DE19744269A1 - Leistungsvariables Heizgerät mit viskosem Fluid - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Heizgerät mit viskosem Fluid, das Wärme durch Scheren von viskosem Fluid in einer Heizkammer mit einem Rotor erzeugt, und die erzeugte Wärme auf ein zirkulierendes Fluid in einer Wärmeaustauschkammer überträgt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Heizgerät mit viskosem Fluid, das in der Lage ist, seine Wärmeerzeugungsleistung zu verändern.

Motorbetriebene Heizgeräte mit viskosem Fluid für Fahrzeuge sind als Hilfswärmequellen bekannt. Zum Beispiel offenbart die japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 3-98107 ein leistungsvariables Heizgerät mit viskosem Fluid, das in ein Fahrzeug-Heizsystem eingebunden ist.

Das Heizgerät umfaßt ein Vorder- und ein Rückgehäuse, die aneinandergekoppelt sind. Zwischen den gekoppelten Gehäusen wird eine Heizkammer gebildet. Ferner ist um die Heizkammer herum ein Wassermantel gebildet (Wärmeaustauschkammer). Eine Antriebswelle wird durch einen Lagerungsmechanismus drehbar in den vorderen und hinteren Gehäusen gelagert. Die Heizkammer beherbergt einen scheibenförmigen Rotor, der an der Antriebswelle befestigt ist, um zusammen mit der Welle zu rotieren. Mehrere kreisförmige Lamellen sind auf den Vorder- und Rückseiten des Rotors um die Achse der Drehwelle herum ausgebildet. Ferner sind mehrere Lamellen auf den Innenwänden der Heizkammer ausgebildet, die den Vorder- und Rückseiten des Rotors gegenüberliegen. Diese Lamellen auf dem Rotor und die Lamellen auf den Innenwänden der Heizkammer sind in der Heizkammer abwechselnd angeordnet. Mit anderen Worten ist jede Lamelle auf dem Rotor zwischen einem entsprechenden Paar von Lamellen auf der Innenwand der Kammer angeordnet. Deshalb wird zwischen jeder Seite des Rotors und der entsprechenden Innenwand der Heizkammer ein labyrinthartiger Spielraum gebildet. In der Heizkammer ist ein viskoses Fluid (z. B. Silikonöl) enthalten und füllt die labyrinthartigen Spielräume. Wenn die Antriebskraft eines Motors auf die Antriebswelle übertragen wird, wird der Rotor zusammen mit der Welle in der Heizkammer gedreht. Der Rotor schert das viskose Fluid in den labyrinthartigen Spielräumen, wodurch Wärme basierend auf einer Fluidreibung erzeugt wird. Die in der Heizkammer erzeugte Wärme wird auf zirkulierendes Wasser in den Wassermänteln übertragen. Das erwärmte Wasser wird anschließend von einem externen Heizkreislauf zum Erwärmen des Fahrgastraumes verwendet.

Das Heizgerät hat ferner ein Gehäuse, das an das untere Ende der gekoppelten vorderen und hinteren Gehäuse gekoppelt ist. Das Gehäuse umfaßt ein oberes Gehäusestück, ein unteres Gehäusestück und eine Membran, die zwischen den Gehäusestücken angeordnet ist. Die Membran teilt den Innenraum des Gehäuses in zwei Kammern. Eine obere Kammer, die durch das obere Gehäusestück und die Membran gebildet wird, dient als Steuerkammer. Die in den Gehäusen gebildete Heizkammer steht durch ein Durchgangsloch, das in der oberen Wand ausgebildet ist, mit der Atmosphäre in Verbindung, und sie steht ferner durch eine Verbindungsleitung, die in dem oberen Gehäusestück vorgesehen ist, mit der Steuerkammer in Verbindung. Eine Feder ist in einer unteren Kammer vorgesehen, die durch das untere Gehäusestück und die Membran gebildet wird, und erstreckt sich zwischen dem Boden des unteren Gehäusestücks und der Membran, um die Membran nach oben zu drängen. Ferner steht die untere Kammer mit einem Krümmer eines Motors zum Einführen von Unterdruck in die untere Kammer in Verbindung. Die Membran wird deshalb durch die Federkraft und den Unterdruck in eine Gleichgewichtsposition versetzt, wodurch das Volumen der Steuerkammer verändert wird.

Die Heizleistung dieses Heizgeräts variiert in der folgenden Art. Wenn die Heizleistung übermäßig ist, wird die Membran durch den von dem Krümmer eingeführten Unterdruck nach unten versetzt, was das Volumen der Steuerkammer erhöht. Dies zieht einen Teil des viskosen Fluids in der Heizkammer in die Steuerkammer. Dementsprechend wird die Menge an viskosem Fluid, das einem Scherprozeß unterliegt, vermindert. Dies senkt entsprechend die Wärmeabgabe pro Umdrehung. Wenn andererseits die Heizleistung ungenügend ist, wird die Membran durch die Federkraft nach oben versetzt. Dies vermindert das Volumen der Steuerkammer, wodurch viskoses Fluid, das vorübergehend in der Steuerkammer gespeichert war, in die Heizkammer zurückgeschickt wird. Die Menge an viskosem Fluid, das dem Scherprozeß unterliegt, steigt dementsprechend. Dies erhöht die Wärmeabgabe pro Umdrehung.

Jedoch ist die Steuerkammer in dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Heizgerät mit viskosem Fluid unterhalb der Heizkammer vorgesehen. Wenn die Wärmeabgabe reduziert wird, wird deshalb viskoses Fluid in der Heizkammer nur durch sein Eigengewicht nach unten zur Steuerkammer bewegt. Wenn der Rotor jedoch gedreht wird, wird das viskose Fluid nicht gleichmäßig und schnell nach unten bewegt. Die labyrinthartigen Spielräume zwischen den Innenwänden der Heizkammer und den Vorder- und Rückseiten des Rotors behindern desweiteren die nach unten gerichtete Strömung des viskosen Fluids. Dieses Heizgerät kann deshalb die Wärmeabgabe nicht schnell senken, wenn die Temperatur zu hoch ist. Wenn viskoses Fluid erwärmt wird, so daß es seinen maximalen Wärmewiderstand überschreitet, verschlechtert sich das Fluid schnell. Verschlechtertes Fluid ist nicht in der Lage, Wärme zu erzeugen, wenn es einem Scherprozeß unterzogen wird.

