JPH11227450A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンからビスカスヒータ６への回転動力
の伝達を断続する電磁クラッチを廃止しながらも、ビス
カスヒータ６のＯＮ、ＯＦＦを瞬時に切り替えることの
できる応答性の良い車両用暖房装置を提供する。 【解決手段】 プーリ２２、シャフト１３を介して、エ
ンジンの回転動力が常に伝達されるロータ１４と、この
ロータ１４が回転することにより内部に封入されたシリ
コンオイルに剪断力が作用する発熱室２３と、この発熱
室２３にオイル穴３１、３２を介して連通する貯油室２
９と、オイル穴３２を開閉する電磁弁装置１９とを備え
た。そして、電磁弁装置１９のバルブ３３に空気通路４
０を形成することで、オイル穴３２を塞いだ時に空気通
路４０から貯油室２９内の空気を発熱室２３内に導入す
ることで、ビスカスヒータ６のＯＦＦ時に、発熱室２３
内のシリコンオイルと貯油室２９内の空気とを同時に入
れ替えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剪断発熱器内の粘
性流体の発生熱を利用することにより車室内の暖房を行
う車両用暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、特開平２−２４６８
２３号公報および特開平３−５７８７７号公報に記載さ
れた剪断発熱器を備えた車両用暖房装置がある。これ
は、エンジンからヒータコアに冷却水を供給するための
冷却水回路の途中に剪断発熱器を設置し、その冷却水回
路中の冷却水温度が設定冷却水温度以下の時に剪断発熱
器を作動させることによって、車室内の暖房性能を補助
するようにした車両用暖房装置である。

【０００３】ここで、剪断発熱器は、ロータの回転によ
り発熱室内に封入した高粘性シリコンオイル等の粘性流
体に剪断力を作用させて熱を発生するものであるため、
エンジンの回転動力をベルトおよび電磁クラッチを介し
てロータに伝達するように構成されている。そして、電
磁クラッチをオン、オフすることにより、剪断発熱器を
作動および停止している。

【０００４】ところが、上記の車両用暖房装置では、高
価な電磁クラッチを介して剪断発熱器をベルト駆動して
いるので、コスト面で不利である。また、エンジンの周
囲には種々のエンジン補機が架装されている関係上、剪
断発熱器のフロント側に、体格や重量の大きい電磁クラ
ッチが設けられていると、エンジン周辺に大きな搭載ス
ペースが必要となり、車両への搭載性が悪いという問題
が生じている。

【０００５】そこで、単純に電磁クラッチを廃止して、
エンジンの出力軸に設けたプーリと剪断発熱器のロータ
の端部に設けたプーリとをベルトにより直接繋ぐように
することが考えられる。しかし、剪断発熱器内の封入さ
れたシリコンオイルの油温は、ロータの回転速度が高速
であればある程上昇する。特に高粘性シリコンオイルの
物性として、オイル自体の油温が例えば２００℃以上に
上昇すると、シリコンオイルの熱劣化および剪断による
機械的劣化が発生し、シリコンオイルの粘度が低下し、
エンジンの回転速度が低速の時の発熱効率が低下し、車
室内の暖房能力が低下するという問題が生じる。

