具体实施方式

在详细说明本公开内容的实施例之前，应理解的是，本公开内容的应用并不局限于以下描述中阐述的或在附图中展示出的部件的构造和布置的细节。本公开内容能够具有其他实施例并且能够以多种不同的方式来实践或实施。而且，应理解的是，在本文中使用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应被视为是限制性的。使用“包含”和“包括”及其变体的意思是涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目及其等同物。在整个公开内容中，术语“约”和“大约”是指每个术语后面跟随的数值的正负5％。

本公开内容的实施例提供了一种冷却剂控制调节器或冷却剂控制球阀组件，该冷却剂控制调节器或冷却剂控制球阀组件包括具有多种密封或流动可能性的球阀。具体地，球阀包括多个密封和流动开口/孔口，该多个密封和流动开口/孔口可以共享在相同的球形球阀表面上。由于球阀的原因，冷却剂控制调节器可以提高冷却/加热模式能力并且控制多个控制回路。

图1至图18展示了根据本公开内容的冷却剂控制球阀组件或冷却剂控制调节器组件100。参考图1和图2，分别示出了控制阀组件100的侧视图和等距视图。控制阀组件100被设置用于交通工具(比如乘客机动车辆、自主交通工具或卡车)的冷却系统。在一些实施例中，冷却系统可以是交通工具的发动机(比如内燃发动机)的一部分，或者冷却系统可以是电动交通工具的一部分。在一个实施例中，控制阀组件100可以布置在这种冷却系统的辅助回路中。如本文指出的，设想的是控制阀组件100可以用于任何类型的发动机或交通工具系统中。例如，如上文所讨论的，控制阀组件100可以是混合动力机动车辆或全电动机动车辆的一部分。进一步地，控制阀组件100可以是辅助回路冷却剂控制系统的一部分，比如与变速器或交通工具舱室加热系统相对应。设想的是，控制阀组件100可以连接至交通工具中任何类型或数量的流体回路系统，以冷却和/或加热交通工具的任何部分。

仍然参考图1和图2，控制阀组件100包括第一套筒102和第二套筒104。第一套筒102和第二套筒104以任何已知的方式彼此连接。进一步地，第一套筒102和第二套筒104包括围绕套筒102、104的周缘定位的多个入口端口106和多个出口端口108。入口端口106和出口端口108的形状是大致圆柱形的。如本文指出的，入口端口106用朝向控制阀组件100指向的箭头展示，而出口端口108用背离控制阀组件100指向的箭头展示。在替代性实施例中，控制阀组件100可以包括比展示的更多的套筒102、104，或者控制阀组件100可以包括比展示的更少的套筒102、104。例如，控制阀组件100可以包括一个套筒、或者两个套筒、或者三个套筒、或者四个套筒、或者五个套筒、或者任意数量的套筒。进一步地，控制阀组件100可以包括任意数量的入口端口106和出口端口108。

在一些实施例中，每个套筒102、104可以包括一个入口端口106、或者两个入口端口106、或者三个入口端口106、或者四个入口端口106、或者五个入口端口106、或者六个入口端口106、或者七个入口端口106、或者八个入口端口106、或者九个入口端口、或者任意数量的入口端口106。进一步地，每个套筒102、104可以包括一个出口端口108、或者两个出口端口108、或者三个出口端口108、或者四个出口端口108、或者五个出口端口108、或者六个出口端口108、或者七个出口端口108、或者八个出口端口108、或者九个出口端口108、或者任意数量的出口端口108。进一步地，每个套筒102、104上入口端口106的数量可以与出口端口108的数量相同。替代性地，每个套筒102、104上入口端口106的数量可以不同于出口端口108的数量。进一步地，入口端口106的数量可以大于出口端口108的数量。替代性地，出口端口108的数量可以大于入口端口106的数量。进一步地，套筒102、104上的入口端口106和出口端口108的数量可以相同。替代性地，套筒102、104上的入口端口106和出口端口108的数量可以不同。

控制阀组件100中包括的入口端口106和出口端口108的数量可以根据交通工具中冷却和加热系统的数量而变化。组合使用的入口端口106的数量和出口端口108的数量可以变化，以最大化给定交通工具的热力学效率。

