电动机式膨胀阀和制冷回路的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于制冷回路的电动机式膨胀阀，所述膨胀阀用于使两相制冷剂膨胀。此外，本发明涉及一种配备有这样的膨胀阀的制冷回路。

背景技术：

1、根据本类属的电动机式膨胀阀例如由wo 2020/221784 a1已知，并且包括液压法兰、壳体、阀体单元和电动机。液压法兰用于将膨胀阀接入到制冷回路中，其中，液压法兰具有用于引导制冷剂的制冷剂路径和构造在制冷剂路径中的通流开口，该通流开口能够被制冷剂穿流。壳体紧固在液压法兰上。阀体单元用于控制构造在液压法兰中的通流开口。电动机用于轴向调整阀体单元。为此，电动机具有定子，该定子抗扭转地布置在壳体中并且具有至少一个定子线圈。此外，电动机具有转子，该转子与定子同心地以围绕旋转轴线能够转动的方式支承在壳体中并且该转子具有柱形磁体组件，所述磁体组件具有至少一个永磁体。此外，电动机配备有间隙管，该间隙管与旋转轴线同心地布置在壳体中且抗扭转地在径向上布置在转子与定子之间。间隙管在第一轴向端部上借助轴承衬套封闭，该轴承衬套插入到壳体开口中，该壳体开口与旋转轴线同心地构造在壳体上，并且该轴承衬套具有衬套开口，该衬套开口与旋转轴线同心地布置。该间隙管在第二轴向端部上借助间隙管底部封闭。阀体单元与旋转轴线同心地贯穿衬套开口，并且具有针体。在已知的膨胀阀中，针体控制通流开口的能够被穿流的横截面。在这方面，已知的膨胀阀单阶段式构型。在已知的膨胀阀中，设置有引导衬套，该引导衬套与轴承衬套抗扭转地连接并且该引导衬套与旋转轴线同轴地具有引导开口，该引导开口用于引导针体。为此，针体贯穿该引导开口。在已知的膨胀阀中，转子此外具有转子轴，该转子轴与磁体组件抗扭转地连接并且该转子轴在端侧具有盲孔开口。针体借助背离通流开口的端部区段以在轴向上能够调整的方式布置在该盲孔开口中，并且借助预张紧弹簧抵靠构造在转子轴上的携动环预张紧。转子轴具有外螺纹，该外螺纹与构造在引导衬套上的内螺纹这样共同作用，使得转子的旋转同时引起转子的轴向调整，其中，转子携动与其耦合的针体。

2、由wo 2022/184288 a1已知另一种电动机式膨胀阀，其中，转子轴具有外螺纹，该外螺纹与构造在携动体上的内螺纹共同作用。携动体在引导衬套中以在轴向上能够调整的方式且抗扭转地布置，并且与阀体单元连接，用于轴向力传递。阀体单元具有柱形栓塞体，该栓塞体以在轴向上能够调整的方式支承在液压法兰上并且具有用于控制通流开口的控制轮廓。栓塞体在控制轮廓中具有栓塞开口。针体以在轴向上能够调整的方式支承在栓塞体中，并且控制栓塞开口。在针体与栓塞体之间构型有携动轮廓，该携动轮廓从针体的预确定的打开行程开始携动栓塞体。由转子轴在轴向上驱动的携动体与针体耦合，用于轴向的力传递。该已知的膨胀阀通过针体和栓塞体构型为两阶段式膨胀阀。

3、由jp 2007 024 186 a已知另一种两阶段式膨胀阀。在那里，栓塞体也以在轴向上能够调整的方式支承在液压法兰上，并且针体以在轴向上能够调整的方式支承在栓塞体上并且经由携动轮廓与该栓塞体耦合。在该已知的膨胀阀中，转子具有转子套筒，该转子套筒与磁体组件抗扭转地连接，并且该转子套筒与螺纹套筒抗扭转地连接。螺纹套筒具有内螺纹，该内螺纹与构造在螺纹管上的外螺纹共同作用，该螺纹管与轴承衬套抗扭转地连接。针体延伸通过螺纹管，并且与转子连接，用于轴向的力传递。

技术实现思路

1、本发明处理如下问题：为上文描述的类型的膨胀阀或为配备有该膨胀阀的制冷回路提供一种改进的或者至少一种不同的实施方式，该实施方式的突出之处尤其在于紧凑的结构形式和/或成本有利的可制造性和/或容易适配于不同使用条件。

2、根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。一般化的实施方式是从属权利要求的主题。

3、本发明基于如下基本构思：将阀体单元与转子之间的驱动耦合这样集成到转子中，使得在转子旋转时该阀体单元相对于转子在轴向上直接被调整(verstellen)。在此，不需要转子部件的轴向调整装置，因此，电动机可以在轴向上紧凑地构造。此外，通过构成整体的结构形式能够减少机械损耗，使得电动机可以提供更多驱动功率和/或可以设计得较小。

