JP7481415B2 - 可燃性冷媒を用いた実験用機器の動作方法及び実験用機器 - Google Patents
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Description
そこで、例えば、DIN EN 61010-2-011(IEC61010-2-011規格と称する場合がある。)は、電気計測器、制御機器、実験用機器に対する安全要求事項を規定している。
特に、これらの安全要求事項は、冷却装置の構成と構造が、ユーザ、傍観者、訓練を受けたサービス要員、周辺地域、更に冷却システムから発生する可能性のある特定の危険に対して適切な保護を提供することを保証することを意図している。
かかる規格は、特に、ISO817規格で定義されている冷媒の燃焼性クラス1(炎が広がらない)、2L(穏やかに燃えやすい)、2(燃えやすい)、3(非常に燃えやすい)を扱っている。
冷媒の例としては、例えば、プロパン、(イソ)ブタン(燃焼性クラス3)、R152a(燃焼性クラス2)、R1234yf(燃焼性クラス2L)、R410A、R22(燃焼性クラス1)等がある。
なお、本明細書においては、可燃性と燃焼性とを同義に用いている。
例えば、これらの冷媒のオゾン層破壊係数(以下、ODP)の値は、いずれもゼロであり、地球温暖化係数(以下、Grobal Warming Potential、GWP)又はCO2換算値は、わずか3であり、これらの冷媒は、環境負荷が小さいと言える。
一方、プロパンや(イソ)ブタン等の冷媒を用いる場合、安全対策が必要である。
特に、機械内部は安全な空間が必要である。
具体的には、例えば、漏えい、損傷、故障の際に、可燃性冷媒が容器や配管から漏れた場合であっても、安全な空間を確保しなければならない。
更に、本発明の別の目的は、実験用機器における、フェールセーフで信頼性の高いファンの制御を実現し、当該ファンの不具合につき、特に早期かつ確実に検出するという技術的課題を解決することである。
そして、このような換気は、特に、決められた非常に短い時間継続して実行されることが好ましい。
すなわち、本発明は、ファンにおける最初のテスト動作、例えば、ファンの正常な機能を検証することができる動作、及び/又は、最初の安全動作、例えば、ファンによって冷媒を内部から除去する動作を実行することができる。
又、第1制御装置、及び/又は、ファンは、実験用機器における他の構成要素又は装置の電源(以下、他の電源と称する場合がある。)とは別の独立した電源(以下、本発明の電源と称する場合がある。)を有していることが好ましい。
そして、他の電源から独立して起動ができる電源を有していることがより好ましく、及び/又は、別々に構成された電源を有することが更に好ましい。
従って、本発明の電源としては、例えば、追加のケーブルハーネスを有することが好ましい。
ここで、第1制御装置に関する「ハードウェアベース」とは、特に、全ての制御コマンドが、例えば、電気機器又は電子部品を用いて、第1制御装置のハードウェア側で予め指定され、定義され、及び/又は、実装されていることを意味する。
そして、第1制御装置に関する「ハードウェアベース」という表現は、特に、代替的又は付加的に、第1制御装置の機能が、離散的に構築された回路によって、実質的に実現されることを意味する。
すなわち、第1制御装置の機能が、標準的な構成要素、特に、これらは、標準的な電気機器又は電子部品等によって実現されることを実質的に意味する。
従って、第1制御装置は、特に、データインタフェース、及び/又は、データメモリを有しない制御装置とすることが好ましい。よって、第1制御装置は、例えば、ROMメモリのみで構成されていることも好ましい。
又、ここで、第1制御装置に関する「ハードウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第1制御装置が、ソフトウェア又はファームウェアを、実質的に有していないことを意味する。
そして、かかる「ハードウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第1制御装置が、ソフトウェア又はファームウェアが格納されるチップ又はメモリを、実質的に含んでいないことを意味する。
更に、かかる「ハードウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第1制御装置が、チップ上又はメモリ内に格納された制御アルゴリズム又は制御命令を、実質的に有していないことを意味する。
すなわち、第1制御装置につき、実験用機器のオン/オフスイッチをオンにした場合に、ファンが内部を換気できるように、第1制御装置も自動的にオンになる構成とすることが好ましい。
このとき、第1制御装置は、以下の少なくとも一方の判定条件を満たすまで、換気動作を行うことが好ましい。
-第1制御装置が換気動作を正常に完了したことを自動的に判定した場合。
-第1制御装置がファンの制御を第2制御装置に移行し、第1制御装置と異なる、別の制御装置として、第2制御装置によるファンの制御が達成されたことを自動的に判定した場合。
具体的には、例えば、記憶されたプログラムコマンドを有するメモリ、例えば、書き換え可能なメモリチップ又はハードディスク、及び/又は、測定センサシステム、例えば、温度センサ又は冷媒の濃度測定プローブを有することが好ましい。
より具体的には、温度センサ又は速度センサの値に関連付けることのできる記録された特性曲線に基づいて、例えば、パルス幅変調によって、ファンの可変速制御ができることが好ましい。
又、第2制御装置が、ファームウェアベースである場合、プログラムコマンドは、特に、ROMメモリに格納できる構成とすることが好ましい。
そして、第2制御装置が、ソフトウェアベースである場合、プログラムコマンドは、特に、読み書き可能なメモリ、すなわち、リード-ライトメモリ等に格納されていることが好ましい。
更に、第2制御装置は、実験用機器の通常運転中もファンを制御するように構成してあることが好ましい。
なお、実験用機器の通常の駆動に関しては、本発明による動作方法に準じることが好ましい。
そして、かかる「ソフトウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第2制御装置がソフトウェアを格納するチップ又はメモリを備えることを、実質的に意味する。
更に、かかる「ソフトウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第2制御装置が、チップ上又はメモリ上、特に、リード-ライトメモリ上に格納された制御アルゴリズム、又は、制御コマンドを含むことを、実質的に意味する場合もある。
そして、かかる「ファームウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第2制御装置が、ファームウェアを格納したチップ又はメモリを備えることを、実質的に意味する場合もある。
更に言えば、かかる「ファームウェアベース」という表現は、代替的又は追加的に、第2制御装置が、チップ上又はメモリ上(特に、読み取り専用メモリ上)に格納された制御アルゴリズム、又は、制御命令を含んでいることを、実質的に意味する場合もある。
但し、このような手続きは、非常に時間とコストがかかる場合があって、その後の小さな変更にも大きな労力を要する場合がある。
具体的には、例えば、その後の小さな変更であっても、別途承認手続き又は認証手続きが必要になる場合がある。
すなわち、かかる第2制御装置は、このような装置側制御装置であることが好ましい。
