(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の容量を制御する方法であって、
制御プログラムを用いて出力容量パラメータを計算するステップと、
少なくとも１つのシステム動作パラメータを測定するステップと、
前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータを前記システム動作パラメータに対する対応する所定のしきい値と比較して、前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータに対応する制限領域またはオーバーライド領域の範囲内にあるかどうかを判定するステップと、
前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが前記制限領域または前記オーバーライド領域の範囲内にあるという判定に応じて前記出力容量パラメータを調整するステップと、
前記圧縮機がサージ状態を回避するように、最小の可変速度駆動装置周波数を計算するステップと、
前記計算された最小の可変速度駆動装置周波数を前記出力容量パラメータに基づいた可変速度駆動装置周波数と比較するステップと、
前記最小の可変速度駆動装置周波数が前記出力容量パラメータに基づいた前記可変速度駆動装置周波数よりも大きいことに応じて前記出力容量パラメータを修正するステップと、
前記出力容量パラメータを前記圧縮機に適用して前記圧縮機の前記出力容量を調整するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが前記制限領域または前記オーバーライド領域の範囲内にあるという判定に応じて前記出力容量パラメータを調整する前記ステップが、
前記出力容量パラメータを、前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが前記制限領域にあるということに応じて所定の増加量に制限するステップと、
前記出力容量パラメータを、前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが前記オーバーライド領域にあるということに応じて所定の減少量に設定するステップと
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の増加量が前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータに基づく可変量であり、前記所定の減少量が前記少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータに基づく可変量である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記最小の可変速度駆動装置周波数を計算する前記ステップが所定の最小動作システム周波数またはサージ防止最小周波数の低い方を選択するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記サージ防止最小周波数が等エントロピーヘッドおよび前記圧縮機の可変形態ディフューザの位置を使用して計算される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記サージ防止最小周波数が前記圧縮機の動作中に調整可能である請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記出力容量パラメータを前記圧縮機に適用して前記圧縮機の前記出力容量を調整する前記ステップが、前記出力容量パラメータを適用して、可変速度駆動装置、可変形態ディフューザ、または高温ガスバイパスバルブのうちの少なくとも１つを制御するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのシステム動作パラメータを測定する前記ステップが、凝縮器圧力、蒸発器圧力、モータ電流、または前記可変速度駆動装置への入力電流のうちの少なくとも１つを測定するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記制限領域が第１の所定のしきい値および第２の所定のしきい値によって規定され、前記オーバーライド領域が前記第２の所定のしきい値および第３の所定値によって規定される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
出力容量パラメータを計算する前記ステップが比例積分微分制御アルゴリズムを使用して出力容量に対する増減率を決定するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
出力容量に対する前記増減率が、出口冷却液温度と出口冷却液温度設定点との比較に基づいて決定される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
閉じた冷媒回路において接続される圧縮機、凝縮器、膨張装置および蒸発器と、
前記圧縮機に動力を供給するように前記圧縮機に接続されたモータと、
前記モータに電力を供給するように前記モータに接続され、前記モータに可変電圧および前記モータに可変周波数を提供するように動作可能な可変速度駆動装置と、
システムの１つまたは複数の構成要素、および前記可変速度駆動装置の動作を制御し、マイクロプロセッサおよびメモリを備える制御パネルと、
前記システムの動作パラメータを測定し、前記測定された動作パラメータを提供するために前記制御パネルと通信しているセンサと
を備え、
前記制御パネルが、制御アルゴリズムを実行して前記圧縮機への出力容量調整を決定し適用するように動作可能であり、前記出力容量調整が、サージ状態を回避する最小の可変速度駆動装置周波数を維持するための、前記システムの測定された前記動作パラメータから決定された出力リミッタまたはオーバーライドによって修正された容量制御プログラムからの出力容量パラメータである、システム。
【請求項１３】
前記圧縮機が、可変形態ディフューザおよび高温ガスバイパスバルブを有する遠心圧縮機を備える請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御パネルが、前記可変速度駆動装置、可変形態ディフューザ、または高温ガスバイパスバルブのうちの１つまたは複数を調整して、前記出力容量調整を適用する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記最小の可変速度駆動装置周波数が前記圧縮機の圧力上昇量を維持して、凝縮器圧力に打ち勝ち、サージを防ぐ請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記最小の可変速度駆動装置周波数がシステムの動作中に増加および減少する請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記センサが、凝縮器圧力、蒸発器圧力、モータ電流、または前記可変速度駆動装置への入力電流のうちの１つを測定する請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記出力リミッタが、前記測定された動作パラメータに対する第１の所定のしきい値および前記測定された動作パラメータに対する第２の所定のしきい値によって規定された制限領域から決定され、
