(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変流量の冷却システムであって、
熱交換器の第１の側面に接続される第１の流体冷却ループ、
前記熱交換器の第２の側面に接続され、第２の流体冷却ループを介して流体を循環させるためのポンプを含む第２の流体冷却ループ、及び
前記ポンプに作動可能に連結されるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記第１の流体冷却ループ内における実際の温度をモニタリングし、前記第１の流体冷却ループ内における所望の温度を達成するために、前記モニタリングされた温度に基づいて前記ポンプの速度を調整するように構成され、
前記ポンプは、第１及び第２のポンプを含み、前記コントローラは、前記第１及び第２のポンプと接続された第１及び第２のコントローラをそれぞれ含み、
前記第１及び第２のコントローラは、その間に動作情報を通信するように作動可能に接続され、
前記第１及び第２のコントローラの一方の動作不能に応じて、前記第１及び第２のコントローラの他方が、前記動作不能な第１又は第２のコントローラの役割を再配分するように構成されていることを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項２】
請求項１の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第１の流体冷却ループと関連した温度検出器をさらに含み、前記コントローラは、第１の流体の温度を示す信号を受信するように前記温度検出器に作動可能に接続されることを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項３】
請求項２の可変流量の冷却システムにおいて、
前記温度検出器は、熱負荷からすぐ上流に位置することを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項４】
請求項３の可変流量の冷却システムにおいて、
前記熱負荷は、ディーゼルエンジンであることを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項５】
請求項１の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第２の流体冷却ループは、１回通過の海水ループを含むことを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項６】
請求項５の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第１の流体冷却ループは、閉淡水ループを含むことを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項７】
請求項１の可変流量の冷却システムにおいて、
上記コントローラは、前記ポンプ及び前記モニタリングされた温度に基づいて、システムの効率を決定するように構成され、２つのポンプを運転する方が一つのポンプを運転するより効率的であると判断されれば、第２のポンプの運転を命令するように構成されることを特徴とする、可変流量の冷却システム。
【請求項８】
熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法であって、
熱交換器の第１の側面に接続される第１の冷却ループ内において第１の流体を第１の流量で循環させるステップ、
熱交換器の第２の側面に接続される第２の冷却ループ内において第２の流体を第２の流量で循環させるステップ、
前記第１の流体の温度を検出するステップ；及び
所定の温度範囲内に前記第１の流体の温度を維持するように、前記第２の流量を調整するステップを含み、
前記調整するステップは、第１及び第２のポンプと接続された第１及び第２のコントローラによってそれぞれ行われ、前記方法は、前記第１及び第２のコントローラとの間で運転情報を通信するステップをさらに含み、前記運転情報は、前記第１及び第２のポンプに関するものであり、
前記第１及び第２のコントローラの一方の動作不能に応じて、前記第１及び第２のコントローラの他方が、前記動作不能な第１又は第２のコントローラの役割を再配分するように構成されていることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【請求項９】
請求項８の方法において、
前記温度は、熱負荷からすぐ上流で検出されることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【請求項１０】
請求項９の方法において、
前記熱負荷は、ディーゼルエンジンであることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【請求項１１】
請求項９の方法において、
前記第２の流体は、海水であり、前記第２の流体を循環させるステップは、前記第２の流量を調整するように可変速度でポンプを運転するステップを含むことを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法において、
上記流量を調整するステップは、前記ポンプと接続されたコントローラを用いて行われることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【請求項１３】
請求項８の方法において、
前記第１及び第２のコントローラの少なくとも一方は、前記第１及び第２のポンプの一方の速度と前記検出された温度に基づいて、システムの効率を決定するように構成され、２つのポンプを運転する方が一つのポンプを運転するより効率的であると判断されれば、前記第１及び第２のポンプの他方の運転を命令するように構成されることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全てが参照により本明細書に援用される、発明者ダニエル・イン（Ｄａｎｉｅｌ  Ｙｉｎ）などによる、「知能型海水冷却システム」と題する、２０１３年４月１９日出願の米国仮特許出願第６１／８１３，８２２号の優先権を主張する。
本開示は、一般的に航海船舶向けの海水冷却システム分野に関するものであり、より詳しくは、熱的に接続された海水冷却ループ内におけるポンプの速度を調整することにより、淡水冷却ループ内の温度をコントロールするシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常大型の航海船舶は、例えば、高速運航、港に近づくときの低速運航、及び悪天候を避けるための全速運航など、様々な運航条件の下で連続的な冷却を必要とする大型内燃エンジンによって駆動される。このような冷却を達成するための既存のシステムは、典型的に、船舶に搭載された熱交換器の中に海水を引き込む一つ又はそれ以上のポンプを含む。この熱交換器は、船舶のエンジン及び／又は船舶に搭載された積載物（例えば、空調システム）を介して流動及び冷却させる密閉型淡水冷却ループに用いられる。
