CN108431469A - 具有阀插入件的阀 - Google Patents

Abstract

本发明构思涉及用于控制流体流的阀(1)。该阀包括阀体(22)和布置在阀体内的室(30)。室具有近侧室表面(32)和与近侧室表面相对的远侧室表面(34)。该阀还包括流体入口(24)、流体出口(26)、阀杆(42)和阀塞(44)。阀塞和阀杆布置成控制从流体入口经由室到流体出口的流体流。该阀还包括至少部分布置在室内的阀插入件(50)。阀插入件包括近侧部分(52)和至少两个远侧部分(54‑56)，并且阀塞适于被引导穿过阀插入件的至少一部分。远侧部分中的至少一个相对于近侧部分弹性地布置，以便远侧部分相对于彼此是可移动的。

Description

具有阀插入件的阀

发明的技术领域

本发明构思涉及阀，该阀具有用于控制流体流过阀的阀插入件。本发明构思还涉及包括这种阀的流体分配系统。

发明背景

用于例如加热、冷却和供水的流体分配系统被设计用于将流体从源头供给到消耗点。每个消耗点通常具有计算和设计的流或差压要求。然而，根据液体循环系统(hydronicsystem)的类型，流要求经常随时间可变并且可以随着各因素而改变，各因素比如改变了来自消耗点的载荷的季节性(例如，夏季或冬季)、系统流体的温度变化、系统流体的消耗上的变化(例如，关于饮用水)。

控制阀经常用于流体分配系统中，并且具有可变的开口，使得流动速率可以被控制。由此，供给消耗点的流可以以有效的方式变化。

控制阀通常通过关闭装置来控制流，关闭装置包括关闭构件和布置成接纳关闭构件的关闭构件接纳部分。关闭构件可以例如是阀杆和阀塞，并且关闭构件接纳部分是阀座，或者阀可以例如是球阀，其中关闭构件被成形为球，该球布置成旋转并相对于关闭构件接纳部分移动其位置并由此改变关闭装置的打开程度。

控制阀可布置在不允许流体或仅允许泄漏流流过关闭装置的关闭状态中，并且可布置在允许流体流过关闭装置的至少一个打开状态中。在关闭状态中，关闭构件通常定位成与关闭构件接纳部分接触，例如以密封接触的方式。

尽管控制阀有益于在流体分配系统中获得变化的流，但是它们具有的缺点是它们需要关闭构件和/或关闭构件接纳部分的精确设计，以便关闭和打开状态正常运行。例如，如果关闭构件被制造的比预期的大或小，则它可能不被关闭构件接纳部分以期望的方式接纳。例如，比允许的更高的流体流可能在阀关闭状态中流过阀和/或当关闭构件持续与关闭构件接纳部分和/或阀内的其他内部部件进行高摩擦接触时用于移动该关闭构件的力可能变得太大。

因此，将希望提供具有较大制造公差的阀。

发明概述

本发明构思的目的是提供一种阀，其具有允许内部阀零件的较大制造公差和/或其更好地适应内部阀零件的当前制造公差的功能，并且该阀至少部分地减少了上文提到的现有阀的缺点。在下面将变得明显的这些以及其它目标通过如所附权利要求中限定的阀来实现。

本发明构思基于以下认识：至少在一定程度上弹性地布置在阀内的阀插入件可弥补这样的制造公差。特别地，通过提供具有相对于彼此可移动的至少两个部分的阀插入件，制造公差可以至少部分地通过两个部分的相对移动来吸收(assimilated)。

根据本发明构思的第一方面，提供了用于控制流体流的阀。该阀包括：

阀体，

布置在所述阀体内的室，所述室具有近侧室表面和与所述近侧室表面相对的远侧室表面，

用于向所述室提供流体的流体入口，

用于接纳来自所述室的流体的流体出口，

至少部分地布置在所述室内的阀杆，

设置成在所述室内移动的阀塞，所述阀塞连接到所述阀杆的端部部分，所述阀杆和所述阀塞构造成控制从所述流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流，

阀插入件，所述阀插入件至少部分地布置在所述室内，所述阀插入件包括近侧部分和至少两个远侧部分，其中所述阀塞适于被引导穿过所述阀插入件的至少一部分，以及

其中，

所述阀插入件的所述远侧部分中的至少一个相对于所述近侧部分弹性地布置，以便远侧部分相对于彼此是可移动的。

因此，至少两个远侧部分的相对移动可以至少部分地弥补阀中的内部部件的制造公差。例如，并且根据至少一个示例性实施方案，远侧部分布置成至少部分地包围阀塞。由此，由于远侧部分可以相对于彼此移动并且由此适应阀塞的较大尺寸，因此该阀变得对被制成大于设计尺寸的阀塞不太敏感。相应地，如果阀塞被制成小于设计尺寸，则远侧部分可以相对于彼此移动并且由此适应阀塞的较小尺寸。因此，换句话说，远侧部分可以弥补阀塞的制造公差。此外，根据一些实施方案的阀插入件可弥补室尺寸中的制造公差。

应该注意的是，至少一个弹性布置的远侧部分相对于近侧部分弹性地布置。因此，至少一个弹性布置的远侧部分可以相对于近侧部分移动并且因此也可以相对于其他远侧部分移动，其他远侧部分可以相对于近侧部分弹性地布置或可以不相对于近侧部分弹性地布置。

在圆柱坐标系(ρ，z)中，阀插入件具有在周向方向(对应于角坐标的角度方向)上的延伸，在径向方向ρ上的延伸以及在与沿着高度z的z方向对应的与周向方向和径向方向ρ两者垂直的方向上的延伸。

应该注意的是，阀杆可以至少部分地布置在室的外部，并且阀杆可以通过延伸穿过所述近侧室表面而从室的外部延伸到室的内部。

根据至少一个示例性实施方案，阀包括流体通路，该流体通路将流体从所述流体入口经由所述室引导至所述流体出口，其中流体通路沿着从阀插入件的所述远侧部分朝向阀插入件的所述近侧部分的方向引导流体经过所述阀插入件。因此，所述近侧部分可位于所述远侧部分的下游。因此，当流体通路打开时，流体被允许从所述流体入口流到所述远侧部分，并且然后可以在到达所述流体出口之前继续从所述远侧部分朝向所述近侧部分流动。

如稍后将讨论但在此简要提及的，阀可以布置在关闭状态，在该关闭状态中，阀塞布置在关闭位置中，其中所述阀塞与阀座密封接触，以便不允许流体或仅允许泄漏流流动通过所述室。因此，根据至少一个示例性实施方案，阀包括适于与所述阀塞配合的阀座。例如阀座可以在流体入口下游包括在阀体中，比如，例如包括在远侧室表面中，或者阀座可以例如包括在阀插入件中。例如，至少两个远侧部分可以至少部分地构成所述阀座或包括在所述阀座中。此外，阀可以布置在至少第一打开状态中，在所述第一打开状态中，所述阀塞布置在第一打开位置，其中所述阀塞远离所述阀座并且允许流体流过所述室。

应该注意的是，当阀关闭时，与近侧室表面相比，阀塞布置成更靠近远侧室表面。

优选地，阀插入件的近侧部分位于近侧室表面处或邻近近侧室表面。根据至少一个示例性实施方案，所述阀插入件的所述近侧部分包括布置成面对所述近侧室表面的近侧部分表面。

相应地，阀插入件的远侧部分优选地位于远侧室表面处或邻近远侧室表面。根据至少一个示例性实施方案，至少两个远侧部分各自包括布置成面对所述远侧室表面的远侧部分表面。

根据至少一个示例性实施方案，所述阀插入件的所述远侧部分中的至少一个在第一状态中适于朝向阀插入件的至少一个其他远侧部分移动，以及在第二状态中适于远离阀座的至少一个其他远侧部分移动。

