JP2002030932A - 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 - Google Patents

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。ロータ２０
は、樹脂製のロータ本体２４と、このロータ本体２４の
両側面に立設する複数のブレード２１とで構成され、イ
ンサート成形により形成されている。また、板片状のブ
レード２１は鉄板（焼入ステンレス帯鋼）で形成されて
いる。本発明者らは、試験を行うことで、ブレード２１
のブレード厚みＤが薄いほど冷却液の発熱量が高いこと
を確認した。鉄板でブレード２１を形成することで、ブ
レード厚みＤを例えば１．２［ｍｍ］よりも薄くするこ
とができ、冷却液の高い発熱効果を得ることができる。

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
熱装置において効率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７に基づいて説明する。ここで、図７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７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、ロータ１２０のブ
レードの厚みと、流体の温度上昇にともなう発熱量との
間に相関関係があり、ブレード１２１を薄肉化すること
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、本発明の流体加熱用ロータは、請求項１〜５に記載
の通りに構成され、また、該ロータを備えた流体加熱装
置は、請求項６および７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８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
るロータの形状に着目し、ロータの羽根部材を薄肉化す
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）「鉄材料」とは、鉄を主成分とする鋼材であっ
て、含有する化学成分の種類、比率等が異なる各種の合
金を含むものとする。

【０００６】請求項１に記載の流体加熱用ロータには、
円板状のロータ本体と、該ロータ本体の周面に立設する
複数の羽根部材とが設けられている。また、この羽根部
材は、鉄材料で形成されている。そして、吐出側が絞ら
れた流体の流通経路内においてロータ本体を回転させる
ことによって、流体の内部エネルギーが高められ、該流
体が加熱される。なお、本発明者らは、羽根部材の厚み
を種々変更した際の、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、羽根部材を薄肉化することで、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。そし
て、羽根部材の薄肉化は、例えばアルミニウム材料に比
して曲げ強度の高い鉄材料を用いることで実現すること
ができる。従って、請求項１に記載の流体加熱用ロータ
によれば、羽根部材を鉄材料で形成するため、羽根部材
を薄肉化することができ、これにより流体を効率よく加
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】また、請求項２に記載の流体加熱用ロータ
によれば、ロータ本体に羽根部材を固定するのにインサ
ート成形を用いるため、例えば、ロータ本体と羽根部材
を異なる材料で形成した場合の一体化が容易である。

【０００８】また、請求項３に記載の流体加熱用ロータ
において、ロータ本体の周面に設けられた羽根部材はロ
ータ本体の回転中心側から放射状に延びる形状に形成さ
れている。これにより、羽根部材の形状は例えば四角形
状の板片となり、したがって羽根部材の加工が容易であ
る。

【０００９】また、請求項４記載の流体加熱用ロータに
おいて、ロータ本体の隣合う羽根部材間に溝部が形成さ
れている。これにより、流体はロータ本体の回転に伴
い、溝部内で渦を巻いて流れる。従って、流通経路内に
おいて流体を効率的に加圧することができる。

【００１０】また、請求項５に記載の流体加熱用ロータ
において、羽根部材は、その厚みが１．２ｍｍよりも薄
くなるように構成されている。羽根部材を薄肉化するう
えで、例えばアルミニウム材料を用いた場合、その厚み
を１．２ｍｍよりも薄くすると曲げ強度が低くなり、ロ
ータの通常使用条件においては使用することができな
い。従って、羽根部材として鉄材料を用い、羽根部材の
薄肉化を行うことで、ロータの使用条件等を考慮したう
えで、流体を効率よく加熱することができる羽根部材を
実現することができる。

【００１１】請求項６に記載の流体加熱装置において、
ハウジングの吸入口から吸入した流体内で流体加熱用ロ
ータを回転させ、また流体絞り手段によって流体の吐出
側を絞ることで、該流体が加熱される。こうして、簡単
な構成によって流体の高い発熱効果を得ることができる
流体加熱装置を実現することができる。

【００１２】また、請求項７に記載の流体加熱装置にお
いて、ハウジングには、作動室と仕切隔壁とが形成され
ている。作動室は、ロータが収容されるとともに内部に
前記吸入口および吐出口に接続する環状溝部が形成され
ている。また、仕切隔壁は、吸入口および吐出口の間で
環状溝部を仕切るように構成されている。すなわち、請
求項７に記載の流体加熱装置は、タービンポンプ型の流
体加熱装置の具体的構成を示すものである。従って、請
求項７に記載の流体加熱装置によれば、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
ことができる流体加熱技術を実現することができる。

