阅读说明：本技术 调节流体在流体循环回路中的流量和分布的设备及其应用 (Device for regulating the flow and distribution of a fluid in a fluid circulation circuit and uses thereof ) 是由 托尼·施皮斯 托比亚斯·哈斯 多米尼克·维沙尔 马库斯·赫尔佐克 于 2019-06-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于调节流体在流体循环回路中、尤其制冷剂在制冷剂循环回路中的流量和分布的设备。设备具有：壳体,其具有与流体管路连接的接口,所述接口分别经由穿通开口与壳体的内部体积连接；和设置在壳体的内部体积中的阀元件,其具有用于使阀元件相对于壳体运动的调整元件。阀元件围绕旋转轴线可转动地支承且具有构成为穿通孔的开口,开口在阀元件的内部形成共同的体积。在此第一开口的至少一个穿通孔的对称轴线和阀元件的旋转轴线以及壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线沿z方向设置,且阀元件的至少三个开口的穿通孔的对称轴线和壳体的两个接口的穿通开口的对称轴线设置在由两个方向x、y展开的平面中。方向x、y、z分别彼此垂直地定向。(The present invention relates to a device for regulating the flow and distribution of a fluid in a fluid circulation circuit, in particular a refrigerant in a refrigerant circulation circuit. The apparatus has: a housing having ports for connection with the fluid lines, the ports being connected to the interior volume of the housing via through openings, respectively; and a valve element disposed in the interior volume of the housing having an adjustment element for moving the valve element relative to the housing. The valve elements are mounted rotatably about an axis of rotation and have openings designed as through-holes, which form a common volume in the interior of the valve elements. Here, the symmetry axis of the at least one through-opening of the first opening and the axis of rotation of the valve element and the symmetry axis of the through-opening of the first connection of the housing are arranged in the z-direction, and the symmetry axes of the through-openings of the at least three openings of the valve element and the symmetry axes of the through-openings of the two connections of the housing are arranged in a plane spanned by the two directions x, y. The directions x, y, z are respectively oriented perpendicularly to one another.)

调节流体在流体循环回路中的流量和分布的设备及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于调节流体在流体循环回路中、尤其是制冷剂在制冷剂循环回路中的流量和分布的设备。所述设备具有：壳体，所述壳体具有用于与流体管路连接的接口，所述接口分别经由穿通开口与壳体的内部体积连接；以及设置在壳体的内部体积中的阀元件，所述阀元件具有用于使阀元件相对于壳体运动的驱动元件。

背景技术

在从现有技术中已知的机动车中，通过具有用于制冷剂和冷却剂的不同的循环回路的空调系统来满足对客舱中的乘客的舒适度的高的要求，其中所述循环回路分别具有不同地运行的换热器。具有电动驱动器的传统的和未来的机动车，简称为电动车，例如称为代表“electric vehicles(电动车)”的EV或者代表“fuel cell vehicles(燃料电池车)”的FCV，或者具有由电动机和内燃机构成的混合驱动器的机动车，简称为混合车或代表“hybrid electric vehicles(混合动力汽车)”的HEV，由于构成为具有电传动系的附加部件、如高压电池、内部充电设备、变压器、逆变器以及电动机，此外通常具有比具有纯内燃机驱动器的机动车更高的对冷量或热量的供应需求。除了真正的空调系统的制冷剂循环回路之外，已知的机动车构成为具有带有冷却剂循环回路的电混合驱动器或纯电驱动器，在所述冷却剂循环回路中，用于引出由驱动器部件发出的热量而循环的冷却剂通过冷却剂-制冷剂换热器传导，以便将热量从冷却剂传递到在制冷剂循环回路中循环的制冷剂。尤其，所述车辆作为对冷却储能器的提高的要求构成为具有对电储能器、如传动系的高压电池快速充电的可能性。

电驱动的机动车的热系统由于所需的能量需求对机动车的行程长度具有显著的影响。因此，通过热流在具有不同的子系统的机动车中的符合需求的分布，例如能够实现部件的更快的空气调节，所述部件需要最佳的运行温度。在电池电运行的机动车(简称为代表“battery electric vehicle(纯电动车)”的BEV)和具有混合驱动器的机动车中，热系统的运行对机动车的行程长度的影响应最小化，在具有混合驱动器的机动车中，除了对客舱进行空气调节之外，电传动系的高压部件的空气调节也是尤其感兴趣的。

从现有技术中还已知的是，空调系统的制冷剂循环回路构成为不仅能够在作为热泵的模式中运行，也能够在作为制冷设施的模式中运行，以便将热能在机动车内分布。例如，尤其在制冷剂循环回路在热泵模式中运行时，能够从环境空气或冷却剂循环回路中吸收热量，所述热量随后传递给机动车的具有热量需求的部件。在制冷剂循环回路在制冷设施模式中运行时，能够从客舱或者从通向客舱或其它部件的进气中吸收热量，并且例如传递给周围环境。在此，在热系统内，换热器循环回路、如制冷剂循环回路和冷却剂循环回路彼此间并且与机动车的另外的部件连接。尤其在混合驱动的机动车中存在大的挑战：将用于对不同部件进行空气调节的热系统设置在现有的结构空间中。

尤其，空调系统的制冷剂循环回路或机动车的热系统变得越来越复杂，以便也提供用于对客舱的进气进行空气调节、如冷却、除湿或加热的能量有效的解决方案。部件的、尤其阀的数量随着系统的功能的数量增加而增大。

