DE19723437C2 - Viskoheizgerät - Google Patents
ViskoheizgerätInfo
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- DE19723437C2 DE19723437C2 DE19723437A DE19723437A DE19723437C2 DE 19723437 C2 DE19723437 C2 DE 19723437C2 DE 19723437 A DE19723437 A DE 19723437A DE 19723437 A DE19723437 A DE 19723437A DE 19723437 C2 DE19723437 C2 DE 19723437C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Viskoheizgerät zur Erzeugung
von Wärme durch Aufbringen einer Scherung auf ein Viskofluid,
das einem Wärmetausch mit einem Heizmittel unterliegt, als einer
Wärmequelle für ein Heizgerät.
Die JP 5-270 250 offenbart eine Automobilheizung mit einem An
triebszahnrad und einem Mitnehmerzahnrad innerhalb einem Zylin
derblock, die aus einer Eisenlegierung hergestellt sind, und ei
nem abgedichteten Raum, der aus einer Aluminiumlegierung ausge
bildet ist, die einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als
die Eisenlegierung hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Viskoheizgerät mit
einem hohen Wirkungsgrad und einer geringen Baugröße zu schaf
fen.
Außerdem soll die folgende Erfindung ein Viskoheizgerät schaf
fen, das in der Lage ist, einen Vorteil einer verzögerten Ver
schlechterung durch Beseitigen einer Feuchtigkeit aufrechtzuer
halten, während eine Notwendigkeit einer genauen Regelung der
Menge des Viskofluids beseitigt wird.
Ferner soll die Erfindung ein Viskoheizgerät vorsehen, das in
der Lage ist, einen Vorteil einer verzögerten Verschlechterung
aufrechtzuerhalten, indem aufrechterhalten wird, daß nur ein
spezieller Abschnitt des Viskofluids einem Scheren unterliegt.
Gemäß den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen der vorlie
genden Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Viskoheizgerät geschaffen mit:
einem Gehäuse;
einer Wärmeerzeugungskammer in dem Gehäuse;
einer Wärmeausstrahlkammer in dem Gehäuse, wobei die Wärme ausstrahlkammer benachbart zur Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist und dazu dient, eine umlaufende Flüssigkeit aufzunehmen;
einer Antriebswelle, die drehbar mit dem Gehäuse verbunden ist und
einem Rotor, der in der Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist und durch die Antriebswelle gedreht wird;
wobei der Rotor und die Wärmeerzeugungskammer einander ge genüberliegende Flächen haben, zwischen denen ein Spalt erzeugt ist;
wobei ein in dem Spalt liegendes Viskofluid eine Wärme auf grund des Scherens des Viskofluids am Spalt während der Drehbe wegung des Rotors erzeugt und
wobei die Wärmeerzeugungskammer nach außen abgedichtet ist, während das Gehäuse eine Speicherkammer hat, die auch nach außen abgedichtet ist und die in Verbindung mit der Wärmeerzeugungs kammer über einen Rückgewinnungskanal sowie über einen Förderka nal in dem Gehäuse steht, wobei die Speicherkammer dazu in der Lage ist, ein Volumen des Viskofluids zu speichern, das das Vo lumen des Spalts übersteigt.
einem Gehäuse;
einer Wärmeerzeugungskammer in dem Gehäuse;
einer Wärmeausstrahlkammer in dem Gehäuse, wobei die Wärme ausstrahlkammer benachbart zur Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist und dazu dient, eine umlaufende Flüssigkeit aufzunehmen;
einer Antriebswelle, die drehbar mit dem Gehäuse verbunden ist und
einem Rotor, der in der Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist und durch die Antriebswelle gedreht wird;
wobei der Rotor und die Wärmeerzeugungskammer einander ge genüberliegende Flächen haben, zwischen denen ein Spalt erzeugt ist;
wobei ein in dem Spalt liegendes Viskofluid eine Wärme auf grund des Scherens des Viskofluids am Spalt während der Drehbe wegung des Rotors erzeugt und
wobei die Wärmeerzeugungskammer nach außen abgedichtet ist, während das Gehäuse eine Speicherkammer hat, die auch nach außen abgedichtet ist und die in Verbindung mit der Wärmeerzeugungs kammer über einen Rückgewinnungskanal sowie über einen Förderka nal in dem Gehäuse steht, wobei die Speicherkammer dazu in der Lage ist, ein Volumen des Viskofluids zu speichern, das das Vo lumen des Spalts übersteigt.
Erfindungsgemäß sind sowohl die Wärmeerzeugungskammer als auch
die Speicherkammer in einem abgedichteten Zustand, so daß das
Viskofluid in den Kammern daran gehindert ist, mit einer neu
eingeführten Luft in Kontakt zu treten, was dazu führen kann,
daß eine Feuchtigkeit darin gefangen wird. Somit ist eine Ver
schlechterung des Viskofluids weniger wahrscheinlich.
Des weiteren ist es beim Viskoheizgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich, daß die Menge des Viskofluids, die größer als
das Volumen des Spalts ist, gespeichert wird, was vorteilhaft
darin ist, daß eine genaue Einhaltung der Menge des Viskofluids
unnötig ist. Aufgrund der Verbindung der Speicherkammer mit der
Wärmeerzeugungskammer ermöglicht der Weissenberg'sche Effekt zu
sammen mit einer Bewegung eines Gases einerseits, daß das Vis
kofluid von der Wärmeerzeugungskammer in die Speicherkammer
rückgewonnen wird, und ermöglicht andererseits, daß das Vis
kofluid in die Wärmeerzeugungskammer gefördert wird. Folglich
wird eine gesteigerte Menge der Erzeugung von Wärme erhalten,
während der Ersatz des Viskofluids immer zwischen der Wärmeer
zeugungskammer und der Speicherkammer auftritt, während ein aus
reichender Grad der Wellendichtleistungsfähigkeit aufrechterhal
ten wird.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 2 steht der
Rückgewinnungskanal in seinem mittleren Teil in Verbindung mit
der Wärmeerzeugungskammer steht und der Rückgewinnungskanal und
der Förderkanal sind immer in einem offenen Zustand während des
Betriebs der Antriebswelle.
Beim Aufbau des Viskoheizgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs
2 ermöglicht während der Drehbewegung der Drehwelle der Weissen
berg'sche Effekt zusammen mit der Bewegung des Gases, daß das
Viskofluid jederzeit zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der
Speicherkammer ersetzt wird.
