▶ ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022166821
(43)【公開日】2022-11-02
(54)【発明の名称】マルチバルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 11/072 20060101AFI20221026BHJP
F16K 5/04 20060101ALI20221026BHJP
【ＦＩ】
F16K11/072 Z
F16K5/04 E
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022058023
(22)【出願日】2022-03-31
(31)【優先権主張番号】10 2021 110 106.9
(32)【優先日】2021-04-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】510238096
【氏名又は名称】ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ－７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100202647
【弁理士】
【氏名又は名称】寺町 健司
(72)【発明者】
【氏名】マリウス イミョルチク
(72)【発明者】
【氏名】ハラルド レイザー
(72)【発明者】
【氏名】ステファン マシャテ
(72)【発明者】
【氏名】アレクサンダー ザイベル
【テーマコード（参考）】
3H054
3H067
【Ｆターム（参考）】
3H054AA02
3H054CA03
3H054EE01
3H054GG02
3H067AA12
3H067BB04
3H067CC32
3H067CC33
3H067CC34
3H067DD03
3H067DD12
3H067DD32
3H067EA05
3H067GG12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】マルチバルブを提供する。
【解決手段】複数の入口（１４）及び複数の出口（２０）を有し、円筒状のバルブチャンバ（１６）を画定するバルブハウジング（１２）であって、入口（１４）及び出口（２０）が円筒状のバルブチャンバ（１６）に開口する、バルブハウジング（１２）と、円筒状のバルブチャンバ（１６）の内部に配置され、アクチュエータによって回転軸を中心として回転されて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にされ、異なる入口（１４）が異なる出口（２０）に流体的に接続され得る、バルブユニット（１８）とを備える、自動車の冷却システム用のマルチバルブにおいて、バルブユニット（１８）が、円周方向に互いにオフセットされた複数の流路構造体（２２、２４、２６、３０、３２、３４）を有し、各切替位置には、流路構造体がそれぞれ割り当てられる、自動車の冷却システム用のマルチバルブ。
【選択図】図１ａ
【解決手段】複数の入口（１４）及び複数の出口（２０）を有し、円筒状のバルブチャンバ（１６）を画定するバルブハウジング（１２）であって、入口（１４）及び出口（２０）が円筒状のバルブチャンバ（１６）に開口する、バルブハウジング（１２）と、円筒状のバルブチャンバ（１６）の内部に配置され、アクチュエータによって回転軸を中心として回転されて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にされ、異なる入口（１４）が異なる出口（２０）に流体的に接続され得る、バルブユニット（１８）とを備える、自動車の冷却システム用のマルチバルブにおいて、バルブユニット（１８）が、円周方向に互いにオフセットされた複数の流路構造体（２２、２４、２６、３０、３２、３４）を有し、各切替位置には、流路構造体がそれぞれ割り当てられる、自動車の冷却システム用のマルチバルブ。
【選択図】図１ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の入口（１４）及び複数の出口（２０）を有し、円筒状のバルブチャンバ（１６）を画定するバルブハウジング（１２）であって、前記入口（１４）及び前記出口（２０）が前記円筒状のバルブチャンバ（１６）に開口する、バルブハウジング（１２）と、
前記バルブハウジング（１２）の前記円筒状のバルブチャンバ（１６）の内部に配置され、アクチュエータ（２３）によって回転軸を中心として回転されて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にされ得る、バルブユニット（１８）であって、前記バルブユニット（１８）の切替位置に応じて、異なる入口（１４）が異なる出口（２０）に流体的に接続され得る、バルブユニット（１８）と
を備える、自動車の冷却システム用のマルチバルブにおいて、
前記バルブユニット（１８）が、円周方向に互いにオフセットされた複数の流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）を有し、各切替位置には、流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）がそれぞれ割り当てられることを特徴とする、自動車の冷却システム用のマルチバルブ。