在DE 10 2013 206 626A1中公开一种用于对车辆进行空气调节的制冷剂循环回路。制冷剂循环回路具有压缩机以及多个作为蒸发器或冷凝器运行的换热器，以将热量随制冷剂一起传递。制冷剂循环回路的部件、尤其是大量的阀分别经由连接管路集成在制冷剂循环回路中。

所需的大量阀和连接管路要求相当大的结构空间，并且除了高的成本之外还引起制冷剂循环回路的高的重量。

从DE 10 2014 105 097A1中得出一种用于多个阀，尤其膨胀阀或截止阀的阀块装置。所述装置具有阀块，所述阀块具有用于流体的多个流动路径以及具有相关联的驱动单元的多个调整单元。阀块两件式地由具有流动路径的流动路径元件和限制元件构成。阀块装置在此尤其具有四个组合成块的制冷剂阀，以便也因此减少在制冷剂循环回路中的连接管路的数量。

两件式的阀块装置的极其复杂的构成方案需要附加的部件，如密封件、引导件和旋接件，这又引起高的制造成本、在安装时的高的易出错性、对密封性和牢固性的高的要求以及高的重量。

在DE 20 2013 005 960U1中描述一种构成为球式截止阀的三位二通阀，其具有三个接口，其中两个接口分别仅构成为入口，以及一个接口仅构成为出口。在此，在循环回路中循环的流体通过不同的阀姿态能够仅分别从两个入口之一或者从两个入口一起朝向出口的方向传导。接口不能够彼此独立地或者单独地控制。在入口之间始终构成有打开的连接。入口和出口的相应的功能不能够反转，使得流体可以通过入口流出或者通过出口流入。为了确保这种功能，设有另外的外部阀，尤其截止阀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于流体在机动车的热系统的流体循环回路中、尤其在制冷剂循环回路中的分布和流量的调节的设备。在此，应借助最小数量的部件，如阀和连接管路，将热系统的、尤其电池电驱动的或混合驱动的机动车的最大数量的热源和热沉在维持全部功能的条件下在制冷剂侧彼此连接。此外，设备的制造成本、维护成本和运行成本以及所需的结构空间应是最小化的。热系统应能够不受限制地以最大的效率运行。

所述目的通过具有本发明的特征的主题来实现。改进方案在下面的描述中给出。

所述目的通过一种用于调节流体在流体循环回路中、尤其是制冷剂在制冷剂循环回路中的流量和分布的设备来实现。所述设备具有：壳体，所述壳体具有用于与流体管路连接的接口，所述接口分别经由尤其圆柱形地构成的穿通开口与壳体的内部体积连接；以及设置在壳体的内部体积中的阀元件，所述阀元件具有用于使阀元件相对于壳体运动的调整元件。

根据本发明的构思，所述一个阀元件围绕旋转轴线可转动地支承并且具有作为穿通孔、尤其圆柱形地构成的开口，优选至少四个开口，所述开口在阀元件的内部中形成共同的体积。在此，第一开口的至少一个穿通孔的对称轴线和阀元件的旋转轴线以及壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线沿z方向设置，而阀元件的至少三个开口的穿通孔的对称轴线和壳体的两个接口的穿通开口的对称轴线设置在通过两个方向x、y展开的平面中。所述方向x、y、z分别彼此垂直地定向。

根据本发明的一个改进方案，壳体的第一接口、第二接口以及第三接口的穿通开口的对称轴线和阀元件的旋转轴线具有共同的交点，阀元件的中点设置在该交点处。

壳体的第一接口优选设置在相对于阀元件的调整元件的相对置的侧上，而第二接口和第三接口在优选方形的壳体的与第一接口的侧偏离的侧上构成。

壳体的第二接口和第三接口的穿通开口的对称轴线有利地设置在共同的、沿方向y定向的轴线上。因此，壳体的第一接口、第二接口以及第三接口的穿通开口的对称轴线在通过方向y、z展开的平面中彼此T形地构成。

根据本发明的另一优点，壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线和阀元件的旋转轴线彼此同轴地定向。

根据本发明的一个优选的设计方案，阀元件球形地或圆柱形地构成。

阀元件的设置在通过两个方向x、y展开的平面中的至少三个开口的对称轴线有利地在阀元件的中央处具有共同的交点。阀元件的旋转轴线优选伸展穿过阀元件的中央。

本发明的另一优点在于，第一开口的至少一个穿通孔的对称轴线与阀元件的旋转轴线间隔开，进而相对于阀元件偏心地定向，使得阀元件的第一开口的至少一个穿通孔的对称轴线和壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线彼此平行地且错开地设置。

根据本发明的一个改进方案，阀元件的设置在通过两个方向x、y展开的平面中的开口中的三个开口的对称轴线彼此T形地定向。在此，第二开口和第三开口的对称轴线以及第三开口和第四开口的对称轴线分别彼此正交地设置，第二开口和第四开口的对称轴线彼此同轴地设置。阀元件的第二开口、第三开口和第四开口尤其设置在具有壳体的第二接口和第三接口的平面中。

根据本发明的另一优选的设计方案，阀元件的第二开口和第一开口的第一穿通孔的对称轴线彼此相交地定向。在此，第一开口的第一穿通孔的对称轴线从阀元件的中央朝向第四开口的方向错开地设置。此外，第一开口的第一穿通孔的对称轴线与在第二开口和第四开口之间构成的穿引部在大圆剖面中优选以90°的夹角相交。