Beim Aufbau des Viskoheizgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs
3 ist der Rückgewinnungskanal an seinem zur Speicherkammer offe
nen Ende an einer Position über dem Niveau des Viskofluids im
flüssigen Zustand in der Speicherkammer angeordnet, wobei der
Förderkanal mit seinem zur Speicherkammer offenen Ende an einer
Position unter dem Niveau des Viskofluids im flüssigen Zustand
in der Speicherkammer angeordnet ist.
Mit diesem Aufbau des Viskoheizgeräts ermöglicht das Gewicht des
Viskofluids zusammen mit der Bewegung der Luft vor dem Aufbrin
gen der Drehbewegung der Drehwelle, daß ein Niveau des Vis
kofluids zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der Speicherkam
mer ausgeglichen wird. Folglich ist eine Menge des Viskofluids
gering, die einem Scheren durch den Rotor unterliegt, wodurch es
ermöglicht wird, daß eine kleine Drehkraft ausreichend ist, um
die Vorrichtung in Gang zu setzen, wodurch ein dadurch erzeugter
Stoß verringert wird.
Eine Auswahl der Wirkflächen des Rückgewinnungskanals und des
Förderkanals ist derart, daß nach dem Starten des Betriebs eine
Menge des in die Speicherkammer rückgewonnenen Viskofluids grö
ßer als eine Menge des in die Wärmeerzeugungskammer zugeführten
Viskofluids ist, so daß eine ausreichende Menge des Viskofluids
der Wärmeerzeugungskammer zugeführt, um eine vergrößerte Wärme
menge zu erzeugen, die am Spalt zwischen den gegenüberliegenden
Flächen der Wärmeerzeugungskammer und des Rotors erzeugt wird.
Während des Betriebs enthält das Viskofluid in der Wärmeerzeu
gungskammer, das dem Scheren unterliegt, ein Gas in Form von
Blasen. Ein Ende des Rückgewinnungskanals an der Speicherkammer,
das über dem Niveau des darin befindlichen Viskofluids liegt,
ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß die Blasen auf jeden Fall
in die Speicherkammer bewegt werden. Des weiteren ermöglicht ein
Gewicht des Viskofluids, daß das Viskofluid zwischen der Wärme
erzeugungskammer und der Speicherkammer ersetzt wird. Des weite
ren ruft der Rotor unter der Wirkung der Oberflächenspannung des
Viskofluids während seiner Drehung hervor, daß das Viskofluid
aus der Speicherkammer in die Wärmeerzeugungskammer über den
Förderkanal angesaugt wird.
Wenn die Drehbewegung auf die Antriebswelle aufhört, ermöglicht
das Gewicht des Viskofluids zusammen mit der Bewegung der Luft,
daß sich das Fluidniveau zwischen der Wärmeerzeugungskammer und
der Speicherkammer ausgleicht. Des weiteren ermöglicht ein Vor
sehen des Endes des Förderkanals, der unter dem Flüssigkeitsni
veau des Viskofluids in der Speicherkammer liegt, ein einfaches
Einstellen der Menge des Viskofluids.
Bei dem Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 4 hat der
Förderkanal eine wirksame Strömungsfläche, die größer als die
des Rückgewinnungskanals ist. Der Aufbau ermöglicht es, daß das
Viskofluid schnell in die Wärmeerzeugungskammer gefördert wird.
Somit wird ein schneller Anstieg der Wärmeerzeugungsmenge am
Spalt zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Wärmeerzeu
gungskammer und des Rotors nach dem Starten der Vorrichtung er
halten.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 5 ist eine
Fördereinrichtung in dem Förderkanal angeordnet, um das Vis
kofluid aus der Speicherkammer sicher in die Wärmeerzeugungskam
mer zu fördern. Als Folge der sicheren Förderung von Viskofluid
aus der Speicherkammer in die Wärmeerzeugungskammer wird ein
schneller Anstieg der Wärmeerzeugungsmenge am Spalt zwischen der
inneren Fläche der Wärmeerzeugungskammer und der äußeren Fläche
des Rotors erhalten.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 6 weist die
Fördereinrichtung eine Pumpe auf, die eine Welle, die konzen
trisch zur Antriebswelle ist, und ein Schraubengewinde auf der
Welle hat. Somit wird ein stark vereinfachter und praktischer
Aufbau einer Schraubenpumpe erhalten.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 7 hat der
Rückgewinnungskanal ein zur Wärmeerzeugungskammer offenes Ende,
das eine Kante hat, die zumindest an einem vorderen Abschnitt in
der Richtung der Drehbewegung des Rotors eine Ausgestaltung hat,
die das Gas dazu veranlaßt, leicht von der Wärmeerzeugungskammer
in die Speicherkammer unter der Wirkung der Drehbewegung des Ro
tors gesaugt zu werden. Durch diesen Aufbau wird eine leichte
Bewegung der Blasen in die Speicherkammer nach dem Starten er
zielt, wodurch es möglich wird, daß das Viskofluid schnell in
den gesamten Teil der Wärmeerzeugungskammer zugeführt wird, wo
durch eine Wärmeerzeugungsmenge am Wärmeerzeugungsspalt gestei
gert wird.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 ist die
Ausgestaltung durch eine Anfasung gebildet. Eine derartige Anfa
sung an der Kante des Endes des Rückgewinnungskanals zur Wärme
erzeugungskammer ermöglicht es, daß die Blasen in der Wärmeer
zeugungskammer wirksam durch den Rückgewinnungskanal zur Spei
cherkammer gesaugt werden.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 hat der
Rückgewinnungskanal ein zur Wärmeerzeugungskammer offenes Ende,
das eine Kante hat, die einen vorderen Abschnitt in Kreisbogen
form oder in gerader Form in der Richtung der Drehbewegung des
Rotors hat, mit einer Krümmung, die größer als ein hinterer Ab
schnitt der Kante ist. Aufgrund einer derartigen Form der Kante
am Ende des Rückgewinnungskanals, das zur Wärmeerzeugungskammer
offen ist, werden die darin enthaltenen Blasen daran gehindert,
einer großen Schrumpfkraft zu unterliegen, wodurch es ermöglicht
wird, daß die Blasen einfach durch den Rückgewinnungskanal ge
saugt werden und einfach in die Speicherkammer bewegt werden.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erstreckt
sich der Förderkanal nach außen zum Umfangsabschnitt des Rotors.
