JP2000199429A - Heater which heats heating medium fluid by fluid friction - Google Patents

Heater which heats heating medium fluid by fluid friction

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JP2000199429A
JP2000199429A JP10373728A JP37372898A JP2000199429A JP 2000199429 A JP2000199429 A JP 2000199429A JP 10373728 A JP10373728 A JP 10373728A JP 37372898 A JP37372898 A JP 37372898A JP 2000199429 A JP2000199429 A JP 2000199429A
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JP
Japan
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fluid
viscous fluid
heat medium
heat
heater
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JP10373728A
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Inventor
Hiroshi Inoue
洋 井上
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To configure on/off control means of a heater which heats a heating medium fluid by fluid friction so as to, as a viscous fluid in a heating chamber gets hot, control movement of the viscous fluid, thereby minimizing heat production of the heater and preventing high temperature degradation of the viscous fluid. SOLUTION: When a drive shaft 1 is driven by an engine via a pulley 18, a rotor 4 rotates in a heating chamber 3, and a viscous fluid such as silicon oil sealed in the heating chamber 3 is subjected to a shear action, thereby producing heat. By the heat, circulation water in a water jacket 17 is heated, and the heated circulation water is used for heating a vehicle. At this moment, a vent 5-1 is opened due to deformation of an inner bimetal 9. However, when the viscous fluid is overheated and the inner bimetal 9 is deformed in the opposite direction, the vent 5-1 is closed. As a result, a viscous fluid in a storing chamber 6 is prevented from flowing into the heating chamber 3 and the amount of a viscous fluid in the heating chamber 3 is decreased, thus restricting heat production of a viscous fluid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に寒冷時や極寒
時におけるディーゼルエンジンやガソリンエンジンを動
力源とする主に自動車などの各種車両用エンジンの起動
性向上や電気自動車を含む各種車両や船舶のキャビン暖
房などに使用されるエンジン冷却水などの熱媒体用流体
の補助加熱手段として用いられ、またエンジン駆動され
る発電機、溶接機、コンプレッサー、建設機械などのエ
ンジン冷却水の予熱あるいは急速昇温(ウォーミングア
ップ時間の短縮)に用いる流体摩擦による熱媒体用流体
加熱ヒーターに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the improvement of startability of various vehicle engines such as automobiles using a diesel engine or a gasoline engine as a power source, especially in cold or extreme cold, and various vehicles and ships including electric vehicles. Used as auxiliary heating means for heat medium fluid such as engine cooling water used for cabin heating, etc., and for preheating or rapid rise of engine cooling water for engine driven generators, welding machines, compressors, construction machinery, etc. The present invention relates to a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction used for warming (reducing the warm-up time).

【0002】[0002]

【従来の技術】寒冷地などにおける始動時のエンジン冷
却水の暖房に利用される自動車などの車両用補助暖房熱
源として、流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターが
知られている(特開平2−246823号公報、実開平
4−11716号公報、特開平9−254637公報、
特開平9−66729号公報、特開平9−323530
公報等参照)。流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒータ
ーは、シリコンオイルなどの粘性流体をせん断により発
熱させ、ウォータージャケット内を循環する循環水に熱
交換して暖房熱源に利用する方式であり、一般には「ビ
スカス式ヒーター」と呼ばれている。その構造として
は、例えばハウジング内部に発熱室と、この発熱室の外
域にウォータージャケットを形成し、ハウジングには軸
受装置(ボールベアリング)を介して駆動軸が回動可能
に支承され、駆動軸には発熱室内で回動可能なロータが
固定されており、発熱室の壁面とロータとの間隙にシリ
コンオイルなどの粘性流体が封入され、ウォータージャ
ケット内では循環水が入水ポートから取入れられ、出水
ポートから外部の暖房回路へ送り出されるべく循環され
ている。
2. Description of the Related Art As an auxiliary heating heat source for a vehicle such as an automobile used for heating an engine cooling water at the time of starting in a cold region or the like, a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction is known (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 (1994) -210). JP-A-246823, JP-A-4-11716, JP-A-9-254637,
JP-A-9-66729, JP-A-9-323530
Gazette). Fluid heating heater for heat medium by fluid friction generates viscous fluid such as silicone oil by shearing and exchanges heat with circulating water circulating in the water jacket to use it as a heating heat source. It is called a "heater." For example, a heat generating chamber is formed inside the housing, and a water jacket is formed outside the heat generating chamber. A drive shaft is rotatably supported on the housing via a bearing device (ball bearing). A rotor rotatable in the heating chamber is fixed, a viscous fluid such as silicone oil is sealed in a gap between the wall of the heating chamber and the rotor, and circulating water is taken in from a water inlet port in the water jacket, and a water outlet port is provided. From the outside to the outside heating circuit.

【0003】車両の暖房装置に組込まれたこの流体摩擦
による熱媒体用流体加熱ヒーターでは、駆動軸がエンジ
ンにより駆動されれば、発熱室内でロータが回動するた
め、粘性流体が発熱室の壁面とロータの外面との間隙で
せん断により発熱し、この発熱がウォータージャケット
内の循環水に熱交換され、加熱された循環水が暖房回路
でエンジン冷却水など車両の暖房に供されることとな
る。
In a fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction incorporated in a heating device of a vehicle, when a driving shaft is driven by an engine, a rotor rotates in a heating chamber, and viscous fluid is generated on a wall surface of the heating chamber. Heat is generated by shearing in the gap between the rotor and the outer surface of the rotor, and this heat is exchanged with the circulating water in the water jacket, and the heated circulating water is supplied to the vehicle for heating the engine such as engine cooling water in the heating circuit. .

【0004】このような流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターは、シンプルな構造により、小型化と低コス
トを実現でき、また摩耗のない非接触式の機構で高い信
頼性と安全性を確保することができるなどの特徴を有す
る。
[0004] Such a fluid heater for a heat medium based on fluid friction can realize a reduction in size and cost with a simple structure, and secure high reliability and safety by a non-contact type mechanism without wear. It has features such as being able to.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の流体摩
擦による熱媒体用流体加熱ヒーターには以下に示す問題
点があった。すなわち、従来のものはシリコンオイルな
どの粘性流体が常時発熱室内に存在し発熱室外へ出るこ
とがないため、発熱室内でロータの回動により粘性流体
が発熱室の壁面とロータの外面との間隙でせん断により
発熱して高温となっても、せん断発熱は最大となってい
るのでこの粘性流体の高温劣化が著しいという問題点が
あった。また、ヒーターのオン・オフ制御は一般的に電
磁クラッチが使用されているため、このオン・オフ制御
手段自体は比較的複雑でコンパクト化、軽量化がはから
れず、かつコストが高くつくという欠点があった。
However, the conventional fluid heater for a heat medium based on fluid friction has the following problems. That is, since the viscous fluid such as silicon oil is always present in the heating chamber and does not go out of the heating chamber in the conventional one, the rotation of the rotor in the heating chamber causes the viscous fluid to flow into the gap between the wall surface of the heating chamber and the outer surface of the rotor. However, even when the temperature of the viscous fluid increases due to the shearing heat, the viscous fluid deteriorates at a high temperature because the maximum shearing heat is generated. In addition, since the electromagnetic clutch is generally used for on / off control of the heater, the on / off control means itself is relatively complicated, and cannot be reduced in size and weight, and the cost is high. was there.