仍然参考图1和图2，第一套筒102和第二套筒104包括多个模块化壳体110。特别地，第一套筒102包括第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b。另外，第二套筒104包括第三模块化壳体110c和第四模块化壳体110d。这样，第一套筒102和第二套筒104均包括两个模块化壳体110。然而，在替代性实施例中，第一套筒102和第二套筒104中可以包括任意数量的模块化壳体110a、110b、110c、110d。例如，在一些实施例中，控制阀组件100可以包括单个套筒，该单个套筒包括一个模块化壳体110a、110b、110c、110d，或者两个模块化壳体110a、110b、110c、110d，或者三个模块化壳体110a、110b、110c、110d，或者四个模块化壳体110a、110b、110c、110d。替代性地，在一些实施例中，控制阀组件100可以包括：包括多个模块化壳体110a、110b、110c、110d的三个套筒(未示出)，或者包括多个模块化壳体110a、110b、110c、110d的四个套筒(未示出)，或者包括多个模块化壳体110a、110b、110c、110d的任意数量的套筒。

在优选实施例中，多个模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个包括内腔150，球阀200定位在该内腔中。因此，第一模块化壳体110a包括第一球阀200a，第二模块化壳体110b包括第二球阀200b，第三模块化壳体110c包括第三球阀200c，以及第四模块化壳体110d包括第四球阀200d。如将在本文进一步讨论中变得更明显的，球阀200a、200b、200c、200d中的每一个包括多个孔口220，该多个孔口与多个入口端口106和多个出口端口108对准，以将流体引导到交通工具各处。如本文进一步指出的，除了多个孔口220的布置之外，所有的球阀200a、200b、200c、200d基本上彼此相似。

参考图1，阀组件100包括定位在第一套筒102或第二套筒104的一侧上的致动器230。尽管致动器230被展示为在阀组件100的左侧上，但是设想到的是致动器230可以定位在控制阀组件100的任一侧上。DC马达(未示出)驱动致动器230；然而，任何类型的马达或装置可以用作致动器230。例如，在一些实施例中，蜡马达、真空马达、DC致动器等可以致动球阀200a、200b、200c、200d。致动器230使球阀200a、200b、200c、200d旋转，以将球阀200a、200b、200c、200d与多个入口端口106和多个出口端口108对准。设想到的是，致动器230以任何常规方式连接至球阀200a、200b、200c、200d中的每一个。例如，杆232可以延伸穿过球阀200a、200b、200c、200d中的每一个，并且与致动器230连接。在替代性实施例中，所有的球阀200a、200b、200c、200d可以彼此附接，使得致动器230仅需要转动球阀200a、200b、200c、200d中的一个就能使所有的球阀200a、200b、200c、200d旋转。进一步地，在一些实施例中，阀组件故障保护装置(未示出)可以联接至致动器230，使得当提供有指示阀控制故障的信号时，阀组件故障保护装置可以自动地将控制阀组件100旋转到默认位置。

参考图3至图7，控制阀组件100的第一套筒102被示出为与第二套筒104分离。如本文指出的，除了出口端口108的数量之外，第一套筒102基本上类似于第二套筒104。因此，关于第一套筒102描述的所有部件被包括在第二套筒104中。第一套筒102包括从第一端252延伸到第二端254的大致圆柱形主体250。如上文所讨论的，第一套筒102包括第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b。在本实施例中，第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b彼此分开密封以限定内腔150(见图18)。这样，第一模块化壳体110a包括第一内腔150a，以及第二模块化壳体110b包括第二内腔150b。多个入口端口106和多个出口端口108从第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b向外延伸。

