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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil vom Stufentyp, bei dem sich ein Ventil mit einer Stufe, die in einem Fluidkanal vorgesehen ist, im Anschlag befindet.
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STAND DER TECHNIK
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Ein konventionelles Schmetterlingsventil enthält eine Struktur, in der sich ein elliptisches Ventil unter einem Winkel mit einem Fluidkanal im Anschlag befindet (siehe zum Beispiel die nach folgend ganannten schriften 1 bis 4), eine Ventil vom Stufentyp-Struktur, bei der sich ein kreisrundes Ventil mit einem Stufenteil, das in einem Fluidkanal vorgesehen ist, im Anschlag befindet, und so weiter.
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Für das Beispiel einer Struktur, bei der sich das elliptische Ventil unter einem Winkel direkt mit dem Fluidkanal im Anschlag befindet, kann, verglichen mit der Struktur eines Ventils vom Stufentyp, bei der sich ein kreisrundes Ventil mit einem Stufenteil, welches in dem Fluidkanal vorgesehen ist, im Anschlag befindet, eine Öffnungsweite zwischen dem Ventil und dem Kanal reduziert sein, selbst dann, wenn die gleiche Ventilöffnung zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges vorgesehen ist, und damit kann eine steigende Flussrate desselben unterdrückt werden. Jedoch ist es in einer Ventilschließposition derselben notwendig, dass die äußere gekrümmte Umfangsfläche des Ventils einem Abschrägungsprozess und Ähnlichem unterzogen wird, um sicherzustellen, dass die äußere gekrümmte Umfangsfläche des elliptischen Ventils sich unter einem Winkel mit dem Fluidkanal im Anschlag befindet und, dass der Abstand zwischen dem Ventil und dem Fluidkanal so klein wie möglich ist. Ferner ist, mit Bezug auf ein Ventilanschlagteil (Ventilsitz) in dem Fluidkanal, ein gewisser Grad an Flachheit und Oberflächenrauheit notwendig, sodass der Abstand zwischen dem Fluidkanal und dem Ventil so klein wie möglich ist. Demzufolge ergibt sich als Problem, dass die Tätigkeiten des Ventils und des Ventilsitzes kompliziert werden. Darüber hinaus ergibt es sich bei hohen Temperaturen, dass sich das Ventil aufgrund thermischer Ausdehnung, relativ in dem Fluidkanal vergrößert, deshalb ist es notwendig, dass ein gewisser Abstand zwischen dem Ventil und dem Fluidkanal sichergestellt wird. Wird der Abstand jedoch schon im Vorhinein sichergestellt, ist das Ventil bei einer Maximaltemperatur einer Gastemperatur am stärksten ausgedehnt. Demzufolge existiert ein Abstand, nicht nur bei einer normalen Temperatur, sondern auch in einem Temperaturbereich unter der Maximaltemperatur. In solch einer Situation können Ventilsitzleckverluste auftreten. Wie oben beschrieben gibt es eine abwägende Beziehung zwischen der Unterdrückung von Ventilsitzleckverlusten und der Vermeidung von Ventileinschneidung, was die Anwendung für Hochtemperaturfluide erschwert.
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Andererseits, befindet sich im Falle einer Struktur eines Ventils vom Stufentyp, bei der sich ein kreisrundes Ventil mit einem Stufenteil, das in dem Fluidkanal vorgesehen ist, im Anschlag befindet, eine Vorderseite auf einer Seite des Ventils und eine Rückseite auf der anderen Seite desselben im Anschlag mit dem Stufenteil (Ventilsitz) mit einer zentralen Drehachse als Grenze. Damit befindet sich die äußere gekrümmte Umfangsfläche des Ventils nicht im Anschlag mit dem Fluidkanal und damit kann ein Abstand zwischen der äußeren gekrümmten Umfangsfläche des Ventils und dem Fluidkanal vorgesehen werden. Dann kann das Ventil aufgrund des Abstandes davon abgehalten werden, in den Fluidkanal einzuschneiden, selbst dann, wenn sich das Ventil bei hohen Temperaturen thermisch ausdehnt. Des Weiteren wird ein überlappender Rand zwischen dem Ventilsitz und den Vorder- und Rückseiten des Ventils sichergestellt, womit Ventilsitzleckverluste während des Ventilschließvorganges unterdrückt werden können.