前記オーバーライドが、前記第２の所定のしきい値および前記測定された動作パラメータに対する第３の所定値によって規定されたオーバーライド領域から決定される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記出力リミッタが圧縮機容量の増加を制限し、前記オーバーライドが圧縮機容量を減少させる請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記容量制御プログラムが、出口冷却液温度と出口冷却液温度設定点との比較を使用する比例積分微分制御アルゴリズムである請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１２年４月３０日に出願されたＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭという題名の米国仮出願第６１／６４０，３０８号の利益を主張するものであり、この出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]本出願は、一般に圧縮機のための制御システムに関する。本出願は、より詳細には遠心圧縮機のための容量制御システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]遠心圧縮機の容量を制御する一方法は、遠心圧縮機への入口に位置する前回転羽根（pre-rotation vane: ＰＲＶ）または入口案内羽根の位置を調整して、圧縮機内への冷媒または他の流体の流れを制御することによる。ＰＲＶを開いて圧縮機への冷媒または流体の量を増加させ、それによってシステムの容量を増加させるために、アクチュエータが使用されうる。同様に、アクチュエータは、ＰＲＶを閉じて圧縮機への冷媒または流体の量を減少させ、それによってシステムの容量を減少させるために使用されうる。遠心圧縮機の容量を制御するために使用されうる他の方法には、可変速度駆動装置を用いて圧縮機の速度を調整すること、または高温ガスバイパスバルブを開いて圧縮冷媒もしくは流体の一部を圧縮機の吸入入口へ戻すことが含まれる。これらの容量制御方法のそれぞれには、利点および限界がある。
【０００４】
[0004]遠心圧縮機は、動作中にサージまたはストールなどの不安定性に遭遇することがある。サージまたはサージングは、圧力および流れが振動する過渡現象であり、結果として圧縮機を通る流れが完全に逆転する場合がある。サージングは、制御されない場合、圧縮機の回転構成要素と静止構成要素の両方に過度の振動を引き起こす場合があり、結果として圧縮機を永久に損傷する可能性がある。サージ状態を修正する一技法は、高温ガスバイパスバルブを開けて、圧縮機の吐出しガスの一部を圧縮機入口に戻し、圧縮機入口での流れを増加させることを含むことができる。対照的に、ストールまたは回転ストールは、圧縮機の１つまたは複数の構成要素における局所的な流れの剥離であり、圧縮機のインペラの回転周波数よりも小さな基本周波数で吐出し圧力の擾乱を有することがある。定速遠心圧縮機における回転ストールは、主に圧縮機のディフューザに位置し、可変形態ディフューザ（variable geometry diffuser: ＶＧＤ）によって改善されうる。圧縮機に回転ストールが存在することは、サージ状態が差し迫っていることの前兆である可能性がある。
【０００５】
[0005]遠心圧縮機のディフューザ領域の回転ストールを検出および制御するための一方法は、支配的な音圧または音響圧を測定するために、圧縮機吐出し通路またはディフューザに配置された圧力トランスデューサを使用することを含む。圧力トランスデューサからの信号をアナログまたはデジタル技法によってフィルタおよび処理し、回転ストールの存在または可能性を判定する。回転ストールは、測定された吐出し圧力パルスまたは脈動からの計算されたエネルギー量を回転ストールの存在に対応する所定のしきい値と比較することによって検出される。
【０００６】
[0006]しかし、遠心圧縮機の動作範囲の一部については、特に圧縮機が低速で動作している場合は、圧縮機は、事前にストール状態を起こすことなくサージすることがある。圧縮機が直接サージ状態に入る場合、圧縮機の制御システムは、前兆となるストール状態を検知する機会を有さない。それゆえ、圧縮機の制御システムは、サージ状態の発生をおそらくは回避することができる、ストール状態に対する修正行動を起こすことができない。圧縮機のサージ状態に対処するための制御システムの他の態様は、制御システムがサージ状態（複数可）を識別し、所定の順序で反応することを必要とする。制御システムがサージ状態を識別するためには、制御システムが修正行動をとることができる前に、１つまたは複数のサージサイクルが所定の時間長の間に生じなければならない。
【０００７】
[0007]多くの制御システムにおいて、容量制御機能およびサージ／ストール制御機能、又は他の制御機能は、互いに相容れない場合がある。例えば、容量制御機能は、サージまたはストール状態を引き起こす可能性がある圧縮機動作状態を指図する場合がある。同様に、サージ／ストール制御機能は、容量制御機能によって要求される所望の出力容量を提供しないことがある。加えて、他の安全性または動作パラメータは、容量制御機能とさらに相容れない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0008]したがって、必要とされるのは、遠心圧縮機の容量を制御し、圧縮機にとって安定な動作状態を維持するためのシステムおよび方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009]本発明は、圧縮機の容量を制御する方法を対象とする。本方法は、制御プログラムを用いて出力容量パラメータを計算するステップと、少なくとも１つのシステム動作パラメータを測定するステップと、少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータをシステム動作パラメータに対する対応する所定のしきい値と比較して、少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータに対応する制限領域またはオーバーライド領域の範囲内にあるかどうかを判定するステップとを含む。また、本方法は、少なくとも１つの測定されたシステム動作パラメータが制限領域またはオーバーライド領域の範囲内にあるという判定に応じて出力容量パラメータを調整するステップと、圧縮機がサージ状態を回避するように最小の可変速度駆動装置周波数を計算するステップと、計算された最小の可変速度駆動装置周波数を出力容量パラメータに基づいた可変速度駆動装置周波数と比較するステップとを含む。本方法は、最小の可変速度駆動装置周波数が出力容量パラメータに基づいた可変速度駆動装置周波数よりも大きいことに応じて出力容量パラメータを修正するステップと、出力容量パラメータを圧縮機に適用して圧縮機の出力容量を調整するステップとをさらに含む。
