JP2017521610A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

本発明の概念は、弁の入口と、弁の入口の下流に配置された弁の出口と、入口のすぐ下流に配置された第１のチャンバと、第１のチャンバと弁の出口の間に配置された第２のチャンバとを備える弁装置に関する。弁装置は、測定デバイスを受け入れるための測定チャネルを備える測定ニップルと、開いた位置および閉じた位置を有する閉鎖機構とをさらに備え、その閉じた位置にある閉鎖機構は、閉鎖機構を介して、第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、またその開いた位置にある閉鎖機構は、閉鎖機構を介する第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通を可能にするように構成される。第１の通路は、第２のチャンバを通ることなく、第１のチャンバと測定チャネルの間に配置され、第１の通路は、第１のチャンバ内の流体圧力の測定を可能にする。第２の通路は、第１のチャンバを通ることなく、第２のチャンバと測定チャネルの間に配置され、第２の通路は、第２のチャンバ内の流体圧力の測定を可能にする。測定ニップルは、第１の通路と第２の通路を備える。【選択図】 図２

Description

本発明の概念は、測定デバイスを受け入れるための測定チャネルを備える弁装置に関する。本発明の概念はまた、このような弁装置を備える流体分配システムに関する。

例えば、加熱、冷却、および給水などのための流体分配システムは、供給源から消費点に流体を供給するように設計される。各消費点は、通常、計算され、および設計された流れもしくは差圧要件を有する。しかし、ハイドロニックシステムのタイプに応じて、流れ要件は、時間の経過と共に変化することが多く、また消費点からの負荷を変化させる季節性（例えば、夏もしくは冬）、システム流体の温度変化、システム流体の消費の変化（例えば、飲料水に対する変化）などの要因で変化する可能性がある。

制御弁は、流体分配システムで使用されることが多く、流量が制御され得るように可変の開口部を有する。制御弁は、変動するシステム条件中に動作することがあるので、制御弁は差圧弁で補完され得る。このように組み合わされた制御弁部と差圧弁部の例は、ＷＯ２０１０／０９０５７２Ａ１から知られている。差圧弁部は、制御弁部に対する差圧を制限する。したがって、流体分配システム全体における圧力レベルの変動にもかかわらず、制御弁部に対する動作条件は、適切なレベルに維持され得る。

弁が、流体分配システムに取り付けられるとき、弁を取り付ける人は、通常、弁を正しく較正するために、弁の入口における流体圧力を測定する。ＷＯ２０１０／０９０５７２は、弁の入口に存在する圧力を測定するために開かれる出水スピンドル（flushing spindle）を開示する。このような出水スピンドルを設けることは、一定寸法の弁を想定することであり、より小さな弁本体を実装することが困難になる可能性がある。

このような弁本体が１つの弁部分だけを有するか、ＷＯ２０１０／０９０５７２の差圧弁部および制御弁部など２つ以上の弁部分を有するかにかかわらず、小型の弁本体であっても弁の入口に存在する圧力を測定する方法を提供することが望ましいはずである。

ＷＯ２０１０／０９０５７２Ａ１

本発明の概念の目的は、従来技術の欠点を軽減することである。特に、本発明の概念の目的は、一般に様々なタイプの弁に適用可能であり、特に弁の入口に存在する圧力の測定を可能にする概念を提供することである。これらの、および他の目的は、以降で明らかになるが、独立請求項で定義されるような弁装置および流体分配システムにより達成される。

本発明の概念は、弁内の圧力が低下する下流に開口部を有する測定チャネルは、弁の入口に存在する圧力を測定するために、前記圧力低下の上流にさらなる開口部を備えることができるという見通しに基づいている。

特に本発明者らは、プラグおよび座面など、弁の中の閉鎖機構により第１のチャンバから封止され得る第２のチャンバの中へと延びる測定チャネルが、第１のチャンバへの直接の通路をさらに備えることが可能であると認識してきた。

したがって、本発明の概念の第１の態様によれば、弁装置が提供される。弁装置は、
弁の入口と、
前記弁の入口の下流に配置された弁の出口と、
前記入口のすぐ下流に配置された第１のチャンバ、および前記第１のチャンバと前記弁の出口の間に配置された第２のチャンバと、
測定デバイスを受け入れるための測定チャネルを備える測定ニップルと、
開いた位置および閉じた位置を有する閉鎖機構であって、ここにおいて、その閉じた位置にある前記閉鎖機構は、前記閉鎖機構を介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、またここにおいて、その開いた位置にある前記閉鎖機構は、前記閉鎖機構を介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするように構成される、閉鎖機構と、
前記第２のチャンバを通ることなく前記第１のチャンバと前記測定チャネルの間に配置された第１の通路であって、前記第１の通路は前記第１のチャンバ内の流体圧力を測定できるようにする、第１の通路と、
前記第１のチャンバを通ることなく前記第２のチャンバと前記測定チャネルの間に配置された第２の通路であって、前記第２の通路が前記第２のチャンバ内の流体圧力を測定できるようにする、第２の通路と、を備え、ここにおいて、
前記測定ニップルは、前記第１の通路と前記第２の通路とを備える。

したがって、通常の取付けでは、前記第１の通路は、前記閉鎖機構の上流に位置し、また前記第２の通路は、前記閉鎖機構の下流に位置することを理解されたい。それにより、前記第１のチャンバ内の流体圧力は、前記第２のチャンバ内の流体圧力を測定するときと同じ測定ニップルを用いることにより測定され得る。例えば、閉鎖機構がその閉じた位置にあり、また弁装置を通って流れる流体がない場合、第１のチャンバ内の流体は、流体分配システム内の最も近い上流の圧力源から利用できる圧力を表す。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、その閉じた位置にある前記閉鎖機構は、前記第１のチャンバを前記第２のチャンバから封止するように構成され、またその開いた位置にある前記閉鎖機構は、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするように構成される。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第１の通路は、測定チャネルと第１のチャンバの間で延びる送管もしくは導管の形態のものとすることができる。第１の通路の長さは、測定チャネルと第１のチャンバの位置および延長部分に適合され得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態では、第１の通路の長さは、その直径よりも大きい。同様に、第２の通路は、測定チャネルと第２のチャンバの間で延びる送管もしくは導管の形態のものとすることができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、第１の通路は、測定チャネルと第１のチャンバを分離する壁を通る穴を構成するだけである。このような場合では、第１の通路の直径は、第１の通路の長さよりも大きくすることができる。同様に、第２の通路は、測定チャネルと第２のチャンバを分離する壁を通る穴を構成することができる。測定チャネルは、したがって、第１のチャンバに対する第１の開口部と、前記第２のチャンバに対する第２の開口部を備えるものと見なすことができる。測定ニップルは、測定デバイスが測定チャネルの内側の流体圧力を測定できるようにするための特徴／構成要素／機能を備える機構と見なされ得ると理解されたい。したがって、導管もしくは壁を通る単なる穴である第１の通路、および導管もしくは壁を通る単なる穴である第２の通路は、例えば、流体圧力などの流体特性の測定が不要である場合、第１の通路および第２の通路が省略され得る他の弁と比較したとき、本明細書では、測定ニップルの一部として定義される。

より一般的な用語では、本発明の概念は、第２のチャンバを通ることなく第１のチャンバから流動媒体を受け取ることのできる測定チャネル内に開口部を提供する。それにより、開口部は、必ずしも測定チャネルと第２のチャンバの間に加圧連通を提供する必要なく、測定チャネルと第１のチャンバの間に加圧連通を提供することができる。

上記で示したように、いくつかの実施形態では、前記開口部（それ自体に通路を構成する）は、実質的に第１のチャンバへと直接導くことができるが、他の実施形態では、測定チャネルの開口部は、小さい導管により第１のチャンバから分離される。

第１の開口部とは別に、測定チャネルは、前記第２のチャンバ内の圧力測定用として、流体が前記第２の開口部を通って測定チャネルの中に入ることができるように、前記第２のチャンバに対して開いている第２の開口部を備えることができる。

少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、第１の開口部は、第２の開口部の横断面（直径）よりも小さい横断面、すなわち直径を有する。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、第１の開口部は、第２の開口部の横断面（直径）よりも大きい横断面、すなわち直径を有する。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、第１の開口部は、第２の開口部の横断面（直径）と同じ、または本質的に同じ横断面、すなわち直径を有する。

したがって、第１の態様によれば、第１のチャンバは、弁の入口のすぐ下流に配置され、第１のチャンバ内の圧力は、弁の入口の圧力と実質的に等しくなる。少なくともいくつかの実施形態では、弁の入口はまた、第１のチャンバの入口とすることができる。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第１のチャンバは、弁の入口と閉鎖機構の間に配置されたサブチャンバまたは導管を備える。

