DE19741408C2 - Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ mit einer zusätzlichen Kammer zum Speichern von viskosem Fluid - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ, bei dem ein viskoses Fluid in einer Wärme­ erzeugungskammer einer, Schwerwirkung unterworfen wird, um Wärme zu erzeugen, die wiederum auf ein in einer Wärmeauf­ nahmekammer zirkulierendes Wärmeübertragungs- oder Wärme­ tauschfluid übertragen wird, um von dem Wärmeübertragungs­ fluid zu einem gewünschten zu beheizenden Bereich gebracht zu werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ, der eine zusätzliche Kammer umfaßt, die mit der Wärmeerzeugungskammer zum Auf­ nehmen eines viskosen Fluids, dessen Menge größer ist als das Fassungsvermögen eines in der Wärmeerzeugungskammer gebilde­ ten fluidhaltenden Spalts, in Verbindung steht. Die vor­ liegende Erfindung kann beispielsweise als Zusatzheizquelle ausgeführt werden, die in ein Kraftfahrzeugheizsystem einge­ baut wird, um den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs in kom­ fortabler Weise zu heizen.

Die Veröffentlichung des japanischen ungeprüften Gebrauchs­ musters JP 3-98107 U offenbart einen bekannten, in ein Kraftfahrzeugheizsystem eingebauten Wärme­ generator vom Viskosfluid-Typ, der Mittel zum Einstellen der Wärmeerzeugungsleistung des Wärmegenerators umfaßt. Der in der JP 3-98107 U offenbarte Wärmegenerator vom Viskosfluid- Typ umfaßt ein Gehäuse, das einen vorderen und einen hinteren Bereich aufweist, die sich gegenseitig gegenüberstehen und eine innere Wärmeerzeugungskammer und eine Wärmeaufnahme­ kammer umgrenzen, welche so angeordnet ist, daß sie die Wärmeerzeugungskammer umgibt. Die Wärmeerzeugungskammer ist von der Wärmeaufnahmekammer durch eine Trennwand abgetrennt, durch die Wärme zwischen einem viskosen Fluid in der Wärme­ erzeugungskammer und einem Wärmetauschfluid in der Wärmeauf­ nahmekammer ausgetauscht wird. Das Wärmetauschfluid wird von einem externen Heizsystem in die Wärmeaufnahmekammer einge­ leitet und von der Wärmeaufnahmekammer an das Heizsystem ab­ gegeben, so daß sie ständig im Kreislauf durch den Wärme­ generator und das Heizsystem geführt wird.

Eine Antriebswelle ist durch Lager drehbar in dem vorderen Bereich und in dem hinteren Bereich des Gehäuses gelagert, und ein Rotorelement ist in der Weise fest auf der Welle an­ geordnet, daß es sich in der Wärmeerzeugungskammer zusammen mit der Welle drehen kann. Das Rotorelement umfaßt Außen­ flächen, die den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer gegenüberliegend angeordnet sind, um dazwischen kleine Spalte in der Form von axialen Labyrinthrillen zu bilden. Das vis­ kose Fluid, das im allgemeinen aus einem Polymermaterial her­ gestellt wird, beispielsweise Silikonöl, das eine hohe Visko­ sität aufweist, wird der Wärmeerzeugungskammer zugeführt, um die kleinen Spalte zwischen den Außenflächen des Rotor­ elements und den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer auszufüllen.

Der Wärmegenerator vom Viskosfluidtyp aus der JP 3-98107 U umfaßt auch ein Viskosfluid-Reservoir, dessen Gehäuse an dem Boden des Generatorgehäuses festgelegt ist. Ein Diaphragma oder eine Membran ist an der oberen Innenwand des Reservoirs gehalten, um dazwischen eine zusätzliche Kammer zu bilden, die in der Weise angeschlossen ist, daß sie in Fluidverbin­ dung mit der Wärmeerzeugungskammer steht, um es dem viskosen Fluid zu erlauben, ungehindert von einer Kammer in die andere zu fließen. Die Wärmeerzeugungskammer steht mit der umgeben­ den Atmosphäre durch ein die obere Wand oder Deckenwand des Generatorgehäuses durchsetzendes Loch in Verbindung, was das freie Fließen des viskosen Fluids erlaubt. Die Membran wird durch das Zusammenwirken eines negativen Ladedrucks und einer Federkraft, die beide auf die Rückseite der Membran angewandt werden, zwischen einer obersten und einer untersten Stellung verlagert, um das Fassungsvermögen der zusätzlichen Kammer einzustellen.

Wenn die Antriebswelle des vorstehend beschriebenen, in das Kraftfahrzeugheizsystem eingebauten Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ von einem Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird, wird auch das Rotorelement in der Wärmeerzeugungskammer ge­ dreht. Zu diesem Zeitpunkt übt das drehende Rotorelement, wenn die Membran sich in der obersten Stellung befindet und somit das viskose Fluid die Wärmeerzeugungskammer vollständig füllt, eine Scherwirkung auf das zwischen den Innenwand­ flächen der Wärmeerzeugungskammer und den Außenflächen des Rotorelements gehaltene viskose Fluid aus. Das viskose Fluid erzeugt dann Wärme aufgrund der auf dasselbe angewandten Scherkraft. Die erzeugte Wärme wird von dem viskosen Fluid auf das durch die Wärmeaufnahmekammer zirkulierende Wärme­ tauschwasser übertragen, und das Wärmetauschwasser bringt die übertragene Wärme zu dem Heizkreislauf des Kraftfahrzeugheiz­ systems.

Bei dem Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ aus der JP 3-98107 U wird, wenn die Wärmeerzeugung des Generators zu groß ist und verringert oder unterbrochen werden sollte, die Membran durch Beaufschlagen der Rückseite der Membran mit den negativen Ladedruck zu der untersten Stellung hin verlagert, wobei das viskose Fluid von der Wärmeerzeugungskammer in die zusätzliche Kammer des Reservoirs verlagert wird. Infolge­ dessen wird die Wärmeerzeugung aufgrund der auf das viskose Fluid ausgeübten Scherwirkung verringert oder unterbrochen, und die Heizleistung des Kraftfahrzeugheizsystems wird ver­ ringert. Wenn andererseits die Wärmeerzeugung des Generators zu gering ist und erhöht werden sollte, wird die Membran durch Beaufschlagen der Rückseite der Membran mit der Feder­ kraft zu der obersten Stellung hin verschoben, wodurch das viskose Fluid von der zusätzlichen Kammer des Reservoirs in die Wärmeerzeugungskammer verlagert wird. Infolgedessen wird die Wärmeerzeugung aufgrund der auf das viskose Fluid ausge­ übten Scherkraft erhöht, und die Heizleistung des Kraftfahr­ zeugheizsystems wird erhöht.

Jedoch wird bei dem vorstehend beschriebenen Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ, wenn das viskose Fluid von der Wärme­ erzeugungskammer in die zusätzliche Kammer verlagert wird, frische Umgebungsluft durch das Deckenloch des Gehäuses in die Wärmeerzeugungskammer eingeleitet, um den auf der Ent­ fernung des viskosen Fluids beruhenden negativen Druck oder Unterdruck in der Wärmeerzeugungskammer zu kompensieren. Daher kommt das viskose Fluid jedesmal in Kontakt mit der eingeleiteten Frischluft, wenn das viskose Fluid in die zu­ sätzliche Kammer verlagert wird, d. h. die Wärmeerzeugung verringert werden soll. Dies verursacht Probleme insofern, als die Oxidation und Degradation oder Zersetzung des visko­ sen Fluids beschleunigt werden und die Viskosität des visko­ sen Fluids aufgrund der Hinzufügung von Wasser aus der Atmosphäre beeinträchtigt oder verringert wird.

Die vorstehend genannten Probleme, die aufgrund der in die Wärmeerzeugungskammer eingeleiteten Frischluft verursacht werden, können dadurch beseitigt werden, daß die Wärmeerzeu­ gungskammer als eine fluiddichte Kammer ausgebildet wird. Eine solche fluiddichte Wärmeerzeugungskammer umfassende Wärmegeneratoren vom Viskosfluid-Typ sind wohlbekannt, und ein Beispiel ist in der Beschreibung der japanischen Patentanmeldung JP 7-217035 A offenbart, welche eine weitere Anmeldung des Anmelders der vorliegenden Erfindung darstellt. Die fluiddichte Wärmeerzeugungskammer erlaubt es der Um­ gebungsfrischluft nicht, in dieselbe einzutreten, und kann somit verhindern, daß das darin enthaltene viskose Fluid mit der Frischluft in Kontakt gelangt. Daher werden die Oxidation und die Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids ver­ hindert, und die Hinzufügung von Wasser aus der Atmosphäre in das viskose Fluid wird vermieden.

Jedoch ist der eine fluiddichte Wärmeerzeugungskammer umfas­ sende Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ mit gewissen allge­ meinen Problemen behaftet, von denen eines darin besteht, daß das viskose Fluid in einem schmalen Spalt zwischen den Innen­ wandflächen der Wärmeerzeugungskammer und den Außenflächen des Rotorelements gehalten ist, so daß, wenn eine vergleichs­ weise große Menge des viskosen Fluids in den kleinen Spalt gefüllt wird, um die Wärmeerzeugung zu verbessern, das Volu­ men des Gases in dem verbleibenden Raum der Wärmeerzeugungs­ kammer sehr klein wird und der innere Druck in der Wärme­ erzeugungskammer auf ein extrem hohes Niveau ansteigt, wenn die Temperaturhoch ist, wodurch sich die Dichtungsfähigkeit von Wellendichtungselementen verschlechtert. Wenn anderer­ seits eine vergleichsweise kleine Menge des viskosen Fluids in den kleinen Spalt gefüllt wird, um eine gute Dichtungs­ fähigkeit der Wellendichtungselemente zu gewährleisten, wird das Volumen des Gases in dem verbleibenden Raum der Wärme­ erzeugungskammer vergrößert, und die Wärmeerzeugung wird ver­ ringert. Daher ist es bei dem eine fluiddichte Wärmeerzeu­ gungskammer umfassenden Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ erforderlich, die Menge des in dem kleinen Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer und den Außen­ flächen des Rotorelements gehaltenen viskosen Fluids genau einzustellen und zu überwachen.

Einweiteres bei der fluiddichten Wärmeerzeugungskammer auf­ tretendes Problem liegt darin, daß die Tendenz besteht, daß im wesentlichen stets derselbe Teil des viskosen Fluids der Scherwirkung in dem kleinen Spalt während des Betriebs der Antriebswelle unterworfen wird, so daß das viskose Fluid degradiert oder zersetzt wird. Die Degradation oder Zer­ setzung des viskosen Fluids kann die Wärmeerzeugung des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ verringern, nachdem der­ selbe über einen langen Zeitraum in Gebrauch war. Außerdem steigt, wenn die Antriebswelle während des Betriebs des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ eine Drehbewegung mit hoher Drehzahl oder Geschwindigkeit beibehält, die Temperatur des viskosen Fluids in der fluiddichten Wärmeerzeugungskammer an, und das viskose Fluid zersetzt sich ebenfalls, wenn die Temperatur die Grenze der Temperaturbeständigkeit des visko­ sen Fluids überschreitet. Infolgedessen nimmt die von dem viskosen Fluid erzeugte Wärmemenge ab, nachdem der Wärme­ generator mit hoher Geschwindigkeit oder Drehzahl betrieben worden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eine fluiddichte Wärmeerzeugungskammer umfassenden Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ zu schaffen, der die Not­ wendigkeit zu einer genauen Einstellung und strikten Über­ wachung der in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer und den Außenflächen des Rotorelements gehaltenen Menge des viskosen Fluids beseitigt und eine Ver­ ringerung der Wärmeerzeugung aufgrund der Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ gelöst, der folgendes umfaßt:

