(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含む筐体用のベントシステムであって、システムが、ベントモジュールとフロー制御モジュールとを含み、
ベントモジュールが、吸着剤を含み、
フロー制御モジュールが、ベントモジュールと結びつき、かつ、第一の方向及び第一の方向の反対である第二の方向にバルブを通じて空気が流れることを可能にするインナーチャンネルを有するバルブを含み、筐体から吸着剤へのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働き、
バルブが、テーパー部分と、テーパー部分を通るインナーチャンネルとを規定し、テーパー部分及びインナーチャンネルは細長いスロットにおいて終結し、バルブは、バルブのスロット側の端部が直接液体の流れに面していないときに、第一及び第二の方向においてバルブのインナーチャンネルを通じてエアフローするように開いたままであり、かつ、バルブのスロット側の端部が直接液体の流れに面しているときに、吸着剤へのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働くように細長いスロットにおいて選択的に閉じるようにインナーチャンネルが適合しており、フロー制御モジュールが、ベントモジュールに取り付けられたモジュラー要素であり、バルブが、ゼロのクラッキング圧で第一の方向及び第二の方向の両方においてエアフローを許容するように開いたままである、ベントシステム。
【請求項２】
バルブが、２５ショアＡより大きいショア硬度を有するエラストマー材料で形成された、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項３】
バルブが、石油化学潤滑剤に対するバリアとして働くように適合している、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項４】
インナーチャンネルと流体的に接続された通路と、通路を横断するメンブレンとをさらに含み、メンブレンが、ガス透過性で水不透過性のメンブレンである、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項５】
インナーチャンネルと流体的に接続された通路と、通路を横断するメンブレンとをさらに含み、メンブレンが、ｅＰＴＦＥ材料で形成された、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項６】
細長いスロットが、５ｍｍ以下のスロット幅と、０．２５ｍｍ以下のスロット厚みと、４５度以上の直交でない端部面取り角とを規定する、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項７】
バルブが、５度〜８０度のテーパー角度を有するテーパーセクションを規定するインナーチャンネルを有する、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項８】
ベントモジュールが、フロー制御モジュールの部分を形成している、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項９】
フロー制御モジュールが、ベントモジュールのハウジング内に配置された、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項１０】
フロー制御モジュールが、ベントモジュールのハウジングに固定されたコネクターを含み、フロー制御モジュールのバルブがコネクター内に位置している、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項１１】
さらに、前記インナーチャンネル内に配置された挿入部を含む、請求項１に記載のベントシステム。
【請求項１２】
前記インナーチャンネルが角を含み、前記挿入部が前記角において前記インナーチャンネルに係合している、請求項１１に記載のベントシステム。
【請求項１３】
さらに、前記挿入部は、前記インナーチャンネルを通るエアフローを許容する前記挿入部と前記インナーチャンネルとの間の少なくとも１つの空間を規定するような形状であり、かつ、前記挿入部が、前記バルブ本体の前記テーパー部分を締め付けたときに、前記インナーチャンネルに係合し、かつ前記空間をシールするように適合している、請求項１２に記載のベントシステム。
【請求項１４】
