(57)【要約】【課題】フロアを安全な温度に保ち、空調機の消費電力を抑えつつ、空調機の故障率を減少させるための空調制御方法および空調制御システムを提供する。【解決手段】空調機の室内機の予め設定された第１の吹出し温度を、第２の吹出し温度に変更するシステムによる空調制御方法であって、前記第１の吹出し温度に基づいてＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第１の計算式を算出する第１のステップと、前記第１の吹出し温度に基づいて圧縮機の回転数を推定する第２の計算式を算出する第２のステップと、前記第２の吹出し温度の合計値が最大とする第１の条件式と、前記第１の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第１の閾値以下とする第２の条件式と、前記第２の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第２の閾値を上回るとする第３の条件式とを満足するように、前記第２の吹出し温度を計算する第３のステップとを備える。【選択図】図２
2015007828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサを有するＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合に、前記ＩＣＴ機器を冷却する冷気を生成する圧縮機により、空調機の室内機の予め設定された第１の吹出し温度を、第２の吹出し温度に変更するシステムによる空調制御方法であって、
前記第１の吹出し温度に基づいて前記ＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第１の計算式を算出する第１のステップと、
前記第１の吹出し温度に基づいて前記圧縮機の回転数を推定する第２の計算式を算出する第２のステップと、
前記第２の吹出し温度の合計値が最大とする第１の条件式と、前記第１の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第１の閾値以下とする第２の条件式と、前記第２の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第２の閾値を上回るとする第３の条件式とを満足するように、前記第２の吹出し温度を計算する第３のステップと
を備えることを特徴とする空調制御方法。
【請求項２】
前記計算する第３のステップは、数理計画法を含み、
前記第１の条件式は、前記数理計画法の目的関数であり、
前記第２の条件式は、前記数理計画法の第１の不等式制約条件であり、
前記第３の条件式は、前記数理計画法の第２の不等式制約条件であることを特徴とする請求項１に記載の空調制御方法。
【請求項３】
センサを有するＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合に、前記ＩＣＴ機器を冷却する冷気を生成する圧縮機により、空調機の室内機の予め設定された第１の吸込み温度を、第２の吸込み温度に変更するシステムによる空調制御方法であって、
前記第１の吸込み温度に基づいて前記ＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第６の計算式を算出する第４のステップと、
前記第１の吸込み温度に基づいて前記圧縮機の回転数を推定する第７の計算式を算出する第５のステップと、
前記第２の吸込み温度の合計値が最大とする第４の条件式と、前記第６の計算式に前記第２の吸込み温度を代入した値が第３の閾値以下とする第５の条件式と、前記第７の計算式に前記第２の吸込み温度を代入した値が第４の閾値を上回るとする第６の条件式とを満足するように、前記第２の吸込み温度を計算する第６のステップと
を備えることを特徴とする空調制御方法。
【請求項４】
前記計算する第６のステップは、数理計画法を含み、
前記第４の条件式は、前記数理計画法の目的関数であり、
前記第５の条件式は、前記数理計画法の第３の不等式制約条件であり、
前記第６の条件式は、前記数理計画法の第４の不等式制約条件であることを特徴とする請求項３に記載の空調制御方法。
【請求項５】
センサを有するＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合に、前記ＩＣＴ機器を冷却する冷気を生成する圧縮機により、空調機の室内機の予め設定された第１の吹出し温度を、第２の吹出し温度に変更する空調制御システムであって、
前記第１の吹出し温度に基づいて前記ＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第１の計算式を算出する第１の算出部と、
前記第１の吹出し温度に基づいて前記圧縮機の回転数を推定する第２の計算式を算出する第２の算出部と、
