JPH10297268A - ビスカスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータの剪断に供されるすべての粘性流体を連
続使用可能として、粘性流体の過加熱による劣化を未然
に防ぐ。 【解決手段】後部区画プレート６の筒部６ｂ及び後部ハ
ウジング本体２の後端壁によって囲まれる領域には副オ
イル室１０が提供される。この副オイル室１０は、上側
及び下側連通孔６ｄ，６ｅを介して、ロータ１４を収容
する発熱室７と連通する。副オイル室１０を挟んで前後
に設けられた一対の軸受け１１，１２によって駆動軸１
３が回動可能に支承されており、副オイル室１０内に駆
動軸１３の一部が配される。この駆動軸１３は、その回
転時に副オイル室１０に滞在する粘性流体の攪拌手段と
して機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジング内に区
画された発熱室及び放熱室を備え、駆動軸に作動連結さ
れたロータを、粘性流体を収容した発熱室内で回転させ
て粘性流体の剪断作用に基づく熱を発生させ、その熱を
放熱室を流れる循環流体に熱交換するビスカスヒータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用暖房装置としては、水冷エンジン
の冷却に用いられた熱冷却水をダクト内のヒータコアに
供給し、このヒータコアで暖められた空気を車室内に送
り込んで車室内の暖房を行う車両用温水式暖房装置が一
般的である。ところが、例えばディーゼルエンジン車や
リーンバーンエンジン車のように、エンジンの発熱量が
比較的少なく、エンジン冷却水を充分に加熱することが
できない車両にあっては、ヒータコアに供給される熱冷
却水の温度を所定水温（例えば８０℃）に維持すること
が困難であり、車室内の暖房能力に不足を生じやすいと
いう欠点がある。

【０００３】かかる欠点を解消する目的で、エンジン冷
却水の循環回路系に、エンジン冷却水を加熱するための
ビスカスヒータを配設することが提案されている。かか
るビスカスヒータは、そのハウジング内に区画された発
熱室及びウォータジャケット（放熱室）、並びに、エン
ジンの動力によって回転駆動される駆動軸及びロータを
備えている。そして、このロータにより発熱室内に収容
された粘性流体（例えば高粘性シリコーンオイル）を剪
断して流体摩擦に基づく熱を発生させ、その熱でウォー
タジャケットを流れる循環流体（エンジン冷却水）を加
熱している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】発熱室内に封入された
粘性流体の温度は、循環回路系を流れる循環流体の温度
にかかわらず、エンジンの回転速度が高くなるほど上昇
する傾向にある。特に、粘性流体として高粘性シリコー
ンオイルを使用した場合には、シリコーンオイルの物性
として、オイル自体の温度が例えば２５０℃を超える
と、オイルの熱劣化及び剪断による機械的劣化を生じや
すくなる。シリコーンオイルが熱的又は機械的に劣化す
ると、粘性流体の剪断発熱の効率が低下し、車室内の暖
房能力が低下する。このため、粘性流体の劣化防止又は
劣化遅延のための対策が必要となる。

【０００５】本発明の目的は、剪断に供される粘性流体
の量をより多く確保すると共に、当該粘性流体のすべて
を万遍なく連続使用可能とすることにより、粘性流体の
過加熱による劣化を未然に防止して、優れた発熱性能を
持続的に発揮することができる、より完成度の高いビス
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】請求項１に記載の発明
は、ハウジング内に区画された発熱室及び放熱室を備
え、前記発熱室内に収容された粘性流体をロータで剪断
して熱を発生させ、その熱を前記放熱室を流れる循環流
体に熱交換するビスカスヒータであって、前記ハウジン
グ内に区画されて粘性流体を追加収容すると共に連通路
を介して前記発熱室と連通する貯留室と、当該貯留室内
に滞在する粘性流体を攪拌するための攪拌手段とを備え
てなることをその要旨とする。