液体を含む筐体と、
前記筐体、通路に維持されたメンブレン、及び通路に維持された吸着剤と空気で連通している通路を規定するハウジングを含むベントモジュールと、
ベントモジュールと結びつき、空気が第一の方向において筐体からベントモジュールを通り、また第一の方向の反対である第二の方向に流れることを可能にしつつ、筐体からのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働くインナーチャンネルを有するバルブを含むフロー制御モジュールとを含み、
バルブが、テーパー部分を規定し、テーパー部分及びテーパー部分を通るインナーチャンネルは細長いスロットにおいて終結し、バルブは、バルブのスロット側の端部が直接液体の流れに面していないときに、第一及び第二の方向においてバルブのインナーチャンネルを通じてエアフローするように開いたままであり、かつ、バルブのスロット側の端部が直接液体の流れに面しているときに、吸着剤へのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働くように細長いスロットにおいて選択的に閉じるようにインナーチャンネルが適合しており、バルブが、ゼロのクラッキング圧で第一の方向及び第二の方向の両方においてエアフローを許容するように開いたままであり、フロー制御モジュールが、ベントモジュールに取り付けられたモジュラー要素である、ベントシステム。
【請求項１５】
筐体が機械装置の空間であり、液体が潤滑剤である、請求項１４に記載のベントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本開示は筐体のベント用のシステム、方法、及びデバイスの実施態様に関する。幾つかの実施態様は、より具体的には、例えば機械装置及び潤滑剤を含む筐体等の合成又は非合成のオイルベース製造物を含む筐体のベントに関する。
【０００２】
ガス透過性で液体不透過性のベントは、自動車産業において多くの用途、例えば、ハウジング内部と周囲環境との間の均圧化が望まれる電気部品ハウジング、ギアハウジング、車体及びブレーキハウジング等で使用されている。ギアボックスハウジング及び車軸等の機械装置の筐体は、熱サイクルに曝されることが多い。機械装置が運転されると、潤滑剤及び内部の空気の温度が上昇し始め、筐体中で空気圧が上昇する。機械装置が停止すると、温度と圧力は筐体内で降下する。ベントは、液体、ほこり、ちり粒子又は他の望ましくない汚染物質からハウジングの内部をシールしつつ、均圧化を容易にするという２つの目的で用いられることが多い。種々の自動車ハウジングから水又は他の汚染物質を排除することができないと、例えばハウジングの内部の損傷、ハウジング中の部品の損傷、又は機械装置の性能の低下等の他の望ましくない結果をもたらす可能性がある。
【０００３】
幾つかの機械装置のベントは、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）メンブレンを用い、ベントは、通路を有する本体、及び通路を被覆するガス透過性で水分不透過性のｅＰＴＦＥメンブレン、及び機械装置の空間とｅＰＴＦＥメンブレンとの間の通路内に配置された潤滑剤エアロゾルの吸着のための繊維状吸着剤とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、幾つかの実施態様に係る解体された状態のベントシステムの斜視図、すなわち等角図である。
【図２】図２は、幾つかの実施態様に係る、断面図が長手方向軸に沿う、解体された状態の図１のベントシステムの部分の拡大断面図である。
【図３】図３は、幾つかの実施態様に係る図１のベントシステムのバルブの等角図である。
【図４】図４は、幾つかの実施態様に係る、断面図がバルブに沿う長手方向をとる、図３のバルブの断面図である。
【図５】図５は、幾つかの実施態様に係る図３のバルブの端面図である。
【図６】図６は、幾つかの実施態様に係る、断面図がバルブに沿う長手方向をとる、図３に示されたものと類似するバルブ構造の断面図である。
【図７】図７は、幾つかの実施態様に係るバルブ動作を示す概略図である。
【図８】図８は、幾つかの実施態様に係る図１のシステムで用いられる別のバルブ及び別のベントモジュール本体を示す透視図である。
【図９】図９は、ダックビルバルブである別のバルブを示す。