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DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch existiert im Falle einer konventionellen Stufenventilstruktur aufgrund dessen, dass das Ventil kreisrund ist, ein Problem, nämlich, dass sich die Öffnungsweite zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges vergrößert, was zu einer stärker zunehmenden Flussrate in derselben führt.
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Die vorliegende Erfindung ist ausgeführt, um die vorgenannten Probleme zu lösen und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Ventil vom Stufentyp so vorzusehen, dass eine steigende Flussrate zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges unterdrückt wird.
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Ein Ventil vom Stufentyp der vorliegenden Erfindung enthält einen Ventilschaft, der sich um eine zentrale Drehachse dreht, ein Ventil, das sich integral mit dem Ventilschaft dreht, und das eine deformierte kreisrunde Form aufweist, sodass ein Durchmesser in einer Achssenkrechtrichtung senkrecht zu einer Achsrichtung parallel zu der zentralen Drehachse länger als der in der Achsrichtung ist, einen Ventilsitz mit einer ringförmigen Stufe vorgesehen an einer inneren Fläche eines Fluidkanals, um sich mit einer Vorderseite auf einer Seite des Ventils und einer Rückseite auf der anderen Seite desselben im Anschlag zu befinden, mit der zentralen Drehachse als eine Grenze.
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Erfindungsgemäß ist, da das Ventil in einer deformierten kreisrunden Form ausgebildet ist, sodass der Durchmesser in der Achssenkrechtrichtung senkrecht zur Achsrichtung parallel zu der zentralen Drehachse länger ist als der in der Achsrichtung, eine Ventilöffnung zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges reduziert, und ein überlappender Rand zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz in einem Öffnungsteil vergrößert, und ein Abstand zwischen den Ventil und dem Fluidkanal reduziert, und damit ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Fluid hindurchfließt, somit wird ein Ventil vom Stufentyp, das eine ansteigende Flussrate unterdrückt, bereitgestellt.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schnittbild, das einen Aufbau eines Ventils vom Stufentyp gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 zeigt einen Aufbau einer Ventileinheit gemäß Ausführungsform 1, wobei 2(a) ein Schnittbild der Ventileinheit entlang der Linie A-A in 1 ist und 2(b) eine vergrößerte Darstellung des Ventils ist.
- 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Ventilöffnungsgrad und einer Flussrate bezüglich eines elliptischen Ventils gemäß Ausführungsform 1 und eines konventionellen kreisrunden Ventils zeigt.
- 4 ist eine Ansicht, die eine Modifikation des Ventils gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben.
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Ausführungsform 1
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Ein in 1 gezeigtes Schmetterlingsventil vom Stufentyp besteht aus; einer Aktuatoreinheit 10, die eine Drehantriebskraft erzeugt, um das Ventil zu öffnen und zu schließen, einer Getriebeeinheit 20, welche die Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 auf den Ventilschaft 32 überträgt, einer, in ein Rohr (nicht gezeigt) eingeschobenen Ventileinheit 30, durch die ein Fluid zum Beispiel ein Hochtemperaturgas fließt, zur Steuerung einer Flussrate des Fluids durch Öffnen und Schließen eines Ventils 33.
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In der Aktuatoreinheit 10 wird ein Gleichstrommotor oder Ähnliches als ein Motor 11 verwendet, wobei der Motor 11 mit einem Hitzeschild 12 abgedeckt ist. Ein Ritzel 22, das sich in ein Inneres eines Getriebekastens 21 erstreckt, ist an einer Endseite des Ausgangsschaftes des Motors 11 gebildet. Wenn der Motor 11 angetrieben wird, um normal oder umgekehrt zu rotieren, dann rotiert das Ritzel 22 mit einem vernetzten Getriebe 23, und damit wird die Antriebskraft des Motors 11 auf den Ventilschaft 32 übertragen. Der Ventilschaft 32 ist an dem inneren Ring eines Lagers 24 befestigt und drehbar gestützt, um drehbar zu sein, und wird durch die Antriebskraft des Motors 11 um eine zentrale Drehachse X gedreht, um damit das Ventil 33, das an dem Ventilschaft 32 befestigt ist, zu öffnen und zu schließen. In dem illustrierten Beispiel ist ein Stift starr in das Ventil 33 und den Ventilschaft 32 eingepresst, der durch Verstemmen befestigt werden kann, oder mit einer Schraube gesichert werden kann, wenn die Gastemperatur niedrig ist.
