JPH11312574A - マグネット式ヒーター - Google Patents

マグネット式ヒーター

Info

Publication number
JPH11312574A
JPH11312574A JP13266498A JP13266498A JPH11312574A JP H11312574 A JPH11312574 A JP H11312574A JP 13266498 A JP13266498 A JP 13266498A JP 13266498 A JP13266498 A JP 13266498A JP H11312574 A JPH11312574 A JP H11312574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
heat medium
heat
medium fluid
permanent magnet
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.)
Withdrawn
Application number
JP13266498A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Usui
正佳 臼井
Hiroshi Inoue
洋 井上
Kazuyoshi Takigawa
一儀 滝川
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.)
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha 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 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd filed Critical Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority to JP13266498A priority Critical patent/JPH11312574A/ja
Publication of JPH11312574A publication Critical patent/JPH11312574A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より短時間にかつ効率よく熱媒体用流体を高
温に加熱することができ、また回転速度を制御すること
により発熱量を所望に応じて設定したり、あるいは所定
の温度に達した時点で駆動モーターをOFFすることも
可能である自動車などの車両用補助暖房熱源補助ヒータ
の提供。 【解決手段】 磁石と導体を僅かなギャップを隔てて対
向配置し、該磁石と導体を相対的に回転させることによ
り導体に生じるスリップ発熱で熱媒体用流体を加熱する
方式であって、モーター駆動軸1に取付けられた永久磁
石回転体4と、該回転体と対向配置した導体7側にウォ
ータージャケット6が設けられ、前記永久磁石回転体の
回動により導体に生じるスリップ発熱によりウォーター
ジャケット内の熱媒体用流体が加熱される構造となす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に寒冷時や極寒
時におけるディーゼルエンジンやガソリンエンジンを動
力源とする主に自動車などの各種車両用エンジンの起動
性向上や電気自動車を含む各種車両や船舶のキャビン暖
房などに使用されるエンジン冷却水などの熱媒体用流体
の補助加熱手段として用いられ、またエンジン駆動され
る発電機、溶接機、コンプレッサー、建設機械などのエ
ンジン冷却水の予熱あるいは急速昇温(ウォーミングア
ップ時間の短縮)に用いるマグネット式ヒーターに関す
る。
【0002】
【従来の技術】寒冷地などにおける始動時のエンジン冷
却水の暖房に利用される自動車などの車両用補助暖房熱
源として、ビスカス式ヒーターが知られている(特開平
2−246823号公報、実開平4−11716号公
報、特開平9−254637公報、特開平9−6672
9号公報、特開平9−323530公報など参照)。ビ
スカス式ヒーターは、シリコンオイルなどの粘性用流体
をせん断により発熱させ、ウォータージャケット内を循
環する循環水に熱交換して暖房熱源に利用する方式であ
って、その構造としては、例えばハウジング内部に発熱
室と、この発熱室の外域にウォータージャケットを形成
し、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
固定されており、発熱室の壁面とロータとの間隙にシリ
コンオイルなどの粘性流体が封入され、ウォータージャ
ケット内では循環水が入水ポートから取入れられ、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。
【0003】車両の暖房装置に組込まれたこのビスカス
式ヒーターでは、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
し、この発熱がウォーター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エンジン冷却水
など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、上記したビス
カス式ヒーターは、シンプルな構造により、小型化と低
コストを実現でき、また摩耗のない非接触式の機構で高
い信頼性と安全性を確保することができ、さらに水温が
上昇し、補助ヒーターが不要になると温度制御により自
動的に運転が停止するため、無駄なエネルギーは使用し
ないなどの特徴を有するが、粘性流体として用いるシリ
コンオイルはロータの回転数が上昇するにつれて粘性が
次第に低下しせん断抵抗が落ちるため、シリコンオイル
の発熱による温度は240℃程度が限界であり、循環水
の温度をあまり高くできないことと、始動時シリコンオ
イルが撹拌されるまでに時間がかかるためにエンジン冷
間時間での急速な暖房効果が得られないという難点があ
る。このため、特にディーゼルエンジン搭載の寒冷地仕
様車の場合、このようなビスカス式ヒータは有効性にお
いて十分とはいえず、より短時間にかつ効率よく熱媒体
用流体を高温に加熱することができる補助ヒータが望ま
れていた。
【0005】本発明は、このようなビスカス式ヒーター
の有する問題点にかんがみなされたもので、ビスカス式
ヒーターに比しより高温にしかも短時間に熱媒体用流体
の温度を上昇させることができ、また回転速度を制御す
