CN106687313A - 阀 - Google Patents

Abstract

一种阀包括限定具有三个端口的流动路径的壳体。流动路径中的门响应于杆的旋转选择性地控制通过流动路径的流动。三个密封凸缘，每个限定三个端口中的一个。门具有三个可选择的关闭位置，包括第一端口关闭位置，第二端口关闭位置和第三端口关闭位置。当门处于每个关闭位置时，弹性密封件依次分别在门的密封面和三个密封凸缘中的每一个之间被压缩。门具有第一枢转轴线和平行于第一枢转轴线并且与第一枢转轴线间隔开的第二枢转轴线。门可交替地围绕第一枢转轴线和第二枢转轴线旋转，以可选择地(各自单独地并且依次分开地)关闭三个端口。

Description

阀

背景技术

HVAC(加热通风和空调)系统用于例如汽车的内部舱室区域的气候控制。HVAC系统可以配置有具有设置在壳体中的热交换器的HVAC单元。HVAC分配系统可以可操作地连接到HVAC单元。HVAC系统可以具有一个或多个空气流路径，用于允许空气例如流入、流出HVAC单元和HVAC分配系统，和/或在HVAC单元和HVAC分配系统内流动。门可以与空气流动路径相关联，用于控制流入、通过和/或流出HVAC单元和/或HVAC分配系统的空气量。

发明内容

根据示例，阀包括限定具有三个端口的流动路径的壳体。流动路径中的门响应于杆的旋转选择性地控制通过流动路径的流动。三个密封凸缘，每个限定三个端口中的一个。门具有三个可选择的关闭位置，包括第一端口关闭位置，第二端口关闭位置和第三端口关闭位置。当门处于每个关闭位置时，弹性密封件依次分别在门的密封面和三个密封凸缘中的每一个之间被压缩。门具有第一枢转轴线和平行于第一枢转轴线并且与第一枢转轴线间隔开的第二枢转轴线。门可交替地围绕第一枢转轴线和第二枢转轴线旋转，以可选择地(各自单独地并且分开地依次)关闭三个端口。

该示例有利地采用具有非滑动、压缩密封件的单个门控制通过三个端口的流动。现有的阀使用滑动密封件或至少2个门来控制通过三个端口的流动。与具有滑动密封件的现有阀相比，本公开的示例的非滑动或压缩密封件中的摩擦和剪切力减小，从而有利地具有更优的耐久性。此外，通过消除克服静摩擦和滑动摩擦之间相对困难的差异以及负载的不确定性的需要，本公开的示例有利地允许通过自动致动器更精确的控制。此外，压缩密封件相对于滑动密封件可具有生产成本优势。

在另一个示例中，门可围绕第一枢转轴线旋转，以可选择地调节第一端口和第二端口之间的第一开口比例；并且门可围绕第二枢转轴线旋转，以可选择地调节第三端口和第一端口之间的第二开口比例。围绕第一枢转轴线和第二枢转轴线的交替旋转有助于有利地使用压缩密封件而不是滑动密封件。

在另一示例中，第一枢转轴线在门围绕第二枢转轴线的旋转中横过第一圆弧；并且第二枢转轴线在门围绕第一枢转轴线的旋转中横过第二圆弧。交替轴线横过圆弧有助于有利地使用压缩密封而不是滑动密封。

在又一个示例中，三个密封凸缘限定具有中心轴线的门操作腔；第一枢转轴线平行于中心轴线；密封面具有第一侧和与第一侧相反的第二侧；密封面的第一侧具有与第一端口密封凸缘互补的第一密封边缘，第一密封边缘限定具有平行于第一枢转轴线的中心轴线的直圆柱体的段的周边；并且密封面的第二侧具有第二密封边缘，第二密封边缘关于由第一枢转轴线和第二枢转轴线限定的平面与第一密封边缘镜像，第二密封边缘与第二端口密封凸缘互补并且与第三端口密封凸缘互补。门具有芯，以防止流体流动通过由第一密封边缘和第二密封边缘界定的空间；门具有从芯延伸的曲柄臂；曲柄臂具有从曲柄臂的表面延伸的圆柱形柱；圆柱形柱平行于第一枢转轴线；凸轮轨道由曲柄臂限定以引导杆的凸轮部分；弹性密封件的第一部分沿着第一密封边缘连续地设置在密封面的第一侧上；并且弹性密封件的第二部分沿着第二密封边缘连续地设置在密封面的第二侧上。

在又一个示例中，当门处于第三端口密封位置时，弹性密封件在门的密封面和第三端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过第三端口；当所述门处于第一端口密封位置时，弹性密封件在门的密封面和第一端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过第一端口；并且当门处于第二端口密封位置时，弹性密封件在门的密封面和第二端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过第二端口。弹性密封件的压缩以阻挡流体流过第一、第二和第三端口，从而有利地提供了比具有滑动密封件的桶门阀更为持久的密封。

在示例中，由垂直于中心轴线的平面切割的门操作腔的横截面限定勒洛三角形。勒洛三角形有利地允许门围绕第一和第二枢转轴线有效地旋转，并且有助于有利地使用压缩密封而不是滑动密封。

在另一个示例中，门包括限定在门操作腔的与第三端口密封凸缘相对的第一顶点处的门和壳体之间的第一接触部处的第一支承表面，以当门在第一端口关闭位置和第二端口关闭位置之间移动时引导门围绕第一枢转轴线旋转，并且门包括限定在门操作腔的与第二端口密封凸缘相对的第二顶点处门和壳体之间的第二接触部处的第二支承表面，以当门在第一端口关闭位置和第三端口关闭位置之间移动时引导门围绕第二枢转轴线旋转。支承表面有利地允许门的持久的、可重复的操作，防止卡住(jamming)并且有助于有利地使用压缩密封而不是滑动密封。

在另一示例中，门包括设置在其上的与第一枢转轴线同轴的第一短轴；第一短轴远离门突出；壳体包括用于接收第一短轴的第一凹槽；第一凹槽沿着平行于第二端口密封凸缘的第二端口密封弧形部分的第一圆弧的路径引导第一短轴；门包括设置在其上的与第二枢转轴线同轴的第二短轴；第二短轴远离门突出；壳体包括用于接收第二短轴的第二凹槽；并且第二凹槽沿着平行于第三端口密封凸缘的第三端口密封弧形部分的第二圆弧的路径引导第二短轴。短轴和凹槽之间的相互作用有利地更精确地引导门的运动，防止卡住并且有助于有利地使用压缩密封而不是滑动密封。