Desweiteren hat der Rotor des vorstehenden Heizgeräts eine scheibenförmige Gestalt und die axiale Länge des Rotors ist kürzer als der Durchmesser des Heizgeräts, da die Lamellen zur Bildung der labyrinthartigen Spielräume auf den vorderen und hinteren Seiten ausgebildet werden müssen. Der Scherprozeß wird hauptsächlich durch die Lamellen auf den Seiten des Rotors ausgeführt. Je weiter eine Lamelle von der Achse des Rotors entfernt ist, desto größer wird die Geschwindigkeit der Lamelle oder die Schergeschwindigkeit. Um die Heizleistung des Heizgeräts zu erhöhen, ist es somit notwendig, den Durchmesser des Rotors zu vergrößern, d. h., die radiale Abmessung des Heizgeräts muß erhöht werden. Es ist jedoch schwerer, den Raum für das Heizgerät in dem Motorraum in einem Fahrzeug zu erhalten, wenn der Durchmesser des Heizgeräts ansteigt. Ein größeres Heizgerät begrenzt auch den Platz der anderen Hilfskomponenten in dem Motorraum.

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Heizgerät mit viskosem Fluid zu schaffen, das eine Gestalt hat, die für die Montage in einem Fahrzeug oder in anderen Maschinen geeignet ist, ohne die Wärmeerzeugung des Heizgeräts zu verkleinern. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein leistungsvariables Heizgerät mit viskosem Fluid zu schaffen, das eine verbesserte Steuerbarkeit der Erhöhung und Reduzierung seiner Wärmeabgabe hat. Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein leistungsvariables Heizgerät mit viskosem Fluid zu schaffen, das verhindert, daß viskoses Fluid durch übermäßige Wärme verschlechtert wird, und das somit die Heizleistung aufrecht erhält.

Um die vorstehende Aufgabe und andere Ziele zu erreichen, und in Abhängigkeit von dem Zweck der vorliegenden Erfindung ist ein Heizgerät mit viskosem Fluid vorgesehen, das eine Heizkammer umfaßt, die eine innere Umfangsoberfläche und eine innere Seitenobenfläche und eine Wärmeaustauschkammer hat, die angrenzend an der Heizkammer angeordnet ist. Die Heizkammer beherbergt einen zylindrischen Rotor, der eine äußere Umfangsoberfläche und eine äußere Seitenoberfläche hat. Die äußere Umfangsoberfläche steht der inneren Umfangsoberfläche durch einen ersten Raum beabstandet gegenüber und die Seitenoberfläche steht einer dazugehörigen inneren Seitenoberfläche um einen zweiten Raum beabstandet gegenüber, der mit dem ersten Raum in Verbindung steht. Der Rotor rotiert und schert viskoses Fluid, um in den Räumen Wärme zu erzeugen. Die in den Räumen erzeugte Wärme wird zur Wärmeaustauschkammer übertragen, um zirkulierendes Fluid, das in der Wärmeaustauschkammer und einem externen Fluidkreislauf zirkuliert, zu erwärmen. Der Rotor hat umfaßt ferner eine Speicherkammer, die in dem Rotor gebildet ist, einen ersten Durchlaß, einen zweiten Durchlaß und eine Ventilvorrichtung. Der erste Durchlaß verbindet den ersten Raum mit der Speicherkammer, um das viskose Fluid von der Speicherkammer zu dem ersten Raum zu verschieben. Der zweite Durchlaß verbindet den zweiten Raum mit der Speicherkammer, um das viskose Fluid von dem zweiten Raum zur Speicherkammer zu verschieben. Das Ventil wird in Zusammenhang mit der Heizleistung des Rotors betätigt, um die Strömung des viskosen Fluids, das durch mindestens einem des ersten Durchlasses und des zweiten Durchlasses geht, einzustellen.

Die Erfindung soll zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung von derzeit bevorzugten Ausführungsbeispielen zusammen mit den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht, die ein Fluidheizgerät mit viskosem Fluid gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht, die ein Heizgerät mit viskosem Fluid gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die ein Heizgerät mit viskosem Fluid gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die die Funktion des Heizgeräts aus Fig. 3 veranschaulicht.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, die ein Heizgerät mit viskosem Fluid gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Heizgeräts mit viskosem Fluid gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einer Fahrzeugheizung integriert ist, wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das Gehäuse des Heizgeräts mit viskosem Fluid gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein zylindrisches Mittelgehäuse 1, einen Zylinderblock 2, ein Frontgehäuse 5 und ein Rückgehäuse 6. Der Zylinderblock 2 hat spiralförmige Rippen 2a und ist in das Mittelgehäuse 1 eingepreßt. Das Frontgehäuse 5 und das Rückgehäuse 6 sind jeweils an den vorderen und hinteren Endseiten des Mittelgehäuses 1 und des Zylinderblocks 2 mit Dichtungen 3 und 4 dazwischen befestigt. Die Innenwand des Zylinderblocks 2 und das Front- und das Rückgehäuse 5, 6 bilden eine Heizkammer 7.

Die spiralförmige Rippe 2a auf dem Zylinderblock 2 wird gegen die Innenwand des Mittelgehäuses 1 gepreßt. Ein Wassermantel 8 ist zwischen dem Umfang des Zylinderblocks 2 und der Innenwand des Mittelgehäuses 1 gebildet. Der Wassermantel 8 dient als Wärmeaustauschkammer. Eine Einlaßöffnung 9A ist an dem vorderen Ende des Umfangs des Mittelgehäuses 1 zum Einführen von zirkulierendem Wasser in den Wassermantel 8 von einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Heizkreislauf (nicht gezeigt) ausgebildet. Eine Auslaßöffnung 9B ist am hinteren Ende des Umfangs des Mittelgehäuses 1 zum Zurückleiten von zirkulierendem Wasser in dem Wassermantel 8 zum Kreislauf ausgebildet. Die Rippe 2a in dem Wassermantel 8 dient als Führungsvorrichtung für zirkulierendes Fluid zum Bilden eines spiralförmigen Durchlasses, der die Einlaßöffnung 9A mit der Auslaßöffnung 9B verbindet.