根据本发明的另一有利的设计方案，阀元件的具有第一穿通孔和第二穿通孔的第一开口由至少两个穿通孔构成。在此，第一开口的穿通孔的对称轴线设置在关于阀元件的旋转轴线的共同的分度圆直径上。

第一开口的穿通孔的对称轴线优选以90°的角度围绕阀元件的旋转轴线错开地以及彼此平行地进而平行于阀元件的旋转轴线定向。

阀元件的第三开口和第一开口的第二穿通孔的对称轴线优选相交地定向。在此，第一开口的第二穿通孔的对称轴线从阀元件的中央朝向第三开口的方向错开地设置。第一开口的第二穿通孔的对称轴线与第三开口的穿通孔在大圆剖面中优选以90°的夹角相交。

阀元件的第一开口的至少一个穿通孔优选在与朝向调整元件定向的侧相对置的侧上构成。在阀元件的球形的设计方案中，阀元件的第一开口的至少一个穿通孔和调整元件基本上彼此相对地设置，而在阀元件的圆柱形的设计方案中，阀元件的第一开口的至少一个穿通孔和调整元件分别设置在圆柱体的相对置的端侧的区域中。

阀元件的设置在通过方向x、y展开的平面中的至少三个开口的穿通孔具有优选相同的以及在长度上恒定的直径，进而具有恒定的且同样大的流动横截面。

此外，阀元件的第一开口的至少一个穿通孔构成为具有在长度上恒定的直径。在此，第一开口的至少一个穿通孔的直径等于或小于阀元件的设置在通过方向x、y展开的平面中的开口的直径。

根据本发明的另一改进方案，壳体的接口的穿通开口具有基本上相同的以及在长度上恒定的直径，其中壳体的接口的穿通开口的直径分别大于阀元件的第一开口的至少一个穿通孔的直径，以及大于或等于阀元件的设置在通过方向x、y展开的平面中的开口的穿通孔的直径。

根据本发明的另一优选的设计方案，壳体的第一接口的穿通开口的流动横截面在阀元件贴靠在壳体上的区域中被覆盖为，使得与第一开口的至少一个穿通孔朝向阀元件的方向仅构成至少两个通流开口。在此，通流开口的整个流动横截面小于壳体的第一接口的穿通开口的流动横截面。

通流开口有利地分别具有圆形的流动横截面，尤其直径相同的圆形的流动横截面，并且其中点在阀元件的球形的设计方案中关于球壳的投影中点、或者在阀元件的圆柱形的设计方案中关于圆柱体的圆形端面的中点在共同的分度圆直径上设置。

通流开口的直径优选分别大于或等于阀元件的第一开口的穿通孔的直径。此外，通流开口的中点所设置于的分度圆直径优选对应于阀元件的第一开口的穿通孔所设置于的分度圆直径。在此，所述分度圆直径分别关于球的投影中点。

根据本发明的一个改进方案，第一通流开口和与第一通流开口相邻地设置的第二通流开口在阀元件的球形的设计方案中关于球壳的投影中点、或者在阀元件的圆柱形的设计方案中关于圆柱体的端面的中点以90°的角度设置。

在阀元件贴靠在壳体上的区域中，能够构成有至少三个通流开口，其中第一通流开口和与所述第一通流开口相邻地设置的第三通流开口在阀元件的球形的设计方案中关于球壳的投影中点、或者在阀元件的圆柱形的设计方案中关于圆柱体的端面的中点同样以90°的角度设置。因此，第二通流开口和第三通流开口相互以0°或180°的角度定向。

本发明的另一优点在于，在阀元件的球形的设计方案中，通流开口的对称轴线关于球壳的投影中点分别具有相同的斜率，使得通流开口的对称轴线在球壳的对称轴线上的共同的点处相交或者彼此平行地或者平行于球壳的对称轴线或圆柱体的对称轴线设置。

根据本发明的一个有利的设计方案，为了在阀元件贴靠在壳体上的区域中覆盖壳体的第一接口的穿通开口的流动横截面，构成具有至少两个通流开口的覆盖元件。覆盖元件优选固定在壳体中并且相对于壳体不可运动地设置。在此，覆盖元件能够形状配合地或材料配合地与壳体连接。此外，根据所述设备的设计方案，能够在覆盖元件和壳体之间设置有密封元件，尤其呈O形环的形式的密封元件，使得覆盖元件浮动地支承在壳体中。

在阀元件的球形的设计方案中，覆盖元件尤其构成为球壳的均匀的部段，或者在阀元件的圆柱形的设计方案中，覆盖元件尤其构成为分别优选具有恒定的壁厚的圆盘，并且在所述壳体内沿方向z设置在阀元件和壳体之间。在此，覆盖元件的球壳的内面的轮廓优选对应于球形的阀元件的外面的轮廓。此外，壳体优选具有用于集成地容纳覆盖元件的凹部。所述凹部相对应地构成为具有球壳的外面的轮廓，以完全匹配所述覆盖元件。

覆盖元件的旋转轴线和壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线尤其设置在共同的轴线上。

根据一个改进方案，阀元件经由连接元件与设置在壳体之外的调整元件连接。在此，壳体的第一接口的穿通开口的对称轴线和连接元件优选设置在共同的轴线上。

连接元件有利地构成为轴。在此，连接元件尤其设置为在第一端部上牢固地与调整元件连接，并且在远离第一端部构成的第二端部上通过一侧伸入到壳体中并且与阀元件连接。

调整元件优选构成为电调整马达，尤其构成为步进马达。

根据本发明的设备构成为高度集成的部件，尤其构成为制冷剂阀，特别构成为用于***制冷循环回路中的多路球阀，以执行多个尤其截止功能。在所述设备中组合了单个阀的多个功能。所述设备尤其能够实现，在壳体的全部三个接口处可彼此独立地允许或避免穿流，意即也同时完全关闭全部三个接口。