少なくともいくつかの実施形態では、第２のチャンバは、弁の出口のすぐ上流に配置される。例えば、いくつかの実施形態では、弁の出口は、第２のチャンバの出口とすることができる。少なくともいくつかの実施形態では、第２のチャンバと弁の出口の間に少なくとも第３のチャンバが設けられる。いくつかの実施形態では、第２のチャンバと第３のチャンバの間の流体連通は、プラグおよび嵌合座面などの閉鎖機構により封止され得る。

第１のチャンバを第２のチャンバから封止するために、様々なタイプの閉鎖機構が使用され得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態では、前記閉鎖機構は、座面と嵌合するように適合された、例えば、プラグなどの閉鎖部材を備え、前記閉じた位置では、前記閉鎖部材は、前記座面に対して封止する。例えば、前記閉鎖部材は、前記座面に対して封止することにより、前記第１のチャンバを前記第２のチャンバから封止するように構成され得る。いくつかの実施形態では、前記プラグは、流体が通って流れることのできる貫通穴を有する。したがって少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記閉鎖部材は、前記開いた位置で、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするための貫通穴を有する閉鎖部材本体を備える。例えば、いくつかの実施形態では、閉鎖部材またはプラグが、座面に対して封止していない場合（すなわち、閉鎖機構が開いた位置にある場合）、流体は、第１のチャンバから、閉鎖部材もしくはプラグを介して第２のチャンバの中へと流れることができる。言い換えると、閉鎖部材の前記貫通穴は、前記第１のチャンバと流体連通する入口と、前記開いた位置で、前記第２のチャンバと流体連通する出口とを備える。前記閉じた位置では、前記閉鎖部材の本体、すなわち、プラグの一部は、前記貫通穴の前記出口が前記第２のチャンバから封止されるように、前記座面に対して封止する。他の実施形態では、前記プラグは、貫通する通路を備えていない中実なものであり、流体は、プラグの側部もしくはその付近を流れる。少なくともいくつかの実施形態では、プラグ（貫通穴を有する、または有しない）は、座面の上流に位置する。他の実施形態では、プラグは、座面の下流に位置する。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記閉鎖部材は、円形の横断面を有する。閉鎖機構の他のタイプは、回転弁、摺動弁などを備えることができる。

上記で述べたように、閉鎖機構は、開いた位置と閉じた位置を有する。閉じた位置では、流体は、閉鎖機構を介して、第１のチャンバから第２のチャンバの中に流れることはできない。開いた位置では、流体は、閉鎖機構を通って流れることができる。言い換えると、閉じた位置では、流体は、閉鎖機構を介して、第１のチャンバから第２のチャンバの中に流れることが阻止される、すなわち、閉鎖機構を介する第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通はない。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、閉鎖機構は、閉じた位置で、閉鎖機構を介する第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、第１のチャンバから第２のチャンバへの迂回チャネルが、第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通を可能にする。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にオリフィスが配置され、前記オリフィスは、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通（例えば、主流路などの流路）を提供しており、また前記閉鎖機構は、閉鎖機構がその開いた位置にあるとき、前記オリフィスを介して第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通があるように、また閉鎖機構がその閉じた位置にあるとき、前記オリフィスを介する第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通が阻止されるように、前記オリフィスを通る流体の流れを制御するように構成される。

前記オリフィスは、例えば、第１のチャンバと第２のチャンバの間で、弁装置に設けられた、例えば、環状の開口部などの開口部とすることができるが、あるいは前記オリフィスは、前記閉鎖部材のプラグの貫通穴から第２のチャンバへの開口部とすることができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記閉鎖機構は、閉鎖機構がその閉じた位置にあるとき、前記オリフィスを封止するように構成される。

上記で述べたように、前記閉鎖機構は、座面と嵌合するように適合された、貫通穴を備えた、例えば、プラグもしくは閉鎖部材など、閉鎖部材を備えることができる。前記座面は、例えば、前記オリフィスを画定する壁に備えることができるが、あるいは例えば、前記第２のチャンバに備えることもできる。前記オリフィスは、例えば、座面の壁により画定され得るが、あるいは例えば、貫通穴を囲み、第２のチャンバに面している閉鎖部材本体の縁部により画定され得る。したがって、前記閉鎖機構の閉じた位置では、前記閉鎖部材が前記座面に対して封止するように構成されることにより、前記閉鎖部材は、前記オリフィスを通る流体連通を阻止するように構成される。

適切には、弁閉鎖機構は、完全に開いていると見なされる位置、すなわち、閉鎖機構を通る最大の画定された開口面積を提供する位置を有することができる。弁閉鎖機構の開く程度は、無段階で適切に制御される。しかしいくつかの実施形態では、開く程度は、閉じた位置と完全に開いた位置の間で段階的に、不連続に制御され得る。

第１の通路および／または第２の通路を閉じる様々な考え得る方法が存在する。少なくともいくつかの実施形態では、第１の通路および／または第２の通路は、測定チャネルの中に入る位置で閉じられる。したがって、第１の通路および／または第２の通路は、封止され得る測定チャネルの中への開口部を有することができる。これは、例えば、１つまたは複数の移動可能な閉塞要素部分により達成され得る。通路のうちの少なくとも１つを開閉することは、いくつかの実施形態では、可動要素を回転させることにより達成され、他の実施形態では、測定チャネルの軸方向に変位させることにより、すなわち、測定ニップル本体に備えられた移動可能な閉塞要素部分を有することにより達成され得るが、ここにおいて、測定ニップル本体は、弁装置の弁本体に対して移動可能である。移動可能な閉塞要素部分はまた、（例えば、第１の通路を開閉するための）中空円筒として、または（例えば、第２の通路を開閉するための）円錐として形成され、測定チャネルの内側に配置され得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態では、第１の通路は、第１のチャンバへと入る位置で閉じることができ、また第２の通路は、第２のチャンバへと入る位置で閉じられ得る。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記開口部の少なくとも１つは、閉塞性の開口部、すなわち、開閉され得る開口部である。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、第１の通路および第２の通路の少なくとも一方は、閉鎖可能な通路、すなわち、開閉可能な通路である。

したがって、少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記測定ニップルは、移動可能な閉塞要素部分を備え、前記移動可能な閉塞要素部分は、前記第１のチャンバと前記測定チャネルの間で、また前記第２のチャンバと前記測定チャネルの間で、それぞれ、前記通路の少なくとも１つを開閉するように構成される。移動可能な閉塞要素部分は、適切に、測定ニップル本体の一部、または測定チャネルの周囲の壁とすることができる。移動可能な閉塞要素部分が、測定ニップル本体の一部、または測定チャネルの周囲の壁である場合（すなわち、移動可能な閉鎖要素が、それぞれ、測定ニップル本体、または測定チャネルの周囲の壁である場合）、第１の通路および／または第２の通路は、移動可能な閉鎖要素の一部、すなわち、移動可能な閉塞要素部分が、第１の通路および／または第２の通路を閉じるように、弁装置の弁本体に対して、測定ニップル本体、または測定チャネルの周囲の壁を動かすことにより閉じられ得る。移動可能な閉塞要素部分が測定チャネルの内側に配置される実施形態（すなわち、移動可能な閉塞要素が、測定チャネルの内側に配置された要素である場合）では、測定チャネルの形状に適合される、例えば、環状の形状を有するように形成されることが好ましい可能性があるが、第１の通路および／または第２の通路を開閉するように機能する限り、他の形状も考えられる。

