空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラム
【課題】発熱量が大きい建物の室内を効率的に冷却することができる空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムを提供することを課題とする。
【解決手段】室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、地熱を用いて室内の空気を冷却するパイプとを併用して室内を冷却し、かかる室内の温度に基づいて、地熱を用いた空気の冷却効率を算出し、算出した冷却効率がよい場合には、地熱を用いた空気の冷却を極力用いるように、冷却機へ送出される風量と、パイプへ送出される風量とを制御する。
【解決手段】室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、地熱を用いて室内の空気を冷却するパイプとを併用して室内を冷却し、かかる室内の温度に基づいて、地熱を用いた空気の冷却効率を算出し、算出した冷却効率がよい場合には、地熱を用いた空気の冷却を極力用いるように、冷却機へ送出される風量と、パイプへ送出される風量とを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバや通信機器などの電子機器を収容するデータセンタ等では、室内に配設された各種電子機器が誤動作しないように、室内を常に一定温度以下に保つことが望ましい。したがって、データセンタ等では、通常は室内外に設けられた空調機を用いて室内を一定温度以下に保つことになる。しかし、空調機で室内を冷却する際には電子機器の動作に必要な電力に加えて空調機を運転するための電力やエネルギーが必要になり、この余分な電力により生ずる二酸化酸素（ＣＯ２）の排出が環境上の問題となる。
【０００３】
このため、データセンタ等では、二酸化酸素（ＣＯ２）の排出量を削減するために冷却効率を高める技術が提案されている。具体的には、電子機器の処理負荷を均等に分散させて室内温度をなるべく均等にしたり、電子機器の発熱量に応じて空調機の温度や風量を制御する技術が提案されている。このような技術を用いた場合には、室温の上昇が抑制されるので、冷却効率を向上させることが期待できる。
【０００４】
また、室内全体を冷暖房する際に、地熱を利用する空調制御システムも知られている。例えば、地中にパイプを埋設して、地中で冷却されたパイプ内の液体や気体を用いて室内を冷却する技術が提案されている。このような地熱を用いた空調制御システムは、主に、個人の家や公共施設などに利用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９７５８６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１４７０号公報
【特許文献３】特開２００５−００９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術のいずれを用いたとしても、発熱量が大きいデータセンタ等の室内を効率良く冷却できないという問題がある。具体的には、電子機器の処理負荷を均等に分散させる従来技術や、電子機器の発熱量に応じて空調機を制御する従来技術は、空調機の効率化にとどまり余分な電力削減には限界があった。結果的に、室内に多数配設された電子機器が稼働するような発熱密度の高いデータセンタ等の冷却では空調機を運転するための余分な電力も大きく、余分な二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量も大きかった。また、地熱を利用する空調制御システムの場合には、個人の家等に採用するには適切であるかも知れないが、データセンタ等の発熱量が大きい室内を冷却するには限界があった。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、発熱量が大きい建物の室内を効率的に冷却することができる空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する空調制御システムは、一つの態様において、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する空調制御システムの一つの態様によれば、発熱量の大きな熱源を有する室内を効率的に冷却することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る空調制御システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る空調制御システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例２における制御装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、冷却効率情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、図２に示したＡ矢視による計算機室の上面図の一例である。
【図６】図６は、実施例２に係る空調制御システムによる空調制御を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例３に係る空調制御システムが適用された計算機室の上面図の一例である。
【図８】図８は、図７に示した通風弁の一例を示す図である。
【図９】図９は、図７に示した通風弁の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例３における制御装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、冷却効率情報の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、発熱量情報の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例３に係る空調制御システムによる空調制御を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１７】図１７は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、ＨＰの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、空調制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムが限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
まず、図１を用いて、実施例１に係る空調制御システムの構成について説明する。図１は、実施例１に係る空調制御システムの構成例を示す図である。なお、図１中に図示した白抜きの矢印は、空気の流れの一例を示す。
【００１３】
実施例１に係る空調制御システム１は、地中２の上に建てられている部屋３に適用されている。一般に部屋３内には、熱源２０（人間、家庭用電気機器、ＩＴ機器など）が置かれている。また、図１に示すように、地中２と部屋３との間には、冷却空間６が設けられている。部屋３の内部または外部には、冷却機４と、送出部５と、制御部９とが設けられる。また、地中２には、パイプ７ａ〜７ｅの一端が埋設され、他の一端は冷却空間６に配置されている。また、部屋３と冷却空間６との間には、送入部８ａ〜８ｄが設けられている。
【００１４】
冷却機４は、部屋３の室内の空気を吸気して、吸気した空気を冷却して部屋３へ排気する。送出部５は、部屋３の室内の空気を冷却空間６へ送出する。パイプ７ａ〜７ｅは、一端が地中２に埋設され、他端が冷却空間６に配設される。かかるパイプ７ａ〜７ｅのうち、冷却空間６に配設された部位は、冷却空間６内の空気を、地中２の地熱を用いて冷却する。送入部８ａ〜８ｄは、パイプ７ａ〜７ｅによって冷却された冷却空間６の空気を部屋３へ送入する。地熱を用いて冷却するパイプの一例としてはヒートパイプが挙げられる。ヒートパイプは地熱の利用効率が良い。しかし、パイプ７ａ〜７ｅの実現方法はヒートパイプに限らなくても良く、二重パイプの空気循環型やパイプ内に水を循環させるものであってもよい。
【００１５】
すなわち、図１に示した例において、部屋３は、送出部５、冷却空間６および送入部８ａ〜８ｄを介してパイプ７ａ〜７ｅによって地熱で冷却されるとともに、必要に応じて冷却機４によって冷却される。言い換えれば、実施例１に係る空調制御システム１は、地熱を用いた空気の冷却と、冷却機４による空気の冷却とを併用して部屋３の空気を冷却する空気還流型の空調制御システムを形成する。
【００１６】
そして、実施例１における制御部９は、部屋３の室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、冷却機４によって吸気される空気量と、送出部５によって冷却空間６へ送出される空気量とを制御する。
【００１７】
一般に、部屋３の室内は、外気の温度や室内熱源の状況に応じて温度が変化するが、ある一定温度（以下、「所望室内温度」と言う）以下に保つことが求められている。例えば、この所望室内温度は、ある場合には人間が快適に感じられる温度であり、ある場合には機器の安定動作に必要な温度であり、ある場合には最も冷却エネルギー効率の良い温度である。最近の地球環境への対応を考えると冷却エネルギー効率の向上が重要な課題となっている。この点から自然エネルギーである地熱の利用は地球環境上好ましい。しかし、地熱の利用は利用できる土壌の熱容量には制限があり、パイプ７ａ〜７ｅによって冷却された後の冷却空間６の温度は、冷却空間６に送出される空気の温度や、冷却空間６に送出される空気量によって変動する。
【００１８】
例えば、冷却空間６は、部屋３から送出される空気の温度が２６℃の時にパイプ７ａ〜７ｅによって１８℃に冷却されるものとした場合、部屋３から送出される空気の温度が３０℃である時には、冷却空間６は、１８℃に冷却されるとは限らず、例えば、２４℃に冷却されたりする。
【００１９】
また、例えば、冷却空間６は、２８℃の空気が単位時間あたりに空気量Ｕ１で冷却空間６に送出される時にパイプ７ａ〜７ｅによって２２℃に冷却されるものとした場合、２８℃の空気が単位時間あたりに空気量Ｕ２で冷却空間６に送出される時には、冷却空間６は、２２℃に冷却されるとは限らない。例えば、「空気量Ｕ１＜空気量Ｕ２」である時には、冷却空間６は、パイプ７ａ〜７ｅによって２２℃以上に冷却されたりする。
【００２０】
このように、パイプ７ａ〜７ｅによる地熱を利用した冷却は、自然エネルギーを利用しているため冷却効率や地球環境の点からは好ましいが、冷却能力に制限があるため冷却空間６に送出される空気の温度や、冷却空間６に送出される空気量によって変動し、所定の温度以上の空気を冷却空間６へ大量に送出すると、冷却空間６の空気はパイプ７ａ〜７ｅによって所望の温度に十分に冷却されない場合がありうる。
【００２１】
そこで、実施例１における制御部９は、例えば、部屋３の室内の温度または発熱量が所定値以上である場合には、パイプ７ａ〜７ｅによる冷却のみを用いるのでは部屋３を所望の温度以下に保つには十分に冷却されないと判定する。そして、制御部９は、冷却機４によって吸気される空気量を増大させるとともに、冷却空間６へ送出される空気量を必要に応じて減少させる。一方、制御部９は、部屋３の室内の温度または発熱量が所定値よりも低い場合には、パイプ７ａ〜７ｅによる冷却で所望の温度以下に保つのに十分であると判定する。そして、制御部９は、冷却機４によって吸気される空気量を減少させるとともに、冷却空間６へ送出される空気量を必要に応じて増減させる。
【００２２】
これにより、実施例１に係る空調制御システム１は、部屋３の室内の温度または発熱量に基づいて、部屋３を効率的に冷却することができる。すなわち、実施例１に係る空調制御システム１は、例えば、発熱量が大きいために室温が常に高温になるような部屋であっても、部屋を効率的に冷却することができる。
【００２３】
また、実施例１に係る空調制御システム１は、部屋３の温度または発熱量が所定値よりも低く、地熱を用いたパイプ７ａ〜７ｅによる冷却が部屋３の冷却に十分である場合には、冷却機４へ送出する空気量を減少させるので、冷却機４の消費電力を抑制することができる。
【００２４】
以上のように、実施例１に係る空調制御システム１は、冷却機４による冷却と地熱を用いた冷却とを併用するので発熱量が大きい場合でも地熱を有効に利用することができ、消費電力を抑制して効率的に部屋３を冷却することができる。
【実施例２】
【００２５】
次に、上記実施例１において説明した空調制御システムについて具体例を用いて説明する。実施例２では、実施例１において説明した空調制御システムをデータセンタに適用する例について説明する。
【００２６】
［実施例２に係る空調制御システムの構成］
まず、図２を用いて、実施例２に係る空調制御システム１００の構成について説明する。図２は、実施例２に係る空調制御システム１００の構成例を示す図である。なお、図２中に図示した白抜きの矢印は、空気の流れの一例を示す。
【００２７】
図２に示した空調制御システム１００は、データセンタが有する計算機室１１０に適用されている。図２に示すように、石や、礫、砂など土壌１０の上に冷却空間１２が形成されている。計算機室１１０は、かかる冷却空間１２の上部に建てられている。冷却空間１２は、空気が流通可能な通路であり、通風路１４０ａ〜１４０ｄを有する。通風路１４０ａ〜１４０ｄは、冷却空間１２の空気を計算機室１１０に送入する。なお、通風路１４０ａ〜１４０ｄは、図１に示した送入部８ａ〜８ｄに対応する。
【００２８】
計算機室１１０は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄが設置されている。電子機器１１１ａ〜１１１ｄは、例えば、サーバ、記憶装置、ルータやスイッチングハブなどの通信機器や、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）である。このような電子機器１１１ａ〜１１１ｄは、動作時に発熱するので、計算機室１１０の室温を上昇させる。
【００２９】
また、図２に示すように、計算機室１１０は、天井に、天井裏排気路１１３ａと、天井裏通風路１１３ｂとを有する。天井裏排気路１１３ａおよび天井裏通風路１１３ｂは、空気が流通可能な通路である。天井裏排気路１１３ａと天井裏通風路１１３ｂとの間には、通風孔１１４ａ〜１１４ｄが設けられている。天井裏排気路１１３ａ内の空気の一部は、通風孔１１４ａ〜１１４ｄを介して天井裏通風路１１３ｂへ移動する。天井を天井裏排気路１１３aと天井裏通風路１１３ｂに分割するのは冷却機へ排気される空気と冷却空間へ送出される空気の流れを整流化するためである。また他の目的は、後述するように、計算機室内の温度に応じて計算機室の場所ごとに冷却空間へ送出する風量を制御するためでもある。
【００３０】
また、天井裏排気路１１３ａには、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃが設置されている。温度センサ１３０ａ〜１３０ｃは、室内の空気の温度を検知する。図２に示した例では、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃは、それぞれ設置されている位置の空気の温度を検知する。
【００３１】
また、計算機室１１０は、床下に床下通風路１１５を有する。床下通風路１１５は、空気が流通可能な通路であり、後述する冷却機１１８から空気を排気されるとともに、冷却空間１２から通風路１４０ａ〜１４０ｄを介して空気が送入される。なお、冷却機１１８から床下通風路１１５へ空気が排気されることにより、床下通風路１１５内には空気の移動が発生する。かかる床下通風路１１５内の空気流速に伴う吸引力により、冷却空間１２の空気は、通風路１４０ａ〜１４０ｄを介して床下通風路１１５へ送入される。
【００３２】
また、計算機室１１０は、室内または室外に冷却機１１８を有する。冷却機１１８は、天井裏排気路１１３ａと通風路１１７とを介して、計算機室１１０の空気を吸気する。そして、冷却機１１８は、吸気した空気を冷却し、冷却後の空気を床下通風路１１５へ排気する。冷却機１１８によって床下通風路１１５へ排気された空気は、計算機室１１０へ移動する。
【００３３】
また、冷却機１１８は、冷却機制御部１１９を有する。冷却機制御部１１９は、冷却機１１８によって吸気される空気量や、冷却機１１８に空気を何℃に冷却させるかを制御する。
【００３４】
また、図２に示すように、空調制御システム１００は、計算機室１１０の室外に、ファン１２０と、ヒートパイプ（以下、「ＨＰ」と言う）１５０ａ〜１５０ｇとを有する。ファン１２０は、通風路１１６を介して計算機室１１０の室内の空気を吸気し、吸気した空気を通風路１２２を介して冷却空間１２へ送出する。
【００３５】
また、ファン１２０は、ファン制御部１２１を有する。ファン制御部１２１は、ファン１２０の送出風量を制御する。具体的には、ファン制御部１２１は、ファン１２０によって冷却空間１２へ送出される風量を制御する。例えば、ファン制御部１２１は、ファン１２０が有する翼の回転数を制御することにより、冷却空間１２へ送出される風量を制御する。かかるファン１２０およびファン制御部１２１とは、図１に示した送出部５に対応する。
【００３６】
ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇは、内部に作動液と呼ばれる液体が封入されており、両端部の間で熱を移動させる。ＨＰ１５０ａを例に挙げて説明する。ＨＰ１５０ａは、図２に示すように、冷却空間１２に配設される蒸発部１５１ａと、土壌１０に埋設される凝縮部１５２ａとを有する。蒸発部１５１ａは、冷却空間１２内の空気の熱により作動液を気化させる。凝縮部１５２ａは、蒸発部１５１ａによって気化された作動液を液化して放熱する。凝縮部１５２ａによって液化および放熱された作動液は、蒸発部１５１ａに移動し、冷却空間１２の空気を冷却する。図２では、図示することを省略したが、ＨＰ１５０ｂ〜１５０ｇも、ＨＰ１５０ａと同様に、蒸発部と凝縮部とを有し、冷却空間１２の空気を冷却する。
【００３７】
また、図２に示すように、土壌１０に、断熱材１１が埋設されている。断熱材１１は、熱伝導性の低い素材であり、例えば、グラスウールや、ロックウール、セルロース、ウレタン、フェノール、ポリスチレンである。このような断熱材１１は、土壌１０と冷却空間１２との間の熱伝導を抑制する。すなわち、土壌１０は深さ５ｍ（メートル）以下の地中では温度が例えば約１６℃とほぼ一定であるが地表付近では夏季には例えば約２８℃にも上昇してしまうが、断熱材１１は、土壌１０の地表熱が冷却空間１２へ伝導することを抑制できるので、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却された冷却空間１２の空気が土壌１０によって暖められることを防止することができる。さらに、夏季に大気温度が３０℃以上に上昇した場合に、土壌１０の地表付近の温度が上昇しすぎるのを防止することもできる。
【００３８】
また、計算機室１１０は、操作室１１２を有する。操作室１１２は、データセンタの管理者等が作業を行う部屋である。図２に示した例では、操作室１１２は、制御装置１６０を有する。なお、図２の実施例では制御装置１６０の役割を明確にするために操作室１１２に設置された専用装置として例示されているが、操作室ではなく電子機器１１１ａ〜１１１ｄが設置されている部屋に設置されてもよいし、また電子機器１１１ａ〜１１１ｄの一部を制御装置１６０として兼用してもよい。図３に、実施例２における制御装置１６０の構成例を示す。図３に示すように、制御装置１６０は、冷却効率情報１６１と、制御部１６２とを有する。
【００３９】
冷却効率情報１６１は、制御部１６２によってＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図４に、冷却効率情報１６１の一例を示す。図４に示した例では、冷却効率情報１６１は、検知温度、風量、冷却空間温度といった項目を有する。「検知温度」は、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度を示す。なお、ここでは、「検知温度」は、複数の温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度の平均値を示すものとする。「風量」は、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量を示す。なお、図４に示した例では、Ｕ１１の値が最も小さく、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４の順に、値が大きくなるものとする。「冷却空間温度」は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｈによって冷却された冷却空間１２の平均温度を示す。
【００４０】
例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「２６℃」であり、風量が「Ｕ１２」である場合には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｈによって冷却空間１２が「１７℃」に冷却されることを示している。また、例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「２６℃」で、風量が「Ｕ１４」の場合には、冷却空間１２が「２０℃」に冷却されることを示している。また、例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「３０℃」で、風量が「Ｕ１２」の場合は冷却空間１２が「２０℃」に冷却されることを示している。すなわち、検知温度が低く風量が小さい場合は冷却空間１２は、例えば地熱温度１６℃からＨＰの抵抗分だけ上昇した例えば１７℃に保たれるが、検知温度が上層した場合、または風量が増加した場合には冷却空間１２は１７℃から上昇していくことを示している。
【００４１】
制御部１６２は、空調制御システム１００を制御する。実施例２における制御部１６２は、図２に図示することを省略したが、後述するファン制御部１２１や、冷却機制御部１１９や、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃと有線または無線で接続されている。かかる制御部１６２は、図１に示した制御部９の一部に対応する。なお、制御部１６２による処理については、図６を用いて後に詳細に説明する。
