JP3481805B2 - ビスカスヒータにおける循環流体の流通方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジング内に発
熱室及び放熱室を区画し、粘性流体を収容した発熱室内
でロータを回転させて粘性流体の剪断作用に基づく熱を
発生させ、その熱を放熱室を流通する循環流体に熱交換
するビスカスヒータの技術分野に属し、特に、ビスカス
ヒータにおける循環流体の流通方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車載用の補助熱源として、車両のエンジ
ンの駆動力を利用するビスカスヒータが注目されてい
る。例えば、特開平２−２４６８２３号公報は、ラジエ
ターを経由するエンジン冷却水の循環回路とは別に、該
エンジン冷却水を循環流体とする車室暖房用の温水循環
回路を構築し、その途中にビスカスヒータ（熱発生器）
及びヒータ放熱器を配してなる車両用暖房装置を開示す
る。

【０００３】そのビスカスヒータによれば、前部及び後
部ハウジングが対設された状態で相互に連結され、その
内部には発熱室と、該発熱室を包囲する受熱室（ウォー
タジャケット）とが形成されている。前記ハウジングに
は軸受装置を介して駆動軸が回動可能に支承されてお
り、この駆動軸の一端には発熱室内で一体回動可能にロ
ータが固定されている。発熱室内には粘性流体（例えば
シリコーンオイル）が入れられ、相対向するロータの外
壁部と発熱室の内壁面との間隙にもいきわたらせてい
る。

【０００４】前部ハウジングには入水口及び出水口が形
成され、前記受熱室は入水口を介してエンジン冷却水を
取り入れると共に、出水口からエンジン冷却水を放出し
ている。即ち、該受熱室は前記温水循環回路の一部を構
成している。この温水循環回路の途中にはエンジンを駆
動源とするウォータポンプが設けられ、このウォータポ
ンプの作動に基づき、エンジン冷却水が温水循環回路を
定常的に循環する。そして、電磁クラッチ等を介してエ
ンジンの駆動力がビスカスヒータの駆動軸に伝達される
と、駆動軸と共にロータが発熱室内で回転し、ロータ外
壁部と発熱室内壁面との間に介在される粘性流体が剪断
されて流体摩擦に基づく熱を発生する。発熱室で発生し
た熱は、ハウジング壁（発熱室の外周壁を含む）を介し
て前記受熱室内を流れるエンジン冷却水に熱交換され、
その加熱水はヒータ放熱器に供給されて車室内の暖房に
供される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかるビスカスヒータ
では、駆動軸付近のロータ中心部よりも、駆動軸から離
れたロータの外周部ほど粘性流体の剪断速度が大きくな
るため、ロータ中心部よりもむしろロータ外周部におい
て粘性流体の温度がより高くなる。それ故、ロータ外周
部に近接した発熱室の外周壁を直接取り囲んでいる受熱
室の外周領域（上部領域を含む）において十分な熱交換
が行われることが、エンジン冷却水を効率的に加熱する
ためには必要不可欠となる。

【０００６】ところが、前記従来のビスカスヒータにあ
っては、受熱室の内部には、単にエンジン冷却水を収容
できればよいという程度の認識で無造作に冷却水の収容
空間が確保されているにすぎず、ハウジング壁を介して
発熱室から受熱室に伝達される熱を効率的に冷却水に伝
える工夫が何等なされていない。また、熱交換効率の観
点からの冷却水の流通方法についても特に考慮されてい
ない。このため、肝心要の受熱室の外周領域の一部（受
熱室内部の上部領域）に冷却水が行き渡らずに空気が滞
留し、熱交換に貢献しないデッドスペースを生じさせて
しまうという欠点があった。

【０００７】本発明の目的は、ビスカスヒータにおける
循環流体の流通経路内に、循環流体の行き渡らないデッ
ドスペースが生ずるのを防止して、熱交換効率を高める
ことができるビスカスヒータにおける循環流体の流通方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ハウジング内に発熱室及び放熱室を区画し、粘性流
体を収容した発熱室内でロータを回転させて粘性流体の
剪断作用に基づく熱を発生させ、その熱を放熱室を流通
する循環流体に熱交換するビスカスヒータにおける循環
流体の流通方法であって、A) 前記放熱室内に循環流体
の流通経路を高低を持たせて設定し、B) 前記放熱室内
流通経路において、その最低位から最高位に向かう一方
向に循環流体を流通させること、をその要旨とする。