由此，远侧部分可以相对于彼此移动。也就是说，它们可以远离彼此相对移动，并且它们可以更靠近彼此地相对移动。

根据至少一个示例性实施方案，所述阀插入件的所述远侧部分在第一状态中适于朝向彼此移动，并且在第二状态中适于远离彼此移动。

根据至少一个示例性实施方案，所述远侧部分在所述阀插入件的周向方向上通过间隙分开。

换句话说，远侧部分至少部分地彼此分开。根据至少一个示例性实施方案，至少在所述阀插入件的周向方向上，所述远侧部分彼此分开。

因此，远侧部分更靠近彼此地相对移动的第一状态通常导致间隙减小或甚至消除，由此远侧部分可以彼此接触。相应地，其中远侧部分更远离彼此地相对移动的第二状态通常导致间隙增大。换句话说，远侧部分可以由于间隙而至少部分地相对于彼此移动。

应该指出的是，每个远侧部分优选地与间隙相关联。因此，由于阀插入件包括至少两个远侧部分，至少两个间隙优选地将至少两个远侧部分分开。对于具有更多远侧部分(比如，例如三个远侧部分)的实施方案，三个远侧部分优选地通过三个间隙分开。

根据至少一个可选择的示例性实施方案，远侧部分不通过间隙分开，而是通过某种连接装置相互连接。对于这样的实施方案，连接装置应优选地允许至少两个远侧部分之间的相对移动，例如通过使该连接装置是弹性连接装置。根据至少一个示例性实施方案，弹性连接装置可以与相应的远侧部分一体地制成，并且/或者可选择地，远侧部分中的每一个的整体由弹性材料制成，由此允许远侧部分相对于彼此移动。

根据至少一个示例性实施方案，所述远侧部分在所述阀插入件的周向方向上具有主延伸，并且所述远侧部分中的每一个被布置为周向节段。

换句话说，远侧部分通常可以称为远侧部分装置，其中所述远侧部分装置被分割成至少两个远侧部分。远侧部分装置因此可被描述为分段成远侧部分的圆形装置。因此，远侧部分中的每一个是优选地通过堵塞物(gag)或缝隙与另一远侧部分分开的圆形节段。

根据至少一个示例性实施方案，所述近侧部分在所述阀插入件的周向方向上具有主延伸。

近侧部分优选是不分段的。换句话说，近侧部分优选是连续的或内聚的。近侧部分优选为圆形或环形，并且优选被布置成平行于远侧部分或远侧部分布置。由此，远侧部分中的每一个可以以类似的方式连接到近侧部分。

根据至少一个示例性实施方案，所述近侧部分通过相应的连接腿连接到所述远侧部分中的每一个。

因此，阀插入件包括至少两个连接腿，即，将至少两个远侧部分中的一个(例如第一远侧部分)连接至近侧部分的第一连接腿，以及将至少两个远侧部分中的另一个(例如第二远侧部分)连接到近侧部分的第二连接腿。对于具有三个远侧部分的阀插入件，提供至少三个连接腿，每个连接腿将相应的远侧部分连接到近侧部分。

因此，远侧部分中的每一个连同其相应的连接腿可被描述为连接腿、远侧部分布置(connecting leg,distal portion arrangement)。因此，连接腿、远侧部分布置中的至少一个相对于近侧部分弹性地布置，以便至少两个远侧部分是相对于彼此可移动的。因此，连接腿中的至少一个弹性地布置到近侧部分，和/或弹性地布置到其远侧部分，重要的功能仍然是远侧部分中的至少一个是相对于至少一个其他远侧部分可移动的。根据至少一个示例性实施方案，连接腿中的每一个被弹性地布置到近侧部分，和/或弹性地布置到其远侧部分。

根据至少一个示例性实施方案，阀进一步包括布置在所述近侧室表面与所述阀插入件的所述近侧部分之间的弹簧，所述弹簧布置成朝向所述远侧室表面按压所述阀插入件。

由此，弹簧和阀插入件可以补偿室尺寸和/或阀座位置中的制造公差。

弹簧优选地沿着近侧部分的整个周向方向周向地布置。弹簧可以例如是波形弹簧、片簧或螺旋弹簧。

根据至少一个示例性实施方案，替代上述弹簧，阀插入件可以包括布置在近侧室表面和阀插入件的近侧部分之间的弹簧部分。弹簧部分具有与上面提到的弹簧相同的功能。

根据至少一个示例性实施方案，所述阀插入件和所述弹簧(或所述弹簧部分)以使得所述远侧部分通过所述弹簧(或所述弹簧部分)压靠所述阀塞的方式布置在所述室内。

所述阀插入件可以布置成使得其被按压在弹簧和阀塞之间。

根据至少一个示例性实施方案，所述阀插入件径向布置在所述阀塞的外侧。由此，弹簧可以将远侧部分朝向所述阀塞径向向内按压。因此，与当阀插入件安装到阀中(即，在其组装状态中)时相比，阀插入件的远侧部分可以在阀插入件未被安装到阀中的未组装状态中布置得更远离彼此。在未组装状态中，不存在使远侧部分相对于彼此移动的内部或外部的力。因此，与组装状态相比，远侧部分可在处于未组装状态时被认为是无偏置的。当阀插入件组装到阀中时，阀及阀插入件的设计和弹簧允许远侧部分朝向彼此移动并由此压靠阀塞。

然而，应该注意的是，与阀插入件安装到阀中(即，在其组装状态中)时相比，阀插入件可以在未组装状态中布置成使远侧部分彼此更靠近地布置。换句话说，与其组装状态相比，阀插入件的远侧部分可以被认为是预压缩的。对于这样的实施方案，弹簧可以被省略，因为阀塞自身将按压远侧部分彼此远离，同时仍然实现使远侧部分被朝向阀塞按压的效果。可选地，弹簧可以仍然包括在这样的实施方案中以进一步将远侧部分朝向和/或抵靠阀塞按压。

根据至少一个示例性实施方案，所述远侧室表面的一部分界定用于所述阀插入件的接纳部分，其中所述接纳部分是斜切的(bevelled)。

优选地，阀插入件的远侧部分被接纳在该接纳部分中。因此，由此提供允许弹簧将远侧部分朝向彼此按压的装置。因此，接纳部分优选地沿平行于朝向所述阀插入件的中心线的径向向内方向的方向至少部分地是斜切的。接纳部分可以至少部分地沿径向方向是斜切的和/或至少部分地沿远离所述近侧室表面的方向是斜切的。例如，接纳部分可以沿从所述近侧室表面的方向并且至少部分地沿着径向方向是斜切的。

由此，由弹簧作用在阀插入件上的力可转换成远侧部分的压缩移动，即沿一个方向(例如，从近侧室表面到远侧室表面的方向，即近侧-远侧方向)的力转换成沿另一方向(例如，至少部分地径向的方向或具有垂直于近侧-远侧方向的至少一个分量的方向)的力。

根据至少一个示例性实施方案，远侧部分中的每一个的面向接纳部分的表面以与所述接纳部分相对应的方式是斜切的。

换言之，面向接纳部分的表面沿与接纳部分相同的方向是斜切的。因此，斜切的面向接纳部分的表面与斜切的接纳部分配合。

由此，如上所述的来自弹簧的力的方向转换被进一步改善。

根据至少一个示例性实施方案，阀座布置在接纳部分的内部的远侧室表面中。根据至少一个示例性实施方案，阀座以与接纳部分相对应的方式是斜切的。根据至少一个示例性实施方案，接纳部分延伸到阀座中并且与阀座一起形成共同的斜切表面。根据至少一个示例性实施方案，接纳部分和阀座由突出部或者凸起分开。