【００４２】
次に、図５を用いて、図２に示した計算機室１１０の上面図について説明する。図５は、図２に示したＡ矢視による計算機室１１０の上面図の一例である。図５に示すように、空調制御システム１００は、ファンや冷却機を複数有してもよい。具体的には、図４に示した例では、空調制御システム１００は、８個のファン１２０ａ〜１２０ｈと、４個の冷却機１１８ａ〜１１８ｄとを有する。
【００４３】
ファン１２０ａ〜１２０ｈは、それぞれファン制御部１２１ａ〜１２１ｈを有する。冷却機１１８ａ〜１１８ｄは、それぞれ冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄを有する。また、冷却機１１８ａ〜１１８ｄは、それぞれ通風路１１７ａ〜１１７ｄを介して、計算機室１１０の空気を吸気する。
【００４４】
また、図５に示した例では、空調制御システム１００は、８個の温度センサ１３０ａ〜１３０ｈを有する。かかる温度センサ１３０ａ〜１３０ｈは、図２に示した例と同様に、天井裏排気路１１３ａに設置される。なお、図５に示した平面空間の上部と、通風路１７０ａ〜１７０ｈとは、図２に示した天井裏通風路１１３ｂと、通風路１１６とに対応する。
【００４５】
［実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御］
次に、図６を用いて、実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御について説明する。図６は、実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御を示すフローチャートである。図６では、説明を簡単にするために計算機室１１０の温度をある所望温度Ｔ１１以下に保つように制御する例を示している。また、計算機室１１０から排気された空気の検知温度すなわち温度センサ１３０ａ〜１３０ｈで検知された温度が計算機室１１０の最高温度である例を示す。しかし、本発明の効果は図６の例に限定されず、例えば計算機室１１０の最高温度が温度センサ１３０ａ〜１３０ｈで検知される温度より部分的に高くなりうる場合や、計算機室１１０の温度を所望温度以下に保つのではなくもっとも冷却効率の良い温度に可変制御する場合にも適用できる。
【００４６】
図６に示すように、空調制御システム１００の制御部１６２は、まず、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度を取得する（ステップＳ１０１）。また、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈによって冷却空間１２へ送出されている現時点の風量を取得する（ステップＳ１０２）。なお、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈの送出風量をファン制御部１２１ａ〜１２１ｈから取得する。
【００４７】
続いて、制御部１６２は、検知温度および送出風量と、冷却効率情報１６１に記憶されている各種情報とに基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの今後の冷却能力を予測する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される冷却空間１２の空気の温度を予測する。
【００４８】
例えば、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度の平均値が「２８℃」であり、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量が「Ｕ１２」であるものとする。また、冷却効率情報１６１が図４に示した状態であるものとする。かかる場合に、制御部１６２は、冷却効率情報１６１に記憶されている各種情報に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却空間１２が「１８℃」に冷却されると予測する。
【００４９】
続いて、制御部１６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから排出されている排出風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１６２は、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄから、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの風量を取得し、取得した風量を加算することにより、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから床下通風路１１５へ送出されている排出風量の総和を取得する。また、制御部１６２は、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄから、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する。
【００５０】
続いて、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却能力と、ステップＳ１０４において取得した各種情報に基づいて、ＨＰによって冷却される空気量と、冷却機によって冷却される空気量との割合を算出する（ステップＳ１０５）。
【００５１】
例えば、システム起動時において、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分が「５：５」であるものとする。また、計算機室１１０の所望室内温度Ｔ１１が３０℃であるものとする。一例として、データセンタの機器の最大発熱量が１ＭＷ（１メガワット）、平均稼動率が３０％、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの最大冷却能力が０．３ＭＷ、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの最大冷却能力が０．７ＭＷであるような場合は、システム起動時には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄの冷却能力をそれぞれ０．２ＭＷずつになるような風量と冷却機温度に設定する。
【００５２】
このとき、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却空間１２の空気の温度が、所望室内温度Ｔ１１である３０℃よりも低ければ、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却の割合を高くするとともに、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を低くする。言い換えれば、制御部１６２は、冷却空間１２の空気の温度が、計算機室１１０の所望温度Ｔ１１である３０℃を超えない範囲で、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却の割合を高くするとともに、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を低くする。例えば、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「５：５」から「６：４」に変更する。もし、電子機器の稼働率が低くＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「１０：０」にしても３０℃を超えないならば、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの風量を減少させる。例えば冷却配分が「１０：０」の場合に図４で検知温度が２８℃、風量がＵ１２であれば、検知温度３０℃、風量をＵ１１となるように移行する。これによりエネルギー効率をさらに上げることができる。
【００５３】
一方、上記例において、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却空間１２の空気の温度が、所望室内温度Ｔ１１である３０℃よりも高い場合は、全体として冷却能力が不足しているので全体の冷却能力を増加させる。この場合、一般的には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる地熱の最大冷却能力は一定であるので、地熱の最大冷却能力に達成している場合はＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの風量をＵ１２からＵ１３に増加させたとしても地熱での冷却能力は増加しない。したがって冷却空間１２の空気温度が所望温度Ｔ１１である３０℃を超える場合は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を高くする。言い換えれば、制御部１６２は、地熱での冷却能力を超える場合は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄ能力を増加させ、結果として、合計の風量を増加させる。例えば、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「５：５」から「４：６」に変更するように制御する。
【００５４】
そして、制御部１６２は、上記ステップＳ１０５において算出した割合に基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈの送出風量の総和を算出する（ステップＳ１０６）。例えば、ステップＳ１０５においてＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却割合が「５：５」から「６：４」に変更されたものとする。かかる場合に、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量を、現状の総風量に「６／５」を乗算する。
【００５５】
そして、制御部１６２は、ステップＳ１０６において算出したファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量と、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度とに基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却効率が高くなるように、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量を算出する。
【００５６】
例えば、地熱で冷却されるＨＰ部分の冷却効率のみを考えると、地中温度と冷却空間１２に送風される温度の差が大きいほど、すなわち冷却空間１２にファン１２０ａ〜１２０ｈで送風される温度が高いほど冷却効率がよい。一方、全体の冷却効率を考えると、入力温度が上昇すれば出力である冷却空間の温度も上昇するので、この温度が所望温度を超えないようにする必要がある。そこで、制御部１６２は、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈのうち温度が高い付近の通風路に接続されるファンの風量を大きくし、温度センサの温度が低い近傍の通風路に接続されるファンの風量を減少させる。具体的には、温度センサ１３０ａの温度が最も高く、温度センサ１３０ｈの温度が最も低い場合は、温度センサ１３０ａの近傍の通風路１７０ａに接続されるファン１２０ａの風量を最も大きくし、温度センサ１３０ｈの近傍の通風路１７０ｈに接続されるファン１２０ｈの風量を最も小さくする。それ以外のファンも同様に接続される通風路の近傍の温度に応じて総風量がステップ１０６で決められた値になるようにそれぞれのファンの風量を算出する。また、もし１２０ａの風量を増やしすぎると冷却空間１０２の温度が所望温度を超えてしまう場合や、風量がファン１２０ａの最大風量に達した場合にはファン１２０ａの風量をそれ以上は増加させず、次に温度が高い近傍の通風路に接続されるファンの風量を増加させる。
【００５７】
そして、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量が、ステップＳ１０７において算出した風量になるように制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部１６２は、ステップＳ１０７において算出した風量をファン制御部１２１ａ〜１２１ｈに通知する。これにより、ファン制御部１２１ａ〜１２１ｈは、制御部１６２から通知された風量になるように、それぞれのファン１２０ａ〜１２０ｈを制御する。
【００５８】
また、制御部１６２は、上記ステップＳ１０５において算出した割合に基づいて、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される総風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の平均温度を算出し、次に、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄの吸気風量と排気空気温度を冷却効率が最適になるように算出する（ステップＳ１０９）。
【００５９】
例えば、冷却機の効率は吸気温度が低いほど、また吸気温度と排気温度の温度差が小さいほど冷却効率が良い。そこで、ステップＳ１０５においてＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却割合が「５：５」から「６：４」に変更された場合には、制御部１６２は、まず冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される風量の総和を現状の総吸気風量に「４／５」を乗算して算出し、また、前述において算出した冷却機１１８ａ〜１１８ｄの吸気総風量に基づいて、計算機室１１０が所望室内温度に保たれるように、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの排出空気温度の平均値を決定する。次に、制御部１６２は、算出した吸気総風量と平均排出空気温度に基づき全体の冷却効率が最も良くなるように、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量と排気空気温度を算出する。具体的には、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのうち吸気温度の低い冷却機の風量を増加させると同時に排出空気の温度も下げ、また逆に吸気温度の高い冷却機の風量を減少させると同時に排出空気の温度も上げる。
【００６０】
そして、制御部１６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量が、ステップＳ１０９において算出した風量になるように制御する（ステップＳ１１０）。また、制御部１６２は、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度が、ステップＳ１０９において算出した温度になるように制御する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部１６２は、ステップＳ１０９において算出した風量および温度を冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄに通知する。これにより、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄは、制御部１６２から通知された風量および温度になるように、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄを制御する。
【００６１】
［実施例２の効果］
上述してきたように、実施例２に係る空調制御システム１００は、計算機室１１０の温度に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される空気量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって冷却される空気量との割合を変動させる。これにより、空調制御システム１００は、データセンタのように発熱密度が高く、地熱を用いた冷却のみでは所望室内温度に保つことができないような部屋であっても、地熱を最大限に利用して室内を効率的に冷却することができ、室内を所望室内温度に保つことができる。
【００６２】
また、実施例２に係る空調制御システム１００は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却能力が計算機室１１０の冷却に寄与するように、冷却空間１２へ送出する空気量を調整するので、地熱を用いた空気の冷却を極力用いることができる。このため、空調制御システム１００は、冷却機で室内を冷却する際の余分な電力により発生する二酸化酸素（ＣＯ２）の排出を抑制することができる。
【実施例３】
【００６３】
上記実施例２では、室内の温度に基づいて、冷却機によって冷却される空気量と、ＨＰによって冷却される空気量との割合を制御する例について説明した。しかし、本願の開示する空調制御システムは、発熱量が大きい電子機器ほど優先的に冷却することで、特定の機器の温度が上昇してしまうことを防止するようにすることもできる。そこで、実施例３では、電子機器の発熱量に基づいて、それぞれの電子機器に対する冷却特性を変動させる例について説明する。
【００６４】
［実施例３に係る空調制御システムの構成］
まず、図７を用いて、実施例３に係る空調制御システム２００の構成について説明する。図７は、実施例３に係る空調制御システム２００が適用された計算機室２１０の上面図の一例である。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図７に示すように、実施例３における計算機室２１０は、冷却空間１２と床下通風路１１５との間に、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを有する。かかる通風弁２４０ａ〜２４０ｈは、図１に示した送入部８ａ〜８ｄに対応し、冷却空間１２から床下通風路１１５へ移動する空気量を制御する。以下に、通風弁２４０ａ〜２４０ｈについて二例挙げて説明する。
【００６６】
図８は、図７に示した通風弁２４０ａ〜２４０ｈの一例を示す図である。図８に示した通風弁２４０−１は、弁制御部２４１−１と、弁駆動部２４２−１と、弁２４３−１とを有する。弁制御部２４１−１は、弁駆動部２４２−１を制御する。弁駆動部２４２−１は、弁２４３−１を駆動させる。弁２４３−１は、弁駆動部２４２−１によって駆動されることにより、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅を変動させる。図８に示した通風弁２４０−１は、弁２４３−１の駆動量によって、冷却空間１２から床下通風路１１５へ移動する空気量を調整することができる。なお、弁２４３−１は、図８に示した矢印の方向、すなわち、冷却空間１２から床下通風路１１５への方向のみ駆動する。このため、通風弁２４０−１は、床下通風路１１５から冷却空間１２へ空気が移動することを防止することができる。
【００６７】
図９は、図７に示した通風弁２４０ａ〜２４０ｈの他の一例を示す図である。図９に示した通風弁２４０−２は、弁制御部２４１−２と、グリッド駆動部２４２−２と、弁２４３−２と、上部グリッド２４４と、下部グリッド２４５とを有する。弁制御部２４１−２は、グリッド駆動部２４２−２を制御する。グリッド駆動部２４２−２は、上部グリッド２４４および下部グリッド２４５を駆動させる。弁２４３−２は、冷却空間１２から床下通風路１１５へ空気が移動する場合に開く。上部グリッド２４４および下部グリッド２４５は、グリッド駆動部２４２−２によって駆動されることにより、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅を変動させる。
【００６８】
例えば、図９の上段に示した状態は、図９の中断に示した状態と比較して、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅が広い。したがって、図９の上段に示した状態は、図９の中断に示した状態よりも、冷却空間１２から床下通風路１１５へ流通する空気量が多い。また、図９の下段に示した例のように、弁２４３−２は、冷却空間１２から床下通風路１１５への方向のみ駆動する。このため、図９に示した通風弁２４０−２は、床下通風路１１５から冷却空間１２へ空気が流通することを防止することができる。
【００６９】
図７の説明に戻って、実施例３における計算機室２１０の室内または室外には、制御装置２６０を有する。図１０に、実施例３における制御装置２６０の構成例を示す。図１０に示すように、制御装置２６０は、冷却効率情報２６１ａと、発熱量情報２６１ｂと、発熱量計測部２６１ｃと、制御部２６２とを有する。
【００７０】
冷却効率情報２６１ａは、制御部２６２によってＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図１１に、冷却効率情報２６１ａの一例を示す。図１１に示した例では、冷却効率情報２６１ａは、発熱量、風量、冷却空間温度といった項目を有する。「発熱量」は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を示す。「風量」および「冷却空間温度」は、図４に示した「風量」および「冷却空間温度」と同様である。
【００７１】
発熱量情報２６１ｂは、発熱量計測部２６１ｃによって電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図１２に、発熱量情報２６１ｂの一例を示す。図１２に示した例では、発熱量情報２６１ｂは、仕事量、発熱量といった項目を有する。「仕事量」は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を示す。「発熱量」は、電子機器ごとに、電子機器の発熱量を示す。図１２に示した「発熱量」は、電子機器１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの発熱量を示している。