又、かかる第2制御装置は、このような装置側制御装置の一部であることも好ましく、かかる装置側制御装置に接続されていることも好ましく、かかる装置側制御装置に、組み合わされて統合されていることも好ましい。
なお、第2制御装置は、このような制御装置のみに限定されるものではなく、追加の制御装置の構成である場合も好ましい。
-ファンが実験用機器の内部領域を換気する工程であって、第1制御装置が、所定期間である第1期間に渡って、ファンの制御を実行する工程。
-換気が正常に行われたか否かを、所定の第1基準に基づいて、判定する工程。
-第1期間において換気が達成されたと判定した場合に、ファンの制御を第2制御装置に移行する工程。
-ファンの制御が、第2制御装置によって正常に行われているか否かを、所定の第2基準に基づいて、判定する工程。
-ファンの制御が、第2制御装置によって正常に行われたと判定した場合に、実験用機器における、少なくとも一つの追加装置の電源を起動させる工程。
具体的には、可燃性冷媒としては、例えば、プロパンやブタン、イソブタン(燃焼性クラス3)等を挙げることができる。
もちろん、かかる冷媒に限定されるものではなく、その他の冷媒、例えば、燃焼性クラス2の冷媒単体、又は、かかる燃焼性クラス2の冷媒を含む混合冷媒であることも好ましい。
すなわち、実験用機器は、冷却装置として、特に、冷媒を用いた冷却回路を有していることが好ましい。
具体的には、かかる冷却回路は、構成要素として、蒸発器、圧縮機(コンプレッサ)、凝縮器(コンデンサ)、及び/又はスロットリング要素を含んでいることが好ましい。
そして、かかる冷却回路は、構成要素として、特に、接続要素、シール、及び/又は、配管で構成されていることも好ましい。
更に、電力を供給される更なる装置としては、例えば、冷却回路の構成要素である、電動圧縮機として構成された圧縮機、又は、モータ、例えば、遠心分離機ロータのモータ等であることが好ましい。
従って、本発明の対象となる実験用機器は、例えば、実験用遠心分離機や実験用冷凍機器であることが好ましい。
なお、冷却回路は、かかる冷却装置に限定されて設けるものではなく、その他の構成の冷却装置や、その他の冷却装置の種類であることも好ましい。
そして、可燃性冷媒が内部領域に存在する可能性がある場合とは、例えば、冷却回路や冷却回路の構成部品において、気体漏れが発生し、その結果、可燃性冷媒が部分的に内部領域に侵入している場合である。
そして、かかる内部領域は、例えば、冷却回路の少なくとも一つの構成要素又は全ての構成要素を含んでいることが好ましく、及び/又は冷却回路の少なくとも一つの構成要素又は全ての構成要素に隣接していることも好ましく、及び/又は、冷却回路の少なくとも一つの構成要素の近くに位置していることも好ましい。
すなわち、かかる内部領域は、実験用機器の他の構成要素、例えば、電子機器やモータを含んでいる領域であっても良い。
従って、かかる内部領域は、例えば、内部領域外の空間、特に、外部空間、及び/又は、環境との空気交換を確保するために、外部への少なくとも一つの開口部を有していることが好ましく、複数の開口部を有していることがより好ましい。
具体的には、かかるファンは、例えば、軸流ファンや軸流送風機であることが好ましく、軸流ファンや軸流送風機を備えた構成であることも好ましい。
又、かかるファンに関するパルス幅変調(パルス幅変調という用語は、パルス持続時間変調という用語の同義語として理解することができる。)により、ファンの速度を変えることが可能なように、その速度を制御可能な構成とすることが特に好ましい。
そして、ファンは、例えば、外部への開口部に配置することが好ましい。
更に、ファンは、特に、実験用機器に内蔵されることが好ましい。
なお、ファンは、かかる構成に限定されるものではなく、ファンが外付けのユニットとして構成されていることも好ましい。
すなわち、例えば、ファンは、第1期間中に、所定のファン速度(ファン回転数と称する場合がある。)として、第1ファン速度に達するように、及び/又は、第1ファン速度を下回らないように、制御される構成であることが好ましい。
従って、ファンは、タコメータ信号、及び/又は、単位時間当たりの回転数を決定するための速度決定装置(ホール効果変換器等)を備えていることが好ましく、そのような速度決定装置に接続されていることも好ましい。
そして、第1期間は、特に、使用するファンの内部容積と体積流量に合わせて決定されることが好ましい。
又、タイマからなる計時装置が、第1期間のカウント又は計測を自動的に行うことが好ましい。
具体的には、アナログ又はデジタルタイマが代替的に又は追加的に、第1期間のカウント又は測定を行うことが好ましい。
そして、第1期間のカウント又は測定は、単純な実施形態では、ファンがオン又は動作すると同時に開始されることが好ましい。
更に、第1期間のカウント又は測定は、代替的又は追加的に、特に、条件と連動させて開始されることが好ましい。
より具体的には、第1期間又は時間測定は、例えば、ファンのスイッチが入り、一定のファン速度に達した場合に、すぐに開始されることが好ましい。
すなわち、このオン/オフスイッチは、例えば、実験用機器の電源をオンにしたときに、動作するように構成してあることが好ましい。
そして、このオン/オフスイッチは、実験用機器のオン/オフスイッチに結合されていることが好ましく、実験用機器のオン/オフスイッチであることも好ましい。
更に、換気を行うことは、実験用機器のスイッチオン工程の一部とすることが好ましい。
又、換気は、特に、実験用機器における、追加の電動装置(若しくは実験用機器のいくつかの又はすべての追加の電動装置)のスイッチがオンの状態又は電源投入される前に実行されることが好ましい。
そして、換気は、特に、自動的に行われることが好ましい。
ここで、かかる自動的という表現は、換気を行う際に、特に、人間の介在を必要としないことを、実質的に意味する。
一方、ユーザである人間は、例えば、実験用機器のオン/オフスイッチを操作することによって、実験用機器のスイッチオン工程を、必要に応じて開始することが好ましい。
具体的には、特に、ハードウェアベースとすることが好ましい。
すなわち、第1制御装置の構成については、基本的に、上述した説明を参照することが好ましい。
そして、第1制御装置は、特に、ハードウェアに実装された簡易な制御ロジックを有することが好ましく、ファンの最大速度又は所定のファン速度である所定のファン速度で、ファンを回転動作させる構成であることが好ましい。
一方、第1制御装置は、むやみに簡易な構造に限定されるものではなく、場合によっては、より複雑な実施形態であることも好ましい。
又、第1制御装置、及び/又は、ファンは、実験用機器における、追加装置における追加の電力供給装置から分離、及び/又は、独立、及び/又は空間的に分離された電力供給装置を有するとともに、例えば、ケーブル、コネクタ、及び/又は、主電源アダプタ等の付属部品を有することが好ましい。
又、電源装置は、例えば、実験用機器上に、別個のライン、及び/又は、別個の外部接続を有していることが好ましく、実験用機器内に、別個のケーブルハーネスを介して間接的に、又は、直接的に接続を有していることも好ましい。
そして、電源装置は、追加の電源装置と独立して、電気接続可能な構成であることも好ましい。
すなわち、可燃性の冷媒が存在する場合、まず換気工程によって、可燃性の冷媒を除去することが好ましい。
なお、電源投入時に、スパークが発生する可能性のある機器については、可燃性の冷媒がなくなった時点で電源を投入することが好ましい。
本発明の簡単な実施形態では、検証装置は、例えば、閾値スイッチを有することが好ましい。
