KR100241410B1 - 능력가변형 비스코스 히터 - Google Patents

Abstract

능력축소가 확실하게 행하여지고, 장시간 사용으로 인한 내구후의 발열효율의 저하의 방지가 가능한 능력가변형 비스코스 히터를 제공한다. 예를들면, 발열실(10)의 중앙영역과 연결됨과 동시에 개폐가능한 회수통로(3a) 등과, 발열실(10)의 하방과 연결되는 공급통로(3c) 등과, 회수통로(3a) 등 및 공급통로(3c) 등과 연결되는 제어실(CR)을 형성한다. 개방된 회수통로(3a) 등을 거쳐서 발열실(10)안의 실리콘오일을 그 바이센베르크 효과에 의해 제어실(CR) 안으로 회수하여 능력축소를 행함과 동시에, 공급통로(3c) 등을 거쳐서 제어실(CR)안의 실리콘오일을 발열실(10)안으로 공급하여 능력확대를 행한다.

Description

능력가변형 비스코스 히터

종래기술로서, 일본 실용공개 평 3-98107호 공보에 능력가변의 비스코스 히터가 개시되어 있다. 이 비스코스 히터에서는 전부 및 후부 하우징이 대향하게 설치된 상태로 체결되고, 내부에 발열실과 이 발열싱의 외부영역에 워터재킷을 형성하고 있다. 워터재킷안에서는 순환수가 입수포트로부터 받아들여지고, 출수포트에서 외부의 난방회로로 보내도록 순환되고 있다. 전부 및 후부 하우징에는 베어링장치를 통해 구동축이 회전가능하게 지지되고, 구동축에는 발열실내에서 회전가능한 로터가 고착되어 있다. 발열실의 벽면과 로터의 외면은 상호 근접하는 축방향의 래버린스(labyrinth) 홈을 구성하고, 이들 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격에는 실리콘오일 등의 점성유체가 개재된다.

또한, 이 비스코스 히터의 특징적인 구성으로서, 전부 및 후부하우징의 하방에는 내부에 격벽(다이어프램)을 구비한 상하커버가 설치되고, 상부커버와 격벽에 의해서 제어실이 구획되어 있다. 발열실은 전부 및 후부하우징의 상단에 관통설치된 관통구멍에 의해 대기와 연결됨과 동시에, 상하커버에 설치된 연결관에 의해 제어실과 연결되어 있고, 격벽은 매니폴드 부압 및 코일스프링등에 의해 제어실의 내부용적을 조정가능하도록 이루어져 있다.

차량의 난방장치에 설치된 이 비스코스 히터에서는 구동축이 엔진에 의해 구동되면, 발열실내에서 로터가 회전하기 때문에, 점성유체가 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격에서 전단에 의해 발열한다. 이 발열은 워터재킷안의 순환수에서 열교환되고, 가열된 순환수가 난방회로에서 차량의 난방에 제공된다.

여기에서, 이 비스코스 히터의 능력변화는 동일 공보에 의하면 이하의 작용으로 된다. 즉, 난방이 지나치게 강한 경우, 매니폴드 부압으로 격벽을 하방으로 변위시켜 제어실의 내부용적을 확대한다. 이것에 의해, 발열실내의 점성유체가 제어실내로 회수되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면 간격의 발열량이 감소하고(능력축소), 난방이 약하게 된다. 한편, 난방이 지나치게 약한 경우, 기압조정구멍 및 코일스프링의 작용으로 격벽을 상방으로 변위시켜 제어실의 내부용적을 축소시킨다. 이것에 의해, 제어실내의 점성유체는 발열실내로 보내지기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면 간격의 발열량이 증대하여(능력확대), 난방이 강화된다.

그러나, 상기 종래의 비스코스 히터에서는 발열실의 하방으로 제어실을 설치하고 있기 때문에, 능력축소의 경우에는 점성유체를 그 자기중량으로 제어실내로 회수하지 않으면 안된다. 상기의 경우, 로터가 회전된 채로는 점성유체가 하방으로 이동하기가 어렵다는 것이 분명해졌다. 특히, 이 비스코스 히터에서는 발열실의 벽면과 로터의 외면이 상호 근접하는 축방향의 래버린스 홈을 구성하고 있기 때문에, 점성유체의 하방으로의 이동이 한층 더 곤란하였다. 이 때문에, 이 비스코스 히터에서는 난방이 지나치게 강하거나 또는 불필요하더라도, 능력을 축소하기가 어려웠다.

또한, 이 비스코스 히터에서는 점성유체를 발열실에서 제어실내로 회수할 때, 이것에 의한 발열실내의 부압을 관통구멍으로 유도되는 새로운 공기에 의해 상쇄하고 있다. 점성유체는 이렇게 능력축소의 경우에 새로운 공기와 접촉하여 수시로 공기중의 수분이 보충되는 형태가 되어, 수분에 의해서 열화가 진행하기가 쉬웠다. 상기의 경우에, 장기간의 사용으로 인한 내구후(耐久後)의 발열효율이 저하되었다.

