JPH09123746A - ビスカスヒータ - Google Patents

ビスカスヒータ

Info

Publication number
JPH09123746A
JPH09123746A JP7286153A JP28615395A JPH09123746A JP H09123746 A JPH09123746 A JP H09123746A JP 7286153 A JP7286153 A JP 7286153A JP 28615395 A JP28615395 A JP 28615395A JP H09123746 A JPH09123746 A JP H09123746A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
viscous heater
water
drive shaft
peripheral surface
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.)
Granted
Application number
JP7286153A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3461070B2 (ja
Inventor
Takashi Ban
孝志 伴
Hidefumi Mori
英文 森
Satoshi Yagi
聖史 八木
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
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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 Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP28615395A priority Critical patent/JP3461070B2/ja
Priority to KR1019960049478A priority patent/KR100190956B1/ko
Priority to US08/739,172 priority patent/US5704320A/en
Priority to DE69628261T priority patent/DE69628261T2/de
Priority to CA002189314A priority patent/CA2189314C/en
Priority to EP96117469A priority patent/EP0771682B1/en
Publication of JPH09123746A publication Critical patent/JPH09123746A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3461070B2 publication Critical patent/JP3461070B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B60H1/14Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B60H2001/146Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit from a viscous fluid heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ある程度の発熱量を確保しつつ、車両用エンジ
ンの側方の搭載スペースに搭載可能なビスカスヒータを
提供する。 【解決手段】ロータ15として駆動軸14の軸心からの
半径Rより軸長lの長い円筒状の外周面を有するものを
採用し、ウォータジャケットWJをロータ15の外周側
にのみ形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体をせん断
により発熱させ、ウォータ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ビスカスヒータに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平2−246823号公報に
車両用暖房装置に利用されるビスカスヒータが開示され
ている。このビスカスヒータでは、前部及び後部ハウジ
ングが対設された状態で通しボルトにより締結され、内
部に発熱室と、この発熱室の外域にウォータジャケット
とを形成している。ウォータジャケット内では循環水が
入水ポートから取り入れられ、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。前部ハウジ
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、駆動軸には発熱室内で回動可能なロータが固定され
ている。発熱室の壁面とロータの外面とは互いに近接す
るラビリンス溝を構成し、これら発熱室の壁面とロータ
の外面との間隙にはシリコンオイル等の粘性流体が介在
される。
【0003】車両の暖房装置に組み込まれたこのビスカ
スヒータでは、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する。
この発熱はウォータ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車両の暖房に供され
ることとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のビ
スカスヒータは、ロータが駆動軸の軸心からの半径より
軸長の短いほぼ円板状のものであるため、ロータの前後
面において大きな発熱量を確保し、軸長は短いものの外
径が大きくなる。このようなビスカスヒータは、車両用