【００１０】
[0010]本発明は、閉じた冷媒回路において接続された圧縮機、凝縮器、膨張装置および蒸発器を有するシステムをさらに対象とする。また、本システムは、圧縮機に動力を供給するように圧縮機に接続されたモータ、およびモータに電力を供給するようにモータに接続された可変速度駆動装置を有する。可変速度駆動装置は、モータに可変電圧、およびモータに可変周波数を供給するように動作可能である。本システムは、可変速度駆動装置、およびシステムの１つまたは複数の構成要素の動作を制御する制御パネルを有する。制御パネルは、マイクロプロセッサおよびメモリ装置を含む。本システムは、システムの動作パラメータを測定するセンサを有する。センサは、測定された動作パラメータを提供するために制御パネルと通信している。制御パネルは、圧縮機への出力容量調整を決定し適用する制御アルゴリズムを実行するように動作可能である。出力容量調整は、サージ状態を回避する最小の可変速度駆動装置周波数を維持するための、システムの測定された動作パラメータから決定された出力リミッタまたはオーバーライドによって修正された容量制御プログラムからの出力容量パラメータである。
【００１１】
[0011]本出願の例示的な一実施形態において、遠心圧縮機は、インペラ、インペラの出力と流体連通する可変形態ディフューザ、およびシャフトによってインペラに接続されたモータを含む。また、遠心圧縮機は、モータおよび可変形態ディフューザの動作を制御するセンサならびに制御パネルを含む。制御パネルは、測定された動作パラメータに対応するセンサからの信号を受け取るように構成され、圧縮機に対する所要出力容量を計算するように構成される。
【００１２】
[0012]本出願の他の特徴および利点は、例示によって、本発明の原理を示す添付図面と併せて得られる、好ましい実施形態（複数可）の以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0013]暖房、換気および空気調和システムのための例示的な実施形態を示す図である。
【図２】[0014]例示的な蒸気圧縮システムの斜視図である。
【図３】[0015]暖房、換気および空気調和システムのための例示的な実施形態の概略図である。
【図４】[0016]蒸気圧縮システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図５】[0017]可変速度駆動装置の例示的な実施形態の概略図である。
【図６】[0018]圧縮機における可変形態ディフューザの例示的な実施形態の部分断面図である。
【図７】[0019]容量制御処理の例示的な実施形態を示す図である。
【図８】[0020]負荷制限および負荷低減に対する領域を識別するグラフの例示的な実施形態を示す図である。
【図９】負荷制限および負荷低減に対する領域を識別するグラフの例示的な実施形態を示す図である。
【図１０】負荷制限および負荷低減に対する領域を識別するグラフの例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0021]可能な場合は、同じまたは同様の部分を指すように同じ参考番号が図面全体にわたって使用される。
[0022]図１は、典型的な商業的環境についてビル１２の暖房、換気および空気調和（ＨＶＡＣ）システム１０に対する例示的な状況を示す。システム１０は、ビル１２を冷やすために使用することができる冷却された液体の供給が可能な蒸気圧縮システム１４を含むことができる。システム１０は、ビル１２を暖めるために使用することができる加熱された液体を供給するボイラー１６、およびビル１２中に空気を循環させる空気分配システムを含むことができる。空気分配システムは、還気ダクト１８、給気ダクト２０および空気ハンドラ２２を含むことができる。空気ハンドラ２２は、導管２４によってボイラー１６および蒸気圧縮システム１４に接続された熱交換器を含むことができる。空気ハンドラ２２内の熱交換器は、システム１０の動作モードに応じて、ボイラー１６から加熱された液体を、または蒸気圧縮システム１４から冷却された液体を受け取ることができる。システム１０は、ビル１２の各フロアの個別の空気ハンドラについて示されているが、各構成要素は、各フロア間で共有されてもよいことを理解されたい。
【００１５】
[0023]図２〜４は、ＨＶＡＣシステム１０で使用することができる例示的な蒸気圧縮システム１４を示す。蒸気圧縮システム１４は、圧縮機３２から始まり、凝縮器３４、膨張弁（複数可）または装置（複数可）３６、および蒸発器または液体冷却器３８を含む回路を通って冷媒を循環させることができる。また、蒸気圧縮システム１４は、アナログ・デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）４２、マイクロプロセッサ４４、不揮発性メモリ４６、およびインターフェースボード４８を含むことができる制御パネル４０を含むことができる。蒸気圧縮システム１４において冷媒として使用することができる流体の一部の例は、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）を主成分とする冷媒、例えばＲ−４１０Ａ、Ｒ−４０７、Ｒ−１３４ａ、ヒドロ・フルオロ・オレフィン（ＨＦＯ）、アンモニア（ＮＨ３）のような「天然の」冷媒、Ｒ−７１７、二酸化炭素（ＣＯ２）、Ｒ−７４４、または炭化水素を主成分とする冷媒、水蒸気、あるいはその他の適切なタイプの冷媒である。
【００１６】
[0024]圧縮機３２とともに使用されるモータ５０は、可変速度駆動装置（ＶＳＤ）５２によって電力を供給されてもよく、または交流（ＡＣ）もしくは直流（ＤＣ）電源から直接電力を供給されてもよい。モータ５０は、ＶＳＤによって、またはＡＣもしくはＤＣ電源から直接電力を供給することができる任意のタイプの電動モータを含むことができる。モータ５０は、任意の適切なモータタイプ、例えばスイッチドリラクタンスモータ、誘導モータ、電子整流永久磁石モータであってもよい。
【００１７】