eine Gehäuseanordnung, in der eine Wärmeerzeugungskammer, in welcher Wärme erzeugt wird, eine durch eine Fluiddurchlaß­ anordnung mit der Wärmeerzeugungskammer in Verbindung stehende zusätzliche Kammer und eine Wärmeaufnahmekammer, welche benachbart zu der Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist, um es einem Wärmetauschfluid zu erlauben, durch die Wärmeaufnahmekammer zu zirkulieren, um dadurch Wärme von der Wärmeerzeugungskammer aufzunehmen, ausgebildet sind, wobei die Wärmeerzeugungskammer Innenwandflächen derselben auf­ weist, auf denen die Fluiddurchlaßanordnung mündet, und zusammen mit der zusätzlichen Kammer eine fluiddichte Kammer bildet;
eine Antriebswelle, die von der Gehäuseanordnung so gehalten ist, daß sie um eine Drehachse der Antriebswelle drehbar ist, wobei die Antriebswelle mit einer externen Drehantriebsquelle in Wirkverbindung steht;
ein Rotorelement, das von der Antriebswelle zu einer Dreh­ bewegung zusammen mit der Antriebswelle in der Wärmeerzeu­ gungskammer antreibbar ist, wobei das Rotorelement Außen­ flächen aufweist, die den Innenwandflächen der Wärmeerzeu­ gungskammer über einen dazwischen ausgebildeten vorbestimmten Spalt gegenüberstehen; und
ein viskoses Fluid, das zur Wärmeerzeugung durch die Drehung des Rotorelements in dem zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer der Gehäuseanordnung und den Außen­ flächen des Rotorelements ausgebildeten Spalt gehalten ist und in der zusätzlichen Kammer der Gehäuseanordnung aufge­ nommen ist, wobei das viskose Fluid durch die Fluiddurchlaß­ anordnung zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der zusätz­ lichen Kammer fließen kann;
wobei die zusätzliche Kammer der Gehäuseanordnung so ausge­ legt ist, daß sie eine Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann, die größer ist als ein Fassungsvermögen des in der Wärmeerzeugungskammer ausgebildeten Spalts; und
wobei die Fluiddurchlaßanordnung einen Fluidrückführdurchlaß zum Rückführen des viskosen Fluids aus dem Spalt in der Wärmeerzeugungskammer in die zusätzliche Kammer und einen Fluidzuführdurchlaß zum Zuführen des viskosen Fluids aus der zusätzlichen Kammer in den Spalt in der Wärmeerzeugungskammer umfaßt;
wobei der Fluidrückführdurchlaß einen Rückführkanal umfaßt, der in und längs einer der Innenwandflächen der Wärmeerzeu­ gungskammer der Gehäuseanordnung ausgebildet ist, wobei der Rückführkanal sich nach oben bis zu einem äußeren Randbereich der Wärmeerzeugungskammer erstreckt und zu demselben hin offen ist, um den äußeren Randbereich der Wärmeerzeugungs­ kammer mit der zusätzlichen Kammer zu verbinden.

Bei diesem Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ ist vorzugs­ weise vorgesehen, daß in der Wärmeerzeugungskammer ein ring­ förmiger Verbindungsspaltbereich zwischen einer Oberfläche einer Umfangswand der Wärmeerzeugungskammer und einer Um­ fangsfläche des Rotorelements ausgebildet ist, um einander gegenüberliegende Spaltbereiche, die an der Vorder- bzw. an der Rückseite des Rotorelements angeordnet sind, miteinander zu verbinden, und daß der Rückführkanal des Fluidrückführ­ durchlasses zu dem ringförmigen Verbindungsspaltbereich hin offen ist und demselben gegenübersteht.

Ferner ist es von Vorteil, wenn der Fluidrückführdurchlaß in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Be­ reich der Wärmeerzeugungskammer mündet, um den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeu­ gungskammer mit der zusätzlichen Kammer zu verbinden.

Bei dieser Anordnung kann der Rückführkanal des Fluidrück­ führdurchlasses vorteilhafterweise so ausgebildet sein, daß er einen hauptsächlich in dem Spalt in dem äußeren Rand­ bereich der Wärmeerzeugungskammer gehaltenen Teil des visko­ sen Fluids rückführt, wenn sich das Rotorelement mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, die höher ist als eine vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, während er so ausgebildet ist, daß er einen hauptsächlich in dem Spalt in dem in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer gehaltenen Teil des viskosen Fluids rückführt, wenn das Rotorelement sich mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, die niedriger ist als die vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit.

Vorzugsweise weist der Rückführkanal des Fluidrückführdurch­ lasses ein Profil oder einen Querschnitt auf, das bzw. der die durch die Drehung des Rotorelements bewirkte Rückfuhr des viskosen Fluids aus dem in der Wärmeerzeugungskammer ausge­ bildeten Spalt in die zusätzliche Kammer beschleunigt.

Um diesen Aufbau auszuführen, kann in der Wärmeerzeugungs­ kammer ein ringförmiger Verbindungsspaltbereich zwischen einer Oberfläche einer Umfangswand der Wärmeerzeugungskammer und einer Umfangsfläche des Rotorelements ausgebildet sein, um einander gegenüberliegende Spaltbereiche, die an der Vorder- bzw. an der Rückseite des Rotorelements angeordnet sind, miteinander zu verbinden, und kann der Rückführkanal des Fluidrückführdurchlasses zu dem ringförmigen Verbindungs­ spaltbereich hin offen sein und demselben gegenüberstehen.

Bei dieser Anordnung ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Rückführkanal des Fluidrückführdurchlasses so als Ausnehmung in der einen der Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer ausgebildet ist, daß er über im wesentlichen die gesamte Länge des Rückführkanals zu der Wärmeerzeugungskammer hin offen ist und sich linear längs einer Mittellinie des Rück­ führkanals erstreckt, wobei die Mittellinie um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie der einen Innenwandfläche in einer zu der Drehrichtung des Rotorelements entgegengesetzten Richtung verdreht ist.

Alternativ hierzu kann der Rückführkanal des Fluidrückführ­ durchlasses gekrümmt sein und sich längs einer Mittellinie des Rückführkanals erstrecken, wobei die Mittellinie von einer radialen Linie der einen Innenwandfläche aus in einer zu der Drehrichtung des Rotorelements entgegengesetzten Rich­ tung konkav gekrümmt ist.

Vorzugsweise kann der Rückführkanal des Fluidrückführdurch­ lasses an einer in der Drehrichtung des Rotorelements strom­ aufwärts gelegenen Seite mit einer abgeschrägten Mündungs­ flanke versehen sein.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Fluidrückführ­ durchlaß ein Rückführloch umfaßt, das in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeu­ gungskammer mündet, um den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer mit der zu­ sätzlichen Kammer zu verbinden, wobei das Rückführloch in direkter Verbindung mit dem Rückführkanal steht.

Der Fluidzuführdurchlaß und der Fluidrückführdurchlaß können so ausgelegt sein, daß sie während der Drehung des Rotor­ elements ständig eine Fluidverbindung zwischen der Wärme­ erzeugungskammer und der zusätzlichen Kammer offenhalten.

Alternativ hierzu können der Fluidzuführdurchlaß und/oder der Fluidrückführdurchlaß so ausgelegt sein, daß sie während der Drehung des Rotorelements eine Fluidverbindung zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der zusätzlichen Kammer selektiv öffnen oder schließen.

Der Fluidrückführdurchlaß kann an einer Stelle oberhalb eines Fluidspiegels des in der zusätzlichen Kammer aufgenommenen viskosen Fluids in die zusätzliche Kammer münden, und der Fluidzuführdurchlaß kann an einer Stelle unterhalb des Fluidspiegels des in der zusätzlichen Kammer aufgenommenen viskosen Fluids in die zusätzliche Kammer münden.

Das Rotorelement kann als eine flache, ebene Platte geformt sein, die einen sich von der Antriebswelle in radialer Rich­ tung nach außen erstreckenden Bereich umfaßt.

Ferner kann das Rotorelement ein Durchgangsloch umfassen, das einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Be­ reich des Rotorelements durchsetzt und sich zwischen in axia­ ler Richtung einander entgegengesetzten Stirnflächen des Rotorelements erstreckt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungs­ gemäß auch durch einen Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ gelöst, der folgendes umfaßt:
eine Gehäuseanordnung, in der eine Wärmeerzeugungskammer, in welcher Wärme erzeugt wird, eine zusätzliche Kammer, welche durch eine Fluiddurchlaßanordnung mit der Wärmeerzeugungs­ kammer in Verbindung steht, und eine Wärmeaufnahmekammer, welche benachbart zu der Wärmeerzeugungskammer angeordnet ist, um es einem Wärmetauschfluid zu erlauben, durch dieselbe hindurch zu zirkulieren, um dadurch Wärme von der Wärmeerzeu­ gungskammer aufzunehmen, ausgebildet sind, wobei die Wärme­ erzeugungskammer Innenwandflächen derselben aufweist, an denen die Fluiddurchlaßanordnung mündet, und zusammen mit der zusätzlichen Kammer eine fluiddichte Kammer bildet;
eine Antriebswelle, die von der Gehäuseanordnung so gehalten ist, daß sie um eine Drehachse der Antriebswelle drehbar ist, wobei die Antriebswelle mit einer externen Drehantriebsquelle in Wirkverbindung steht;
ein Rotorelement, das so angeordnet ist, daß es von der An­ triebswelle zu einer Drehbewegung mit derselben zusammen in der Wärmeerzeugungskammer antreibbar ist, wobei das Rotor­ element Außenflächen aufweist, die den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer über einen dazwischen ausgebildeten Spalt von vorbestimmtem Fassungsvermögen gegenüberstehen; und
ein viskoses Fluid, das zur Wärmeerzeugung durch die Drehung des Rotorelements in dem zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer der Gehäuseanordnung und den Außen­ flächen des Rotorelements ausgebildeten Spalt gehalten ist und in der zusätzlichen Kammer der Gehäuseanordnung aufgenom­ men ist, wobei das viskose Fluid durch die Fluiddurchlaß­ anordnung zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der zusätz­ lichen Kammer fließen kann;
wobei die zusätzliche Kammer der Gehäuseanordnung so ausge­ legt ist, daß sie eine Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann, die größer ist als das Fassungsvermögen des in der Wärmeerzeugungskammer ausgebildeten Spalts; und
wobei die Fluiddurchlaßanordnung einen Fluidrückführdurchlaß zum Rückführen des viskosen Fluids aus dem Spalt in der Wärmeerzeugungskammer in die zusätzliche Kammer und einen Fluidzuführdurchlaß zum Zuführen des viskosen Fluids aus der zusätzlichen Kammer in den Spalt in der Wärmeerzeugungskammer umfaßt;
wobei der Fluidrückführdurchlaß einen ersten Rückführdurch­ laß, der in einen äußeren Randbereich der Wärmeerzeugungs­ kammer mündet, und einen zweiten Rückführdurchlaß, der in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Be­ reich der Wärmeerzeugungskammer mündet, umfaßt, wobei der erste Rückführdurchlaß und der zweite Rückführdurchlaß in direkter Fluidverbindung miteinander stehen, um den äußeren Randbereich und den in radialer Richtung mittigen oder innen­ liegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer mit der zusätz­ lichen Kammer zu verbinden.

Bei diesem Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ ist vorzugs­ weise vorgesehen, daß der zweite Rückführdurchlaß ein Rück­ führloch umfaßt, daß an einem Ende in den in radialer Rich­ tung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeu­ gungskammer und an einem weiteren Ende in die zusätzliche Kammer mündet, und daß der erste Rückführdurchlaß einen Rück­ führkanal umfaßt, der in und längs einer der Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer ausgebildet ist und sich von dem Rückführloch nach oben zu dem äußeren Randbereich der Wärme­ erzeugungskammer erstreckt.

Das Rotorelement kann die Form einer flachen, ebenen Platte aufweisen, die einen sich von der Antriebswelle in radialer Richtung nach außen erstreckenden Bereich umfaßt.