前記移動可能な閉塞要素部分は、一時的に閉鎖性であり、また前記第１の通路および／または前記第２の通路を一時的に開閉できることを理解されたい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記移動可能な閉塞要素部分は、第２の通路を閉じないように、すなわち、第２のチャンバとの加圧連通を阻止されないように、すなわち、第２のチャンバと測定チャネルの間で途切れない加圧連通を可能にするように構成される。例えば、移動可能な閉塞要素部分は、測定ニップル本体の一部分／一部、または測定チャネルの周囲の壁とすることができるが、あるいは移動可能な閉塞要素部分が測定チャネルの内側に配置された場合、それは、例えば、中空円筒などの中空のものとすることができる。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、移動可能な閉塞要素部分は、中空円筒として形成される、またはリング形状のものである。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、移動可能な閉塞要素部分は、測定ニップル本体の一部である、または測定チャネルの周囲の壁である。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、測定チャネルと第１のチャンバの間の第１の通路は、移動可能な閉塞要素部分の位置に応じて開閉され得る。例えば、移動可能な閉塞要素部分が、測定ニップル本体の一部分／一部として、または測定チャネルの周囲の壁として形成された場合、移動可能な閉塞要素部分が第１の通路を覆うように配置された場合、第１の通路は閉じられ得る。第１の通路は、次いで、移動可能な閉塞要素部分を第１の通路から離れるように移動させることによって開かれ得る。例えば、第２のチャンバの内側の流体圧力が測定されるときなど、弁装置のいくつかの動作状態において、移動可能な閉塞要素部分は、第１の通路を完全に覆うことができる。例えば、第１のチャンバの内側の流体圧力が測定されるときなど、弁装置のいくつかの動作状態において、移動可能な閉塞要素部分は、第１の通路から離れることができる。弁装置のいくつかの動作状態において、移動可能な閉塞要素部分は、第１の通路を完全にではないが、覆うことができる、すなわち、第１のチャンバからのいくらかの流体は、測定チャネルを介して第２のチャンバに導かれ得る。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記移動可能な閉塞要素部分は、第２のチャンバと測定チャネルの間の第２の通路を開閉するように、すなわち、測定チャネルと第２のチャンバの間の加圧連通を、それぞれ、阻止し、確立するように構成される。例えば、移動可能な閉塞要素部分は、プラグとして機能し、例えば、円錐形として形成することができ、また第２の通路に対して封止することができ、座面として機能し得る。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記移動可能な閉塞要素部分は、測定チャネルと第１のチャンバもしくは第２のチャンバのそれぞれとの間で加圧連通が選択的に可能であるように構成される。言い換えると、移動可能な閉塞要素部分は、測定チャネルと第２のチャンバの間で加圧連通を提供するが、測定チャネルと第１のチャンバの間の加圧連通を提供することなく、逆も同様である。すなわち第１の通路および第２の通路は、選択的に開閉される。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記測定ニップルは、２つの移動可能な閉塞要素部分を備え、第１の移動可能な閉塞要素部分は、例えば、前記第１の移動可能な閉塞要素部分が測定ニップル本体の一部である、または測定チャネルを囲む壁であることにより、第１の通路を開閉するように構成され、また第２の移動可能な閉塞要素部分は、測定チャネルの内側に配置され、第２の通路を開閉するためのプラグとして形成される。

第１の通路と第２の通路の両方が、測定チャネルと流体連通し、また互いに流体連通するように、測定チャネルに対して共に開いている場合、閉鎖機構の迂回路が提供される。しかし、第１の通路はまた、第２の通路から封止され得るので、迂回路は設けられない。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記測定ニップルは封止要素を備え、前記封止要素は、例えば、測定プローブなどの測定デバイスが、貫通穴を通って前記測定チャネルの中にガイドされ得るようにするための封止可能な前記貫通穴を有し、また前記封止可能な貫通穴は、前記封止可能な貫通穴を通ってガイドされる測定デバイスがないとき、前記測定チャネルを封止するように構成される。したがって、封止要素は、測定ニップルの上部空間、または測定ニップルの外側、すなわち、周囲と、測定チャネルの間に封止を提供できるが、同時に、測定デバイスが、測定チャネルにアクセスし、例えば、測定チャネルの内側の流体圧力を測定できるようにする。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記測定デバイスは、例えば、圧力測定プローブなど、流体圧力を測定するための測定デバイスである。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は、ゴムなどの弾性材料を備える。したがって、封止要素の弾性機能の結果として、封止可能な貫通穴が拡大され得るので、封止要素の材料は、測定デバイスが封止要素を容易に貫通できるようにする。言い換えると、封止可能な貫通穴は、注射器が、何らかの薬剤にアクセスするために、ゴムプラグを貫通する場合と同様に機能する。さらに封止要素の材料は、測定デバイスが使用されない場合、封止要素の弾性機能が貫通穴を封止できるので、封止可能な貫通穴の封止可能な機能を働かせることができる。封止可能な貫通穴は、小さなドリルもしくは針で封止要素を事前に穴開けすることにより構築され得る。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は移動可能であり、測定ニップルの内側に移動され得る。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は、測定チャネルの内側に配置された、例えば、金属リングなどのロック要素により定位置にロックされる。したがって、少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は、測定ニップルの内側の定位置にロックされる。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記移動可能な閉塞要素部分は、封止要素と比較して、第２のチャンバのより近くに配置される。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は、移動可能な閉塞要素部分に接続される。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記封止要素は第１の封止要素であり、前記測定ニップルは、第２の封止要素を備え、前記第１の封止要素および前記第２の封止要素は、前記測定チャネルを第１の測定チャネル部分および第２の測定チャネル部分へと分離するように構成され、前記第１の測定チャネル部分は、第１の封止要素により測定ニップルの外側から封止され、また第２の封止要素により第２の測定チャネル部分から封止される。

したがって、前記第２の封止要素は、前記第１の通路と前記第２の通路の間の前記測定チャネルの内側に配置される。それにより、第１の測定チャネル部分は、第１の通路と加圧連通するように配置され、また第２の測定チャネル部分は、第２の通路と加圧連通するように配置される。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第２の封止要素は、例えば、測定プローブなどの測定デバイスが、前記貫通穴を通って、前記第２の測定チャネル部分の中にガイドされ得るようにするための封止可能な貫通穴を備え、また前記封止可能な貫通穴は、測定デバイスが前記封止可能な貫通穴を介してガイドされない場合、前記第１の測定チャネル部分を前記第２の測定チャネル部分から封止するように構成される。

それにより、測定プローブなどの測定デバイスは、前記第１の封止部材の前記貫通穴を貫通することにより、第１の測定チャネル部分の中に挿入され得る。したがって、第１の測定チャネル部分が、前記第１の通路を介して前記第１のチャンバと加圧連通状態および／または流体連通状態にあるので、前記第１のチャンバの内側の流体の、流体圧力などの流体特性が測定され得る。測定プローブが、測定チャネルを通ってさらにガイドされ、前記第２の封止部材の前記貫通穴を貫通して、さらに前記第２の測定チャネル部分の中に入ることができた場合、第２の測定チャネル部分は、前記第２の通路を介して前記第２のチャンバと加圧連通状態および／または流体連通状態にあるので、例えば、前記第２のチャンバの内側の流体の流体圧力などの流体特性が測定され得る。したがって、封止可能な貫通穴が、各チャンバと個別に流体連通状態および／または加圧連通状態にある測定デバイスの可能性を提供するので、封止要素は、測定ニップル内で移動可能である必要はない。したがって、測定ニップル内で動く部分は、省略することができる。

弁装置内の２つの位置の間の加圧連通は、通常、その位置間の流体連通を含意していることを理解されたい。しかし、測定デバイスと、第１のチャンバまたは第２のチャンバ内の流体との間の接触を回避することが望ましい場合、例えば、これらのチャンバの内側の流体が汚染されている（例えば、放射能がある）場合、薄膜が、第１のチャンバおよび第２のチャンバを測定チャネルから流れを分離するが、なお、測定チャネルと、第１および／または第２のチャンバとの間の加圧連通を提供することができる。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、流体接続は、測定チャネルから測定弁／計測弁まで配置され、前記測定弁／計測弁の内側に、例えば、油など、シリコンベースの流体のような異なる流体から、測定チャネルからの流体を分離するために薄膜が配置される。したがって、シリコンベースの流体の圧力は、測定チャネルからの流体の圧力を表し、また測定プローブは、測定チャネルからの流体と流体接触することなく、圧力を測定するために使用され得る。他方で、例えば、流体中の物質の識別、または発生など、流体の何らかの特性を測定すべきである場合、測定チャネル／測定デバイスと、第１および／または第２のチャンバの間の流体連通が必要である。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記弁装置は、前記閉鎖機構に接続され、それと共に移動可能な薄膜および薄膜支持体を備え、前記薄膜は、第１の薄膜側部と、前記第１の薄膜側部の反対側に配置された第２の薄膜側部とを有し、
前記第１の薄膜側部は、前記薄膜に第１の圧力を加えて、第１の圧力と、前記第１の圧力を受ける第１の薄膜側部の面積との積である第１の力を生ずるように、前記第２のチャンバと流体連通するように構成され、
前記第２の薄膜側部は、前記薄膜に第２の圧力を加えて、第２の圧力と、前記第２の圧力を受ける第２の薄膜側部の面積との積である第２の力を生ずるように、前記出口と流体連通するように構成され、
ここにおいて、前記第１の力と前記第２の力の間の差が、前記閉鎖機構と共に、前記薄膜および前記薄膜支持体の動きを制御する。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記薄膜および前記薄膜支持体は、前記閉鎖部材に接続され、それと共に移動可能である。

前記第１の力および第２の力は、少なくとも部分的に反対の方向に作用する。前記第１の力は、例えば、前記閉鎖部材を閉じる方向に（例えば、前記薄膜および前記薄膜支持体を介して）作用することができ、また前記第２の力は前記閉鎖部材を開く方向に（例えば、前記薄膜および前記薄膜支持体を介して）作用することができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記弁装置は、前記薄膜支持体の少なくとも一部に対して第３の力を働かせるように配置されたばね要素を備え、前記第３の力の方向は、前記第２の力の方向と少なくとも部分的に同じである。

