JPH0749152A - 流体加熱装置 - Google Patents
流体加熱装置Info
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- JPH0749152A JPH0749152A JP1664694A JP1664694A JPH0749152A JP H0749152 A JPH0749152 A JP H0749152A JP 1664694 A JP1664694 A JP 1664694A JP 1664694 A JP1664694 A JP 1664694A JP H0749152 A JPH0749152 A JP H0749152A
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- Japan
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- inlet
- converter
- fluid
- cavity
- rotor
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/272—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
- B01F27/2722—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with ribs, ridges or grooves on one surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V40/00—Production or use of heat resulting from internal friction of moving fluids or from friction between fluids and moving bodies
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が単純で、必要な製作および保守費用が
少なくてすむ、回転ロータと固定ハウジングとの間の空
所の流体に乱流を発生させて加熱する装置である。 【構成】 本装置は空所内に緊密に受け入れられたロー
タを利用し、該ロータは回転シャフトに装着され、表面
には均等に離隔された複数の凹所を備えている。前記シ
ャフトは軸受組立体とシール装置とに支承され、適当な
駆動手段により回転する。加熱された流体は適当な貯蔵
施設で貯えられるか、あるいは所望する目的のために利
用される。本装置は特に水を加熱する目的で説明してい
るが、水の加熱は標準的な使い方で、空気に熱入力を提
供するために使用される。水の加熱および施設の管理の
ための要素と共に用いられる。軸受組立体は交換容易で
あることが好ましい。
少なくてすむ、回転ロータと固定ハウジングとの間の空
所の流体に乱流を発生させて加熱する装置である。 【構成】 本装置は空所内に緊密に受け入れられたロー
タを利用し、該ロータは回転シャフトに装着され、表面
には均等に離隔された複数の凹所を備えている。前記シ
ャフトは軸受組立体とシール装置とに支承され、適当な
駆動手段により回転する。加熱された流体は適当な貯蔵
施設で貯えられるか、あるいは所望する目的のために利
用される。本装置は特に水を加熱する目的で説明してい
るが、水の加熱は標準的な使い方で、空気に熱入力を提
供するために使用される。水の加熱および施設の管理の
ための要素と共に用いられる。軸受組立体は交換容易で
あることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、流体を加熱する
ための装置に関し、特にこれら流体を加熱するために回
転部材が利用されているような装置に関する。
ための装置に関し、特にこれら流体を加熱するために回
転部材が利用されているような装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体の圧力および（または）温度を上げ
るためにロータあるいはその他の回転部材を用いるよう
な装置に関して種々の設計が存在している。これらの設
計は、流体を液相から気相に変換することが望ましい場
合に有用な装置を含む。例えば、１９７４年２月１２日
シャーファ（Scharfer）に対して発行された米国特許第
３，７９１，３４９号は水の膨張体において意図的に衝
撃波を発生させることにより蒸気と圧力とを生成する装
置と方法とを開示している。流体に対して屈曲した通路
を作り、かつ加熱／加圧のためのウォータハンマ作用を
最大とするために各種の流路および室が採用されてい
る。
るためにロータあるいはその他の回転部材を用いるよう
な装置に関して種々の設計が存在している。これらの設
計は、流体を液相から気相に変換することが望ましい場
合に有用な装置を含む。例えば、１９７４年２月１２日
シャーファ（Scharfer）に対して発行された米国特許第
３，７９１，３４９号は水の膨張体において意図的に衝
撃波を発生させることにより蒸気と圧力とを生成する装
置と方法とを開示している。流体に対して屈曲した通路
を作り、かつ加熱／加圧のためのウォータハンマ作用を
最大とするために各種の流路および室が採用されてい
る。
【０００３】流体を加熱するために回転部材を採用して
いるその他の装置としては、エンジンの冷却剤を温める
ために自動車のエンジンによって駆動されるタービン形
式の冷却剤ポンプを開示している、１９７３年３月１３
日ジェイコブス（Jacobs）に対して発行された米国特許
第３，７２０，３７２号、流体攪拌形式の加熱装置を開
示している、１９６１年７月１１日に発行された米国特
許第２，９９１，７６４号、および相互に対して運動す
るにつれて流体を加熱するように同調して作動する羽根
付きロータとステータとから形成されている熱発生装置
を含む水圧熱発生装置を開示している、１９３０年５月
１３日ウォーカ（Walker）に対して発行された米国特許
第１，７５８，２０７号に開示されている。
いるその他の装置としては、エンジンの冷却剤を温める
ために自動車のエンジンによって駆動されるタービン形
式の冷却剤ポンプを開示している、１９７３年３月１３
日ジェイコブス（Jacobs）に対して発行された米国特許
第３，７２０，３７２号、流体攪拌形式の加熱装置を開
示している、１９６１年７月１１日に発行された米国特
許第２，９９１，７６４号、および相互に対して運動す
るにつれて流体を加熱するように同調して作動する羽根
付きロータとステータとから形成されている熱発生装置
を含む水圧熱発生装置を開示している、１９３０年５月
１３日ウォーカ（Walker）に対して発行された米国特許
第１，７５８，２０７号に開示されている。
【０００４】これらの装置は、羽根を含んだり、あるい
は流体のための流路を含む構造的に複雑なロータやステ
ータを採用しており、そのため結果構造が複雑になり、
製作コストが増大し、構造的故障が益々起りやすくな