【０００３】
上述したような既存の海水冷却システムの短所は、これらが一般的に非効率的でるということである。特に、このようなシステムの中に海水を引き込むために用いられるポンプは、接続されたエンジンを十分に冷却させるために必要な海水の量とは関係なく、通常、一定の速度で動作される。したがって、エンジンがアイドリング状態にある場合や、低速で作動されている場合のように、多量の冷却を必要としない場合、又は、冷却システムの中に引き込んだ海水がかなりの低温である場合にも、冷却システムのポンプが、十分な冷却を達成するために必要な量より多い量の水を提供することがある。このような場合に、冷却システムは、淡水ループ内のかなりの量の淡水を熱交換器の排出側に直接迂回させるように構成される。また、迂回された淡水は、熱交換器によって冷却され、ループを通過しながら流動する残りの淡水と混合される。これにより、淡水ループ内における所望の温度が達成できる。しかし、このシステムは、一定の速度で駆動される海水ポンプによって提供される最高の冷却パワーを必要としない（これにより、淡水ループ内の水を迂回させる必要がない）。そのため、ポンプを駆動させるために消耗される一部の燃料は不要となる。したがって、海洋産業における熱交換器システムに用いられる海水ポンプシステムはさらに効率的である必要がある。
【解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような観点から、既存の海水冷却システム及び方法に比べて、より向上された効率性及び燃料節減を提供できる知能型海水冷却システムを提供することは大変有用である。
【課題の解決手段】
【０００５】
本開示に係る例示的なシステムは、熱交換器に接続される第１の流体冷却ループ、前記熱交換器に接続され、第２の流体冷却ループによって流体を循環させるためのポンプを含む第２の流体冷却ループ、及び前記ポンプに作動可能に接続されるコントローラを含む。前記コントローラは、前記第１の流体冷却ループ内の実際の温度をモニタリングし、前記第１の流体冷却ループ内における所望の温度を達成するために、前記モニタリングされた温度に基づいて前記ポンプの速度を調整するように構成することができる。
【０００６】
熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法が開示される。前記方法は、熱交換器の第１の側面に接続される第１の冷却ループ内において第１の流体を第１の流量で循環させるステップ、熱交換器の第２の側面に接続される第２の冷却ループ内において第２の流体を第２の流量で循環させるステップ、前記第１の流体の温度を検出するステップ；及び前記第１の流体の温度が所定の温度範囲に維持できるように前記第２の流量を調整するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一例として、添付図面を参照しながら、本願に開示された装置の特定の実施形態を以下に説明する：
図１は、システムによる例示的な知能型海水冷却システムを示す概略図である。
図２は、本開示による例示的で一般的な方法を示す工程系統図である。
図３は、ポンプ速度の減少によるエネルギーの節減を示すグラフである。
図４は、１つ又は２つのポンプによって本発明のシステムを運転させるかどうかを判断する例示的な判定手段を示すグラフである。
図５は、さらに高い流動要求状況に対するポンプ速度のコントロールと、より低い流動要求状況に対する淡水遮断バルブのコントロールとの分岐点で、本発明のシステムを運転させる例示的な手段を示すグラフである。
図６は、本開示による例示的で詳細な方法を示す工程系統図である。
図７は、図６に示された方法の配置における下位方法を示す工程系統図である。
図８は、図６に示された方法の自動運転における下位方法を示す工程系統図である。
図９は、図６に示された方法の下位方法における教示を示す工程系統図である。
図１０は、図６に示された方法の起動コントロールにおける下位方法を示す工程系統図である。
図１１は、図６に示された方法のバックアップポンプ及び運転における下位方法を示す工程系統図である。
図１２は、図９に示された起動コントロールにおける下位方法を示すグラフである。
【発明を実施するための具体的な内容】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明に係る知能型海水冷却システム及び方法を十分に説明する。しかし、開示されたシステム及び方法は、多数の様々な形態によって具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示を完璧かつ完全にすることで、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるために提供されるものである。また、図面においては、全体を通して同一の図面符号は同一の構成要素を表す。
【０００９】
図１を参照すると、例示的な知能型海水冷却システム（１０）（以下、「システム（１０）」という）の概略図が示されている。このシステム（１０）は、冷却を必要とする一つ又はそれ以上のエンジン（１１）を備える任意の航海船舶、又は海洋プラットフォーム船上に搭載することができる。図１には、一つのみのエンジン（１１）が示されているが、このエンジン（１１）が、冷却システム（１０）に接続することができる船舶又はプラットフォーム上に搭載された複数のエンジン又は様々な他の積載物を代表的に示したものであるということは、当業者には理解できるであろう。
【００１０】
システム（１０）は、以下でさらに詳細に説明するように、熱交換器（１５）によって互いに熱的に接続される海水冷却ループ（１２）及び淡水冷却ループ（１４）を含むことができる。図１には、一つのみの熱交換器（１５）が示されているが、システム（１０）は、本開示の範囲から外れることなく、海水冷却ループ（１２）と淡水冷却ループ（１４）との間にさらに大きい熱伝達を提供するための２つ又はそれ以上の熱交換器を代替として含むことを考慮してもよい。
【００１１】
システム（１０）の海水冷却ループ（１２）は、メインポンプ（１６）、２次ポンプ（１８）、及びバックアップポンプ（２０）を含むことができる。これらのポンプ（１６〜２０）は、それぞれの可変周波数ドライブ（２２、２４、２６）（以下では、「ＶＦＤｓ（２２、２４、２６）」と称する）によって駆動することができる。これらのポンプ（１６−２０）は、遠心ポンプであってもよいが、システム（１０）が、様々な異なる種類の流体ポンプを代替として又は追加として含むことを考慮してもよい。