根据至少一个示例性实施方案，所述阀塞包括控制部分，所述控制部分布置成控制从所述阀插入件的内部到所述阀插入件的外部或从所述阀插入件的外部到所述阀插入件的内部的流体流。

因此，根据至少一个实施方案，控制部分是阀塞的被布置为首先遇到来自流体入口的流体流的部分。根据至少一个示例性实施方案，控制部分是阀塞的布置在阀中的最上游的部分。

因此，对于流体从阀插入件的内部流动并径向向外流到阀插入件的外部的实施方案，控制部分可以例如是平坦部分，诸如阀塞的下侧。

距离X(在下面描述)可以例如是从阀塞的控制部分到阀座(例如在z方向上)的最短距离。

根据至少一个示例性实施方案，所述远侧部分中的每一个包括特性控制部分(characteristic controlling portion)，该特性控制部分在所述阀插入件的周向方向上具有变化的高度。

根据至少一个示例性实施方案，特性控制部分中的每一个的高度从邻近将远侧部分分开的相应间隙的端部子部分朝向远侧部分的相应连接腿而变化。根据至少一个示例性实施方案，特性控制部分中的每一个从端部子部分(其中相应的特性控制部分具有其最小高度)朝向远侧部分的相应连接腿弯曲。曲线可以例如在端部子部分附近是陡的，并且朝向相应的连接腿相对更平坦。曲线可以例如被成形为使得当流体流过特性控制部分时所得到的阀特性是EQM形状的。可选择地，曲线可以被描述为对数形状。

根据至少一个示例性实施方案，远侧部分中的每一个的特性控制部分在z方向上的延伸在周向方向上至少部分地连续变化。

根据至少一个示例性实施方案，特性控制部分至少部分地通过第一函数f1(X)＝Y来限定阀特性，其中X是阀塞相对于阀座的从阀塞的控制部分和阀座的距离(优选地，z方向的距离)。如在详细描述中所限定的，X＝0为将阀塞限定在其关闭位置中，并且Y是至少一个流过区段(flow-through section)的横截面面积，该流动可以流过阀插入件。第一函数f1(X)＝Y可以优选地如前所述是弯曲的，并且可以例如遵循如下定义的EQM函数，其中参数a在0.1和0.8之间，或者更优选地在0.2和0.6之间，或者更优选地在0.2和0.4之间或约0.25左右。EQM函数可以定义为

Y[％]＝100*a/(100/X-1+a)

其中X是以其最大位置(Xmax)的百分比表示的关闭构件的位置，a是与该函数的形状相关的变量，并且Y是流过区段的横截面面积，其以流过区段的相应的最大横截面面积(Ymax)的阀的百分比表示，该横截面面积用于受到关闭构件的限制(例如，升程限制(liftlimitation))时或不受到关闭构件的限制(例如，没有升程限制)时的阀。

根据至少一个示例性实施方案，所述特性控制部分是第一特性控制部分，并且所述远侧部分中的每一个包括形成为台阶的第二特性控制部分。

根据至少一个示例性实施方案，第二特性控制部分中的每一个从相应的第一特性控制部分(在该处，相应的第二特性控制部分具有其最小高度)朝向远侧部分的相应的连接腿以台阶形方式在高度上变化。

换句话说，远侧部分中的每一个的第二特性控制部分在z方向上的延伸至少部分地沿周向方向以台阶方式变化。

根据至少一个示例性实施方案，第二特性控制部分至少部分地通过第二函数f2(X)＝Y来限定阀特性，其中X和Y如上定义。第二函数不同于所述第一函数。例如，对大部分X而言(over a majority of X)，第一函数的导数df1(X)＝dY与第二函数的导数df2(X)＝dY相比较大。第二函数f2(X)＝Y可以优选地是线性的。

因此，具有包括第一特性控制部分和第二特性控制部分的远侧部分的阀插入件提供了具有由至少两个不同的阀特性函数限定的阀特性的可能性。因此，阀可用于不同的升程限制(或没有升程限制)，并仍能提供足够好的阀特性。

如上所提到的，取决于阀塞的位置，阀可布置在至少关闭状态和第一打开状态。但是，阀也可以具有不同于所述第一打开状态的第二打开状态。因此，根据至少一个示例性实施方案，所述阀可以布置在以下状态中：

关闭状态，在所述关闭状态中，所述阀塞布置在关闭位置中，其中所述阀塞与阀座密封接触，以便不允许流体或仅允许泄漏流流动通过所述室，

第一打开状态，在所述第一打开状态中，所述阀塞布置在第一打开位置中，其中所述阀塞远离所述阀座，以及

第二打开状态，在所述第二打开状态中，所述阀塞布置在第二打开位置，其中与所述阀塞处于其第一打开位置时相比，所述阀塞离所述阀座更近，

并且其中当所述阀塞位于其关闭位置和其第二打开位置之间时，所述阀塞允许流体流过所述室并在所述特性控制部分上流过所述阀插入件，并且其中根据第一阀特性函数，所述阀塞在其关闭位置和其第二打开位置之间的任何地方的定位的变化导致经过所述室的流体流的变化。

换句话说，第一特性控制部分至少部分地限定第一阀特性函数。

应该理解的是，所述阀塞在其关闭位置与其第二打开位置之间的任何地方处的定位的变化导致流过区段的横截面面积的变化，因为经过所述室的流体流量取决于经过流过区段的流体流量，经过流过区段的流体流量又取决于流过区段的尺寸，即横截面面积。因此，在关闭位置和第二打开位置之间，流过区段相对于阀塞位置的横截面面积的变化与第一阀特性函数一致。

根据至少一个示例性实施方案，当所述阀塞定位在其第二打开位置与其第一打开位置之间时，所述阀塞允许流体流过所述室并在所述第一特性控制部分和所述第二特性控制部分上流过所述阀插入件，并且其中根据第二阀特性函数，所述阀塞在其第二打开位置与其第一打开位置之间的任何地方的定位的改变导致经过所述室的流体流的改变。

换句话说，第二特性控制部分至少部分地限定了第二阀特性函数。

相应地，应该理解的是，所述阀塞在其第二打开位置与其第一打开位置之间的任何地方处的定位的变化导致流过区段的横截面面积的变化，这是因为经过所述室的流体流量取决于流过该流过区段的流体流量，经过流过区段的流体流量又取决于流过区段的尺寸，即横截面面积。因此，在第二打开位置和第一打开位置之间，流过区段相对于阀塞位置的横截面面积的变化与第二阀特性函数一致。

应该注意的是，阀体是关于容纳和保持阀的各种部件的零件和部分的总称。因此，阀体可以被称为阀壳体并且可以包括一个或多个零件和区段。

应该理解的是，所述流体入口布置成用于将流体提供/引导至阀中，并且所述流体出口布置成用于将流体从所述阀引导出来。在其中安装阀的流体分配系统中，流体出口优选地流体连接到布置在流体分配系统中的阀的下游的消耗点，比如，例如冷却单元或加热单元。此外，在阀的上游，流体入口优选流体连接到流体源。因此，根据本发明构思的至少第二方面，提供了一种流体分配系统。流体分配系统包括根据本发明构思的第一方面的阀。

