(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機械可読媒体に記録された命令集合の制御下で動作するよう構成されたマイクロプロセッサであって、前記命令集合下で動作する際に、以下の工程：
二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステムおよび湿度制御サブシステムの少なくとも１つの動作を制御する工程；
二酸化炭素を含むプロセスガスのフローを、前記プロセスガス中の前記二酸化炭素との反応により硬化する材料に接触するよう導入する工程；
前記プロセスガスフローの前記導入からの経過時間、前記プロセスガスが供給される際の前記プロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程；
監視される前記パラメータの少なくとも１つの記録、監視される前記パラメータの前記少なくとも１つの、データ処理システムへの伝送、または監視される前記パラメータの前記少なくとも１つの、ユーザへの表示のうち、少なくとも１つを行う工程；および
前記二酸化炭素との反応により硬化する前記材料の硬化状態を確認する工程、
を行うマイクロプロセッサ、
を備える、コントローラ。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサが前記命令集合下で動作する際に、外部ソースからの開始コマンドを受信する工程；硬化チャンバへの搬入が適切に行われたかどうかを判断する工程；硬化チャンバの閉鎖が適切に行われたかどうかを判断する工程；前記二酸化炭素との反応により硬化する前記材料との前記プロセスガスの接触が解除される際の前記プロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度、圧力およびフロー持続時間からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程；硬化チャンバ内の１つまたは複数の場所における、二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程；行うプロセスの１工程をなす、１つまたは複数のプロセスパラメータを表す、ユーザによる入力を受信する工程；プロセスレシピの１工程として前記ユーザによる前記入力を不揮発性機械可読媒体に記録する工程；または不揮発性機械可読媒体に記録されたプロセスレシピの少なくとも１つの工程を取得する工程を行う、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記ガスフローサブシステムが：
バルブ、流量調整器、マスフローコントローラ、ブロワおよびガス送給構造の少なくとも１つを備え、
二酸化炭素を反応物として含むプロセスガスを、前記二酸化炭素との反応により硬化する材料に流体接触するよう供給するよう構成された、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記ガスフローサブシステムが、反応物として二酸化炭素を含む前記プロセスガスに加えて水蒸気に適応する；または反応物として二酸化炭素を含む前記プロセスガスに加えて空気に適応する、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記ガス送給構造が、前記二酸化炭素との反応により硬化する前記材料に埋設されている；または前記ガス送給構造が、前記二酸化炭素との反応により硬化する前記材料に隣接して配置されたガス透過層である、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項６】
コントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポート；または前記プロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力の少なくとも１つを符号化する信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項７】
ガス回収管状部をさらに備える、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記ガス回収管状部に存在するガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力の少なくとも１つを符号化する信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える、請求項７に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記温度制御サブシステムが：
ヒーターおよび冷却器から選択されたいずれかまたは両方を備え、
二酸化炭素を含むプロセスガスが、該プロセスガス中の前記二酸化炭素との反応により硬化する材料と接触する前に前記プロセスガスが所望の温度に達するように、前記プロセスガスの温度を制御するよう構成された、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１０】
ガス温度を測定するよう構成されたセンサ；相対湿度を測定するよう構成されたセンサ；温度値および相対湿度値の少なくとも１つを表す信号をコントローラに伝送するよう構成された通信ポート；またはコントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポートをさらに備える、請求項９に記載のコントローラ。
【請求項１１】
前記湿度制御サブシステムが：
水蒸気源および水蒸気除去装置から選択されたいずれかまたは両方を備え、
二酸化炭素を含むプロセスガスが、該プロセスガス中の前記二酸化炭素との反応により硬化する材料と接触する前に前記プロセスガスが所望の湿度に達するように、前記プロセスガスの湿度を制御するよう構成された、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記水蒸気源が、水源、バルブおよびスプレーヘッドを備える；前記水蒸気源が蒸気発生器を備える；前記水蒸気源が、水が入ったバブラーを備え、該バブラーを経てガスに気泡が生じ得る；前記水蒸気除去装置がチラーである；前記水蒸気除去装置が凝縮器である；または前記水蒸気除去装置が熱交換器である、請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記プロセスガスの相対湿度を測定するよう構成された湿度センサをさらに備える；前記相対湿度値を表す信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える；またはコントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポートをさらに備える、請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記湿度制御サブシステムが、制御信号を用いて、選択された前記水蒸気源および前記水蒸気除去装置のいずれかまたは両方を動作させるよう構成されている、請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１５】
二酸化炭素との反応により硬化する材料を硬化させる硬化システムであって、
ガス送給管およびガス回収管により互いに接続されたガス調節システムおよび硬化チャンバを備え、
前記硬化チャンバが、二酸化炭素との反応により硬化する前記材料を収容するよう構成され、
前記ガス調節システムが、二酸化炭素源と、ガスフローサブシステムと、温度制御サブシステムと、湿度制御サブシステムと、硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステムとを備え、
前記硬化プロセスパラメータを制御するための前記サブシステムが、二酸化炭素との反応により硬化する前記材料の硬化プロセスを制御するためおよび前記二酸化炭素との反応により硬化する前記材料の硬化状態を確認するために、第１の機械可読媒体に記録された命令集合の制御下で動作するよう構成されたマイクロプロセッサを備えたコントローラを備え、
前記硬化チャンバが、閉鎖容積部を画定する収納容器であって、プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料を収容するよう構成された壁部を備えるとともに、硬化する前記材料を前記収納容器に導入できるよう構成された閉鎖可能な開口部を備える収納容器と、
二酸化炭素を含む前記プロセスガスの前記収納容器への流入を可能にするよう構成された、入口ポートと、
前記プロセスガスの前記収納容器からの流出を可能にするよう構成された出口ポートとを備える、硬化システム。
【請求項１６】
前記収納容器内に位置するプレナムをさらに備え、
前記プレナムが、前記プロセスガスを前記収納容器に注入することができる１つまたは複数の場所を経由して前記プロセスガスを供給するよう構成されている、請求項１５に記載の硬化システム。
【請求項１７】
前記プレナムが、前記収納容器内の前記プロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている、請求項１６に記載の硬化システム。
【請求項１８】
前記プレナムが、前記プロセスガスのフローを、硬化する前記材料の外部と硬化する前記材料内に画定された内部流経路とのいずれかまたは両方へ誘導するよう構成されている、請求項１６に記載の硬化システム。
【請求項１９】
前記入口ポートが、前記収納容器内の前記プロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている、請求項１５に記載の硬化システム。
【請求項２０】