또한, 이 비스코스 히터에서는 제어실내에 점성유체를 회수하지 않은 상태로 구동축이 고회전수를 유지하면, 발열실내의 점성유체를 교체하는 수단도 가지고 있지 않기 때문에, 발열실내의 점성유체가 한정없이 고온화되고, 점성유체가 내열한계를 넘어 열화된다. 상기의 경우, 고속운전후의 발열량이 저하된다.

본 발명은 점성유체를 전단에 의해 발열시키고, 방열실내를 순환하는 순환유체에 열교환하여 냉방열원으로 이용하는 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것이다.

제1도는 실시형태1의 능력가변형 비스코스 히터의 종단면도.

제2도는 실시형태1의 능력가변형 비스코스 히터의 회전밸브에 관한 것으로, 프런트측에서의 평면도.

제3도는 실시형태1의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트 등에 관한 것으로, 능력확대시의 프런트측에서의 평면도.

제4도는 실시형태1의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트 등에 관한 것으로, 능력축소시의 프런트측에서의 평면도.

제5도는 실시형태1의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로 및 공급통로의 개폐와 회전밸브의 회전각도와의 관계를 나타내는 타이밍차트.

제6도는 실시형태2의 능력가변형 비스코스 히터의 회전밸브에 관한 것으로, 프런트측에서의 평면도.

제7도는 실시형태2의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 관한 것으로, 능력확대시의 프런트측에서의 평면도.

제8도는 실시형태2의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 관한 것으로, 능력확대 도중에 프런트측에서의 평면도.

제9도는 실시형태2의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트 등에 관한 것으로, 능력축소시의 프런트측에서의 평면도.

제10도는 실시형태2의 능력가변형비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로 및 공급통로의 개폐와 회전밸브의 회전각도와의 관계를 나타내는 타이밍차트.

제11도는 실시형태3의 능력가변형 비스코스 히터의 종단면도.

제12도는 실시형태3의 능력가변형 비스코스 히터의 회전밸브에 관한 것으로, 프런트측에서의 평면도.

제13도는 실시형태3의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트 등에 관한 것으로, 능력확대시의 프런트측에서의 평면도.

제14도는 실시형태3의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트 등에 관한 것으로, 능력축소시의 프런트측에서의 평면도.

제15도는 실시형태3의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로 및 공급통로의 개폐와 회전밸브의 회전각도와의 관계를 나타내는 타이밍차트.

제16도는 실시형태4의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 있어서의 프런트측에서의 평면도.

제17(a)도 및 제17(b)도는 실시형태4의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로,

제17(a)도는 제1회수구멍의 발열실측에서 본 확대평면도.

제17(b)도는 제1회수구멍등의 확대단면도.

제18도는 실시형태4의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 공급홈등의 확대단면도.

제19(a)도 및 제19(b)도는 비교형태의 비스코스 히터에 관한 것으로,

제19(a)도는 제1회수구멍의 발열실측에서 본 확대평면도.

제19(b)도는 제1회수구멍등의 확대단면도.

제20도는 비교형태의 비스코스 히터에 관한 것으로, 제16도와 같은 일부단면도.

제21도는 실시형태5의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 제1회수구멍의 발열실측에서 본 확대평면도.

제22는 실시형태6의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 제1회수구멍의 발열실측에서 본 확대평면도.

제23도는 실시형태7의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 제16도와 같은 일부단면도.

제24도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 주요부 단면도.

제25도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터의 회전밸브에 관한 것으로, 프런트측에서의 평면도.

제26도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 관한 것으로, 능력확대시의 프런트측에서의 평면도.

제27도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 관한 것으로, 능력확대 도중의 프런트측에서의 평면도.

제28도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등에 관한 것으로, 능력축소시의 프런트측에서의 평면도.

제29도는 실시형태8의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로, 공급통로 및 기체통로의 개폐와 회전밸브의 회전각도와의 관계를 나타내는 타이밍챠트.

제30도는 실시형태9의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 주요부 단면도.

제31도는 실시형태9의 능력가변형 비스코스 히터의 후부플레이트등의 평면도.

제32도는 실시형태10의 능력가변형 비스코스 히터의 종단면도.

제33도는 실시형태11의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로 및 공급통로의 개폐와 회전밸브의 회전각도와의 관계를 나타내는 타이밍차트.

제34도는 실시형태12의 능력가변형 비스코스 히터의 종단면도.

제35도는 실시형태12의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 저회전수시의 주요부 단면도.