【００７２】
例えば、図１２に示した発熱量情報２６１ｂは、仕事量が「Ｗ１０」である場合に、電子機器１１１ａの発熱量が「Ｑ１１」、電子機器１１１ｂの発熱量が「Ｑ１２」、電子機器１１１ｃの発熱量が「Ｑ１３」であることを示している。また、例えば、図１２に示した発熱量情報２６１ｂは、仕事量が「Ｗ２０」である場合に、電子機器１１１ａの発熱量が「Ｑ２１」、電子機器１１１ｂの発熱量が「Ｑ２２」、電子機器１１１ｃの発熱量が「Ｑ２３」であることを示している。
【００７３】
発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄと有線または無線で接続されており、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する。具体的には、発熱量計測部２６１ｃは、まず、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を計測する。例えば、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄにおいて実行中のジョブやタスクの種類や数に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄがそれらの実行に要する電力量を求める。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した仕事量と、発熱量情報２６１ｂに記憶されている各種情報に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する。
【００７４】
例えば、発熱量情報２６１ｂが図１２に示した状態であるものとする。また、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａの仕事量として「Ｗ１０」を計測したものとする。かかる場合に、発熱量計測部２６１ｃは、発熱量情報２６１ｂから、仕事量「Ｗ１０」に対応する電子機器１１１ａの発熱量「Ｑ１１」を取得する。また、例えば、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ｂの仕事量として「Ｗ２０」を計測した場合には、発熱量情報２６１ｂから、仕事量「Ｗ２０」に対応する電子機器１１１ｂの発熱量「Ｑ２２」を取得する。
【００７５】
制御部２６２は、空調制御システム２００を制御する。実施例３における制御部２６２は、図５に図示することを省略したが、ファン制御部１２１ａ〜１２１ｈや、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄと有線または無線で接続されている。なお、制御部２６２による処理については、図１３を用いて後に詳細に説明する。
【００７６】
［実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御］
次に、図１３を用いて、実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御について説明する。図１３は、実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御を示すフローチャートである。
【００７７】
図１３に示すように、まず、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を計測する（ステップＳ２０１）。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した仕事量と、発熱量情報２６１ｂに記憶されている各種情報に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する（ステップＳ２０２）。
【００７８】
続いて、制御部２６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈによって冷却空間１２へ送出されている現時点の風量を取得する（ステップＳ２０３）。続いて、制御部２６２は、発熱量計測部２６１ｃによって計測された発熱量と、ステップＳ２０３において取得した送出風量とに基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
例えば、発熱量計測部２６１ｃによって計測された電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量の平均値が「Ｑ１０１」であり、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量が「Ｕ１３」であるものとする。また、冷却効率情報２６１ａが図１１に示した状態であるものとする。かかる場合に、制御部２６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却空間１２が「１８℃」に冷却されると予測する。
【００８０】
続いて、制御部２６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから排出されている排出風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する（ステップＳ２０５）。
【００８１】
続いて、制御部２６２は、ステップＳ２０４において予測した冷却能力と、ステップＳ２０５において取得した各種情報に基づいて、ＨＰによって冷却される空気量と、冷却機によって冷却される空気量との割合を算出する（ステップＳ２０６）。
【００８２】
続いて、制御部２６２は、ステップＳ２０６において算出した割合に基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈの風量の総和を算出する（ステップＳ２０７）。続いて、制御部２６２は、算出したファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量と、発熱量計測部２６１ｃによって計測された電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量とに基づいて、それぞれの通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する（ステップＳ２０８）。
【００８３】
例えば、制御部２６２は、計算機室２１０を効率的に冷却するために、発熱量が大きい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量が大きくなるように通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する。また、例えば、制御部２６２は、発熱量が小さい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量が小さくなるように通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する。これにより、制御部２６２は、発熱量が大きく、計算機室２１０の室温に比べて装置内の温度が大幅に上昇してしまう電子機器に対して個別に冷却能力を増大させ、発熱量が大きな電子機器の温度上昇を防止することができる。
【００８４】
そして、制御部２６２は、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過するそれぞれの空気量がステップＳ２０８において算出した空気量になるように制御する（ステップＳ２０９）。具体的には、制御部２６２は、ステップＳ２０８において算出した空気量を、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを制御する弁制御部に通知する。例えば、制御部２６２は、通風弁２４０ａ〜２４０ｈが図８に示した例である場合には、弁制御部２４１−１に空気量を通知し、通風弁２４０ａ〜２４０ｈが図９に示した例である場合には、弁制御部２４１−２に空気量を通知する。これにより、弁制御部２４１−１や弁制御部２４１−２は、通風弁を通過する空気量が制御部２６２から通知された空気量になるように、弁駆動部２４２−１や、グリッド駆動部２４２−２を制御する。
【００８５】
また、制御部２６２は、上記ステップＳ２０６において算出した割合に基づいて、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度を算出する（ステップＳ２１０）。
【００８６】
そして、制御部２６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量が、ステップＳ２１０において算出した風量になるように制御する（ステップＳ２１１）。また、制御部２６２は、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度が、ステップＳ２１０において算出した温度になるように制御する（ステップＳ２１１）。
【００８７】
なお、図１３に示した例では、制御部２６２は、発熱量計測部２６１ｃによって計測された発熱量に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する例を示した（ステップＳ２０４）。しかし、制御部２６２は、図６に示した例と同様に、温度センサによって検知された温度に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測してもよい。かかる場合には、空調制御システム２００は、空調制御システム１００と同様に温度センサを有し、制御装置２６０は、図４に例示した冷却効率情報１６１を有することになる。
【００８８】
［実施例３の効果］
上述してきたように、実施例３に係る空調制御システム２００は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される空気量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって冷却される空気量との割合を変動させる。これにより、空調制御システム２００は、室内を効率的に冷却することができる。
【００８９】
さらに、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量が大きい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させ、発熱量が小さい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を減少させる。これにより、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量が小さい電子機器よりも発熱量が大きい電子機器を優先して冷却することができるので、計算機室２１０の室温を下げずに発熱量が大きな電子機器が所望温度以上に上昇してしまうことを抑制できる。
【００９０】
以上のことから、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量の大きな電子機器の温度が上昇することを抑制できるとともに、計算機室２１０を効率的に冷却することができる。
【００９１】
なお、上記実施例３では、電子機器の仕事量に基づいて、電子機器の発熱量を計測する例を示した。しかし、発熱量計測部２６１ｃは、各電子機器の近傍に温度センサを取り付けて、高い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器ほど、発熱量が大きいと判定してもよい。
【００９２】
また、各電子機器の近傍に温度センサを取り付ける場合には、制御部２６２は、高い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させてもよい。同様に、制御部２６２は、低い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を減少させてもよい。
【実施例４】
【００９３】
ところで、本願の開示する空調制御システム等は、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、実施例４では、本願の開示する空調制御システム等の他の実施例について説明する。
【００９４】
（１）発熱量の予測処理
上記実施例３では、電子機器の現在の仕事量に基づいて、電子機器の発熱量を計測する例を示した。しかし、本願の開示する空調制御システムは、今後の電子機器の仕事量そのものを予測しても良いし、または発熱量を直接予測してもよい。図１４〜図１６は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【００９５】
図１４に示した例では、予め、電子機器に所定のテストプログラム０１を実行させる。そして、テストプログラム０１の処理時間ｔ０１と、命令実行数Ｐ０１と、テストプログラム０１を実行開始してから実行終了するまでの電子機器の発熱量Ｑ０１を計測し、計測した値を記録しておく。同様の手順を、テストプログラム０２〜ｎについても行い、それぞれのテストプログラム０２〜ｎに対応する処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを所定の記憶部に記録しておく。
【００９６】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量を計算する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器によって今後に実行される命令数を予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量」に乗算することにより、電子機器の今後の発熱量を予測する。
【００９７】
図１５に示した例では、図１４に示した例と同様に、予め、電子機器にテストプログラム０１〜ｎを実行させて、処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎと、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを所定の記憶部に記録しておく。さらに、図１５に示した例では、テストプログラム０１〜ｎを実行した場合における命令実行処理のパターンＸ０１〜Ｘｎについても計測し、計測した命令実行処理パターンＸ０１〜Ｘｎを所定の記憶部に記録しておく。
【００９８】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器によって今後に実行される命令実行処理パターンと、電子機器によって今後に実行される命令数とを予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、所定の記憶部から、予測した命令実行処理パターンと類似する命令実行処理パターンＸｙに対応する処理時間ｔｙ、命令実行数Ｐｙ、発熱量Ｑｙを取得する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した処理時間ｔｙ、命令実行数Ｐｙ、発熱量Ｑｙを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量を計算する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量」に乗算することにより、電子機器の発熱量を予測する。
【００９９】
図１６に示した例では、予め、電子機器に所定のテストプログラム０１を実行させる。そして、テストプログラム０１の処理時間ｔ０１と、命令実行数Ｐ０１とを計測し、計測した値を所定の記憶部に記録しておく。さらに、テストプログラム０１の実行中におけるプロセッサの発熱量Ｑｐ０１、メモリアクセス回数Ｍ０１、メモリ部の発熱量Ｑｍ０１、ＣＤ−ＲＯＭ等の周辺部へのアクセス回数Ｓ０１、周辺部の発熱量Ｑｓ０１を計測し、計測した値を記録しておく。
【０１００】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｐ０１〜Ｑｐｎを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりのプロセッサの発熱量を計算する。また、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｍ０１〜Ｑｍｎを用いて、１回のメモリアクセスに対する単位時間当たりのメモリの発熱量を計算する。また、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｓ０１〜Ｑｓｎを用いて、１回の周辺部へのアクセスに対する単位時間当たりの周辺部の発熱量を計算する。
【０１０１】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、今後に電子機器によって実行される命令数、電子機器によってメモリにアクセスされる回数、電子機器によって周辺部にアクセスされる回数を予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりのプロセッサの発熱量」に乗算することにより、電子機器が有するプロセッサの発熱量を予測する。また、発熱量計測部２６１ｃは、予測したメモリアクセス回数を、「１回のメモリアクセスに対する単位時間当たりのメモリの発熱量」に乗算することにより、電子機器が有するメモリの発熱量を予測する。また、発熱量計測部２６１ｃは、予測した周辺部アクセス回数を、「１回の周辺部へのアクセスに対する単位時間当たりの周辺部の発熱量」に乗算することにより、電子機器が有する周辺部の発熱量を予測する。
【０１０２】
また、各電子機器に温度センサを取り付けた場合には、発熱量計測部２６１ｃは、予測した発熱量と、各電子機器の現状の温度とに基づいて、今後の電子機器近傍の温度を予測してもよい。そして、制御部２６２は、予測した温度が高い電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させてもよい。
【０１０３】
（２）空調制御システムの構成
また、上記実施例２では、図２を用いて空調制御システムの構成について説明したが、空調制御システムの構成は、図２に示した例に限られない。図１７および図１８を用いて、空調制御システムの他の構成例について説明する。図１７および図１８は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【０１０４】
図１７に示した空調制御システム３００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、通風路３１１と、ファン３１２とを新たに有する。また、図１７に示した空調制御システム３００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、通風路１４０ａ〜１４０ｄを有さない。
【０１０５】
ファン３１２は、通風路３１１を介して、冷却空間１２の空気を吸気して、吸気した空気を冷却機１１８へ排気する。図１７に示した冷却機１１８は、ファン３１２によって排気された空気と、天井裏排気路１１３ａ内の空気とを冷却することになる。
【０１０６】
図１８に示した空調制御システム４００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの代わりにＨＰ３５０ａ〜３５０ｄを有する。図１８に示すように、ＨＰ３５０ａは、天井裏通風路１１３ｂに配設される蒸発部３５１ａと、土壌１０に埋設される凝縮部３５２ａとを有する。同様に、ＨＰ３５０ｂ〜３５０ｄは、天井裏通風路１１３ｂに蒸発部が配設され、土壌１０に凝縮部が埋設される。ＨＰ３５０ａ〜３５０ｄは、天井裏通風路１１３ｂ内の空気を冷却する。
【０１０７】
図１７および図１８に示した冷却機１１８は、図２に示した冷却機が吸気する空気よりも冷却された空気を吸気することになる。このため、図１７に示した空調制御システム３００や図１８に示した空調制御システム４００は、冷却機１１８の動作量を低減することができる。
【０１０８】
（３）ＨＰの形状
また、上述したＨＰ１５０ａ〜１５０ｇや、ＨＰ３５０ａ〜３５０ｄは、土壌１０に多くの熱を放熱し、冷却空間１２の空気を効率的に冷却することが好ましい。そこで、土壌１０に熱を放熱しやすく、冷却空間１２の空気を冷却しやすいＨＰ１５０について説明する。図１９は、ＨＰ１５０の一例を示す図である。図１９の左側には、ＨＰ１５０の断面図を示す。また、図１９に右側には、Ａ−Ａ線の断面図を示す。
【０１０９】
図１９の左側に示すように、蒸発部１５１は、入熱用のフィンである。このような蒸発部１５１は、面積が大きいので、冷却空間１２の空気を効率的に入熱する。また、図１９の右側に示すように、凝縮部１５２の外周面は、溝が形成された形状となっている。これにより、凝縮部１５２は、溝が形成されていない凝縮部よりも、放熱面積が大きくなる。したがって、凝縮部１５２と土壌１０と熱交換率は、溝が形成されていない凝縮部よりも高い。このような凝縮部１５２は、土壌１０に熱を放熱しやすい。
【０１１０】
このように、ＨＰ１５０は、入熱用のフィンである蒸発部１５１と、外周面に溝が形成された凝縮部１５２とを有するので、土壌１０に多くの熱を放熱することができるとともに、冷却空間１２の空気を効率的に冷却することができる。
【０１１１】
（４）空調制御プログラム
また、上記実施例１〜４で説明した空調制御システムの各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。また制御機器に組み込まれたマイクロコンピュータで実行することもできる。そこで、以下では、図２０を用いて、上記実施例１で説明した空調制御システム１と同様の機能を有する空調制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図２０は、空調制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【０１１２】