本发明的有利的设计方案能够实现设备用于调节流体在机动车的热系统、尤其热管理系统的制冷剂循环回路中的流量和分布的应用，用于对要输送给客舱的至少一个空气质量流以及传动系的至少一个部件进行空气调节。在此，热系统能够至少具有所述一个制冷剂循环回路以及至少一个冷却剂循环回路，以从制冷剂循环回路中吸收热量。所述设备那么用作为用于交通工具空气调节的自适应的多路制冷剂阀。

根据本发明的设备尤其作为具有多个可能的用于制冷剂的穿流路径的高可变性的制冷剂阀概括地具有多种优点：

–借助最小数量的部件能够将热系统的、尤其电池电驱动的或混合驱动的机动车的最大数量的热源和热沉在制冷剂侧彼此连接；

–在安装时减少的复杂度引起较小的故障和失效概率，这降低了预期的保修成本；

–重量最小化；

–通过省去连接管路和密封部位，制冷剂的泄漏最小化，由此减少终端客户在维修情况下的成本；以及

–保护环境和收集器和/或蓄电池体积的尺寸更小地设计，因为需要小的制冷剂初始填充量，由此用于交通工具制造商的成本最小化；

–在运行热系统时的最大效率；和

–最小的制造成本、维护成本和运行成本以及最小的所需的结构空间。

附图说明

本发明的其它细节、特征和优点从下面参照附图对实施例的描述中得出。附图示出：

图1示出由三个阀构成的连接装置作为流体循环回路、尤其是机动车的空调系统的制冷剂循环回路的局部；

图2示出用于调节流体在流体循环回路中的流量和分布的设备的示意图，所述设备尤其是用于机动车的热系统的制冷剂循环回路的阀；

图3a和3b示出图2中的设备的阀元件的第一实施方式的立体图以及剖视图；

图4示出具有根据图3a和3b的阀元件的图2中的设备；

图5a示出图3a和3b中的阀元件的第一实施方式与覆盖元件的第一实施方式的组合的立体图；

图5b示出图5a中的覆盖元件的俯视图；

图6a至6e示出图2中的设备的不同的接入变型方案，所述设备具有阀元件的第一实施方式与图5a中的覆盖元件的第一实施方式的组合；

图7a示出图2中的设备的阀元件的第二实施方式与覆盖元件的第二实施方式的组合的立体图；

图7b示出图7a中的阀元件的第二实施方式的剖视图；

图8a示出图7a中的覆盖元件的俯视图；以及

图8b示出图7a中的阀元件的侧视图；和

图9a至9e示出图2中的设备的不同的接入变型方案，所述设备具有阀元件的第二实施方式与图7a中的覆盖元件的第二实施方式的组合。

具体实施方式

在图1中示出由三个阀6、7、8构成的连接装置1作为流体循环回路、尤其是机动车的空调系统的制冷剂循环回路的局部。制冷剂循环回路能够构成具有至少一个压缩机和分别多个可作为蒸发器或冷凝器/气体冷却器运行的换热器，以借助制冷剂传递热量。在此，每个冷凝器/气体冷却器与阀、尤其是截止阀、例如磁阀相关联。制冷剂循环回路的部件经由连接管路彼此流体连接。

如果制冷剂在制冷剂循环回路的亚临界运行中、如在例如具有制冷剂R134a的制冷剂循环回路的亚临界运行中液化，或者在具有二氧化碳的特定的环境条件中液化，那么换热器称为冷凝器。热传递的一部分在恒定的温度下发生。在超临界运行时或在换热器中的超临界散热时，制冷剂的温度持续地下降。在该情况下，换热器也称为气体冷却器。超临界运行能够在例如具有制冷剂二氧化碳的制冷剂循环回路的特定的环境条件或运行方式下出现。

连接装置1具有连接部位2以及三个接口3、4、5。在连接部位2处，未示出的制冷剂循环回路的不同的流动路径的三个连接管路彼此连接。每个接口3、4、5与连接部位2耦联。在此，在连接部位2和第一接口3之间设有第一阀6，在连接部位2和第二接口4之间设有第二阀7，并且在连接部位2和第三接口5之间设有第三阀8。阀6、7、8优选构成为截止阀。

连接装置1能够在每个接口3、4、5处与例如作为蒸发器或冷凝器/气体冷却器运行的换热器、压缩器、流体储存器、尤其制冷剂收集器或蓄电池等连接。为了控制在制冷剂循环回路之内的制冷剂流，至少能够打开或关闭连接装置1的每个流动路径。

常规地，这种截止功能借助使用三个单独构成的截止阀来实现。在此，每个流动路径与应独立运行的阀相关联。每个阀构成用于执行仅一个功能，使得需要多个阀和连接管路。各个阀的功能根据本发明现在结合在一个设备中。

在其中使用这种设备的制冷剂循环回路能够借助任意的制冷剂、尤其R1234yf、R134a、R744、R404a、R600a、R290、R152a、R32以及其混合物运行。

从图2中得出一种用于调节流体在流体循环回路中的流量和分布的设备10的示意图，所述设备尤其是用于机动车的热系统的制冷剂循环回路的阀。设备10构成为用于执行多个功能的高度集成的制冷剂阀，以便尤其取代根据现有技术的至少三个阀，特别是截止阀，并且减少流体循环回路的部件的数量。

