JPH0254465B2 - - Google Patents

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JPH0254465B2
JPH0254465B2 JP60016762A JP1676285A JPH0254465B2 JP H0254465 B2 JPH0254465 B2 JP H0254465B2 JP 60016762 A JP60016762 A JP 60016762A JP 1676285 A JP1676285 A JP 1676285A JP H0254465 B2 JPH0254465 B2 JP H0254465B2
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JP
Japan
Prior art keywords
slide valve
valve
switching
port
balance port
Prior art date
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Application number
JP60016762A
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English (en)
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JPS61175378A (ja
Inventor
Shoichi Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP60016762A priority Critical patent/JPS61175378A/ja
Publication of JPS61175378A publication Critical patent/JPS61175378A/ja
Publication of JPH0254465B2 publication Critical patent/JPH0254465B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の流
路の切換えに用いられる四方弁装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ヒートポンプ式空気調和装置において、冷房、
暖房および除湿運転の切換えに用いている四方弁
装置には種々の構造のものがあるが、本出願人は
既に、小形で軽量であるとともに、動作が確実な
四方弁装置をたとえば特願昭59−159681号として
出願している。この四方弁装置は、第10図に示
すように構成されている。すなわち、1は圧縮
機、2は四方弁装置、3は室外側熱交換器、4は
キヤピラリチユーブ、5は室内側熱交換器であ
る。そして、前記四方弁装置2の弁本体6には第
1のポート7と3つの切換えポート8a,8b,
8cが並設されている。そして、第1のポート7
は前記圧縮機1の吐出側に接続されている。さら
に、切換えポート8aは室内側熱交換器6に、8
bは圧縮機1の吸込み側に、8cは室外側熱交換
器3にそれぞれ接続されている。また、前記弁本
体6内には前記切換えポート8a,8b,8cの
うち隣接する2つの切換えポートを連通するスラ
イド弁9がスライド自在に設けられている。さら
に、このスライド弁9は中途部にバネ10を介在
した連結ロツド11を介してプランジヤ12に連
結されている。そして、このプランジヤ12は電
磁コイル13に内装され、ソレノイド14を構成
している。さらに、前記連結ロツド11の中途部
には復帰スプリング15が設けられ、ソレノイド
14の吸引力に対して逆方向にプランジヤ12を
付勢している。また、前記スライド弁9にはその
内外を連通するバランスポート16が設けられ、
このバランスポート16はポートの切換え動作の
前段で開放されるパイロツト弁17が設けられて
いる。
しかして、暖房運転時にはソレノイド14を
ONして励磁することによつてプランジヤ12が
吸引され、スライド弁9は実線で示すように、第
1のポート7と切換えポート8aとが連通すると
ともに、切換えポート8bと8cが連通する。ま
た、冷房運転時にはソレノイド14をOFFする
ことによつて復帰スプリング15の付勢力によつ
てスライド弁9が前進して破線で示すように第1
のポート7と切換えポート8cとを連通するとと
もに、切換えポート8aと8bとを連通する。し
たがつて、ソレノイド14をON、OFFすること
によつてスライド弁9を前進、後退することがで
き、流路の切換えができるが、復帰スプリング1
5が必要のため、その分ソレノイド14の吸引力
が必要となり、ソレノイド14が大形化するとと
もに、暖房運転時には復帰スプリング15の復元
力に抗してスライド弁9を保持するためにソレノ
イド14に常時通電する必要がある。本出願人
は、実願昭59−130681号としても前述のような復
帰スプリングを廃止した電磁弁を出願している。
これは第11図に示すように、直流パルス電圧が
印加される電磁コイル18と永久磁石からなるプ
ランジヤ19とによつて駆動機構が構成され、こ
のプランジヤ19に切換えポート8a,8b,8
cの通路を切換えるスライド弁9が設けられてい
る。これによれば前記電磁コイル18に印加する
パルスの極性を変えるだけでスライド弁9を前
進、後退することができるが、スライド弁9の内
外の圧力差が大きく大きな駆動力を必要とする。
〔発明の目的〕
この発明は、前記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、スライド弁を駆動
する駆動機構によつて圧力バランスを強制的に行
なわせることができるとともに、スライド弁をス
ライドして流路の切換えができ、消費電力の低減
と装置の小形化を図ることができる四方弁装置を