図２０に示すように、空調制御システム１としてコンピュータ１０００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２０およびＣＰＵ（Central Processing Unit）１０３０をバス１０４０で接続して構成される。
【０１１３】
ここで、ＨＤＤ１０１０は、ＣＰＵ１０３０による各種処理の実行時に用いられる情報を記憶する。ＲＡＭ１０２０は、各種情報を一時的に記憶する。ＣＰＵ１０３０は、各種演算処理を実行する。
【０１１４】
そして、ＨＤＤ１０１０には、図２０に示すように、図１に示した空調制御システム１の制御部９と同様の機能を発揮する空調制御プログラム１０１１があらかじめ記憶されている。なお、この空調制御プログラム１０１１を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。
【０１１５】
そして、ＣＰＵ１０３０が、この空調制御プログラム１０１１をＨＤＤ１０１０から読み出してＲＡＭ１０２０に展開することにより、図２０に示すように、空調制御プログラム１０１１は空調制御プロセス１０２１として機能するようになる。
【０１１６】
なお、上記の空調制御プログラム１０１１については、必ずしも最初からＨＤＤ１０１０に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ１０００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ１０００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１１７】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１０００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ１０００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１１８】
（５）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１０に示した発熱量計測部２６１ｃと、制御部２６２とは、統合されてもよい。
【０１１９】
また、図示した各構成要素数や、数値等は、一例であって、必ずしも図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図２では、空調制御システム１００が、７本のＨＰ１５０ａ〜１５０ｇを有する例を示したが、空調制御システム１００が有するＨＰの数は７本に限られない。例えば、空調制御システム１００は、１本〜６本のＨＰを有してもよいし、８本以上のＨＰを有してもよい。また、図４や図１１では、温度に関する情報を数値で示したが、かかる温度は一例であって他の数値であってもよい。
【０１２０】
また、地熱を用いて冷却するパイプの例としてはヒートパイプを用いて説明したが、パイプ７ａ〜７ｅの実現方法はヒートパイプに限らなくても良く、二重パイプの空気循環型やパイプ内に水を循環させるものであっても良い。
【０１２１】
また、冷却空間は図１では地面と部屋の間に設けられているが、部屋の周囲に設けても良く、また部屋の一部を仕切りで独立に区切って冷却空間としても良い。
【０１２２】
また、図２では冷却空間はＨＰ７本に共通の一つの空間として設けられているが、複数のブロック空間に分割し、各ブロック空間ごとにＨＰと送出部と送入部を設けても良い。
【０１２３】
また、図２では天井裏は冷却機への排気路と冷却空間への送出通風路は水平方向に区切られているが、垂直方向に区切っても良いし、筒状に区切っても良い。また、図２では、排気路の空気の流れと冷却空間への送出通風路の空気の流れは逆方向になっているが、同一方向であっても良い。
【０１２４】
また、図２では部屋の空気を上方から排出し、下方から冷却しているが、一例として部屋の下方から排出し、上方から冷却しても良く、また部屋の一方の側面から排出して他の側面から冷却しても良い。例えば部屋の空気を下方から排出して情報から冷却する場合は、図２において部屋の空気を冷却空間へ送出する通風路１１６は短く、冷却空間から冷却された空気を部屋へ送入する通風路１４０a〜１４０ｄは長くなる。また、通風路１４０a〜１４０ｄとして建物の壁と部屋の壁の間の空間を利用しても良い。
【０１２５】
また、図２では制御装置は操作室に置かれた独立の機器として設けられているが、計算機室内の電子機器の一部を制御装置として使用しても良い。
【０１２６】
また、図３および図１０の冷却効率情報や発熱量情報は固定された情報である必要はない。例えば、温度や風量を定期的に取得し、気温、地中の温度、土壌の状況、電子機器の稼働状況の変化などに応じて定期的に情報を更新しても良い。
【０１２７】
また、図２では部屋の熱源として電子機器の例が示されているが、熱源は人や家庭用電気機器であっても良い。例えば、地熱の冷却能力を超えて部屋に多数の人が集まった場合や、家庭用電気機器の発熱量が増加した場合であっても、地熱を利用して効率良く冷却することが出来る。また、熱源の一時的な発熱量の増加に備えて過大な地熱冷却設備を備える必要が無くなり、経済的な効果も得ることが出来る。
【０１２８】
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２９】
（付記１）熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１３０】
（付記２）前記室内に設置されている電子機器の仕事量に基づいて、該電子機器の発熱量を計測する発熱量計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって計測された発熱量が小さい電子機器よりも、発熱量が大きい電子機器ほど、前記パイプによって冷却された前記冷却空間から前記室内に送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする付記１に記載の空調制御システム。
【０１３１】
（付記３）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする付記１または２に記載の空調制御システム。
【０１３２】
（付記４）前記発熱量計測部は、前記電子機器の仕事量を予測する機能を有し、予測した仕事量に基づいて該電子機器の発熱量を予測し、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって予測された発熱量に基づいて、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量を制御することを特徴とする付記２に記載の空調制御システム。
【０１３３】
（付記５）前記発熱量計測部は、パターン化されたジョブに応じた前記電子機器の単位処理量あたりの発熱量を記録する機能をさらに有し、前記電子機器の仕事量を予測する機能は今後前記電子機器に投入されるジョブのパターンと処理量とを予測し、前記電子機器毎にジョブパターンに応じて記録された発熱量と今後投入されるジョブの予測パターとより前記電子機器の今後の発熱量を予測し、
前記制御部は、予測された発熱量が小さい電子機器よりも、予測された発熱量が大きい電子機器ほど、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする付記４に記載の空調制御システム。
【０１３４】
（付記６）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記送出部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気し前記冷却空間へ送出する機能とを有し、前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する風量を減少させて前記冷却空間へ送出することを特徴とする付記３に記載の空調制御システム。
【０１３５】
（付記７）前記冷却機は、前記室内の上部から空気を吸気し、前記室内の下部へ冷却した空気を排気し、
前記冷却空間は前記室外下部に設けられ、前記送出部は前記室内上部の空気を前記冷却空間に送出し、前記送入部は前記室内の下部から前記冷却空間の空気を送入することを特徴とする付記１に記載の空調制御システム。
【０１３６】
（付記８）前記室内上部には第一の通風空間が設けられ、前記室外上部には第二の通風空間が設けられ、前記室内下部には第三の通風空間が設けられ、前記冷却空間は前記第三の通風空間の下部室外に設けられ、前記第一の通風空間と前記第二の通風空間の間には通風孔が設けられ、前記第三の通風空間と前記冷却空間との間には前記送入部が設けられ、
前記冷却機は前記第一の通風空間を経由して前記室内の空気を吸気し、前記第三の通風空間を経由して前記室内へ冷却された空気を排気し、
前記送出部は前記第一の通風空間、前記通風孔、前記第二の通風空間を経由して前記冷却空間に前記室内の空気を送出し、前記冷却空間の空気を前記送入部、前記第三の通風空間を経由して前記室内に送入することを特徴とした付記７に記載の空調制御システム。
【０１３７】
（付記９）前記送入部は前記冷却空間から前記第三の通風空間へ送入する風量を可変制御する手段を風量制御手段を有し、前記風量制御手段は前記制御部の指示により風量を可変とすることを特徴とした付記８に記載の空調制御システム。
【０１３８】
（付記１０）前記風量制御手段は、開閉量を可変可能な通風弁を備え、前記制御部の指示に応じて前記通風弁の開閉量を可変することにより前記送入部の風量を可変とすることを特徴とした付記９に記載の空調制御システム。
【０１３９】
（付記１１）前記風量制御手段は、一部に穴の開いた第一および第二のグリッドを備え、前記第一のグリッドの片面と前記第二のグリッドの片面が相対するように設けられ、
さらに前記第一のグリッドと前記第二のグリッドの面に水平方向の相対位置関係を水平移動または回転移動させることにより前記第一のグリッドの穴と前記第二のグリッドの穴の重なりを可変制御する手段とを備え、
前記制御部の指示に応じて移動量を可変することにより前記送入部の風量を可変とすることを特徴とした付記９に記載の空調制御システム。
【０１４０】
（付記１２）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記１〜１１のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４１】
（付記１３）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記１〜１２のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４２】
（付記１４）熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
前記室内から吸気した空気を冷却機の吸気入力部へ導く吸気部と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記冷却機の吸気入力部へ導く送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１４３】
（付記１５）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする付記１４に記載の空調制御システム。
【０１４４】
（付記１６）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記送出部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気し冷却空間へ送出する機能とを有し、前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する風量を減少させて冷却空間へ送出することを特徴とする付記１４又は１５に記載の空調制御システム。
【０１４５】
（付記１７）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記冷却機の前記吸気部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気する機能とを有し、前記冷却空間の空気を前記冷却機の前記吸気入力部へ導く前記送入部は前記複数の吸気部に対応して複数設けられ、さらに前記複数の送入部は風量を可変制御する機能を有し、
前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する前記吸気部の風量を減少させるとともに対応する前記送入部の風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する前記吸気部の風量を増加させるとともに対応する前記送入部の風量を減少させることを特徴とする付記１４〜１６のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４６】
（付記１８）前記冷却機は、前記室内の上部から空気を吸気し、前記室内の下部へ冷却した空気を排気し、
前記冷却空間は前記室外下部に設けられ、前記送出部は前記室内上部の空気を前記冷却空間に送出することを特徴とする付記１４に記載の空調制御システム。
【０１４７】
（付記１９）前記室内上部には第一の通風空間が設けられ、前記室外上部には第二の通風空間が設けられ、前記室内下部には第三の通風空間が設けられ、前記冷却空間は前記第三の通風空間の下部室外に設けられ、前記第一の通風空間と前記第二の通風空間の間には通風孔が設けられ、
前記冷却機は前記第一の通風空間を経由して前記室内の空気を吸気し、前記第三の通風空間を経由して前記室内へ冷却された空気を排気し、
前記送出部は前記第一の通風空間、前記通風孔、前記第二の通風空間を経由して前記冷却空間に前記室内の空気を送出することを特徴とした付記１８に記載の空調制御システム。
【０１４８】
（付記２０）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記１４〜１９のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４９】
（付記２１）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記１４〜２０のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１５０】
（付記２２）熱源を有する室内の空気を前記室内の上部から吸気して冷却し、冷却した空気を前記室内の下部へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外上部の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記パイプの地中埋設部と冷却空間部の中間部を断熱する手段と
前記室内の空気を前記冷却空間を経由して前記冷却機の空気入力部へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機に送入される風量と、冷却機から排出される冷却空気温度とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１５１】
（付記２３）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段を備え、
前記制御部は、前記温度センサ手段によって検知された温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送入部によって前記冷却空間から前記冷却機へ送入される風量を減少させるか又は冷却機の排気温度を上昇させるように制御することを特徴とする付記２２に記載の空調制御システム。
【０１５２】
（付記２４）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記２２又は２３に記載の空調制御システム。
【０１５３】
（付記２５）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記２２〜２４のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１５４】
（付記２６）空調制御システムが行う空調制御方法であって、
前記空調制御システムは、
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、さらに 前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出ステップと、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入ステップと、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出ステップによって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御ステップと
を実行することを特徴とする空調制御方法。
【０１５５】
（付記２７）空調制御システムを制御するコンピュータに空調制御を実行させる空調制御プログラムであって、
前記空調制御システムは、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、
前記コンピュータに、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出手順と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入手順と、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出手順によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御手順と
を実行させることを特徴とする空調制御プログラム。
【符号の説明】
【０１５６】
１、１００、２００、３００、４００ 空調制御システム
２ 地中
３ 部屋
４ 冷却機
５ 送出部
６ 冷却空間
７ａ〜７ｅ パイプ
８ａ〜８ｄ 送入部
９ 制御部
１０ 土壌
１１ 断熱材
１２ 冷却空間
２０ 熱源
１１０ 計算機室
１１１ａ〜１１１ｄ 電子機器
１１２ 操作室
１１３ａ 天井裏排気路
１１３ｂ 天井裏通風路
１１４ａ 通風孔
１１５ 床下通風路
１１８ 冷却機
１１９ 冷却機制御部
１２０、３１２ ファン
１２１ ファン制御部
１２２ 通風路
１３０ａ〜１３０ｈ 温度センサ
１５０ａ〜１５０ｇ ＨＰ
１６０ 制御装置
１６１ 冷却効率情報
１６２ 制御部
２１０ 計算機室
２４０ 通風弁
２６０ 制御装置
２６１ａ 冷却効率情報
２６１ｂ 発熱量情報
２６１ｃ 発熱量計測部
２６２ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバや通信機器などの電子機器を収容するデータセンタ等では、室内に配設された各種電子機器が誤動作しないように、室内を常に一定温度以下に保つことが望ましい。したがって、データセンタ等では、通常は室内外に設けられた空調機を用いて室内を一定温度以下に保つことになる。しかし、空調機で室内を冷却する際には電子機器の動作に必要な電力に加えて空調機を運転するための電力やエネルギーが必要になり、この余分な電力により生ずる二酸化酸素（ＣＯ２）の排出が環境上の問題となる。
【０００３】
このため、データセンタ等では、二酸化酸素（ＣＯ２）の排出量を削減するために冷却効率を高める技術が提案されている。具体的には、電子機器の処理負荷を均等に分散させて室内温度をなるべく均等にしたり、電子機器の発熱量に応じて空調機の温度や風量を制御する技術が提案されている。このような技術を用いた場合には、室温の上昇が抑制されるので、冷却効率を向上させることが期待できる。
【０００４】
また、室内全体を冷暖房する際に、地熱を利用する空調制御システムも知られている。例えば、地中にパイプを埋設して、地中で冷却されたパイプ内の液体や気体を用いて室内を冷却する技術が提案されている。このような地熱を用いた空調制御システムは、主に、個人の家や公共施設などに利用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９７５８６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１４７０号公報
【特許文献３】特開２００５−００９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術のいずれを用いたとしても、発熱量が大きいデータセンタ等の室内を効率良く冷却できないという問題がある。具体的には、電子機器の処理負荷を均等に分散させる従来技術や、電子機器の発熱量に応じて空調機を制御する従来技術は、空調機の効率化にとどまり余分な電力削減には限界があった。結果的に、室内に多数配設された電子機器が稼働するような発熱密度の高いデータセンタ等の冷却では空調機を運転するための余分な電力も大きく、余分な二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量も大きかった。また、地熱を利用する空調制御システムの場合には、個人の家等に採用するには適切であるかも知れないが、データセンタ等の発熱量が大きい室内を冷却するには限界があった。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、発熱量が大きい建物の室内を効率的に冷却することができる空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する空調制御システムは、一つの態様において、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する空調制御システムの一つの態様によれば、発熱量の大きな熱源を有する室内を効率的に冷却することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る空調制御システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る空調制御システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例２における制御装置の構成例を示す図である。
