JP7128833B2 - 流体分配弁ならびにこれを用いる水浄化および配分システム - Google Patents

Description

この発明は、入口流体流を２つの出口流体流へ再分割するための流体分配弁に関する。
この発明はまた、かかる流体分配弁を用いる水浄化および配分システムにも関する。

本発明は、特に、入口流体流から２つの出口流体流への、各滴（drop-by-drop）レートから最大フローレート、すなわち毎分最大４リットルまでの、流体再分割の正確な制御を可能にする水圧式構成要素としての、アクチュエータ駆動式流体分配弁に関する。それは、閉じられた水再循環ループ、および水再循環ループを浄化水が配分される使用点へと引き換えに分岐させる分配弁の上流の水浄化装置を備える、水浄化および配分システムにおける使用のために、特に好適である。

水浄化の分野において、流体流を２つの別々の流体流へ分割することが頻繁に必要である。このタスクのための２つの知られている実装は、図１ａおよび１ｂに示される。図１ａにおける実装は、入口流体流Ｘを第１の出口流体流Ｚまたは第２の出口流体流Ｙへと向かわせるための３方向ソレノイド弁２０を用いる。異なる分配比が、釣り合った（proportional）ソレノイド弁が用いられる中で達成され得る一方で、釣り合ったソレノイド弁のストロークは通例は極めて小さい（＜１ｍｍ）ため、弁が頻繁に較正されなければならない。さらに、弁のタイプは、特に極めて小さいストローク長につき高価であり、精密に駆動することが困難であり、したがって、それは通常、特定的かつ限定的な用途のためのみに用いられる。

図１ｂに示される別の解決策は、下流確認弁２１に関連する２方向ソレノイド弁２１の使用である。確認弁２１は、水圧式回路が連続的に加圧されることを意味する重要なクラッキング圧を暗示する。これは通常、欠点として捉えられる。

他の手動または電動駆動式流体分配弁が、知られている。１つのかかる分配弁は図２に示され、それは、入口流Ｚのための入口ポート２３、出口流ＸおよびＹのための２つの出口ポート２４、２５、ならびに各出口ポートの上流に１つが配置される第１および第２の弁機構２７、２６を有する。この水圧式分配弁において、０～１００％の比範囲で弁機構の弁体によって閉じられるために配置される２つの弁ボアを有するハウジング内で垂直的に移動可能であるように、中央弁体２８が提供される。図２の描写において、第２の弁機構２６が十分に開かれ、かつ第１の弁機構２７が十分に閉じられるため、約１００％の入口フローＺが第１の出口Ｙへ向かう。弁体２８の上向き移動を伴って、第２の出口Ｘを通るフローレートが１００％にまで増える一方で、第２の弁機構２６が十分に閉じられ、かつ、第１の弁機構２７が十分に開かれる場合、第１の出口Ｙを通るフローレートが０％にまで減る。この水圧式分配弁においても、２つの出口流体流間のフローレート分配は、第１および第２の弁機構での十分に閉じられた位置の各々からの弁体の位置およびその破壊圧（breaking pressure）に依存する。

上で議論された種々の流体分配概念は種々の欠点を有し、１つは、十分に閉じられた位置と十分に開かれた位置との間の利用可能な（available）ストロークが比較的小さいため、弁体位置を第１および第２の出口を通る特定のフローレートと正確にリンクすることが困難である。分配が開始する弁体の位置を知ることもまた、困難である。小さいフローレートを正確に制御するため、弁体位置は、極端に小さい移動範囲内で制御されなければならない。かかる設定および小さいストロークのハンドリングが、弁体が手動で駆動される場合には可能な一方で、かかる手動の解決策は精密に再現可能ではなく、極端に小さいフローレートを設定するためには困難であり、かつ、それぞれの出口での事前決定したフローレートを充分な精密性を伴って設定するためには好適ではない。

弁機構を事前決定した作動方式および順序において駆動するために電動アクチュエータが知られる一方で、とはいえ、比較的小さいストローク長は、電動モータ駆動を伴ってハンドリングするには困難である。電動モータと弁機構との間に配置される費用の掛かるトランスミッションは、１つのオプションであるが好ましいオプションではない。その閉じられた弁座での弁機構の破壊により閉じられた位置からの特定の出口を通るフローの遅延開始の問題、および極端に小さいフローレートの配分の困難性は、いまだ未解決のままである。さらに、配分フローレートの精密な決定は、弁ストローク対フローレートの頻繁な較正を必須とする。

本発明の流体分配弁が有利に装備されおよび用いられ得るタイプの水浄化システムは、好ましくは超高純度水を生産することおよび１つ以上の配分部位で所望量の浄化水を差しだすことを目的とする。超高純度水は、ＡＳＴＭタイプＩ標準を超える最高品質試薬級水として定義され得、２５℃で１８．０ＭΩ－ｃｍより大きい特定の耐性および５０億分の１（ｐｐｂ）未満の総有機炭素（ＴＯＣ）含量を有する。

多くの用途は、特に生物学および化学分析研究所において、超高純度水の使用を必須とする。所望の純度レベルに従うかかるシステムにおいて水を浄化するための構成要素は、このように知られている。それぞれの用途またはユーザーによって必須とされる水の量に依存して、浄化システムは、例えば毎分２もしくは３リットル、または各滴配分レートまでの最大処理能力よりも低いスループットであり得る最大処理能力およびスループットでまたはこれらの近傍で、浄化水を分配することを必須とされる。いくつかの用途において、浄化水の事前決定した量を可能な限り正確に送達することが必要であり、量を測定することは、ユーザーが配分量をモニタリングするおよび測定することを必須とされることなく、自動化されるべきである。

一般的に必要とされているのは、好ましくは超高純度レベルで、例えば容器を可能な限り迅速に満たすための大きい処理スループットから、例えば容器における水のレベルを調整するための低いまたは極めて低いスループットへ、さらには各滴レートへまでの進行的なレートで、浄化水を生産および選択的に分配および正確に配分し得る水浄化および配分システムである。同時に、システムは、浄化水を事前定義量で自動的におよび精密に分配するために、例えば、ある容器を事前決定した正確な量で満たすために、装備されるべきである。

水浄化および配分システムならびにこの目的のための方法は、例えば、書類ＥＰ１８１４００７Ａ１において開示される。この書類において開示される水浄化および配分システムの概念的レイアウトは、図１１において示され、それは、水入口点で浄化される水が供給される閉じられた水再循環ループ１０６を備え、およびそれは、浄化水の１つ以上の使用出口点を有する。システムはまた、ループを通る水フロー方向における入口点の下流および出口点の上流のそれぞれのループ上に、ポンプ手段１０３および水浄化手段を含む。水浄化手段は、典型的には、事前処理ユニット１５１、１８５ｎｍの波長で好ましくは作動するＵＶランプ１５２、および仕上げまたは研磨カートリッジ１５３を含む。この知られたシステムは、ポンプ手段の上流のループ上の第１の弁および使用出口点の各点のそれぞれの上流の第２の弁の、２つの独立弁を含む。