前記バルブハウジング（１２）の前記円筒状のバルブチャンバ（１６）の内部に配置され、アクチュエータ（２３）によって回転軸を中心として回転されて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にされ得る、バルブユニット（１８）であって、前記バルブユニット（１８）の切替位置に応じて、異なる入口（１４）が異なる出口（２０）に流体的に接続され得る、バルブユニット（１８）と
を備える、自動車の冷却システム用のマルチバルブにおいて、
前記バルブユニット（１８）が、円周方向に互いにオフセットされた複数の流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）を有し、各切替位置には、流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）がそれぞれ割り当てられることを特徴とする、自動車の冷却システム用のマルチバルブ。
【請求項2】
前記入口（１４）及び前記出口（２０）が一列に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチバルブ。
【請求項3】
それぞれの列において入口（１４）と出口（２０）とが交互に配置されることを特徴とする、請求項２に記載のマルチバルブ。
【請求項4】
前記入口（１４）及び前記出口（２０）が一列に配置され、前記入口（１４）が第１の列（５１）に配置され、前記出口（２０）が第２の列（５３）に配置され、前記第１の列（５１）が前記第２の列（５３）から前記円周方向にオフセットされて配置されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチバルブ。
【請求項5】
前記流路構造体（５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４）が、２つの切替位置の間における調整の際に、前記バルブユニットが常に同じ調整角度だけ回転されるように、互いに間隔を等しくすることを特徴とする、請求項４に記載のマルチバルブ。
【請求項6】
前記入口（１４）及び前記出口（２０）が複数の列（５１、５３）に配置され、少なくとも１つの入口（１４）及び少なくとも１つの出口（２０）が列（５１、５３）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチバルブ。
【請求項7】
前記バルブユニット（１８）が、単一の円筒状の封止面（１７）上で前記入口（１４）及び前記出口（２０）に流体的に接続され得ることを特徴とする、請求項２～６のいずれか一項に記載のマルチバルブ。
【請求項8】
前記バルブユニット（１８）が円環形状に構成され、前記出口（２０）が内周面に配置され、且つ前記入口（１４）が外周面に配置される、又は前記入口（１４）が前記内周面に配置され、且つ前記出口（２０）が前記外周面に配置され、前記流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）が実質的に半径方向に延びることを特徴とする、請求項１に記載のマルチバルブ。
【請求項9】
前記流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）が、円形、正方形、若しくは矩形断面、又は他の任意のフリーハンドの形態の断面を有することを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のマルチバルブ。
【請求項10】
前記アクチュエータ（２３）が前記バルブユニット（１８）によって半径方向に囲まれることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載のマルチバルブ。
【請求項11】
各流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２； ８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００）が複数の個別の流体接続要素を有し、それぞれの１つの流体接続要素を介して、それぞれ１つの入口（１４）がそれぞれ１つの出口（２０）に接続され得ることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載のマルチバルブ。
【請求項12】
２つの流路構造体（７０、７２、７４；０、９２、９４、９６、９８、１００）が共通の流体接続要素を有することを特徴とする、請求項１１に記載のマルチバルブ。
【請求項13】
２つの流路構造体（２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４；５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４；７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２）が互いに流体的に接続され、流体流が、前記切替位置によって設定された流路構造体（２８、３０、３２；５２、５４、５６、５８、６０、６２；７０、７２、７４、７６、７８、８０）のみを流れ、それ以外の流路構造体（２８、３０、３２、５２、５４、５６、５８、６０、６２、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２；９２、９４）は閉鎖されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載のマルチバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の入口及び複数の出口を有し、円筒状のバルブチャンバを画定するバルブハウジングであって、入口及び出口が円筒状のバルブチャンバに開口する、バルブハウジングと、バルブハウジングの円筒状のバルブチャンバの内部に配置され、アクチュエータによって回転軸を中心として回転されて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にされ得る、バルブユニットであって、バルブユニットの切替位置によって、異なる入口が異なる出口に流体的に接続され得る、バルブユニットとを備える、自動車の冷却システム用のマルチバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