在另一示例中，杆限定U形轨道，以接合圆柱形柱。圆柱形柱通过U形轨道的接合有利地通过由单个致动器旋转的单个杆来控制门围绕第一和第二枢转轴线的旋转。

在另一个示例中，当门处于第三端口密封位置并且杆旋转到第三端口密封角时，杆通过U形轨道将张力施加到圆柱形柱，以拉动曲柄臂，从而利用沿着圆柱形柱和第三端口密封凸缘的质心之间的线的力将门促动到第三端口密封位置；当门处于第一端口密封位置并且杆旋转到第一端口密封角时，杆通过凸轮部分将压力施加到凸轮轨道，以推动曲柄臂，从而利用沿凸轮部分和第一端口密封凸缘的质心之间的线的力将门促动到第一端口密封位置；当门处于第二端口密封位置并且杆旋转到第二端口密封角时，杆通过U形轨道将张力施加到圆柱形柱，以拉动曲柄臂，从而利用沿圆柱形柱和第二端口密封凸缘的质心之间的线的力将门促动到第二端口密封位置。施加张力和压力的线有助于有利地使用压缩密封而不是滑动密封。

在另一个示例中，当杆在第一端口密封角的停留角内时，门处于第一端口密封位置；并且当杆在第一端口密封角的停留角度内时，U形轨道具有到圆柱形柱的间隙。在停留角中U形轨道和圆柱形柱之间的间隙有利地允许凸轮轨道和凸轮使得密封件压缩，而没有圆柱形柱约束在U形轨道中，从而有助于有利地使用压缩密封件而不是滑动密封。

在一个示例中，停留角为从大约2度到大约6度。停留角为约2度至约6度有利地允许压缩密封件对于自动致动器的制造公差和控制公差是鲁棒性的。

在又一示例中，杆围绕轴旋转，轴沿着通过中心轴线和门操作腔的与第一端口密封凸缘相对的第二顶点的线定位在门操作腔的径向外侧；当门处于第三端口密封位置时，杆基本上填充第三端口密封凸缘中的第一凹口，以与第三端口密封凸缘提供到弹性密封件的第一表面,以防止流体绕过门；当门处于第二端口密封位置时，杆基本上填充第二端口密封凸缘中的第二凹口，以与第二端口密封凸缘提供到弹性密封件的第二基本上连续的表面,以防止流体绕过门。这样的示例有利地减少了杆侵入到流动路径中，并且防止流体在杆摆动通过的凹口处绕过门。

在又一示例中，杆包括中心槽，以接收曲柄臂；中心槽限定在杆的第一腿部和第二腿部之间；第一腿部具有第二腿部的对称相对的几何形状；曲柄臂关于与轴正交的中间平面具有二重对称性；并且由杆施加在曲柄臂上的力的合成矢量位于中间平面中。由杆施加在曲柄臂上的力的合成矢量位于中间平面中有利地减小了中间平面外的扭矩，从而消除了对于减小门在门操作腔中的扭转和约束的补偿(例如利用刚度或轴承)的需要。

在另一示例中，当杆在第一端口密封角和第一凸轮释放角之间在第一端口密封角和第二端口密封角之间旋转时，凸轮与凸轮轨道的接合引起门围绕第一枢转轴线旋转的扭矩；当杆在第一端口密封角和第二凸轮释放角之间在第一端口密封角和第三端口密封角之间旋转时，凸轮与凸轮轨道的接合引起门围绕第二枢转轴线旋转的扭矩。旋转门的扭矩有利地通过在来自U形轨道和圆柱形柱的扭矩相对较低的门旋转角度处的凸轮与凸轮轨道的接合来施加。因此，可以有利地防止自动致动器停转，或者可以施加具有较小扭矩的自动致动器。

在另一个示例中，阀还包括旋转致动器，其具有带输出轴旋转轴线的输出轴；并且输出轴连接到轴以与其一起旋转，其中，输出轴的旋转轴线与轴同轴。输出轴旋转轴线和轴的同轴有利地允许输出轴和轴的整合，或者减少用于联接所需的部件的数量。输出轴旋转轴线和轴的同轴还有利地减小了旋转致动器上的潜在偏心负载。

附图说明

通过参考以下详细描述和附图，本公开的实施例的特征和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记对应于相同或相似(尽管可能不相同)的部件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标记或特征可以或可以不结合出现它们的其它附图来描述。

图1A-1C半示意性地示出了HVAC(加热通风和空调)系统中的现有桶门阀的横截面；

图2A半示意性地示出了控制通过HVAC系统中的两个端口的流动的现有2位置门阀的横截面；

图2B半示意性地示出了具有控制通过HVAC系统中的两个端口的流动的两个蝶阀的现有HVAC系统的横截面；

图3半示意性地示出了HVAC系统中的本公开的阀的示例的横截面；

图4A是HVAC壳体的一部分的示例的透视图，其具有根据本公开的可操作地设置在其中的阀的示例；

图4B是图4A所示的阀和HVAC壳体的一部分的示例的透视图，其中HVAC壳体的一部分被移除以显示根据本公开的门的示例的细节；

图5A是根据本公开的壳体的第二部分的示例的透视部件图；

图5B是根据本公开的壳体的第一部分的示例的透视部件图；

图6A-6C是示出根据本公开的阀状态的示例的半示意性横截面视图，其中图6A示出了第三端口密封状态，图6B示出了第一端口密封状态，并且图6C示出了第二端口密封状态；

图7是根据本公开的门的示例的透视部件图；

图8是根据本公开的杆的示例的透视部件图；

图9是包括图5A所示的壳体的第二部分的示例、图7所示的门的示例、以及图8所示的杆的示例的部分阀组件的后透视图；

图10A-10D是示出具有通过根据本公开的阀控制的一个入口和两个出口的HVAC系统中的流动状态的示例的半示意性横截面图，其中图10A示出了到第一出口的流动打开并且到第二出口的流动被阻挡，图10B示出了到第二出口的流动打开并且到第一出口的流动被阻挡，图10C示出了来自入口的流动被阻挡，并且图10D示出了来自入口的流动在第一出口和第二出口之间分流；

图10E是示出具有单独的除霜和地板蝶门的现有HVAC系统的半示意性横截面图；

图10F是示出本公开的示例的、用本公开的阀替代图10E所示的单独的除霜和地板蝶门的半示意性横截面图；

图11A-11F是示出通过根据本公开的阀控制的具有两个入口和一个出口的HVAC系统中的流动状态的示例的半示意性横截面图，图11A示出了来自第一入口的流动打开并且来自第二入口的流动打开，且到出口的流动打开，图11B示出来自第一入口的流动被阻挡并且从第二入口到出口的流动打开，图11C示出从第一和第二入口到出口的流动打开，图11D示出了来自第二入口的流动被阻挡并且从第一入口到出口的流动打开，图11E示出了从第一入口到出口的流动打开并且来自第二入口的流动被限制，图11F示出了来自出口的流动被阻挡，并且来自第一入口和第二入口的流动被停转(stall)；

图12A-12E是示出本公开的阀的示例的运动学的一系列半示意性横截面图，图12A示出了处于第三端口密封状态的阀的示例，图12B示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约20％的阀的示例，图12C示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约50％的阀的示例，图12D示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约75％的阀的示例，图12E示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约90％的阀；

