(57)【要約】【課題】アクチュエータの形式の数を制限しない流体バルブを提供する。【解決手段】流体バルブ（２）は、流体入口（１０ａ）及び流体出口（１０ｂ，１０ｃ）を有し、バルブ軸（Ａ）を有するバルブハウジング（４）を備える。入口（１０ａ）及び出口（１０ｂ）は、壁（１４）に配列される。バルブ（２）は、回転バルブ本体（８）をさらに備える。回転バルブ本体（８）は、円錐台バルブ本体壁（１６）と、バルブ本体壁（１６）を通る入口バルブ本体開口部（２８ａ）または出口バルブ本体開口部（２８ｂ）とを備え、バルブ本体（８）は、入口（１０ａ）及び出口（１０ｂ，１０ｃ）を、入口バルブ本体開口部（２８ａ）または出口バルブ本体開口部（２８ｂ）を介して選択的に連通させるように、バルブ軸（Ａ）を中心に回転可能である。入口バルブ本体開口部（２８ａ）または出口バルブ本体開口部（２８ｂ）は、バルブ軸（Ａ）の方向に延在するスロットである。【選択図】図２
2020085241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体バルブ（２）であって、
少なくとも１つの流体入口（１０ａ）及び少なくとも１つの流体出口（１０ｂ，１０ｃ）を有し、バルブ軸（Ａ）を有するバルブハウジング（４）であって、前記流体入口（１０ａ）及び前記流体出口（１０ｂ）の少なくとも１つは、前記バルブ軸（Ａ）を中心に周方向に延在する壁（１４）に配列される、バルブハウジング（４）と、
前記バルブ軸（Ａ）を中心に回転するように、前記バルブハウジング（４）内に配置された回転バルブ本体（８）と、
を備え、
前記回転バルブ本体（８）は、円錐台バルブ本体壁（１６）と、前記バルブ本体壁（１６）を通る少なくとも１つの入口バルブ本体開口部（２８ａ）または出口バルブ本体開口部（２８ｂ）とを備え、前記バルブ本体（８）は、前記バルブハウジング入口（１０ａ）及び前記バルブハウジング出口（１０ｂ，１０ｃ）を、前記少なくとも１つのバルブ本体開口部（２８ａ，２８ｂ）を介して選択的に連通させるように、前記バルブ軸（Ａ）を中心に回転可能であり、
前記少なくとも１つの入口バルブ本体開口部（２８ａ）または出口バルブ本体開口部（２８ｂ）は、前記バルブ軸（Ａ）の方向に延在するスロットである、流体バルブ（２）。
【請求項２】
前記スロットの軸方向長さと周方向幅との比として定義される前記スロットのアスペクト比は、少なくとも３：１、例えば、少なくとも４：１、例えば、少なくとも５：１である、請求項１に記載の流体バルブ（２）。
【請求項３】
前記バルブハウジング（４）と前記バルブ本体壁（１８）との間に介在する密封要素（４０）をさらに備え、
前記密封要素（４０）は、前記円錐台バルブ本体壁（１８）を受容する円錐形内部表面（４２）を有し、
前記密封要素（４０）は、前記ハウジング入口（１０ａ）または前記流体出口（１０ｂ）と整列する密封要素開口部（５４）を有する、請求項１または請求項２に記載の流体バルブ（２）。
【請求項４】
前記密封要素（４０）は、開口終端円錐台スリーブを備える、請求項３に記載の流体バルブ（２）。
【請求項５】
前記バルブハウジング（４）は、前記密封要素（４０）を受容する円錐台内部表面（４６）を有する、請求項３または請求項４に記載の流体バルブ（２）。
【請求項６】
前記密封要素（４０）は、低摩擦材料から作成される、請求項３、請求項４または請求項５に記載の流体バルブ（２）。
【請求項７】
前記バルブハウジング（４）から及び前記バルブハウジング（４）に流体を導くように、前記少なくとも１つのバルブハウジング入口（１０ａ）及びバルブハウジング出口（１０ｂ，１０ｃ）に搭載される各々の円筒流体コネクタ（６ａ，６ｂ，６ｃ）を備え、
例えば、各々のコネクタ（６ａ，６ｂ，６ｃ）の流体断面積は、前記対応するバルブ本体開口部（２８ａ，２８ｂ）の断面積と実質的に同じである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）。
【請求項８】
前記流体コネクタ（６ａ，６ｂ，６ｃ）は、前記バルブハウジング壁（１４）を通って延在し、前記密封要素（４０）と密封係合し、随意に、対応する密封要素開口部（５４）と密封係合する、請求項３〜６のいずれかに従属する請求項７に記載の流体バルブ（２）。
【請求項９】