设备10具有优选方形的壳体11，所述壳体具有第一接口13、第二接口14以及第三接口15，所述接口根据功能和运行方式用作为制冷剂的入口或出口。用于作为与制冷剂循环回路的其他部件的连接管路的制冷剂管路的接口13、14、15分别经由穿通开口与壳体11的内部体积连接。在所述体积之内设置有阀元件12。接口13、14、15的穿通开口的对称轴线和阀元件12的旋转轴线具有共同的交点，阀元件12设置在所述交点处。

以阀块的形式构成的壳体11此外在接口13、14、15的区域中是封闭的。壳体11的外部形状构成为，使得确保功能，例如还有在系统内的具体布置并且能够在部件重量最小的情况下实现成本有效的批量生产。

球形的阀元件12经由设置在阀元件12的旋转轴线上的连接元件17与设置在壳体11之外的调整元件16连接。例如构成为轴或构成为调整杆的连接元件17在第一端部上与调整元件16牢固地连接。借助远离第一端部构成的第二端部，连接元件17设置成穿过壳体11的壁部伸入到壳体11中。调整元件16、也称为驱动元件例如构成为用于驱动连接元件17的调整马达。

第一接口13在驱动元件16的相对置的侧上设置在壳体11上，而第二接口14和第三接口15在相对置的并且偏离第一接口13的侧的侧上。第二接口14和第三接口15的穿通开口设置在共同的、沿方向y定向的轴线上，使得直线地构成的穿引部在两个接口14、15之间延伸。第一接口13的穿通开口和连接元件17也设置在共同的沿方向z定向的轴线上。接口13、14、15的穿通开口在通过方向y、z展开的平面中相互间T形地构成，其中穿通开口的对称轴线在阀元件12的中点处相交。方向x分别与方向y、z正交地定向。

从图3a和3b中以立体图以及贯穿大圆平面的剖视图得出图2中的设备10的阀元件12-1的第一实施方式。阀元件12-1具有四个构成为穿通孔的圆柱形开口18、19、20、21，所述阀元件的流动横截面构成为具有在开口18、19、20、21的长度之上恒定的直径。第一开口18的直径在此小于三个另外的开口19、20、21的直径，其中这三个另外的开口的直径优选具有相同的值。

第二开口19、第三开口20以及第四开口21的对称轴线和阀元件12-1的旋转轴线22在阀元件12-1的中央处具有共同的交点，其中所述对称轴线设置在通过方向x、y展开的中心面内进而分别与阀元件12-1的旋转轴线22正交地设置。在此，第二开口19和第四开口21相互间以0°或180°的角度设置，使得直线地构成的穿引部在两个开口19、21之间延伸。同样设置在中心面中的第三开口20与在第二开口19和第四开口21之间构成的穿引部正交地定向。借此，在第二开口19和第三开口20之间以及在第三开口20和第四开口21之间包围的角度分别为90°。

第一开口18的对称轴线平行于阀元件12-1的沿方向z伸展的旋转轴线22并且与阀元件12-1偏心地定向。在此，第一开口18的对称轴线和阀元件12-1的旋转轴线22彼此间隔开地设置成，使得第一开口18的对称轴线与在第二开口19和第四开口21之间构成的穿引部在大圆剖面中相交。与在第二开口19和第四开口21之间构成的穿引部正交地定向的第一开口18的对称轴线关于阀元件12-1的中点朝向第四开口21的方向错开。分别在第一开口18和第二开口19以及第四开口21之间包围的角度分别为90°。

阀元件12-1的第一开口18在如下侧上构成，所述侧与具有阀元件12-1与驱动元件16的未示出的连接元件17的连接部的侧相对置。

图4示出例如具有根据图3a和3b的阀元件12-1的图2中的设备10，球形的阀元件12、12-1、12-2根据图4在壳体11之内定向为，使得阀元件12-1的第一开口18的穿通孔和壳体11的第一接口13的穿通开口能够形成共同的穿流开口。阀元件12-1的第一开口18的对称轴线和壳体11的第一接口13的穿通开口彼此平行且错开地设置。

具有开口18、19、20、21的阀元件12-1在具有接口13、14、15以及相关的穿通开口的壳体11之内可运动地设置为，阻挡或释放用于制冷剂的穿流开口。在此，阀元件12、12-1的第二开口19、第三开口20和第四开口21在具有壳体11的第二接口14和第三接口15的平面中定向为，使得开口19、20、21能够根据需求和阀元件12、12-1在壳体11之内的位置与接口14、15连通。

壳体11的接口13、14、15的穿通开口的直径优选具有相同的值并且分别大于或等于阀元件12、12-1的第二至第四开口19、20、21的穿通孔的直径以及大于第一开口18的穿通孔的直径。

阀元件12-1还朝向壳体11以流体密封的方式密封，以便有针对性地提供用于制冷剂的入口和出口。设备10的各个部件的制造公差选择为，使得流体、尤其制冷剂仅能够流过具有穿通开口的接口13、14、15以及阀元件12、12-1的开口18、19、20、21，并且避免在阀元件12、12-1的表面和壳体11之间的不期望的旁路流动。