제36도는 실시형태12의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 고회전수시의 주요부 단면도.

제37도는 실시형태12의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 회수통로 및 공급통로의 개도의 대소와 회전수와의 관계를 나타내는 타이밍차트.

제38도는 실시형태13의 능력가변형 비스코스 히터의 주요부 종단면도.

제39도는 실시형태13의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 저회전수시의 주요부단면도.

제40도는 실시형태13의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 고회전수시의 주요부단면도.

제41도는 실시형태14의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 저회전수시의 종단면도.

제42도는 실시형태14의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로, 고회전수시의 주요부단면도.

제43도는 실시형태14의 능력가변형 비스코스 히터에 관한 것으로,

제43(a)도는 밀폐공간의 모델도.

제43(b)도는 스풀실의 모델도.

따라서, 본 발명의 과제는 능력축소가 확실하게 행하여져, 장기간 사용으로 인한 내구후 또는 고속운전후의 발열량의 저하를 방지가능한 능력가변형 비스코스 히터를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 내부에 발열실 및 상기 발열실에 인접하여 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 베어링장치를 통해 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면의 간격에 개재되어, 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 가지는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는, 상기 발열실과 연결함과 동시에 개폐가능한 회수통로와, 상기 발열실과 연결하는 공급통로와, 상기 회수통로 및 상기 공급통로와 연결하는 제어실이 형성되고, 개방된 상기 회수통로를 거쳐서 상기 발열실내의 상기 점성유체를 상기 제어실내로 회수하여 능력축소함과 동시에, 상기 공급통로를 거쳐서 상기 제어실내의 상기 점성유체를 상기 발열실내로 공급하여 능력확대를 행하는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 하우징에 발열실과 회수통로 및 공급통로에 의해 연통하는 제어실이 설치되어 있다. 이 때문에, 제어실내의 점성유체는 공급통로를 거쳐서 발열실내로 공급된다. 한편, 회수통로가 개방되어 있으며, 발열실내의 점성유체는 그 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 감소하여(능력축소), 난방이 약하게 될 수 있다. 한편, 회수통로가 폐쇄되어 있으면, 발열실내의 점성유체는 그 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수되지 않기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 증대하여(능력확대), 난방이 강화되게 된다. 이들 능력축소와 능력확대는 점성유체의 회수량과 공급량과의 조정에 의해 선택될 수 있다.

또한, 이 비스코스 히터에서는 점성유체를 발열실에서 제어실내로 회수하거나, 반대로 제어실에서 발열실내로 공급하거나 할 때, 발열실과 회수통로와 공급통로와 제어실과의 합계의 내부용적은 변화하지 않기 때문에, 점성유체가 이동함에 따른 부압은 생기지 않는다. 이 때문에, 점성유체는, 새로운 공기와 접촉하지 않고, 또한 수시로 공기중의 수분이 보충되지 않기 때문에, 열화나 악영향이 발생하지 않는다.

공급통로는, 바람직하게는 강제공급수단을 설치하는 경우에 발열실의 중앙영역과 연통되는 것이 허용되는 이외에, 발열실의 외주영역과 연통되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 발열실의 외주영역으로 공급된 점성유체는, 후술하는 그 바이센베르크 효과에 의해 발열실의 중앙영역까지 전역으로 널리 퍼지기 쉽고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 신속히 증대하기 때문이다.

따라서, 이 비스코스 히터는, 능력축소가 확실하게 행하여지고, 장기간 사용후의 내구후의 발열효율의 저하를 방지할 수 있다. 그리고, 이렇게 확실하게 능력 제어를 행할 수 있기 때문에, 난방의 필요 및 불필요에 따라 전자클러치를 반드시 필요로 하지 않고, 난방장치의 저비용화 및 경량화를 실현할 수 있다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 내부에 발열실 및 상기 발열실에 인접하여 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 베어링장치를 통해 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면의 간격에 개재되어, 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 가지는 비스코스 히터에 있어서,

상기 하우징에는, 상기 발열실과 연통하는 회수통로와, 상기 발열실과 연통됨과 동시에 개폐가능한 공급통로와, 상기 회수통로 및 상기 공급통로와 연결하는 제어실이 형성되고, 상기 회수통로를 거쳐서 상기 발열실내의 상기 점성유체를 상기 제어실내로 회수하여 능력축소를 상기 발열실내로 공급하여 능력확대를 행하는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 하우징에 발열실과 회수통로 및 공급통로에 의해 연통하는 제어실이 설치되어 있다. 이 때문에, 발열실내의 점성유체는 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수된다. 한편, 공급통로가 개방되어 있으면, 제어실내의 점성유체는 그 공급통로를 거쳐서 발열실내로 공급되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 증대하여(능력확대), 난방이 강화될 수 있다. 한편, 공급통로가 폐쇄되어 있으면, 제어실내의 점성유체는 그 공급통로를 거쳐서 발열실내로 공급되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 감소하여(능력축소), 난방이 약하게 되게 된다. 이들 능력축소와 능력확대는, 청구항 1과 같이 점성유체의 회수량과 공급량과의 조정에 의해 선택될 수 있다.