【０００６】そこで、欧州特許第０３６１０５３Ａ２号
公報には、電磁クラッチを廃止すると共に、バイメタル
によるシリコンオイルの流れの制御をすることにより、
シリコンオイルの熱劣化および剪断による機械的劣化が
発生してシリコンオイルの粘度の低下を防止するように
した車両用暖房装置が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の車両
用暖房装置においては、電磁クラッチを廃止し、バイメ
タルによるシリコンオイルの流れの制御をするが、バイ
メタルの応答性に限界があり、例えばエンジンの駆動ト
ルクを減少するために剪断発熱器をオフするようなエン
ジン始動時、発進加速時や定常走行からの加速時の瞬間
的なオン、オフ切り替えを行うことができないという問
題が生じている。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、電磁クラッチを廃止し
ながらも、剪断発熱器の作動および停止を瞬時に切り替
えることのできる応答性の良い車両用暖房装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、エンジンの回転動力が剪断発熱器のロータに伝
達されることにより、発熱室内の粘性流体が排出用流体
通路を通って貯留室内に流入する。そして、発熱が必要
で剪断発熱器を作動させる場合には、弁手段により導入
用流体通路を開くことにより、貯留室内の粘性流体が導
入用流体通路を通って発熱室内に戻される。また、発熱
室内の粘性流体は、ロータの遠心力により排出用流体通
路を通って貯留室内に流入する。したがって、粘性流体
が発熱室および貯留室を循環することにより、発熱室内
に所定の量の粘性流体が常に存在することになる。これ
により、発熱室内の粘性流体にロータの剪断力が作用さ
れて所望の発熱量で発熱し、この粘性流体の発生熱で冷
却水を加熱することで、加熱用熱交換器の暖房能力が向
上する。

【００１０】一方、発熱が不要で剪断発熱器を停止する
場合には、弁手段により導入用流体通路を閉じる。する
と、ロータの遠心力により排出用流体通路を通って貯留
室内に流入する粘性流体によって、貯留室内の空気が空
気通路を通って発熱室内に空気が押し出される。また、
発熱室内に流入する空気によって、発熱室内の粘性流体
が排出用流体通路を通って貯留室内に押し出される。し
たがって、貯留室内から発熱室内に空気が抜かれること
によって、発熱室内の粘性流体が速やかに排出用流体通
路を通って貯留室内に排出される。これにより、発熱室
内の粘性流体の量が瞬時に少なくなることで、発熱室内
の粘性流体の量が減り、粘性流体の発熱量が減る。その
上、エンジンの駆動負荷を減少でき、且つ剪断発熱器を
瞬時に停止することができる。したがって、剪断発熱器
を作動状態から停止状態に瞬時に切り替えることができ
るので、電磁クラッチを廃止しながらも、剪断発熱器の
応答性を確保することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、アクチュ
エータが第１の位置に変位すると、バルブが駆動されて
導入用流体通路が閉じられ、空気通路が開かれて、剪断
発熱器が停止状態となる。また、アクチュエータが第２
の位置に変位すると、バルブが駆動されて導入用流体通
路が開かれ、空気通路が閉じられて、剪断発熱器が作動
状態となる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、ロータに
エンジンの回転動力が伝達されると、ロータの外周部に
設けた複数個のスリットにより発熱室内の粘性流体に強
力に遠心力が働く。これにより、発熱室の外周部分に強
制的に集められた粘性流体が排出用流体通路を通って貯
留室内に排出される。

【００１３】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１ない
し図４は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は
ビスカスヒータの概略構成を示した図で、図２は車両用
暖房装置の冷却水回路を示した図である。

【００１４】本実施形態の車両用暖房装置は、車両のエ
ンジンルームに設置された水冷式のディーゼルエンジン
（以下エンジンと略す）Ｅを暖房用主熱源として車室内
の暖房または冷暖房を行う空調ユニット１と、この空調
ユニット１の各空調機器（アクチュエータ）を制御する
制御装置（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。

【００１５】エンジンＥは、このエンジンＥを冷却した
冷却水が循環する冷却水回路２中に設けられ、内部に冷
却水を暖めるためのウォータジャケット３を有してい
る。また、エンジンＥのクランク軸４には、ベルト５を
介してビスカスヒータ６等のエンジン補機を駆動連結す
るためのクランクプーリ７が取り付けられている。な
お、冷却水回路２中には、ビスカスヒータ６、温水弁
８、ウォータポンプ９およびラジエータ（図示せず）が
設置されている。

【００１６】空調ユニット１は、車室内に向かって空気
を送るための空調ダクト１１を有している。この空調ダ
クト１１内には、車室内に向かう空気流を発生させる遠
心式送風機（図示せず）、空調ダクト１１内を流れる空
気を冷却する冷却用熱交換器としてのエバポレータ（図
示せず）、およびこのエバポレータで冷却された空気を
再加熱する加熱用熱交換器としてのヒータコア１２等が
配設されている。