图13A-13F继续图12A-12E的系列，示出了本公开的阀的示例的运动学，其中，图13A示出了阀，其中杆处于从第一端口密封角起的逆时针停留角，图13B示出了阀，其中杆处于第一端口密封角，图13C示出了阀，其中杆处于从第一端口密封角起的顺时针停留角，图13D示出了在第一端口密封状态和第二端口密封状态之间处于约25％的阀，图13E示出了在第一端口密封状态和第二端口密封状态之间处于约80％的阀，且图13F示出了处于第二端口密封状态的阀；

图14是示出根据本公开的阀的示例的剖面透视图，其中杆处于第一端口密封角；

图15A是根据本公开的杆的示例的侧视图；

图15B是图15A所示的杆的示例的端视图；

图15C是图15A所示的杆的示例的透视图；

图16A是根据本公开的阀的壳体的一部分的透视剖视图，其示出了用于接收杆的凹口；

图16B是本公开的壳体的半示意性侧视图，其示出了潜在的泄漏路径，在本公开中由于其被杆阻挡而被消除；

图16C是如图16A所示的本公开的壳体的半示意性侧视图，其中所示的杆与根据本发明的第二端口密封凸缘一起形成密封表面；

图16D是图16B的视图的一部分的侧视图，示出了根据本公开的杆阻挡泄漏路径；

图17A是具有本公开的阀的将冷空气引导到车辆的后乘客区的HVAC系统的一部分的半示意性横截面图；

图17B是图17A所示的HVAC系统的一部分的半示意性横截面图，不同之处在于示出本公开的阀将加热的空气引导到车辆的后乘客区；

图17C是图17A所示的HVAC系统的一部分的半示意性横截面图，不同之处在于示出本公开的阀阻挡空气流到车辆的后乘客区、并且允许空气通过阀到加热器；

图18A是具有本公开的阀的HVAC系统的一部分的半示意性横截面视图，以选择性地将流动引导到乘用车辆的后通风口或后地板；

图18B是图18A所示的阀的半示意性详图，其中阀阻挡后地板管道并允许空气流动通过到后通风管道；

图18C是图18A所示的阀的半示意性详图，其中阀阻挡后通风管道并允许空气流动通过到后地板管道；

图18D是图18A所示的阀的半示意性详图，其中阀阻挡空气输入，例如在HVAC挡风玻璃除霜功能中；以及

图19是具有本公开的阀的HVAC系统的一部分的半示意性横截面视图，以选择性地将流动引导到乘用车辆的后通风口或后地板。

具体实施方式

管道中的流体流可以由阀控制。在一个示例中，流体可以是空气，并且管道可以是HVAC系统的一部分。可操作地设置在汽车中的HVAC系统可以是紧凑和轻量的。阀可以控制通过HVAC系统的空气流。HVAC系统中的阀可以是门。

图1A-1C半示意性地示出了HVAC系统26中的现有的桶门阀(barrel-door valve)25的横截面。图1A-1C中的桶门27旋转通过三个位置。图1A示出了桶门27处于关闭入口管道28的位置。图1B示出了桶门27处于阻挡到通向通风口的管道30的流动路径的位置。如本文所使用的，通风口是指具有出口的管道，其朝向在车辆的座位中的正常就座位置中的乘客的头部投射空气。在图1B中，引导输入气流的管道28和引导气流到地板的管道33打开。在图1C中，桶门27处于阻挡到通向地板的管道33的流动路径的位置。在图1C中，引导输入气流的管道28和引导气流到通风口的管道30打开。如果桶门27具有密封件以减少气流围绕桶门27的泄漏，则由密封件引起的摩擦增加了转动桶门27的扭矩。与非滑动或压缩密封件相比，施加在图1A-1C所示的滑动密封件上的摩擦力和剪切力可能导致密封系统的耐久性降低。此外，静摩擦和滑动摩擦之间的差异以及负载的不确定性使得通过自动致动器对桶门运动的精确控制相对困难。此外，滑动密封件可能比压缩密封件更昂贵。

图2A半示意性地示出了控制通过HVAC系统26'中的两个端口的流动的现有的2-位置门阀31的横截面。与图1A-1C所示的桶门27不同，图2A中的桶门27'具有凸缘67，其接合互补密封座68，以形成压缩密封。图2A中的密封位置之间没有密封阻力。图2A所示的桶门27'限于两个密封位置。例如，桶门27'可以在顺时针位置或逆时针位置密封。为了实现3-位置流动控制，将需要第二个双位置门(例如蝶门、旗门或另一个2位置门阀31)。

图2B半示意性地示出了具有控制通过HVAC系统26”中的两个端口69的流动的两个蝶阀34的现有HVAC系统26”的横截面。蝶阀34通过蝶阀34的大部分旋转范围接合压缩密封件而没有密封阻力。此外，所示的蝶阀34占据气流中的空间，可能引起不期望的湍流、压降和噪声。具有两个蝶阀34的HVAC系统26”比图2A所示的HVAC系统26'中的单个桶门更复杂，因为HVAC系统26”不仅包括一额外的门(蝶阀34)，还包括至少一个机械连杆(未示出)，以控制该额外的蝶阀34的运动。

图3半示意性地示出了HVAC系统11中的本公开的阀10的示例的横截面。在图3所示的示例中，阀10包括限定具有第一端口14、第二端口15和第三端口13的流体流动路径的壳体12。应当理解，在本公开的示例中，端口13-15可以是入口或出口。第一端口14、第二端口15和第三端口13在本文中用于区分以及对作为示例的附图的更准确的理解。因此，本公开的阀10的示例可以控制以流动方向的任何组合通过任何三个类似定位的端口的流动。在如图3所示的示例中，门20设置在流体流动路径中，以响应于杆40的旋转选择性地控制流体通过流动路径的流动。

图4A是HVAC壳体的一部分的示例的透视图，其具有根据本公开的可操作地设置在其中的阀10的示例。如图4A所示的示例中，阀可以包括具有输出轴61的旋转致动器50，输出轴61具有输出轴旋转轴线62。输出轴61连接到与其一起旋转的轴44。输出轴旋转轴线62与轴44同轴。旋转致动器50可以是例如电马达，真空马达、驱动曲柄的电螺线管、或任何合适的旋转致动器50。

壳体包括壳体的第一部分96，以与壳体的第二部分97配合在一起。图4B是图4A所示的阀10和HVAC壳体的一部分的示例的透视图，其中，HVAC壳体的第二部分97被移除以显示根据本公开的门20的示例的细节。图5A是图4A所示的壳体的第二部分97的透视部件图。图5B是图4A所示的壳体的第一部分96的透视部件图。

如图4A、4B和5A所示，三个密封凸缘36、37、38各自限定第三端口13、第一端口14和第二端口15的相应周边。门20具有三个关闭位置，包括第三端口关闭位置(参见图6A)、第一端口关闭位置(参见图6B)和第二端口关闭位置(参见图6C)。当门20处于每个关闭位置时，弹性密封件21依次分别在门20的密封面22和三个密封凸缘36、37、38中的每一个之间被压缩。