[0025]図５は、ＶＳＤの例示的な実施形態を示す。ＶＳＤ５２は、ＡＣ電源から特定の固定の線路電圧および固定の線路周波数を有するＡＣ電力を受け取り、モータ５０に所望の電圧および所望の周波数のＡＣ電力を提供し、この電圧と周波数の両方を特定の要件を満たすたように変えることができる。ＶＳＤ５２は、３つの構成要素、すなわち、整流器／コンバータ２２２、ＤＣリンク２２４、およびインバータ２２６を有することができる。整流器／コンバータ２２２は、ＡＣ電源からの固定周波数、固定振幅のＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。ＤＣリンク２２４は、コンバータ２２２からのＤＣ電力をフィルタし、キャパシタおよび／またはインダクタなどのエネルギー貯蔵構成要素に提供する。最後に、インバータ２２６は、ＤＣリンク２２４からのＤＣ電圧をモータ５０用の可変周波数、可変振幅のＡＣ電圧に変換する。
【００１８】
[0026]例示的な実施形態において、整流器／コンバータ２２２は、ＶＳＤ５２への入力電圧よりも大きな最大のＲＭＳ出力電圧をＶＳＤ５２から得るために、昇圧されたＤＣ電圧をＤＣリンク２２４に供給する、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを有する三相のパルス幅変調ブースト整流器であってもよい。あるいは、コンバータ２２２は、電圧昇圧能力のないパッシブダイオードまたはサイリスタ整流器であってもよい。
【００１９】
[0027]ＶＳＤ５２は、特定の負荷状態に応じてモータ５０が効果的に動作することができるように、モータ５０に可変振幅の出力電圧および可変周波数を提供することができる。制御パネル４０は、制御パネル４０が受け取った特定のセンサ読み取り値に対して適切な動作設定値でＶＳＤ５２およびモータ５０を動作させるように、ＶＳＤ５２に制御信号を提供することができる。例えば、制御パネル４０は、蒸気圧縮システム１４の変化する状態に応じて、ＶＳＤ５２によって提供される出力電圧および出力周波数を調整するようにＶＳＤ５２に制御信号を提供することができ、すなわち、制御パネル４０は、圧縮機３２への負荷状態の増加または減少に応じて、ＶＳＤ５２によって提供される出力電圧および出力周波数を増加または減少させるように命令を提供することができる。
【００２０】
[0028]図２〜４を参照すると、圧縮機３２は、冷媒蒸気を圧縮し、この蒸気を吐出し通路３３を通って凝縮器３４に送出する。例示的な一実施形態において、圧縮機３２は、１つまたは複数の圧縮段を有する遠心圧縮機であってもよい。圧縮機３２によって凝縮器３４に送出された冷媒蒸気は、流体、例えば水または空気に熱を伝達する。冷媒蒸気は、流体との熱伝達の結果、凝縮器３４において冷媒液体に凝縮する。凝縮器３４からの液体冷媒は、膨張装置３６を通って蒸発器３８へ流れる。高温ガスバイパスバルブ（ＨＧＢＶ）１３４は、圧縮機吐出し部から圧縮機吸入部に延在する別個の管路で接続されてもよい。図３に示す例示的な実施形態において、凝縮器３４は、水冷であり、冷却塔５６に接続されたチューブバンドル５４を含む。
【００２１】
[0029]蒸発器３８に送出された液体冷媒は、凝縮器３４に対して使用される同一タイプの流体であっても、またはそうでなくてもよい別の流体から熱を吸収し、冷媒蒸気へと相変化する。図３に示す例示的な実施形態において、蒸発器３８は、冷却負荷６２に接続された、供給管路６０Ｓおよび戻り管路６０Ｒを有するチューブバンドル６０を含む。プロセス流体、例えば、水、エチレングリコール、塩化カルシウム・ブライン、塩化ナトリウム・ブライン、またはその他の適切な液体は、戻り管路６０Ｒを介して蒸発器３８に入り、供給管路６０Ｓを介して蒸発器３８を出る。蒸発器３８は、チューブ内のプロセス流体の温度を下げる。蒸発器３８のチューブバンドル６０は、複数のチューブおよび複数のチューブバンドルを含むことができる。蒸気冷媒は、蒸発器３８を出て、吸込管３７によって圧縮機３２に戻り、循環または巡回を完了する。図４に示す例示的な実施形態において、圧縮機３２は、前回転羽根３９を含むことができる。前回転羽根３９は、所定位置に固定されてもよく、または調整可能な位置を有してもよい。例示的な実施形態において、蒸気圧縮システム１４は、１つまたは複数の冷媒回路における可変速度駆動装置（ＶＳＤ）５２、モータ５０、圧縮機３２、凝縮器３４、膨張弁３６、および／または蒸発器３８それぞれのうちの１つまたは複数を使用することができる。
【００２２】
[0030]図６は、圧縮機３２の例示的な実施形態の部分断面図を示す。圧縮機３２は、冷媒蒸気を圧縮するためのインペラ２０１を含む。次いで、インペラ２０１からの圧縮された蒸気は、可変形態ディフューザ（ＶＧＤ）１１９を通過する。ＶＧＤ１１９は、冷媒蒸気の通路用にディフューザプレート２０６とノズル基部プレート２０８との間に形成されたディフューザ空間またはギャップ２０２を有する。ノズル基部プレート２０８は、ディフューザリング２１０とともに使用されるように構成される。ディフューザリング２１０は、ディフューザ空間またはギャップ２０２を通過する冷媒蒸気の速度を制御するために使用されうる。ディフューザリング２１０は、ディフューザギャップ２０２を流れる蒸気の速度を増加させるためにディフューザギャップ２０２内へ延出されてもよく、ディフューザギャップ２０２を流れる蒸気の速度を減少させるためにディフューザギャップ２０２から後退されてもよい。アクチュエータによって駆動される調整機構２１２を使用して、ディフューザリング２１０は、ディフューザギャップ２０２内へ延出され、ディフューザギャップ２０２から後退されうる。
【００２３】
[0031]ＶＧＤ１１９は、実質的に開いたまたは後退した位置であって、冷媒の流れがディフューザギャップ２０２において実質的に妨げられない位置と、実質的に閉じたまたは延出した位置であって、ディフューザギャップ２０２における冷媒の流れが制限される位置との間の任意の位置に位置調整可能であってもよい。例示的な一実施形態において、ＶＧＤ１１９は、閉位置にある場合、ディフューザギャップ２０２における冷媒の流れを完全に止めなくてもよい。調整機構２１２は、ディフューザギャップ２０２を開くおよび閉じるために、ディフューザリング２１０を連続的に、または離散的なステップで段階的に動かすことができる。あるタイプのＶＧＤの動作および構成要素についての詳細な説明は、「Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」という題名の２００５年３月２９日に出願された米国特許第６，８７２，０５０号に記載され、この特許が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２４】
[0032]例示的な一実施形態において、圧縮機３２が２つ以上の圧縮段を有する場合、ＶＧＤ１１９は、この圧縮段の１つまたは複数の吐出し通路に組み込まれてもよい。別の例示的な実施形態において、２つ以上のＶＧＤ１１９は、インペラ２０１からの冷媒の流れを制御し、それによって圧縮機３２の容量を制御するようにディフューザギャップ２０２に位置してもよい。さらなる例示的な実施形態において、ディフューザリング２１０の位置調整によって、圧縮機３２のサージ状態およびストール状態を低減する、またはなくすことができる。