如图3至图7所展示的，模块化壳体110a、110b中的每一个包括一个入口端口106和多个出口端口108。在一些实施例中，模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个可以包括多个入口端口106。根据控制阀组件100的用途，模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个可以包括比展示的更多的入口端口106，或者比展示的更少的入口端口106。例如，在一些实施例中，模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个可以包括一个入口端口106、或者两个入口端口106、或者三个入口端口106、或者四个入口端口106、或者五个入口端口106、或者六个入口端口106、或者七个入口端口106、或者八个入口端口106、或者任意数量的入口端口106。进一步地，控制阀组件100可以包括比展示的更多的出口端口108，或者比展示的更少的出口端口108。例如，模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个可以包括一个出口端口108、或者两个出口端口108、或者三个出口端口108、或者四个出口端口108、或者五个出口端口108、或者六个出口端口108、或者七个出口端口108、或者八个出口端口108、或者任意数量的出口端口108。进一步地，在模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个上，入口端口106的数量可以与出口端口108的数量相同。替代性地，在模块化壳体110a、110b、110c、110d中的每一个上，入口端口106的数量可以不同于出口端口108的数量。进一步地，入口端口106的数量可以大于出口端口108的数量。替代性地，出口端口108的数量可以大于入口端口106的数量。如本文指出的，除了出口端口108的数量之外，所有的模块化壳体110a、110b、110c、110d基本上彼此相似。

仍然参考图3至图7，第一模块化壳体110a包括定位在第一内腔150a内的第一球阀200a，以及第二模块化壳体110b包括定位在第二内腔150b内的第二球阀200b。第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b彼此分离，使得第一球阀200a和第二球阀200b彼此独立(见图18)。因此，在第一内腔150a与第二内腔150b之间没有流体串扰。

再次参考图3至图7，主体250的第一端252邻近第一内腔150a，以及主体250的第二端254邻近第二内腔150b。如本文指出的，第一套筒102的主体250的第一端252和第二端254被展示为开放的，使得第一球阀200a和第二球阀200b可以被展示。在优选实施例中，主体250的第一端252和第二端254用圆形壁(未示出)封闭，以完全围成第一内腔150a和第二内腔150b。设想到的是，任何类型的壁或封闭件可以布置在主体250的第一端252和第二端254上，以封闭第一内腔150a和第二内腔150b。

参考图6和图7，第一球阀200a和第二球阀200b分别定位在第一内腔150a和第二内腔150b内。第一球阀200a和第二球阀200b被配置为分别在第一内腔150a和第二内腔150b内旋转，以与多个入口端口106和出口端口108对准。根据第一球阀200a和第二球阀200b的旋转，流体从入口端口106被引导至第一套筒102上的特定出口端口108。在优选实施例中，控制阀组件100中的所有的多个出口端口108包括球阀200a、200b、200c、200d与出口端口108之间的密封系统或密封组件(未示出)。在一些实施例中，所使用的密封系统或密封组件是美国专利号7,963,455和美国专利号9,951,878中公开的类型，这两个美国专利以其全部内容通过援引并入本文。如本文指出的，入口端口106不包括任何类型的密封系统。因此，流体总是被允许从入口端口106流入模块化壳体110中。然而，如将在本文进一步讨论中变得更明显的，根据球阀200a、200b、200c、200d的旋转位置，流体将穿过特定出口端口108离开模块化壳体110a、110b、110c、110d。

转到图8至图10，第一球阀200a和第二球阀200b被示出为从第一模块化壳体110a和第二模块化壳体110b移除。如上文所讨论的且如图8所展示的，除了多个孔口220的布置之外，第一球阀200a基本上类似于第二球阀200b。如本文指出的，关于第一球阀200a描述的所有部件被包括在所有的球阀200a、200b、200c、200d中。