【図１０】図１０は、本開示の側面の例示的な実施態様に係るダックビルバルブの挿入部の斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本開示の側面の例示的な実施態様に係る、ダックビルバルブ中に配置された図１０の挿入部の斜視図である。
【図１２】図１１（ｂ）は、本開示の側面の例示的な実施態様に係る、ダックビルバルブ中に配置された図１０の挿入部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
ここで記載される種々の実施態様は、例えば耐用年数及び全体のベントシステムの性能を向上させるフロー制御モジュールを使用する筐体を含む、液体のベント用のシステム、方法、及びデバイスを提供する。幾つかの実施態様は、種々の液体が企図されるが、潤滑剤、燃料、トランスミッションオイル、及び油圧油等の合成又は非合成のオイルベース液体を含む、コスト効率が高く、組立が容易かつ耐久性である、筐体のベント用のベントシステムに関する。係る筐体としては、車両筐体、例えば、ギアハウジング、車軸ハウジング、燃料タンクハウジング、電気部品ハウジング、及びブレーキハウジング等を挙げることができる。
【０００６】
幾つかの実施態様は、ベントシステムを通って移動し、かつベントシステムの吸着剤との望ましくない接触をする、筐体からの液体の事例を避け、又は減少させるのを助ける、フロー制御モジュールを含む筐体用のベントシステムに関する。かかる接触は、吸着剤の全体の吸着能を低下させる可能性があり、したがって耐用年数及びベントシステムの全体の性能を低下させる。幾つかの実施態様において、制御モジュールは、筐体の内部と環境との間を効果的に均圧化させつつ、筐体の内側の液体と繊維状吸着剤との接触を低減し、又は防止する助けとなるように構成されたバルブを含む。システム、方法、及びデバイスの幾つかの特徴及び利点が、例の方法により記載されるが、種々の追加的な、また、代替の特徴及び利点が企図される。
【０００７】
米国特許出願公開第２００７／０２４０５３７号明細書（２００６年４月１７日出願、表題「車軸ベント」）は、種々の部品及び機械装置の空間に関するベントモジュールに関する特徴を開示し、その全体の内容が、全ての目的に関して参照により本開示に組み入れられる。
【０００８】
図１は、幾つかの実施態様に係る解体された状態のベントシステム１０の斜視図、すなわち等角図である。図２は、幾つかの実施態様に係る、断面図がシステム１０の長手方向軸に沿う、解体された状態の図１のベントシステム１０の部分の拡大断面図である。示されるように、ベントシステム１０は、ベントモジュール１２と、図１で箱として概して示された筐体１６に固定されたフロー制御モジュール１４とを含む。
【０００９】
ベントモジュール１２は、カバーとしても記載されるキャップ１８と、フィルターとしても記載されるメンブレン２０と、プレフィルターとしても記載される吸着剤２２と、ハウジングとしても記載される本体２４とを含む。幾つかの実施態様において、ベントモジュール１２は、ニューヨークデラウェア州のＷ．Ｌ  Ｇｏｒｅ＆  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓにより商品名「ＳＥＲＩＥＳ：ＡＶＳ４１」として販売されるパワートレイン部品用の自動車用ベントである。
【００１０】
幾つかの実施態様において、ベントモジュール１２のキャップ１８は、本体２４（例えばスナップフィット）との補完的な嵌合を形成するように構成され、または本体２４に固定され、空気又は他のガスが、均圧化の間に本体２４に出入りすることを可能にする。
【００１１】
幾つかの実施態様において、ベントモジュール１２の本体２４は、第一の端部２６及び第二の端部２８を有し、第一の端部２６から第二の端部２８へ本体２４に亘って広がる流路としても記載される第一の通路３０（図２）を規定する。示されるように、本体２４は、第一の端部２６側のレセプタクル部分３２と、第二の端部２８側の挿入部分３４とを含む。レセプタクル部分３２は、メンブレン２０を受容するシート３６と、吸着剤２２を受容するバレル３８（図２）を任意選択的に規定する。本体２４の挿入部分３４は、コネクター、例えば比較的柔軟又は柔軟でないチューブ等に挿入されて係合するように任意選択的に構成される。示されるように、レセプタクル部分３２は、挿入部分３４より直径が大きく、シート３６は、概してレセプタクル部分３２のバレル３８より大きい直径を規定する。
【００１２】
