JPH06221723A - 空気調和機用の四方切換弁 - Google Patents
空気調和機用の四方切換弁Info
- Publication number
- JPH06221723A JPH06221723A JP5089309A JP8930993A JPH06221723A JP H06221723 A JPH06221723 A JP H06221723A JP 5089309 A JP5089309 A JP 5089309A JP 8930993 A JP8930993 A JP 8930993A JP H06221723 A JPH06221723 A JP H06221723A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- pipe
- hole
- way switching
- pipe hole
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単純な構造でコンパクトな空気調和機用四方
切換弁の提供。 【構成】 弁ケース10の一部となる肉厚円板状の弁座
5の平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配管孔
3及び第4配管孔4を同心円上に順次所定のピッチにて
設け、この弁座5の上面に、前記4つの配管孔のうち隣
接する2つの配管孔を独立状につなぐ少くとも1つの連
通溝6を備えたロータリーバルブ9を回転可能に設け、
このロータリーバルブ9を回転させることにより冷房運
転と暖房運転を切り換えるようにしたことを特徴とする
空気調和機用の四方切換弁。
切換弁の提供。 【構成】 弁ケース10の一部となる肉厚円板状の弁座
5の平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配管孔
3及び第4配管孔4を同心円上に順次所定のピッチにて
設け、この弁座5の上面に、前記4つの配管孔のうち隣
接する2つの配管孔を独立状につなぐ少くとも1つの連
通溝6を備えたロータリーバルブ9を回転可能に設け、
このロータリーバルブ9を回転させることにより冷房運
転と暖房運転を切り換えるようにしたことを特徴とする
空気調和機用の四方切換弁。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプ式冷凍サ
イクルを利用した空気調和機における冷暖房の切り換え
に用いる空気調和機用の四方切換弁に関するものであ
る。
イクルを利用した空気調和機における冷暖房の切り換え
に用いる空気調和機用の四方切換弁に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在使用されている四方切換弁の構成
は、図5に示すように、円筒状シリンダ30の上部中央
に第1配管孔31を備えると共に、中央下部には第2配
管孔32、第3配管孔33及び第4配管孔34の3つを
直列に備えた横断面カマボコ状のバルブシート35が裏
返し状に設けられ、このバルブシート35の上面に椀形
のバルブスライド36を配置すると共に、前記バルブシ
ート35を跨いでその両側にピストンリング37、38
を備えたピストンロッド39と該バルブスライド36と
を連結し、ピストンリング37、38により仕切られた
円筒状シリンダ30内各室40、41、42の冷媒の圧
力を電磁弁43を利用して切り換えることにより、ピス
トンロッド39を介してバルブスライド36を摺動さ
せ、冷暖房の切り換えを行なう方式(特開昭61−62
677号)のものである。
は、図5に示すように、円筒状シリンダ30の上部中央
に第1配管孔31を備えると共に、中央下部には第2配
管孔32、第3配管孔33及び第4配管孔34の3つを
直列に備えた横断面カマボコ状のバルブシート35が裏
返し状に設けられ、このバルブシート35の上面に椀形
のバルブスライド36を配置すると共に、前記バルブシ
ート35を跨いでその両側にピストンリング37、38
を備えたピストンロッド39と該バルブスライド36と
を連結し、ピストンリング37、38により仕切られた
円筒状シリンダ30内各室40、41、42の冷媒の圧
力を電磁弁43を利用して切り換えることにより、ピス