【0006】本発明は、このような流体摩擦による熱媒
体用流体加熱ヒーターの有する課題を解決するためにな
されたもので、比較的簡易な手段でヒーターのオン・オ
フ制御が可能で、かつシリコンオイルなどの粘性流体の
高温劣化を防止でき、さらにオン・オフ制御手段のコン
パクト化、軽量化および低コストを実現できる高性能の
流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターを提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problem of the fluid heating heater for a heat medium due to the fluid friction, and the on / off control of the heater can be performed by relatively simple means, and the silicon An object of the present invention is to provide a high-performance fluid heater for a heat medium by high-performance fluid friction, which can prevent high-temperature deterioration of a viscous fluid such as oil and can realize a compact, lightweight and low-cost on / off control means.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る流体摩擦に
よる熱媒体用流体加熱ヒーターは、シリコンオイルなど
の粘性流体をせん断により発熱させて熱媒体用流体を加
熱する方式であって、ハウジング内部にシリコンオイル
などの粘性流体が封入された発熱室と、この発熱室の外
域に熱媒体用流体ジャケットが設けられ、ハウジングに
軸受装置を介して回動可能に支承された駆動軸に発熱室
内で回動可能に固定されたロータが回転することにより
粘性流体が発熱室の壁面とロータの外面との間隙でせん
断されることにより生じる発熱により前記熱媒体用流体
ジャケット内の熱媒体用流体が加熱される構造となした
流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターのオン・オフ
制御手段に粘性流体の移動を利用したもので、その第1
の実施態様はハウジング内部の発熱室の内側に仕切板を
介して粘性流体貯蔵室を設け、前記仕切板には当該プレ
ートに取着されたインナーバイメタルにて開閉される通
孔を設けるとともに、ハウジングに前記発熱室と粘性流
体貯蔵室とを連通する流路を設け、粘性流体の温度上昇
に伴い前記インナーバイメタルが変形し通孔が閉鎖され
ることにより発熱室内の粘性流体が粘性流体貯蔵室内に
移動して当該ヒーターがオフとなり、粘性流体の温度下
降に伴い前記インナーバイメタルが変形し通孔が開くこ
とにより粘性流体貯蔵室内の粘性流体が発熱室内に移動
して当該ヒーターがオンとなるごとく構成したことを特
徴とし、第2の実施態様は前記ロータ内に粘性流体貯蔵
室を設け、該粘性流体貯蔵室の壁面に当該内壁面に取着
されたインナーバイメタルにて開閉される通孔を設ける
とともに、ハウジングに前記発熱室と粘性流体貯蔵室と
を連通する流路を設け、粘性流体の温度上昇に伴い前記
インナーバイメタルが変形し通孔が閉鎖されることによ
り発熱室内の粘性流体が粘性流体貯蔵室内に移動して当
該ヒーターがオフとなり、粘性流体の温度下降に伴い前
記インナーバイメタルが変形し通孔が開くことにより粘
性流体貯蔵室内の粘性流体が発熱室内に移動して当該ヒ
ーターがオンとなるごとく構成したことを特徴とし、第
3の実施態様は前記発熱室の外域に仕切板を介して熱媒
体用流体ジャケットと粘性流体貯蔵室を設け、前記仕切
板に前記発熱室と粘性流体貯蔵室とを連通する通孔を設
けるとともに、前記熱媒体用流体ジャケット内に組込ん
だサーモペレットにて作動するバルブにて前記通孔が開
閉されるように設け、前記発熱室と粘性流体貯蔵室とを
配管にて連通する構造となし、熱媒体用流体ジャケット
内の熱媒体用流体の温度上昇に伴い前記サーモペレット
が作動しバルブにて前記通孔が閉鎖されることにより発
熱室内の粘性流体が粘性流体貯蔵室内に移動して当該ヒ
ーターがオフとなり、熱媒体用流体の温度下降に伴い前
記サーモペレットが反対方向に作動しバルブにて前記通
孔が開くことにより粘性流体貯蔵室内の粘性流体が発熱
室内に移動して当該ヒーターがオンとなるごとく構成し
たことを特徴とし、第4の実施態様は第3の実施態様に
おいて、仕切板の内壁面に粘性流体の温度上昇に伴い変
形し前記通孔を閉鎖するインナーバイメタルを設け、通
孔の開閉手段を前記サーモペレットとインナーバイメタ
ルにより行う方式としたことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction according to the present invention is a system for heating a heat medium fluid by causing a viscous fluid such as silicone oil to generate heat by shearing. A heating chamber in which a viscous fluid such as silicon oil is sealed, and a heating medium fluid jacket is provided in an outer region of the heating chamber, and a drive shaft rotatably supported by a housing through a bearing device in the heating chamber. The heating medium fluid in the heating medium fluid jacket is heated by the heat generated by the viscous fluid being sheared in the gap between the wall surface of the heat generating chamber and the outer surface of the rotor when the rotatably fixed rotor rotates. The use of the movement of a viscous fluid for the on / off control means of the fluid heating heater for a heat medium by the fluid friction having a structure to be performed.
In the embodiment, a viscous fluid storage chamber is provided via a partition plate inside the heat generating chamber inside the housing, and the partition plate is provided with a through hole which is opened and closed by an inner bimetal attached to the plate, and the housing A flow path communicating the heating chamber and the viscous fluid storage chamber is provided, and the inner bimetal is deformed as the temperature of the viscous fluid rises, and the through hole is closed, so that the viscous fluid in the heating chamber enters the viscous fluid storage chamber. When the heater is turned off, the inner bimetal is deformed as the temperature of the viscous fluid decreases, and the through hole is opened, whereby the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber moves into the heating chamber and the heater is turned on. In a second embodiment, a viscous fluid storage chamber is provided in the rotor, and an inner wall attached to the inner wall surface is provided on a wall surface of the viscous fluid storage chamber. A through-hole that is opened and closed by metal is provided, and a flow path that connects the heat-generating chamber and the viscous fluid storage chamber is provided in the housing. The inner bimetal is deformed as the temperature of the viscous fluid rises, and the through-hole is closed. As a result, the viscous fluid in the heating chamber moves into the viscous fluid storage chamber and the heater is turned off, and the inner bimetal is deformed as the temperature of the viscous fluid drops and the through holes are opened, so that the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber generates heat. The third embodiment is characterized in that the heater is turned on by moving into a room, and a third embodiment is provided with a heat medium fluid jacket and a viscous fluid storage chamber through a partition plate in an outer region of the heat generating chamber. The partition plate is provided with a through hole for communicating the heat generating chamber and the viscous fluid storage chamber, and a valve operated by a thermopellet incorporated in the heat medium fluid jacket. The through hole is opened and closed at a position, and the heat generating chamber and the viscous fluid storage chamber are connected to each other by a pipe. When the pellets are activated and the through hole is closed by the valve, the viscous fluid in the heating chamber moves into the viscous fluid storage chamber and the heater is turned off. The fourth embodiment is characterized in that the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber moves into the heating chamber by turning on the heater when the through hole is opened by the valve and the heater opens. In the embodiment, the inner wall of the partition plate is provided with an inner bimetal which is deformed as the temperature of the viscous fluid rises and closes the through hole, and the means for opening and closing the through hole is provided with the thermo pellet and the inner bimetal. This is characterized in that the method is performed by using

【0008】すなわち、本発明は流体摩擦による熱媒体
用流体加熱ヒーターのオン・オフ制御手段として、発熱
室内の粘性流体が高温になるに伴い該発熱室内の高温の
粘性流体を移動させて減少させることにより当該ヒータ
ーをオフ状態にしてヒーター発熱を最小におさえようと
するもので、このような手段をこうじることにより、粘
性流体の高温劣化を防止することができる上、ヒーター
のオン・オフ制御を簡易化できることによりオン・オフ
制御手段のコンパクト化、軽量化および低コストを実現
できる。
That is, according to the present invention, as the on / off control means of the fluid heating heater for the heat medium due to the fluid friction, as the viscous fluid in the heating chamber becomes high temperature, the high temperature viscous fluid in the heating chamber is moved and reduced. In this way, the heater is turned off to minimize the heat generated by the heater. By virtue of such measures, it is possible to prevent the viscous fluid from deteriorating at a high temperature and to control the on / off of the heater. The simplification enables downsizing, weight reduction and low cost of the on / off control means.