【００１７】このうち、ヒータコア１２の空気上流側に
は、ヒータコア１２を通過する空気量とヒータコア１２
を迂回する空気量とを調整して車室内に吹き出す空気の
吹出温度を調節するエアミックスドア（図示せず）が取
り付けられている。なお、ヒータコア１２の上流側に設
置した温水弁８の開度を変更することで、ヒータコア１
２内に流入する冷却水の流量を調整して空気の吹出温度
を調節しても良い。

【００１８】次に、ビスカスヒータ６を図１ないし図３
に基づいて説明する。ここで、図３（ａ）はビスカスヒ
ータ６の作動状態を示した図で、図３（ｂ）はビスカス
ヒータ６の停止状態を示した図である。

【００１９】ビスカスヒータ６は、本発明の剪断発熱器
に相当するもので、エンジンＥの回転動力が伝達される
シャフト１３と、このシャフト１３の一端部の外周に固
定された円環板形状のロータ１４と、このロータ１４を
回転自在に支持する一対のサイドプレート１５と、この
一対のサイドプレート１５の回りに冷却水路１６を形成
するハウジング１７と、本発明の弁手段を成す電磁弁装
置１９とから構成されている。

【００２０】シャフト１３は、一対のサイドプレート１
５の内周に軸受２１を介して回転自在に支持され、ハウ
ジング１７より外部に突出した他端部に、プーリ２２が
取り付けられている。このプーリ２２の外周には、クラ
ンクプーリ７からエンジンＥの回転動力を伝達するため
のベルト５が掛けられている。なお、ベルト５、クラン
クプーリ７およびプーリ２２によりベルト伝動機構（動
力伝達手段）が構成される。

【００２１】ロータ１４は、一対のサイドプレート１５
の内部に形成される発熱室２３内に回転可能に配されて
いる。このロータ１４の両側壁面には、内周部分から外
周部分に向けて複数個の径方向溝（図示せず）が形成さ
れている。そして、ロータ１４は、シャフト１３にエン
ジンＥの回転動力が伝達されると、シャフト１３と一体
的に回転して発熱室２３内に封入されている高粘性流体
（高粘性シリコンオイル：以下シリコンオイルと呼ぶ）
に剪断力を与える。

【００２２】一対のサイドプレート１５は、アルミニウ
ム合金等の熱伝導性に優れた金属材料製で、外周面がハ
ウジング１７の内周面に溶接等の接合手段を用いて部分
的に接合されている。この一対のサイドプレート１５間
に形成される微少間隙には、上記の発熱室２３が形成さ
れている。また、一対のサイドプレート１５の両側壁面
からは、シリコンオイルの発生熱を冷却水に効率良く伝
達するための多数の板状フィン２４が冷却水路１６内に
突出するように突設されている。

【００２３】ハウジング１７は、内部に収容した一対の
サイドプレート１５の両側壁面との間に、エンジンＥの
ウォータジャケット３より流出した冷却水が還流する冷
却水路１６を形成すると共に、エンジンＥ等の車載部材
への取り付けを行うステー２５を一体成形している。こ
のハウジング１７の後端部には、締結ボルト２６を用い
てカバー２７が締め付け固定されている。

【００２４】本実施形態では、一対のサイドプレート１
５の後端面とカバー２７の前端面の中央寄りに、シリコ
ンオイルを一時的に貯留するための貯油室（本発明の貯
留室に相当する）２９を形成している。そして、サイド
プレート１５には、発熱室２３の外周部分から貯油室２
９の図示上部内にシリコンオイルを排出するオイル穴
（本発明の排出用流体通路に相当する）３１と、貯油室
２９の底部分から発熱室２３の内周部分内にシリコンオ
イルを導入するオイル穴（本発明の導入用流体通路に相
当する）３２とが形成されている。なお、オイル穴３１
は、一対のサイドプレート１５内において径方向に延び
るように形成され、オイル穴３２は、一対のサイドプレ
ート１５内において軸方向に延びるように穿設されてい
る。