流体流システムの流体流を制御するために、様々な応用領域においてバルブが使用されている。例えば、自動車は少なくとも１つの冷却システムを備え、冷却システムは、様々な構成要素を冷却する役割を果たすことにより、自動車が確実に適切に動作するようにしている。電気自動車は、例えば、トラクションバッテリ、トラクションモータ、トラクションバッテリを充電するための充電装置の様々な構成要素など、冷却又は加熱されるべき構成要素を特に多く備える。通常、様々な構成要素は複数の冷却／加熱回路によって冷却又は加熱され、その結果、冷却に必要な複雑度は比較的高くなる。それ以外の場合、構成要素の冷却又は加熱は、単一の冷却／加熱システム又は少数の冷却／加熱システムによって実現される。この場合、多数の異なるバルブを使用する必要があり、その結果、冷却／加熱システムの複雑度及びコストは比較的高くなる。
【0003】
複数の異なるバルブに起因する複雑度を低減するために、複数のバルブを組み合わせて、複数の個別のバルブの機能を果たすマルチバルブが形成される。このようなマルチバルブは、例えば（特許文献１）によって開示されている。（特許文献１）では、マルチバルブは電気自動車の冷却システムの構成部品である。電気自動車の様々な構成要素は、冷却システムによって冷却される。マルチバルブは、冷却システム内の冷却媒体を制御する役割を果たし、マルチバルブは、５つの流体接続部と、流体接続部に流体的に接続されたバルブチャンバと、バルブユニットとを備える。バルブユニットは２つの接続流路を有し、２つの接続流路によって、バルブユニットの切替位置に応じて、異なる流体接続部が互いに流体的に接続され得る。マルチバルブはアクチュエータによって調整され、アクチュエータは、マルチバルブを回転させて、異なる切替位置のうちのいずれかの位置にする。
【0004】
このようなマルチバルブによる欠点は、流体接続部の数が比較的少なく、マルチバルブの構造によって少ない数の流体接続部に制限され、その結果、冷却システム内の流体流を制御するために更なる多数のバルブが必要となることである。この場合、わずかな流体接続部しか互いに同時に接続させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】欧州特許出願公開第３３８４１８７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明の目的は、コスト効率よく製造でき、多数の入口を多数の出口に要件に応じて接続でき、その結果、冷却システムのバルブの数を減らすことができる、簡素なマルチバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的は、本発明にしたがって、請求項１に記載のマルチバルブにより達成される。
【0008】
本発明によるマルチバルブは、円周方向に互いにオフセットされ、実質的に互いに流体的に分離された複数の流路構成を有するバルブユニットを備える。各流路構成は、各切替位置において流体が別の関連する流路構成を通って流れるように、予め定められた切替位置に割り当てられる。その結果、各切替位置において他の切替位置とは独立に複数の入口－出口の組み合わせが設けられ、入口－出口の組み合わせは、切替位置に割り当てられた流路構造体及びその構成によって予め定められる。
【0009】
好ましくは、各流路構成は、互いに隣り合って配置され、それぞれが２つの開放端面を有する複数の管状流体接続要素を有する。開放端面は、それぞれ入口及び出口に流体的に接続され得る。複数の流体接続要素が設けられるという事実によって、複数の入口が、各切替位置において各流路構成によってそれぞれ１つの出口に接続され得る。
【0010】
マルチバルブのこのような構成により、多数の入口を多数の出口に要求に応じて簡素に接続することが可能となり、その結果、冷却システムのバルブの数を減らすことができる。これにより、マルチバルブは極めてコンパクトに構成され、半径方向及び軸方向の設置スペースが小さくなる。
【0011】
好ましい実施形態では、入口及び出口は一列に配置される、つまり単一の列で互いに隣り合って配置される。その結果、マルチバルブの半径方向の設置スペースを小さくすることができ、出口及び入口は円周部分にのみ配置され、その結果、入口及び出口に隣接する接続片又は接続線は、この円周部分にのみ配置される。
【0012】
好ましくは、それぞれの列において入口と出口とが交互に配置される。その結果、流路構成は、２つの入口が１つの出口に直接隣接するという点で比較的簡素に構成することができ、その結果、少なくともこれら２つの入口は、簡素に、且つ他の入口又は出口をスキップすることなしに互いに接続され得る。
【0013】