图6A-6C是示出根据本公开的阀的状态的示例的半示意性横截面图。图6A示出了第三端口密封状态。在图6A中，大流动方向箭头示出了从第二端口15穿过第一端口14的流动路径。图6B示出了第一端口密封状态。在图6B中，大流动方向箭头示出了从第三端口13穿过第二端口15的流动。图6C示出了第二端口密封状态。在图6C中，大流动方向箭头示出了从第三端口13穿过第一端口14的流动。

参考图6A-6C，门20具有第一枢转轴线42和平行于第一枢转轴线42并且与第一枢转轴线42间隔开的第二枢转轴线43。门20可以交替地围绕第一枢转轴线42和第二枢转轴线43旋转，以可选择地(各自单独地并且继而分别地)关闭第一端口、第二端口和第三端口。如本文所使用的，可交替地旋转是指门可围绕第一枢转轴线42和第二枢转轴线43旋转，然而，不是同时。

第一枢转轴线42在门20围绕第二枢转轴线43旋转时横过第一圆弧190。第二枢转轴线43在门20围绕第一枢转轴线42旋转时横过第二圆弧191。如本文所使用的，“旋转时”是指在门20的旋转期间。如本文所使用的，“横过”是指沿着…而移动。

在图6A-6C所示的阀10的示例中，三个密封凸缘36、37、38限定具有中心轴线35的门操作腔23。在该示例中，由垂直于中心轴线35的平面切割的门操作腔23的横截面限定勒洛三角形(Reuleaux triangle)71。应当理解，门操作腔23的弧72、73、74可以具有大于或小于完美的勒洛三角形的相应半径75、76、77。门20具有平行于中心轴线35的第一枢转轴线42。门20具有平行于第一枢转轴线42的第二枢转轴线43。密封面22具有第一侧63和与第一侧63相反的第二侧64。密封面22的第一侧63具有与第一端口密封凸缘37互补的第一密封边缘47。第一密封边缘47限定具有平行于第一枢转轴线42的中心轴线79的直圆柱体78的部段的周边(见图7)。

仍然参考图6A-6C，密封面22的第二侧64具有第二密封边缘48，其围绕由第一枢转轴线42和第二枢转轴线43限定的平面80与第一密封边缘47镜像。第二密封边缘48与第二端口密封凸缘38互补并与第三端口密封凸缘36互补。门20具有芯81，以防止流体流过由第一密封边缘47和第二密封边缘48界定的空间。

图7是根据本公开的门20的示例的透视部件图。如上所述，图7所示的门20的示例具有平行于中心轴线35的第一枢转轴线42。门20具有平行于第一枢转轴线42的第二枢转轴线43。密封面22具有第一侧63和与第一侧63相反的第二侧64。密封面22的第一侧63具有与第一端口密封凸缘37互补的第一密封边缘47。第一密封边缘47限定具有平行于第一枢转轴线42的中心轴线的直圆柱体的部段的周边。

密封面22的第二侧64具有第二密封边缘48，其围绕由第一枢转轴线42和第二枢转轴线43限定的平面与第一密封边缘47镜像。门20具有芯，以防止流体流过由第一密封边缘47和第二密封边缘48界定的空间。

门20具有从芯延伸的曲柄臂41。曲柄臂41具有从曲柄臂41的表面延伸的圆柱形柱49。圆柱形柱49平行于第一枢转轴线42。凸轮轨道45由曲柄臂41限定，以引导杆40的凸轮部分19(参见例如图12D和图12E)。弹性密封件21的第一部分沿着第一密封边缘47连续地设置在密封面22的第一侧63上。弹性密封件21的第二部分沿着第二密封边缘48连续地设置在密封面22的第二侧64上。

在一个示例中，弹性密封件21可以是包覆模制在如图7所示的门20上的弹性材料。门20可以包括用于弹性材料在模制过程期间流过的孔24。在另一示例中，弹性材料可以使用粘合剂附接到门20。

仍然参考图7，弹性密封件21的第一部分沿着第一密封边缘47连续地设置在门20的密封面22的第一侧63上。弹性密封件21的第二部分沿着第二密封边缘48连续地设置在密封面22的第二侧64上。

当门20处于第三端口密封位置(如图6A所示)时，弹性密封件21在门20的密封面22和第三端口密封凸缘36之间被压缩，以阻挡流体流过第三端口。类似地，当门20处于第一端口密封位置(如图6B所示)时，弹性密封件21在门20的密封面22和第一端口密封凸缘37之间被压缩，以阻挡流体流过第一端口。当门20处于第二端口密封位置(如图6C所示)时，弹性密封件21在门20的密封面22和第二端口密封凸缘38之间被压缩，以阻挡流体流过第二端口。

仍然参考图7，门20具有从芯81延伸的曲柄臂41。曲柄臂41具有从曲柄臂41的表面延伸的圆柱形柱49。圆柱形柱49平行于第一枢转轴线42。凸轮轨道45由曲柄臂41限定，以引导杆40的凸轮部分19(参见例如图12D)。

在一个示例中，门20可以包括第一支承表面82，该第一支承表面82限定在门20和壳体之间的第一接触部83(参见图6A)处，该第一接触部83在门操作腔23的与第三端口密封凸缘36相对的第一顶点84处(参见图6A)。当门20在第一端口关闭位置和第二端口关闭位置之间移动时(参见图13C-13F)，第一支承表面82用于引导门20围绕第一枢转轴线42旋转。

如图13D和13E所示，门20可围绕第一枢转轴线42旋转，以可选择地调节第一端口14和第二端口15之间的第一开口比例。例如，如果图13D所示的第三端口13是入口，则约25％的流动将被引导通过对应于第一端口14的出口，并且约75％的流动将被引导通过对应于第二端口15的另一出口。在该示例中，假设流动的比例与第一端口14和第二端口15之间的第一开口比例大致相同。类似地，如果图13E所示的第三端口13是入口，则约80％的流动将被引导通过对应于第一端口14的出口，并且约20％的流动将被引导通过对应于第二端口15的另一出口。

如图12A-12E所示，门20还可以包括第二支承表面85，该第二支承表面85限定在门20和壳体之间的第二接触部86处，该第二接触部86在门操作腔23的与第二端口密封凸缘38相对的第二顶点87处。当门20在第一端口关闭位置和第三端口关闭位置之间移动时(参见图12A-12E)，第二支承表面85用于引导门20围绕第二枢转轴线43旋转。第一支承表面82和第二支承表面85可以包括弹性密封件21的一部分(参见图12E)。

如图12B和12E所示，门20可围绕第二枢转轴线43旋转，以可选择地调节第一端口14和第三端口15之间的第二开口比例。例如，如果图12B所示的第二端口15是入口，则约20％的流动将被引导通过对应于第三端口13的出口，并且约80％的流动将被引导通过对应于第一端口14的另一出口。在该示例中，假设流动的比例与第三端口13和第一端口14之间的第二开口比例大致相同。类似地，如果图12C所示的第二端口15是入口，则约50％的流动将被引导通过对应于第三端口13的出口，并且约50％的流动将被引导通过对应于第一端口14的另一出口。