【0009】なお、本発明における回転駆動源として
は、エンジンによりプーリなどを介して駆動軸を駆動す
る方式、あるいはエンジンとは別設の専用のモーターや
風力、水力などを用いることができる。
As the rotary drive source in the present invention, a system in which a drive shaft is driven by an engine via a pulley or the like, or a dedicated motor separate from the engine, wind power, hydraulic power, or the like can be used.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の請求項1に対応す
る流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターの一実施例
を示す縦断側面図、図2は本発明の請求項2に対応する
流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を
示す図1相当図、図3は本発明の請求項3に対応する流
体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示
す図1相当図、図4は本発明の請求項4に対応する流体
摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示す
図1相当図、図5は本発明の別の実施例を示す概略図で
あり、1は駆動軸、2、12、22、32はハウジン
グ、3、13、23、33は発熱室、4、14、24、
34はロータ、5、15は仕切板(セパレートプレー
ト)、6、16、26は粘性流体貯蔵室、7、17、2
7、37はウォータージャケット、8はすべり軸受また
はニードルベアリングからなる軸受装置、9はインナー
バイメタル、10はサーモペレット、P1は入水ポー
ト、P2は出水ポート、18はプーリ、19はポンプ、
20は制御装置、21は粘性流体タンク、30、40、
50、60はダムをそれぞれ示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to a first aspect of the present invention, and FIG. 2 corresponds to a second aspect of the present invention. FIG. 1 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction, and FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 3 of the present invention. FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing one embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 4 of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention. , 1 is a drive shaft, 2, 12, 22, 32 is a housing, 3, 13, 23, 33 is a heating chamber, 4, 14, 24,
34 is a rotor, 5 and 15 are partition plates (separate plates), 6, 16, and 26 are viscous fluid storage chambers, 7, 17, and 2
7, 37 are water jackets, 8 is a bearing device composed of a slide bearing or a needle bearing, 9 is an inner bimetal, 10 is a thermopellet, P1 is a water inlet port, P2 is a water outlet port, 18 is a pulley, 19 is a pump,
20 is a control device, 21 is a viscous fluid tank, 30, 40,
50 and 60 indicate dams, respectively.

【0011】図1に示す流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターは、駆動軸1の外周にすべり軸受またはニー
ドルベアリングからなる軸受装置8を介して支承された
ハウジング2に設けられたシリコンオイルなどの粘性流
体が封入された発熱室3内に、前記駆動軸1に取着され
たロータ4が収納され、このロータ4の内側には僅かな
間隙を隔てて対向する仕切板5を介して粘性流体貯蔵室
6が設けられ、さらにロータ4の外側には該ロータと僅
かな間隙を隔てて対向するウォータージャケット7がハ
ウジング2にボルト等で締結されている。
A fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction shown in FIG. 1 is made of silicon oil or the like provided in a housing 2 supported on a drive shaft 1 through a bearing device 8 composed of a slide bearing or a needle bearing. A rotor 4 attached to the drive shaft 1 is housed in the heat generating chamber 3 in which the viscous fluid is sealed, and a viscous fluid is provided inside the rotor 4 via a partition plate 5 opposed to a small gap. A storage chamber 6 is provided, and a water jacket 7 facing the rotor 4 with a slight gap is fastened to the housing 2 outside the rotor 4 by bolts or the like.

【0012】前記仕切板5には、当該仕切板に取着され
たインナーバイメタル9にて開閉される通孔5−1を設
けて発熱室3と粘性流体貯蔵室6とを連通するごとく構
成し、さらにハウジング2に前記発熱室3と粘性流体貯
蔵室6とを連通する流路2−1を設けている。すなわ
ち、インナーバイメタル9にて通孔5−1が閉じると発
熱室3内よりダム30により圧送された卯粘性流体が流
路2−1を通って粘性流体貯蔵室6内へ流入し、インナ
ーバイメタル9にて通孔5−1が開くと粘性流体貯蔵室
6内の粘性流体が通孔5−1より発熱室3へ流入するよ
うになっている。
The partition plate 5 is provided with a through hole 5-1 which is opened and closed by an inner bimetal 9 attached to the partition plate, so that the heat generating chamber 3 and the viscous fluid storage chamber 6 communicate with each other. Further, the housing 2 is provided with a flow path 2-1 for communicating the heating chamber 3 with the viscous fluid storage chamber 6. That is, when the through-hole 5-1 is closed by the inner bimetal 9, the viscous fluid pumped by the dam 30 from the inside of the heat generating chamber 3 flows into the viscous fluid storage chamber 6 through the flow path 2-1. When the through hole 5-1 is opened at 9, the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 6 flows into the heat generating chamber 3 through the through hole 5-1.

【0013】ウォータージャケット7の背面側には、該
ジャケット7に連通する入水ポートP1および出水ポー
トP2が設けられている。
On the back side of the water jacket 7, a water inlet port P1 and a water outlet port P2 communicating with the jacket 7 are provided.

【0014】一方、駆動軸1にはプーリ18が取付けら
れ、車両のエンジンによりベルトで回転されるようにな
っている。なお駆動源はエンジンに替えて専用のモータ
ーや風水力を使用することも可能であることはいうまで
もない。
On the other hand, a pulley 18 is mounted on the drive shaft 1, and is rotated by a belt by an engine of the vehicle. It is needless to say that a dedicated motor or wind-hydraulic power can be used as the drive source instead of the engine.

【0015】上記構成の流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターにおいて、駆動軸1がプーリ18を介してエ
ンジンにより駆動されると、ハウジング2とウォーター
ジャケット7との間に設けられている発熱室3内でロー
タ4が回動することにより、該発熱室内に封入されてい
るシリコンオイルなどの粘性流体が当該発熱室3の壁面
とロータ4の外面との小さな間隙でせん断されることに
より発熱し、この発熱が前記ウォータージャケット7内
の熱媒体用流体としての循環水に熱交換され、加熱され
た循環水が暖房回路で車両の暖房に供されることとな
る。
When the drive shaft 1 is driven by the engine via the pulley 18 in the above-described fluid friction heater for a heat medium by fluid friction, the heat generating chamber 3 provided between the housing 2 and the water jacket 7 is provided. When the rotor 4 rotates inside, the viscous fluid such as silicon oil sealed in the heat generating chamber is sheared by a small gap between the wall surface of the heat generating chamber 3 and the outer surface of the rotor 4 to generate heat, This heat is exchanged with the circulating water as the heat medium fluid in the water jacket 7, and the heated circulating water is supplied to the heating of the vehicle by the heating circuit.