【０００９】この流通方法によれば、高低を持って設定
された放熱室内流通経路において、その最低位から最高
位に向かう一方向に循環流体が流される。このため、循
環流体よりも比重の軽い空気等の気体が放熱室内に紛れ
込むことがあっても、両者の比重差に基づく気体の浮力
によって循環流体内を気体が浮上しようとする移動方向
と、循環流体の流通方向とが一致することになり、気体
の浮力と循環流体の圧送力との相乗作用によって、放熱
室内に一旦紛れ込んだ気体も一気に放熱室から放出され
る。従って、放熱室内は常に循環流体で満水状態とな
り、効率的な熱交換に必要な環境が維持されることにな
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、ハウジング内に
発熱室及び放熱室を区画すると共に、前記放熱室に連通
する二つのポートを前記ハウジングに形成し、粘性流体
を収容した前記発熱室内でロータを回転させて粘性流体
の剪断作用に基づく熱を発生させ、その熱を前記二つの
ポートを介して前記放熱室を流通する循環流体に熱交換
するビスカスヒータにおける循環流体の流通方法であっ
て、A) 前記放熱室内に、前記二つのポートの一方から
他方にいたる循環流体の流通経路を高低を持たせて設定
し、B) 前記二つのポートの一方の高さが他方よりも相
対的に低くなるように該ビスカスヒータを配置し、C)
前記放熱室内流通経路において、相対的に低いポートを
入側とすると共に相対的に高いポートを出側とする方向
に循環流体を流通させること、をその要旨とする。

【００１１】この流通方法によれば、高低を持って設定
された放熱室内流通経路において、より低い入側ポート
からより高い出側ポートに向かう一方向に循環流体が流
される。このため、循環流体よりも比重の軽い空気等の
気体が放熱室内に紛れ込むことがあっても、前述と同様
の理由から、放熱室内に一旦紛れ込んだ気体も一気に放
熱室から放出される。従って、放熱室内は常に循環流体
で満水状態となり、効率的な熱交換に必要な環境が維持
される。

【００１２】 そして、請求項１、２の発明は、前記放
熱室内流通経路は、前記放熱室内において同心円弧状に
設けられた複数のガイド壁に沿って設定されていること
を特徴とする。

【００１３】この場合には、放熱室内を各ガイド壁に沿
った複数の流通経路に区画することができ、かつ、各々
の流通経路においてその始端から終端にわたりほぼ均一
な流通断面積を持たせることができる。従って、循環流
体が放熱室を円滑に通過するように流れが制御される。
循環流体の流れが円滑化されると、放熱室内の循環流体
と発熱室内の粘性流体との間で十分な温度勾配が保た
れ、高い熱交換効率が維持される。

【００１４】 請求項３の発明は、請求項１又は２に記
載のビスカスヒータにおける循環流体の流通方法におい
て、前記放熱室内流通経路の各幅は、前記放熱室の外周
域ほど広くなるように設定されていることを特徴とす
る。

【００１５】この場合には、放熱室の中心域にある流通
経路に比して外周域の流通経路ほど経路長が長いという
事情にもかかわらず、各流通経路を流れる循環流体の流
速が均斉化される。従って、放熱室と発熱室とを区画す
るハウジング壁の全面にわたって循環流体との熱交換が
万遍なく遂行される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両の暖房装置に
組み込まれるビスカスヒータに具体化した一実施形態を
図１〜図３を参照しつつ説明する。