Eine Antriebswelle 12 ist durch Lager 10 und 11 drehbar in dem Gehäuse gelagert, wobei die Lager jeweils in dem Frontgehäuse 5 und dem Rückgehäuse 6 angeordnet sind. Eine Öldichtung 13 ist in dem Frontgehäuse 5 an einer Stelle angrenzend zur Heizkammer 7 angeordnet. Die Öldichtung 13 dient als Wellendichtung. In ähnlicher Weise ist eine Öldichtung 14 in dem Rückgehäuse 6 an einer Stelle angrenzend an die Heizkammer 7 angeordnet. Die Öldichtung 14 dient auch als eine Wellendichtung. Die Öldichtungen 13, 14 machen die Heizkammer 7 zu einem fluiddichten Innenraum, während der mittlere Hauptteil der Antriebswelle 12 in der Heizkammer 7 untergebracht ist. Ein Rotor 20, der an der Antriebswelle 12 befestigt ist, füllt die Heizkammer 7. Der Rotor 20 rotiert zusammen mit der Antriebswelle 12.

Der Rotor 20 umfaßt ein Paar Aluminiumscheiben 21 und 22 und einen Zylinder 23. Die Scheiben 21, 22 sind an der Antriebswelle 12 befestigt und mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen in der Heizkammer 7 angeordnet. Der Zylinder 23 ist durch die Scheiben 21 und 22 gelagert und dazwischen angeordnet. Demgemäß bildet der Rotor 20 eine hohle Trommel. Der Innenraum des Rotors 20 dient als Speicherkammer 24. Der Zylinder 23 bildet den Umfang des Rotors 20, während die Scheiben 21 und 22 die Enden des Rotors 20 bilden.

Die Länge L des Rotors 20 ist größer als sein Radius R. Die Achse des Rotors 20 ist dieselbe wie die Achse der Antriebswelle 12. Der Radius R des Rotors 20 ist so bestimmt, daß ein enger Spielraum zwischen dem Rotor 20 und der Innenwand der Heizkammer 7 gebildet wird. Auf diesen Umfangsspielraum wird im Nachfolgenden als eine Umfangsregion der Heizkammer 7 Bezug genommen. Die Länge L des Rotors 20 wird so bestimmt, daß enge Spielräume zwischen den Enden (Außenseiten der Scheiben 21, 22) des Rotors 20 und der Innenwände der Heizkammer 7 (Innenwände der Gehäuse 5, 6) gebildet werden. Auf diese Spielräume an den Enden des Rotors 20 wird im Nachfolgenden als Endseitenregionen der Heizkammer 7 Bezug genommen. Die Endseitenregionen umfassen mittige Endregionen der Heizkammer 7, die nahe an der Achse des Rotors 20 angeordnet sind.

Eine Vielzahl an Löchern 25 (nur zwei davon sind in Fig. 1 gezeigt) sind in dem axialen Mittelabschnitt des Zylinders 23 ausgebildet. Die Löcher 25 sind in gleichwinkligen Intervallen voneinander beabstandet. Wenn zum Beispiel die Anzahl der Löcher 25 zwei ist, sind die Löcher 25 um 180 Grad voneinander entfernt beabstandet, und wenn sie vier ist, so sind die Löcher 25 um 90 Grad voneinander beabstandet. Deshalb ist mindestens eines der Löcher 25 immer unterhalb der Antriebswelle 12 angeordnet, unabhängig von der Position des Rotors 20, und mindestens eines der Löcher 25 ist immer oberhalb der Antriebswelle 12 angeordnet. Die Löcher 25 dienen als Versorgungsdurchlässe für viskoses Fluid und verbinden die Speicherkammer 24 mit der Umfangsregion der Heizkammer 7.

Auf der Innenwand der Speicherkammer 24 (innere Oberfläche des Zylinders 23) sind bimetallische Ventilklappen 29 vorgesehen, um den Löchern 25 zu entsprechen. Die Ventilklappen 29 variieren die Größe der Öffnungen der Löcher 25 in Abhängigkeit von der Temperatur. Genauer gesagt öffnen die Ventilklappen 29 die Löcher 25, wenn das Heizgerät nicht arbeitet oder nur wenig Wärme erzeugt, und die Ventilklappen 29 werden deformiert, um die Löcher 25 zu verschließen, wenn die Temperatur des viskosen Fluids ansteigt.

Ferner sind Durchlässe 27 und 28 jeweils in den Scheiben 21 und 22 ausgebildet. Die Durchlässe 27 und 28 sind im Bezug zur Rotorachse geneigt und erstrecken sich von Bereichen nahe der Antriebswelle 12 an jeweiligen Enden des Rotors 20 zu Bereichen nahe der jeweiligen Enden der Speicherkammer 24. Jeder der Durchlässe 27 und 28 verbindet die Speicherkammer 24 mit der dazugehörigen Endseitenregion der Heizkammer 7. Die Querschnittsfläche eines jeden der Durchlässe 27, 28 ist kleiner als die Querschnittsfläche eines jeden der Löcher 25.

Die Heizkammer 7 enthält eine vorbestimmte Menge Silikonöl F, die ein viskoses Fluid ist. Da die Speicherkammer 24 mit der Heizkammer 7 in Verbindung steht, dringt das Silikonöl F durch die Löcher 25 in die Speicherkammer 24 ein. Das Volumen der Speicherkammer 24 wird durch V1 dargestellt, und das Gesamtvolumen der Spielräume zwischen dem Rotor 20 und den Innenwänden der Heizkammer 7 wird durch V2 dargestellt. Die Menge Vf des Silikonöls F in den Kammern 7 und 24 ist so bestimmt, daß der Füllgrad des Öls F 50-70 Prozent der kombinierten Volumen (V1 + V2) der Kammern 7 und 24 beträgt. In Fig. 1 wird das Silikonöl F durch eine Zentrifugalkraft gegen die Innenwand der Speicherkammer 24 gezwängt, weil der Rotor 20 mit einer normalen Drehzahl rotiert.