Beim Aufbau des Viskoheizgeräts wird das rückgewonnene Vis
kofluid in der Speicherkammer zur äußeren Umfangsfläche der Wär
meerzeugungskammer durch den Förderkanal gefördert. Das zur Um
fangsfläche geförderte Viskofluid wird aufgrund des Weissenber
g'schen Effekts zur mittleren Fläche der Wärmeerzeugungskammer
bewegt, wodurch die Wärmeerzeugungsmenge am Wärmeerzeugungsspalt
schnell ansteigt.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruch 11 ist die
Anordnung des Förderkanals derart, daß das Viskofluid in die
Wärmeerzeugungskammer von der Speicherkammer aufgrund der Dreh
bewegung des Rotors leicht gesaugt wird. Mit diesem Aufbau wird
eine einfache Bewegung des Viskofluids zur Wärmeerzeugungskammer
nach dem Starten erzielt, wodurch es ermöglicht wird, daß das
Viskofluid schnell in den gesamten Teil der Wärmeerzeugungskam
mer bewegt wird, wodurch eine Wärmeerzeugungsmenge am Wärmeer
zeugungsspalt schnell ansteigt.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 ist der Förderkanal eine
Nut auf dem Gehäuse, die sich radial erstreckt, wobei die Nut
nach vorne in der Richtung der Drehbewegung des Rotors geneigt
ist. Diese Anordnung hat einen Vorteil seiner Einfachheit des
Aufbaus.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 ist der Förderkanal eine
Nut am Gehäuse, die sich radial erstreckt, wobei die Nut nach
vorne in der Richtung der Drehbewegung des Rotors gekrümmt ist.
Diese Anordnung hat auch den Vorteil seiner Einfachheit des Auf
baus.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 hat die Nut eine Kante, die
zumindest am vorderen Abschnitt in der Richtung der Drehbewegung
des Rotors angefast ist. Aufgrund der Anfasung wird eine ruhige
Bewegung des Viskofluids zur Wärmeerzeugungskammer erzielt.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 15 ist das
Gehäuse des weiteren mit einem Gaskanal ausgebildet, der die
Wärmeerzeugungskammer und die Speicherkammer miteinander verbin
det. Bei diesem Aufbau ermöglicht die Zufuhr des Viskofluids in
die Wärmeerzeugungskammer nach dem Starten, daß das Gas in die
Speicherkammer über den Gaskanal gedrückt wird, wodurch ein Gas
in der Wärmeerzeugungskammer vollständig beseitigt wird, wodurch
es einfach gemacht wird, eine gewünschte Wärmeerzeugungsmenge zu
erzielen. Des weiteren ermöglicht das Rückgewinnen des Vis
kofluids zur Speicherkammer nach dem Anhalten der Vorrichtung,
daß das Gas durch die Strömung des Viskofluids gedrückt wird, so
daß das Gas einfach von der Speicherkammer zur Wärmeerzeugungs
kammer über den Gaskanal bewegt wird.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 16 verbindet
der Gaskanal den oberen Teil der Wärmeerzeugungskammer und den
oberen Teil der Speicherkammer miteinander. Durch diesen Aufbau
wird aufgrund des Gewichts des Viskofluids eine einfache Bewe
gung des Gases durch den Gaskanal erzielt. Bei diesem Aufbau ist
der Gaskanal in vorteilhafter Weise über dem Flüssigkeitsniveau
des Viskofluids in der Speicherkammer angeordnet.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 17 ist der
Rotor in flacher Scheibenform ausgebildet. Aufgrund des Einsat
zes der Scheibenform des Rotors hat das Viskofluid eine vergrö
ßerte Flüssigkeitsfläche, die quer zur Wellenachse liegt, wo
durch der Weissenberg'sche Effekt in einer sicheren Weise er
zeugt wird.
Beim Viskoheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 18 hat der
Rotor an seinem mittigen Teil zumindest ein Loch, das sich axial
durch ihn erstreckt. Aufgrund dieser Anordnung wird das Vis
kofluid an einer Stelle zwischen einer vorderen Wandfläche der
Wärmeerzeugungskammer und der vorderen Fläche des Rotors leicht
in die Speicherkammer zurückgewonnen und das Viskofluid in der
Speicherkammer wird leicht zu der Stelle zwischen der vorderen
Innenfläche der Wärmeerzeugungskammer und der vorderen Außenflä
che des Rotors gefördert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Viskoheizgeräts gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht des Viskoheizgeräts entlang
einer Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines ersten Rückge
winnungslochs an seinem Ende zur Wärmeerzeugungskammer.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des ersten Rück
gewinnungslochs.
Fig. 5 vergrößerte Querschnittansicht einer Fördernut.
Fig. 6 ist zu Fig. 3 ähnlich, stellt aber eine weniger wirksame
Form des ersten Rückgewinnungslochs dar, die durch den Bereich
der vorliegenden Erfindung umfaßt ist.
Fig. 7 ist eine Querschnittansicht des ersten Rückgewinnungs
lochs in Fig. 6.
Fig. 8 ist eine Teilvorderansicht einer Fördernut mit einer we
niger wirksamen Form, die auch im Bereich der vorliegenden Er
findung umfaßt ist.
Fig. 9 ist ähnlich zu Fig. 6, stellt aber ein anderes Beispiel
einer Form des Endes des Rückgewinnungslochs am Ende zur Wärme
erzeugungskammer dar.
Fig. 10 ist ähnlich zu Fig. 9, stellt aber ein anderes Ausfüh
rungsbeispiel dar.
Fig. 11 ist ähnlich zu Fig. 8, stellt aber ein anderes erfin
dungsgemäßes Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 12 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dar, das auf das Vorsehen einer Förderpumpe gerichtet
ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungs
beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen er
läutert.
Beim ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Viskoheiz
geräts bezeichnet Bezugszeichen 1 ein vorderes Gehäuse, 2 eine
vordere Platte, 3 eine hintere Platte und 4 ein hinteres Gehäu
se. Diese Bauteile 1, 2, 3 und 4 sind zusammen mit einer Dich
tung 5, O-Ringen 6a und 6b und einer Dichtung 7 miteinander mit
tels einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeter Bolzen
9 verbunden, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Die vordere Platte 2 hat an ihrer hinteren Seite eine Vertiefung
2-1 ausgebildet, die einer im allgemeinen flachen vorderen Flä
che der hinteren Platte 3 gegenüberliegt, so daß eine Wärmeer
zeugungskammer 10 zwischen der vorderen und hinteren Platte 2
und 3 ausgebildet ist. Das vordere Gehäuse 1 hat an seiner hin
teren Seite eine Vertiefung 1-1, die einer vorderen Fläche der
vorderen Platte 2 gegenüberliegt, so daß ein vorderer Wasserman
tel FW als vordere Wärmeausstrahlkammer, die benachbart zum vor
deren Teil der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist, zwischen
dem vorderen Gehäuse 1 und der vorderen Platte 2 ausgebildet
ist. Das hintere Gehäuse 4 hat an seiner vorderen Seite eine
ringförmige Rippe 4a ausgebildet, die sich in Achsrichtung er
streckt, so daß die ringförmige Rippe 4a mit ihrer vorderen End
fläche an der Dichtung 7 anliegt. Folglich ist ein ringförmiger
hinterer Wassermantel RW als eine Wärmeausstrahlkammer, die be
nachbart zum hinteren Teil der Wärmeerzeugungskammer 10 angeord
net ist, zwischen der hinteren Platte 3 und dem hinteren Gehäuse
4 an eine Stelle ausgebildet, die radial außerhalb einer äußeren
Umfangsfläche der ringförmigen Rippe 4a ist. Des weiteren ist
eine Speicherkammer SR zwischen der hinteren Platte 3 und dem
hinteren Gehäuse 4 an einer Stelle ausgebildet, die radial in
nerhalb einer inneren Umfangsfläche der ringförmigen Rippe 4a
liegt.