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Das Gehäuse des Getriebes 20 ist durch Verbindung des Getriebekastens 21 mit einer Getriebeabdeckung 25 aufgebaut und der Hitzeschild 12 ist integral mit der Getriebeabdeckung 25 gebildet. Der äußere Ring des Lagers 24 ist so in einem Inneren der Getriebeabdeckung 25 befestigt, dass eine untere Fläche desselben in ein Stufenteil an einer inneren Umfangsfläche der Getriebeabdeckung 25 eingepasst ist und, dass eine Platte 26 dort hinein starr von oben eingepresst ist. Wie oben beschrieben, ist der innere Ring des Lagers 24 an dem Ventilschaft 32 befestigt.
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Ferner ist eine Rückstellfeder 28, die durch einen Federhalter 27 gehalten wird, als Ausfallsicherung an der oberen Endseite des Ventilschaftes 32 angeordnet. Die Rückstellfeder 28 beaufschlagt den Ventilschaft 32, um das Ventil 33 in eine geschlossene Position im Anschlag mit dem Ventilsitz 34a zurückzubringen.
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Ein Ventileinheitsgehäuse 31 ist aus einem hitzebeständigen Stahl wie zum Beispiel Gusseisen oder rostfreiem Stahl gebildet. Ein Durchgangsloch 35, das einen Fluidkanal 34 mit dem Äußeren verbindet, ist in dem Ventileinheitsgehäuse 31 vorgesehen. Der Ventilschaft 32 ist in das Durchgangsloch 35 eingeschoben. Ferner sind eine metallische Filtereinheit 36 und eine Hülse (ein Hülsenteil) 37 um die obere Endseite bzw. die untere Endseite des Durchgangslochs 35 vorgesehen. Es gilt zu beachten, dass, wenn die Gastemperatur niedrig ist, eine Schaftdichtung für die Filtereinheit 36 in Kombination vorgesehen werden kann. Eine Endseite des Ventilschaftes 32 ist drehbar durch das Lager 24 gestützt und die andere Endseite ist drehbar durch die Hülse 37 gestützt.
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Eine ringförmige Stufe ist an der inneren Fläche des zylindrischen Fluidkanals 34 vorgesehen, um den Ventilsitz 34a zu bilden. Das elliptische Ventil 33 ist an dem Ventilschaft 32 befestigt, wobei sich das Ventil 33 zusammen mit dem Ventilschaft 32 um die zentrale Drehachse X dreht, um die Größe des Abstandes zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a zu ändern, damit die Flussrate des Fluids steuernd.
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2(a) ist ein Schnittbild der Ventileinheit 30 entlang einer Linie A-A in 1, und 2(b) ist eine vergrößerte Ansicht des extrahierten Ventils 33. Das Ventil 33 nimmt die Form eines elliptisch deformierten Kreises an, mit einem verkürzten Durchmesser in einer Achsrichtung parallel zu der zentralen Drehachse X und einem verlängerten Durchmesser in einer Richtung senkrecht zu der Achsrichtung (nachfolgend bezeichnet als eine Achssenkrechtrichtung). Ferner formt der Ventilsitz 34a durch Anschlag gegen eine Vorderfläche eines Halbkreises auf einer Seite des Ventils 33 und einer Rückfläche eines Halbkreises auf der anderen Seite desselben, mit der zentralen Drehachse X als Grenze, eine Dichtung.
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Jedoch ist die äußere gekrümmte Umfangsfläche des Ventils 33 senkrecht zu den Vorder- und Rückflächen und bedarf nicht der Bearbeitung zu einer speziellen Form durch einen Abschrägungsprozess und so weiter. Daher kann das Ventil im Vergleich zu einem Schmetterlingsventil, das in den Schriften 1 bis 4 gezeigt ist und vorhergehend diskutiert wurde, zu niedrigeren Kosten hergestellt werden.