トンロッド39を介してバルブスライド36を摺動さ
せ、冷暖房の切り換えを行なう方式(特開昭61−62
677号)のものである。
【0003】又、前記バルブスライド36の駆動手段と
して、軸芯部にシャフトを備えたワックスサーモエレメ
ントと、この外周部を覆うようにして設けたヒータとか
らなる駆動源に連結されたブラケットを介してバルブス
ライドを摺動させるようにした四方切換弁(実開平4−
68264号)や、ステッピングモータ、ギヤードモー
タ又はリニアモータによりネジシャフトを駆動し、この
ネジシャフトの先端に連結されたブラケットを介してバ
ルブスライドを摺動させるようにした四方切換弁(特開
平4−190058号)が開示されているが、四方切換
弁本体の基本構成は図5に示すものと同じものである。
して、軸芯部にシャフトを備えたワックスサーモエレメ
ントと、この外周部を覆うようにして設けたヒータとか
らなる駆動源に連結されたブラケットを介してバルブス
ライドを摺動させるようにした四方切換弁(実開平4−
68264号)や、ステッピングモータ、ギヤードモー
タ又はリニアモータによりネジシャフトを駆動し、この
ネジシャフトの先端に連結されたブラケットを介してバ
ルブスライドを摺動させるようにした四方切換弁(特開
平4−190058号)が開示されているが、四方切換
弁本体の基本構成は図5に示すものと同じものである。
【0004】この他、図6、図7に示すように、複数の
導通孔45、46、47、48を備えた円板状のベース
49と有底円筒状のボデー50とからなる本体51の、
前記円板状ベース49の平面部に、前記導通孔を開閉す
る長円状椀形の弁体52を摺動可能に配置し、この弁体
52を、本体51の外部に配置した電磁コイル53の作
動により、本体51の外周壁を貫通状に設けたパイプ状
ガイド54内にプランジャ55を内装し、作動板56を
介して弁体52の一端部を揺動させるようにした、空気
調和機用に適用できる電磁切換弁(実開昭58−127
276号)が開示されている。
導通孔45、46、47、48を備えた円板状のベース
49と有底円筒状のボデー50とからなる本体51の、
前記円板状ベース49の平面部に、前記導通孔を開閉す
る長円状椀形の弁体52を摺動可能に配置し、この弁体
52を、本体51の外部に配置した電磁コイル53の作
動により、本体51の外周壁を貫通状に設けたパイプ状
ガイド54内にプランジャ55を内装し、作動板56を
介して弁体52の一端部を揺動させるようにした、空気
調和機用に適用できる電磁切換弁(実開昭58−127
276号)が開示されている。
【0005】又、上記と同じ円板状ベース上に椀形の弁
体を摺動させる形態の変形例(特開昭59−15566
9号)も開示されている。
体を摺動させる形態の変形例(特開昭59−15566
9号)も開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の冷媒の
圧力を利用する四方切換弁の構造は、円筒状シリンダ3
0の中央下部に、該円筒と同一曲面を有する断面カマボ
コ状のバルブシート35を正確にろう付けしなければな
らず、又、このバルブシート35の上面に配置するバル
ブスライド36を常時圧接状態にし、かつ、スムーズに
摺動可能にピストンロッド39又はブラケットと結合す
る手段及びピストンロッド39の両端にピストンリング
37、38を固定する手段は、バルブスライド36がシ
リンダー30の中央部に位置するため大変作業性の悪い
ものであった。
圧力を利用する四方切換弁の構造は、円筒状シリンダ3
0の中央下部に、該円筒と同一曲面を有する断面カマボ
コ状のバルブシート35を正確にろう付けしなければな
らず、又、このバルブシート35の上面に配置するバル
ブスライド36を常時圧接状態にし、かつ、スムーズに
摺動可能にピストンロッド39又はブラケットと結合す
る手段及びピストンロッド39の両端にピストンリング
37、38を固定する手段は、バルブスライド36がシ
リンダー30の中央部に位置するため大変作業性の悪い
ものであった。
【0007】そして、切り換え動作として起磁力(吸引
力)とスプリングのばね力(反発力)を利用し、1回の
起磁力発生および消磁にて円筒状シリンダ内の各室4