前記バルブハウジング入口（１０ａ）は、前記バルブ本体（８）によって閉鎖可能ではない、請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１０】
前記バルブハウジング入口（１０ａ）は、前記バルブハウジング（４）の一方の軸端（１２）に配置され、前記バルブハウジング（４）の軸方向に整列する、請求項９に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１１】
前記バルブハウジング（４）の一方の軸端（１２）に搭載され、前記バルブ本体（８）を前記バルブハウジング（４）に軸方向に付勢し、前記密封要素（４０）に接触させるように付勢する、付勢要素（６０）を備え、
前記付勢要素（６０）は、例えば、１つまたは複数の環状ばねを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１２】
前記付勢要素（６０）は、前記バルブハウジング入口（１０ａ）とバルブ本体（８）の一端との間に搭載される、請求項１０または請求項１１に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１３】
前記バルブ本体に対する全ての入口及び出口は、前記バルブ本体（８）の前記周壁（１４）にある、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１４】
前記バルブハウジング（８）は、前記バルブハウジング（８）の端に軸状開口部（７４）を備え、
前記軸状開口部（７４）は、前記バルブ本体（８）をアクチュエータ（７８）に結合するように、前記バルブ本体（８）上でカップリング（７６）と整列する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の流体バルブ（２）と、前記バルブ本体（８）を回転するように、前記バルブ本体（８）に結合されるアクチュエータ（７８）とを備える流体バルブアセンブリであって、前記アクチュエータは、例えば、回転ソレノイド、リニアソレノイド、ステッピングモータ、油圧アクチュエータ、または空気圧式アクチュエータである、流体バルブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体バルブ、例えば、３ポート、３位置の流体バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体バルブは、一般的に、入口ポート及び出口ポートを有するバルブハウジングと、バルブハウジング内のポートを選択的に開閉し、ひいては、異なるポート間で流体を指向するように、またはポート間で流体流動を防ぐように、バルブハウジング内で回転可能である回転バルブ本体と、を備える。係るバルブの例は、３ポート、３位置のバルブである。係るバルブに関して、一般的に、ポートの接続を変更するバルブ内に形成される円筒チャネルを伴う回転ボール要素がある。一般的に、ポートは９０度の間隔で離れており、バルブの各位置の変更は、ボール要素の９０度の回転を必要とし、当該バルブの３つの回転位置全てを対象とするには、合計で１８０度の回転を可能にすることが必要である。必要とされるこの大きな回転運動は、ボール要素を回転させるために使用され得るアクチュエータの形式の数を制限し得る。また、位置間のボール要素の運動は遅くなり得ることを意味し得る。
【発明の概要】
【０００３】
第１の態様から、本開示は、少なくとも１つの流体入口及び少なくとも１つの流体出口を有し、バルブ軸を有するバルブハウジングを備えてなる流体バルブを提供する。入口及び出口の少なくとも１つは、バルブ軸を中心に周方向に延在する壁内に配列される。バルブは、バルブ軸を中心に回転するように、バルブハウジング内に配列される回転バルブ本体をさらに備える。回転バルブ本体は、円錐台バルブ本体壁と、円錐台バルブ本体壁を通る少なくとも１つの入口バルブ本体開口部または出口バルブ本体開口部とを備える。バルブ本体は、バルブハウジング入口及びバルブハウジング出口を、少なくとも１つのバルブ本体開口部を介して選択的に連通させるように、バルブ軸を中心に回転可能である。少なくとも１つの入口バルブ本体開口部または出口バルブ本体開口部は、バルブ軸（Ａ）の方向に延在するスロットである。
【０００４】