り、そのため保守費用が増し、信頼性が低下する。
は流体のための流路を含む構造的に複雑なロータやステ
ータを採用しており、そのため結果構造が複雑になり、
製作コストが増大し、構造的故障が益々起りやすくな
り、そのため保守費用が増し、信頼性が低下する。
【０００５】本発明を評価する上で適切なその他の引例
としては、１９４３年４月１３日ジェイ・イー・レフラ
（J.E. Loeffler ）に対して発行された米国特許第２，
３１６，５２２号、１９７０年４月２８日ブイ・エイチ
・グレイ（V.H.Gray）に対して発行された同第３，５０
８，４０２号、１９７２年９月１２日ピー・ジェイ・レ
ンノルズ（P.J. Rennolds ）に対して発行された同第
３，６９０，３０２号、１９８３年５月３日エイ・イー
・エルンスト（A.E. Ernst）に対して発行された同第
４，３８１，７６２号、１９８８年１０月２５日イー・
ダブリュー・パーキンス（E.W. Perkins）に対して発行
された同第４，７７９，５７５号がある。
としては、１９４３年４月１３日ジェイ・イー・レフラ
（J.E. Loeffler ）に対して発行された米国特許第２，
３１６，５２２号、１９７０年４月２８日ブイ・エイチ
・グレイ（V.H.Gray）に対して発行された同第３，５０
８，４０２号、１９７２年９月１２日ピー・ジェイ・レ
ンノルズ（P.J. Rennolds ）に対して発行された同第
３，６９０，３０２号、１９８３年５月３日エイ・イー
・エルンスト（A.E. Ernst）に対して発行された同第
４，３８１，７６２号、１９８８年１０月２５日イー・
ダブリュー・パーキンス（E.W. Perkins）に対して発行
された同第４，７７９，５７５号がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、回転ロータと固定ハウジングとの間に位置した空所
において流体を加熱する装置であって、構造が簡素化さ
れ、要する製作および保守費用の少ない装置を提供する
ことである。
は、回転ロータと固定ハウジングとの間に位置した空所
において流体を加熱する装置であって、構造が簡素化さ
れ、要する製作および保守費用の少ない装置を提供する
ことである。
【０００７】本発明の別の目的は、例えば水のような流
体の圧力および（または）温度を上昇させる（希望に応
じて流体を液相から気相へ変換することを含む）ための
機械的に見栄えがよく、熱力学的に極めて効率的な手段
を提供することである。
体の圧力および（または）温度を上昇させる（希望に応
じて流体を液相から気相へ変換することを含む）ための
機械的に見栄えがよく、熱力学的に極めて効率的な手段
を提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、水を加熱するために
機械的に駆動されるロータを含むことを特徴とする装置
を用いて住宅や商業地に熱や温水を提供する装置を提供
することである。
機械的に駆動されるロータを含むことを特徴とする装置
を用いて住宅や商業地に熱や温水を提供する装置を提供
することである。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、流体、特に水
を加熱して施設に熱を提供する装置であって、機械的な
回転加熱装置がその構成要素を製作しやすく、かつ交換
しやすいように構成されている装置を提供することであ
る。
を加熱して施設に熱を提供する装置であって、機械的な
回転加熱装置がその構成要素を製作しやすく、かつ交換
しやすいように構成されている装置を提供することであ
る。
【００１０】本発明のその他の目的、特徴および利点
は、本明細書における詳細説明を参照すると共に添付図
面を検討すると明らかとなる。
は、本明細書における詳細説明を参照すると共に添付図
面を検討すると明らかとなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】流体を加熱するための本
発明による装置は、その円筒形の表面が多数の凹凸ある
いは孔を有することを特徴とする円筒形のロータを含
む。ロータは、その内面がロータの円筒形の面および端
面と近似しているハウジングの内部で回転する。ロータ
のシャフト用軸受およびシールを装着するのに供する軸
受組立体がハウジングの各端板の外側に当接する。シャ
フトの近傍にあるロータとハウジングとの間の空所へ流
体が入りうるようにするために一方の端板に、あるいは
その近傍に入口ポートが形成されている。ハウジング
は、昇圧および（または）昇温された流体が当該装置か
らそこを通って出ていく１個以上の出口ポートを有する
ことを特徴とする。シャフトは電動モータ、あるいはそ
の他の駆動手段によって駆動すればよく、かつプーリに
より直接噛み合って駆動されるか、あるいはその他の方
法で駆動すればよい。必要に応じ、特別の構造により軸
受組立体を取り換えしやすくすることができる。
発明による装置は、その円筒形の表面が多数の凹凸ある
いは孔を有することを特徴とする円筒形のロータを含
む。ロータは、その内面がロータの円筒形の面および端
面と近似しているハウジングの内部で回転する。ロータ
のシャフト用軸受およびシールを装着するのに供する軸
受組立体がハウジングの各端板の外側に当接する。シャ
フトの近傍にあるロータとハウジングとの間の空所へ流
体が入りうるようにするために一方の端板に、あるいは
その近傍に入口ポートが形成されている。ハウジング
は、昇圧および（または）昇温された流体が当該装置か
らそこを通って出ていく１個以上の出口ポートを有する
ことを特徴とする。シャフトは電動モータ、あるいはそ
の他の駆動手段によって駆動すればよく、かつプーリに
より直接噛み合って駆動されるか、あるいはその他の方
法で駆動すればよい。必要に応じ、特別の構造により軸
受組立体を取り換えしやすくすることができる。
【００１２】本発明の一曲面によれば、ＨＶＡＣシステ
ムにおける熱交換器に、そして家庭における動力源の無
い温水ヒータに温水を供給することにより温水ヒータお
よびＨＶＡＣシステムの炉側にエネルギを入力する必要
性を排除するためにロータ装置を利用することができ
る。
ムにおける熱交換器に、そして家庭における動力源の無
い温水ヒータに温水を供給することにより温水ヒータお
よびＨＶＡＣシステムの炉側にエネルギを入力する必要
性を排除するためにロータ装置を利用することができ
る。
【００１３】
【実施例】図１に示すように、本装置１０はシャフト１
４に装着されたロータ１２を含み、該ロータ１２とシャ
フト１４とはハウジング１６内で回転する。図１および
図２に示す実施例におけるシャフト１４の基本的な直径
は典型的には、４４．４５ミリ（１ 3／4 インチ）であ
り、鍛鋼、鋳鉄、ダクタイル鋳鉄あるいは希望に応じそ
の他の適当なシャフト材から形成すればよい。シャフト
１４は電動モータ１７あるいはその他の駆動手段により
駆動すればよく、かつ（図示のように）直接、あるいは
