【手続補正書】
【提出日】平成24年12月25日(2012.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)を制御する方法であって、該コンプレッサシステム(1)は、加圧流体システムからの加圧流体の撤退にかかわらず該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図しており、この場合、該システムを現在の条件に適応させるためのスイッチング動作に関する一定の又は可変の間隔で下記の判定が行われることを特徴とした方法：
−事前選択ステップ(10)において、該複数を組み合わせて利用できるスイッチング選択肢(13)の中から該現在の条件を考慮していくつかのスイッチング選択肢(13)を除外すること；
−主選択ステップ(11)において、残ったスイッチング選択肢(13)が、一つ以上の最適化基準を参照しながら互いに比較考量され最適なスイッチング選択肢(13)を所定の基準の中から選択すること；及び、
−制御ステップ(12)において、該選択されたスイッチング選択肢(13)を該コンプレッサシステム(1)での実行のために出力すること。
【請求項２】
請求項1において、
該システム(1)の制御では、可変のスイッチオン圧力(102)に達した時に圧縮された加圧流体の発生を増加させると共に可変のスイッチオフ圧力(103)に達した時には圧縮された加圧流体の発生を減少させる措置を講ずることを特徴とした方法。
【請求項３】
複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)を制御する方法であって、該コンプレッサシステム(1)は、加圧流体システムからの加圧流体の撤退が場合によって変動しても該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図しており、該システム(1)の制御では、可変のスイッチオン圧力(102)に達した時に圧縮された加圧流体の発生を増加させると共に可変のスイッチオフ圧力(103)に達した時には圧縮された加圧流体の発生を減少させる措置を講じる、任意に請求項1又は2の方法において、
該スイッチオフ圧力(103)は可変であり該コンプレッサシステム(1)の現在の形態の関数として及び/又は規定したスイッチング動作を考慮して変更できることを特徴とした方法。
【請求項４】
請求項2又は3において、
該スイッチオフ圧力(103)が、個別的なエネルギー最適化に基づき評価されることを特徴とした方法。
【請求項５】
請求項2乃至4のいずれか一つにおいて、
該最適スイッチオフ圧力(103)は一つのスイッチング選択肢(13)に関連する所定の周期的時間間隔及び該時間間隔自体での総仕事損失の商を計算上最小化することにより決定され、この場合、該総仕事損失は前記時間間隔における全負荷運転中のコンプレッサ(2)の仕事損失、前記時間間隔においてスイッチオンされるべき全ての該コンプレッサ(2)の無負荷運転仕事損失及び前記時間間隔においてスイッチオン及びオフされるべき全ての該コンプレッサ(2)のスイッチング仕事損失の和を含んでいることを特徴とした方法。
【請求項６】
請求項5において、
該最適スイッチオフ圧力(103)は、適応圧力(101)とエネルギー的に最適なスイッチオフ圧力差Δpswitch,optの和として計算され、この場合該Δpswitch,optが下記の式に基づいて計算されることを特徴とした方法。
【数７】
2012513564.tif 000001
【請求項７】
請求項4において、
該スイッチオフ圧力(103)の計算には下記のパラメータを含むことを特徴とした方法：
−該負荷運転中のコンプレッサ(2)のエネルギー需要及び/又は；
−無負荷運転又は停止状態にスイッチングされるべき該コンプレッサの無負荷運転損失及び/又は；
−該無負荷運転中のコンプレッサの無負荷運転損失及び/又は；
−スイッチング選択肢(13)毎にスイッチングされるべき該コンプレッサのスイッチング損失エネルギー。
【請求項８】
請求項2乃至7のいずれか一つにおいて、
該スイッチオン圧力(102)は、該実圧力プロフィールが計算された適応圧力(101)に達するようにコンプレッサシステム(1)を制御する方法において計算され、該適応圧力は、できるだけ精密に5％より低い偏差で該スイッチオン圧力(102)より低いことを特徴とした方法。
【請求項９】
請求項1乃至8のいずれか一つにおいて、
加圧流体の発生を減少させるための該スイッチング選択肢(13)は、加圧流体の発生を増大させるためのスイッチング選択肢(13)以外の最適化基準により評価されることを特徴とした方法。
【請求項１０】
請求項1乃至9のいずれか一つにおいて、
最適化基準の中で加圧流体の発生を減少させるためのスイッチング選択肢(13)を重み付けして選択することに関して判定が行われ、該基準は、考慮中の異なるスイッチング選択肢(13)の各総エネルギー支出を主に又は専ら考慮したものであることを特徴とした方法。
【請求項１１】
請求項10において、
異なるスイッチング選択肢(13)の総エネルギー支出の考慮に含まれるのは少なくとも下記のものであることを特徴とした方法：
−負荷運転中コンプレッサのエネルギー需要及び/又は；
−無負荷運転又は停止状態にスイッチングされるべきコンプレッサの無負荷運転損失及び/又は；