0、41、42に圧力差をつくり、バルブスライドを全
ストローク摺動させるものであるため、暖房状態ではソ
レノイドに連続通電しなければ暖房回路を作るための各
室40、41、42の圧力差を保持できず、バルブスラ
イドを暖房状態に保持できないという問題点もあった。
力)とスプリングのばね力(反発力)を利用し、1回の
起磁力発生および消磁にて円筒状シリンダ内の各室4
0、41、42に圧力差をつくり、バルブスライドを全
ストローク摺動させるものであるため、暖房状態ではソ
レノイドに連続通電しなければ暖房回路を作るための各
室40、41、42の圧力差を保持できず、バルブスラ
イドを暖房状態に保持できないという問題点もあった。
【0008】又、ワックスサーモエレメントを利用する
ものについては、加熱による圧力上昇が駆動源であるか
ら、外気温度の影響で誤動作又は切り換え動作が不安定
となる傾向にある。さらに、軸芯部のシャフトとワック
スサーモエレメントとのシール状態が性能に大きく影響
するが、このシールを確実に行なうことは製造上非常に
困難であり、結果としてコストの高いものとなる。
ものについては、加熱による圧力上昇が駆動源であるか
ら、外気温度の影響で誤動作又は切り換え動作が不安定
となる傾向にある。さらに、軸芯部のシャフトとワック
スサーモエレメントとのシール状態が性能に大きく影響
するが、このシールを確実に行なうことは製造上非常に
困難であり、結果としてコストの高いものとなる。
【0009】又、ステッピングモータ等を利用するもの
については、非常に高価であり、四方切換弁のコストが
高いものとなる。
については、非常に高価であり、四方切換弁のコストが
高いものとなる。
【0010】前掲実開昭58−127276号公報や特
開昭59−155669号公報に開示されている構成の
切換弁は、いずれも本体の外部にパイプ状のガイド54
を介して電磁コイル53を設け、このガイド54内にプ
ランジャ55を通し、作動板56を介して本体内の弁体
52を揺動操作する構成であるため、本体52自体はコ
ンパクトになるが、電磁コイル53の部分が大きく、本
体52の外部に突出することになるためバランスが悪
く、又、本体52と電磁コイル53とをガイド54を貫
通させて気密的に連結する作業は大変面倒なものである
ため実用化されていないのが実状である。
開昭59−155669号公報に開示されている構成の
切換弁は、いずれも本体の外部にパイプ状のガイド54
を介して電磁コイル53を設け、このガイド54内にプ
ランジャ55を通し、作動板56を介して本体内の弁体
52を揺動操作する構成であるため、本体52自体はコ
ンパクトになるが、電磁コイル53の部分が大きく、本
体52の外部に突出することになるためバランスが悪
く、又、本体52と電磁コイル53とをガイド54を貫
通させて気密的に連結する作業は大変面倒なものである
ため実用化されていないのが実状である。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る四方切換弁
は、四方切換弁自体の基本的な構造を根本的に代えたも
ので、弁ケース10の一部となる肉厚円板状の弁座5の
平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配管孔3及
び第4配管孔4を同心円上に順次所定のピッチにて設
け、この弁座5の上面に、前記第1〜第4の配管孔のう
ち隣接する2つの配管孔を独立状につなぐ少くとも1つ
の連通溝6を備えたロータリーバルブ9を回転可能に設
けたことを特徴とするものである。
は、四方切換弁自体の基本的な構造を根本的に代えたも
ので、弁ケース10の一部となる肉厚円板状の弁座5の
平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配管孔3及
び第4配管孔4を同心円上に順次所定のピッチにて設
け、この弁座5の上面に、前記第1〜第4の配管孔のう
ち隣接する2つの配管孔を独立状につなぐ少くとも1つ
の連通溝6を備えたロータリーバルブ9を回転可能に設
けたことを特徴とするものである。
【0012】上記のロータリーバルブ9を回転させる代
表的な手段としては、例えば小型のDCモータを用い、