Ferner kann der Rückführkanal des Fluidrückführdurchlasses so als Ausnehmung in der einen der Innenwandflächen der Wärme­ erzeugungskammer ausgebildet sein, daß er über im wesentli­ chen die gesamte Länge des Rückführkanals zu der Wärmeerzeu­ gungskammer hin offen ist und sich linear längs einer Mittel­ linie des Rückführkanals erstreckt, wobei die Mittellinie um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie der einen Innen­ wandfläche in einer zu der Drehrichtung des Rotorelements entgegengesetzten Richtung verdreht ist.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er­ findung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Wärme­ generators vom Viskosfluid-Typ längs der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine geschnittene Vorderansicht der ersten Ausführungsform des Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine geschnittene Vorderansicht ähnlich der Fig. 2 eines Teils einer zweiten Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ;

Fig. 4 eine geschnittene Vorderansicht ähnlich der Fig. 2 eines Teils einer dritten Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ;

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Schnitt durch die dritte Ausführungsform des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Wärme­ generators vom Viskosfluid-Typ längs der Linie VI-VI in Fig. 7; und

Fig. 7 eine geschnittene Vorderansicht ähnlich der Fig. 2 der vierten Ausführungsform des Wärme­ generators vom Viskosfluidtyp längs der Linie VII-VII in Fig. 6.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen dieselben oder ähnliche Komponenten durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden, zeigen die Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ. Die erste Ausführungsform des Wärmegenerators umfaßt einen vorderen Gehäusekörper 1, ein vorderes Plattenelement 2, ein hinteres Plattenelement 3 und einen hinteren Gehäusekörper 4, die nebeneinander angeordnet sind und mittels mehrerer (beispielsweise vier, siehe Fig. 2) Schraubbolzen 9 in axia­ ler Richtung und dicht miteinander verbunden sind, um eine Gehäuseanordnung des Wärmegenerators zu bilden. Eine Dichtung 5 ist zwischen dem vorderen Gehäusekörper 1 und dem vorderen Plattenelement 2 angeordnet, um dazwischen eine luftdichte Abdichtung herzustellen, ein Paar von O-Ringen 6a, 6b ist zwischen dem vorderen Plattenelement 2 und dem hinteren Plattenelement 3 angeordnet, um dazwischen eine luftdichte Abdichtung herzustellen, und eine Dichtung 7 ist zwischen dem hinteren Plattenelement 3 und dem hinteren Gehäusekörper 4 angeordnet, um dazwischen eine luftdichte Abdichtung herzu­ stellen.

Das vordere Plattenelement 2 weist eine ebene vordere Stirn­ fläche und eine ebene hintere Stirnfläche auf, die in axialer Richtung einander entgegengesetzt sind, und die hintere Stirnfläche ist mit einer darin ausgebildeten kreisförmigen Ausnehmung versehen. Das hintere Plattenelement 3 weist eben­ falls eine ebene vordere Stirnfläche und eine ebene hintere Stirnfläche auf, die in axialer Richtung einander entgegen­ gesetzt sind. Eine ebene kreisförmige Bodenfläche und eine zylindrische Umfangsfläche der in dem vorderen Plattenelement 2 ausgebildeten kreisförmigen Ausnehmung wirken mit der ebe­ nen vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 zu­ sammen, um eine zylindrische Wärmeerzeugungskammer 10 zu um­ grenzen. Somit bilden sowohl die ebene kreisförmige Boden­ fläche und die zylindrische Umfangsfläche der in dem vorderen Plattenelement 2 ausgebildeten kreisförmigen Ausnehmung als auch die ebene vordere Stirnfläche des hinteren Platten­ elements 3 die Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 10.

Der vordere Gehäusekörper 1 ist mit einer ringförmigen Aus­ nehmung versehen, die an einer Innenfläche des Körpers 1 in dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich derselben ausgebildet ist. Die Innenwandfläche der ringförmigen Aus­ nehmung wirkt mit der vorderen Stirnfläche des vorderen Plattenelements 2 zusammen, um eine ringförmige vordere Wärmeaufnahmekammer 17 zu umgrenzen, die nahe der Vorderseite der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist. Die vordere Wärmeaufnahmekammer 17 ist von der Wärmeerzeugungskammer 10 durch das dazwischen angeordnete vordere Plattenelement 2 in fluiddichter Weise getrennt.

Der hintere Gehäusekörper 4 ist mit einer ringförmigen Aus­ nehmung versehen, die an einer Innenfläche des Körpers 4 in einem äußeren Randbereich derselben ausgebildet ist. Der hin­ tere Gehäusekörper 4 ist ferner mit einer zylindrischen Aus­ nehmung versehen, die an der Innenfläche des Körpers 4 in dem in radialer Richtung innerhalb der ringförmigen Ausnehmung desselben angeordneten, mittigen Bereich ausgebildet ist. Die ringförmige Randausnehmung des hinteren Gehäusekörpers 4 ist von der zylindrischen mittigen Ausnehmung desselben in luft­ dicht abgedichteter Weise mittels einer zylindrischen Rippe 4a getrennt, die sich in axialer Richtung erstreckt und dicht an der Dichtung 7 anliegt.

Die Innenwandfläche der ringförmigen Ausnehmung des Körpers 4, die in radialer Richtung außerhalb der Rippe 4a angeordnet ist, wirkt mit der hinteren Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 zusammen, um eine ringförmige hintere Wärmeaufnahmekammer 18 zu umgrenzen, die nahe der Rückseite der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist. Die hintere Wärmeaufnahmekammer 18 ist in fluiddichter Weise von der Wärmeerzeugungskammer 10 mittels des dazwischen angeordneten hinteren Plattenelements 3 getrennt. Die Innenwandfläche der zylindrischen Ausnehmung des Körpers 4, die in radialer Rich­ tung innerhalb der Rippe 4a angeordnet ist, wirkt mit der hinteren Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 zusammen, um eine zylindrische Fluidspeicherkammer 19 zu umgrenzen, die nahe der Rückseite der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist.

Der hintere Gehäusekörper 4 ist mit einer Einlaßöffnung 11 und einer (nicht dargestellten) Auslaßöffnung versehen, die nebeneinander an einer hinteren Stirnfläche des Körpers 4 an­ geordnet sind. Sowohl die Einlaßöffnung 11 als auch die Aus­ laßöffnung stehen direkt mit der hinteren Wärmeaufnahmekammer 18 in Verbindung. Die Einlaßöffnung 11 ist dafür vorgesehen, eine Wärmetauschflüssigkeit, beispielsweise Wasser, in die vordere Wärmeaufnahmekammer 17 und die hintere Wärmeaufnahme­ kammer 18 einzuleiten. Die Auslaßöffnung ist dafür vorge­ sehen, eine Wärmetauschflüssigkeit aus der vorderen Wärmeauf­ nahmekammer 17 und der hinteren Wärmeaufnahmekammer 18 an das externe Heizsystem abzugeben.

Mehrere (beispielsweise vier, siehe Fig. 2) Durchgänge 12 sind in den äußeren Randbereichen des vorderen Platten­ elements 2 und des hinteren Plattenelements 3 ausgebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der vorderen Wärmeaufnahme­ kammer 17 und der hinteren Wärmeaufnahmekammer 18 herzu­ stellen. Die Durchgänge 12 sind in jeweils gleichen Winkel­ abständen voneinander angeordnet, und jeder der Durchgänge 12 befindet sich zwischen zwei benachbarten Schraubbolzen 9. Die Durchgänge 12 sind in fluiddichter Weise von der Wärmeerzeu­ gungskammer 10 sowohl mittels des vorderen Plattenelements 2 und des hinteren Plattenelements 3 als auch mittels des da­ zwischen angeordneten O-Rings 6a getrennt.

Das vordere Plattenelement 2 ist mit einer Nabe 2a versehen, die sich in axialer Richtung und mittig von der vorderen Stirnfläche des Elements 2 aus erstreckt. In der Nabe 2a ist eine mittige Ausnehmung zur Aufnahme einer Wellendichtungs­ einrichtung 13 ausgebildet, die benachbart zu und vor der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist. Ferner ist der vor­ dere Gehäusekörper 1 mit einer Nabe 1a versehen, die sich in axialer Richtung und mittig von der vorderen Stirnfläche des Körpers 1 aus erstreckt. In der Nabe 1a ist eine mittige Aus­ nehmung zur Aufnahme einer Lagereinheit 14 ausgebildet, die die Nabe 2a des vorderen Plattenelements 2 aufnimmt und fixiert. Eine Antriebswelle 15, die typischerweise im wesent­ lichen horizontal ausgerichtet ist, wird von der Wellendich­ tungseinrichtung 13 und der Lagereinheit 14 so gehalten, daß sie um eine im wesentlichen horizontale Drehachse drehbar ist. Die Wellendichtungseinrichtung 13 dichtet die Wärme­ erzeugungskammer 10 in fluiddichter Weise ab.

Ein Rotorelement 16 in Form einer flachen, ebenen kreisförmi­ gen Scheibe ist auf einem in axialer Richtung hinteren Ende der Antriebswelle 15 angeordnet und dicht an dasselbe ange­ paßt. Das Rotorelement 16 ist in der Weise in der Wärmeerzeu­ gungskammer 10 angeordnet, daß es mittels der Antriebswelle 15 um die im wesentlichen horizontale Drehachse derselben drehbar ist. Das Rotorelement 16 weist einander in axialer Richtung entgegengesetzte kreisförmige Stirnflächen und eine Umfangsfläche auf, die die Außenflächen des Rotorelements 16 bilden. Die Außenflächen des Rotorelements 16 gelangen zu keiner Zeit in Kontakt mit den Innenwandflächen der Wärme­ erzeugungskammer 10 und umgrenzen so im Zwischenraum einen vergleichsweise kleinen Spalt zum Halten eines viskosen Fluids, wie später beschrieben werden wird. Mehrere Durch­ gangslöcher 16a sind in dem mittigen Bereich des Rotor­ elements 16 um die Antriebswelle 15 herum ausgebildet und erstrecken sich zwischen den einander entgegengesetzten kreisförmigen Stirnflächen des Rotorelements 16.

Das hintere Plattenelement 3 ist mit einem Fluidrückführ­ durchlaß zum Rückführen eines in dem Spalt innerhalb der Wärmeerzeugungskammer 10 gehaltenen viskosen Fluids zu der Fluidspeicherkammer 19 und einem Fluidzuführdurchlaß zum Zu­ führen eines in der Fluidspeicherkammer 19 gespeicherten vis­ kosen Fluids zu der Wärmeerzeugungskammer 10 versehen.

Der Fluidrückführdurchlaß umfaßt einen Rückführkanal 3a, der auf der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 ausgebildet ist, und ein Rückführloch 3c, das das hintere Plattenelement 3 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt und in direkter Verbindung mit dem Rückführkanal 3a steht. Der Rückführkanal 3a ist über im wesentlichen die gesamte Kanallänge zu dem oberen Bereich der Wärmeerzeugungskammer 10 hin offen und erstreckt sich linear in einer radialen Richtung an einer Stelle oberhalb einer Drehachse 0 (siehe Fig. 2) des Rotor­ elements 16, die mit der Drehachse der Antriebswelle 15 zu­ sammenfällt. Das obere oder in radialer Richtung äußere Ende des Rückführkanals 3a reicht bis zu der Oberfläche der Um­ fangswand der Wärmeerzeugungskammer 10, d. h. ist zu dem oberen Bereich eines ringförmigen Verbindungsspaltbereichs 10a, der zwischen der Oberfläche der Umfangswand der Wärme­ erzeugungskammer 10 und der Umfangsfläche des Rotorelements 16 ausgebildet ist, um einander gegenüberliegende Spaltbe­ reiche, welche an der Vorderseite und an der Rückseite des Rotorelements 16 angeordnet sind, miteinander zu verbinden, hin offen und steht demselben gegenüber. Das Rückführloch 3c ist an dem unteren oder in radialer Richtung inneren Ende des Rückführkanals 3a ausgebildet, um eine Fluidverbindung der Wärmeerzeugungskammer 10 mit der Fluidspeicherkammer 19 her­ zustellen. Das Rückführloch 3c kann periodisch einem der in dem Rotorelement 16 ausgebildeten Durchgangslöcher 16a bei der Drehung des Rotorelements 16 gegenüberstehen.

Der Fluidzuführdurchlaß umfaßt einen Zuführkanal 3f, der an der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 aus­ gebildet ist, und ein Zuführloch 3e, das das hintere Plattenelement 3 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt. Die Weite des Zu­ führkanals 3f ist größer als diejenige des Rückführkanals 3a, und der Durchmesser des Zuführlochs 3e ist größer als der­ jenige des Rückführlochs 3c. Der Zuführkanal 3f ist zu dem unteren Bereich der Wärmeerzeugungskammer 10 hin offen und erstreckt sich linear in einer bezüglich einer radialen Rich­ tung abgewinkelten Richtung an einer Stelle unterhalb der Drehachse 0 des Rotorelements 16. D. h., der Zuführkanal 3f weist eine Mittellinie auf, die um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie in einer der Drehrichtung des Rotor­ elements 16 entsprechenden Richtung verdreht ist. Das untere oder in radialer Richtung äußere Ende des Zuführkanals 3f reicht bis zu der Oberfläche der Umfangswand der Wärmeerzeu­ gungskammer 10, d. h., ist zu dem unteren Bereich des ring­ förmigen Verbindungsspaltbereichs 10a hin offen und steht demselben gegenüber. Das Zuführloch 3e ist an dem oberen oder in radialer Richtung inneren Ende des Zuführkanals 3f ausge­ bildet, um eine Fluidverbindung der Wärmeerzeugungskammer 10 mit der Fluidspeicherkammer 19 herzustellen. Das Zuführloch 3e kann periodisch einem der in dem Rotorelement 16 ausge­ bildeten Durchgangslöcher 16a während der Drehung des Rotor­ elements 16 gegenüberstehen.