【0016】一方、仕切板に取着されているインナーバ
イメタル9は通常は図示のごとく変形するので通孔5−
1は開いた状態にあるが、ロータ4の回動により当該発
熱室3内の粘性流体が発熱し高温になると、インナーバ
イメタル9が逆方向に変形して通孔5−1が閉じられ
る。通孔5−1が閉じられると、粘性流体貯蔵室6内の
粘性流体は発熱室3へ流入しなくなるとともに、発熱室
3内よりダム30により圧送さらた高温の粘性流体が流
路2−1を通って粘性流体貯蔵室6内へ流入するので、
発熱室3内の粘性流体の油量は減少し、最終的に該発熱
室3内における粘性流体の発熱は最小となり、該ヒータ
ーはオフ状態となる。その後、粘性流体貯蔵室6内の粘
性流体の温度が低下すると、インナーバイメタル9が図
示のごとく変形することにより通孔5−1が開くので、
粘性流体貯蔵室6内の粘性流体は発熱室3内に移動し、
再び粘性流体が発熱して昇温するので該ヒーターはオン
された状態となる。
On the other hand, the inner bimetal 9 attached to the partition plate is usually deformed as shown in FIG.
Although 1 is in an open state, when the viscous fluid in the heat generating chamber 3 is heated by the rotation of the rotor 4 and becomes high temperature, the inner bimetal 9 is deformed in the opposite direction and the through hole 5-1 is closed. When the through-hole 5-1 is closed, the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 6 does not flow into the heat generating chamber 3 and the high-temperature viscous fluid pumped and pumped from the heat generating chamber 3 by the dam 30 flows into the flow path 2-1. Flows into the viscous fluid storage chamber 6 through
The amount of oil of the viscous fluid in the heat generating chamber 3 decreases, and finally the heat generation of the viscous fluid in the heat generating chamber 3 is minimized, and the heater is turned off. Thereafter, when the temperature of the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 6 decreases, the through hole 5-1 is opened by the deformation of the inner bimetal 9 as shown in FIG.
The viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 6 moves into the heating chamber 3,
Since the viscous fluid generates heat again and rises in temperature, the heater is turned on.

【0017】次に、図2に示す流体摩擦による熱媒体用
流体加熱ヒーターは、ロータ内に粘性流体貯蔵室を設け
てヒーターのオン・オフ制御を行う方式であり、その構
造は前記図1のものと同様、駆動軸1の外周にすべり軸
受またはニードルベアリングからなる軸受装置8を介し
て支承されたハウジング12に設けられたシリコンオイ
ルなどの粘性流体が封入された発熱室13内に、内部が
粘性流体貯蔵室16となしたロータ14が駆動軸1に取
着され、該粘性流体貯蔵室16の円筒壁面に当該内壁面
に取着されたインナーバイメタル9にて開閉される通孔
16−1が設けられ、さらにハウジング12に粘性流体
貯蔵室16と発熱室13とを連通する流路12−1が設
けられている。すなわち、インナーバイメタル9にて通
孔16−1が閉じると発熱室13内の粘性流体がダム4
0により圧送されて流路12−1を通って粘性流体貯蔵
室16内へ流入し、インナーバイメタル9にて通孔16
−1が開くと粘性流体貯蔵室16内の粘性流体が通孔1
6−1より発熱室13へ流入するようになっている。
Next, a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction shown in FIG. 2 is a system in which a viscous fluid storage chamber is provided in a rotor to perform on / off control of the heater. Similarly, a heat generating chamber 13 filled with a viscous fluid, such as silicon oil, provided in a housing 12 supported on a bearing device 8 formed of a slide bearing or a needle bearing on the outer periphery of the drive shaft 1 is provided. A rotor 14 serving as a viscous fluid storage chamber 16 is attached to the drive shaft 1, and a through hole 16-1 is opened / closed on a cylindrical wall surface of the viscous fluid storage chamber 16 by an inner bimetal 9 attached to the inner wall surface. The housing 12 is further provided with a flow path 12-1 for communicating the viscous fluid storage chamber 16 and the heat generating chamber 13. That is, when the through hole 16-1 is closed by the inner bimetal 9, the viscous fluid in the heating chamber 13 is
, And flows into the viscous fluid storage chamber 16 through the flow path 12-1.
When -1 is opened, the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 16 is
6-1 flows into the heat generating chamber 13.

【0018】上記ロータ14の外側には該ロータと僅か
な間隙を隔てて対向するウォータージャケット17がハ
ウジング12にボルト等で締結されている。ウォーター
ジャケット17の背面側には、該ジャケット17に連通
する入水ポートP1および出水ポートP2が設けられて
いる。
A water jacket 17 facing the rotor 14 with a slight gap therebetween is fastened to the housing 12 with bolts or the like outside the rotor 14. On the back side of the water jacket 17, a water inlet port P1 and a water outlet port P2 communicating with the jacket 17 are provided.

【0019】上記図2に示す構成の流体摩擦による熱媒
体用流体加熱ヒーターにおいて、駆動軸1がプーリ18
を介してエンジンにより駆動されると、図1に示すもの
と同様、ハウジング12とウォータージャケット17と
の間に設けられている発熱室13内でロータ14が回動
することにより、該発熱室内に封入されているシリコン
オイルなどの粘性流体が当該発熱室13の壁面とロータ
14の外面との小さな間隙でせん断されることにより発
熱し、この発熱が前記ウォータージャケット17内の熱
媒体用流体としての循環水に熱交換され、加熱された循
環水が暖房回路で車両の暖房に供されることとなる。
In the fluid heating heater for heat medium based on fluid friction having the structure shown in FIG.
When the rotor is driven by an engine through the heat generating chamber 13 provided between the housing 12 and the water jacket 17 as shown in FIG. Viscous fluid such as silicone oil is sealed in a small gap between the wall surface of the heat generating chamber 13 and the outer surface of the rotor 14 to generate heat. This heat is generated as a heat medium fluid in the water jacket 17. The heat is exchanged with the circulating water, and the heated circulating water is used for heating the vehicle in the heating circuit.

【0020】一方、ロータ14に取着されているインナ
ーバイメタル9は通常は図示のごとく変形するので通孔
16−1は開いた状態にあるが、ロータ14の回動によ
り発熱室13内の粘性流体が発熱し高温になると、イン
ナーバイメタル9が逆方向に変形してロータ14の通孔
16−1が閉じられる。通孔16−1が閉じられると、
当該ロータに設けられた粘性流体貯蔵室16内の粘性流
体は発熱室13へ流入しなくなるとともに、該発熱室1
3内の高温の粘性流体がダム40により流路12−1を
通って粘性流体貯蔵室16内へ流入するので、発熱室1
3内の粘性流体の油量は減少し、最終的に該発熱室13
内における粘性流体の発熱は最小となり、該ヒーターは
オフ状態となる。その後、粘性流体貯蔵室16内の粘性
流体の温度が低下すると、インナーバイメタル9が図示
のごとく変形することにより通孔16−1が開くので、
粘性流体貯蔵室16内の粘性流体は発熱室13内に移動
し、再び粘性流体が発熱して昇温するので該ヒーターは
オンされた状態となる。
On the other hand, since the inner bimetal 9 attached to the rotor 14 is normally deformed as shown in the drawing, the through hole 16-1 is in an open state. When the fluid generates heat and becomes high temperature, the inner bimetal 9 is deformed in the opposite direction, and the through hole 16-1 of the rotor 14 is closed. When the through hole 16-1 is closed,
The viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 16 provided in the rotor stops flowing into the heating chamber 13 and the heating chamber 1
Since the high-temperature viscous fluid in 3 flows into the viscous fluid storage chamber 16 through the flow path 12-1 by the dam 40, the heating chamber 1
The oil amount of the viscous fluid in the fuel chamber 3 decreases, and finally the heat generating chamber 13
Heat generation of the viscous fluid in the inside is minimized, and the heater is turned off. Thereafter, when the temperature of the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 16 decreases, the through holes 16-1 are opened by the deformation of the inner bimetal 9 as shown in the drawing.
The viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 16 moves into the heat generating chamber 13, and the viscous fluid generates heat again and rises in temperature, so that the heater is turned on.