在图5a中示出图3a和3b中的阀元件12-1的第一实施方式与覆盖元件23-1的第一实施方式的组合的立体图。在图5b中示出图5a中的覆盖元件23-1的俯视图。

构成为球壳的具有恒定壁厚的均匀的部段的覆盖元件23-1，也称为挡板，在未示出的阀块或壳体11之内沿方向z设置在阀元件12-1下方进而设置在阀元件12-1和壳体11之间。在此，球壳的内面的轮廓对应于球形的阀元件12-1的外面的轮廓。此外，壳体11具有设置用于以集成的方式容纳覆盖元件23-1的凹部，所述凹部与球壳的外面的轮廓相对应，以完全匹配覆盖元件23-1。因此，凹部构成为具有球壳的外面的半径，而由壳体11包围的用于容纳阀元件12-1的体积构成为具有球壳的内面的半径。在此，壳体11的内面的轮廓也对应于球形的阀元件12-1的外面的轮廓。

在将覆盖元件23-1设置在壳体11的凹部内之后，由壳体11连同集成的覆盖元件23-1包围的用于容纳阀元件12-1的体积球形地构成并且整面地与阀元件12-1相对应。在此，阀元件12-1整面地由壳体11连同覆盖元件23-1包围。阀元件12-1整面地借助覆盖元件23-1贴靠在壳体11上。

覆盖元件23-1的旋转轴线和壳体11的第一接口13的穿通开口的对称轴线彼此同轴地或在沿方向z定向的共同的轴线上设置。在此，固定在壳体11中进而相对于壳体11不可运动的或例如经由在覆盖元件23-1和壳体11之间设置的、尤其呈O形环的形式的密封元件浮动地支承的覆盖元件23-1构成为至少部分地封闭第一接口13的在壳体11中构成的穿通开口。阀元件12-1在围绕旋转轴线22旋转时相对于覆盖元件23-1以及壳体11运动。

覆盖元件23-1具有三个圆形的通流开口24、25、26，所述通流开口分别构成为具有相同的直径并且以中点设置在关于球壳的投影中点的共同的分度圆直径上。在此，通流开口24、25、26的直径大于或等于阀元件12-1的第一开口18的穿通孔的直径。通流开口24、25、26的中点所设置于的分度圆直径对应于阀元件12-1的第一开口18的穿通孔关于旋转轴线22所设置于的分度圆直径。

第一通流开口24分别相对于相邻设置的第二通流开口25以及第三通流开口26关于球壳的投影中点具有夹角90°。在此，第二通流开口25和第三通流开口26以0°或180°的角度以及沿方向x彼此间隔开地设置。

通流开口24、25、26的对称轴线关于球壳的投影中点分别具有相同的斜率，使得通流开口24、25、26的对称轴线根据覆盖元件23-1的旋转样式在球壳的对称轴线上的共同点处相交，或者通流开口24、25、26的对称轴线彼此平行地并且平行于球壳的对称轴线设置。

从图6a至6e中得出图2中的设备10的不同的连线变型方案，所述设备具有阀元件12-1的第一实施方式与图5a中的覆盖元件23-1的第一实施方式的组合，所述连线变型方案能够通过阀元件12-1围绕旋转轴线22在壳体11之内和相对于壳体11旋转来设定。借助具有开口18、19、20、21的阀元件12-1在具有接口13、14、15以及相关的穿通开口的壳体11内沿转动方向27转动，打开或关闭预定的穿流开口，进而打开或关闭用于制冷剂穿过制冷剂循环回路的流动路径。

在图6a中示出在壳体11的接口13、14、15分别打开的情况下的设备10的连线中，阀元件12-1在转动角为0°的初始位置中的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第四开口21的对称轴线以及第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第二开口19的对称轴线分别彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13也是打开的，因为阀元件12-1关于覆盖元件23-1设置为，使得覆盖元件23-1的第一通流开口24和阀元件12-1的第一开口18彼此同轴地或者彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18、穿过第二出口14和第四开口21以及穿过第三出口15和第二开口19的穿流开口，其中壳体11的所有出口13、14、15彼此流体连接。

图6b示出在第一接口13和第二接口14打开以及第三接口15关闭的情况下的设备10的连线中，阀元件12-1从根据图6a的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22转动90°之后的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第三开口20的对称轴线彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是打开的，因为阀元件12-1关于覆盖元件23-1设置为，使得覆盖元件23-1的第三通流开口26和阀元件12-1的第一开口18彼此同轴地或者彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18以及穿过第二出口14和第三开口20的穿流开口，其中壳体11的第一出口13和第二出口14彼此流体连接。

在图6c中示出在第一接口13关闭以及第二接口14打开并且第三接口15打开的情况下的设备10的连线中，阀元件12-1从根据图6b的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22继续转动90°之后的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第二开口19的对称轴线以及第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第四开口21的对称轴线分别彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是关闭的，因为阀元件12-1关于覆盖元件23-1设置为，使得阀元件12-1的第一开口18由覆盖元件23-1完全覆盖。因此，分别提供穿过第二出口14和第二开口19以及穿过第三出口15和第四开口21的穿流开口，其中壳体11的第二出口14和第三出口15彼此流体连接。

从图6d中得出在第一接口13和第三接口15打开以及第二接口14关闭的情况下的设备10的连线中，阀元件12-1从根据图6c的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22继续转动90°之后的姿态。第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第三开口20的对称轴线彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是打开的，因为阀元件12-1关于覆盖元件23-1设置为，使得覆盖元件23-1的第二通流开口25和阀元件12-1的第一开口18彼此同轴地或彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18以及穿过第三出口15和第三开口20的穿流开口，其中壳体11的第一出口13和第三出口15彼此流体连接。