Die Wärmeerzeugungskammer 10 und die mit der Wärmeerzeugungs­ kammer 10 in Verbindung stehende Fluidspeicherkammer 19 bil­ den eine fluiddichte Kammer zum Aufnehmen des viskosen Fluids. Genauer gesagt sind der zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 10 und den Außenflächen des Rotor­ elements 16 ausgebildete Spalt und die Fluidspeicherkammer 19 ständig mit dem viskosen Fluid, beispielsweise Silikonöl, und einem gasförmigen Stoff gefüllt. Bei der ersten Ausführungs­ form des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ ist das Fas­ sungsvermögen der Fluidspeicherkammer 19 so ausgelegt, daß es größer ist als das Fassungsvermögen oder Volumen des in der Wärmeerzeugungskammer 10 ausgebildeten fluidhaltenden Spalts. Daher ist es möglich, die Menge des der fluiddichten Kammer zugeführten viskosen Fluids in der Weise zu wählen, daß sie größer ist als das Fassungsvermögen des Spalts, aber kleiner ist als das gesamte Fassungsvermögen des Spalts plus der Fluidspeicherkammer 19, was eine genaue Einstellung und strenge Überwachung oder eine präzise Bestimmung der in dem Spalt zu haltenden Menge des viskosen Fluids entbehrlich macht.

Es sei angemerkt, daß bei der ersten Ausführungsform des Wärmegenerators der innerhalb der Nabe 2a benachbart zu und vor der Wärmeerzeugungskammer 10 ausgebildete restliche Raum eine gewisse Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann; aber diese trägt nicht zur Wärmeerzeugung durch das viskose Fluid bei, so daß sie in der vorstehenden und nachfolgenden Be­ schreibung nicht berücksichtigt wird, um die Beschreibung zu vereinfachen.

Die Antriebswelle 15 ist so ausgebildet, daß sie an eine Drehantriebsquelle, beispielsweise einen Kraftfahrzeugmotor, über eine Riemenscheibe oder eine Elektromagnetkupplung, die, beispielsweise mittels (nicht dargestellter) Bolzen, auf einem vorderen Ende der Antriebswelle 15 angeordnet ist, an­ schließbar und durch die Drehantriebsquelle antreibbar ist.

Wenn die erste Ausführungsform des Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ in das Heizsystem eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird und wenn die Antriebswelle 15 durch einen Kraftfahrzeug­ motor über einen, beispielsweise einen Riemen und eine Rie­ menscheibe umfassenden, Getriebemechanismus angetrieben wird, wird das Rotorelement 16 in der zylindrischen fluiddichten Wärmeerzeugungskammer 10 gedreht. Daher wird das in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 10 und den Außenflächen des Rotorelements 16 gehaltene viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, durch die Drehung des Rotorelements 16 einer Scherwirkung unterworfen. Infolge­ dessen erzeugt das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, Wärme, die auf die Wärmetauschflüssigkeit, typischerweise Wasser, übertragen wird, welche durch die vordere Wärmeauf­ nahmekammer 17 und die hintere Wärmeaufnahmekammer 18 fließt. Anschließend wird die Wärme von der Wärmetauschflüssigkeit zu einem Heizkreislauf des Heizsystems gebracht, um einen ge­ wünschten Bereich des Automobils, beispielsweise einen Fahr­ gastraum, aufzuwärmen.

Bei der ersten Ausführungsform des Wärmegenerators befindet sich das dem fluidhaltenden Spalt in der Wärmeerzeugungs­ kammer 10 und der Fluidspeicherkammer 19 zugeführte viskose Fluid, bevor die Antriebswelle 15 durch den Kraftfahrzeug­ motor angetrieben wird oder wenn die Antriebswelle 15 anhält, in einem Zustand, in dem das viskose Fluid aufgrund des Ein­ flusses der Gravitation auf das viskose Fluid in der Wärme­ erzeugungskammer 10 und in der Fluidspeicherkammer 19 den­ selben Fluidspiegel aufweist, und somit ist die Menge des gasförmigen Stoffes, der eine geringe Viskosität aufweist, in der Wärmeerzeugungskammer vergleichsweise groß. Daher ist, wenn damit begonnen wird, die Antriebswelle 15 anzutreiben, die Menge des viskosen Fluids, die der Scherwirkung in dem Spalt durch die Drehung des Rotorelements 16 zu unterwerfen ist, vergleichsweise klein, so daß es möglich ist, die Dreh­ bewegung des Rotorelements 16 mit einem vergleichsweise klei­ nen Drehmoment zu starten. D. h., die erste Ausführungsform des Wärmegenerators ist einer vergleichsweise kleinen An­ lauferschütterung aufgrund des auf das Rotorelement 16 ange­ wandten Anlaufdrehmoments ausgesetzt.

Nachdem damit begonnen worden ist, die Antriebswelle 15 durch den Kraftfahrzeugmotor anzutreiben, neigt das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, dazu, sich sowohl aufgrund des Weissenberg-Effekts als auch aufgrund der Bewegung des gas­ förmigen Stoffes in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer 10, d. h. in dem im wesent­ lichen mittigen Bereich des ebenen scheibenförmigen Rotor­ elements 16, in dem die Durchgangslöcher 16a ausgebildet sind, zu sammeln. Insbesondere ist herausgefunden worden, daß, wenn die Antriebswelle 15 mit einer Drehzahl oder Ge­ schwindigkeit gedreht wird, die niedriger ist als eine vor­ bestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, der Weissenberg- Effekt stärker ist als die auf das viskose Fluid wirkende Zentrifugalkraft.

Weil die Fluidspeicherkammer 19 mit der Wärmeerzeugungskammer 10 über das Rückführloch 3c und das Zuführloch 3e, die in dem hinteren Plattenelement 3 ausgebildet sind, in Verbindung steht, kann das in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer 10 gesammelte viskose Fluid ferner von der Wärmeerzeugungskammer 10 durch den Rückführ­ kanal 3a und das Rückführloch 3c in die Fluidspeicherkammer 19 rückgeführt werden, und das in der Fluidspeicherkammer 19 gespeicherte viskose Fluid kann von dort durch den Zuführ­ kanal 3f und das Zuführloch 3e der Wärmeerzeugungskammer 10 zugeführt werden.

Auf diese Weise kann die erste Ausführungsform des Wärme­ generators vom Viskosfluid-Typ die automatische Ersetzung des der Scherwirkung in der Wärmeerzeugungskammer 10 zu unter­ werfenden viskosen Fluids durch das in der Fluidspeicher­ kammer 19 gespeicherte viskose Fluid auf eine kontinuierliche Weise während der Drehung des Rotorelements 16 gewährleisten.

Insbesondere ist es in dem Fall, in dem die Antriebswelle 15 mit der niedrigeren Drehzahl oder Geschwindigkeit gedreht wird, wahrscheinlich, daß das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, unter der Wirkung des vorherrschenden Weissenberg- Effekts die Durchgangslöcher 16a in dem Rotorelement 16, von denen jedes dem Rückführloch 3c oder dem Zuführloch 3e in dem hinteren Plattenelement 3 gegenüberstehen kann, durchquert und sich zwischen den einander gegenüberliegenden Spaltbe­ reichen der Vorderseite und der Rückseite des Rotorelements 16 bewegt.

Bei dieser Anordnung ist es auch möglich, eine Fluidspeicher­ kammer an der Vorderseite der Wärmeerzeugungskammer anzu­ ordnen.

Wenn andererseits die Antriebswelle 15 mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit gedreht wird, die größer ist als die vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, ist es wahr­ scheinlich, daß das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, sich aufgrund der Zentrifugalkraft, die stärker wird als der Weissenberg-Effekt, zu dem in radialer Richtung außenliegen­ den Bereich des fluidhaltenden Spalts in der Wärmeerzeugungs­ kammer 10 erstreckt.

Wenn die der Wärmeerzeugungskammer 10 zugeführte Menge des viskosen Fluids größer gemacht wird als die in die Fluid­ speicherkammer 19 rückgeführte Menge des viskosen Fluids, indem die Querschnittsflächen des Rückführkanals 3a, des Rückführlochs 3c, des Zuführkanals 3f und des Zuführlochs 3e in geeigneter Weise gewählt oder eingestellt werden, ist es möglich, die in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 10 und den Außenflächen des Rotor­ elements 16 gehaltene Menge des viskosen Fluids, beispiels­ weise Silikonöl, zu vergrößern, wenn das Rotorelement 16 sich dreht, und dadurch die Wärmeerzeugung in dem Spalt zu stei­ gern.

Wie vorstehend beschrieben, kann die Fluidspeicherkammer 19 ein Volumen des viskosen Fluids speichern, das größer ist als das Fassungsvermögen des in der Wärmeerzeugungskammer 10 ge­ bildeten fluidhaltenden Spalts, und das in dem in der Wärme­ erzeugungskammer 10 gebildeten Spalt gehaltene viskose Fluid kann ständig durch das in der Fluidspeicherkammer 19 ge­ speicherte viskose Fluid ersetzt und aufgefrischt werden, so daß nicht immer dasselbe viskose Fluid der Scherwirkung in der Wärmeerzeugungskammer 10 unterworfen wird, und dement­ sprechend kann die thermische Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids aufgrund ständiger Wärmeerzeugung unterdrückt werden.

Insbesondere erstreckt sich bei der ersten Ausführungsform des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ der Rückführkanal 3a, der als Ausnehmung in der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 ausgebildet ist, linear in einer radialen Richtung an einer Stelle oberhalb der Drehachse 0 des Rotor­ elements 16 bis zu der Oberfläche der Umfangswand der Wärme­ erzeugungskammer 10. Diese Anordnung des Rückführkanals 3a erlaubt es dem viskosen Fluid, beispielsweise Silikonöl, das sich zu dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich des fluidhaltenden Spalts in der Wärmeerzeugungskammer 10 er­ streckt, insbesondere dem viskosen Fluid, das längs des ring­ förmigen Verbindungsspaltbereichs 10a fließt, unter der Wir­ kung der vorherrschenden Zentrifugalkraft, insbesondere dann, wenn das Rotorelement 16 sich mit einer höheren Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, sicher und leicht von dem Rückführ­ kanal 3a erfaßt und aus dem fluidhaltenden Spalt durch den Rückführkanal 3a und das Rückführloch 3c in die Fluid­ speicherkammer 19 rückgeführt zu werden. Das liegt daran, daß der Durchsatz in Umfangsrichtung des viskosen Fluids, das fließt, um dem sich drehenden Rotorelement 16 zu folgen, in dem äußeren Umfangsbereich des fluidhaltenden Spalts größer ist und daß der innerhalb des Rückführkanals 3a erzeugte Fluiddruck in dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich größer ist als in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich des Kanals 3a.

Wie vorstehend diskutiert, dient bei der ersten Ausführungs­ form des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ das Rückführloch 3c, das an dem in radialer Richtung innenliegenden oder im wesentlichen mittigen Bereich der Wärmeerzeugungskammer 10 angeordnet ist und in denselben mündet, dazu, das viskose Fluid aus dem fluidhaltenden Spalt in der Wärmeerzeugungs­ kammer 10 unter der Wirkung des vorherrschenden Weissenberg- Effekts, wenn das Rotorelement 16 sich mit einer geringeren Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, in die Fluidspeicher­ kammer 19 rückzuführen, während der Rückführkanal 3a dazu dient, das viskose Fluid in dem fluidhaltenden Spalt unter der Wirkung der vorherrschenden Zentrifugalkraft, wenn das Rotorelement 16 sich mit einer höheren Drehzahl oder Ge­ schwindigkeit dreht, in effektiver Weise zu erfassen. Infolgedessen ermöglicht es die erste Ausführungsform des Wärmegenerators, das viskose Fluid sicher aus dem fluid­ haltenden Spalt in der Wärmeerzeugungskammer 10 in die Fluidspeicherkammer 19 unabhängig von der Drehzahl oder der Drehgeschwindigkeit des Rotorelements 16 zurückzuführen.