【0021】図3に示す流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターは、ロータの外域に粘性流体貯蔵室とウォー
タージャケットを一体的に設けるとともに、前記バイメ
タル方式に替えてサーモペレットを用いてヒーターのオ
ン・オフ制御を行う方式であり、その構造は前記図1の
ものと同様、駆動軸1の外周にすべり軸受またはニード
ルベアリングからなる軸受装置8を介して支承されたハ
ウジング22に設けられたシリコンオイルなどの粘性流
体が封入された発熱室23内に、前記駆動軸1に取着さ
れたロータ24が収納され、ロータ24の外側には僅か
な間隙を隔てて対向する仕切板15を介して、粘性流体
貯蔵室26とウォータージャケット27とが一体構造の
ハウジング22−1が本体ハウジング22にボルト等で
締結されている。ウォータージャケット27の背面側に
は、該ジャケット27に連通する入水ポートP1および
出水ポートP2が設けられている。
The fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction shown in FIG. 3 has a viscous fluid storage chamber and a water jacket integrally provided outside the rotor, and the heater is turned on using thermo-pellets instead of the bimetal type. In the off-control system, the structure is the same as that of FIG. 1, and the silicon oil provided on the housing 22 supported on the outer periphery of the drive shaft 1 via a bearing device 8 composed of a slide bearing or a needle bearing. A rotor 24 attached to the drive shaft 1 is housed in a heating chamber 23 in which a viscous fluid such as is sealed, and the rotor 24 is disposed outside the rotor 24 via a partition plate 15 opposed to the rotor 24 with a slight gap therebetween. A housing 22-1 in which the viscous fluid storage chamber 26 and the water jacket 27 are integrated with each other is fastened to the main body housing 22 with bolts or the like. On the back side of the water jacket 27, a water inlet port P1 and a water outlet port P2 communicating with the jacket 27 are provided.

【0022】前記仕切板15には、発熱室23と粘性流
体貯蔵室26とを連通する通孔15−1が設けられ、か
つ前記熱媒体用流体ジャケット27内に組込んだサーモ
ペレット10にて作動するバルブ10−1にて前記通孔
15−1が開閉されるように設けるとともに、発熱室2
3と粘性流体貯蔵室26との間を配管11にて接続下構
成となしている。すなわち、サーモペレット10にて作
動するバルブ10−1にて前記通孔15−1が閉じると
発熱室3内の粘性流体がダム50により圧送されて配管
11を通って粘性流体貯蔵室26内へ流入し、サーモペ
レット10にて通孔15−1が開くと粘性流体貯蔵室2
6内の粘性流体が通孔15−1より発熱室23へ流入す
るようになっている。
The partition plate 15 is provided with a through hole 15-1 for communicating the heat generating chamber 23 and the viscous fluid storage chamber 26, and the thermo pellet 10 incorporated in the heat medium fluid jacket 27 is used. A valve 10-1 is provided so as to open and close the through hole 15-1.
The lower part 3 and the viscous fluid storage chamber 26 are connected under the pipe 11. That is, when the through hole 15-1 is closed by the valve 10-1 operated by the thermopellet 10, the viscous fluid in the heat generating chamber 3 is pumped by the dam 50 and passes through the pipe 11 into the viscous fluid storage chamber 26. When the gas flows in and the through hole 15-1 is opened in the thermopellet 10, the viscous fluid storage chamber 2 is opened.
The viscous fluid in 6 flows into the heat generating chamber 23 through the through hole 15-1.

【0023】上記図3に示す構成の流体摩擦による熱媒
体用流体加熱ヒーターにおいて、駆動軸1がプーリ18
を介してエンジンにより駆動されると、発熱室23内で
ロータ24が回動することにより該発熱室内に封入され
ているシリコンオイルなどの粘性流体が当該発熱室23
の壁面とロータ24の外面との小さな間隙でせん断され
ることにより発熱し、この発熱が前記ウォータージャケ
ット27内の熱媒体用流体としての循環水に熱交換さ
れ、加熱された循環水が暖房回路で車両の暖房に供され
ることとなる。
In the fluid heating heater for heat medium by fluid friction having the structure shown in FIG.
When driven by the engine through the heat generating chamber 23, the rotor 24 rotates in the heat generating chamber 23, and viscous fluid such as silicon oil sealed in the heat generating chamber 23
Heat is generated by shearing in a small gap between the wall surface of the rotor 24 and the outer surface of the rotor 24, and this heat is exchanged with circulating water as a heat medium fluid in the water jacket 27, and the heated circulating water is heated by a heating circuit. To be used for heating the vehicle.

【0024】一方、熱媒体用流体ジャケット27内に組
込んだサーモペレット10は、通常は図示のごとくバル
ブ10−1が後退して通孔15−1は開いた状態にある
が、ロータ24の回動により当該発熱室23内の粘性流
体が発熱し、熱媒体用流体ジャケット27内の熱媒体用
流体の温度が所定温度まで上昇するとサーモペレット1
0が作動してバルブ10−1にて通孔15−1が閉じら
れる。通孔15−1が閉じられると、粘性流体貯蔵室2
6内の粘性流体は発熱室3へ流入しなくなるとともに、
発熱室23内の高温の粘性流体がダム50により圧送さ
れ配管11を通って粘性流体貯蔵室26内へ流入するの
で、発熱室23内の粘性流体の油量は減少し、最終的に
該発熱室23内における粘性流体の発熱は最小となり、
該ヒーターはオフ状態となる。その後、粘性流体の温度
が低下し熱媒体用流体ジャケット27内の熱媒体用流体
の温度が下がると、サーモペレット10が逆方向に作動
してバルブ10−1が後退することにより通孔15−1
が開き粘性流体貯蔵室26内の粘性流体が発熱室23内
に移動し、再び粘性流体が発熱して昇温するので該ヒー
ターはオンされた状態となる。
On the other hand, the thermopellet 10 incorporated in the heat medium fluid jacket 27 is normally in a state where the valve 10-1 is retracted and the through hole 15-1 is opened as shown in FIG. When the viscous fluid in the heat generating chamber 23 generates heat by the rotation, and the temperature of the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket 27 rises to a predetermined temperature, the thermo-pellet 1
0 operates and the through hole 15-1 is closed by the valve 10-1. When the through hole 15-1 is closed, the viscous fluid storage chamber 2
The viscous fluid in 6 stops flowing into the heating chamber 3 and
Since the high-temperature viscous fluid in the heat generating chamber 23 is pressure-fed by the dam 50 and flows into the viscous fluid storage chamber 26 through the pipe 11, the oil amount of the viscous fluid in the heat generating chamber 23 decreases, and finally, the heat is generated. Heat generation of the viscous fluid in the chamber 23 is minimized,
The heater is turned off. Thereafter, when the temperature of the viscous fluid decreases and the temperature of the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket 27 decreases, the thermo-pellet 10 operates in the opposite direction and the valve 10-1 moves backward, so that the through hole 15- 1
Is opened, the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 26 moves into the heat generating chamber 23, and the viscous fluid generates heat again and rises in temperature, so that the heater is turned on.