このシステムは、第１の弁および１つ以上の第２の弁としての２方向のソレノイド弁を用い、ここで、そのうちの１つは、事前装填された確認弁などの追加の背圧デバイスを伴わずに、再循環ループにおいて第１のまたは再循環弁として提供され、およびその他（単数または複数）は、それぞれの配分部位で浄化水を分配することに用いるための、浄化水を生産するための水浄化手段からの出口の下流側上の第２のまたは配分弁（単数または複数）として提供される。このシステムにおいて、再循環は、閉じられた配分ソレノイド弁（単数または複数）および浄化ループにおける内圧を伴わずに開かれた再循環ソレノイド弁を伴って起こり、および、配分は、閉じられた再循環ソレノイド弁および開かれた配分ソレノイド弁（単数または複数）を伴って起こる。配分フローレートは、配分ポンプのＤＣモータのスピードによって制御される。この構成は、使用出口点のそれぞれの点の上流のそれぞれの配分ソレノイド弁を選択的に作動させることによって、同時手動配分を許容する。しかしながら、配分量またはレートを調整するためのＤＣモータ速度制御に頼ることによる限定は、ＤＣモータが充分に低い速度で制御され得ないから、各滴などの極めて低いフローレートが実施され得ないことである。さらに、かかる低い速度を設定するために必須の低い電圧でのＤＣモータスタートアップに関連するある遅延またはラグがある。書類ＥＰ１８１４００７Ａ１は、使用出口点の点にて配分する一方で、再循環ソレノイド弁を開くことにより極めて低い配分フローレートが達成されることを開示する。にもかかわらず、かかるセットアップを用いて各滴のような極めて低い配分フローレートを制御することは、配分フローレートが最終フィルタ圧低下に依存するので、可能ではない。システムの別の欠点は、各滴から大きなフローレートへの配分量の規模拡大が完璧ではないことである。

本発明の目的は、上で議論された少なくともいくつかの欠点を回避し、かつ、出口流の間の分配比の各滴レートからフル配分レートへの精密な設定を許容する、入口流を２つの出口流へ再分割するための流体分配弁を提供することにある。

本発明の別の目的は、閉じられた水循環ループを備え、配分特徴、すなわち配分量の範囲および特定量の配分の正確性に関して改良された、水浄化および配分システムを提供することにある。

本発明は、請求項１の特性を伴う流体分配弁、ならびに発明の流体分配弁を用いる請求項１７に定義された水浄化および配分システムを提供する。流体分配弁の好ましい態様は、従属項に定義される。

本発明は、よって、入口流体流を２つの出口流体流へと再分割するための流体分配弁であって、入口ポート、２つの出口ポート、第１および第２の弁機構、１つは各出口ポートの上流に配置される、ここで、各弁機構は、弁シャフトを通る往復ストロークで円筒形弁ボアにおいてスライド可能な弁体を備え、ここで、弁体は、弁ボア内周壁と弁体外周壁との間の弁ギャップを、ストローク方向と垂直な平面にて、弁機構の通常の作動範囲において、最大弁ギャップから最小弁ギャップへ減らすために、相対移動の際にギャップを通って関連する出口ポートに向かうフローレートを減らすまたは増やすために、進行的に変化する直径を伴って形成される第１の部分を含み、および、ここで、弁機構の弁体の少なくとも１つは、好ましくは両方とも、最小弁ギャップが通常の作動範囲において弁体のストロークの終了位置にて維持されるように形成される、を備える、前記流体分配弁に関する。

発明の流体分配弁は、入口流体流を２つの出口流体流へと分割するおよび再分割することができ、および、出口流間のフローレート分配は、弁シャフトの作動により、好ましくは、流体分配弁の一部であり得るまたは別個の構成要素として付加され得る駆動アクチュエータを通じて制御される。１つのまたは両方の弁機構（単数または複数）の通常の作動範囲のその極端な終了位置においてさえも、よって、関連する出口（単数または複数）が決して十分に閉じられないが、極めて小さい各滴フローレートが、通常の作動範囲においてなおも維持される。１つのまたは両方の弁機構の弁体の通常の作動範囲において最小弁ギャップが終了位置にて維持される中で、それぞれの弁機構を完全に閉じるために弁座と十分に接触されるそれぞれの弁体を有する弁機構の破壊遅延に関連する問題が、回避される。

通常の作動範囲における弁体のストロークのそれぞれの終了位置が到達される前に、最小弁ギャップを伴う部分がストローク方向において定義された長さにわたって伸長される中で（この部分は「キャピラリー領域」と呼ばれる）、それぞれの出口での圧低下は、弁機構での断面のさらなる低減なしに増やされ得、知られた弁機構における弁体と弁ボアとの間のフル接触係合に関連する問題なしに、フローレートが事実上ゼロまで減らされ得る結果を伴う。これにより、入口流体流の２つの出口流体流へのフローレート分配の応答性および精密性は、特にゼロに近いレートに関して改良され得、これは、流体分配弁が配分フローレートを設定するための水浄化および配分システムにおいて採用されるときに、特に重要である。

好ましくは、少なくとも１つの弁体は、通常の作動範囲における弁体のストロークの終了位置が到達される前にストローク方向において定義された長さにわたって、最小弁ギャップを定義する、第１の部分の直径を保持する進行的に変化する直径を伴って形成される第１の部分に隣接する第２の部分を有する。
好ましくは、ストローク方向における第２の部分の長さは、１～５ｍｍの間である。

好ましくは、最小弁ギャップを定義する直径および弁体の第２の部分のストローク方向における長さは、通常の作動範囲におけるの弁体のストローク終了位置でのギャップを通るフローレートが、入口フローレートの１％より小さく、好ましくは０．２％より小さく、好ましくは０．１～６ｂａｒのインフロー圧で１ｌ／ｈより小さくなるように寸法設定される。

好ましくは、２つの弁機構の弁体の第１の部分は、それらの直径がストローク方向に沿って反対方向に変化するように配置される。

好ましくは、弁体は、２つの弁機構の第１の部分のストローク方向に垂直な平面での弁ギャップの和が通常の作動範囲における各弁シャフト位置で実質的に一定であるように、形成される。