Eine Riemenscheibe 18 ist durch ein Lager 16, das auf dem Frontgehäuse 5 angeordnet ist, drehbar auf dem Frontgehäuse 5 gelagert. Die Riemenscheibe 18 ist durch einen Schraubenbolzen 17 an dem vorderen Ende (entfernten Ende) der Antriebswelle 12 befestigt. Ein (nicht gezeigter) Riemen steht mit dem Umfang der Riemenscheibe 18 in Eingriff und koppelt betriebsfähig die Riemenscheibe 18 mit einem Fahrzeugmotor, der als äußere Antriebsquelle dient. Somit wird die Antriebskraft des Motors durch die Riemenscheibe 18 auf die Antriebswelle 12 übertragen und der Rotor 20 rotiert zusammen mit der Antriebswelle 12. Dies bewirkt, daß der Rotor 20 das Silikonöl in den Spiel räumen zwischen dem Rotor 20 und der Innenwand der Heizkammer 7 schert. Wärme, die in der Kammer 7 erzeugt wird, wird auf durch den Zylinderblock 2 zirkulierendes Wasser in den Wassermänteln 8 übertragen. Das erwärmte Wasser wird anschließend von dem Heizkreislauf zum Erwärmen des Fahrgastraums verwendet.

Die Heizleistung des Heizgeräts wird nun beurteilt. Der Viskositätskoeffizient des viskosen Fluids F wird durch µ dargestellt, der Spielraum zwischen dem Umfang des Rotors 20 und der entsprechenden Innenwand der Heizkammer 7 wird durch δ₁ dargestellt, der Spielraum zwischen jedem Ende des Rotors 20 und der entsprechenden Innenwand der Heizkammer 7 wird durch δ₂ dargestellt, und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 wird durch ω dargestellt. Der Wärmewert Q₁ an jeder Endseitenregion wird durch die folgende Gleichung dargestellt:

Q₁ = πµω²R⁴/δ₂

Der Heizwert Q₂ an der Umfangsregion wird durch die folgende Gleichung dargestellt:

Q₂ = 2πµω²R³L/δ₁

Da der Umfang des Rotors 20 als Hauptscheroberfläche dient, wird δ₁ kleiner als δ₂ festgelegt (δ₁ < δ₂). Da der Radius R kürzer als die Länge L ist, ist ferner Q₁ viel kleiner als Q₂ (Q₁ « Q₂). Das heißt, daß das Heizgerät den viel größeren Heizwert Q₂ am Umfang des Trommelrotors 20 als an einem Ende hat.

Nun wird die Strömung des Silikonöls F und die Selbststeuerung der Wärmeerzeugung beschrieben.

Wenn die Antriebswelle 12 und der Rotor 20 nicht drehen, steht das Silikonöl F in der Speicherkammer 24 durch ein oder mehrere Löcher 25, die unterhalb der Antriebswelle 12 angeordnet ist/sind, mit dem Silikonöl F in der Heizkammer 7 in Verbindung. Somit ist der Pegel des Öls F in der Speicherkammer 24 gleich dem Pegel des Öls F in der Heizkammer 7. Da die Menge Vf des Silikonöls F festgelegt ist, um 50-70 Prozent des kombinierten Volumens der Kammern 7 und 24 zu füllen, setzt sich das Öl F bei einem Pegel oberhalb der Achse der Antriebswelle 12.

Wenn die Antriebswelle 12 und der Rotor 20 zu rotieren beginnen, wird das Silikonöl F um den Rotor 20 herum einem Scherprozeß unterzogen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird zur gleichen Zeit das Silikonöl F in der Speicherkammer 24 durch eine Zentrifugalkraft gegen die Innenwand der Kammer 24 gedrängt. Die Zentrifugalkraft schiebt ferner das Öl F heraus zum Spielraum zwischen dem Rotor 20 und der Innenwand der Heizkammer 7. Auf diese Art und Weise wird das Silikonöl F von der Speicherkammer 24 zur Umfangsregion der Heizkammer 7 gefördert. Dies bewirkt, daß das Gas (Luft) in der Umfangsregion in die Speicherkammer 24 entweicht. Deshalb ist die gesamte Umfangsregion im wesentlichen mit Silikonöl F gefüllt, ohne daß Luft darin eingefangen ist.

In den Endseitenregionen an den vorderen und hinteren Enden des Rotors 20 bewirkt die Drehung des Rotors 20, daß das Silikonöl F aufgrund des Weissenberg-Effekts zur Antriebswelle 12 hin strömt. Das Öl F, das sich um die Antriebswelle 12 herum gesammelt hat, wird durch die Durchlässe 27, 28 in die Speicherkammer 24 zurückgeleitet. Andererseits wird das Silikonöl F in der Speicherkammer 24 durch die Löcher 25 mittels der Zentrifugalkraft zu der Umfangsregion konstant geliefert. Deshalb zirkuliert das Silikonöl F durch die Speicherkammer 24, die Umfangsregion und die Endseitenregionen, wenn der Rotor 20 rotiert.

Wenn die Temperatur des Silikonöls F durch Dauerbetrieb des Heizgeräts über einen bestimmten Pegel hinaus ansteigt, wird jede bimetallische Ventilklappe 29 deformiert, um das dazugehörige Loch 25 zu verschließen. Mit anderen Worten, wenn die Temperatur des Silikonöls F ansteigt, verringert jede Ventilklappe 29 allmählich die Öffnung des dazugehörigen Lochs 25. Dies reduziert die Menge des Öls F, das zur Umfangsregion der Heizkammer 7 geliefert wird. Dementsprechend ist das Heizgerät selbststeuernd, um die durch den Scherprozeß pro Umdrehung erzeugte Wärme zu begrenzen.