또한, 이 비스코스 히터에 있어서는, 청구항 1과 같이 점성유체가 열화하기 어렵다.

따라서, 이 비스코스 히터에 있어서도 청구항 1과 같은 효과가 있을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 회수통로가 발열실의 중앙영역과 연통되고, 능력축소가 상기 회수통로를 거친 점성유체의 적어도 바이센베르크 효과에 의해 행해지는 것을 특징으로 한다.

발열실내의 점성유체는, 로터가 회전된 그대로이면, 액면과 직각으로 회전되는 것으로, 원심력에 거역하여 축심주위(방향)로 집합하는 바이센베르크 효과(Weissenberg Effect)가 생긴다. 이 바이센베르크 효과는 법선응력효과에 의해 생긴다고 생각되고 있다. 이 때문에, 발열실내의 점성유체가 중앙영역으로부터 회수통로를 거쳐서 제어실내로 신속히 회수된다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 회수통로가 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류(貯留)되는 점성유체의 액위보다 상방측에 위치하고, 공급통로는 상기 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류되는 점성유체의 액위보다 하방측에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 구동축이 구동되기 전의 기동전에 있어서는, 기체의 이동과 점성유체의 자기중량에 의해서, 발열실과 제어실에서 점성유체의 액위가 같게된다. 이 때문에, 기동시에는 로터에 의해 전단되는 점성유체의 양이 적고, 작은 토오크로 기동이 가능하게 된다. 이 때문에, 기동시의 쇼크가 작다.

구동축이 기동된 후, 발열실내에 점성유체가 널리 퍼지고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 증대된다.

그동안, 발열실내에서는 점성유체가 전단되는 이외에, 기체가 점성유체중에 기포로서 혼재되어 있고, 회수통로에서의 제어실측의 개구가 점성유체의 상방으로 위치하고 있는 쪽이 그 기포가 제어실로 이동하기 쉽다. 또한, 점성유체의 자기중량에 의해, 발열실과 제어실과의 사이에서 점성유체가 교체되기 쉽다. 또한, 점성유체 특히 점탄성류체에서는 신장점성의 영향에 의해, 발열실내에서 회전하는 로터가 공급통로를 통해 제어실내의 점성유체를 발열실로 끌어들이기 쉽다. 이 때문에, 능력축소와 능력확대가 신속히 행하여진다.

그리고, 구동축의 구동을 끝내면, 기체의 이동과 점성유체의 자기중량에 의해서, 발열실과 제어실에서 점성유체의 액위가 같게된다.

또한, 이러한 기체를 이동시키기 위한 특별한 기체통로를 반드시 필요로 하지는 않는다.

또한, 제어실내의 점성유체의 액위를 공급통로에서의 제어실측의 개구의 상방으로 위치시키는 것만으로 점성유체의 수용량 관리를 용이하게 할 수 있다.

다시 본 발명에 따른 비스코스 히터는, 바람직하게는 공급통로가 회수통로보다 큰 연통면적을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 점성유체를 신속히 발열실로 공급할 수 있기 때문에, 기동후 및 능력확대시, 신속히 발열실내에 점성유체가 널리 퍼져, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 신속히 증대하여 간다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스히터는, 바람직하게는 공급통로에 제어실내의 점성유체를 발열실내에 강제적으로 공급하는 강제공급수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 제어실내에 회수된 점성유체가 강제공급수단에 의해 공급통로를 거쳐서 발열실내로 강제적으로 공급된다. 이것에 의해, 발열실의 벽면과 로터의 외면 간격의 발열량이 신속히 증대한다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 강제공급수단이 구동축과 동기회전 가능하게 설치되고, 나선홈이 형성된 펌프인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 나선홈에 의해 간단한 나사식펌프가 구성된다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 회수통로의 발열실측의 개구에서의 적어도 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부가, 회전하는 상기 로터에 의해 상기 발열실측의 기체가 제어실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 기동후 및 능력확대시, 기포가 제어실로 이동하기 쉽기 때문에, 신속히 발열실내에 점성유체가 널리 퍼지고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 신속히 증대하여 간다. 또한, 능력축소의 때, 점성유체가 제어실로 이동하기 쉽기 때문에, 신속히 제어실내로 점성유체가 회수되고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면 간격의 발열량이 신속히 감소하여 간다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 회수통로의 발열실측의 개구에서의 적어도 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부에 모떼기가 행해지고 있는 것을 특징으로 한다.