このモータの回転を歯車により減速してロータリーバル
ブ9の中心上部に設けた作動軸8を回転させる手段の
他、ロータリーバルブ9の外周に歯型を形成し、この歯
型を利用して回転させることもできる。
表的な手段としては、例えば小型のDCモータを用い、
このモータの回転を歯車により減速してロータリーバル
ブ9の中心上部に設けた作動軸8を回転させる手段の
他、ロータリーバルブ9の外周に歯型を形成し、この歯
型を利用して回転させることもできる。
【0013】
【作用】ロータリーバルブ9を90°回転させることに
より、第1〜第4の配管孔1、2、3、4のうち隣接す
る2つの配管孔相互の切り換えが可能となる。なお、詳
細な作用は実施例に基づき説明する。
より、第1〜第4の配管孔1、2、3、4のうち隣接す
る2つの配管孔相互の切り換えが可能となる。なお、詳
細な作用は実施例に基づき説明する。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すもので、図中
5は肉厚円板状の弁座で、この弁座は弁ケース10の一
部(底壁)を兼ねるものである。この弁座5には図2に
示すようにその平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、
第3配管孔3及び第4配管孔4が同心円上に均等ピッチ
にて設けられている。
5は肉厚円板状の弁座で、この弁座は弁ケース10の一
部(底壁)を兼ねるものである。この弁座5には図2に
示すようにその平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、
第3配管孔3及び第4配管孔4が同心円上に均等ピッチ
にて設けられている。
【0015】9は肉厚円板状のロータリーバルブで、こ
のロータリーバルブ9にはその下面に、前記第1配管孔
1と第2配管孔2をつなぐ連通溝6と、第3配管孔3と
第4配管孔4をつなぐ連通溝7がそれぞれ対称的に設け
られると共に、その中心上部には作動軸8が垂直状に設
けられ、下面が前記弁座5の上面に接して回転摺動可能
に設けられている。なお、前記ロータリバルブ9は、必
ずしも肉厚円板状のものに2つの連通孔6、7を設ける
必要はなく、少なくとも1つの連通孔を設けた肉厚扇形
状のものを回転又は揺動可能に設けてもよい。
のロータリーバルブ9にはその下面に、前記第1配管孔
1と第2配管孔2をつなぐ連通溝6と、第3配管孔3と
第4配管孔4をつなぐ連通溝7がそれぞれ対称的に設け
られると共に、その中心上部には作動軸8が垂直状に設
けられ、下面が前記弁座5の上面に接して回転摺動可能
に設けられている。なお、前記ロータリバルブ9は、必
ずしも肉厚円板状のものに2つの連通孔6、7を設ける
必要はなく、少なくとも1つの連通孔を設けた肉厚扇形
状のものを回転又は揺動可能に設けてもよい。
【0016】10は円筒状の弁ケースで、この弁ケース
10は中心に軸孔11を有する仕切壁12が内部に設け
られ、この仕切壁の上部は駆動装置が設置しうる機械室
13となっている。この弁ケース10は、仕切壁12の
下部空間にて前記ロータリーバルブ9を覆い、中心の軸
孔11に作動軸8を通して上方の機械室13に突出させ
るように前記弁座5の上面に気密的に固定される。
10は中心に軸孔11を有する仕切壁12が内部に設け
られ、この仕切壁の上部は駆動装置が設置しうる機械室
13となっている。この弁ケース10は、仕切壁12の
下部空間にて前記ロータリーバルブ9を覆い、中心の軸
孔11に作動軸8を通して上方の機械室13に突出させ
るように前記弁座5の上面に気密的に固定される。
【0017】弁ケース10の機械室13には、IC14
の信号により駆動する小型のDCモータ15の回転を大
小のギヤ16を多段的に介して前記ロータリーバルブ9
の作動軸8を回転させるようにすると共に、回転角度9
0°の位置に配置した2個のマイクロスイッチ17、1
8に、作動軸8に対し直交的に突出させたレバー19を
当接させることにより作動軸8を90°可逆回転させる
駆動装置が組み込まれている。
の信号により駆動する小型のDCモータ15の回転を大
小のギヤ16を多段的に介して前記ロータリーバルブ9
の作動軸8を回転させるようにすると共に、回転角度9
0°の位置に配置した2個のマイクロスイッチ17、1