具体的には、このような閾値スイッチは、あるファン速度に達すると、すぐに充電される電気コンデンサ、及び/又は、代替のタイマや時間カウンタ(単に、カウンタや計測器と称する場合がある。)で構成されていることが好ましい。
より具体的には、閾値スイッチは、例えば、第1期間の経過後、電気コンデンサが所定の充電値に達した場合、すなわち、電気コンデンサが所定の電圧値に達した場合に、すぐに当該電圧値を所定の第1基準による検証が達成された信号として用いる構成であることが好ましい。
一方、ファンの回転数が一定値以下になると、電気コンデンサを再び放電する構成であることが好ましい。
この理由は、このような構成とすることで、ある期間(例えば、第1期間)において、一定のファン速度に達した場合にのみ、所定の第1基準が正常に満足されたと判定されるように、電気コンデンサの電圧値を十分な高さにすることができるためである。
そして、本発明のより複雑な実施形態では、検証装置は、例えば、代替的に又は追加的に、コンピューティングデバイス(例えば、プロセッサ。)と、それに対応するコマンド、制御規則、及び/又は、特性曲線と、によって実現される検証ロジックを含むことが好ましい。
更に、検証装置は、タイマを有していることが好ましい。
このとき、エッジ変化の周波数、つまりファン速度が十分に高い場合であって、例えば、所定のファン速度と同じかそれ以上のファン速度である場合には、電気コンデンサから引き出される電力よりも高い電力が、電気コンデンサに、印加されて、注入されることが好ましい。
従って、検証装置は、更に代替的又は追加的に、例えば、再トリガー状態とすることが可能な、単安定マルチバイブレータ、又は、モノフロップ等の集積回路によって構成されていることが好ましい。
そして、ファン速度が、所定値より低くなった場合、かかるカウンタをリセットし、再度カウンタの計数工程を開始することが好ましい。
具体的には、速度測定装置は、現状では公知の内容を用いることができ、例えば、ホールセンサによって速度測定を行うように設計されていることが好ましい。
すなわち、検証装置は、第1制御装置の一部であることが好ましく、第1制御装置に接続されていることも好ましい。
そして、検証装置の電源は、第1制御装置の電源に対して、電気接続されていることが好ましい。
更に、検証装置は、実験用機器における追加の装置の電力供給装置から単純分離して、及び/又は、独立して、及び/又は、配置空間が異なるように分離された電力供給装置を用いて電力供給されることが好ましい。
より具体的には、所定の第1基準は、例えば、所定の第1ファン速度としての所定のファン速度に達していなければならず、及び/又は、それを下回ってはならない、という条件を有していることが好ましい。
そして、所定の第1ファン速度に達すること、及び/又は、所定の第1ファン速度を下回らないことという条件は、所定の第1基準によって、所定の期間としての、例えば、第1期間に渡って、満足することが好ましい。
更に、所定の期間(所定の第1期間を含む。)に渡って、所定のファン速度(所定の第1ファン速度を含む。)に到達しなければならないという条件は、所定のファン速度及び所定の期間において、内部領域に存在する可燃性冷媒を内部領域から完全に、又は、実質的に、ほぼ完全に除去できることが経験的に示されている条件とすることが好ましい。
従って、特に、所定の第1基準が満足された場合に、所定の換気が、達成されたとみなすことが好ましい。
すなわち、第2制御装置の構成については、基本的に、上述した説明を参照することが好ましい。
具体的には、例えば、ファンの要求ベースの制御を実現するように設計されていることが好ましい。
より具体的には、例えば、測定センサシステム、例えば、内部領域、及び/又は、外部領域の温度値を決定するための温度センサ、又は冷媒の濃度の測定プローブを有することが好ましい。
従って、第2制御装置は、かかる測定センサシステムに基づいて、換気要件(例えば、ソフトウェア/ファームウェア側で所定の統合規則、及び/又は、特性曲線による要件。)及び当該換気要件に対応するファン速度を決定することが好ましい。
すなわち、移行装置は、対応するスイッチング動作を、始動させるためのトリガースイッチ、例えば、RSフリップフロップを備えていることが好ましい。
具体的には、かかる移行装置は、例えば、換気が達成されたことを示す信号又は電圧値が、電気コンデンサに出力されたり、又は、存在したりするときに、スイッチがトリガー状態となる構成とすることが好ましい。
より具体的には、かかる移行装置は、電子コントローラ、及び/又は、演算装置、例えば、プロセッサ、及び/又は、リレーを含んでいることが好ましい。
一方、仮に所定の第1基準が正常に満足されなかったり、換気が正常に行われなかったりした場合、結果として、移行が実行されない場合もある。
このとき、例えば、所定のスイッチオフ基準に基づいて、例えば、所定の期間後に、所定の第1基準が達成されていない場合、実験用機器の動作を終了させるか、又は待機させることが好ましい。
すなわち、実験用機器は、所定の換気が正常に行われなかった場合、自動的にスイッチが切れるか、全くスイッチが入らないように構成してあることが好ましい。
一方、第1制御装置は、特に簡単な設計であるため、第2制御装置よりも、特に信頼性又はフェールセーフ性の点で好ましく、特に信頼性がより高く、又はフェールセーフであり、又はエラーが発生しにくいため好ましい。
従って、第1制御装置は、存在する可能性のある可燃性冷媒を、内部領域から、特に確実に除去するために、内部領域を最初に換気するために好適である。
更に、第1制御装置は、上述したように、火花が発生する危険性が低減されることも有利な点である。
なお、検証装置の構成は、特に限定されるものではないが、代替的又は追加的に、検証装置が所定の第1基準に基づいて検証する場合、所定の第2基準が満足されたか否かを追加的に検証することも好ましい。
そして、追加の検証装置の電源は、第2制御装置の電源に対して、電気接続されていることも好ましい。
更に、追加の検証装置の電力供給は、実験用機器における追加の装置の電力供給装置から単純分離して、及び/又は、独立して、及び/又は、配置空間が異なるように分離された電力供給装置を用いて行われることも好ましい。
より具体的には、所定の第2ファン速度として、所定のファン速度に達していることが好ましく、及び/又は、それを下回ってはならない、という条件を満足していることが好ましい。
そして、所定の第2ファン速度に達すること、及び/又は、所定の第2ファン速度を下回らないことという条件は、所定の第2基準によって、所定の期間である第2期間において、渡って満足することが好ましい。
そして、安全上の理由から、追加装置のための電源の起動は、移行後の所定の遅延時間の後に行われることが好ましい。
ここで、遅延時間は、例えば、5秒や10秒とすることができる。
一方、遅延時間は、例えば、5秒未満、より好ましくは、1~5秒未満の間において、短くすることも好ましい。
又、起動装置は、代替的に又は追加的に、特に、電力を供給されるべき少なくとも一つの追加装置に対して使用する電源を起動するためのスイッチ、例えば、リレーを含んでいることが好ましく、又はそのようなスイッチに対して、電気接続されていることも好ましい。
そして、起動は、特に、所定の第2基準が正常に満たされている場合に実行されることが好ましい。
なお、「電力を供給されるべき追加装置」という用語には、通常、ファン自体は含まれるものではない。
具体的には、特に、冷却回路の構成要素、例えば、圧縮機(コンプレッサ)、駆動モータ(例えば、実験用機器が実験用遠心分離機の場合)、ディスプレイ、又は制御装置であることが好ましい。