遵循同样的模式，如果图12D所示的第二端口15是入口，则约75％的流动将被引导通过对应于第三端口13的出口，并且约25％的流动将被引导通过对应于第一端口14的另一出口。图8是根据本公开的杆40的示例的透视部件图。图15A-15C是图10所示的杆40的示例的其它视图。杆40围绕轴44枢转。在一个示例中，杆40可相对于轴44旋转，或者轴44可被固定以使与轴44一起旋转。轴44从杆40的头部39延伸。具有T形横截面的凸缘32平行于轴44的旋转轴线延伸。凸缘32填充杆40和壳体之间的间隙9(见图16D)，以防止当杆40处于第三端口密封角54和第二端口密封角53时流体通过间隙9泄漏。杆40在头部39的相反侧上具有第一桥接板55和第二桥接板56。第一桥接板55和第二桥接板56形成在与凸缘32相反的头部39中。第一桥接板55延伸过第三端口密封凸缘36中的第一凹口65(参见图16B)，以当门20处于第三端口密封位置时，与第三端口密封凸缘36提供到弹性密封件21的第一基本上连续的表面，以防止流体绕过门20(参见图16C)时。第二桥接板56延伸过第二端口密封凸缘38中的第二凹口66(参见图16A)，以当门20处于第二端口密封位置时，与第二端口密封凸缘38提供到弹性密封件21的第二基本上连续的表面(参见图16C)，以防止流体绕过门。杆40还包括从头部39延伸的窄本体部分8。

在图8和15A-15C中所示的杆40的示例包括中心槽46，以接收曲柄臂41。中心槽46限定在杆40的第一腿部59和第二腿部60之间。第一腿部59具有与第二腿部60的相对对称的几何形状。U形轨道92限定在每个腿部中。U形轨道92具有第一分支16和第二分支18。第一分支16和第二分支18沿着通过轴旋转轴线62的径向线线性地延伸。在一个示例中，第一分支16和第二分支18可以偏离平行于通过轴旋转轴线62的径向线高达约2度。U形轨道92的弯曲部分17将第一分支16连结到第二分支18。释放凹口58限定在弯曲部分17的远端的中心。当杆40处于第一端口密封角52的止停角51内时，释放凹口58为圆柱形柱49提供间隙。凸轮部分19限定在第一腿部59的端部和第二腿部60的端部处。在图8、15B和15C所示的示例中，凸轮部分19是的圆柱形短轴，其从相应的腿部朝向中心槽46延伸。如上所述，凸轮部分19是彼此的镜像。如本文所使用的，短轴是指具有小于约5的圆柱形轴的长度与圆柱形轴的直径的比率的轴。

在图15B所示的示例中，杆40包括中心槽46，以接收曲柄臂41。中心槽46限定在杆40的第一腿部59和第二腿部60之间。第一腿部59具有第二腿部60的对称相对的几何形状。如图15B所示，第一腿部59是第二腿部60的镜像。曲柄臂41(参见例如图7和图14)关于与轴44正交的中间平面95具有二重对称性。曲柄臂41的二重对称性至少应用于圆柱形柱49和凸轮轨道45。这样，存在从曲柄臂41的相反侧突出的圆柱形柱49。类似地，凸轮轨道45设置在曲柄臂41的相反面的每一个上。由杆40施加在曲柄臂41上的力的合成矢量位于中间平面95中。具体地，力施加在每个圆柱形柱49和杆40的相应的U形轨道92之间，并且在每个凸轮部分19和相应的凸轮轨道45之间。对称性使得偏心负载被抵消，从而产生位于中间平面中的合成力矢量。中间平面95中的合成力矢量不产生出离中间平面95的扭矩。出离中间平面95的扭矩可能需要补偿(例如通过刚度或轴承)，以减少门20在门操作腔23中的扭转和约束。

图9是包括图5A所示的壳体的第一部分的示例、图7所示的门20的示例、以及图8所示的杆40的示例的部分阀组件的后透视图。弹性密封件21在图9中未示出。阀被示出为具有杆40，并且门20处于对应于第一端口密封状态的位置。

一起参考图9和图6A-6C，注意，图9是从图6A-6C所示的相反端观察的视图。在所示的示例中，门20包括设置在其上与第一枢转轴线42同轴的第一短轴88。第一短轴88从门20突出。壳体包括第一凹槽90，以接收第一短轴88。第一凹槽90沿着平行于第二端口密封凸缘38的第二端口密封弧形部分的第一圆弧190的路径引导第一短轴。门20包括设置在其上与第二枢转轴线43同轴的第二短轴89。第二短轴89从门突出。壳体包括第二凹槽91，以接收第二短轴89。第二凹槽91沿着平行于第三端口密封凸缘36的第三端口密封弧形部分的第二圆弧191的路径引导第二短轴89。

在图9和6A-6C所示的示例中，杆40限定U形轨道92，以接合圆柱形柱49。当门20处于第三端口密封位置并且杆40旋转到第三端口密封角54时，杆40通过U形轨道92将张力施加到圆柱形柱49，以拉动曲柄臂41，从而利用沿圆柱形柱49和第三端口密封凸缘36的质心之间的线的力将门20致动到第三端口密封位置。当门20处于第一端口密封位置并且杆40旋转到第一端口密封角52时，杆40通过凸轮部分19将压力施加到凸轮轨道45，以推动曲柄臂41，从而利用沿凸轮部分19和第一端口密封凸缘37的质心之间的线的力将门20致动到第一端口密封位置。当门20处于第二端口密封位置并且杆40旋转到第二端口密封角53时，杆40通过U形轨道92将张力施加到圆柱形柱49，以拉动曲柄臂41，从而利用沿圆柱形柱49和第二端口密封凸缘38的质心之间的线的力将门20致动到第二端口密封位置。

图10A-10D是示出通过根据本公开的阀10控制的具有一个入口3、第一出口4和第二出口5的HVAC系统11中的流动状态的示例的半示意性横截面图。杆40和门20由指示相对位置的棒图表示；然而，图10A-10D中的部件的形状仅仅是部件的实际形状的粗略近似。在图10A-10D中，入口3对应第三端口13，第一出口4对应第一端口14，第二出口5对应第二端口15。图10A示出了到第一出口4/第一端口14的流动打开、并且到第二出口5/第二端口15的流动被阻挡。图10B示出了到第二出口5/第二端口15的流动打开、并且到第一出口4/第一端口14的流动被阻挡。图10C示出了来自入口3/第三端口13的流动被阻挡。图10D示出了来自入口3/第三端口13的流动部分打开到第一出口4/第一端口14、并且部分打开到第二出口5/第二端口15。