Ein hinteres Gehäuse 4 ist an seiner hinteren Seite mit einer
Einlaßöffnung 11 und einer (nicht gezeigten) Auslaßöffnung aus
gebildet, die in dem hinteren Wassermantel RW münden. Die vorde
re und hintere Platte sind mit einer Vielzahl von in Umfangs
richtung beabstandeten Paaren axial ausgerichteter Löcher ausge
bildet, die Wasserkanäle 12 bilden, um eine Verbindung zwischen
dem vorderen Wassermantel FW und dem hinteren Wassermantel RW zu
erhalten.
Die vordere Platte 2 ist an ihrer vorderen Seite mit einem Na
benabschnitt 2a ausgebildet, der sich axial zum vorderen Gehäuse
1 erstreckt. Innerhalb des Nabenabschnitts ist eine Wellendicht
einheit 13 angeordnet. Das vordere Gehäuse 1 ist an seiner vor
deren Seite mit einem Nabenabschnitt 1c ausgebildet, innerhalb
dem eine Lagereinheit 14 angeordnet ist. Der Nabenabschnitt 2a
der vorderen Platte 2 ist in eine Öffnung des Nabenabschnitts 1c
des vorderen Gehäuses 1 eingepaßt, während der Nabenabschnitt 2a
an der Wellenlagereinheit 14 anliegt.
Eine Antriebswelle 15 ist in den Nabenabschnitt 1c des vorderen
Gehäuses 1 und den Nabenabschnitt 2a der vorderen Platte 2 je
weils über die Lagereinheit 14 und die Wellendichteinheit 13
eingefügt, so daß die Antriebswelle 15 drehbar am Gehäuse 1 ge
lagert ist.
Ein Rotor 16 in flacher Scheibenform ist in der Wärmeerzeugungs
kammer 10 angeordnet und auf ein hinteres Ende der Antriebswelle
15 preßgepaßt, so daß der Rotor 16 einstückig bezüglich der
Drehbewegung der Antriebswelle 15 ist. Der Rotor 16 ist in sei
nem mittleren Teil mit Öffnungen 16a ausgebildet, die sich axial
durch ihn hindurch erstrecken.
Die hintere Platte 3 ist an ihrer zur Wärmeerzeugungskammer 10
offenen vorderen Seite mit einem Gaskanal ausgebildet, der durch
eine Gasnut 3a, die sich nach innen von dem oberen Ende der Wär
meerzeugungskammer 10 erstreckt, und durch ein Loch 3b aufgebaut
ist, das einerseits in Verbindung mit dem inneren Ende der Nut
3a steht und andererseits in Verbindung mit der Gasspeicherkam
mer SR steht. Es sollte bemerkt werden, daß die Nut 3a für das
Gas an ihrem zur Wärmeerzeugungskammer 10 offenen Ende angefast
ist.
Des weiteren ist die hintere Platte 3 an einer Stelle leicht
oberhalb des mittleren Teils der Platte 3 mit einer Öffnung 3c
als ein Rückgewinnungsloch ausgebildet, das sich axial zwischen
der Wärmeerzeugungskammer 10 und der Speicherkammer SR er
streckt.
Wie in den Fig. 2, 3A und 3B gezeigt ist, ist das Rückgewin
nungsloch 3d an seinem zur Wärmeerzeugungskammer 10 benachbarten
Ende mit einer Kante ausgebildet, die in der Richtung einer
Drehbewegung des Rotors 16, die durch einen Pfeil f in Fig. 2
gezeigt ist, durch einen kreisbogenförmigen Abschnitt 3c-1, der
entgegengesetzt zur Drehrichtung vertieft ist und der auf einem
Kreis um einen Mittelpunkt S1 liegt, wie in Fig. 3 gezeigt ist,
und durch einen geraden vorderen Abschnitt 3c-2 ausgebildet ist,
der sich quer zur Drehrichtung f des Rotors 16 erstreckt. Wie in
Fig. 4 gezeigt, ist die Kante angefast.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die hintere Platte 3 an einer
Stelle unterhalb des mittleren Abschnitts der hinteren Platte 3
mit einem Förderloch 3e als einem Teil eines Förderkanals ausge
bildet, die eine Strömungsfläche hat, die größer als die des
Rückgewinnungslochs 3c ist, und die sich auch axial durch sie
hindurch erstreckt. Die hintere Platte 3 ist, wie auch in den
Fig. 2 und 5 gezeigt ist, mit einer Fördernut 3f als dem ver
bleibenden Teil des Förderkanals ausgebildet, die in der Wärme
erzeugungskammer 10 mündet und die ein inneres Ende hat, das in
Verbindung mit dem Förderloch 3e steht. Wie in Fig. 2 gezeigt,
ist die Fördernut 3f in der Vorwärtsrichtung der Drehbewegung
des Rotors 16 geneigt, die durch den Pfeil f gezeigt ist. Des
weiteren hat die Fördernut 3f einen Kantenabschnitt 3f-1, der
angefast ist.
In Fig. 1 ist das Silikonöl als ein Viskofluid, das zwischen dem
flüssigen und dem gasförmigen Zustand in Übereinstimmung mit der
Temperatur wechseln kann, in der Speicherkammer SR und der Wär
meerzeugungskammer 10 gespeichert. In der Wärmeerzeugungskammer
10 liegt das Silikonöl in einem Spalt (Wärmeerzeugungsspalt)
zwischen der Innenfläche der Wärmeerzeugungskammer 10 und der
Außenfläche des Rotors 16. Ferner ist es erfindungsgemäß mög
lich, daß die Speicherkammer 10 eine Menge des Silikonöls spei
chern kann, die das Volumen des Wärmeerzeugungsspalts über
steigt. Folglich wird eine genaue Einstellung der Menge des Si
likonöls unnötig. In einer allgemein bekannten Weise ist die An
triebswelle 15 an ihrem Ende, das von dem Nabenabschnitt 1c des
vorderen Gehäuses 1 nach außen vorsteht, mit einer Riemenscheibe
oder einer Kupplung (nicht gezeigt) verbunden, die in kinemati
scher Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle einer
Brennkraftmaschine mittels eines (nicht gezeigten) Riemens ist.