すなわち、前記薄膜支持体に対して力を働かせるばね、および第２の力を生ずる、前記第２の薄膜側部に対して圧力を働かせる流体は、一般に、例えば、前記弁装置を開くように作用するが、第１の力を生ずる前記第１の薄膜側部に対して圧力を働かせる流体は、例えば、前記弁装置を閉じるように作用する。力はまた、閉鎖機構の位置が維持されるようにバランスされ得る。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記閉鎖部材は、少なくとも１つの接続要素により前記薄膜支持体に接続され、また前記座面が、前記薄膜支持体と前記閉鎖部材の間に配置される。少なくとも１つの接続要素は、例えば、前記閉鎖部材を前記薄膜支持体と接続する脚部として形成され得る。それにより、閉鎖部材の端部と薄膜支持体の間に空間が設けられ、例えば、前記座面が配置され得る。脚部として少なくとも１つの接続要素を配置することにより、流体は、前記弁装置が開いた位置にあるとき、前記脚部の周りを流れて、さらに前記弁出口の方向に流れることができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記閉鎖機構は第１の閉鎖機構であり、前記座面は第１の座面であり、また前記閉鎖部材は第１の閉鎖部材であり、また前記弁装置は、
前記第２のチャンバと前記弁の出口の間に配置される第３のチャンバであって、前記第３のチャンバは前記弁の出口のすぐ上流に配置される、第３のチャンバと、
第２の座面および第２の閉鎖部材を有する第２の閉鎖機構であって、前記第２の閉鎖部材が、閉じた位置では、前記第２の座面に対して封止することにより、前記第２の閉鎖機構を介して、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、また開いた位置では、前記第２の閉鎖機構を介して前記第２のチャンバと第３のチャンバの間の流体連通を可能にするように配置される、第２の閉鎖機構と、をさらに備える。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第２の閉鎖部材は、閉じた位置で、前記第２の座面に対して封止することにより、前記第２のチャンバを前記第３のチャンバから封止するように構成され、また開いた位置では、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を可能にするように配置される。

前記第２の閉鎖機構は、様々な方法で構成され得る。少なくともいくつかの例示的な実施形態では、前記第２の閉鎖機構は、第２の座面と嵌合するように適合された、例えば、第２のプラグなど、第２の閉鎖部材を備え、また前記閉じた位置では、前記第２の閉鎖部材は、前記第２の座面に対して封止することにより、前記第２のチャンバを前記第３のチャンバから封止する。いくつかの実施形態では、前記第２のプラグは、流体が通って流れることのできる貫通穴を有する。例えば、いくつかの実施形態では、第２のプラグが第２の座面に対して封止されていないとすると（すなわち、第２の閉鎖機構が開いた位置にあるとすると）、流体は、第２のチャンバから第２のプラグを通って第３のチャンバの中へと流れることができる。他の実施形態では、前記第２のプラグは、貫通する通路のない中実なものであり、その場合、流体は、第２のプラグの側部もしくは周りを流れる。少なくともいくつかの実施形態では、第２のプラグ（貫通穴を有する、もしくは有しない）は、第２の座面の上流に位置する。他の実施形態では、第２のプラグは、第２の座面の下流に位置する。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第３のチャンバは、前記薄膜の前記第２の側部と加圧連通状態にある。したがって、前記第３のチャンバからの流体は、例えば、前記第１の閉鎖機構を開くためになど、ばねからの力と同じ方向に、前記薄膜および前記薄膜支持体を介して、前記第１の閉鎖部材に作用することができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記第１の閉鎖機構は、差圧弁部分であり、また前記第２の閉鎖機構は、制御弁部分である。それにより、差圧弁部分は、制御弁部分に対する差圧を制限する。すなわち、差圧弁部分は差圧を制御し、制御弁部分は流体の流れを制御する。したがって、制御弁部分の動作条件は、流体分配システム全体における圧力レベルの変動にもかかわらず、適切なレベルに維持され得る。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、前記測定ニップルは、第１の測定ニップルであり、また前記弁装置は、前記第３のチャンバ内の流体の流体特性を測定するように構成された第２の測定ニップルをさらに備える。例えば、前記第２の測定ニップルは、前記第１の測定ニップルと同様に構成され得るが、例えば、第３の通路を介して、前記第３のチャンバと流体連通状態および／または加圧連通状態にあることができる。

それにより、第１のチャンバおよび／または第２のチャンバ、ならびに第３のチャンバに対する差圧は、２つの測定ニップルを、例えば、差圧を測定する測定プローブ、または測定弁／計測弁などの測定デバイスに接続することによって測定され得る。例えば、第２の閉鎖機構が閉じられ、第１の閉鎖機構がその後に閉じられた場合、最も近い上流の圧力源から利用可能な圧力が、第１のチャンバ内の流体圧力（第１の測定ニップルを介して）と、第３のチャンバ内の流体圧力（第２の測定ニップルを介して）との間の差圧により測定され得る。ここで、第１の通路は開いており、第１のチャンバおよび第２のチャンバの内側の圧力は本質的に同じである。しかし、この測定の場合、第２のチャンバ内の増加した圧力に起因して、第２の閉鎖機構が開くのを避けるために、第２の閉鎖機構は、手動で閉じる、またはしっかりと閉じられる必要があり得る。

例えば、弁装置を通る流体流れの間に、第２のチャンバと第３のチャンバの間の差圧を得ようとする場合、第１の通路が閉じられていることが好ましい。

本発明の概念の少なくとも第２の態様によれば、流体分配システムが提供される。流体分配システムは、本発明の概念の第１の態様による弁装置と、前記弁の入口に流体をガイドするための第１の流体導管と、流体を前記弁の出口から離れるようにガイドするための第２の導管とを備え、前記第１の閉鎖機構は、前記第１のチャンバと第２のチャンバの間の流体連通を可能にするために開き、また前記第２の閉鎖機構は、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を可能にするために開き、前記第１のチャンバ内の流体圧力は、前記第２のチャンバ内の流体圧力よりも高く、また前記第２のチャンバ内の流体圧力は、前記第３のチャンバ内の流体圧力よりも高い。

言い換えると、第１のチャンバ内の流体圧力がＰ１で示され、第２のチャンバ内の流体圧力がＰ２で示され、また第３のチャンバ内の流体圧力がＰ３で示される場合、弁装置を通る流体流れが存在するとき、Ｐ１はＰ２よりも大きく、Ｐ２はＰ３よりも大きい。したがって、流体が弁を通って流れているとき、流体は、第１の閉鎖機構を介してＰ１からＰ２へと絞られ、また第２の閉鎖機構介してＰ２からＰ３に絞られる。

例えば、第２の閉鎖機構が、例えば、低減された加熱／冷却／流れ要求に起因して閉鎖を開始した場合、Ｐ２は、第２の閉鎖機構により生じた、増加した流れ障害の結果、増加することになる。したがって、Ｐ２である第２のチャンバ内の流体は、第１の薄膜側部に対して作用して、第１の閉鎖機構を閉じるための第１の力を提供することになる。したがって、第２の閉鎖機構が閉じられた場合、第１の閉鎖機構は、その後に続いて閉じられることになる。それにより、第１のチャンバおよび第３のチャンバが第２のチャンバから封止された場合、何らかの量の流体は、Ｐ１とＰ３の間の圧力Ｐ２で、第２のチャンバ内に閉じ込められ得る。第１のチャンバと測定チャネルの間の第１の通路が開いている場合、例えば、最も近い上流の圧力源からの利用可能な圧力が測定される場合、第１のチャンバ内の流体は、第２の通路が開いているとすると、第２のチャンバと加圧連通状態になり得る。それにより、第１の閉鎖機構を閉じる方向に作用する第１の力は、圧力Ｐ２がＰ１の圧力に上昇するので、さらに増加することになる。言い換えると、第１のチャンバの内側の流体圧力Ｐ１は、第２のチャンバの内側の流体圧力Ｐ２と同じ、または実質的に同じとなる。他方で、第２のチャンバの内側の流体圧力を得ようとする場合、第１の通路は閉じられることが好ましい。

第１の通路および第２の通路が開いており互いに流体連通状態にある、すなわち、第１のチャンバ内の流体が、測定チャネルと流体連通および加圧連通状態にあるが、弁装置を通る流れがない場合、最も近い上流の圧力源（例えば、ポンプ）からの利用可能な圧力は、例えば、測定デバイスにより、測定チャネルで測定され得る。例えば、第１のチャンバ（または第２のチャンバ）と、第３のチャンバの間の差圧は、第１および第２の測定ニップルにより測定され得る。例えば、弁装置の近傍における流体分配システム内の静圧が５バールであり、最も近い上流の圧力源から利用可能な圧力が０．１バールである場合、第１の測定ニップルは、（第１のチャンバから）５．１バールの流体圧力を、また第２の測定ニップルは、（第３のチャンバから）５バールの流体圧力を受けることになる。したがって、差圧測定は、５．１−５＝０．１バールとなり、それは、最も近い上流の圧力源からの利用可能な圧力に等しい。