好ましくは、第１および第２の弁機構の弁体は、ストローク方向において直線移動可能となるために配置される共通の弁シャフト上に配置される。

好ましくは、円筒形弁ボアは、外部ハウジングへ挿入されおよび固定されるカートリッジにおいて形成される。
好ましくは、カートリッジおよびハウジングは、異なる材料から作られる。
好ましくは、流体分配弁は、往復ストロークで弁体をスライドさせるための弁シャフトに関連する駆動アクチュエータをさらに備える。

好ましくは、駆動アクチュエータは、好ましくはステップモータの形態で、リニアモータまたは回転モータであり、および回転モータの場合、回転をリニアストロークへ変換するトランスミッションが好ましくは結合する。
好ましくは、弁シャフトは、好ましくは、通常の作動範囲の終了位置の少なくとも１つからストローク方向で空間を伴って配置される円筒形弁ボアの外側に、機械的停止位置を有する。
好ましくは、弁が通常の作動範囲において作動される駆動モードから区別される、駆動アクチュエータの駆動モードにおける機械的停止位置へ、弁シャフトが移動され得るように、弁は構成される。

好ましくは、駆動アクチュエータは、駆動アクチュエータの移動位置を決定するためのエンコーダを有し、および、機械的停止は、駆動アクチュエータを較正するために用いられるために配置される。
好ましくは、弁シャフトは、それが通常の作動範囲において手動駆動されるのを許容するために配置される。
好ましくは、弁の入口ポートと連通する円筒形弁ボアへの入口はストローク方向に垂直であり、および、出口ポートと連通する弁ボアからの出口はストローク方向と平行である。

本発明はまた、（閉じられた）水再循環ループを備える水浄化および配分システムであって、浄化される水を導入するための水入口、フロー方向で該水再循環ループを通じて水をポンプするためのポンプ手段、該水入口の下流で水を浄化するための水浄化手段、該水浄化手段の下流の該水再循環ループから分岐される浄化水のための１つ以上の出口（単数または複数）を含む水再循環ループの配分部分、該再循環ループからそれぞれの出口を通る浄化水の制御配分のために、各出口と該水再循環ループとの間に配置される第１の弁、該第１の弁（単数または複数）の下流および該ポンプ手段の上流の水再循環ループの該配分部分において配置される第２の弁、該水再循環ループから分岐されおよび該第１の弁（単数または複数）および該第２の弁を含む水再循環ループの該配分部分をバイパスするバイパス通路、該バイパス通路を通るフローレートを制御するための第３の弁、ならびに、該第１の弁（単数または複数）および該第２の弁を含む水再循環ループの該配分部分へのフローレートを制御するための第４の弁、ここで該第３の弁および該第４の弁は、発明の流体分配弁の形態で一体化される、を含む前記システムを提供する。

ここで、本発明の流体分配弁ならびに本発明の水浄化および配分システムは、好ましい態様に関係して、および、添付の図面を参照として用いながら、記載されるだろう。この図面において：

図１ａおよびｂは、入口流体流を２つの出口流体流へ再分割するための前段階の概念を示し； 図１ａおよびｂは、入口流体流を２つの出口流体流へ再分割するための前段階の概念を示し； 図２は、当該分野において知られる別の流体分配弁を示し； 図３は、発明に従う断面図での流体分配弁を示し； 図４は、弁シャフトのストローク長に関係する弁機構での断面変動を指し示す図解を示し；

図５ａ～ｄは、通常の作動範囲内での極左位置とおよび極右位置との間の発明の流体分配弁の種々の位置を示し； 図５ａ～ｄは、通常の作動範囲内での極左位置とおよび極右位置との間の発明の流体分配弁の種々の位置を示し； 図５ａ～ｄは、通常の作動範囲内での極左位置とおよび極右位置との間の発明の流体分配弁の種々の位置を示し； 図５ａ～ｄは、通常の作動範囲内での極左位置とおよび極右位置との間の発明の流体分配弁の種々の位置を示し；

図６は、１２０ｌ／ｈの入口フローレートおよび１ｂａｒの入口圧でのフローレートと弁シャフトのストローク長との関係を指し示す図解を示し； 図７は、流体分配弁のキャピラリー領域にズームインされた図６のフローレートとストローク長との間の関係を指し示す図解を示し； 図８は、より大きな意味で駆動アクチュエータを含む発明の流体分配弁を示し； 図９は、完全停止位置（左）における弁体を伴う発明の流体分配弁を示し；

図１０は、発明に従う流体分配弁が有利に用いられ得る水浄化および配分システムの態様の図解であり；ならびに 図１１は、従来技術において開示される水浄化および配分システムの図解である。

ここで、発明の流体分配弁の態様は、詳細に記載されるだろう。

１つの例示的な態様に従う本発明の流体分配弁１は、図３、５、８および９において（図８においては、付属した駆動アクチュエータ６を伴って）示される。流体分配弁は、入口流体流Ｚを２つの出口流体流Ｘ、Ｙへ再分割するまたは分配するためのものである。流体分配弁１（以降では、単に「弁」）は、入口流体流Ｚのための入口ポート１０および出口流体流Ｘ、Ｙのための２つの出口ポート１１、１２を備える。入口流体流Ｚの全体のフローレートは、弁によって２つの出口流体流Ｘ、Ｙへと分割および再分割され、ならびに、これらの２つの出口流体流の間のフローレート分配は、その１つが各出口ポートの上流に配置される第１および第２の弁機構１３、１４によって動的に制御される。

弁機構は、１つの出口ポートでの流体流Ｘのフローレートが入口流体流Ｚの０．１～９９．９％の範囲にあり、および、第２の出口ポートでの流体流Ｙの流体流のフローレートはしたがってＹ＝入口流Ｚの１００％－Ｘ％となるように構成される。各弁機構１３、１４は、モータ式駆動アクチュエータ６を作動させることによってまたは手動作動によって弁体に接続された、弁シャフト１８を移動させることに起因した方向Ｄに沿って往復ストロークで円筒形弁ボア１７においてスライド可能な弁体１５、１６を含む。発明を説明するために用いられる態様において、弁ボア１７は連続弁ボアであり、これは両方の弁機構にとって同じである。この態様において、モータ式駆動アクチュエータ６の作動によってストローク方向Ｄにおいて直線的に移動可能に配置される共通の弁シャフト１８上に配置される、弁体１５、１６の各々は、弁機構の通常の作動範囲において、弁が最大弁ギャップから最小弁ギャップへ作動され、これにより、相対移動の際に関連する出口ポートに向かってフローレートを減らすまたは増やす場合、ストローク方向に垂直な平面Ａ、Ｂでの弁ボア内周壁と弁体外周壁との間に存在する弁ギャップを減らすために、進行的に変化する直径を伴って形成される、第１の部分１５ａ、１６ａを含む。