前記出口ポートが、前記収納容器内の前記プロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている、請求項１５に記載の硬化システム。
【請求項２１】
前記壁部が可撓壁である、請求項１５に記載の硬化システム。
【請求項２２】
前記可撓壁がプラスチック、マイラーおよびラテックスから選択されたいずれか１つから製造されている；または前記可撓壁が、熱エネルギーを保持するよう構成された塗膜を備える、請求項２１に記載の硬化システム。
【請求項２３】
前記壁部が、対象のスペクトル領域で透明である材料で被覆された開口を備える、請求項１５に記載の硬化システム。
【請求項２４】
少なくとも１つセンサが前記収納容器内に存在し、
前記少なくとも１つのセンサが、前記収納容器内の前記プロセスガスの性質および作用条件のいずれかまたは両方についてのデータを提供するよう構成されている、請求項１５に記載の硬化システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１４年８月５日に出願された同時係属の米国仮特許出願第６２／０３３，３６６号の優先権および利益を主張し、同出願の全内容は参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、複合材料を硬化させるシステムおよび方法、特に、硬化する際の複合材料の水分含有率を制御するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの材料のシステム用の硬化チャンバ、例えば、特定の化学反応を生じる材料を扱うよう構成されたチャンバが当技術分野で知られている。従来の硬化チャンバに関連する問題として、コスト、動作の条件および場所に関する制限、および制御され得る硬化プロセスの精度が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多用性、精度およびコスト低減をもたらす硬化チャンバおよび硬化方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、本発明は、ＣＯ２を硬化剤として必要とする材料を硬化させる硬化システムを特徴とする。この材料はＣＯ２の不存在下では硬化しない。この材料は水を反応物として消費しない。この硬化システムは、材料を収容するよう構成された硬化チャンバを備え、当該材料は、ＣＯ２を反応剤（または反応物）として消費し、ＣＯ２の不存在下では硬化しない。硬化チャンバは、材料が硬化チャンバに導入され、硬化チャンバから排出されるよう構成された少なくとも１つのポートを有し、少なくとも１つのポート用閉鎖部であって、硬化チャンバ外部のガスによる硬化チャンバ内に存在するガスの汚染を防止（または無害なレベルまで制限）するよう閉鎖したときに大気閉鎖を可能にするよう構成された閉鎖部と、硬化チャンバのガス流入ポートを通して気体状二酸化炭素を硬化チャンバに供給するよう構成された二酸化炭素源であって、硬化チャンバへの気体状二酸化炭素の流量を制御するよう構成された少なくとも１つの流量調整装置を有する二酸化炭素源と、ＣＯ２を反応剤として消費する材料が硬化される期間中、硬化チャンバを通してガスを循環させるよう構成されたガスフローサブシステムと、チャンバ内のガスの温度を制御するよう構成された温度制御サブシステムと、チャンバ内のガスの湿度を制御して湿度を上昇または低下させるよう構成された湿度制御サブシステムと、二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステム、および湿度制御サブシステムのうち少なくとも１つと接続する少なくとも１つのコントローラと、ＣＯ２を反応剤として消費する材料が硬化される期間中、気体状二酸化炭素の流量、硬化チャンバを通るガスの循環、該ガスの温度および該ガス中の湿度のそれぞれの少なくとも１つを独立して制御するよう構成された少なくとも１つのコントローラとを有する。
【０００６】
一態様によれば、本発明は、二酸化炭素との反応により硬化する材料を硬化させる硬化システムを特徴とする。この硬化システムは、ガス送給管およびガス回収管により互いに接続された、ガス調節システムおよび硬化チャンバを備え、該硬化チャンバが二酸化炭素との反応により硬化する材料を収容するよう構成され、ガス調節システムが二酸化炭素源と、ガスフローサブシステムと、温度制御サブシステムと、湿度制御サブシステムと、硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステムとを備え、硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステムが、二酸化炭素との反応により硬化する材料の硬化プロセスを制御するために、第１の機械可読媒体に記録された命令集合の制御下で動作するよう構成されたマイクロプロセッサを有するコントローラを備える。
【０００７】
一態様によれば、本発明はコントローラを特徴とする。このコントローラは、第１の機械可読媒体に記録された命令集合の制御下で動作するよう構成されたマイクロプロセッサであって、命令集合下で動作する際に、以下の工程を行うマイクロプロセッサを備える：二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステムおよび湿度制御サブシステムの少なくとも１つの動作を制御する工程と、二酸化炭素を含むプロセスガスのフローを、プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料に接触するよう導入する工程と、プロセスガスフローの導入からの経過時間、プロセスガスが供給される際のプロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程と、監視されるパラメータの少なくとも１つの記録、監視されるパラメータの少なくとも１つの、データ処理システムへの伝送または監視されるパラメータの少なくとも１つの、ユーザへの表示のうち、少なくとも１つを行う工程。
【０００８】
一実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、外部ソースからの開始コマンドを受信する工程を行う。
【０００９】
別の実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、硬化チャンバへの搬入が適切に行われたかどうかを判断する工程を行う。
【００１０】
また別の実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、硬化チャンバの閉鎖が適切に行われたかどうかを判断する工程を行う。
【００１１】
さらに別の実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、二酸化炭素との反応により硬化する材料の硬化状態を確認する工程を行う。
【００１２】
さらなる実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、二酸化炭素との反応により硬化する材料とのプロセスガスの接触が解除される際のプロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度、圧力およびフロー持続時間からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程を行う。
【００１３】
またさらなる実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、硬化チャンバ内の１つまたは複数の場所における、二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力からなるパラメータ群から選択された少なくとも１つのパラメータを監視する工程を行う。
【００１４】
付加的な実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、行うプロセスの１工程をなす、１つまたは複数のプロセスパラメータを表す、ユーザによる入力を受信する工程を行う。
【００１５】
もう一つの実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、プロセスレシピの１工程としてユーザによる入力を不揮発性機械可読媒体に記録する工程を行う。
【００１６】
またさらなる実施形態において、マイクロプロセッサは命令集合下で動作する際に、不揮発性機械可読媒体に記録されたプロセスレシピの少なくとも１つの工程を取得する工程を行う。
【００１７】
一実施形態において、第１の機械可読媒体および不揮発性機械可読媒体は同じ媒体である。
【００１８】
別の態様によれば、本発明は、ガスフローサブシステムに関する。このガスフローサブシステムは、バルブ、流量調整器、マスフローコントローラ、ブロワおよびガス送給構造の少なくとも１つを備え、ガスフローサブシステムは、二酸化炭素を反応物として含むプロセスガスを、二酸化炭素との反応により硬化する材料に流体接触するよう供給するよう構成されている。
【００１９】
一実施形態において、ガスフローサブシステムは、反応物として二酸化炭素を含むプロセスガスに加えて水蒸気に適応する。
【００２０】
別の実施形態において、ガスフローサブシステムは、反応物として二酸化炭素を含むプロセスガスに加えて空気に適応する。
【００２１】
また別の実施形態において、ガス送給構造は、二酸化炭素との反応により硬化する材料に埋設されている。
【００２２】
さらに別の実施形態において、ガス送給構造は、二酸化炭素との反応により硬化する材料に隣接して配置されたガス透過層である。
【００２３】
さらなる実施形態において、ガスフローサブシステムはコントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００２４】