【００１７】図１に示すように、ビスカスヒータの外郭
は前部ハウジング本体１及び後部ハウジング本体２によ
って構成されている。前部ハウジング本体１は、前方
（図示左方）に向かって突出した中空筒状のボス部１ａ
と、該ボス部１ａの基端部から後方に向かって大きく碗
形状に延在した円筒部１ｂとを有している。後部ハウジ
ング本体２は、前記円筒部１ｂの開口側を覆う蓋形状と
されている。前部ハウジング１と後部ハウジング本体２
とは、前部ハウジング１の円筒部１ｂ内に一対の区画部
材としての前部区画プレート５及び後部区画プレート６
を内装しつつ、複数本のボルト３によって締結されてい
る。

【００１８】前部区画プレート５と後部区画プレート６
とはそれぞれ、その外周部に環状のリム部５ａ，６ａを
有している。これらリム部５ａ，６ａを相互連結される
両ハウジング本体１，２の対向壁面間に狭着することに
より、両ハウジング本体１，２内に両区画プレート５，
６が移動不能に収納されている。このように、ビスカス
ヒータのハウジングは、前部ハウジング本体１、後部ハ
ウジング本体２、前部区画プレート５及び後部区画プレ
ート６から構成される。また、前部区画プレート５の後
端側はそのリム部５ａに対して凹んだ形状となってお
り、両区画プレート５，６の相互接合によって両者間に
は発熱室７が形成される。

【００１９】前部区画プレート５は、その前端側におい
て、その中央部に形成された支持筒部５ｂと、当該支持
筒部５ｂの外側に沿って周方向に延びる同心円弧状に形
成された複数のフィン５ｃ，５ｄ，５ｅとを有してい
る。前部区画プレート５は、支持筒部５ｂの一部が前部
ハウジング本体１の内壁部と密接するように、前部ハウ
ジング本体１内に嵌め込まれている。この結果、前部ハ
ウジング本体１の内壁部と前部区画プレート５の本体部
との間には、発熱室７の前側に隣接する放熱室としての
円環状の前部ウォータジャケット８が区画される。

【００２０】図２に示すように、この前部ウォータジャ
ケット８内において、前記同心円弧状のフィン５ｃ，５
ｄ，５ｅ及びリム部５ａの間には、複数の流通経路Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３（本実施形態では三経路）が設定されて
おり、各フィン５ｃ，５ｄ，５ｅ及びリム部５ａは、循
環流体としての循環水の流れをガイドする同心円弧状の
ガイド壁として機能する。尚、各流通経路Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、外周側ほど広くなるよう
に設定されている（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３）。

【００２１】また、図１に示すように、後部区画プレー
ト６は、その後端側において、その中央部に形成された
筒部６ｂと、当該筒部６ｂの外側に沿って周方向にのび
る同心円弧状に形成された複数のフィン６ｃ，６ｄとを
有している。後部区画プレート６が前部区画プレート５
と共に前部ハウジング本体１内に嵌め込まれた状態で
は、後部区画プレート６の筒部６ｂが後部ハウジング本
体２の環状壁２ａと密接する。この結果、後部ハウジン
グ本体２と後部区画プレート６の本体部との間には、発
熱室７の後側に隣接する放熱室としての円環状の後部ウ
ォータジャケット９、及び、筒部６ｂ内側に位置する副
オイル室１６が区画される。

【００２２】後部ウォータジャケット９内において、前
記リム部６ａ、フィン６ｃ，６ｄ及び筒部６ｂの間に
は、前部区画プレート５における前部ウォータジャケッ
ト８の場合と同様に、複数の流通経路（本実施形態では
三経路）が設定される。そして、リム部６ａ、フィン６
ｃ，６ｄ及び筒部６ｂは、循環流体としての循環水の流
れをガイドする同心円弧状のガイド壁として機能する。
後部ウォータジャケット９内に設定された各流通経路の
幅も、前記同様、外周側ほど広くなるように設定されて
いる。

【００２３】図２に示すように、前部ハウジング本体１
の側壁部には、縦に並ぶ第１及び第２のポート１０，１
１が形成されている。また、各区画プレート５，６は、
その径方向に水平に延びる直壁４（図２では前部区画プ
レート５のみ図示）を有している。この直壁４は、ウォ
ータジャケット８（又は９）内に設定された各環状流通
経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を横断する方向に延びており、各
流通経路の始端側（下側端）と終端側（上側端）とを明
確に区分しつつ、各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の始端側
を第１ポート１０（下側）に連通させると共に、同流通
経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の終端側を第２ポート１１（上
側）に連通させている。