【００２５】電磁弁装置１９は、弁体としてのバルブ３
３と、このバルブ３３を駆動するアクチュエータ３４と
から構成されている。バルブ３３は、略Ｔ字形状をして
おり、先端部にオイル穴３２を開閉する頭部３５、この
頭部３５の軸方向の後端部に軸状部３６を介して一体的
に設けられた丸棒形状のアーマチャ３７、およびこのア
ーマチャ３７の途中から径方向上方に延長されたパイプ
部３９等から構成されている。

【００２６】なお、頭部３５、軸状部３６およびパイプ
部３９内には、貯油室２９内にシリコンオイルと共に封
入されている空気層と発熱室２３内とを連通するための
略逆Ｌ字形状の空気通路４０が形成されている。そし
て、パイプ部３９の図示上端に設けられる開口部分は、
ビスカスヒータ６の作動中に、貯油室２９内のシリコン
オイルの油面（オイルレベル）よりも図示上方（天側）
に位置するようにパイプ部３９の長さ（貯油室２９の内
容積やシリコンオイルの全封入量により異なる）が設定
されている。

【００２７】アクチュエータ３４は、通電（ＯＮ）時に
バルブ３３のアーマチャ３７を吸引する電磁コイル（電
磁ソレノイド）４１、およびこの電磁コイル４１の通電
停止（ＯＦＦ）時にバルブ３３を初期位置に戻すための
リターンスプリング４２等から構成されている。これに
より、電磁弁装置１９は、電磁コイル４１がＯＮされる
と、図３（ａ）に示したように、オイル穴３２を開き、
空気通路４０の発熱室２３内への連通状態が遮断され
る。また、電磁コイル４１がＯＦＦされると、図３
（ｂ）に示したように、オイル穴３２を閉じ、空気通路
４０がオイル穴３２を介して発熱室２３内に連通する。

【００２８】次に、ＥＣＵ１０を図２に基づいて説明す
る。ＥＣＵ１０は、エンジンＥおよび電磁弁装置１９の
電磁コイル４１等を電子制御するもので、それ自体はＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュータ
である。このＥＣＵ１０は、暖房能力アップスイッチ５
１等のスイッチ、並びに冷却水温度センサ５２、エンジ
ン回転速度センサ５３およびアクセル開度センサ５４等
の各センサより入力した入力信号と予め記憶された制御
プログラム（図示せず）に基づいて、エンジンＥおよび
電磁弁装置１９の電磁コイル４１を制御する。

【００２９】ここで、ＥＣＵ１０は、暖房能力アップス
イッチ５１がＯＮされ、且つ冷却水温度センサ５２にて
検出した冷却水温度が所定の冷却水温度（例えば７０
℃）以下の際に電磁弁装置１９の電磁コイル４１をＯＮ
し、冷却水温度が所定の冷却水温度（例えば７０℃）よ
りも上昇した際に電磁弁装置１９の電磁コイル４１をＯ
ＦＦする。また、エンジン回転速度センサ５３にて検出
したエンジンＥの回転速度がアイドリング回転速度より
も低速の際には、冷却水温度が所定の冷却水温度（例え
ば７０℃）以下であっても電磁弁装置１９の電磁コイル
４１をＯＦＦする。

【００３０】そして、アクセル開度センサ５４にて検出
したアクセルレバーの開度が所定開度以上変化した際、
または図示しない車速センサにて検出した車両の車速が
所定車速以上変化した際に、発進加速状態または定常走
行からの加速状態と判定して、冷却水温度が所定の冷却
水温度（例えば７０℃）以下であっても電磁弁装置１９
の電磁コイル４１をＯＦＦする。エンジン回転速度セン
サ５３にて検出したエンジンＥの回転速度が所定の回転
速度（例えば２５００ｒｐｍ）よりも高速で、且つ車速
センサに検出した車両の車速が所定の車速（例えば６０
ｋｍ／ｈ）よりも低速の際に、登坂走行と判定して、冷
却水温度が所定の冷却水温度（例えば７０℃）以下であ
っても電磁弁装置１９の電磁コイル４１をＯＦＦする。