本発明の概念が次に、例示的な実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に述べられる。

本発明の概念の一般的な原理を示す概略図。 本発明の概念の少なくとも１つの例示的な実施形態による弁装置を横断面で示す図。 本発明の概念の少なくとも１つの例示的な実施形態による弁装置を横断面で示す図。 図３ａの弁装置を横断面で示す図。 本発明の概念の少なくとも１つの例示的な実施形態による弁装置を横断面で示す図。

以下の説明では、本発明の概念は、弁装置と、このような弁装置を備える流体分配システムとに関して述べられる。

図１は、弁装置１の概略図を示している。弁装置は、弁の入口１０と、弁の入口１０の下流に配置された弁の出口２０と、入口１０の下流に配置された第１のチャンバ３０と、第１のチャンバ３０と弁の出口２０の間に配置された第２のチャンバ４０とを備える。弁装置１は、例えば、測定プローブなど、測定デバイス（図示せず）を受け入れるための測定チャネル６２を有する測定ニップル６０と、第１のチャンバ３０と第２のチャンバ４０の間に配置された閉鎖機構７０とをさらに備える。したがって、閉鎖機構７０が開いており、弁の出口２０に、またはその下流に流れの制限がない場合、流体は、弁の入口１０から、第１のチャンバ３０、閉鎖機構７０、および第２のチャンバ４０を経由して、弁の出口２０へと流れることができる。

図１で示すように、第１の通路６４は、第１のチャンバ３０と測定チャネル６２の間に配置され、また第２の通路６６は、第２のチャンバ４０と測定チャネル６２の間に配置される。第１の通路６４は、常に開いた通路６４、閉鎖可能な通路６４とすることができ、および／または測定チャネル６２内の封止要素により第２の通路６６から封止され得る。第２の通路６６は、常に開いた通路６６、閉鎖可能な通路６６とすることができ、および／または測定チャネル６２内の封止要素により第１の通路６４から封止され得る。

弁装置１の機能が、次に図１を参照してさらに詳細に述べられる。閉鎖機構７０は、開いた位置と閉じた位置を有するように構成される。閉じた位置では、第１のチャンバ３０は、第２のチャンバ４０から封止され、また開いた位置のいずれかでは、閉鎖機構７０は、第１のチャンバ３０と第２のチャンバ４０の間の流体連通を可能にするように構成される。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、閉鎖機構７０がその閉じた位置にあり、また第１の通路６４および第２の通路６６が、測定チャネル６２を介して互いに流体連通状態にある場合、閉鎖機構７０の迂回路が提供される。弁の出口２０で、またはその下流で、流体が、弁装置１を通って流れることができないように（例えば、図３ａ〜図３ｂで示すような、例えば、別の弁もしくは別の弁部分により）制限された場合、第１のチャンバ３０内の流体圧力、および第２のチャンバ４０内の流体圧力は、迂回路が、第１のチャンバ３０と第２のチャンバ４０の間で加圧連通を提供するので、本質的に同じに、または同じとなる。それにより、最も近い上流の圧力源からの利用可能な圧力を備える第１のチャンバ３０内の流体圧力は、測定デバイスにより、測定チャネル６２内で測定され得る。弁装置のこのような構成は、図２を参照してさらに述べられる。

第１の通路６４および第２の通路６６の少なくとも一方を閉鎖可能にすることにより、および／または測定チャネル６２内の封止要素によって第１の通路６４を第２の通路６６から封止することにより、第１のチャンバ３０内の流体圧力、第２のチャンバ４０内の流体圧力、および／または第１のチャンバ３０と第２のチャンバ４０の間の差圧を測定する様々な多くの方法が可能である。これは、例えば、閉鎖機構７０が、その開いた位置のいずれかにある場合、および／または弁装置１を通る流体流れがある場合に好ましい可能性がある。弁装置のこのような構成は、図３〜図４を参照してさらに述べられる。

図２は、弁装置１０１を横断面で示す。弁装置は、弁の入口１１０と、弁の入口１１０の下流に配置された弁の出口１２０と、入口１１０のすぐ下流に配置された第１のチャンバ１３０と、第１のチャンバ１３０と弁の出口１２０の間に配置された第２のチャンバ１４０とを備える。弁装置１０１は、例えば、測定プローブなどの測定デバイス（図示せず）を受け入れるための測定チャネル１６２を有する測定ニップル１６０と、第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間に配置された閉鎖機構１７０とをさらに備える。

図２で示すように、第１の通路１６４は、第１のチャンバ１３０と測定チャネル１６２の間に配置され、また第２の通路１６６は、第２のチャンバ１４０と測定チャネル１６２の間に配置される。第１の通路１６４は、第１のチャンバ１３０から測定チャネル１６２へと延びる導管１６４の形態のものである。第２の通路１６６は、第２のチャンバ１４０と測定チャネル１６２の間の開口部１６６の形態のものである。

図２では、測定ニップル１６０は、測定チャネル１６２にアクセスするために、外され得る、または貫通され得るキャップ１６８を備える。図２で示すように、測定ニップル１６０は、特に測定チャネル１６２、第１の通路１６４、および第２の通路１６６である、測定チャネルの内側の流体を測定可能にする特徴／構成要素／機能を備える機構１６０と見なすことができる。

閉鎖機構１７０は、様々な方法で構築され得る。図２では、プラグ１７２が、座面１７４と嵌合するように配置される。プラグ１７２は、閉鎖機構１７０を閉じた位置から開いた位置に移動させるためのロッド１７６に取り付けられる。図２では、座面１７４は、第２のチャンバ１４０を部分的に画定する壁の一部であり、プラグ１７２およびロッド１７６の大部分は、第２のチャンバ１４０内に配置される。しかし、閉鎖機構１７０はまた、座面１７４が、第１のチャンバ１３０を部分的に画定する壁の一部であり、またプラグ１７２およびロッド１７６の大部分が、第１のチャンバ１３０内に配置されるように、第１のチャンバ１３０内に配置することもできる。

第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間にオリフィスが配置され、オリフィスは、第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の流体連通（例えば、主流路などの流路）を提供している。すなわち、座面１７４は、オリフィスを画定する壁に備えられる。閉鎖機構１７０は、閉鎖機構１７０がその開いた位置にあるとき、オリフィスを介して第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の流体連通があるように、オリフィスを通る流体の流れを制御するように構成される。閉鎖機構１７０がその閉じた位置にあるとき、オリフィスを介する第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の流体連通は阻止される。言い換えると、閉鎖機構１７０は、閉鎖機構１７０がその閉じた位置にあるとき、オリフィスを封止するように構成される。

したがって、この例示的な実施形態では、オリフィスは、第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の、弁装置に設けられた開口部である。

弁装置１０１の機能が、次に図２を参照してさらに詳細に述べられる。閉鎖機構１７０は、開いた位置および閉じた位置を有するように構成される。図２では、閉じた位置が示されており、プラグ１７２は、第１のチャンバ１３０を第２のチャンバ１４０から封止するために、座面１７４と嵌合している。開いた位置のいずれにおいても、閉鎖機構１７０は、第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の流体連通を可能にするように構成される。すなわち、流体が、プラグ１７２および座面１７４を流れて通ることができるためには、プラグ１７２は、座面１７４から離れることになる。

図２で示すように、第１の通路１６４は、第２のチャンバ１４０を通ることなく、第１のチャンバ１３０および測定チャネル１６２の間に配置され、それらと流体連通するように配置される。したがって、第１の通路１６４および測定チャネル１６２を介して、第１のチャンバ１３０内の流体圧力を測定することは、測定デバイスにより実行され得る。

第２の通路１６６は、第１のチャンバ１３０を通ることなく、第２のチャンバ１４０と測定チャネル１６２の間に配置され、それらと流体連通するように配置される。たがって、第２の通路１６６および測定チャネル１６２を介して、第２のチャンバ１４０内の流体圧力を測定することは、測定デバイスにより実行され得る。

図２で示されるように、閉鎖機構１７０がその閉じた位置にあり、測定ニップル１６０の第１の通路１６４および第２の通路１６６が、測定チャネル１６２を介して互いに流体連通状態にあるとき、閉鎖機構１７０の迂回路が提供される。流体が、弁の出口１２０で、またはその下流で、弁装置１０１を通って流れることができないように（例えば、図３ａ〜図３ｂで示すような、例えば、別の弁もしくは別の弁部分により）制限された場合、第１のチャンバ１３０内の流体圧力、および第２のチャンバ１４０内の流体圧力は、迂回路が第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間で加圧連通を提供するので、本質的に同じに、または同じとなる。それにより、最も近い上流の圧力源からの利用可能な圧力を備える第１のチャンバ１３０内の流体圧力は、測定デバイスにより測定チャネル１６２内で測定され得る。