従って、電力を供給する少なくとも一つの追加装置の電源を起動させる場合、実験用機器の動作として、例えば、実験用遠心分離機であれば、回転動作を意図し、それが開始できるように、実験用機器のスイッチを入れることが好ましい。
その際、実験用機器のスイッチを一部入れても良いが、通常、完全にスイッチを入れることが好ましい。
或いは、例えば、所定の期間に電源の起動が行われないことが好ましく、又は、実験用機器のスイッチを切り、再びスイッチを入れる前には、電源の起動が行われないようにすることも好ましい。
すなわち、内部を換気する工程の後に、所定の第1基準を用いて検証する工程(以下、検証工程と称する場合がある。)を設けることが好ましい。
そして、所定の第1基準に基づいて検証する検証工程の後に、制御に移行する工程を実施することが好ましい。
更に、所定の第1基準に準じてなる検証工程に続いて、所定の第2基準に準じて、検証を行うことが好ましい。その上、所定の第2基準に基づいて検証する検証工程の後に、起動する工程を行うことが好ましい。
従って、前の工程が完了してから、次の工程に進むように設計してあることが好ましい。
具体的には、可燃性冷媒が存在する可能性がある場合は、可燃性冷媒に関連して火花が発生する危険性がある前に、所定換気して、可燃性冷媒を内部から除去することが好ましい。
この理由は、このように動作させることで、ファンの試運転を行うことにより、ファンの故障や不具合等を、より早期に発見することができるためである。
すなわち、そのような換気の事実と、その結果もたらされる操作上の安全性の向上という有利な点に加えて、特に、第1制御装置がそのように設計されている場合、フェールセーフで独立したハードウェアベースの制御に基づいて、所定換気を制御し、ファンの欠陥や不具合(例えば、機械的閉塞や接触不良)を早期かつ確実に、実験用機器内で火花源が動作する前に、予め検出できることも有利な点の一つである。
それによって、第2制御装置は、そのような問題検出に対応して設計されていれば、特に、パルス幅変調によって、需要に応じたファン速度を実現することができる。
そして、第2制御装置は、ファンの欠陥が否定できる場合にのみ、有利な方法で動作させることができる。
更に、第1制御装置は、第2制御装置よりも基本的に信頼性が高いので、第1制御装置を最初に動作させることで、実験用機器のスイッチを入れた後に、直接的に有害になり得るファンの誤動作を防ぐこともできる。
従って、他の構造的により複雑で、より高価な制御手段又は保護手段、例えば、圧力センサ等については、不要にしたり、或いは、省略したりすることができる。
そして、本発明は、健康に有害なガス等の蒸気を有し、又は、発生させる他の機器に対しても、好適に適用することができる。
すなわち、実験用機器の運転開始時に操作する必要があるスイッチがオン/オフスイッチのみであるように設計することが好ましい。その後、自動的に内部の換気を開始することが好ましい。
なお、状況に合わせて、かかる電源は、別のオン/オフスイッチによって供給する構成としてもよい。
すなわち、特に、換気直前に電源が起動される場合、内部が換気される前にファンに電力が供給される期間が非常に短いため、ファン自体に火花が飛ぶ危険性を最小限に抑えることができ、いわばスイッチオン処理を、特に安全に行うことができる。
ここで、特に、実験用機器のスイッチを入れるとは、例えば、実験用機器のオン/オフスイッチを利用して、ファンの電源が自動的に起動されることを、実質的に意味する。
そして、スイッチオンの手順は、ファンへの電力供給が起動された後に、追加の工程から構成されることも好ましい。
更に、スイッチオン工程の追加の工程、特に、ファンの制御の移行と、実験用機器の少なくとも一つの追加装置に電力を供給するための電源の起動は、その後で、行うことが好ましい。
ここで、ハードウェアベースの制御装置は、特に簡易な設計であり、実験用機器の追加装置から独立しているため、特に、信頼性が高くフェールセーフであるという特徴を有している。
すなわち、かかる構成を有することで、ファンの欠陥や不具合、例えば、詰りや接触不良を、実験用機器における追加装置が損傷する前に検出することがより容易にできる。このようにファンが故障している場合、実験用機器の動作は、依然として不可能である場合がある。
すなわち、ハードウェアベースの制御装置によれば、このような欠陥の判断は、実験用機器における潜在的に火花を出す可能性のある装置やファンに欠陥がある場合の無意味で有害なスイッチの切り替え動作によって、冷媒への引火の危険がある前に有利に行うことができる。
そして、ソフトウェアベース又はファームウェアベースの制御装置は、特に、ファンのデマンドベース制御、特に、ファン速度のデマンドベース制御を可能にすることができるため好適である。
更に、内部温度がすでに低い等の理由で、換気量が少ない場合、ファンの回転数は、低めで十分な場合がある。
そのため、内部の温度が上昇した場合等、換気の必要性が高い場合にのみ、ファンの回転数を高く設定することが好ましい。
このような設定は、例えば、特性曲線や特性マップを利用して実現することが好ましい。
この理由は、このような設定により、ファンによる低エネルギー消費、ファンの低摩耗と長寿命、低メンテナンス要件、内部領域の埃等による低汚染、及び低騒音発生が可能になるためである。
そして、かかる所定期間は、例えば、第1期間と一致させることが好ましい。
更に、かかる所定期間を設ける時間帯は、所定の第1ファン速度との組み合わせで、可燃性冷媒が内部領域から完全に又はほぼ完全に除去されるように換気を可能にする時間帯とすることが好ましい。
なお、所定の第1ファン速度は、所定期間内に、可燃性冷媒が内部領域から完全に又はほぼ完全に除去されるように換気を可能にするように選択されることが好ましい。
より具体的には、所定の第1ファン速度は、代替的に、ある電圧(例えば、12V)における、例えば、予め設定された最大速度、又はファンの公称速度とすることが好ましい。
例えば、第1基準として、一定期間内に、所定の第1ファン速度に到達することが要求されることが好ましい。又、例えば、所定の第1ファン速度に適切に到達したか否か、及び/又は、所定期間内に到達したか否かを測定することが好ましい。
ここで、所定期間は、例えば、ファンの典型的な加速時間、例えば、0.1~3秒の間隔とすることが好ましい。
なお、加速が遅すぎる場合、つまり、所定の第1ファン速度に時間内に到達しない場合、これはファンが不具合であることを実質的に意味する。
すなわち、所定の第1ファン速度は、例えば、内部温度や室外温度等の温度、又は実験用機器が使用されていなかった期間に依存して、可変とすることも好ましい。
すなわち、特に、ファン自体が正常に機能しているか否かを簡単な方法でテストすることができる。
従って、第2制御装置による適切な制御が失敗した場合、ファン自体に故障(詰り、機械的欠陥、接触不良等)があると判断することができる。
ここで、追加の所定期間は、例えば、秒単位の期間であって、例えば、2~20秒の期間であることが好ましい。
ここでいう「安全」とは、例えば、安全のために維持すべき温度、例えば、内部の温度や、例えば、冷媒が漏れた場合等を実質的に意味する。
そして、「安全」とは、例えば、換気による除去であり、ファン速度で冷媒漏れを安全に補うことができることを実質的に意味する。
すなわち、所定の第2ファン速度は、実験用機器の通常運転において、安全な換気が保証される最小ファン速度(以下、強制換気速度と称する場合がある。)以上であって、それよりも早いことが好ましい。