またさらなる実施形態において、ガスフローサブシステムはプロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力の少なくとも１つを符号化する信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００２５】
付加的な実施形態において、ガスフローサブシステムはガス回収管状部をさらに備える。
【００２６】
もう一つの実施形態において、ガスフローサブシステムはガス回収管状部に存在するガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力の少なくとも１つを符号化する信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００２７】
別の態様によれば、本発明は温度制御サブシステムに関する。この温度制御サブシステムは、ヒーターおよび冷却器から選択されたいずれかまたは両方を備え、温度制御サブシステムは、二酸化炭素を含むプロセスガスが該プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料と接触する前にプロセスガスが所望の温度に達するように、プロセスガスの温度を制御するよう構成されている。
【００２８】
一実施形態において、温度制御サブシステムはガス温度を測定するよう構成されたセンサをさらに備える。
【００２９】
別の実施形態において、センサは熱電対である。
【００３０】
また別の実施形態において、温度制御サブシステムは相対湿度を測定するよう構成されたセンサをさらに備える。
【００３１】
さらに別の実施形態において、温度制御サブシステムは、温度値および相対湿度値の少なくとも１つを表す信号をコントローラに伝送するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００３２】
さらなる実施形態において、温度制御サブシステムはコントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００３３】
またさらなる実施形態において、温度制御サブシステムは、制御信号を用いて、選択されたヒーターおよび冷却器のいずれかまたは両方を動作させるよう構成されている。
【００３４】
別の態様によれば、本発明は湿度制御サブシステムに関する。この湿度制御サブシステムは、水蒸気源および水蒸気除去装置から選択されたいずれかまたは両方を備え、湿度制御サブシステムは、二酸化炭素を含むプロセスガスが該プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料と接触する前にプロセスガスが所望の湿度に達するように、プロセスガスの湿度を制御するよう構成されている。
【００３５】
一実施形態において、水蒸気源は、水源、バルブおよびスプレーヘッドを備える。
【００３６】
別の実施形態において、水蒸気源は蒸気発生器を備える。
【００３７】
また別の実施形態において、蒸気発生器は水中ヒーターを備える。
【００３８】
別の実施形態において、水蒸気源は、水が入ったバブラーを備え、該バブラーを経てガスに気泡が生じ得る。
【００３９】
また別の実施形態において、水蒸気除去装置はチラーである。
【００４０】
さらに別の実施形態において、水蒸気除去装置は凝縮器である。
【００４１】
また別の実施形態において、水蒸気除去装置は熱交換器である。
【００４２】
さらなる実施形態において、湿度制御サブシステムは、プロセスガスの相対湿度を測定するよう構成された湿度センサをさらに備える。
【００４３】
またさらなる実施形態において、湿度制御サブシステムは、相対湿度値を表す信号をコントローラに伝達するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００４４】
付加的な実施形態において、湿度制御サブシステムは、コントローラから制御信号を受信するよう構成された通信ポートをさらに備える。
【００４５】
もう１つの実施形態において、湿度制御サブシステムは、制御信号を用いて、選択された水蒸気源および水蒸気除去装置のいずれかまたは両方を動作させるよう構成されている。
【００４６】
一態様によれば、本発明は硬化チャンバを特徴とする。この硬化チャンバは、閉鎖容積部を画定する収納容器であって、プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料を収容するよう構成された壁部を備えるとともに、硬化する材料を収納容器に導入できるよう構成された閉鎖可能な開口部を備える収納容器と、二酸化炭素を含むプロセスガスの収納容器への流入を可能にするよう構成された、入口ポートと、プロセスガスの収納容器からの流出を可能にするよう構成された出口ポートとを備える。
【００４７】
一実施形態において、硬化チャンバは、収納容器内に位置するプレナムをさらに備え、プレナムはプロセスガスを収納容器に注入することができる１つまたは複数の場所を経由してプロセスガスを供給するよう構成されている。
【００４８】
別の実施形態において、プレナムが収納容器内のプロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている。
【００４９】
また別の実施形態において、プレナムは、プロセスガスのフローを、硬化する材料の外部と硬化する材料内に画定された内部流経路とのいずれかまたは両方へ誘導するよう構成されている。
【００５０】
さらに別の実施形態において、入口ポートは、収納容器内のプロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている。
【００５１】
さらなる実施形態において、出口ポートは、収納容器内のプロセスガスの流速、流向およびフローパターンのうち少なくとも１つを制御するよう構成されている。
【００５２】
またさらなる実施形態において、壁部は可撓壁である。
【００５３】
付加的な実施形態において、可撓壁はプラスチック、マイラー（登録商標）およびラテックスから選択されたいずれか１つから製造されている。
【００５４】
もう１つの実施形態において、可撓壁は、熱エネルギーを保持するよう構成された塗膜を備える。
【００５５】
またさらなる実施形態において、壁部は、対象のスペクトル領域で透明である材料で被覆された開口を備える。
【００５６】
もう１つの実施形態において、少なくとも１つセンサが収納容器内に存在し、少なくとも１つのセンサは、収納容器内のプロセスガスの性質および作用条件のいずれかまたは両方についてのデータを提供するよう構成されている。
【００５７】
別の態様によれば、本発明は現場打ち法に関する。この現場打ち法は、プロセスガス中の二酸化炭素との反応により硬化する材料を配置する場所を用意する工程と、用意された場所に、プロセスガス送給構造および二酸化炭素との反応により硬化する材料を配置する工程と、硬化する材料の硬化を生じさせるのに十分な期間、プロセスガス送給構造を通してプロセスガスを硬化する材料に供給する工程とを備える。
【００５８】
一実施形態において、硬化プロセスの完了後、プロセスガス送給構造は硬化する材料とともに残存する。
【００５９】
別の実施形態において、現場打ち法は、プロセスガス送給構造および二酸化炭素との反応により硬化する材料を、用意された場所に打設した後に被覆する工程をさらに備える。
【００６０】
また別の実施形態において、プロセスガスを供給する工程は、プロセスガスが供給される際のフローの導入からの経過時間、プロセスガスの二酸化炭素濃度、相対湿度、流量、温度および圧力からなるパラメータ群から選択されたプロセスガスのパラメータの制御を含む。
【００６１】
さらに別の実施形態において、現場打ち法は、二酸化炭素との反応により硬化する材料中に存在する水の量を制御する工程をさらに備える。
【００６２】
さらなる実施形態において、硬化する材料中に存在する水の量を制御する工程は、材料からの水の除去および材料への水の添加のいずれかまたは両方を含む。
【００６３】
本発明の上記のおよび他の目的、態様、特徴および利点は以下の記載および請求項により一層明らかになる。
【００６４】
本発明の目的および特徴は、以下に示す図面および請求項を参照することにより一層よく理解することができる。図面は必ずしも一定の寸法比ではなく、概して本発明の原理を強調して示している。図面では、異なる図にわたって同様の参照番号を用いて同様の構成部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ＣＯ２複合材料とともに用いる硬化システムの一実施形態の概略図である。
【図２】ＣＯ２複合材料とともに用いる別の硬化システムの一実施形態の概略図である。
【図３】ＣＯ２複合材料の細長い試料の硬化に適した硬化チャンバの斜視図である。
【図４】硬化するＣＯ２複合材料の細長い試料を収容した図３の硬化チャンバの図である。
【図５】硬化を行えるように閉鎖した図３の硬化チャンバの図である。
【図６】内部円形導管を有するＣＯ２複合材料のサンプルに硬化雰囲気を送給するために用いられるプレナムの画像である。
【図７】内部円形導管内のフローによって硬化されたＣＯ２複合材料のサンプルの画像である。
【図８】反応深さの差を流量の関数として示す画像である。
【図９】１つのファンおよび３つのファンを用いたシステムにおける、反応深さの差、立方メートル毎分（ＣＦＭ）でのガスフローおよび硬化したＣＯ２複合材料の試料から除去された水の量を示すグラフである。
【図１０】異なる相対湿度を有するガスの流量の関数として水除去速度のデータを示すグラフである。
【図１１】複合材料を屋外の場所に設置し硬化させるプロセスの工程を示すプロセスフローチャートである。
【図１２】透過性ＣＯ２複合材料の現場打ち領域へのガスの送給に用いられる有孔ＰＶＣグリッドを示す画像である。
【図１３】図１２のガス送給システム上に透過性ＣＯ２複合材料がかけられているところを示す画像である。