スロットの軸方向長さと周方向幅との比として定義されるスロットのアスペクト比は、少なくとも３：１であり得る。いくつかの実施形態では、アスペクト比は、少なくとも４：１、例えば、少なくとも５：１である。
【０００５】
バルブは、さらに、バルブハウジングとバブル本体壁との間に介在する密封要素を備え得る。密封要素は、円錐台バルブ本体壁を受容する円錐形内部表面と、当該壁内に、及びハウジング入口またはハウジング出口と整列する密封要素開口部とを備える。
【０００６】
密封要素は、開口終端円錐台スリーブを備え得る。
【０００７】
バルブハウジングは、密封要素を受容する円錐台内部表面を有し得る。
【０００８】
密封要素は、低摩擦材料、例えばＰＴＦＥから作成され得る。
【０００９】
バルブは、さらに、バルブハウジングから及びバルブハウジングに流体を導くように、少なくとも１つのバルブハウジング入口及び出口に搭載される各々の円筒流体コネクタを備え得る。
【００１０】
各々のコネクタの流体断面積は、対応するバルブ本体開口部の断面積と実質的に同じであり得る。
【００１１】
流体コネクタは、バルブハウジング壁を通って延在し、密封要素と密封係合し得る。コネクタは、随意に、対応する密封要素開口に延在し得る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、バルブハウジング入口は、バルブ本体によって閉鎖可能ではない。
【００１３】
バルブハウジング入口は、バルブハウジングの一方の軸端に配列され、バルブハウジングの軸方向に整列し得る。
【００１４】
バルブは、さらに、バルブ本体をバルブハウジングに軸方向に付勢し、密封要素に接触させるように、バルブハウジングの一方の軸端に搭載される付勢要素を備え得る。
【００１５】
付勢要素は、随意に、１つまたは複数の環状ばねを備え得る。
【００１６】
付勢要素は、バルブハウジング入口とバブル本体の一端との間に搭載され得る。
【００１７】
いくつかの実施形態では、バルブ本体に対する全ての入口及び出口は、バルブ本体の周壁にあり得る。
【００１８】
バルブハウジングは、その端に軸状開口部を備え得る。開口部は、バルブ本体をアクチュエータに結合するように、バルブ本体上でカップリングと整列する。
【００１９】
本開示は、また、上記に説明した流体バルブと、バルブ本体を回転するように、バルブ本体に結合されたアクチュエータとを備える、流体バルブアセンブリに延在する。
【００２０】
アクチュエータは、例えば、回転ソレノイド、リニアソレノイド、ステッピングモータ、油圧アクチュエータ、または空気圧式アクチュエータであり得る。
【００２１】
ここで、本開示のいくつかの実施形態を、添付の図面を参照しながら単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示による、３ポートの流体バルブの実施形態の斜視図。
【図２】図１の流体バルブの拡大分解斜視図。
【図３】図１の流体バルブの垂直斜視断面図。
【図４】図１の流体バルブを通る水平斜視断面図。
【図５】図１の流体バルブを通る垂直断面図。
【図６】第１の回転位置における、図１の流体バルブを通る水平断面図。
【図７】第２の回転位置における、図１の流体バルブを通る水平断面図。
【図８】第３の回転位置における、図１の流体バルブを通る水平断面図。
【図９Ａ】本開示による、第２の３ポートの流体バルブの斜視図。
【図９Ｂ】図９Ａの流体バルブを通る水平断面図。
【図１０Ａ】本開示による、４つのポートの流体バルブの斜視図。
【図１０Ｂ】図１０Ａの流体バルブを通る水平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図８を参照すると、本開示に従った第１の流体バルブ２が示されている。流体バルブ２は、バルブハウジング４に搭載される複数の流体コネクタ６ａ、６ｂ、６ｃを有するバルブハウジング４を備える。この実施形態では、コネクタ６ａは流体入口コネクタである一方、コネクタ６ｂ、６ｃは流体出口コネクタである。したがって、使用中、流体入口コネクタ６ａは流体源に結合され得るものであり、流体出口コネクタは流体が必要なシステムに結合される。
【００２４】
例えば、図２及び図３に見ることができるように、回転バルブ本体８は、入口コネクタ６ａに流入する流体を出口コネクタ６ｂ、６ｃに選択的に分配するように、バルブハウジング４内に回転可能に搭載される。
【００２５】