図２を参照して、測定デバイスが測定チャネル１６２の内側の流体圧力を測定できるようにするために、測定チャネル１６２は、第１のチャンバ１３０および／または第２のチャンバ１４０と流体連通状態にあると述べられてきた。しかし、測定チャネル１６２は、例えば、第１のチャンバ１３０および／または第２のチャンバ１４０から測定チャネル１６２を流体的に分離するが、なお測定チャネル１６２と、第１のチャンバ１３０および／または第２のチャンバ１４０の間の加圧連通を提供するための薄膜（図示せず）を備えることができ、それにより、測定デバイスは、測定デバイスと第１のチャンバ１３０および／または第２のチャンバ１４０の間の流体連通なしに、測定チャネル１６２の内側の流体圧力を測定できるようにする。

閉鎖機構１７０が、その開いた位置のいずれかにある場合、および／または弁装置１０１を通る流体の流れがある場合、第１の通路１６４および第２の通路１６６の少なくとも一方が閉鎖可能であり、および／または第１の通路１６４が、封止要素（図４で示すような）により第２の通路１６６から封止されるならば、第１のチャンバ１３０内の流体圧力、第２のチャンバ１４０内の流体圧力、および／または第１のチャンバ１３０と第２のチャンバ１４０の間の差圧を測定するための様々な多くの方法が可能である。このような代替形態が、次に図３ａ〜図３ｂ、および図４を参照してさらに述べられる。

図３ａは、弁本体２０２を有する弁装置２０１を横断面で示す。弁装置は、弁の入口２１０と、弁の入口２１０の下流に配置された弁の出口２２０と、入口２１０のすぐ下流に配置された第１のチャンバ２３０と、第１のチャンバ２３０と弁の出口２２０の間に配置された第２のチャンバ２４０とを備える。弁装置２０１は、例えば、測定プローブなど、測定デバイス（図示せず）を受け入れるための測定チャネル２６２を有する測定ニップル２６０と、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間に配置された第１の閉鎖機構２７０とをさらに備える。

図３ａで示すように、第１の通路２６４は、第１のチャンバ２３０と測定チャネル２６２の間に配置され、また第２の通路２６６は、第２のチャンバ２４０と測定チャネル２６２の間に配置される。第１の通路２６４は、第１のチャンバ２３０と測定チャネル２６２の間の開口部２６４の形態をしている。第２の通路２６６は、第２のチャンバ２４０と測定チャネル２６２の間の開口部２６６の形態をしている。

図３ａの第１の閉鎖機構２７０は、第１の閉鎖部材２７２と第１の座面２７４とを備え、閉じた位置では、第１の閉鎖部材２７２は、第１の座面２７４に対して封止することにより、第１のチャンバ２３０を第２のチャンバ２４０から封止する。第１の閉鎖部材２７２は、第１の閉鎖機構２７０の開いた位置では、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間の流体連通を可能にする貫通穴２７５を有する閉鎖部材本体２７３を備える。

オリフィスが、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間に配置され、オリフィスは、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間の流体連通（例えば、主流路などの流路）を提供している。すなわち、第１の座面１７４は、第２のチャンバ２４０に備えられる。閉鎖機構２７０がその開いた位置にあるとき、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間でオリフィスを介する流体連通があるように、閉鎖機構２７０は、オリフィスを通る流体の流れを制御するように構成される。閉鎖機構２７０がその閉じた位置にあるとき、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間でオリフィスを介する流体連通は阻止される。言い換えると、閉鎖機構２７０は、その閉じた位置にあるとき、オリフィスを封止するように構成される。

したがって、この例示的な実施形態では、オリフィスは、貫通穴２７５を囲み、第２のチャンバ２４０を向いている閉鎖部材本体２７３の縁部により画定される。

図３ａで示されるように、弁装置２０１は、薄膜３１０と、少なくとも１つの接続脚部３３０を介して、第１の閉鎖機構２７０の第１の閉鎖部材２７２に接続され、共に移動可能な薄膜支持体３２０とを備える。それにより、第１の座面２７４は、薄膜支持体３３０と第１の閉鎖部材２７２との間に配置される。接続脚部３３０はまた、第１の閉鎖機構２７０が開いた位置にあるとき、流体が、第１の閉鎖部材２７２の貫通穴２７５から流れて、さらに第２のチャンバ２４０の中に入ることのできる空間を提供する。

薄膜は、第１の薄膜側部３１２と、第１の薄膜側部３１２に対して反対側に配置された第２の薄膜側部３１４とを有する。第１の薄膜側部３１２は、流体が薄膜３１０に第１の圧力を加えて、第１の圧力と第１の圧力を受ける第１の薄膜側部３１２の面積との積である第１の力を生ずるように、第２のチャンバ２４０内の流体と流体連通状態にあるように構成される。同様に、第２の薄膜側部３１４は、流体が薄膜３１０に第２の圧力を加えて、第２の圧力と第２の圧力を受ける第２の薄膜側部３１４の面積との積である第２の力を生ずるように、弁の出口２２０における流体と流体連通状態にあるように構成される。したがって、第１の力と第２の力の差は、第１の閉鎖機構２７０の第１の閉鎖部材２７２と共に、薄膜３１０および薄膜支持体３２０の動きを制御する。

図３ａで示すように、ばね要素３４０は、薄膜支持体３２０の少なくとも一部に対して第３の力をかけるために、弁本体２０２に配置された蓋２０３と薄膜支持体３２０の間に配置される。したがって、第３の力の方向は、少なくとも部分的に第２の力と同じである、すなわち、第１の閉鎖機構２７０を開くように作用する。

図３ａでは、弁装置２０１は、弁の出口２２０のすぐ上流の、第２のチャンバ２４０と弁の出口２２０の間に配置される第３のチャンバ３５０を備える。第３のチャンバ３５０は、ここではプラグ３７２の形態である第２の閉鎖部材３７２と、第２の座面３７４とを有する第２の閉鎖機構３７０により、第２のチャンバ２４０から分離される。第２の閉鎖部材３７２は、閉じた位置では、第２の座面３７４に対して封止することにより、第２のチャンバ２４０を第３のチャンバ３５０から封止するように構成され、また第２の閉鎖機構３７０の開いた位置では、第２のチャンバ２４０と第３のチャンバ３５０の間の流体連通を可能にするように配置される。

図３ｂは、図３ａと同じ弁装置２０１を横断面で示している。したがって、同じ機能を指すために、同じ参照数字が使用される。さらに、読解を容易にするために、いくつかの参照数字は、最初に記載された図３ａで示されるだけである。

図３ｂで示されるように、以降で第１の測定ニップル２６０と記載する図３ａで示されたような測定ニップル２６０、および第３のチャンバ３５０内の流体圧力を測定するように構成された第２の測定ニップル２６１である２つの測定ニップルが、弁装置２０１に配置されている。

第１の測定ニップル２６０は、例えば、測定プローブなどの測定デバイスを、貫通穴２８２を通して測定チャネル２６２の中へとガイドできるようにするための封止可能な貫通穴２８２を有する封止要素２８０を備える。貫通穴２８２は、封止可能な貫通穴２８２を通ってガイドされる測定デバイスがない場合、測定ニップル２６０の上部空間２６７から、測定チャネル２６２を封止するように構成される。上部空間２６７は、キャップ２６８により、測定ニップル２６０の外側、すなわち、周囲からカプセル化される。キャップ２６８が取り外された場合、上部空間２６７は、周囲と流体連通状態になる。

封止要素２８０の反対側で、すなわち、上部空間２６７の反対側で、ロック要素２８６が、封止要素２８０を第１の測定ニップル内の定位置にロックするように配置される。ここではリング形状の要素２８６として示されているロック要素２８６は、任意選択のものであり、省略され得る。図３ｂでは、測定ニップル本体２９０の一部が、移動可能な閉塞要素部分２９０ａとして機能し、第１の通路２６４を開閉するように構成される。図３ｂの閉塞要素２９０が第１の通路２６４を開閉するように構成されていても、それは、例えば、測定チャネル２６２内に配置されることにより、またプラグとして、もしくは円錐として（図示せず）形成されることにより、第２の通路２６６を開閉するように構成され得る。閉塞要素２９０はまた、第１の通路２６４と第２の通路２６６の両方を開閉するように構成され得る。