8に、作動軸8に対し直交的に突出させたレバー19を
当接させることにより作動軸8を90°可逆回転させる
駆動装置が組み込まれている。
【0018】なお、上記モータ15は必ずしも可逆回転
させる必要はなく、同一方向に90°ずつ回転させるよ
うにしてもよい。又、ロータリーバルブ9の駆動手段と
しても、小型のDCモータ15に限定されるものではな
く、他の回転手段でもよい。
させる必要はなく、同一方向に90°ずつ回転させるよ
うにしてもよい。又、ロータリーバルブ9の駆動手段と
しても、小型のDCモータ15に限定されるものではな
く、他の回転手段でもよい。
【0019】20は、第1配管孔1と弁ケース10の仕
切壁12より下方の空間とを連結する連通パイプで、第
1配管孔1は運転時には常に高圧側となることから、こ
の圧力を弁ケース10内に導くことにより、ロータリー
バルブ9の上部を弁座5に押圧する力となって働くの
で、弁座とロータリーバルブとのシール性がよくなり、
冷房、暖房能力の向上が図れる。しかし、この連通パイ
プ20は必ずしも必要とするものではない。
切壁12より下方の空間とを連結する連通パイプで、第
1配管孔1は運転時には常に高圧側となることから、こ
の圧力を弁ケース10内に導くことにより、ロータリー
バルブ9の上部を弁座5に押圧する力となって働くの
で、弁座とロータリーバルブとのシール性がよくなり、
冷房、暖房能力の向上が図れる。しかし、この連通パイ
プ20は必ずしも必要とするものではない。
【0020】上記構成を採る四方切換弁21の作用は次
の通りである。四方切換弁21を図4に示すように空気
調和機の室外ユニット22内に配置し、弁座5の第1の
配管孔1を圧縮機23の出口側と、第2の配管孔2を熱
交換器24と、第3の配管孔3を圧縮機23の入口側
と、そして第4の配管孔4を3/8サービスバルブ25
(室内ユニットの熱交換器に接続されている)とそれぞ
れパイプを介して連結する。
の通りである。四方切換弁21を図4に示すように空気
調和機の室外ユニット22内に配置し、弁座5の第1の
配管孔1を圧縮機23の出口側と、第2の配管孔2を熱
交換器24と、第3の配管孔3を圧縮機23の入口側
と、そして第4の配管孔4を3/8サービスバルブ25
(室内ユニットの熱交換器に接続されている)とそれぞ
れパイプを介して連結する。
【0021】上記四方切換弁21のロータリーバルブ9
の連通溝6を、図2、図4(A)に示すように第1の配
管孔1と第2の配管孔2とを連通状態にすると、連通溝
7により第3の配管孔3と第4の配管孔4とが同時に連
通状態となるので冷房運転となる。図2、図4(A)の
状態からロータリーバルブ9を90°回転させて図3、
図4(B)の状態、即ち、連通溝6を、第2の配管孔2
と第3の配管孔3とを連通状態とし、同時に連通溝7を
第1の配管孔1と第4の配管孔4とを連通状態とすると
暖房運転に切り換わる。
の連通溝6を、図2、図4(A)に示すように第1の配
管孔1と第2の配管孔2とを連通状態にすると、連通溝
7により第3の配管孔3と第4の配管孔4とが同時に連
通状態となるので冷房運転となる。図2、図4(A)の
状態からロータリーバルブ9を90°回転させて図3、
図4(B)の状態、即ち、連通溝6を、第2の配管孔2
と第3の配管孔3とを連通状態とし、同時に連通溝7を
第1の配管孔1と第4の配管孔4とを連通状態とすると
暖房運転に切り換わる。
【0022】
【発明の効果】本発明は四方切換弁の構成を上述のよう
な単純な構成として小型のDCモータを駆動源としてい
るため、弁座への配管孔の加工や四方切換弁自体の組み
立ても容易となる他、圧力差を利用するための複雑な機
構を要せず、又、弁ケースから電磁コイル等の嵩高い部
材を突出状に設けることなく、従来品と同様に高圧力差
の状態でも切り換え操作ができると共に、暖房状態でも
従来品のように通電状態を保持する必要はない。
な単純な構成として小型のDCモータを駆動源としてい
るため、弁座への配管孔の加工や四方切換弁自体の組み
立ても容易となる他、圧力差を利用するための複雑な機
構を要せず、又、弁ケースから電磁コイル等の嵩高い部
材を突出状に設けることなく、従来品と同様に高圧力差
の状態でも切り換え操作ができると共に、暖房状態でも