Folglich wird die Drehbewegung der Motorkurbelwelle auf die An
triebswelle 15 übertragen.
Nun wird ein Betrieb des Viskoheizgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in eine Heizvorrichtung in einem Fahrzeug einge
baut ist, erläutert. Vor dem Start der Drehbewegung der An
triebswelle 15 mittels der Brennkraftmaschine tritt eine Bewe
gung des Viskofluids in einem gasförmigen Zustand zwischen der
Wärmeerzeugungskammer 10 und der Speicherkammer SR über die Gas
fördernut 3a und das Gasförderloch 3b auf. Des weiteren hat das
Silikonöl aufgrund seines Eigengewichts in der Wärmeerzeugungs
kammer 10 und in der Speicherkammer SR dieselben Flüssigkeits
stände. Anders ausgedrückt ist eine Menge des Silikonöls gering,
die mit dem Rotor 16 in Kontakt steht und die einem Scheren un
terliegen wird, wenn letzterer der Drehbewegung unterliegt.
Folglich reicht beim Start der Drehbewegung der Antriebswelle
ein Drehmoment mit einem kleinen Betrag aus, um zu veranlassen,
daß das Gerät in Gang gesetzt wird, wodurch ein erzeugter Stoß
verringert wird.
Eine auf die Antriebswelle 15 aufgebrachte Drehbewegung läßt den
Rotor 16 um seine Achse O (Fig. 2) in der Wärmeerzeugungskammer
10 drehen, wodurch hervorgerufen wird, daß das Silikonöl einem
Scheren am Spalt zwischen der inneren Fläche der Wärmeerzeu
gungskammer 10 und der äußeren Fläche des Rotors 16 unterliegt.
Eine durch das Scheren des Silikonöls erzeugte Wärme unterliegt
einem Wärmetausch mit dem in dem vorderen und hinteren Wasser
mantel FW und RW umlaufenden Wasser, wodurch das Wasser aufge
heizt wird, das einem Heizsystem für ein Fahrzeug zugeführt
wird.
Beim Betrieb des Viskoheizgeräts gemäß der vorliegenden Erfin
dung unterliegt das Silikonöl in der Wärmeerzeugungskammer 10
einem Scheren, während ein Gas in dem Silikonöl in Blasenform
enthalten ist. Eine schnelle und ruhige Bewegung dieser Blasen
in die Speicherkammer SR wird aufgrund der Tatsache erzielt, daß
die Gasnut 3a und das Gasloch 3b den oberen Teil der Wärmeerzeu
gungskammer 10 und den oberen Teil der Speicherkammer SR mitein
ander verbinden, und daß das Rückgewinnungsloch 3d an seinem zur
Rückgewinnungskammer SR benachbarten Ende in letzterem an einer
Stelle oberhalb des Niveaus des in der Speicherkammer SR gespei
cherten Silikonöls mündet.
Des weiteren steht die Speicherkammer SR mit der Wärmeerzeu
gungskammer 10 an ihrem mittleren Bereich in Verbindung, während
in der Speicherkammer SR das Silikonöl unter der Wirkung seines
Eigengewichts am Boden der Kammer SR angeordnet ist. Daher wirkt
ein Weissenberg'scher Effekt, der wirksam durch die spezielle
Form des Rotors 16 erzeugt wird, mit der Bewegung des Gases so
zusammen, daß das Silikonöl von der Wärmeerzeugungskammer SR in
die Speicherkammer SR durch das Rückgewinnungsloch 3c zurückge
wonnen wird. Gleichzeitig ruft der in der Wärmeerzeugungskammer
10 rotierende Rotor 16 aufgrund der Oberflächenspannung des Si
likonöls hervor, daß das Silikonöl aus der Speicherkammer SR in
die Kammer 10 durch die Fördernut 3f und das Förderloch 3e ange
saugt wird. In diesem Fall tritt eine Bewegung des zwischen der
vorderen inneren Fläche der Wärmeerzeugungskammer 10 und der
vorderen äußeren Fläche des Rotors 16 gehaltenen Silikonöls
leicht durch das Verbindungsloch 16a auf.
Des weiteren hat das Förderloch 3e erfindungsgemäß eine wirksame
Strömungsfläche, die größer als die des Rückgewinnungslochs 3d
ist, so daß die Menge des in die Wärmeerzeugungskammer 10 geför
derten Öls größer als die Menge ist, die in die Speicherkammer
SR zurückgewonnen wird. In diesem Fall wird das in der Speicher
kammer SR gespeicherte Silikonöl schnell und ruhig zur Umfangs
fläche der Wärmeerzeugungskammer 10 durch die Fördernut 3f ge
fördert. Des weiteren wird das zur Umfangsfläche der Wärmeerzeu
gungskammer 10 geförderte Silikonöl schnell zum mittleren Be
reich der Wärmeerzeugungskammer 10 aufgrund des Weissenber
g'schen Effekts gefördert.
Auf diese Weise steigt die am Spalt zwischen der inneren Fläche
der Wärmeerzeugungskammer 10 und der äußeren Fläche des Rotors
16 erzeugte Wärme schnell an. Des weiteren tritt während der
Drehbewegung der Antriebswelle 15 der Ersatz des Silikonöls zwi
schen der Wärmeerzeugungskammer 10 und der Speicherkammer SR im
mer auf, woraus eine Erzeugung eines ausreichenden Betrags an
Wärme folgt, während ein gewünschter Wellendichtvorgang auf
rechterhalten wird.
Des weiteren wird erfindungsgemäß eine Menge an Silikonöl in der
Speicherkammer SR gehalten, die größer als das Volumen des Wär
meerzeugungsspalts ist, so daß eine Konzentration eines Scherens
auf einen speziellen Teil des Silikonöls verhindert ist, wodurch
eine Verschlechterung des Silikonöls verzögert wird.