プーリによって駆動される減速機により、あるいは希望
に応じその他の方法で駆動することができる。
４に装着されたロータ１２を含み、該ロータ１２とシャ
フト１４とはハウジング１６内で回転する。図１および
図２に示す実施例におけるシャフト１４の基本的な直径
は典型的には、４４．４５ミリ（１ 3／4 インチ）であ
り、鍛鋼、鋳鉄、ダクタイル鋳鉄あるいは希望に応じそ
の他の適当なシャフト材から形成すればよい。シャフト
１４は電動モータ１７あるいはその他の駆動手段により
駆動すればよく、かつ（図示のように）直接、あるいは
プーリによって駆動される減速機により、あるいは希望
に応じその他の方法で駆動することができる。
【００１４】ロータ１２はシャフト１４に固定されてお
り、典型的にはアルミニウム、鋼、鉄あるいは適当にそ
の他の金属あるいは合金で形成することができる。ロー
タ１２は基本的には、シャフト１４を受け入れるシャフ
ト用孔１８を有する材料の中実の円筒体であり、その円
筒形の面に多数の凹凸が形成されている。図１および図
２に示す実施例においては、ロータ１２は典型的には直
径が１５２．４ミリ（６インチ）で、長さが２２８．６
ミリ（９インチ）であり、図３に示す実施例においては
ロータ１２は典型的には直径が２５４ミリ（１０イン
チ）で長さが１０１．６ミリ（４インチ）である。シャ
フト１４に対してロータ１２を固定するためにロックピ
ン、止めねじあるいはその他の締結具を用いることがで
きる。図１に示す実施例においては、ロータ１２はその
円筒形面２６に穿孔、あるいはその他の方法で形成され
た複数の規則的に離隔され、整合された凹所２４を有し
ている。孔２４は図２に示すように底を皿もみしてい
る。凹所２４は、ロータ１２の回転方向に向かう方向あ
るいは離れる方向のいずれかの方向に半径方向から偏位
させてもよい。本発明の一実施例においては、凹所２４
はロータ１２の回転方向に半径方向から約１５度偏位し
ている。各凹所２４は、ロータ１２の面２６と出合う個
所においてリップ２５を有しており、リップは凹所２４
の面とロータ１２の円筒形の面２６との間で連続した面
を形成すべく朝顔形に広げるか、あるいはその他の形状
とすればよい。そのように広げた面はロータ１２がハウ
ジング１６に対して回転するにつれて真空を発生させう
る領域を提供する上で有用である。前記凹所２４の深
さ、直径および方向は本装置１０の種々の流体を加熱す
る効率および効果を最適化し、かつロータ１２の回転速
度に関連する特定の流体の温度、圧力および流量に関す
る本装置の作動、効率および効果を最適化するように寸
法的に調整することができる。本装置の好適実施例にお
いては、凹所２４は相互に約１８度離して半径方向に形
成され、深さはその直径より大きい。
り、典型的にはアルミニウム、鋼、鉄あるいは適当にそ
の他の金属あるいは合金で形成することができる。ロー
タ１２は基本的には、シャフト１４を受け入れるシャフ
ト用孔１８を有する材料の中実の円筒体であり、その円
筒形の面に多数の凹凸が形成されている。図１および図
２に示す実施例においては、ロータ１２は典型的には直
径が１５２．４ミリ（６インチ）で、長さが２２８．６
ミリ（９インチ）であり、図３に示す実施例においては
ロータ１２は典型的には直径が２５４ミリ（１０イン
チ）で長さが１０１．６ミリ（４インチ）である。シャ
フト１４に対してロータ１２を固定するためにロックピ
ン、止めねじあるいはその他の締結具を用いることがで
きる。図１に示す実施例においては、ロータ１２はその
円筒形面２６に穿孔、あるいはその他の方法で形成され
た複数の規則的に離隔され、整合された凹所２４を有し
ている。孔２４は図２に示すように底を皿もみしてい
る。凹所２４は、ロータ１２の回転方向に向かう方向あ
るいは離れる方向のいずれかの方向に半径方向から偏位
させてもよい。本発明の一実施例においては、凹所２４
はロータ１２の回転方向に半径方向から約１５度偏位し
ている。各凹所２４は、ロータ１２の面２６と出合う個
所においてリップ２５を有しており、リップは凹所２４
の面とロータ１２の円筒形の面２６との間で連続した面
を形成すべく朝顔形に広げるか、あるいはその他の形状
とすればよい。そのように広げた面はロータ１２がハウ
ジング１６に対して回転するにつれて真空を発生させう
る領域を提供する上で有用である。前記凹所２４の深
さ、直径および方向は本装置１０の種々の流体を加熱す
る効率および効果を最適化し、かつロータ１２の回転速
度に関連する特定の流体の温度、圧力および流量に関す
る本装置の作動、効率および効果を最適化するように寸
法的に調整することができる。本装置の好適実施例にお
いては、凹所２４は相互に約１８度離して半径方向に形
成され、深さはその直径より大きい。
【００１５】図１および図２に示す実施例においては、
ハウジング１６は、断面が全体的にＣ字形であり、その
内面３２Ａ、３２Ｂがロータ１２の円筒形の面２６と端
部３４とに近似の２個のハウジング鐘型状体３０Ａ、３
０Ｂから形成されている。図１および図２に示す装置
は、ロータ１２とハウジング１６との間で半径方向およ
び軸線方向の双方において２．５４ミリ（０．１イン
チ）の空隙２８を有している。対象流体のパラメータ、
希望する流量およびロータ１２の回転速度に応じて前記
空隙は小さくしたり、あるいは大きくしてよいことは明
らかである。ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂは希望
に応じてアルミニウム、ステンレス鋼、その他から形成
してよく、かつそこを通してボルトあるいはその他の締
結具３８がハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂを密封関
係で接続する複数の軸線方向に配置した孔３６を有する
ことが好ましい。各ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂ
はまた、シャフト１４をその周りのシールと共に受け入
れ、さらに、シャフト、シールおよびハウジング鐘型状
体３０Ａ、３０Ｂと孔４０Ａ、４０Ｂとの間で流体が流
れうるようにするのに十分な直径の軸線方向の孔４０を
端壁３９に有している。
ハウジング１６は、断面が全体的にＣ字形であり、その
内面３２Ａ、３２Ｂがロータ１２の円筒形の面２６と端
部３４とに近似の２個のハウジング鐘型状体３０Ａ、３
０Ｂから形成されている。図１および図２に示す装置
は、ロータ１２とハウジング１６との間で半径方向およ
び軸線方向の双方において２．５４ミリ（０．１イン
チ）の空隙２８を有している。対象流体のパラメータ、
希望する流量およびロータ１２の回転速度に応じて前記
空隙は小さくしたり、あるいは大きくしてよいことは明
らかである。ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂは希望
に応じてアルミニウム、ステンレス鋼、その他から形成
してよく、かつそこを通してボルトあるいはその他の締