幾つかの実施態様において、メンブレン２０は、本体２４のシート３６に受容され、かつ、第一の通路３０を被覆するように構成される。幾つかの実施態様に係るメンブレン２０は、疎水性でガス透過性、かつ液体不透過性である。幾つかの実施態様において、メンブレン２０は撥油性である。メンブレン２０は、ニューヨークデラウェア州のＷ．Ｌ  Ｇｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅにより商品名「ＡＭ６ＸＸ」として販売されるｅＰＴＦＥメンブレン等のｅＰＴＦＥで任意選択的に形成される。
【００１３】
幾つかの実施態様において、吸着剤２２は、形状が実質的に柱状であり、または本体２４のバレル３８に受容されるように成形される。吸着剤２２は、例えば天然繊維材料を含む繊維状材料により任意選択的に形成される。筐体１６からの空気の流れがメンブレン２０の前に吸着剤２２に対面するように、幾つかの実施態様に係る吸着剤２２は第一の通路３０内に配置される。
【００１４】
幾つかの実施態様において、フロー制御モジュール１４は、コネクター５０と、フロー制御要素としても記載されるバルブ５２とを含む。示されるように、フロー制御モジュール１４は、ベントモジュール１２に取り付けられた別個の部品である。他の実施態様において、フロー制御モジュール１４は、ベントモジュール１２の部分として形成される。例えば、コネクター５０が本体２４と一体であり、又は本体２４の部分であるとき、及び／又はバルブ５２が本体２４の部分の内側に配置されたとき等、フロー制御モジュール１４の部品は、本体２４の部分として任意選択的に形成される。
【００１５】
幾つかの実施態様において、フロー制御モジュール１４のコネクター５０は、第二の流路とも記載される第二の通路６０（図２）を規定する中空の柱状チューブである。幾つかの実施態様において、ベントモジュール本体２４、したがって第一の通路３０は、コネクター５０及び／又はバルブ５２に挿入部分３４を挿入することにより、コネクター５０に連結される。次に、コネクター５０を筐体１６に連結して、第一及び第二の通路３０、６０を通って筐体１６へ向かう流路を作り出す。
【００１６】
図１及び２で解体された状態で示されているが、フロー制御モジュール１４が組み立てられた状態であるとき、バルブ５２は、第二の通路６０内に少なくとも部分的に配置されている。図３は、バルブ５２の等角図であり、図４は断面図がバルブ５２に沿う長手方向をとる、バルブ５２の断面図であり、図５は幾つかの実施態様に係るバルブ５２の端面図である。
【００１７】
図３〜５に示されるように、バルブ５２は、第一の端部６６と、第二の端部６８と、第一及び第二の端部６６、６８の間に広がるインナーチャンネル７０とを規定する本体６４を含む。幾つかの実施態様において、本体６４は、第一の端部６６側の第一の部分７２と、第二の端部６８側の第二の部分８０とを含む。第一の部分７２は、ベントモジュール本体２４の挿入部分３４を受容するように任意選択的に適合する。示されるように、第二の部分８０は、第二の端部６８において全体の厚みを減少させるように薄くし、又は先細りし、第一の部分７２は、実質的に先細でなく、又は比較的厚みが一定である。
【００１８】
図４に示されるように、テーパー部分８０におけるインナーチャンネル７０は、第二の端部６８において開いているスロット８４まで幅が減少し、又は先細りしたテーパーセクション８２を規定する。幾つかの実施態様において、テーパーセクション８２は、約５〜約８０度のテーパー角度Ｔａを規定する。幾つかの実施態様において、テーパー角度Ｔａは約１０度であるが、種々の角度が企図される。示されるように、スロット８４は比較的薄い（例えば、インナーチャンネル７０の第一のセクション８２の第一の端部６６におけるインナーチャンネル７０の起始部と比較して）。図４に示されるように、テーパーセクション８２のテーパーは、本体６４の第二の端部の前に終わる。図６は、幾つかの他の実施態様に係るバルブ５２を示し、テーパーセクション８２は、本体６４の第二の端部６８におけるスロット８４において終結する。
【００１９】