【0025】図4に示す流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターは、図3に示すヒーターにインナーバイメタ
ルを設け、このインナーバイメタルとサーモペレット1
0とを併用してヒーターのオン・オフ制御を行う方式で
あり、仕切板15の内壁に通孔15−1を開閉するイン
ナーバイメタル9を設けた以外は、図3に示すヒーター
と同一の構成である。すなわち、この方式は粘性流体と
熱媒体用流体のそれぞれの温度によりヒーターのオン・
オフ制御を行う方式であり、その作用は前記と同様、駆
動軸1がプーリ18を介してエンジンにより駆動される
と、発熱室23内でロータ24が回動することにより、
該発熱室内に封入されているシリコンオイルなどの粘性
流体が当該発熱室23の壁面とロータ24の外面との小
さな間隙でせん断されることにより発熱し高温になる
と、インナーバイメタル9が変形して通孔15−1の内
側開口が閉じられると同時に、熱交換によって加熱され
た熱媒体用流体ジャケット27内の熱媒体用流体により
サーモペレット10が作動してバルブ10−1にて通孔
15−1の外側開口が閉じられる。通孔15−1が閉じ
られると、前記と同様に粘性流体が移動して該ヒーター
はオフ状態となる。その後、粘性流体の温度が低下する
と、インナーバイメタル9が図示のごとく変形すること
により通孔15−1の内側開口が開くと同時に、熱媒体
用流体ジャケット27内の熱媒体用流体の温度が下がる
ことによりサーモペレット10が逆方向に作動してバル
ブ10−1が後退することにより通孔15−1の外側開
口が開き、粘性流体貯蔵室26内の粘性流体が発熱室2
3内に移動し、再び粘性流体が発熱して昇温するので該
ヒーターはオンされた状態となる。このヒーターの場合
は、通孔15−1の開閉手段に粘性流体の温度で作用す
るインナーバイメタル9と、熱媒体用流体温度で作用す
るサーモペレット10の二つを併用しているので、ヒー
ターのオン・オフ制御をより確実に行うことができる。
The fluid heating heater for heat medium by fluid friction shown in FIG. 4 is provided with an inner bimetal in the heater shown in FIG.
0 is used in combination with the heater shown in FIG. 3 except that an inner bimetal 9 for opening and closing the through hole 15-1 is provided on the inner wall of the partition plate 15. It is. In other words, in this method, the heater is turned on and off depending on the respective temperatures of the viscous fluid and the heat medium fluid.
In the same manner as described above, when the drive shaft 1 is driven by the engine via the pulley 18, the rotor 24 rotates in the heat generating chamber 23.
When the viscous fluid, such as silicon oil, sealed in the heat generating chamber is sheared by a small gap between the wall surface of the heat generating chamber 23 and the outer surface of the rotor 24 to generate heat and become high temperature, the inner bimetal 9 is deformed and passed. At the same time as the inner opening of the hole 15-1 is closed, the thermopellet 10 is actuated by the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket 27 heated by heat exchange, and the through hole 15-1 is operated by the valve 10-1. Is closed. When the through hole 15-1 is closed, the viscous fluid moves as described above, and the heater is turned off. Thereafter, when the temperature of the viscous fluid decreases, the inner bimetal 9 is deformed as shown in the drawing to open the inner opening of the through hole 15-1, and at the same time, the temperature of the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket 27 decreases. As a result, the thermo-pellet 10 operates in the reverse direction and the valve 10-1 retreats, so that the outside opening of the through hole 15-1 is opened, and the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber 26 is released from the heating chamber 2
3 and the heater is turned on because the viscous fluid again generates heat and rises in temperature. In the case of this heater, since the inner bimetal 9 which operates at the temperature of the viscous fluid and the thermo-pellet 10 which operates at the temperature of the fluid for the heat medium are used in combination for the opening and closing means of the through hole 15-1, the heater is used. On / off control can be performed more reliably.

【0026】図5に示す流体摩擦による熱媒体用流体加
熱ヒーターは、粘性流体を外部からハウジング内に供給
する粘性流体供給手段と、少なくとも熱媒体用流体温
度、粘性流体温度およびエンジン回転数に基づいて、前
記粘性流体供給手段による当該粘性流体の供給を制御す
る制御手段とにより当該ヒーターのオン・オフ制御を行
う方式であり、その構造は車両のエンジンによりプーリ
18を介して駆動される駆動軸1の外周にすべり軸受ま
たはニードルベアリングからなる軸受装置8を介して支
承されたハウジング32に設けられたシリコンオイルな
どの粘性流体が封入された発熱室33内に、前記駆動軸
1に取着されたロータ34が収納され、このロータ34
の外側に該ロータと僅かな間隙を隔てて対向するウォー
タージャケット37がハウジング32にボルト等で締結
されている。また、粘性流体供給手段は、ハウジング3
2に穿設した発熱室33に連通する通孔32−1に送油
管31の一端が接続され、送油管31の他端はポンプ1
9を介して粘性流体タンク21に接続されている。ポン
プ19はモータMにより駆動され、粘性流体タンク21
から粘性流体を送油管31を介して発熱室33内に送込
み、あるいはダム60により発熱室33から粘性流体を
送油管31を介して粘性流体タンク21に送り戻す機能
を有している。モータMは制御装置20からの制御信号
で回転制御され、この制御装置20には熱媒体用流体の
温度を検出するセンサー(図面省略)の検出信号、粘性
流体の温度を検出するセンサー(図面省略)の検出信号
およびエンジン回転数を検出するセンサー(図面省略)
の検出信号が入力されるようになっている。
The fluid heating heater for a heat medium by fluid friction shown in FIG. 5 includes a viscous fluid supply means for supplying a viscous fluid from the outside into the housing and a heater based on at least the temperature of the heat medium fluid, the viscous fluid temperature and the engine speed. And a control means for controlling the supply of the viscous fluid by the viscous fluid supply means to control on / off of the heater. The structure of the drive shaft is driven by a vehicle engine via a pulley 18. The drive shaft 1 is attached to a heat generating chamber 33 in which a viscous fluid such as silicon oil is sealed and is provided in a housing 32 provided on a housing 32 supported on a bearing device 8 formed of a slide bearing or a needle bearing on the outer periphery of the drive shaft 1. The rotor 34 is accommodated, and the rotor 34
A water jacket 37 facing the rotor with a slight gap therebetween is fastened to the housing 32 by bolts or the like. Further, the viscous fluid supply means is provided in the housing 3.
One end of the oil feed pipe 31 is connected to a through hole 32-1 communicating with the heat generating chamber 33 formed in the pump 2, and the other end of the oil feed pipe 31 is connected to the pump 1.
9 is connected to the viscous fluid tank 21. The pump 19 is driven by a motor M, and the viscous fluid tank 21
Has a function of sending a viscous fluid from the heating chamber 33 into the heat generating chamber 33 through the oil feed pipe 31 or sending a viscous fluid from the heat generating chamber 33 back to the viscous fluid tank 21 through the oil feed pipe 31 by the dam 60. The rotation of the motor M is controlled by a control signal from the control device 20, and the control device 20 includes a detection signal of a sensor (not shown) for detecting the temperature of the heat medium fluid, and a sensor (not shown) for detecting the temperature of the viscous fluid. ) And a sensor that detects the engine speed (not shown)
Is input.