好ましい実施形態では、入口及び出口が一列に配置され、入口が第１の列に配置され、出口が第２の列に配置され、第１の列が第２の列から円周方向にオフセットされて配置される。好ましくは、流路構造体は、互いに間隔を等しくする。間隔を等しくするということは、隣接する２つの切替位置の間におけるバルブユニットの調整の際に、バルブユニットが常に同じ回転角度だけ動くことを意味する。入口及び出口を２列に配置することにより、このような間隔を等しくしたマルチバルブを構成することが可能となり、その結果、切替位置のうちのいずれかの位置へのバルブユニットの調整とアクチュエータの作動とが簡素化される。マルチバルブの他の実施形態の場合でも、流路構造体は、互いに間隔を等しくすることが原理的に可能である。しかしながら、切替位置の間の回転角度が異なるように選択されることも好都合であり得る。
【0014】
好ましい実施形態では、入口及び出口が複数の列に配置され、少なくとも１つの入口及び少なくとも１つの出口が列に配置される。その結果、マルチバルブをよりコンパクトに構成することができる。
【0015】
好ましくは、バルブユニットは、単一の円筒状の封止面上で入口及び出口に流体的に接続され得る。バルブチャンバは円筒状の内周面を有し、入口及び出口は円筒状の内周面に設けられる。また、流路構成を備えたバルブユニットは、少なくとも特定の部分において円筒形状を有し、特に、流体接続要素の端面はバルブユニットの円筒形状を形成する。切替位置のうちのいずれかの位置にバルブユニットを調整する際には、つまり、バルブユニットの回転中には、バルブユニットは、バルブチャンバの円筒状の内周面に沿って摺動する。その結果、バルブユニットとバルブハウジングとの間の封止が簡素化され得る。
【0016】
好ましい実施形態では、４つの入口と３つ又は４つの出口とが設けられ、バルブユニットは７つの切替位置のうちのいずれかの位置に調整可能である。その結果、多数の入口を多数の出口に要件に応じて流体的に接続することができ、異なる流路構造体を構成することによって、切替位置において予め定められた入口と予め定められた出口との間で複数の流体的に接続され得る。
【0017】
好ましくは、バルブユニットが円環形状に構成され、出口が内周面に配置され、且つ入口が外周面に配置される、又は入口が内周面に配置され、且つ出口が外周面に配置され、流路構造体が実質的に半径方向に延びる。その結果、マルチバルブの軸方向の設置スペースを小さくすることができる。好ましい実施形態では、４つの入口と４つの出口とが設けられ、バルブユニットは７つの切替位置のうちのいずれかの位置に調整可能である。その結果、多数の入口を多数の出口に要件に応じて流体的に接続することができる。
【0018】
原則として、マルチバルブは、任意の所望の数の入口及び出口によって構成され得る。ここで、バルブユニットは、複数の切替位置のうちのいずれかの位置に調整可能であり、切替位置の数は、選択された入口及び出口の数に依存する。
【0019】
好ましくは、流路構造体は、円形、正方形、又は矩形の断面を有する。流路構造体は、他の任意のフリーハンドの形態の断面を有することもできる。
【0020】
好ましい実施形態では、アクチュエータがバルブユニットによって半径方向に囲まれ、その結果、アクチュエータは、バルブユニットの内部に配置され、バルブユニットと一体化される。その結果、マルチバルブの設置スペースが小さくなる。アクチュエータは、特に電気式アクチュエータであり、電気モータとバルブユニットに結合するための結合部材とを有する。或いは、アクチュエータは、バルブユニットの外部に分離して配置され、それにより正常に機能しないアクチュエータの交換が容易になる。
【0021】
好ましくは、２つの流路構造体が共通の流体接続要素を有し、その結果、マルチバルブの設置スペースを小さくすることができる。
【0022】
好ましくは、２つの流路構造体が互いに流体的に接続され、流体流が、切替位置によって設定された流路構造体のみを流れ、それ以外の流路構造体は閉鎖される。その結果、バルブユニットの半径方向の設置スペースを小さくすることができ、２つの流路構造体が共通の部分を使用して流体を導く。ここで、例えば、隣接する２つの流路構成の流体接続要素の端面は、共通の端面として構成され、２つの流路構造体の両方の切替位置において、共通の端面は、入口又は出口に流体的に接続される。流体が２つの流路構成のうちの一方を通って流れる切替位置では、流体接続要素の共通端面とは反対側にある端面が、入口又は出口に流体的に接続される。共通端面とは反対側にある端面は、バルブチャンバの連続した円筒状の内周面に当接し、その結果、この端面は液密に閉鎖されるため、他の流路構造体には流体は流れない。
【0023】
マルチバルブのこのような構成により、多数の入口を多数の出口に要求に応じて簡素に接続することが可能となり、その結果、冷却システムのバルブの数を減らすことができる。これにより、マルチバルブは極めてコンパクトに構成され、半径方向及び軸方向の設置スペースが小さくなる。
【0024】
図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態についてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1a】本発明によるマルチバルブの第１の実施形態を示す。
【図2a】本発明によるマルチバルブの第２の実施形態を示す。
【図3a】本発明によるマルチバルブの第３の実施形態を示す。
【図4a】本発明によるマルチバルブの第４の実施形態を示す。
【図5a】マルチバルブのアクチュエータの第１の構成を示す。