例えば、図２及び図３に見ることができるように、バルブハウジング４は縦軸Ａを画定し、回転バルブ本体８は縦軸Ａを中心に回転する。バルブハウジング４は、その下側軸端１２にある流体入口１０ａと、本実施形態では、２つの流体出口１０ｂ、１０ｃとを備える。流体出口１０ｂ、１０ｃは、バルブ軸Ａを中心に周方向に延在する壁１４内に形成される。さらに下記に説明するように、各々の流体入口１０ａ及び出口１０ｂ、１０ｃは、各々の流体コネクタ６ａ、６ｂ、６ｃに連通する。バルブハウジング４の下端１２は、入口コネクタ６ａによって閉鎖される。
【００２６】
回転バルブ本体８は、バルブ軸Ａを中心に回転するように、バルブハウジング４内に配列される。図２から見ることができるように、回転バルブ本体８は、内部チャンバ１８を画定する円錐台バルブ本体壁１６を備える。壁１６は、示されるように、一定の厚さを有し、略平行な内側表面及び外側表面を有し得る。代替実施形態では、壁１６の厚さは、軸方向に変化し得る。回転バルブ本体８の上端２０は上壁２２によって閉鎖される一方、回転バルブ本体８の底端２４は開いている。
【００２７】
入口開口部２６は、バルブ本体８の底端２４で画定される。例えば、図６に見ることができるように、複数の（この実施形態では、４つの）出口開口部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、各々の流体出口１０ｂ、１０ｃと選択的に回転整列または回転不整列となり、バルブハウジング流体入口１０ａからバルブハウジング流体出口１０ｂ、１０ｃへとバルブ本体８の内部チャンバ１８を介して流体が通過することが可能となるように、バルブ本体壁１６を介して形成されている。この実施形態では、出口開口部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは対で配列され、開口部２８ａ、２８ｂは流体出口１０ｂと関連付けられ、開口部２８ｃ、２８ｄは流体出口１０ｃと関連付けられる。この実施形態では、開口部２８ａ、２８ｄは共通軸に沿って配列され、開口部２８ｂ、２８ｃは、各々、開口部２８ａ、２８ｄから４５度の角度で配列される。バルブ本体８の様々な動作位置は、さらに下記に説明される。
【００２８】
円錐形バルブ本体壁１６の出口開口部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、それぞれ、バルブ軸Ａの方向に延在するスロットとして形成される。したがって、各スロットのアスペクト比（すなわち、スロットの最大縦方向長さＬとその最大周方向幅Ｗとの比）は、１：１よりも大きい。アスペクト比は、一般的に、２：１〜１０：１の領域の範囲内であり、必要な出口開口部２８の数に応じて、例えば、少なくとも３：１、例えば、少なくとも４：１、例えば、少なくとも５：１であり得る。スロットは随意に、示されるような随意に正確な上端及び下端を伴う、示されるような平行側壁を有し、それによって、そのスロットは、細長い楕円形またはレーストラックの形状に似ている。スロット形状の開口部２８の重要性は、さらに下記に説明される。
【００２９】
流体バルブ２は、さらに、バルブハウジング４とバブル本体８との間に介在する密封要素４０を備える。密封要素４０は、バルブ本体８とバルブハウジング４との間の境界を密封するように働く。密封要素４０は、また、バルブハウジングとバルブ本体８との間の摩擦を減らすベアリングとしての役割を果たし得る。この目的のために、密封要素は、低摩擦材料、例えばＰＴＦＥから作成され得る。他の材料は、また、好適な密封特性及び支持特性を提供し得る。
【００３０】
この実施形態の密封要素４０は、開口終端円錐台スリーブとして形成される。密封要素は、円錐台バルブ本体壁１６を受容及びそれと噛合するための円錐形内部表面４２を有する。密封要素４０は、また、バルブハウジング壁１４の円錐形内部表面４６上で受容され、円錐形内部表面４６と噛合する、円錐形外側表面４４を有する。したがって、噛合密封表面は、各々、密封要素４０と、バルブ本体８及びバルブハウジング４との間に形成される。
【００３１】
図５に最良に見ることができるように、密封要素４０の上端４８は、バルブハウジング４の上側壁５２に形成されるカウンターボア５０の内部に位置する。
【００３２】