【図４】図４は、冷却効率情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、図２に示したＡ矢視による計算機室の上面図の一例である。
【図６】図６は、実施例２に係る空調制御システムによる空調制御を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例３に係る空調制御システムが適用された計算機室の上面図の一例である。
【図８】図８は、図７に示した通風弁の一例を示す図である。
【図９】図９は、図７に示した通風弁の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例３における制御装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、冷却効率情報の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、発熱量情報の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例３に係る空調制御システムによる空調制御を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【図１７】図１７は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、ＨＰの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、空調制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムが限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
まず、図１を用いて、実施例１に係る空調制御システムの構成について説明する。図１は、実施例１に係る空調制御システムの構成例を示す図である。なお、図１中に図示した白抜きの矢印は、空気の流れの一例を示す。
【００１３】
実施例１に係る空調制御システム１は、地中２の上に建てられている部屋３に適用されている。一般に部屋３内には、熱源２０（人間、家庭用電気機器、ＩＴ機器など）が置かれている。また、図１に示すように、地中２と部屋３との間には、冷却空間６が設けられている。部屋３の内部または外部には、冷却機４と、送出部５と、制御部９とが設けられる。また、地中２には、パイプ７ａ〜７ｅの一端が埋設され、他の一端は冷却空間６に配置されている。また、部屋３と冷却空間６との間には、送入部８ａ〜８ｄが設けられている。
【００１４】
冷却機４は、部屋３の室内の空気を吸気して、吸気した空気を冷却して部屋３へ排気する。送出部５は、部屋３の室内の空気を冷却空間６へ送出する。パイプ７ａ〜７ｅは、一端が地中２に埋設され、他端が冷却空間６に配設される。かかるパイプ７ａ〜７ｅのうち、冷却空間６に配設された部位は、冷却空間６内の空気を、地中２の地熱を用いて冷却する。送入部８ａ〜８ｄは、パイプ７ａ〜７ｅによって冷却された冷却空間６の空気を部屋３へ送入する。地熱を用いて冷却するパイプの一例としてはヒートパイプが挙げられる。ヒートパイプは地熱の利用効率が良い。しかし、パイプ７ａ〜７ｅの実現方法はヒートパイプに限らなくても良く、二重パイプの空気循環型やパイプ内に水を循環させるものであってもよい。
【００１５】
すなわち、図１に示した例において、部屋３は、送出部５、冷却空間６および送入部８ａ〜８ｄを介してパイプ７ａ〜７ｅによって地熱で冷却されるとともに、必要に応じて冷却機４によって冷却される。言い換えれば、実施例１に係る空調制御システム１は、地熱を用いた空気の冷却と、冷却機４による空気の冷却とを併用して部屋３の空気を冷却する空気還流型の空調制御システムを形成する。
【００１６】
そして、実施例１における制御部９は、部屋３の室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、冷却機４によって吸気される空気量と、送出部５によって冷却空間６へ送出される空気量とを制御する。
【００１７】
一般に、部屋３の室内は、外気の温度や室内熱源の状況に応じて温度が変化するが、ある一定温度（以下、「所望室内温度」と言う）以下に保つことが求められている。例えば、この所望室内温度は、ある場合には人間が快適に感じられる温度であり、ある場合には機器の安定動作に必要な温度であり、ある場合には最も冷却エネルギー効率の良い温度である。最近の地球環境への対応を考えると冷却エネルギー効率の向上が重要な課題となっている。この点から自然エネルギーである地熱の利用は地球環境上好ましい。しかし、地熱の利用は利用できる土壌の熱容量には制限があり、パイプ７ａ〜７ｅによって冷却された後の冷却空間６の温度は、冷却空間６に送出される空気の温度や、冷却空間６に送出される空気量によって変動する。
【００１８】
例えば、冷却空間６は、部屋３から送出される空気の温度が２６℃の時にパイプ７ａ〜７ｅによって１８℃に冷却されるものとした場合、部屋３から送出される空気の温度が３０℃である時には、冷却空間６は、１８℃に冷却されるとは限らず、例えば、２４℃に冷却されたりする。
【００１９】
また、例えば、冷却空間６は、２８℃の空気が単位時間あたりに空気量Ｕ１で冷却空間６に送出される時にパイプ７ａ〜７ｅによって２２℃に冷却されるものとした場合、２８℃の空気が単位時間あたりに空気量Ｕ２で冷却空間６に送出される時には、冷却空間６は、２２℃に冷却されるとは限らない。例えば、「空気量Ｕ１＜空気量Ｕ２」である時には、冷却空間６は、パイプ７ａ〜７ｅによって２２℃以上に冷却されたりする。
【００２０】
このように、パイプ７ａ〜７ｅによる地熱を利用した冷却は、自然エネルギーを利用しているため冷却効率や地球環境の点からは好ましいが、冷却能力に制限があるため冷却空間６に送出される空気の温度や、冷却空間６に送出される空気量によって変動し、所定の温度以上の空気を冷却空間６へ大量に送出すると、冷却空間６の空気はパイプ７ａ〜７ｅによって所望の温度に十分に冷却されない場合がありうる。
【００２１】
そこで、実施例１における制御部９は、例えば、部屋３の室内の温度または発熱量が所定値以上である場合には、パイプ７ａ〜７ｅによる冷却のみを用いるのでは部屋３を所望の温度以下に保つには十分に冷却されないと判定する。そして、制御部９は、冷却機４によって吸気される空気量を増大させるとともに、冷却空間６へ送出される空気量を必要に応じて減少させる。一方、制御部９は、部屋３の室内の温度または発熱量が所定値よりも低い場合には、パイプ７ａ〜７ｅによる冷却で所望の温度以下に保つのに十分であると判定する。そして、制御部９は、冷却機４によって吸気される空気量を減少させるとともに、冷却空間６へ送出される空気量を必要に応じて増減させる。
【００２２】
これにより、実施例１に係る空調制御システム１は、部屋３の室内の温度または発熱量に基づいて、部屋３を効率的に冷却することができる。すなわち、実施例１に係る空調制御システム１は、例えば、発熱量が大きいために室温が常に高温になるような部屋であっても、部屋を効率的に冷却することができる。
【００２３】
また、実施例１に係る空調制御システム１は、部屋３の温度または発熱量が所定値よりも低く、地熱を用いたパイプ７ａ〜７ｅによる冷却が部屋３の冷却に十分である場合には、冷却機４へ送出する空気量を減少させるので、冷却機４の消費電力を抑制することができる。
【００２４】
以上のように、実施例１に係る空調制御システム１は、冷却機４による冷却と地熱を用いた冷却とを併用するので発熱量が大きい場合でも地熱を有効に利用することができ、消費電力を抑制して効率的に部屋３を冷却することができる。
【実施例２】
【００２５】
次に、上記実施例１において説明した空調制御システムについて具体例を用いて説明する。実施例２では、実施例１において説明した空調制御システムをデータセンタに適用する例について説明する。
【００２６】
［実施例２に係る空調制御システムの構成］
まず、図２を用いて、実施例２に係る空調制御システム１００の構成について説明する。図２は、実施例２に係る空調制御システム１００の構成例を示す図である。なお、図２中に図示した白抜きの矢印は、空気の流れの一例を示す。
【００２７】
図２に示した空調制御システム１００は、データセンタが有する計算機室１１０に適用されている。図２に示すように、石や、礫、砂など土壌１０の上に冷却空間１２が形成されている。計算機室１１０は、かかる冷却空間１２の上部に建てられている。冷却空間１２は、空気が流通可能な通路であり、通風路１４０ａ〜１４０ｄを有する。通風路１４０ａ〜１４０ｄは、冷却空間１２の空気を計算機室１１０に送入する。なお、通風路１４０ａ〜１４０ｄは、図１に示した送入部８ａ〜８ｄに対応する。
【００２８】
計算機室１１０は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄが設置されている。電子機器１１１ａ〜１１１ｄは、例えば、サーバ、記憶装置、ルータやスイッチングハブなどの通信機器や、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）である。このような電子機器１１１ａ〜１１１ｄは、動作時に発熱するので、計算機室１１０の室温を上昇させる。
【００２９】
また、図２に示すように、計算機室１１０は、天井に、天井裏排気路１１３ａと、天井裏通風路１１３ｂとを有する。天井裏排気路１１３ａおよび天井裏通風路１１３ｂは、空気が流通可能な通路である。天井裏排気路１１３ａと天井裏通風路１１３ｂとの間には、通風孔１１４ａ〜１１４ｄが設けられている。天井裏排気路１１３ａ内の空気の一部は、通風孔１１４ａ〜１１４ｄを介して天井裏通風路１１３ｂへ移動する。天井を天井裏排気路１１３aと天井裏通風路１１３ｂに分割するのは冷却機へ排気される空気と冷却空間へ送出される空気の流れを整流化するためである。また他の目的は、後述するように、計算機室内の温度に応じて計算機室の場所ごとに冷却空間へ送出する風量を制御するためでもある。
【００３０】
また、天井裏排気路１１３ａには、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃが設置されている。温度センサ１３０ａ〜１３０ｃは、室内の空気の温度を検知する。図２に示した例では、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃは、それぞれ設置されている位置の空気の温度を検知する。
【００３１】
また、計算機室１１０は、床下に床下通風路１１５を有する。床下通風路１１５は、空気が流通可能な通路であり、後述する冷却機１１８から空気を排気されるとともに、冷却空間１２から通風路１４０ａ〜１４０ｄを介して空気が送入される。なお、冷却機１１８から床下通風路１１５へ空気が排気されることにより、床下通風路１１５内には空気の移動が発生する。かかる床下通風路１１５内の空気流速に伴う吸引力により、冷却空間１２の空気は、通風路１４０ａ〜１４０ｄを介して床下通風路１１５へ送入される。
【００３２】
また、計算機室１１０は、室内または室外に冷却機１１８を有する。冷却機１１８は、天井裏排気路１１３ａと通風路１１７とを介して、計算機室１１０の空気を吸気する。そして、冷却機１１８は、吸気した空気を冷却し、冷却後の空気を床下通風路１１５へ排気する。冷却機１１８によって床下通風路１１５へ排気された空気は、計算機室１１０へ移動する。
【００３３】
また、冷却機１１８は、冷却機制御部１１９を有する。冷却機制御部１１９は、冷却機１１８によって吸気される空気量や、冷却機１１８に空気を何℃に冷却させるかを制御する。
【００３４】
また、図２に示すように、空調制御システム１００は、計算機室１１０の室外に、ファン１２０と、ヒートパイプ（以下、「ＨＰ」と言う）１５０ａ〜１５０ｇとを有する。ファン１２０は、通風路１１６を介して計算機室１１０の室内の空気を吸気し、吸気した空気を通風路１２２を介して冷却空間１２へ送出する。
【００３５】
また、ファン１２０は、ファン制御部１２１を有する。ファン制御部１２１は、ファン１２０の送出風量を制御する。具体的には、ファン制御部１２１は、ファン１２０によって冷却空間１２へ送出される風量を制御する。例えば、ファン制御部１２１は、ファン１２０が有する翼の回転数を制御することにより、冷却空間１２へ送出される風量を制御する。かかるファン１２０およびファン制御部１２１とは、図１に示した送出部５に対応する。
【００３６】
ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇは、内部に作動液と呼ばれる液体が封入されており、両端部の間で熱を移動させる。ＨＰ１５０ａを例に挙げて説明する。ＨＰ１５０ａは、図２に示すように、冷却空間１２に配設される蒸発部１５１ａと、土壌１０に埋設される凝縮部１５２ａとを有する。蒸発部１５１ａは、冷却空間１２内の空気の熱により作動液を気化させる。凝縮部１５２ａは、蒸発部１５１ａによって気化された作動液を液化して放熱する。凝縮部１５２ａによって液化および放熱された作動液は、蒸発部１５１ａに移動し、冷却空間１２の空気を冷却する。図２では、図示することを省略したが、ＨＰ１５０ｂ〜１５０ｇも、ＨＰ１５０ａと同様に、蒸発部と凝縮部とを有し、冷却空間１２の空気を冷却する。
【００３７】
また、図２に示すように、土壌１０に、断熱材１１が埋設されている。断熱材１１は、熱伝導性の低い素材であり、例えば、グラスウールや、ロックウール、セルロース、ウレタン、フェノール、ポリスチレンである。このような断熱材１１は、土壌１０と冷却空間１２との間の熱伝導を抑制する。すなわち、土壌１０は深さ５ｍ（メートル）以下の地中では温度が例えば約１６℃とほぼ一定であるが地表付近では夏季には例えば約２８℃にも上昇してしまうが、断熱材１１は、土壌１０の地表熱が冷却空間１２へ伝導することを抑制できるので、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却された冷却空間１２の空気が土壌１０によって暖められることを防止することができる。さらに、夏季に大気温度が３０℃以上に上昇した場合に、土壌１０の地表付近の温度が上昇しすぎるのを防止することもできる。
【００３８】
また、計算機室１１０は、操作室１１２を有する。操作室１１２は、データセンタの管理者等が作業を行う部屋である。図２に示した例では、操作室１１２は、制御装置１６０を有する。なお、図２の実施例では制御装置１６０の役割を明確にするために操作室１１２に設置された専用装置として例示されているが、操作室ではなく電子機器１１１ａ〜１１１ｄが設置されている部屋に設置されてもよいし、また電子機器１１１ａ〜１１１ｄの一部を制御装置１６０として兼用してもよい。図３に、実施例２における制御装置１６０の構成例を示す。図３に示すように、制御装置１６０は、冷却効率情報１６１と、制御部１６２とを有する。
【００３９】
冷却効率情報１６１は、制御部１６２によってＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図４に、冷却効率情報１６１の一例を示す。図４に示した例では、冷却効率情報１６１は、検知温度、風量、冷却空間温度といった項目を有する。「検知温度」は、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度を示す。なお、ここでは、「検知温度」は、複数の温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度の平均値を示すものとする。「風量」は、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量を示す。なお、図４に示した例では、Ｕ１１の値が最も小さく、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４の順に、値が大きくなるものとする。「冷却空間温度」は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｈによって冷却された冷却空間１２の平均温度を示す。
【００４０】
例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「２６℃」であり、風量が「Ｕ１２」である場合には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｈによって冷却空間１２が「１７℃」に冷却されることを示している。また、例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「２６℃」で、風量が「Ｕ１４」の場合には、冷却空間１２が「２０℃」に冷却されることを示している。また、例えば、図４に示した冷却効率情報１６１は、検知温度が「３０℃」で、風量が「Ｕ１２」の場合は冷却空間１２が「２０℃」に冷却されることを示している。すなわち、検知温度が低く風量が小さい場合は冷却空間１２は、例えば地熱温度１６℃からＨＰの抵抗分だけ上昇した例えば１７℃に保たれるが、検知温度が上層した場合、または風量が増加した場合には冷却空間１２は１７℃から上昇していくことを示している。
【００４１】
制御部１６２は、空調制御システム１００を制御する。実施例２における制御部１６２は、図２に図示することを省略したが、後述するファン制御部１２１や、冷却機制御部１１９や、温度センサ１３０ａ〜１３０ｃと有線または無線で接続されている。かかる制御部１６２は、図１に示した制御部９の一部に対応する。なお、制御部１６２による処理については、図６を用いて後に詳細に説明する。
【００４２】
次に、図５を用いて、図２に示した計算機室１１０の上面図について説明する。図５は、図２に示したＡ矢視による計算機室１１０の上面図の一例である。図５に示すように、空調制御システム１００は、ファンや冷却機を複数有してもよい。具体的には、図４に示した例では、空調制御システム１００は、８個のファン１２０ａ〜１２０ｈと、４個の冷却機１１８ａ〜１１８ｄとを有する。
【００４３】
ファン１２０ａ〜１２０ｈは、それぞれファン制御部１２１ａ〜１２１ｈを有する。冷却機１１８ａ〜１１８ｄは、それぞれ冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄを有する。また、冷却機１１８ａ〜１１８ｄは、それぞれ通風路１１７ａ〜１１７ｄを介して、計算機室１１０の空気を吸気する。
【００４４】
また、図５に示した例では、空調制御システム１００は、８個の温度センサ１３０ａ〜１３０ｈを有する。かかる温度センサ１３０ａ〜１３０ｈは、図２に示した例と同様に、天井裏排気路１１３ａに設置される。なお、図５に示した平面空間の上部と、通風路１７０ａ〜１７０ｈとは、図２に示した天井裏通風路１１３ｂと、通風路１１６とに対応する。
【００４５】
［実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御］
次に、図６を用いて、実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御について説明する。図６は、実施例２に係る空調制御システム１００による空調制御を示すフローチャートである。図６では、説明を簡単にするために計算機室１１０の温度をある所望温度Ｔ１１以下に保つように制御する例を示している。また、計算機室１１０から排気された空気の検知温度すなわち温度センサ１３０ａ〜１３０ｈで検知された温度が計算機室１１０の最高温度である例を示す。しかし、本発明の効果は図６の例に限定されず、例えば計算機室１１０の最高温度が温度センサ１３０ａ〜１３０ｈで検知される温度より部分的に高くなりうる場合や、計算機室１１０の温度を所望温度以下に保つのではなくもっとも冷却効率の良い温度に可変制御する場合にも適用できる。
【００４６】
図６に示すように、空調制御システム１００の制御部１６２は、まず、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度を取得する（ステップＳ１０１）。また、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈによって冷却空間１２へ送出されている現時点の風量を取得する（ステップＳ１０２）。なお、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈの送出風量をファン制御部１２１ａ〜１２１ｈから取得する。
【００４７】
続いて、制御部１６２は、検知温度および送出風量と、冷却効率情報１６１に記憶されている各種情報とに基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの今後の冷却能力を予測する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される冷却空間１２の空気の温度を予測する。
【００４８】
例えば、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度の平均値が「２８℃」であり、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量が「Ｕ１２」であるものとする。また、冷却効率情報１６１が図４に示した状態であるものとする。かかる場合に、制御部１６２は、冷却効率情報１６１に記憶されている各種情報に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却空間１２が「１８℃」に冷却されると予測する。
【００４９】
続いて、制御部１６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから排出されている排出風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１６２は、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄから、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの風量を取得し、取得した風量を加算することにより、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから床下通風路１１５へ送出されている排出風量の総和を取得する。また、制御部１６２は、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄから、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する。