【図5b】マルチバルブのアクチュエータの第２の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図１ａ、図１ｂ、及び図１ｃは、本発明によるマルチバルブ１０１の第１の実施形態を示す。マルチバルブ１０１は、環状の断面を有し、外周面と内周面とを有するバルブハウジング１２を備える。内周面は、バルブチャンバ１６を画定する。バルブチャンバ１６は、例えば、軸方向に両方の端面において開放されている。或いは、バルブチャンバ１６はまた、閉鎖され得る。更に、バルブハウジング１２は、内周面から外周面まで延びる７つの貫通開口部を備える。
【0027】
貫通開口部は、軸方向に一列に配置され、複数の入口１４及び複数の出口２０を形成する。ここで、入口１４と出口２０とは交互に配置され、縁部には、第１の入口１４１が配置され、次に第１の出口２０１、その次に第２の入口１４２が配置される。同様に、第２の出口２０２、第３の入口１４３、第３の出口２０３、及び第４の入口１４４が配置される。
【0028】
各入口１４及び各出口２０にはそれぞれに接続片１５、２１が配置され、接続片１５、２１は同一であり、アングル管として構成される。或いは、接続片はまた別の形状を有し、互いに異なるように構成することもできる。接続片１５、２１にはそれぞれに流体ライン（図示せず）が接続され、入口１４に割り当てられたアングル管状の接続片１５と、出口２０に割り当てられたアングル管状の接続片２１とは、相互に反対方向に向けられる。
【0029】
バルブチャンバ１６の内部には、バルブユニット１８が配置される。バルブユニット１８は、円周方向に互いに隣り合って配置された複数の流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４を有する。図面では、流路構造体２８は、流路構造体２６によって隠されているために見えていない。流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４は互いに接続され、一緒にバルブユニット１８を形成する。各流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４は、軸方向において互いに接続される複数の流体接続要素を有する。例として、各流体接続要素は、管状構成の流体接続要素であり、２つの開放端面を有し、端面は、バルブハウジング１２の内周面に面し、バルブハウジング１２の内周面に当接し、これにより単一の封止面１７を形成する。或いは、流体接続要素はまた、任意の所望の断面形状（例えば、矩形形状）を有することもできる。流体接続要素は、同じ又は相互に異なる軸方向の長さを有し、流体接続要素の軸方向の長さは、どの入口１４がどの出口２０に接続されることが意図されるかによって異なる。ここで、第１の流路構造体２２及び第３の流路構造体２６は、それぞれ３つの流体接続要素を有し、バルブユニット１８の切替位置に応じて、流路構造体２２、２４、２６、３２によって、流路構造体２２、２４、２６、３２のそれぞれにおいて３つの入口１４がそれぞれ１つの出口２０に流体的に接続され得る。第２の流路構造体２４及び第６の流路構造体３２は、それぞれ４つの流体接続要素を有し、バルブユニット１８の切替位置に応じて、流路構造体２４、３２によって、流路構造体２４、３２のそれぞれにおいて２つの入口１４がそれぞれ１つの出口２０に流体的に接続され、それぞれにおいて２つの入口１４が共通の出口２０に流体的に接続され得る。第４の流路構造体２８、第５の流路構造体３０、及び第７の流路構造体３４は、それぞれ２つの流体接続要素を有し、バルブユニット１８の切替位置に応じて、流路構造体２８、３０、３４によって、流路構造体２８、３０、３４のそれぞれにおいて２つの入口１４がそれぞれ１つの出口２０に流体的に接続され得る。
【0030】
流体接続要素の端面は、バルブハウジング１２の内周面に液密に当接するように構成される。これにより、流体は、両方の端面が入口１４又は出口２０と重なったときに、流体接続要素のみを通って流れる。それ以外の場合はすべて、端面は、バルブハウジング１２の内周面によって閉鎖される。
【0031】
第４の流路構造体２８と第５の流路構造体３０とは、互いに流体的に接続される。ここで、流路構造体２８、３０のそれぞれにおいて、これら２つの流路構造体２８、３０の流体接続要素は共通部分を共有し、この共通部分は、切替位置によって設定された流路構造体３０を介して入口１４をスキップする役割を果たす。更なる共通部分が、第５の流路構造体３０の流体接続要素と第６の流路構造体３２の流体接続要素とによって共有され、この共通部分は、入口１４及び出口２０をスキップする役割を果たす。これにより、流体流が切替位置によって設定された流路構造体のみを流れ、それ以外の流路構造体は閉鎖されるため、２つの流路構造体を接続することが可能になる。
【0032】
更に、マルチバルブ１０１は、回転軸を中心として回転方向Ｄにバルブユニット１８を回転させて、複数の切替位置のうちのいずれかの位置にし得るようにバルブユニット１８に接続されたアクチュエータ２３（概略的に示す）を備える。アクチュエータ２３は、半径方向に流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４の間にある空洞に配置され得る、すなわちバルブユニット１８に一体化され得る、又はバルブユニット１８の外部に配置され得る。この２つの代替策については図５ａ及び図５ｂに示す。
【0033】