【００１３】請求項８に記載の流体加熱方法では、ロー
タ本体を回転させて流体を圧送し、流体絞り手段によっ
て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、ロータ本体
の周面に立設する羽根部材を鉄材料で形成する。なお、
本発明者らは、羽根部材の厚みを種々変更した際の、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、羽根部材を薄肉化す
ることで、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。そして、羽根部材の薄肉化
は、例えばアルミニウム材料に比して曲げ強度の高い鉄
材料を用いることで実現することができる。従って、請
求項８に記載の流体加熱方法によれば、羽根部材を鉄材
料で形成するため、羽根部材を薄肉化することができ、
これにより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。

【００１４】

【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４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は本発明の第１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。ま
た、図４は図２中のＩＶ−ＩＶ線断面矢視図である。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】次に、加熱用ポンプ１０の内部構造につい
て図２〜図４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内において図２中の矢印３０
方向へ回転するロータ２０（本発明における流体加熱用
ロータに対応している）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１４、また、吸入口１３と吐出口１４とを
仕切るストリッパ１５（本発明の仕切隔壁に対応してい
る）が設けられている。このストリッパ１５のロータ２
０に対応する位置は、ほぼ一様の厚みＷを有する形状に
形成されている。また、ハウジング１１には、ロータ２
０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。なお、
この作動室２５が本発明における流通経路に対応してい
る。

【００２２】ロータ２０は、円板状に形成された樹脂製
のロータ本体２４を有し、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１
４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、厚みＤ）で、鉄板
（焼入ステンレス帯鋼）で形成されている。また、隣合
うブレード間には凹状（曲面状）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。ま
た、ロータ本体２４の中心には、駆動軸２２と嵌合する
嵌合孔２８を有するブッシュ２７が固定されている。ま
た、図４に示すように、各ブレード２１には、後述する
インサート成形によってロータ本体２４にブレード２１
を確実に固定するための２つの貫通孔２９が設けられて
いる。なお、ブレード２１が本発明における羽根部材に
対応している。

【００２３】ここで、インサート成形を用いて樹脂製の
ロータ本体２４に鉄材料のブレード２１を固定する方法
を、図５を参照しながら説明する。ここで、図５はイン
サート成形を用いてロータ２０を形成する場合を説明す
る図である。まず、ブッシュ２７のまわりの所定の箇所
にブレード２１を放射状に配置する。次に、ロータ２０
を所望の形状に形成するための型部材、例えば型部材Ａ
１およびＡ２を図５中の矢印４０および４２方向へ移動
させ、ブッシュ２７およびブレード２１を型部材Ａ１，
Ａ２によって挟み込む。そして、押出機（図示省略）に
よって押し出された樹脂の溶融物を、例えば、型部材Ａ
１の流路Ｂ１を介して型部材Ａ１，Ａ２の内部に供給す
る。これにより、図５中のロータ本体２４に相当する箇
所に樹脂の溶融物が供給され、樹脂が冷却、硬化した際
には、ロータ本体２４にブレード２１が固定される。こ
の際、ブレード２１には抜け止め用の貫通孔２９が設け
られており、この貫通孔２９に樹脂が入り込むことで、
ブレード２１はロータ本体２４に確実に固定される。ロ
ータ本体２４を樹脂によって形成することで、ロータ２
０を軽量化することができる。なお、本実施の形態で
は、ロータ本体２４を樹脂で形成したが、樹脂以外の材
料、例えばアルミニウム材料で形成することもできる。

【００２４】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（本発明の環状溝部に対
応している）と、ロータ２０の溝部２３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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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、ブレード２１の形状について鋭
意検討した。その結果、図２に示すブレード２１の厚み
Ｄ、冷却水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、ブレード２１の厚みＤを種々
変更し、その際の冷却液の発熱量Ｑの測定を繰り返し、
図６に示すようなグラフを得た。ここで、図６は（Ｑ／
Ｑ_(1.2mm)）とブレード厚みＤ［ｍｍ］との相関を示す
グラフである。なお、図６において、ブレード厚みＤが
１．２［ｍｍ］での冷却液の発熱量の測定値をＱ
_(1.2mm)とし、このＱ_(1.2mm)に対する各測定点での冷却
液の発熱量の比率を（Ｑ／Ｑ_(1.2mm)）としている。す
なわち、Ｄ＝１．２では、（Ｑ／Ｑ_(1.2mm)）＝１であ
る。