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3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Ventilöffnungsgrad und einer Flussrate mit Bezug auf das elliptische Ventil 33 gemäß Ausführungsform 1 und einem kreisrunden Ventil eines konventionellen Ventils vom Stufentyp, zeigt. Bei dem kreisrunden Ventil sind die linken und rechten Endabschnitte C in der Achssenkrechtrichtung zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges weit geöffnet und damit tendiert das Fluid dazu, besser, von den linken und rechten Endabschnitten C in die Achssenkrechtrichtung, als von den oberen und unteren Endabschnitten B (siehe 2b) in die Achsrichtung zu fließen. Im Ergebnis wird die steigende Flussrate zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges erhöht, was die Flusssteuerung erschwert.
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Andererseits hat das elliptische Ventil 33 gemäß Ausführungsform 1, im Vergleich mit dem kreisrunden Ventil bei gleichem Ventilöffnungsgrad eine engere Öffnungsbreite in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung, damit wird die steigende Flussrate zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges unterdrückt. Ferner ist ein überlappender Rand an der Stelle wo die linken und rechten Endabschnitte C des Ventils 33 in der Achssenkrechtrichtung im Anschlag mit dem Ventilsitz 34a sind, vergrößert, und weiter ist ein Abstand zwischen der äußeren gekrümmten Umfangsfläche des Ventils 33 und des Fluidkanals 34 verringert. Folglich bildet ein Weg durch den das Fluid zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges fließt, eine Labyrinthstruktur, die aus dem Ventil 33, dem Fluidkanal 34 und dem Ventilsitz 34a errichtet ist, um den Fluss zu beschränken. Aus diesem Grund kann die steigende Flussrate weiter unterdrückt werden. Folglich kann die Flusssteuerung zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges erleichtert werden.
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Des Weiteren ist der überlappende Rand, an dem sich das Ventil 33 mit dem Ventilsitz 34a im Anschlag befindet, größer in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung, und demzufolge ist es unwahrscheinlicher, dass das Fluid durch einen Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a während des Ventilschließvorganges austritt. Andererseits ist, obwohl ein kleiner Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilschaft 32 in den oberen und unteren Endabschnitten B in der Achsrichtung existiert, der überlappende Rand anders vorgesehen als der Abstand und daher werden kaum Ventilsitzleckverluste während des Ventilschließvorganges vorgefunden. Es gilt zu beachten, dass der Abstand in den oberen und unteren Endabschnitten B in der Achsrichtung durch Auswahl des Materials und der Dimensionen des Ventils 33 und des Ventilschaftes 32 reduziert oder eliminiert werden kann.
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Darüber hinaus kann der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a weiter verringert werden, sodass nicht nur der Durchmesser des Ventils 33 in der Achssenkrichtung verlängert wird, sondern auch die Stufen an den Positionen beider Endabschnitte (c) in der Achssenkrechtrichtung des Ventilsitzes 34a vergrößert werden. Gemäß diesem Aufbau, können nicht nur die Ventilsitzleckverluste unterdrückt werden, sondern auch die Labyrinthstruktur zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges wird verlängert und damit kann die steigende Flussrate noch weiter unterdrückt werden.
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Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem das Fluidsteuerventil gemäß Ausführungsform 1 unter hohen Temperaturen verwendet wird, zum Beispiel ein Fall, in dem es als Abgasrückführventil (Exhaust Gas Recirculation Valve EGRV) das in einem Rohr, durch das ein Hochtemperaturabgas (bis zu 800°C) fließt, angeordnet ist, verwendet wird.
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Wenn das Hochtemperaturfluid durch den Fluidkanal 34 fließt, dann expandiert sowohl das gesamte Ventileinheitsgehäuse 31, als auch der Ventilschaft 32 und das Ventil 33 thermisch. Das Ventil 33 kann sich, in Abhängigkeit der Materialbestandteile der Bauteil und der Temperaturdifferenz zwischen diesen, während der Benutzung, relativ zu dem Fluidkanal 34 vergrößern oder verkleinern. Ferner wird auch angenommen, dass sich die Position des Ventils 33 verschiebt, wenn sich der Ventilschaft 32 in Richtung der Seite der Hülse 37 von dem unteren Abschnitt des Lagers 24 als Startpunkt erstreckt.