エンジンがそのクランクシャフトと平行な側方に搭載ス
ペースを有する場合であっても、大きな外径により、そ
のスペースに搭載できないこととなる。
【0005】本発明の課題は、ある程度の発熱量を確保
しつつ、車両用エンジンの側方の搭載スペースに搭載可
能なビスカスヒータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1のビスカスヒータは、内部に発熱室及び
該発熱室に隣接して循環水を循環させるウォータジャケ
ットを形成するハウジングと、該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と、該発熱室内で
該駆動軸により回動可能に設けられたロータと、該発熱
室の壁面と該ロータの外面との間隙に介在され、該ロー
タの回動により発熱される粘性流体とを有するビスカス
ヒータにおいて、前記ロータは前記駆動軸の軸心からの
半径より軸長の長い円筒状の外周面を有することを特徴
とする。
【0007】このビスカスヒータは、ロータの外周面に
おいて大きな発熱量を確保し、軸長は長くなるものの外
径が小さくなる。このため、このビスカスヒータは、あ
る程度の発熱量を確保しつつ、車両用エンジンの側方の
搭載スペースに搭載され得る。 (2)請求項2のビスカスヒータは、請求項1記載のビ
スカスヒータにおいて、ウォータジャケットがロータの
外周側にのみ形成されていることを特徴とする。
【0008】このビスカスヒータでは、ウォータジャケ
ットがロータの前後面側には形成されないため、軸長を
より長くすることがない。このため、このビスカスヒー
タは、車両用エンジンの側方にさほどの軸長の搭載スペ
ースがない場合でも、そのスペースに搭載され得る。 (3)請求項3のビスカスヒータは、請求項2記載のビ
スカスヒータにおいて、ウォータジャケットは螺旋状に
形成されていることを特徴とする。
【0009】このビスカスヒータでは、ウォータジャケ
ット内で循環水の短絡や滞留を生じるおそれがない。こ
のため、このビスカスヒータは、確保された発熱を十分
に循環水に熱交換し、好適な暖房効果を発揮する。 (4)請求項4のビスカスヒータは、請求項2又は3記
載のビスカスヒータにおいて、ウォータジャケットは、
循環水を取り入れる入水ポートと、該循環水を送り出す
出水ポートとを有し、該入水ポート及び該出水ポートが
同一平面に形成されていることを特徴とする。
【0010】このビスカスヒータは、入水ポート及び出
水ポートの製造が容易であるとともに、狭いエンジンル
ーム内における水路の取り回しが容易なため、車両への
搭載性に優れている。 (5)請求項5のビスカスヒータは、請求項1、2、3
又は4記載のビスカスヒータにおいて、ロータが中空形
状に形成されていることを特徴とする。
【0011】このビスカスヒータは、ロータひいては全
体の軽量化により、車両の軽量化をも寄与する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、請求項1〜6の発明を具体
化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。このビス
カスヒータでは、図1に示すように、ハウジングとし
て、円筒状の中部ハウジング1内に略円筒状のシリンダ
ブロック2が圧入され、中部ハウジング1及びシリンダ
ブロック2の前部及び後部にはガスケット3、4を介し
て前部ハウジング5及び後部ハウジング6が接合されて
いる。シリンダブロック2内には発熱室7が形成され、
シリンダブロック2の外周面には螺旋状に突設され、中
部ハウジング1の内周面と当接して螺旋状のウォータジ
ャケットWJを形成するリブ2aが突設されている。な
お、中部ハウジング1又はシリンダブロック2からウォ
ータジャケットWJ内に突出し、ウォータジャケットW
J内を循環する循環水の接触面積を大きくするフィンを
設けることもできる。このリブ2aはかかるフィンとし
ての機能をも発揮している。
【0013】中部ハウジング1の外周面の同一平面内に
は、前端に外部の図示しない暖房回路から循環水を取り
入れる入水ポート8が突設され、後端に循環水を暖房回
路へ送り出す出水ポート9が突設されている。これら入
水ポート8と出水ポートとはウォータジャケットWJに
連通されている。また、前部ハウジング5及び後部ハウ
ジング6には軸封装置10、11及び軸受装置12、1
3を介して駆動軸14が回動可能に支承され、駆動軸1
4には発熱室7内で回動可能なロータ15が圧入されて
いる。このロータ15は、中空形状に形成されたアルミ
系合金製のものであり、かつ駆動軸14の軸心からの半
径Rより軸長lの長い円筒状の外周面を有している。か
かるロータ15の外周とシリンダブロック2の内周とに
ラビリンス溝を凹設することもできる。
【0014】発熱室7の壁面とロータ15の外面との間
隙には粘性流体としてのシリコンオイルが介在されてい
る。このとき、両者間の容積の全てのシリコンオイルを
介在させると、発熱により膨脹するシリコンオイルが漏
れやすくなるため、空気を20%の容量で介在させてお
く。駆動軸14の先端には前部ハウジング5との間に軸
受装置16を介しボルト17により固定されたプーリ1
8が設けられている。
【0015】そして、このビスカスヒータは、図2に示
すように、車両用エンジン19の図示しないクランクシ
ャフトと平行な側方に搭載スペースに固定され、プーリ
18がクランクシャフトプーリ20により、アイドラー
プーリ21、オルタネータプーリ22、ウォータポンプ
プーリ23及びパワーステアリングプーリ24とともに
エンジン19によりベルト25で回転されるようになっ
ている。
【0016】以上のように構成されたこのビスカスヒー
タでは、駆動軸14がプーリ18を介してエンジンによ
り駆動されれば、発熱室7内でロータ15が回動するた
め、シリコンオイルが発熱室7の壁面とロータ15の外
面との間隙でせん断により発熱する。この発熱は、入水