【００１２】
ＶＦＤｓ（２２〜２６）は、通信リンク（４０、４２、４４）を介してメインコントローラ、２次コントローラ、及びバックアップコントローラ（２８、３０、３２）にそれぞれ作動可能に接続することができる。また、これに制限されるものではないが、振動センサー、圧力センサー、ベアリング温度センサー、及びその他のあり得るセンサーを含む様々なセンサー及びモニタリング装置（３５、３７、３９）がポンプ（１６、１８、２０）に作動可能に装着されて、通信リンク（３４、３６、３８）を介して対応するコントローラ（２８、３０、３２）に接続されることができる。これらのセンサーは、以下でさらに詳細に説明するように、ポンプ（１６、１８、２０）の状態をモニタリングするために提供される。
【００１３】
またコントローラ（２８〜３２）は、通信リンク（４６）によって互いに接続されることができる。通信リンク（４６）は、他のネットワークに対して透過的であり、通信管理能力を保持している。コントローラ（２８〜３２）は、以下でさらに詳細に説明するように、熱交換器（１５）への海水の流動を調整するためにＶＦＤｓ（２２〜２６）の動作をコントロール（したがって、ポンプ（１６〜２０）の動作をコントロール）するように構成することができる。コントローラ（２８〜３２）は、これに限定されるものではないが、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ及び／又はプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣｓ）を含む任意の適切なタイプのコントローラであってもよい。コントローラ（２８〜３２）は、冷却システム（１０）内の複数のセンサーによって提供されるデータを受信及び保存し、コントローラとシステム（１０）外部のネットワークとの間でデータを通信し、以下で説明するような本願に開示された方法のステップを実行するためのソフトウェア命令を保存及び実行するように構成することができる、それぞれのメモリユニット及びプロセッサ（図示せず）を含むことができる。
【００１４】
通信リンク（３４〜４６）だけでなく、以下で説明する通信リンク（８１、１０４、１０８）も固定配線接続（ｈａｒｄ  ｗｉｒｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）で示されている。しかし、システム（１０）の通信リンク（３４〜４６、９１、１０４、１０８）は、任意の様々な無線又は固定配線接続で具現されてもよい。例えば、通信リンク（３４〜４６、９１、１０４、１０８）は、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、衛星ネットワークシステム、ＳＭＳ及びパケットボイス通信用ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のような携帯電話ネットワーク、パケットデータ及びボイス通信用の汎用電波サービス（ＧＰＲＳ：Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）ネットワーク、又は、ＴＣＰ／ＩＰ用のイーサネット／インターネット、ＶＯＩＰ通信などの有線データネットワークを用いて実行することができる。
【００１５】
以下でさらに詳細に説明するように、海水冷却ループ（１２）は、熱交換器（１５）の海水側を含み、海（７２）から水を引き込むための、そして海水冷却ループ（１２）を介して海水を循環させるための様々な配管及び配管システム部品（「配管」）（５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０）を含むことができる。配管（５０−７０）だけでなく、以下で説明する淡水冷却ループ（１４）の配管（８４、８６、８８、９０、９２、９４）は、水を輸送するのに適した剛体又は可撓性の導管、パイプ、チューブ、又はダクトであってもよく、特定の分野に適した構成、例えば船舶又はプラットフォームに搭載された任意の適切な構成であってもよい。
海水冷却ループ（１２）は、導管（６８、７０）の途中に配置され、通信リンク（９１）を介してメインコントローラ（２８）に接続される排出バルブ（８９）をさらに含むことができる。排出バルブ（８９）は、以下でさらに詳細に説明するように、ポンプ（１６−２０）の運転特性（例えば圧力）を変化させるために調整可能に開閉することができる。本発明の１つの非限定的実施形態では、排出バルブはスロットルバルブである。
【００１６】
以下でさらに詳細に説明するように、システム（１０）の淡水冷却ループ（１４）は、エンジン（１１）を冷却するために熱交換器（１５）及びエンジン（１１）を介して連続的に淡水をポンピング及び運搬するための流体ポンプ（８０）、及び様々な配管や部品（８４、８６、８８、９０、９２、９４）を含む、閉流体ループであってもよい。淡水冷却ループ（１４）は、以下でさらに詳細に説明するように、熱交換器（１５）を迂回するように淡水冷却ループ（１４）内の水を特定の量にコントロール可能にするために、通信リンク（１０４）を介してメインコントローラ（２８）に接続される３相バルブ（３−ｗａｙ  ｖａｌｖｅ；１０２）をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
淡水冷却ループ（１４）内の温度は、冷却システム（１０）の様々なコントロール動作を容易にするためのメインコントローラ（２８）によって測定及びモニタリングされることができる。このような温度測定は、淡水冷却ループ（１４）に作動可能に接続される抵抗温度検出器（１０６）（以下では「ＲＴＤ（１０６）」という）、又は他の温度測定装置によって行われることができる。ＲＴＤ（１０６）は、エンジン（１１）の内部側上の淡水冷却ループ（１４）の温度を測定するものとして図１に示されているが、ＲＴＤ（１０６）がエンジン（１１）の外部側上の淡水冷却ループ（１４）の温度を代替的に又は追加で測定することもできる。ＲＴＤ（１０６）は、通信リンク（１０８）によってメインコントローラ（２８）に接続されてもよく、又は、代替方法として、メインコントローラ（２８）の一体型搭載部品であってもよい。
【００１８】
図２を参照すると、本開示によるシステム（１０）を運転する一般的で例示的な方法を図解する工程系統図が示されている。図１に示されたシステム（１０）の概略図を用いてその方法について説明する。上述した方法は、特に指定のない限り、例えば、そのプロセッサによって様々なソフトウェアアルゴリズムを実行するなど、コントローラ２８〜３２によって完全に又は部分的に実行することができる。
【００１９】