Ferner kann bei der ersten Ausführungsform des Wärmegenera­ tors vom Viskosfluid-Typ, weil das der Scherwirkung in der Wärmeerzeugungskammer 10 zu unterwerfende viskose Fluid sicher und leicht auf eine kontinuierliche Weise während der Drehung des Rotorelements 16 durch das in der Fluidspeicher­ kammer 19 gespeicherte viskose Fluid ersetzt werden kann, eine geeignete Menge des frischen viskosen Fluids dem Spalt in der Wärmeerzeugungskammer 10 zugeführt werden, um die Er­ zeugung einer ausreichenden Wärmemenge in der Wärmeerzeu­ gungskammer 10 zu erlauben. Ferner läßt die Fluidspeicher­ kammer 19, die ein vergleichsweise großes Volumen aufweist, die thermische Ausdehnung des in der fluiddichten Kammer, die von der Wärmeerzeugungskammer 10 und der Fluidspeicherkammer 19 gebildet wird, aufgenommenen viskosen Fluids und des eben­ falls darin aufgenommenen gasförmigen Stoffes zu, so daß eine ausreichende Dichtungsfähigkeit der Wellendichtungseinrich­ tung 13 sichergestellt und aufrechterhalten wird.

Es sei angemerkt, daß das in dem Spalt in der Wärmeerzeu­ gungskammer 10 gehaltene viskose Fluid, beispielsweise Sili­ konöl, während der Drehung des Rotorelements 16 zum Ausüben der Scherwirkung auf das viskose Fluid normalerweise eine gasförmige Komponente als Blasen enthält. Daher ist vorzugs­ weise das Rückführloch 3c so ausgebildet, daß es zumindest während der Drehung des Rotorelements 16 auf der hinteren Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 an einer Stelle oberhalb des Fluidspiegels des in der Fluidspeicherkammer 19 gespeicherten viskosen Fluids mündet, um das Entkommen der gasförmigen Komponente aus dem viskosen Fluid in der Wärme­ erzeugungskammer 10 in die Fluidspeicherkammer 19 zu erleich­ tern. Eine solche Anordnung des Rückführlochs 3c kann auch die Ersetzung des viskosen Fluids zwischen der Wärmeerzeu­ gungskammer 10 und der Fluidspeicherkammer 19 erleichtern, hauptsächlich aufgrund des Gewichts des viskosen Fluids.

Andererseits kann die Anordnung des Zuführkanals 3f und des Zuführlochs 3e an einer Stelle unterhalb des Fluidspiegels des in der Fluidspeicherkammer 19 gespeicherten viskosen Fluids die Einleitung des viskosen Fluids von der Fluid­ speicherkammer 19 in die Wärmeerzeugungskammer 10 durch das sich in der Wärmeerzeugungskammer 10 drehende Rotorelement 16 unter der Einwirkung einer Zugviskosität des viskosen Fluids, insbesondere eines viskoelastischen Fluids wie beispielsweise Silikonöl, erleichtern.

Ferner können sich das viskose Fluid, beispielsweise Sili­ konöl, und der gasförmige Stoff, wenn der Betrieb der An­ triebswelle 15 bei der ersten Ausführungsform des Wärme­ generators vom Viskosfluid-Typ unterbrochen wird, frei in der von der Wärmeerzeugungskammer 10 und der Fluidspeicherkammer 19 gebildeten fluiddichten Kammer bewegen, hauptsächlich auf­ grund des Gewichts des viskosen Fluids, um den Fluidspiegel des in den beiden Kammern 10 und 19 aufgenommenen viskosen Fluids in diesen Kammern aneinander anzugleichen.

Ferner dient bei der ersten Ausführungsform des Wärmegenera­ tors vom Viskosfluid-Typ die von der Wärmeerzeugungskammer 10 und der Fluidspeicherkammer 19 gebildete fluiddichte Kammer dazu, zu verhindern, daß das in den beiden Kammern 10 und 19 aufgenommene viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, mit frischem atmosphärischem Gas in Kontakt gelangt, und be­ seitigt so die Hinzufügung von in der Atmosphäre enthaltenem Wasser zu dem viskosen Fluid. Dementsprechend ist es möglich, die Probleme der Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids aufgrund des Kontakts mit frischem atmosphärischem Gas zu lösen.

Fig. 3 zeigt den charakteristischen Teil einer zweiten Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ. Bei diesem Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ ist das hintere Plattenelement 3 mit einem Fluidrückführ­ durchlaß versehen, der einen Rückführkanal 3g, welcher auf der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 aus­ gebildet ist, und ein Rückführloch 3c, das das hintere Plattenelement 3 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt, umfaßt. Der Rück­ führkanal 3g ist zu dem oberen Bereich der wärmeerzeugenden Kammer 10 über im wesentlichen die gesamte Kanallänge hin offen und erstreckt sich linear in einer bezüglich einer radialen Richtung abgewinkelten Richtung an einer Stelle oberhalb der Drehachse 0 des Rotorelements 16. D. h., der Rückführkanal 3g weist eine Mittellinie auf, die um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie in einer zu der Dreh­ richtung des Rotorelements 16 entgegengesetzten Richtung ver­ dreht ist. Das obere oder in radialer Richtung äußere Ende des Rückführkanals 3g ist zu dem oberen Bereich des in der Wärmeerzeugungskammer 10 gebildeten ringförmigen Verbindungs­ spaltbereichs 10a hin offen und steht demselben gegenüber. Das Rückführloch 3c ist an dem unteren oder in radialer Rich­ tung inneren Ende des Rückführkanals 3g ausgebildet, um eine Fluidverbindung der Wärmeerzeugungskammer 10 mit der Fluidspeicherkammer 19 herzustellen (Fig. 1). Im übrigen ist der Aufbau der zweiten Ausführungsform des Wärmegenerators identisch mit dem der ersten Ausführungsform des Wärmegenera­ tors und wird daher nicht im einzelnen beschrieben.

Bei der zweiten Ausführungsform des Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ erlaubt es der Rückführkanal 3g, der sich linear in einer bezüglich einer radialen Richtung abgewinkelten Richtung an der Stelle oberhalb der Drehachse 0 des Rotor­ elements 16 bis zu der Oberfläche der Umfangswand der Wärme­ erzeugungskammer 10 erstreckt, dem viskosen Fluid, beispiels­ weise Silikonöl, das sich unter der Wirkung der Zentrifugal­ kraft zu dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich des fluidhaltenden Spalts in der Wärmeerzeugungskammer 10 er­ streckt, sicherer und einfacher von dem Rückführkanal 3g er­ faßt und aus dem fluidhaltenden Spalt durch den Rückführkanal 3g und das Rückführloch 3c in die Fluidspeicherkammer 19 rückgeführt zu werden. Das liegt daran, daß das viskose Fluid, das in dem äußeren Umfangsbereich des fluidhaltenden Spalts fließt und von dem Rückführkanal 3g erfaßt wird, dazu neigt, längs der abgewinkelten Innenwand des Kanals 3g zu fließen, und daher in zwangsläufigerer Weise als bei der ersten Ausführungsform in die Fluidspeicherkammer 19 zurück­ geführt wird.

Fig. 4 zeigt den charakteristischen Teil einer dritten Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ. Bei diesem Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ ist das hintere Plattenelement 3 mit einem Fluidrückführ­ durchlaß versehen, der einen Rückführkanal 3h, welcher auf der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 3 aus­ gebildet ist, und ein Rückführloch 3c, das das hintere Plattenelement 3 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt, umfaßt. Der Rück­ führkanal 3h ist zu dem oberen Bereich der Wärmeerzeugungs­ kammer 10 über im wesentlichen die gesamte Kanallänge hin offen und krümmt sich und erstreckt sich in einer radialen Richtung an einer Stelle oberhalb der Drehachse 0 des Rotor­ elements 16. D. h., der Rückführkanal 3h weist eine Mittel­ linie auf, die von einer radialen Linie aus in einer zu der Drehrichtung des Rotorelements 16 entgegengesetzten Richtung konkav gekrümmt ist. Das obere oder in radialer Richtung äußere Ende des Rückführkanals 3h ist zu dem oberen Bereich des in der Wärmeerzeugungskammer 10 gebildeten ringförmigen Verbindungsspaltbereichs 10a hin offen und steht demselben gegenüber. Das Rückführloch 3c ist an dem unteren oder in radialer Richtung inneren Ende des Rückführkanals 3h ausge­ bildet, um eine Fluidverbindung der Wärmeerzeugungskammer 10 mit der Fluidspeicherkammer 19 herzustellen (Fig. 1).

Ferner ist bei der dritten Ausführungsform des Wärmegenera­ tors der Rückführkanal 3h an einer inneren Bogenseite, d. h. an einer in der Drehrichtung des Rotorelements 16 stromauf­ wärts gelegenen Seite, des offenen Randes des Kanals 3h mit einer abgeschrägten Flanke 3i (siehe Fig. 5) versehen. Im übrigen ist der Aufbau der dritten Ausführungsform des Wärme­ generators ebenfalls identisch mit dem der ersten Ausfüh­ rungsform des Wärmegenerators und wird daher nicht im einzel­ nen beschrieben.

Bei der dritten Ausführungsform des Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ erlaubt es der Rückführkanal 3h, der gekrümmt ist und sich in einer radialen Richtung an einer Stelle ober­ halb der Drehachse 0 des Rotorelements 16 bis zu der Ober­ fläche der Umfangswand der Wärmeerzeugungskammer 10 er­ streckt, dem viskosen Fluid, beispielsweise Silikonöl, das sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zu dem in radia­ ler Richtung außenliegenden Bereich des fluidhaltenden Spalts in der Wärmeerzeugungskammer 10 erstreckt, sicherer und leichter von dem Rückführkanal 3h erfaßt und aus dem fluid­ haltenden Spalt durch den Rückführkanal 3h und das Rückführ­ loch 3c in die Fluidspeicherkammer 19 zurückgeführt zu wer­ den, in derselben Weise wie bei dem Rückführkanal 3g der zweiten Ausführungsform. Ferner wird bei der dritten Aus­ führungsform des Wärmegenerators das viskose Fluid durch die abgeschrägte Flanke 3i ruhig in den Rückführkanal 3h einge­ leitet, während es sicher von einer gegenüberliegenden scharfen Flanke oder Kante des Rückführkanals 3h erfaßt wird. Dies erleichtert das Erfassen und Zurückführen des viskosen Fluids durch den Rückführkanal 3h.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ. Die vierte Ausführungsform des Wärmegenerators umfaßt einen napfförmigen vorderen Gehäusekörper 21, ein vorderes Plattenelement 22, ein hinteres Plattenelement 23 und einen plattenförmigen hinteren Gehäusekörper 24. Das vordere Plattenelement 22 und das hintere Plattenelement 23 sind nebeneinander angeordnet, wobei ein dazwischen luftdicht ab­ dichtender O-Ring 25 dazwischen angeordnet ist, und in dem vorderen Gehäusekörper 21 aufgenommen. Der vordere Gehäuse­ körper 21 wird an einer hinteren Mündungsöffnung desselben durch den hinteren Gehäusekörper 24 geschlossen, wobei ein dazwischen luftdicht abdichtender O-Ring 26 dazwischen ange­ ordnet ist, und mittels mehrerer Schraubbolzen 27 in axialer Richtung und dicht mit dem hinteren Gehäusekörper 24 ver­ bunden. Der vordere Gehäusekörper 21, der hintere Gehäuse­ körper 24, das vordere Plattenelement 22 und das hintere Plattenelement 23 bilden zusammen eine Gehäuseanordnung des Wärmegenerators.

Das vordere Plattenelement 22 weist eine vordere Stirnfläche und eine hintere Stirnfläche auf, die einander in axialer Richtung entgegengesetzt sind, und die ebene hintere Stirn­ fläche ist mit einer darin ausgebildeten kreisförmigen Aus­ nehmung versehen. Das hintere Plattenelement 23 weist eben­ falls eine vordere Stirnfläche und eine hintere Stirnfläche auf, die einander in axialer Richtung entgegengesetzt sind. Eine ebene kreisförmige Bodenfläche und eine zylindrische Um­ fangsfläche der in dem vorderen Plattenelement 22 ausgebilde­ ten kreisförmigen Ausnehmung wirken mit der ebenen vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 zusammen, um eine zylindrische Wärmeerzeugungskammer 28 zu umgrenzen. Somit bilden sowohl die ebene kreisförmige Bodenfläche und die zylindrische Umfangsfläche der in dem vorderen Plattenelement 22 ausgebildeten kreisförmigen Ausnehmung als auch die ebene vordere Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 die Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 28.

