JP2002029250A - 流体加熱装置および流体加熱方法 - Google Patents

流体加熱装置および流体加熱方法

Info

Publication number
JP2002029250A
JP2002029250A JP2000216410A JP2000216410A JP2002029250A JP 2002029250 A JP2002029250 A JP 2002029250A JP 2000216410 A JP2000216410 A JP 2000216410A JP 2000216410 A JP2000216410 A JP 2000216410A JP 2002029250 A JP2002029250 A JP 2002029250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
rotor
housing
blade members
suction port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000216410A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Suzuki
鈴木  茂
Tatsuyuki Hoshino
辰幸 星野
Masami Niwa
正美 丹羽
Takahiro Moroi
隆宏 諸井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2000216410A priority Critical patent/JP2002029250A/ja
Priority to US09/904,678 priority patent/US20020011524A1/en
Priority to SE0102537A priority patent/SE520801C2/sv
Priority to DE10134623A priority patent/DE10134623A1/de
Publication of JP2002029250A publication Critical patent/JP2002029250A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V40/00Production or use of heat resulting from internal friction of moving fluids or from friction between fluids and moving bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/18Heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タービンポンプ型の流体加熱装置において、
流体の高い発熱効果を得ることができる合理的な流体加
熱技術を提供する。 【解決手段】 車両用空調システムの冷却液循環回路に
おいて用いられる加熱用ポンプ10は、ハウジング1
1、ロータ20等により構成されている。ハウジング1
1には、吸入口13と吐出口14とを仕切るストリッパ
15が設けられ、またロータ本体24の両側面には等間
隔に配置された複数のブレード21が立設されている。
本発明者らは、試験を行うことで、ブレード21の径方
向の中間位置21aにおいて、ブレード21の間隔の円
弧長さLに対するストリッパ15の厚みWの比率(W/
L)と冷却液の温度上昇に伴う発熱量Qとの間に相関関
係があり、(W/L)が0〜1の範囲では、0.07〜
0.36において冷却液の発熱量が比較的高く、0.2
0における冷却液の発熱量が最も高いことを確認した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を加熱する流
体加熱装置に係り、詳しくはタービンポンプ型の流体加
熱装置において合理的に流体の加熱を行う技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、米国特許第3,720,372
号公報には、タービンポンプ型の流体加熱装置が開示さ
れている。この種の流体加熱装置は、流体を圧送するポ
ンプと、ポンプの吐出側の流体絞り手段とを用いること
によって流体の温度を上昇させる(加熱する)ように構
成されている。上記従来の流体加熱装置の概略構成を、
図5に基づいて説明する。ここで、図5は、従来の流体
加熱装置におけるポンプの横断面図である。
【0003】図5に示すように、ポンプ110は、ハウ
ジング111内で矢印130方向へ回転するロータ12
0を備えている。このロータ120の両側面(周面)に
は、回転中心122側から径方向に延びる複数のブレー
ド121が設けられ、ブレード121間には溝部123
が形成されている。また、ハウジング111には、吸入
口113と吐出口114とを仕切るストリッパ(仕切隔
壁)115が設けられている。そして、ロータ120が
回転することで、流体はブレード121間の溝部123
の作用によって加圧され吐出側へ圧送される。また、吐
出口114の下流には絞り弁(図示省略)を有し、この
絞り弁によって流体を絞ることでロータ120によって
圧送された流体にブレーキを付与するように構成されて
いる。これにより、吸入口113から吸入した流体を吐
出口114から吐出する過程で、ポンプ仕事の一部を流
体の内部エネルギーの上昇に変換し、その結果として流