【０００７】このビスカスヒータでは、発熱室の他に貯
留室において粘性流体を追加収容し、粘性流体量をより
多く確保している。かかる貯留室では、連通路を介して
回収された粘性流体が一定時間だけ、発熱室における剪
断作用から解放されると共に、粘性流体の持つ熱が、ハ
ウジングの一部を介して放熱室内の循環流体に熱交換さ
れる。このため、貯留室に滞在する粘性流体は除熱され
る。ところが、発熱室から貯留室に回収された直後の粘
性流体は高温のままであって、すでに充分に冷えた粘性
流体との間で温度格差がある。加えて、冷えた粘性流体
は相対的に流動性が低下する一方、高温の粘性流体は流
動性に富む。従って、貯留室に滞在する粘性流体には、
その滞在位置により温度及び粘度の格差が生じがちであ
る。しかしながら、本発明では、貯留室内に攪拌手段が
備えられており、これによって貯留室に滞在する粘性流
体は攪拌される。故に、低温高粘度の粘性流体と高温低
粘度の粘性流体とが混じり合い、粘性流体の温度及び粘
度の均一化が図られる。このことは、ビスカスヒータ内
に収容した粘性流体のすべてを万遍なく連続使用するこ
とを可能とする。そして、貯留室内の局部において粘性
流体が高温度を保持するという事態が回避され、発熱性
能の持続性が担保される。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のビスカスヒータにおいて、前記ビスカスヒータは、前
記ロータを支持する回動可能な駆動軸を更に備えてお
り、該駆動軸の一部は、前記貯留室内に存在して前記攪
拌手段の少なくとも一部を構成することを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、前記駆動軸が回転され
ると、駆動軸の一部は貯留室内において粘性流体の攪拌
手段として機能する。即ち、貯留室に滞在する粘性流体
は、それ自身が有する粘性のために、駆動軸の回転に従
って回転方向に引きずられる。このため、貯留室内の粘
性流体は万遍なく攪拌される。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のビスカスヒータにおいて、前記貯留室内にある前記駆
動軸には、粘性流体の攪拌効果を高めるための手段が付
与されている。

【００１１】貯留室に滞在する粘性流体の温度及び粘度
の均一化を目的とした攪拌は、駆動軸の一部が貯留室に
存在し、当該駆動軸が回転されることにより達成され
る。更に、この駆動軸に攪拌効果を高めるための手段が
付与されると、粘性流体に対する積極的な攪拌を促すこ
とができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のビスカスヒータにおいて、前記攪拌効果を高めるため
の手段は、前記駆動軸に形成された溝である。この構成
によれば、駆動軸に形成された溝によって、貯留室内に
滞在する粘性流体は、駆動軸の回転に従って回転方向へ
積極的に引きずられる。このため、攪拌作用が一層効果
的に行われると共に、短時間のうちに攪拌作用を貯留室
内の全体に及ぼすことができる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
のビスカスヒータにおいて、前記攪拌効果を高めるため
の手段は、前記駆動軸上に設けられたインペラである。
この構成によれば、貯留室内に滞在する粘性流体は、駆
動軸と共に一体回転されるインペラによって攪拌され
る。インペラは、駆動軸の周方向に延びる複数の羽根を
有しており、これらの羽根が貯留室内を広くかつ確実に
攪拌する。このため、攪拌作用が一層効果的に行われる
と共に、短時間のうちに攪拌作用を貯留室内の全体に及
ぼすことができる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
のビスカスヒータにおいて、前記攪拌効果を高めるため
の手段は、前記駆動軸上に設けられた第２ロータであ
る。この構成によれば、貯留室内に滞在する粘性流体
は、駆動軸と共に一体回転される第２ロータによって攪
拌される。このとき、粘性流体は、第２ロータが取り付
けられている駆動軸に向かって移動する傾向（ワイセン
ベルク効果）又は貯留室の外周域に向かって移動する傾
向（遠心力効果）を示しつつ広くかつ確実に攪拌され
る。このため、攪拌作用が一層効果的に行われると共
に、短時間のうちに攪拌作用を貯留室内の全体に及ぼす
ことができる。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
のビスカスヒータにおいて、前記攪拌手段は、前記ロー
タの駆動系から独立して前記貯留室内に設けられた攪拌
部材と、該攪拌部材に駆動連結された駆動源とからなる
ことを特徴とする。