図１ｃは、マルチバルブ１０１の第１の実施形態の流路マトリックスを示し、流路マトリックスによって、バルブユニット１８の切替位置に応じて、どの入口１４がどの出口２０に流体的に接続されるかが示されている。ここで、流路マトリックス及び図１ｄは、水平方向に、互いに隣り合って配置された入口１４１、１４２、１４３、１４４、及び出口２０１、２０２、２０３を示し、垂直方向に、バルブユニット１８の７つの切替位置を示している。
【0034】
切替位置の数は、バルブユニット１８内の流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４の数に対応する。各切替位置において、これに応じて、この切替位置に割り当てられた流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４を介してすべての流体接続が実現される。各流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４は、１つ又は複数の流体接続要素から構成される。流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４は、流路マトリックスにおいて代表して流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４の流体接続要素のうちの１つ又は複数に対して２桁のアラビア数字で指定されている。１つの流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４内の流体接続要素は、同じパターンで塗りつぶされている。切替位置は、流路マトリックスにおいて波括弧及びローマ数字によって指定されている。例えば、第１の切替位置はローマ数字の１である「Ｉ」による指定に関連し、第２の切替位置はローマ数字の２である「ＩＩ」による指定に関連する。
【0035】
第１の切替位置Ｉでは、第１の流路構造体２２を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続される。第２の切替位置ＩＩでは、第２の流路構造体２４を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第３の切替位置ＩＩＩでは、第３の流路構造体２６を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第２の出口２０２に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第４の切替位置ＩＶでは、第４の流路構造体２８を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続される。第５の切替位置Ｖでは、第５の流路構造体３０を介して、第３の入口１４３は第１の出口２０１に流体的に接続され、第４の入口１４４は第２の出口２０２に流体的に接続される。第６の切替位置ＶＩでは、第６の流路構造体３２を介して、第１の入口１４１は第２の出口２０２に流体的に接続され、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第７の切替位置ＶＩＩでは、第７の流路構造体３４を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第３の出口２０３に流体的に接続される。
【0036】
すべての切替位置において、流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４と重ならない入口１４又は出口２０は、カバー４６によって閉鎖される。図１ｃの流路マトリックスでは、閉鎖されている入口１４及び出口２０は暗く示されている。
【0037】
図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃは、マルチバルブ１０２の第２の実施形態を示す。マルチバルブ１０２の第２の実施形態は、図１の第１の実施形態の場合と同様に、内周面及び外周面を有するバルブハウジング１２と、バルブチャンバ１６に配置されたバルブユニット１８と、バルブユニット１８に接続されたアクチュエータ２３とを備える。図１の第１の実施形態に対する第２の実施形態の決定的な違いは、入口１４及び出口２０が異なって配置され、それに対応して流路構造体５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２が異なって構成されることである。ここで、入口１４は、軸方向に延びる第１の列５１に配置され、出口２０は、軸方向に延びる第２の列５３に配置される。更に、マルチバルブ１０２の第２の実施形態は、４つの入口１４と４つの出口２０とを備える。
【0038】
図２ｃは、マルチバルブ１０２の第２の実施形態の流路マトリックスを示し、流路マトリックスによって、バルブユニット１８の切替位置に応じて、どの入口１４がどの出口２０に流体的に接続されるかが示されている。ここで、流路マトリックス及び図２ｄは、水平方向に、第１の列５１に配置された入口１４１、１４２、１４３、１４４を示し、また水平方向に、第２の列５３に配置された出口２０１、２０２、２０３、２０４を示している。第１の切替位置Ｉでは、第１の流路構造体５０を介して、第１の入口１４１は第２の出口２０２に流体的に接続され、第２の入口１４２は第３の出口２０３に流体的に接続される。第２の切替位置ＩＩでは、第２の流路構造体５２を介して、第１の入口１４１は第２の出口２０２に流体的に接続され、第２の入口１４２は第３の出口２０３に流体的に接続され、第３の入口１４３は第４の出口２０４に流体的に接続される。