【００３１】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の車両用暖房装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡
単に説明する。ここで、図４はＯＦＦ時に空気を発熱室
２３内に導入することが可能なビスカスヒータ６および
ＯＦＦ時に空気を発熱室２３内に導入することができな
いビスカスヒータのトルク変化を示したタイムチャート
である。

【００３２】エンジンＥが始動されると、クランク軸４
の外周に固定されたクランクプーリ７、ベルト５および
シャフト１３の外周に固定されたプーリ２２を介して、
ビスカスヒータ６のシャフト１３にエンジンＥの回転動
力が伝達される。これにより、ビスカスヒータ６のロー
タ１４が回転すると共に、ウォータポンプ９も駆動され
る。そして、エンジンＥを冷却した冷却水は、ウォータ
ジャケット３より流出して、図示しない冷却水配管を通
ってビスカスヒータ６の冷却水路１６内に流入する。

【００３３】イ）ビスカスヒータ６のＯＮ時 ここで、車両乗員によって暖房能力アップスイッチ５１
がＯＮされ、更に、冷却水温度センサ５２にて検出した
冷却水温度が所定の冷却水温度（例えば７０℃）以下の
場合には、ＥＣＵ１０により暖房能力の補助またはアッ
プが必要であると判定して、電磁弁装置１９の電磁コイ
ル４１がＯＮされる。

【００３４】すると、図３（ａ）に示したように、電磁
コイル４１の吸引力によりバルブ３３に一体的に設けら
れたアーマチャ３７がリターンスプリング４２の付勢力
に抗して図示右方向に吸引されて、バルブ３３の頭部３
５がサイドプレート１５に形成されたオイル穴３２を開
弁することで、空気通路４０の発熱室２３内への連通状
態が遮断される。

【００３５】これにより、貯油室２９内のシリコンオイ
ルは、バルブ３３の頭部３５とサイドプレート１５の外
壁面との間を通り、オイル穴３２から発熱室２３の内周
部分、つまりロータ１４の内周部分の回りに流入する。
また、発熱室２３内のシリコンオイルは、ロータ１４の
遠心力によりオイル穴３１を通って貯油室２９内に流入
する。したがって、シリコンオイルが発熱室２３および
貯油室２９を循環することにより、発熱室２３内に所定
のオイル量のシリコンオイルが常に存在することにな
る。そして、ビスカスヒータ６のロータ１４が回転して
いるので、発熱室２３内に流入したシリコンオイルに剪
断力が作用してシリコンオイルが所望の発熱量で発熱す
る。

【００３６】したがって、冷却水路１６内を還流する冷
却水は、一対のサイドプレート１５の周囲を巡る際に、
多数の板状フィン２４を介してシリコンオイルの発生熱
を吸熱することにより加熱される。そして、ビスカスヒ
ータ６の発生熱を回収して充分加熱された高温の冷却水
は、図示しない冷却水配管を通ってヒータコア１２内に
供給される。これにより、空調ダクト１１内を流れる空
気は、ヒータコア１２を通過する際に冷却水の保有熱を
奪って加熱され、図示しない吹出口から車室内に吹き出
されて車室内を暖房する。

【００３７】ここで、本実施形態では、電磁クラッチを
設けていないので、ビスカスヒータ６のロータ１４に常
にエンジンＥの回転動力が伝わる構造になっている。し
たがって、エンジンＥの回転速度が増速されればされる
程、ロータ１４が高速回転する。ビスカスヒータ６の発
熱能力は、ロータ１４が高速回転すればする程大きくな
るので、シリコンオイルの油温が高温化することにな
る。