【図１４】プラスチックシート材で被覆され、そこに接続されたＣＯ２入口を有する透過性ＣＯ２複合材料の一部を示す画像である。
【図１５】図１４の透過性ＣＯ２複合材料部へのＣＯ２供給を制御するために用いられるガスフロー調整器および流量計を示す画像である。
【図１６】図１２の埋設されたＣＯ２送給システムを用いた２２時間後の透過性ＣＯ２複合材料の硬化した部分を示す画像である。
【図１７】現場打ち法を用いてＣＯ２複合材料を設置し硬化させる工程を示すプロセスフローチャートである。
【図１８】Ｅｎｋａｖｅｎｔ（登録商標）材料へのおよびＥｎｋａｖｅｎｔ（登録商標）材料を通したＣＯ２の送給を可能にする型枠を示す画像である。
【図１９】現場打ち法で用いられる未硬化のＣＯ２複合材料混合物を示す画像である。
【図２０】ＣＯ２複合材料の打ち込み後の型枠１８００およびＣＯ２を用いてＣＯ２複合材料を硬化するためのプロセスガス管の接続を示す画像である。
【図２１】炭酸化硬化後のＣＯ２複合材料のスラブから切断された断面を示す画像である。
【図２２】可撓性材料で製造された硬化チャンバの図である。
【図２３】図２２の硬化チャンバを形成するために設置される可撓性材料の図である。
【図２４】図２２の硬化チャンバの可撓性材料を剛体支持部に固定するためのクランプ法の図である。
【図２５】いくつかの可撓壁およびいくつかの相対的に剛性のある壁部を有する硬化チャンバの別の実施形態の図である。
【図２６】様々な硬化チャンバとともに用いることができるモジュール式ガス取扱システムの図である。
【図２７】多数のガス送給ポートおよび多数のガス回収ポートを有するガス取扱システムを示す概略図である。
【図２８】制御されるシステムの結線図を示す、硬化チャンバ用のコンピュータ制御システムの表示画面図である。
【図２９】制御することができる多数の構成要素を示すとともに、測定されるパラメータ値をどう表示することができるかを示す、硬化チャンバ用のコンピュータ制御システムの表示画面図である。
【図３０】硬化プロセスの様々な期間または工程のパラメータをユーザが入力し、あるいはユーザに表示することができるレシピ画面を示す、硬化チャンバ用のコンピュータ制御システムの表示画面図である。
【図３１】曲線３１１０がＣＯ２の合計消費量を表し、曲線３１２０が相対湿度を表し、曲線３１３０が温度を表すグラフ３１００を示す、硬化動作の履歴データの傾向レポートの表示画面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
本発明は、材料中および材料の周囲の雰囲気条件を高い精度で制御することにより複合材料を処理するまたは「硬化させる」方法およびこの硬化に関係する設備に関する。
【００６７】
（参照による援用）
本明細書で特定した特許、特許出願および特許公開広報、雑誌論文、書籍、公表論文または他の一般に入手可能な資料を参照することによりその全内容が本明細書に組み込まれる。本明細書に明確に記載された既存の定義、記述または他の開示資料とコンフリクトする、本明細書に組み込まれるとされる資料またはその一部分は、組み込まれる資料と本開資料との間でコンフリクトが生じない程度にのみ組み込まれる。コンフリクトが生ずる場合には、そのコンフリクトは本開示を好ましい開示として有利なように解消する。
【００６８】
＜ＣＯ２複合材料＞
本発明は、ガス状態で供給することができ、水和物（例えばＨ２ＣＯ３由来の水溶性炭酸塩）の状態で活性であると考えられる、二酸化炭素（ＣＯ２）の存在下で硬化する材料の使用に一部依拠する。
こうしたプロセスにより生じる硬化された材料は、以降、「ＣＯ２複合材料」（「ＣＣＭ」）または「ＣＯ２複合材料（群）」（「ＣＣＭｓ」）と総称する。様々な種類のＣＯ２複合材料の化学作用および調製については、２０１４年５月８日に公開された米国特許出願公開第２０１４０１２７４５０Ａ１号および２０１４年５月８日に公開された米国特許出願公開第２０１４０１２７４５８Ａ１号をはじめとした様々な特許文書に記載されている。
【００６９】
ＣＯ２複合材料は、相当する天然材料とほぼ同等の圧縮強度、曲げ強度および吸水率を示すとともに、美的な視覚的パターンを示し得る。ＣＯ２複合材料は、低コストで、エネルギー使用量および炭素排出量が大幅に改善された効率的なガスアシスト熱水液相焼結（ＨＬＰＳ）プロセスを用いて製造することができる。実際、このプロセスの好ましい実施形態において、ＣＯ２は正味のＣＯ２隔離を生じる反応種として消費される。
【００７０】
ＣＯ２複合材料は、様々な色の視覚パターンなど、様々なパターン、質感および他の特徴を示すように調製することができる。さらに、ＣＯ２複合材料は、従来のコンクリートとほぼ同等の圧縮強度、曲げ強度および吸水特性を示す。ＣＯ２複合材料は、従来のコンクリートを硬化させるのに要する時間（例えば数日から数週間）から大幅に短縮された期間（例えば数時間）で、使用可能な状態まで硬化させることができる。
さらにまた、ＣＯ２複合材料は省エネルギーのＨＬＰＳプロセスを用いて製造することができ、低コストで、有利な環境負荷で作製することができる。例えば、本発明の好適な実施形態において、ＣＯ２は、製造されるＣＯ２複合材料におけるＣＯ２隔離を生じる反応種として使用され、付随する炭素排出量は既存の製造技術は比較にならない。ＨＬＰＳプロセスは、化学反応の自由エネルギーおよび結晶成長により引き起こされる表面エネルギー（面積）の減少により、熱力学的に進行する。ＨＬＰＳプロセスの反応は低温度かつ適度な速度で進行し、これはすなわち、高融点流体または高温固相媒体を使用する代わりに、溶液（水性又は非水性）を使用して反応種を輸送するからである。
【００７１】
ＨＬＰＳの様々な態様の説明は、米国特許第８，１１４，３６７号、米国特許出願公開第２００９／０１４３２１１号（出願番号１２／２７１，５６６）、米国特許出願公開第２０１１／０１０４４６９号（出願番号１２／９８４，２９９）、米国特許出願公開第２００９／０１４２５７８号（出願番号１２／２７１，５１３）、国際公開第２００９／１０２３６０号（ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８３６０６）、国際公開第２０１１／０５３５９８号（ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５４１４６）、国際公開第２０１１／０９０９６７号（ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２１６２３）、２０１２年３月２日出願の米国特許出願第１３／４１１，２１８号（Ｒｉｍａｎ他）、２０１２年６月７日出願の米国特許出願第１３／４９１，０９８号（Ｒｉｍａｎ他）、２０１２年１０月１日出願の米国仮特許出願第６１／７０８，４２３号）ならびにいずれも２０１２年１０月４日出願の米国仮特許出願第６１／７０９号、第４３５，６１／７０９，４５３号、第６１／７０９，４６１号および第６１／７０９，４７６号に見ることができ、各出願の全体があらゆる目的で参照により本明細書に明示的に組み込まれるものとする。
【００７２】
「速度限定工程」または「速度限定工程群」の用語は、炭酸化反応にかかる時間を制限または制御する１つまたは複数の工程を指す。
【００７３】
フロー（流れ）は、ｆｐｓ（フィート毎秒）での速度を用い、または容量に関してはｃｆｍ（平方フィート毎分）とした、速度および／または容量として説明されるガスの運動である。
【００７４】
「温度」または「温度範囲」の用語は、システム全体の内部温度、ガス温度およびサンプル温度のうちの１つまたは複数を表す。
【００７５】
用語「相対湿度」は、システム内でばらつく可能性のある特定の温度での、システム内のガス中の水蒸気の部分圧の、ガス中の水の飽和蒸気圧力に対する比率を表す。
【００７６】
用語「ＣＯ２濃度」は、システム内のガスの全容量により除されたシステム内のＣＯ２量をパーセントで表したものを指す。
【００７７】
本発明は複合材料の炭酸化速度を、材料の乾燥速度を制御することにより最大化するプロセスを検討する。プロセスは持続時間が０〜１０００時間の炭酸化を含み得る。プロセスは、０％〜１００％の範囲内の透過性を有するＣＯ２複合材料を扱い得る。プロセスは、ＣＣＭの炭酸化深さが０インチ〜３６インチの範囲内のＣＯ２複合材料を扱い得る。プロセスは、ＣＣＭから除去される水の量がＣＣＭの質量の０％〜９９％と等しいＣＯ２複合材料を扱い得る。
【００７８】
本発明は、ＣＣＭを硬化させるために再循環ガス流を調節するために用いられる設備およびＣＣＭを硬化させるためにこのような設備を用いるプロセスを包含する。ガス調節設備は、複合材料の硬化中の水除去に関連する速度限定工程を制御、削減または削除するプロセスを実行可能にする。この設備は、システム内の温度、相対湿度、流量、圧力および二酸化炭素濃度の制御を行い得るが、これらに限定されず、調節設備、ＣＣＭを収容するあらゆる容器および材料自体を含む。流量制御は、ガスの速度および組成の両方の均一性を達成する手段として用いることができる。
【００７９】
設備は、様々なサブシステムを備えることができる。サブシステムは、硬化チャンバ、二酸化炭素源，ガスフローサブシステム、温度制御サブシステム、湿度制御サブシステム、および二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステム、湿度制御サブシステムの少なくとも１つと接続するコントローラ、ならびにＣＯ２を反応種として消費する材料が硬化される期間中、ガス状二酸化炭素の流量、硬化チャンバ内のガスの循環、ガスの温度およびガスの湿度のそれぞれの少なくとも１つを個別に制御するよう構成された少なくとも１つのコントローラを備え得る。
【００８０】
＜硬化チャンバ＞