ステップ（２００）において、システム（１０）は、例えば、システム（１０）の操作者インタフェース（図示せず）から操作者が適切に選択することによって稼働されることができる。このような操作をすると、メインコントローラ（２８）と２次コントローラ（３０）が、ポンプ（１６、１８）のうちの少なくとも一つの駆動を開始するようにＶＦＤｓ（２２、２４）に命令する。これにより、ポンプ（１６、１８）は、海（７２）から、配管（５２、５４）を介して、ポンプ（１６、１８）を介して、配管（５８−６６）を介して、熱交換器（１５）を介して、そして、最終的には配管（６８、７０）を介して海（７２）の方に海水のポンピングを開始する。海水は熱交換器（１５）を介して流動しながら、同じく熱交換器（１５）を介して流動する淡水冷却ループ（１４）内の淡水を冷却させることができる。その後、冷却された淡水は、エンジン（１１）を介して流動しながらエンジン（１１）を冷却させる。
【００２０】
例示的な方法のステップ（２１０）において、メインコントローラ（２８）は、ＲＴＤ（１０６）を介して淡水冷却ループ（１４）内の淡水の温度をモニタリングすることができる。メインコントローラ（２８）は、例えば、モニタリングした温度を予め定めた温度範囲と比較するなどの方法によって、エンジン（１１）に適切な冷却を提供するために淡水が所望の温度に達したかどうかを判定することができる。例えば、熱交換器の排出における淡水の所望の温度レベルは３５℃であり、温度の範囲は±３℃である。
【００２１】
ステップ（２１０）において、モニタリングされた淡水の温度が予め定めた温度レベルを超えている、若しくはちょうど超えそうな地点にあるとメインコントローラ（２８）が判断した場合、例示的な方法のステップ（２２０）において、メインコントローラ（２８）は、ＶＦＤｓ（２２）の速度を増加させたり、ＶＦＤｓ（２４）の速度を増加させるように２次コントローラ（３０）に命令を送ったりすることができる。これにより、対応するメインポンプ及び／又は２次ポンプ（１６、１８）は、より速く駆動され、海水冷却ループ（１２）を通過する海水の流動が増加される。これによって熱交換器（１５）にさらに大きな冷却が供給され、その結果、淡水冷却ループ（１４）内の温度が下がることになる。メインコントローラ（２８）は、その位置を調整するように３相バルブ（１０２）に追加の命令を送り、淡水の適切な冷却を達成するために熱交換器（１５）を通過する淡水冷却ループ（１４）内の淡水の量を調整してもよい。
【００２２】
逆に、ステップ（２１０）において、モニタリングされた淡水の温度が予め定めた温度レベルを下回る、若しくはちょうど下回りそうな地点にあるとメインコントローラ（２８）が判断した場合、例示的な方法のステップ（２３０）において、メインコントローラ（２８）は、ＶＦＤｓ（２２）の速度を減少させたり、ＶＦＤｓ（２４）の速度を減少させるように２次コントローラ（３０）に命令を送ったりすることができる。これにより、対応するメインポンプ及び／又は２次ポンプ（１６、１８）は、さらにゆっくり駆動され、海水冷却ループ（１２）を通過する海水の流動が減少される。これによって熱交換器（１５）にさらに小さな冷却が供給され、その結果、淡水冷却ループ（１４）内の温度が上がることになる。メインコントローラ（２８）は、その位置を調整するために３相バルブ（１０２）に追加の命令を送り、淡水の冷却をさらに減少させるために淡水冷却ループ（１４）内の淡水の一部又はすべてが熱交換器（１５）を迂回するように変更させてもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、海水冷却ループ（１２）内に所望の必要最低限の圧力を維持することが望ましい。（これらの最低圧力条件が消火器、衛生設備などの他の接続システムの需要によって左右される場合があることは理解できるであろう。）海水冷却ループ（１２）内においてこのような最低圧力を達成するために、淡水の目標温度を満たすために必要な流動と一致しない速度でポンプ（１６、１８）が作動することが要求されてもよい。このような場合には、ステップ（２４０）において、メインコントローラ（２８）は、設定温度を制御するように速度を設定し、バルブ（１０２）を稼働させてもよい。
【００２４】
すべての場合において、遠心ポンプは、システムの曲線がポンプ曲線と交差する地点で動作する。いくつかの実施形態では、海水冷却ループ（１２）内部のポンプの水圧は、一つのポンプ又は複数のポンプが安定した低圧レクイエム（ｒｅｑｕｉｅｍ）で動作することを不可能にしたり、速度コントロールによって冷却システム単独に対して求められる精度を維持する性能を有することを不可能にする。このような場合、熱交換器（１５）の後に海水排出ライン内にコントロールスロットルバルブ（８９）を含むようにすれば、作動の範囲が拡大できる。このバルブ（８９）の追加によりシステム曲線を変化させることができ、その位置は、動作点を変化させて低速へのコントロールを遅延させてシステム曲線をコントロールするように調整されてもよい。この調整は、ポンプ（１６、１８）が、通常の場合よりも低い速度で動作できるようにする一方、淡水冷却ループ（１４）に必要な低レベルの冷却も依然として提供する。理解されるように、このような調整は、追加のエネルギーを節減するために動作範囲を拡大してもよい。
【００２５】
別の状況下において、例えばシステム（１０）が、特に冷水で動作する場合及び／又はエンジン（１１）がアイドリング状態である場合には、ポンプ（１６、１８）の安定した動作を維持しながら、ポンプの速度を減少させることによって達成するよりも、海水冷却ループ（１２）内の海水の流動を低い割合に減少させる方が望ましいと思える。つまり、海水冷却ループ（１２）内でどれほど少ない流動を必要とされるかに関係なく、例えばポンプ（１６、１８）のキャビテーションや損傷を防止するように、最低安全動作速度でポンプ（１６、１８）を稼働させることが必要である。このように海水の低流量が望ましいとメインコントローラ（２８）が判断した場合、ステップ（２４０）において、メインコントローラ（２８）は最低安全動作速度又はその付近でメインポンプ（１６）を駆動させるようにＶＦＤ（２２）の速度を減少させてもよく、最低安全動作速度又はその付近で２次ポンプ（１８）を駆動させるために（又は停止させるために）ＶＦＤ（２４）の速度を減少させるように２次コントローラに命令してもよい。そしてさらに、求められる最低システム排出圧力を維持するために部分的に閉鎖するように排出バルブ（８９）に命令してもよい。このように排出バルブ（８９）を部分的に閉鎖することにより、ポンプ（１６、１８）の運転速度をさらに減少させることなく海水冷却ループ（１２）内の流量を制限／減少させることができ、必要最低限のシステムの排出圧力を維持することができる。これにより、ポンプ（１６、１８）は、海水冷却ループ（１２）内の所望の低流量を達成できる一方、それらの最低安全動作速度以上で作動することができる。