−該無負荷運転中のコンプレッサの無負荷運転損失及び/又は；
−スイッチング選択肢(13)毎にスイッチングされるべき該コンプレッサのスイッチング損失エネルギー。
【請求項１２】
請求項1乃至11のいずれか一つにおいて、
該スイッチング選択肢(13)の評価及び選択はリアルタイムに行われることを特徴とした方法。
【請求項１３】
請求項1乃至12のいずれか一つにおいて、
該スイッチオフ圧力(103)及び/又はスイッチオン圧力(102)の決定がリアルタイムに行
われることを特徴とした方法。
【請求項１４】
請求項1乃至13のいずれか一つにおいて、
該システム(1)の制御が、過去のスイッチング動作から実験によるパラメータを考慮して行われることを特徴とした方法。
【請求項１５】
請求項14において、
該経験によるパラメータには下記のものを含むことを特徴とした方法：
−個々のコンプレッサ(2)又はコンプレッサ(2)のある組み合わせのエネルギー需要のレベル及び/又は；
−該コンプレッサ(2)のスイッチオン応答時間及び/又は；
−該加圧流体ユーザーの消費行動及び/又は；
−該圧力アキュムレータのサイズ及び/又は；
−該コンプレッサ(2)又はコンプレッサ(2)のある組み合わせの圧力補償度。
【請求項１６】
請求項14又は15において、
該経験によるパラメータは下記のものを含むことを特徴とした方法：
−該加圧流体システムの記憶ボリューム及び設置計画に依存したコンプレッサ(2)の圧力補償度及び/又は；
−前動作モード、周囲温度、メンテナンス、摩耗及び汚染状態に依存したコンプレッサ(2)のエネルギー需要のレベル及び/又は；
−加圧流体の撤退の変化の典型的なパターンに依存したコンプレッサ(2)のスイッチオン応答時間及び圧力補償度。
【請求項１７】
請求項1乃至16のいずれか一つにおいて、
該コンプレッサ(2)又は該コンプレッサの組み合わせの起動挙動を考慮して、できるだけ精密に5％より低い偏差で該適応圧力(101)に該実圧力プロフィールが達するように該コンプレッサ(2)又は該コンプレッサ(2)の組み合わせのスイッチオンが十分早く行われることを特徴とした方法。
【請求項１８】
請求項1乃至17のいずれか一つにおいて、
該コンプレッサ(2)又はコンプレッサ(2)の組み合わせは好ましくは、負荷状態にスイッチングされるべきコンプレッサ(2)のスイッチング選択肢(13)を決定する際に選択され、該コンプレッサはエネルギー需要レベルに対して好ましい経験的なパラメータ値を有することを特徴とした方法。
【請求項１９】
請求項1乃至18のいずれか一つにおいて、
このようなコンプレッサ(2)は好ましくは負荷状態にスイッチングされるべきコンプレッサ(2)のスイッチング選択肢(13)を決定する際に選択され、該コンプレッサは無負荷状態にあり、さらには長く残っている無負荷運転時間を依然有し及び/又は該コンプレッサ(2)は好ましくは低い残留無負荷仕事を有する、無負荷状態又は停止状態にスイッチングされるべきコンプレッサ(2)として選択されることが好ましいことを特徴とした方法。
【請求項２０】
請求項1乃至19のいずれか一つにおいて、
スイッチング選択肢(13)の決定及び/又はスイッチオフ圧力(103)の決定及び/又はスイッチオン圧力(102)の決定は一定の加圧流体減少とみなして実行されることを特徴とした方法。
【請求項２１】
請求項1乃至20のいずれか一つにおいて、
加圧流体の撤退の現在値の決定は測定手段によって決定されるか、或いは過去の実圧力プロフィール、該コンプレッサ(2)の動作状態及び/又は該コンプレッサシステム(1)の可能な適応的に調整されるアキュムレータサイズから計算されるかのいずれかであることを特徴とした方法。
【請求項２２】
請求項1乃至21のいずれか一つにおいて、
所定の条件下において、スイッチオン圧力(102)又はスイッチオフ圧力(103)に達する時にトリガーされるべきスイッチオン又はスイッチオフコマンドが抑圧され及び/又は付加的なスイッチオンコマンド又はスイッチオフコマンドがスイッチオン圧力(102)又はスイッチオフ圧力(103)に達することとは別にトリガーされることを特徴とした方法。
【請求項２３】
請求項1乃至22のいずれか一つにおいて、
複数のスイッチング選択肢(13)をエネルギーの観点から等価なものとして決定する場合、問題となるコンプレッサ(2)の運転時間数などの別の基準がさらに考慮されることを特徴とした方法。
【請求項２４】
請求項1乃至23のいずれか一つにおいて、
該決定されたスイッチオフは、スイッチオン動作が、可能なスイッチング組み合わせの起動挙動を考慮した時間で確実に実行することができるようにされた時の該制御方法によってのみトリガーされることを特徴とした方法。
【請求項２５】
複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)の制御手段(4)であって、該コンプレッサシステム(1)が、加圧流体システムからの加圧流体の撤退が場合によって変動しても該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図しており、この場合、該システムを現在の条件に適応させるためのスイッチング動作に関する一定の又は可変の間隔で判定を行い、該制御手段が、下記の手段を有することを特徴とした方法：