前記第２の吹出し温度の合計値が最大とする第１の条件式と、前記第１の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第１の閾値以下とする第２の条件式と、前記第２の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第２の閾値を上回るとする第３の条件式とを満足するように、前記第２の吹出し温度を計算する第３の算出部と
を備えたことを特徴とする空調制御システム。
【請求項６】
前記第３の算出部は、数理計画法を用いて前記第２の吹出し温度を計算し、
前記第１の条件式は、前記数理計画法の目的関数であり、
前記第２の条件式は、前記数理計画法の第１の不等式制約条件であり、
前記第３の条件式は、前記数理計画法の第２の不等式制約条件であることを特徴とする請求項５に記載の空調制御システム。
【請求項７】
センサを有するＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合に、前記ＩＣＴ機器を冷却する冷気を生成する圧縮機により、空調機の室内機の予め設定された第１の吸込み温度を、第２の吸込み温度に変更する空調制御システムであって、
前記第１の吸込み温度に基づいて前記ＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第６の計算式を算出する第４の算出部と、
前記第１の吸込み温度に基づいて前記圧縮機の回転数を推定する第７の計算式を算出する第５の算出部と、
前記第２の吸込み温度の合計値が最大とする第４の条件式と、前記第６の計算式に前記第２の吸込み温度を代入した値が第３の閾値以下とする第５の条件式と、前記第７の計算式に前記第２の吸込み温度を代入した値が第４の閾値を上回るとする第６の条件式とを満足するように、前記第２の吸込み温度を計算する第６の算出部と、
を備えたことを特徴とする空調制御システム。
【請求項８】
前記第６の算出部は、数理計画法を用いて前記第２の吸込み温度を計算し、
前記第４の条件式は、前記数理計画法の目的関数であり、
前記第５の条件式は、前記数理計画法の第３の不等式制約条件であり、
前記第６の条件式は、前記数理計画法の第４の不等式制約条件であることを特徴とする請求項７に記載の空調制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御方法および空調制御システムに関し、より詳細には、サーバ室、通信機械室やデータセンタなど複数のＩＣＴ機器が設置された室内の空調を制御する空調制御方法および空調制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のＩＣＴ（Information and Communication Technology：情報通信技術）機器が設置されたフロアではＩＣＴ機器を冷却するための冷房の空調機を制御する空調制御システムが存在する。フロアとは、例えば、複数のＩＣＴ機器と、複数のＩＣＴ機器が収納されるラックとが設置されたサーバ室、および通信機械室をいう。
【０００３】
データセンタや通信機械室における空調方式として、あらかじめ運用者によって設定された吸込み温度もしくは吹出し温度に基づいて各空調機の出力を制御し、ＩＣＴ機器を冷却するシステムが多く用いられている。たとえば、設定温度を変更する際に冷えすぎまたは温まりすぎを防ぐ空調機が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された従来の空調制御システムは、空調の消費電力の制御まで考慮されていなかった。近年、空調の省エネルギー性の向上のため、消費電力削減を目的とした空調制御においてさまざまな検討が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷房運転する空調機は、例えば室内機と室外機とからなり、室外機は、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気を作り出す圧縮機を含む。一般的に空調機の冷房運転の場合は、空調機の設定温度を上げると空調機の消費電力を下げることができる。空調機の設定温度を現在の室内温度近くまで上げると、冷房運転によって室内温度が目標となる設定温度に早く到達することができ、電力を消費する室外機の圧縮機が停止するためである。例えば、冷却対象の室内の温度が目標となる設定温度に到達し、圧縮機のモータの回転数が一定の閾値以下となったとシステムが判定した場合、システムは、送風モードを設定し、室外機の圧縮機を停止させ、空調機は、室内機の室内ファンのみが稼働する送風状態となる。
【０００７】