様々な種類の硬化チャンバおよび装置をＣＣＭｓを硬化するために用いることができる。硬化チャンバおよび装置は、常設または半常設の施設に設ける場合もあれば、一定期間用いる場合もあり（例えば、一時的な設置）、使い切りの場合もある（例えば特定の場所におけるＣＣＭの硬化、例えば、歩道、私道、車道、滑走路または構造物の補助スラブなど、屋外の場所用のスラブ形成のためのＣＣＭの硬化）。図１および図２はＣＯ２複合材料とともに用いられる硬化システムの実施形態の概略図である。
【００８１】
ある実施形態においては、チャンバまたは収納装置自体を、硬化プロセスを１回行うかまたは少数回繰り返すよう設計してもよく、または硬化プロセスを不定の長い期間繰り返し続けるよう設計してもよい。ある実施形態においては、硬化された製品の価格と比較したチャンバの相対的なコストが、チャンバまたは収納装置の製造の材料と方法に関する基準となる。
【００８２】
＜二酸化炭素源＞
二酸化炭素は、十分なガス量を十分に高い純度で供給することができる都合のよい供給源から供給し得る。ある実施形態において、二酸化炭素源は、液体二酸化炭素から生成されたガスである。ある実施形態において、二酸化炭素源は、高圧シリンダー内のガスの形で供給されるガスである。ある実施形態において、二酸化炭素源は、浄化された二酸化炭素を供給できるよう処理された燃焼装置から排出される。
【００８３】
＜ガスフローサブシステム＞
ある実施形態においては、ＣＣＭの硬化に有用である必要なガス（例えばＣＯ２、水蒸気、空気および場合によっては他のガス）を供給するためのガスフローサブシステムを設ける。ガスフローシステムは、ガスフローを所望の流量（例えば適切な単位時間当たりの質量）、所望の圧力および所望の組成（例えば二酸化炭素：水：空気および場合によって他のガスの比または比率）で生成するのに適した、バルブ、流量調整器、マスフローコントローラおよびブロワのうちの１つまたは複数を構成要素として備える。硬化チャンバは、硬化チャンバ内の流量および流向とともにガスの入口および出口の物理的な位置を制御する構造をさらに備えることができる。
【００８４】
＜温度制御サブシステム＞
ある実施形態では、所望のガス温度のガスの供給を可能にする温度制御サブシステムを設ける。温度制御サブシステムは、相対湿度などの温度依存性をもつ動作パラメータとともに、反応速度を温度の関数として制御するために有用である可能性がある。温度制御サブシステムは、１つまたは複数のヒーター、１つまたは複数の冷却器、ある特定の場所におけるガス温度を計測するよう構成された１つまたは複数のセンサおよびコントローラと通信するよう構成された通信ポートを備え得る。ある実施形態において、通信は一方向性であり、例えばコントローラが、少なくとも１つのヒーターおよび冷却器の動作を生じさせることにより温度制御サブシステムを制御する制御信号を送信する通信である。別の実施形態では、通信は一方向性であり、温度制御サブシステムが、温度および相対湿度などのパラメータを表す信号をコントローラに送信する。ある実施形態においては、信号は双方向で通信することができる。
【００８５】
＜湿度制御サブシステム＞
ある実施形態では、システム内で使用されるプロセスガスの相対湿度の制御を可能にする湿度制御サブシステムを設ける。湿度制御サブシステムは、硬化プロセス中に相対湿度が低すぎる場合またはＣＣＭに水を加えたい場合に、水蒸気を硬化チャンバに供給されるプロセスガスに加えるために用いることができ、硬化プロセス中に相対湿度が高すぎる場合またはＣＣＭから水を抽出したい場合に硬化チャンバから排出または排気されたプロセスガスから水蒸気を除去するために用いることができる。例えば、水蒸気を加えるための装置を、水源、バルブおよびスプレーヘッドまたはスプレーノズルとすることができる。別の実施形態では、水蒸気を加えるための装置を蒸気発生器とすることができる。蒸気発生器は、水中ヒーターを備えることができる。別の実施形態では、ガスを水バブラーに通して気泡を生じさせることにより水蒸気を加えることができる。水を除去するための装置は、チラー、凝縮器または熱交換器とすることができる。湿度制御サブシステムは、プロセスガスが硬化チャンバに流入または硬化チャンバから流出する場所など、ガスフローシステム内の異なる場所、必要に応じて硬化チャンバ内またはガスフローサブシステム内の他の場所におけるプロセスガスの反応湿度を測定することができる湿度センサを備える。
【００８６】
＜硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステム＞
ある実施形態においては、硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステム（例えばコントローラ）を設けて、プロセスステップシーケンス、持続時間およびタイミングの制御を含めたＣＣＭの硬化のための動作パラメータ、および硬化動作中に計測されたデータの記録のための動作パラメータを制御する。様々な実施形態において、コントローラは、二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステムおよび湿度制御サブシステムのうちの少なくとも１つと連通する。ある実施形態においては、コントローラは、温度、湿度、流量、ガス圧、ガス組成その他などのプロセスに関するデータを提供するセンサと連通する。コントローラは、ＣＯ２を反応種として消費する材料が硬化される期間中、ガス状二酸化炭素の流量、硬化チャンバ内のガスの循環、ガスの温度およびガスの湿度のそれぞれの少なくとも１つを個別に制御するよう構成される。
【００８７】
通常、各サブシステムは、例えば従来の既製の機械式・電気的コネクタを用いて他のサブシステムに作動的に接続させることができる再利用可能なモジュールとして設けることができる。ある実施形態においては、その後、任意の硬化動作に必要とされ得る、各種サブシステムの１つまたは複数のモジュールを組み立てることにより完全な制御・動作システムを設けることができる。繰り返し行われることが予想される硬化手順では、完全な制御・動作システムをユニットとして設けることができる。制御・動作システムの一部に動作不良が生じた場合、動作不良の構成要素ではなくサブシステム全体を交換することにより比較的迅速に修理を行うことができ、その構成要素の修理を「オフライン」で、例えば、任意の硬化動作のための硬化プロセスに大きな影響を与えることなく行うことができるため、予想プロセス継続時間からわずかに逸脱するのみで硬化プロセスを遂行することができる。特に、ＣＣＭｓは、一時的な動作不良のこのような修正に役立つが、これはＣＯ２の濃度が十分に下がると（例えば硬化ガス中でＣＯ２が不足する場合）ＣＣＭの硬化が単に停止するためである。これは、水（Ｈ２Ｏ）の存在により引き起こされる従来のコンクリートの硬化と異なり、一般的に、従来のコンクリート混合物は一旦濡れると硬化を中断することができない。
【００８８】
図１を参照すると、ＣＯ２複合材料とともに用いる硬化システムの実施形態の概略図が示されている。図１には、ガス送給管１４０およびガス回収管１４２により互いに接続されたガス調節システム１０２および硬化チャンバ１２０が見られる。ガス調節システム１０２は、二酸化炭素源と、ガスフローサブシステムと、温度制御サブシステムと、湿度制御サブシステムと、硬化プロセスパラメータを制御するためのサブシステムとのそれぞれの要素を備える。図１の実施形態では、ガス送給管１４０およびガス回収管１４２は、都合のよい寸法の管状部、例えば６直径インチの金属管とすることができる。ＣＯ２供給部１３０などのガス源および、必要に応じて空気および／または水蒸気などの他のガスの供給源を設ける。ガス送給・調節システムは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）または他のマイクロプロセッサを用いたコントローラ、例えば機械可読媒体に記録された命令集合を用いて動作可能な汎用プログラマブルコンピュータなどのコントローラ１１６を備えることができる。図１に示されるように、標準的な硬化チャンバ１２０は、ガスが硬化チャンバ内に注入される１つまたは複数の場所を通してガス雰囲気を供給し、硬化チャンバ１２０の異なる部分において流速またはフローパターンなどの所望の特性をもつガスフロー１２４を発生させるよう構成されたプレナム１２２を備えることができる。ある実施形態における硬化チャンバは、ガスの導入および必要に応じ除去を可能にする入口および出口を備え、処理されるＣＣＭおよびプロセスガスを収容可能な収納装置のように単純なものである。このようなシステムのさらなる詳細を以下に提示する。
【００８９】
図２は、ＣＯ２複合材料とともに用いる別の硬化システムの実施形態の概略図である。図２に図示される構成要素の多くは図１に示されるものと同じであるが、追加のまたは異なる構成要素が存在する場合もある。例えば、図１および図２の実施形態の両方で、多数の熱電対または他の温度センサ（１０４、１０４’、１０４”、１０４”’、１０４””、温度センサ１０４と総称）および複数の相対湿度センサ（１０６、１０６’、相対湿度センサ１０６と総称）が用いられ、相対湿度センサは例えば、二酸化炭素および水蒸気の乾湿比を利用する乾湿球センサまたは双極子分極水蒸気測定器または鏡面冷却湿度計または静電容量式湿度センサとすることができる。
【００９０】
図２に図示されるように、例えばパージサイクル中、高流量の供給に用いることができるバルブ２１０、２１２および２１４などの異なるフロー制御路を経由して、またはより高い精度で制御された流量（通常、パージサイクルで用いられるよりも少ない流量）の供給に用いることができるバルブ２２０、２２２、フローコントローラ２２４およびバルブ２２６を経由して、ＣＯ２供給部１３０をＣＯ２入口に接続することができる。図２に示される実施形態では、ガス調節システム１０２の接続に用いられる配管は、図１に図示されるシステム内で用いられるものよりも大きい可能性がある。例えば、配管は８インチのパイプとすることができる。もう１つの相違は、硬化チャンバに供給されるガスの加熱に用いられるヒーターの寸法であり、図１ではヒーターが６個の１．３ｋＷヒータ（１１４）として図示される一方、図２の加熱システムは１８個の１．８ｋＷヒータ（２１４）を備える。理解されるように、いずれの特定のシステムにおいても、様々な構成要素の厳密な容量は、硬化チャンバ１２０内で硬化する材料の所期の量との関係で大きさが決まる。