提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、前記目的を達成するために、弁本
体と、この弁本体に1列に並設された1つの流入
ポートと3つの切換えポートと、前記弁本体にス
ライド自在に設けられ前記3つの切換えポートの
うち隣接する2つの切換えポートを連通させるス
ライド弁と、このスライド弁に設けられその内外
を連通するバランスポートと、前記スライド弁に
設けられその移動方向にスライド自在で前記バラ
ンスポートを開閉するパイロツト弁を有する連動
部材と、この連動部材に連動し前記スライド弁を
駆動する駆動機構とから四方弁装置を構成する。
そして、前記駆動機構を、流路の切換え時に直
流パルス電圧が複数回印加される電磁コイルと、
この電磁コイルに印加される異なる極性によつて
正逆反転され吸引反発される永久磁石とからなる
プランジヤとによつて構成し、前記パイロツト弁
によるバランスポートの開閉とスライド弁による
切換えポートの切換えに時間差を持たせ、流路の
切換え動作を確実に行うようにしたことにある。
〔発明の実施例〕
以下、この発明を図面に示す一実施例に基づい
て説明する。
第1図乃至第3図中、21は筒状に構成された
弁本体で、この長手方向に沿う底部には第1のポ
ート22と3つの切換えポート23a,23b,
23cが設けられている。そして、これらポート
は第10図と同様にヒートポンプ式空気調和装置
のサイクルに接続されている。さらに、前記切換
えポート23a,23b,23cの開口部には弁
本体21と一体にバブルシート24が設けられ、
このバブルシート24にはスライド弁25がスラ
イド自在に設けられている。このスライド弁25
は、3つ並んだ切換えポート23a,23b,2
3cのうち隣接する2つの切換えポートを連通す
る凹部26を有しており、前進時に第1のポート
22と切換えポート23cとを連通するととも
に、切換えポート23aと23bとを連通し、後
退時に第1のポート22と切換えポート23aと
を連通するとともに、切換えポート23bと23
cを連通するようになつている。また、スライド
弁25の上面には弁の内外を連通する差圧ポート
27とバランスポート28が隣接して設けられて
いる。さらに、スライド弁25の上部にはその長
手方向に亙つてブラケツト29が嵌合している。
このブラケツト29は板体をコ字状に折曲するこ
とによつて構成され、スライド弁25に対して前
後方向にスライドできるように嵌合している。そ
して、このブラケツト29の下面には前記差圧ポ
ート27、バランスポート28に対向してこれを
開閉するパイロツト弁30が一体に設けられてい
る。さらに、このブラケツト29の後方の折曲部
29aとスライド弁25の後端部との間にはスプ
リング31が介装され、ブラケツト29をスライ
ド弁25に対して後方、つまりパイロツト弁30
によつて前記差圧ポート27およびバランスポー
ト28を閉塞する方向に付勢している。また、前
記ブラケツト29の折曲部29aは前記スライド
弁25を駆動する駆動機構32と連結されてい
る。この駆動機構32は前記弁本体21の端部に
設けられた固定磁極33を有する直流形の電磁コ
イル34と、この電磁コイル34に内装された永
久磁石からなるプランジヤ35とから構成されて
いる。そして、このプランジヤ35の一方の磁極
Nが前記固定磁極33に対向しているとともに、
先端部は前記ブラケツト29の折曲部29aに連
結されている。そして、前記電磁コイル34には
正パルス、負パルスの直流パルス電圧が印加され
るようになつており、その正、負パルスによつて
固定磁極33の極性を正逆反転させてプランジヤ
35を吸引、反発するようになつている。つま
り、正パルスが電磁コイル34に印加されると固
定磁極33がS極となり、プランジヤ35を吸引
し、負パルスが印加されると固定磁極33がN極
となり、プランジヤ35を反発するようになつて
いる。このプランジヤ35の吸引、反発によつて
スライド弁25が前進、後退し、そのストローク
はl1に設定されているとともに、前記ブラケツト
29のストロークはl2に設定されている。つま
り、l1は流路を切換えるに必要なストロークで、
l2はバランスポート28を開閉するのに必要なス
トロークである。
つぎに、前述のように構成された四方弁装置の
作用を説明する。まず、第1図は暖房時を示し、
第2図は冷房時を示しているとともに、第3図は
暖房から冷房に切替わる途中を示している。第1
図に示すように暖房運転状態から冷房運転に切換
える場合には、第4図に示すように圧縮機の停止
とともに電磁コイル34に負パルスを印加する
と、固定磁極33が第3図に示すようにN極とな
り、プランジヤ35と反発し、スプリング31の
付勢力とバランスポート28の差圧に打ち勝つて
ブラケツト29が前進する。したがつて、ブラケ
ツト29と一体のパイロツト弁30がバランスポ
ート28を開放する。このときの式は、第5図に
示すように、 N≧ΔP・μ(S2+S3)+K であればよい。ただし S1:スライド弁断面積 S2:バランスポート断面積3 :差圧ポート断面積 K:スプリング力 N:電磁コイルパワー μ:摩擦係数 である。
S2、S3、Kは充分小さいから圧力差が大きくと
も確実にバランスポートは28は確実に開弁す
る。その後、圧力差が減少してくるが、この間
ΔP・μ・S3≧Kである間は差圧によりバランス
ポート28は開弁状態のままである。充分圧力差
が減少したところで再度、負パルスを印加する
と、スライド弁25が移動する。このときはN≧
ΔP・μ・S1であればよい。さらに圧力が下がる
と、K>ΔP・μ・S3の時のバランスポート28
が閉じ、第2図に示す状態となる。つまり、プラ
ンジヤ35によつてスライド弁25が前進して第
1のポート22と切換えポート23cとを連通さ
せるとともに、切換えポート23aと23bとを
連通させる。このように流路が切替わつた後、圧
縮機を再起動することによつて冷房運転すること