图6e示出在壳体11的接口13、14、15分别关闭的情况下设备10的连线中，阀元件12-1从根据图6b的姿态起，在根据图6b和6c的姿态之间在沿转动方向27围绕旋转轴线22转动小于90°、尤其在40°至60°的范围中的角度之后的中间姿态。壳体11的接口14、15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的开口19、20、21的对称轴线分别彼此不同轴地定向。此外，壳体11的第一接口13是关闭的，因为阀元件12-1关于覆盖元件23-1设置为，使得阀元件12-1的第一开口18由覆盖元件23-1完全覆盖。覆盖元件23-1的通流开口24、25、26都不与阀元件12-1的第一开口18同轴地或者都不与阀元件12-1的第一开口18相对应地定向。因为壳体11的接口14、15的穿通开口都不与阀元件12-1的开口19、20、21的穿通孔相关联，并且接口14、15的穿通开口的流动横截面以及开口19、20、21的穿通孔的流动横截面不重叠，所以没有构成穿流开口。此外，壳体11的第一接口13的流动横截面以及穿流开口24、25、26的流动横截面设置为不重叠进而不构成穿流开口。

在图7a和7b中根据图7a示出图2或图4中的设备10的阀元件12-2的第二实施方式与覆盖元件23-2的第二实施方式的组合的立体图，以及根据图7b示出贯穿大圆平面的剖视图。在图8a中从上方示出图7a中的覆盖元件23-2的俯视图，而从图8b中得出阀元件12-2的从下方的俯视图。

阀元件12-2具有五个构成为穿通孔的圆柱形的开口18a、18b、19、20、21，其流动横截面构成为具有在开口18a、18b、19、20、21的长度之上恒定的直径。在图3a和3b中的阀元件12-1的第一实施方式以及阀元件12-2的第二实施方式之间的主要区别在于构成第一开口18的附加的穿通孔，使得阀元件12-2具有第一开口18的第一穿通孔18a和第二穿通孔18b。

第一开口18的穿通孔18a、18b的直径是相同的并且分别小于三个另外的开口19、20、21的直径，其中其直径优选具有相同的值。

第一开口18的穿通孔18a、18b的对称轴线在关于阀元件12-2的沿方向z伸展的旋转轴线22的共同的分度圆直径上以90°的角度彼此错开地设置，并且彼此平行地以及平行于旋转轴线22以及相对于阀元件12-2偏心地定向。在此，第一开口18的穿通孔18a、18b的对称轴线和阀元件12-2的旋转轴线22分别彼此间隔开地设置成，使得第一开口18的穿通孔18a的对称轴线与在第二开口19和第四开口21之间构成的穿引部的对称轴线在大圆剖面中相交，并且第一开口18的第二穿通孔18b的对称轴线与第三开口20的穿通孔的对称轴线在大圆剖面中相交。第一开口18的与在第二开口19和第四开口21之间构成的穿引部正交地定向的第一穿通孔18a关于阀元件12-2的中点朝向第四开口21的方向错开，而第一开口18的第二穿通孔18b的对称轴线关于阀元件12-2的中点朝向第三开口20的方向错开。

阀元件12-2的第一开口18的穿通孔18a、18b设置在阀元件12-2的与驱动元件16的未示出的连接元件17相对置的侧上。球形的阀元件12-2在未示出的壳体11内定向为，使得阀元件12-2的第一开口18的穿通孔18a、18b和壳体11的第一接口13的穿通开口能够分别形成共同的穿流开口。阀元件12-2的第一开口18的穿通孔18a、18b的对称轴线和壳体11的第一接口13的穿通开口的对称轴线分别彼此平行地且错开地设置。

覆盖元件23-2的构成为球壳的具有恒定的壁厚的均匀的部段的第二实施方式在未示出的阀块或壳体11之内沿方向z设置在阀元件12-2下方进而设置在阀元件12-2和壳体11之间。在图5a和5b中的覆盖元件23-1的第一实施方式以及覆盖元件23-2的第二实施方式之间的主要区别在于构成通流开口24、25。覆盖元件23-2的第二实施方式构成为不具有第三通流开口26。在此，第一通流开口24和第二通流开口25与覆盖元件23-1的第一实施方式相同地设置。因此，第一通流开口24相对于第二通流开口25关于球壳的投影中点具有90°的夹角。

在阀元件12-2处于具有阀元件12-2在壳体11内为0°的转动角的初始位置中的姿态中，阀元件12-2的第一开口18的穿通孔18a、18b与覆盖元件23-2的通流开口24、25完全重叠地设置。在此，第一开口18的第一穿通孔18a与第一通流开口24重合，并且第一开口18的第二穿通孔18b与第二通流开口25重合。

从图9a至9e中得出图2中的设备10的不同的连线变型方案，所述设备具有阀元件12-2的第二实施方式与图7a中的覆盖元件23-2的第二实施方式的组合，所述连线变型方案能够通过阀元件12-2围绕旋转轴线22在壳体11之内和相对于壳体11旋转来设定。借助具有开口18、19、20、21、特别也具有第一开口18的穿通孔18a、18b的阀元件12-2在具有接口13、14、15以及相关的穿通开口的壳体11内沿转动方向27转动，类似于阀元件12-1与覆盖元件23-1的组合，打开或关闭预定的穿流开口，进而打开或关闭用于制冷剂穿过制冷剂循环回路的流动路径。