第３の切替位置ＩＩＩでは、第３の流路構造体５４を介して、第１の入口１４１は第２の出口２０２に流体的に接続され、第２の入口１４２は第３の出口２０３に流体的に接続され、第３の入口１４３及び第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。第４の切替位置ＩＶでは、第４の流路構造体５６を介して、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。第５の切替位置Ｖでは、第５の流路構造体５８を介して、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続される。第６の切替位置ＶＩでは、第６の流路構造体６０を介して、第３の入口１４３は第２の出口２０２に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第７の切替位置ＶＩＩでは、第７の流路構造体６２を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３及び第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。
【0039】
ここでも、流路構造体２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４のうちの１つと相互作用しない入口１４及び出口２０は、カバー４６によって閉鎖され、図２ｃにおいて暗く示されている。
【0040】
図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃは、マルチバルブ１０３の第３の実施形態を示す。マルチバルブ１０３の第３の実施形態は、構造において図２ａの第２の実施形態に実質的に対応する。マルチバルブは、図２の第２の実施形態の場合と同様に、内周面及び外周面を有するバルブハウジング１２と、バルブチャンバ１６に配置されたバルブユニット１８と、バルブユニット１８に接続されたアクチュエータ２３とを備える。図２の第２の実施形態に対する第３の実施形態の決定的な違いは、２つの列５１、５３に配置された入口１４及び出口２０が異なって配置され、それに対応して流路構造体８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００が異なって構成されることである。ここで、入口１４及び出口２０は、２つの列５１、５３において混在して配置され、その結果、第１の列５１に複数の入口１４及び複数の出口２０が配置され、第２の列５３にも複数の入口１４及び複数の出口２０が配置される。これにより、入口１４及び出口２０は、図３ｃによるすべての流体接続要素が水平走路又は垂直走路のいずれかを有するように、２つの列５１、５３に分配される。このことには、バルブユニット１８をよりコンパクトに構成できるという利点がある。
【0041】
図３ｃは、マルチバルブ１０３の第３の実施形態の流路マトリックスを示し、流路マトリックスによって、バルブユニット１８の切替位置に応じて、どの入口１４がどの出口２０に流体的に接続されるかが示されている。ここで、流路マトリックス及び図３ｄは、第１の列５１に配置された入口１４１、１４４及び出口２０２、２０４と、第２の列５３に配置された入口１４２、１４３及び出口２０１、２０３とを示している。第１の切替位置Ｉでは、第１の流路構造体８８を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続される。第２の切替位置ＩＩでは、第２の流路構造体９０を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続される。第３の切替位置ＩＩＩでは、第３の流路構造体９２を介して、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。第４の切替位置ＩＶでは、第４の流路構造体９４を介して、第１の入口１４１は第４の出口２０４に流体的に接続され、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第５の切替位置Ｖでは、第５の流路構造体９６を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第４の出口２０４に流体的に接続される。第６の切替位置ＶＩでは、第６の流路構造体９８を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第４の出口２０４に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第７の切替位置ＶＩＩでは、第７の流路構造体１００を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３と第３の出口２０３とが流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。
【0042】
図３ｃには、２つの流路構造体９０、９２が共通の流体接続要素を共有していることが示されている。流路構造体９０では、この流体接続要素は、第２の切替位置ＩＩにおいて第３の入口１４３を第３の出口２０３に接続する。流路構造体９２では、この同じ流体接続要素が、第３の切替位置ＩＩＩにおいて第４の入口１４４を第４の出口２０４に接続する。流路構造体９２、９４の場合では流体接続要素の更なる多重使用を見ることができ、流体接続要素は、第３の切替位置ＩＩＩでは、流路構造体９２において第３の入口１４３を第１の出口２０１に接続し、第４の切替位置ＩＶでは、流路構造体９４において第１の入口１４１を第４の出口２０４に接続する。