图11至图17描绘了第一球阀200a。如图11和图12所展示的，第一球阀200a限定具有圆形壁280的大致球壳或环形形状，该圆形壁从第一球阀200a的第一端272延伸至第二端274。第一球阀200a包括贯穿其中延伸的孔276。孔276形成内腔室278，该内腔室在第一球阀200a的第一端272和第二端274是开放的。进一步地，凸缘280在第一球阀200a的第一端272和第二端274两者上从圆形壁270开始在第一球阀200a周围周向地延伸。如图11至图13所展示的，第一球阀200a在第一端272和第二端274上包括从凸缘280开始径向地向内延伸的臂282。臂282通过延伸穿过第一球阀200a的中心轴线A(见图11)的圆柱形杆284而彼此连接。在一些实施例中，圆柱形杆284可以是从致动器230开始延伸穿过球阀200a、200b、200c、200d的杆232(见图1)的部件。在其他实施例中，杆232或相邻的球驱动特征可以被插入或滑动到圆柱形杆284上，以使第一球阀200a旋转。在这样的实施例中，圆柱形杆284的外径、和/或杆232或球驱动特征的内径可以包括互锁的几何形状。设想到的是，球阀200a、200b、200c、200d可以由致动器230以任何常规方式进行旋转。在优选实施例中，第一球阀200a围绕圆柱形杆284旋转。另外，臂282中的每一个可以包括在其中贯穿形成的箭头形切去部286，以指示第一球阀200a的位置。在一些实施例中，臂282可以不包括箭头形切去部286或任何类型的切去部。在优选实施例中，第一球阀200a由塑料模制而成，然而，球阀200a、200b、200c、200d可以以任何常规方式形成。在替代性实施例中，球阀200a、200b、200c、200d可以具有任何大小，使得球阀200a、200b、200c、200d适当地装配在模块化壳体110a、110b、110c、110d内。

参考图11和图14至图18，第一球阀200a包括多个孔口220，该多个孔口延伸穿过圆形壁270进入第一球阀200a的内腔室278中。孔口220在第一球阀200a的圆形壁270上以不同的径向角度间隔开，以提供多角度密封。多个孔口220中的一些孔口彼此相邻地定位成图案(见图17)，而其他的孔口可以对角地间隔开(见图16)。

参考图16至图18，多个孔口220可以限定多个大致正方形阵列、或正方形阵列或组SA。正方形阵列SA可以包含四个阵列位置。正方形阵列SA可以在四个阵列位置中的一个(见图18)、或者四个阵列位置中的两个(见图16)、或者四个阵列位置中的三个(见图18)、或者四个阵列位置中的所有四个(见图17)包含孔口220。进一步地，多个孔口220可以限定一个正方形阵列SA、或者两个正方形阵列SA、或者三个正方形阵列SA、或者四个正方形阵列SA、或者五个正方形阵列SA、或者六个正方形阵列SA、或者任意数量的正方形阵列SA。如本文指出的，多个孔口220可以在第一球阀200a上以其他方式定位成任何图案或构型。另外，第一球阀200a可以在圆形壁270上包括任意数量的孔口220。进一步地，孔口220可以具有任何大小。在其他实施例中，多个孔口220的大小可以在圆形壁270上变化。例如，一个孔口220可以包括直径D1(见图17)，而另一个孔口220可以包括直径D2(见图14)。

如上文所讨论的，多个出口端口108中的每一个包括出口端口108与第一球阀200a之间的密封系统(未示出)。这样，第一球阀200a的圆形壁270密封出口端口108的密封系统(见图6)。因此，流体离开模块化壳体110a的内腔150a的唯一方式是当球阀200a上的多个孔口220中的一个与多个出口端口108中的一个对准时流体穿过该孔口220(见图18)。因此，第一球阀200a上的多个孔口220在第一球阀200a上提供多角度密封。

参考图18，示出了第一套筒102的横截面图。如图18所展示的，球阀200a、200b布置在第一旋转位置。在该位置，多个孔口220与特定出口端口108对准，使得流体可以从入口端口106流动穿过球阀200a、200b并且从多个出口端口108中的一个流出。另外，在该位置，出口端口108中的一些被球阀200a、200b阻挡而不接收流体。一旦球阀200a、200b旋转到第二旋转位置，不同的出口端口108将与球阀200a、200b上的孔口220对准，使得与第一旋转位置相比流体将流动穿过不同的一组出口端口108。

再次参考图6，球阀200a、200b可以被配置为包括数个旋转位置，每个旋转位置具体地将流体引导至在每个离散位置的特定出口端口108。例如，球阀200a、200b可以被配置为在两个旋转位置、或者三个旋转位置、或者四个旋转位置、或者五个旋转位置、或者六个旋转位置、或者七个旋转位置、或者八个旋转位置、或者九个旋转位置、或者十个旋转位置、或者任意数量的旋转位置之间旋转。进一步地，旋转位置中的每一个可以不均匀地间隔开。替代性地，旋转位置中的每一个可以均匀地间隔开旋转角度θ。在一些实施例中，旋转角度θ可以在约10度与约40度之间、或者在约15度与约35度之间、或者在约20度与约30度之间。