【００１６】この構成によれば、貯留室内に配設される
攪拌部材がロータの駆動系から独立された駆動源により
作動する。そして、貯留室に滞在する粘性流体は、前記
攪拌部材により、万遍なくかつ確実に攪拌される。この
攪拌部材及び駆動源は、ロータの駆動系から分離独立し
ているため、ロータの駆動状況（ロータの回転角速度
等）とは無関係に貯留室内での粘性流体の攪拌を達成で
きる。例えば、ロータの停止時においても貯留室内攪拌
を行うことができる。

【００１７】このように、請求項２〜６のビスカスヒー
タは、ロータの駆動軸を利用して貯留室内粘性流体の攪
拌を実現するのに対し、請求項７のビスカスヒータはロ
ータの駆動系（駆動軸を含む）とは別個独立に貯留室内
粘性流体の攪拌手段を構築する点で両者は異なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車載用ビスカスヒ
ータに具体化した実施形態について図１に基づいて説明
する。

【００１９】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。前部ハウジング本体１と後部ハウジング本
体２とは、前部ハウジング本体１の円筒部１ｂ内に一対
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。

【００２０】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。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。

【００２１】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
ている。これらハウジングの構成部材は、アルミニウム
又はアルミニウム合金から作られている。

【００２２】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
成された複数のガイドフィン５ｃ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。この前部ウォ
ータジャケット８内において、前記リム部５ａ、支持筒
部５ｂ及びガイドフィン５ｃは、循環流体としての循環
水の流れをガイドするガイド壁の役目を果たし、前側放
熱室内における循環水の流通経路を設定する。

【００２３】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
複数のガイドフィン６ｃ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内側に位置する貯留室としての副オイル室１０
が区画される。この後部ウォータジャケット９内におい
て、前記リム部６ａ，筒部６ｂ及びガイドフィン６ｃ
は、循環流体としての循環水の流れをガイドするガイド
壁の役目を果たし、後側放熱室内における循環水の流通
経路を設定する。

【００２４】また、前部ハウジング本体１の側壁部に
は、車両内に設けられた暖房回路（図示略）から前部及
び後部ウォータジャケット８，９の各々に循環水を取り
入れる入水ポート（図示略）と、前部及び後部ウォータ
ジャケット８，９から循環水を前記暖房回路に送り出す
出水ポート（図示略）とが並設されている。

【００２５】図１に示すように、前部ハウジング本体１
内の前部区画プレート５に設けられた前部軸受け１１、
及び、後部ハウジング本体２に設けられた後部軸受け１
２を介して駆動軸１３が回動可能に支承されている。こ
の結果、駆動軸１３は、所定間隔を隔てた前後軸受け１
１，１２によって二点支持されると共に、駆動軸１３の
後端部が副オイル室１０内に配置されることになる。前
部軸受け１１は、シール付きの軸受けであり、これは前
部区画プレート５の支持筒部５ｂの内周面と駆動軸１３
の外周面との間に介在されて発熱室７の前方を封止して
いる。また、駆動軸１３と後部区画プレート６の貫通穴
６ｇとは、駆動軸１３を回転せしめるために極微少なク
リアランスを有しつつ配置されている。

【００２６】駆動軸１３のほぼ中央部には、発熱室７内
に収容される円板形のロータ１４が一体回転可能に圧入
固定されている。ロータ１４の周縁近傍には前後に貫通
する複数のロータ連通孔１４ａが形成されている。これ
らロータ連通孔１４ａは、駆動軸１３の中心軸線から等
距離の位置において、駆動軸１３を取り囲んで等角度間
隔にて配置されている。

【００２７】後部区画プレート６の筒部６ｂ及び後部ハ
ウジング本体２の後端壁によって囲まれる領域には、貯
留室としての副オイル室１０が提供されている。後部区
画プレート６は、その本体部を前後に貫通する連通路と
しての上側連通孔６ｄ及び下側連通孔６ｅ、並びに、該
区画プレート６の前面において半径方向に延びる誘導溝
６ｆを有している。発熱室７と副オイル室１０とは、上
側及び下側連通孔６ｄ，６ｅを介して相互に連通する。
尚、下側連通孔６ｅの連通断面積は、上側連通孔６ｄの
それよりも大きく設定されている。