【００９１】
コントローラ１１６は、温度センサ１０４および相対湿度センサ１０６からデータを受信することができ、バルブ、チラー（または冷却器）１１０、チラー（または冷却器）熱交換器１１２、ブロワ１０８、ヒーター（１１４、２１４）およびＣＯ２供給部１３０と双方向に通信（例えば各部からデータを取得、コマンドを各部に送信）することができ、これにより、時間の関数としてデータを記録し、硬化チャンバ１２０内の搬入物の硬化状態についての判断を行い、硬化プロセスを制御するよう修正の操作または所定の操作を行うことを可能にする。コントローラ１１６はまた、ユーザからコマンドを受信し、ユーザに情報を表示し、データおよび時々発行される場合があるコマンドを記録することができ、これにより、硬化プロセスの記録を後に利用するために機械可読な形式で生成し得るようにする。
【００９２】
＜硬化チャンバ内のガスフロー＞
様々な実施形態における硬化チャンバ内のガスフローは、本体外部のガスフロー、本体内部のガスフロー、有孔性または透過性の本体を通るガスフローまたはこのようなガスフローの組み合わせを含み得る。ガス送給システムは、様々な形を取り得る、ガス送給管１４０、ガス回収管１４２およびプレナム１２２を備える。ある実施形態では、プレナム１２２はガスをＣＯ２複合材料の成形体の外側に誘導する。他の実施形態では、プレナム１２２はガスをＣＯ２複合材料の成形体の内部流経路または開口部に誘導する。さらに別の実施形態では、プレナム１２２はガスをＣＯ２複合材料の成形体の外側と内部流経路または開口部との両方に誘導する。
【００９３】
＜内部ガス送給システム＞
この種のガス送給システムは、配管システム中に分布する一連の穴を通して周辺のＣＯ２複合材料体にガスまたは流体を送給する、特定の間隔および寸法で格子状に連結された配管で構成される。さらに、ガス（二酸化炭素を含む）の供給は、ＣＯ２複合材料中のＣＯ２の隔離量と整合またはほぼ整合するように調整される。これは、ＣＯ２複合材料の一部を急速に硬化させる１つの方法である。典型的な内部ガス送給システムにおいては、ＣＯ２複合材料サンプルの硬化後、配管システムがサンプル内部に埋め込まれたままである。配管システムはさらに補強の手段としても機能することが可能であるとともに、圧縮空気または水による逆洗技術によってＣＯ２複合材料の洗浄または維持管理を行う機能をもたらす。
【００９４】
この手法の利点としては、硬化時間の低減、現場打ちＣＯ２複合材料の使用に関連する炭素排出量の低減、ＣＯ２複合材料から生じる残渣を逆洗する機能による透過性ＣＯ２複合材料部の寿命改善および補強格子の存在が挙げられるが、これらに限定されない。ポルトランドセメントを用いたシステムによる透過性コンクリートの設置は通例、その範囲が使用可能になるまでに７日〜２８日の硬化期間を要する。このガス送給システムを用いることにより、ＣＯ２複合材料の最終強度をわずか１日で達成することができる。以下に概説する試験では、ＣＯ２の供給は、１時間当たり１．７ｋｇに調整される。２２時間後の結果は、炭酸塩化する可能性のあるＣＯ２複合材料に対して炭酸塩化度は４０％であった。これは４３％のＣＯ２効率と相互関係にある。このデータに基づいて、ＣＯ２複合材料の隔離量と整合するようガス供給量を制御することができ、ＣＯ２の利用効率を改善するとともに、硬化プロセスの実行に必要な時間を最適化することができる。
【００９５】
次に、枕木などの細長い試料を硬化するための内部ガス送給システムの実施形態について説明する。
【００９６】
図３は、ＣＯ２複合材料の細長い試料の硬化に適した硬化チャンバの斜視図である。図３の硬化チャンバは、フレーム部材３２０に支持された可撓壁３１０を有する。可撓壁３１０の閉止は重しを用いるか、または磁気ストリッピング部材および磁気フレーム部材を用いることにより達成される。以下に、他の可撓壁システムについてより詳細に説明する。
【００９７】
図４は、硬化されるＣＯ２複合材料の細長い試料４１０（枕木）を収容した図３の硬化チャンバの図である。
【００９８】
図５は、硬化を行えるように閉鎖した図３の硬化チャンバの図である。この図では、可撓壁３１０が完全に展開されている。
【００９９】
図３〜図５に示されるようにシステムを使用する際、プロセスガスは、硬化されるＣＣＭの長手を横断する少なくとも１つの内部開口に供給される。その後、成形体の内部から外部に向かって硬化が進行し得る。このような硬化プロセスのためにデータを得ておく。
【０１００】
図６は、硬化雰囲気を、内部円形導管を有するＣＯ２複合材料のサンプルに送給するために用いられるプレナムの画像である。図６に見られるように、プレナム６１０は、円形の断面をもつパイプであり、硬化されるＣＯ２複合材料のサンプル内の円形導管と流体連通するよう配置することができる。
【０１０１】
図７は、内部円形導管７１０内のフローおよびサンプルの外部のガスフローによって硬化されたＣＯ２複合材料のサンプル７００の画像である。図７に示されるように、サンプル７００は、硬化された円形領域７２０、硬化された矩形周辺領域７３０および硬化領域７２０と硬化領域７３０の間の非硬化領域７４０を有する。これは、ＣＣＭを、内部のプロセスガスフローを用いて内側から、サンプルの外部のガスフローを用いて外側から硬化させる機能を示している。
【０１０２】
図８は、反応深さの差を流量の関数として示す画像である。図８では、調べた形状では、流量が大きいほど、同じ時間間隔でより深く硬化されたことが明らかである。
【０１０３】
図９は、反応深さの差、立方メートル毎分（ＣＦＭ）でのガスフローおよび１つのファンおよび３つのファンを用いたシステムで硬化されたＣＯ２複合材料の試料から除去された水の量を示すグラフである。反応性ガスを移動させる容量が増えると、反応深さ、立方メートル毎分でのガスフローおよびＣＯ２複合材料の試料から除去された水の量がすべて増加することは明らかである。
【０１０４】
図１０は、異なる相対湿度を有するガスの流量の関数として水除去速度のデータを示すグラフである。図１０に見られるように、より大きな流量およびより低い相対湿度を用いることにより、水がサンプルから除去される速度が増加する傾向がある。ＣＣＭのＣＯ２との反応は、水飽和したＣＣＭがガス状ＣＯ２と接する界面で優先的に起こるため、より急速な水の除去はより早い硬化速度と相互に関係すると考えられる。
【実施例】
【０１０５】
実施例−（透過性ＣＯ２複合材料を定位置で硬化させる）
【０１０６】
透過性ＣＯ２複合材料を定位置（現場）で硬化させるプロセスを図１１〜図１６に示す。これは、建物の側面に接する地面への設置である。これは、まさに屋外の現場打ちの適用の例である。
【０１０７】
図１１は複合材料を屋外の場所に設置し硬化させるプロセスの工程を示すプロセスフローチャートである。プロセスは複数の工程に分けられる。工程１１１０では、ＣＯ２複合材料を打設し硬化させる場所を用意する。これは、掘削、床付け、型枠設置等を含み得る。工程１１２０では、透過性ＣＯ２複合材料の第１の層を注入または打設する。ＣＯ２複合材料を打設する作業は、ＣＯ２複合材料の配合物または混合物の施工性によって、打ち込み、注入、振動、圧入などのうちのいずれか１つまたは複数を用いて硬化される本体の成型を含む。
【０１０８】
工程１１３０では、ある実施形態では壁部に穴が画定された管またはパイプとすることができるガス送給構造を配置または設置する。図１２は、透過性ＣＯ２複合材料の現場打ち領域へのガスの送給に用いられる有孔ＰＶＣグリッド１２１０を示す画像である。硬化する材料の第１の層１２２０も見られ、ガス接続部１２３０も見ることができる。
【０１０９】
工程１１４０では、ガス送給構造上に透過性ＣＯ２複合材料の第２の（最終）層を注入または打設する。図１３は、図１２のガス送給システム１２１０上に透過性ＣＯ２複合材料１３１０がかけられているところを示す画像である。しかしながら、ガス送給構造および硬化する材料の所望の場所への設置はいずれの順序でも行うことができることを理解されたい。順序として、ガス送給構造を先に定位置に配置し、その後硬化する材料を配置するか、または硬化する材料を先に設置し、その後ガス送給構造を設置することが挙げられる。
【０１１０】
工程１１５０では、打設された材料を例えばタール塗り防水シート（「防水シート」）で覆い、ガス管を連結させる。図１４は、プラスチックシート材１４１０で被覆され、ガス接続部１２３０に接続されたＣＯ２入口１４２０を有する透過性ＣＯ２複合材料の一部を示す画像である。
【０１１１】
打設された混合物を硬化させる前に、空気乾燥、脱水またはガス再循環調節のうち１つまたは複数を用い、未硬化のＣＯ２複合材料を乾燥させるかまたは材料から余分な水を除去して硬化プロセスを開始するために材料を適切な状態にすることが必要である場合がある。ある実施形態においては、未硬化のＣＯ２複合材料の乾燥した混合物に水を加えることが必要である場合がある。
【０１１２】
工程１１６０では、ＣＯ２複合材料を硬化させるためにガスを供給する。図１５は、図１４の透過性ＣＯ２複合材料部へのＣＯ２供給を制御するために用いられるガスフロー調整器および流量計を示す画像である。図１５には、高圧調整器１５１０、低圧調整器１５２０、ガス送給配管１５３０、ＣＯ２質量流量計１５４０およびＣＯ２質量流量読み取り部１５５０が見られる。
【０１１３】
図１６は透過性ＣＯ２複合材料の、図１２の埋設されたＣＯ２送給システムを用いて硬化された部分の２２時間後を示す画像である。
【０１１４】
ある実施形態においては、硬化プロセス中の動作パラメータを監視できるようにセンサをＣＯ２複合材料の容積内に配置することができる。このようなセンサは一般的に、ＣＯ２複合材料が硬化された後に通常除去および回収されず、恒久的にＣＯ２複合材料内に固定されるという点で、犠牲用であるかまたは「使い切りセンサ」である。