【００２５】
[0033]制御パネル４０は、Ａ／Ｄコンバータ４２に加えてアナログ・デジタル・コンバータ（Ｄ／Ａ）を含むことができる。さらに、制御パネル４０は、オペレータが制御パネル４０とやりとりすることができるユーザインターフェース１９４に接続されてもよく、またはユーザインターフェース１９４を組み込むことができる。オペレータは、ユーザインターフェース１９４を介して制御パネル４０に対するコマンドを選択し入力することができる。加えて、ユーザインターフェース１９４は、蒸気圧縮システム１４の動作状態に関する制御パネル４０からのメッセージおよび情報を表示することができる。ユーザインターフェース１９４は、蒸気圧縮システム１４または制御パネル４０に取り付けられるなど、制御パネル４０にローカルに設置されてもよく、あるいは、ユーザインターフェース１９４は、蒸気圧縮システム１４から離れた別の制御室に設置されるなど、制御パネル４０から遠く離れて設置されてもよい。
【００２６】
[0034]制御パネル４０において、Ａ／Ｄコンバータ４２および／またはインターフェースボード４８は、蒸気圧縮システム１４に対する動作パラメータを提供するシステムセンサおよび構成要素から入力信号を受け取ることができる。例えば、制御パネル４０が受け取った入力信号は、チューブバンドル６０からの出口冷却液温度の温度、蒸発器３８および凝縮器３４内の冷媒圧力、ＶＳＤへの入力電流、ＶＳＤからの出力電流、圧縮機吐出し温度、圧縮機オイル温度、圧縮機オイル供給圧力、ＶＧＤ位置、ＨＧＢＶ位置、および圧縮機吐出し通路の音響圧力または音圧を含むことができる。制御パネル４０は、インターフェースボード４８を使用して、蒸気圧縮システム１４の構成要素に信号を送信して蒸気圧縮システム１４の動作を制御し、蒸気圧縮システム１４の様々なセンサおよび制御装置と通信することができる。
【００２７】
[0035]制御パネル４０は、単独のまたは中央の制御アルゴリズムもしくは制御システムを実行あるいは使用して、圧縮機３２、ＶＳＤ５２、ＶＧＤ１１９、ＨＧＢＶ１３４、凝縮器３４、および蒸気圧縮システム１４の他の構成要素を含む蒸気圧縮システム１４の動作を制御する。一実施形態において、制御アルゴリズム（複数可）は、マイクロプロセッサ４４によって実行可能な一連の命令を有する不揮発性メモリ４６に保存されたコンピュータプログラムまたはソフトウェアであってもよい。制御アルゴリズムは、コンピュータプログラム（複数可）で具現化され、マイクロプロセッサ４４によって実行されうるが、制御アルゴリズムがデジタルおよび／またはアナログ・ハードウェアを使用して実施され、実行されうることを当業者は理解されるであろう。制御アルゴリズムがハードウェアを使用して実行されうる場合、制御パネル４０の対応する構成は、必要な構成要素を組み込み、もはや必要でない可能性がある構成要素をも除去するように変更されうる。さらに別の実施形態において、制御パネル４０は、制御パネル４０の出力を決定する中心的なコントローラとともに、それぞれが個別の機能を行う複数のコントローラを組み込んでもよい。
【００２８】
[0036]制御パネル４０のマイクロプロセッサ４４によって実行される中央制御アルゴリズムは、冷却負荷を満たすように圧縮機３２の容量を制御するための容量制御プログラムまたはアルゴリズムを含むことができる。容量制御プログラムは、出口冷却液温度（ＬＣＨＬＴ）をあらかじめ選択された設定点に維持するために圧縮機の負荷を重くするまたは負荷を軽くすることが必要かどうかに応じて、制御信号を送りまたは送信して、ＶＧＤ１１９の位置、ＶＳＤ５２の速度（したがってモータ５０の速度）、およびＨＧＢＶ１３４（装備されている場合は）の位置を特定の順序で調整することによって、圧縮機３２の容量を調整することができる。ＶＳＤおよびモータの速度は、必要に応じて、さらにおよび同時に調整され、目下の圧縮機速度、ＶＧＤ位置、および凝縮器と蒸発器との圧力差に応じて、サージを防ぐために必要な最小の圧縮機リフト量を維持することができる。容量制御プログラムは、圧縮機の入口に、固定された、すなわち動かせない前回転羽根を有する圧縮機とともに使用されてもよい。一実施形態において、固定された前回転羽根は、完全に開いた位置に置かれてもよい。
【００２９】
[0037]加えて、容量制御プログラムは、高い凝縮器圧力、低い蒸発器圧力、高いモータ電流、および高い入力電流に対する制限およびオーバーライドしきい値を含み、起こり得る不安定状態を緩和してシステムを動作可能に維持し、例えば、システムの停止を回避する。制限およびオーバーライドは、適切な装置（ＨＧＢＶ、ＶＧＤ、またはＶＳＤ）への出力を制限し、または低減させて、状態を緩和し、システムを動作可能に維持することができる。制限およびオーバーライドしきい値のいずれかに近づくと、容量制御プログラムは、それに比例して許容される容量増加量を制限し、超過する場合は、負荷を軽くする命令を出すことができる。
【００３０】
[0038]図７は、容量制御処理の例示的な実施形態を示す。処理は、容量制御出力（ＣＣ出力）パラメータを決定するために容量制御アルゴリズムを起動するまたは適用することによって開始する（ステップ３０２）。例示的な一実施形態において、容量制御アルゴリズムは、実行状態に入るとすぐに、すなわち圧縮機の始動時に、出口冷却液温度（ＬＣＨＬＴ）比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラもしくは制御アルゴリズムを適用または起動する。各制御サイクル中に、容量制御アルゴリズムは、ＰＩＤロジックを使用して、システム容量に対する所望の増減率、すなわちＣＣ出力を、ＬＣＨＬＴのアクティブな設定点と比較したＬＣＨＬＴに基づいて決定する。所望の増減率は、負荷を重くすることに対して正、または負荷を軽くすることに対して負であってもよい。
【００３１】
[0039]ＬＣＨＬＴのアクティブな設定点は、選択した制御源、例えばローカルユーザインターフェース、遠隔ユーザインターフェース、またはビル自動化システム（ＢＡＳ）もしくはＩＳＮ制御に依存した、ＬＣＨＬＴのプログラムされた設定点への目標値である。システムが動作していないとき、ＬＣＨＬＴのアクティブな設定点は、入口冷却液温度−５．５６℃（１０°Ｆ）に設定され、ＬＣＨＬＴのプログラムされた設定点の最小値である。ＶＳＤが始動すると、ＬＣＨＬＴのアクティブな設定点は、プログラム可能なＬＣＨＬＴ設定点のランプレートでＬＣＨＬＴのプログラムされた設定点にまで上昇する。容量制御プログラムが動作しているとき、プログラムされたＬＣＨＬＴ設定点に対するいかなる変化も、プログラムされたＬＣＨＬＴ設定点のランプレートでの、古いアクティブな設定点の値から新しいＬＣＨＬＴ設定点の値までの傾斜となる。