Wenn die Temperatur des Silikonöls F übermäßig ist, verschließen die Ventilklappen 29 die Löcher 25 vollständig. Dies stoppt die Lieferung des Öls F von der Kammer 24 zur Umfangsregion vollständig. In diesem Zustand strömt das Öl F weiterhin von den Endseiten des Rotors 20 zur Speicherkammer 24. Geführt durch den Weissenberg-Effekt nimmt die Menge an Öl F in der Umfangsregion allmählich ab. Dies senkt die Wärmeerzeugung pro Umdrehung, wodurch die Temperatur des Öls F gesenkt wird. Wenn die Temperatur des Öls F auf ein bestimmtes Niveau gesenkt wurde, öffnen die Ventilklappen 29 die Löcher 25 wieder. Somit wird das Öl F von der Kammer 24 durch die Löcher 25 wieder zur Umfangsregion gefördert, was die Wärmeerzeugung pro Umdrehung erhöht.

Wenn die Antriebswelle 12 und der Rotor 20 gestoppt werden, ist mindestens eines der Löcher 25 unterhalb der Antriebswelle 12 angeordnet. Das Silikonöl F, das an die Umfangs- und Endseitenregionen geliefert wurde, wird zur Speicherkammer 24 zurückgeleitet. Deshalb stellt das Stoppen des Rotors 20 den Pegel des Silikonöls F in der Speicherkammer 24 wieder auf den Anfangspegel zurück.

Die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels werden nun beschrieben.

Wie vorstehend beschrieben wurde, öffnen und schließen die bimetallischen Ventilklappen 29 die Löcher 25 in Abhängigkeit von der Temperatur des Silikonöls F, was die Menge an geschertem Fluid pro Umdrehung reguliert. Somit wird verhindert, daß die Temperatur des Silikonöls übermäßig ansteigt. Das Silikonöl F wird deshalb nicht vorzeitig verschlechtert.

Die Durchlässe 27, 28 sind im Bezug zur Achse der Antriebswelle 12 geneigt und erstrecken sich von Bereichen auf den Seiten des Rotors 20 nahe der Antriebswelle 12 zu Bereichen der Innenwände der Speicherkammer 24 nahe des Umfangs des Rotors 20. Deshalb wird die Strömung des Öls F nicht nur von dem Weissenberg-Effekt unterstützt, sondern auch durch eine Zentrifugalkraft, wenn das Silikonöl F von den Enden der Kammer 7 um die Antriebswelle 12 herum zur Kammer 24 zurückkehrt. Dies vergleichmäßigt die erzwungene Zirkulation des Silikonöls F in der Heizkammer 7.

Die Speicherkammer 24 ist in dem Rotor 20 gebildet, und das Silikonöl F wird von der Kammer 24 zur Umfangsregion und zu den Endseitenregionen geliefert. Diese Konstruktion erhöht die Menge des Silikonöls F, die einem Scherprozeß unterzogen werden kann. Da es eine relativ lange Zeit benötigt, bis die gesamte Menge des Silikonöls F in den Kammern 7 und 24 vollständig verschlechtert wird, kann das Silikonöl F für eine beträchtlich lange Zeit verwendet werden, bevor es ausgetauscht werden muß. Dies reduziert die Wartungsnotwendigkeiten des Heizgeräts. Ferner spart das Ausbilden der Speicherkammer 24 in dem Rotor 20 den Raum in dem Heizgerät und reduziert dadurch die Größe des Heizgeräts.

Solange die Temperatur des Silikonöls F innerhalb eines vorbestimmten gewährbaren Bereichs liegt, halten die bimetallischen Ventilklappen 29 die Löcher 25 geöffnet. In diesem Zustand zirkuliert das Öl F zwischen der Speicherkammer 24 und den Umfangs- und Endseitenregionen über die Löcher 25 und die Durchlässe 27, 28. Somit verweilt das Silikonöl F nicht in den Umfangs- oder Endseitenregionen und wird nicht schnell verschlechtert. Ferner wird das Öl F in den Kammern 7 und 24 gleichmäßig dem Scherprozeß durch den Rotor 20 unterzogen. Das Silikonöl F kann für eine beträchtliche lange Zeit verwendet werden, bevor es ausgetauscht werden muß.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Gesamtmenge Vf des Silikonöls F in der Heizkammer 7 (einschließlich der Speicherkammer 24) so bestimmt, daß der Füllgrad des Öls F 70 Prozent oder weniger im Verhältnis zum kombinierten Volumen (V1 + V2) der Kammern 7 und 24 beträgt. Mit anderen Worten sind mindestens 30 Prozent des Raums der Kammern 7 und 24 frei. Der freie Raum dient als Pufferraum, der eine Expansion des Öls F erlaubt, wenn es erwärmt wird und verhindert somit, daß der Druck in den Kammern 7 und 24 übermäßig ansteigt. Der freie Raum ist hauptsächlich in der Speicherkammer 24 angeordnet, wenn sich der Rotor 20 dreht, und nicht in den Umfangs- und Endseitenregionen um den Rotor 20 herum. Deshalb senkt der freie Raum die Heizleistung des Heizgeräts nicht. Bei dieser Konstruktion befindet sich wenig Öl F in den Umfangs- und Endseitenregionen, wenn das Heizgerät zu arbeiten beginnt. Der Drehmomentstoß, der durch das Starten des Heizgeräts hervorgerufen wird, wird somit reduziert.

Da die Heizkammer 7 luftdicht ist, steht die Kammer 7 nicht mit der Außenluft in Verbindung. Dies verhindert, daß Wasser in der Umgebungsluft mit dem Silikonöl F vermischt wird. Die Heizleistung des Heizgeräts und die Langlebigkeit des Silikonöls F sind demgemäß verbessert.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Ventilklappen 29 bimetallisch. Jedoch sind die Ventilklappen 29 in dem zweiten Ausführungsbeispiel Plättchenventilklappen. Jede Plättchenventilklappe 29 hat eine vorbestimmte Elastizität und öffnet die Löcher 25 vollständig, wenn der Rotor 20 nicht rotiert. Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 ansteigt, steigt dementsprechend die Zentrifugalkraft, die auf die Ventilklappen 29 wirkt und deformiert die Ventilklappen 29, um die Löcher 25 gegen die Kraft der Klappen 29 zu verschließen. Mit anderen Worten dienen die Plättchenventilklappen 29 dazu, die Öffnung der Löcher 25 in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 zu steuern.