Die vordere Stirnfläche des vorderen Plattenelements 22 ist mit mehreren Rippen 22a versehen, die in axialer Richtung nach vorne vorstehen und sich konzentrisch in einem in radia­ ler Richtung außenliegenden Bereich der vorderen Stirnfläche erstrecken. Der vordere Gehäusekörper 21 ist mit einer ring­ förmigen Ausnehmung versehen, die in demselben in einem in radialer Richtung außenliegenden Bereich desselben ausgebil­ det ist. Die Innenwandfläche der ringförmigen Ausnehmung des vorderen Gehäusekörpers 21 wirkt mit der vorderen Stirnfläche des vorderen Plattenelements 22 unter Einbeziehung der Flächen der Rippen 22a zusammen, um eine ringförmige vordere Wärmeaufnahmekammer 36 zu umgrenzen, die nahe der Vorderseite der Wärmeerzeugungskammer 28 angeordnet ist. Die vordere Wärmeaufnahmekammer 36 ist von der Wärmeerzeugungskammer 28 in fluiddichter Weise durch das dazwischen angeordnete vor­ dere Plattenelement 22 getrennt.

Die hintere Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 ist ebenfalls mit mehreren Rippen 23b versehen, die in axialer Richtung nach hinten vorstehen und sich konzentrisch in einem in radialer Richtung außenliegenden Bereich der hinteren Stirnfläche erstrecken. Der hintere Gehäusekörper 24 ist mit einer ringförmigen Rippe versehen, die in axialer Richtung nach vorne von einer Innenfläche des Körpers 24 aus vorsteht. Der Bereich der Innenfläche des Körpers 24, der in radialer Richtung außerhalb der ringförmigen Rippe angeordnet ist, wirkt mit der hinteren Stirnfläche des hinteren Platten­ elements 23 unter Einbeziehung der Flächen der Rippen 23b zusammen, um eine ringförmige hintere Wärmeaufnahmekammer 37 zu umgrenzen, die nahe der Rückseite der wärmeerzeugenden Kammer 28 angeordnet ist. Die hintere Wärmeaufnahmekammer 37 ist von der Wärmeerzeugungskammer 28 in fluiddichter Weise durch das dazwischen angeordnete hintere Plattenelement 23 getrennt.

Ferner wirkt der Bereich der Innenfläche des hinteren Ge­ häusekörpers 24, der in radialer Richtung innerhalb der ring­ förmigen Rippe angeordnet ist, mit der hinteren Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 zusammen, um eine zylindri­ sche Wärmeerzeugungsregelkammer 38 zu umgrenzen, die nahe der Rückseite der Wärmeerzeugungskammer 28 angeordnet ist. Die Wärmeerzeugungsregelkammer 38 ist von der hinteren Wärmeauf­ nahmekammer 37 in einer luftdicht abdichtenden Weise durch die ringförmige Rippe getrennt, die dicht an einer in radia­ ler Richtung am weitesten innenliegenden Rippe 23b des hinte­ ren Plattenelements 23 anliegt.

Der vordere Gehäusekörper 21 ist mit einer (nicht dargestell­ ten) Einlaßöffnung und einer (nicht dargestellten) Auslaß­ öffnung versehen, die nebeneinander auf einer Außenfläche des Körpers 21 angeordnet sind. Sowohl die Einlaßöffnung als auch die Auslaßöffnung stehen in direkter Verbindung mit der vor­ deren Wärmeaufnahmekammer 36 und der hinteren Wärmeaufnahme­ kammer 37. Die Einlaßöffnung ist dafür vorgesehen, eine Wärmetauschflüssigkeit, beispielsweise Wasser, in die vordere Wärmeaufnahmekammer 36 und die hintere Wärmeaufnahmekammer 37 einzuleiten, und die Auslaßöffnung ist dafür vorgesehen, die Wärmetauschflüssigkeit von der vorderen Wärmeaufnahmekammer 36 und der hinteren Wärmeaufnahmekammer 37 an das externe Heizsystem abzugeben.

Das vordere Plattenelement 22 ist mit einer mittigen Nabe versehen, die sich in axialer Richtung von der vorderen Stirnfläche des Elements 22 aus erstreckt und in der eine mittige Ausnehmung zur Aufnahme einer Wellendichtungsein­ richtung 29 ausgebildet ist, die benachbart zu und vor der Wärmeerzeugungskammer 28 angeordnet ist. Der vordere Gehäuse­ körper 21 ist ebenfalls mit einer mittigen Nabe versehen, die sich in axialer Richtung von der vorderen Stirnfläche des Körpers 21 aus erstreckt und in der eine mittige Ausnehmung zur Aufnahme eines Paars von Lagereinheiten 30 und 31 ausge­ bildet ist, welche die mittige Nabe des vorderen Platten­ elements 22 aufnimmt und fixiert. Eine Antriebswelle 32, die typischerweise im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wird von der Wellendichtungseinrichtung 29 und den Lagerein­ heiten 30 und 31 so gehalten, daß sie um eine im wesentlichen horizontale Drehachse drehbar ist. Die Wellendichtungsein­ richtung 29 dichtet die Wärmeerzeugungskammer 28 in einer fluiddichten Weise ab.

Ein Rotorelement 33 in der Form einer flachen ebenen kreis­ förmigen Scheibe ist auf einem in axialer Richtung hinteren Ende der Antriebswelle 32 angeordnet und dicht an dasselbe angepaßt. Das Rotorelement 33 ist in der Wärmeerzeugungs­ kammer 28 in der Weise angeordnet, daß es durch die Antriebs­ welle 32 um die im wesentlichen horizontale Drehachse der­ selben drehbar ist. Das Rotorelement 33 weist in axialer Richtung einander entgegengesetzte kreisförmige Stirnflächen und eine Umfangsfläche auf, die zusammen die Außenflächen des Rotorelements 33 bilden. Die Außenflächen des Rotorelements 33 gelangen zu keiner Zeit in Kontakt mit den Innenwand­ flächen der Wärmeerzeugungskammer 28 und bilden somit in dem Zwischenraum einen vergleichsweise kleinen Spalt zum Halten eines viskosen Fluids aus, wie im folgenden beschrieben wer­ den wird.

Mehrere Durchgangslöcher 33a sind in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich des Rotorelements 33 ausgebildet und erstrecken sich zwischen den einander entgegengesetzten kreisförmigen Stirnflächen des Rotorelements 33, um eine Fluidverbindung der einander gegenüberliegenden Spaltbereiche der Vorderseite und der Rückseite des Rotorelements 33 mit­ einander herzustellen. Ferner sind mehrere Durchgangslöcher 33b in dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich des Rotorelements 33 ausgebildet und erstrecken sich zwischen den einander entgegengesetzten kreisförmigen Stirnflächen des Rotorelements 33, um die aufgrund einer durch das sich in der Wärmeerzeugungskammer 28 drehende Rotorelement 33 auf das viskose Fluid ausgeübten Scherwirkung erzeugte Wärmemenge zu erhöhen.

Das hintere Plattenelement 23 ist mit einem Fluidrückführ­ durchlaß zum Rückführen eines in dem Spalt innerhalb der Wärmeerzeugungskammer 28 gehaltenen viskosen Fluids zu der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 und mit einem Fluidzuführdurch­ laß zum Zuführen eines in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 gespeicherten viskosen Fluids zu der Wärmeerzeugungskammer 28 versehen.

Der Fluidrückführdurchlaß umfaßt einen Rückführkanal 23a, der auf der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 ausgebildet ist, und ein Rückführloch 23c, das das hintere Plattenelement 23 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt. Der Rückführkanal 23a ist zu dem oberen Bereich der Wärmeerzeugungskammer 28 hin über im wesentlichen die gesamte Kanallänge offen und er­ streckt sich linear in einer radialen Richtung an einer Stelle oberhalb einer Drehachse 0 des Rotorelements 33, die mit der Drehachse der Antriebswelle 32 zusammenfällt (siehe Fig. 7). Das obere oder in radialer Richtung äußere Ende des Rückführkanals 23a reicht bis zu der Oberfläche der Umfangs­ wand der Wärmeerzeugungskammer 28, d. h., es ist zu dem oberen Bereich eines ringförmigen Verbindungsspaltbereichs 28a, der zwischen der Oberfläche der Umfangswand der Wärme­ erzeugungskammer 28 und der Umfangsfläche des Rotorelements 33 ausgebildet ist, um die an der Vorderseite und an der Rückseite des Rotorelements 33 angeordneten, einander gegen­ überliegenden Spaltbereiche miteinander zu verbinden, hin offen und steht demselben gegenüber. Das Rückführloch 23c ist an dem unteren oder in radialer Richtung inneren Ende des Rückführkanals 23a ausgebildet, um eine Fluidverbindung der Wärmeerzeugungskammer 28 mit der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 herzustellen. Das Rückführloch 23c kann periodisch einem der in dem Rotorelement 33 ausgebildeten Durchgangslöcher 33a bei der Drehung des Rotorelements 33 gegenüberstehen.

Der Fluidzuführdurchlaß umfaßt einen Zuführkanal 23f, der auf der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 aus­ gebildet ist, und ein Zuführloch 23e, das das hintere Plattenelement 23 zwischen der vorderen Stirnfläche und der hinteren Stirnfläche desselben durchsetzt. Die Weite des Zu­ führkanals 23f ist identisch mit derjenigen des Rückführ­ kanals 23a, und der Durchmesser des Zuführlochs 23e ist iden­ tisch mit demjenigen des Rückführlochs 23c. Der Zuführkanal 23f ist zu dem unteren Bereich der Wärmeerzeugungskammer 28 hin offen und erstreckt sich linear in einer bezüglich einer radialen Richtung abgewinkelten Richtung an einer Stelle unterhalb der Drehachse 0 des Rotorelements 33. D. h., der Zuführkanal 23f weist eine Mittellinie auf, die um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie in einer der Dreh­ richtung des Rotorelements 33 entsprechenden Richtung ver­ dreht ist. Das untere oder in radialer Richtung äußere Ende des Zuführkanals 23f reicht bis zu der Oberfläche der Um­ fangswand der Wärmeerzeugungskammer 28, d. h., es ist zu dem unteren Bereich des ringförmigen Verbindungsspaltbereichs 28a hin offen und steht demselben gegenüber. Das Zuführloch 23e ist an dem oberen oder in radialer Richtung innenliegenden Ende des Zuführkanals 23f ausgebildet, um eine Fluidverbin­ dung der Wärmeerzeugungskammer 28 mit der Wärmeerzeugungs­ regelkammer 38 herzustellen. Das Zuführloch 23e kann periodisch einem der in dem Rotorelement 33 ausgebildeten Durchgangslöcher 33a bei der Drehung des Rotorelements 33 gegenüberstehen.

Die Wärmeerzeugungskammer 28 und die Wärmeerzeugungsregel­ kammer 38, die selektiv mit der Wärmeerzeugungskammer 28 in Verbindung steht, wie im folgenden beschrieben werden wird, bilden zusammen eine fluiddichte Kammer zur Aufnahme eines viskosen Fluids. Genauer gesagt sind der zwischen den Innen­ wandflächen der Wärmeerzeugungskammer 28 und den Außenflächen des Rotorelements 33 gebildete Spalt und die Wärmeerzeugungs­ regelkammer 38 ständig mit einem viskosen Fluid, beispiels­ weise Silikonöl, und einem gasförmigen Stoff gefüllt. Bei der vierten Ausführungsform des Wärmegenerators ist das Fassungs­ vermögen der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 so ausgelegt, daß es größer ist als das Fassungsvermögen des in der Wärmeerzeu­ gungskammer 28 gebildeten fluidhaltenden Spalts. Deshalb ist es möglich, die Menge des der fluiddichten Kammer zugeführten viskosen Fluids in der Weise zu wählen, daß sie größer ist als das Fassungsvermögen des Spalts, aber kleiner ist als das gesamte Fassungsvermögen des Spalts plus der Wärmeerzeugungs­ regelkammer 38, was die Notwendigkeit einer genauen Ein­ stellung und strengen Überwachung oder einer präzisen Bestim­ mung der Menge des in dem Spalt zu haltenden viskosen Fluids beseitigt.

Es sei angemerkt, daß bei der vierten Ausführungsform des Wärmegenerators der innerhalb der mittigen Nabe, die benach­ bart zu und vor der Wärmeerzeugungskammer 28 angeordnet ist, ausgebildete restliche Raum eine gewisse Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann, die jedoch nicht zu der Wärmeerzeugung durch das viskose Fluid beiträgt, weshalb sie in der vor­ stehenden und nachfolgenden Beschreibung nicht berücksichtigt wird, um die Beschreibung zu vereinfachen.