従来品のように通電状態を保持する必要はない。
【0023】又、駆動源として小型のDCモータを利用
し、弁座と同径の弁ケース内に全ての駆動手段や制御手
段を内蔵したため四方切換弁全体としても小型化が可能
で安価に提供できる。
し、弁座と同径の弁ケース内に全ての駆動手段や制御手
段を内蔵したため四方切換弁全体としても小型化が可能
で安価に提供できる。
【図1】本発明に係る四方切換弁の縦断側面図。
【図2】冷房時における図1の底面図。
【図3】暖房時における図1の底面図。
【図4】本発明に係る四方切換弁を組み込んだ空気調和
機の回路図で、(A)は冷房運転時、(B)は暖房運転
時を示す。
機の回路図で、(A)は冷房運転時、(B)は暖房運転
時を示す。
【図5】従来の冷媒の圧力差を利用した四方切換弁の縦
断側面図。
断側面図。
【図6】従来の円板状ベースと椀形の弁体を利用した四
方切換弁の横断平面図。
方切換弁の横断平面図。
【図7】図6の縦断側面図。
1 第1配管孔 2 第2配管孔 3 第3配管孔 4 第4配管孔 5 弁座 6 連通溝 7 連通溝 8 作動軸 9 ロータリーバルブ 10 弁ケース 11 軸孔 12 仕切壁 13 機械室 14 IC 15 モータ 16 ギヤ 17 マイクロスイッチ 18 マイクロスイッ
チ 19 レバー 20 連通パイプ 21 四方切換弁
チ 19 レバー 20 連通パイプ 21 四方切換弁
Claims (4)
- 【請求項1】 弁ケース10の一部となる肉厚円板状の
弁座5の平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配
管孔3及び第4配管孔4を同心円上に順次所定のピッチ
にて設け、この弁座5の上面に、前記4つの配管孔のう
ち隣接する2つの配管孔を独立状につなぐ少くとも1つ
の連通溝6を備えたロータリーバルブ9を回転可能に設
け、このロータリーバルブ9を回転させることにより冷
房運転と暖房運転を切り換えるようにしたことを特徴と
する空気調和機用の四方切換弁。 - 【請求項2】 弁ケース10の一部となる肉厚円板状の
弁座5の平面部に第1配管孔1、第2配管孔2、第3配
管孔3及び第4配管孔4を同心円上に順次均等ピッチに
て設け、この弁座5の上面に、前記4つの配管孔のうち
隣接する2つの配管孔を独立状につなぐ連通溝6、7を
対称的に備えたロータリーバルブ9を回転可能に設け、
このロータリーバルブ9を回転させることにより冷房運
転と暖房運転を切り換えるようにしたことを特徴とする
空気調和機用の四方切換弁。 - 【請求項3】 ロータリーバルブ9を回転させる駆動源
を小型のDCモータ15とする請求項1記載の空気調和
機用の四方切換弁。 - 【請求項4】 第1配管孔1と弁ケース10内とを連通
パイプ20によって接続してなる請求項1記載の空気調
和機用の四方切換弁。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089309A JPH06221723A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 空気調和機用の四方切換弁 |
| TW085211802U TW305419U (en) | 1993-01-25 | 1993-11-03 | Four-way change-over valve for air-conditioner and service valve therewith |
| US08/147,775 US5462085A (en) | 1993-01-25 | 1993-11-05 | Four-way change-over valve for air-conditioner and service valve therewith |
| KR1019930024118A KR100285613B1 (ko) | 1993-01-25 | 1993-11-11 | 공기조화기용4웨이절환밸브와이를구비한인입밸브 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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