本公开的示例可以如图10F所示地实现，以简化HVAC单元，并与图10E所示的现有HVAC单元相比减少部件数量。图10E所示的分离的除霜蝶门和地板蝶门34被本公开的阀10替代，如图10F所示。现有的除霜和地板蝶门34可以部分地阻塞空气流动路径，即使当如图10E所示打开时。本公开的阀10除了在共混流动(blended flow)的情况(图10D)之外，不具有这样的障碍，因此本公开的阀10可以实现改善的空气流通、噪声和功耗。此外，本公开的杆40不占据空气流通路径中的空间。

用于移动现有的分离的除霜和蝶门34的运动部件消耗宝贵的封装空间，并增加现有HVAC系统的成本。本公开的示例可以减少HVAC模块所需的总体封装空间。在本公开的示例中，驱动杆40的轴44巧妙地配合在正常是可用但未被利用的空间中。

图11A-11F是示出具有通过根据本公开的阀10控制的两个入口3、3'和一个出口4的HVAC系统11'中的流动状态的示例的半示意性横截面图。类似于图10A-10D，杆40和门20由指示相对位置的棒图表示；然而，图11A-11F中的部件的形状仅仅是部件的实际形状的粗略近似。入口3、3'和出口4的位置不同于图10A-10D所示的那些。在图11A-11F中，入口3对应于第二端口15，第二入口3'对应于第一端口14，出口4对应于第三端口13。图11A示出了在图11B-D中使用的入口、出口和端口的构造。为了简化图示，在图11A中没有门。图11B示出来自第一入口3/第二端口15的流动被阻挡并且从第二入口3'/第一端口14到出口4/第三端口13的流动打开。图11C示出了从第一入口3/第二端口15和从第二入口3'/第一端口14到出口4/第三端口13的流动打开。图11D示出了来自第二入口3'/第一端口14的流动被阻挡，并且从第一入口3/第二端口15到出口4/第三端口13的流动打开。图11E示出了从第一入口3/第二端口15到出口4/第三端口13的流动打开，并且来自第二入口3'/第一端口14的流动被限制。图11F示出了到出口4/第三端口13的流动被阻挡，并且来自第一入口3/第二端口15和第二入口3'/第一端口14的流动停止。

图12A-12E是示出本公开的阀10的示例的运动学的一系列半示意性横截面图。图12A示出了处于第三端口密封状态的阀10的示例。杆40处于第三端口密封角54。图12B示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约15％的阀10的示例。圆柱形柱49沿着U形轨道92的第一分支16大约处于中间。门20围绕第二枢转轴线43在第二短轴89上枢转。图12C示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约50％的阀10的示例。圆柱形柱49在U形轨道92的第一分支16的上端部附近。门20围绕第二枢转轴线43在第二短轴89上枢转。图12D示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约75％的阀10的示例。圆柱形柱49沿着U形轨道92的第一分支16大约处于中间，并且凸轮部分19位于凸轮轨道45的入口处。门20围绕第二枢转轴线43在第二短轴89上枢转。图12E示出了在第三端口密封状态和第一端口密封状态之间处于约90％的阀10。圆柱形柱49在U形轨道92的第一分支16和弯曲部分17之间过渡。杆40接近逆时针停留角(dwell angle)51'，并且凸轮部分19位于沿着凸轮轨道45的路径的大约三分之一处。

图13A-13F继续图12A-12E的序列，示出了本公开的阀10的示例的运动学。图13A示出了阀10，其中杆40处于从第一端口密封角52的逆时针停留角51'。圆柱形轴49在U形轨道92的弯曲部分17中的中心的左侧。凸轮部分19在凸轮轨道45中的中心的右侧。在图13A中，第一端口被密封。图13B示出了阀10，其中杆40处于第一端口密封角52。圆柱形轴49在U形轨道92的弯曲部分17中居中。凸轮部分19也在凸轮轨道45中居中。在图13B中，第一端口被密封。图13C示出了阀10，其中杆40处于从第一端口密封角52的顺时针停留角51”。圆柱形轴49在U形轨道92的弯曲部分17中的中心的右侧。凸轮部分19在凸轮轨道45中的中心的左侧。在图13C中，第一端口被密封。图13D示出了在第一端口密封状态和第二端口密封状态之间处于约25％的阀10。圆柱形柱49沿着U形轨道92的第二分支18大约处于中间，并且凸轮部分19位于凸轮轨道45的入口处。门20围绕第一枢转轴线42在第一短轴88上枢转。图13E示出了在第一端口密封状态和第二端口密封状态之间处于约80％的阀10。凸轮部分19已从凸轮轨道45脱离。门20围绕第一枢转轴线42在第一短轴88上枢转。图13F示出了处于第二端口密封状态的阀10。杆40处于第二端口密封角53。

如图13A-13C，U形轨道92和圆柱形柱49之间的相互作用使得阀10对于杆40的旋转变化是鲁棒性(robust)的。换句话说，当杆40靠近第一端口密封角52时，阀10密封。如图13B所示，当杆40处于第一端口密封角52时，杆40是垂直的。靠近的边界由停留角51限定。当杆40在第一端口密封角52的停留角51以内时，阀10保持密封。为了防止圆柱形柱49或凸轮部分19的约束，在柱形柱49和U形轨道92之间设置间隙93，以对应于停留角51。当杆40在第一端口密封角52的停留角51内时，U形轨道92具有到圆柱形柱49的间隙93。在一个示例中，停留角51的范围从大约2度到大约6度。具体地，停留角51被双侧地施加到第一端口密封角52。因此，间隙在以第一端口密封角52为中心的停留角51的两倍的角度上是有效的。如图15A所示，间隙93可以由在U形轨道92的中点处的释放凹口58提供。

在一个示例中，当杆40在第一端口密封角52(参见图13C)和第一凸轮释放角110(如图13D所示)之间、在第一端口密封角52和第二端口密封角53(见图13F)之间旋转时，与凸轮轨道45的凸轮接合引起门20围绕第一枢转轴线42旋转的扭矩。当杆40在第一端口密封角52和第三端口密封角54(图12A)之间旋转时，发生相反的情况。当杆40在第一端口密封角52和第二凸轮释放角111(如图12D所示)之间在第一端口密封角52和第三端口密封角54(参见图12A)之间旋转时，与凸轮轨道45的凸轮接合引起门20围绕第二枢转轴线43旋转的扭矩。

图14是示出根据本公开的阀10的示例的剖面透视图，其中杆40处于第一端口密封角52。圆柱形轴49在U形轨道92的弯曲部分17中居中。释放凹口58为圆柱形轴49提供间隙。凸轮部分19也在凸轮轨道45中居中。在图14中，第一端口被密封。弹性密封件21在图14中未示出。

图16A是根据本公开的阀10的壳体的一部分的透视剖视图，其示出了用于接收杆40的第二凹口66。第二端口密封凸缘38的一部分在图16A中被切除。图16B示出了要被杆40阻挡的潜在的泄漏路径94。杆40在图16B中未示出。在图16C中，杆40示出为与根据本公开的第二端口密封凸缘38一起形成密封表面。图16D是图16B的视图的一部分的侧视图，示出了根据本公开的阻挡泄漏路径的杆40。具有T形横截面的凸缘32嵌套在互补的凹槽98中，以通过具有小横截面面积的曲折路径限制旁通气流。