4、具体而言，本发明提出，给转子配备转子套筒，该转子套筒与旋转轴线同心地布置在磁体组件中，该转子套筒与磁体组件抗扭转地且在轴向上固定地连接并且该转子套筒具有内螺纹。阀体单元配备有驱动杆，该驱动杆在轴向上延伸直到转子套筒中，并且该驱动杆在转子套筒的区域中具有外螺纹，该外螺纹与转子套筒的内螺纹接合。驱动杆延伸通过衬套开口，并且具有针体，和/或与针体抗扭转地且在轴向上固定地连接。在轴承衬套与驱动杆之间这样构造有抗扭转的轴向引导装置，使得阀体单元在转子转动的情况下是抗扭转的并且在轴向上被调整(sich axial verstellt)。

5、根据一种有利的实施方式，抗扭转的轴向引导装置通过衬套开口的内轮廓和驱动杆的与内轮廓互补的外轮廓在轴承衬套的区域中形成，该内轮廓具有非圆形的横截面。这种类型的抗扭转的轴向引导装置能够特别容易且因此成本有利地实现。

6、符合目的地，转子套筒在轴向上支撑在轴承衬套上并且以能够转动的方式支承在该轴承衬套上。由此，轴承衬套获得附加功能，因为其直接支撑并且支承转子套筒。

7、根据一种有利的实施方式，转子套筒与轴承衬套之间的直接轴向接触部可以构型为轴向滑动轴承。附加地或者替代地，转子套筒与轴承衬套之间的直接径向接触部可以构型为径向滑动轴承。这种类型的滑动轴承构造得极其紧凑，这支持膨胀阀的紧凑的构造方式。

8、在另一种实施方式中，转子套筒可以以能够转动的方式支承在间隙管底部上。由此，间隙管获得附加功能，因为其可以用于以能够转动的方式支承转子。

9、在另一种有利的实施方式中，转子套筒与间隙管底部之间的直接径向接触部可以构型为径向滑动轴承。在此，也支持紧凑的结构形式。

10、根据另一种实施方式，在转子套筒中可以布置有转子弹簧，该转子弹簧在轴向上支撑在间隙管底部上和驱动杆上，并且该转子弹簧以远离间隙管底部指向的方式在轴向上预张紧驱动杆。将转子弹簧安装在转子套筒中，支持紧凑的结构形式。借助转子弹簧能够消除转子套筒与驱动杆之间的轴向间隙，这在控制通流开口时改进膨胀阀的精度。

11、符合目的地，在转子套筒与间隙管底部之间可以构造有轴向间隙。由此可以避免转子在间隙管中卡住。尤其是，由此能够实现转子以在轴向上游移的方式支承在间隙管中，其中，转子弹簧抵靠轴承衬套预张紧转子。在此，转子通过转子套筒和磁体组件形成。

12、在另一种实施方式中，转子套筒可以具有套筒螺纹区段和套筒引导区段，内螺纹构造在所述套筒螺纹区段中，所述套筒引导区段在背离轴承衬套的侧上与套筒螺纹区段邻接。驱动杆可以具有杆螺纹区段和杆引导区段，外螺纹位于所述杆螺纹区段中，所述杆引导区段在轴向上接合到套筒引导区段中，其中，在径向上在杆引导区段与套筒引导区段之间构造有环形间隙或者径向滑动轴承。由此实现转子套筒与驱动杆之间的可靠的驱动耦合。杆螺纹区段可以构型得在轴向上明显比套筒螺纹区段短。

13、磁体组件可以借助至少一个滚花连接部与转子套筒抗扭转地连接。符合目的地，可以设置有两个滚花连接部，所述滚花连接部分别位于磁体组件的轴向端部区段上。在轴向上在这些滚花连接部之间，可以在磁体组件与转子套筒之间构造环形径向间隙。由此简化转子的装配。

14、在最简单的情况下，磁体组件由唯一的永磁体组成，该永磁体具有正磁极并且相反对置地具有负磁极。同样地，也可以设置有多个永磁体，所述永磁体在周向方向上交替并且与此相应地构造多个正磁极和多个负磁极，所述正磁极和所述负磁极在周向方向上交替。

15、根据一种有利的实施方式，阀体单元可以具有用于控制通流开口的栓塞体，该栓塞体以在轴向上能够调整的方式布置在针体上，并且该栓塞体具有栓塞开口。针体具有与栓塞开口同轴地定向的针尖，该针尖用于控制栓塞开口的能够被制冷剂穿流的横截面。在此，栓塞开口具有明显比通流开口小的开口横截面。由此，膨胀阀配置为两阶段式膨胀阀。

16、栓塞体和针体能够相对较简单地适配于不同使用条件。因此，现在为了针对不同使用条件设置膨胀阀，只需要相对成本有利地适配栓塞体和/或针体，而膨胀阀可以以在其他方面不改变的方式使用。