【００５０】
続いて、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却能力と、ステップＳ１０４において取得した各種情報に基づいて、ＨＰによって冷却される空気量と、冷却機によって冷却される空気量との割合を算出する（ステップＳ１０５）。
【００５１】
例えば、システム起動時において、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分が「５：５」であるものとする。また、計算機室１１０の所望室内温度Ｔ１１が３０℃であるものとする。一例として、データセンタの機器の最大発熱量が１ＭＷ（１メガワット）、平均稼動率が３０％、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの最大冷却能力が０．３ＭＷ、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの最大冷却能力が０．７ＭＷであるような場合は、システム起動時には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄの冷却能力をそれぞれ０．２ＭＷずつになるような風量と冷却機温度に設定する。
【００５２】
このとき、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却空間１２の空気の温度が、所望室内温度Ｔ１１である３０℃よりも低ければ、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却の割合を高くするとともに、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を低くする。言い換えれば、制御部１６２は、冷却空間１２の空気の温度が、計算機室１１０の所望温度Ｔ１１である３０℃を超えない範囲で、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却の割合を高くするとともに、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を低くする。例えば、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「５：５」から「６：４」に変更する。もし、電子機器の稼働率が低くＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「１０：０」にしても３０℃を超えないならば、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの風量を減少させる。例えば冷却配分が「１０：０」の場合に図４で検知温度が２８℃、風量がＵ１２であれば、検知温度３０℃、風量をＵ１１となるように移行する。これによりエネルギー効率をさらに上げることができる。
【００５３】
一方、上記例において、制御部１６２は、ステップＳ１０３において予測した冷却空間１２の空気の温度が、所望室内温度Ｔ１１である３０℃よりも高い場合は、全体として冷却能力が不足しているので全体の冷却能力を増加させる。この場合、一般的には、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる地熱の最大冷却能力は一定であるので、地熱の最大冷却能力に達成している場合はＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの風量をＵ１２からＵ１３に増加させたとしても地熱での冷却能力は増加しない。したがって冷却空間１２の空気温度が所望温度Ｔ１１である３０℃を超える場合は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによる冷却の割合を高くする。言い換えれば、制御部１６２は、地熱での冷却能力を超える場合は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄ能力を増加させ、結果として、合計の風量を増加させる。例えば、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却配分を「５：５」から「４：６」に変更するように制御する。
【００５４】
そして、制御部１６２は、上記ステップＳ１０５において算出した割合に基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈの送出風量の総和を算出する（ステップＳ１０６）。例えば、ステップＳ１０５においてＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却割合が「５：５」から「６：４」に変更されたものとする。かかる場合に、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量を、現状の総風量に「６／５」を乗算する。
【００５５】
そして、制御部１６２は、ステップＳ１０６において算出したファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量と、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈによって検知された温度とに基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部１６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却効率が高くなるように、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量を算出する。
【００５６】
例えば、地熱で冷却されるＨＰ部分の冷却効率のみを考えると、地中温度と冷却空間１２に送風される温度の差が大きいほど、すなわち冷却空間１２にファン１２０ａ〜１２０ｈで送風される温度が高いほど冷却効率がよい。一方、全体の冷却効率を考えると、入力温度が上昇すれば出力である冷却空間の温度も上昇するので、この温度が所望温度を超えないようにする必要がある。そこで、制御部１６２は、温度センサ１３０ａ〜１３０ｈのうち温度が高い付近の通風路に接続されるファンの風量を大きくし、温度センサの温度が低い近傍の通風路に接続されるファンの風量を減少させる。具体的には、温度センサ１３０ａの温度が最も高く、温度センサ１３０ｈの温度が最も低い場合は、温度センサ１３０ａの近傍の通風路１７０ａに接続されるファン１２０ａの風量を最も大きくし、温度センサ１３０ｈの近傍の通風路１７０ｈに接続されるファン１２０ｈの風量を最も小さくする。それ以外のファンも同様に接続される通風路の近傍の温度に応じて総風量がステップ１０６で決められた値になるようにそれぞれのファンの風量を算出する。また、もし１２０ａの風量を増やしすぎると冷却空間１０２の温度が所望温度を超えてしまう場合や、風量がファン１２０ａの最大風量に達した場合にはファン１２０ａの風量をそれ以上は増加させず、次に温度が高い近傍の通風路に接続されるファンの風量を増加させる。
【００５７】
そして、制御部１６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの風量が、ステップＳ１０７において算出した風量になるように制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部１６２は、ステップＳ１０７において算出した風量をファン制御部１２１ａ〜１２１ｈに通知する。これにより、ファン制御部１２１ａ〜１２１ｈは、制御部１６２から通知された風量になるように、それぞれのファン１２０ａ〜１２０ｈを制御する。
【００５８】
また、制御部１６２は、上記ステップＳ１０５において算出した割合に基づいて、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される総風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の平均温度を算出し、次に、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄの吸気風量と排気空気温度を冷却効率が最適になるように算出する（ステップＳ１０９）。
【００５９】
例えば、冷却機の効率は吸気温度が低いほど、また吸気温度と排気温度の温度差が小さいほど冷却効率が良い。そこで、ステップＳ１０５においてＨＰ１５０ａ〜１５０ｇと冷却機１１８ａ〜１１８ｄとの冷却割合が「５：５」から「６：４」に変更された場合には、制御部１６２は、まず冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される風量の総和を現状の総吸気風量に「４／５」を乗算して算出し、また、前述において算出した冷却機１１８ａ〜１１８ｄの吸気総風量に基づいて、計算機室１１０が所望室内温度に保たれるように、冷却機１１８ａ〜１１８ｄの排出空気温度の平均値を決定する。次に、制御部１６２は、算出した吸気総風量と平均排出空気温度に基づき全体の冷却効率が最も良くなるように、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量と排気空気温度を算出する。具体的には、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのうち吸気温度の低い冷却機の風量を増加させると同時に排出空気の温度も下げ、また逆に吸気温度の高い冷却機の風量を減少させると同時に排出空気の温度も上げる。
【００６０】
そして、制御部１６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量が、ステップＳ１０９において算出した風量になるように制御する（ステップＳ１１０）。また、制御部１６２は、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度が、ステップＳ１０９において算出した温度になるように制御する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部１６２は、ステップＳ１０９において算出した風量および温度を冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄに通知する。これにより、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄは、制御部１６２から通知された風量および温度になるように、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄを制御する。
【００６１】
［実施例２の効果］
上述してきたように、実施例２に係る空調制御システム１００は、計算機室１１０の温度に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される空気量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって冷却される空気量との割合を変動させる。これにより、空調制御システム１００は、データセンタのように発熱密度が高く、地熱を用いた冷却のみでは所望室内温度に保つことができないような部屋であっても、地熱を最大限に利用して室内を効率的に冷却することができ、室内を所望室内温度に保つことができる。
【００６２】
また、実施例２に係る空調制御システム１００は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによる冷却能力が計算機室１１０の冷却に寄与するように、冷却空間１２へ送出する空気量を調整するので、地熱を用いた空気の冷却を極力用いることができる。このため、空調制御システム１００は、冷却機で室内を冷却する際の余分な電力により発生する二酸化酸素（ＣＯ２）の排出を抑制することができる。
【実施例３】
【００６３】
上記実施例２では、室内の温度に基づいて、冷却機によって冷却される空気量と、ＨＰによって冷却される空気量との割合を制御する例について説明した。しかし、本願の開示する空調制御システムは、発熱量が大きい電子機器ほど優先的に冷却することで、特定の機器の温度が上昇してしまうことを防止するようにすることもできる。そこで、実施例３では、電子機器の発熱量に基づいて、それぞれの電子機器に対する冷却特性を変動させる例について説明する。
【００６４】
［実施例３に係る空調制御システムの構成］
まず、図７を用いて、実施例３に係る空調制御システム２００の構成について説明する。図７は、実施例３に係る空調制御システム２００が適用された計算機室２１０の上面図の一例である。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図７に示すように、実施例３における計算機室２１０は、冷却空間１２と床下通風路１１５との間に、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを有する。かかる通風弁２４０ａ〜２４０ｈは、図１に示した送入部８ａ〜８ｄに対応し、冷却空間１２から床下通風路１１５へ移動する空気量を制御する。以下に、通風弁２４０ａ〜２４０ｈについて二例挙げて説明する。
【００６６】
図８は、図７に示した通風弁２４０ａ〜２４０ｈの一例を示す図である。図８に示した通風弁２４０−１は、弁制御部２４１−１と、弁駆動部２４２−１と、弁２４３−１とを有する。弁制御部２４１−１は、弁駆動部２４２−１を制御する。弁駆動部２４２−１は、弁２４３−１を駆動させる。弁２４３−１は、弁駆動部２４２−１によって駆動されることにより、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅を変動させる。図８に示した通風弁２４０−１は、弁２４３−１の駆動量によって、冷却空間１２から床下通風路１１５へ移動する空気量を調整することができる。なお、弁２４３−１は、図８に示した矢印の方向、すなわち、冷却空間１２から床下通風路１１５への方向のみ駆動する。このため、通風弁２４０−１は、床下通風路１１５から冷却空間１２へ空気が移動することを防止することができる。
【００６７】
図９は、図７に示した通風弁２４０ａ〜２４０ｈの他の一例を示す図である。図９に示した通風弁２４０−２は、弁制御部２４１−２と、グリッド駆動部２４２−２と、弁２４３−２と、上部グリッド２４４と、下部グリッド２４５とを有する。弁制御部２４１−２は、グリッド駆動部２４２−２を制御する。グリッド駆動部２４２−２は、上部グリッド２４４および下部グリッド２４５を駆動させる。弁２４３−２は、冷却空間１２から床下通風路１１５へ空気が移動する場合に開く。上部グリッド２４４および下部グリッド２４５は、グリッド駆動部２４２−２によって駆動されることにより、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅を変動させる。
【００６８】
例えば、図９の上段に示した状態は、図９の中断に示した状態と比較して、冷却空間１２から床下通風路１１５への通路幅が広い。したがって、図９の上段に示した状態は、図９の中断に示した状態よりも、冷却空間１２から床下通風路１１５へ流通する空気量が多い。また、図９の下段に示した例のように、弁２４３−２は、冷却空間１２から床下通風路１１５への方向のみ駆動する。このため、図９に示した通風弁２４０−２は、床下通風路１１５から冷却空間１２へ空気が流通することを防止することができる。
【００６９】
図７の説明に戻って、実施例３における計算機室２１０の室内または室外には、制御装置２６０を有する。図１０に、実施例３における制御装置２６０の構成例を示す。図１０に示すように、制御装置２６０は、冷却効率情報２６１ａと、発熱量情報２６１ｂと、発熱量計測部２６１ｃと、制御部２６２とを有する。
【００７０】
冷却効率情報２６１ａは、制御部２６２によってＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図１１に、冷却効率情報２６１ａの一例を示す。図１１に示した例では、冷却効率情報２６１ａは、発熱量、風量、冷却空間温度といった項目を有する。「発熱量」は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を示す。「風量」および「冷却空間温度」は、図４に示した「風量」および「冷却空間温度」と同様である。
【００７１】
発熱量情報２６１ｂは、発熱量計測部２６１ｃによって電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する処理が行われる際に用いられる各種情報を記憶する。図１２に、発熱量情報２６１ｂの一例を示す。図１２に示した例では、発熱量情報２６１ｂは、仕事量、発熱量といった項目を有する。「仕事量」は、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を示す。「発熱量」は、電子機器ごとに、電子機器の発熱量を示す。図１２に示した「発熱量」は、電子機器１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの発熱量を示している。
【００７２】
例えば、図１２に示した発熱量情報２６１ｂは、仕事量が「Ｗ１０」である場合に、電子機器１１１ａの発熱量が「Ｑ１１」、電子機器１１１ｂの発熱量が「Ｑ１２」、電子機器１１１ｃの発熱量が「Ｑ１３」であることを示している。また、例えば、図１２に示した発熱量情報２６１ｂは、仕事量が「Ｗ２０」である場合に、電子機器１１１ａの発熱量が「Ｑ２１」、電子機器１１１ｂの発熱量が「Ｑ２２」、電子機器１１１ｃの発熱量が「Ｑ２３」であることを示している。
【００７３】
発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄと有線または無線で接続されており、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する。具体的には、発熱量計測部２６１ｃは、まず、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を計測する。例えば、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄにおいて実行中のジョブやタスクの種類や数に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄがそれらの実行に要する電力量を求める。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した仕事量と、発熱量情報２６１ｂに記憶されている各種情報に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する。
【００７４】
例えば、発熱量情報２６１ｂが図１２に示した状態であるものとする。また、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａの仕事量として「Ｗ１０」を計測したものとする。かかる場合に、発熱量計測部２６１ｃは、発熱量情報２６１ｂから、仕事量「Ｗ１０」に対応する電子機器１１１ａの発熱量「Ｑ１１」を取得する。また、例えば、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ｂの仕事量として「Ｗ２０」を計測した場合には、発熱量情報２６１ｂから、仕事量「Ｗ２０」に対応する電子機器１１１ｂの発熱量「Ｑ２２」を取得する。
【００７５】
制御部２６２は、空調制御システム２００を制御する。実施例３における制御部２６２は、図５に図示することを省略したが、ファン制御部１２１ａ〜１２１ｈや、冷却機制御部１１９ａ〜１１９ｄと有線または無線で接続されている。なお、制御部２６２による処理については、図１３を用いて後に詳細に説明する。
【００７６】
［実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御］
次に、図１３を用いて、実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御について説明する。図１３は、実施例３に係る空調制御システム２００による空調制御を示すフローチャートである。
【００７７】
図１３に示すように、まず、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの仕事量を計測する（ステップＳ２０１）。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した仕事量と、発熱量情報２６１ｂに記憶されている各種情報に基づいて、電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量を計測する（ステップＳ２０２）。
【００７８】
続いて、制御部２６２は、ファン１２０ａ〜１２０ｈによって冷却空間１２へ送出されている現時点の風量を取得する（ステップＳ２０３）。続いて、制御部２６２は、発熱量計測部２６１ｃによって計測された発熱量と、ステップＳ２０３において取得した送出風量とに基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
例えば、発熱量計測部２６１ｃによって計測された電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量の平均値が「Ｑ１０１」であり、ファン１２０ａ〜１２０ｈから冷却空間１２へ送出される総風量が「Ｕ１３」であるものとする。また、冷却効率情報２６１ａが図１１に示した状態であるものとする。かかる場合に、制御部２６２は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却空間１２が「１８℃」に冷却されると予測する。
【００８０】
続いて、制御部２６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄから排出されている排出風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気されている空気の温度と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気されている空気の温度とを取得する（ステップＳ２０５）。