【００３２】
[0040]次に、容量制御アルゴリズムは、測定されたシステムパラメータを所定のしきい値と比較して、出力リミッタおよび／またはオーバーライドを決定することができる（ステップ３０４）。出力リミッタおよびオーバーライドを有するシステムパラメータは、高い凝縮器圧力の制限およびオーバーライド、低い蒸発器圧力の制限およびオーバーライド、モータ電流の制限およびオーバーライド、ＶＳＤへの入力電流の制限およびオーバーライドを含むことができる。図８および９は、凝縮器圧力、蒸発器圧力、モータ電流、およびＶＳＤ入力電流に対する対応する容量変化とともに、対応する制限およびオーバーライド領域のグラフを示す。
【００３３】
[0041]凝縮器圧力、モータ電流、およびＶＳＤ入力電流について、図８のグラフは、増加するシステムパラメータに対して、第１のしきい値と第２のしきい値との間の負荷制限領域および第２のしきい値と第３のしきい値との間のオーバーライド領域を示す。蒸発器圧力について、図９のグラフは、減少する蒸発器圧力に対して、第１のしきい値と第２のしきい値との間の負荷制限領域および第２のしきい値と第３のしきい値との間のオーバーライド領域を示す。一実施形態において、第１のしきい値、第２のしきい値、および第３のしきい値は、対応するシステムパラメータに基づいて事前に選択された値であってもよい。別の実施形態において、第２のしきい値は、対応するシステムパラメータに基づいて事前に選択された値であってもよく、第１および第３のしきい値は、第２のしきい値から導き出されてもよく、すなわち、第１のしきい値は、第２のしきい値に事前に選択された値を加算または減算したものあってもよく、第３のしきい値は、第２のしきい値に事前に選択された値を加算または減算したものであってもよい。加えて、出口冷却液温度（ＬＣＨＬＴ）は、低温オーバーライド制御を有することもできる。図１０のグラフは、減少するＬＣＨＬＴに対して、第２のしきい値と第３のしきい値との間のオーバーライド領域を示す。
【００３４】
[0042]例示的な一実施形態において、凝縮器圧力に対する第２のしきい値は、３０９，５７５Ｐａ（４４．９ＰＳＩＧ）〜１，１２０，３９８Ｐａ（１６２．５ＰＳＩＧ）の範囲にあってもよく、１，１２０，３９８Ｐａ（１６２．５ＰＳＩＧ）であってもよい。蒸発器圧力に対する第２のしきい値は、水がプロセス流体の場合は、１７２，３６９Ｐａ（２７ＰＳＩＧ）であってもよく、プロセス流体がブラインの場合は、第２のしきい値は、オペレータによってプログラムされてもよい。モータ電流に対する第２のしきい値は、３相モータ電流の中の最も高ものから選択されるような１００％の全負荷アンペア数（ＦＬＡ）、またはモータおよびＶＳＤから決定されるような最大のモータ電流であってもよい。一実施形態において、１００％のＦＬＡは、５０５Ａであってもよい。ＶＳＤ入力電流に対する第２のしきい値は、アクティブな入力電流限界であってもよく、この限界が、３相モータ電流の中の最も高いものから選択されるように、ローカルの入力電流限界、遠隔の入力電流限界、およびプルダウン電流限界のうちの最小値に相当する。ＬＣＨＬＴに対する第２のしきい値は、ＬＣＨＬＴ遮断温度＋１．１１℃（２°Ｆ）であってもよい。第２のしきい値に対する最大値は、ＬＣＨＬＴ設定点を０．５６℃（１°Ｆ）下回ってもよい。
【００３５】
[0043]測定されたシステムパラメータが負荷制限領域にある場合は、容量制御プログラムは、システムの容量をなお増加させることができるが、増加の量または割合は、そのシステムパラメータに対して確立された所定値（複数可）または量（複数可）に限定される。例えば、負荷制限領域に対して１つの所定値があってもよく、または所定値がシステムパラメータに対する測定値に基づいて決定される、負荷制限範囲に対する所定値の範囲があってもよい。例示的な一実施形態において、容量増加の所定量または割合は、０．０１〜５．０の範囲にあってもよく、０．５０であってもよい。測定されたシステムパラメータがオーバーライド領域にある場合は、容量制御プログラムは、容量制御プログラムが容量の増加を要求しても、システムの容量を減少させることを強いられる。減少の量または割合は、そのシステムパラメータに対して確立された所定量（複数可）または値（複数可）に限定される。例えば、オーバーライド範囲に対して１つの所定値があってもよく、または所定値がシステムパラメータに対する測定値に基づいて決定される、オーバーライド範囲に対する所定値の範囲があってもよい。例示的な一実施形態において、容量減少の所定量または割合は、−５．０〜−０．０１の範囲にあってもよく、−０．１０であってもよい。システム容量の増加もしくは減少の割合または量に関して、正数は、容量を増加させる要求を表し、負数は、容量を減少させる要求を表す。
【００３６】
[0044]一旦測定されたパラメータが負荷制限領域およびオーバーライド領域に対するしきい値と比較されると、測定されたパラメータのうちのいずれかが負荷制限領域またはオーバーライド領域の範囲内にあるかどうかに関する判定がなされる（ステップ３０６）。測定されたパラメータの１つまたは複数が負荷制限領域またはオーバーライド領域の範囲内にある場合、決定された出力リミッタおよび／またはオーバーライドに基づいてＣＣ出力に対する調整が行われる（ステップ３０８）。一実施形態において、ＣＣ出力は、ＬＣＨＬＴ  ＰＩＤから計算された容量変化の最小値の増加ならびに決定された負荷リミッタおよびオーバーライドの値のそれぞれに応じて調整されうる。同様に、ＣＣ出力は、ＬＣＨＬＴ  ＰＩＤから計算された容量変化の最大値の減少ならびに決定された負荷リミッタおよびオーバーライドの値のそれぞれに応じて調整されうる。
【００３７】
[0045]決定された出力リミッタおよび／またはオーバーライドのいずれかに基づいてＣＣ出力が調整された後、あるいは、出力リミッタおよび／またはオーバーライドが決定されない場合、最小のＶＳＤ周波数を決定することができる（ステップ３１０）。最小のＶＳＤ周波数は、最小の動作システム速度またはサージ防止最小周波数のうちの低い方であってもよい。ＶＳＤ周波数に対する最小限界が、動作中に十分な圧縮機リフト（圧力上昇）またはヘッド圧力を維持し、凝縮器圧力に打ち勝ち、サージを防ぐために使用されうる。サージ防止最小周波数は、式１を使用して、容量制御アルゴリズムまたはルーチンのサイクルごとに計算されうる。
【００３８】
サージ防止最小周波数＝サージ周波数＊最小周波数乗数＊最小周波数乗数２＋最小周波数オフセット      （１）
ここに、
サージ周波数は、動作中にＯｍｅｇａおよびＶＧＤ位置から決定される。
【００３９】
Ｏｍｅｇａ＝等エントロピーヘッド／（音速）２
音速は、システムで使用される冷媒、例えばＲ１３４ａに基づいて、蒸発器圧力から決定される。
【００４０】