例えば、図２から見ることができるように、密封要素４０は、該密封要素４０に形成される２つの密封要素開口部５４を有する。これらの密封要素開口部５４は、整列し、バルブハウジング出口１０ｂ、１０ｃと連通し、バルブ本体出口開口部２８ａ・・・２８ｄと同様の形状及びサイズを有する。
【００３３】
出口コネクタ６ｂ、６ｃは、それぞれ、コネクタ６ｂ、６ｃの基部６２ｂ、６２ｃから延在するリップ６０ｂ、６０ｃを備える。リップ６０ｂ、６０ｃは、バルブハウジング出口１０ｂ、１０ｃを通って、密封要素開口部５４に延在する。リップ６０ｂ、６０ｃは、開口部５４との密封接触部を形成する。例えば、リップ６０ｂ、６０ｃは、開口部５４との押し込み部を形成し得る、または、シール剤によって開口部５４に取り付けられ得る。接続基部６２ｂ、６２ｃは、好適に、接着剤またはファスナ等の好適な手段によって、バルブハウジング４上に形成される受容パッド６４に搭載され得る。
【００３４】
コネクタ６ｂ、６ｃは、それぞれ、略円筒セクション６６ｂ、６６ｃからスロット形状リップセクション６０ｂ、６０ｃに変形（ｍｏｒｐｈ）する形状を有する。フレア状に広がる移行セクション６８は、コネクタ６ｂ、６ｃの内部で圧力損失を最小にするように、２つのセクションを接合する。
【００３５】
上記に説明したように、バルブハウジング４の下端１２は、入口コネクタ６ａによって閉鎖される。図５に見ることができるように、入口コネクタ６ａは、また、コネクタ基部６２ａから延在するリップ６０ａを備える。リップ６０ａはバルブハウジング４の下端１２に形成されるボア１０の内部で係合し、バルブハウジング４の下端１２を閉じるように、好適に、ボア１０の中に固定される。例えば、リップ６０ａ及びボア６６はねじ係合するように締められ得るが、コネクタ６ａは、他の実施形態では、接着剤またはファスナで取り付けられ得る。リップ６０ａは、バルブハウジング４と一体的に、または、バルブハウジング４に搭載される個別の構成要素として形成され得る。
【００３６】
開示された実施形態では、リップ６０ａの上端は、密封要素４０の下端７０と係合しない。ねじシーラントまたはＯリング等の追加的密封は、リップ６０ａと密封要素４０の下側との間に設けられ得る。
【００３７】
バルブ本体８を軸方向上向きに付勢するために、１つまたは複数の付勢要素７２、この実施形態では、複数の環状円盤ばね７２は、コネクタ基部６２ａとバルブ本体８の底端２４との間に配列される。必要に応じて、付勢要素７２の他の形態を使用し得る。例えば、様々な実施形態では、付勢要素７２は、コイルばね、ばね座金、波形ばね等であり得る。付勢要素７２は、利点をもたらすように、バルブ２への流体の流動を遮断しないような環状の構成である。
【００３８】
付勢要素７２は、バルブ本体８を、バルブハウジング４へと軸方向に付勢するとともに、密封要素４０に接触させる。これにより、バルブ本体８と密封要素４０との間の良好な密封係合が確実となる。バルブ本体８及び密封要素４０の噛合円錐形表面１６、４４は補完形状であり、それにより、接触の良好なエリアがバルブ本体８と密封要素４０との間に存在し、密封効果を最大にする。
【００３９】
付勢要素７２は、さらに、密封要素４０の円錐形外側表面４４を付勢し、バルブハウジング壁１４の円錐形内側表面４６と密封接触させるように働く。これにより、密封要素４０とバルブハウジング４との間の良好な密封係合が確実となる。密封要素４０の円錐形外側表面４４及びバルブハウジング壁１４の円錐形内側表面４６は補完形状であり、それにより、接触の良好なエリアが密封要素４０とバルブハウジング４との間に存在し、密封効果を最大にする。
【００４０】
上記に説明したように、上端４８は、バルブハウジングのカウンターボア５０内に受容される。バルブハウジング４、密封要素４０、及びバルブ本体８の相互係合円錐形表面の間の圧力を誘導するように付勢要素７２の全付勢力が使用されることを確実にするために、密封要素４０がバルブ２の通常動作中にカウンターボア５０内で底離れ(ｂｏｔｔｏｍ  ｏｕｔ）しないようにすれば有利となり得る。
【００４１】
しかしながら、ある実施形態では、例えば、環境条件（温度）、汚染、異常流圧等に起因して、円錐形表面間の圧力（及び関連の摩擦）が適切な動作に対して異常に高くなり得るときには、摩擦制限機構を提供するために、密封要素４８とカウンターボア５０の基部との間に、いくらかの接触が許容されても良い。この場合、カウンターボア５０内の密封要素４８の底離れにより、円錐形表面間の摩擦が軽減され、さもなければ、摩擦が過度に高くなり、バルブ本体８が適切に回転することができないことがある。