送風モードでは、室外機の圧縮機が停止しているので空調機にとって省電力ではあるが、以下の２つの問題があった。第１に、空調機の室内機内のファンの稼働等により内部に熱が発生し、発生した熱が吹出す空気を温め、暖かい空気となってＩＣＴ機器が設置されたフロアに吹出されてしまうことがある。暖かい空気がＩＣＴ機器に吹きつけられた場合、ＩＣＴ機器を安定して動作させることができない可能性があるという問題があった。
【０００８】
第２に、空調機の負荷率が低い場合、空調機の消費電力をできる限り抑えるため、システムが室内温度の変動に対し過剰に反応して、送風モードと通常の冷房モードの状態を繰り返すことがある。よって、圧縮機が発停を繰り返し圧縮機の内部の部品が早く劣化することになるため、圧縮機の故障率上昇につながるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フロアを安全な温度に保ち、空調機の消費電力を抑えつつ、空調機の故障率を減少させるための空調制御方法および空調制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、具体的には一台以上のＩＣＴ機器とＩＣＴ機器を冷却する一台以上の空調機が備えられた空間における空調制御システムにおいて、空調機の吹出し温度を取得する手段と、空調機の各圧縮機の回転数を取得する手段と、空調機の吹出し温度からＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する手段を有し、ＩＣＴ機器の吸込み温度の推定値がＩＣＴ機器の上限温度以下でかつ空調機の圧縮機の回転数情報から空調機が送風モードとならないよう各空調機の吹出し温度を決定する手段を有することを特徴とする空調制御方法及び空調制御システムを提供する。
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、センサを有するＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合に、前記ＩＣＴ機器を冷却する冷気を生成する圧縮機により、空調機の室内機の予め設定された第１の吹出し温度を、第２の吹出し温度に変更するシステムによる空調制御方法であって、前記第１の吹出し温度に基づいて前記ＩＣＴ機器の吸込み温度を推定する第１の計算式を算出する第１のステップと、前記第１の吹出し温度に基づいて前記圧縮機の回転数を推定する第２の計算式を算出する第２のステップと、前記第２の吹出し温度の合計値が最大とする第１の条件式と、前記第１の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第１の閾値以下とする第２の条件式と、前記第２の計算式に前記第２の吹出し温度を代入した値が第２の閾値を上回るとする第３の条件式とを満足するように、前記第２の吹出し温度を計算する第３のステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、空調室を安全な温度に保ちつつ、空調機が送風モードとなることを防ぐことによりＩＣＴ機器の温度逸脱による故障や、圧縮機発停の繰り返しによる空調機故障のリスクを緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる、空調制御システムを示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる、空調制御装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる、空調制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１に本発明の一実施形態にかかる、空調制御システムの構成を示す。フロア１００は、複数のＩＣＴ機器２００Ｉｊと、ＩＣＴ機器２００Ｉｊを冷却する複数の室内機３１０Ａｉと、ＩＣＴ機器２００Ｉｊから情報の受信や室内機３１０Ａｉの吹出し温度の制御を行う空調制御装置４００とを含む。空調制御装置４００と、複数のＩＣＴ機器２００Ｉｊと、複数の室内機３１０Ａｉとは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク５００で接続されている。
【００１６】
空調機３００Ａｉは、室内機３１０Ａｉと、室内機３１０Ａｉで吹出す冷気を作り出す室外機３２０Ａｉとを含み、室外機３２０Ａｉは、冷媒を圧縮する圧縮機３２１Ｐｉを含む。圧縮機３２１Ｐｉは、空調制御装置４００によってインバータ制御され、例えば空調制御装置４００によって、室内機３１０Ａｉの吸込み付近に設置されたセンサで計測された温度に応じて、フロアの室内温度が一定の温度を維持するように、圧縮する圧縮機３２１Ｐｉを駆動させるモータの回転数が制御される。
【００１７】