そして、所定の第2ファン速度は、例えば、内部温度や室外温度等の温度に依存して、可変とすることも好ましい。
これにより、実験用機器の、他の機器へのダメージをより確実に防ぐことができる。
そして、冷却実験室の典型的な換気状況、例えば、冷却実験室の通常運転時に発生する場合のシミュレーションは、実際の通常運転開始前に行うことが好ましい。
短時間の速度上昇は、特に、第2ファンの回転数がわずかに不足しているような場合に実施することが好ましい。
ここで、このような場合には、例えば、ショートブーストで解決できる可能性があると想定されるファンの機械的な問題が発生していると考えられる。
具体的には、例えば、ファンへの埃の付着等が考えられる。
かかるブーストとしての短時間の速度上昇は、0.5~5秒、好ましくは1~2秒の間隔とすることが好ましい。
そして、短時間の速度上昇であるブーストは、所定の第2ファン速度を複数回連続して下回る場合、複数回連続して行うことが好ましい。
特に、その原因は機械的なものであったり、第2制御装置に起因するものであったりする場合に有効である。
特に、かかる実施形態は、実験用機器の主スイッチを停止させる可能性、及び/又は、実験用機器の再度のスイッチオフ及びオン、更には、修理をより効果的に避けることができるので、ユーザフレンドリーな態様と言える。
ここで、所定の第3ファン速度は、実験用機器の通常運転中に安全な換気が確保されるだけの最小ファン速度(以下、強制換気速度とも呼ばれる場合がある。)であることが好ましい。
なお、所定の第3ファン速度は、所定の第2ファン速度よりも、通常、低くすることが好ましい。
そして、スイッチ又はリレーは、停止された実験用機器の主電源に関係していることも好ましい。
なお、停止は、例えば、その後に実験用機器を再起動するまで、又は所定期間が経過するまで、維持されることが好ましい。
特に、運転開始前に故障を検知することで、実験用機器の他の機器の損傷や、冷媒が除去されない、或いは十分に除去されないという危険で、問題がある状況を、より効果的に回避することができる。
これにより、第2基準による検証で得られる情報の価値と質を更に高め、実験用機器の動作安全性をより向上させることができる。
従って、例えば、電力を供給すべき追加装置がリレーによって電力を供給できる場合、リレーが適切に停止しているか否かを検証することが好ましい。
特に、ファン速度を正しく検出することにより、特に、所定の第1基準、及び/又は、所定の第2基準、及び、場合によっては、所定の第3基準がそれぞれファン速度に依存する場合、本発明にかかる動作方法の以降の工程が、適切かつ正確に実行される確率を更に高めることができる。
-実験用機器の内部を換気するファンを備えている。
-内部領域の換気が第1期間に渡って行われるように、ファンを制御する第1制御装置を備えている。
-第1期間において換気が達成されたか否かを、所定の第1基準に基づいて検証する検証装置を備えている。
-ファンを制御する第2制御装置を備えている。
-第1期間において換気が達成された場合に、ファンの制御を第2制御装置に移行する移行装置を備えている。
-ファンが第2制御装置によって正常に制御された場合に、実験用機器の少なくとも一つの追加装置に電力を供給するための電源を起動させる起動装置を備えている。
ここで、検証装置は、ファンが、第2制御装置によって正常に制御されているか否かを、所定の第2基準に基づいて検証するように追加的に構成されていることが好ましい。
又、実験用機器は、ファンが、第2制御装置によって正常に制御されているか否かを、所定の第2基準に基づいて検証するように構成された追加の検証装置を備えていることが好ましい。
すなわち、実験用機器、及びその実験用機器の実施形態に関しては、本発明による動作方法の説明、及び本発明による動作方法の実施形態を十分に参照することができる。
具体的には、特に、これに限定されるものではないが、実験用機器、可燃性冷媒、ファン、内部領域、第1制御装置、第1期間、検証装置、所定の第1基準、所定の第2基準、換気、第2制御装置、移行装置、ファンの制御及び制御の移行、起動装置、電力を供給する追加装置及び追加の検証装置についての説明を参照することができる。
このような装置は、それぞれ、少なくとも部分的に又は全て、少なくとも一つの電子部品、及び/又は、プログラマブルコンピューティングデバイスからなり、及び/又は、プログラマブルコンピューティングデバイスを使用又は共有することが好ましい。
そして、より好ましくは、第1制御装置は、プログラマブルコンピューティングデバイスを含まず、及び/又は、プログラマブルコンピューティングデバイスと間接的にのみ接続されることが好ましい。
但し、同一の参照符号が使用されているとしても、必ずしも同じ実施形態又は同じ実施形態の一部であることを意味しない場合もある。
但し、本発明は、必ずしも実験用遠心分離機に限定されるものではない。例えば、実験用機器1は、実験用冷凍機器であることも好ましい。
そして、かかる実験用機器1は、ファン2を備えていることが好ましい。
そして、ファン2において、より正確にはファンシャフトには、速度センサ22と、ファンモータ21とが設けられていることが好ましい。
より具体的には、速度センサ22と、ファンモータ21とは、ファン2の部品として理解することができる。
又、ファン2は、実験用機器1のハウジング11の第1開口部OE1に配置され、ハウジング11は、遠心分離機ロータ4へのアクセスを提供するために、開放可能なカバー(図示せず)を有していることも好ましい。
そして、遠心分離機ロータ4は、ハウジングに組み込まれた駆動モータ5によって回転可能あることが好ましい。
更に、遠心分離機ロータ4は、ハウジングに組み込まれたロータベアリング52を介して、回転可能に取り付けられており、かかるベアリングは、例えば、ローラベアリングとして構成することが好ましい。
更に、ハウジング11の第1開口部OE1とは反対側には、内部領域3を通風させるための第2開口部OE2が設けられていることが好ましい。加えて、更なる開口部(図示せず)を設けてあることも好ましい。
そして、かかる内部領域3は、遠心分離機ロータ4の実質的に下方に、すなわち、サンプル管のための傾斜した挿入領域を有する遠心分離機ロータの上側から離れる方向に向かって、実験用機器1の下側まで延びていることが好ましい。
更に、内部領域3の内部には、実験用機器1の図示状態、例えば、冷却回路KAEにおける、小さな冷媒KMの漏れや、実験用機器を使用しない状態での放置時間等により、少量の冷媒KMが残存した状態となる場合がある。
このとき、冷媒KMは、例えば、プロパン等の可燃性冷媒等である。
そして、冷却回路KAEは、複数の蒸発器6、すなわち冷熱発生器を含んで構成されていることが好ましい。
特に、冷却回路KAEは、遠心分離機ロータ4、遠心分離機ロータ4の周囲、駆動モータ5及びロータベアリング52を冷却する役割を果たすものである。
更に、冷却回路KAEは、圧縮機7(コンプレッサ)、ハウジング11の外側に位置する凝縮器8(コンデンサ)及びスロットル9から構成されていることが好ましい。
加えて、圧縮機7であるコンプレッサは、当該コンプレッサに電力を供給するための電源線73が接続されていることが好ましい。そして、駆動モータ5には、駆動モータ5に電力を供給するための電源線53が接続されていることが好ましい。
なお、圧縮機7であるコンプレッサ及び駆動モータ5は、一般的な説明に照らして、電力を供給される実験用機器1の追加装置として理解することができる。