Beim erfindungsgemäßen Viskoheizgerät sind sowohl die Wärmeer
zeugungskammer 10 als auch die Speicherkammer SR in einem ge
schlossenen Zustand. Dadurch wird das Silikonöl in der Wärmeer
zeugungskammer 10 und in der Speicherkammer SR daran gehindert,
mit neu eingeführter Luft in Kontakt zu treten, wodurch verhin
dert wird, daß Feuchtigkeit absorbiert wird. Somit ist eine Ver
schlechterung des Silikonöls weniger wahrscheinlich.
Wenn die Drehbewegung der Antriebswelle 15 gestoppt wird, rufen
die Bewegung des Gases und das Gewicht des Silikonöls ein sich
ausgleichendes Niveau des Silikonöls zwischen der Wärmeerzeu
gungskammer und der Speicherkammer hervor.
Nun wird ein Vorteil des Aufbaus des ersten Ausführungsbeispiels
im Vergleich zu einer schlechteren Abwandlung erläutert, die in
den Fig. 6 bis 8 gezeigt ist. Bei der Abwandlung ist nämlich die
hintere Platte 3 mit einem Rückgewinnungsloch 3h ausgebildet,
das sich durch sie axial hindurch erstreckt, wie in den Fig. 6
und 7 gezeigt ist. Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 und 4 ist das Rückgewinnungsloch 3h am zur Wärmeer
zeugungskammer 10 offenen Ende mit einer kreisförmigen Kante 3h-
1 ausgebildet, die sich von der Kante unterscheidet, welche beim
ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 durch den kreisförmigen Ab
schnitt 3c-1 und den geraden Abschnitt 3c-2 aufgebaut ist. Des
weiteren ist beim Aufbau der Fig. 6 und 7 die Kante 3h-1 scharf.
Anders ausgedrückt ist die Kante 3h-1 nicht wie im Fall des er
sten Ausführungsbeispiels (die angefaste Kante 3c-1 in Fig. 4)
angefast. Des weiteren erstreckt sich die Fördernut 3i an der
hinteren Platte 3 radial nach außen, ohne daß sie in die Rich
tung der Drehbewegung, die durch einen Pfeil f gezeigt ist, im
Unterschied zur Fördernut 3f des ersten Ausführungsbeispiels in
Fig. 2 geneigt ist. Des weiteren hat die Fördernut 3i anders als
die angefaste Kante 3f-1 des ersten Ausführungsbeispiels in Fig.
2 eine scharfe Kante.
Gemäß einem mit der in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Abwandlung
durchgeführten Test wurde eine ruhige und schnelle Bewegung der
Blasen a, die in dem Silikonöl in der Wärmeerzeugungskammer 10
enthalten sind, in die Speicherkammer SR nicht erhalten. Der
Grund der weniger ruhigen und schnellen Bewegung der Blasen wird
wie folgt angenommen. Erstens ist, wie in den Fig. 6 und 7 ge
zeigt ist, die Querschnittsform des Rückgewinnungslochs 3h in
einer allgemein kreisförmigen Gestalt. Folglich unterliegen die
Blasen a einer relativ starken Kontraktionskraft s von einer
vorderen Kante des Rückgewinnungslochs 3h in einer Richtung der
Drehbewegung des Rotors 16. Diese Kontraktionskraft s ist in
Vektorangabe in der Zeichnung gezeigt. Zweitens mündet das Rück
gewinnungsloch 3h in der Wärmeerzeugungskammer 10 im wesentli
chen unter einem rechten Winkel, wodurch es für die Blasen a
schwierig wird, sich einfach in das Rückgewinnungsloch 3h zu be
wegen. Siehe hierzu Fig. 7 im Vergleich zu Fig. 4.
Des weiteren war bei dem Viskoheizgerät der Abwandlung in den
Fig. 6 bis 8 ein ruhiges Fördern des zurückgewonnenen Silikonöls
in die Speicherkammer SR zu einer äußeren Umfangsfläche der Wär
meerzeugungskammer schwierig. Der Grund für das weniger ruhige
Fördern des zurückgewonnenen Silikonöls wird wie folgt angenom
men. Erstens erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6
bis 8 die Fördernut 3i nach außen am Rotor 16, ohne geneigt zu
sein. Folglich ruft die Drehbewegung des Rotors 16 hervor, daß
das Silikonöl in dem Förderkanal 3i an eine innere Seitenwand
der Fördernut 3i gezwängt wird, wodurch es schwierig wird, daß
sich das Silikonöl ruhig radial nach außen im Rotor 16 bewegt.
Zweitens mündet die Fördernut 3i im wesentlichen unter einem
rechten Winkel in der Wärmeerzeugungskammer 10, wodurch es
schwierig wird, das Silikonöl ruhig zur Wärmeerzeugungskammer 10
zu bewegen.
Im Gegensatz dazu ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4
das Rückgewinnungsloch 3c in einer derartigen Form, daß eine Er
zeugung einer großen Kontraktionskraft s in den Blasen a in dem
Rückgewinnungsloch 3c verhindert ist. Des weiteren ermöglicht
das Vorsehen der Anfasung 3c-1 an der Kante der Rückgewinnungs
lochs 3c ein ruhiges und schnelles Bewegen der Blasen a zur
Rückgewinnungskammer SR. Siehe hierzu Fig. 4 im Vergleich zu
Fig. 7.
Des weiteren ist beim Viskoheizgerät des Ausführungsbeispiels in
Fig. 1 die Fördernut 3f in Vorwärtsrichtung der Drehbewegung des
Rotors 16 geneigt, während sich die Nut 3f radial nach außen er
streckt. Ferner ist die Fördernut 3f mit einer angefasten äuße
ren Kante 3f ausgebildet. Somit wird ein schnelles Fördern des
Silikonöls von der Speicherkammer SR zum Umfangsabschnitt der
Wärmeerzeugungskammer erzielt.
Zusammengefaßt kann das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Fig.
1 bis 5 einen schnellen Anstieg der erzeugten Wärmemenge am
Spalt zwischen der inneren Fläche der Wärmeerzeugungskammer und
der äußeren Fläche des Rotors 16 erzielen, nachdem das Visko
heizgerät in Gang gesetzt wurde, im Vergleich zu der Abwandlung
in den Fig. 6 bis 8.
Anstelle des Rückgewinnungslochs 3c in der hinteren Platte 3,
die in Fig. 3 beim ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, setzt
die bevorzugte Abwandlung in Fig. 9 ein Rückgewinnungsloch 3j
ein, das in der hinteren Platte ausgebildet ist. Bei diesem Aus
führungsbeispiel ist das Rückgewinnungsloch 3j an einem zur Wär
meerzeugungskammer benachbarten axialen Ende mit einer Kante
ausgebildet, die durch einen hinteren Abschnitt 3j-1 und den
vorderen Abschnitt 3j-2 in einer Richtung der Drehbewegung des
Rotors ausgebildet ist, die durch einen Pfeil f gezeigt ist.
Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist die
hintere Kante 3j-1 in einer Kreisbogenform ausgebildet, deren
Mittelpunkt der Punkt S1 ist. Anders als die gerade vordere Kan
te 3c-2 des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 3 ist jedoch die
vordere Kante 3j-2 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 in einer
Kreisbogenform ausgebildet, deren Mittelpunkt durch den Punkt S3
gebildet ist, der hinter dem Mittelpunkt S1 des hinteren Kanten
abschnitts 3j-1 in der Richtung der Drehbewegung des Rotors
liegt, die durch den Pfeil f gezeigt ist.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist das Rückgewinnungsloch
3j in einer Form, durch die eine Blase daran gehindert wird, ei
ner großen Kompressionskraft zu unterliegen, wodurch ein ähnli
cher Vorteil wie der des ersten Ausführungsbeispiels erzielt
wird.
Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 10 hat das Rückgewin
nungsloch 3k an einem zur Wärmeerzeugungskammer offenen axialen
Ende eine Kante, die durch einen hinteren kreisbogenförmigen Ab
schnitt 3k-1 und einen vorderen kreisbogenförmigen Abschnitt 3k-
1 in der Richtung der Drehbewegung des Rotors aufgebaut ist, die
durch einen gepunkteten Pfeil f gezeigt ist. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist der Mittelpunkt des hinteren Kantenabschnitts
3k auch der Punkt S1. Der vordere Kantenabschnitt 3k-2 hat je
doch einen Punkt S4 als Mittelpunkt, der in der Drehrichtung f
vor dem Loch 3k liegt. Mit anderen Worten ausgedrückt, steht der
Kantenabschnitt 3k-2 nach hinten vor.
Beim Betrieb des dritten Ausführungsbeispiels ist das Rückgewin
nungsloch 3k in einer Form, durch die eine Blase a einer Aufwei
tungskraft b unterliegt, wodurch ein ähnlicher Vorteil wie der
des ersten Ausführungsbeispiels erzeugt wird.
Fig. 11 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, das sich auf eine
Abwandlung einer Fördernut 3l in der hinteren Platte 3 richtet.
Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist die
Nut 3l nach vorne in der Richtung der Drehbewegung des Rotors 16
geneigt, die durch einen Pfeil f gezeigt ist. Anders als beim
Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist die Anfasung der Nut 3l nur am
vorderen Kantenabschnitt 3l-1 in der Richtung der Drehbewegung f
erfolgt, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Mit anderen Worten ausge
drückt bleibt eine spitze Kante am hinteren Abschnitt in der
Richtung der Drehbewegung, die durch den Pfeil f gezeigt ist.
Beim Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ermöglicht der vordere
Kantenabschnitt 3l-1, daß sich das Silikonöl einfach zum Um
fangsabschnitt des Rotors 16 während der Drehbewegung des Rotors
16 bewegt. Somit wird ein ähnlicher Vorteil wie der des ersten
Ausführungsbeispiels erzielt.
Das in der Fig. 12 gezeigte Ausführungsbeispiel richtet sich auf
eine abgewandlete Form der hinteren Platte 21. Bei diesem Aus
führungsbeispiel ist nämlich die hintere Platte 21 mit einer
Förderöffnung 21a ausgebildet, während die Antriebswelle 15 ein
axial verlängertes Ende 15a hat, das in der Förderöffnung 21a
liegt. Eine Schraubennut ist am Ende 15a der Antriebswelle 15
ausgebildet, so daß eine Pumpe in Schraubenbauweise gebildet
ist, die dazu dient, das Viskofluid in der Speicherkammer SR si
cher in die Wärmeerzeugungskammer 10 zu fördern. Der verbleiben
de Aufbau ist gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels.
Beim Betrieb des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 veranlaßt die
Drehbewegung der Antriebswelle 15 die Schraubennut am Ende 15a,
das Viskofluid in der Speicherkammer SR anzusaugen und es in die
Wärmeerzeugungskammer 10 zu fördern. Folglich wird eine größere
Menge des Viskofluids am Spalt zwischen der inneren Fläche der
Wärmeerzeugungskammer und der äußeren Fläche des Rotors 16 er
zielt, wodurch eine am Spalt erzeugte Wärme gesteigert wird.
Anstelle der Pumpe in Schraubenbauweise beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 12 kann auch eine Pumpe in einer anderen Bauart wie
beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Zykloidenpumpe und eine
Zentrifugenpumpe eingesetzt werden. Für den Fall, daß die Pumpe
auf einer Achse liegt, die sich von der Achse der Welle 15 un
terscheidet, kann eine getrennte Antriebsquelle vorgesehen wer
den, um eine Drehbewegung zu erzeugen, die auf die Pumpe aufge
bracht wird.
Ein Viskoheizgerät umfaßt eine Wärmeerzeugungskammer 10 in abge
dichtetem Aufbau. Das Viskoheizgerät ist des weiteren mit einer
Speicherkammer SR versehen, die in Verbindung mit der Wärmeer
zeugungskammer 10 in ihrem mittigen Teil steht, nämlich über ein
Rückgewinnungsloch 3c, eine Fördernut 3f und ein Förderloch 3e,
die in einer hinteren Platte 3 und einem hinteren Gehäuse 4 aus
gebildet sind. Die Speicherkammer SR kann eine Menge des Vis
kofluids speichern, die das Volumen eines Wärmeerzeugungsspalts
zwischen einer inneren Fläche der Wärmeerzeugungskammer 10 und
einer äußeren Fläche des Rotors 16 übersteigt. Die Schnelligkeit
der Verschlechterung des Viskofluids wird verlangsamt, während
die Notwendigkeit einer genauen Einstellung einer zu ladenden
Menge des Viskofluids beseitigt wird.