均圧化の間に第一の端部６６から第二の端部６８へ、及びその反対に、両方の方向にガス（例えば空気）が通過することを許容しつつ、液体（例えば潤滑剤）がスロット８４を通り、インナーチャンネル７０を遡って逆流することを、本体６４が選択的に防止する助けとなるように、本体６４はエラストマー材料により任意選択的に形成される。すなわち、バルブ５２は潤滑剤等の液体に対するバリアとして働く一方、第一及び第二の通路３０、６０内で両方の方向に空気又は他のガスが流れるように適合し、例えば機械装置の空間等の環境と筐体１６との間の均圧化を容易にする。例えば、スロット８４において狭窄したインナーチャンネル７０は、バルブ５２を通る各方向に空気が流れるように開いたままであるが（ゼロのクラッキング圧）、バルブ５２が、バルブ５２を通る流体の流れを阻害するような空気圧下にあるときに本体６４が変形してインナーチャンネル７０を閉じるように、本体６４は、十分に柔軟かつ先細りであり、インナーチャンネル７０はスロット８４において十分に狭い。
【００２０】
図７は、幾つかの実施態様に係るバルブ動作を概略的に示す。図７の概略図で示されるように、液体潤滑剤等の液体がバルブ５２に接近したとき、バルブ本体６４のテーパー部分８０の外側に閉じ込められた空気による空気圧が、本体６４のテーパー部分８０を加圧し、閉じられたインナーチャンネル７０のテーパーセクション８２を締め付けることにより、液体の流れを阻害する。
【００２１】
幾つかの実施態様において、バルブ５２は、筐体１６中の液体に対する適切な化学的、熱的及び／又は機械的耐性を有する架橋エラストマー又は熱可塑性エラストマーで形成される。例えば、幾つかの実施態様において、バルブ５２は、ＮＢＲ及びＨＮＢＲ等のニトリルゴムのブレンド、バイトン又はフルオロシリコーン等のフルオロポリマーエラストマー、又はその他により形成される。柔らかいエラストマー材料（例えば２５ショアＡ以下）が、潤滑剤の適用に特に好適であることが見出されているが、他の硬度の材料が、所望の実施に応じて用いられる。バルブ５２は、液状射出成形（ＬＩＭ）又は圧縮成形等の成形方法により、任意選択的に形成される。
【００２２】
図５に示されるように、スロット８４は、幅Ｗ、スロット厚みＴ、及び端部の面取り角度Ａを含むスロットの形状を規定する。幾つかの実施態様において、スロット厚みＴは約１ｍｍ以下、約０．２５０ｍｍ以下、又は約０．１２５ｍｍ以下であり、スロット幅Ｗは少なくとも２ｍｍであるが、種々の寸法が企図される。幾つかの実施態様において、端部の面取り角度は、例えば９０度未満であり、又は約４５度であり、又は直交せず、かつ４５度以上であるが、種々の角度が企図される。
【００２３】
バルブ５２の種々の形成方法によれば、スロットの形状は、バルブ５２を構成するのに用いられるエラストマーの硬度に基づいて選択される。例えば、バルブ５２のデザインに類似し、かつ約２５ショアＡのデュロメーターを有するエラストマー材料で形成されたバルブは、約１ｍｍのスロット厚みＴに有効に近づき、一方で、約８０ショアＡのより高いデュロメーターの材料のエラストマーで作製されたものは、約０．１２５ｍｍ未満のスロット厚みＴを必要とすることが見出されている。効果的なスロット厚み及び材料のデュロメーターの幾つかの例が与えられているが、例えばテーパー角度、スロット形状、流体のタイプ、流体温度、流体圧力、及び流体圧力がバルブ５２に適用される速度を含む追加的な因子が、効果的なバルブを閉じる動作に寄与することを理解されたい。
【００２４】
幾つかの実施態様において、機械装置の空間としても記載される筐体１６（図１）は、合成又は非合成の石油化学潤滑剤等の液体（示されていない）、及び機械装置の動作の間に液体にせん断力を適用するギア又は他の機械装置等の部品（示されていない）を含む。幾つかの実施態様において、筐体１６は、パワートレインギアボックスハウジングである。他の実施態様において、筐体１６は、燃料又は電気部品、例えば、液体バリアによる二方向の空気ベントを必要とするものを収容する。
【００２５】
図８は、幾つかの実施態様に係るシステム１０で用いられる別のバルブ１５２、及び別のベントモジュール本体１２４を示す透視図である。示されるように、バルブ１５２は、本体１２４の内側に位置し、本体１２４はコネクター１５０中に位置する。幾つかの実施態様に係るバルブ１５２は、前記のものに類似するスロット形状を有し、類似の技術により類似の材料で任意選択的に形成される。
【００２６】
図８に示されるように、本体１２４は、本体２４と任意選択的に実質的に類似し、本体１２４は、第一の端部１２６及び第二の端部１２８を有し、かつ、第一の端部１２６から第二の端部１２８へ本体１２４に亘って広がる、流路としても記載される第一の通路１３０を規定する。本体２４と同様に、本体１２４は、第一の端部１２６側のレセプタクル部分１３２、及び第二の端部１２８側の挿入部分１３４を含む。
【００２７】