空調機３００Ａｉにおいて、室内機３１０Ａｉと、室外機３２０Ａｉと、圧縮機３２１Ｐｉとは、通信線でそれぞれ接続される。空調制御装置４００は、圧縮機３２１Ｐｉに設置されたセンサにより計測された回転数の情報を、圧縮機３２１Ｐｉから室外機３２０Ａｉおよび室内機３１０Ａｉを介して取得する。
【００１８】
室内機の吹出し温度とは、室内機の冷気の吹き出し口付近の温度である。室内機の吹出し温度は、室内機の吹出し口付近に設置された温度センサによって測定される。空調機の設定温度は、実測温度である吹出し温度とは異なり、吹出し温度の目標値である。実際に空調機で設定できるのは吹出し温度の目標値である設定温度であり、吹出し温度が設定温度と等しくなるにはある程度の時間を要する。
【００１９】
ＩＣＴ機器２００Ｉｊは、ＩＣＴ機器２００Ｉ１，…ＩＣＴ機器２００Ｉｍ（ｊ＝１〜ｍ，ｍは正の整数）を含む。ＩＣＴ機器２００Ｉｊは、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度を計測する温度センサ部を備える。ＩＣＴ機器２００Ｉｊは、例えば、サーバなどのＩＴ機器や通信機器であり、サーバラックに収納されうる。
【００２０】
ＩＣＴ機器の吸込み温度とは、ＩＣＴ機器内に吸気される開口部付近の温度である。ＩＣＴ機器の吸込み温度は、ＩＣＴ機器内に吸気される開口部付近に設置されたセンサによって測定される。
【００２１】
空調機３００Ａｉは、空調機３００Ａ１，…空調機３００Ａｎ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）を含み、各空調機３００Ａｉは、室内機３１０Ａｉ、室外機３２０Ａｉ、圧縮機３２１Ｐｉを含む。また室内機３１０Ａｉは、室内機３１０Ａ１，…室内機３１０Ａｎを含み、室外機３２０Ａｉは、室外機３２０Ａ１，…室外機３２０Ａｎを含む。さらに圧縮機３２１Ｐｉは、圧縮機３２１Ｐ１，…圧縮機３２１Ｐｎを含む。
【００２２】
図１では、空調機がフロアに含まれているが、空調機がフロアとは別の部屋に設けられ、ダクトを通じてＩＣＴ機器に冷気を供給する態様でもよい。空調機３００Ａｉは、吹出し温度を制御するための温度設定が可能であり、室内機３１０Ａｉの吹出し温度、圧縮機３２１Ｐｉの回転数を計測している。
【００２３】
空調制御装置４００は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などを用いて室内機３１０Ａｉの吹出し温度や圧縮機３２１Ｐｉの回転数の情報を収集したり、室内機３１０Ａｉの吹出し温度を設定したりすることができる。
【００２４】
図２に本発明の一実施形態にかかる、空調制御装置４００の例のブロック図を示す。本発明の一実施形態にかかる空調制御装置４００は、ＬＡＮ経由で空調機３００Ａｉから室内機３１０Ａｉの吹出し温度情報を収集し、室外機３２０Ａｉおよび室内機３１０Ａｉを介して圧縮機３２１Ｐｉから圧縮機回転数情報を収集する空調機情報取得部４１０と、ＩＣＴ機器２００ＩｊのセンサからＩＣＴ機器の吸込み温度を受信するＩＣＴ機器情報取得部４２０とを備える。また本発明の一実施形態にかかる空調制御装置４００は、室内機３１０Ａｉの吹出し温度の情報、圧縮機３２１Ｐｉの回転数の情報、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の情報などを格納する記憶部４３０を備える。さらに本発明の一実施形態にかかる空調制御装置４００は、後述する式を算定し、各ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値を算定した式から計算するＩＣＴ機器吸込み温度推定部４４０（第１の算出部）と、後述する式を算定し、各圧縮機３２１Ｐｉの回転数の推定値を算定した式から計算する圧縮機回転数推定部４５０（第２の算出部）とを備える。そして本発明の一実施形態にかかる空調制御装置４００は、ＩＣＴ機器吸込み温度推定部４４０で算定された式および圧縮機回転数推定部４５０で算定された式を用いて算出した値が閾値を超えるか否かを判定する空調機送風モード判定部（第３の算出部）４６０と、一定の温度条件および一定の回転数条件を満足し、かつ室内機３１０Ａｉの吹出し温度の和が最大となる室内機吹出し温度を求める室内機吹出し温度設定部４７０とを備える。
【００２５】
空調機情報取得部４１０は、ＬＡＮ経由で空調機３００Ａｉから空調機温度情報や圧縮機回転数情報を収集する。また、各室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変化させた時、各ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度がどのようになるかを表わした関係式を次の（式１）（第１の計算式）に示す。
Tｊ=fｊ(S1,S2,…Sn) j=1〜m     （式１）
【００２６】