因此应该理解的是，根据至少一个示例性实施方案，流过阀的主流体流过室和阀插入件。

根据至少一个示例性实施方案，阀包括关闭装置，该关闭装置包括阀杆、阀塞和阀座。根据至少一个示例性实施方案，关闭装置还包括阀插入件。

根据至少一个示例性实施方案，阀包括用于实现阀的升程限制的升程限制装置。提升限制可以例如包括螺钉螺母装置，其中螺母布置在室内并且构造成用作阀塞的止动件。此外，螺钉可适于改变室内的螺母相对于阀塞的位置。因此，通过调整螺母的位置，可以提供阀塞抵靠螺母停止的地方的不同高度(例如在z方向上)。因此，如果阀要经受导致例如流过区段的横截面面积或Kv值的40％(与相应的最大值相比较)的升程限制，则操作螺钉使得螺母相对于阀塞以这样的方式定位在室内，使得阀塞不可以在流过区段的最终横截面积或Kv值在其(非升程限制)值的40％以上的位置上方移动。Kv可以被描述为通过阀的与压力相关的流量。换句话说，Kv指的是在经过阀的压降(ΔP)下在一小时(h)期间流过阀的流体的体积(单位为m3)，即流体的流量，q(m3/h)。例如，Kv可以定义为：

Kv＝q/(ΔP/ra)^1/2

其中ra(kg/m³)是流体的密度。可选择地，如果压降的单位用巴表示，则上述定义中的压降乘以常数1000。

根据至少一个示例性实施方案，关闭装置是第一关闭装置或控制阀关闭装置，并且阀还包括第二关闭装置或差压关闭装置，第二关闭装置或差压关闭装置包括第二阀杆、第二阀塞以及第二阀座。因此，阀可以被认为包括至少部分地由差压关闭装置界定的差压阀部分和至少部分地由布置在上述室内的控制阀关闭装置界定的控制阀部分，并且其中阀塞至少部分地布置成在阀插入件内移动。在这样的实施方案中，差压阀部分和控制阀部分通过流体通道分开。

附图简述

图1是根据本发明的至少一个示例性实施方案的具有阀插入件的阀的横截面视图。

图2是根据本发明的至少一个示例性实施方案的图1中的阀的部分的分解图。

图3是根据本发明的至少一个示例性实施方案的图2的部分的但从另一个方向看的分解图。

图4a-4b是阀的横截面视图，其示出根据本发明的至少一个示例性实施方案的阀塞的不同位置。

图5a-5b更详细地示出了根据本发明的至少一个示例性实施方案的图4a-4b中的阀的多个部分。

附图详述

参考附图，本发明构思的上述以及另外的目标、特征和优点将通过本发明构思的示例性实施方案的下列说明性且非限制性的详细描述得到更好理解，在附图中，相同的附图标记将用于相似的元件。在下面的描述中，参考用于控制经过阀的流体流的阀来描述本发明构思。

图1示出了阀1，其包括经由流体通道15流体连通的差压阀部分10和控制阀部分20。差压阀部分10可以限制控制阀部分20暴露于其的差压。因此，尽管安装有阀1的整个流体分配系统中的压力水平变化，但是用于控制阀部分20的操作条件可保持在充足水平(adequate level)。然而，应该注意的是，图1所示的差压阀部分10是可选的并且可以省略，并且在下面的描述中重点将放在将详细地描述的控制阀部分20上。因此，根据至少一个示例性实施方案，差压阀部分10从阀1中省略，并且控制阀部分20暴露于其的差压由例如在控制阀部分20的上游的其他装置控制。差压阀部分10也可以包括在单独的阀(未示出)中。

图1中的阀1包括阀体22、布置在阀体22内的室30、用于向室30提供流体的流体入口24以及用于接纳来自室30的流体的流体出口26。因此，阀1构造成在使用中并且在正确地安装在流体分配系统中时提供从流体入口24经由室30到流体出口26的流体流，例如主流体流。

室30包括近侧室表面32和远侧室表面34。远侧室表面34与近侧室表面32相对布置。应该理解的是，远侧室表面34和近侧室表面32可以被包括在阀体22中和/或被包括在阀1的其他内部部分中。

如图1所见，阀座46可以布置在远侧室表面34中。在关闭状态下，阀塞44布置在关闭位置，在关闭位置中，阀塞44与阀座46接触。

阀杆42至少部分地布置在室30内。如图1所见，阀杆42也至少部分地布置在室30的外部，并且穿过在近侧室表面32中延伸的平面延伸到室30中。阀塞44连接到阀杆42的端部部分，并且阀杆42和阀塞44布置成在朝向阀座46的方向上以及在远离阀座46的方向上在室30内移动。

阀1还包括至少部分地布置在室内的阀插入件50。在图1中，阀插入件50完全或几乎完全布置在室30内。阀插入件包括邻近近侧室表面32布置的近侧部分52和邻近远侧室表面34布置的至少两个远侧部分54-56(在图2中表示)。阀塞44构造成通过阀杆42被引导穿过阀插入件50的至少一部分。阀杆42、阀塞44、阀座46和阀插入件50构造成控制从流体入口24经由室30到流体出口26的流体流。因此，阀杆42、阀塞44、阀座46和阀插入件50可以被称为关闭装置40。阀座46可以优选地被包括在阀体22的一部分中和/或被包括在阀插入件50中。

阀1还包括布置在近侧室表面32和阀插入件50的近侧部分52之间的弹簧60。弹簧60布置成朝向远侧室表面34按压阀插入件50。换句话说，在图1中，近侧室表面32与弹簧60的至少一部分接触，并且弹簧60的至少一部分与阀插入件50的近侧部分52接触。

此外，阀插入件50布置在室30中，使得流体从流体入口24经由阀插入件50流到流体出口26。因此，阀塞44在阀插入件50内的位置至少部分地确定从阀入口24到阀出口26的流体流，这在下面进一步解释。

现在将参照图2更详细地描述阀插入件50的结构，图2以透视图示出了图1的阀插入件50、阀杆42、阀塞44和弹簧60。在图2中，阀插入件50处于未组装状态，即阀插入件50被示出为未被安装到阀1的室30中。

如图2所示，阀插入件50包括三个远侧部分54-56，即第一远侧部分54、第二远侧部分55和第三远侧部分56。在图2中，三个远侧部分54-56彼此相似或相同，但相对于近侧部分52布置在不同位置。然而，根据至少一个示例性实施方案，远侧部分54-56中的至少一个不同于其他远侧部分54-56中的至少一个。

在圆柱坐标系(ρ，z)中，阀插入件50具有在周向方向(对应于角坐标的角度方向)上的延伸、在径向方向ρ上的延伸以及在垂直于周向方向和径向方向ρ两者的对应于沿着高度z的z方向的方向上的延伸。

远侧部分54-56中的每一个具有在周向方向上的主延伸、在z方向(对应于远侧部分54-56中的每一个的高度)上的延伸以及在径向方向(对应于远侧部分54-56中的每一个的厚度)上的延伸。图2中的远侧部分54-56中的每一个的高度是变化的。此外，当远侧部分54-56中的每一个在面向远侧室表面34的相应表面上被斜切时，远侧部分54-56中的每一个的厚度变化(在图3中更好地示出)。如图2中所见，远侧部分54-56中的每一个被布置为周向节段或环形节段，其通过相应的间隙74-76与其他远侧部分54-56分开。

近侧部分52具有沿周向方向的主延伸、在z方向(对应于近侧部分52的高度)上的延伸以及在径向方向(对应于近侧部分52的厚度)上的延伸。图2中的近侧部分52是圆形或环形的并且是不分节段的，即，其在周向方向上是连续的。

远侧部分54-56中的每一个通过相应的连接腿64-66连接到近侧部分52。因此，第一连接腿64连接近侧部分52和第一远侧部分54，第二连接腿65连接近侧部分52和第二远侧部分55，且第三连接腿66连接近侧部分52和第三远侧部分56。连接腿64-66中的每一个居中地连接到相应的远侧部分54-56。此外，远侧部分54-56中的每一个沿着其中远侧部分54-56中的每一个连接到相应连接腿64-66的区段是对称的。