【0043】
図４ａ、図４ｂ、及び図４ｃは、マルチバルブ１０４の第４の実施形態を示す。マルチバルブ１０４の第４の実施形態は、図１ａの第１の実施形態、図２ａの第２の実施形態、及び図３ａの第３の実施形態の場合と同様に、バルブハウジング１２と、バルブチャンバ１６に配置されたバルブユニット１８と、バルブユニット１８に接続されたアクチュエータ２３とを備える。図１ａ及び図２ａの２つの実施形態とは対照的に、バルブハウジング１２は、環状の内側ハウジング要素６６と外側ハウジング要素６８とを有し、内側ハウジング要素６６は、外側ハウジング要素６８によって半径方向に囲まれる。外側ハウジング要素６８の内周面と内側ハウジング要素６６の外周面とは、バルブユニット１８が配置される環状のバルブチャンバ１６を半径方向に画定する。入口１４は、外側ハウジング要素６８に設けられ、出口は内側ハウジング要素６６に設けられ、その結果、入口１４は、実質的に半径方向に延びる流路構造体７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２を有するバルブユニット１８を介して出口２０に接続され得る。
【0044】
図４ｃは、マルチバルブ１０４の第４の実施形態の流路マトリックスを示し、流路マトリックスによって、バルブユニット１８の切替位置に応じて、どの入口１４がどの出口２０に流体的に接続されるかが示されている。左側２欄は、外側の入口１４から開始する流体接続要素の走路を示している。右側２欄は、それぞれの切替位置における流体接続要素の出口を内側の出口２０によって示している。
【0045】
マルチバルブ１０４は、４つの入口１４１、１４２、１４３、１４４と、４つの出口２０１、２０２、２０３、２０４とを備え、それぞれ１つの入口１４１、１４２、１４３、１４４がそれぞれ１つの出口２０１、２０２、２０３、２０４に対向して配置される。図３ｃにおけるＸ印は、入口１４が、直線的に構成された流体接続要素によって対向する出口２０に流体的に接続されることを意味する。矢印は、入口１４が、直線上に対向して配置されていない出口２０に流体的に接続されることを意味する。第１の切替位置Ｉでは、第１の流路構造体７０を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第２の切替位置ＩＩでは、第２の流路構造体７２を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続される。第３の切替位置ＩＩＩでは、第３の流路構造体７４を介して、第１の入口１４１は第１の出口２０１に流体的に接続され、第２の入口１４２は第２の出口２０２に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続される。第４の切替位置ＩＶでは、第４の流路構造体７６を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。第５の切替位置Ｖでは、第５の流路構造体７８を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続され、第４の入口１４４は第４の出口２０４に流体的に接続される。第６の切替位置ＶＩでは、第６の流路構造体８０を介して、第２の入口１４２は第１の出口２０１に流体的に接続され、第１の入口１４１は第４の出口２０４に流体的に接続され、第４の入口１４４は第３の出口２０３に流体的に接続され、第３の入口１４３は第３の出口２０３に流体的に接続される。第７の切替位置ＶＩＩでは、第７の流路構造体８２を介して、第３の入口１４３は第２の出口２０２に流体的に接続され、第４の入口１４４は第１の出口２０１に流体的に接続される。
【0046】
また、２つの流路構造体の個々の流体接続要素の多重使用も本実施形態に含まれる。第１の多重使用は、第１の切替位置Ｉにおいて流路構造体７０内で第１の入口１４１を第１の出口２０１に接続し、第２の切替位置ＩＩにおいて流路構造体７２内で第２の入口１４２を第２の出口２０２に接続する流体接続要素に関する。同様に、流体接続要素はまた、切替位置ＩＩと切替位置ＩＩＩとの間、切替位置ＩＶと切替位置Ｖとの間、及び切替位置Ｖと切替位置ＶＩとの間のそれぞれで二重に使用される。
【0047】
説明した実施形態以外の構造の実施形態も可能であり、独立請求項の保護範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【0048】
１２ バルブハウジング
１４ 入口
１６ バルブチャンバ
１７ 封止面
１８ バルブユニット
２０ 出口
２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００ 流路構造体
２３ アクチュエータ
５１ 第１の列
５３ 第２の列
１４ 入口
１６ バルブチャンバ
１７ 封止面
１８ バルブユニット
２０ 出口
２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００ 流路構造体
２３ アクチュエータ
５１ 第１の列
５３ 第２の列
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図4d】
【図5a】
【図5b】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0025】