在一些实施例中，旋转角度θ可以是约10度、或约15度、或约20度、或约25度、或约30度、或约35度、或约40度、或任意其他度数。在优选实施例中，且如图6所展示的，球阀200a、200b被配置为在六个旋转位置之间旋转，这六个旋转位置均匀地间隔开约24度的旋转角度θ。如本文指出的，第一球阀200a包括与第二球阀200b不同的孔口220配置。这样，每个球阀200a、200b独立地操作，并且可以打开和关闭不同的出口端口108。如本文进一步指出的，球阀200a、200b的每个旋转位置可以打开与先前旋转位置不同或相同的出口端口108。

参考图1、图2和图18，多个孔口220被设计成在某些旋转位置与模块化壳体110上的多个入口端口106和出口端口108对准，以将流体引导到交通工具各处。因此，根据球阀200a、200b、200c、200d的旋转位置，多个孔口220中的至少一个(以及可能是全部孔口)的部分或全部将与多个出口端口108中的一些对准，以相应地引导流体。这样，球阀200a、200b、200c、200d的多个孔口220被具体地定位成在特定旋转位置与某些出口端口108对准，以提供与多个出口端口108的多角度密封。因此，根据出口端口108的数量和所需旋转位置的数量，球阀200a、200b、200c、200d可以包括任何类型、配置和/或数量的孔口220，使得可以满足预定条件。因此，球阀200a、200b、200c、200d可以被定制成适应于交通工具所需的设计数量的出口端口108。这样，球阀200a、200b、200c、200d上的多个孔口220允许单个球形球阀包括比常规球阀设计更多的流动控制。在替代性实施例中，控制阀组件100可以包括比展示的更多或更少的球阀200a、200b、200c、200d。

返回参考图1和图2，每个模块化壳体110a、110b、110c、110d可以包括上述球阀200a、200b、200c、200d中的一个。因此，根据球阀200a、200b、200c、200d的旋转位置，每个球阀200a、200b、200c、200d可以通过不同的出口端口108将流体从每个模块化壳体110a、110b、110c、110d中引导出来。因此，控制阀组件100的能力提高，使得多个流体控制回路(例如，过渡油加热器、舱室加热系统、电池冷却、电子热控制等)可以与单个控制阀组件100连接。相比于常规球阀设计，这使冷却/加热模式能力提高。特别地，控制阀组件100包括更多的流体回路系统选项，同时仍然由致动器230单一驱动。

此外，控制阀组件100可以通过允许连接多个流体控制回路来提高交通工具的效率。因此，单个控制阀组件100可以从交通工具的其他部分吸取废热，并且将废热引导到需要它的特定区域。例如，来自电池的热可以被改向以加热舱室。另外，来自交通工具的一个区域的冷却剂可以被改向以降低电池温度，从而例如增加电动车辆的行驶里程。

虽然可以使用比如顶、底、下、中间、侧向、水平、竖直、前、后等多种不同的空间术语和方向术语来描述本公开内容的实施例，但应理解的是，这样的术语仅是相对于附图中示出的取向来使用的。这些取向可以颠倒、旋转或以其他方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变为竖直，等等。

前述内容的变型和修改在本公开内容的范围内。应当理解，本文所公开和限定的实施例扩展到文本和/或附图中所提及的或从文本和/或附图中显而易见的两个或更多个单独特征的所有替代性组合。所有这些不同的组合构成了本公开内容的多种不同的替代性方面。本文所描述的实施例解释了如何实践本公开内容，并且将使本领域的其他技术人员能够利用本公开内容。权利要求应被解释为包括现有技术所允许的范围内的替代性实施例。

如前所述，本领域的技术人员将了解，虽然前面已经结合具体的实施例和示例描述了本发明，但是本发明不一定局限于此，并且很多其他的实施例、示例、用途、对实施例、示例和用途的修改和偏离都旨在由所附权利要求涵盖。本文引用的各个专利和出版物的全部公开内容通过援引并入，如同各个这样的专利或出版物通过援引单独地并入本文。