【０１１５】
実施例−（現場打ち硬化システム）
現場打ち硬化システムは、密閉容器の不存在下でＣＯ２複合材料を炭酸化させるシステムおよび方法に関係する。この「現場打ち」硬化技術は、ＣＯ２複合材料の打ち込み部を通してＣＯ２を拡散させる層として用いられるガス透過障壁の使用に関係する。これは、急速な強度発現および二酸化炭素ガスの恒久的な隔離のための手法であり、現場打ちコンクリートの使用に関連する炭素排出量の低減に繋がる。このプロセスは温度制御または密閉された容器を必要としないため、すべての既存の炭酸化硬化技術と比較してエネルギー消費量が少ない。上記の現場打ち技術を高密度のＣＯ２複合材料とともに用いることにより有意水準の強度（＋２，０００ｐｓｉ）が達成されることを論証したのは初めてのことである。
【０１１６】
ＣＯ２複合材料は、「ボトムアップ」炭酸塩化硬化プロセスによって炭素塩化した。この試験は、２，０００ｐｓｉを上回る圧縮強度を有するＣＯ２複合材料スラブの製造を、密閉容器を使用せずに成功させた炭酸化に関係する。
【０１１７】
ＣＯ２送給面を広くするためにガス透過層の生成にＥｎｋａｖｅｎｔ（商標）材料を用いて、現場打ちシステム内での炭酸化を可能にした。
【０１１８】
図１７は、現場打ち法を用いてＣＯ２複合材料を設置し硬化させる工程を示すプロセスフローチャートである。工程１７１０では、ＣＯ２複合材料が打ち込まれ硬化される場所に材料を配置することにより、透過被膜を備えたＥｎｋａｖｅｎｔ層を用意する。工程１７２０では、現場打ちされるＣＯ２複合材料を注入（または設置）する。工程１７３０では、硬化システムガス管をＥｎｋａｖｅｎｔ層と流体連通させる。工程１７４０では、ガスをＥｎｋａｖｅｎｔ層に流し始める。工程１７５０では、所望の硬化を生じさせるのに十分な期間、ＣＯ２ガスを供給してＣＯ２複合材料を硬化させる。
【０１１９】
図１８は、Ｅｎｋａｖｅｎｔ材料へのおよびＥｎｋａｖｅｎｔ材料を通したＣＯ２の送給を可能にする型枠１８００を示す画像であり、所望の寸法および形状でＣＯ２複合材料を収容するよう枠組み１８１０が配置されている。図１８に見られるように、型枠１８００は、Ｅｎｋａｖｅｎｔ材料１８２０の層を支持する有孔スクリーン１８３０の下にプロセスガスを導入するガス送給管１８４０を有する。Ｅｎｋａｖｅｎｔ材料は、エンカ（ノースカロライナ州）のＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの一部門であるＥｎｋａ  Ｇｅｏｍａｔｒｉｘ  Ｓｙｓｔｅｍｓおよびその承継会社であるＣｏｌｂｏｎｄ，Ｉｎｃ．から市販される。Ｅｎｋａｖｅｎｔ材料は、米国特許第４，２１２，６９２号、米国特許第５，９６０，５９５号および米国特許第６，４８７，８２６号で、より詳細に説明されている。ＣＯ２複合材料は、Ｅｎｋａｖｅｎｔ材料に近接して配置される。
【０１２０】
図１９は、現場打ち法で用いられる未硬化のＣＯ２複合材料混合物を示す画像である。
【０１２１】
図２０は、ＣＯ２複合材料の打ち込み後の型枠１８００およびＣＯ２複合材料を硬化するためのプロセスガス管のＣＯ２への接続を示す画像である。
【０１２２】
図２１は、炭酸化硬化後のＣＯ２複合材料のスラブから切断された断面２１１０を示す画像である。
【０１２３】
＜可撓壁硬化チャンバ＞
ＣＯ２複合材料の試験片の硬化に用いることができる別の種類の硬化チャンバを図２２〜図２４に図示する。これは、可撓性の材料、例えばプラスチックシート材料からなるチャンバであり、可撓壁を有するチャンバを形成する。好適な一実施形態では、可撓性の材料は、赤外放射を反射するよう、反射層、例えばアルミニウムで被覆する場合がある。
同様の材料は、人の体温をより簡単に保てるように、人命救助作業に用いられる、またはレースの終わりにマラソン走者に渡される、ブランケットまたはポンチョに一般的に用いられる。
次に説明する実施形態では、チャンバ内に配置されたＣＯ２複合材料の試験片の硬化に用いられるガスを収容するよう壁部が設けられ、組成、温度、相対湿度および流量などのガスの性質を制御することができるようにする。ある実施形態においては、ガスの性質および硬化動作中のチャンバ内の状態についてのデータを提供するために、チャンバ内にセンサが配置される場合がある。
【０１２４】
図２２は、クランプシステムにより剛体基礎２２２０に取り付けられた、可撓性材料２２１０で製造された硬化チャンバ２２００の図である。一実施形態では、可撓性材料は、金属化プラスチックシートである。可撓性材料として使用可能な他の材料は、ＭＹＬＡＲ（登録商標）およびラテックスである。
【０１２５】
図２３は、可撓性材料を設置して図２２の硬化チャンバを形成する際の図である。
【０１２６】
図２４は、図２２の硬化チャンバの可撓性材料を剛体支持部に固定するためのクランプ法の図である。図２４に図示されるように、剛体基礎２４１０と可撓性シート２４２０は、剛体ロッド２４３０およびクランプ２４４０を用いて接続される。図示された実施形態では、剛体ロッド２４３０は正方形または矩形の断面を有する。ある実施形態では、より気密性の高い封止をもたらすよう、剛体基礎２４１０と可撓性シート２４２０の結合面の間に変形可能なガスケット２４５０を配置してもよい。ガスケット２４５０は、硬化ガスと化学的に適合し、剛体基礎２４１０と可撓性シート２４２０の結合面の間で圧縮される際に実質上気密性の封止をなすよう十分に柔軟な材料であればよい。ガスケットとして用いることができるこのような材料の例は、独立気泡発泡プラスチックシートおよび石油系ジェルなどの粘性液体である。他の実施形態では、硬化雰囲気と適合する液体、例えば水を充填した導管を、剛体基礎２４１０と可撓性シート２４２０の結合面が位置する場所に設けることができる。
【０１２７】
図２５は、いくつかの可撓壁２５１０およびいくつかの相対的に剛性のある壁部２５２０を有する硬化チャンバ２５００の別の実施形態の図である。図２５に示す実施形態では、開口２５３０を、可視または赤外などの対象のスペクトル領域で透明である材料で被覆することにより、視認または計器を用いた電磁放射観測、例えば光学高温測定、またはガスフロー測定もしくはガス組成測定を行うことができる。２５４０は、前述のガス調節システム１０２への接続に用いられる継手である（例えば、２５４０はガス送給管１４０およびガス回収管１４２のいずれか１つへの接続部として用いられる）。
【０１２８】
＜モジュール式ガス取扱システム＞
図２６は、様々な硬化チャンバとともに用いることができるモジュール式ガス取扱システムの図である。
【０１２９】
図２７は、硬化チャンバ２７２０との流体連通のために、多数のガス送給ポート２７３０、２７３０´、２７３０”および多数のガス回収ポート２７４０、２７４０´、２７４０”を有するガス取扱システム２７１０を示す概略図である。図２７のモジュール式ガス取扱システムは、コントローラの制御下で並列に動作する、図２６の多数のモジュール式ガス取扱システムとみなすことができる。図２７のガス取扱システムを用いて、個別に制御された流量、ガス組成およびガス温度を有するガスフローを供給することにより、単一の硬化チャンバの特定の領域用に調整されたガスフローを供給し、制御することを可能にする。必要に応じて、複数組のセンサを設けることにより、各ガスフロー流を個別に監視し、制御することができる。
【０１３０】
＜コンピュータを利用した制御システム＞
硬化システムの動作をより簡便に制御するために、二酸化炭素源、ガスフローサブシステム、温度制御サブシステムおよび湿度制御サブシステムのうちの少なくとも１つと連通する少なくとも１つのコントローラが設けられる。この少なくとも１つコントローラは、ＣＯ２を反応種として消費する材料が硬化される期間中、硬化プロセスのために供給されるガスの組成、二酸化炭素の流量、硬化チャンバを通るまたは硬化されるＣＣＭを通るガスの循環の流量または速度、硬化チャンバを通るガスの循環の方向、ガスの温度、およびガス中の湿度のそれぞれの少なくとも１つを個別に制御するよう構成される。
【０１３１】
好適な一実施形態では、コントローラは、機械可読媒体に記録された命令集合下で動作する汎用コンピュータ、または以下により詳しく説明する同様の電子デバイスである。ある実施形態においては、コントローラを無効にするか、または作業者の指示通りに行われる特定の命令をコントローラに提供することにより、作業者が硬化プロセスの動作のいくつか（またはすべて）を制御することができる。例えば、硬化チャンバの調整、硬化されるＣＣＭ材料の搬入、硬化サイクルの終わりの硬化された材料の搬出などに関する、硬化プロセスのいくつかの工程は、人間の作業者の制御下でより簡便に実行され得る。多くの場合、人間の作業者は、ＣＣＭ材料自体のばらつきおよびプログラムされたコントローラの処理よりも機械的に処理したほうがどの程度簡単であるかを考慮することができる。準備工程が完了した後、人間の作業者はプロセスの制御を、硬化時間の継続時間中、プロセスを制御することができるコントローラに引き継ぐことができる。コントローラを用いる別の利点は、コントローラが、目標とされる動作パラメータのログを記録および生成することができるとともに、硬化プロセス中に測定された、対応する実際のパラメータを記録することができるため、特定のプロセスを制御する命令を再プログラムすることにより、時間とともに硬化プロセスの精度を上げることができ、実際に測定された動作パラメータを目標とする値により近づかせることができることである。制御のこのような改善のよく知られた例は、所望の定常値に近づく際、アンダーシュート（低すぎる値）およびオーバシュート（高すぎる値）を最小限にすることを試みつつ、一定期間後に最終的に定常状態を達成する変更をパラメータに設定しようとする際に比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を用いることである。