모떼기에 의해서 발열실내의 기포나 점성유체가 원활하게 회수통로, 나아가서는 제어실로 이동한다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 회수통로의 발열실측의 개구에서, 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부가 후방측에 비하여 큰 곡율의 원호상 또는 직선상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 형상에 의해서, 발열실내의 기포나 점성유체에는 큰 수축력이 작용하지 않고, 원활하게 회수통로 나아가서는 제어실로 이동한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 공급통로가 로터의 외주를 향하여 연장하는 배급통로를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 제어실내에 회수되어 있던 점성유체가 공급통로의 배급통로를 거쳐서 발열실의 외주영역으로 공급된다. 발열실의 외주영역으로 공급된 점성유체는 그 바이센베르크 효과에 의해 발열실의 중앙영역까지 전역에 널리 퍼지고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량이 신속히 증대한다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 배급통로가 회전하는 로터에 의해 점성유체를 발열실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 기동후 및 능력확대시, 점성유체가 발열실로 이동하기 쉽기 때문에, 신속히 발열실내에 점성유체가 널리 퍼지고, 이것에 의해 발열실의 벽면과 로터의 외면 간격의 발열량이 신속히 증대된다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 배급통로가 발열실측이 개구되도록 하우징에 오목하게 설치되고, 로터의 직경방향에 대하여 상기 로터의 회전방향 전방측에 경사진 공급홈인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 배급통로의 수단을 구체화하고 있다. 그 작용은 실시형태에서 설명한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 바람직하게는 배급통로가 발열실측이 개구하도록 하우징에 오목하게 설치되고, 로터의 직경방향에 대하여 상기 로터의 회전방향 전방측에 만곡한 공급홈인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터도 간단한 구성에 의해 배급통로이 수단을 구체화하고 있다. 그 작용은 실시형태에서 설명한다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 배급통로에 적어도 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부에 모떼기가 행해지고 있는 것을 특징으로 한다.

모떼기에 의해서 배급통로내의 점성유체가 원활하게 발열실로 이동한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 회수통로에 상기 회수통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제1밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 제1밸브수단이 회수통로를 개방함에 의해, 발열실내의 점성유체는 그 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수되고, 난방이 약하게 된다.

한편, 제1밸브수단이 회수통로를 폐쇄함에 따라, 발열실내의 점성유체는 그 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수될 수 없게 되어, 난방이 강화 된다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제1밸브수단이 제어실내에 설치되고, 회수통로의 상기 제어실측의 개구를 변형함에 의해 개방 또는 폐쇄하는 플래퍼밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간이한 구성에 의해 청구항 16의 수단을 구체화하고 있다. 그 작용은 실시형태에서 설명한다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 플래퍼밸브가 발열실의 압력상승에 의해 회수통로의 상기 제어실측의 개구를 개방하는 판독형인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 비스코스 히터 내부의 물성변화인 발열실의 압력상승에 의해 능력축소를 할 수 있기 때문에, 능력축소를 위한 외부입력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 난방장치의 저비용화를 실현할 수 있다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 플래퍼밸브가 점성유체의 온도상승에 따라 회수통로의 상기 제어실측의 개구를 개방하는 바이메탈형인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 비스코스 히터 내부의 물성변화인 점성유체의 온도 상승에 의해 능력축소를 행할 수 있기 때문에, 능력축소를 위한 외부입력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 난방장치의 저비용화를 실현할 수 있다.

점성유체의 온도를 검지하는 장소로서는, 제어실, 회수오목부등을 채용할 수 있다. 또한, 점성유체의 온도가 아니라, 방열실내의 순환유체의 온도에 기초하여 제1밸브수단의 개방, 폐쇄를 행할 수 있다.

순환유체가 아직 따뜻해지지 않아도, 발열실내의 점성유체의 온도가 상승하고 있는 경우, 발열실과 연결하는 제어실내에서 점성유체의 온도를 검지한다면, 발열실내의 점성유체의 온도를 신속히 제어에 결부시키는 것이 가능하여 유리하다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제1밸브수단이 제어실내에 설치되고, 회수통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제1밸브수단을 구체화하고 있다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다. 또한, 회전밸브에서는 회수통로 및 공급통로 및 경우에 따라서는 기체통로를 동시에 개폐할 수 있다.

또한 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제어실내에 바이메탈 나선 스프링이 설치되고, 회전밸브는 상기 제어실내의 점성유체의 온도변화에 근거하는 상기 바이메탈 나선 스프링의 변위에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제1밸브수단이 제어실내에 설치되고, 회수통로의 상기 제어실측의 개구를 구동축의 회전수에 기초하여 개방 또는 폐쇄하는 조절밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 구동축의 회전수가 높게 되면, 조절밸브가 회수통로의 제어실측의 개구를 개방하기 때문에, 제어실내로의 점성유체의 회수가 시작되거나 또는 회수량이 커진다. 이 때문에, 발열실내의 점성유체의 고온화, 나아가서는 열화가 억제된다. 상기의 경우, 고속운전후에도 발열량이 유지된다.