【００２６】
上述したように、淡水冷却ループ（１４）内の温度を継続してモニタリングし、海水冷却ループ（１２）内におけるポンプの速度及び流量を調整することにより、ポンプ（１６、１８）は、熱交換器（１５）に必要な量の冷却を提供するために、必要な分だけ迅速に駆動することができる。したがって、システム（１０）は、海水ポンプが温度変化とは関係なく一定速度で駆動される従来の海水冷却システムに比べて効率が大幅に向上され、かなりの燃料を節減することができる。このような向上した効率が、図３にグラフで示されている。当業者が理解するように、ポンプの電力「Ｐ」は、ポンプの速度「ｎ」のキューブに比例する一方、流量「Ｑ」は、ポンプの速度「ｎ」に比例する。したがって、ポンプを最大速度で駆動させ、循環ループの外に又は循環ループを介して過剰流動を迂回させる代わりに、開示されたシステム（１０）が適正流動「Ｑｏｐｔ」で作動されれば、電力を大きく節減することができる。例えば、最大海水のＱｏｐｔ＝５０％が流動する場合、ポンプ（１６、１８）は、Ｑｏｐｔのみを提供するように、その最大速度の５０％で動作することが求められる。このような速度の減少は、ポンプ（１６、１８）が一定して最大速度で動作する従来のシステムと比べて８７．５％の電力「Ｐ」の節減を達成できるようにする。
【００２７】
例示的な方法のステップ（２５０）において、メインコントローラ（２８）は、所望の効率を達成するために、システム（１０）が２×１００％モード又は２−ポンプモードのいずれかのモードで動作すべきかを判断してもよい。つまり、他のポンプは駆動せずに、ポンプ（１６、１８）のいずれかのみを駆動させる方が、いくつかの状況（例えば、最小冷却が求められる場合）ではより効率的である場合がある。あるいは、ポンプ（１６、１８）の両方を低速度で駆動させるのがより効率的である、若しくは効率的かつ必要である場合がある。メインコントローラ（２８）は、予め定めた「切り替え点（ｓｗｉｔｃｈ  ｐｏｉｎｔｓ）」に対してポンプ（１６、１８）の運転速度を比較することにより、これらの判断をすることができる。「切り替え点」は、システム（１０）が２ポンプモードから２×１００％モードへ、又はその逆へと切り替えるべきかを判断するために用いられる運転速度のしきい値にしてもよい。例えば、システム（１０）が２ポンプモードで動作し、ポンプ（１６、１８）の両方がその最大動作速度の予め定めたパーセント未満で動作する場合、メインコントローラ（２８）は、２次ポンプ（１８）の動作を中止させてメインポンプ（１６）のみを動作させることができる。逆に、システム（１０）が２×１００％モードで動作し（例えば、メインポンプ（１６）のみ動作させ）、ポンプ（１６）が、これらの最大動作速度の予め定めたパーセント以上で動作する場合、メインコントローラ（２８）は、２次ポンプ（１８）を作動させることができる。
【００２８】
図４に示すように、（１つ又は２つのポンプ動作間の）切り替え点は、最適の流動範囲「Ｑｏｐｔ」と比較して、システム（１０）内の実際の流量「Ｑ」に基づいて決定することができる。例示的な曲線によると、Ｑ／Ｑｏｐｔが単一のポンプ動作の下で１２７％を超えている場合、システムは、最も効率的に動作するように２つのポンプ動作に切り替えることができる。同様に、Ｑ／Ｑｏｐｔが２つのポンプ動作の下で７４％を下回った場合、システムは、単一のポンプ動作に切り替えることができる。これと同時に、求められる最低システム排出圧力が常に保たれるように排出バルブがコントロールされる。
【００２９】
例示的な方法のステップ（２６０）において、メインコントローラ、２次コントローラ、及びバックアップコントローラ（２８、２０、３２）は、例えば、通信リンク（４６）を介して互いに周期的にデータパケットを送信することができる。これらのデータパケットは、それぞれのポンプ（１６〜２０）及びＶＦＤｓ（２２〜２６）を含むコントローラ（２８〜３２）個々の極限の運転状況又は「健全性（ｈｅａｌｔｈ）」に関する情報を含んでいてもよい。コントローラ（２８〜３２）のいずれかの動作が適切に停止されたと判断されたり、近いうちに若しくは遠い未来に向けて誤動作を示す傾向にある場合、又はその通信リンクが誤動作したり動作しなかったりする場合には、例示的な方法のステップ（２６０）において、コントローラの役割は、別のいずれかのコントローラに再配分することができる。例えば、２次コントローラ（３０）が適切に動作を停止したと判断された場合、２次コントローラ（３０）の役割はバックアップコントローラ（３２）に再配分することができる。あるいは、メインコントローラ（２８）が適切に動作を停止したと判断された場合、メインコントローラ（２８）の役割は、２次コントローラ（３０）に再配分することができ、２次コントローラ（３０）の役割は、バックアップコントローラ（３２）に再配分することができる。これによって、システム（１０）は、部品が故障した後でも、通常の動作によってシステムが実行されるほどの冗長性が提供される。もちろん、追加層（ｌａｙｅｒｓ）への冗長性が求められる場合には、システム（１０）に追加のコントローラ、ポンプ、及びＶＦＤｓを提供すればよいことは理解できるであろう。停止したり疑わしい状態にあるコントローラが修理されて及び／又は動作可能な状態に復元されて再び動作される場合、通信リンクを介して他のコントローラに情報が伝わり、バックアップコントローラが自動的に自らのポンプの運転を停止し、自らのバックアップの役割を遂行する将来の需要を提供するために準備モードに入ることになる。
【００３０】
例示的な方法のステップ（２７０）において、メインコントローラ（２８）は、例えば、それぞれの起動の間及び／又は以前の故障及び／又は動作停止から復旧し起動する間に自動的に「教示（ｔｅａｃｈ  ｉｎ）」機能を実行することができ、これにより、システムの初期動作パラメータがユーザーの操作を必要とせずに自動的に設定されることができる。「教示」機能の目的は、船舶の操作者によって定義されるように、最小圧力レベル又はそれ以上にシステムが動作することを保証するために必要なポンプの運転速度を決定することである。
【００３１】
図５を参照すると、「教示」プロセスの部分のように、１つ又は両方の動作ポンプ（１６、１８）は、排出バルブ（８９）が開放されて動作が始まることができる。そうすると必要な最低システム排出圧力値「Ｐｍｉｎ」（Ｈｍｉｎ）に到達するまで、ポンプの速度が徐々に上がる。電力「Ｐ＊」及びポンプの速度「ｎ＊」もやはりポンプの関連ＶＦＤを用いて測定される。これらの値は、初期流動「Ｑ」に対する値を計算するために用いられる。
【００３２】