【００８１】
続いて、制御部２６２は、ステップＳ２０４において予測した冷却能力と、ステップＳ２０５において取得した各種情報に基づいて、ＨＰによって冷却される空気量と、冷却機によって冷却される空気量との割合を算出する（ステップＳ２０６）。
【００８２】
続いて、制御部２６２は、ステップＳ２０６において算出した割合に基づいて、ファン１２０ａ〜１２０ｈの風量の総和を算出する（ステップＳ２０７）。続いて、制御部２６２は、算出したファン１２０ａ〜１２０ｈの総風量と、発熱量計測部２６１ｃによって計測された電子機器１１１ａ〜１１１ｄの発熱量とに基づいて、それぞれの通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する（ステップＳ２０８）。
【００８３】
例えば、制御部２６２は、計算機室２１０を効率的に冷却するために、発熱量が大きい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量が大きくなるように通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する。また、例えば、制御部２６２は、発熱量が小さい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量が小さくなるように通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過する空気量を算出する。これにより、制御部２６２は、発熱量が大きく、計算機室２１０の室温に比べて装置内の温度が大幅に上昇してしまう電子機器に対して個別に冷却能力を増大させ、発熱量が大きな電子機器の温度上昇を防止することができる。
【００８４】
そして、制御部２６２は、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを通過するそれぞれの空気量がステップＳ２０８において算出した空気量になるように制御する（ステップＳ２０９）。具体的には、制御部２６２は、ステップＳ２０８において算出した空気量を、通風弁２４０ａ〜２４０ｈを制御する弁制御部に通知する。例えば、制御部２６２は、通風弁２４０ａ〜２４０ｈが図８に示した例である場合には、弁制御部２４１−１に空気量を通知し、通風弁２４０ａ〜２４０ｈが図９に示した例である場合には、弁制御部２４１−２に空気量を通知する。これにより、弁制御部２４１−１や弁制御部２４１−２は、通風弁を通過する空気量が制御部２６２から通知された空気量になるように、弁駆動部２４２−１や、グリッド駆動部２４２−２を制御する。
【００８５】
また、制御部２６２は、上記ステップＳ２０６において算出した割合に基づいて、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって吸気される風量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度を算出する（ステップＳ２１０）。
【００８６】
そして、制御部２６２は、冷却機１１８ａ〜１１８ｄのそれぞれの吸気風量が、ステップＳ２１０において算出した風量になるように制御する（ステップＳ２１１）。また、制御部２６２は、それぞれの冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって排気される空気の温度が、ステップＳ２１０において算出した温度になるように制御する（ステップＳ２１１）。
【００８７】
なお、図１３に示した例では、制御部２６２は、発熱量計測部２６１ｃによって計測された発熱量に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測する例を示した（ステップＳ２０４）。しかし、制御部２６２は、図６に示した例と同様に、温度センサによって検知された温度に基づいて、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの冷却能力を予測してもよい。かかる場合には、空調制御システム２００は、空調制御システム１００と同様に温度センサを有し、制御装置２６０は、図４に例示した冷却効率情報１６１を有することになる。
【００８８】
［実施例３の効果］
上述してきたように、実施例３に係る空調制御システム２００は、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇによって冷却される空気量と、冷却機１１８ａ〜１１８ｄによって冷却される空気量との割合を変動させる。これにより、空調制御システム２００は、室内を効率的に冷却することができる。
【００８９】
さらに、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量が大きい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させ、発熱量が小さい電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を減少させる。これにより、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量が小さい電子機器よりも発熱量が大きい電子機器を優先して冷却することができるので、計算機室２１０の室温を下げずに発熱量が大きな電子機器が所望温度以上に上昇してしまうことを抑制できる。
【００９０】
以上のことから、実施例３に係る空調制御システム２００は、発熱量の大きな電子機器の温度が上昇することを抑制できるとともに、計算機室２１０を効率的に冷却することができる。
【００９１】
なお、上記実施例３では、電子機器の仕事量に基づいて、電子機器の発熱量を計測する例を示した。しかし、発熱量計測部２６１ｃは、各電子機器の近傍に温度センサを取り付けて、高い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器ほど、発熱量が大きいと判定してもよい。
【００９２】
また、各電子機器の近傍に温度センサを取り付ける場合には、制御部２６２は、高い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させてもよい。同様に、制御部２６２は、低い温度が検知された温度センサが取り付けられた電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を減少させてもよい。
【実施例４】
【００９３】
ところで、本願の開示する空調制御システム等は、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、実施例４では、本願の開示する空調制御システム等の他の実施例について説明する。
【００９４】
（１）発熱量の予測処理
上記実施例３では、電子機器の現在の仕事量に基づいて、電子機器の発熱量を計測する例を示した。しかし、本願の開示する空調制御システムは、今後の電子機器の仕事量そのものを予測しても良いし、または発熱量を直接予測してもよい。図１４〜図１６は、電子機器の発熱量を予測する処理例を説明するための図である。
【００９５】
図１４に示した例では、予め、電子機器に所定のテストプログラム０１を実行させる。そして、テストプログラム０１の処理時間ｔ０１と、命令実行数Ｐ０１と、テストプログラム０１を実行開始してから実行終了するまでの電子機器の発熱量Ｑ０１を計測し、計測した値を記録しておく。同様の手順を、テストプログラム０２〜ｎについても行い、それぞれのテストプログラム０２〜ｎに対応する処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを所定の記憶部に記録しておく。
【００９６】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量を計算する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器によって今後に実行される命令数を予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量」に乗算することにより、電子機器の今後の発熱量を予測する。
【００９７】
図１５に示した例では、図１４に示した例と同様に、予め、電子機器にテストプログラム０１〜ｎを実行させて、処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎと、発熱量Ｑ０１〜Ｑｎを所定の記憶部に記録しておく。さらに、図１５に示した例では、テストプログラム０１〜ｎを実行した場合における命令実行処理のパターンＸ０１〜Ｘｎについても計測し、計測した命令実行処理パターンＸ０１〜Ｘｎを所定の記憶部に記録しておく。
【００９８】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、電子機器によって今後に実行される命令実行処理パターンと、電子機器によって今後に実行される命令数とを予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、所定の記憶部から、予測した命令実行処理パターンと類似する命令実行処理パターンＸｙに対応する処理時間ｔｙ、命令実行数Ｐｙ、発熱量Ｑｙを取得する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、取得した処理時間ｔｙ、命令実行数Ｐｙ、発熱量Ｑｙを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量を計算する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりの発熱量」に乗算することにより、電子機器の発熱量を予測する。
【００９９】
図１６に示した例では、予め、電子機器に所定のテストプログラム０１を実行させる。そして、テストプログラム０１の処理時間ｔ０１と、命令実行数Ｐ０１とを計測し、計測した値を所定の記憶部に記録しておく。さらに、テストプログラム０１の実行中におけるプロセッサの発熱量Ｑｐ０１、メモリアクセス回数Ｍ０１、メモリ部の発熱量Ｑｍ０１、ＣＤ−ＲＯＭ等の周辺部へのアクセス回数Ｓ０１、周辺部の発熱量Ｑｓ０１を計測し、計測した値を記録しておく。
【０１００】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｐ０１〜Ｑｐｎを用いて、１個の命令に対する単位時間当たりのプロセッサの発熱量を計算する。また、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｍ０１〜Ｑｍｎを用いて、１回のメモリアクセスに対する単位時間当たりのメモリの発熱量を計算する。また、発熱量計測部２６１ｃは、上述した処理時間ｔ０１〜ｔｎ、命令実行数Ｐ０１〜Ｐｎ、発熱量Ｑｓ０１〜Ｑｓｎを用いて、１回の周辺部へのアクセスに対する単位時間当たりの周辺部の発熱量を計算する。
【０１０１】
そして、発熱量計測部２６１ｃは、今後に電子機器によって実行される命令数、電子機器によってメモリにアクセスされる回数、電子機器によって周辺部にアクセスされる回数を予測する。そして、発熱量計測部２６１ｃは、予測した命令数を、「１個の命令に対する単位時間当たりのプロセッサの発熱量」に乗算することにより、電子機器が有するプロセッサの発熱量を予測する。また、発熱量計測部２６１ｃは、予測したメモリアクセス回数を、「１回のメモリアクセスに対する単位時間当たりのメモリの発熱量」に乗算することにより、電子機器が有するメモリの発熱量を予測する。また、発熱量計測部２６１ｃは、予測した周辺部アクセス回数を、「１回の周辺部へのアクセスに対する単位時間当たりの周辺部の発熱量」に乗算することにより、電子機器が有する周辺部の発熱量を予測する。
【０１０２】
また、各電子機器に温度センサを取り付けた場合には、発熱量計測部２６１ｃは、予測した発熱量と、各電子機器の現状の温度とに基づいて、今後の電子機器近傍の温度を予測してもよい。そして、制御部２６２は、予測した温度が高い電子機器の近傍に位置する通風弁を通過する空気量を増大させてもよい。
【０１０３】
（２）空調制御システムの構成
また、上記実施例２では、図２を用いて空調制御システムの構成について説明したが、空調制御システムの構成は、図２に示した例に限られない。図１７および図１８を用いて、空調制御システムの他の構成例について説明する。図１７および図１８は、空調制御システムの構成例を示す図である。
【０１０４】
図１７に示した空調制御システム３００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、通風路３１１と、ファン３１２とを新たに有する。また、図１７に示した空調制御システム３００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、通風路１４０ａ〜１４０ｄを有さない。
【０１０５】
ファン３１２は、通風路３１１を介して、冷却空間１２の空気を吸気して、吸気した空気を冷却機１１８へ排気する。図１７に示した冷却機１１８は、ファン３１２によって排気された空気と、天井裏排気路１１３ａ内の空気とを冷却することになる。
【０１０６】
図１８に示した空調制御システム４００は、図２に示した空調制御システム２００と比較して、ＨＰ１５０ａ〜１５０ｇの代わりにＨＰ３５０ａ〜３５０ｄを有する。図１８に示すように、ＨＰ３５０ａは、天井裏通風路１１３ｂに配設される蒸発部３５１ａと、土壌１０に埋設される凝縮部３５２ａとを有する。同様に、ＨＰ３５０ｂ〜３５０ｄは、天井裏通風路１１３ｂに蒸発部が配設され、土壌１０に凝縮部が埋設される。ＨＰ３５０ａ〜３５０ｄは、天井裏通風路１１３ｂ内の空気を冷却する。
【０１０７】
図１７および図１８に示した冷却機１１８は、図２に示した冷却機が吸気する空気よりも冷却された空気を吸気することになる。このため、図１７に示した空調制御システム３００や図１８に示した空調制御システム４００は、冷却機１１８の動作量を低減することができる。
【０１０８】
（３）ＨＰの形状
また、上述したＨＰ１５０ａ〜１５０ｇや、ＨＰ３５０ａ〜３５０ｄは、土壌１０に多くの熱を放熱し、冷却空間１２の空気を効率的に冷却することが好ましい。そこで、土壌１０に熱を放熱しやすく、冷却空間１２の空気を冷却しやすいＨＰ１５０について説明する。図１９は、ＨＰ１５０の一例を示す図である。図１９の左側には、ＨＰ１５０の断面図を示す。また、図１９に右側には、Ａ−Ａ線の断面図を示す。
【０１０９】
図１９の左側に示すように、蒸発部１５１は、入熱用のフィンである。このような蒸発部１５１は、面積が大きいので、冷却空間１２の空気を効率的に入熱する。また、図１９の右側に示すように、凝縮部１５２の外周面は、溝が形成された形状となっている。これにより、凝縮部１５２は、溝が形成されていない凝縮部よりも、放熱面積が大きくなる。したがって、凝縮部１５２と土壌１０と熱交換率は、溝が形成されていない凝縮部よりも高い。このような凝縮部１５２は、土壌１０に熱を放熱しやすい。
【０１１０】
このように、ＨＰ１５０は、入熱用のフィンである蒸発部１５１と、外周面に溝が形成された凝縮部１５２とを有するので、土壌１０に多くの熱を放熱することができるとともに、冷却空間１２の空気を効率的に冷却することができる。
【０１１１】
（４）空調制御プログラム
また、上記実施例１〜４で説明した空調制御システムの各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。また制御機器に組み込まれたマイクロコンピュータで実行することもできる。そこで、以下では、図２０を用いて、上記実施例１で説明した空調制御システム１と同様の機能を有する空調制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図２０は、空調制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【０１１２】
図２０に示すように、空調制御システム１としてコンピュータ１０００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２０およびＣＰＵ（Central Processing Unit）１０３０をバス１０４０で接続して構成される。
【０１１３】
ここで、ＨＤＤ１０１０は、ＣＰＵ１０３０による各種処理の実行時に用いられる情報を記憶する。ＲＡＭ１０２０は、各種情報を一時的に記憶する。ＣＰＵ１０３０は、各種演算処理を実行する。
【０１１４】
そして、ＨＤＤ１０１０には、図２０に示すように、図１に示した空調制御システム１の制御部９と同様の機能を発揮する空調制御プログラム１０１１があらかじめ記憶されている。なお、この空調制御プログラム１０１１を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。
【０１１５】
そして、ＣＰＵ１０３０が、この空調制御プログラム１０１１をＨＤＤ１０１０から読み出してＲＡＭ１０２０に展開することにより、図２０に示すように、空調制御プログラム１０１１は空調制御プロセス１０２１として機能するようになる。
【０１１６】
なお、上記の空調制御プログラム１０１１については、必ずしも最初からＨＤＤ１０１０に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ１０００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ１０００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１１７】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１０００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ１０００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１１８】
（５）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１０に示した発熱量計測部２６１ｃと、制御部２６２とは、統合されてもよい。
【０１１９】
また、図示した各構成要素数や、数値等は、一例であって、必ずしも図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図２では、空調制御システム１００が、７本のＨＰ１５０ａ〜１５０ｇを有する例を示したが、空調制御システム１００が有するＨＰの数は７本に限られない。例えば、空調制御システム１００は、１本〜６本のＨＰを有してもよいし、８本以上のＨＰを有してもよい。また、図４や図１１では、温度に関する情報を数値で示したが、かかる温度は一例であって他の数値であってもよい。
【０１２０】
また、地熱を用いて冷却するパイプの例としてはヒートパイプを用いて説明したが、パイプ７ａ〜７ｅの実現方法はヒートパイプに限らなくても良く、二重パイプの空気循環型やパイプ内に水を循環させるものであっても良い。
【０１２１】
また、冷却空間は図１では地面と部屋の間に設けられているが、部屋の周囲に設けても良く、また部屋の一部を仕切りで独立に区切って冷却空間としても良い。
【０１２２】
また、図２では冷却空間はＨＰ７本に共通の一つの空間として設けられているが、複数のブロック空間に分割し、各ブロック空間ごとにＨＰと送出部と送入部を設けても良い。
【０１２３】
また、図２では天井裏は冷却機への排気路と冷却空間への送出通風路は水平方向に区切られているが、垂直方向に区切っても良いし、筒状に区切っても良い。また、図２では、排気路の空気の流れと冷却空間への送出通風路の空気の流れは逆方向になっているが、同一方向であっても良い。
【０１２４】
また、図２では部屋の空気を上方から排出し、下方から冷却しているが、一例として部屋の下方から排出し、上方から冷却しても良く、また部屋の一方の側面から排出して他の側面から冷却しても良い。例えば部屋の空気を下方から排出して情報から冷却する場合は、図２において部屋の空気を冷却空間へ送出する通風路１１６は短く、冷却空間から冷却された空気を部屋へ送入する通風路１４０a〜１４０ｄは長くなる。また、通風路１４０a〜１４０ｄとして建物の壁と部屋の壁の間の空間を利用しても良い。
【０１２５】
また、図２では制御装置は操作室に置かれた独立の機器として設けられているが、計算機室内の電子機器の一部を制御装置として使用しても良い。
【０１２６】
また、図３および図１０の冷却効率情報や発熱量情報は固定された情報である必要はない。例えば、温度や風量を定期的に取得し、気温、地中の温度、土壌の状況、電子機器の稼働状況の変化などに応じて定期的に情報を更新しても良い。
【０１２７】
また、図２では部屋の熱源として電子機器の例が示されているが、熱源は人や家庭用電気機器であっても良い。例えば、地熱の冷却能力を超えて部屋に多数の人が集まった場合や、家庭用電気機器の発熱量が増加した場合であっても、地熱を利用して効率良く冷却することが出来る。また、熱源の一時的な発熱量の増加に備えて過大な地熱冷却設備を備える必要が無くなり、経済的な効果も得ることが出来る。
【０１２８】
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２９】
（付記１）熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１３０】
（付記２）前記室内に設置されている電子機器の仕事量に基づいて、該電子機器の発熱量を計測する発熱量計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって計測された発熱量が小さい電子機器よりも、発熱量が大きい電子機器ほど、前記パイプによって冷却された前記冷却空間から前記室内に送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする付記１に記載の空調制御システム。
【０１３１】
（付記３）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする付記１または２に記載の空調制御システム。