Claims (18)
1. Viskoheizgerät mit
einem Gehäuse (1, 3, 4);
einer Wärmeerzeugungskammer (10) in dem Gehäuse (1, 3, 4);
einer Wärmeausstrahlkammer (FW, RW) in dem Gehäuse (1, 3, 4), wobei die Wärmeausstrahlkammer (FW, RW) benachbart zur Wär meerzeugungskammer (10) angeordnet ist und dazu dient, eine um laufende Flüssigkeit aufzunehmen;
einer Antriebswelle (15), die drehbar mit dem Gehäuse (1, 3, 4) verbunden ist und
einem Rotor (16), der in der Wärmeerzeugungskammer (10) an geordnet ist und durch die Antriebswelle (15) gedreht wird;
wobei der Rotor (16) und die Wärmeerzeugungskammer (10) ein ander gegenüberliegende Flächen haben, zwischen denen ein Spalt erzeugt ist;
wobei ein in dem Spalt liegendes Viskofluid eine Wärme auf grund des Scherens des Viskofluids am Spalt während der Drehbe wegung des Rotors (16) erzeugt und
wobei die Wärmeerzeugungskammer (10) nach außen abgedichtet ist, während das Gehäuse (1, 3, 4) eine Speicherkammer (SR) hat, die auch nach außen abgedichtet ist und die in Verbindung mit der Wärmeerzeugungskammer (10) über einen Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) sowie über einen Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) in dem Gehäuse (1, 3, 4) steht, wobei die Speicherkammer (SR) dazu in der Lage ist, ein Volumen des Viskofluids zu spei chern, das das Volumen des Spalts übersteigt.
einem Gehäuse (1, 3, 4);
einer Wärmeerzeugungskammer (10) in dem Gehäuse (1, 3, 4);
einer Wärmeausstrahlkammer (FW, RW) in dem Gehäuse (1, 3, 4), wobei die Wärmeausstrahlkammer (FW, RW) benachbart zur Wär meerzeugungskammer (10) angeordnet ist und dazu dient, eine um laufende Flüssigkeit aufzunehmen;
einer Antriebswelle (15), die drehbar mit dem Gehäuse (1, 3, 4) verbunden ist und
einem Rotor (16), der in der Wärmeerzeugungskammer (10) an geordnet ist und durch die Antriebswelle (15) gedreht wird;
wobei der Rotor (16) und die Wärmeerzeugungskammer (10) ein ander gegenüberliegende Flächen haben, zwischen denen ein Spalt erzeugt ist;
wobei ein in dem Spalt liegendes Viskofluid eine Wärme auf grund des Scherens des Viskofluids am Spalt während der Drehbe wegung des Rotors (16) erzeugt und
wobei die Wärmeerzeugungskammer (10) nach außen abgedichtet ist, während das Gehäuse (1, 3, 4) eine Speicherkammer (SR) hat, die auch nach außen abgedichtet ist und die in Verbindung mit der Wärmeerzeugungskammer (10) über einen Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) sowie über einen Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) in dem Gehäuse (1, 3, 4) steht, wobei die Speicherkammer (SR) dazu in der Lage ist, ein Volumen des Viskofluids zu spei chern, das das Volumen des Spalts übersteigt.
2. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) in seinem mittleren
Teil in Verbindung mit der Wärmeerzeugungskammer (10) steht und
daß der Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) und der Förderkanal
(3e, 3f, 3i, 3l, 21a) immer in einem offenen Zustand während des
Betriebs der Antriebswelle (15) sind.
3. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) an seinem zur Spei
cherkammer (SR) offenen Ende (3c) an einer Position über dem Ni
veau des Viskofluids im flüssigen Zustand in der Speicherkammer
(SR) angeordnet ist, wobei der Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a)
mit seinem zur Speicherkammer (SR) offenen Ende (3e) an einer
Position unter dem Niveau des Viskofluids im flüssigen Zustand
in der Speicherkammer (SR) angeordnet ist.
4. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) eine wirksame Strö
mungsfläche hat, die größer als die des Rückgewinnungskanals
(3c, 3h, 3j, 3k) ist.
5. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Fördereinrichtung (15a) die in dem Förderkanal (3e, 3f,
3i, 3l, 21a) angeordnet ist, um das Viskofluid in der Speicher
kammer (SR) sicher in die Wärmeerzeugungskammer (10) während ei
nes Betriebs zu fördern.
6. Viskoheizgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, da
die Fördereinrichtung (15) eine Pumpe aufweist, die eine
Welle, die konzentrisch zur Antriebswelle (15) ist, und ein
Schraubengewinde (15a) auf der Welle (15) hat.
7. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) ein zur Wärmeerzeu
gungskammer (10) offenes Ende hat, das eine Kante hat, die zu
mindest an einem vorderen Abschnitt in der Richtung der Drehbe
wegung (f) des Rotors (16) eine Ausgestaltung hat, die das Gas
dazu veranlaßt, von der Wärmeerzeugungskammer (10) in die Spei
cherkammer (SR) unter der Wirkung der Drehbewegung (f) des Ro
tors (16) gesaugt zu werden.
8. Viskoheizgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausgestaltung eine Anfasung ist.
9. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rückgewinnungskanal (3c, 3h, 3j, 3k) ein zur Wärmeerzeu
gungskammer (10) offenes Ende hat, das eine Kante hat, die einen
vorderen Abschnitt in Kreisbogenform oder in gerader Form in der
Richtung der Drehbewegung (f) des Rotors (16) hat, mit einer
Krümmung, die größer als die eines hinteren Abschnitts der Kante
ist.
10. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) sich zu einem Umfangs
abschnitt des Rotors (16) erstreckt.
11. Viskoheizgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anordnung des Förderkanals (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) derart
ist, daß das Viskofluid in die Wärmeerzeugungskammer (10) von
der Speicherkammer (SR) aufgrund der Drehbewegung (f) des Rotors
(16) gefördert wird.
12. Viskoheizgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) eine Nut (3f, 3i, 3l)
auf dem Gehäuse (1, 3, 4) hat, die sich radial erstreckt, wobei
die Nut (3f, 3i, 3l) nach vorne in der Richtung der Drehbewegung
(f) des Rotors (16) geneigt ist.
13. Viskoheizgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Förderkanal (3e, 3f, 3i, 3l, 21a) eine Nut (3l) am Ge
häuse hat, die sich radial erstreckt, wobei die Nut (3l) nach
vorne in der Richtung der Drehbewegung (f) des Rotors (16) ge
krümmt ist.
14. Viskoheizgerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nut (3f, 3i, 3l) eine Kante hat, die zumindest am in der
Richtung der Drehbewegung (f) des Rotors (16) vorderen Abschnitt
angefast ist.
15. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (1, 3, 4) des weiteren mit einem Gaskanal (3a,
3b) ausgebildet ist, der die Wärmeerzeugungskammer (10) und die
Speicherkammer (SR) miteinander verbindet.
16. Viskoheizgerät nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Gaskanal (3a, 3b) den oberen Teil der Wärmeerzeugungs
kammer (10) und den oberen Teil der Speicherkammer (SR) mitein
ander verbindet.
17. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor (16) in flacher Scheibenform ausgebildet ist.
18. Viskoheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor (16) an einem mittigen Teil zumindest ein Loch
hat, das sich axial durch ihn erstreckt.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05270250A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 車両用暖房装置 |
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