【００４２】
加えて、上記のような同じ理由のためには、バルブ本体８は、バルブハウジング４の上側壁５２に正常に係合すべきではない。
【００４３】
バルブハウジング４の上側壁５２が開口部７４を備えて形成されていることが、例えば、図１及び図３から見ることができる。バルブ本体８の上側壁２２は、開口部７４に延在する駆動カップリング７６、例えば、スプラインカップリング、六角形または四角形カップリングを備えて形成される。代替の実施形態では、カップリング７６は、バルブ本体８の上側壁２２からというよりはむしろ、バルブ本体８の上側壁２２に延在するように形成され得る。この駆動カップリング７６は、バルブ本体８を回転させるために、図１に概略的に示される回転アクチュエータ７８にバルブ本体を結合するように使用される。
【００４４】
アクチュエータ７８は、回転ソレノイドまたは回転ステッピングモータ等の回転アクチュエータであり得る。代わりに、アクチュエータ７８は、ラック及びピニオン機構等の適切な機構を介して駆動カップリング７６に結合されるリニアアクチュエータであり得る。
【００４５】
バルブ２の全体構造を説明したが、ここで、その動作を説明する。
【００４６】
説明されるバルブ２は、流体入口１０ａが常に開いており、バルブ本体８によって閉鎖されていないものである。したがって、バルブ２は、流体源から１つまたは複数の選択された目的地まで流体を分配するように使用され得る。
【００４７】
図６〜図８に示されるように、バルブ２は３つの位置を有する。図６に示される第１の位置では、バルブ本体８は、バルブハウジング流体出口１０ｂ、１０ｃと整列するような反対側出口２８ａ、２８ｄを備えて配置される。これは、バルブハウジング入口１０ａを通ってバルブ２に流入する流体が、バルブハウジング出口１０ｂ、１０ｃに均等に分配されることを意味する。バルブ本体８の流体出口２８ａ、２８ｄが同じ寸法であるとき、出口２８ａ、２８ｄのそれぞれにわたる圧力降下が同じであり、流体出口１０ｂ、１０ｃの両方に同じ流量が流れることを可能にする。この点では、流体出口２８ａ・・・２８ｄのそれぞれの断面積は、利点をもたらすように、コネクタ６ｂ、６ｃの断面積と同じである。したがって、バルブ２を通る流れが詰まることなく、円筒流路を伴う従来式ボールバルブのように、バルブを介して、同じ流量が達され得る。
【００４８】
バルブ本体が図７の位置まで反時計回り方向に４５度まで回転するときには、流体出口２８ａ、２８ｄ（４５度未満の角度だけ、周方向に延在する）は、バルブハウジング流体出口１０ｂ、１０ｃと完全に整列しないで移動する。バルブ本体出口２８ｃはバルブハウジング出口１０ｂと整列しないままであるが、バルブ本体流体出口２８ｂはバルブハウジング出口１０ｃと整列して移動する。したがって、流体は、バルブハウジング入口６ａからバルブハウジング出口１０ｃに流れ得る。
【００４９】
他方では、バルブ本体が図６に示される位置から図８の位置まで時計回り方向に４５度まで回転するときには、流体出口２８ａ、２８ｄは、もう一度、バルブハウジング流体出口１０ｂ、１０ｃと完全に整列しないで移動する。バルブ本体出口２８ｂはバルブハウジング出口１０ｃと整列しないままであるが、バルブ本体流体出口２８ｃはバルブハウジング出口１０ｂと整列して移動する。したがって、流体は、バルブハウジング入口１０ａからバルブハウジング出口１０ｂに流れ得る。
【００５０】
したがって、９０度の回転運動だけの場合、入口１０ａから、出口１０ｂ、１０ｃのいずれか一方に、流体を選択的に送ることができる。これは、従来のボール形式のバルブの１８０度の必要な移動と比較される。当然のことながら、バルブ本体流体出口２８がバルブハウジング流体出口１０ｂ、１０ｃと整列するのに必要なバルブ本体の回転量は、バルブ２の特定構成によって決定される。必要な移動量は、４５度よりも小さい、または４５度よりも大きい場合がある。
【００５１】