远侧部分54-56弹性地布置在阀插入件50中并且相对于彼此可移动。对于图2所示的阀插入件50，远侧部分54-56中的每一个可以至少在径向方向上移动。例如，如果第一远侧部分54沿径向方向朝向阀插入件50的中心线C移动，则与移动之前相比，第一远侧部分54和第二远侧部分55之间的间隙74以及第一远侧部分54和第三远侧部分56之间的间隙76将减小并且第一远侧部分54将布置成更靠近第二和第三远侧部分54-56。通过对应的方式，第二远侧部分55和第三远侧部分56在径向方向上朝向阀插入件50的中心线C是可移动的。然而，应该注意的是，只要远侧部分54-56中的至少一个相对于其他远侧部分54-56是可移动的，则所有远侧部分54-56不必须但可以沿径向方向是可移动的。附加地和/或可选择地，远侧部分54-56中的至少一个可以在径向方向上远离阀插入件50的中心线C是可移动的，并且可以在这样移动时增加相应的间隙74-76以及距其他远侧部分54-56的距离。

远侧部分54-56可以通过不同的装置弹性地布置。在图2中，由于远侧部分54-56至少在延伸穿过远侧部分54-56的ρ，平面中通过间隙74-76彼此分开地布置，所以允许远侧部分54-56相对于彼此移动。此外，连接腿64-66的构造允许相应远侧部分54-56的移动。因此，阀插入件50优选地由允许一定弹性的材料制成，例如塑料或橡胶或金属(诸如，弹簧钢)或类似材料。然而，不必整个阀插入件50都由允许一定弹性的材料制成，而是阀插入件50的多个零件或多个部分可以由刚性的非弹性材料制成。例如，只要连接腿64-66中的至少一个以如下方式连接到近侧部分52，即，至少一个连接腿64-66可以稍微倾斜，和/或连接腿64-66中的至少一个弹性地连接到相应的远侧部分54-56，由此远侧部分54-56就可以相对于彼此移动，目的是实现相对于其他远侧部分54-56移动至少一个远侧部分54-56。因此，根据至少一个示例性实施方案，连接到近侧部分52的连接腿64-66中的至少一个的至少一部分由允许弹性的材料制成，或者可选择地，连接腿64-66中的至少一个铰接地连接到近侧部分52和/或相应的远侧部分54-56。

应该理解的是，远侧部分54-56需要通过相应的间隙74-76分开，但是也可以通过一些连接装置(例如通过弹性连接装置)彼此连接，只要该连接装置允许远侧部分54-56中的至少两个之间的相对移动。弹性连接装置可以与相应的远侧部分54-56一体制成和/或整个相应的远侧部分54-56可以由允许远侧部分54-56相对于彼此移动的弹性材料制成。因此，根据至少一个示例性实施方案，远侧部分54-56中的至少一个由弹性材料制成，从而允许至少一个远侧部分54-56相对于其他远侧部分54-56是可移动的。

应该注意的是，图2中的阀插入件50公开了三个远侧部分54-56，然而根据至少一个示例性实施方案，阀插入件50仅包括两个远侧部分，其中两个远侧部分中的至少一个是可移动的，使得两个远侧部分可以相对于彼此移动。这在下面参考图4a-4b和图5a-5b进一步讨论。

现在将更详细地描述阀插入件50的功能。回到图1，其中阀插入件50如前所述安装在室30内，当远侧部分54-56弹性地布置在阀插入件50中时，远侧部分54-56相对于彼此是可移动的。因此，在第一状态中，远侧部分54-56可以朝向彼此移动，即，远侧部分54-56中的至少一个可以移动得更靠近其他远侧部分54-56中的至少一个，并且在第二状态中，远侧部分54-56中的至少一个可以移动远离其他远侧部分54-56中的至少一个。

该阀具有流体通路，该流体通路将流体从所述流体入口经由所述室引导至所述流体出口，其中该流体通路引导流体沿着从所述远侧部分54-56朝向阀插入件的所述近侧部分52的方向穿过所述阀插入件50。

如图1中所见，阀插入件50被弹簧60压缩在弹簧60和远侧室表面34之间。因此，弹簧60通过沿从近侧室表面32朝向远侧室表面34的方向，即近侧-远侧方向(例如沿z方向)施加力而作用在阀插入件50上。此外，远侧室表面34的一部分界定用于阀插入件50并且更具体地用于阀插入件50的远侧部分54-56的接纳部分36。如图1所见，接纳部分36在从室30朝向流体通道15至少部分地延伸的方向上是斜切的或倾斜的。此外，远侧部分54-56中的每一个的面向接纳部分的表面57、58、59(在图3中示出)被斜切以对应于所述接纳部分36。由此，由弹簧60沿近侧-远侧方向施加到阀插入件50的力可以经由斜切的接纳部分36和斜切的面向接纳部分的表面57-59被转换为径向力。根据至少一个示例性实施方案，斜切的接纳部分36和斜切的面向接纳部分的表面57-59允许弹簧60以使得远侧部分54-56被朝向彼此推动的方式作用在阀插入件50上。由此，可以减小远侧部分54-56之间的间隙74-76。

应该注意的是，座46可以以与远侧室表面34的接纳部分36对应的方式被斜切。因此，根据至少一个示例性实施方案，接纳部分36和座46被包括在共同的斜切表面中。然而，根据至少一个实施方案，座46和接纳部分36被凸起或突出部分开，该凸起或突出部可用作阀插入件50的远侧部分54-56的止动件。

如图1所示，阀塞44的尺寸(至少阀塞44在径向方向上的尺寸)决定了允许远侧部分54-56朝向阀插入件50的中心线C径向向内移动多少(中心线C在图2中示出)。换句话说，当弹簧60以使得远侧部分54-56被朝向彼此推动的方式作用在阀插入件50上时，阀塞44充当远侧部分54-56的移动的止动件。因此，远侧部分54-56将被压靠在阀塞44上。这是有利的，因为将不允许流量或允许非常低的流量在z方向上穿过并超过远侧部分54-56和阀塞44。由此可以避免或至少减少在阀插入件50和阀塞44之间沿z方向的不期望的流体流动通道。

具有弹性布置的远侧部分54-56的一个主要优点是阀1变得对于涉及例如阀座46的大小和/或阀塞44的大小和尺寸和/或阀插入件50布置在其中的室30的大小的较大制造公差是更允许的。换句话说，具有可朝向阀塞44按压的弹性地布置的远侧部分54-56的一个益处在于，阀塞44可以以较大的制造公差制造。也就是说，由于远侧部分54-56被压靠在阀塞44上，所以不需要具有阀塞44的精确合适的大小和尺寸。此外，当阀插入件50被弹簧60压缩在室30内时，阀插入件50可占据室30和/或阀座46的位置的制造公差。

现在将参考图4a-4b更详细地描述对经过阀的流体流的控制，图4a-4b示出了阀201。图4a-4b中的阀201与图1的阀1相比略有不同，例如图4a-4b中的阀插入件250与图1-2的阀插入件50不同。然而，由于两个阀1、201之间的许多特征相似，所以对应的特征将在图4a-4b中用图1-2中使用的附图标记表示，但增加了数字200。例如，图1-2的弹簧60将在4a-4b中被称为弹簧260。为了便于阅读理解，大多数附图标记仅在图4a中表示，因为图4b示出了相同的阀201但处于另一打开状态。