다시 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 조절밸브가 구동축과 일체로 회전가능하게 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의한 원심력으로 변위하는 것을 특징으로 한다.

상기 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제1밸브수단을 구체화하고 있다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 공급통로에 상기 공급통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제2밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에스는 제2밸브수단이 공급통로를 개방함에 따라, 제어실내의 점성유체는 그 공급통로를 거쳐서 발열실내로 공급되고, 난방이 강화된다. 한편, 제2밸브수단이 공급통로를 폐쇄함에 따라, 제어실내의 점성유체는 그 공급통로를 거쳐서 발열실내로 공급할 수 없게 되어, 난방이 약하게 된다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제2밸브수단이 제어실내에 설치되고, 공급통로의 상기 제어실측의 개구를 변형함에 따라 개방 또는 폐쇄하는 플래퍼밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제2밸브수단을 구체화하고 있다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다.

또한 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 플래퍼밸브가 점성유체의 온도저하에 따라 공급통로의 상기 제어실측의 개구를 개방하는 바이메탈형인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 비스코스 히터 내부의 물성변화인 점성유체의 온도 저하에 의해 능력확대를 행할 수 있기 때문에, 능력확대를 위한 외부입력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 난방장치의 저비용화를 실현할 수 있다.

점성유체의 온도를 검지하는 장소로서는, 제어실, 회수오목부등을 채용할 수 있다. 또한, 점성유체의 온도가 아니라, 방열실내의 순환유체의 온도에 기초하여 제2밸브수단의 개방, 폐쇄를 행할 수 있다.

순환유체가 아직 차가워지지 않아도, 발열실내의 점성유체의 온도가 저하하고 있는 경우, 발열실과 연결하는 제어실내에서 점성유체의 온도를 검지한다면, 발열실내의 점성유체의 온도를 신속히 제어에 결부시키는 것이 가능하여 유리하다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제2밸브수단이 제어실내에 설치되고, 공급통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제2밸브수단을 구체화하고 있다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다. 또한, 회전밸브에서는 회수통로 및 공급통로 및 경우에 따라서는 기체통로를 동시에 개폐할 수 있다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제어실내에 바이메탈 나선 스프링이 설치되고, 회전밸브는 상기 제어실내의 점성유체의 온도변화에 근거하는 상기 바이메탈 나선 스프링의 변위에 의해 회전하는 것을 특징으로 한다.

다시 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제2밸브수단이 제어실내에 설치되고, 공급통로의 상기 제어실측의 개구를 구동축의 회전수에 기초하여 개방 또는 폐쇄하는 조절밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 구동축의 회전수가 높게 되면, 조절밸브가 공급통로의 제어실측의 개구를 닫기 때문에, 발열실내에서의 점성유체의 공급이 정지되거나 또는 공급량이 작게 된다. 이 때문에, 발열실내의 점성유체의 고온화, 나아가서는 열화가 억제된다. 상기의 경우, 고속운전후에도 발열량이 유지된다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 조절밸브가 구동축과 일체로 회전가능하게 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의한 원심력으로 변위하는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제2밸브수단을 구체화하고 있다. 그 작용은 실시형태에서 설명한다.

또한 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 제2밸브수단이 제어실내의 압력과 대기압과의 대항(對抗)에 의해, 공급통로의 상기 제어실측의 개구를 개방 또는 폐쇄하는 스풀밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 구동축의 회전수가 높은 것에 의해 제어실내의 점성유체가 팽창하여 제어실내의 압력이 대기압을 이기게 되면, 스풀밸브가 공급통로의 제어실측의 개구를 닫기 때문에, 발열실내로의 점성유체의 공급이 정지되거나 또는 공급량이 작게 된다. 이 때문에, 발열실내의 점성유체의 고온화, 나아가서는 열화가 억제된다. 상기의 경우, 고속운전후에도 발열량이 유지된다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 공급통로가 개방될 때 회수통로도 개방되는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 중복시기에, 발열실내의 점성유체가 그 바이센베르크 효과에 의해 회수통로를 거쳐서 제어실내로 회수됨과 동시에, 제어실내의 점성유체가 공급통로를 거쳐서 발열실로 공급된다. 이러한 점성유체의 순환이 있는 경우, 공급통로에서 발열실로 공급되는 저속의 점성유체를 가속하는데 필요한 로터의 각운동량이 증분되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면의 간격의 발열량도 증대한다. 이 때문에, 능력변화를 신속히 행할 수 있어, 순환유체의 온도의 변동폭을 작게 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 제1 및 제2밸브수단이 제어실내에 설치되고, 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브에 있어서, 상기 회전밸브에 의한 회수통로 및 공급통로의 개방 또는 폐쇄는, 단일의 호상의 통구멍에 의해 행하여지는 것을 특징으로 한다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 하우징에 발열실과 제어실을 연통하는 기체통로가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 비스코스 히터에서는 기동후 및 능력확대시에, 발열실에 점성유체가 공급되면 기체가 점성유체에 의해 눌러져 발열실에서 이 기체통로를 거쳐서 제어실로 이동하여, 기체가 발열실에 거의 존재하지 않게 되어 원하는 발열량이 얻어지기 쉽다. 또한, 구동정지후 및 능력축소시에, 제어실에 점성유체가 회수되면 기체가 점성유체에 의해 눌러져 제어실에서 이 기체통로를 거쳐서 발열실로 이동하기 쉽다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 기체통로가 발열실의 상방과 제어실의 상방을 연결하는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 점성유체의 자기중량에 의해 기체가 기체통로를 거쳐서 이동하기 쉽다.