結具３８がハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂを密封関
係で接続する複数の軸線方向に配置した孔３６を有する
ことが好ましい。各ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂ
はまた、シャフト１４をその周りのシールと共に受け入
れ、さらに、シャフト、シールおよびハウジング鐘型状
体３０Ａ、３０Ｂと孔４０Ａ、４０Ｂとの間で流体が流
れうるようにするのに十分な直径の軸線方向の孔４０を
端壁３９に有している。
【００１６】ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの内面
３２Ａ、３２Ｂは凹凸の無い図示のように滑らかなもの
でもよく、あるいは特定の流体、流量およびロータ１２
の回転速度に対する本装置１０の効率と効果性とを向上
させるために希望に応じて鋸歯状としたり、孔を設けた
り、あるいはその他の凹凸を有するようにしうる。好適
実施例においてはそのような凹凸は無い。
３２Ａ、３２Ｂは凹凸の無い図示のように滑らかなもの
でもよく、あるいは特定の流体、流量およびロータ１２
の回転速度に対する本装置１０の効率と効果性とを向上
させるために希望に応じて鋸歯状としたり、孔を設けた
り、あるいはその他の凹凸を有するようにしうる。好適
実施例においてはそのような凹凸は無い。
【００１７】各ハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの端
壁３９の外面４４Ａ、４４Ｂには軸受プレート４６Ａ、
４６Ｂが接続されている。軸受プレート４６Ａ、４６Ｂ
の主要な機能は、シャフト１４を担持する１個以上の軸
受４８Ａ、４８Ｂ（コ口軸受、球軸受あるいは希望に応
じて他の種類の軸受）を担持することと、シャフト１４
に装着されたメカニカルシール５２Ａ、５２Ｂと摺動関
係で接触するＯリング５０Ａ、５０Ｂを担持することで
ある。Ｏリング５０Ａ、５０Ｂとの組合わせで作動する
シール５２Ａ、５２Ｂはシャフト１４の近傍で流体が本
装置１０から漏洩するのを防止するか、あるいは最小に
する。メカニカルシール５２Ａ、５２Ｂはばね弾圧され
たシールであって、ばね５３Ａ、５３Ｂがグランド５４
Ａ、５４Ｂを、炭化タングステンから形成することが好
ましいＯリング５０Ａ、５０Ｂに対して弾圧している。
希望に応じて、その他のシールやＯリングを用いてよい
ことは明らかである。シャフト１４を担持するために、
各軸受プレート４６Ａ、４６Ｂに対して１個以上の軸受
４８Ａ、４８Ｂを用いてよい。
壁３９の外面４４Ａ、４４Ｂには軸受プレート４６Ａ、
４６Ｂが接続されている。軸受プレート４６Ａ、４６Ｂ
の主要な機能は、シャフト１４を担持する１個以上の軸
受４８Ａ、４８Ｂ（コ口軸受、球軸受あるいは希望に応
じて他の種類の軸受）を担持することと、シャフト１４
に装着されたメカニカルシール５２Ａ、５２Ｂと摺動関
係で接触するＯリング５０Ａ、５０Ｂを担持することで
ある。Ｏリング５０Ａ、５０Ｂとの組合わせで作動する
シール５２Ａ、５２Ｂはシャフト１４の近傍で流体が本
装置１０から漏洩するのを防止するか、あるいは最小に
する。メカニカルシール５２Ａ、５２Ｂはばね弾圧され
たシールであって、ばね５３Ａ、５３Ｂがグランド５４
Ａ、５４Ｂを、炭化タングステンから形成することが好
ましいＯリング５０Ａ、５０Ｂに対して弾圧している。
希望に応じて、その他のシールやＯリングを用いてよい
ことは明らかである。シャフト１４を担持するために、
各軸受プレート４６Ａ、４６Ｂに対して１個以上の軸受
４８Ａ、４８Ｂを用いてよい。
【００１８】軸受プレート４６Ａ、４６Ｂはボルト５８
あるいは希望に応じてその他の締結具を用いてハウジン
グ鐘型状体３０Ａ、３０Ｂに固定すればよい。シャフト
１４が貫通するディスク状のリテイナプレート６０を端
プレート４６Ａ、４６Ｂに当接させて軸受４８Ａ、４８
Ｂを適所に保持してもよい。
あるいは希望に応じてその他の締結具を用いてハウジン
グ鐘型状体３０Ａ、３０Ｂに固定すればよい。シャフト
１４が貫通するディスク状のリテイナプレート６０を端
プレート４６Ａ、４６Ｂに当接させて軸受４８Ａ、４８
Ｂを適所に保持してもよい。
【００１９】図１および図２に示す実施例においては、
流体入口ポート６３が各軸受プレート４６Ａ、４６Ｂ
（図１）において、あるいはハウジング１６の端壁３９
（図２）において穿孔、あるいはその他の方法で形成さ
れ、流体がまず軸受プレート４６Ａまたは４６Ｂ（図
１）内に形成された室または空所６４へ入るか、あるい
はロータ１２とハウジング１６の間に位置した空隙２８
（図２）内へ直接入ることにより加熱されうるようにす
る。軸受プレート４６を還流する流体は、次にロータ１
２がハウジング１６内で回転するにつれてハウジングの
鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの軸線方向の孔４０Ａ、４０Ｂ
を通って室６４から流出する。流体はロータ１２とハウ
ジング１６との間の空隙内へ吸引され、そこでハウジン
グ鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの内面３２Ａ、３２Ｂに対し
てロータ１２が回転することにより流体に熱を加える。
流体入口ポート６３が各軸受プレート４６Ａ、４６Ｂ
（図１）において、あるいはハウジング１６の端壁３９
（図２）において穿孔、あるいはその他の方法で形成さ
れ、流体がまず軸受プレート４６Ａまたは４６Ｂ（図
１）内に形成された室または空所６４へ入るか、あるい
はロータ１２とハウジング１６の間に位置した空隙２８
（図２）内へ直接入ることにより加熱されうるようにす
る。軸受プレート４６を還流する流体は、次にロータ１
２がハウジング１６内で回転するにつれてハウジングの
鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの軸線方向の孔４０Ａ、４０Ｂ
を通って室６４から流出する。流体はロータ１２とハウ
ジング１６との間の空隙内へ吸引され、そこでハウジン
グ鐘型状体３０Ａ、３０Ｂの内面３２Ａ、３２Ｂに対し
てロータ１２が回転することにより流体に熱を加える。
【００２０】流体を高圧および（または）高温で排出す
るために１個以上のハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂ
内に１個以上の排出ポート、すなわち排出孔６６が形成
されている。排出ポート６６は（図１に示すように）半
径方向に向けるか、あるいは希望に応じて他の方向とし
てよく、直径は種々の流体を受け入れ、かつ種々の入力
パラメータ、流量およびロータ１２の回転速度において
特定の流体を受け入れるように最適化すればよい。同様
に入口ポート６３は軸線方向あるいはその他の方向で軸
受プレート４６Ａ、４６Ｂ、またはハウジング１６を貫
通するようにすればよく、かつ種々の流体を受け入れ、
かつ種々の入力パラメータ、流量およびロータ１２の回