したがって、ギャップは、平面Ａ、Ｂでの弁ボア１７の内径（断面）から、弁体／弁シャフトのそれぞれの位置における平面に位置づけられる弁体の直径（断面）をマイナスする結果であるそれぞれの平面Ａ、Ｂでの自由断面（free cross section）である。弁シャフトが方向Ｄにおいてその縦軸に沿ってスライドしており、かつ、弁ボア１７の断面が一定であると推測する場合、それぞれの平面Ａ、Ｂでの自由断面は、弁体の直径（断面）の変化に依存して変化している。

好ましい態様において、２つの弁機構の弁体の第１の部分１５ａ、１６ａは、それらのそれぞれの直径がストローク方向に沿って反対方向に変化するように配置されるから、出口の１つでのフローレートの増加が同時に他の出口でのフローレートの低減を引き起こし、ここでフローレートの和は必然的に同じであり、かつ、入口フローレートに対応するものである。好ましい態様において、弁体は、２つの弁機構の第１の部分のストローク方向に垂直な平面Ａ、Ｂでの断面の和が、通常の作動範囲において各弁シャフト位置で実質的に一定であるように形成される。しかしながら、用途に依存して、弁体の断面進展（cross section evolution）は、弁シャフトストロークと非リニアであり得、これにより、出口ポート間のフローレートの進行的分配を引き起こす。一般に、平面Ａ、Ｂでの弁ボアの断面の、ならびにストローク長に関係する弁体の第１の部分の進展および絶対値は、通常の作動範囲内の各それぞれの弁位置での圧低下およびフローレートを含む水圧式流体分配の特定のセットアップを定義する。

出口ポート間を再分割するフローレートは、平面Ａ、Ｂでの断面がゼロへと減らされ得る場合に、理論的には各ポート上で入口フローレートの０から１００％まで完璧に働く。しかしながら、事実上、断面をゼロへ減らすことは、弁ボアおよび弁体上の生産公差（production tolerances）ならびに温度の影響および／または摩耗による作動における寸法変化につき、極めて困難である。従来技術のように、通常の作動範囲において各それぞれの終了位置で弁体と弁ボアとの間の完全停止係合またはシーリング接触を提供することが可能であろう一方で、かかる完全停止位置からのそれぞれの弁機構を移動させるために必須とされる初期の破壊遅延および運動量（momentum）につき、ならびに、駆動アクチュエータの位置を正確に知ることの困難性につき、かかる完全停止は上述したように好ましくなく、これらは極めて小さい量の流体がそれぞれの出口から配分されるべきである通常の作動範囲の終了に向かう流体の精密な分配および再分割を妨げる。さらに、通常の作動範囲におけるストロークの終了位置でのギャップの実質的に完全な閉鎖までの、断面の低減は、表面が接触する場合に、弁ボアにおける弁体のウェッジングのリスクを引き起こす。

したがって、弁体と弁ボアとの間のギャップを０．０１ｍｍより下へまで減らすことは必要であろうが、これは、費用が掛かるだけでなく、種々の影響につき、実際の作動において維持することが困難でもある。したがって、発明は、弁機構１３、１４の弁体１５、１６の少なくとも１つ、好ましくは両方が、通常の作動範囲における弁体のストロークの終了位置での最小弁ギャップが、通常の作動範囲におけるストロークの終了位置の近傍において軸長にわたるあるゾーンにおいて、実質的に一定に維持されるように形成されることを提供する。これは、少なくとも１つの弁体、好ましくは両方が、進行的に変化する直径を伴って形成される第１の部分１５ａに隣接する第２の部分１５ｂを有し、ここで第２の部分１５ｂは、通常の作動範囲における弁体のストロークの終了位置が到達される前に、ストローク方向における定義された長さにわたって最小弁ギャップを定義する第１の部分１５ａの最大直径を保持するなかで、達成され得る。弁機構の「キャピラリー領域」と称され得る第２の部分１５ｂの長さは、好ましくは１～５ｍｍの間であるが、入口流体流の特定の圧力に依存する。圧力が高いほど、弁体および弁ボアの表面を互いに接触させることなく、弁体のストロークの終了位置でのそれぞれの出口での流体フローをなおも実質的に遮断するために、キャピラリー領域が長くなる。

このキャピラリー領域の装備により、出口流体流での圧低下が、弁体ストロークのある軸長にわたって実質的に一定の断面を維持するキャピラリー領域の長さを単純に伸長することによって、さらなる断面低減なしに増やされ得る。理論的に、フローレートは無限の長さを伴ってゼロへまで減らされ得るが、実際の長さは、最小フローレートターゲット、弁入口での圧力および利用可能なストローク長と調和される。図４は、ストローク長に関係する断面変動を指し示す例示図解を示し、ここで断面は、弁体と弁ボアとの間に残るｍｍ^２での自由断面を意味する。

最小弁ギャップを定義する直径および弁体の第２の部分のストローク方向における長さは、通常の作動範囲における弁体のストロークの終了位置におけるギャップを通るフローレートが、インフローレートの１％より小さく、好ましくはインフローレートの０．２％より小さいが、好ましくは０．１％より大きくなるように寸法設定される。フローレートの量は、例えば水浄化および配分システムにおける用途のために、好ましくは０．１～６ｂａｒのインフロー圧で１ｌ／ｈより小さいべきである。

図５ａ～５ｄは、キャピラリー領域の開始前の極左位置上（図５ａ）、キャピラリー領域の極左位置上（図５ｂ）、キャピラリー領域の開始前の極右位置上（図５ｃ）およびキャピラリー領域上の極右位置上（図５ｄ）で、再分割する通常の作動範囲内の態様に従う発明の流体分配弁のための典型的な位置を示す。図６は、好ましい態様の、１２０ｌ／ｈの入口フローレートおよび１ｂａｒの入口圧での弁シャフトのストロークに対するｌ／ｈでのフローレートに関連する図解を示す。図７は、キャピラリー領域における弁シャフトのストロークに対するフローレートに関連するズームインされた図解を示す。
円筒形弁ボア１７は、外部ハウジング３において挿入および固定されるカートリッジ２において好ましくは形成される。よって、カートリッジ２およびハウジング３は異なる材料から作られ得、ここでカートリッジのための材料は、ステンレス鋼または真鍮のような、機械加工にとって極めて低い公差を到達するために選択されるものである。ハウジングは、入口および出口の水圧式接続機能、すなわち、入口および出口ポートに続く任意の所望のコネクターを実装するためのより安価な材料から作られ得る。ハウジングは、好適なプラスチック材料からさえも作られ得る。費用が問題とならないのであれば、カートリッジおよびハウジングは、材料の一体部（integral part）から作られ得、必要条件に従って機械加工され得る。この態様において２つの弁機構の弁体１５、１６を含む弁シャフト１８は、弁ニードルの形態であり、カートリッジ２からモータ式駆動アクチュエータ６へと突出する末端に接続される。