在图9a中示出在壳体11的接口13、14、15分别打开的情况下的设备10的连线中，阀元件12-2在转动角为0°的初始位置中的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-1的第四开口21的对称轴线以及第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的第二开口19的对称轴线分别彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13也是打开的，因为阀元件12-2关于覆盖元件23-2设置为，使得覆盖元件23-2的第一通流开口24和阀元件12-2的第一开口18的第一穿通孔18a以及覆盖元件23-2的第二通流开口25和阀元件12-2的第一开口18的第二穿通孔18b彼此同轴地或者彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18的穿通孔18a、18b、穿过第二出口14和第四开口21以及穿过第三出口15和第二开口19的穿流开口，其中壳体11的所有出口13、14、15彼此流体连接。

图9b示出在第一接口13和第二接口14打开以及第三接口15关闭的情况下的设备10的连线中，阀元件12-2从根据图9a的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22转动90°之后的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的第三开口20的对称轴线彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是打开的，因为阀元件12-2关于覆盖元件23-2设置为，使得覆盖元件23-2的第一通流开口24和阀元件12-2的第一开口18的第二穿通孔18b彼此同轴地或者彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18的第二穿通孔18b以及穿过第二出口14和第三开口20的穿流开口，其中壳体11的第一出口13和第二出口14彼此流体连接。

在图9c中示出在第一接口13关闭以及第二接口14打开并且第三接口15打开的情况下的设备10的连线中，阀元件12-2从根据图9b的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22继续转动90°之后的姿态。第二接口14的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的第二开口19的对称轴线以及第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的第四开口21的对称轴线分别彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是关闭的，因为阀元件12-2关于覆盖元件23-2设置为，使得阀元件12-2的第一开口18的穿通孔18a、18b由覆盖元件23-2分别完全覆盖。因此，分别提供穿过第二出口14和第二开口19以及穿过第三出口15和第四开口21的穿流开口，其中壳体11的第二出口14和第三出口15彼此流体连接。

从图9d中得出在第一接口13和第三接口15打开以及第二接口14关闭的情况下的设备10的连线中，阀元件12-2从根据图9c的姿态起在沿转动方向27围绕旋转轴线22继续转动90°之后的姿态。第三接口15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的第三开口20的对称轴线彼此同轴地定向。壳体11的第一接口13是打开的，因为阀元件12-2关于覆盖元件23-2设置为，使得覆盖元件23-2的第二通流开口25和阀元件12-2的第一开口18的第一穿通孔18a彼此同轴地或彼此相对应地定向。因此，分别提供穿过第一出口13和第一开口18的第一穿通孔18a以及穿过第三出口15和第三开口20的穿流开口，其中壳体11的第一出口13和第三出口15彼此流体连接。

图9e示出在第一接口13至少部分打开以及第二接口14关闭并且第三接口15关闭的情况下的设备10的连线中，阀元件12-2从根据图6c的姿态起在根据图6c和6d的姿态之间在沿转动方向27围绕旋转轴线22转动小于90°、尤其在35°至55°的范围中、尤其为45°的角度之后的中间姿态。壳体11的接口14、15的穿通开口的对称轴线和阀元件12-2的开口19、20、21的对称轴线分别彼此不同轴地定向。此外，接口14、15的穿通开口的相应的流动横截面以及开口19、20、21的穿通孔的相应的流动横截面不重叠。仅壳体11的第一接口13是打开的，因为阀元件12-2关于覆盖元件23-2设置为，使得阀元件12-2的第一开口18a的穿通孔的流动横截面和覆盖元件23-2的第二通流开口25的流动横截面至少部分重叠地设置。

因为然而壳体11的接口13、14、15的三个穿通开口中的至少两个穿通开口不与阀元件12-2的开口18、19、20、21的穿通孔相关联，并且接口14、15的穿通开口的流动横截面以及开口19、20、21的穿通孔的流动横截面不重叠，没有构成穿流开口。

根据一个替选的没有示出的实施方式，阀元件圆柱形地构成。在此，壳体的设置在通过方向x、y展开的平面中的第二和第三接口与阀元件的设置在圆柱的侧表面上的第二、第三和第四开口相对应，而阀元件的与壳体的沿方向z定向的第一接口相对应的至少一个第一开口设置在圆柱的端侧上。设备的驱动元件在与第一接口以及阀元件的至少一个第一开口相对置的侧上设置在壳体上以及设置在圆柱形的阀元件的相对置的端侧上。圆柱形的阀元件能够具有与球形的阀元件相同的直径。

属于阀元件的覆盖元件为了与圆柱的平坦的端侧相对应而构成为具有平坦的表面的盘，并且以贴靠在圆柱的端侧上的方式集成地设置在壳体中。

附图标记列表：

1 流体循环回路的连接装置

2 连接部位

3 第一接口

4 第二接口

5 第三接口

6 第一阀

7 第二阀

8 第三阀

10 设备

11 壳体

12、12-1、12-2 阀元件

13 壳体11的第一接口

14 壳体11的第二接口

15 壳体11的第三接口

16 阀元件12的调整元件，驱动元件

17 驱动元件16的连接元件

18 阀元件12-1的第一开口

18a 阀元件12-2的第一开口的第一穿通孔

18b 阀元件12-2的第一开口的第二穿通孔

19 阀元件12-1的第二开口

20 阀元件12-1的第三开口

21 阀元件12-1的第四开口

22 阀元件12-1的旋转轴线

23-1、23-2 覆盖元件

24 覆盖元件23-1、23-2的第一通流开口

25 覆盖元件23-1、23-2的第二通流开口

26 覆盖元件23-1的第三通流开口

27 阀元件的转动方向

x、y、z 方向