示されるように、レセプタクル部分１３２は、バルブ１５２を受容するバルブシート１３７を任意選択的に規定する。幾つかの実施態様において、バルブシート１３７は、レセプタクル部分１３２から挿入部分１３４への推移における環状のくぼみである。幾つかの実施態様において、柔軟な、又は柔軟でないコネクター１５０等のチューブ状要素を用いて、ベントモジュール本体１２４、したがって第一の通路１３０を筐体１６に連結する（例えば、挿入部分１３２をチューブ状要素に挿入することと、チューブ状要素を筐体１６に連結することにより）。
【００２８】
図８に示されるように、バルブ１５２は、第一の端部１６６、第二の端部１６８、及び第一及び第二の端部１６６、１６８の間に広がるインナーチャンネル１７０を規定する本体１６４を含む。幾つかの実施態様において、本体１６４は、拡大したフランジを規定する、第一の端部１６６側の第一の部分１７２、及び第二の端部１６８側の第二の部分１８０を含み、第二の部分１８０は第二の端部１６８において全体の厚みを減少させるように薄くなり、又は先細りし、第一の部分は、より大きい断面、すなわち厚みを有する。第一の部分、すなわち拡大したフランジは、任意選択的にシート１３７中に受容され、そこで固定される（例えば、接着剤又は他の固定方法により）。
【００２９】
示されるように、テーパー部分１８０におけるインナーチャンネル１７０は、第二の端部１６８において開いているスロット１８４まで幅が減少し、又は先細りした、テーパーセクションとしても記載される第一のセクション１８２を規定する。示されるように、スロット１８４は比較的薄い（例えば、第一の端部１６６におけるインナーチャンネル１７０の起始部と比較して）。
【００３０】
幾つかの実施態様において、本体１６４は、均圧化の間に第一の端部１６６から第二の端部１６８へ、及びその反対に、両方の方向にガス（例えば空気）が通過することを許容しつつ、液体（例えば潤滑剤）がスロット１８４を通り、インナーチャンネル１７０を遡って逆流することを選択的に防止する助けとなるように選択されたエラストマー材料で形成される。すなわち、バルブ５２の種々の実施態様と同様、バルブ１５２は、インナーチャンネル１７０を通る両方の方向に空気又は他のガスが流れるように適合し、例えば、第二の端部１６８から第一の端部１６６へ本体１６４を通過した液体潤滑剤等の液体に対するバリアとして働きつつ、環境と機械装置の空間との間の均圧化を容易にする。
【００３１】
図９は、ダックビルバルブである別のバルブ２５２を示す。示されていないが、バルブ２５２は、示されたダックビルバルブから任意選択的に改変されて、バルブに亘る圧力降下を最小化するのを助けつつ（例えば、ゼロクラッキング圧に到達させる）、両方の方向において通路をエアフローさせるように、バルブ２５２のテーパー端部へとスロット（示されていない）を成形することによって、種々の実施態様に係るバルブを形成する。従来のダックバルブの構造（例えば、図９に示されるような）は、通常閉じられた状態であるスリット端部にむけて狭くなることを理解されたい。バルブは、１つの方向にのみエアフローさせる一方向バルブであり、一度だけ所定量の圧力がバルブの内側から適用される（一般的に「クラッキング圧」と呼ばれる）。幾つかの実施態様によれば、例えば、バルブ５２、１５２と同様に、クラッキング圧がゼロである通常の開口ダックビルバルブ構造を達成するスロットを含むように、バルブ２５２は改変される。スロットは、成形又は第二の動作中のいずれかの間に構成されてよく、スロットは、典型的なダックビルバルブを絶ってよい。
【００３２】
別の側面において、ダックビルバルブの角周辺のリークを防止するために、この開示は、成形されたダックビルの内側の表面に極めて類似する剛直な挿入部を含む（しかし、形状の多くは剛直な要素とエラストマーバルブ本体の間でエアフローさせるのに若干望ましくない）。剛直な挿入部の角の形状が、ダックビルの内側に一致したとき、エラストマーの内側の角を張力で引っ張ることができる。この張力は、エラストマーが、環境条件の間にバルブの平滑な矩形表面間でエアフローさせることを可能にする。しかし、加圧条件の間に、平滑な表面は剛直な挿入部の一致した表面と接触することになる。加圧状態の「閉じられた」条件において、挿入部は、エラストマーに関する大きいシール表面、及びエラストマーダックビルの「締め付けられた」角に関する支持を与える。この支持要素は、上記のダックビルの角を通じるリークを防止する新たな方法である。
【００３３】