nは空調機３００Ａｉの台数、ｍはＩＣＴ機器２００Ｉｊの台数、TｊはＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値、S1,S2,…Snは室内機３１０Ａｉの吹出し温度（第１の吹出し温度）、fｊは室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変数とするＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度を表す関数である。ＩＣＴ機器吸込み温度推定部４４０は、各ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値Tｊを（式１）から計算する。ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度を表す関数fｊは、記憶部４３０に予め格納された学習データにより決定されていて、簡単な関数では、室内機３１０Ａｉの吹出し温度Siの一次式で与えることができる。
【００２７】
関数fｊの具体例として一番簡単な形は、次の一次式（式２）で示される。
Tｊ=a1j・S1+a2j・S2+…+anj・Sn    （式２）
【００２８】
aij（i＝1〜n，j=1〜m, nおよびmは正の整数）は正の数である。ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の実測値T’および室内機３１０Ａｉの吹出し温度の実測値S’から（式２）の決定を試みる。求める対象のＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値Tｊと、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の実測値T’との差が最小となれば理想的な（式２）が求まる。そこで求める対象のＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値Tｊと、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の実測値T’との差の自乗和が最小となるaijを求めるために最小自乗法を用いる。
【００２９】
各室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変化させると、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度も時間の経過とともに変化する。よって、ある時刻に実測された各室内機３１０Ａｉの吹出し温度と、同じ時刻に実測されたＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度との組を、異なる時刻ごとに複数組用意する。時刻の異なるデータの複数の組は、学習データとして記憶部４３０にそれぞれ格納される。
【００３０】
ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の実測値のデータからなるベクトルT’を次の（式３）に示す。
T’=（T’ｊ(1), T’ｊ(2), …, T’ｊ(q))t    k=1〜q      （式３）
【００３１】
T’ｊ(1), T’ｊ(2), …, T’ｊ(q)は同じＩＣＴ機器２００Ｉｊの異なる時刻における吸込み温度の実測値を表し、T’ｊの括弧の中の数字はそれぞれ時刻（例えば、単位時間を１０分ごととすると、１は１０分、２は２０分）を表し、tは転置を表す。
【００３２】
さらに、各室内機３１０Ａｉの吹出し温度の実測値のデータからなる行列S’を次の（式４）に示す。
【００３３】
【数１】
2015007828.tif 000003
【００３４】
S’i(1), S’ i(2), …, S’ i(q) （i=1〜ｎ）は同じ室内機３１０Ａｉの異なる時刻における吹出し温度の実測値を表し、S’1(k), S’2(k), …, S’n(k) （k=1〜q）は異なる室内機３１０Ａｉの同じ時刻における吹出し温度の実測値を表す。S’1,S’2,…S’nの括弧の中の数字はそれぞれT’ｊの時刻と同じ時刻を表す。
【００３５】
aijのベクトルAを、  
A=(a1j, a2j, …, anj)t    （式５）  
とすると、  
A=(S’t・S’)-1 S’t・T’    （式６）  
となる。ここで−1は逆行列を表す。
【００３６】
よってベクトルT’を示す（式３）、行列S’を示す（式４）、およびベクトルT’と行列S’とベクトルAの関係を示す（式６）によりベクトルAを示す（式５）が決定され、ベクトルAが求まる。求まったベクトルAにより（式２）が決定する。
【００３７】