図３ｂでは、移動可能な閉塞要素部分２９０ａは、第１の通路２６４へと移動され、またそこから離れるようにする、すなわち、測定ニップル２６０の上部２９２を、弁装置２０１の弁本体２０２の中にねじ込み、またそこから外すことにより、弁本体２０２に対して上下に移動される。例えば、キャップ２６８が取り外されて、六角レンチが、ソケットとして働く上部空間２６７の中に挿入され得る。上部空間２６７を囲む壁は、したがって、六角レンチに当接するように働くことができ、また測定ニップル２６０の上部２９２は、六角レンチが回されると、弁本体２０２の中にねじ込まれ、それにより、移動可能な閉塞要素部分２９０ａは、第１の通路２６４を閉鎖し始めることができる。第１の通路２６４は、次いで、六角レンチを反対方向にねじることにより開かれ得る。したがって、移動可能な閉塞要素部分２９０ａを測定ニップル本体部分２９０に備えさせることにより、また測定ニップル本体２９０を備える測定ニップル２６０の上部２９２が、弁装置２０１の弁本体２０２に対して移動可能である場合、第１の通路は、測定ニップル２６０の上部を弁本体２０２の内外へとねじって移動させると、開閉され得る。測定ニップル２６０の上部２９２を、弁本体２０２の中へと、例えば、押す、および引っ張るなど、ねじ込み以外の手段も可能である。測定ニップル２６０の上部２９２には、その外側にねじが切られており、測定ニップル２６０の上部２９２が挿入される弁本体における開口部は、対応するねじ山を備える。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ナット２９４が、測定チャネル２６２を周囲から封止するために、測定ニップル２６０の上部２９２の少なくとも一部の周囲に配置され得る。ナット２９４はまた、測定ニップル２６０の上部２９２に対応するねじ山を有することができる。

第１の測定ニップル２６０と同様に、第２の測定ニップル２６１は、封止要素と、封止要素を定位置にロックするためのロック要素と、第３のチャンバ３５０の中への第３の通路２６８とを備える。第２の測定ニップル２６１を、例えば、第３のチャンバ３５０内の流体圧力を測定するように構成させることにより、第１のチャンバ２３０と第３のチャンバ３５０の間、および／または第２のチャンバ２４０と第３のチャンバ３５０の間の差圧を測定するために、２つの測定ニップル２６０、２６１が使用され得る。

正しく取り付けられた弁装置２０１は、通常、第１の流体導管が、流体を弁の入口２１０へとガイドするように構成され、また第２の流体導管が、流体を弁の出口２２０から外にガイドするように構成される流体分配システム内に備えられる。第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間の流体連通を可能にするように、第１の閉鎖機構２７０が開いており、また第２のチャンバ２４０と第３のチャンバ３５０の間の流体連通を可能にするように、第２の閉鎖機構３７０が開いており、さらに弁装置２０１を通る流体の流れが存在する（すなわち、流体の流れが、弁の出口２２０で、またはその下流で制限されていない）場合、第１のチャンバ２３０内の流体圧力は、第２のチャンバ２４０内の流体圧力よりも高く、また第２のチャンバ２４０内の流体圧力は、第３のチャンバ３５０内の流体圧力よりも高い。

弁装置２０１が流体分配システムに正しく取り付けられた場合、第１の閉鎖機構２７０は、差圧弁部分として機能し、また第２の閉鎖機構３７０は、制御弁部分として機能する。したがって、差圧弁部分は、制御弁部分が曝される差圧を制限することができる。したがって、制御弁部分に対する動作条件は、流体分配システム全体における圧力レベルの変動にかかわらず、適切なレベルに維持され得る。

図３ｂで示すように、移動可能な閉塞要素部分２９０ａは、第２の通路２６６を閉じないように、すなわち、第２のチャンバ２４０との加圧連通を妨げないように、すなわち、第２のチャンバ２４０と測定チャネル２６２の間で途切れない加圧連通を可能にするように構成される。したがって、移動可能な閉塞要素部分２９０ａは、測定ニップル本体２９０の一部、または測定チャネル２６２の周囲の壁２９０である。少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、測定チャネル２６２と第１のチャンバ２３０の間の第１の通路２６４は、移動可能な閉塞要素部分２９０ａの位置に応じて開閉され得る。例えば、移動可能な閉塞要素部分２９０ａは、移動可能な閉塞要素部分２９０ａの外側が第１の通路を完全に覆うように配置された場合、第１の通路は閉じられる。したがって、例えば、測定チャネル２６２を介して第２のチャンバ２４０内の流体圧力を測定するために、測定デバイスが使用され得る。次いで、移動可能な閉塞要素部分２９０ａを第１の通路２６４から離れるように移動させることにより、第１の通路２６４は開かれ得る。

第１の閉鎖機構２７０がその閉じた位置にあり、第１の測定ニップル２６０の第１の通路２６４および第２の通路２６６が、測定チャネル２６２を介して互いに流体連通状態にある、すなわち、第１の通路２６４および第２の通路２６６が開いているとき、第１の閉鎖機構２７０の流体迂回路が提供される。弁の出口２２０における、またはその下流における流体が、例えば、第２の閉鎖機構３７０が閉じられることにより（流体は、弁装置２０１を通って流れることができないように）制限される場合、第１のチャンバ２３０内の流体圧力および第２のチャンバ２４０内の流体圧力は、流体迂回路が、第１のチャンバ２３０と第２のチャンバ２４０の間で加圧連通を提供するので、本質的に同じ、または同じになる。それにより、最も近い上流の圧力源からの利用可能な圧力を備える第１のチャンバ２３０内の流体圧力が、測定デバイスにより、例えば、第１の測定ニップルと第２の測定ニップルの間の差圧を測定することによって、測定チャネル２６２内で測定され得る。

第１の閉鎖機構２７０が開いた位置にあり、また第１の測定ニップル２６０の第１の通路２６４が閉じられ、さらに第２の通路２６６が測定チャネル２６２と流体連通状態にあるとき、すなわち、第２の通路２６６が開いているとき、第２のチャンバ２４０内の流体圧力は、測定デバイスにより測定チャネル２６２内で測定され得る。この圧力は、第３のチャンバ３５０内の流体圧力の測定と共に、第１の閉鎖機構３７０を制御するために使用され得る。

図４は、図３ａ〜図３ｂと同様のものであるが、ロック要素２８６、および移動可能な閉塞要素２９０が外されていること、および２つの封止要素４８０，４８１が、第１の測定ニップル４６０内に配置されていることが異なっている弁装置４０１を横断面で示している。したがって、いくつかの機能／構成要素は、図４を参照して再度述べないものとする。

第１の封止要素４８０は、図３ｂの封止要素４８０と同様のものであり、また第２の封止要素４８１は、第１の通路４６４と第２の通路４６６の間で、第２のチャンバのより近くに配置される。第１の封止要素４８０および第２の封止要素４８１は、測定チャネル４６０を、第１の測定チャネル部分４６１ａおよび第２の測定チャネル部分４６１ｂへと分離するように配置される。すなわち、第１の測定チャネル部分４６１ａおよび第２の測定チャネル部分４６１ｂは共に、測定チャネル４６０の一部を形成する。第１の測定チャネル部分４６１ａは、第１の封止要素４８０により、測定ニップル４６０の上部空間４７６から封止され、また第２の封止要素４８１により、第２の測定チャネル部分４６１ｂから封止される。したがって、第２の封止要素４８１は、第１の通路４６４と第２の通路４６６の間の測定チャネル４６０の内側に配置される。それにより、第１の測定チャネル部分４６１ａは、第１の通路４６４および第１のチャンバ４３０と加圧連通するように構成され、また第２の測定チャネル部分４６１ｂは、第２の通路４６６および第２のチャンバ４４０と加圧連通するように構成される。

図４で示すように、第１の封止要素４８０および第２の封止要素４８１のそれぞれは、例えば、測定プローブなどの測定デバイスを、貫通穴４８２、４８３を通って、第１の測定チャネル部分４６１ａ、および第２の測定チャネル部分４６１ｂの中に、それぞれ、ガイドできるようにする封止可能な貫通穴４８２、４８３を備える。封止可能な貫通穴４８２、４８３のいずれか一方を通してガイドされる測定デバイスがない場合、第１の封止要素４８０の封止可能な貫通穴４８２は、測定ニップル４６０の上部空間４７６を、第１の測定チャネル部分４６１ｂから封止するように構成され、また第２の封止要素４８１の封止可能な貫通穴４８３は、第１の測定チャネル部分４６１ａを、第２の測定チャネル部分４６１ｂから封止するように構成される。