これに関して、図１０は端部１００１とテーパー１００２を有する挿入部１０００を示す。端部１００１とテーパー１００２は、エアフローのための空間を残しつつ（ただし、上流の流体フローに対してバルブのシーリングを促進する）、それらがダックビルバルブのインナーチャンネルにぴったりと嵌合するような大きさにされる。
【００３４】
図１１（ａ）は、ダックビルバルブ１１５２のインナーチャンネル１０７０内に収容された挿入部１０００を示す。端部１００１は、インナーチャンネル１０７０の角（面取り角Ａ）に係合する。空間１００５と１００６は、挿入部１０００の周りでダックビル１１５２を通じてエアフローさせる。その外側からの加圧により、ダックビルバルブ１１５２のテーパー部分１０８０がシールされ、又は締め付けられたとき、空間１００５と１００６は閉じられて、ダックビルバルブ１１５２のインナーチャンネル１０７０への流体フローを防止するシールを形成する。シールは、挿入部１０００の端部１００１との固定係合部により、面取り角Ａにおいて特に締まる。係る挿入部１０００により、面取り角Ａにおける、ダックビルバルブ１１５２への流体のリークが防止され、又は大きく低減する。
【００３５】
図１１（ｂ）は、ダックビルバルブ１１５２のインナーチャンネル１０７０内に収容された挿入部１０００の断面図を示す。この図はさらに、図１１（ａ）に関連して記載された空間１００５と１００６を示す。
【００３６】
挿入部の特定のサイズ及び形状は、バルブのダックビル（又は他のタイプ）及びそのシール特性両方の具体的な設計に応じて変化させることができる。特に、バルブ内の挿入部を係留する手段は、単純な摩擦嵌合から、バルブの幅広の端部から外に、又は超えて広がり、かつレセプタクル又はコネクター又は外側のチューブ自体の挿入部部分と係合した、キャップ又は他の支持部材による統合へ変化してよい。
【００３７】
挿入部の構成材料もまた変化することができ、係る材料が使用の際に圧力下でバルブに対してシールすることができることを条件とする。挿入部の好ましい材料としては、ナイロン等のポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン又はポリエチレン等のポリオレフィン、及びポリエーテルイミドが挙げられる。
【００３８】
例
バルブ５２に類似して構成されたバルブは、粘性エラストマーを成形型に注入し、架橋エラストマー試料をもたらす後加硫をすることにより、ステレオリソグラフィーを用いて構成された。バルブは、ＲＴＶエラストマー（約６０ショアＡのデュロメーターを有するシリコーン）で形成された。スロット形状は、約０．２５ｍｍのスロット厚みＴ、端部の面取りを無視した約５ｍｍのスロット幅Ｗ、又は端部の面取りを含めて約５．２５ｍｍの最大スロット幅Ｗを含んだ。試験の間、本例のバルブのエアフローは、所望のエアフローを許容すると測定され、バルブが、均圧化に効果的なベントとしての機能に適切なエアフローを有することを示した。液体の流れに対するバリアとしてのフロー制御要素の有効性を示す液体抵抗試験の間、液体潤滑剤の通過は観察されなかった。
【００３９】
比較例
（例えば、図９のバルブ２５２に示されるようなスリットと一致する）スロットなしの従来のダックビルバルブは、ステレオリソグラフィーにより構成された。この試料のエアフローはゼロと測定され、改変されていない設計が、圧力ベントに有効でないことを示す。
【００４０】
試験方法
バルブの効果的な動作を、以下の試験方法により試験した。
【００４１】
エアフロー試験
バルブを通るエアフローは、要素に亘る０．１９ｐｓｉの圧力差において測定された。バルブの表示が、均圧化に有効なベントとしての機能に十分なエアフローを有するとき、少なくとも１００ｍｌ／分のエアフロー測定が選択された。
【００４２】
液体抵抗試験
バルブは、０．０３６ｐｓｉから最大５ｐｓｉの範囲の圧力において液体潤滑剤（テーパー末端は直接潤滑剤の流れに面する）で加圧された。バルブを通過する流体がないことは、液体バリアとしてのバルブの有効性を示す。
【００４３】
特定の発明の実施態様が、ここに示され、記載されている一方、発明の範囲は係る例及び記載に制限されることはない。例えば、幾つかのバルブは、改変されたダックビルバルブの形態で記載されるが、任意の種々の形態及び形状を有するバルブが、種々の実施態様により企図される。以下の特許請求の範囲内の発明の一部として、変更及び改変を組み入れ、具体化してよいことは明らかであろう。
本開示は以下も包含する。
［１］
液体を含む筐体用のベントシステムであって、システムが、