ることにより発熱量を所望に応じて設定したり、あるい
は所定の温度に達した時点で駆動モーターをOFFする
ことも可能であり、かつ耐熱性に優れたマグネット式ヒ
ーターを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマグネット
式ヒーターは、磁石と導体間に形成される磁路をせん断
することにより導体側に発生するスリップ発熱を熱媒体
用流体に熱交換する方式であり、その要旨は、磁石と導
体を僅かなギャップを隔てて対向配置し、該磁石と導体
を相対的に回転させることにより導体に生じるスリップ
発熱で熱媒体用流体を加熱する方式であって、その第1
の実施態様は背面に駆動モーターが設置されたハウジン
グの内部に、前記モーターの駆動軸により回動可能に設
けられた永久磁石回転体と、該回転体の永久磁石と僅か
なギャップを隔てて対向配置した導体を有しかつ該導体
側に熱媒体用流体を循環させる熱媒体用流体ジャケット
が設けられ、前記永久磁石回転体の回動により導体に生
じるスリップ発熱により前記熱媒体用流体ジャケット内
の熱媒体用流体が加熱される構造となしたことを特徴と
し、また第2の実施態様は外周に熱媒体用流体を循環さ
せる熱媒体用流体ジャケットが設けられ、内周面に導体
が取付けられた筒形のハウジングに駆動モーターが設置
され、該モーターの駆動軸に、外周に前記導体と僅かな
ギャップを隔てて対向配置した永久磁石回転体が取付け
られ、前記永久磁石回転体の回動により導体に生じるス
リップ発熱により前記熱媒体用流体ジャケット内の熱媒
体用流体が加熱される構造となしたことを特徴とし、さ
らに本発明は前記導体にエディカレント材またはヒステ
リシス材を用いたりするものである。
【0007】すなわち、本発明は永久磁石(フェライ
ト)と、磁気ヒステリシスの大きな材料(以下「ヒステ
リシス材」と呼ぶ)やエディカレント材などの導体(発
熱体)の2つの部材を僅かなギャップを隔てて対向配置
し、磁石と導体を相対的に回転させて磁路をせん断する
ことにより導体側に発生するスリップ発熱を利用したも
ので、導体にエディカレント材またはヒステリシス材を
用いることによって数秒〜数十秒で200〜600℃の
温度に発熱させることができるという特徴を有する。な
お、前記ギャップは特に限定するものではないが、通常
0.3〜1.0mmである。
【0008】なお上記した「スリップ発熱」とは前記磁
石により発生した磁界内で、該磁界を切る方向に導体を
動かす(回転させる)と、当該導体内に渦電流(エディ
カレント)が発生し、この渦電流の導体内における電気
抵抗により発熱することを意味する。
【0009】本発明における熱交換方式としては、発熱
体である導体に熱媒体用流体を直接または間接に接触さ
せる方式を用いることができる。導体に熱媒体用流体を
直接接触させて熱交換する方式としては、熱媒体用流体
ジャケット内に導体の磁石と反対側の面を熱媒体用流体
ジャケット内に露出させる方式を、また導体に熱媒体用
流体を間接的に接触させて熱交換する方式としては、熱
媒体用流体ジャケットを介して熱交換する方式をそれぞ
れ用いることができる。
【0010】また、本発明における回転駆動電源として
は、エンジンにより発電された電気やエンジンとは別設
の専用のバッテリーあるいは外部電源などを用いること
ができる。
【0011】このマグネット式ヒーターのON/OFF
制御手段としては、例えば温度センサーを用いて熱媒体
用流体の温度を測定し、所定の温度に達した時点で駆動
モーターをOFFしたり、あるいは前記時点から駆動モ
ーターの回転数を除々に下げる方式を用いることができ
る。
【0012】本発明は、磁石と導体間の相対回転により
主として導体が発熱し、磁石も導体からの輻射熱により
磁力は少し弱まり、駆動トルクは多少減少するが、前記
したビスカス式ヒーター程の比ではなく、発熱量は高い
値を維持し続けることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るマグネット式
ヒーターの一例を示す縦断側面図、図2は同じくマグネ
ット式ヒーターの他の例を示す縦断側面図であり、1は
前部ハウジング、1−1は後部ハウジング、11はシリ
ンダー型ハウジング、2、12は駆動モーター、3、1
3は駆動軸、4、14は永久磁石回転体、5、15は永
久磁石、6、16はウォータージャケット、7、17は
導体、8、18は入水ポートをそれぞれ示す。
【0014】すなわち、図1に示すマグネット式ヒータ
ーは、背面に駆動モーター2が設置された前部ハウジン
グ1内に前記駆動モーター2の駆動軸3に嵌着された永
久磁石回転体4が収納され、この永久磁石回転体4と僅
かなギャップを隔てて対向するウォータージャケット6
が該ジャケット背面側の後部ハウジング1−1との間に
介在させたガスケットGを介して各々積層された状態で
図示しないボルトにて締結されている。永久磁石回転体
4にはドーナツ状の永久磁石5がヨーク5aを介して取
付けられ、この永久磁石5と僅かなギャップを隔てて相
対向する導体7がウォータージャケット6に取付けられ
ている。前記導体7はヒステリシス材または鉄板などの
基材の永久磁石4側の表面にエディカレント材を貼着し
て構成されたものである。
【0015】ウォータージャケット6の背面側に取付け
られた後部ハウジング1−1には、入水ポート8および
図示しない出水ポートが隣接して設けられ、入水ポート
8と出水ポートとはウォータージャケット6に連通され
ている。ウォータージャケット6には熱交換効率をよく
するためにフィン6aが設けられている。このフィンの
形状としては、例えばスパイラル状や放射状、あるいは
円弧状に設けることができる。なお熱交換効率をさらに
高めるため放熱フィンを導体7に直接設け、放熱フィン
付き導体7として形成することもできる。
【0016】上記構成のマグネット式ヒーターにおい
て、駆動モーター2が起動されれば、駆動軸3に設けら
れている永久磁石回転体4が軸芯回りに回動し永久磁石
5が回動することにより、ウォータージャケット6の前
面に取付けられた導体7と永久磁石5との間に形成され
ている磁路がせん断されて導体7にスリップ発熱が生じ
る。この導体7の発熱は、ウォータージャケット6内の
熱媒体用流体として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。
【0017】また、図2に示すマグネット式ヒーター
は、いわゆるシリンダータイプのもので、内周面にリン
グ状の導体17が取付けられたシリンダー型ハウジング
11内に駆動モーター12が設置され、該モーターの駆
動軸13に、外周に前記導体17と僅かなギャップを隔
てて対向配置した永久磁石回転体14が取付けられてい