体の温度を上昇させることができる。このように、上記
構成の流体加熱装置は、流体を移送する流体移送機能
と、流体を加熱する流体加熱機能の両方の機能を有す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成による流体加
熱技術は、簡単な構成において、流体を移送する流体移
送機能と、流体を加熱する流体加熱機能の両方の機能を
もたらすことができるという点において極めて有効であ
る。ところが、上記構成の流体加熱装置において、より
合理的に流体を加熱するために、ポンプ110自体の構
造を更に工夫した流体加熱技術は確立していなかった。
そこで、本発明者らは、流体の加熱を考慮したポンプ構
造についての技術を確立することができれば、合理的に
流体を加熱することができる等のメリットが大きいと考
え、この種のポンプの構造に着目し、ポンプを構成する
各部材の形状等が流体の加熱に与える影響について鋭意
検討した。その結果、本発明者らは、ブレード121の
間隔の円弧長さに対するストリッパ115の厚みの比率
と、流体の温度上昇に伴う発熱量との間に相関関係があ
り、前記比率を好適な値に設定することで流体の高い発
熱効果を得ることができることを見出す事に成功した。
そこで本発明は、タービンポンプ型の流体加熱装置にお
いて、流体の高い発熱効果を得ることができる合理的な
流体加熱技術を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の流体加熱装置は、請求項1〜3に記載の通
りに構成されている。また、本発明の流体加熱方法は、
請求項4に記載の通りである。なお、本発明では、流体
加熱装置を構成するロータの羽根部材およびハウジング
の仕切隔壁の形状に着目し、羽根部材の間隔の円弧長さ
に対する仕切隔壁の厚みの比率を好適な値に設定するこ
とで、流体の高い発熱効果を得ることができる技術を実
現するものである。ここで、各請求項及び発明の詳細な
説明に記載した用語については、特に限定的要件を加え
ない限り以下のように解釈する。 (1)「流体」には、減熱剤(冷却水や潤滑油等)又は
作動油のみならず熱伝導可能な各種の流体が含まれる。 (2)「仕切隔壁の厚み」は、厚みが一様でない場合に
は、その厚みが最も狭い箇所を考慮する。
【0006】請求項1に記載の流体加熱装置において、
ハウジング内に収容されたロータが回転する際に、流体
絞り手段によって流体の吐出側を絞ることで、流体の内
部エネルギーが高められ、該流体が加熱される。そし
て、ロータの羽根部材の径方向の中間位置において、羽
根部材間の円弧長さに対する仕切隔壁の厚みの比率が
0.07〜0.36となるように設定されている。この
比率は、羽根部材の間隔と、仕切隔壁の厚みとを相対的
に変えることで変更することができる。なお、本発明者
らは、羽根部材の間隔と、仕切隔壁の厚みとを相対的に
変えた際の、例えば冷却液(エンジンクーラント)の発
熱量変化を測定する試験を行い、その試験の結果、ロー
タの羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材間の
円弧長さに対する仕切隔壁の厚みの比率が0.07〜
0.36の範囲において、冷却液の比較的高い発熱効果
が得られることを確認することができた。従って、請求
項1に記載の流体加熱装置によれば、羽根部材の間隔と
仕切隔壁の厚みとの相対的に変化させ、ロータの羽根部
材の径方向の中間位置における羽根部材間の円弧長さに
対する仕切隔壁の厚みの比率を0.07〜0.36に設
定しているため、流体を効率よく加熱することができ、
流体の高い発熱効果を得ることができる。
【0007】なお、本発明者らは、上記試験において、
ロータの羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材
間の円弧長さに対する仕切隔壁の厚みの比率を0.11
〜0.30に設定することで、冷却液の更に高い発熱効
果が得られることを確認することができた。従って、請
求項2に記載の流体加熱装置によれば、羽根部材の間隔
と仕切隔壁の厚みとの相対的に変化させ、ロータの羽根
部材の径方向の中間位置における羽根部材間の円弧長さ
に対する仕切隔壁の厚みの比率を0.11〜0.30に
設定することで、流体の更に高い発熱効果を得ることが
できる。
【0008】また、本発明者らは、上記試験において、
ロータの羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材
間の円弧長さに対する仕切隔壁の厚みの比率を0.20
に設定することで、冷却液の最も高い発熱効果が得られ
ることを確認することができた。従って、請求項3に記
載の流体加熱装置によれば、羽根部材の間隔と仕切隔壁
の厚みとの相対的に変化させ、ロータの羽根部材の径方
向の中間位置における羽根部材間の円弧長さに対する仕
切隔壁の厚みの比率を0.20に設定することで、流体
の更に高い発熱効果を得ることができる。
【0009】請求項4に記載の流体加熱方法において、
ハウジング内に収容されたロータを回転させる際に、流
体の吐出側を絞ることで、吸入した流体の内部エネルギ
ーを高め、該流体を加熱する。そして、羽根部材の間隔
と、仕切隔壁の厚みとを相対的に変えることで、ロータ
の羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材間の円
弧長さに対する仕切隔壁の厚みの比率を0.07〜0.