类似于图1中的阀1，图4a-4b中的阀201包括阀体222、布置在阀体222内的室230、用于向室230提供流体的流体入口224以及用于接纳来自室230的流体的流体出口226。因此，阀201被构造成在使用中并且当正确地安装在流体分配系统中时提供从流体入口224经由室230向流体出口226的流体流，诸如主流体流。阀201还包括安装到阀201中的阀插入件250和附接到阀杆242以控制流体流过阀插入件250的阀塞244。因此，阀插入件250布置在室230中，使得流体可以从流体入口224经由阀插入件250流动到流体出口226。因此，阀塞244在阀插入件250内的位置至少部分地控制从阀入口224到阀出口226的流体流，这在下面进一步解释。

如同图1的室30，图4a-4b的室230包括近侧室表面232和远侧室表面234。远侧室表面234与近侧室表面232相对布置。应该理解的是，远侧室表面234和近侧室表面232可以被包括在阀体222中和/或被包括在阀201的其他内部部分中。

现在将参照图5a-5b更详细地描述图4a-4b中的阀插入件250，图5a-5b从两个不同的角度示出图4a-4b的阀插入件250的放大视图。阀插入件250包括近侧部分252、两个远侧部分254、255(即，第一远侧部分254和第二远侧部分255)以及两个连接腿264、265，每个连接腿264、265将远侧部分254、255中的一个连接至近侧部分252。然而，应该注意的是，阀插入件250可以如图1-2中的阀插入件50那样包括三个远侧部分，或甚至四个或更多个远侧部分。两个远侧部分254、255彼此相似或相同，但相对于近侧部分252布置在不同位置。然而，根据至少一个示例性实施方案，远侧部分254、255中的至少一个不同于其他远侧部分254、255中的至少一个。

在圆柱坐标系(ρ，z)中，类似于图1-2，阀插入件250具有在周向方向(对应于角坐标的角度方向)上的延伸、在径向方向ρ上的延伸和在垂直于周向方向和径向方向ρ两者的对应于沿高度z的z方向的方向上的延伸。

远侧部分254、255中的每一个具有在周向方向上的主延伸、在z方向(对应于远侧部分254、255中的每一个的高度)上的延伸以及在径向方向(对应于远侧部分254、255中的每一个的厚度)上的延伸。远侧部分254、255中的每一个的高度是变化的。此外，当远侧部分254、255中的每一个在面向远侧室表面234的相应表面上被斜切时，远侧部分254、255中的每一个的厚度是变化的。远侧部分254、255中的每一个被布置为周向节段或环形节段，其通过相应的小间隙274、275与另外的远侧部分254、255分开。可选择地，两个远侧部分254、255彼此接触。

类似于图1-2中的阀插入件50的近侧部分52，近侧部分252具有在周向方向上的主延伸、在z方向(对应于近侧部分252的高度)上的延伸以及在径向方向(对应于近侧部分252的厚度)上的延伸。近侧部分252是环形的并且是不分节段的，即其在周向方向上是连续的。

如上文所提出的，远侧部分254、255中的每一个通过相应的连接腿264、265连接到近侧部分250。因此，第一连接腿264将近侧部分252与第一远侧部分254连接，并且第二连接腿265将近侧部分252与第二远侧部分255连接。连接腿264、265中的每一个居中地连接到相应的远侧部分265、255。此外，远侧部分254、255中的每一个沿着远侧部分254、255中的每一个连接到相应连接腿264、265的区段是对称的。

如图4a-4b所见(并且还如图5a-5b所示)，阀201还包括布置在近侧室表面232和阀插入件250的近侧部分252之间的弹簧260。类似于图1-2的阀插入件50，远侧室表面234中的接纳部分236(布置成接纳远侧部分254、255)是斜切的。此外，为了对应于接纳部分236，远侧部分254、255中的每一个的面向接纳部分的表面被斜切(其与图3中的斜切表面57-59类似)。由此，在近侧-远侧方向上由弹簧260施加到阀插入件250的力可以经由斜切的接纳部分236和斜切的面向接纳部分的表面转换为径向力。由此，远侧部分254、255可以朝向彼此被按压，并且两个远侧部分254、255之间的间隙可以变得非常小或者可选地被消除。

远侧部分254、255中的至少一个以与参照图1-2描述的远侧部分54-56类似的方式弹性地布置。因此，至少一个弹性布置的远侧部分254、255的效果和特征与上面参考图1-2提到的效果和特征相同或非常相似，因此这里将不再重复。然而，如已经提到的，与图1-2的三个远侧部分54-56相比，图4a-4b和图5a-5b中的阀插入件250的远侧部分的数量是两个。

如图4a-4b和图5a-5b中所示，阀塞244布置在阀插入件250的内部，并且当两个远侧部分254、255如前所述通过弹簧260被朝向彼此按压时起到两个远侧部分254、255的止动件的作用。阀塞244和远侧部分254、255的布置提供了流过区段280、282，在该区段处流体可以流过阀插入件250。由于这里的阀插入件250包括两个远侧部分254、255，所以形成两个流过区段280、282。第一流过区段280由至少在阀塞244的一部分、第一远侧部分254的一部分和第二远侧部分255的一部分之间延伸的平面界定。第二流过区段282由至少在阀塞244的另一部分、第一远侧部分254的另一部分和第二远侧部分255的另一部分之间延伸的平面界定。

现在将参照图5a-5b更详细地解释远侧部分254、255的结构，此后将进一步描述第一流过区段280和第二流过区段282。

如上文所提到的，两个远侧部分254、255沿着该两个远侧部分254、255连接到相应连接腿264、265的区段是对称的。第一远侧部分254的第一部分254a在z方向上从间隙274朝向连接腿264弯曲。换句话说，第一远侧部分254的第一部分254a的高度是变化的，或者是连续变化的。例如，第一部分254a可以被成形为靠近间隙274时相对陡，并且更靠近连接腿264时相对平坦。与第一远侧部分254的第一部分254a相邻的第二部分254b形成为沿着z方向从第一部分254a朝向连接腿264的台阶254b。台阶254包括大体上在z方向上延伸的外侧(lateral side)和垂直于外侧且具有恒定高度的垂直侧。此外，由于第一远侧部分254是对称的，所以其包括与第一部分254a相比布置在连接腿264的相对侧上的第三部分254c，第三部分254c是镜像的，但是在其它方面与第一部分254a相同。然而，根据至少一个示例性实施方案，第三部分254c被设计为与第一部分254a相比稍微不同。此外，第一远侧部分254包括与第二部分254b相比布置在连接腿264的相对侧上的第四部分254d，第四部分254d是镜像的，但在其它方面与第二部分254b相同。然而，根据至少一个示例性实施方案，第四部分254d被设计为与第二部分254b相比稍微不同。

这里将第二远侧部分255示出为与第一远侧部分254相同或者至少非常相似。因此，第二远侧部分255包括：对应的第一部分255a和第三部分255c，第一部分255a和第三部分255c具有变化的高度并且布置在第二连接腿265的彼此相对的侧上；以及第二部分255b和第四部分255d，第二部分255b和第四部分255d布置为台阶255b、255d并且布置在第二连接腿265的彼此相对的侧上。

应该注意的是，阀塞244的面向来自流体入口224的流体的部分(典型地为阀塞244的背向近侧室表面232的一侧)可以被称为阀塞244的控制部分245。

因此，如果阀塞244被如图4a和图5a中那样布置，则第一流过区段280可以由在阀塞244的一部分(例如阀塞244的控制部分245的一部分)、第一远侧部分254的第一部分254a和第二远侧部分255的第三部分255c之间延伸的平面界定，或者如果阀塞244被如图4b中那样布置，则第一流过区段280可以由在阀塞244的另一部分(例如阀塞244的控制部分245的一部分)、第一远侧部分254的第一部分254a和第二部分254b以及第二远侧部分255、274的第三部分254c和第四部分254d之间延伸的平面界定。