【００２８】上側及び下側連通孔６ｄ，６ｅを介して相
互に連通する発熱室７と副オイル室１０とは、ヒータの
ハウジング内において液密な内部空間を形成する。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
要量入れられている。シリコーンオイルの量は、その常
温時充填率が前記内部空間内の空き容積に対して、５〜
８割となるように決められている。そして、ロータ１４
の回転時には副オイル室１０から発熱室７に下側連通孔
６ｅ及び誘導溝６ｆを介してシリコーンオイルが供給さ
れ、発熱室７から副オイル室１０に上側連通孔６ｄを介
して温度が上昇したシリコーンオイルが回収される。故
に、発熱室７と副オイル室１０との間においてシリコー
ンオイルの入れ替え循環が生じ得る。尚、シリコーンオ
イルの充填時において、回収通路としての上側連通孔６
ｄは、副オイル室１０内に貯留されたシリコーンオイル
の液位よりも上方に位置し、供給通路としての下側連通
孔６ｅは当該液位よりも下方に位置する。

【００２９】駆動軸１３の前端部にはボルト１５によっ
てプーリ１６が固着されている。プーリ１６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。

【００３０】次に、本実施形態のビスカスヒータの作用
について説明する。エンジンの起動前、即ち駆動軸１３
の停止時において、発熱室７と副オイル室１０とにおけ
るシリコーンオイル（粘性流体）の液位は等しい。故
に、駆動軸１３の起動時にはロータ１４の粘性流体との
接触面積は小さく、小さなトルクで、プーリ１６、駆動
軸１３及びロータ１４を起動することができる。プーリ
１６を介してのエンジンの駆動力によって駆動軸１３と
共にロータ１４が一体回転されるに伴い、シリコーンオ
イルが発熱室７の内壁面とロータ１４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を介して前部及び後部ウォータジャ
ケット８，９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。

【００３１】副オイル室１０は上側連通孔６ｄを介して
発熱室７の中央域と連通すると共に、ロータ１４の回転
によって発熱室７内のシリコーンオイルは駆動軸１３に
向かって移動する傾向（ワイセンベルク効果）を見せ
る。この効果も手伝って、シリコーンオイルが上側連通
孔６ｄを介して発熱室７から副オイル室１０内に回収さ
れる。

【００３２】副オイル室１０内に回収されたシリコーン
オイルは、入れ替え循環のサイクルタイムに応じた一定
時間だけ、副オイル室１０に滞在する。この滞在中のシ
リコーンオイルのうち、副オイル室１０の区画部材（後
部区画プレート６）に接触したシリコーンオイルが有す
る熱量の多くは、当該区画部材を介して後部ウォータジ
ャケット９を流れる循環水に伝達されるので、副オイル
室１０の区画壁近傍のシリコーンオイルは除熱又は低温
化されやすい。その一方で、発熱室７から回収された直
後のシリコーンオイルは、発熱室７内における剪断作用
から解放されることで温度が徐々に低下していくが、回
収されたばかりでは高温のままである。高温のオイルは
流動性に富むものの、温度の下がったオイルは、流動性
が相対的に低下するので静置したままでは両者の混じり
合いは容易には起きない。このため、副オイル室１０で
は滞在するシリコーンオイルに区画壁付近と中心域とで
温度格差が生じがちである。

【００３３】しかしながら、このビスカスヒータでは、
副オイル室１０の中心域を貫通する駆動軸１３が、副オ
イル室１０内における攪拌手段として機能する。副オイ
ル室１０に滞在するすべてのシリコーンオイルは、その
シリコーンオイルが有する粘性ゆえに、駆動軸１３の回
転に従って回転方向に引きずられ、結果として万遍なく
攪拌される。故に、高温低粘度のシリコーンオイルと低
温高粘度のシリコーンオイルとが機械的に混ぜ合わされ
て、温度及び粘度の均一化が図られる。そして、副オイ
ル室１０に回収されるシリコーンオイルの自重と、シリ
コーンオイルの伸張粘性に起因するロータ１４のオイル
引き込み作用に基づき、シリコーンオイルが下側連通孔
６ｅを介して発熱室７に供給される。