−複数組み合わせて利用できるスイッチング選択肢(13)の中から、該現在の条件を考慮していくつかのスイッチング選択肢(13)を除外する除外手段；
−残ったスイッチング選択肢(13)を、一つ以上の最適化基準を参照しながら互いに比較考量し最適なスイッチング選択肢(13)を所定の基準の中から選択する選択手段；及び、
−該選択されたスイッチング選択肢(13)を該コンプレッサシステム(1)での実行のために出力するように構成された出力手段(8)。
【請求項２６】
複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)の制御手段(4)であって、該コンプレッサシステム(1)が、加圧流体システムからの加圧流体の撤退にかかわらず該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図したものにおいて、該制御手段が、
加圧流体の過剰生成時に、該コンプレッサシステム(1)の現在の形態の関数として及び/又は規定したスイッチング動作を考慮してスイッチオフ圧力(103)を決定するスイッチオフ圧力決定手段(9)を備えたことを特徴とした制御手段。
【請求項２７】
コンプレッサシステム(1)を制御するためのデータレコード(30)であって、複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)が、加圧流体システムからの
加圧流体の撤退が場合によって変動しても該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図しており、この場合、該システムを現在の条件に適応させるためのスイッチング動作に関する一定の又は可変の間隔で下記の判定が行われることを特徴とした方法：
−事前選択ステップ(10)において、該複数を組み合わせて利用できるスイッチング選択肢の中から、該現在の条件を考慮していくつかのスイッチング選択肢(13)を除外すること；
−主選択ステップ(11)において、残ったスイッチング選択肢(13)が一つ以上の最適化基準を参照しながら互いに比較考量され最適なスイッチング選択肢(13)を所定の基準の中から選択すること；及び、
−制御ステップ(12)において、該選択されたスイッチング選択肢(13)を該コンプレッサシステム(1)での実行のために出力すること。
【請求項２８】
コンプレッサシステム(1)を制御するためのデータレコード(30)であって、複数のコンプレッサ(2)を備えたコンプレッサシステム(1)が、加圧流体システムからの加圧流体の撤退にかかわらず該加圧流体システムにおける所定の過剰圧力を維持することを意図しており、該システム(1)の制御では、可変のスイッチオン圧力(102)に達した時に圧縮された加圧流体の発生を増加させると共に可変のスイッチオフ圧力(103)に達した時には圧縮された加圧流体の発生を減少させる措置を講じる、任意に請求項1において、
該スイッチオフ圧力(103)は可変であり該コンプレッサシステム(1)の現在の形態の関数として及び/又は規定したスイッチング動作を考慮して変更できることを特徴としたデータレコード。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
【数２】
2012513564.tif 000002
この場合、rloadは圧力単位当たりの負荷運転中のコンプレッサ2の負荷性能の相対的増加であり、Δpswitchはスイッチングサイクル差であり、Pload1はコンプレッサ(スイッチングされるコンプレッサ2を含み、これはスイッチオン圧力102において圧力プロフィールの過程でスイッチオフ圧力103に向かって負荷運転中のもの)の負荷性能であり、Idp/dtIaverage1はスイッチオフ圧力103に向かう実圧力プロフィール中の予測された平均圧力上昇量であって釣り合った期間に基づいて計算されるものであり、Pload2はコンプレッサ(スイッチングされるべきコンプレッサ2を除き、これはスイッチオン圧力102において圧力プロフィールの過程でスイッチオフ圧力103に向かって負荷運転中のものである)の負荷性能であり、Idp/dtIaverage2はIdp/dtIaverage1からスイッチオン圧力102に向かう圧力プロフィール中の予測された平均圧力下降量でありスイッチングされるべきコンプレッサ2の圧力補償効果である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
【数５】
2012513564.tif 000003
エネルギー的に最適なスイッチングサイクル圧力差Δpswitch,optの計算は、個々の仕事損失ΔWload,ΔWno-load,ΔWswitch並びに周期的時間間隔の長さ(スイッチングサイクル期間)Tswitchの項を、スイッチングサイクルに依存するパワー損失Pvについての式(1)に単純に挿入し、これに続いてスイッチングサイクル圧力差Δpswitch及びこれに対応した偏差のゼロ設定により導くことにより式(1)を用いて計算することができる。この結果、エネルギー的に最適なスイッチングサイクル圧力差Δpswitch,optは数学的に表現が容易な形に式(6)に示す如く表すことができる。