36に設定する。なお、本発明者らは、羽根部材の間隔
と、仕切隔壁の厚みとを相対的に変えた際の、例えば冷
却液(エンジンクーラント)の発熱量変化を測定する試
験を行い、その試験の結果、ロータの羽根部材の径方向
の中間位置における羽根部材間の円弧長さに対する仕切
隔壁の厚みの比率が0.07〜0.36の範囲におい
て、冷却液の比較的高い発熱効果が得られることを確認
することができた。従って、請求項4に記載の流体加熱
方法によれば、羽根部材の間隔と仕切隔壁の厚みとの相
対的に変化させ、ロータの羽根部材の径方向の中間位置
における羽根部材間の円弧長さに対する仕切隔壁の厚み
の比率を0.07〜0.36に設定しているため、流体
を効率よく加熱することができ、流体の高い発熱効果を
得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の流体加熱装置の
構成を図1〜図3を用いて説明する。ここで、図1は車
両用空調システムにおける冷却液循環回路の概略構成を
示す図である。図2は本発明の一実施の形態の流体加熱
装置における加熱用ポンプの横断面図である。また、図
3は図2中のIII−III線断面矢視図である。
【0011】図1に示すように、車両のエンジンEは、
ウォータジャケット50と、そのジャケット50へ冷却
液(エンジンクーラント)を圧送するウォータポンプ5
2とを備えている。冷却液は、例えば水とエチレングリ
コール等とからなる不凍液である。この冷却液の循環回
路は、エンジンEの他に、ラジエータ6、サーモスタッ
ト弁7、ヒータコア8、電磁バルブ8a、逆止弁9およ
び流体加熱装置H、並びに、それらをつなぐ複数の配管
1〜5によって構成されている。これら配管は、ウォー
タジャケット50の下流側にあたる三つの配管1,2,
3と、ウォータジャケット50の上流側にあたる二つの
配管4,5とに大別される。配管4は、ラジエータ6お
よびサーモスタット弁7を経由してウォータポンプ52
に戻る流入側の径路を構成する。配管5は、電磁バルブ
8aおよびヒータコア8を経由してウォータポンプ52
に戻る流入側の径路を構成する。配管1は、ウォータジ
ャケット50からサーモスタット弁7に至る流入側の径
路を構成する。つまりサーモスタット弁7は、配管1と
配管4との分岐点に設けられている。配管2は、ウォー
タジャケット50を逆止弁9を経由して両配管4,5に
つなぐ流出側の径路を構成する。配管2および3は、ウ
ォータジャケット50と配管4,5との間において並列
関係にある。
【0012】ウォータポンプ52は、エンジンEのクラ
ンク軸(出力軸)にVベルト等を介して作動連結されて
おり、エンジンEの駆動力を利用して作動する。ウォー
タジャケット50の入口近傍に配設されたウォータポン
プ52は、配管1,4,5を経由して帰還する冷却液を
ウォータジャケット50内へ圧送する。この圧送力こそ
が冷却液が循環回路を流通する際の主たる駆動力とな
る。
【0013】ラジエータ6は、冷却液から外気への放熱
用熱交換器として機能する。サーモスタット弁7は、配
管1または4を経由してエンジンEから流れてきた冷却
液の温度を検出し、その検出温度に応じて配管1および
4のいずれか一方をウォータポンプ52に連通させる。
つまりサーモスタット弁7での検出温度が設定温度(例
えば80℃)未満の場合には、配管1をウォータポンプ
52に接続して冷却液の循環回路を短絡させ、エンジン
廃熱による冷却液の昇温を図る。他方、サーモスタット
弁7での検出温度が設定温度以上の場合には、配管4を
ウォータポンプ52に接続することで配管1経由の回路
短絡を中止して冷却液の降温を図る。なお、ラジエータ
6、サーモスタット弁7および配管4は、その他の回路
要素および配管とともに冷却液を選択的に冷却するため
のエンジン冷却回路を構成する。
【0014】ヒータコア8は、配管5を流れる冷却液の
熱量を利用して車室内の空気を暖める暖房用熱交換器と
して機能する。電磁バルブ8aは、車両用空調システム
の冷暖房の状況に応じてエンジンEからヒータコア8へ
冷却液の供給および遮断を制御するON/OFF弁(単
純開閉弁)である。尚、ヒータコア8、電磁バルブ8a
および配管5は、その他の回路要素および配管ととも
に、車両用空調システムの暖房回路を構成する。
【0015】逆止弁9は、ウォータジャケット50から
配管4および5に向かう流出方向の流れのみを許容す
る。逆止弁9は主に、サーモスタット弁7により配管1
経由の流出が止められた状況の下(つまりラジエータ6
の有効時)、配管3経由の流出量が大きく絞られたとき
に開弁し、配管4および/または5における冷却液の流
通を常時確保する。
【0016】タービンポンプ型の流体加熱装置Hは、図
1に示すように、配管3に沿って直列に設けられた加熱
用ポンプ10と絞り弁40(本発明の流体絞り手段に対
応している)とによって構成されている。そして、両者
の協働により、ポンプ的機能と加熱装置的機能とのバラ
ンスをとりながら二つの能力を同時に(又は選択的に)
発揮することができる。
【0017】次に、加熱用ポンプ10の内部構造につい