駆動アクチュエータは、回転をリニアストロークへと変換するスピンドル駆動の形態でトランスミッションと結合されるリニアモータまたは回転モータであり得る。弁シャフト１８は、さらに、それが通常の作動範囲において手動で駆動されることを許容するために、すなわち、ユーザーが駆動アクチュエータ軸または弁シャフトを掴んで回転し得るケーシングの外側上でユーザーにとってアクセス可能である、弁シャフトのまたはアクチュエータ軸の部分を提供することによって、配置され得る。駆動アクチュエータの側上の弁ボア１７と弁シャフト１８との間のカートリッジ２の流体堅固性（tightness）は、弁シャフト１８の突出部を囲むために（図８参照）、カートリッジ２にまたは（図示せず）外部ハウジングに付属するシール４およびフランジ部５を伴って実現される。

弁ボア１７が形成されるカートリッジ２、および弁シャフト１８は、好ましくは、２つの構成要素が接触し得る反対のストローク方向の１つまたは各々に沿う位置を定義するために設計される。これらの接触位置は、弁機構の通常の作動範囲の外側、および好ましくは、ストローク方向において通常の作動範囲の終了位置の少なくとも１つからまたは両方からの間隔を伴って、弁ボアの外側であり、およびこれらは定義された機械的停止位置として役立つ。弁が通常の作動範囲において作動される駆動モードから区別されるような駆動アクチュエータの特定の駆動モードにおける機械的停止位置へ、弁シャフトが移動され得るように、弁は構成される。この機械的停止位置または完全停止位置は、「０」弁位置（図９参照）を初期化するために必要であり、弁シャフトを停止位置へ移動させるための駆動モードは、弁駆動パラメータを初期化するために必要な時々に選択され実行される。

１つの異形において、駆動アクチュエータの例としてのリニアアクチュエータは、駆動アクチュエータの移動位置を決定するためのエンコーダが装備され、および、したがって機械的停止は、駆動アクチュエータを較正するために用いられるために配置される。別の異形において、例えば、ステップモータが駆動アクチュエータとして用いられ、それがリニアモータまたは回転モータの形態である場合、機械的停止位置は計数器を再設定するために用いられ、および機械的停止からのステップモータのステップは、その後弁シャフト位置を予測するために計数される。必要なときはいつでも、弁シャフトは、駆動アクチュエータを再設定または再較正するために、特定の駆動モードを初期化および実行することによって、通常の作動範囲を超える機械的停止位置へと移動され得る。駆動アクチュエータを較正するための機械的停止位置が弁機構の通常の作動範囲の終了位置の外側にあるので、弁シャフトの機械的停止位置との接触は、終了位置を再分割するフローレートでブレーキングまたはウェッジング問題を引き起こさず、したがって、弁機構の作動上影響を及ぼさない。

弁シャフト位置がエンコーダにより読み取れないが差し引かれるか（deducted）または計算される場合、機械的停止位置と最大通常使用終了位置との間のギャップ１４は、完全停止との望まない衝突を回避するために実装されるべきである。このギャップは、システムの全体的な（global）公差および計数アルゴリズムの正確性に関して実装されるべきであり、および、例えば、１ｍｍであることができる（図５ｂ参照）。
他方で、さらなる機械的停止位置または完全停止は、最大弁のシャフト位置を通常の作動範囲を超えて右へ制御するために、例えば、弁が作動不能の場合に漏出リスクを回避するために、提供されてもよい。この完全停止位置は、同じく、弁の故障または不使用（none-use）の長い期間または輸送の場合のみ、弁シャフトによって到達されるために設計され得、および特定の駆動モードは、実行された場合、弁シャフトをこの完全停止位置へと移動させるだろう駆動アクチュエータのために実装され得る。再び、完全停止位置と最大通常使用終了位置との間のギャップが、通常の作動の間に、完全停止との所望されない衝突を回避するために実装され得る。このギャップは、システムの全体的な公差および計数アルゴリズムの正確性に関して実装されるべきであり、それは、例えば、１ｍｍであることができる。

したがって、駆動アクチュエータは種々の作動モードを有し、１つは、右弁機構の弁体がキャピラリー領域において位置づけられる、弁シャフトが弁シャフトの極左位置の間に通常の作動範囲において駆動されるところにあり（図５ｂ参照）、１つは左弁機構の弁体がキャピラリー領域において位置づけられるところにある（図５ｄ参照）。弁シャフトが通常の作動範囲を超えて右または左の完全停止位置へと移動されることを許容する他の駆動モードは、述べたとおり、駆動アクチュエータの較正が所望され、または保存または輸送または他の目的のための弁の完全閉鎖が所望される場合には、意図的に初期化されなければならない。

駆動アクチュエータ、通常の作動範囲の全ストローク長において弁シャフトを駆動するために構成され得、ここで、再分割が連続移動においてまたは区別される事前設定されたステップおよび中間位置の数において作られる。かかる移動挙動はまた、駆動アクチュエータの異なる駆動モードにおいて、通常の作動範囲における弁の作動のために、実装され得る。

流体分配弁の好ましい態様が、連続円筒形弁ボアにおけるリニア配置における共通の弁シャフト上に配置される第１および第２の弁機構の第１および第２の弁体を有し、および円筒形弁ボアへの入口がストローク方向に垂直であるところ、出口ポートと連通する弁ボアからの出口はストローク方向において整列される一方、入口が、そこからそれぞれの弁機構の弁ボアが好ましい態様において整列配置の他に平行または放射状配置につながる共通の入口チャンバへつながるところでは、平行配置が実現可能であるだろう。

発明の弁は、２つの出口に向かう入口流体流を各滴フローレートから最大フローレートへ再分割する精密なフローを提供する。さらに、弁は費用対効果が高く、これは、全ての製品の複雑さが、カートリッジ２（円筒形弁ボアが形成される場所）および弁シャフト１８（弁体を含む）の２つの要素のみに本質的に埋め込まれているからである。効果的な製造において、精密性までもが弁体に限定され得、これは、弁ボアと弁体との間の最小ギャップが通常の作動範囲の終了位置においてまでも維持されるからである。

発明の流体分配弁は、同日出願日に出願された出願人の並行する特許出願において開示されるように、閉じられた水再循環ループを備える水浄化および配分システムにおける使用のために特に好適である。このシステムにおいて、第１の出口１１が再循環ループ１０６の配分部分１０６ａに接続され、および第２の出口１２がバイパス通路２０２に接続され、他方で、入口１０がモータ再循環ループ１０６に接続される配置において、上述の流体分配弁１は３方向モータ式弁２００として実装され得る。この配置は利点があり、それは、第１の出口が第２の出口よりも高い位置に位置づけられ、後者が弁作動中のシーリング摩耗によるいくつかのシーリング微粒子（particulates）を集めることができるためである。