【００２４】更に、第１及び第２ポート１０，１１のそ
れぞれには、車両に設けられた暖房回路の配管（図示
略）との接続のための継手管３０Ａ，３０Ｂが取り付け
られている。継手管３０Ａ，３０Ｂの各々は、各ポート
１０，１１に適合する嵌合基端部３０ａと、各ポートの
開口端に設けられた座繰孔に着座する鍔部３０ｂと、前
記暖房回路配管と接続される頚部としての先端部３０ｃ
とを有している。図２及び図３に示すように、両継手管
３０Ａ，３０Ｂは、それぞれの鍔部３０ｂと係合する遊
離形フランジ３１及び当該フランジ３１を前部ハウジン
グ本体１に螺着するためのフランジ締結ボルト３２を用
いて、前部ハウジング本体１の側壁部分に固定されてい
る。尚、各継手管３０Ａ，３０Ｂの嵌合基端部３０ａ
と、各ポート１０，１１の内周壁との間には、Ｏリング
３３が設けられている。

【００２５】図１に示すように、前部ハウジング本体１
及び前部区画プレート５には、軸受け１２及びシール付
き軸受け１３を介して駆動軸１４が回動可能に支承され
ている。シール付き軸受け１３は、前部区画プレート５
の支持筒部５ｂの内周面と、駆動軸１４の外周面との間
に介在され、発熱室７の前方を封止している。

【００２６】駆動軸１４の後端部には、発熱室７内に収
容される円板形のロータ１５が一体回転可能に圧入固定
されている。また、後部区画プレート６の筒部６ｂと後
部ハウジング本体２の後端壁とによって囲まれる領域に
は、副オイル室１６が提供されている。発熱室７と副オ
イル室１６とは、後部区画プレート６に形成された複数
の孔６ｅ（一つのみ図示）及び後部区画プレート６の前
面に半径方向に延びるように形成された溝６ｆを介して
相互に連通している。そして、発熱室７と副オイル室１
６はハウジング内において、気密な内部空間を構成して
いる。この内部空間には、粘性流体としてのシリコーン
オイルが所要量入れられる。シリコーンオイルの量は、
その常温時充填率が発熱室７と副オイル室１６とによっ
て形成される内部空間内の自由体積に対して５〜８割と
なるように決められている。かかる充填量にもかかわら
ず、ロータ１５の回転時には、シリコーンオイルの伸張
粘性のために、シリコーンオイルが孔６ｅを介して副オ
イル室１６から引き出されて発熱室７の内壁面とロータ
１５の外面との間の微少なクリアランスの全体に万遍な
くいきわたる。

【００２７】駆動軸１４の前端部にはボルト１７によっ
てプーリ１８が固着されている。プーリ１８はその外周
部に巻き掛けられるＶベルト（図示略）を介して、外部
駆動源としての車両のエンジンと駆動連結される。従っ
て、プーリ１８を介するエンジンの駆動力によって、駆
動軸１４と共にロータ１５が一体回転される。これに伴
い、シリコーンオイルが発熱室７の内壁面とロータ１５
の外面との間隙において剪断されて発熱する。発熱室７
で生じた熱は、各区画プレート５，６を介して前部ウォ
ータジャケット８及び後部ウォータジャケット９を流れ
る循環水に熱交換される。加熱された循環水は、暖房回
路（図示略）を介して車室内の暖房等に供される。

【００２８】（本実施形態における循環水の流通方法）
本実施形態のビスカスヒータは、図２に示すように、各
区画プレート５，６が地面に対して垂直に立ち、第１ポ
ート１０が下側となり第２ポート１１が上側となると共
に両者が水平に側方を向くように、車両のエンジンルー
ム内に配置固定される。各継手管３０Ａ，３０Ｂは、車
両のエンジンによって駆動されるウォータポンプを備え
た暖房回路の配管に接続されるが、その際、下側の継手
管３０Ａから循環水（具体的にはエンジン冷却水）を導
入し、上側の継手管３０Ｂより循環水を導出することが
できるように接続される。