【0027】上記図5に示す構成の流体摩擦による熱媒
体用流体加熱ヒーターにおいて、駆動軸1がプーリ18
を介してエンジンにより駆動されると、図1に示すもの
と同様、ハウジング32とウォータージャケット37と
の間に設けられている発熱室33内でロータ34が回動
することにより、該発熱室内に封入されているシリコン
オイルなどの粘性流体が当該発熱室33の壁面とロータ
34の外面との小さな間隙でせん断されることにより発
熱し、この発熱が前記ウォータージャケット37内の熱
媒体用流体としての循環水に熱交換され、加熱された循
環水が暖房回路で車両の暖房に供されることとなる。
In the fluid heating heater for heat medium by fluid friction having the structure shown in FIG.
When the rotor is rotated by a rotor 34 in a heating chamber 33 provided between the housing 32 and the water jacket 37 as shown in FIG. The sealed viscous fluid such as silicon oil is sheared by a small gap between the wall surface of the heat generating chamber 33 and the outer surface of the rotor 34 to generate heat, and this heat is generated as a heat medium fluid in the water jacket 37. The heat is exchanged with the circulating water, and the heated circulating water is used for heating the vehicle in the heating circuit.

【0028】一方、粘性流体タンク21から発熱室33
内への粘性流体の送込み量あるいは戻し量は、前記した
ごとく各センサーからの検出データ(熱媒体用流体温
度、粘性流体温度およびエンジン回転数)に基づいて設
定されるが、例えば粘性流体の温度が上限温度を超える
と発熱室33内の粘性流体を送油管31を介して粘性流
体タンク21に戻すことによりヒーターをオフ状態にす
ることができ、また粘性流体の温度が下がると粘性流体
タンク21から発熱室33内に粘性流体を送込むことに
よりヒーターをオン状態にすることができる。このヒー
ターのオン・オフ制御は熱媒体用流体温度あるいはエン
ジン回転数を用いた場合でも同様に行うことができる。
On the other hand, from the viscous fluid tank 21 to the heating chamber 33
As described above, the amount of the viscous fluid to be sent or returned is set based on the detection data (heat medium temperature, viscous fluid temperature, and engine speed) from each sensor. When the temperature exceeds the upper limit temperature, the heater can be turned off by returning the viscous fluid in the heat generating chamber 33 to the viscous fluid tank 21 via the oil feed pipe 31, and when the temperature of the viscous fluid falls, the viscous fluid tank The heater can be turned on by sending a viscous fluid from 21 into the heat generating chamber 33. The on / off control of the heater can be similarly performed even when the temperature of the heat medium fluid or the engine speed is used.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係る流体
摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーターは、該ヒーターの
オン・オフ制御手段として、発熱室内の粘性流体が高温
になるに伴い該発熱室内の高温の粘性流体を移動させて
減少させることにより当該ヒーターをオフ状態にしてヒ
ーター発熱を最小におさえることができるので、粘性流
体の高温劣化を防止することができる上、ヒーターのオ
ン・オフ制御を簡易化できることによりオン・オフ制御
手段のコンパクト化、軽量化および低コストを実現で
き、また、熱媒体用流体温度、粘性流体温度およびエン
ジン回転数に基づいて外部から粘性流体の量を制御する
ことにより、ヒーター温度をきめ細かく制御することが
できるという優れた効果を有する。
As described above, the fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction according to the present invention is used as on / off control means of the heater as the viscous fluid in the heating chamber becomes high in temperature as the temperature of the viscous fluid in the heating chamber becomes high. By moving and reducing the high-temperature viscous fluid, the heater can be turned off to minimize the heat generated by the heater, so that high-temperature deterioration of the viscous fluid can be prevented, and the on / off control of the heater can be controlled. The simplicity allows the on / off control means to be more compact, lighter, and lower cost. In addition, externally controlling the amount of the viscous fluid based on the heat medium fluid temperature, the viscous fluid temperature, and the engine speed. This has an excellent effect that the heater temperature can be finely controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の請求項1に対応する流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示す縦断側面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2に対応する流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示す図1相当図で
ある。
FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 2 of the present invention.

【図3】本発明の請求項3に対応する流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示す図1相当図で
ある。
FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing an embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 3 of the present invention.

【図4】本発明の請求項4に対応する流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターの一実施例を示す図1相当図で
ある。
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing one embodiment of a fluid heating heater for a heat medium by fluid friction according to claim 4 of the present invention.