かかる水浄化および配分システム１００は図１０において示され、それは閉じられた水再循環ループ１０６を備え、それは、その基礎レイアウトおよび構成要素において、図１１において示される書類ＥＰ１８１４００７Ａ１において開示されるものと類似する。

発明のシステムは、したがって、浄化される水をループへ導入するための水入口１０１、ポンプ手段１０３、ループにおいて好ましいフロー方向を定義する、水再循環ループ１０６を通じて水をポンプするための、好ましくは容積式タイプのポンプ、および水入口１０１の下流で水を浄化するための水浄化手段１５０を含む。水浄化手段は機能的遮断として示され、例えば、１つ以上の事前処理したデバイス（単数または複数）、ＵＶ－ランプ（単数または複数）、イオン交換樹脂の混床（単数または複数）、フィルタ（単数または複数）等をとりわけ含む種々の構成要素を含んでもよい。

水再循環ループの配分部分１０６ａは、浄化水のための１つ以上の出口（単数または複数）１０２を含み、それはそれぞれに、水浄化手段１５０の下流の水再循環ループ１０６から（すなわちその配分部分１０６ａから）分岐され、および、出口の各々について、第１の弁１２０は、それぞれの弁１２０を作動させることによって再循環ループ１０６からそれぞれの出口１０２を通る浄化水の制御配分のために、各出口１０２と水再循環ループ１０６との間に配置される。

第２の弁１３０は、１つ以上の第１の弁１２０の下流の水再循環ループ１０６の配分部分１０６ａ、すなわち、最後の出口１０２の下流、およびポンプ手段１０３の上流に配置される。

出口１０２の構造は、書類ＥＰ１８１４００７Ａ１において開示されたものと好ましくは類似であり得、および、したがって比較的小さい断面および／または非剛性／大きい弾性を伴う２つのパイプ手段によって水再循環ループ１０６の配分部分１０６ａへ付属されるための配分点を許容するＨ－多岐管（manifold）を含んでもよく、これは、配分点が、ユーザーによって配分タスクを実施するためにおよび実際の出口開口（outlet opening）を所望の場所へより簡単に導くために容易に操作されるために、手持ち（hand-held）デバイスまたは可動式配分ユニットにおいて位置づけられることを許容する。可動式配分ユニットは、後述されるそれぞれの第２の弁１２０を含んでもよい。使用時点（point-of-use）の配分システムは、ベースユニットおよび手持ちのデバイスまたは配分器ハンドセット、すなわち可動式配分ユニットを含む２つのサブアセンブリで作られ得る。手持ちのデバイスは、２つの小さい直径パイプによってベースユニットへ接続される。再循環ループ１０６の配分部分１０６ａは、両方ともユニットにおいて位置づけられる後述される関連するフローメータおよびＨ－多岐管を介してベースユニットへ接続される。配分モードにおいて、２つの小さい直径パイプは平行する２つのパイプとして働き、よって小さい圧低下を有する一方で、再循環モードにおいては、水は連続するこれらの２つのパイプを介して再循環される。書類ＥＰ１８１４００７Ａ１の開示は、配分ユニットの構造ならびにＨ－多岐管の使用および機能に関して、参照により本明細書に導入される。
第１の弁（単数または複数）１２０および好ましくは第２の弁１３０は、通常は閉じられた（ＮＣ）フローパスを伴うタイプのソレノイド弁である。

よって、発明の流体分配弁が有利に装備され得るシステムは、とりわけ、水再循環ループ１０６から分岐され、および、第１の弁（単数または複数）１２０および第２の弁１３０を含む水再循環ループ１０６の配分部分１０６ａをバイパスするバイパス通路２０２の装備によって、ＥＰ１８１４００７Ａ１において開示されたものと異なる。バイパス通路はまた、バイパス通路２０２を通るフローレートを制御するための第３の弁２００ａを含む。好ましくは、システムはまた、水再循環ループの配分部分１０６ａへのフローレートを制御するための第４の弁２００ｂを含む。第３の弁２００ａ、および提供される場合は、第４の弁２００ｂは、バイパス通路２０２を通るフローレート、および水再循環ループの配分部分１０６ａへのフローレートを、複数の事前定義されたステップでまたは連続的に、それぞれ制御するために配置される。好ましくは、第３の弁２００ａおよび第４の弁２００ｂは、バイパス通路２０２を通るフローレートおよび水再循環ループの配分部分１０６ａへのフローレートを同時に制御するために配置される発明に従い、三方向流体分配弁２００の形態で一体化される。好ましくは、第３および第４の弁は、それらがフローレートを反対方向で単一の有効化（single activation）によって同時に制御するために配置されるように、発明に従う一体型三方向流体分配弁の形態で提供され、すなわち、１つの弁を通るフローレートが増やされる場合、一方で、他の弁を通るフローレートは、好ましくは対応する量において低下される。換言すると、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂは、上述の流体分配弁の第１および第２の弁機構１３、１４によって具体化される。かかる構造の三方向流体分配弁は、精密な設定および制御器による遠隔作動を許容するために、好ましくはモータ式である。

換言すると、最も一般的な側面において、水浄化手段の下流の再循環ループ１０６の流入流は２つの流へと分裂され、１つはバイパス通路２０２を通り、および１つは配分部分１０６ａを通り、および分裂比は一体型三方向流体分配弁によって選択的に設定され得る。

システムは、第１の弁（単数または複数）１２０、第２の弁１３０、第３の弁２００ａおよびポンプ手段１０３、ならびに、提供される場合は、第４の弁２００ｂを制御するための制御ユニットを備え、後者は、好ましくは単一の三方向流体分配弁の形態である。制御ユニットは、事前定義されたプログラミングに基づく以下の制御設定を実施するために配置される。
再循環モードにおいて、第１の弁（単数または複数）１２０は閉じられたままであり、第２の弁１３０は開かれ、第３の弁２００ａは、バイパス通路２０２を通るフローを実質的にまたは完全に防止するために作動され、第４の弁２００ｂは、再循環ループの配分部分１０６ａへのフローを許容するために作動され、および、ポンプ手段１０３は、再循環の効果を発揮させシステムにおける停滞点を回避するために、一定の、好ましくは定格の（rated）最大フローレートで作動される。