ができる。
また、冷房時から暖房運転に切換える場合には
前述と逆に電磁コイル34に正パルスを印加して
固定磁極33をS極としてプランジヤ35を吸引
すればよい。
なお、前記一実施例においては、差圧ポート2
7とバランスポート28とを隣接して設けたが、
第6図および第7図に示すようにスライド弁25
にそのスライド方向に延長する長孔からなるバラ
ンスポート36を設け、パイロツト弁30によつ
てバランスポート36の半分だけ開閉するように
してもよい。
第8図および第9図はこの発明の他の実施例を
示すもので、スライド弁25の後端部にバランス
ポート37を穿設し、ブラケツト38にバランス
ポート37と対向するニードル弁からなるパイロ
ツト弁39を設け、スプリングを廃止したもので
ある。第8図は暖房運転状態を示すもので、この
状態から冷房運転に切換える場合には、第9図で
示すように圧縮機を停止するとともに正パルスを
電磁コイル34に印加すると、N≧ΔP・S2の式
によりバランスポート37が開放して圧力バラン
スが進む。ここで更に負パルスを印加すると、N
≧ΔP・μ・S1となつたときスライド弁25が前
進する。そこで、圧縮機を再起動するとバランス
ポート37はパイロツト弁39によつて閉塞した
状態に保持される。また、冷房運転から暖房運転
に切換える場合には、まず正パルスを印加してプ
ランジヤ35を吸引し、これと一体のパイロツト
弁39を後退させてバランスポート37を開放す
る。さらに圧力バランスしたところで再び正パル
スを印加すると、スライド弁25が後退し、冷房
運転状態に切替わり、バランスポート37は開放
したままとなる。そこで、圧縮機を再起動する
と、N≦ΔP・μ・S1となつたころ(スライド弁
25がロツクされたころ)負パルスを印加すると
スライド弁25は移動せず、バランスポート37
のみを閉塞することができる。なお、この場合、
スライド弁25を確実に移動させるためにパルス
を複数回印加してインパクトにより切換えてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、スラ
イド弁にその内外を連通するバランスポートを設
けた四方弁装置において、前記スライド弁を駆動
する駆動機構を、直流パルス電圧が印加されその
極性が正逆反転される電磁コイルとこの電磁コイ
ルによつて吸引反発される永久磁石からなるプラ
ンジヤによつて構成し、このプランジヤに前記バ
ランスポートを開閉するパイロツト弁を設けたこ
とを特徴とする。したがつて、バランスポートの
開閉とスライド弁の駆動を時間をずらして動作を
確実に行なうことができる。しかも、電磁コイル
に常時通電する必要がなく、消費電力を低減する
ことができるとともに、プランジヤの戻し用のス
プリングが不要となり、部品点数の減少により構
成の簡素化と小形化を図ることができ、また、小
さなコイルで大きなパワーを出せるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図はこの発明の一実施例を示す
もので、第1図は暖房時の四方弁装置の縦断側面
図、第2図は冷房時の四方弁装置の縦断側面図、
第3図は暖房から冷房へ移行する途中の四方弁装
置の縦断側面図、第4図は四方弁装置の切換え時
のタイムチヤート図、第5図は駆動力と圧力との
関係を示すグラフ、第6図および第7図はバラン
スポートの変形例を示すもので、第6図はスライ
ド弁の縦断側面図、第7図はバランスポートとパ
イロツト弁との関係を示す説明図、第8図および
第9図はこの発明の他の実施例を示すもので、第
8図は四方弁装置の縦断側面図、第9図はその切
換え動作時のタイムチヤート図、第10図および
第11図は四方弁装置の先行技術例を示す縦断側
面図である。 21……弁本体、25……スライド弁、28…
…バランスポート、30……パイロツト弁、32
……駆動機構、33……固定磁極、34……電磁
コイル、35……プランジヤ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 弁本体と、この弁本体に1列に並設された1
    つの流入ポートと3つの切換えポートと、前記弁
    本体にスライド自在に設けられ前記3つの切換え
    ポートのうち隣接する2つの切換えポートを連通
    させるスライド弁と、このスライド弁に設けられ
    その内外を連通するバランスポートと、前記スラ
    イド弁に設けられその移動方向にスライド自在で
    前記バランスポートを開閉するパイロツト弁を有
    する連動部材と、この連動部材に連動し前記スラ
    イド弁を駆動する駆動機構とからなり、この駆動
    機構を、流路の切換え時に直流パルス電圧が複数
    回印加される電磁コイルと、この電磁コイルに印
    加される異なる極性によつて正逆反転され吸引反
    発される永久磁石とからなるプランジヤとによつ
    て構成し、前記パイロツト弁によるバランスポー
    トの開閉とスライド弁による切換えポートの切換
    えに時間差を持たせたことを特徴とする四方弁装
    置。
JP60016762A 1985-01-31 1985-01-31 四方弁装置 Granted JPS61175378A (ja)

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JP60016762A JPS61175378A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 四方弁装置

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JPS61175378A JPS61175378A (ja) 1986-08-07
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