空調機情報取得部４１０で取得した室内機の吹出し温度を用いて、室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変化させた時の、室内機の吹出し温度と圧縮機の回転数の関係式を次の（式７）（第２の計算式）に示す。
Ci=gi(Si)  i=1〜n    （式７）
【００３８】
Ciは圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数、gｉは室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変数とする圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数を表す関数である。圧縮機回転数推定部４５０は、各空調機３００Ａｉの圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数の推定値Ciを（式７）から計算する。圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数を表す関数gｉも、記憶部４３０に予め格納された学習データにより決定される。簡単な関数では、室内機３１０Ａｉの吹出し温度Siの１次式で与えることができる。
【００３９】
関数gｉの具体例として一番簡単な形は、次の一次式（式８）で示される。
Ci=b1i・Si+b2i    （式８）
【００４０】
b1は負の数、b2は正の数である。圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の実測値C’および室内機３１０Ａｉの吹出し温度の実測値S’から（式８）の決定を試みる。求める対象の圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の推定値Cｊと、圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の実測値C’との差が最小となれば理想的な（式８）が求まる。そこで求める求める対象の圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の推定値Cｊと、圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の実測値C’との差の自乗和が最小となるb1およびb2を求めるために最小自乗法を用いる。
【００４１】
室内機３１０Ａｉの吹出し温度を変化させると、圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数も時間の経過ともに変化する。よって、ある時刻に実測された室内機３１０Ａｉの吹出し温度と、同じ時刻に実測された圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数との組を、異なる時刻ごとに複数組用意する。時刻の異なるデータの複数の組は、学習データとして記憶部４３０にそれぞれ格納される。
【００４２】
圧縮機３２１Ｐｉの圧縮回転数の実測値のデータからなるベクトルC’を次の（式９）に示す。
C’=(C’i(1), C’i(2), …, C’i(q))t    k=1〜q    （式９）
【００４３】
C’iの括弧の中の数字はそれぞれ時刻（例えば、単位時間を１０分ごととすると、１は１０分、２は２０分）を表し、tは転置を表す。
【００４４】
さらに、室内機３１０Ａｉの吹出し温度の実測値のデータからなる行列Rを次の（式１０）に示す。
【００４５】
【数２】
2015007828.tif 000004
【００４６】
S’i(1), S’ i(2), …, S’ i(q) （i=1〜ｎ）は同じ室内機３１０Ａｉの異なる時刻における吹出し温度の実測値を表す。S’iの括弧の中の数字はそれぞれC’iの時刻と同じ時刻を表す。
【００４７】
b1i, b2iのベクトルBを、  
B=(b1i, b2i)t    （式１１）  
とすると、  
B=(Rt・R)-1 Rt・C’    （式１２）  
となる。ここで−1は逆行列を表す。
【００４８】
よってベクトルC’を示す（式９）、行列Rを示す（式１０）、およびベクトルC’と行列RとベクトルBの関係を示す（式１２）によりベクトルBを示す（式１１）が決定され、ベクトルBが求まる。求まったベクトルBにより（式８）が決定する。
【００４９】
また圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数は、室内機の吹出し温度と外気温を変数とする式としてもよい。外気温を変数とする場合、空調機情報取得部４１０が、空調機の室外機部に設置されたセンサによって計測された外気温を取得する。
【００５０】
ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度が一定の温度に達したとき、空調機送風モード判定部４６０は、（式１）により得られた室内機３１０Ａｉの吹出し温度推定値と、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの上限温度である閾値（第１の閾値）を比較し、室内機３１０Ａｉの吹出し温度推定値が、上限温度である閾値以下であるか否かを判定する。また空調機送風モード判定部４６０は、（式７）により得られた圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数推定値と、空調機が送風モードになる圧縮機の回転数の閾値（第２の閾値）を比較し、空調機が送風モードに移行するか否かを判定する。判定結果に基づいて、室内機３１０Ａｉの吹出し温度を求める。
【００５１】
室内機３１０Ａｉの吹出し温度を求める方法として数理計画法を用いる。数理計画法は、任意の等式もしくは不等式で表される制約条件下で、任意の目的関数を最小化あるいは最大化する変数の組を求める手法である。室内機３１０Ａｉの吹出し温度を求める方法として数理計画法を用いる場合、求める変数の組は各室内機３１０Ａｉの吹出し温度であり、最大化する目的関数は室内機３１０Ａｉの吹出し温度の和である。冷房運転における室内機３１０Ａｉの吹出し温度設定値が上昇すると、空調機３００Ａｉの消費電力が減少するため、室内機３１０Ａｉの吹出し温度設定値の合計が最大であれば、空調機３００Ａｉの消費電力の最小化に繋がる。
【００５２】
室内機３１０Ａｉの吹出し温度を求める方法として数理計画法を用いる場合、  
（１）室内機３１０Ａｉの吹出し温度の合計値が最大となり、  
（２）全てのＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度が上限値以下とし、  
（３）全ての空調機３００Ａｉが送風モードにならない、  
という３つの条件を満たす室内機３１０Ａｉの吹出し温度を求める。
【００５３】
条件（１）において、室内機３１０Ａｉの吹出し温度の合計値が最大となる室内機吹出し温度を、目的関数として次の（式１３）（第１の条件式）に示す。
【００５４】
【数３】
2015007828.tif 000005
【００５５】
S’’iは、求める室内機３１０Ａｉの吹出し温度（第２の吹出し温度）であり、S’’sumは、S’’iの合計値である。空調機送風モード判定部４６０は、S’’sumの値が最大となるよう、S’’iの値を算出する。
【００５６】
条件（２）において、全てのＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度が上限値以下となる不等式制約条件を（式１）を用いて次の（式１４）（第２の条件式）に示す。
fj (S’’1,S’’2,…S’’n)≦Tj_limit      （式１４）
【００５７】
S’’1,S’’2,…S’’nは、求める室内機３１０Ａｉの吹出し温度の組み合わせである。Tj_limitはＩＣＴ機器２００Ｉｊの上限温度で、例えば27℃である。
【００５８】
条件（３）において、全ての空調機が送風モードにならないように、圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数の推定値が空調機３００Ａｉの送風モードとなる圧縮機の回転数の閾値を上回るための不等式制約条件を（式７）を用いて次の（式１５）（第３の条件式）に示す。
gi(S’’i)>c’’i        （式１５）
【００５９】
c''iは空調機３００Ａｉの送風モードとなる圧縮機３２１Ｐｉの回転数の閾値である。
【００６０】
空調機送風モード判定部４６０は、（式１３）、（式１４）、（式１５）を満たすような室内機３１０Ａｉの吹出し温度の組み合わせS’’1,S’’2,…S’’nを数理計画法により求める。
【００６１】
目的関数や制約条件式が全て線形式であれば線形計画法を利用し、目的関数や制約条件式が線形式でなければ非線形計画法を利用する。室内機吹出し温度設定部４７０は、数理計画法により求めた室内機３１０Ａｉの吹出し温度を各空調機３００Ａｉへそれぞれ送信し設定する。
【００６２】
室内機３１０Ａｉの吹出し温度を計算する際、条件（１）、（２）、（３）のうち条件（３）を最優先させ、条件（３）を満たす範囲で条件（１）を満たすという優先順位付けを行っても良い。
【００６３】
なお空調制御装置４００は、あらかじめユーザによって空調機が送風モードとなる圧縮機の回転数の閾値を投入されている。空調機送風モード判定部４６０は、算出した室内機３１０Ａｉの吹出し温度に基づき各空調機３００Ａｉの設定を変更することができる。
【００６４】