17、根据一种有利的实施方式，液压法兰可以具有阀开口，该阀开口通向通流开口，并且该阀开口被壳体覆盖。阀体单元借助针体且借助栓塞体在轴向上伸入到该阀开口中。此外，在该阀开口中布置有关闭压缩弹簧，该关闭压缩弹簧在轴向上支撑在栓塞体上并且直接或者间接地在轴向上支撑在壳体上，并且该关闭压缩弹簧以远离壳体指向的方式在轴向上预张紧栓塞体。尤其是关闭压缩弹簧在阀开口中的定位导致简单的构造，该简单的构造此外支持紧凑的结构形式。

18、在此，如下实施方式是特别有利的：在该实施方式中，栓塞体在通流开口之外不与液压法兰接触。尤其是，在此，省去在液压法兰上对栓塞体的轴向引导或支承。这简化构造并且降低制造成本。

19、在另一种实施方式中，关闭压缩弹簧可以在轴向上布置在栓塞体与轴承衬套之间，其中，关闭压缩弹簧在轴向上支撑在轴承衬套和栓塞体上。由此，关闭压缩弹簧产生以远离轴承衬套指向的方式在轴向上对栓塞体的预张紧。尤其是，关闭压缩弹簧可以因此抵靠阀座预张紧栓塞体，该阀座圈围(einfassen)通流开口。

20、根据另一种有利的实施方式，针体可以具有环形凸缘，该环形凸缘在膨胀阀的关闭位态中在轴向上贴靠在栓塞体上并且覆盖并封闭栓塞开口。因此，针尖可以直接在环形凸缘上具有外横截面，该外横截面小于栓塞开口的内横截面。因此，在将环形凸缘从栓塞体上抬起时，直接释放栓塞开口中的能够被穿流的横截面。因此，膨胀阀非常精确地做出反应，并且只需要相对较小的轴向力来抬起针体。这支持紧凑的结构形式。

21、在另一种实施方式中，栓塞体可以具有栓塞底部和多个抓紧臂，该栓塞底部具有栓塞开口，所述抓紧臂在轴向上从栓塞底部上凸出，所述抓紧臂借助径向向内凸出的卡锁鼻部在轴向上围住(umgreifen)环形凸缘，使得在对阀体单元进行使该阀体单元进入到壳体中的轴向调整时，针体从阀体单元的预确定的切换行程开始经由环形凸缘携动(mitnehmen)栓塞体并且由此在轴向上调整该栓塞体。尤其是，由此将栓塞体从圈围通流开口的阀座上抬起，使得整个通流开口被打开。

22、如下实施方式是有利的：在所述实施方式中，抓紧臂在周向方向上以分布的方式布置在栓塞底部上，使得在相邻的抓紧臂之间构造有能够被制冷剂穿流的空隙。因此，制冷剂也可以到达栓塞开口。

23、符合目的地，抓紧臂可以在其远离栓塞底部的端部上在径向外部分别构造台阶，凸出部以远离栓塞底部指向的方式在轴向上从该台阶上凸出。符合目的地，关闭压缩弹簧可以如此配置，使得其在轴向上支撑在台阶上并且在径向内部支撑在凸出部上。在抓紧臂在径向上为弹簧弹性的情况下，关闭压缩弹簧在栓塞体上形成对抓紧臂的形状锁合的固定，以防抓紧臂径向向外弹性变形。

24、符合目的地，栓塞体可以以能够夹到针体上的方式构型，并且可以已夹到针体上。这可以例如通过在径向上弹簧弹性的抓紧臂实现，所述抓紧臂为此可以在周向方向上彼此间隔开或者松动地彼此贴靠。然后，栓塞体能够在轴向上夹到针体上，其中，抓紧臂通过环形凸缘在径向上被彼此推开(auseinandergetrieben)，直到所述抓紧臂借助卡锁鼻部钩住/卡接/从后方接合(hinter greifen)环形凸缘并且再次回弹到其初始位置中。栓塞体可以例如由塑料制成。

25、根据本发明的制冷回路设置为用于引导两相制冷剂，该制冷回路包括用于蒸发制冷剂的蒸发器、用于冷凝制冷剂的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂的压缩器以及上文描述的类型的膨胀阀。在此，液压法兰在压缩器与蒸发器之间被这样接入到制冷回路中，使得在制冷回路运行时，制冷剂通过液压法兰的制冷剂路径并且通过液压法兰中的通流开口流动，该通流开口可以借助膨胀阀控制。

26、由从属权利要求、绘图和与此有关的根据绘图的附图描述得到本发明的其他重要特征和优点。

27、显而易见的是，上文提到的和下文待阐述的特征不仅可以按相应给出的组合使用，还可以按其他的组合来使用或者独立使用，而不脱离本发明的通过权利要求限定的框架。上级单元(例如装置、设备或者组件)的上文提到的和下文仍待提到的独立标记的组成部分可以形成该单元的独立的构件或部件或者可以是该单元的构成整体地的区域或区段，即使这在附图中以别的方式示出。