Genauer gesagt, wenn das Heizgerät arbeitet, erzeugt eine Zunahme der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 eine erhöhte Zentrifugalkraft, die jede Plättchenventilklappe 29 deformiert, um das entsprechende Loch 25 zu verschließen. Das heißt, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 ansteigt, reduzieren die Plättchenventilklappen 29 die Öffnung der Löcher 25 weiter. Im Ergebnis wird die Versorgung von Öl von der Speicherkammer 24 zur Umfangsregion um den Rotor 20 herum reduziert, und der Umfang der Scherung und die daraus resultierende Wärme, die pro Umdrehung erzeugt wird, werden entsprechend reduziert. Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 eine vorbestimmte Winkelgeschwindigkeit ω1 erreicht, wird die Zentrifugalkraft, die auf die Plättchenventilklappen 29 wirkt, größer, als die Öffnungsfederkraft der Ventilklappen 29 und bewirkt, daß die Ventilklappen 29 die Löcher 25 vollständig verschließen.

Sogar wenn die Versorgung von Öl F von der Kammer 24 zur Umfangsregion vollständig gestoppt wird, strömt das Öl F weiterhin von den Endseiten des Rotors 20 zur Speicherkammer 24. Geführt durch den Weissenberg-Effekt nimmt die Menge an Öl F in der Umfangsregion allmählich ab. Dies senkt die Wärmemenge, die pro Umdrehung erzeugt wird. Auf diese Art und Weise wird das Silikonöl F wie im ersten Ausführungsbeispiel nicht übermäßig erhitzt.

Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 niedriger als die vorbestimmte Winkelgeschwindigkeit ω1 ist, ist die Öffnungsfederkraft der Ventilklappen 29 größer als die entgegengesetzte Zentrifugalkraft, die darauf wirkt. Deshalb öffnen die Klappen 29 die Löcher 25. Anschließend wird das Öl F von der Kammer 24 zur Umfangsregion um den Rotor 20 herum wieder zugeführt, und die Wärmeerzeugung wird wiederhergestellt. Auf diese Art und Weise ist wie im ersten Ausführungsbeispiel die Menge an scherendem Fluid pro Umdrehung durch die Plättchenventilklappen 29 selbstgesteuert, die die Öffnung der Löcher 25 basierend auf der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 steuern, und die Temperatur des Öls steigt nicht übermäßig an. Die Vorteile des zweiten Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 nun beschrieben. Das Heizgerät mit viskosem Fluid des dritten Ausführungsbeispiels hat dieselbe grundlegende Konstruktion wie die Heizgeräte mit viskosem Fluid des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels aus Fig. 1. Jedoch hat das Heizgerät des dritten Ausführungsbeispiels bimetallische Ventilklappen 31, 32 auf den Innenwänden der Scheiben 21, 22.

Die bimetallischen Ventilklappen 31, 32 entsprechen jeweils den Durchlässen 27, 28 und verschließen die Durchlässe 27, 28, wenn das Heizgerät nicht arbeitet oder arbeitet, um eine niedrige Wärme zu erzeugen. Wenn die Temperatur ansteigt, werden die Ventilklappen 31, 32 deformiert, um die Durchlässe 27, 28 zu öffnen.

Genauer gesagt verschließen die Ventilklappen 31, 32 die Durchlässe 27, 28, wenn das Heizgerät arbeitet, um eine geringe Wärme zu erzeugen. Die Drehung des Rotors 20 bewirkt, daß das Silikonöl F durch die Löcher 25 zu der Umfangsregion um den Rotor 20 herum geliefert wird. Da das Öl F von den Durchlässen 27 und 28 nicht zur Kammer 24 zurückkehrt, steigt die Menge an Öl F schnell in der Umfangsregion an. Somit, wenn das Heizgerät zu arbeiten beginnt, steigt die Wärmeerzeugung pro Umdrehung schnell an und die Temperatur des zirkulierenden Wassers wird dementsprechend schnell erhöht.

Wenn die Temperatur des Silikonöls F übermäßig ansteigt, verschließen die Ventilklappen 29 die Löcher 25 und die bimetallischen Ventilklappen 31, 32 werden deformiert, um die Durchlässe 27, 28 zu öffnen. Dies stoppt vollständig die Versorgung an Öl F von der Kammer 24 zur Umfangsregion und erlaubt eine Strömung des Öls F von der Endseitenregion des Rotors 20 in die Speicherkammer 24 durch die Durchlässe 27, 28. Geführt durch den Weissenberg-Effekt nimmt die Menge an Öl F in der Umfangsregion allmählich ab. Dies senkt die Wärmeerzeugung pro Umdrehung, wodurch die Temperatur des Öls F gesenkt wird. Wenn die Temperatur des Öls F auf ein bestimmtes Niveau abgesunken ist, schließen die Ventilklappen 31, 32 die Durchlässe 27, 28, und die Ventilklappen 29 öffnen die Löcher 25. Somit wird das Öl F von der Kammer 24 durch die Löcher 25 wieder zur Umfangsregion geliefert. Dies stellt die Wärmeerzeugung des Heizgeräts wieder her.

Auf diese Art und Weise ist die Wärmeerzeugung des Heizgeräts durch die Zusammenarbeit der Ventilklappen 29 und der Ventilklappen 31, 32 selbststeuernd. Die Zusammenarbeit verhindert auch, daß die Temperatur des Silikonöls F übermäßig ansteigt. Deshalb hat das in Fig. 2 veranschaulichte dritte Ausführungsbeispiel dieselben Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel.

Ein Heizgerät mit viskosem Fluid gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Dieses Heizgerät hat dieselbe Grundkonstruktion wie das Heizgerät des dritten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 veranschaulicht ist. Jedoch unterscheidet sich das Heizgerät aus den Fig. 3 und 4 von dem Heizgerät aus Fig. 2 dadurch, daß spezielle Plättchenventilklappen 33 auf der Innenwand der Scheiben 21 und 22 anstelle von bimetallischen Ventilklappen 31, 32 vorgesehen sind.