手動配分モードにおいて、第１の弁（単数または複数）１２０は、ユーザー作動に応じて選択的に開かれ、第２の弁１３０は一般には閉じられたままであり、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂは、水再循環ループの配分部分１０６ａへの少なくともいくつかのフローを許容するためにおよび配分フローレートを調整するために作動され、およびポンプ手段１０３は、再び好ましくは、一定のフローレートでおよび、好ましくは再び、最大定格フローレートで作動される。このモードにおいて、流入流は２つの流へ分割され、１つは配分部分１０６ａへ、そして１つ以上の出口へと行き、ならびに１つはバイパス通路２０２を通ってより直接的にポンプおよび浄化手段へと再循環される。手動配分モードにおいて、システムは、ユーザーが浄化水を各滴からフル配分量までの任意のフローレートで配分することを許容する。所望の配分フローレートの設定は、好ましくはリニアおよび連続的であるべきだが、事前定義されたステップまたは進行的／逓減的であり得る。配分フローレートは、それぞれの第１の弁（単数または複数）１２０を適宜設定することにより設定され、およびこれらの弁は、この目的のために設計される。

第２の弁１３０は、再循環モード中に発動される通常は閉じられたソレノイド弁であるから、弁は、再循環中に如何なる圧力も生み出さない。第２の弁１３０は配分モード中に閉じられたままであるから、ループにおける圧力は浄化手段の最終フィルタおよび配分フローレートに主に依存している。この構成により、浄化ループは、システムが停止中の場合には加圧されない。

この構成を伴い、各滴からフル配分フロースループットへの進行的配分の設定は、モータポンプの作動の変調に依存しないが、ポンプは一定の、好ましくは最大定格スループットで作動され得る。好ましくはモータ式三方向流体分配弁２００の形態の、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂは、配分フローレートが各滴からフルスループットへ調整され得ること、および、これが、浄化手段の最終フィルタの圧低下が何であれ正しいことを保証するために、圧低下動態（dynamic）を提供する。ポンプ手段のスループットは、好ましい態様における全ての配分モードにおいておよび再循環モードにおいて、実質的に同じ値で設定され得る。

好ましくは、水再循環ループ１０６の配分部分１０６ａは、１つの第１の弁１２０がそれぞれ提供される出口１０２の形態で、１つより多い、好ましくは最大３つまたはさらにそれ以上の異なる配分点を含む。第１の弁が個々に作動され得るから、システムは、種々の配分部位での異なるモードにおける同時配分を許容する。ポンプ手段は定格ポンプ量でまたはほぼこの量で作動しているため、１つの出口での配分量は、別の出口でのそれから本質的には独立的である。必要に応じて、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂは、複数の出口でのより大きい配分量が所望される場合、水再循環ループの配分部分１０６ａへとより大きいフロー量を向かわせるために調整され得る。システム設定が、複数の出口での進行的なおよびフル配分量が配管やポンプ手段等の限界により可能ではないような場合、制御ユニットは、進行的配分を無効化する（deactivate）ためにおよびそれぞれの出口での手動配分または限定された配分量のみ許容するために、プログラムされ得る。この場合、出口ごとの最大フローレートは、開かれたまたは有効な（active）出口の数によって分割されるポンプの最大フローレートであるだろう。

配分器ハンドセットは、配分ソレノイド弁（第１の弁）１２０および弁を制御するための必要な電子機器のみを含んでもよい。第３および第４の弁２００ａ、２００ｂ（モータ式三方向流体分配弁２００）は、浄化手段およびポンプ手段も提供されるシステムケーシングにおいて好ましくは一体化される。

システムおよび制御ユニットにおいて利用可能なさらなるモードは自動配分モードであり、ここで、第１の弁（単数または複数）１２０は、浄化水の事前決定したまたは事前設定した量がそれぞれの出口１０２から配分されるまでは選択的に開かれ（ユーザー作動に応じて）、第２の弁１３０は閉じられたままであり、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂは、水再循環ループの配分部分１０６ａへの少なくともいくつかのフローを許容するために作動され、および、ポンプ手段１０３は、再び好ましくは定格最大ポンプレートで作動される。

このモードのために、フローメータ１０４－１、１０４－２は、それぞれの第１の弁１２０へのフローレートを計測するために、各第１の弁１２０の上流の再循環ループ１０６の配分部分１０６ａ上に、好ましくは位置づけられる。配分モードのために、制御ユニットは、ユーザー作動に応じてそれぞれの出口１０２の第１の弁１２０を開くために、第１の弁１２０の開通後にフローメータ１０４－１、１０４－２によって測定されたフローレートをモニタリングするために、およびモニタリングされたフローレートに基づき浄化水の事前決定量が関連する出口１０２から配分されてきたことが決定される後で、第１の弁１２０を閉じるために、配置される。

自動配分モードの代替的な作動パターンにおいて、制御ユニットが、ユーザー作動に応じてそれぞれの出口１０２の第１の弁１２０を開くために、第１の弁１２０の開通後に経過した時間をモニタリングするために、およびモニタリングされた経過時間に基づきおよびフローレートの考慮下で、水の事前決定量が関連する出口１０２から配分されてきたことを決定される後で、第１の弁１２０を閉じるために、配置される。

上で言及されたように、それぞれのフローメータはベースユニットにおいて一体化され、およびしたがって、手持ちのユニットになおも比較的近く、これは、フローメータが、水温変化および／またはループ内圧の多様性のための配管変形につき、再循環ループにおけるより離れた場所に位置づけられた場合、算出水量の多様性を最小化するためである。これはまた、タイムラグを減らし、および配分量の設定の正確性を改良する。自動化第１の弁１２０がスループットのための複数のまたは無数の設定を有するように用いられる場合、配分フローレートは、設定量がほぼ到達されるときに自動的に遅くされ得、これにより、配分弁を閉じることが設定量の検出後に必須とされる場合に、応答時間効果または制御盤の遅延を最小化する。

自動配分が複数の連続した出口で必須とされる場合、出口番号２のフローレートは、フローメータ１０４－２の手段により算出され得、および出口番号１のフローレートは、式：
出口番号１でのフローレート＝フローレート１０４－１－フローレート１０４－２
に従ってフローメータ１０４－２および１０４－１により算出され得る。

制御ユニットはまた、第３および第４の弁２００ａ、２００ｂ（三方向流体分配弁２００）を作動させるために配置され得、これは、水再循環ループの配分部分１０６ａにおける水の圧力を、それぞれの作動および配分モードの効果を発揮させるために必要な事前決定した値へと調整するためのものである。

Claims (16)