ポート8から取り入れられて螺旋状のウォータジャケッ
トWJ内を短絡や滞留を生じることなく流れ、出水ポー
ト9より送り出される循環水に十分に熱交換され、加熱
された循環水が暖房回路で車両の好適な暖房に供される
こととなる。
【0017】このとき、粘性係数をμ、ロータ15の半
径をR、ロータ15の軸長をl、発熱室7の壁面とロー
タ15の外面との間隙をδ、角速度をωとすれば、前後
面における発熱量L1 は、 L1 =πμωR4 /δ であり、外周面における発熱量L2 は、 L2 =2πμωR3 l/δ である。ここで、このビスカスヒータでは、半径R<軸
長lであるため、L1 <L2 であり、ロータ15の外周
面において大きな発熱量L2 を確保していることとな
る。このため、このビスカスヒータは、軸長は長くなる
ものの外径が小さくなる。但し、軸長は、ウォータジャ
ケットWJがロータ15の前後面側には形成されていな
いため、さほど長くはない。
【0018】したがって、このビスカスヒータは、ある
程度の発熱量L1 +L2 を確保しつつ、車両用エンジン
19の側方にさほどの軸長の搭載スペースがない場合で
も、その搭載スペースに搭載可能なものである。また、
このビスカスヒータは、入水ポート8と出水ポート9と
を中部ハウジング1の外周面において同一平面内に突設
しているため、製造が容易であるとともに、狭いエンジ
ンルーム内における水路の取り回しが容易であり、車両
への搭載性に優れていた。
【0019】さらに、このビスカスヒータは、ロータ1
5が中空形状に形成されているため、ロータ15ひいて
は全体の軽量化により、車両の軽量化をも寄与できるも
のである。なお、プーリ18の代わりに電磁クラッチを
用いて駆動軸14の断続駆動を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のビスカスヒータの縦断面図である。
【図2】実施形態に係り、エンジン回りを示す正面図で
ある。
【符号の説明】 7…発熱室 WJ…ウォータジャケット 1〜6…ハウジング(1…中部ハウジング、2…シリン
ダブロック、3、4…ガスケット、5…前部ハウジン
グ、6…後部ハウジング) 12…軸受装置 14…駆動軸 15…ロータ R…半径 l…軸長 8…入水ポート 9…出水ポート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に発熱室及び該発熱室に隣接して循環
    水を循環させるウォータジャケットを形成するハウジン
    グと、該ハウジングに軸受装置を介して回動可能に支承
    された駆動軸と、該発熱室内で該駆動軸により回動可能
    に設けられたロータと、該発熱室の壁面と該ロータの外
    面との間隙に介在され、該ロータの回動により発熱され
    る粘性流体とを有するビスカスヒータにおいて、 前記ロータは前記駆動軸の軸心からの半径より軸長の長
    い円筒状の外周面を有することを特徴とするビスカスヒ
    ータ。
  2. 【請求項2】ウォータジャケットはロータの外周側にの
    み形成されていることを特徴とする請求項1記載のビス
    カスヒータ。
  3. 【請求項3】ウォータジャケットは螺旋状に形成されて
    いることを特徴とする請求項2記載のビスカスヒータ。
  4. 【請求項4】ウォータジャケットは、循環水を取り入れ
    る入水ポートと、該循環水を送り出す出水ポートとを有
    し、該入水ポート及び該出水ポートは同一平面に形成さ
    れていることを特徴とする請求項2又は3記載のビスカ
    スヒータ。
  5. 【請求項5】ロータは中空形状に形成されていることを
    特徴とする請求項1、2、3又は4記載のビスカスヒー
    タ。
JP28615395A 1995-11-02 1995-11-02 ビスカスヒータ Expired - Fee Related JP3461070B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28615395A JP3461070B2 (ja) 1995-11-02 1995-11-02 ビスカスヒータ
KR1019960049478A KR100190956B1 (ko) 1995-11-02 1996-10-29 비스커스히터
US08/739,172 US5704320A (en) 1995-11-02 1996-10-30 Viscous fluid type heat generator with an elongated rotor element
DE69628261T DE69628261T2 (de) 1995-11-02 1996-10-31 Wärmegenerator mittels viskoser Fluide mit einem länglichen Rotorelement
CA002189314A CA2189314C (en) 1995-11-02 1996-10-31 Viscous fluid type heat generator with an elongated rotor element
EP96117469A EP0771682B1 (en) 1995-11-02 1996-10-31 Viscous fluid type heat generator with an elongated rotor element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28615395A JP3461070B2 (ja) 1995-11-02 1995-11-02 ビスカスヒータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09123746A true JPH09123746A (ja) 1997-05-13
JP3461070B2 JP3461070B2 (ja) 2003-10-27