転速度において特定の流体を受け入れるような寸法にす
ればよい。
るために１個以上のハウジング鐘型状体３０Ａ、３０Ｂ
内に１個以上の排出ポート、すなわち排出孔６６が形成
されている。排出ポート６６は（図１に示すように）半
径方向に向けるか、あるいは希望に応じて他の方向とし
てよく、直径は種々の流体を受け入れ、かつ種々の入力
パラメータ、流量およびロータ１２の回転速度において
特定の流体を受け入れるように最適化すればよい。同様
に入口ポート６３は軸線方向あるいはその他の方向で軸
受プレート４６Ａ、４６Ｂ、またはハウジング１６を貫
通するようにすればよく、かつ種々の流体を受け入れ、
かつ種々の入力パラメータ、流量およびロータ１２の回
転速度において特定の流体を受け入れるような寸法にす
ればよい。
【００２１】小型ロータ１２を使用している図１および
図２に示す装置は、大型ロータ１２を備えた装置１２よ
りも高い回転速度（５０００rpm 程度）で作動する。回
転速度がそのように速いと駆動プーリあるいは減速機の
使用を必要とし、機械的複雑さが増し、安定性が低下す
る。利用可能なモータは典型的に約３４５０rpm の範囲
で効率的に作動するが、この回転数は直径が１８５．４
２ミリ（７．３インチ）から２５４ミリ（１０インチ）
の範囲のロータに対しては好ましい回転速度であること
が判明している。図１から図３までに示す装置は５〜
７．５馬力の電動モータを用いて都合よく回転駆動しう
る。
図２に示す装置は、大型ロータ１２を備えた装置１２よ
りも高い回転速度（５０００rpm 程度）で作動する。回
転速度がそのように速いと駆動プーリあるいは減速機の
使用を必要とし、機械的複雑さが増し、安定性が低下す
る。利用可能なモータは典型的に約３４５０rpm の範囲
で効率的に作動するが、この回転数は直径が１８５．４
２ミリ（７．３インチ）から２５４ミリ（１０インチ）
の範囲のロータに対しては好ましい回転速度であること
が判明している。図１から図３までに示す装置は５〜
７．５馬力の電動モータを用いて都合よく回転駆動しう
る。
【００２２】図１および図２に示す装置は約３４キロ
（７５ポンド）の水道水圧を用いて５０００rpm で１
２．７ミリ（１／２インチ）のパイプに対して作動させ
た。好ましい流量の前記圧力での出口温度は約１４８．
９℃（３００°Ｆ）である。図１および図２に示す装置
は入口ポート６３において弁を、そして排出ポート６６
において弁を用い、かつ本装置１０への水の流量を調節
することにより調整された。入口ポート６３における弁
は希望に応じてセットし、排出水の温度は排出ポート６
６における弁のオリフィスを抑制することにより増加さ
せるか、あるいはその逆を行うことが好ましい。排出圧
は入口圧以下に保つことが好ましく、さもなければ、流
れが悪くなり、ロータ１２は、空所２８の水の流量が層
流に明らかに近づくにつれて単に速度を増して旋回する
のみである。
（７５ポンド）の水道水圧を用いて５０００rpm で１
２．７ミリ（１／２インチ）のパイプに対して作動させ
た。好ましい流量の前記圧力での出口温度は約１４８．
９℃（３００°Ｆ）である。図１および図２に示す装置
は入口ポート６３において弁を、そして排出ポート６６
において弁を用い、かつ本装置１０への水の流量を調節
することにより調整された。入口ポート６３における弁
は希望に応じてセットし、排出水の温度は排出ポート６
６における弁のオリフィスを抑制することにより増加さ
せるか、あるいはその逆を行うことが好ましい。排出圧
は入口圧以下に保つことが好ましく、さもなければ、流
れが悪くなり、ロータ１２は、空所２８の水の流量が層
流に明らかに近づくにつれて単に速度を増して旋回する
のみである。
【００２３】図３は本発明による装置１０′の別の実施
例を示す。本図においては、図１および図２におけるも
のと同じ要素は同じ識別番号を有し、僅かに変更されて
いるが同じ機能を果す要素はプライム符号を有してい
る。本装置は、直径が大きく、長さが短く、ハウジング
１６′に包含されているロータ１２′を有することを特
徴としており、該ハウジングは１個のみのハウジング鐘
型状体３０′を有している。ハウジング鐘型状体３０′
の内面３２′はロータ１２′の長さにわたって延びてい
る。ディスク状であり、直径がハウジング鐘型状体３
０′の直径と同様の直径であることが好ましいハウジン
グプレート６８が密封関係でハウジング鐘型状体３０′
に接続され、ハウジング１６′の残りの壁を形成する。
ハウジングプレート６８はハウジング鐘型状体３０′と
同様、シャフト１４、シール５２Ａ、５２Ｂおよび軸受
プレート４６Ａ、４６Ｂに形成された空所６４の間の流
体の流れを受け入れるのに十分な直径の軸線方向の孔４
０を有している。本実施例は流体の流量が少なくても可
能で、例えば住居の暖房のような用途に好ましい。本装
置の入口ポート６３は（ハウジングプレート６８を貫通
している）排出ポート６６と同様ハウジング１６′を貫
通することが好ましいが、軸受プレート４６を貫通させ
てもよい。
例を示す。本図においては、図１および図２におけるも
のと同じ要素は同じ識別番号を有し、僅かに変更されて
いるが同じ機能を果す要素はプライム符号を有してい
る。本装置は、直径が大きく、長さが短く、ハウジング
１６′に包含されているロータ１２′を有することを特
徴としており、該ハウジングは１個のみのハウジング鐘
型状体３０′を有している。ハウジング鐘型状体３０′
の内面３２′はロータ１２′の長さにわたって延びてい
る。ディスク状であり、直径がハウジング鐘型状体３
０′の直径と同様の直径であることが好ましいハウジン
グプレート６８が密封関係でハウジング鐘型状体３０′
に接続され、ハウジング１６′の残りの壁を形成する。
ハウジングプレート６８はハウジング鐘型状体３０′と
同様、シャフト１４、シール５２Ａ、５２Ｂおよび軸受
プレート４６Ａ、４６Ｂに形成された空所６４の間の流
体の流れを受け入れるのに十分な直径の軸線方向の孔４
０を有している。本実施例は流体の流量が少なくても可
能で、例えば住居の暖房のような用途に好ましい。本装
置の入口ポート６３は（ハウジングプレート６８を貫通
している）排出ポート６６と同様ハウジング１６′を貫
通することが好ましいが、軸受プレート４６を貫通させ
てもよい。
【００２４】図３に示す装置１０′は１９．０５ミリ
（３／４インチ）の銅管あるいは亜鉛メッキ管に対し
て、かつ約３４５０rpm の回転に対して作動させること
が好ましいが、その他の希望するどの速度においても作
動しうる。約２９．５キロ（６５ポンド）の入口圧と、
約２２．７キロ（５０ポンド）の排出圧においては、出
口温度は約１４８．９℃（３００°Ｆ）程度である。
（３／４インチ）の銅管あるいは亜鉛メッキ管に対し
て、かつ約３４５０rpm の回転に対して作動させること
が好ましいが、その他の希望するどの速度においても作
動しうる。約２９．５キロ（６５ポンド）の入口圧と、
約２２．７キロ（５０ポンド）の排出圧においては、出
口温度は約１４８．９℃（３００°Ｆ）程度である。