て図2および図3を参照しながら詳細に説明する。図2
および図3に示すように、加熱用ポンプ10は、ハウジ
ング11、このハウジング11内において回転するロー
タ20等により構成されている。ハウジング11には、
本発明の流体としての冷却液を吸入する吸入口13、吸
入した冷却液をロータ20を介して吐出する吐出口1
4、また、吸入口13と吐出口14とを仕切るストリッ
パ15が設けられている。このストリッパ15のロータ
20に対応する位置は、ほぼ一様の厚みWを有する形状
に形成されており、吸入口13と吐出口14との間を冷
却液が直接流れるのを制限するように構成されている。
また、ハウジング11には、ロータ20を収容する箇所
に略環状の作動室25が形成され、この作動室25は、
吸入口13を介して配管3の上流側に連結されるととも
に、吐出口14を介して配管3の下流部(または絞り弁
40)に連結されている。作動室25内には、一体化さ
れた駆動軸22およびロータ20が回転可能に配設され
ている。駆動軸22の端部には、ハウジング11の外に
おいてプーリ16が固着され、このプーリ16はVベル
ト(図1参照)等を介してエンジンEのクランク軸(出
力軸)に作動連結されている。
【0018】ロータ20は円板状に形成され、ロータ本
体24の両側面(周面)には等間隔に配置された複数
(本実施の形態では14個)のブレード21が立設され
ている。このブレード21は、ロータ本体24の回転中
心側から放射状に延びる四角形状の板片(径方向の長さ
t)で、このブレード間には凹状の溝部23が形成され
ている。また、ブレード21は、1片のブレード片によ
って、ロータ本体24の両面のブレード機能を兼ねてお
り、したがってブレード21の数が少なくてすむ。な
お、ストリッパ15が本発明における仕切隔壁に対応し
ており、ブレード21が本発明における羽根部材に対応
している。
【0019】上記構成の加熱用ポンプ10において、エ
ンジンEの駆動力を利用して駆動軸22およびロータ2
0が回転することで、そのポンプ的作用により、吸入口
13から吸入された冷却液が作動室25内を巡って吐出
口14から吐出される。すなわち、ロータ20の回転に
よって、ロータ20と対向するハウジング11に形成さ
れる断面半円形状の溝部11aと、ロータ20の溝部2
3とで形成される領域に、図3中の矢印で示すような流
れ(二次渦流)が形成される。そして、各溝部に形成さ
れる流れと作動室25内の冷却液の主流との合流が繰り
返されることで、冷却液の圧力が徐々に増幅される。こ
の意味で加熱用ポンプ10は、前記ウォータポンプ52
と同様の流体移送機能を有し、ウォータポンプ52を補
助する補助ポンプとしての役目を果たし得る。なお、加
熱用ポンプ10が作動する際には、ハウジング11のス
トリッパ15とロータ20の溝部23とに間に隙間が形
成され、この隙間を介して相対的に高圧な吐出口14か
ら相対的に低圧な吸入口13に向けて冷却液の内部漏洩
(内部リーク)が生じ、これにより加熱用ポンプ10で
の発熱が促進される。
【0020】更に、加熱用ポンプ10は流体移送機能に
加え、流体加熱機能をも有する。すなわち、加熱用ポン
プ10は、例えば作動室25の内径とロータ20の外径
との差を微少化する等、冷却液の流通経路を構成する部
材または部位間に流通抵抗となる隙間を確保するように
構成されており、これによりロータ20の回転時には作
動室25の冷却液にポンプ仕事が付与され、冷却液の内
部エネルギーの高まりによる発熱を生じる。従って、プ
ーリ16から駆動軸22およびロータ20に付与される
動力は、ロータ20が冷却液の強制圧送のためになす仕
事と、動力損失の結果として生じる熱とに変換される。
また、加熱用ポンプ10の吐出口14の下流に設けられ
た絞り弁40の弁開度を絞り冷却液を流れにくくするこ
とで、ロータ20で圧送された冷却液にブレーキ力を付
与し、冷却液の発熱効果を高めることができる。従っ
て、加熱用ポンプ10によって冷却液を加熱することが
できる。
【0021】なお、上記流体移送機能と上記流体加熱機
能とは互いに相反するため、絞り弁40による冷却液の
絞り度を大きくすると、冷却液をより高温に加熱するこ
とができるが、この場合には冷却液の移送量は低下す
る。一方、絞り弁40による冷却液の絞り度を小さくす
ると、比較的多くの冷却液を移送することができるが、
この場合には冷却液の温度は上昇しにくくなる。
【0022】ところで、本発明者らは、ストリッパ15
とロータ20の溝部23との間の隙間を介して、吐出口
14から吸入口13へ向けて冷却液の内部漏洩(内部リ
ーク)が生じることで、加熱用ポンプ10での発熱が促
進されることに着目し、ストリッパ15およびブレード
21の形状について鋭意検討した。その結果、本発明者
らは、図2に示すブレード21の径方向の中間位置21
aにおいて、ブレード21の間隔の円弧長さLに対する
ストリッパ15の厚みWの比率(W/L)と、冷却液の
温度上昇に伴う発熱量Qとの間に相関関係があることを
見出した。そして、本発明者らはこの相関関係を明確に
するために、ストリッパ15の厚みWと、ブレード21
の間隔の円弧長さLを種々変更し、その際の冷却液の発
熱量Qの測定を繰り返す試験を行い、図4に示すような
グラフを得た。ここで、図4は(Q/Qmax)と(W/
L)との相関を示すグラフである。なお、図4におい
て、最も冷却液の発熱が高い測定点での発熱量をQmax
とし、このQmaxに対する各測定点での発熱量の比率を
(Q/Qmax)としている。
【0023】図4に示すように、(W/L)が0〜1の
範囲では、(W/L)=0.20における冷却液の発熱
量が最も高い。すなわち、(W/L)が0.20では
(Q/Qmax)は1である。そして、この点を基準にし
て、(W/L)を大きくし、あるいは小さくした場合に
は、(Q/Qmax)の値は低下する。例えば、(W/
L)が0.07〜0.36の範囲においては(Q/Qma
x)≧0.92となり、(W/L)が0.11〜0.3
0の範囲においては(Q/Qmax)≧0.95となる。
なお、図5に示すポンプ(米国特許第3,720,37
2号公報)において、本実施の形態の(W/L)に対応
する値を算出したところ約0.41であった。
【0024】以上のように、本実施の形態によれば、ロ
ータ20のブレード21の径方向の中間位置におけるブ
レード間の円弧長さLに対するストリッパ15の厚みW
の比率(W/L)を0.07〜0.36に設定すること
で、冷却液の比較的高い発熱効果、例えば(Q/Qma
x)≧0.92を得ることができる。また、(W/L)
を0.11〜0.30に設定することで、冷却液の更に
高い発熱効果、例えば(Q/Qmax)≧0.95を得る
ことができる。また、(W/L)を0.20に設定する
ことで、冷却液の最も高い発熱効果、例えば(Q/Qma
x)=1を得ることができる。
【0025】なお、本発明は上記の実施の形態のみに限
定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられ
る。例えば、上記実施の形態を応用した次の形態を実施
することもできる。以上の実施の形態における比率(W
/L)は、0.07〜0.36の範囲において種々の値
に設定可能である。また、以上の実施の形態では、ブレ
ード21をロータ本体24の両側面に設ける場合につい
て記載したが、ブレード21をロータ本体24の片側面
のみに設けることもできる。また、以上の実施の形態で
は、流体として水とエチレングリコールからなる冷却液
を用いる場合について記載したが、この冷却液にかえて
熱伝導可能な各種の流体を用いることもできる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タービンポンプ型の流体加熱装置において、流体の高い
発熱効果を得ることができる合理的な流体加熱技術を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用空調システムにおける冷却液循環回路の
概略構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施の形態の流体加熱装置における
加熱用ポンプの横断面図である。
【図3】図2中のIII−III線断面矢視図である。
【図4】(Q/Qmax)と(W/L)との相関を示すグ
ラフである。
【図5】従来の流体加熱装置におけるポンプの横断面図
である。
【符号の説明】 10…加熱用ポンプ 11…ハウジング 13…吸入口 14…吐出口 15…ストリッパ 20…ロータ 21…ブレード 23…溝部 24…ロータ本体 40…絞り弁 E…エンジン H…流体加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 正美 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 諸井 隆宏 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の吸入口および吐出口を有するハウ
    ジングと、前記吸入口と前記吐出口との間に所定の厚み
    をもって立設され、該吐出口と吸入口の間を流体が直接
    流れるのを制限する仕切隔壁と、前記ハウジング内に収
    容されるロータと、該ロータの周面に立設する複数の羽
    根部材と、流体の吐出側に設けられた流体絞り手段とを
    備え、 吸入した流体内において前記ロータを回転させるととも
    に、前記流体絞り手段によって流体の吐出側を絞ること
    で、該流体を加熱する流体加熱装置であって、 前記羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材間の
    円弧長さに対する前記仕切隔壁の厚みの比率が0.07
    〜0.36となるように構成されていることを特徴とす
    る流体加熱装置。
  2. 【請求項2】 流体の吸入口および吐出口を有するハウ
    ジングと、前記吸入口と前記吐出口との間に所定の厚み
    をもって立設され、該吐出口と吸入口の間を流体が直接
    流れるのを制限する仕切隔壁と、前記ハウジング内に収
    容されるロータと、該ロータの周面に立設する複数の羽
    根部材と、流体の吐出側に設けられた流体絞り手段とを
    備え、 吸入した流体内において前記ロータを回転させるととも
    に、前記流体絞り手段によって流体の吐出側を絞ること
    で、該流体を加熱する流体加熱装置であって、前記羽根
    部材の径方向の中間位置における羽根部材間の円弧長さ
    に対する前記仕切隔壁の厚みの比率が0.11〜0.3
    0となるように構成されていることを特徴とする流体加
    熱装置。
  3. 【請求項3】 流体の吸入口および吐出口を有するハウ
    ジングと、前記吸入口と前記吐出口との間に所定の厚み
    をもって立設され、該吐出口と吸入口の間を流体が直接
    流れるのを制限する仕切隔壁と、前記ハウジング内に収
    容されるロータと、該ロータの周面に立設する複数の羽
    根部材と、流体の吐出側に設けられた流体絞り手段とを
    備え、 吸入した流体内において前記ロータを回転させるととも
    に、前記流体絞り手段によって流体の吐出側を絞ること
    で、該流体を加熱する流体加熱装置であって、前記羽根
    部材の径方向の中間位置における羽根部材間の円弧長さ
    に対する前記仕切隔壁の厚みの比率が0.20となるよ
    うに構成されていることを特徴とする流体加熱装置。
  4. 【請求項4】 流体の吸入口および吐出口を有するハウ
    ジングと、前記吸入口と前記吐出口との間に所定の厚み
    をもって立設され、該吐出口と吸入口の間を流体が直接
    流れるのを制限する仕切隔壁と、前記ハウジング内に収
    容されるロータと、該ロータの周面に立設する複数の羽
    根部材とを設け、 前記羽根部材の径方向の中間位置における羽根部材間の
    円弧長さに対する前記仕切隔壁の厚みの比率を0.07
    〜0.36に設定し、吸入した流体内において前記ロー
    タを回転させ、流体の吐出側を絞り、該流体を加熱する
    ことを特徴とする流体加熱方法。
JP2000216410A 2000-07-17 2000-07-17 流体加熱装置および流体加熱方法 Pending JP2002029250A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000216410A JP2002029250A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 流体加熱装置および流体加熱方法
US09/904,678 US20020011524A1 (en) 2000-07-17 2001-07-13 Fluid heating methods and devices
SE0102537A SE520801C2 (sv) 2000-07-17 2001-07-16 Fluidvärmningsförfaranden och -anordningar
DE10134623A DE10134623A1 (de) 2000-07-17 2001-07-17 Flüssigkeitsheizverfahren und Vorrichtungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000216410A JP2002029250A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 流体加熱装置および流体加熱方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002029250A true JP2002029250A (ja) 2002-01-29

Family

ID=18711678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000216410A Pending JP2002029250A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 流体加熱装置および流体加熱方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020011524A1 (ja)
JP (1) JP2002029250A (ja)
DE (1) DE10134623A1 (ja)
SE (1) SE520801C2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130270352A1 (en) * 2007-02-15 2013-10-17 Borgwarner Inc. Viscous coolant heater with variable coolant pump drive
US20160138834A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Multitek North America, Llc Systems for heating water used in hydraulic fracturing

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9599366B2 (en) * 2012-03-15 2017-03-21 Steve Hoffert Flameless heater
DE102015106671A1 (de) * 2015-04-29 2016-11-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pumpe
CN106949447B (zh) * 2017-05-10 2022-03-22 张近 一种空气能锅炉
CN110056512B (zh) * 2019-05-17 2020-10-20 西南石油大学 一种海底水合物涡轮泵特性实验测试装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130270352A1 (en) * 2007-02-15 2013-10-17 Borgwarner Inc. Viscous coolant heater with variable coolant pump drive
US9623720B2 (en) * 2007-02-15 2017-04-18 Borgwarner Inc. Viscous coolant heater with variable coolant pump drive
US20160138834A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Multitek North America, Llc Systems for heating water used in hydraulic fracturing
US9995508B2 (en) * 2014-11-18 2018-06-12 Multitek North America, Llc Systems for heating water used in hydraulic fracturing

Also Published As

Publication number Publication date
US20020011524A1 (en) 2002-01-31
SE0102537L (sv) 2002-01-18
SE0102537D0 (sv) 2001-07-16
SE520801C2 (sv) 2003-08-26
DE10134623A1 (de) 2002-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002031075A (ja) 流体加熱用ロータおよび該ロータを備えた流体加熱装置、流体加熱方法
CN101631940A (zh) 用于涡轮增压机的压缩机及其冷却方法
JP2003013898A (ja) 軸流形流体機械
US7934540B2 (en) Integrated liquid cooling unit for computers
JP2002029250A (ja) 流体加熱装置および流体加熱方法
SE509406C2 (sv) Metod och anordning vid cirkulationspumpar
RU2539954C2 (ru) Насос с осевым балансировочным устройством
CN209469626U (zh)
JP2002030932A (ja) 流体加熱用ロータおよび該ロータを備えた流体加熱装置、流体加熱方法
JP2002031089A (ja) 流体加熱装置
JP2002127736A (ja) 流体加熱装置
TWM586040U (zh) 具有逆止閥的水冷泵浦結構及其水冷模組
RU2201562C2 (ru) Теплогенератор приводной кавитационный
US11421692B2 (en) Water pump module
JP2002138999A (ja) 流体加熱装置および流体加熱方法
KR20040055634A (ko) 토크 컨버터
JP2010508462A (ja) 液体ポンプの構成部分から熱を排出するための方法及び装置
KR100787227B1 (ko) 다방향 유체 유도팬과 이를 이용한 유체 순환방법 및 열교환방법
EP1340946A2 (en) Ultrasonic direct heater
US20170226862A1 (en) Fluid cooled rotor for a gas turbine
TWI708037B (zh) 具有逆止閥的水冷泵浦結構及其水冷模組
Luo et al. Cavitation performance of a centrifugal impeller suitable for a mini turbo-pump
JP2000329086A (ja) 車両用の暖房システムとそれに使用し得る渦流式ポンプ
JPS61250330A (ja) エンジンの冷却装置
JPS6233921Y2 (ja)