【００３８】しかし、本実施形態では、発熱室２３内の
シリコンオイルは、ロータ１４の遠心力、および剪断応
力下で剪断応力に対して垂直方向に流動する（ワイセン
ベルグ効果）ことにより、発熱室２３の外周部分、つま
りロータ１４の外周部分の回りに集まり、オイル穴３１
を通って貯油室２９内に移動する。これにより、発熱室
２３内のシリコンオイルの量が減少するので、シリコン
オイルの油温が例えば２００℃以上に高くなり過ぎるこ
とはない。

【００３９】そして、貯油室２９内に流入したシリコン
オイルは、自重により貯油室２９の底部分に向かい、再
度バルブ３３の頭部３５とサイドプレート１５の外壁面
との間を通り、オイル穴３２から発熱室２３の内周部分
に流入する。これにより、ビスカスヒータ６の作動が継
続されるので、車室内の暖房能力の補助効果が低下する
ことはない。

【００４０】ロ）ビスカスヒータ６のＯＦＦ時 一方、ＥＣＵ１０がエンジンＥの回転速度がアイドリン
グ回転速度よりも低速回転になったり、車両の走行状態
が登坂走行、発進加速走行または定常走行からの加速走
行であると判定した場合には、冷却水温度が所定の冷却
水温度（例えば７０℃）以下の場合でも、エンジンＥの
駆動負荷または駆動トルクを軽減する目的で、電磁弁装
置１９の電磁コイル４１がＯＦＦされる。

【００４１】すると、図３（ｂ）に示したように、リタ
ーンスプリング４２の付勢力によりバルブ３３が図示左
方向に移動して、バルブ３３の頭部３５がサイドプレー
ト１５のオイル穴３２を閉弁することで、空気通路４０
がオイル穴３２を介して発熱室２３内に連通する。そし
て、ロータ１４の遠心力によりオイル穴３１を通って発
熱室２３から貯油室２９内に流入するシリコンオイルに
よって、貯油室２９内の空気が空気通路４０を通って発
熱室２３内に押し出される。すなわち、貯油室２９内の
空気は、バルブ３３内に形成された空気通路４０を通
り、オイル穴３２から発熱室２３の内周部分に瞬時に流
入する。

【００４２】また、発熱室２３内に流入する空気によっ
て、発熱室２３内のシリコンオイルがオイル穴３１を通
って貯油室２９内に押し出される。これにより、貯油室
２９内から発熱室２３内に空気が抜かれることによっ
て、発熱室２３の外周部分に集まっていたシリコンオイ
ルがオイル穴３１を通って貯油室２９内に瞬時に流入す
ることで、発熱室２３内のシリコンオイルが速やかに貯
油室２９内に移動する。これにより、発熱室２３内のシ
リコンオイルのオイル量が瞬時に減り、シリコンオイル
の発熱量が減る。それによって、電磁弁装置１９の電磁
コイル４１をＯＦＦしてから、図４のタイムチャートに
示したように、エンジンＥの駆動負荷および駆動トルク
が瞬時に小さくなるので、車両の走行状態が登坂走行、
発進加速走行または定常走行からの加速走行時の瞬間の
切り替えを行うことができる。

【００４３】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態の車両用暖房装置は、軽量化、低コスト化を目
的として電磁クラッチを廃止しながらも、シリコンオイ
ルの流れを制御することで、シリコンオイルの熱劣化お
よび剪断による機械的劣化を防止して、シリコンオイル
の発熱効率の低下を防止することにより、車室内の暖房
能力の低下を防止することができる。

【００４４】また、発熱室２３内のシリコンオイルと貯
油室２９内の空気とを同時に入れ替えることが可能な空
気通路４０が形成されたバルブ３３を有する電磁弁装置
１９を設けることで、クラッチレスのビスカスヒータ６
のＯＮ、ＯＦＦの応答性を早めることができるので、例
えばエンジン始動時、アイドリング回転速度の不安定
時、発進加速時または定常走行からの加速時にエンジン
Ｅの駆動負荷（エンジン負荷）および駆動トルクの軽減
を瞬時に行うことができるので、エンジンＥの始動不良
の防止、エンジンストールの防止および車両の加速性能
の向上を図ることができる。