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Wenn das Hochtemperaturfluid darin fließt, kommt es mit Bezug (c)die Achssenkrechtrichtung zu einer Expansion des Ventils 33 und des Ventileinheitsgehäuses 31 in radialer Richtung, jedoch ist es nicht notwendig eine Positionsabweichung des Ventilschaftes 32 in axialer Richtung durch eine thermische Ausdehnung desselben in die Richtung der Hülse 37 von der Seite des unteren Endes des Lagers 24 als Startpunkt, signifikant zu berücksichtigen. Demzufolge kann ein Abstand, der in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung benötigt wird, um das Einschneiden des Ventils 33 in den Fluidkanal 34 zu verhindern, verkleinert werden. Demzufolge kann weiter ein Einschneiden durch die Reduzierung des Abstandes zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 bei hohen Temperaturen vermieden werden, sogar dann, wenn der Durchmesser des Ventils 33 in der Achssenkrechtrichtung verlängert ist. Ferner kann der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung vergrößert werden, und demzufolge können die Ventilsitzleckverluste während des Ventilschließvorganges ebenfalls unterdrückt werden.
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Mit Bezug auf die Achsrichtung kommt es zu einer Expansion des Ventils 33 und des Ventileinheitsgehäuses 31 in radialer Richtung, während es zu einer Ausdehnung in axialer Richtung des Ventilschaftes 32 durch thermische Ausdehnung desselben in die Richtung der Hülse 37 von der Seite des unteren Endes des Lagers 24 als Startpunkt kommt. Der Effekt der Ausdehnung durch hohe Temperaturen ist größer in der Achsrichtung als in der Achssenkrechtrichtung und demzufolge ist die Positionsabweichung des Ventils 33 zur Seite der Hülse 37 ebenfalls vergrößert. Dementsprechend muss ein Abstand, der in den oberen und unteren Endabschnitten B in der axialen Richtung benötigt ist, um das Einschneiden des Ventils 33 in den Fluidkanal 34 zu vermeiden, größer gewählt werden als der in den linken und rechten Endabschnitten C benötigte Abstand. Demzufolge kann, ein durch einen reduzierten Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 bedingtes Einschneiden bei hohen Temperaturen dadurch vermieden werden, dass der Durchmesser des Ventils 33 in der Achsrichtung verkürzt wird. Ferner kann der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a in den oberen und unteren Endabschnitten B in der axialen Richtung gesichert werden und Ventilsitzleckverluste können während des Ventilschließvorganges unterdrückt werden.
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Wie oben beschrieben kann im Hinblick sowohl auf die Vermeidung von Ventileinschneidung und die Unterdrückung von Ventilsitzleckverlusten unter hohen Temperaturen, das Ventil nicht nur unter normalen Temperaturen, aber auch unter hohen Temperaturen verwendet werden, wenn die Dimensionen der Bauteile festgelegt sind.
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Im Übrigen, können die Effekte der Ausdehnung der Bauteile, in denen ein Hochtemperaturfluid fließt, reduziert werden, zum Beispiel dadurch, dass das Ventil 33 und der Fluidkanal 34 aus Materialbestandteilen, die einen ähnlichen linearen Expansionskoeffizienten aufweisen, vorgesehen sind. In diesem Falle kann der benötigte Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 weiter verringert werden und auch der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a kann vergrößert werden, damit kann die steigende Flussrate weiter unterdrückt werden. Als ein Beispiel für Materialien, die ähnliche lineare Expansionskoeffizienten aufweisen, ist das Ventil 33 aus rostfreiem Stahl gebildet und der Fluidkanal 34 ist aus Gusseisen oder rostfreiem Stahl gebildet.
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Wie oben beschrieben, gemäß Ausführungsform 1, ist das Ventil vom Stufentyp ausgestaltet mit: dem Ventilschaft 32, der sich um die zentrale Drehachse X dreht, dem Ventil 33, das sich zusammen mit dem Ventilschaft 32 dreht und das eine deformierte kreisrunde Form aufweist, sodass der Durchmesser in der Achssenkrechtrichtung senkrecht zu einer Achsrichtung parallel zu der zentralen Drehachse X, länger als der in der Achsrichtung ist, und mit dem Ventilsitz 34a mit der ringförmigen Stufe, die an der inneren Fläche des Fluidkanals 34 vorgesehen ist, um sich mit der Vorderseite auf der Seite des Ventils 33 und der Rückseite auf der anderen Seite desselben im Anschlag zu befinden, mit der zentralen Drehachse X als eine Grenze. Aus diesem Grund kann die Öffnungsweite zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a zu Beginn eines Ventilöffnungsvorganges reduziert werden, besonders in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung, was leicht einen Effekt auf die steigende Flussrate hat, wobei der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventil 34a vergrößert wird und der Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 ferner reduziert wird, um die Labyrinthstruktur zu bilden, damit ist es unwahrscheinlicher, dass das Fluid dort hindurch fließt, und damit die steigende Flussrate unterdrückt wird. Darüber hinaus ist der überlappende Rand über nahezu die gesamten Peripherien des Ventils 33 und des Ventilsitzes 34a gesichert, und damit können die Ventilsitzleckverluste während des Ventilschließvorganges unterdrückt werden. Des Weiteren ist der Abstand zwischen der äußeren gekrümmten Umfangsfläche des Ventils 33 und des Fluidkanals 34 gebildet und dementsprechend kann Einschneiden vermieden werden.