Eine der Plättchenventilklappen 33 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Jede Ventilklappe 33 umfaßt eine Blattfeder 33a, einen Arm 33b, der sich von dem entfernten Ende der Feder 33a aus erstreckt, und ein Gewicht 33c, das an dem Arm 33b befestigt ist. Die Plättchenventilklappe 33 schließt den entsprechenden Durchlaß 27 (28) vollständig, wenn der Rotor 20 nicht rotiert (siehe Fig. 3). Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 ansteigt, nimmt dementsprechend die Zentrifugalkraft, die auf die Ventilklappe 33 wirkt, zu. Insbesondere das Gewicht 33c am entfernten Ende des Arms 33b ist einer großen Zentrifugalkraft unterworfen. Diese lokal verstärkte Zentrifugalkraft biegt die Blattfeder 33a gegen ihre Federkraft und öffnet den Durchlaß 27 (siehe Fig. 4). Mit anderen Worten dient die Plättchenventilklappe 33 dazu, die Öffnung des Durchlasses 27 in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 zu steuern.

Genauer gesagt, wenn der Rotor 20 mit einer niedrigen Drehzahl rotiert (oder wenn das Heizgerät wenig Wärme erzeugt), werden die Durchlässe 27 und 28 von den Ventilklappen 33 verschlossen. Die Drehung des Rotors 20 bewirkt, daß das Öl F in der Speicherkammer 24 zur Umfangsregion geliefert wird. Da das Öl F nicht von den Durchlässen 27 und 28 zur Kammer 24 zurückkehrt, nimmt die Menge an Öl F in der Umfangsregion schnell zu. Somit, wenn das Heizgerät zu arbeiten beginnt, steigt die Wärmeerzeugung pro Umdrehung schnell an und die Temperatur des zirkulierenden Wassers nimmt dementsprechend schnell zu.

Wenn die Temperatur des Silikonöls F übermäßig zunimmt, verschließen die Ventilklappen 29 die Löcher 25 und die Plättchenventilklappen 33 werden deformiert, um die Durchlässe 27, 28 zu öffnen. Dies stoppt die Lieferung von Öl F von der Kammer 24 zur Umfangsregion vollständig und erlaubt eine Strömung des Öls F von der Endseitenregion des Rotors 20 in die Speicherkammer 24 durch die Durchlässe 27, 28. Geführt durch den Weissenberg-Effekt nimmt die Menge an Öl F in der Umfangsregion allmählich ab. Dies senkt die Wärmeerzeugung pro Umdrehung.

Wenn die Temperatur des Öls F durch eine Abnahme der Wärmeerzeugung des Heizgeräts auf ein bestimmtes Niveau abgesunken ist, öffnen die Ventilklappen 29 die Löcher 25. Somit wird das Öl F wieder von der Speicherkammer zu der Umfangsregion geliefert. Dies stellt die Wärmeerzeugung des Heizgeräts wieder her. Ferner wird die Kraft der Blattfeder 33a größer als die entgegengesetzte Zentrifugalkraft, die auf die Ventilklappen 33 wirkt, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 auf ein bestimmtes Niveau gesunken ist. Dementsprechend schließen die Ventilklappen 33 die Durchlässe 27, 28. Dies stoppt die Strömung von Öl F von den Endseitenregionen zur Kammer 24. Da das Öl F von den Durchlässen 27 und 28 nicht zur Kammer 24 zurückkehrt, steigt die Menge an dem Öl F in der Umfangsregion schnell an. Somit nimmt die Wärmeerzeugung des Heizgeräts schnell zu.

Auf diese Art und Weise ist die Wärmeerzeugung pro Umdrehung durch die Zusammenarbeit der Ventilklappen 29 und der Ventilklappen 33 selbstgesteuert. Die Zusammenarbeit verhindert auch, daß die Temperatur des Silikonöls F übermäßig ansteigt. Deshalb hat das vierte Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, dieselben Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel.

Die vorliegende Erfindung kann ferner wie folgt verkörpert werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel und das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 können kombiniert werden. Das heißt, ein Heizgerät kann die Plättchenventilklappen 29 für die Löcher 25 und die bimetallischen Ventilklappen 31, 32 für die Durchlässe 27, 28 haben.

Das zweite Ausführungsbeispiel und das vierte Ausführungsbeispiel können kombiniert werden. Das heißt, daß das Heizgerät die Plättchenventilklappen 29 für die Löcher 25 und die Plättchenventilklappen 33 für die Durchlässe 27, 28 haben kann.

In den Heizgeräten mit viskosem Fluid der Fig. 1 bis 4 können die Durchlässe 27, 28 parallel zur Antriebswelle 12 sein (siehe Fig. 5).

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann ein Ventilmechanismus 40 in den Scheiben 21 und 22 vorgesehen werden (nur einer davon ist gezeigt). Der Mechanismus 40 umfaßt eine Ausnehmung 41, die mit dem Durchlaß 27 in Verbindung steht und gegenüber der Antriebswelle 12 angeordnet ist. Eine Feder 42 und ein Ventilkörper 43 sind in der Ausnehmung 41 untergebracht. Die Feder 42 drängt den Ventilkörper 43 zur Antriebswelle 12 hin. Wenn der Rotor 20 nicht rotiert, befindet sich das entfernte Ende des Ventilkörpers 43 in dem Durchlaß 27, um den Durchlaß 27 zu verschließen. Wenn die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 20 zunimmt, bewegt die Zentrifugalkraft den Ventilkörper 43 in die Ausnehmung 41 entgegen der Kraft der Feder 42, wodurch der Durchlaß 27 geöffnet wird. Deshalb hat das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 im wesentlichen dieselben Vorteile wie das vierte Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist.

Eine elektromagnetische Kupplung kann zwischen der Riemenscheibe 18 und der Antriebswelle 12 zum wahlweisen Übertragen der Antriebskraft des Motors zur Antriebswelle 12, falls notwendig, angeordnet werden. Der Begriff "viskoses Fluid" in dieser Beschreibung bezieht sich auf jeglichen Typ an Medium, das Wärme basierend auf Fluidreibung erzeugt, wenn es durch einen Rotor geschert wird. Der Begriff ist deshalb nicht auf ein hochviskoses Fluid oder ein halbflüssiges Material und noch viel weniger auf Silikonöl beschränkt.