そして、主電源ケーブルEXNは、実験用機器のオン/オフスイッチ10にドッキングされていることが好ましい。すなわち、オン/オフスイッチ10は、オン/オフを切り替えるための押しボタン(ここに表示)を有することが好ましい。
オン/オフスイッチ10は、オンされると、電源線103、電源線ST13、電源線UEP3、及び電源線ST23に電流を流すことができるように構成することが好ましい。
以下、電源回路を構成できる各電源線について詳しく説明する。
そして、電源線ST23は、オン/オフスイッチ10から第2制御装置ST2まで延びており、電源線103は、オン/オフスイッチ10から起動装置AKEまで延びていることが好ましい。
更に、電源線UEP3は、オン/オフスイッチ10から検証装置UEPまで延びていることが好ましい。
ここで、ファン2には、当該ファン2を最高回転数、例えば、少なくとも毎分2500rpmで、回転動作させる電圧を印加することが好ましい。
そして、電源線ST13を介して、ファン2(より正確にはファンモータ21)への電力供給を開始できるスイッチを有し、最終的にファン2及び第1制御装置ST1自体の両方に電力を供給することができる構成とすることが好ましい。
更に、スイッチは、基本的に実験用機器1の運転開始時にオンされるようにすることも好ましく、自動的にオンされるように構成してあることも好ましく、第1期間だけ自動的にオンされるように構成してあることも好ましい。
なお、「ハードウェアベース」という用語に関しては、本明細書の別の実施形態における説明も参照されたい。
そして、第1制御装置ST1は、例えば、パルス幅変調により、ファン2(ファンモータ21)の回転数を設定できるように構成されていることも好ましい。
しかしながら、原則として、第1制御装置ST1は、設計が単純であり、例えば、言及されたスイッチ(オン/オフスイッチであってもよい)を用いることによってその機能を達成する構成であることが好ましい。
又、インタフェースST1-UEGは、第1制御装置ST1から移行装置UEGに電気エネルギー(及び/又は、代替的又は追加的な制御コマンド)を伝送又はルーティングするように構成することが好ましい。
そして、インタフェースST1-UEGは、電気回路を構成する電源線と、場合によってはデータラインを有することが好ましい。
ここで、移行装置UEGは、ファン2(ファンモータ21)の制御を、第1制御装置ST1から第2制御装置ST2へ、又はその逆に、第2制御装置ST2から第1制御装置ST1へ移行するためのものである。
かかる目的達成のために、移行装置UEGは、特に、第1制御装置ST1と第2制御装置ST2との間でファンモータ21の電力供給の変更を実行することができるスイッチで構成されていることが好ましい。
又、インタフェースUEG-2は、搬送装置からファン2へ、或いは、ファンモータ21へ繋がっており、ファンモータ21への電力供給を可能にする電源線であって、回路を構成できる電源線を有していることが好ましい。
例えば、ファン2が、それに応じて設計されている場合(例えば、それ自体が更に制御装置を持つ場合。)、インタフェースUEG-2は、データラインを持つことも好ましい。
これは、所定の第1基準に基づいて、第1期間に内部領域の換気が達成されたか否かを検証するように構成されていることが好ましい。
所定の第1基準は、一例として、安全な換気のために、所定の第1ファン速度(例えば2500rpm)に達するとともに、最小期間(第1期間に対応する、例えば、8秒の長さであることが好ましい。)が維持される条件を満足していることが好ましい。
なお、第1基準は、かかる条件のみに限定されるものではなく、他の条件とすることも好ましいし、適宜変更することも好ましい。
一方、検証装置UEPは、上述の構成に限定されるものではなく、例えば、あるファン回転数に達するとすぐに充電され、第1期間の経過後に(最短で)ある電圧値に達し、移行装置UEGでの切り替えのトリガー状態となる電気コンデンサとして、より簡易な、異なる構成とすることも好ましい。
すなわち、かかる検証装置は、所定の第1ファン速度に達するとすぐに時間測定工程の処理を開始し、第1期間が経過するとすぐに、移行装置UEGでの切り替えにつき、トリガー状態とする構成であることが好ましい。
すなわち、インタフェース22-UEPは、速度センサ22(例えば、ホールセンサであることが好ましい。)からファン速度信号が送信された場合に、それを受信して、検証(解釈)し、内部の換気が第1期間に渡って達成したことを確認できるように構成されていることが好ましい。
そして、受信及び検証は、かかる検証装置UEPで行うことが好ましい。
ここで、インタフェース22-UEPを含む、本発明におけるすべての言及されたインタフェースは、例えば、電源ケーブル、及び/又は、データケーブルを有することが好ましい。
すなわち、オプションのインタフェースUEP-ST1は、検証装置UEPが、例えば、第1制御装置ST1のスイッチが第1期間に適切に切り替えられたか否かを検証するために使用することが好ましい。
所定の第1基準が満足された場合、すなわち、内部領域3の換気が達成された場合、第1制御装置ST1から(及びインタフェースST1-UEGから)第2制御装置ST2(及びインタフェースST2-UEG)に切り替えられるように、インタフェースUEP-UEGを介して、移行装置UEGに信号が送られ、従って、例えば、移行装置UEGのスイッチを切り替え可能であることが好ましい。
従って、UEG移行装置のスイッチは、かかる信号を用いて、この目的のために切り替えられるように構成することが好ましい。
すなわち、第2制御装置ST2は、ファームウェアベースであることが好ましい。
具体的には、これは、特に、例えば、内部領域3内の温度センサ(図示せず)、及び/又は、内部領域3外の温度センサが測定し得る温度値に基づいて、ファン2(ファンモータ21)を必要に応じて制御することを可能にする制御コマンド、例えば、機能関係又は(予め定められた)特性曲線を含むメモリ、例えば、ROMメモリから成ることが好ましい。
そして、第2制御装置ST2は、代替的又は追加的に、ソフトウェアベースであることが好ましく、例えば、適応可能なこのような制御コマンドを含む読み書き可能なメモリから構成されることが好ましい。
更に、第2制御装置ST2は、制御コマンドを実行し、検証するためのコンピューティングデバイス、例えば、プロセッサを更に含むことも好ましい。
すなわち、インタフェースST2-UEGは、第2制御装置ST2から移行装置UEGに電力、及び/又は、制御コマンドを伝送又はルーティングするように構成されていることが好ましい。
そして、ST2-UEGは、電源回路を構成する電源線と、必要に応じてデータラインを持つことが好ましい。
又、移行装置UEGは、ファン2(ファンモータ21)の制御を第2制御装置ST2に移行するためのものである。すなわち、移行が行われると、ファン2(ファンモータ21)には、インタフェースST2-UEG及び追加のインタフェースUEG-2を介して、電力が供給される。
すなわち、満足しなければならない所定の第2基準は、ファン速度が第2期間に渡って、安全な基本換気のための所定の最小速度(所定の第2ファン速度)を下回ってはならないという条件であることが好ましい。
具体的には、第2期間は、例えば、5秒とすることが好ましい。そして、所定の第2ファン速度は、例えば、1100rpm(回転/分)とすることが好ましい。
そして、検証装置UEPは、計時装置を含んでいることも好ましい。
そして、このような受信と検証は、検証装置UEPが行うことが好ましい。