ベントモジュールと結びつき、かつ、第一の方向及び第二の反対方向にバルブを通じて空気が流れることを可能にするインナーチャンネルを有するバルブを含む、フロー制御モジュールを含み、
フロー制御モジュールが、筐体から吸着剤へのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働く、ベントシステム。
［２］
バルブ本体が、テーパー部分と、スロットにおいて終結するテーパー部分を通るインナーチャンネルとを規定し、バルブは、第一及び第二の方向においてバルブのインナーチャンネルを通じてエアフローするように開いたままであり、かつ、吸着剤へのバルブを通じた液体の流れに対するバリアとして働くように選択的に閉じているように、インナーチャンネルに適合している、上記態様１に記載のベントシステム。
［３］
バルブが、約２５ショアＡ以下より大きいショア硬度を有するエラストマー材料で形成された、上記態様１に記載のベントシステム。
［４］
バルブが、石油化学潤滑剤に対するバリアとして働くように適合している、上記態様１に記載のベントシステム。
［５］
メンブレンが、ガス透過性で水不透過性のメンブレンである、上記態様１に記載のベントシステム。
［６］
メンブレンが、ｅＰＴＦＥ材料で形成された、上記態様１に記載のベントシステム。
［７］
スロットが、約５ｍｍ以下のスロット幅と、約０．２５ｍｍ以下のスロット厚みと、約４５度以上の直交でない端部面取り角とを規定する、上記態様１に記載のベントシステム。
［８］
バルブが、約５度〜約８０度のテーパー角度を有するテーパーセクションを規定するインナーチャンネルを有する、上記態様１に記載のベントシステム。
［９］
バルブが、ゼロのクラッキング圧により特徴づけられる、上記態様１に記載のベントシステム。
［１０］
ベントモジュールが、フロー制御モジュールの部分を形成している、上記態様１に記載のベントシステム。
［１１］
フロー制御モジュールが、ベントモジュールのハウジング内に配置された、上記態様１に記載のベントシステム。
［１２］
フロー制御モジュールが、ベントモジュールのハウジングに固定されたコネクターを含み、フロー制御モジュールのバルブがコネクター内に位置している、上記態様１に記載のベントシステム。
［１３］
さらに、前記インナーチャンネル内に配置された挿入部を含む、上記態様２に記載のベントシステム。
［１４］
前記インナーチャンネルが角を含み、前記挿入部が前記角において前記インナーチャンネルに係合している、上記態様１３に記載のベントシステム。
［１５］
さらに、前記挿入部は、前記インナーチャンネルを通るエアフローを許容する前記挿入部と前記インナーチャンネルとの間の少なくとも１つの空間を規定するような形状であり、かつ、前記挿入部が、前記バルブ本体の前記テーパー部分を締め付けたときに、前記インナーチャンネルに係合し、かつ前記空間をシールするように適合している、上記態様１４に記載のベントシステム。
［１６］
液体を含む筐体と、
筐体、通路に維持されたメンブレン、及び通路に維持された吸着剤による空気圧の伝達において通路を規定するハウジングを含むベントモジュールと、
ベントモジュールと結びつき、また、筐体からバルブを通じて流れる液体に対するバリアとして働きつつ、空気が第一の方向において筐体からベントモジュールを通り、また第二の反対方向に流れることを可能にするインナーチャンネルを有するバルブを含むフロー制御モジュールとを含む、ベントシステム。
［１７］
筐体が機械装置の空間であり、液体が潤滑剤である、上記態様１６に記載のベントシステム。
［１８］
ベントシステム用のバルブであって、バルブが、第一の端部と、第二の端部と、第一の端部から第二の端部へ広がるインナーチャンネルとを有する本体を含み、インナーチャンネルが、第一の端部から第二の端部に向かって、第二の端部において形成されたスロットまで幅が減少したテーパーセクションを規定し、スロットが、第一の方向及び第二の反対方向にインナーチャンネルを通じて空気が流れるように適合しており、インナーチャンネルのテーパーセクションが、圧力下で変形して閉じるように適合している、ベントシステム用のバルブ。
【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（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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