図６〜図１１を参照しながら、本開示に係るシステム（１０）を作動させる、より詳細で例示的な方法を図解する一連の工程系統図を説明する。この方法は、図１に示されたシステム（１０）の概略図に関連して説明される。特に指定がなければ、上述した方法は、例えば、コントローラ（２８〜３２）のいずれか又はそれ以上によって実行されるなど、ソフトウェアアルゴリズムによって完全に又は部分的に実行されてもよい。
【００３３】
ステップ（３００）において、システム（１０）は、コントローラ（２８又は３２）のいずれかのユーザー・インターフェース（例えば、タッチスクリーン）からユーザーが適宜選択することによって稼働されてもよい。図示を目的に、下記の方法の詳細な説明において、操作者がコントローラ（２８）のユーザーインターフェースと相互作用することが想定されている。しかし、その代替方法として、操作者が同様の方法でコントローラ（３０）のユーザーインターフェースと相互作用してもよい。
【００３４】
ステップ（３０１）において、システム（１０）は、初期に自動運転モードに入っていてもよい。ステップ（３０２）において、システム（１０）は、手動動作モードにシステム（１０）を位置させたり、システム（１０）をオフにしたり、又は自動運転モードを維持させるようなオプションを操作者に提示することができる。このようなオプションは、コントローラ（２８）のディスプレイ上において操作者に提示されてもよい。操作者がオフのオプションを選択した場合、コントローラ（２８）は、ステップ（３０３）において、ＶＦＤ動作モードフラグをオフ（ＯＦＦ）に設定することができる。これにより、他のコントローラ（３０、３２）は、コントローラ（２８）がオフになることを確認でき、バックアップコントローラ（３２）が操作を結合するために自動的に起動されるようになる。操作者が手動操作モードを選択した場合、ステップ（３０４）において、コントローラ（２８）は、ＶＦＤの動作モードフラグを手動（ＭＡＮＵＡＬ）に設定することができる。これはＶＦＤ（２２）が、一定した、予め定められた速度（例えばＶＦＤ（２２）の定められた速度）でポンプが動作するようにする。したがって、手動モードでは、例えば、一つ又はそれ以上のコントローラ（２８−３２）の誤動作及び／又は自動システム動作が付与された場合に必要かもしれないバックアップ機能を提供することができる。操作者が自動運転モードを選択した場合、ステップ（３０５）において、コントローラ（２８）は、自動（ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ）に設定することができる。
【００３５】
例示的な方法のステップ（３０６）において、システム（１０）は、２×１００％モード又は２−ポンプモードのいずれかのモードで動作すべきかを判定することができる（図４に関連して上述したとおりである）。予め定めた「切り替え点」に対してポンプ（１６、１８）の運転速度を比較することにより、このような決定を下すことができる。「切り替え点」は、システム（１０）が２ポンプモードから２×１００％モードへ又はその逆へと切り替えるべきかを判断するために用いられる運転速度のしきい値にしてもよい。例えば、システム（１０）が２ポンプモードで動作し、ポンプ（１６、１８）の両方がこれらの最大動作速度の７４％未満で動作する場合、システム（１０）は、２×１００％に切り替わってもよい。逆に、システム（１０）が２×１００％モードで動作し（例えば、メインポンプ（１６）のみ動作させ）、メインポンプ（１６）が、これらの最大動作速度の１２７％以上で動作する場合、システム（１０）が２−ポンプモードに切り替わるべきであると判断してもよい。この切り替え点は、図４に示すように、システム（１０）内の既知の流量に基づいて計算することができる。
【００３６】
ステップ（３０６）において、システム（１０）が２×１００％モードで動作すべきであると判断された場合、コントローラ（２８）は、ステップ（３０７）においてポンプフラグを「１」に設定することができる。逆に、ステップ（３０６）において、システム（１０）が２ポンプモードで動作すべきであると判断された場合、コントローラ（２８）は、ステップ（３０８）においてポンプフラグを「２」に設定することができる。
【００３７】
ステップ（３０９）において、コントローラ（２８）は、システム（１０）の配置（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を実行するためのオプションをユーザーに提示することができる。ユーザーが、例えば、コントローラ（２８）のユーザーインターフェースで適切な選択をすることによって配置を実行しようとする場合には、ステップ（３１０）において、コントローラは、図７に示された配置における下位方法を実行することができる。特に、方法のステップ（３１０ａ）において、コントローラ（２８）は、システムが２×１００％モード又は２−ポンプモードのいずれかのモードで動作するかを判定するために、前もって設定されたポンプフラグ（図６のステップ（３０６）を参照）を確認することができる。システム（１０）が２×１００％モードで動作する場合、この方法のステップ（３１０ｂ）において、コントローラ（２８）は、システム（１０）内におけるメインコントローラとして自らを指定してもよく、コントローラ（３０）は、バックアップコントローラとして割り当てられてもよい。あるいは、システム（１０）が２ポンプモードで動作する場合、この方法のステップ（３１０ｃと３１０ｄ）において、コントローラ（２８）は、システム（１０）のメインコントローラ又は２次コントローラのいずれかを、コントローラ（２８）として指定するように操作者にオプションを提示してもよい。
【００３８】
操作者がシステム（１０）内においてコントローラ（２８）を２次コントローラとして指定することを選択した場合、ステップ（３１０ｅ）において、コントローラ（２８）は、他のコントローラ（３０）をシステム（１０）内におけるメインコントローラとして指定してもよい。あるいは代替方法として、操作者がコントローラ（２８）をシステム（１０）内におけるメインコントローラとして指定するように選択した場合、ステップ（３１０ｆ）において、コントローラ（２８）は、他のコントローラ（３０）をシステム（１０）内における２次コントローラとして指定してもよい。第３のコントローラ（３２）は、自動的にバックアップコントローラとして割り当てられてもよい。
【００３９】
本方法のステップ（３１０ｇ）において、コントローラ（２８）は、例えば、ポンプの製造業者によって提供されるように、多数のポンプパラメータを設定してもよい。このようなポンプパラメータは、基準速度（Ｎｒｅｆ）、０〜１４０％の範囲のＱ／Ｑｏｐｔの基準効率（Ｅｆｆ）、０〜１４０％の範囲のＱ／Ｑｏｐｔの基準流動（Ｑ）、０〜１４０％の範囲のＱ／Ｑｏｐｔの基準ヘッド（Ｈ）、０〜１４０％の範囲のＱ／Ｑｏｐｔの基準圧力（Ｐ）、速度制限、吸入圧力制限、排出圧力制限、ベアリング温度制限、及び振動制限を含んでもよい。