1. 水再循環ループ（１０６）を備える水浄化および配分システム（１００）であって、
   浄化される水を導入するための水入口（１０１）；
   フロー方向で該水再循環ループ（１０６）を通じて水をポンプするためのポンプ手段（１０３）；
   該水入口（１０１）の下流で水を浄化するための水浄化手段（１５０）；
   該水浄化手段（１５０）の下流の該水再循環ループ（１０６）から分岐される浄化水のための１つ以上の出口（単数または複数）（１０２）を含む水再循環ループ（１０６）の配分部分（１０６ａ）；
   該再循環ループ（１０６）からそれぞれの出口（１０２）を通る浄化水の制御配分のために、各出口（１０２）と該水再循環ループ（１０６）との間に配置される第１の弁（１２０）；
   該第１の弁（単数または複数）（１２０）の下流および該ポンプ手段（１０３）の上流の水再循環ループ（１０６）の該配分部分（１０６ａ）において配置される第２の弁（１３０）；
   該水再循環ループ（１０６）から分岐され、および該第１の弁（単数または複数）（１２０）および該第２の弁（１３０）を含む水再循環ループ（１０６）の該配分部分（１０６ａ）をバイパスする、バイパス通路（２０２）、
   該バイパス通路（２０２）を通るフローレートを制御するための第３の弁（２００ａ）、ならびに
   該第１の弁（単数または複数）（１２０）および該第２の弁（１３０）を含む水再循環ループの該配分部分（１０６ａ）へのフローレートを制御するための第４の弁（２００ｂ）、を含み、
   ここで該第３の弁（２００ａ）および該第４の弁（２００ｂ）は、
   入口流体流（Ｚ）を２つの出口流体流（Ｘ、Ｙ）へと再分割するための流体分配弁（１）であって：
   入口ポート（１０）；
   ２つの出口ポート（１１、１２）；
   第１および第２の弁機構（１３、１４）であって、１つは各出口ポート（１１、１２）の上流に配置される；前記第１および第２の弁機構（１３、１４）を含み、
   ここで、各弁機構（１３、１４）は、弁シャフト（１８）を通る往復ストロークで円筒形弁ボア（１７）においてスライド可能な弁体（１５、１６）を備え、ここで、弁体（１５、１６）は、弁ボア内周壁と弁体外周壁との間の弁ギャップを、ストローク方向と垂直な平面（Ａ、Ｂ）にて、弁機構（１３、１４）の通常の作動範囲において、最大弁ギャップから最小弁ギャップへ減らすために、相対移動の際にギャップを通って関連する出口ポート（１１、１２）に向かうフローレートを減らすまたは増やすために、進行的に変化する直径を伴って形成される第１の部分（１５ａ、１６ａ）を含み、および
   ここで、弁機構（１３、１４）の弁体（１５、１６）の少なくとも１つは、好ましくは両方とも、最小弁ギャップが通常の作動範囲において弁体（１５、１６）のストロークの終了位置にて維持されるように形成される、前記流体分配弁（１）の形態で一体化される、
   前記水浄化および配分システム（１００）。
2. 少なくとも１つの弁体（１５、１６）が、通常の作動範囲において弁体（１５、１６）のストロークの終了位置が到達される前に、ストローク方向における定義された長さにわたって最小弁ギャップを定義する第１の部分（１５、１６）の直径を保持する、進行的に変化する直径を伴って形成される第１の部分（１５ａ、１６ａ）に隣接する、第２の部分（１５ｂ、１６ｂ）を有する、
   請求項１に記載の水浄化および配分システム（１００）。
3. ストローク方向における第２の部分（１５ｂ、１６ｂ）の長さが１～５ｍｍの間である、請求項２に記載の水浄化および配分システム（１００）。
4. 最小弁ギャップを定義する直径および弁体（１５、１６）の第２の部分（１５ｂ、１６ｂ）のストローク方向における長さが、通常の作動範囲における弁体（１５、１６）のストロークの終了位置におけるギャップを通るフローレートが、入口フローレートの１％より小さく、好ましくは０．２％より小さく、好ましくは０．１～６ｂａｒのインフロー圧で１ｌ／ｈより小さくなるように寸法設定される、
   請求項２または３に記載の水浄化および配分システム（１００）。
5. ２つの弁機構（１３、１４）の弁体（１５、１６）の第１の部分（１５ａ、１６ａ）が、それらの直径がストローク方向に沿って反対方向に変化するように配置される、請求項１～４のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。
6. 弁体（１５、１６）が、２つの弁機構（１３、１４）の第１の部分（１５ａ、１６ａ）のストローク方向に垂直な平面（Ａ、Ｂ）での弁ギャップの和が通常の作動範囲における各弁シャフト位置で実質的に一定であるように形成される、請求項５に記載の水浄化および配分システム（１００）。
7. 第１および第２の弁機構（１３、１４）の弁体（１５、１６）が、ストローク方向において直線移動可能となるために配置される共通の弁シャフト（１８）上に配置される、請求項１～６のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。
8. 円筒形弁ボア（１７）が、外部ハウジング（３）へ挿入されおよび固定されるカートリッジ（２）において形成される、請求項１～７のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。
9. カートリッジ（２）およびハウジング（３）が異なる材料から作られる、請求項８に記載の水浄化および配分システム（１００）。
10. 往復ストロークで弁体（１５、１６）をスライドさせるための弁シャフト（１８）に関連する駆動アクチュエータ（６）をさらに備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。
11. 駆動アクチュエータ（６）が、好ましくはステップモータの形態で、リニアモータまたは回転モータであり、および回転モータの場合、回転をリニアストロークへ変換するトランスミッションが好ましくは結合する、請求項１０に記載の水浄化および配分システム（１００）。
12. 弁シャフト（１８）が、好ましくは、通常の作動範囲の終了位置の少なくとも１つからストローク方向で空間を伴って配置される円筒形弁ボア（１７）の外側に、機械的停止位置を有する、請求項１０または１１に記載の水浄化および配分システム（１００）。
13. 弁（１）が通常の作動範囲において作動される駆動モードから区別される、駆動アクチュエータ（６）の駆動モードにおける機械的停止位置へ弁シャフト（１８）が移動され得るように、弁（１）が構成される、請求項１２に記載の水浄化および配分システム（１００）。
14. 駆動アクチュエータ（６）が、駆動アクチュエータ（６）の移動位置を決定するためのエンコーダを有し、および、機械的停止が、駆動アクチュエータ（６）を較正するために用いられるために配置される、請求項１２または１３に記載の水浄化および配分システム（１００）。
15. 弁シャフト（１８）が、それが通常の作動範囲において手動駆動されるのを許容するために配置される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。
16. 弁の入口ポート（１０）と連通する円筒形弁ボア（１７）への入口がストローク方向に垂直であり、および、出口ポート（１１、１２）と連通する弁ボア（１７）からの出口がストローク方向と平行である、請求項１～１５のいずれか一項に記載の水浄化および配分システム（１００）。

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