【００２８】図６に示すように、ブレード厚みＤが０〜
３［ｍｍ］の範囲では、ブレード厚みＤが薄いほど、
（Ｑ／Ｑ_(1.2mm)）が高い、すなわち冷却液の発熱効果
が高いことが確認された。ところが、ブレード２１を薄
肉化する過程において、材料に制限を受けることが判明
した。例えば、ブレード２１自体の軽量化を考慮しブレ
ード２１をアルミニウム材料で形成すると、本実施の測
定においては曲げ強度が低いためにロータ２０を使用で
きなくなる場合があった。このように、一般に薄肉化に
ともなって材料強度（例えば、曲げ強度）は低下するた
め、ブレード２１の薄肉化にあたっては、所定以上の強
度を有する材料選定が必要となる。本実施の形態におい
ては、ブレード２１をアルミニウム材料で形成する薄肉
化限界は１．２［ｍｍ］であった。そして、ブレード２
１を１．２［ｍｍ］以下の厚みに形成するためには、ア
ルミニウム材料よりも曲げ強度の高い材料、例えば鉄板
（焼入ステンレス帯鋼）が有効であることが判明した。
この種の鉄板を用いることで、ブレード２１を０．５
［ｍｍ］で形成した場合でもロータ２０自体の使用が可
能であった。なお、ブレード厚みＤを０．５［ｍｍ］と
した場合の冷却液の発熱量は、ブレード厚みＤを１．２
［ｍｍ］とした場合の発熱量に比べ約１１％アップし
た。

【００２９】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を鉄板で形成したため、ブレー
ド２１を薄肉化、例えば、１．２［ｍｍ］以下の厚みに
することができ、これにより、冷却液の比較的高い発熱
効果を得ることができる。また、本実施の形態によれ
ば、ロータ本体２４にブレード２１を固定するのにイン
サート成形を用いるため、樹脂製のロータ本体２４と鉄
材料のブレード２１のような異なる材料の一体化が容易
である。また、本実施の形態によれば、ロータ本体２４
の両側面にブレード２１および溝部２３が設けられてい
るため、例えば、ロータ本体２４の片面側にブレード２
１を設ける場合に比して、コンパクトな構成によって所
定の加熱能力を有するロータ２０を実現することができ
る。

【００３０】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。以上の実施の形態では、鉄板（焼入
ステンレス帯鋼）で形成されたブレード２１について記
載したが、ブレード２１はアルミニウム材料よりも高い
強度（例えば、曲げ強度）を有する鉄材料で形成されて
いればよく、含有する化学成分の種類、比率等が異なる
各種の合金をブレード２１の構成材料として用いること
ができる。また、以上の実施の形態では、ロータ本体２
４に設けられたブレード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であるため、ブ
レード２１の加工が容易である。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。

【００３１】

【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】本発明の第１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】図２中のＩＶ−ＩＶ線断面矢視図である。

【図５】インサート成形を用いてロータを形成する場合
を説明する図である。

【図６】（Ｑ／Ｑ_(1.2mm)）とブレード厚みＤ［ｍｍ］
との相関を示すグラフである。

【図７】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 ２７…ブッシュ ４０…絞り弁 Ａ１，Ａ２…型部材 Ｄ…ブレード厚み Ｅ…エンジン Ｈ…流体加熱装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ本体と、該ロータ本体の周面に立
   設する複数の羽根部材とを有し、 吐出側が絞られた流体の流通経路内において前記ロータ
   本体を回転させることで、該流体を加熱する流体加熱用
   ロータであって、 前記羽根部材は、鉄材料で形成されていることを特徴と
   する流体加熱用ロータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の流体加熱用ロータであ
   って、 前記羽根部材は、インサート成形によって前記ロータ本
   体に固定されていることを特徴とする流体加熱用ロー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の流体加熱用ロ
   ータであって、 前記羽根部材は、前記ロータ本体の回転中心側から放射
   状に延びる形状に形成されていることを特徴とする流体
   加熱用ロータ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の流体加
   熱用ロータであって、 前記ロータ本体の少なくとも一方の側面には、隣合う羽
   根部材間に溝部が形成されていることを特徴とする流体
   加熱用ロータ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の流体加
   熱用ロータであって、 前記羽根部材は、その厚みが１．２ｍｍよりも薄くなる
   ように構成されていることを特徴とする流体加熱用ロー
   タ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の流体加
   熱用ロータを備えた流体加熱装置であって、 流体の吸入口および吐出口を有し前記流体加熱用ロータ
   を収容するハウジングと、前記流体の吐出側に設けられ
   た流体絞り手段とを有し、 吸入した流体内において前記流体加熱用ロータを回転さ
   せるとともに流体絞り手段によって流体の吐出側を絞る
   ことで、該流体を加熱するように構成されていることを
   特徴とする流体加熱装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の流体加熱装置であっ
   て、 前記ハウジングには、前記ロータが収容されるとともに
   内部に前記吸入口および吐出口に接続する環状溝部が形
   成された作動室と、前記吸入口および吐出口の間で前記
   環状溝部を仕切る仕切隔壁とが形成されていることを特
   徴とする流体加熱装置。
8. 【請求項８】 ロータ本体と、該ロータ本体の周面に立
   設する複数の羽根部材とを設け、該羽根部材を鉄材料で
   構成し、 流体の流通経路内において前記ロータ本体を回転させ、
   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。