应该注意的是，阀塞244可以定位在阀插入件250内的各种位置中。在关闭状态下，阀塞244布置在关闭位置，其中，阀塞244靠在阀座246上，并且不允许流体或仅允许泄漏流经由阀插入件250流过室230。因此，根据至少一个示例性实施方案，阀塞244可定位成与阀座246密封接触。在第一打开状态下，阀塞244布置在第一打开位置，在第一打开位置中，阀塞244远离阀座246，并且允许流体经由阀插入件250流过室230。而且，对于图4a-4b中所示的阀201，阀塞244可布置在第二打开位置，与当阀塞244布置在其第一打开位置时相比，在第二打开位置中阀塞244离阀座246较近。

阀塞244的第二打开位置被定义为当阀塞244的控制部分245定位在与第一远侧部分254的第一部分254a和第二部分254b之间的相交部290(在图5a中所示)相同的z坐标处时(其对于图4a-4b和图5a-5b中的阀插入件250而言处于与第二远侧部分255的第一部分255a和第二部分255b之间的相交部以及第一远侧部分254和第二远侧部分255的第三部分和第四部分254c、254d、255c、255d之间的相交部相同的z坐标处)。

在图4a中，阀塞244布置在其关闭位置与其第二打开位置之间。因此，第一流过区段280在此由在阀塞244的一部分(诸如阀塞244的控制部分245的一部分)、第一远侧部分254的第一部分254a和第二远侧部分255的第三部分254c之间延伸的平面界定，并且流体被允许流过第一流过区段280。类似地，但在图4a中未示出，这是因为第二流过区段282隐藏在第一远侧部分254和第二远侧部分255后面，第二流过区段282(在图5b中示出)由在阀塞244的一部分(例如阀塞244的控制部分245的一部分)、第二远侧部分255的第一部分255a和第一远侧部分254的第三部分254c之间延伸的平面界定，并且允许流体流过第二流过区段282，参见图5b。

当阀塞244布置在其关闭位置与其第二打开位置之间时，第一流过区段280和第二流过区段282至少部分地由在第一远侧部分254和第二远侧部分255的分别的第一部分254a与第三部分255c之间延伸的相应平面界定，阀塞244在其关闭位置与其第二打开位置之间的任何位置的变化将导致流过区段280、282的横截面面积的变化，并因此将导致根据第一阀特性函数改变经过第一流过区段280和第二流过区段282的流体流量。第一阀特性函数至少由第一部分254a和第三部分255c的形状并且具体地由其倾斜或斜切形状(即，第一远侧部分254和第二远侧部分255的分别的第一部分254a和第三部分255c的变化高度)表征。因此，在关闭位置和第二打开位置之间的任何位置，阀塞244的相同大小和相同方向(即，在相同的z方向上)的两个随后的位置变化将导致流过区段280、282的横截面面积的两个不同变化，并且因此导致经过第一流过区段280和第二流过区段282的流体流量的两个不同的变化。随后发生的横截面面积(并因此流体流量)的两个不同变化将遵循第一阀特性函数。

换言之，第一阀特性函数被定义为第一函数f1(X)＝Y，其中X是阀塞244与阀座246相比的距离(优选地沿z方向从阀塞244的控制部分245和阀座246的距离)。X＝0为将阀塞244限定在其关闭位置中，并且Y是流过区段的横截面面积，即第一流过区段280和第二流过区段282的组合横截面面积。

与当阀塞移动靠近其第二打开位置时相比，当阀塞244移动靠近其关闭位置时，阀塞244的位置的给定变化将导致流过区段280、282的横截面面积的相对小的变化(并且因此流体流量的相对小的变化)，在第二打开位置中，阀塞位置的相同变化(大小和方向)将导致流过区段280、282的横截面面积的相对大的变化(并且因此流体流量的相对大的变化)。

在图4b中，阀塞244布置在其第二打开位置与其第一打开位置之间。因此，第一流过区段280在此由在阀塞244的一部分(诸如阀塞244的控制部分245的一部分)、第一远侧部分254的第一部分254a和第二部分254b以及第二远侧部分255的第三部分255c和第四部分255d之间延伸的平面界定，并且流体被允许流过第一流过区段280。类似地，但在图4b中未示出，这是因为第二流过区段282隐藏在第一远侧部分254和第二远侧部分255后面，第二流过区段282由在阀塞244的一部分(例如，阀塞244的控制部分245的一部分)、第二远侧部分255的第一部分255a和第二部分255b以及第一远侧部分254的第三部分254c和第四部分254d之间延伸的平面界定，并且允许流体流过第二流过区段282。

由于图4b中的第一流过区段和第二流过区段至少由第一远侧部分254和第二远侧部分255的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分254a-254D、255a-255D界定，因此根据与第一阀特性函数不同的第二阀特性函数，阀塞244在其第二打开位置与其第一打开位置之间的任何位置的变化将导致流过区段的横截面面积的变化，并因此导致经过第一流过区段和第二流过区段的流体流量的变化。第二阀特性函数至少由第一远侧部分254和第二远侧部分255的分别的第二部分254b、255b和第四部分254d、255d的形状并且特别地通过其台阶形构造来表征。因此，在第二打开位置和第一打开位置之间的任何位置的阀塞244的相同大小和相同方向(即，在相同的z方向上)的两个随后的位置变化将导致流过区段280、282的横截面面积以及经过第一流过区段280和第二流过区段282的流体流量的两个相等(或大体上相等)的增大或减小(取决于阀塞运动的方向)。流过区段280、282的横截面面积的随后发生的两个不同的增大或减小(以及流体流量的增大或减小)将遵循第二阀特性函数。

换句话说，第二阀特性函数可以被定义为第二函数f2(X)＝Y，其中X是阀塞244与阀座246相比的距离(优选地在z方向上从阀塞244的控制部分245和阀座246的距离)。X＝0为将阀塞244限定在其关闭位置中，并且Y是第一流过区段280和第二流过区段282的组合横截面面积。

根据至少一个示例性实施方案，至少对大部分距离X而言，第一函数的导数df1(X)/dY与第二函数的导数df2(X)/dY相比是不同的。

因此，第一远侧部分254和第二远侧部分255的第一部分和第三部分254a、254c、255a、255c可以分别被称为第一特性控制部分，因为这些部分254a、254c、255a、255c的形状至少部分地限定第一阀特性函数(即，当阀塞244在其关闭位置与其第二打开位置之间的任何位置改变其位置时)。相应地，第一远侧部分254和第二远侧部分255的第二部分和第四部分254b、254d、255b、255d可以分别被称为第二特性控制部分，因为这些部分254b、254d、255b、255d的形状至少部分地限定了第二阀特性函数(即，当阀塞244在其第二打开位置与其第一打开位置之间的任何位置处改变其位置时)。