この理由は、このように構成されていることで、検証装置UEPは、オプションのインタフェースUEP-ST2を介して、例えば、第2期間中の第2制御装置ST2によるファン2の制御が達成されたか否かを追加的に検証することができるためである。
すなわち、起動装置AKEは、特に、適切な信号の存在下で電源を起動することができるスイッチ、例えば、リレーを有することが好ましい。
一方、第1制御装置ST1による制御(第1期間に渡る内部領域3の換気)は、既に内部領域3から冷媒KMを完全に除去しているので、もはや存在せず、電力が供給される実験用機器1の潜在的火花発生装置(圧縮機7及び駆動モータ5)を起動する際に危険をもたらすことはない状態となっている。
そして、起動時には、第2制御装置ST2を用いたファン2の制御が適切に機能するか否かも検証されることが好ましい。
更に、第2制御装置ST2は、実験用機器1の通常運転中にファンを制御することが好ましい。
そして、検証装置UEPは、かかる場合、移行装置UEGに対して第1制御装置ST1への切替処理を指示するように構成されていることが好ましい(特に、対応する制御コマンドを有することが好ましい。)。
更に、短期的な速度上昇は、例えば、スイッチングを戻すまでの短期間(例えば1秒程度)に行われることが好ましい。
加えて、検証装置UEPは、第2制御装置ST2による制御が達成されたか否かを検証するために、短期間の速度上昇の後に、第2期間を新たに開始するように構成してあることが好ましい。
ファンの回転数が、気体のリーク時に安全な運転をもはや保証できない、臨界的な基準である所定の第3回転数を下回った場合、実験用機器1のスイッチが再び入るまで、第3ファン速度は、例えば500rpm(回転/分)とすることが好ましい。
かかる目的のために、検証装置UEPは、対応する制御コマンドを有することが好ましい。
ここで、速度センサの信号(タコメータ信号と称する場合がある。)は、最初のうちはファンの回転数がゼロに対応することになる。そして、起動装置AKEのスイッチを無効にしておくことが必要である。
従って、検証装置UEPは、これらの基準の少なくとも一つが満たされない場合、ある期間又は常時、例えば、実験用機器1のスイッチが再び入るまで、圧縮機7(電源線73を介して)及び駆動モータ5(電源線53を介して)に対する電力供給をする可能性のある起動装置AKEのスイッチ(例えばリレーであってよい)を非アクティブ又はブロックするように、構成されていることが好ましい。
しかしながら、ここで示した実験用機器101は、上述の実験用機器101とは異なり、第1検証装置UEP1と、第2検証装置UEP2とを備えている態様である。
従って、(共通)検証装置UEPが存在しない態様である。
なお、電源線UEP23は、オン/オフスイッチ10から第2検証装置UEP2まで延びている構成である。
具体的には、所定の第1基準は、安全な換気のために、所定の第1ファン速度(例えば、2500rpm)に達し、最小期間(第1期間に対応し、例えば、8秒の長さ)を維持される条件とすることが好ましい。
このように構成することにより、実験用機器の中で、危険な混合物を中和することができる。なお、所定の第1基準に関する他の実施形態を限定するものではない。
すなわち、代替的又は追加的に、所定の第1ファン速度に達すると計時動作を開始する時間計測装置を備えていることも好ましい。
なお、かかる送信された情報によれば、実験用機器の換気が達成されたことを実質的に意味する。
ここで、UEG移行装置のスイッチは、かかる目的を達成するのために、情報に基づいて切り替えられるように構成されていることが好ましい。
ここで、満足しなければならない所定の第2基準は、ファン速度が第2期間に渡って所定の第2ファン速度を下回ってはならないという条件であることが好ましい。これは、安全な基本換気のための所定の最小速度であることが好ましい。
そして、第2期間は、例えば、5秒とすることが好ましい。更に、所定の第2ファン速度は、例えば、1100rpmとすることが好ましい。
そして、このような受信と検証は、第2検証装置UEP2が行うことが好ましい。
そして、第2検証装置UEP2は、オプションのインタフェースUEP-ST2を介して、例えば、第2制御装置ST2によるファン2の制御が正しく行われたか否かを、第2期間に渡って制御が達成されたか否かを検証する構成であることが好ましい。
なお、第2検証装置UEP2と第2制御装置ST2とが共通のユニットとして構成されていることに限定されるものではない。
ここで、第2期間に渡って制御が達成された場合、すなわち所定の第2基準が満足された場合、圧縮機7(電源線73を介して)及び駆動モータ5(電源線53を介して)の電源が起動できる旨の信号が、インタフェースUEP2-AKEを介して、起動装置AKEに送信される構成とすることが好ましい。
そして、起動装置AKEは、特に、対応する信号の存在下で電源を起動することができるスイッチ、例えば、リレーを有することが好ましい。
例えば、第2検証装置UEP2は、オプションとして、ファン速度が所定の第2ファン速度(運転中の安全な基本換気のための所定の最低速度)を下回った場合に、第1制御装置ST1による短期間の速度上昇を開始するように追加構成することが好ましい。
そして、第2検証装置UEP2は、この場合の移行装置UEGに対して、第1制御装置ST1への切替処理を指示するように構成することが好ましい(特に、対応する制御コマンドを持つことが好ましい。)。
更に、短時間の回転数上昇は、スイッチバックされるまでの間(例えば1秒間)行われることが好ましい(重大な低速低下を避けるためのファン2の短時間ブースト)。
なお、第2検証装置UEP2は、第2制御装置ST2による制御が達成されたか否かを再度検証するために、短期間の速度上昇後の第2期間を新たに開始するように構成することが好ましい。
そして、漏れ等が発生して、ファン速度がもはや安全な動作を保証しないであろう所定の第3ファン速度を下回る場合に、ある期間又は常時(例えば、実験用機器101が再びスイッチオンになるまで)、ファン速度を非アクティブ化又はブロックすることが好ましい。
具体的には、第3ファン速度は、例えば、500回転/分とすることが好ましい。
そして、第2検証装置UEP2は、かかる目的を達成するために、対応する制御コマンドを有することが好ましい。
更に、速度センサの信号(タコメータ信号と称する場合がある。)は、始めにファン速度ゼロに対応しており、起動装置LFSのスイッチは、解除されていなければならない。
そして、実験用機器は、例えば、実験用機器1や実験用機器101であることが好ましい。
本発明にかかる実験用機器の実施形態に関する上述の説明のうち、該当するものについては、全面的に参照することができ、当該参照は、関連する説明を参照することができる。
なお、実験用機器1及び実験用機器101は、それぞれ、本発明による動作方法を実施するように、特に、自動的に実施するように構成してあることが好ましい。
ここで、電力を供給する他の装置としては、例えば、駆動モータ5、及び/又は、圧縮機7であるコンプレッサ、或いはディスプレイ、実験用機器の蓋用の電動開閉機構等が挙げられる。
そうでない場合は、実験用機器を停止し、自動的にスイッチを切ることが好ましい。
そして、ファンは、第1制御装置(例えば、第1制御装置ST1。)を介して制御され、特に、ハードウェアベースであることが好ましい。
更に、第1期間は、所定の第1ファン速度において、実験用機器の内部が存在する可能性のある、あらゆる冷媒から完全に又はほぼ完全に解放されるように選択されることが好ましい。
なお、換気の達成は、前述のように、代替的又は追加的に、より複雑な検証装置、例えば検証装置UEPを用いて実施することも好ましい。