在图16A-16D所示的示例中，杆40围绕轴44旋转，轴44沿着通过中心轴线35和门操作腔23的与第一端口密封凸缘37相对的第二顶点的线定位在门操作腔23的径向外侧。当门20处于第三端口密封位置以防止流体绕过门20时，杆40基本上填充第三端口密封凸缘36中的第一凹口65，以与第三端口密封凸缘36提供到弹性密封件21的第一基本上连续的表面。旁通由箭头94指示。当门20处于第二端口密封位置以防止流体绕过门时，杆40基本上填充第二端口密封凸缘38中的第二凹口66，以与第二端口密封凸缘38提供到弹性密封件21的第二基本上连续的表面。

图17A是具有本公开的阀10的将冷空气引导到车辆的后排乘客区域的HVAC系统的一部分的半示意性横截面图。在图17A-17C中，圆圈99表示驱动杆40的轴44。空气通过流动通过蒸发器100而被冷却。挡板门102防止冷空气被引导到除霜器管道101或前通风管道103。阀10打开到后乘客管道104的加热器芯旁路105。

图17B是图17A所示的HVAC系统的一部分的半示意性横截面图，不同在于示出本公开的阀10将加热的空气引导到车辆的后乘客区。阀10阻挡加热器芯旁路105；从而迫使空气流动通过加热器芯108，并通过后乘客管道104流出。

图17C是图17A所示HVAC系统的一部分的半示意性横截面图，不同在于示出本公开的阀10阻挡空气流到车辆的后乘客区。挡板门102打开以允许空气沿相反方向(与通过图17B中的加热器芯的流动相比)流动通过加热器芯，并且离开至除霜管道101。

图17A-17C所示的示例提供后通风混合功能和后通风关闭功能。包括本公开的阀简化了HVAC单元并减少了封装空间，以另外实现三个位置的期望功能：1)冷，2)热；3)除霜。所描述的示例还提供温度混合功能。在图17A-17C所示的示例中，阀10与除霜恢复门109协同工作，以显著减少封装空间。图17A-17C仅示出了HVAC单元的中心通道。其它门和壁位于所示中心通道的外侧。本公开的阀10是紧凑的，仅需要少量的超出用于空气流动通道空间的空间。驱动杆40的轴44装配到通常可用且未另外使用的空间中。

图18A是具有本公开的阀10的HVAC系统的一部分的半示意性横截面视图，以选择性地将流动引导到乘用车辆的后通风管道106或后地板管道107。在图18B-18D中，阴影部分表示门20。图18B是图18A所示的阀10的半示意性详图，其中门20阻挡后地板管道107并允许空气流到后通风管道106。图18C是图18A所示的阀10的半示意性详图，其中门20阻挡后通风管道106并允许空气流动通过到后地板管道107。图18D是图18A所示的阀的半示意性详图，其中门20阻挡空气入口，从而防止空气流到后管道106、107。被阻挡流动到后管道106、107的空气可以被重引导到除霜管道101。图18A和19一起示出了本公开的阀10可以结合到HVAC单元中(参见图19)或位于远离HVAC单元作为要被封装的卫星(satelite)部件(参见图18A)，例如，在座位下方(未示出)或在中央控制台中(未示出)。

图19是具有本公开的阀10的HVAC系统的一部分的半示意性横截面视图，以选择性地将流动引导到乘用车辆的后通风口106或后地板107。通过如上所述地定位阀10，到乘用车辆的后部的气流可以被关闭；引导到后地板107；引导到后通风口106；或引导到后地板107和后通风口106二者。

尽管本公开提出了与在汽车HVAC应用中实现的示例相关的细节，但是应当理解，本公开不限于汽车应用或气流控制。例如，水或乙二醇的流动可以由本公开的阀的示例被控制。此外，本公开的示例可以应用于住宅或商业建筑物的HVAC系统。

应当理解，本文提供的范围包括所述范围和所述范围内的任何值或子范围。例如，约2度至约6度的范围应当被解释为不仅包括约2度至约6度的明确记载的限制，而且包括单独的值，例如4度、5.1度等，以及子范围，例如从约3度到5度等。此外，当使用“约”来描述值时，这意味着包括从所述值的微小变化(高达+/-10％)。

在整个说明书中对“一个示例”，“另一示例”，“示例”等的引用是指结合示例描述的特定元件(例如，特征，结构和/或特性)包括在本文描述的至少一个示例中，并且可以或可以不存在于其它示例中。此外，应当理解，除非上下文另外明确指出，否则用于任何示例的所描述的元件可以以任何合适的方式组合在各种示例中。

在描述和要求保护本文公开的实施例时，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数指代物。

术语“连接(动词)/被连接/连接(名词)”和/或类似术语在本文中被广义地定义为包括各种发散连接的布置和组装技术。这些布置和技术包括但不限于(1)一个部件与另一个部件之间没有在其之间的部件的直接连通；和(2)一个部件和另一部件有在其之间的一个或多个部件连通，只要该一个部件“连接到”另一个部件以某种方式与另一个部件连通(尽管存在在其之间的一个或多个附加部件)。另外，两个部件可以永久地、半永久地或可释放地彼此接合和/或彼此连接。

还应当理解，“连通”被解释为包括所有形式的连通，包括直接和间接连通。间接连通可以包括具有位于其之间的附加部件的两个部件之间的连通。

虽然已经详细描述了若干示例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以修改所公开的示例。因此，前面的描述被认为是非限制性的。

Claims (16)

1.一种阀，包括：

壳体，其限定具有第一端口、第二端口和第三端口的流体流动路径；

门，其设置在所述流体流动路径中，以响应于杆的旋转选择性地控制通过所述流动路径的流动；

三个密封凸缘，每个密封凸缘限定所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口的相应的周边；

所述门具有三个关闭位置，包括第一端口关闭位置、第二端口关闭位置和第三端口关闭位置，其中，当所述门处于所述三个关闭位置中的每一个时，弹性密封件分别依次在所述门的密封面和所述三个密封凸缘中的每一个之间压缩；

所述门具有第一枢转轴线和平行于所述第一枢转轴线、并与所述第一枢转轴线间隔开的第二枢转轴线；并且

所述门能交替地围绕所述第一枢转轴线和所述第二枢转轴线旋转，以各自单独地并且分开地依次可选择地关闭所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口。