【００２９】従って、下側の継手管３０Ａから導入され
た循環水は、第１ポート１０を経由して各流通経路Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の始端側に導かれる。各流通経路Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３内において、循環水は、流通経路の始端から
各経路の最低位ＬＰに一旦下り、そこから最高位ＨＰに
向かって上昇した後に該最高位ＨＰよりも低い位置にあ
る流通経路の終端に達する。その後、循環水は第２ポー
ト１１を経由して上側の継手管３０Ｂから暖房回路配管
へ導出される。

【００３０】本実施形態によれば、放熱室内に同心円弧
状のガイド壁（5a,5c,5d,5e 等）を設けることで、放熱
室内に複数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が設定され、し
かも、各流通経路はその始端から終端に到るまでほぼ均
一な流通断面積を持つにいたる。例えば、流通経路Ｐ２
（その幅はＷ２）を構成する二つのフィン５ｄ，５ｅの
高さをｈとすれば、当該流通経路Ｐ２はその始端から終
端に到るまでのいずれの部位においても、ｈ・Ｗ２の流
通断面積を持つ。これに加えて、相対的に低い位置にあ
る第１ポート１０から循環水を取り入れると共に相対的
に高い位置にある第２ポート１１より循環水を放出する
という流水方向の特定によって、各円環状の流通経路を
流れる循環水は、当該流通経路における最低位ＬＰから
最高位ＨＰに向かう一方向へ流される。このような、放
熱室内における絶妙の流通経路設定と、その流通経路に
おける循環水流通方向の特定との相乗的作用により、エ
ンジン駆動時においては常に、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３は各々の始端から終端にいたるまで満水状態を維持す
ることができる。

【００３１】エンジンの停止（即ちウォータポンプの停
止）による循環水の液位低下等によって放熱室内に空気
が入り込むことも考えられるが、仮にそのような場合で
も、その空気を流通経路に沿って下から上に押し上げる
形で早期に放熱室から排除することができる。特に、エ
ンジンの始動直後（又はアイドリング状態）でウォータ
ポンプによる循環水（エンジン冷却水）の圧送能力が低
く、その結果、第１ポート１０に供給される循環水の流
水圧が低いという不利な状況下にあっても、各流通経路
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における循環水の流れは下から上に向
かう流れが主となることから、放熱室に紛れ込んだ空気
をその浮力の助けをも借りて確実に放熱室から排除し、
各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を早期に満水状態とするこ
とができる。

【００３２】尚、本実施形態のビスカスヒータに準ずる
試作品での実験によれば、エンジン回転数が１０００ｒ
ｐｍのときのウォータポンプを用いて、循環水が全く満
たされていない前後ウォータジャケット８，９内を、循
環水の供給開始から１０秒で完全に満水状態とすること
ができた。

【００３３】（比較実験例）前記試作品での流水実験で
は、下側の第１ポート１０より循環水を導入して下から
上に各流通経路を経由させた後に上側の第２ポート１１
から循環水を放出させた。これに対し、同じビスカスヒ
ータを用い、循環水の流通方向を逆にした他は同条件と
して比較実験を行った。即ち、上側の第２ポート１１よ
り循環水を導入して上から下に各流通経路を経由させた
後に下側の第１ポート１０から循環水を放出させた。こ
の比較実験の結果は、図４に示すように、各流通経路Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の上部領域に残留空気による空気層Ａｉ
ｒが形成され、ウォータジャケット８，９内を完全に循
環水で満たすことができなかった。ウォータジャケット
８，９の満水状態を注水率１００％とすれば、図４の状
態の注水率は６０％程度である。この状態は時間の経過
によっても改善されなかった。

【００３４】このような空気層Ａｉｒは、空気の伝熱係
数の低さ故に、発熱室７から各区画プレート５，６の壁
部（リム部やフィンを含む）に伝達された熱が、ガイド
壁に沿って流れる循環水に伝達されるのを阻害する。従
って、図４のような状況では粘性流体から循環水への効
率的な熱伝達は期待できない。