【０１３２】
図２８は、コンピュータを利用した硬化チャンバ用の制御システムの表示画面図であり、制御されるシステムの結線図を示す図である。図２８では、硬化チャンバ２８１０、ガス取扱システムの構成要素２８２０、リアルタイムで（例えば、実質的にプロセスが進行するその時の現在時刻に）ガス組成、温度、圧力、相対湿度、ブロワ速度または流量などのプロセスパラメータを表示するための複数のデータウィンドウ２８３０の結線図、ＣＯ２源２８４０および関連するバルブの結線図、ならびに水／水蒸気源２８５０の結線図が示されている。
【０１３３】
図２９は、コンピュータを利用した硬化チャンバ用の制御システムの表示画面図であり、制御することができる多数の構成要素を示すとともに、測定されるパラメータ値をどう表示することができるかを示す図である。図示される表示画面図は、ブロワ、ヒーター、バルブその他など、様々な構成要素の状態２９１０、温度、相対湿度、ＣＯ２の割合その他などの様々な動作パラメータの所望のまたは設定された値２９２０が表示された診断パネルである。様々なセンサにより提供される最新の測定値２９３０および監視されている工程（ここでは「パージ（ｐｕｒｇｅ）」）および制御されているいくつかのパラメータの表示部２９４０が示されている。表示される診断情報は、プロセス中の工程によって異なり得る。
【０１３４】
図３０は、コンピュータを利用した硬化チャンバ用の制御システムの表示画面図であり、硬化プロセスの様々な期間または工程のパラメータをユーザが入力し、あるいはユーザに表示することができるレシピ画面を示している。図に見られるように、レシピ画面は、個別の工程３０１０をその所望の動作パラメータとともに入力するために用いることができる。「ボタン」一式３０２０を設けて、ガス組成（例えば「ＣＯ２  ｃｏｎｔｒｏｌ（制御）」のラベルが付されたボタン）、相対湿度条件（例えば「ＲＨ  ｃｏｎｔｒｏｌ（制御）」のラベルが付されたボタン）、コントローラ自体の動作（例えば「ＰＩＤ  ｃｏｎｔｒｏｌ（制御）」のラベルが付されたボタン）および多くの他のパラメータの制御など、硬化動作の異なる部分を簡便に選択できるようにしている。レシピを機械可読媒体または記憶域に保存し、あるいは以前に保存されたレシピを記憶域から呼び出すためのボタンも設けられている。ある実施形態においては、画面自体がタッチパネルである。ある実施形態においては、マウスなどのポインティングデバイスを用いてもよい。ある実施形態においては、データまたはコマンドの入力に、キーボード、数値パッドおよび／または「オンスクリーン」キーボードを用いてもよい。
【０１３５】
図３１は、硬化動作の履歴データの傾向レポートの表示画面図であり、曲線３１１０がＣＯ２の合計消費量を表し、曲線３１２０が相対湿度を表し、曲線３１３０が温度を表すグラフ３１００を示す図である。
【０１３６】
（定義）
本明細書中で明記しない限り、電子信号または電磁信号（またはその等価物）への言及は、不揮発性電子信号または不揮発性電磁信号に言及するものと理解されたい。
【０１３７】
例えば特定の周波数または波長での結果の記録など、動作またはデータ収集の結果の記録は、出力データを記憶素子に、機械可読記憶媒体に、または記憶装置に、非一時的（固定的）に書き込むことを意味し、本明細書中でそのように定義されることが理解される。本発明で用いることができる非一時的機械可読記憶媒体として、磁気フロッピーディスクおよびハードディスクなどの電子、磁気および／または光記憶媒体；ならびに実施形態によってはＤＶＤディスク、いずれかのＣＤ−ＲＯＭディスク（即ち、読み取り専用光記憶ディスク）、ＣＤ−Ｒディスク（即ち、ライトワンスリードメニー光記憶ディスク）およびＣＤ−ＲＷディスク（すなわち書換可能な光記憶ディスク）を用いることができるＤＶＤドライブおよびＣＤドライブ；ならびに例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、コンパクトフラッシュカード、ＰＣＭＣＩＡカードまたは別の選択肢としてＳＤまたはＳＤＩＯメモリなどの電子記憶媒体；ならびに内蔵され、記憶媒体からの読み取りおよび／または記憶媒体への書き込みを行う電子部品（例えばフロッピーディスクドライブ、ＤＶＤドライブ、ＣＤ／ＣＤ−Ｒ／ＣＤ−ＲＷドライブ、またはコンパクトフラッシュ／ＰＣＭＣＩＡ／ＳＤアダプタ）が挙げられる。明記されない限り、本明細書における「記録」または「記憶」への言及は、非一時的記録または非一時的記憶に言及するものと理解される。
【０１３８】
機械可読記憶媒体技術の当業者に知られるように、データ記憶の新しい媒体および形式は絶えず考案されており、特に、より大きな記憶容量、より高いアクセス速度、より小型であることおよび記憶情報の１ビット当たりのコストがより低いことのいずれかがもたらされる場合、将来利用可能となる可能性のあるいずれかの便利な市販の記憶媒体および対応する読み取り／書き込みデバイスが使用に適していると考えられる。穿孔紙テープまたはカード、テープまたは針金への磁気記録、印刷文字の光読み取りまたは磁気読み取り（例えばＯＣＲおよび磁気的に符号化された記号）および一次元または二次元のバーコードなどの機械可読記号など、周知の旧式の機械可読媒体も特定の条件下で利用可能である。
後の利用のために画像データを記録する（例えば画像をメモリまたはデジタルメモリに書き込む）ことにより、出力として、ユーザへ表示するためのデータとして、または後に使用するために利用可能にしたデータとして、記録された情報を使用することができる。このようなデジタルメモリ素子またはチップは、独立したメモリデバイスとすることができ、または対象のデバイスに内蔵することができる。本明細書中、「出力データの書き込み」または「画像のメモリへの書き込み」は、書き込み変換されたデータをマイクロコンピュータ内のレジスタに書き込むことを含むものとして定義される。
【０１３９】
本明細書中、「マイクロコンピュータ」は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラおよびデジタルシグナルプロセッサ（「ＤＳＰ」）の類義語として定義される。マイクロコンピュータにより使用されるメモリ、例えば「ファームウェア」としてコード化されたデータ処理の命令を含むメモリは、マイクロコンピュータチップの内部で物理的にメモリ内、またはマイクロコンピュータの外部のメモリ内、または内部メモリと外部メモリの組合せ内に存在することができることが理解される。同様に、アナログ信号は独立型のアナログ?デジタル変換器（「ＡＤＣ」）または１つもしくは複数のＡＤＣによってデジタル化することができ、あるいは多重ＡＤＣチャネルがマイクロコンピュータパッケージ内に存在する場合もある。また、フィールドプログラマブルアレイ（「ＦＰＧＡ」）チップまたは特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）チップが、ハードウェア論理、マイクロコンピュータのソフトウェアエミュレーション、または双方の組合せでマイクロコンピュータ機能を果たすことができることが理解される。本明細書に記載の発明の特徴のいずれかを有する装置は、１つのマイクロコンピュータ上で完全に動作することが可能であり、あるいは複数のマイクロコンピュータを備えることができる。
【０１４０】
計器装置の制御、信号の記録および信号または本明細書に記載のデータの分析に有用な汎用のプログラム可能なコンピュータは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、マイクロプロセッサを利用したコンピュータ、ポータブルコンピュータまたは他の種類の処理装置のいずれかとすることができる。汎用のプログラム可能なコンピュータは、一般的に、中央演算処理装置と、記憶装置または機械可読記憶媒体を用いて情報およびプログラムの記録および読み取りを行うことができるメモリユニットと、有線通信装置または無線通信装置などの通信端末と、表示端末などの出力装置と、キーボードなどの入力装置とを備える。表示端末は、タッチパネルディスプレイとすることができ、その場合、表示装置および入力装置の両方として機能することができる。マウスまたはジョイスティックなどのポインティングデバイスなどの他の入力装置および／または追加の入力装置が存在する場合があり、発音装置、例えばスピーカ、補助ディスプレイまたはプリンタなどの他の出力装置または追加の出力装置が存在する場合もある。コンピュータは、例えばＷｉｎｄｏｗｓ、ＭａｃＯＳ、ＵＮＩＸまたはＬｉｎｕｘのそれぞれのいくつかのバージョンのいずれか１つなど、多様なオペレーティングシステムのいずれか１つを実行することができる。
汎用コンピュータの動作中に得られる計算結果は、後の利用のために記憶することができ、さらに／またはユーザに表示することができる。少なくとも、各マイクロプロセッサを利用した汎用コンピュータは、マイクロプロセッサ内の各計算工程の結果を記憶するレジスタを有し、その結果は、その後、後の利用のために通常キャッシュメモリに記憶され、これにより結果の表示、不揮発性メモリへの記録またはさらなるデータ処理および分析での使用が可能となる。
【０１４１】
（理論的検討）
本明細書に示される理論的な説明は正しいと考えられるが、本明細書に記載し特許請求する装置の動作は理論的説明の正確さまたは妥当性に依存しない。即ち、確認された結果を、本明細書に示す理論と異なる根拠に基づいて説明し得る後の理論発展により、本明細書に記載する本発明が損われることはない。
【０１４２】
図面に示した好ましい形態に基づき本発明を具体的に示し説明したが、請求項により規定される本発明の要旨および範囲から逸脱することなく細部の様々な変更を実行可能であることは当業者に理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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