【０１３２】
（付記４）前記発熱量計測部は、前記電子機器の仕事量を予測する機能を有し、予測した仕事量に基づいて該電子機器の発熱量を予測し、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって予測された発熱量に基づいて、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量を制御することを特徴とする付記２に記載の空調制御システム。
【０１３３】
（付記５）前記発熱量計測部は、パターン化されたジョブに応じた前記電子機器の単位処理量あたりの発熱量を記録する機能をさらに有し、前記電子機器の仕事量を予測する機能は今後前記電子機器に投入されるジョブのパターンと処理量とを予測し、前記電子機器毎にジョブパターンに応じて記録された発熱量と今後投入されるジョブの予測パターとより前記電子機器の今後の発熱量を予測し、
前記制御部は、予測された発熱量が小さい電子機器よりも、予測された発熱量が大きい電子機器ほど、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする付記４に記載の空調制御システム。
【０１３４】
（付記６）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記送出部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気し前記冷却空間へ送出する機能とを有し、前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する風量を減少させて前記冷却空間へ送出することを特徴とする付記３に記載の空調制御システム。
【０１３５】
（付記７）前記冷却機は、前記室内の上部から空気を吸気し、前記室内の下部へ冷却した空気を排気し、
前記冷却空間は前記室外下部に設けられ、前記送出部は前記室内上部の空気を前記冷却空間に送出し、前記送入部は前記室内の下部から前記冷却空間の空気を送入することを特徴とする付記１に記載の空調制御システム。
【０１３６】
（付記８）前記室内上部には第一の通風空間が設けられ、前記室外上部には第二の通風空間が設けられ、前記室内下部には第三の通風空間が設けられ、前記冷却空間は前記第三の通風空間の下部室外に設けられ、前記第一の通風空間と前記第二の通風空間の間には通風孔が設けられ、前記第三の通風空間と前記冷却空間との間には前記送入部が設けられ、
前記冷却機は前記第一の通風空間を経由して前記室内の空気を吸気し、前記第三の通風空間を経由して前記室内へ冷却された空気を排気し、
前記送出部は前記第一の通風空間、前記通風孔、前記第二の通風空間を経由して前記冷却空間に前記室内の空気を送出し、前記冷却空間の空気を前記送入部、前記第三の通風空間を経由して前記室内に送入することを特徴とした付記７に記載の空調制御システム。
【０１３７】
（付記９）前記送入部は前記冷却空間から前記第三の通風空間へ送入する風量を可変制御する手段を風量制御手段を有し、前記風量制御手段は前記制御部の指示により風量を可変とすることを特徴とした付記８に記載の空調制御システム。
【０１３８】
（付記１０）前記風量制御手段は、開閉量を可変可能な通風弁を備え、前記制御部の指示に応じて前記通風弁の開閉量を可変することにより前記送入部の風量を可変とすることを特徴とした付記９に記載の空調制御システム。
【０１３９】
（付記１１）前記風量制御手段は、一部に穴の開いた第一および第二のグリッドを備え、前記第一のグリッドの片面と前記第二のグリッドの片面が相対するように設けられ、
さらに前記第一のグリッドと前記第二のグリッドの面に水平方向の相対位置関係を水平移動または回転移動させることにより前記第一のグリッドの穴と前記第二のグリッドの穴の重なりを可変制御する手段とを備え、
前記制御部の指示に応じて移動量を可変することにより前記送入部の風量を可変とすることを特徴とした付記９に記載の空調制御システム。
【０１４０】
（付記１２）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記１〜１１のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４１】
（付記１３）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記１〜１２のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４２】
（付記１４）熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
前記室内から吸気した空気を冷却機の吸気入力部へ導く吸気部と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記冷却機の吸気入力部へ導く送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１４３】
（付記１５）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする付記１４に記載の空調制御システム。
【０１４４】
（付記１６）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記送出部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気し冷却空間へ送出する機能とを有し、前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する風量を減少させて冷却空間へ送出することを特徴とする付記１４又は１５に記載の空調制御システム。
【０１４５】
（付記１７）前記温度センサ手段は前記室内の複数の場所の温度を検知する機能を有し、前記冷却機の前記吸気部は前記室内の空気を複数の場所から風量を可変制御して吸気する機能とを有し、前記冷却空間の空気を前記冷却機の前記吸気入力部へ導く前記送入部は前記複数の吸気部に対応して複数設けられ、さらに前記複数の送入部は風量を可変制御する機能を有し、
前記室内の検知された温度が高い近傍から吸気する前記吸気部の風量を減少させるとともに対応する前記送入部の風量を増加させ、検知された温度が低い近傍から吸気する前記吸気部の風量を増加させるとともに対応する前記送入部の風量を減少させることを特徴とする付記１４〜１６のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４６】
（付記１８）前記冷却機は、前記室内の上部から空気を吸気し、前記室内の下部へ冷却した空気を排気し、
前記冷却空間は前記室外下部に設けられ、前記送出部は前記室内上部の空気を前記冷却空間に送出することを特徴とする付記１４に記載の空調制御システム。
【０１４７】
（付記１９）前記室内上部には第一の通風空間が設けられ、前記室外上部には第二の通風空間が設けられ、前記室内下部には第三の通風空間が設けられ、前記冷却空間は前記第三の通風空間の下部室外に設けられ、前記第一の通風空間と前記第二の通風空間の間には通風孔が設けられ、
前記冷却機は前記第一の通風空間を経由して前記室内の空気を吸気し、前記第三の通風空間を経由して前記室内へ冷却された空気を排気し、
前記送出部は前記第一の通風空間、前記通風孔、前記第二の通風空間を経由して前記冷却空間に前記室内の空気を送出することを特徴とした付記１８に記載の空調制御システム。
【０１４８】
（付記２０）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記１４〜１９のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１４９】
（付記２１）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記１４〜２０のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１５０】
（付記２２）熱源を有する室内の空気を前記室内の上部から吸気して冷却し、冷却した空気を前記室内の下部へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外上部の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記パイプの地中埋設部と冷却空間部の中間部を断熱する手段と
前記室内の空気を前記冷却空間を経由して前記冷却機の空気入力部へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機に送入される風量と、冷却機から排出される冷却空気温度とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【０１５１】
（付記２３）前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段を備え、
前記制御部は、前記温度センサ手段によって検知された温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送入部によって前記冷却空間から前記冷却機へ送入される風量を減少させるか又は冷却機の排気温度を上昇させるように制御することを特徴とする付記２２に記載の空調制御システム。
【０１５２】
（付記２４）前記パイプは、地中に埋設される一端の外周面に溝が形成された形状であり、前記冷却空間に配設される他端が放熱フィンであることを特徴とする付記２２又は２３に記載の空調制御システム。
【０１５３】
（付記２５）前記冷却空間と前記地中との間に断熱材をさらに備えたことを特徴とする付記２２〜２４のいずれか一つに記載の空調制御システム。
【０１５４】
（付記２６）空調制御システムが行う空調制御方法であって、
前記空調制御システムは、
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、さらに 前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出ステップと、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入ステップと、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出ステップによって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御ステップと
を実行することを特徴とする空調制御方法。
【０１５５】
（付記２７）空調制御システムを制御するコンピュータに空調制御を実行させる空調制御プログラムであって、
前記空調制御システムは、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、
前記コンピュータに、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出手順と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入手順と、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出手順によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御手順と
を実行させることを特徴とする空調制御プログラム。
【符号の説明】
【０１５６】
１、１００、２００、３００、４００ 空調制御システム
２ 地中
３ 部屋
４ 冷却機
５ 送出部
６ 冷却空間
７ａ〜７ｅ パイプ
８ａ〜８ｄ 送入部
９ 制御部
１０ 土壌
１１ 断熱材
１２ 冷却空間
２０ 熱源
１１０ 計算機室
１１１ａ〜１１１ｄ 電子機器
１１２ 操作室
１１３ａ 天井裏排気路
１１３ｂ 天井裏通風路
１１４ａ 通風孔
１１５ 床下通風路
１１８ 冷却機
１１９ 冷却機制御部
１２０、３１２ ファン
１２１ ファン制御部
１２２ 通風路
１３０ａ〜１３０ｈ 温度センサ
１５０ａ〜１５０ｇ ＨＰ
１６０ 制御装置
１６１ 冷却効率情報
１６２ 制御部
２１０ 計算機室
２４０ 通風弁
２６０ 制御装置
２６１ａ 冷却効率情報
２６１ｂ 発熱量情報
２６１ｃ 発熱量計測部
２６２ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【請求項２】
前記室内に設置されている電子機器の仕事量に基づいて、該電子機器の発熱量を計測する発熱量計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって計測された発熱量が小さい電子機器よりも、発熱量が大きい電子機器ほど、前記パイプによって冷却された前記冷却空間から前記室内に送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の空調制御システム。
【請求項３】
前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の空調制御システム。
【請求項４】
前記発熱量計測部は、前記電子機器の仕事量を予測する機能をし、予測した仕事量に基づいて該電子機器の発熱量を予測し、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって予測された発熱量に基づいて、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量を制御することを特徴とする請求項２に記載の空調制御システム。
【請求項５】
空調制御システムが行う空調制御方法であって、
前記空調制御システムは、
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、さらに
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出ステップと、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入ステップと、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出ステップによって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御ステップと
を実行することを特徴とする空調制御方法。
【請求項６】
空調制御システムを制御するコンピュータに空調制御を実行させる空調制御プログラムであって、
前記空調制御システムは、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、
前記コンピュータに、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出手順と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入手順と、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出手順によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御手順と
を実行させることを特徴とする空調制御プログラム。
【請求項７】
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
前記室内から吸気した空気を冷却機の吸気入力部へ導く吸気部と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記冷却機の吸気入力部へ導く送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【請求項８】
熱源を有する室内の空気を前記室内の上部から吸気して冷却し、冷却した空気を前記室内の下部へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外上部の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記パイプの地中埋設部と冷却空間部の中間部を断熱する手段と
前記室内の空気を前記冷却空間を経由して前記冷却機の空気入力部へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機に送入される風量と、冷却機から排出される冷却空気温度とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【請求項１】
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【請求項２】
前記室内に設置されている電子機器の仕事量に基づいて、該電子機器の発熱量を計測する発熱量計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって計測された発熱量が小さい電子機器よりも、発熱量が大きい電子機器ほど、前記パイプによって冷却された前記冷却空間から前記室内に送入される風量が多くなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の空調制御システム。
【請求項３】
前記室内の温度を検知する一つまたは複数の温度センサ手段と、
前記温度センサ手段によって検知される温度と、前記冷却空間へ送出される風量と、前記冷却空間温度とを対応付けて記憶する冷却効率記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却効率記憶部から、前記温度センサ手段によって検知された温度と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出されている風量とに対応する冷却空間温度を取得し、取得した冷却空間温度が前記室内に対して設定されている所望の温度である所望室内温度よりも低いほど、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の空調制御システム。
【請求項４】
前記発熱量計測部は、前記電子機器の仕事量を予測する機能をし、予測した仕事量に基づいて該電子機器の発熱量を予測し、
前記制御部は、前記発熱量計測部によって予測された発熱量に基づいて、前記冷却空間から前記電子機器へ送入される風量を制御することを特徴とする請求項２に記載の空調制御システム。
【請求項５】
空調制御システムが行う空調制御方法であって、
前記空調制御システムは、
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、さらに
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出ステップと、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入ステップと、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出ステップによって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御ステップと
を実行することを特徴とする空調制御方法。
【請求項６】
空調制御システムを制御するコンピュータに空調制御を実行させる空調制御プログラムであって、
前記空調制御システムは、熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、一端が地中に埋設されるとともに他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設されたパイプとを有し、
前記コンピュータに、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出手順と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記室内へ送入する送入手順と、
前記室内の温度に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出手順によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御手順と
を実行させることを特徴とする空調制御プログラム。
【請求項７】
熱源を有する室内から吸気した空気を冷却して前記室内へ排気する冷却機と、
前記室内から吸気した空気を冷却機の吸気入力部へ導く吸気部と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記室内の空気を前記冷却空間へ送出する送出部と、
前記パイプによって冷却された前記冷却空間の空気を前記冷却機の吸気入力部へ導く送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機によって吸気される風量と、前記送出部によって前記冷却空間へ送出される風量とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【請求項８】
熱源を有する室内の空気を前記室内の上部から吸気して冷却し、冷却した空気を前記室内の下部へ排気する冷却機と、
一端が地中に埋設され、他端が前記室外上部の所定の空間である冷却空間に配設され、地熱を利用して冷却空間の空気を冷却するパイプと、
前記パイプの地中埋設部と冷却空間部の中間部を断熱する手段と
前記室内の空気を前記冷却空間を経由して前記冷却機の空気入力部へ送入する送入部と、
前記室内の温度または熱源の発熱量に基づいて、前記冷却機に送入される風量と、冷却機から排出される冷却空気温度とを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気還流型の空調制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１５３７６４（Ｐ２０１１−１５３７６４Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６５９（Ｐ２０１０−１５６５９）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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