2.如权利要求1所述的阀，其中：

所述门可围绕所述第一枢转轴线旋转，以可选择地调节所述第一端口和所述第二端口之间的第一开口比例；并且

所述门可围绕所述第二枢转轴线旋转，以可选择地调节所述第三端口和所述第一端口之间的第二开口比例。

3.如权利要求1所述的阀，其中：

在所述门围绕所述第二枢转轴线旋转时，所述第一枢转轴线横过第一圆弧；并且

在所述门围绕所述第一枢转轴线旋转时，所述第二枢转轴线横过第二圆弧。

4.如权利要求3所述的阀，其中：

所述三个密封凸缘限定具有中心轴线的门操作腔；

所述第一枢转轴线平行于所述中心轴线；

所述密封面具有第一侧和与所述第一侧相反的第二侧；

所述密封面的第一侧具有与所述第一端口密封凸缘互补的第一密封边缘，所述第一密封边缘限定具有平行于所述第一枢转轴线的中心轴线的直圆柱体的部段的周边；

所述密封面的第二侧具有第二密封边缘，所述第二密封边缘关于由所述第一枢转轴线和所述第二枢转轴线限定的平面与所述第一密封边缘镜像，所述第二密封边缘与所述第二端口密封凸缘互补并且与所述第三端口凸缘互补；

所述门具有芯，以防止流体流动通过由所述第一密封边缘和所述第二密封边缘界定的空间；

所述门具有从所述芯延伸的曲柄臂；

所述曲柄臂具有从所述曲柄臂的表面延伸的圆柱形柱；

所述圆柱形柱平行于所述第一枢转轴线；

凸轮轨道由所述曲柄臂限定，以引导所述杆的凸轮部分；

所述弹性密封件的第一部分沿着所述第一密封边缘连续地设置在所述密封面的第一侧上；并且

所述弹性密封件的第二部分沿着所述第二密封边缘连续地设置在所述密封面的第二侧上。

5.如权利要求4所述的阀，其中：

当所述门处于所述第三端口密封位置时，所述弹性密封件在所述门的密封面和所述第三端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过所述第三端口；

当所述门处于所述第一端口密封位置时，所述弹性密封件在所述门的密封面和所述第一端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过所述第一端口；并且

当所述门处于所述第二端口密封位置时，所述弹性密封件在所述门的密封面和所述第二端口密封凸缘之间被压缩，以阻挡流体流过所述第二端口。

6.如权利要求4所述的阀，其中，由垂直于所述中心轴线的平面切割的门操作腔的横截面限定勒洛三角形。

7.如权利要求6所述的阀，其中：

所述门包括第一支承表面，所述第一支承表面限定在所述门操作腔的与所述第三端口密封凸缘相对的第一顶点处的、在所述门和所述壳体之间的第一接触部处，以当所述门在所述第一端口关闭位置和所述第二端口关闭位置之间移动时，引导所述门围绕所述第一枢转轴线旋转；并且

所述门包括第二支承表面，所述第二支承表面限定在所述门操作腔的与所述第二端口密封凸缘相对的第二顶点处的、在所述门和所述壳体之间的第二接触部处，以当所述门在所述第一端口关闭位置和所述第三端口关闭位置之间移动时，引导所述门围绕所述第二枢转轴线旋转。

8.如权利要求5所述的阀，其中：

所述门包括设置在其上与所述第一枢转轴线同轴的第一短轴；

所述第一短轴远离所述门突出；

所述壳体包括第一凹槽，以接收所述第一短轴；

所述第一凹槽沿着平行于所述第二端口密封凸缘的第二端口密封弧形部分的第一圆弧的路径引导所述第一短轴；

所述门包括设置在其上与所述第二枢转轴线同轴的第二短轴；

所述第二短轴远离所述门突出；

所述壳体包括第二凹槽，以接收所述第二短轴；并且

所述第二凹槽沿着平行于所述第三端口密封凸缘的第三端口密封弧形部分的第二圆弧的路径引导所述第二短轴。

9.如权利要求8所述的阀，其中，所述杆限定U形轨道，以接合所述圆柱形柱。

10.如权利要求9所述的阀，其中：

当所述门处于所述第三端口密封位置、并且所述杆旋转到第三端口密封角时，所述杆通过所述U形轨道将张力施加到所述圆柱形柱，以拉动所述曲柄臂，从而利用沿所述圆柱形柱和第三端口密封凸缘的质心之间的线的力将所述门促动到所述第三端口密封位置；

当所述门处于所述第一端口密封位置、并且所述杆旋转到第一端口密封角时，所述杆通过所述凸轮部分将压力施加到所述凸轮轨道，以推动所述曲柄臂，从而利用沿所述圆柱形柱和第一端口密封凸缘的质心之间的线的力将所述门促动到所述第一端口密封位置；并且

当所述门处于所述第二端口密封位置、并且所述杆旋转到第二端口密封角时，所述杆通过所述U形轨道将张力施加到所述圆柱形柱，以拉动所述曲柄臂，从而利用沿所述圆柱形柱和第二端口密封凸缘的质心之间的线的力将所述门促动到所述第二端口密封位置。

11.如权利要求10所述的阀，其中：

当所述杆在所述第一端口密封角的停留角内时，所述门处于所述第一端口密封位置；并且

当所述杆在所述第一端口密封角的停留角内时，所述U形轨道具有到所述圆柱形柱的间隙。

12.如权利要求11所述的阀，其中，所述停留角从约2度到约6度。

13.如权利要求9所述的阀，其中：

所述杆围绕一轴旋转，该轴沿着通过所述中心轴线和所述门操作腔的与所述第一端口密封凸缘相对的第二顶点的线定位在所述门操作腔的径向外侧；

当所述门处于所述第三端口密封位置时，所述杆基本上填充所述第三端口密封凸缘中的第一凹口，以与所述第三端口密封凸缘提供到所述弹性密封件的第一表面，以防止流体绕过所述门；并且

当所述门处于所述第二端口密封位置时，所述杆基本上填充所述第二端口密封凸缘中的第二凹口，以与所述第二端口密封凸缘提供到所述弹性密封件的第二基本上连续的表面，以防止流体绕过所述门。

14.如权利要求13所述的阀，其中：

所述杆包括中心槽，以接收所述曲柄臂；

所述中心槽限定在所述杆的第一腿部和第二腿部之间；

所述第一腿部具有与所述第二腿部对称相对的几何形状；

所述曲柄臂关于与所述轴正交的中间平面具有二重对称性；并且

由所述杆施加在所述曲柄臂上的力的合成矢量位于所述中间平面中。

15.如权利要求10所述的阀，其中：

当所述杆在所述第一端口密封角和第一凸轮释放角之间、在所述第一端口密封角和所述第二端口密封角之间旋转时，所述凸轮与所述凸轮轨道的接合引起所述门围绕所述第一枢转轴线旋转的扭矩；并且

当所述杆在所述第一端口密封角和第二凸轮释放角之间、在所述第一端口密封角和所述第三端口密封角之间旋转时，所述凸轮与所述凸轮轨道的接合引起所述门围绕所述第二枢转轴线旋转的扭矩。

16.如权利要求13所述的阀，还包括：

旋转致动器，其具有带输出轴旋转轴线的输出轴；并且

所述输出轴连接到所述轴以与其一起旋转，其中，所述输出轴旋转轴线与所述轴同轴。