それにより、測定プローブなどの測定デバイスは、第１の封止部材４８０の貫通穴４８２を貫通させることにより、第１の測定チャネル部分４６１ａの中に挿入され得る。したがって、第１の測定チャネル部分４６１ａが、第１の通路４６４を介して第１のチャンバ４３０と加圧連通および／または流体連通状態にあるので、第１のチャンバ４３０の内側の流体の、流体圧力などの流体特性が測定され得る。測定プローブが測定チャネル４６０を通ってさらにガイドされ、第２の封止部材４８０の貫通穴４８３を貫通して、さらに第２の測定チャネル部分４６１ｂの中に入ることができる場合、２の測定チャネル部分４６１ｂは、第２の通路４６６を介して第２のチャンバ４４０と加圧連通および／または流体連通状態にあるので、例えば、第２のチャンバ４４０の内側の流体の流体圧力など、流体の特性が測定され得る。したがって、封止可能な貫通穴４８２、４８３は、測定デバイスが各チャンバ４３０、４４０と個別に流体連通および／または加圧連通状態になる可能性を提供するので、封止要素４８０、４８１は、測定チャネル４６２内で移動可能である必要はない。

例えば、第１の閉鎖機構および第２の閉鎖機構が開かれた場合、第１のチャンバ４３０内の流体圧力と、第２のチャンバ４４０内の流体圧力の間の差圧は、弁装置４０１を通る流体の流れの間に測定され得る。

弁装置、および弁装置が取り付けられる流体分配システムが、特定の構成を有するものとして示されてきたが、当業者であれば、弁装置および流体分配システムは、さらに多くの、またはより少ない構成要素の様々なタイプを含み得ることが理解されよう。実際に、当業者であれば、図１〜図４で示された弁装置は、本発明の概念の様々な態様を示すように構築されており、したがって、限定としてではなく、例示のために提示されていることが理解されよう。例えば、本発明の概念は、本明細書で示されたような閉鎖機構の特定の構成に、または閉鎖機構およびチャンバの数に限定されるのではなく、弁装置内には、より少ない、またはより多くの（中間的な）チャンバ、およびより少ない、またはより多くの閉鎖機構の（おそらく）様々なタイプが存在し得る。さらに例えば、流体圧力などの流体特性を測定するためのこれらのチャンバに接続されたさらに多くの測定ニップルが存在する可能性がある。

Claims (15)

1. 弁の入口と、
   前記弁の入口の下流に配置された弁の出口と、
   前記入口のすぐ下流に配置された第１のチャンバ、および前記第１のチャンバと前記弁の出口の間に配置された第２のチャンバと、
   測定デバイスを受け入れるための測定チャネルを備える測定ニップルと、
   開いた位置および閉じた位置を有する閉鎖機構であって、ここにおいて、その閉じた位置にある前記閉鎖機構は、前記閉鎖機構を介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、またここにおいて、その開いた位置にある前記閉鎖機構は、前記閉鎖機構を介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするように構成される、閉鎖機構と、
   前記第２のチャンバを通ることなく前記第１のチャンバと前記測定チャネルの間に配置された第１の通路であって、前記第１の通路が、前記第１のチャンバ内の流体圧力の測定をできるようにする、第１の通路と、
   前記第１のチャンバを通ることなく前記第２のチャンバと前記測定チャネルの間に配置された第２の通路であって、前記第２の通路が、前記第２のチャンバ内の流体圧力の測定をできるようにする、第２の通路と、
   を備え、ここにおいて、
   前記測定ニップルが、前記第１の通路と前記第２の通路とを備える、弁装置。
2. 前記測定ニップルは、移動可能な閉塞要素部分をさらに備え、前記移動可能な閉塞要素部分は、前記第１のチャンバと前記測定チャネルの間、および前記第２のチャンバと前記測定チャネルの間の、それぞれ、前記第１通路および前記第２の通路の少なくとも一方を開閉するように構成される、請求項１に記載の弁装置。
3. 前記測定ニップルは、封止要素を備え、前記封止要素は、例えば、測定プローブなどの測定デバイスが、貫通穴を通って前記測定チャネルの中へとガイドされ得るようにするための封止可能な前記貫通穴を有し、また前記封止可能な貫通穴は、前記封止可能な貫通穴を通ってガイドされる測定デバイスがないとき、前記測定チャネルを封止するように構成される、請求項１に記載の弁装置。
4. 前記封止要素は、第１の封止要素であり、また前記測定ニップルは、第２の封止要素を備え、前記第１の封止要素および前記第２の封止要素は、前記測定チャネルを第１の測定チャネル部分、および第２の測定チャネル部分に分離するように構成され、前記第１の測定チャネル部分は、前記第１の封止要素により前記測定ニップルの外側から封止され、また前記第２の封止要素により、前記第２の測定チャネル部分から封止される、請求項３に記載の弁装置。
5. 前記第２の封止要素は、例えば、測定プローブなどの測定デバイスが、貫通穴を通して前記第２の測定チャネル部分の中へとガイドされ得るようにするための封止可能な前記貫通穴を備え、また前記封止可能な貫通穴は、前記封止可能な貫通穴を通してガイドされる測定デバイスがないとき、前記第１の測定チャネル部分を、前記第２の測定チャネル部分から封止するように構成される、請求項４に記載の弁装置。
6. 前記閉鎖機構は、閉鎖部材および座面を備え、前記閉じた位置では、前記閉鎖部材は、前記座面に対して封止する、請求項１から５のいずれか一項に記載の弁装置。
7. 前記閉鎖部材は、前記開いた位置では、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするための貫通穴を有する閉鎖部材本体を備える、請求項６に記載の弁装置。
8. 前記閉鎖機構に接続され、それと共に移動可能な薄膜および薄膜支持体を備え、前記薄膜は、第１の薄膜側部と、前記第１の薄膜側部の反対側に配置された第２の薄膜側部とを有し、
   前記第１の薄膜側部は、前記薄膜に第１の圧力を加えて、前記第１の圧力と、前記第１の圧力を受ける前記第１の薄膜側部の面積との積である第１の力を生ずるように、前記第２のチャンバと流体連通するように構成され、
   前記第２の薄膜側部は、前記薄膜に第２の圧力を加えて、前記第２の圧力と、前記第２の圧力を受ける前記第２の薄膜側部の面積との積である第２の力を生ずるように、前記出口と流体連通するように構成され、
   ここにおいて、前記第１の力と前記第２の力の間の差が、前記閉鎖機構と共に、前記薄膜および前記薄膜支持体の動きを制御する、請求項１から７のいずれか一項に記載の弁装置。
9. 第３の力を、前記薄膜支持体の少なくとも一部に対して加えるように構成されたばね要素を備え、ここにおいて、前記第３の力の方向は、前記第２の力の方向と少なくとも部分的に同じである、請求項８に記載の弁装置。
10. 前記閉鎖部材は、少なくとも１つの接続部材により前記薄膜支持体に接続され、また前記座面が、前記薄膜支持体と前記閉鎖部材の間に配置される、請求項６に従属する場合の請求項８又は９に記載の弁装置。
11. 前記閉鎖機構は第１の閉鎖機構であり、前記座面は第１の座面であり、前記閉鎖部材は第１の閉鎖部材であり、また前記弁装置が、
    前記第２のチャンバと前記弁の出口の間に配置された第３のチャンバであって、前記第３のチャンバが前記弁の出口のすぐ上流に配置される、第３のチャンバと、
    第２の座面および第２の閉鎖部材を有する第２の閉鎖機構であって、前記第２の閉鎖部材が、閉じた位置では、前記第２の座面に対して封止することにより、前記第２の閉鎖機構を介して、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を阻止するように構成され、また開いた位置では、前記第２の閉鎖機構を介して、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を可能にするように構成される、第２の閉鎖機構と、をさらに備える、
    請求項６に従属する場合の請求項１から１０のいずれか一項に記載の弁装置。
12. 前記第３のチャンバは、前記薄膜の前記第２の側部と加圧連通状態にある、請求項８または９に従属する場合の請求項１１に記載の弁装置。
13. 前記第１の閉鎖機構が差圧弁部分であり、また前記第２の閉鎖機構は制御弁部分である、請求項１１又は１２に記載の弁装置。
14. 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間に配置されたオリフィスを備え、ここにおいて、前記オリフィスは、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を提供しており、またここにおいて、前記閉鎖機構は、前記閉鎖機構がその開いた位置にあるとき、前記オリフィスを介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通があるように、また前記閉鎖機構がその閉じた位置にあるとき、前記オリフィスを介する前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通が阻止されるように、前記オリフィスを通る流体の流れを制御するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の弁装置。
15. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の弁装置を備える流体分配システムであって、前記流体分配システムは、
    流体を前記弁の入口にガイドするための第１の流体導管と、流体を前記弁の出口から離れるようにガイドするための第２の流体導管とを備え、ここにおいて、前記第１の閉鎖機構が、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間の流体連通を可能にするように開き、また前記第２の閉鎖機構が、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバの間の流体連通を可能にするように開いたとき、前記第１のチャンバ内の流体圧力は、前記第２のチャンバ内の流体圧力よりも高く、また、前記第２のチャンバ内の流体圧力は、前記第３のチャンバ内の流体圧力よりも高い、流体分配システム。

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