【００３４】このように、駆動軸１３及びロータ１４の
駆動時には、発熱室７と副オイル室１０との間でシリコ
ーンオイルの入れ替え循環が行われる。この場合、下側
連通孔６ｅは上側連通孔６ｄよりも大きな連通断面積を
有しているため、シリコーンオイルの副オイル室１０へ
の回収量よりも発熱室７への供給量の方が多くなる。故
に、副オイル室１０に貯留されていたシリコーンオイル
は、誘導溝６ｆを経由して発熱室７の外周域に迅速かつ
滑らかに供給され、発熱室７の外周域に供給されたシリ
コーンオイルは、ワイセンベルク効果により発熱室７の
中央域に達するので、発熱室７の内壁面とロータ１４の
外面との間のクリアランスの全域にシリコーンオイルが
万遍なく行き渡る。

【００３５】本実施形態のビスカスヒータは、次に掲げ
る利点を有する。 ○ エンジンが起動すると共に、副オイル室１０を貫通
するように支承された駆動軸１３によって副オイル室１
０に滞在するシリコーンオイルを攪拌することができ
る。このため、発熱室７から回収された直後の高温状態
にあるシリコーンオイルとすでに滞在中の比較的低温状
態にあるシリコーンオイルとが攪拌され、シリコーンオ
イルの温度均一化を図ることができる。従って、シリコ
ーンオイルを発熱室７内での剪断作用から解放し、かつ
冷却させながら休ませて使用することができるため、シ
リコーンオイルを長時間の熱保持による劣化から保護す
ることができる。

【００３６】○ 副オイル室１０に滞在するシリコーン
オイルが攪拌されるため、当該シリコーンオイルの粘度
を均一化することができる。このため、発熱室７と副オ
イル室１０との間で行われるシリコーンオイルの入れ替
え循環が円滑化され、しかもすべてのシリコーンオイル
をよどみ無く循環移動させることができる。従って、特
定のシリコーンオイルのみが入れ替え循環に供されて剪
断される状況を回避し、シリコーンオイルの熱劣化を防
止することができる。また、シリコーンオイルのよどみ
無い循環移動は、副オイル室１０の区画部材（後部区画
プレート６）に対する伝熱効率を高めるため、循環水へ
の効果的な熱交換に寄与することができる。

【００３７】○ 前部軸受け１１は駆動軸１３のほぼ中
央部に位置すると共に、後部軸受け１２は駆動軸１３の
最後端部に位置するという二点支持（両持ち）の状態で
駆動軸１３が支承されている。このため、駆動軸１３及
びロータ１４は外部からの負荷（例えば、プーリ１６に
かけられたＶベルトの引っ張り力）によって傾斜するお
それがなく、安定した回転運動が保証され、ロータ１４
の外面と発熱室７内壁との間に一定した間隙を維持する
ことができる。従って、発熱室７内においてロータ１４
の外面と発熱室７内壁面との間のクリアランスの微少化
を更に図ることができ、同一体格でより大きな発熱能力
を有するビスカスヒータを提供することができる。

【００３８】尚、上記実施形態は次のように変更して具
体化することも可能である。（変更例） 図１の実施形
態では、駆動軸１３そのものが攪拌手段として機能した
が、これに攪拌を促進する方途を加えて攪拌手段を構成
してもよい。具体的には次のような方途が考えられる。

【００３９】第１の方途は、副オイル室１０を貫通する
駆動軸１３部分に加工を施すことである。例えば、図２
に示すように、駆動軸１３の外周面において、攪拌効率
を高めるための手段として、軸方向に延びる複数の溝２
０を形成し、軸の周方向に凹凸を付与することが考えら
れる。このように構成すれば、前記実施形態と同様の効
果を得ることができると共に、副オイル室１０に滞在す
るシリコーンオイルに対して積極的な攪拌を促すことが
できる。このため、シリコーンオイルの温度及び粘度の
均一化を一層効果的かつ短時間に達成することができ
る。

【００４０】第２の方途は、副オイル室１０を貫通する
駆動軸１３部分に新たに部材を取り付けることである。
例えば、図３に示すように、駆動軸１３の外周面に攪拌
効率を高めるための手段及び攪拌促進部材としてのイン
ペラ２１を取り付けることが考えられる。このインペラ
２１は、９０度間隔で十文字状に延びる４つの羽根２１
ａを有している。各羽根２１ａの先端は、副オイル室１
０の上下左右を区画する後部ハウジング本体２の環状壁
２ａの近くにまで達している。インペラ２１は、駆動軸
１３と共に一体回転し、副オイル室１０に滞在するシリ
コーンオイルを積極的に攪拌する。

【００４１】また、第２の方途として、例えば図４に示
すように、駆動軸１３の外周面に攪拌効率を高めるため
の手段及び攪拌促進部材としての小型ロータ２２を取り
付けることも考えられる。小型ロータ２２の外周縁は、
副オイル室１０の上下左右を区画する後部ハウジング本
体２の環状壁２ａの近くにまで達している。小型ロータ
２２が駆動軸１３と共に一体回転すると、その回転速度
に応じてワイセンベルク効果又は遠心力効果が生じ、小
型ロータ２２の半径方向へのシリコーンオイルの移動が
生じ得る。かかるオイルの移動は、貯留室内でのオイル
の対流を生じさせる。このため、小型ロータ２２は、副
オイル室１０に滞在するシリコーンオイルを効率よく攪
拌する。

【００４２】ここに提示した第２の方途によっても前記
第１の方途と同様の効果を得ることができる。尚、副オ
イル室１０に滞在するシリコーンオイルの温度及び粘度
分布を考慮して、最も攪拌が必要とされる副オイル室１
０の後端域に攪拌部材を配設することが好ましい。

【００４３】ここで例示されるような攪拌を促進する方
途は、副オイル室１０に滞在するシリコーンオイルを積
極的に攪拌することを最優先目的とする。ただし、その
積極的な攪拌作用ゆえに、シリコーンオイルに流体摩擦
が生じ、その結果としてシリコーンオイルは発熱する傾
向を示す。特に、第２の方途として小型ロータ２２を採
用し、更に当該小型ロータ２２の取り付け位置を当該小
型ロータ２２の後端面と後部ハウジング本体２の壁面と
の間に微少なクリアランスが構成されるように設定する
とき、より顕著な発熱現象が見られる。この場合、効率
よい攪拌に伴う効果が得られることはもちろん、副次的
にはビスカスヒータの発熱能力を増大させて後部ウォー
タジャケット９を流れる循環水への熱交換を向上させる
効果が得られる。

【００４４】（変更例） 図１の実施形態及び図２〜４
の変更例における攪拌手段は、エンジンにその駆動源を
求めていたが、別の駆動源に頼る攪拌手段を副オイル室
１０に設置してもよい。例えば、図５に示すように、後
部ハウジング本体２の後方に駆動源としてのモータ２３
を設置し、当該モータ２３を駆動力にする攪拌部材とし
ての攪拌用プロペラ２４をモータ２３の軸部に取り付け
る。このように構成しても、前記実施形態及び前記変更
例と同様の効果を得ることができる。

【００４５】（変更例） 車両エンジンを駆動源とする
駆動力が駆動軸１３及びロータ１４伝達されることに伴
って、発熱室７におけるシリコーンオイルの剪断作用と
副オイル室１０におけるシリコーンオイルの攪拌作用と
に供されるが、当該駆動力を前記駆動軸１３を介してさ
らに他の車載用補機２５に利用してもよい。具体的に
は、図６に示すように、駆動軸１３に後部ハウジング本
体２を貫通させて、駆動軸１３の後端を他の車載用補機
２５に駆動連結してもよい。車載用の補機２５として
は、例えばウォータポンプ等があげられる。また、この
とき、後部軸受け１２は、シール付きの軸受けであっ
て、副オイル室１０の後方を封止している。このように
構成すれば、前記実施形態と同様の効果を得ることがで
きると共に、エンジン駆動力の有効利用を図ることがで
きる。

【００４６】（変更例） 図１の実施形態及び図２〜図
６の変更例におけるビスカスヒータにおいて、プーリ１
６と駆動軸１３との間に電磁クラッチ機構を採用し、車
両エンジンの駆動力を必要に応じて駆動軸１３に選択的
に伝達可能としてもよい。このように構成すれば、必要
に応じて駆動伝達を遮断することができるため、発熱室
７内でのシリコーンオイルの剪断作用を抑制することが
できる。このため、過剪断に起因するシリコーンオイル
の過熱劣化を遅らせることが可能になる。

【００４７】（変更例） 図１の実施形態では、駆動軸
１３と後部区画プレート６の貫通穴６ｇとは、極微少な
クリアランスをもって配置されていたが、ここにオイル
シール部材を配置してもよい。このように構成すれば、
前記実施形態と同様の効果を得ることができると共に、
シリコーンオイルが前記貫通穴６ｇを移動することはな
い。

【００４８】尚、本明細書でいう「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。

【００４９】

【発明の効果】ビスカスヒータの貯留室に滞在する粘性
流体には、その滞在域により温度及び粘度の格差が生じ
がちであるが、各請求項に記載のビスカスヒータによれ
ば、貯留室内には攪拌手段が備えられているため、貯留
室に滞在する粘性流体は攪拌される。このため、温度及
び粘度の異なる粘性流体が混じり合い、温度及び粘度の
均一化を図ることができる。従って、剪断に供されるす
べての粘性流体は、発熱室と貯留室との間を連通路を介
して円滑に循環移動することができる。故に、特定の粘
性流体のみが剪断される状況を回避して、粘性流体の過
加熱による熱劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に従うビスカスヒータの縦断面図。

【図２】変更例に従うビスカスヒータの一部拡大断面
図。

【図３】変更例に従うビスカスヒータの一部拡大断面
図。

【図４】変更例に従うビスカスヒータの一部拡大断面
図。

【図５】変更例に従うビスカスヒータを模式的に示す一
部拡大断面図。

【図６】変更例に従うビスカスヒータの一部拡大断面
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）、６ｄ…連通路として
の上側連通孔、６ｅ…連通路としての下側連通孔、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…貯留室としての副オイル室、１３…
駆動軸、１４…ロータ、２０…溝、２１…インペラ、２
２…小型ロータ（２０，２１，２２は攪拌効果を高める
手段として機能する）、２３…駆動源としてのモータ、
２４…攪拌部材としてのプロペラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 孝徳 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に区画された発熱室及び放
   熱室を備え、前記発熱室内に収容された粘性流体をロー
   タで剪断して熱を発生させ、その熱を前記放熱室を流れ
   る循環流体に熱交換するビスカスヒータであって、 前記ハウジング内に区画されて粘性流体を追加収容する
   と共に連通路を介して前記発熱室と連通する貯留室と、
   当該貯留室内に滞在する粘性流体を攪拌するための攪拌
   手段とを備えてなるビスカスヒータ。
2. 【請求項２】 前記ビスカスヒータは、前記ロータを支
   持する回動可能な駆動軸を更に備えており、該駆動軸の
   一部は、前記貯留室内に存在して前記攪拌手段の少なく
   とも一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の
   ビスカスヒータ。
3. 【請求項３】 前記貯留室内にある前記駆動軸には、粘
   性流体の攪拌効果を高めるための手段が付与されている
   請求項２に記載のビスカスヒータ。
4. 【請求項４】 前記攪拌効果を高めるための手段は、前
   記駆動軸に形成された溝である請求項３に記載のビスカ
   スヒータ。
5. 【請求項５】 前記攪拌効果を高めるための手段は、前
   記駆動軸上に設けられたインペラである請求項３に記載
   のビスカスヒータ。
6. 【請求項６】 前記攪拌効果を高めるための手段は、前
   記駆動軸上に設けられた第２ロータである請求項３に記
   載のビスカスヒータ。
7. 【請求項７】 前記攪拌手段は、前記ロータの駆動系か
   ら独立して前記貯留室内に設けられた攪拌部材と、該攪
   拌部材に駆動連結された駆動源とからなることを特徴と
   する請求項１に記載のビスカスヒータ。