또한, 제어실의 상방이란, 제어실내에서의 점성유체의 액위보다도 상방을 의미한다.

또한, 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 기체통로가 개폐가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 능력확대시에 발열실내로 기체가 이동하거나, 능력축소시에 제어실내로 기체가 이동하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 그 능력을 확실하게 발휘한다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 기체통로에 상기 기체통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제3밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 제3밸브수단이 기체통로를 개방함에 따라, 능력확대시에 발열실내의 기체가 그 기체통로를 거쳐서 제어실내로 이동되어, 확실하게 난방이 강화된다. 한편, 제3밸브수단이 기체통로를 폐쇄함에 따라, 능력축소시에 발열실내의 기체가 그 기체통로를 거쳐서 제어실내로 이동될 수 없게 되어, 확실하게 난방이 약하게 된다.

다시 본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 제3밸브수단이 제어실내에 설치되고, 기체통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터는 간단한 구성에 의해 제3밸브수단을 구체화하고 있다.

그 작용은 실시형태에서 설명한다. 또한, 회전밸브에서는 회수통로와 공급통로 및 경우에 따라서는 기체통로를 동시에 개폐할 수 있다.

본 발명에 따른 능력가변형 비스코스 히터는, 제어실내에 바이메탈 나선 스프링이 설치되고, 회전밸브가 상기 제어실내의 점성유체의 온도변화에 기초하여 상기 바이메탈 나선 스프링의 변위에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 비스코스 히터에서는 비스코스 히터 내부의 물성변화인 점성유체의 온도면화에 의해 능력제어를 실현가능하기 때문에, 그 때문의 외부입력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 난방장치의 저비용화를 실현할 수 있다.

점성유체의 온도를 검지하는 장소로는 제어실, 회수오목부등을 채용할 수 있다. 또한, 점성유체의 온도가 아니라, 방열실내의 순환유체의 온도에 기초하여 제3밸브수단의 개방, 폐쇄를 행할 수 있다.

순환유체가 아직 따뜻해지지 않아도, 발열실내의 점성유체의 온도가 상승하고 있는 경우, 발열실과 연결하는 제어실내에서 점성유체의 온도를 검지한다고 한다면, 발열실내의 점성유체의 온도를 신속히 제어에 결부시키는 것이 가능하여 유리하다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 회전밸브가 판상(板狀)을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 판상의 회전밸브에 의해 비스코스 히터의 축길이가 짧게 된다.

또한 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 회전밸브가 가압수단에 의해 회수통로, 공급통로 및 기체통로의 적어도 하나의 제어실측의 개구를 폐쇄하는 방향으로 눌러져 있는 것을 특징으로 한다.

가압수단으로서는, 접시스프링, 코일스프링, 고무등을 채용할 수 있다. 가압수단으로서 접시스프링을 채용하면, 회수통로등의 개폐를 가능하게 하면서, 비스코스 히터의 축길이가 짧게 된다.

바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 로터가 평판형상을 하고 있는 것을 특징으로 한다.

이 비스코스 히터에서는 이러한 형상의 로터의 채용에 의해, 점성유체는 축심과 직각의 액면의 면적이 큰 것부터 상기 바이센베르크 효과를 확실하게 생기게 한다.

또한 바람직한 능력가변형 비스코스 히터는, 로터의 중앙영역에 전후로 관통하는 연결구멍이 관통설치되어 있는 것을 특징으로 하다.

이 비스코스 히터에서는 능력축소시, 발열실의 전방벽면과 로터의 전방측면의 사이의 점성유체가 연결구멍을 거쳐서 제어실로 회수되기 쉽다. 반대로 능력확대시에도, 제어실내의 점성유체가 발열실의 전방벽면과 로터의 전방측면의 사이로 보내지기 쉽다.