【００２５】図４は本発明による住宅用暖房装置系統７
０を示す。本装置１０（または１０′）の入口側は（非
滑動状態の）温水ヒータ７２の温水配管７１に接続され
ている。本装置１０の排出側は排出配管７３に接続され
ており、排出配管７３の方は炉、すなわちＨＶＡＣ熱交
換器７４と温水ヒータ７２の冷水供給配管７７への戻り
配管７６に接続されている。前述のような装置系統の一
実施例による装置１０は直径が２０３．２ミリ（８イン
チ）のロータ１２を有している。熱交換器の入口電磁弁
８０が本装置１０から熱交換器７４への水の流量を制御
し、一方熱交換器の排出電磁弁８２が熱交換器７４から
戻り配管７６までの水の流量を制御する。熱交換器の分
岐電磁弁８４の形態の第３の電磁弁は開放すると、水が
熱交換器７４を分岐して本装置１０から戻り配管７６へ
直接流れうるようにする。熱交換器の弁８０，８２は１
０アンペア、あるいはその他の適当なリレー７８の常閉
側に接続してよく、分岐弁８４はリレー７８の常開側に
接続されている。リレー７８の方は家庭の加熱サーモス
タットの空調側に接続され、そのため家の所有者が空調
を使用可能とし、熱を切ると分岐弁８４が開放され、熱
交換器の弁８０、８２は閉じられる。接触器８６が温水
ヒータのサーモスタットと家庭の加熱サーモスタットと
に接続されており、そのためいずれかのサーモスタット
が起動すると接触器８６がモータ駆動装置１０を作動さ
せうるようにする。（ガス水ヒータにおいては、通常の
熱電対に代って温度スイッチを配管に含めることができ
る。）
０を示す。本装置１０（または１０′）の入口側は（非
滑動状態の）温水ヒータ７２の温水配管７１に接続され
ている。本装置１０の排出側は排出配管７３に接続され
ており、排出配管７３の方は炉、すなわちＨＶＡＣ熱交
換器７４と温水ヒータ７２の冷水供給配管７７への戻り
配管７６に接続されている。前述のような装置系統の一
実施例による装置１０は直径が２０３．２ミリ（８イン
チ）のロータ１２を有している。熱交換器の入口電磁弁
８０が本装置１０から熱交換器７４への水の流量を制御
し、一方熱交換器の排出電磁弁８２が熱交換器７４から
戻り配管７６までの水の流量を制御する。熱交換器の分
岐電磁弁８４の形態の第３の電磁弁は開放すると、水が
熱交換器７４を分岐して本装置１０から戻り配管７６へ
直接流れうるようにする。熱交換器の弁８０，８２は１
０アンペア、あるいはその他の適当なリレー７８の常閉
側に接続してよく、分岐弁８４はリレー７８の常開側に
接続されている。リレー７８の方は家庭の加熱サーモス
タットの空調側に接続され、そのため家の所有者が空調
を使用可能とし、熱を切ると分岐弁８４が開放され、熱
交換器の弁８０、８２は閉じられる。接触器８６が温水
ヒータのサーモスタットと家庭の加熱サーモスタットと
に接続されており、そのためいずれかのサーモスタット
が起動すると接触器８６がモータ駆動装置１０を作動さ
せうるようにする。（ガス水ヒータにおいては、通常の
熱電対に代って温度スイッチを配管に含めることができ
る。）
【００２６】温水ヒータ７２は遮断され、本装置１０に
よって加熱された水を入れるべく図４に示す装置系統に
おいてはリザーバとして用いられる。本装置１０は水を
約８２．２〜８７．８℃（１８０〜１９０°Ｆ）まで加
熱すべく作動し、そのため戻り配管７６を介して直接温
水ヒータ７２へ戻る水は概ね前記温度に保たれ、一方熱
交換器７４を介して戻る水は約４０度の温度損失を蒙る
のでリザーバへは約６５．５℃（１５０°Ｆ）で戻る。
保守や修理のため希望すれば遮断弁８８が本装置１０と
熱交換器７４とを遮断させることができる。
よって加熱された水を入れるべく図４に示す装置系統に
おいてはリザーバとして用いられる。本装置１０は水を
約８２．２〜８７．８℃（１８０〜１９０°Ｆ）まで加
熱すべく作動し、そのため戻り配管７６を介して直接温
水ヒータ７２へ戻る水は概ね前記温度に保たれ、一方熱
交換器７４を介して戻る水は約４０度の温度損失を蒙る
のでリザーバへは約６５．５℃（１５０°Ｆ）で戻る。
保守や修理のため希望すれば遮断弁８８が本装置１０と
熱交換器７４とを遮断させることができる。
【００２７】図１から図３までに示す形式の装置に絡む
問題の１つは長期間作動した後のシールや軸受に対する
熱による損傷に係わる問題である。前記の問題を少なく
するために図５および図６に示すような或る修正を行っ
た。例えば、図５においては、流体加熱装置９２の端壁
（端板）９０は厚さが大きくされている。次に、９７に
おいて端壁９０にねじ係合可能に受け入れたボルト９６
を用いて取り付けられた軸受組立体９４を用いることに
より、本組立体９４内にある軸受は本装置９２の内側１
００からより離されている。軸受９８、あるいは軸受９
８の（図示していない）いずれかのシールが何らかの損
傷を受けると、軸受組立体９４全体を外し、新しい組立
体と代えることができる。これは図２に示すより複雑な
構造とは対照的である。本装置９２は反対側の端壁、す
なわちプレート（図示せず）も概ね同じ構造であること
が理解される。この端壁９０は図２および図３に示すも
のと同じばね弾圧されたシール装置１０２を利用してい
る。本実施例においては、本装置９２のハウジングは、
端壁９０の開口１０８を通るボルト１０６により２個の
端壁９０に対して保持されている円筒形の壁１０４によ
って完成される。この円筒形の壁１０４は端壁９０の凹
所１１０に受け入れられており、シールはＯリング１１
２あるいは均等な形式のシールによって提供されてい
る。本実施例においては、本装置９２への入口は端壁９
０のねじを切ったポート１１４を介するものである（出
口は反対側の端壁にある）。この入口並びに出口は図２
および図３に関して述べたごとく他の位置に設けてもよ
いことは勿論である。本実施例においては、ロータはシ
ャフト１１８に装着したものとして１１６に示してい
る。このロータ１１６は図２および図３に関して前述し
た形式のものでよく、乱流を発生させるために規則的に
離隔した凹所をその表面において含んでいる。
問題の１つは長期間作動した後のシールや軸受に対する
熱による損傷に係わる問題である。前記の問題を少なく
するために図５および図６に示すような或る修正を行っ
た。例えば、図５においては、流体加熱装置９２の端壁
（端板）９０は厚さが大きくされている。次に、９７に
おいて端壁９０にねじ係合可能に受け入れたボルト９６
を用いて取り付けられた軸受組立体９４を用いることに
より、本組立体９４内にある軸受は本装置９２の内側１
００からより離されている。軸受９８、あるいは軸受９
８の（図示していない）いずれかのシールが何らかの損
傷を受けると、軸受組立体９４全体を外し、新しい組立
体と代えることができる。これは図２に示すより複雑な
構造とは対照的である。本装置９２は反対側の端壁、す
なわちプレート（図示せず）も概ね同じ構造であること
が理解される。この端壁９０は図２および図３に示すも
のと同じばね弾圧されたシール装置１０２を利用してい
る。本実施例においては、本装置９２のハウジングは、