【００４５】〔第２実施形態〕図５は本発明の第２実施
形態を示したもので、図５（ａ）はビスカスヒータの作
動状態を示した図で、図５（ｂ）はビスカスヒータの停
止状態を示した図である。

【００４６】本実施形態のビスカスヒータ６では、発熱
室２３内のシリコンオイルと貯油室２９内の空気とを同
時に入れ替えることが可能な空気通路４０を、ビスカス
ヒータ６のサイドプレート１５内に設けている。そし
て、電磁弁装置１９は、バルブ３３を電磁コイル４１で
吸引することでバルブ３３がオイル穴３２を開くビスカ
スヒータ６の作動（ＯＮ）時に空気通路４０の出口を閉
じように構成されている。また、電磁弁装置１９は、バ
ルブ３３の頭部３５でオイル穴３２を閉じるビスカスヒ
ータ６の停止（ＯＦＦ）時に空気通路４０の出口を開く
ように構成されている。

【００４７】〔第３実施形態〕図６ないし図８は本発明
の第３実施形態を示したもので、図６はビスカスヒータ
の作動状態を示した図で、図７はロータの概略構成を示
した図で、図８はビスカスヒータの停止状態を示した図
である。

【００４８】本実施形態では、ビスカスヒータ６の発熱
室２３の地側の外周部分から貯油室２９の底部分に向け
てシリコンオイルを排出するためのオイル通路６１をサ
イドプレート１５に形成している。また、貯油室２９の
軸心付近から発熱室２３の内周部分に向けてシリコンオ
イルを導入するためのオイル通路６２をサイドプレート
１５に形成している。

【００４９】そして、オイル通路６１の途中には、シリ
コンオイルの逆流を阻止するための逆止弁６３が設置さ
れている。一方、オイル通路６２の入口には、内部に連
通路６４を形成した略逆Ｌ字形状のパイプ６５が接続さ
れている。このパイプ６５の側面には、連通路６４内に
貯油室２９内のシリコンオイルを導入するためのオイル
孔６６が形成され、パイプ６５の端部には、連通路６４
内に貯油室２９内の空気を導入するための空気孔（本発
明の空気通路に相当する）６７が形成されている。

【００５０】また、ビスカスヒータ６のロータ１４の外
周には、強力な遠心力を発熱室２３内に発生して、発熱
室２３内のシリコンオイルを強制的に外周部分に集める
ための遠心式ポンプとしてロータ１４を機能させる複数
個のスリット（溝）６９が形成されている。

【００５１】そして、本実施形態の電磁弁装置１９は、
内部に連通路６４内に連通する連通路７０を形成したパ
イプ形状のバルブ７１と、このバルブ７１を駆動するア
クチュエータ７２とから構成されている。なお、アクチ
ュエータ７２には、第１、第２実施形態と同様にして、
電磁コイル７３およびリターンスプリング７４が設けら
れている。また、バルブ７１の側面には、連通孔７５が
形成されている。

【００５２】これにより、電磁弁装置１９は、電磁コイ
ル７３がＯＮされると、図６に示したように、パイプ６
５の空気孔６７とバルブ７１の連通孔７５とが一致し
（連通状態となり）、貯油室２９内の空気が連通路７
０、６４およびオイル通路６２を通って発熱室２３内に
導入されて、発熱室２３内のシリコンオイルと貯油室２
９内の空気とを同時に入れ替えられて、瞬時にビスカス
ヒータ６がＯＦＦされる。また、電磁コイルがＯＦＦさ
れると、図８に示したように、パイプ６５のオイル孔６
６とバルブ７１の連通孔７５とが一致し（連通状態とな
り）、貯油室２９内のシリコンオイルが発熱室２３内に
戻されることで、ビスカスヒータ６がＯＮされる。