等エントロピーヘッドは、システムで使用される冷媒、例えばＲ１３４ａに基づいて、蒸発器圧力および凝縮器圧力から決定される。
最小周波数乗数、最小周波数乗数２、および最小周波数オフセットは、器具およびシステムのばらつきを説明するために、計算されたサージ防止最小周波数に対して適切なマージンを保証するために使用される値である。
【００４１】
[0046]別の例示的な実施形態において、容量制御アルゴリズムは、システムで使用される特定の圧縮機サイズに基づく内蔵のマップを使用して、最小のＶＳＤ周波数を決定することができる。マップは、（パラメータＯｍｅｇａとして計算される）２つの軸、ＶＧＤ位置および圧縮機ヘッドを有する。ＶＧＤ位置は、電気的に測定することができ、圧縮機ヘッドは、凝縮器圧力および蒸発器圧力を使用して測定することができる。Ｏｍｅｇａの決定において必要な音速は、圧縮機吸込温度（または蒸発器圧力に基づく蒸発器飽和温度）から計算される。マップは、所与のＶＧＤ位置およびＯｍｅｇａに対して、圧縮機の安定した効率的な動作を保証する（すなわち、サージを回避する）ために最小のＶＳＤ速度がなんであるべきかを示すことができる。別の実施形態において、最小のＶＳＤ速度がストールの回避を保証するようにマップを調整することができ、これはサージの回避に必要な速度よりも高い圧縮機最小速度を設定するより保守的な手法である。
【００４２】
[0047]さらなる例示的な実施形態において、内蔵のマップの代わりに適応容量制御を使用することができる。適応容量制御は、例えば、ストールを示す吐出し圧力センサからの信号の特定の周波数帯におけるサージまたは「ノイズ」を示す、蒸発器と凝縮器との圧力差の低減を使用して、ストールまたはサージがいつ生じるかを検出することを要求する。この制御は、ＶＧＤ位置を、探りを入れるように変えて、所与の圧縮機動作状態（ヘッドまたはＯｍｅｇａ）に対するＶＳＤ速度およびＶＧＤ位置に対する動作限界を見つけて記録し、それによって上記のマップを生成し、したがって、あらかじめプログラムする必要がない。
【００４３】
[0048]さらに、例示的な実施形態において、容量制御アルゴリズムは、システムヘッド増加過渡事象、例えば、（周囲状態からＬＣＨＬＴ設定点にＬＣＨＣＴを低下させる）プルダウン動作中にサージ防止最小周波数に対するさらなる増加を計算する。Ｏｍｅｇａの変化率がモニターされ、Ｏｍｅｇａが急激に変わっている場合、容量制御アルゴリズムは、それに比例した一時的オフセットを適用する。比例した一時的オフセットの適用によって、動力伝達系統の速度増加が、検知および処理時間のために、必要とされる速度から遅れるのを防ぐ。
【００４４】
[0049]一実施形態において、必要に応じてサージ防止最小周波数を直ちに増加させることができる。圧縮機速度を必要に応じて連続的に増加させ、容量の増加または減少が他の状況で必要かどうかには無関係に、サージ防止最小周波数を下回る動作を防ぐ。サージ防止最小周波数での動作によって、結果として追加容量を得ることができるが、容量制御アルゴリズムロジックは、ＬＣＨＬＴおよびオーバーライド制御に応答し、必要に応じて他の制御装置を動作させ、設定点または限界の順守を維持することができる。
【００４５】
[0050]別の実施形態において、サージ防止最小周波数を新しいより低い計算されたサージ防止最小周波数に減少させ、または上昇させることができる。２つの別個のプログラム可能なランプレートが、ＨＧＢＶ（存在する場合は）が完全に閉じているか否かに応じて適用される。サージ防止最小周波数を低減させる場合、速度を落とすためのさらなる機会が存在する。サージ防止最小周波数を低減させる場合、ＶＳＤ速度を、１）容量制御ロジックが負荷軽減を要求する場合は、追加の動作帯へと減少させる、２）ＬＣＨＬＴ設定点を満たすかもしくは満足する場合、または負荷増大が必要でＨＧＢＶを閉じるかもしくはＶＧＤを開くことによって負荷増大要求を満たすかもしくは満足することができる場合は、一定に維持する、あるいは、３）負荷増大が必要で、他の制御装置がそれらの限界に位置付けられた場合は、必要に応じて増加させることができる。
【００４６】
[0051]一旦サージ防止最小周波数が計算されると、計算されたサージ防止最小周波数が容量制御プログラムによって決定された動作周波数よりも大きいかどうかに関する判定が行われる（ステップ３１２）。サージ防止最小周波数が容量制御プログラムによって決定された動作周波数よりも大きい場合、サージ防止最小周波数に基づいてＣＣ出力に対する調整が行われる（ステップ３１４）。ＣＣ出力が計算されたサージ防止最小値に基づいて調整された後、またはサージ防止最小周波数が容量制御プログラムによって決定された動作周波数よりも小さい場合、調整されたＣＣ出力が圧縮機に適用される（ステップ３１６）。ＣＣ出力が圧縮機に適用された後、次の制御サイクルに関する処理が再開する。
【００４７】
[0052]例示的な一実施形態において、結果として得られるＣＣ出力パラメータは、必要な限り多くの制御装置（ＶＳＤ、ＶＧＤまたはＨＧＢＶ）に向けられ、負荷を重くする（容量増加）および負荷を軽くする（容量減少）ために適切な順番で全面的な所望の変更を達成する。容量増加を要求するＣＣ出力パラメータに応じて制御装置を動作させる順序は、１）ＨＧＢＶ（存在する場合）を閉位置の方へ動かす、または調整する、２）ＨＧＢＶが完全に閉じている場合、ＶＧＤを開位置の方へ動かす、または調整する、および３）ＶＧＤが完全に開いている場合、ＶＳＤ速度を増加させることであってもよい。容量減少を要求するＣＣ出力パラメータに応じて制御装置を動作させる順序は、１）ＶＳＤ速度を減少させる、２）ＶＳＤ速度が最小限界にある場合、ＶＧＤを閉位置の方へ動かす、または調整する、および３）ＶＧＤが最小限界に達する、または閉位置にある場合、ＨＧＢＶ（存在する場合）を開位置の方へ動かす、または調整することであってもよい。
【００４８】
[0053]別の例示的な実施形態において、所望の容量変更は、各装置に対する変更の合計が所望の全面的な変更と等しくなるように、所定の順序に従って、計算された出力変更（ＣＣ出力）を必要な各装置に適用することによって実施されてもよい。変更の全量を限界があるため特定の装置に適用できない場合、変更の残りが他の装置に順番に適用される。各装置は、容量における所望の増減率を、パーセント位置またはヘルツを単位とする装置の応答と結びつける（装置の出力利得設定点として選択可能な）関連付けられた動作利得を有する。変更の量は、装置の個々の出力利得に従って各装置に対して決定されてもよい。さらに、容量制御アルゴリズムは、制御装置に適用される残りの正味の出力を決定する際に、サージ防止制御によって引き起こされる同時に生じるいかなる速度増加による容量増加にも対処することができる。例えば、所望の容量増加が１０％で、速度が（ＶＳＤ利得から決定されるように）６％の容量増加に等しい、もしくはそれに相当する量、サージ防止制御により増加した場合、ＶＧＤおよび／またはＨＧＢＶは、存在する場合は、残る４％の容量増加を達成する程度しか反応しない。