【図5】本発明の別の実施例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動軸 2、12、22、32 ハウジング 3、13、23、33 発熱室 4、14、24、34 ロータ 5、15 仕切板(セパレートプレート) 6、16、26 粘性流体貯蔵室 7、17、27、37 ウォータージャケット 8 軸受装置 9 インナーバイメタル 10 サーモペレット 18 プーリ 19 ポンプ 20 制御装置 21 粘性流体タンク 31 送油管 30、40、50、60 ダム P1 入水ポート P2 出水ポート M モータ 1 Drive shaft 2, 12, 22, 32 Housing 3, 13, 23, 33 Heating chamber 4, 14, 24, 34 Rotor 5, 15 Partition plate (separate plate) 6, 16, 26 Viscous fluid storage chamber 7, 17, 27, 37 Water jacket 8 Bearing device 9 Inner bimetal 10 Thermo pellet 18 Pulley 19 Pump 20 Control device 21 Viscous fluid tank 31 Oil feed pipe 30, 40, 50, 60 Dam P1 Water inlet port P2 Water outlet port M Motor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンオイルなどの粘性流体をせん断
により発熱させて熱媒体用流体を加熱する方式であっ
て、ハウジング内部にシリコンオイルなどの粘性流体が
封入された発熱室と、この発熱室の外域に熱媒体用流体
ジャケットが設けられ、ハウジングに軸受装置を介して
回動可能に支承された駆動軸に発熱室内で回動可能に固
定されたロータが回転することにより粘性流体が発熱室
の壁面とロータの外面との間隙でせん断されることによ
り生じる発熱により前記熱媒体用流体ジャケット内の熱
媒体用流体が加熱される構造となした流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターにおいて、ハウジング内部の発
熱室の内側に仕切板を介して粘性流体貯蔵室を設け、前
記仕切板には当該仕切板に取着されたインナーバイメタ
ルにて開閉される通孔を設けるとともに、ハウジングに
前記発熱室と粘性流体貯蔵室とを連通する流路を設け、
粘性流体の温度上昇に伴い前記インナーバイメタルが変
形し通孔が閉鎖されることにより発熱室内の粘性流体が
粘性流体貯蔵室内に移動して当該ヒーターがオフとな
り、粘性流体の温度下降に伴い前記インナーバイメタル
が変形し通孔が開くことにより粘性流体貯蔵室内の粘性
流体が発熱室内に移動して当該ヒーターがオンとなるご
とく構成したことを特徴とする流体摩擦による熱媒体用
流体加熱ヒーター。
1. A method for heating a heat medium fluid by causing a viscous fluid such as silicone oil to generate heat by shearing, wherein a heating chamber in which a viscous fluid such as silicone oil is sealed inside a housing; A heat medium fluid jacket is provided in the outer region, and a rotatable rotor is rotatably fixed in the heat generating chamber on a drive shaft rotatably supported by a housing via a bearing device. In the fluid heating heater for heat medium by fluid friction, the heat medium generated in the heat medium fluid jacket is heated by heat generated by shearing in a gap between a wall surface and an outer surface of the rotor. A viscous fluid storage chamber is provided inside the heat generating chamber via a partition plate, and the partition plate has a through hole that is opened and closed by an inner bimetal attached to the partition plate. And a flow path communicating the heat generating chamber and the viscous fluid storage chamber is provided in the housing,
As the temperature of the viscous fluid rises, the inner bimetal is deformed and the through hole is closed, so that the viscous fluid in the heating chamber moves into the viscous fluid storage chamber and the heater is turned off. A fluid heating heater for a heat medium by fluid friction, wherein the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber moves into the heat generation chamber when the bimetal is deformed and the through hole is opened, and the heater is turned on.
【請求項2】 シリコンオイルなどの粘性流体をせん断
により発熱させて熱媒体用流体を加熱する方式であっ
て、ハウジング内部にシリコンオイルなどの粘性流体が
封入された発熱室と、この発熱室の外域に熱媒体用流体
ジャケットが設けられ、ハウジングに軸受装置を介して
回動可能に支承された駆動軸に発熱室内で回動可能に固
定されたロータが回転することにより粘性流体が発熱室
の壁面とロータの外面との間隙でせん断されることによ
り生じる発熱により前記熱媒体用流体ジャケット内の熱
媒体用流体が加熱される構造となした流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターにおいて、前記ロータ内に粘性
流体貯蔵室を設け、該粘性流体貯蔵室の壁面に当該内壁
面に取着されたインナーバイメタルにて開閉される通孔
を設けるとともに、ハウジングに前記発熱室と粘性流体
貯蔵室とを連通する流路を設け、粘性流体の温度上昇に
伴い前記インナーバイメタルが変形し通孔が閉鎖される
ことにより発熱室内の粘性流体が粘性流体貯蔵室内に移
動して当該ヒーターがオフとなり、粘性流体の温度下降
に伴い前記インナーバイメタルが変形し通孔が開くこと
により粘性流体貯蔵室内の粘性流体が発熱室内に移動し
て当該ヒーターがオンとなるごとく構成したことを特徴
とする流体摩擦による熱媒体用流体加熱ヒーター。
2. A method for heating a heat medium fluid by causing a viscous fluid such as silicone oil to generate heat by shearing, wherein a heat generating chamber in which a viscous fluid such as silicone oil is sealed inside a housing; A heat medium fluid jacket is provided in the outer region, and a rotatable rotor is rotatably fixed in the heat generating chamber on a drive shaft rotatably supported by a housing via a bearing device. In the fluid heating heater for heat medium based on fluid friction, the heat medium generated in the heat medium fluid jacket is heated by heat generated by shearing in a gap between a wall surface and an outer surface of the rotor. A viscous fluid storage chamber is provided therein, and a through hole that is opened and closed by an inner bimetal attached to the inner wall surface is provided on the wall surface of the viscous fluid storage chamber, and A flow passage communicating the heating chamber and the viscous fluid storage chamber is provided in the housing, and the inner bimetal is deformed as the temperature of the viscous fluid rises, and the through hole is closed. And the heater is turned off, and the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber moves into the heating chamber as the inner bimetal is deformed and the through hole is opened as the temperature of the viscous fluid drops, so that the heater is turned on. A fluid heater for a heat medium based on fluid friction, wherein the heater is configured.
【請求項3】 シリコンオイルなどの粘性流体をせん断
により発熱させて熱媒体用流体を加熱する方式であっ
て、ハウジング内部にシリコンオイルなどの粘性流体が
封入された発熱室と、この発熱室の外域に熱媒体用流体
ジャケットが設けられ、ハウジングに軸受装置を介して
回動可能に支承された駆動軸に発熱室内で回動可能に固
定されたロータが回転することにより粘性流体が発熱室
の壁面とロータの外面との間隙でせん断されることによ
り生じる発熱により前記熱媒体用流体ジャケット内の熱
媒体用流体が加熱される構造となした流体摩擦による熱
媒体用流体加熱ヒーターにおいて、前記発熱室の外域に
仕切板を介して熱媒体用流体ジャケットと粘性流体貯蔵
室を設け、前記仕切板に前記発熱室と粘性流体貯蔵室と
を連通する通孔を設けるとともに、前記熱媒体用流体ジ
ャケット内に組込んだサーモペレットにて作動するバル
ブにて前記通孔が開閉されるように設け、前記発熱室と
粘性流体貯蔵室とを配管にて連通する構造となし、熱媒
体用流体ジャケット内の熱媒体用流体の温度上昇に伴い
前記サーモペレットが作動しバルブにて前記通孔が閉鎖
されることにより発熱室内の粘性流体が粘性流体貯蔵室
内に移動して当該ヒーターがオフとなり、熱媒体用流体
の温度下降に伴い前記サーモペレットが反対方向に作動
しバルブにて前記通孔が開くことにより粘性流体貯蔵室
内の粘性流体が発熱室内に移動して当該ヒーターがオン
となるごとく構成したことを特徴とする流体摩擦による
熱媒体用流体加熱ヒーター。
3. A method for heating a heat medium fluid by causing a viscous fluid such as silicone oil to generate heat by shearing, wherein a heating chamber in which a viscous fluid such as silicone oil is sealed inside a housing; A heat medium fluid jacket is provided in the outer region, and a rotatable rotor is rotatably fixed in the heat generating chamber on a drive shaft rotatably supported by a housing via a bearing device. The heat medium generated by shearing in a gap between a wall surface and an outer surface of a rotor heats the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket by heat generated by shearing. A heat medium fluid jacket and a viscous fluid storage chamber are provided through a partition plate in an outer region of the chamber, and a through hole is provided in the partition plate for communicating the heat generation chamber and the viscous fluid storage chamber. And a structure in which the through hole is opened and closed by a valve operated by a thermopellet incorporated in the heat medium fluid jacket, and the heating chamber and the viscous fluid storage chamber are connected by a pipe. As the temperature of the heat medium fluid in the heat medium fluid jacket rises, the thermopellet operates and the valve closes the through hole, so that the viscous fluid in the heat generating chamber moves into the viscous fluid storage chamber. Then, the heater is turned off, the thermo-pellet operates in the opposite direction as the temperature of the heat medium fluid decreases, and the through-hole is opened by a valve, whereby the viscous fluid in the viscous fluid storage chamber moves into the heat-generating chamber. A fluid heating heater for a heat medium based on fluid friction, wherein the heater is configured to be turned on.
【請求項4】 前記仕切板の内壁面に粘性流体の温度上
昇に伴い変形し前記通孔を閉鎖するインナーバイメタル
を設けたことを特徴とする請求項3記載の流体摩擦によ
る熱媒体用流体加熱ヒーター。
4. The fluid heating for a heat medium by the fluid friction according to claim 3, wherein an inner bimetal which is deformed as the temperature of the viscous fluid rises and closes the through hole is provided on an inner wall surface of the partition plate. heater.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101074769B1 (en) * 2009-06-12 2011-10-19 안동철 Fluid heating device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101074769B1 (en) * 2009-06-12 2011-10-19 안동철 Fluid heating device

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