Es wird ein verbessertes Heizgerät mit viskosem Fluid offenbart. Das Heizgerät hat eine Heizkammer, die eine innere Umfangsoberfläche und ein Paar innerer Seitenobenflächen hat, und eine Wärmeaustauschkammer, die angrenzend an der Heizkammer angeordnet ist. Die Heizkammer beherbergt einen zylindrischen Rotor, der eine äußere Umfangsoberfläche und ein Paar äußere Seitenoberflächen hat. Die äußere Umfangsoberfläche steht der inneren Umfangsoberfläche durch einen ersten Raum beabstandet gegenüber. Die äußere Seitenoberfläche steht einer dazugehörigen inneren Seitenoberfläche um einen zweiten Raum beabstandet gegenüber, der mit dem ersten Raum in Verbindung steht. Der Rotor rotiert und schert viskoses Fluid, um in den Räumen Wärme zu erzeugen. Die in den Räumen erzeugte Wärme wird zur Wärmeaustauschkammer übertragen, um zirkulierendes Fluid, das in der Wärmeaustauschkammer und einem externen Fluidkreislauf zirkuliert, zu erwärmen. Der Rotor hat eine Speicherkammer darin ausgebildet. Ein erster Durchlaß verbindet den ersten Raum mit der Speicherkammer, um das viskose Fluid von der Speicherkammer zu dem ersten Raum zu verschieben. Ein zweiter Durchlaß verbindet den zweiten Raum mit der Speicherkammer, um das viskose Fluid von den zweiten Räumen zur Speicherkammer zu verschieben. Ein Ventil wird in Zusammenhang mit der Heizleistung des Rotors betätigt, um die Strömung des viskosen Fluids, das durch den ersten Durchlaß geht, einzustellen.

Claims (12)

1. Heizgerät mit viskosem Fluid, das eine Heizkammer umfaßt und einen darin untergebrachten Rotor, wobei die Heizkammer und der Rotor einen ersten Raum bilden, der sich im wesentlichen entlang einer Achse der Heizkammer erstreckt, und ein Paar gegenüberliegende zweite Räume, die sich im wesentlichen senkrecht zum ersten Raum erstrecken, wobei der erste Raum und die zweiten Räume miteinander in Verbindung stehen, und wobei der Rotor rotiert und das viskose Fluid in dem ersten Raum und dem zweiten Raum schert, wobei das Heizgerät dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rotor (20) eine Speicherkammer (24) darin hat, die durch einen ersten Durchlaß (25) mit dem ersten Raum und durch zweite Durchlässe (27, 28) mit den zweiten Räumen verbunden ist, wobei das viskose Fluid (F) von der Speicherkammer (24) durch den ersten Durchlaß (25) zum ersten Raum verschoben wird, wobei das viskose Fluid (F) von den zweiten Räumen durch die zweiten Durchlässe (27, 28) zur Speicherkammer (24) verschoben wird, und wobei ein Ventilelement (29; 29, 31, 32; 29, 33; 29, 40) in Verbindung mit der Heizleistung des Rotors (20) zur Einstellung der Strömung des viskosen Fluids (F), die durch mindestens einen des ersten Durchlasses (25) und der zweiten Durchlässe (27, 28) strömt, betätigt wird.

2. Heizgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) eine Achse hat, um die der Rotor rotiert, und wobei jeder der zweiten Durchlässe (27, 28) in der Nähe der Achse zum zweiten Raum hin offen ist.

3. Heizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Durchlaß (25) eine Querschnittsfläche hat, die größer ist als diejenige der zweiten Durchlässe (27, 28).

4. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein erstes Klappenventil (29) umfaßt, das aus Bimetall ausgebildet ist, um die Strömung des viskosen Fluids (F) in dem ersten Durchlaß (25) einzustellen, wobei das erste Klappenventil (29) betätigt wird, um die Strömung in Verbindung mit einer Zunahme der Temperatur des viskosen Fluids zu vermindern.

5. Heizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein erstes Plättchenventil (29) umfaßt, das betätigt wird, um die Strömung des viskosen Fluids in dem ersten Durchlaß in Zusammenhang mit einer Zunahme der Drehzahl des Rotors zu vermindern.

6. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein zweites Klappenventil (31, 32) umfaßt, das aus Bimetall ausgebildet ist, um die Strömung des viskosen Fluids in dem zweiten Durchlaß (27, 28) einzustellen, wobei das zweite Klappenventil betätigt wird, um die Strömung in Zusammenhang mit einer Zunahme der Temperatur des viskosen Fluids (F) zu erhöhen.

7. Heizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein zweites Plättchenventil (33) umfaßt, das betätigt wird, um die Strömung des viskosen Fluids in dem zweiten Durchlaß in Zusammenhang mit einer Zunahme der Drehzahl des Rotors (20) zu erhöhen.

8. Heizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement einen Ventilkörper (43) und eine zusammengedrückte Feder (42) zum Vorspannen des Ventilkörpers, um den zweiten Durchlaß zu verschließen, umfaßt, und wobei der Ventilkörper den zweiten Durchlaß entgegen der Kraft der Spiralfeder in Zusammenhang mit einer Zunahme der Drehzahl des Rotors (20) öffnet.

9. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1), einen Zylinderblock (2), der in dem Gehäuse (1) untergebracht ist, und einem Wassermantel (8), der zwischen dem Gehäuse und dem Zylinderblock gebildet ist, um eine Wärmeaustauschkammer auszubilden, wobei der Wassermantel (8) einen Einlaß (9A) und einen Auslaß (9B) hat, um jeweils mit dem externen Fluidkreislauf in Verbindung zu stehen.

10. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid durch den Weissenberg-Effekt zwangsweise in den zweiten Durchlaß eingeführt wird.

11. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid höchstens 70 Prozent einer gesamten Kapazität der Heizkammer belegt.

12. Heizgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid Silikonöl umfaßt.