端壁９０の開口１０８を通るボルト１０６により２個の
端壁９０に対して保持されている円筒形の壁１０４によ
って完成される。この円筒形の壁１０４は端壁９０の凹
所１１０に受け入れられており、シールはＯリング１１
２あるいは均等な形式のシールによって提供されてい
る。本実施例においては、本装置９２への入口は端壁９
０のねじを切ったポート１１４を介するものである（出
口は反対側の端壁にある）。この入口並びに出口は図２
および図３に関して述べたごとく他の位置に設けてもよ
いことは勿論である。本実施例においては、ロータはシ
ャフト１１８に装着したものとして１１６に示してい
る。このロータ１１６は図２および図３に関して前述し
た形式のものでよく、乱流を発生させるために規則的に
離隔した凹所をその表面において含んでいる。
【００２８】図５および図６に示す実施例は図４に示す
装置系統、あるいは装置系統における流体を加熱するた
めのその他の装置系統において利用することができる。
装置系統、あるいは装置系統における流体を加熱するた
めのその他の装置系統において利用することができる。
【００２９】前述の説明は本発明の好適実施例を例示
し、かつ説明するためのものである。特許請求の範囲や
その均等物に記載の本発明の範囲あるいは精神から逸脱
することなく開示した実施例に修正を加えることが可能
である。
し、かつ説明するためのものである。特許請求の範囲や
その均等物に記載の本発明の範囲あるいは精神から逸脱
することなく開示した実施例に修正を加えることが可能
である。
【図１】本発明による装置の第１の実施例の部分的に破
断した斜視図。
断した斜視図。
【図２】本発明による装置の第２の実施例の断面図。
【図３】本発明による装置の第３の実施例の断面図。
【図４】本発明による住宅暖房装置の概略図。
【図５】図１および図２に示す形式の装置のための軸受
／シール装置の別の実施例の部分断面図。
／シール装置の別の実施例の部分断面図。
【図６】図３に示す形式の装置のための軸受／シール装
置の別の実施例の部分断面図。
置の別の実施例の部分断面図。
１０ 変換装置 １２ ロータ １４ シャフト １６ ハウジング １７ モータ ２０ 凹凸 ２４ 凹所 ２８ 空隙 ３０Ａ、Ｂ ハウジング鐘型状体 ３９ 端壁 ４６Ａ、Ｂ 軸受プレート ４８Ａ、Ｂ 軸受 ５０Ａ、Ｂ Ｏリング ５２Ａ、Ｂ メカニカルシール ６３ 流体入口ポート ６４ 空所 ６６ 排出口 ７０ 暖房装置 ７１ 温水配管 ７２ 温水ヒータ ７３ 排出配管 ７４ 熱交換器 ７６ 戻り配管 ７８ リレー ８０、８２ 弁 ８４ 分岐弁 ８６ 接触器 ９０ 端壁 ９２ 流体加熱装置 ９４ 軸受組立体 ９８ 軸受 １０２ シール １１０ 凹所 １１２ Ｏリング １１４ 入口ポート １１６ ロータ １１８ シャフト
Claims (16)
- 【請求項１】 加熱された流体を受け入れる貯蔵容器で
あって、入口と出口とを有する容器と、 流体を加熱するための機械的な変換装置であって、 a) 円筒形の側壁と一対の端プレートとによって形成さ
れる空所を画成するハウジングであって、前記端プレー
トの各々は中央配置の開口を備え、前記端プレートが内
面と外面とを画成しているハウジングと、 b) 前記端プレートの前記開口に装着されたシール部材
と、 c) 前記端プレートの前記外面に解放可能に取り付けら
れ、前記開口と整合している軸受組立体と、 d) 前記空所の軸線を通り、前記軸受組立体とシール部
材とに支承されており、回転するように駆動手段に接続
されているシャフトと、 e) 前記シャフトと共に回転するよう前記空所内で前記
シャフトに装着されているロータであって、前記側壁と
前記端プレートの内側で緊密に受け入れられる寸法にさ
れ、前記側壁に面する面には、その面に対して選定した
角度で均等に離隔され内方に向いた凹所が設けられ、該
凹所が前記ロータと前記空所の内面との間の空隙内で流
体の乱流を発生させるロータと、 f) 加熱すべき流体を前記ロータと前記空所の前記内面
との間の前記空隙へ導入する入口ポートと、 g) 前記ロータと前記空所の前記内面との間の前記空隙
から加熱された流体を取り出すための出口ポートとを有
する機械的変換装置と、 加熱すべき流体を前記変換装置へ導入するための、前記
変換装置の前記入口ポートに接続された第１の流体接続
部と、 前記変換装置の前記出口ポートと前記貯蔵容器の前記入
口との間で接続された第２の流体接続部とを含むことを
特徴とする流体加熱装置。 - 【請求項２】 前記貯蔵容器内の流体の熱を別の流体に
伝える熱交換器であって、入口が前記貯蔵容器の出口
に、出口が前記貯蔵容器の入口に接続されている熱交換
器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項３】 前記熱交換器の出口と前記変換装置の前
記入口ポートとの間の第１の流体移送配管をさらに含む
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記変換装置の前記出口ポートと前記熱
交換器の前記入口との間の第２の流体移送配管と、 前記貯蔵容器の前記出口を前記熱交換器の前記入口に、
前記変換装置の前記出口を前記熱交換器の前記入口に選
択的に接続する弁装置とをさらに含むことを特徴とする
請求項２に記載の装置。 - 【請求項５】 前記変換装置への流量を調節するため
の、前記変換装置の前記入口ポートへの前記流体接続部
における調整弁と、 前記変換装置による前記流体の加熱を制御するために前
記変換装置からの流量を調節するための、前記変換装置
の前記出口ポートへの前記流体接続部における第２の調
整弁であって、入口圧より小さい値の排出圧を提供する
調整弁とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項６】 加熱された水を施設に供給し、前記施設
内の空気を前記の加熱された水で加熱するための水を加
熱する装置において、 加熱された水を受け入れる貯蔵容器であって、入口と出
口とを有する容器と、 水を加熱するための機械的な変換装置であって、 a) 円筒形の側壁と一対の端プレートとによって形成さ
れる空所を画成するハウジングであって、前記端プレー
トの各々は中央配置の開口を備え、前記端プレートが内
面と外面とを画成しているハウジングと、 b) 前記端プレートの前記開口に装着されたシール部材
と、 c) 前記端プレートの前記外面に解放可能に取り付けら
れ、前記開口と整合している軸受組立体と、 d) 前記空所の軸線を通り、前記軸受組立体とシール部
材とに支承されており、回転するように駆動手段に接続
されているシャフトと、 e) 前記シャフトと共に回転するように前記空所内で前
記シャフトに装着されているロータであって、前記側壁
と前記端プレートの内側で緊密に受け入れられる寸法に
され、前記側壁に面する面には、その面に対して選定し
た角度で均等に離隔され内方に向いた凹所が設けられ、
該凹所が前記ロータと前記空所の内面との間の空隙内で