【００４９】
[0054]一実施形態において、ＶＧＤは、アクチュエータの開いたまたは閉じた巻き線に電流を送ることによって調整されてもよい。フィードバック信号が命令信号と等しくなるまで、アクチュエータは、絶え間なく命令を与えられる。ディザリングを低減させるため、一旦位置が命令位置に達すると、開放および閉鎖信号は止まる（ホールド）。装置の位置を変えるためには、制御装置が変更のしきい値量を要求しなければならない。
【００５０】
[0055]例示的な一実施形態において、単一段の装置と同じように、２段の遠心圧縮機に対して、下位段のＶＧＤが、その一次機能として容量制御およびその二次機能としてストール／サージ制御のために使用される。高位段のＶＧＤは、高位段のインペラに対するストール／サージ制御のためにのみ独立に使用されてもよい。
【００５１】
[0056]本出願は、以下の説明で述べる、または図で説明する細目または方法論に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される語法および術語は単に説明のために過ぎず、限定すると見なされるべきではないことを理解されたい。
【００５２】
[0057]本出願は、方法、システム、およびその動作を達成するための任意の機械可読媒体上のプログラム製品を考慮する。本出願の実施形態は、既存のコンピュータプロセッサ、を使用して、または適切なシステムのための専用コンピュータプロセッサによって、あるいは固定配線のシステムによって実施されてもよい。
【００５３】
[0058]本出願の範囲内にある実施形態は、保存された機械実行命令またはデータ構造を担持するもしくは有する機械可読媒体を備えるプログラム製品を含む。機械可読媒体は、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを有する他の機械によってアクセスすることができる入手可能などんな非一時的な媒体であってもよい。一例を挙げると、機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくはその他の磁気記憶装置、あるいはその他の媒体を含むことができ、これらは、機械実行命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを担持するもしくは保存するために使用することができ、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを有する他の機械によってアクセスすることができる。情報が、ネットワークまたは別の通信接続（固定配線、無線、または固定配線もしくは無線の組み合わせのいずれか）によって機械へ伝達もしくは提供される場合、機械は、適切にこの接続を機械可読媒体と見なす。上記の組み合わせも機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または特定目的処理機械にある一定の機能または機能のグループを実行させる命令およびデータを備える。
【００５４】
[0059]本明細書の図は、特定の順番の方法ステップを示すことがあるが、ステップの順番は、表されたものと異なってもよい。また、２つ以上のステップは、同時に、または一部並列に行われてもよい。ステップの実行おける変形は、選択されたソフトウェアおよびハードウェアシステム、ならびに設計者の選択に依存してもよい。すべてのそうした変形は、本出願の範囲内にある。同様に、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップおよび判定ステップを達成するために、ルールベースのロジックおよび他のロジックによる標準プログラミング技法を用いてソフトウェアの実施を達成することができる。
【００５５】
[0060]様々な例示的な実施形態に示すような本出願の構造および配置は、例示に過ぎないことに留意することが重要である。本開示ではほんの少数の実施形態について詳細に説明したが、本開示を精査する人々は、多くの変更（例えば様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、割合、パラメータ（例えば温度、圧力など）の値、取り付け装置、材料の使用、色、配向などにおける変形）が本出願に記載された主題の新奇な教示および利点から実質的に逸脱することなく可能であることを容易に理解されるであろう。例えば、一体化して形成されるとして示される要素が複数の部分または要素から構築されてもよく、要素の位置が逆にされても、または他の方法で変えられてもよく、個別の要素もしくは位置の性質または数が変更されあるいは変えられてもよい。したがって、そうした変更はすべて、本出願の範囲内に含まれることが意図されている。いかなる処理または方法ステップの順番もしくは順序も、代替の実施形態によって変えられ、または再度順序付けられてもよい。特許請求の範囲において、手段に機能が付加されたいずれの条項も、列挙された機能を行うように本明細書に記載された構造、および構造的な均等物だけでなく等価な構造もカバーすることが意図されている。例示的な実施形態の設計、動作状態および配置において、本出願の範囲から逸脱せずに、他の置換、修正、変更、および省略が行われてもよい。したがって、本出願は特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内にそれでも入る様々な変更形態に及ぶ。
【００５６】
[0061]さらに、例示的な実施形態の簡潔な説明を行うために、実際の実施態様のすべての特徴（すなわち、本発明を実行する、現在考えられる最良のモードと無関係なもの、または本発明を可能にすることと無関係なもの）については記載されていない可能性がある。いずれかのそうした実際の実施態様の開発において、いかなるエンジニアリングまたは設計プロジェクトにおいてもそうであるように、数多くの実施態様特有の判断が下されてもよいことを理解されたい。そうした開発努力は、複雑で時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず本開示の利益を有する当業者にとっては、必要以上の実験なしに、設計、製作、および製造のルーチン仕事となるであろう。
【図１】
0005865549.tif 000002
【図２】
0005865549.tif 000003
【図３】
0005865549.tif 000004
【図４】
0005865549.tif 000005
【図５】
0005865549.tif 000006
【図６】
0005865549.tif 000007
【図７】
0005865549.tif 000008
【図８】
0005865549.tif 000009
【図９】
0005865549.tif 000010
【図１０】
0005865549.tif 000011