る。永久磁石回転体14にはシリンダー状の永久磁石1
5がヨーク15aを介して取付けられ、この永久磁石1
5と僅かなギャップを隔てて相対向する導体17がシリ
ンダー型ハウジング11に取付けられている。
【0018】この導体17も前記と同様、ヒステリシス
材または鉄板などの基材の内面にエディカレント材を貼
着して構成されたものである。この導体17が取付けら
れたシリンダー型ハウジング11の外周には、熱媒体用
流体である循環水を循環させるウォータージャケット1
6が設けられ、このウォータージャケット16には前記
と同様、入水ポート18および図示しない出水ポートが
隣接して設けられ、入水ポート18と出水ポートとはウ
ォータージャケット16に連通されている。
【0019】上記構成のマグネット式ヒーターにおい
て、駆動モーター12が起動されれば、駆動軸13に設
けられている永久磁石回転体14が軸芯回りに回動し永
久磁石15が回動することにより、シリンダー型ハウジ
ング11の内周面に取付けられた導体17と永久磁石1
5との間に形成されている磁路がせん断されて導体17
にスリップ発熱が生じる。この導体17の発熱は、ウォ
ータージャケット16内の熱媒体用流体としての循環水
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。
【0020】図3は本発明者が試験的に行った希土類エ
ディカレント材発熱データを例示したもので、このデー
タは永久磁石とエディカレント材間のギャップを1.0
mmに設定して対向配置し、エディカレント材側を固定
した状態で磁石側の回転数を種々変えて測定した時間
(sec)と温度の関係を示したものである。このデー
タより、磁石と導体を僅かなギャップを隔てて対向配置
し、該磁石と導体を相対的に回転させることにより、数
秒〜数十秒で導体に200〜600℃のスリップ発熱が
生じることがわかる。したがって、導体側にウォーター
ジャケットを取付けた場合には、循環水と接触する熱交
換表面の温度を極短時間に200〜600℃の高温に加
熱することができることとなる。
【0021】なお、上記の各実施例では、熱媒体用流体
として水を採用したが、これに限定されず、他の熱媒体
用流体、例えば熱媒体油、シリコンオイル、あるいは空
気などのガス体など種々のものも採用できることはいう
までもない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係るマグ
ネット式ヒーターは永久磁石と、エディカレント材また
はヒステリシス材からなる導体を相対的に回転させるこ
とにより導体に生じるスリップ発熱を利用したものであ
るから、構造をよりシンプルにでき、小型化と低コスト
化を実現でき、また摩耗のない非接触式の機構でより高
い信頼性と安全性を確保することができるという効果に
加え、例えばエンジン冷間時、急速に暖房が必要な場
合、駆動モーターを起動することによりエンジン冷却水
を急速に暖めるとともにエンジンの暖房機能を著しく向
上させることができ、また回転速度を制御することによ
り発熱量を所望に応じて設定したり、あるいは所定の温
度に達した時点で駆動モーターをOFFすることも可能
であるという優れた効果を有する。したがって、本発明
はより短時間にかつ効率よく熱媒体用流体を高温に加熱
することができる補助ヒータとして優れた効果を発揮
し、特にディーゼルエンジン搭載の寒冷地仕様車などに
極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマグネット式ヒーターの一例を示
す縦断側面図である。
【図2】同じくマグネット式ヒーターの他の例を示す縦
断側面図である。
【図3】本発明者が試験的に行った希土類エディカレン
ト材発熱データの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 前部ハウジング 1−1 後部ハウジング 2、12 駆動モーター 3、13 駆動軸 4、14 永久磁石回転体 5、15 永久磁石 6、16 ウォータージャケット 7、17 導体 8、18 入水ポート 11 シリンダー型ハウジング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁石と導体を僅かなギャップを隔てて対
    向配置し、該磁石と導体を相対的に回転させることによ
    り導体に生じるスリップ発熱で熱媒体用流体を加熱する
    方式であって、背面に駆動モーターが設置されたハウジ
    ングの内部に、前記モーターの駆動軸により回動可能に
    設けられた永久磁石回転体と、該回転体の永久磁石と僅
    かなギャップを隔てて対向配置した導体を有しかつ該導
    体側に熱媒体用流体を循環させる熱媒体用流体ジャケッ
    トが設けられ、前記永久磁石回転体の回動により導体に
    生じるスリップ発熱により前記熱媒体用流体ジャケット
    内の熱媒体用流体が加熱される構造となしたことを特徴
    とするマグネット式ヒーター。
  2. 【請求項2】 外周に熱媒体用流体を循環させる熱媒体
    用流体ジャケットが設けられ、内周面に導体が取付けら
    れた筒形のハウジングに駆動モーターが設置され、該モ
    ーターの駆動軸に、外周に前記導体と僅かなギャップを
    隔てて対向配置した永久磁石回転体が取付けられ、前記
    永久磁石回転体の回動により導体に生じるスリップ発熱
    により前記熱媒体用流体ジャケット内の熱媒体用流体が
    加熱される構造となしたことを特徴とするマグネット式
    ヒーター。
  3. 【請求項3】 導体にエディカレント材またはヒステリ
    シス材を用いることを特徴とする請求項1または2記載
    のマグネット式ヒーター。
JP13266498A 1998-04-27 1998-04-27 マグネット式ヒーター Withdrawn JPH11312574A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13266498A JPH11312574A (ja) 1998-04-27 1998-04-27 マグネット式ヒーター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13266498A JPH11312574A (ja) 1998-04-27 1998-04-27 マグネット式ヒーター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11312574A true JPH11312574A (ja) 1999-11-09