应该注意的是，第一流过区段280的横截面面积可以被描述为弯曲平面，该弯曲平面具有z、方向(即位于恒定ρ处的平面)上的延伸并且在阀塞244的控制部分245的一部分以及第一远侧部分254和第二远侧部分255的分别的第一部分254a和第三部分255c或者第一远侧部分254的第一部分254a和第二部分254b连同第二远侧部分255的第三部分255c和第四部分255d(取决于阀塞244的位置)之间延伸(根据一个示例性实施方案，第一间隙274可以但不一定包括在第一流过区段280中，对于这样的实施方案，第一流过区段280延伸到远侧室表面232，相应地，根据一个示例性实施方案，第二间隙275可以但不一定包括在第二流过区段282中，对于这样的实施方案，第二流过区段282延伸到远侧室表面232)。相应地，第二流过区段282的横截面面积可以被描述为弯曲平面，该弯曲平面具有在z、方向(即位于恒定ρ处的平面)上的延伸并且在阀塞244的控制部分245的一部分以及第二远侧部分255和第一远侧部分254的分别的第一部分255a和第三部分254c或者第二远侧部分255的第一部分255a和第二部分255b连同第一远侧部分254的第三部分254c和第四部分254d(取决于阀塞244的位置)之间延伸。因此，流过区段280、282也可以被称为流过区域280、282，流体流过这些区域。

应该注意的是，阀插入件250可以以与图1的阀1中的阀插入件50相同的方式布置在阀中。因此，在这样的实施方案中，来自流体入口224的流体流通过在远侧部分254、255的内部径向流动并进一步经由两个流过区段280、282在阀插入件250的外部径向流动而进入室230。然而，根据至少一个示例性实施方案，阀插入件250安装在阀中，其中允许流体流从阀插入件250的外部流动到阀插入件250的内部。

例如，如果阀插入件50、250提供仅两个不同的阀特性函数的函数，则阀塞44、244的第一打开位置可以是阀塞的完全打开位置。然而，根据至少一个示例性实施方案，阀插入件50、250被布置为提供多于两个阀特性函数，例如通过具有与相邻部分相比不同地成形的更多部分。在这样的情况下，阀塞44、244的第一打开位置可以与阀塞44、244的完全打开位置不同，并且阀塞44、244可以位于至少第三打开位置，与当其处于其第一打开位置时相比，在第三打开位置中阀塞44、244布置得更靠近近侧室表面32、232。阀塞44、244的第三打开位置可以但不必须是阀塞44、244的完全打开位置。为了清楚起见，在存在至少第三打开位置的实施方案中，第一打开位置将位于第二打开位置和第三打开位置之间。

回到图2，其中远侧部分54-56中的每个仅包括相应的第一部分54a-56a和相应的第二部分54b-56c。相应的第一部分54a-56a和第二部分54b-56b是倾斜的或斜切的(即，其具有变化的高度)并且布置在相应的连接腿64-66的相对侧上的相应的远侧部分54-56上(因此每对第一部分和第二部分54a、54b、55a、55b、56a、55b相对于彼此镜像)。因此，对于图1中的阀1，阀插入件50仅引起一个阀特性函数，该阀特性函数类似于图4a-4b和5a-5b中的阀201的第一阀特性函数，因此这里不重复类似的讨论，而是仅简短评论。在阀塞44的关闭位置与其打开位置之一之间的任何位置，阀塞44的相同大小和相同方向(即在相同的z方向上)的两个随后的位置变化将导致流过区段的横截面区域的两个不同变化，并且因此将导致经过阀插入件50的流体流量的两个不同变化。流过区段的横截面区域的随后发生的两个不同变化以及因此流体流动的变化将根据阀1的阀特性函数来进行。

应该理解，本发明构思不限于所描述的示例性实施方案；而是范围通常由所附权利要求限定。例如，如上文所提到的，可以省略图1中的差动阀部分，如图4a-4b中所示。因此，如果省略图1中的差动阀部分，则流体入口24从差压阀部分10之前重新定义为流体通道15。

Claims (16)

1.一种用于控制流体流的阀，所述阀包括：

阀体，

室，其布置在所述阀体内，所述室具有近侧室表面和与所述近侧室表面相对的远侧室表面，

流体入口，其用于向所述室提供流体，

流体出口，其用于接纳来自所述室的流体，

阀杆，其至少部分地布置在所述室内，

阀塞，其布置成在所述室内移动，所述阀塞连接到所述阀杆的端部部分，所述阀杆和所述阀塞构造成控制从所述流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流，

阀插入件，其至少部分地布置在所述室内，所述阀插入件包括近侧部分和至少两个远侧部分，其中所述阀塞适于被引导穿过所述阀插入件的至少一部分，并且

其中，

所述阀插入件的所述远侧部分中的至少一个相对于所述近侧部分弹性地布置，以便所述远侧部分相对于彼此是可移动的。

2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述阀插入件的所述远侧部分中的至少一个在第一状态中适于朝向所述阀插入件的至少一个其他远侧部分移动，并且在第二状态中适于远离阀座的至少一个其他远侧部分移动。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的阀，其中，所述远侧部分在所述阀插入件的周向方向上通过间隙分开。

4.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述远侧部分在所述阀插入件的周向方向上具有主延伸，并且其中，所述远侧部分中的每一个布置为周向节段。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述近侧部分在所述阀插入件的周向方向上具有主延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述近侧部分通过相应的连接腿连接到所述远侧部分中的每一个。

7.根据前述权利要求中任一项所述的阀，还包括布置在所述近侧室表面和所述阀插入件的所述近侧部分之间的弹簧，所述弹簧布置为朝向所述远侧室表面按压所述阀插入件。

8.根据权利要求7所述的阀，其中，所述阀插入件和所述弹簧以使得所述远侧部分通过所述弹簧被压靠在所述阀塞上的方式布置在所述室内。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述远侧室表面的部分界定用于所述阀插入件的接纳部分，并且其中所述接纳部分被斜切。

10.根据权利要求9所述的阀，其中，所述远侧部分中的每一个的面向接纳部分的表面以与所述接纳部分相对应的方式被斜切。

11.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中，所述阀塞包括控制部分，所述控制部分布置成控制从所述阀插入件的内部到所述阀插入件的外部或者从所述阀插入件的外部到所述阀插入件的内部的流体流。

12.根据权利要求11所述的阀，其中，所述远侧部分中的每一个包括特性控制部分，所述特性控制部分在所述阀插入件的周向方向上具有变化的高度。

13.根据权利要求12所述的阀，其中，所述特性控制部分是第一特性控制部分，并且所述远侧部分中的每一个包括形成为台阶的第二特性控制部分。

14.根据权利要求12-13中任一项所述的阀，其中，所述阀能够布置在以下状态中：

关闭状态，在所述关闭状态中，所述阀塞布置在关闭位置中，其中所述阀塞与阀座密封接触，以便不允许流体或仅允许泄漏流流动通过所述室，

第一打开状态，在所述第一打开状态中，所述阀塞布置在第一打开位置中，其中所述阀塞远离所述阀座，以及

第二打开状态，在所述第二打开状态中，所述阀塞布置在第二打开位置中，其中与所述阀塞处于其第一打开位置时相比，所述阀塞离所述阀座更近，

并且其中，当所述阀塞位于其关闭位置和其第二打开位置之间时，所述阀塞允许流体流经所述室并在所述特性控制部分上流过所述阀插入件，并且其中，根据第一阀特性函数，所述阀塞在其关闭位置和其第二打开位置之间的任何地方的定位的变化导致经过所述室的流体流的变化。

15.根据权利要求13和14所述的控制阀，其中，当所述阀塞位于其第二打开位置与其第一打开位置之间时，所述阀塞允许流体流过所述室并在所述第一特性控制部分和所述第二特性控制部分上流过所述阀插入件，并且其中，根据第二阀特性函数，所述阀塞在其第二打开位置与其第一打开位置之间的任何地方的定位的变化导致经过所述室的流体流的变化。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的阀，其包括流体通路，所述流体通路将流体从所述流体入口经由所述室引导至所述流体出口，其中，所述流体通路沿着从所述阀插入件的所述远侧部分朝向所述阀插入件的所述近侧部分的方向引导流体经过所述阀插入件。