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Ferner, selbst wenn sich der Ventilschaft 32 unter hohen Temperaturen thermisch ausdehnt, um die Position des Ventils 33 zu verschieben, kann die steigende Flussrate in ähnlicher Weise wie unter normalen Temperaturen unterdrückt werden. Außerdem ist der Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 in der Achsrichtung, in die sich der Ventilschaft 32 aufgrund thermischer Ausdehnung ausdehnt, großzügig vorgesehen und demzufolge kann das Einschneiden des Ventils 33 in den Fluidkanal 34 selbst bei hohen Temperaturen verhindert werden. Des Weiteren kann der überlappende Rand zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a selbst dann gesichert werden, wenn sich die Bauteile thermisch ausdehnen und demzufolge können Ventilsitzleckverluste ähnlich wie bei normaler Temperatur unterdrückt werden.
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Ferner ist, gemäß Ausführungsform 1, nicht nur das Ventil 33 durch einen deformierten Kreis vorgesehen, sondern auch der Ventilsitz 34a ist deformiert, sodass der überlappende Rand, in dem sich das Ventil 33 mit dem Ventilsitz 34a im Anschlag befindet, größer in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung ausgeführt ist als in den oberen und unteren Endabschnitten in der Achsrichtung. Demzufolge ist die Labyrinthstruktur zu Beginn des Ventilöffnungsvorganges in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung vergrößert, was leicht einen Effekt auf die steigende Flussrate bewirkt, und damit kann die steigende Flussrate sogar noch weiter unterdrückt werden. Die Ventilsitzleckverluste während des Ventilschließvorganges können auch unterdrückt werden.
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Des Weiteren wird, gemäß Ausführungsform 1, der Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 größer in den oberen und unteren Endabschnitten B in der Achsrichtung ausgeführt als in den linken und rechten Endabschnitten C in der Achssenkrechtrichtung und dementsprechend kann Einschneiden vermieden werden, selbst dann, wenn sich der Ventilschaft 32 unter hohen Temperaturen thermisch so ausdehnt, dass die Position des Ventils 33 in der Achsrichtung verschoben ist.
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In dem illustrierten Beispiel der Ausführungsform 1 ist das Ventil 33 des Fluidsteuerventils in elliptischer Form vorgesehen, aber es kann eine andere deformierte kreisrunde Form als eine elliptische Form sein. Zum Beispiel im Falle, dass die Expansion des Ventilschaftes 32 durch einen thermischen Effekt größer ist, werden wie in 4 gezeigt, die oberen und unteren Abschnitte in Achsrichtung des elliptischen (oder kreisrunden) Ventils 33 jeweils weggeschnitten, um einen deformierten Kreis vorzusehen, in dem Ausbruchabschnitte 33a gebildet sind, sodass der Abstand zwischen dem Ventil 33 und dem Fluidkanal 34 weiter vergrößert ist, um Einschneiden zu vermeiden.
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Ferner sind der Fluidkanal 34 und der Ventilsitz 34a als zylindrische Form beziehungsweise ringförmige Form vorgesehen, wobei beide zu einer elliptischen Form modifiziert werden können.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Da, wie oben beschrieben, das Ventil vom Stufentyp gemäß der vorliegenden Erfindung die steigende Flussrate unterdrückt und auch die Vermeidung von Ventileinschneidung und die Unterdrückung von Ventilsitzleckverlusten bei hohen Temperaturen ermöglicht, ist es geeignet zur Benutzung als Abgasrückführventil und so weiter.