Family

ID=17700631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28615395A Expired - Fee Related JP3461070B2 (ja) 1995-11-02 1995-11-02 ビスカスヒータ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5704320A (ja)
EP (1) EP0771682B1 (ja)
JP (1) JP3461070B2 (ja)
KR (1) KR100190956B1 (ja)
CA (1) CA2189314C (ja)
DE (1) DE69628261T2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3233019B2 (ja) * 1996-05-29 2001-11-26 株式会社豊田自動織機 車両用冷暖房システム
JP3460454B2 (ja) * 1996-07-15 2003-10-27 株式会社豊田自動織機 ビスカスヒータ
EP0821209B1 (en) * 1996-07-23 2004-11-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Viscous fluid type heat generator with heat generation regulating performance
JPH1044753A (ja) * 1996-08-05 1998-02-17 Toyota Autom Loom Works Ltd ビスカスヒータ
JPH10100647A (ja) * 1996-10-01 1998-04-21 Toyota Autom Loom Works Ltd 能力可変型ビスカスヒータ
JPH10109530A (ja) * 1996-10-08 1998-04-28 Toyota Autom Loom Works Ltd 能力可変型ビスカスヒータ
JPH10151936A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 流体摩擦熱利用ヒータ
JP3564916B2 (ja) * 1997-02-03 2004-09-15 株式会社豊田自動織機 ビスカスヒータ
US6227452B1 (en) 2000-01-29 2001-05-08 Daimlerchrysler Corporation Combined assembly for a power steering pump and a viscous heater
KR100914261B1 (ko) * 2009-05-06 2009-08-27 두배라 주식회사 회전력을 이용한 열 발생장치
CN107327290A (zh) * 2017-04-28 2017-11-07 中国石油大学(华东) 一种新型井下蒸汽生成器模拟装置及使用方法
CN106949447B (zh) * 2017-05-10 2022-03-22 张近 一种空气能锅炉

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143639A (en) * 1977-08-22 1979-03-13 Frenette Eugene J Friction heat space heater
US4277020A (en) * 1979-04-30 1981-07-07 General Industries, Inc. Fluid friction heater
US4326582A (en) * 1979-09-24 1982-04-27 Rockwell International Corporation Single element tube row heat exchanger
US4424797A (en) * 1981-10-13 1984-01-10 Eugene Perkins Heating device
CA1201635A (en) * 1982-02-04 1986-03-11 Douglas D. Stephenson Friction furnace
US4501231A (en) * 1983-06-02 1985-02-26 Perkins Eugene W Heating system with liquid pre-heating
FR2593750B1 (fr) * 1986-02-03 1989-10-27 Valeo Generateur de chaleur a friction, notamment pour vehicule automobile
US4685443A (en) * 1986-05-12 1987-08-11 Lloyd S. Myster Hydraulic friction heat generator
JPH0672616B2 (ja) * 1987-04-21 1994-09-14 株式会社ゼクセル 鋼シャフト複合アルミニウム合金ローター
JP2712510B2 (ja) * 1989-03-21 1998-02-16 アイシン精機株式会社 車両用暖房装置
JPH0411716A (ja) * 1990-04-30 1992-01-16 Elna Co Ltd 電解コンデンサのエージング方法
DE4319176A1 (de) * 1993-05-18 1994-11-24 Wilhelm Bormann Heizverfahren und Heizvorrichtung
US5392737A (en) * 1994-06-10 1995-02-28 Newman, Sr.; William E. Friction heater

Also Published As

Publication number Publication date
KR100190956B1 (ko) 1999-06-15
EP0771682A2 (en) 1997-05-07
EP0771682A3 (en) 1998-05-27
KR970026076A (ko) 1997-06-24
CA2189314A1 (en) 1997-05-03
EP0771682B1 (en) 2003-05-21
DE69628261D1 (de) 2003-06-26
CA2189314C (en) 2000-04-11
DE69628261T2 (de) 2004-03-18
US5704320A (en) 1998-01-06
JP3461070B2 (ja) 2003-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3461070B2 (ja) ビスカスヒータ
WO2007016194A1 (en) Coolant pump for internal combustion engine
JPH0966729A (ja) ビスカスヒータ
JPH10236140A (ja) ビスカスヒータ
JPH1148762A (ja) 熱発生器
JPH0976731A (ja) ビスカスヒータ
US5943991A (en) Heater utilizing fluid frictional heat
JP3460454B2 (ja) ビスカスヒータ
US5899173A (en) Viscous fluid heater
JP3588924B2 (ja) ビスカスヒータ
JPH11291748A (ja) 熱発生器
JP3442961B2 (ja) ビスカスヒータ
JPH09323531A (ja) ビスカスヒータ
JPH10236144A (ja) カップリング装置
JP3169146B2 (ja) 車両用暖房装置
KR100517057B1 (ko) 비스코스 히터_
JP3564869B2 (ja) ビスカスヒータ及びロータ
JPH10236139A (ja) ビスカスヒータ
JPH10157442A (ja) ビスカスヒータの設置方法及びビスカスヒータ
JPH106755A (ja) ビスカスヒータ
JPH1191344A (ja) ウォータポンプ一体型剪断発熱器
JP3351257B2 (ja) ビスカスヒータ及び暖房装置
JPH1142932A (ja) 車輌用熱発生器
JPH10217757A (ja) ビスカスヒータ
JPH11245653A (ja) 熱発生器

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees