JPH1035259A - Viscous heater - Google Patents

Viscous heater

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JPH1035259A
JPH1035259A JP19457896A JP19457896A JPH1035259A JP H1035259 A JPH1035259 A JP H1035259A JP 19457896 A JP19457896 A JP 19457896A JP 19457896 A JP19457896 A JP 19457896A JP H1035259 A JPH1035259 A JP H1035259A
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JP
Japan
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rotor
outer peripheral
viscous
transfer means
viscous heater
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JP19457896A
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Takashi Ban
孝志 伴
Takanori Okabe
孝徳 岡部
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Toyota Industries Corp
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the mounting of a viscous heater of a larger heating capacity to a vehicle or the like. SOLUTION: A heater housing comprises a center housing 1, a cylinder 2, a front housing 5 and a rear housing 6. The heating housing is internally sectioned to have a heating chamber 7 and a radiation chamber or water jacket 8 surrounding the heating chamber 7. The heating chamber 7 has therein a driving shaft 12 and a rotor 15 which are rotatable together, and contains silicone oil as viscous fluid. The rotor 15 is formed on its outer periphery with a plurality of skew guide grooves 20. As the rotor 15 rotates, the skew guide grooves 20 forcibly transfers the oil in the heating chamber 7 toward the front or rear end of the rotor 15 to thereby control the flow of the oil within the heating chamber 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、発熱室内に収納された粘性流
体をロータで剪断することにより発生した熱を放熱室内
の循環流体に熱交換するビスカスヒータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat generating chamber and a heat radiating chamber defined in a housing, and heat generated by shearing a viscous fluid contained in the heat generating chamber with a rotor is exchanged with a circulating fluid in the heat radiating chamber. To a viscous heater.

【0002】[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、車両用
暖房装置に組み込まれるビスカスヒータを開示する。
2. Description of the Related Art Viscous heaters that utilize the driving force of a vehicle engine have attracted attention as auxiliary heat sources for vehicles. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-246823 discloses a viscous heater incorporated in a vehicle heating device.

【0003】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相互に連結され、その内部
には発熱室と、この発熱室の外域にウォータジャケット
(放熱室)とが形成されている。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。ロータの前後外壁部及びそれらと対向
する発熱室の内壁部は、相符合するラビリンス溝を構成
すべく凹凸条形成されており、両者の近接配置によって
当該内外壁部間にラビリンス状のクリアランスを確保し
ている。そして、前記発熱室内に所要量の粘性流体(例
えばシリコーンオイル)を封入し、これを前記ラビリン
ス状のクリアランスにもいきわたらせている。
In this viscous heater, a front housing and a rear housing are connected to each other in a state of being opposed to each other, and a heat generating chamber is formed inside the heater and a water jacket (heat radiating chamber) is formed outside the heat generating chamber. I have. A drive shaft is rotatably supported on the front housing via a bearing device, and a rotor is fixed to one end of the drive shaft so as to be integrally rotatable in a heating chamber. The front and rear outer wall portions of the rotor and the inner wall portion of the heat generating chamber opposed thereto are formed with concavo-convex stripes so as to form a coincident labyrinth groove, and a labyrinth-like clearance is secured between the inner and outer wall portions by the close arrangement of the both. doing. Then, a required amount of a viscous fluid (for example, silicone oil) is sealed in the heat generating chamber, and is spread to the labyrinth-like clearance.

【0004】エンジンの駆動力が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、発熱室内
壁部とロータ外壁部との間に介在される粘性流体が前記
ロータで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、前記ウォータジャケット内を流れ
る循環水に熱交換され、その加熱循環水は外部暖房回路
に供給されて車両の暖房に供される。
When the driving force of the engine is transmitted to the drive shaft, the rotor rotates together with the drive shaft in the heating chamber, and the viscous fluid interposed between the wall of the heating chamber and the outer wall of the rotor is sheared by the rotor. To generate heat based on fluid friction. The heat generated in the heat generating chamber is exchanged with circulating water flowing in the water jacket, and the heated circulating water is supplied to an external heating circuit to be used for heating the vehicle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来型のビスカス
ヒータでは、ロータの前後外壁部に、ラビリンス溝構成
用の凹凸を形成する必要から、そのロータ本体は、その
軸心からの半径よりも軸長の短い円板類似の形状とな
る。かかるロータでは、主たる剪断作用面はロータの前
後外壁部の凹凸条部表面となり、また、ロータ本体の軸
心から離れた位置にある凹凸条部ほど周回速度(即ち剪
断速度)が大きくなる。このため、ヒータの発熱量を多
くするためには、ロータ径を大きく、つまりヒータ本体
の外径を大きくする必要が生ずる。しかし、このように
径方向に大きなディメンションを持つビスカスヒータで
は、車両内、特にエンジンルーム内での搭載スペースの
確保が一般に難しく、他の車両用補機類との関係でレイ
アウト設計上の障害となることがある。
In the above-mentioned conventional viscous heater, since it is necessary to form irregularities for forming a labyrinth groove on the front and rear outer wall portions of the rotor, the rotor body has a larger axis than a radius from its axis. It has a shape similar to a short disk. In such a rotor, the main shearing action surface is the surface of the uneven ridges on the front and rear outer wall portions of the rotor, and the circling speed (that is, the shearing speed) increases as the uneven ridges are located farther from the axis of the rotor body. Therefore, in order to increase the calorific value of the heater, it is necessary to increase the rotor diameter, that is, to increase the outer diameter of the heater body. However, with such a viscous heater having a large dimension in the radial direction, it is generally difficult to secure a mounting space in a vehicle, particularly in an engine room, and there is a problem in layout design in relation to other vehicle accessories. May be.

【0006】本発明の目的は、ヒータとしての発熱量を
低下させずに車両その他の製品への搭載を容易とする形
状のビスカスヒータを提供すると共に、更には、ロータ
やヒータ本体の基本的な形状(又はディメンション)の
変更に伴って生じ得る問題を解決して優れた発熱性能を
発揮することができるビスカスヒータを提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a viscous heater having a shape which facilitates mounting on a vehicle or other products without reducing the heat generation amount of the heater. It is an object of the present invention to provide a viscous heater capable of solving a problem that may occur with a change in shape (or dimension) and exhibiting excellent heat generation performance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ハウ
ジング内に発熱室及び放熱室を区画し、前記発熱室内に
収納された粘性流体をロータで剪断することにより発生
した熱を前記放熱室内の循環流体に熱交換するビスカス
ヒータにおいて、前記ロータの外周面を囲むように前記
放熱室を設けると共に、当該ロータ及び前記発熱室を区
画する区画部材の少なくとも一方に、前記ロータと前記
区画部材との間に介在する粘性流体を前記発熱室内にお
いて特定方向に移動させるための移送手段を設けたこと
ををその要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, a heat generating chamber and a heat radiating chamber are defined in a housing, and the heat generated by shearing a viscous fluid contained in the heat generating chamber with a rotor is radiated by the heat radiating chamber. In a viscous heater for exchanging heat with a circulating fluid in a room, the heat radiating chamber is provided so as to surround an outer peripheral surface of the rotor, and the rotor and the partition member are provided in at least one of partition members that partition the rotor and the heat generating chamber. The point is that a transfer means for moving a viscous fluid interposed between the heat generating chamber and the viscous fluid in a specific direction in the heat generating chamber is provided.

【0008】このビスカスヒータによれば、ロータの周
速が最も大きい当該ロータの外周面が主たる剪断作用面
となっており、その外周面を囲むように放熱室が形成さ
れて熱交換効率が高められている。また、移送手段によ
って、ロータと区画部材との間に介在する粘性流体が発
熱室内において特定方向に移動される。従って、移送手
段による粘性流体の移動方向の設定の仕方如何によっ
て、発熱性能を維持しあるいは高め得る位置に粘性流体
が集まるように、発熱室内での粘性流体の流動を制御す
ることができる。
According to this viscous heater, the outer peripheral surface of the rotor having the highest peripheral speed is the main shearing surface, and a heat radiating chamber is formed so as to surround the outer peripheral surface, thereby increasing the heat exchange efficiency. Have been. Further, the transfer means moves the viscous fluid interposed between the rotor and the partition member in a specific direction in the heating chamber. Therefore, depending on how the moving direction of the viscous fluid is set by the transfer means, the flow of the viscous fluid in the heat generating chamber can be controlled such that the viscous fluid gathers at a position where the heat generation performance can be maintained or enhanced.

【0009】請求項2の発明は、前記移送手段が前記ロ
ータの外周部に形成されたガイド溝であることを特徴と
する。かかるガイド溝は、ロータの回転に伴い、当該ガ
イド溝に沿った粘性流体の強制流動を生じさせる。それ
故、ガイド溝の設定の仕方如何により、ロータの外周部
に沿って粘性流体をロータの一端側に偏らせたり、ロー
タの両端側から中央付近に引き寄せたりすることが可能
となる。また、当該ガイド溝は、後記実施形態中で詳述
する気体確保効果や粘性流体拘束効果を発揮する。
The invention according to claim 2 is characterized in that the transfer means is a guide groove formed in the outer peripheral portion of the rotor. The guide groove causes forced flow of the viscous fluid along the guide groove as the rotor rotates. Therefore, depending on how the guide groove is set, it becomes possible to bias the viscous fluid toward one end of the rotor along the outer peripheral portion of the rotor or to draw the viscous fluid from both ends of the rotor to the vicinity of the center. Further, the guide groove exerts a gas securing effect and a viscous fluid restraining effect which will be described in detail in an embodiment described later.

【0010】請求項3の発明は、前記移送手段としての
ガイド溝がロータの外周部においてその一端から他端に
延びる斜め溝であることを特徴とする。かかる斜めガイ
ド溝の作用により、ロータの外周部に沿って粘性流体が
ロータの一端側に強制的に偏らされる。その結果、ロー
タ外周域における粘性流体の緻密性が保たれて、ロータ
による粘性流体の剪断効率が高められる。また、粘性流
体をロータの一端側に集める結果、ロータの反対側端部
には空き空間が確保される。この空き空間は、発熱時に
おける粘性流体の膨張を許容し、発熱室内圧の過度な高
まりを回避する緩衝空間として機能する。
The invention according to claim 3 is characterized in that the guide groove as the transfer means is an oblique groove extending from one end to the other end on the outer peripheral portion of the rotor. By the action of the oblique guide groove, the viscous fluid is forcibly biased to one end side of the rotor along the outer peripheral portion of the rotor. As a result, the denseness of the viscous fluid in the outer peripheral region of the rotor is maintained, and the efficiency of shearing the viscous fluid by the rotor is increased. In addition, as a result of collecting the viscous fluid at one end of the rotor, an empty space is secured at the opposite end of the rotor. This empty space functions as a buffer space that allows expansion of the viscous fluid during heat generation and avoids an excessive increase in the pressure in the heat generation chamber.

【0011】請求項4の発明は、前記移送手段としての
ガイド溝がロータの外周部に魚骨状に刻設されているこ
とを特徴とする。魚骨状のガイド溝は、ロータの回転に
伴って、ロータの両端域にある粘性流体を中央付近に引
き寄せる。このため、ロータによる主たる剪断作用域た
るロータ外周域に粘性流体の多くが存在することとな
り、発熱効率が高められる。
The invention according to a fourth aspect is characterized in that the guide groove as the transfer means is formed in a fishbone shape on the outer peripheral portion of the rotor. The fish-bone shaped guide groove draws the viscous fluid at both end regions of the rotor near the center as the rotor rotates. For this reason, most of the viscous fluid exists in the outer peripheral region of the rotor, which is the main shearing operation region of the rotor, and the heat generation efficiency is improved.

【0012】請求項5の発明は、請求項1〜4のビスカ
スヒータにおいて、前記移送手段が前記ロータの端面に
形成されたガイド溝であることを特徴とする。かかる端
面上のガイド溝は、ロータの端面域から粘性流体を排除
すると共に、結果的として粘性流体をロータの外周域に
積極的に送り込むように作用する。特に、ロータの端面
中央から駆動軸が突出するようなロータ構成にあって
は、ロータの回転によるワイセンベルク効果によって粘
性流体が中央の駆動軸回りに集まる傾向をみせ、この流
体移動の影響で、ロータ外周面と区画部材との間に介在
すべき粘性流体の量が減少する結果となる。これに対
し、ロータ端面のガイド溝は、かかるワイセンベルク効
果による好ましくない流体移動を打ち消して、積極的に
粘性流体をロータの外周域に送り込むため、発熱性能の
維持が図られる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the viscous heater according to the first to fourth aspects, the transfer means is a guide groove formed in an end face of the rotor. The guide grooves on the end face serve to remove the viscous fluid from the end face area of the rotor and consequently to actively feed the viscous fluid to the outer peripheral area of the rotor. In particular, in a rotor configuration in which the drive shaft protrudes from the center of the end face of the rotor, the viscous fluid tends to gather around the center drive shaft due to the Weissenberg effect due to the rotation of the rotor. As a result, the amount of the viscous fluid to be interposed between the outer peripheral surface and the partition member is reduced. On the other hand, the guide groove on the rotor end face cancels the undesired fluid movement due to the Weissenberg effect and positively sends the viscous fluid to the outer peripheral region of the rotor, so that the heat generation performance is maintained.

【0013】請求項6の発明は、前記移送手段が前記ロ
ータの端面域と外周域とを連通させるべく設けられた連
通路であることを特徴とする。かかる連通路は、前述の
ようなワイセンベルク効果等によってロータ端面域に集
まる粘性流体をロータの外周域に導く。従って、ロータ
外周域において粘性流体が不足するという事態が回避さ
れ、発熱性能の維持が図られる。また、当該連通路を経
由して、ロータと区画部材との間に介在する粘性流体が
発熱室内を循環することが可能となる。その結果、粘性
流体の滞留が回避され、発熱室内に収納された粘性流体
の全てが均等にロータによる剪断作用を受ける。このた
め、粘性流体の一部のみが先行して劣化することがな
く、所期の発熱性能を長期にわたり維持することができ
る。
The invention according to a sixth aspect is characterized in that the transfer means is a communication path provided to communicate the end face area and the outer peripheral area of the rotor. The communication path guides the viscous fluid collected in the rotor end face area to the outer peripheral area of the rotor by the Weissenberg effect or the like as described above. Therefore, a situation in which the viscous fluid runs short in the outer peripheral region of the rotor is avoided, and the heat generation performance is maintained. Further, the viscous fluid interposed between the rotor and the partition member can circulate in the heat generating chamber via the communication path. As a result, the stagnation of the viscous fluid is avoided, and all of the viscous fluid contained in the heating chamber is evenly subjected to the shearing action by the rotor. For this reason, only a part of the viscous fluid does not deteriorate in advance, and the desired heat generation performance can be maintained for a long time.

【0014】尚、請求項7に記載のように、前記移送手
段としての連通路はロータの内部に設けられることが好
ましい。請求項8の発明では、前記ロータは前記ハウジ
ングに回動可能に支承された駆動軸に取り付けられてお
り、当該ロータは前記駆動軸の軸心からの半径よりも軸
長の長い円筒状外周面を有していることを特徴とする。
It is preferable that the communication path as the transfer means is provided inside the rotor. In the invention according to claim 8, the rotor is attached to a drive shaft rotatably supported by the housing, and the rotor has a cylindrical outer peripheral surface having an axial length longer than a radius from the axis of the drive shaft. It is characterized by having.

【0015】この構成によれば、ロータ軸長に対するロ
ータ半径の短縮化、即ちヒータ本体の短径化が図られ
る。尚、回転時のロータの表面で最大周速を示すのはロ
ータ外周面であるが、当該ロータ外周面の周速度は、ロ
ータの角速度が一定のとき、ロータ半径の短縮に応じて
低下傾向を示す。しかし、ロータの相対的な長軸化はロ
ータ外周面積の増大をもたらす。このため、ロータ外周
面が主たる剪断作用面として、ロータ半径の短縮による
周速度低下の不利を補ってあまりある発熱量を確保す
る。
According to this configuration, the radius of the rotor with respect to the length of the rotor shaft is reduced, that is, the diameter of the heater body is reduced. It is to be noted that the surface of the rotor at the time of rotation exhibits the maximum peripheral speed on the outer peripheral surface of the rotor. Show. However, the relative long axis of the rotor causes an increase in the rotor outer peripheral area. For this reason, the rotor outer peripheral surface serves as a main shearing action surface to secure a large amount of heat generation by compensating for a disadvantage of a decrease in the peripheral speed due to a reduction in the rotor radius.

【0016】請求項9の発明は、請求項8のビスカスヒ
ータにおいて、前記放熱室がその内部に螺旋状に設定さ
れた循環流体の循環経路を備えてなることを特徴とす
る。循環経路を螺旋状に設定することで循環流体の流れ
を整え、循環流体の短絡や滞留を防止して熱交換効率を
高めることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the viscous heater according to the eighth aspect, the radiating chamber is provided with a circulating fluid circulation path spirally set therein. By setting the circulation path in a spiral shape, the flow of the circulation fluid can be adjusted, and short-circuiting or stagnation of the circulation fluid can be prevented, thereby increasing the heat exchange efficiency.

【0017】[0017]

【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実施形態1〜
4を図面を参照しつつ説明する。 (実施形態1)図1に示すように、本実施形態のビスカ
スヒータはハウジングとして、中部ハウジング1、前部
ハウジング5及び後部ハウジング6を備えている。円筒
状の中部ハウジング1内には、螺旋状に延びる一条のリ
ブ2aが突設された略円筒状のシリンダブロック2が圧
入されている。これら中部ハウジング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、
結果として前記シリンダブロック2内には発熱室7が区
画される。それ故に、シリンダブロック2並びに前部ハ
ウジング5及び後部ハウジング6は、ハウジング内に発
熱室7を区画する区画部材として位置付けられる。ま
た、シリンダブロック2はハウジングの一部を構成す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 3 in which the present invention is embodied in a viscous heater incorporated in a vehicle heating device will be described below.
4 will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) As shown in FIG. 1, the viscous heater of this embodiment includes a middle housing 1, a front housing 5, and a rear housing 6 as housings. In the cylindrical middle housing 1, a substantially cylindrical cylinder block 2 provided with a single spirally extending rib 2a is press-fitted. A front housing 5 and a rear housing 6 are joined to the front and rear of the middle housing 1 and the cylinder block 2 via gaskets 3 and 4,
As a result, a heating chamber 7 is defined in the cylinder block 2. Therefore, the cylinder block 2 and the front housing 5 and the rear housing 6 are positioned as partition members that partition the heat generating chamber 7 in the housing. The cylinder block 2 forms a part of the housing.

【0018】中部ハウジング1内へのシリンダブロック
2の圧入により、シリンダブロック2の外周面の螺旋状
リブ2aは中部ハウジング1の内周面に密接する。こう
して、シリンダブロック2の外周面と中部ハウジング1
の内周面との間には、放熱室としてのウォータジャケッ
ト8が構成される。中部ハウジング1の外周部前端側に
は車両の暖房回路(図示略)から循環流体としての循環
水をウォータジャケット8に取り入れる入水ポート9A
が設けられ、一方、中部ハウジング1の外周部後端側に
は当該ウォータジャケット8から前記暖房回路へ循環水
を送り出す出水ポート9Bが設けられている。このウォ
ータジャケット8において、リブ2aは入水ポート9A
から出水ポート9Bにいたる循環流体の螺旋状循環経路
を設定するための循環流体ガイド手段として機能する。
When the cylinder block 2 is pressed into the middle housing 1, the spiral ribs 2 a on the outer peripheral surface of the cylinder block 2 come into close contact with the inner peripheral surface of the middle housing 1. Thus, the outer peripheral surface of the cylinder block 2 and the middle housing 1
A water jacket 8 as a heat radiating chamber is formed between the water jacket 8 and the inner peripheral surface. A water inlet port 9A for taking in circulating water as a circulating fluid from a heating circuit (not shown) of the vehicle into the water jacket 8 at a front end side of an outer peripheral portion of the middle housing 1.
On the other hand, a water outlet port 9B for discharging circulating water from the water jacket 8 to the heating circuit is provided on the rear end side of the outer peripheral portion of the middle housing 1. In this water jacket 8, the rib 2a is provided at the water inlet port 9A.
It functions as circulating fluid guide means for setting a helical circulating path of the circulating fluid from to the water outlet port 9B.

【0019】前部ハウジング5及び後部ハウジング6に
は、軸受装置10,11を介して駆動軸12が回動可能
に支承されている。前部ハウジング5内には発熱室7に
隣接して軸封装置としてのオイルシール13が設けら
れ、また、後部ハウジング6内には発熱室7に隣接して
軸封装置としてのオイルシール14が設けられている。
これにより、発熱室7内に駆動軸12の中央主要部を収
納しつつ、発熱室7を気密な内部空間としている。この
発熱室7内において駆動軸12にはロータ15が固定さ
れている。ロータ15はアルミニウム合金製の中空なド
ラム状に形成されており、その軸心(駆動軸12の軸心
と一致)からの半径Rよりも軸長Lの長い円筒状の外周
面を有している。
A drive shaft 12 is rotatably supported by the front housing 5 and the rear housing 6 via bearing devices 10 and 11. An oil seal 13 as a shaft sealing device is provided in the front housing 5 adjacent to the heating chamber 7, and an oil seal 14 as a shaft sealing device in the rear housing 6 adjacent to the heating chamber 7. Is provided.
Thus, the heat generating chamber 7 is housed in the heat generating chamber 7 so that the central main portion of the drive shaft 12 is housed therein, and the heat generating chamber 7 is an airtight internal space. A rotor 15 is fixed to the drive shaft 12 in the heating chamber 7. The rotor 15 is formed in the shape of a hollow drum made of an aluminum alloy, and has a cylindrical outer peripheral surface having an axis length L longer than a radius R from the axis (coincident with the axis of the drive shaft 12). I have.

【0020】気密な内部空間としての発熱室7内には、
粘性流体としてのシリコーンオイルが所要量満たされて
いる。このシリコーンオイルの充填量Vf は、ロータ1
5の外周面とシリンダブロック2の内周面との間のクリ
アランス、並びに、ロータ15の前後両端面と前部及び
後部ハウジング5,6との間の各クリアランスの合計ク
リアランス容積Vc に対してシリコーンオイルの常温時
充填率が50%〜70%の範囲となるように決められて
いる。これは、発熱時のオイル膨張を考慮したものであ
る。尚、駆動軸12及びロータ15の一体回転に伴い、
発熱室7の内壁面とロータ15の外表面との隙間には、
表面張力に基づいてシリコーンオイルが満遍なく介在さ
れるので、オイルの充填率が70%以下であること自体
は、オイルの剪断発熱作用を殊更阻害するものではな
い。
In the heat generating chamber 7 as an airtight internal space,
The required amount is filled with silicone oil as a viscous fluid. The filling amount Vf of this silicone oil is
The clearance between the outer peripheral surface of the cylinder block 5 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 and the total clearance volume Vc of the respective clearances between the front and rear end surfaces of the rotor 15 and the front and rear housings 5 and 6 are silicone. The filling rate of the oil at room temperature is determined to be in the range of 50% to 70%. This takes into account oil expansion during heat generation. In addition, with the integral rotation of the drive shaft 12 and the rotor 15,
In the gap between the inner wall surface of the heating chamber 7 and the outer surface of the rotor 15,
Since the silicone oil is evenly interposed based on the surface tension, the fact that the filling rate of the oil is 70% or less does not particularly hinder the shear heat generation effect of the oil.

【0021】前部ハウジング5に設けられた軸受装置1
6により、プーリ18が回動可能に支承されている。こ
のプーリ18は、ボルト17によって駆動軸12の前端
部(外端部)に固着されている。当該プーリ18はその
外周部にかけられる動力伝達ベルト(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を介してエンジンの駆動力によ
り駆動軸12が回転され、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、主として発熱室
7の内壁面とロータ15の外面との間隙で剪断されて発
熱する。この熱は、シリンダブロック2を介してウォー
タジャケット8内の循環水に熱交換され、当該加熱循環
水が暖房回路を介して車室内の暖房等に供される。
Bearing device 1 provided in front housing 5
6, the pulley 18 is rotatably supported. The pulley 18 is fixed to a front end (outer end) of the drive shaft 12 by a bolt 17. The pulley 18 is drivingly connected to a vehicle engine as an external drive source via a power transmission belt (not shown) applied to the outer peripheral portion. Therefore, the drive shaft 12 is rotated by the driving force of the engine via the pulley 18, and the rotor 15 is rotated integrally. Along with this, the silicone oil is sheared mainly in the gap between the inner wall surface of the heat generating chamber 7 and the outer surface of the rotor 15 to generate heat. This heat is exchanged with the circulating water in the water jacket 8 via the cylinder block 2, and the heated circulating water is supplied to the interior of the vehicle through a heating circuit.

【0022】ここで、粘性流体の粘性係数をμ、ロータ
15の外周面と発熱室7の内周面との間隙をδ1 、ロー
タ15の各端面と発熱室7の内端面との間隙をδ2 、角
速度をωとすれば、ロータ15の各端面における発熱量
1 は、 Q1 =πμω2 4 /δ2 となり、ロータ15の外周面における発熱量Q2 は、 Q2 =2πμω2 3 L/δ1 となる。このビスカスヒータでは、ロータ15の外周面
を主たる剪断作用面としていることから、δ1 <δ2
設定され、更に半径R<軸長Lであるため、Q1<Q2
となり、結果としてロータ15の外周面において大きな
発熱量Q2 を確保している。
Here, the viscosity coefficient of the viscous fluid is μ, the gap between the outer circumferential surface of the rotor 15 and the inner circumferential surface of the heating chamber 7 is δ 1 , and the gap between each end face of the rotor 15 and the inner end face of the heating chamber 7 is Assuming that δ 2 and the angular velocity are ω, the heat value Q 1 at each end surface of the rotor 15 is Q 1 = πμω 2 R 4 / δ 2 , and the heat value Q 2 at the outer peripheral surface of the rotor 15 is Q 2 = 2πμω 2 R 3 L / δ 1 In this viscous heater, since the outer peripheral surface of the rotor 15 is the main shearing surface, δ 12 is set, and since the radius R is smaller than the axial length L, Q 1 <Q 2
As a result, a large amount of heat Q 2 is secured on the outer peripheral surface of the rotor 15.

【0023】尚、リブ2aは、発熱室7からシリンダブ
ロック2に伝えられた熱を更に中部ハウジング1側へも
伝導伝熱する熱伝導手段として機能する。この結果、ウ
ォータジャケット8を流れる循環水は、ジャケット8の
内側区画部材としてのシリンダブロック2及びジャケッ
ト8の外側区画部材としての中部ハウジング1の双方か
ら熱を受け取ることができる。
The ribs 2a function as heat conducting means for conducting and transmitting the heat transmitted from the heat generating chamber 7 to the cylinder block 2 further toward the middle housing 1. As a result, the circulating water flowing through the water jacket 8 can receive heat from both the cylinder block 2 as the inner partition member of the jacket 8 and the middle housing 1 as the outer partition member of the jacket 8.

【0024】更に、本実施形態では、ドラム状ロータ1
5の外周部には、当該ロータの一方の端面から他方の端
面にいたるまで当該外周面を斜めに横切るように延びる
複数条の斜めガイド溝20が形成されている。各斜めガ
イド溝20は、ロータ15の外周面とシリンダブロック
2の内周面との間のクリアランスに介在するシリコーン
オイルを発熱室7内において強制移動させる移送手段と
して機能する。
Further, in this embodiment, the drum-shaped rotor 1
A plurality of oblique guide grooves 20 are formed in the outer peripheral portion of the rotor 5 so as to extend obliquely across the outer peripheral surface from one end surface to the other end surface of the rotor. Each oblique guide groove 20 functions as transfer means for forcibly moving the silicone oil interposed in the clearance between the outer peripheral surface of the rotor 15 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 in the heat generating chamber 7.

【0025】即ち、駆動軸12と共にロータ15が図中
矢印A1方向へ回転すると、斜めガイド溝20の作用に
より、ロータ15の外周面とシリンダブロック2の内周
面との間の周面クリアランスに介在するシリコーンオイ
ルが後部ハウジング6の方へ押しやられる。その結果、
ロータ後端面15bと後部ハウジング6との間の後端面
側クリアランスの全体にシリコーンオイルが満たされ、
その後は、ロータ後端面15b側からロータ前端面15
aの方へ順次蓄積する要領でロータ外周面とシリンダブ
ロック内周面との間の周面クリアランスにシリコーンオ
イルが緻密に満たされる。この際、斜めガイド溝20に
よるオイルの強制移送に応じて、ロータ前端面15aと
前部ハウジング5との間の前端面側クリアランスから前
記周面クリアランスへ向かう流体吸引作用が生ずる。こ
の流体吸引作用は、ロータ前端面15aにおいて、粘性
流体に特有なワイセンベルク効果よりも優位に働く。更
に言うならば、ロータ前端面15aと前部ハウジング5
との間に介在するシリコーンオイルは、その粘弾性のた
めに、駆動軸12及びロータ15の回転に伴って回転中
心軸たる駆動軸12の回りに集まる傾向(いわゆるワイ
センベルク効果)を示すが、前記流体吸引作用は前記ワ
イセンベルク効果を凌駕するものであり、前端面側クリ
アランス内に留まらんとするシリコーンオイルを周面ク
リアランスに吸い出すが如く作用する。
That is, when the rotor 15 rotates together with the drive shaft 12 in the direction of arrow A1 in the figure, the oblique guide groove 20 causes the clearance between the outer peripheral surface of the rotor 15 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 to increase. The intervening silicone oil is pushed toward the rear housing 6. as a result,
The entire rear end face side clearance between the rotor rear end face 15b and the rear housing 6 is filled with silicone oil,
Thereafter, the rotor front end face 15b is moved from the rotor rear end face 15b side.
The silicone oil is densely filled in the circumferential clearance between the outer circumferential surface of the rotor and the inner circumferential surface of the cylinder block in the manner of sequentially accumulating the fluid toward the direction a. At this time, in response to the forced transfer of oil by the oblique guide groove 20, a fluid suction action is generated from the front end face side clearance between the rotor front end face 15a and the front housing 5 to the peripheral surface clearance. This fluid suction action works more favorably on the rotor front end face 15a than the Weissenberg effect unique to viscous fluid. More specifically, the rotor front end face 15a and the front housing 5
Due to its viscoelasticity, the silicone oil interposed between and tends to gather around the drive shaft 12 which is the rotation center axis with the rotation of the drive shaft 12 and the rotor 15 (so-called Weissenberg effect). The fluid suction action surpasses the Weissenberg effect, and acts as if the silicone oil remaining in the front end face side clearance is sucked into the peripheral clearance.

【0026】従って、ロータ15が回転する限り、発熱
室7内全体としては、ロータ15の後端寄りにシリコー
ンオイルが偏る一方で、ロータ15の前端寄りのクリア
ランスはオイル不存在の空き空間となる。この空き空間
は、発熱時におけるオイルの体積膨張を許容して発熱室
7の内圧の高まりを未然に防止する緩衝空間としての役
割を果たす。
Therefore, as long as the rotor 15 rotates, the silicone oil is biased toward the rear end of the rotor 15 as a whole, while the clearance near the front end of the rotor 15 becomes an empty space where no oil exists, as long as the heat generating chamber 7 is entirely rotated. . The empty space serves as a buffer space that allows the volume expansion of the oil at the time of heat generation and prevents the internal pressure of the heat generation chamber 7 from increasing.

【0027】以下に、本実施形態の作用及び効果を説明
する。 (イ)仮にロータ15の外周部に前述のような斜めガイ
ド溝20を形成しない場合には、ロータ15の回転時に
は前記ワイセンベルク効果によって前及び後端面15
a,15bより突出する駆動軸12の回りにシリコーン
オイルが引き寄せられ、それに伴い、ロータ15の外周
面とシリンダブロック2の内周面との間の周面クリアラ
ンスからシリコーンオイルが排除されて当該周面クリア
ランスの相当な範囲が空き空間となる可能性がある。こ
れに対し、本実施形態では、斜めガイド溝20を設ける
ことでロータ15が回転する限り、ロータ15の前端及
び後端の一方から他方へのオイルの強制移送を可能とし
たため、少なくとも、周面クリアランスの大部分がオイ
ル不存在の空き空間となることがない。従って、本実施
形態によれば、前述のようなワイセンベルク効果に由来
する好ましからざる流体移動の傾向にもかかわらず、シ
リコーンオイルの相当量が、主たる剪断作用面たるロー
タ15の外周面とシリンダブロック2の内周面との間に
持続的に介在することができ、剪断による発熱能力を維
持・向上させることができる。
The operation and effect of this embodiment will be described below. (A) If the oblique guide groove 20 as described above is not formed in the outer peripheral portion of the rotor 15, the front and rear end surfaces 15 are formed by the Weissenberg effect when the rotor 15 rotates.
a and 15b, the silicone oil is drawn around the drive shaft 12 and the silicone oil is removed from the circumferential clearance between the outer circumferential surface of the rotor 15 and the inner circumferential surface of the cylinder block 2 to remove the silicone oil. A considerable area of surface clearance can be free space. On the other hand, in the present embodiment, as long as the rotor 15 rotates by providing the oblique guide groove 20, the forced transfer of oil from one of the front end and the rear end of the rotor 15 to the other is enabled, so that at least the circumferential surface Most of the clearance does not become an empty space without oil. Therefore, according to the present embodiment, despite the undesired tendency of the fluid movement due to the Weissenberg effect as described above, a considerable amount of the silicone oil is kept in contact with the outer peripheral surface of the rotor 15 which is the main shearing surface and the cylinder block 2. Can be continuously interposed between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface, and the heat generating ability by shearing can be maintained and improved.

【0028】(ロ)ロータ15を回転させて前記斜めガ
イド溝20に粘性流体の強制移送作用を発揮させること
で、発熱室7内におけるロータ15の前端寄りクリアラ
ンス(又は後端寄りクリアランス)を、オイル不存在の
空き空間とすることができる。この空き空間は、発熱時
におけるオイルの体積膨張を許容して発熱室7の内圧の
高まりを未然に防止する緩衝空間として機能する。
(B) By rotating the rotor 15 to cause the oblique guide groove 20 to exert a forced transfer action of the viscous fluid, the clearance near the front end (or the clearance near the rear end) of the rotor 15 in the heating chamber 7 can be reduced. An empty space free of oil can be provided. This empty space functions as a buffer space that allows the volume expansion of the oil at the time of heat generation and prevents the internal pressure of the heat generating chamber 7 from increasing.

【0029】(ハ)移送手段としてガイド溝20を採用
したことで、発熱室7内にシリコーンオイルと共に介在
される気体(空気等)を該ガイド溝20内に確保(捕
縛)することができ、ロータ15の外周面のうちガイド
溝20を除いた領域とシリンダブロック2の内周面との
クリアランス(主たる剪断作用領域)にシリコーンオイ
ルを効率よく充填できる。この気体確保効果により、発
熱能力の維持・向上を容易に図ることができる。
(C) By adopting the guide groove 20 as the transfer means, gas (such as air) interposed with the silicone oil in the heat generating chamber 7 can be secured (trapped) in the guide groove 20. Silicone oil can be efficiently filled in the clearance (main shearing region) between the region of the outer peripheral surface of the rotor 15 excluding the guide groove 20 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2. With this gas securing effect, it is possible to easily maintain and improve the heat generating capacity.

【0030】(ニ)上記(ハ)の如く、移送手段として
ガイド溝20を採用したことで、シリコーンオイルの分
子鎖を拘束する作用を相対移動するロータ15の外周面
及びシリンダブロック2の内周面間で向上させることが
できる。この粘性流体拘束効果により、発熱能力の維持
・向上を容易に図ることができる。 (実施形態2)図2に示すように、ロータ15の外周部
に、移送手段としての複数の魚骨状のガイド溝21を形
成し、この図2のロータ15を図1のロータ15に代え
て前記発熱室7内に組み込んでもよい。図2のロータ1
5において、各ガイド溝21は、傾斜方向の異なる二つ
の斜めガイド溝21a,21bから構成される。即ち、
図中矢印A2方向へ駆動軸12及びロータ15が回転さ
れると、ロータ外面と発熱室7の内壁面との間に介在さ
れるシリコーンオイルは、前側斜めガイド溝21aによ
り当該溝21aに沿ってロータ前端からロータの外周部
中央に向けて移送され、また、後側斜めガイド溝21b
により当該溝21bに沿ってロータ後端からロータの外
周部中央付近に向けて移送される。
(D) As described in (c) above, by employing the guide groove 20 as the transfer means, the outer circumferential surface of the rotor 15 and the inner circumferential surface of the cylinder block 2 which relatively move the action of restraining the molecular chain of the silicone oil. It can be improved between planes. Due to this viscous fluid restraining effect, it is possible to easily maintain and improve the heat generating ability. (Embodiment 2) As shown in FIG. 2, a plurality of fishbone-like guide grooves 21 as a transfer means are formed on the outer peripheral portion of the rotor 15, and the rotor 15 of FIG. 2 is replaced with the rotor 15 of FIG. May be incorporated in the heat generating chamber 7. The rotor 1 of FIG.
In 5, each guide groove 21 includes two oblique guide grooves 21a and 21b having different inclination directions. That is,
When the drive shaft 12 and the rotor 15 are rotated in the direction of arrow A2 in the figure, the silicone oil interposed between the outer surface of the rotor and the inner wall surface of the heat generating chamber 7 flows along the front oblique guide groove 21a along the groove 21a. It is transferred from the front end of the rotor toward the center of the outer peripheral portion of the rotor, and the rear oblique guide groove 21b
As a result, the rotor is transferred from the rear end of the rotor toward the vicinity of the center of the outer periphery of the rotor along the groove 21b.

【0031】このように、複数の魚骨状のガイド溝21
の作用により、ロータ前端面15a側のクリアランス及
びロータ後端面15b側のクリアランスに介在するシリ
コーンオイルが少なくともロータ15の外周部に招き寄
せられる。従って、前記実施形態1と同様又はそれ以上
に、ロータ15の外周面とシリンダブロック2の内周面
との間のクリアランスを十分なシリコーンオイルで満た
すことができ、それ故に、ロータ15によるシリコーン
オイルの持続的な剪断を実現して、ヒータとしての発熱
能力を維持・向上させることができる。また、魚骨状の
ガイド溝21も前記実施形態1と同様、前記(ハ)及び
(ニ)の作用・効果を奏する。 (実施形態3)図3に示すように、ロータ15の前端面
15a及び後端面15bの少なくとも一方に、移送手段
としての複数のガイド溝22(図3では4条)を形成
し、この図3のロータ15を図1のロータ15に代えて
前記発熱室7内に組み込んでもよい。図3のロータ15
において、各ガイド溝22は、ロータ15の軸心(駆動
軸12の軸心)を通らない直線に沿った溝として形成さ
れている。図中矢印A3方向へ駆動軸12及びロータ1
5が回転されると、ロータ後端面15bと後部ハウジン
グ6との間に介在されるシリコーンオイルは、これらガ
イド溝22により当該溝22に沿って略遠心方向(即ち
駆動軸12周辺からロータ後端面15bの周縁に向かう
方向)に移送される。
As described above, the plurality of fish-bone shaped guide grooves 21
The silicone oil interposed in the clearance on the rotor front end face 15a side and the clearance on the rotor rear end face 15b side is brought to at least the outer peripheral portion of the rotor 15. Therefore, the clearance between the outer peripheral surface of the rotor 15 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 can be filled with a sufficient amount of silicone oil, and therefore, the silicone oil generated by the rotor 15 can be filled. , It is possible to maintain and improve the heat generation capacity of the heater. Further, the fish-bone shaped guide groove 21 also exhibits the functions and effects (c) and (d) as in the first embodiment. (Embodiment 3) As shown in FIG. 3, a plurality of guide grooves 22 (four in FIG. 3) as transfer means are formed on at least one of the front end face 15a and the rear end face 15b of the rotor 15. The rotor 15 of FIG. 1 may be incorporated in the heat generating chamber 7 instead of the rotor 15 of FIG. 3 rotor 15
In the above, each guide groove 22 is formed as a groove along a straight line that does not pass through the axis of the rotor 15 (the axis of the drive shaft 12). Drive shaft 12 and rotor 1 in the direction of arrow A3 in FIG.
When the rotor 5 is rotated, the silicone oil interposed between the rotor rear end surface 15b and the rear housing 6 is substantially centrifugally moved along the guide grooves 22 (that is, from the periphery of the drive shaft 12 to the rotor rear end surface). 15b).

【0032】このように、各端面15a,15bに形成
されたガイド溝22の作用により、前端面及び後端面側
クリアランス内のシリコーンオイルを、駆動軸12回り
に集まらんとするワイセンベルク効果に打ち勝って前記
周面クリアランスに向けて強制移送することができる。
従って、前記実施形態1又は2と同様、ロータ15の外
周面とシリンダブロック2の内周面との間のクリアラン
スを十分なシリコーンオイルで満たすことができ、それ
故に、ロータ15によるシリコーンオイルの持続的な剪
断を実現して、ヒータとしての発熱能力を維持・向上さ
せることができる。
As described above, the action of the guide grooves 22 formed on the end faces 15a and 15b overcomes the Weissenberg effect of collecting the silicone oil in the front end face and the rear end face side clearance around the drive shaft 12. Forced transfer can be performed toward the peripheral surface clearance.
Therefore, as in the first or second embodiment, the clearance between the outer peripheral surface of the rotor 15 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 can be filled with a sufficient amount of silicone oil. Shearing can be realized, and the heat generation ability as a heater can be maintained and improved.

【0033】尚、実施形態2(図2)及び実施形態3
(図3)の構成を同一ロータ15上に実現してもよい。
この場合には、両端面15a,15bのガイド溝22と
外周部の魚骨状のガイド溝21の相乗作用によって、発
熱室7内のシリコーンオイルのロータ外周部への強制移
送作用が飛躍的に高められる。 (実施形態4)図4(A)及び(B)に示すようなドラ
ム状ロータ15を、図1のロータに代えて前記発熱室7
内に組み込んでもよい。即ち、図4のロータ15では、
その中央部外周面に等角度間隔にて配置された四つの外
周面開口41が設けられると共に、ロータの前端面15
a及び後端面15bの各々には、駆動軸12を挟みつつ
近接配置された二つの端面開口42が設けられている。
更に、ロータ15内には、四つの外周面開口41をそれ
ぞれに端面開口42の各々と連通させる四つの連通路4
3が形成されている。この場合、各連通路43は、ロー
タ15の回転に伴うワイセンベルク効果に基づき駆動軸
12の周囲に集まってくるシリコーンオイルを、ドラム
状ロータ15の中央部外周域に導く移送手段として機能
する。
The second embodiment (FIG. 2) and the third embodiment
The configuration shown in FIG. 3 may be realized on the same rotor 15.
In this case, the synergistic action of the guide grooves 22 on both end surfaces 15a and 15b and the fish-bone-shaped guide grooves 21 on the outer peripheral portion dramatically increases the forced transfer operation of the silicone oil in the heat generating chamber 7 to the outer peripheral portion of the rotor. Enhanced. (Embodiment 4) The heating chamber 7 is replaced with a drum-shaped rotor 15 as shown in FIGS.
It may be incorporated within. That is, in the rotor 15 of FIG.
The outer peripheral surface of the center portion is provided with four outer peripheral surface openings 41 arranged at equal angular intervals, and the front end surface 15 of the rotor is provided.
In each of the rear end face 15a and the rear end face 15b, two end face openings 42 which are arranged close to each other while sandwiching the drive shaft 12 are provided.
Further, in the rotor 15, four communication passages 4 for communicating the four outer peripheral surface openings 41 with the respective end surface openings 42 are provided.
3 are formed. In this case, each communication path 43 functions as a transfer unit that guides the silicone oil that has gathered around the drive shaft 12 based on the Weissenberg effect accompanying the rotation of the rotor 15 to the outer peripheral area of the center of the drum-shaped rotor 15.

【0034】従って、前記実施形態1,2及び3と同
様、連通路43を介して、ロータ15の外周面とシリン
ダブロック2の内周面との間のクリアランスを十分なシ
リコーンオイルで満たすことができ、ロータ15による
シリコーンオイルの持続的な剪断を実現して、ヒータと
しての発熱能力を維持・向上させることができる。
Therefore, similarly to the first, second and third embodiments, the clearance between the outer peripheral surface of the rotor 15 and the inner peripheral surface of the cylinder block 2 can be filled with sufficient silicone oil via the communication passage 43. As a result, continuous shearing of the silicone oil by the rotor 15 can be realized, and the heat generation capability as a heater can be maintained and improved.

【0035】また、この構成によれば、ワイセンベルク
効果の影響によってロータ外周域の周面クリアランスか
ら各端面のクリアランスの方に引き寄せられたシリコー
ンオイルが、更に駆動軸12の近傍から前記連通路43
を通って再度周面クリアランスに戻されるというシリコ
ーンオイルの循環が生じる。このため、発熱室7内の全
てのシリコーンオイルが均等にロータ15による剪断作
用を受けることができる。従って、一部に滞留したシリ
コーンオイルのみが集中的に剪断作用を受けて当該一部
のオイルのみの劣化が進行するという不都合な事態が生
じ難くなる。
Further, according to this configuration, the silicone oil drawn from the peripheral clearance in the outer peripheral region of the rotor toward the clearance of each end surface due to the influence of the Weissenberg effect further flows from the vicinity of the drive shaft 12 to the communication passage 43.
Through which the silicone oil is returned to the circumferential clearance again. Therefore, all the silicone oil in the heat generating chamber 7 can be uniformly subjected to the shearing action by the rotor 15. Therefore, an inconvenience in which only the partially retained silicone oil is intensively subjected to the shearing action and the deterioration of only the part of the oil progresses hardly occurs.

【0036】また、各連通路43を、駆動軸12の近傍
のロータ15の端面領域からロータ15の中央部外周面
付近へと傾斜して連通させているので、上記ワイセンベ
ルク効果に基づく粘性流体の移動に加えて遠心力をも粘
性流体に作用させることができ、これらの相乗的作用に
より粘性流体の円滑な移動が実現される。
Further, since the communication passages 43 are inclined and communicate from the end face region of the rotor 15 near the drive shaft 12 to the vicinity of the outer peripheral surface of the central portion of the rotor 15, the viscous fluid based on the Weissenberg effect is formed. In addition to the movement, the centrifugal force can also act on the viscous fluid, and the smooth movement of the viscous fluid is realized by the synergistic action of these.

【0037】尚、本発明は上述の各実施形態に限定され
るものではなく、例えば次のような態様にて実施するこ
とも可能である。 (a)図1、図2及び図3では、ロータ15の外周部や
前及び後端面15a,15bにガイド溝20,21,2
2を形成したが、ロータ15の表面に溝を設ける代わり
に、これらのロータ外周面や前後端面15a,15bと
対向する発熱室7の内壁面側にこれらのガイド溝20,
21,22に相当する溝を形成してもよい。この場合で
も、前記実施形態1,2及び3と同様の作用及び効果を
得ることができる。これは、ロータ15の表面と発熱室
7の内壁面との間に存するクリアランスが非常に狭いた
めに、当該クリアランスの大きさが、粘性流体(シリコ
ーンオイル)の境界層領域内に収まってしまい、ロータ
の回転によって相対速度差を生じる発熱室内壁面とロー
タ表面とが流体力学的には等価な存在となることに由来
する。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented in the following manner, for example. (A) In FIGS. 1, 2 and 3, guide grooves 20, 21, 21 are formed in the outer peripheral portion of rotor 15 and front and rear end surfaces 15 a, 15 b.
2 are formed, but instead of providing grooves on the surface of the rotor 15, these guide grooves 20,
Grooves corresponding to 21 and 22 may be formed. Also in this case, the same operation and effect as those of the first, second, and third embodiments can be obtained. This is because the clearance existing between the surface of the rotor 15 and the inner wall surface of the heat generating chamber 7 is very narrow, so that the size of the clearance falls within the boundary layer region of the viscous fluid (silicone oil). This is because the wall of the heat generating chamber, which generates a relative speed difference due to the rotation of the rotor, and the rotor surface are hydrodynamically equivalent.

【0038】(b)前記実施形態4(図4)では、連通
路43をロータ15内に設けたが、同様の目的の連通路
をハウジング側に設けてもよい。 (c)図3に示すようなガイド溝22の着想を、円板の
前後面を主たる剪断作用面とする円板型ロータに適用し
てもよい。この場合、ガイド溝22は、周速度が相対的
に小さい駆動軸12近傍から周速度が相対的に大きい円
板の周縁域へ粘性流体を送り出すよう機能するため、周
速度の大きな領域に粘性流体が集められることになり、
剪断発熱の効率が高められる。
(B) In the fourth embodiment (FIG. 4), the communication passage 43 is provided in the rotor 15, but a communication passage for the same purpose may be provided on the housing side. (C) The idea of the guide groove 22 as shown in FIG. 3 may be applied to a disk rotor having the front and rear surfaces of the disk as main shearing surfaces. In this case, the guide groove 22 functions to send the viscous fluid from the vicinity of the drive shaft 12 having a relatively low peripheral speed to the peripheral region of the disk having a relatively high peripheral speed. Will be collected,
The efficiency of shear heat generation is increased.

【0039】(d)前記実施形態では、シリンダブロッ
ク2の外周面に螺旋状のリブ2aを突設したが、このよ
うなリブ2aに代えて、シリンダブロック2の外周部の
ほぼ全体に、先端が中部ハウジング1の内周面に接しな
い多数の放熱フィンを形成してもよい。
(D) In the above embodiment, the helical rib 2a is protruded from the outer peripheral surface of the cylinder block 2. However, instead of such a rib 2a, almost the entire outer peripheral portion of the cylinder block 2 has a tip. May form a large number of radiating fins that do not contact the inner peripheral surface of the middle housing 1.

【0040】(e)図1のビスカスヒータにおいて、プ
ーリ18と駆動軸12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12に選択
的に伝達可能としてもよい。
(E) The viscous heater of FIG. 1 employs an electromagnetic clutch mechanism between the pulley 18 and the drive shaft 12 so that the driving force of the engine can be selectively transmitted to the drive shaft 12 as required. Good.

【0041】(f)移送手段は溝に代えて凸条を形成す
ることで構成してもよく、この場合も同様の効果を奏す
る。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。
(F) The transfer means may be formed by forming a ridge instead of the groove, and in this case, the same effect can be obtained. The term "viscous fluid" as used herein means any medium that generates heat based on fluid friction under the shearing action of a rotor, and is not limited to high-viscosity liquids and semi-fluids. The invention is not limited to silicone oil.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように、各請求項に記載の
ビスカスヒータによれば、ロータ及び発熱室の区画部材
の少なくとも一方に、発熱室内において粘性流体を移動
させる移送手段を設けたので、ロータあるいはヒータハ
ウジングの形状を如何様に設計しようとも、発熱性能を
維持しあるいは高め得る位置に粘性流体が集まるように
粘性流体の流動を制御することができる。従って、ビス
カスヒータの形状を、ヒータとしての発熱量を低下させ
ずに車両その他の製品への搭載を容易とする形状に設計
することができるのみならず、ロータやヒータハウジン
グの基本的な形状の変更に伴って生じ得る種々の問題を
解決して、優れた発熱性能を発揮することが可能とな
る。
As described in detail above, according to the viscous heater described in each claim, at least one of the rotor and the partition member of the heat generating chamber is provided with the transfer means for moving the viscous fluid in the heat generating chamber. Regardless of the shape of the rotor or the heater housing, the flow of the viscous fluid can be controlled so that the viscous fluid collects at a position where the heat generation performance can be maintained or enhanced. Therefore, the shape of the viscous heater can be designed not only to reduce the amount of heat generated as the heater but also to facilitate mounting on a vehicle or other products, and also to the basic shape of the rotor or the heater housing. It is possible to solve various problems that may occur with the change and exhibit excellent heat generation performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に従うビスカスヒータの縦
断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a viscous heater according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態2に従うビスカスヒータ用ロ
ータの正面図。
FIG. 2 is a front view of a viscous heater rotor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態3に従うビスカスヒータ用ロ
ータの斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a viscous heater rotor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態4に従うビスカスヒータ用ロ
ータを示し、(A)は当該ロータの正面図、(B)は当
該ロータの側面図。
FIG. 4 shows a viscous heater rotor according to a fourth embodiment of the present invention, wherein (A) is a front view of the rotor, and (B) is a side view of the rotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…中部ハウジング、2…ハウジング兼区画部材として
のシリンダブロック、2a…粘性流体の循環経路を設定
するリブ、5…前部ハウジング、6…後部ハウジング
(5,6は区画部材でもある)、7…発熱室、8…放熱
室としてのウォータジャケット、12…駆動軸、15…
ロータ、20…移送手段としての斜めガイド溝、21…
移送手段としてのガイド溝、21a,21b…移送手段
としての斜めガイド溝、22…移送手段としてのガイド
溝、43…移送手段としての連通路、R…半径、L…軸
長。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Middle housing, 2 ... Cylinder block as a housing and partition member, 2a ... Rib for setting the circulation path of viscous fluid, 5 ... Front housing, 6 ... Rear housing (5 and 6 are also partition members), 7 ... heat generation chamber, 8 ... water jacket as heat dissipation chamber, 12 ... drive shaft, 15 ...
Rotor, 20 ... Oblique guide groove as transfer means, 21 ...
Guide grooves as transfer means, 21a, 21b: oblique guide grooves as transfer means, 22: guide grooves as transfer means, 43: communication paths as transfer means, R: radius, L: axial length.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジング内に発熱室及び放熱室を区画
し、前記発熱室内に収納された粘性流体をロータで剪断
することにより発生した熱を前記放熱室内の循環流体に
熱交換するビスカスヒータにおいて、 前記ロータの外周面を囲むように前記放熱室を設けると
共に、当該ロータ及び前記発熱室を区画する区画部材の
少なくとも一方に、前記ロータと前記区画部材との間に
介在する粘性流体を前記発熱室内において特定方向に移
動させるための移送手段を設けたビスカスヒータ。
1. A viscous heater in which a heat generating chamber and a heat radiating chamber are defined in a housing, and heat generated by shearing a viscous fluid contained in the heat generating chamber with a rotor is exchanged with a circulating fluid in the heat radiating chamber. The heat radiation chamber is provided so as to surround the outer peripheral surface of the rotor, and the viscous fluid interposed between the rotor and the partition member is heated by at least one of the partition members that partition the rotor and the heat generation chamber. A viscous heater provided with a transfer means for moving in a specific direction in a room.
【請求項2】 前記移送手段は、前記ロータの外周部に
形成されたガイド溝である請求項1に記載のビスカスヒ
ータ。
2. The viscous heater according to claim 1, wherein said transfer means is a guide groove formed in an outer peripheral portion of said rotor.
【請求項3】 前記移送手段としてのガイド溝は、ロー
タの外周部においてその一端から他端に延びる斜め溝で
ある請求項2に記載のビスカスヒータ。
3. The viscous heater according to claim 2, wherein the guide groove as the transfer means is an oblique groove extending from one end to the other end in an outer peripheral portion of the rotor.
【請求項4】 前記移送手段としてのガイド溝は、ロー
タの外周部に魚骨状に刻設されている請求項2に記載の
ビスカスヒータ。
4. The viscous heater according to claim 2, wherein the guide groove as the transfer means is formed in a fishbone shape on an outer peripheral portion of the rotor.
【請求項5】 前記移送手段は、前記ロータの端面に形
成されたガイド溝である請求項1〜4のいずれか一項に
記載のビスカスヒータ。
5. The viscous heater according to claim 1, wherein said transfer means is a guide groove formed in an end face of said rotor.
【請求項6】 前記移送手段は、前記ロータの端面域と
外周域とを連通させるべく設けられた連通路である請求
項1に記載のビスカスヒータ。
6. The viscous heater according to claim 1, wherein the transfer means is a communication path provided to communicate an end surface area and an outer peripheral area of the rotor.
【請求項7】 前記移送手段としての連通路は、ロータ
の内部に設けられている請求項6に記載のビスカスヒー
タ。
7. The viscous heater according to claim 6, wherein the communication path as the transfer means is provided inside the rotor.
【請求項8】 前記ロータは前記ハウジングに回動可能
に支承された駆動軸に取り付けられており、当該ロータ
は前記駆動軸の軸心からの半径よりも軸長の長い円筒状
外周面を有している請求項1〜7のいずれか一項に記載
のビスカスヒータ。
8. The rotor is mounted on a drive shaft rotatably supported on the housing, and the rotor has a cylindrical outer peripheral surface having a longer axis than a radius from the axis of the drive shaft. The viscous heater according to any one of claims 1 to 7, wherein:
【請求項9】 前記放熱室は、その内部に螺旋状に設定
された循環流体の循環経路を備えてなる請求項8に記載
のビスカスヒータ。
9. The viscous heater according to claim 8, wherein the radiating chamber includes a circulating fluid circulation path spirally set therein.
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KR100582535B1 (en) * 1998-12-31 2006-08-10 한라공조주식회사 Viscose Heater_

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