【００３５】尚、図４の状態において、エンジン回転数
を３０００ｒｐｍまで上げた場合、ウォータポンプの圧
送能力の向上に応じて第２ポート１１における循環水の
水圧及び単位時間当りの流量が大きくなり、各流通経路
の上部領域に滞留していた空気を一気に押し流して、ウ
ォータジャケット８，９内を満水状態とすることができ
た。エンジン回転数を上げることで満水化に成功した一
因は、放熱室としてのウォータジャケット８，９内に複
数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定することで、循環
水を少ない液量単位で放熱室内でも比較的高い位置に運
ぶことが可能となったことによるものと考える。仮に放
熱室内において流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のような通路
が全く存在しないならば、いかにエンジン回転数を上昇
させようとも、上側のポート１１よりも高い位置で放熱
室内に滞留する空気を外に押し流すことができないこと
は、想像に難くない。

【００３６】（本実施形態の効果）本実施形態は次のよ
うな利点を有する。 （イ）上述のようなウォータジャケット８，９内におけ
る特別な流通経路設定と、循環水の流通方向の特定とに
よって、各ウォータジャケット８，９内の全体を常に循
環水で満たすことができる。このため、各区画プレート
５，６の壁部を介しての粘性流体から循環水への熱伝達
が良くなり、熱交換効率が向上する。また、このこと
は、熱保持による粘性流体の過加熱を回避し、粘性流体
の熱劣化を防止する。

【００３７】（ロ）各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３におい
て、その最低位ＬＰから最高位ＨＰに向かう一方向に循
環水を流通させるようにしたことから、ウォータジャケ
ット８，９に供給される循環水の水圧や単位時間流量が
小さな場合でも、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内での空気
の滞留を防止して、常に満水状態を維持することが可能
となる。

【００３８】（ハ）同心円弧状をなすガイド壁によって
形成される複数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の各幅Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３は、外周側ほど拡張されている。このた
め、中心側流通経路（Ｐ１）に比して外周側流通経路
（Ｐ３）ほど経路長が長いという事情にもかかわらず、
各流通経路を流れる循環水の流速が均斉化される。従っ
て、ウォータジャケット８，９を形成する両区画プレー
ト５，６の全壁面にわたって循環水との熱交換が万遍な
く遂行される。特に、最も外側の流通経路Ｐ３での流量
は、他の流通経路Ｐ１，Ｐ２での流量に比して大きくな
っているため、発熱の最も著しいロータ１５の外周付近
での熱交換を効果的に行うことができる。

【００３９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のような態様にて具体化することも可能で
ある。 （ａ）図５に示すように、ヒータハウジング２０の頂上
部に、垂直上方に開口した二つのポート２１，２２を隣
り合わせて形成し、一方を入水ポートとすると共に他方
を出水ポートとすること。この場合、各流通経路Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３の終端（及び始端）が流通経路の最高位ＨＰ
となり、各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の中間点が最低位
ＬＰとなる。隣り合う二つのポート２１，２２のいずれ
を入水ポート（又は出水ポート）としても、最低位ＬＰ
から最高位ＨＰに向かう流通方向を設定することがで
き、各流通経路内を完全に循環水で満たすことができ
る。

【００４０】（ｂ）図６に示すように、ヒータハウジン
グ２０の底部に垂直下方に開口した第１ポート１０を形
成すると共に、ヒータハウジング２０の頂上部に垂直上
方に開口した第２ポート１１を形成し、第１ポート１０
を入水ポートとすると共に第２ポート１１を出水ポート
として下から上に向かって循環水を流通させること。こ
の場合、各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の終端が流通経路
の最高位ＨＰとなり、各流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の始
端が最低位ＬＰとなる。こうして、最低位ＬＰから最高
位ＨＰに向かう流通方向を設定することができ、各流通
経路内を完全に循環水で満たすことができる。

【００４１】（ｃ）図１のビスカスヒータにおいて、プ
ーリ１８と駆動軸１４との間に電磁クラッチ機構を採用
し、エンジンの駆動力を必要に応じて駆動軸１４に選択
的に伝達可能とすること。