【００４０】
本方法のステップ（３１０ｈ）において、コントローラ（２８）は、例えば、船舶作業者によって提供されるように、多数のシステムパラメータを設定してもよい。このようなパラメータは、淡水の温度範囲、ＶＦＤモータの速度範囲、最低圧力レベル、淡水の流動、水の熱容量係数、熱交換器の表面積、熱伝達係数、３相バルブの存在、及び大気温度の制限を含んでもよい。
本方法のステップ（３１０ｉ）において、上記の設定されたポンプパラメータ及びシステムパラメータは、例えば、通信リンク（４６）を介する伝送によって（すなわち、システム（１０）が２ポンプモードで動作する場合）他のコントローラ（  ３０）にコピーされてもよい。
【００４１】
図６を参照すると、上記の配置における下位方法を実行した後、又は操作者がステップ（３０９）においてシステム（１０）の配置を実行しないことを選択した場合、本方法のステップ（３１１）において、コントローラ（２８）は、システム（１０）が（上述した）自動運転の下で稼働しているかどうかを判定してもよい。コントローラ（２８）が、システム（１０）が現在の自動運転の下で稼動していると判定した場合、ステップ（３１２）において、コントローラは、図８に示された自動運転及び制御における下位方法を実行することができる。特に、ステップ（３１２ａ）において、コントローラ（２８）は、海水冷却ループ（１２）内の海水の流動に対する目標流量（ＱＴ）を計算することができる。例えば、ＱＴはＰＩコントローラ、ＰＩ（Ｔｔａｒｇｅｔ−ＴＦＷ）の結果として計算されることができ、ここで「Ｔｔａｒｇｅｔ」は淡水冷却ループ（１４）内における淡水の所望の温度レベルであり、ＴＦＷは、例えば（ＲＴＤ１０６）によって測定されるように淡水冷却ループ（１４）内における淡水の実際の温度である。
【００４２】
本方法のステップ（３１２ｂ）において、コントローラは、目標流量（ＱＴ）が海水冷却ループ（１２）内の実際の流量（Ｑ＊）より大きいかどうかを判定することができる。  ＱＴがＱ＊よりも大きいと判定された場合、ステップ（３１２ｃ）において、コントローラ（２８）は、完全に閉鎖された位置（つまり、すべての淡水が熱交換器（１５）を介して流動する）をとるように３相バルブ（１０２）を動作させることができる。ステップ（３１２ｅ）において、コントローラ（２８）は、式ｎ＝ｎ＊ＱＴ／Ｑ＊によって、ポンプ（１６、１８）の速度（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合、ポンプ（１６）のみの速度）を所望の速度「ｎ」に調整することができ、ここで、ｎ＊は（上述した）必要最低限のシステム排出圧力が得られる最低速度のレベルである。
【００４３】
あるいは、ＱＴがＱ＊より小さいと判定された場合、ステップ（３１２ｄ）において、コントローラ（２８）は、一定量の淡水が熱交換器（１５）を迂回するようにするために、部分的に開放された位置をとるように３相バルブ（１０２）を作動させることができる。ステップ（３１２ｆ）において、コントローラ（２８）は、例えば、ＰＩコントローラ、ＰＩ（Ｔｔａｒｇｅｔ−ＴＦＷ）の結果として与えられるように、さらに３相遮断バルブ（１０２）が開放されるべき量を計算し、その分だけ３上遮断バルブ（１０２）が開放されるように命令する。コントローラ（２８）は、ポンプ（１６、１８）（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合には、ポンプ（１６）のみ）の最低速度（ｎ＊）をさらに維持することができる。
【００４４】
ステップ（３１１）において、コントローラ（２８）が、予めシステム（１０）を停止させた場合、本方法のステップ（３１３）において、コントローラ（２８）は、システムが（上述した）オート（ＡＵＴＯ）モードにあるかを判定することができる。もしそうである場合、コントローラ（２８）は、開始プロセスを実行することができ、その第１のステップは、ステップ（３１４）で図９に示された「教示」における下位方法を実行することである。特に、本方法のステップ（３１４ａ）において、海水冷却ループ（１２）内に求められる最低システム排出圧力（Ｐｍｉｎ）に達するまで、ポンプ（１６、１８）（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合、ポンプ（１６）のみ）の速度を増加させることができる。Ｐｍｉｎに達した後、本方法のステップ（３１４ｂ）において、コントローラ（２８）は、ＶＦＤｓ（２２及び２４）（システム（１０）が２×１００％モードである場合、ＶＦＤ（２２）のみ）から「教示」速度（ｎ＊）及び教示圧力（Ｐ＊）を読み取り、教示流量（Ｑ＊）及び新しい最低圧力レベル（Ｐｍｉｎ）を計算し、Ｑ＊、Ｐ＊、及びＰｍｉｎを保存することができる。Ｑ＊は、ポンプの製造業者が提供することができるポンプヘッド−アンド−流動曲線（ｐｕｍｐ  ｈｅａｄ−ａｎｄ−ｆｌｏｗ  ｃｕｒｖｅ）を用いて計算することができる。
【００４５】
「教示」における下位方法を実行した後に、本方法のステップ（３１５）において、コントローラ２８は、図１０に示された「起動コントロール」における下位方法を実行することができる。特に、ステップ（３１５ａ）において、コントローラ（２８）は、ポンプ（１６、１８）（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合、ポンプ（１６）のみ）の速度を教示速度レベル（ｎ＊）に増加させることができる（また、システムの最低速度は、求められる最低システム排出圧力を生成する）。そうするとコントローラ（２８）は、図８に関連して上述したステップ（３１２）の自動運転における下位方法を実行するように進むことができる。
【００４６】
上述した「自動運転」における下位方法若しくは「起動コントロール」における下位方法を実行した後、又はステップ（３１３）において稼動がクリックされていない場合、ステップ（３１６）において、コントローラ（２８）は、システム（１０）に任意の警報（ａｌａｒｍ）が存在するかどうかを判定することができる（例えば、警報が過渡な電気的「ノイズ」によって発生するエラー警報ではないことを保証するために、予め定めた時間遅延を有する）。例えば、コントローラ（２８）は、ポンプ（１６、１８）のいずれか（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合、ポンプ（１６）のみ）が、例えば、センサ（３５、３７、３９）から判定されるのと同様に、上述した配置における下位方法で設定されたポンプパラメータの外部で動作するかどうかを判定することができる。
【００４７】