【００５３】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を車室内の暖房のみを行うことが可能な車両用暖房装置
に適用したが、本発明を車室内の暖房と冷房とを行うこ
とが可能な車両用空調装置に適用しても良い。

【００５４】本実施形態では、バルブ３３を駆動するア
クチュエータ３４を、電磁コイル４１およびリターンス
プリング４２等から構成したが、バルブを駆動するアク
チュエータを、負圧作動式アクチュエータや正圧作動式
アクチュエータ等の空気圧作動式アクチュエータ、およ
び空気圧を切り替える電磁弁装置等から構成しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビスカスヒータの概略構成を示した断面図であ
る（第１実施形態）。

【図２】車両用暖房装置の冷却水回路を示した回路図で
ある（第１実施形態）。

【図３】（ａ）はビスカスヒータの作動状態を示した説
明図で、（ｂ）はビスカスヒータの停止状態を示した説
明図である（第１実施形態）。

【図４】ＯＦＦ時に空気を発熱室内に導入することが可
能なビスカスヒータおよびＯＦＦ時に空気を発熱室内に
導入することができないビスカスヒータのトルク変化を
示したタイムチャートである（第１実施形態）。

【図５】（ａ）はビスカスヒータの作動状態を示した説
明図で、（ｂ）はビスカスヒータの停止状態を示した説
明図である（第２実施形態）。

【図６】ビスカスヒータの作動状態を示した説明図であ
る（第３実施形態）。

【図７】ロータの概略構成を示した正面図である（第３
実施形態）。

【図８】ビスカスヒータの停止状態を示した説明図であ
る（第３実施形態）。

【符号の説明】

Ｅ エンジン １ 空調ユニット ６ ビスカスヒータ（剪断発熱器） １２ ヒータコア（加熱用熱交換器） １４ ロータ １９ 電磁弁装置（弁手段） ２３ 発熱室 ２９ 貯油室（貯留室） ３１ オイル穴（排出用流体通路） ３２ オイル穴（導入用流体通路） ３３ バルブ ３４ アクチュエータ ４０ 空気通路 ６３ 逆止弁 ６７ 空気孔（空気通路） ６９ スリット

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 肇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンを冷却した冷却水と空気とを熱交
   換して車室内を暖房する加熱用熱交換器と、 エンジンの回転動力が加わると回転するロータ、および
   このロータに回転動力が加わると剪断力が作用されて熱
   を発生する粘性流体を内部に収納する発熱室を有し、こ
   の発熱室内の粘性流体の発生熱により前記加熱用熱交換
   器に供給される冷却水を加熱する剪断発熱器とを備え、 前記剪断発熱器は、前記ロータによる剪断力の影響を受
   けることなく粘性流体を貯留することが可能な貯留室
   と、前記発熱室内の粘性流体を前記貯留室内に排出する
   排出用流体通路と、前記貯留室内の粘性流体を前記発熱
   室内に導入する導入用流体通路と、発熱が必要な時に前
   記導入用流体通路を開き、発熱が不要な時に前記導入用
   流体通路を閉じる弁手段とを設けた車両用暖房装置にお
   いて、 前記剪断発熱器は、前記弁手段により前記導入用流体通
   路を閉じる時に前記貯留室内から前記発熱室内に空気を
   導入する空気通路を設けたことを特徴とする車両用暖房
   装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用暖房装置におい
   て、 前記弁手段は、前記導入用流体通路を閉じた際に前記空
   気通路を開き、前記導入用流体通路を開いた際に前記空
   気通路を閉じるバルブ、およびこのバルブを駆動するア
   クチュエータを有することを特徴とする車両用暖房装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の車両用暖
   房装置において、 前記ロータの外周部には、遠心力を発生させる複数個の
   スリットが設けられており、 前記排出用流体通路は、前記発熱室の外周部分と前記貯
   留室の底部分とを連通し、内部に前記貯留室内から前記
   発熱室内への粘性流体の逆方向の移動を阻止する逆止弁
   を設けていることを特徴とする車両用暖房装置。