Family

ID=15086618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13266498A Withdrawn JPH11312574A (ja) 1998-04-27 1998-04-27 マグネット式ヒーター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11312574A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005174801A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Tok Engineering Kk 永久磁石式渦電流加熱装置
WO2010122734A1 (ja) * 2009-04-24 2010-10-28 Nagata Tetsuro 発熱装置およびこれに用いる発熱体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005174801A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Tok Engineering Kk 永久磁石式渦電流加熱装置
WO2010122734A1 (ja) * 2009-04-24 2010-10-28 Nagata Tetsuro 発熱装置およびこれに用いる発熱体
JP5399481B2 (ja) * 2009-04-24 2014-01-29 鐵郎 永田 発熱装置およびこれに用いる発熱体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3982656B2 (ja) マグネット式ヒーター
US6297484B1 (en) Magnetic heater
JPH07115581B2 (ja) 車両用暖房装置
JP4332873B2 (ja) マグネット式ファンクラッチ・ヒーター装置
JP2000123962A (ja) マグネット式ヒーター
JP4315305B2 (ja) マグネット式ヒーター
JPH11312574A (ja) マグネット式ヒーター
JP4017266B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP4059584B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP4315304B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP3988904B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP3982657B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP4247941B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP4306855B2 (ja) マグネット式ヒーターシステム
JP4208105B2 (ja) マグネット式ヒーター
JPH11312573A (ja) マグネット式ヒーター
JPH09249021A (ja) 能力可変型ビスカスヒータ及びその能力制御方法
JPH11329688A (ja) マグネット式ヒーター
JP4208103B2 (ja) マグネット式ヒーター
JP2000168348A (ja) マグネット式ヒーター
JP3934398B2 (ja) 車両用暖房装置
JP2000227025A (ja) エンジン冷却水の温度制御装置
JPH1141862A (ja) 駆動用電動機
JP2000142088A (ja) マグネット式ヒーター
KR100254976B1 (ko) 자동차용 냉각팬

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061215

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070126

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20070323