図３に本発明の一実施形態にかかる、空調制御方法のフローチャートを示す。空調機情報取得部４１０は、室内機３１０Ａｉの吹出し温度情報を収集し、ＩＣＴ機器情報取得部４２０は、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度情報を収集する。ＩＣＴ機器吸込み温度推定部４４０は、収集された室内機３１０Ａｉの吹出し温度情報およびＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度情報に基づいて（式１）を決定し（Ｓ１０１）、決定された（式１）は、記憶部４３０に記録される。
【００６５】
空調機情報取得部４１０は、室内機３１０Ａｉの吹出し温度情報および圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数情報を収集する。圧縮機回転数推定部４５０は、収集された室内機３１０Ａｉの吹出し温度情報および圧縮機３２１Ｐｉの圧縮機回転数情報に基づいて（式７）を決定し（Ｓ１０２）、決定された（式７）は、記憶部４３０に記録される。
【００６６】
空調機送風モード判定部４６０は、ＩＣＴ機器の吸込み温度が一定の温度を超えた場合、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値と、圧縮機３２１Ｐｉの回転数の推定値と、記憶部４３０から読みだした、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度を推定する計算式（式１）と、圧縮機３２１Ｐｉの回転数を推定する計算式（式７）とを用いて各室内機３１０Ａｉの吹出し温度Siを数理計画法にて計算する（Ｓ１０３）。空調機送風モード判定部４６０は、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度の推定値が、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの上限温度以下であり、かつ圧縮機３２１Ｐｉの回転数の推定値が、空調機３００Ａｉの送風モードとなる圧縮機の回転数の閾値を上回るように各室内機３１０Ａｉの吹出し温度Siを計算する。
【００６７】
室内機吹出し温度設定部４７０は、空調機送風モード判定部４６０によって計算された吹出し温度を各空調機３００Ａｉに送信し、各室内機３１０Ａｉの吹出し温度を設定する（Ｓ１０４）。各室内機３１０Ａｉは設定された吹出し温度（第２の吹出し温度）で各ＩＣＴ機器２００Ｉｊに給気する（Ｓ１０５）。本実施形態の空調制御は一定時間ごと、例えば30分ごとに行う。
【００６８】
なお、記憶部４３０は、ＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを含んで構成される。ＲＯＭには、空調機制御装置４００全体の動作制御に必要なプログラムや各種のデータ（例えば、ＩＣＴ機器２００Ｉｊの吸込み温度を推定するための計算式、および、圧縮機３２１Ｐｉの回転数を推定するための計算式など）が記録される。ＲＡＭには、データやプログラムを一時的に記憶するための記録領域が設けられ、プログラムやデータが保持される。
【００６９】
また、関数fｊと関数Ciの決定は、本発明の空調制御システムに必要な計測機能と学習機能とを組み込んだ上で、最初に関数決定のための学習を行なうことにより決定してもいいし、別のシステムを用いて決定した関数を本発明の空調制御システムに格納してもよい。
【００７０】
本発明の別の実施形態では、パラメータとして室内機３１０Ａｉの吹出し温度の情報を使用する代わりに、室内機３１０Ａｉの吸込み温度の情報を使用する。室内機３１０Ａｉの吸込み温度は、室内機３１０Ａｉの吸込み口付近に設けられたセンサによって計測され、室内機３１０Ａｉの吸込み温度情報は、空調制御装置４００の空調機情報取得部４１０によって取得される。
【００７１】
本実施形態によれば、フロアを安全な温度に保ちつつ、空調機が送風モードとなることを防ぎ、これによりＩＣＴ機器の温度逸脱による故障や、圧縮機発停の繰り返しによる空調機故障のリスクを緩和することが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１００  フロア
２００Ｉ１、２００Ｉ２、２００Ｉｊ、２００Ｉｍ  ＩＣＴ機器
３００Ａ１、３００Ａ２、３００Ａｉ、３００Ａｎ  空調機
３１０Ａ１、３１０Ａ２、３１０Ａｉ、３１０Ａｎ  室内機
３２０Ａ１、３２０Ａ２、３２０Ａｉ、３２０Ａｎ  室外機
３２１Ｐ１、３２１Ｐ２、３２１Ｐｉ、３２１Ｐｎ  圧縮機
４００  空調制御装置
４１０  空調機情報取得部
４２０  ＩＣＴ機器情報取得部
４３０  記憶部
４４０  ＩＣＴ機器吸込み温度推定部
４５０  圧縮機回転数推定部
４６０  空調機送風モード判定部
４７０  室内機吹出し温度設定部
５００  ネットワーク
【図１】
2015007828.tif 000006
【図２】
2015007828.tif 000007
【図３】
2015007828.tif 000008