Ferner ist bei der vierten Ausführungsform des Wärmegenera­ tors ein Paar von Klappenventilen 34 und 35, die jeweils eine Bimetall-Struktur aufweisen, an dem mittigen Bereich der hin­ teren Stirnfläche des hinteren Plattenelements 23 so angeord­ net, daß diese Klappenventile sich innerhalb der Wärmeerzeu­ gungsregelkammer 38 befinden. Das Klappenventil 34 ist an einem Ende desselben an dem hinteren Plattenelement 23 fest­ gelegt und so angeordnet, daß es das Rückführloch 23c mittels des anderen Endes des Klappenventils 34 in Abhängigkeit von der Temperaturänderung in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 selektiv öffnet oder schließt. Das Klappenventil 35 ist eben­ falls an einem Ende desselben an dem hinteren Plattenelement 23 festgelegt und so angeordnet, daß es das Zuführloch 23e mittels des anderen Endes des Klappenventils 35 in Abhängig­ keit von der Temperaturänderung in der Wärmeerzeugungsregel­ kammer 38 selektiv öffnet oder schließt. Genauer gesagt sind die Klappenventile 34 und 35 so ausgelegt, daß, wenn die Tem­ peratur des viskosen Fluids und des gasförmigen Stoffs in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 über ein vorbestimmtes Niveau hinaus ansteigt, das Klappenventil 34 das Rückführloch 23c öffnet, während das Klappenventil 35 das Zuführloch 23e schließt. Es versteht sich, daß die Temperaturschwelle zum Umschalten der Klappenventile 34 und 35 durch die Auswahl des Materials der Klappenventile auf verschiedenste Weise einge­ stellt werden kann.

Die Antriebswelle 32 ist so ausgebildet, daß sie an eine Drehantriebsquelle, beispielsweise einen Kraftfahrzeugmotor, über eine Riemenscheibe oder eine Elektromagnetkupplung, wel­ che, beispielsweise mittels (nicht dargestellter) Bolzen, auf einem vorderen Ende der Antriebswelle 32 angeordnet sind, an­ schließbar und durch die Drehantriebsquelle antreibbar ist.

Wenn die vierte Ausführungsform des Wärmegenerators vom Vis­ kosfluid-Typ in das Heizsystem eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird und wenn die Antriebswelle 32 über einen, beispielsweise einen Riemen und eine Riemenscheibe umfassenden, Ge­ triebemechanismus durch den Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird, wird das Rotorelement 33 in der zylindrischen fluid­ dichten Wärmeerzeugungskammer 28 gedreht. Dadurch wird das in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungs­ kammer 28 und den Außenflächen des Rotorelements 33 gehaltene viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, durch die Drehung des Rotorelements 33 einer Scherwirkung unterworfen. Infolge­ dessen erzeugt das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, Wärme, die auf eine durch die vordere Wärmeaufnahmekammer 36 und die hintere Wärmeaufnahmekammer 37 fließende Wärme­ tauschflüssigkeit, typischerweise Wasser, übertragen wird. Anschließend wird die Wärme von der Wärmetauschflüssigkeit zu einem Heizkreislauf des Heizsystems gebracht, um einen ge­ wünschten Bereich des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen Fahrgastraum, aufzuwärmen.

Bei der vierten Ausführungsform des Wärmegenerators neigt das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, nachdem damit be­ gonnen worden ist, die Antriebswelle 32 durch den Kraftfahr­ zeugmotor anzutreiben, sowohl aufgrund des Weissenberg- Effekts als auch aufgrund der Bewegung des gasförmigen Stoffes dazu, sich in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer 28, d. h. in dem im wesent­ lichen mittigen Bereich des ebenen scheibenförmigen Rotor­ elements 33, in dem die Durchgangslöcher 33a ausgebildet sind, zu sammeln. Insbesondere ist herausgefunden worden, daß der Weissenberg-Effekt, wenn die Antriebswelle 32 mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit gedreht wird, die niedriger ist als eine vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, stärker ist als die auf das viskose Fluid wirkende Zentri­ fugalkraft.

Wenn die Temperatur des in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 gespeicherten viskosen Fluids, beispielsweise Silikonöl, und des ebenfalls darin gespeicherten gasförmigen Stoffes, bei­ spielsweise aufgrund der niedrigeren Drehzahl oder Drehge­ schwindigkeit des Rotorelements 33, unter ein vorbestimmtes Niveau erniedrigt wird, was einen Zustand des Wärmegenerators mit unzureichender Wärmeerzeugung anzeigt, wird das Klappen­ ventil 34 verlagert, um das Rückführloch 23c zu schließen, während das Klappenventil 35 verlagert wird, um das Zuführ­ loch 23e zu öffnen. Danach ist es wahrscheinlich, daß das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, in der Wärmeerzeu­ gungskammer 28 unter der Wirkung des vorherrschenden Weissenberg-Effekts die Durchgangslöcher 33a in dem Rotor­ element 33, von denen jedes dem Zuführloch 23e in dem hinte­ ren Plattenelement 23 gegenüberstehen kann, durchquert und sich zwischen den einander gegenüberliegenden Spaltbereichen der Vorderseite und der Rückseite des Rotorelements 33 be­ wegt.

In diesem Zustand wird das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, aus der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 gesaugt und durch das Zuführloch 23e und den Zuführkanal 23f der Wärme­ erzeugungskammer 28 zugeführt, aber es wird nicht aus der Wärmeerzeugungskammer 28 durch das Rückführloch 23c in die Wärmeerzeugungsregelkammer 38 hinausgetrieben. Infolgedessen steigt die in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 28 und den Außenflächen des Rotor­ elements 33 gehaltene Menge des viskosen Fluids, beispiels­ weise Silikonöl, an, und die in dem viskosen Fluid aufgrund der auf dasselbe angewandten Scherwirkung erzeugte Wärmemenge wird dadurch vergrößert. Auf diese Weise wird die Wärmeerzeu­ gungsleistung des Wärmegenerators automatisch erhöht, und ein Zustand mit ausreichender Wärmeerzeugung wird hergestellt.

Andererseits ist es, wenn die Antriebswelle 32 mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit gedreht wird, die höher ist als die vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, wahr­ scheinlich, daß das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, sic 06224 00070 552 001000280000000200012000285910611300040 0002019741408 00004 06105h aufgrund der Zentrifugalkraft, die stärker wird als der Weissenberg-Effekt, zu dem in radialer Richtung außenliegen­ den Bereich des fluidhaltenden Spalts in der Wärmeerzeugungs­ kammer 28 erstreckt.

Wenn die Temperatur des in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 gespeicherten viskosen Fluids, beispielsweise Silikonöl, und des ebenfalls darin gespeicherten gasförmigen Stoffs, bei­ spielsweise aufgrund der höheren Drehzahl oder Drehgeschwin­ digkeit des Rotorelements 33, über das vorbestimmte Niveau hinaus ansteigt, was einen Zustand des Wärmegenerators mit übermäßiger Wärmeerzeugung anzeigt, wird das Klappenventil 34 verlagert, um das Rückführloch 23c zu öffnen, während das Klappenventil 35 verlagert wird, um das Zuführloch 23e zu schließen.

In diesem Zustand wird das viskose Fluid, beispielsweise Silikonöl, aus der Wärmeerzeugungskammer 28 hinausgetrieben und durch den Rückführkanal 23a und das Rückführloch 23c in die Wärmeerzeugungsregelkammer 38 zurückgeführt, aber es wird nicht von der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 durch das Zuführ­ loch 23e der Wärmeerzeugungskammer 28 zugeführt. Infolge­ dessen nimmt die in dem Spalt zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer 28 und den Außenflächen des Rotor­ elements 33 gehaltene Menge des viskosen Fluids, beispiels­ weise Silikonöl, ab, und die von dem viskosen Fluid aufgrund der darauf angewandten Scherwirkung erzeugte Wärmemenge wird dadurch verringert. Auf diese Weise wird die Wärmeerzeugungs­ leistung des Wärmegenerators automatisch verringert, und eine kleinere Wärmeerzeugung ist gewährleistet.

Wie vorstehend beschrieben, kann das in dem in der Wärme­ erzeugungskammer 28 gebildeten Spalt gehaltene viskose Fluid in Abhängigkeit von der Temperatur des in der Wärmeerzeu­ gungsregelkammer 38 gespeicherten viskosen Fluids und des ebenfalls darin gespeicherten gasförmigen Stoffes durch das in der Wärmeerzeugungsregelkammer 38 gespeicherte viskose Fluid ersetzt und aufgefrischt werden, so daß nicht immer dasselbe viskose Fluid der Scherwirkung innerhalb der Wärme­ erzeugungskammer 28 unterworfen wird, und dementsprechend kann die thermische Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids aufgrund ständiger Wärmeerzeugung unterdrückt werden.

Insbesondere erstreckt sich bei der vierten Ausführungsform des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ der Rückführkanal 23a, der als Ausnehmung auf der vorderen Stirnfläche des hin­ teren Plattenelements 23 ausgebildet ist, linear in einer radialen Richtung an einer Stelle oberhalb der Drehachse 0 des Rotorelements 33 bis zu der Oberfläche der Umfangswand der Wärmeerzeugungskammer 28. Diese Anordnung des Rückführ­ kanals 23a erlaubt es dem viskosen Fluid, beispielsweise Silikonöl, das sich unter der Wirkung der vorherrschenden Zentrifugalkraft, insbesondere wenn sich das Rotorelement 33 mit einer höheren Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, zu dem in radialer Richtung außenliegenden Bereich des fluidhalten­ den Spalts in der Wärmeerzeugungskammer 28 erstreckt, insbe­ sondere dem viskosen Fluid, das längs des ringförmigen Ver­ bindungsspaltbereichs 28a fließt, sicher und leicht von dem Rückführkanal 23a erfaßt und aus dem fluidhaltenden Spalt durch den Rückführkanal 23a und das Rückführloch 23c in die Wärmeerzeugungsregelkammer 38 zurückgeführt zu werden, auf dieselbe Weise wie bei dem Fluidrückführdurchlaß der ersten Ausführungsform.

Aus der vorstehenden Diskussion ergibt sich, daß die vierte Ausführungsform des Wärmegenerators vom Viskosfluid-Typ auch weitere Vorteile und charakteristische Wirkungen besitzt, die denjenigen der ersten Ausführungsform des Wärmegenerators ähnlich sind. Insbesondere ist es, wenn das Rotorelement 33 fortfährt, sich mit einer hohen Drehzahl oder Geschwindigkeit zu drehen, möglich, zu verhindern, daß die Temperatur des viskosen Fluids unbegrenzt ansteigt, und dadurch die thermi­ sche Degradation oder Zersetzung des viskosen Fluids zu ver­ hindern, indem die Wärmeerzeugungsleistung des Wärmegenera­ tors in der vorstehend beschriebenen Weise verringert wird.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde an­ gegeben, daß der Fluidrückführdurchlaß einen Rückführkanal, der an der vorderen Stirnfläche des hinteren Plattenelements der Gehäuseanordnung ausgebildet ist, und ein Rückführloch, das das hintere Plattenelement durchsetzt und in direkter Verbindung mit dem Rückführkanal steht, umfaßt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Fluidrückführdurchlaß gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt ist, sondern auch irgendeinen anderen geeigneten Aufbau auf­ weisen kann. Beispielsweise kann ein Fluidrückführdurchlaß vorgesehen sein, der einen ersten Rückführdurchlaß, der so in das hintere Plattenelement gebohrt ist, daß er in einen äuße­ ren Randbereich der Wärmeerzeugungskammer mündet, und einen zweiten Rückführdurchlaß, der so in das hintere Platten­ element gebohrt ist, daß er in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungs­ kammer mündet, umfaßt, wobei der erste Rückführdurchlaß und der zweite Rückführdurchlaß in direkter Fluidverbindung mit­ einander stehen, um den äußeren Randbereich und den in radia­ ler Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärme­ erzeugungskammer mit der zusätzlichen Kammer zu verbinden.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen derselben dargestellt und beschrieben. Für den Fachmann versteht es sich jedoch, daß zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims (19)

1. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ, der folgendes um­ faßt:
eine Gehäuseanordnung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24), in der eine Wärmeerzeugungskammer (10; 28), in welcher Wärme erzeugt wird, eine durch eine Fluiddurchlaßanord­ nung mit der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) in Verbin­ dung stehende zusätzliche Kammer (19; 38) und eine Wärmeaufnahmekammer (17, 18; 36, 37), welche benachbart zu der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) angeordnet ist, um es einem Wärmetauschfluid zu erlauben, durch die Wärme­ aufnahmekammer (17, 18; 36, 37) zu zirkulieren, um da­ durch Wärme von der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) auf­ zunehmen, ausgebildet sind, wobei die Wärmeerzeugungs­ kammer (10; 28) Innenwandflächen aufweist, auf denen die Fluiddurchlaßanordnung mündet, und die Wärmeerzeugungs­ kammer (10; 28) zusammen mit der zusätzlichen Kammer (19; 38) eine fluiddichte Kammer bildet;
eine Antriebswelle (15; 32), die von der Gehäuseanord­ nung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24) so gehalten ist, daß sie um eine Drehachse der Antriebswelle (15; 32) drehbar ist, wobei die Antriebswelle (15; 32) mit einer externen Drehantriebsquelle in Wirkverbindung steht;
ein Rotorelement (16; 33), das von der Antriebswelle (15; 32) zu einer Drehbewegung zusammen mit der An­ triebswelle (15; 32) in der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) antreibbar ist, wobei das Rotorelement (16; 33) Außenflächen aufweist, die den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) über einen dazwischen ausgebildeten vorbestimmten Spalt gegenüberstehen; und
ein viskoses Fluid, das zur Wärmeerzeugung durch die Drehung des Rotorelements (16; 33) in dem zwischen den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) der Gehäuseanordnung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24) und den Außenflächen des Rotorelements (16; 33) ausgebildeten Spalt gehalten ist und in der zusätzlichen Kammer (19; 38) der Gehäuseanordnung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24) aufgenommen ist, wobei das viskose Fluid durch die Fluiddurchlaßanordnung zwischen der Wärmeerzeugungs­ kammer (10; 28) und der zusätzlichen Kammer (19, 38) fließen kann;
wobei die zusätzliche Kammer (19; 38) der Gehäuseanord­ nung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24) so ausgelegt ist, daß sie eine Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann, die größer ist als ein Fassungsvermögen des in der Wärme­ erzeugungskammer (10; 28) ausgebildeten Spalts; und
wobei die Fluiddurchlaßanordnung einen Fluidrückführ­ durchlaß zum Rückführen des viskosen Fluids aus dem Spalt in der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) in die zu­ sätzliche Kammer (19; 38) und einen Fluidzuführdurchlaß zum Zuführen des viskosen Fluids aus der zusätzlichen Kammer (19; 38) in den Spalt in der Wärmeerzeugungs­ kammer (10; 28) umfaßt;
wobei der Fluidrückführdurchlaß einen Rückführkanal (3a; 23a) umfaßt, der in und längs einer der Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) der Gehäuseanordnung (1, 2, 3, 4; 21, 22, 23, 24) ausgebildet ist, wobei der Rückführkanal (3a; 23a) sich bis zu einem äußeren Rand­ bereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) erstreckt und zu demselben hin offen ist, um den äußeren Randbereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) mit der zusätzlichen Kammer (19; 38) zu verbinden.

2. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) ein ringförmiger Verbindungsspaltbereich (10a; 28a) zwischen einer Oberfläche einer Umfangswand der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) und einer Umfangsfläche des Rotorelements (16; 33) ausgebildet ist, um einander gegenüberliegende Spaltbereiche, die an der Vorderseite bzw. an der Rückseite des Rotorelements (16; 33) ange­ ordnet sind, miteinander zu verbinden, und daß der Rück­ führkanal (3a; 23a) des Fluidrückführdurchlasses zu dem ringförmigen Verbindungsspaltbereich (10a; 28a) hin offen ist und demselben gegenübersteht.

3. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidrückführdurchlaß in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeu­ gungskammer (10; 28) mündet, um den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeu­ gungskammer (10; 28) mit der zusätzlichen Kammer (19; 38) zu verbinden.

4. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkanal (3a; 23a) des Fluidrückführdurchlasses so ausgebildet ist, daß er einen hauptsächlich in dem Spalt in dem äußeren Rand­ bereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) gehaltenen Teil des viskosen Fluids rückführt, wenn sich das Rotorelement (16; 33) mit einer Drehzahl oder Geschwin­ digkeit dreht, die höher ist als eine vorbestimmte Dreh­ zahl oder Drehgeschwindigkeit, und daß der Rückführkanal (3a; 23a) des Fluidrückführdurchlasses so ausgebildet ist, daß er einen hauptsächlich in dem Spalt in dem in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) gehaltenen Teil des viskosen Fluids rückführt, wenn sich das Rotorelement (16; 33) mit einer Drehzahl oder Geschwindigkeit dreht, die niedriger ist als die vorbestimmte Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit.

5. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rück­ führkanal (3a; 23a) des Fluidrückführdurchlasses ein Profil aufweist, das die durch die Drehung des Rotor­ elements bewirkte Rückfuhr des viskosen Fluids aus dem in der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) ausgebildeten Spalt in die zusätzliche Kammer (19; 38) beschleunigt.

6. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rück­ führkanal (3a; 23a) des Fluidrückführdurchlasses so als Ausnehmung in der einen der Innenwandflächen der Wärme­ erzeugungskammer (10; 28) ausgebildet ist, daß er über im wesentlichen die gesamte Länge des Rückführkanals (3a; 23a) zu der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) hin offen ist.

7. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkanal (3a) des Fluidrückführdurchlasses sich linear längs einer Mittel­ linie des Rückführkanals (3a) erstreckt, wobei die Mittellinie um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie der einen Innenwandfläche in einer zu der Dreh­ richtung des Rotorelements (16) entgegengesetzten Rich­ tung verdreht ist.

8. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkanal (3a) des Fluidrückführdurchlasses sich gekrümmt längs einer Mittellinie des Rückführkanals (3a) erstreckt, wobei die Mittellinie von einer radialen Linie der einen Innen­ wandfläche aus in einer zu der Drehrichtung des Rotor­ elements (16) entgegengesetzten Richtung konkav gekrümmt ist.

9. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rück­ führkanal (3a) des Fluidrückführdurchlasses an einer in der Drehrichtung des Rotorelements (16) stromaufwärts gelegenen Seite mit einer abgeschrägten Mündungsflanke (3i) versehen ist.

10. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidrückführdurchlaß ferner ein Rückführloch (3c; 23c) umfaßt, das in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) mündet, um den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer (10; 28) mit der zusätzlichen Kammer (19; 38) zu verbinden, wobei das Rückführloch (3c; 23c) in direkter Verbindung mit dem Rückführkanal (3a; 23a) steht.

11. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzuführdurchlaß und der Fluidrückführdurchlaß so ausgelegt sind, daß sie während der Drehung des Rotor­ elements (16) ständig eine Fluidverbindung zwischen der Wärmeerzeugungskammer (10) und der zusätzlichen Kammer (19) offenhalten.

12. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzuführdurchlaß und/oder der Fluidrückführdurchlaß so ausgelegt sind, daß sie während der Drehung des Rotorelements (33) eine Fluidverbindung zwischen der Wärmeerzeugungskammer (28) und der zusätzlichen Kammer (38) selektiv öffnen oder schließen.

13. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidrückführdurchlaß an einer Stelle oberhalb eines Fluidspiegels des in der zusätzlichen Kammer (19; 38) aufgenommenen viskosen Fluids in die zusätzliche Kammer (19; 38) mündet und daß der Fluidzuführdurchlaß an einer Stelle unterhalb des Fluidspiegels des in der zusätzli­ chen Kammer (19; 38) aufgenommenen viskosen Fluids in die zusätzliche Kammer (19; 38) mündet.

14. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (16; 33) die Form einer ebenen Platte auf­ weist, die einen sich von der Antriebswelle (15; 32) in radialer Richtung nach außen erstreckenden Bereich umfaßt.

15. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (16; 33) mindestens ein Durchgangsloch (16a; 33a) umfaßt, das einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich des Rotorelements (16; 33) durchsetzt und sich zwischen in axialer Rich­ tung einander entgegengesetzten Stirnflächen des Rotor­ elements (16; 33) erstreckt.

16. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ, der folgendes um­ faßt:
eine Gehäuseanordnung, in der eine Wärmeerzeugungs­ kammer, in welcher Wärme erzeugt wird, eine durch eine Fluiddurchlaßanordnung mit der Wärmeerzeugungskammer in Verbindung stehende zusätzliche Kammer und eine Wärme­ aufnahmekammer, welche benachbart zu der Wärmeerzeu­ gungskammer angeordnet ist, um es einem Wärmetauschfluid zu erlauben, durch die Wärmeaufnahmekammer zu zirkulie­ ren, um dadurch Wärme von der Wärmeerzeugungskammer auf­ zunehmen, ausgebildet sind, wobei die Wärmeerzeugungs­ kammer Innenwandflächen aufweist, auf denen die Fluid­ durchlaßanordnung mündet, und zusammen mit der zusätzli­ chen Kammer eine fluiddichte Kammer bildet;
eine Antriebswelle, die von der Gehäuseanordnung so ge­ halten ist, daß sie um eine Drehachse der Antriebswelle drehbar ist, wobei die Antriebswelle mit einer externen Drehantriebsquelle in Wirkverbindung steht;
ein Rotorelement, das von der Antriebswelle zu einer Drehbewegung zusammen mit der Antriebswelle in der Wärmeerzeugungskammer antreibbar ist, wobei das Rotor­ element Außenflächen aufweist, die den Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer über einen dazwischen ausge­ bildeten Spalt mit vorbestimmtem Fassungsvermögen gegen­ überstehen; und
ein viskoses Fluid, das zur Wärmeerzeugung durch die Drehung des Rotorelements in dem zwischen den Innenwand­ flächen der Wärmeerzeugungskammer der Gehäuseanordnung und den Außenflächen des Rotorelements ausgebildeten Spalt gehalten ist und in der zusätzlichen Kammer der Gehäuseanordnung aufgenommen ist, wobei das viskose Fluid durch die Fluiddurchlaßanordnung zwischen der Wärmeerzeugungskammer und der zusätzlichen Kammer fließen kann;
wobei die zusätzliche Kammer der Gehäuseanordnung so ausgelegt ist, daß sie eine Menge des viskosen Fluids aufnehmen kann, die größer ist als das Fassungsvermögen des in der Wärmeerzeugungskammer ausgebildeten Spalts; und
wobei die Fluiddurchlaßanordnung einen Fluidrückführ­ durchlaß zum Rückführen des viskosen Fluids aus dem Spalt in der Wärmeerzeugungskammer in die zusätzliche Kammer und einen Fluidzuführdurchlaß zum Zuführen des viskosen Fluids aus der zusätzlichen Kammer in den Spalt in der Wärmeerzeugungskammer umfaßt;
wobei der Fluidrückführdurchlaß einen ersten Rückführ­ durchlaß, der in einen äußeren Randbereich der Wärme­ erzeugungskammer mündet, und einen zweiten Rückführ­ durchlaß, der in einen in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer mündet, umfaßt, wobei der erste Rückführdurchlaß und der zweite Rückführdurchlaß in direkter Fluidverbindung mit­ einander stehen, um den äußeren Randbereich und den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer mit der zusätzlichen Kammer zu verbinden.

17. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rückführdurchlaß ein Rückführloch umfaßt, das an einem Ende in den in radialer Richtung mittigen oder innenliegenden Bereich der Wärmeerzeugungskammer und an einem weiteren Ende in die zusätzliche Kammer mündet, und daß der erste Rück­ führdurchlaß einen Rückführkanal umfaßt, der in und längs einer der Innenwandflächen der Wärmeerzeugungs­ kammer ausgebildet ist und sich von dem Rückführloch bis zu dem äußeren Randbereich der Wärmeerzeugungskammer er­ streckt.

18. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkanal des Fluidrückführdurchlasses so als Ausnehmung in der einen der Innenwandflächen der Wärmeerzeugungskammer ausge­ bildet ist, daß er über im wesentlichen die gesamte Länge des Rückführkanals zu der Wärmeerzeugungskammer hin offen ist und sich linear längs einer Mittellinie des Rückführkanals erstreckt, wobei die Mittellinie um einen Winkel gegenüber einer radialen Linie der einen Innenwandfläche in einer zu der Drehrichtung des Rotor­ elements entgegengesetzten Richtung verdreht ist.

19. Wärmegenerator vom Viskosfluid-Typ nach einem der An­ sprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement die Form einer ebenen Platte aufweist, die einen sich von der Antriebswelle in radialer Richtung nach außen erstreckenden Bereich umfaßt.