これは、バルブ本体８内のスロット形状開口部２８ａ・・・２８ｄの使用によって可能になる。スロット形状に起因して、円筒通路を有する従来のボールバルブで使用されるような円形開口部と同じ断面積に関して、バルブ本体８の角回転の減少が動作位置間で変化することが要求され得るように、開口部２８ａ・・・２８ｄは、より近くに一緒に設置され得る。これは、いくつかの観点で潜在的に利点をもたらす。第１に、より小さい回転運動が要求され得るため、より広い範囲のアクチュエータを潜在的に使用し得る。例えば、回転ソレノイド等の比較的小さいストロークのアクチュエータを使用し得る。それは、また、多くの開口部２８ａ・・・２８ｄはバルブ本体８内に提供され得ることを意味し、これは、流体が多くの目的地に潜在的に送られ得ることを意味する。
【００５２】
上記に説明したように、図１の実施形態では、バルブハウジング入口１０ａは、バルブハウジング４の軸方向に配列される。しかしながら、バルブ２は、入口１０ａおよび出口１０ｂ、１０ｃが同じ平面に配列されるように配列され得る。係るバルブ１０２は、図９Ａ及び図９Ｂに示されている。
【００５３】
この実施形態では、バルブハウジング１０４の下端１１２は、付勢要素、バルブ本体１０８、及び密封要素１４０を保持するように働くキャップ１８０によって閉鎖され得る。図９Ｂから見ることができるように、バルブ本体は、入口１１０ａを出口１１０ｂ、１１０ｃに選択的に連通させる４つの開口部１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄを備える。
【００５４】
図９Ｂに示される位置では、バルブ１０２は閉鎖構成にあり、バルブ本体壁１１６の一部は入口１１０ａを閉鎖している。バルブ本体１０８が時計周りに４５度回転する場合、入口１１０ａは、開口部１２８ｂ、１２８ｃを介して、出口１１０ｂと接続される。バルブ本体１０８が反時計周りに４５度回転する場合、入口１１０ａは、開口部１２８ｂ、１２８ｃを介して、出口１１０ｃと接続される。
【００５５】
また、図１のバルブは２つの流体出口１０ｂ、１０ｃを示しているが、より多くの出口が提供され得る。係るバルブ２０２は図１０Ａ及び図１０Ｂに示され、流体入口２１０ａ及び３つの流体出口２１０ｂ、２１０Ｃ、２１０ｄが提供される。４つのバルブ本体開口部２２８ａ、２２８ｂ、２２８ｃ、２２８ｄは、入口２１０ａを出口２１０ｂ、２１０ｓ、２１０ｄに選択的に連通させるために、バルブ本体２０８内に提供される。
【００５６】
図１０Ｂに示される位置では、入口２１０ａは、バルブ本体開口部２２８ａ、２２８ｃを介して、流体出口２１０ｃ、２１０ｄと流体連通する。バルブ本体１０８が時計周りに４５度回転する場合、入口２１０ａは、バルブ本体開口部２２８ｂ、２２８ｄを介して、流体出口２１０ｂ、２１０ｄと接続される。
【００５７】
バルブ本体２０８が採用し得る入口及び出口の特定の構成ならびに位置の数は、バルブ２０２を通って必要な流量分布に従って選ばれ得る。
【００５８】
広い範囲のバルブ構成が本開示の原理を使用して可能であることが理解されるであろう。また、バルブの組み立ては、入れ子式バルブ本体８、密封要素４０、及びバルブハウジング４の長所によって容易になる。密封要素４０及びバルブ本体８は、単に、一端からバルブハウジング４に挿入され得るものであり、次に、当該端は、必要に応じて、キャップまたはコネクタによって閉鎖される。
【００５９】
密封要素４０に対するバルブ本体８の付勢は、バルブ本体８を位置付けることと、構成要素間の良好な密封を確実にすることとの両方をもたらす。加えて、密封要素４０は、バルブ２の内部の良好な密封を確実にするだけではなく、バルブ本体８用のベアリングとしても働き得る。
【００６０】
様々なバルブ構成要素の材料は、任意の特定の適用に適合するように選ばれ得る。例えば、バルブハウジング４及びバルブ本体８は、金属、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムであり得る。同様に、円盤ばね６０は、金属、例えば、ステンレス鋼であり得る。密封要素４０は、ポリマー材料、例えばＰＴＦＥから作成され得る。
【００６１】
上記に説明した実施形態が単に例示的であることが理解され、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な修正がその実施形態にされ得ることを認識するであろう。
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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