【００４２】尚、本明細書で言う「粘性流体」とは、ロ
ータの剪断作用を受けて流体摩擦に基づく熱を発生する
あらゆる媒体を意味するものであり、高粘度の液体や半
流動体に限定されず、ましてやシリコーンオイルに限定
されるものではない。

【００４３】

【発明の効果】各請求項に記載のビスカスヒータにおけ
る循環流体の流通方法によれば、ビスカスヒータにおけ
る循環流体の流通経路内に循環流体の行き渡らないデッ
ドスペースが生ずるのを防止して、粘性流体から循環流
体への熱交換の効率を高めることができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ビスカスヒータの縦断面図（図２のＩ−Ｉ線
断面）。

【図２】 ビスカスヒータの横断面図（図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ線断面）。

【図３】 継手管の取り付け状況を示す正面図。

【図４】 比較実験例における流通経路内の状態を示す
ヒータ横断面図。

【図５】 本発明の別例たるビスカスヒータの横断面
図。

【図６】 本発明の別例たるビスカスヒータの横断面
図。

【符号の説明】

１…前部ハウジング本体、２…後部ハウジング本体、５
…前部区画プレート、６…後部区画プレート（１，２，
５，６は、ハウジングを構成する）、5a…リム部、5c,5
d,5e…フィン、6a…リム部、6b…筒部、6c,6d …フィン
（5a,5c,5d,5e,6a,6b,6c,6d は、同心円弧状のガイド壁
を構成する）、７…発熱室、８，９…放熱室としての前
部及び後部ウォータジャケット、１０…第１ポート、１
１…第２ポート、１５…ロータ、２０…ヒータハウジン
グ、ＨＰ…最高位、ＬＰ…最低位、P1,P2,P3…流通経
路、W1,W2,W3…幅。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 肇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー 内 (72)発明者 立松 章三 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー 内 (72)発明者 森川 敏夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー 内 (72)発明者 大島 敏浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー 内 (72)発明者 青木 新治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社 デンソー 内 (56)参考文献 特開 平２−246823（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254010（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 - 1/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に発熱室及び放熱室を区画
   し、粘性流体を収容した発熱室内でロータを回転させて
   粘性流体の剪断作用に基づく熱を発生させ、その熱を放
   熱室を流通する循環流体に熱交換するビスカスヒータに
   おいて、 Ａ） 前記放熱室内に循環流体の流通経路を高低を持た
   せて設定し、 Ｂ） 前記放熱室内流通経路において、その最低位から
   最高位に向かう一方向に循環流体を流通させること、 を特徴とし、 前記放熱室内流通経路は、前記放熱室内において同心円
   弧状に設けられた複数のガイド壁に沿って設定されてい
   る ビスカスヒータにおける循環流体の流通方法。
2. 【請求項２】 ハウジング内に発熱室及び放熱室を区画
   すると共に、前記放熱室に連通する二つのポートを前記
   ハウジングに形成し、粘性流体を収容した前記発熱室内
   でロータを回転させて粘性流体の剪断作用に基づく熱を
   発生させ、その熱を前記二つのポートを介して前記放熱
   室を流通する循環流体に熱交換するビスカスヒータにお
   いて、 Ａ） 前記放熱室内に、前記二つのポートの一方から他
   方にいたる循環流体の流通経路を高低を持たせて設定
   し、 Ｂ） 前記二つのポートの一方の高さが他方よりも相対
   的に低くなるように該ビスカスヒータを配置し、 Ｃ） 前記放熱室内流通経路において、相対的に低いポ
   ートを入側とすると共に相対的に高いポートを出側とす
   る方向に循環流体を流通させること、 を特徴とし、 前記放熱室内流通経路は、前記放熱室内において同心円
   弧状に設けられた複数のガイド壁に沿って設定されてい
   る ビスカスヒータにおける循環流体の流通方法。
3. 【請求項３】 前記放熱室内流通経路の各幅は、前記放
   熱室の外周域ほど広くなるように設定されている請求項
   １又は請求項２に記載のビスカスヒータにおける循環流
   体の流通方法。