なお、第2制御装置は、特に、ソフトウェア又はファームウェアベースの制御装置とすることが好ましく、制御コマンド、及び/又は、特性曲線が記憶されていることが好ましい。
その後、第4工程SC4を再度実施することが好ましい。
すなわち、オプションの追加工程SC4Bは、回数に制限を設けて実行することが好ましい。
そして、所定の第2基準がまだ満足されない場合、例えば、実験用機器(図示せず)のスイッチを切る等して、中止することが好ましい。
10:オン/オフスイッチ
101:実験用機器
103:電源線
11:ハウジング
2:ファン
21:ファンモータ
22:速度センサ
22-UEP:速度センサ及び検証装置間のインタフェース
22-UEP1:速度センサ及び第1検証装置間のインタフェース
22-UEP2:速度センサ及び第2検証装置間のインタフェース
3:内部領域
4:遠心分離機ロータ
5:駆動モータ
51:ロータシャフト
52:ロータベアリング
53:駆動モータ用電源ケーブル
6:エバポレータ(冷媒発生装置)
7:圧縮機(コンプレッサ)
73:コンプレッサ用電源線
8:凝縮器(コンデンサ)
9:ツグミ
LFS:起動装置
EX:外部電源
EXN:メインケーブル
KAE:冷却回路
KM:冷媒
OE1:初回オープニング
OE2:第2オープニング
ST1:第1制御装置
SC1:第1工程
ST13:第1制御装置の電源線
ST1-UEG:第1制御装置及び移行装置間のインタフェース
ST2:第2制御装置
SC2:第2工程
ST23:第2制御装置の電源線
ST2-UEG:第2制御装置及び移行装置間のインタフェース
SC3:第3工程
SC4:第4工程
SC4B:追加工程
SC5:第5工程
SCK:制御工程
UEG:移行装置
UEG-2:搬送装置及びファン間のインタフェース
UEP:検証装置
UEP1:第1検証装置
UEP2:第2検証装置
UEP23:第2検証装置の電源線
UEP2-AKE:第2検証装置及び起動装置間のインタフェース
UEP2-ST2 第2検証装置及び第2制御装置間のインタフェース
UEP2-UEG:第2検証装置及び移行装置間のインタフェース
UEP3:検証装置の電源線
UEP-AKE:認証機器及び起動機器とのインタフェース
UEP-ST1:検証装置及び第1制御装置間のインタフェース
UEP-ST2:検証装置及び第2制御装置間のインタフェース
UEP-UEG:検証装置及び移行装置間のインタフェース
Claims (13)
- 可燃性冷媒によって冷却される実験用機器の動作方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする実験用機器の動作方法。
-前記実験用機器の内部領域を、ファンを用いて換気する工程であって、前記ファンの制御を、第1制御装置によって、所定の第1期間に渡って行う工程。
-換気が正常に行われたか否かを、所定の第1基準に基づいて検証する工程。
-前記第1期間に渡って換気が達成された場合に、前記ファンの制御を第2制御装置に移行させる工程。
-前記ファンが前記第2制御装置によって正常に制御されているか否かを、所定の第2基準を用いて検証する工程。
-前記ファンが前記第2制御装置によって正常に制御された場合に、前記実験用機器の少なくとも一つの追加装置に電力が供給されるように電源を起動する工程。 - 前記ファンの電源は、前記内部領域を換気する前に起動されることを特徴とする請求項1に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記ファンの電源は、前記実験用機器のスイッチオン操作によって起動されることを特徴とする請求項2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記第1制御装置は、ハードウェアベースの制御装置であることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記第2制御装置は、ソフトウェアベース又はファームウェアベースの制御装置であることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記第1基準は、所定の第1ファン速度を下回らないこと、又は所定の第1ファン速度に達しないことを条件としていることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記第2基準は、所定の第2ファン速度を下回らないこと、又は所定の第2ファン速度に達しないことを条件としていることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記ファンの速度が前記所定の第2ファン速度を下回る場合に、前記ファンの速度は、前記第1制御装置によって、短時間上昇させられることを特徴とする請求項7に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記ファンの速度が、安全な換気を確保する速度としての所定の最小ファン速度よりも低い場合に、電力を供給される前記少なくとも一つの追加装置に対する電源が常時又は一時的に停止させられることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記電力を供給される前記少なくとも一つの追加装置のための電源の起動は、前記ファンの制御を前記第2制御装置へ移行した後に開始し、第2期間の経過後にのみ行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 前記実験用機器の前記内部領域を換気する前に、前記電力を供給される前記少なくとも一つの追加装置のための電源が未起動か否か、及び/又は、前記ファンの速度の検出が適切に機能しているか否かを検証することを特徴とする請求項1又は2に記載の実験用機器の動作方法。
- 可燃性冷媒によって冷却される実験用機器であって、
以下構成として、
-前記実験用機器の内部領域を換気するように構成されたファンと、
-前記内部領域の換気が第1期間に渡って行われるように構成された前記ファンを制御する第1制御装置と、
-換気が第1期間に達成されたか否かを、所定の第1基準を用いて検証するように構成された検証装置と、
-前記ファンを制御するように構成された第2制御装置と、
-前記第1期間に渡って換気が達成された場合に、前記ファンの制御を前記第2制御装置に移行させるように構成された移行装置と、
-前記ファンが前記第2制御装置によって正常に制御されたときに、前記実験用機器における少なくとも一つの追加装置に電力供給する電源を起動するように構成されている起動装置と、
を備えており、
前記検証装置は、前記第2制御装置によって、前記ファンが正常に制御されているか否かを、所定の第2基準に基づいて検証するように追加的に構成されているか、又は、前記実験用機器は、前記ファンが、前記第2制御装置によって正常に制御されているか否かを、所定の前記第2基準に基づいて検証するように構成されている第2検証装置を更に備えていることを特徴とする実験用機器。 - 前記実験用機器が、実験用冷凍機器又は実験用遠心分離機であることを特徴とする請求項12に記載の実験用機器。
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CN202565643U (zh) | 2012-02-09 | 2012-11-28 | 天津开发区兰顿油田服务有限公司 | 隔爆型壳体的正压排风控制装置 |
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