ポンプ（１６、１８）のいずれかが、このように設定されたパラメータの外部で動作しているとコントローラ（２８）が判定した場合、本方法のステップ（３１７）（図６）において、このコントローラ（２８）は、バックアップポンプ（２０）の作動の準備が整ったと判定する。バックアップポンプ（２０）の作動の準備ができたと判定されると、ステップ（３１８）において、コントローラ（２８）は、図１１に示されたバックアップポンプ及び動作における下位方法を実行することができる。特に、ステップ（３１８ａ）において、コントローラ（２８）は、バックアップポンプ（２０）の速度をＶＦＤ（２２）と同じ速度レベルに増加させるようにバックアップポンプ（２０）のコントローラ（３２）に命令する。最後に、本方法のステップ（３１９）において、このような動作が先に停止されなかった場合、コントローラ（２８）は、欠陥ポンプ（１６）の動作を停止することができる。
【００４８】
ステップ（３１９）の後、又は、ステップ（３１６）において警報がなかったとコントローラ（２８）が判定した場合やステップ（３１７）においてバックアップポンプ（２０）が準備できていないとコントローラ（２８）が判定した場合に、本方法のステップ（３２０）において、コントローラは、海水温度（ＴＳＷ）、大気温度（Ｔａｍｂ）、淡水温度（ＴＦＷ）、ポンプの振動（Ｖ）、ポンプの吸込圧力（ＰＳ）、ポンプの排出圧力（ＰＤ）、及びポンプのベアリング温度（Ｔ）を測定するためにセンサー（３５、３７、３９）を用いることができる。本方法のステップ（３２１）において、コントローラ（２８）は、ＶＦＤｓ（２２、２４）（又はシステム（１０）が２×１００％モードである場合、ＶＦＤ（２２）のみ）から実際の速度（ｎＡＣＴ）、消費電力（Ｐ）若しくはトルク若しくは電流及び電圧を読み取ることができる。
【００４９】
ステップ（３２２）において、コントローラ（２８）は、ポンプ（１６、１８）又はシステム（１０）の動作に関する任意の警報を表示することができ、上述した全ての方法がステップ（３０１）において開始されて繰り返されることができる。本願では、要素若しくはステップが単数形で記載されているが、「ａ」又は「ａｎ」が付く単語でも、複数の要素又はステップを除外するとの明確な記載がない限り、複数の要素又はステップを除外しないものと理解されるべきである。また、本発明の「一実施形態」への言及は、記載された特性を含んださらなる実施形態の存在を除外するものとして解釈されてはならない。
【００５０】
ここに本開示の特定の実施形態を記載したが、これらに本開示を限定しようとするものではなく、本技術分野のように広い範囲で許容されるべきであり、明細書もそれと同様に解釈されるべきである。したがって、上述した詳細な説明は限定として解釈せず、特定の要素の例示としてのみ理解されるべきである。当業者は、添付の特許請求の範囲と精神の範囲内で別の変形形態があり得ることを想像できるであろう。
【００５１】
上述した様々な実施形態や構成要素は、一つ又はそれ以上のコンピュータシステムの一部として具現されることができる。このようなコンピュータシステムは、例えば、インターネットにアクセスするためのコンピュータ、入力装置、ディスプレイユニット、及びインタフェースを含むことができる。コンピュータは、マイクロプロセッサを含むことができる。マイクロプロセッサは、通信バスに接続することができる。また、このコンピュータはメモリを含むことができる。このメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含むことができる。このコンピュータシステムは、フロッピーディスクドライブ、光ディスクドライブなどの削除可能な保存ドライブ又はハード・ディスク・ドライブなどの記憶装置をさらに含むことができる。この記憶装置は、コンピュータシステムの中に、コンピュータプログラム又は他の命令をローディングするための別の類似した手段であってもよい。
【００５２】
本願で使用する用語「コンピュータ」は、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣｓ；  Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ；  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、論理回路、及び、任意の他の回路又はここに記載された機能を実行することができるプロセスを利用するシステムを含む、任意のプロセッサベース又はマイクロプロセッサベースのシステムを含むことができる。上記の例は、あくまでも例示的なものであり、よって「コンピュータ」という用語の定義及び／又は意味を限定するものではない。
【００５３】
コンピュータシステムは、入力データを処理するために、１つ又はそれ以上の記憶素子に記憶された一連の命令を実行する。記憶素子は、所望の若しくは必要とするデータ又は他の情報であってもよい。記憶素子は、情報源の形態であるか、若しくは処理装置内部の物理的な記憶素子であってもよい。
【００５４】
上記一連の命令は、本発明のいくつかの実施形態の方法及びプロセスなどの特定の動作を行うように処理装置のようなコンピュータに命令する様々なコマンドを含むことができる。上記一連のコマンドは、ソフトウェアプログラムの形態であってもよい。このソフトウェアは、システムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアのような形であってもよい。さらにソフトウェアは、別途のプログラム、より大きなプログラム内部のプログラムモジュール、又はプログラムモジュールの一部分を集合した形態であってもよい。また、このソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミング（ｏｂｊｅｃｔ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）形態のモジュールプログラミングをさらに含むことができる。処理装置による入力データの処理は、ユーザーコマンドに応答して行われるか、以前の処理結果に応答して行われるか、又は他の処理装置による要求に応答して行われることができる。
【００５５】
本願で使用する用語「ソフトウェア」は、コンピュータによって実行するために、メモリ内に保存された任意のコンピュータプログラムを含み、このようなメモリは、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）を含む。前記メモリタイプはあくまでも例示的なものであり、よって、コンピュータプログラムの保存のために使用可能なメモリのタイプを制限するものではない。
【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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