流体の乱流を発生させるロータと、 f) 加熱すべき水を前記ロータと前記空所の前記内面と
の間の前記空隙へ導入する入口ポートと、 g) 前記ロータと前記空所の前記内面との間の前記空隙
から加熱された水を取り出すための出口ポートとを有す
る機械的変換装置と、 加熱すべき水を前記変換装置へ導入するための、前記変
換装置の前記入口ポートに接続された第１の流体接続部
と、 加熱された水を前記貯蔵容器へ送るために前記変換装置
の前記出口ポートと前記貯蔵容器の前記入口との間で接
続された第２の流体接続部とを含むことを特徴とする水
加熱装置。 - 【請求項７】 前記貯蔵容器内の水の熱を前記施設内の
空気に伝えるための熱交換器であって、入口が第１の移
送配管によって前記貯蔵容器の前記出口に接続され、出
口が第２の移送配管を介して前記貯蔵容器の前記入口に
接続されている熱交換器をさらに含むことを特徴とする
請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記変換装置の前記出口ポートと前記熱
交換器の前記入口との間の第１の流体移送導管と、 前記変換装置の前記出口ポートと前記熱交換器の前記入
口との間の第２の流体移送配管と、 前記貯蔵容器の前記出口を前記熱交換器の前記入口と、
前記変換装置の前記出口を前記熱交換器の前記入口と選
択的に接続する弁装置とをさらに含むことを特徴とする
請求項６に記載の装置。 - 【請求項９】 前記変換装置への水の流量を調節するた
めの、前記変換装置の前記入口ポートへの前記流体接続
部における第１の調整弁と、 前記変換装置による前記水の加熱を制御するために前記
変換装置からの加熱された水の流量を制御するための、
前記変換装置の前記出口ポートへの前記流体接続部にお
ける第２の調整弁とをさらに含み、 前記第２の調整弁が入口圧以下の値の排出圧を提供する
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記熱交換器の入口への前記流体接続
部において熱平衡学的に制御される弁をさらに含むこと
によって、前記熱交換器への加熱された水の流量が前記
施設内にあるサーモスタットによって制御され前記施設
内の空気の加熱が制御されることを特徴とする請求項８
に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記熱交換器の前記入口と前記出口と
の間に接続され、前記熱交換器による空気の加熱が望ま
しくないとき前記熱交換器の周りの加熱された水の流れ
を選択的に分岐させる分岐弁をさらに含むことを特徴と
する請求項７に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記貯蔵容器内の水に追加の熱を加え
るために前記貯蔵容器に位置された補助加熱手段をさら
に含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記シャフトに接続された前記駆動手
段に接続され、前記貯蔵容器内のセンサから、前記貯蔵
容器内の水の温度に係わる信号を受け取ると前記駆動手
段を付勢したり、消勢したりする制御装置をさらに含む
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記制御装置が、前記施設内の空気の
温度に係わる第２の信号を前記施設内のセンサから受け
取ると前記駆動手段を付勢したり、消勢したりすること
を特徴とする請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 或る施設に加熱された水を供給し、加
熱された水で前記施設内の空気を加熱するために水を加
熱する装置において、 加熱された水を受け入れる貯蔵容器であって、入口と出
口とを有する容器と、 水を加熱するための機械的な変換装置であって、 a) 円筒形の側壁と一対の端プレートとによって形成さ
れる空所を画成するハウジングであって、前記端プレー
トの各々は中央配置の開口を備え、前記端プレートが内
面と外面とを画成しているハウジングと、 b) 前記端プレートの前記開口に装着されたシール部材
と、 c) 前記端プレートの前記外面に解放可能に取り付けら
れ、前記開口と整合している軸受組立体と、 d) 前記空所の軸線を通り、前記軸受組立体とシール部
材とに支承されており、回転するように駆動手段に接続
されているシャフトと、 e) 前記シャフトと共に回転するよう前記空所内で前記
シャフトに装着されているロータであって、前記側壁と
前記端プレートとの内側で緊密に受け入れられる寸法に
され、前記側壁に面する面には、その面に対して選定し
た角度で均等に離隔され内方に向いた凹所が設けられ、
該凹所が前記ロータと前記空所の内面との間の空隙内で
流体の乱流を発生させるロータと、 f) 加熱すべき水を前記ロータと前記空所の前記内面と
の間の前記空隙へ導入する入口ポートと、 g) 前記ロータと前記空所の前記内面との間の前記空隙
から加熱された水を取り出すための出口ポートとを有す
る機械的変換装置と、 加熱すべき水を前記変換装置へ導入するための、前記変
換装置の前記入口ポートに接続された第１の流体接続部
と、 加熱された水を前記貯蔵容器へ送るために前記変換装置
の前記出口ポートと前記貯蔵容器の前記入口との間で接
続された第２の流体接続部と、 前記変換装置への水の流量を調節するための、前記変換
装置の前記入口ポートへの前記第１の流体接続部におけ
る第１の調整弁と、 前記変換装置による前記水の加熱を制御するために前記
変換装置からの加熱された水の流量を調節するための、
前記変換装置の前記出口ポートへの前記第２の流体接続
部における第２の調整弁であって、入口圧以下の値の排
出圧を提供する第２の調整弁と、 前記施設内の空気に加熱された水の熱を伝える熱交換器
であって、入口が第１の移送配管により前記貯蔵容器の
前記出口に接続されており、出口が第２の移送配管を介
して前記貯蔵容器の前記入口に接続されている熱交換器
と、 前記熱交換器への加熱された水の流量が前記施設内のサ
ーモスタットに応じて制御され、前記施設内の空気の加
熱が制御される、前記熱交換器の入口に対する前記流体
接続部における熱平衡学的に制御される弁と、 前記貯蔵容器内に位置し、前記貯蔵容器内の水に追加の
熱を提供する補助加熱手段と、 前記シャフトに接続された前記駆動手段に接続され、前
記貯蔵容器内のセンサから前記貯蔵容器内の水の温度に
係わる第１の信号と、前記施設内のセンサから前記施設
内の空気の温度に係わる第２の信号とを受け取ると前記
駆動手段を付勢したり、消勢したりする制御装置とを含
むことを特徴とする水を加熱する装置。 - 【請求項１６】 前記熱交換器の前記入口と前記出口と
の間に接続され、前記熱交換器による空気の加熱が望ま
しくない場合前記熱交換器の周りで加熱された水の流れ
を選択的に分岐させる分岐弁をさらに含むことを特徴と
する請求項１５に記載の装置。
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