또한, 제1, 2 및 제3밸브수단을 동일한 수단하에서 구체화할 수 있다.

이하, 각 청구항 기재의 발명을 구체화한 실시형태 1 내지 14를 도면을 참조하면서 설명한다.

[실시형태 1]

이 비스코스 히터에서는 제1도에 나타낸 바와 같이, 전부 하우징본체(1), 전부 플레이트(2), 후부 플레이트(3) 및 후부 하우징본체(4)가 전부 하우징본체(1)와 전부 플레이트(2)의 사이 및 후부 플레이트(3)와 후부 하우징본체(4)의 사이에 개스킨(5 내지 8)을 통하여, 각각 적층된 상태로 복수개의 관통볼트(9)에 의해 체결되어 있다. 여기에서, 전부 하우징본체(1), 전부 플레이트(2), 후부 플레이트(3) 및 후부 하우징본체(4)가 하우징을 구성하고 있다.

전부 플레이트(2)의 후단면에 오목하게 설치된 오목부는 후부 플레이트(3)가 평탄한 전단면과 동시에 발열실(10)을 형성하고 있다. 후부 플레이트(3)의 전단면에는, 제3도 및 제4도에도 나타낸 바와 같이, 발열실(10)의 중앙영역과 대면하는 회수오목부(3a)가 오목하게 설치되고, 회수오목부(3a)의 외부에서의 위치에 있어서 제1회수구멍(3b)이 후단면까지 관통설치되어 있다.

또한, 그 후부 플레이트(3)의 전단면에는, 회수오목부(3a)의 아래쪽 외부쪽에서 발열실(10)의 아래쪽 외부영역까지 배급통로로서의 공급홈(3c)의 안에서의 위치에서 제1공급구멍(3d)이 역시 후단면까지 관통설치되어 있다. 이들 공급홈(3c) 및 제1공급구멍(3d)은, 점성유체로서의 실리콘오일을 발열실(10)로 공급하기 쉽도록, 회수오목부(3a) 및 제1회수구멍(3b)보다도 폭 또는 직경이 크게 설정되어 있다. 이러한 공급홈(3c)은 후술하는 로터(16)와 대응하는 위치보다 길게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 그 후부 플레이트(3)의 전단면에는, 회수오목부(3a)의 상측 외부쪽에서 발열실(10)의 상측 외부영역까지 기체통로의 일부를 구성하는 기체홈(3e)이 연재되어 있고, 기체홈(3e)의 안에서의 위치에 있어서 기체통로의 잔부를 구성하는 기체구멍(3f)이 역시 후단면까지 관통설치되어 있다.

또한, 제1도에 나타낸 바와 같이, 전부 하우징본체(1)의 내면과 전부 플레이트(2)의 전단면이 발열실(10)의 전부에 인접하는 전부 방열실로서의 전부 워터재킷(FW)를 형성하고 있다. 한편, 후부 하우징본체(4)에는 개스킷(8)과 접촉하는 제1리브(4a)가 링형상으로 돌출설치되어 있고, 후부 플레이트(3)의 후단면과 후부 하우징본체(4)의 제1리브(4a)보다 외측의 내면이 발열실(10)의 후부에 인접하는 후부 방열실로서의 후부 워터재킷(RW)를 형성함과 동시에, 후부 플레이트(3)의 후단면과 후부 하우징본체(4)의 제1리브(4a)보다 안쪽의 내면이 회수오목부(3a), 제1공급구멍(3d) 및 기체구멍(3f)과 연결하는 제어실(CR)을 형성하고 있다.

후부 하우징본체(4)의 후면에는 입수포트(11) 및 도시하지 않은 출수포트가 인접하여 형성되고, 입수포트(11)와 출수포트는 후부 워터재킷(RW)에 연결되어 있다. 후부 플레이트(3) 및 전부 플레이트(2)에는 각 관통볼트(9)사이에서 등간격으로 복수의 수로(12)가 관통설치되고, 전부 워터재킷(FW)과 후부 워터재킷(RW)은 수로(12)에 의해 연결되고 있다.

후부 하우징본체(4)의 제어실(CR) 내에는 제2리브(4b)가 링형상으로 돌출설치되어 있음과 동시에, 제2리브(4b)의 중앙에 밸브축(17)이 회전가능하게 유지되어 있다. 제2리브(4b)에는 온도감응형 액추에이터로서의 바이메탈 나선 스프링(18)의 내단은 밸브축(17)에 걸리고 있다. 이 바이메탈 나선 스프링(18)은, 설정된 난방온도가 너무 강하거나 너무 약했을 때를 근거로 한, 변위를 위한 소정온도가 설정되어 있다. 또한, 밸브축(17)의 전단에는 단일의 제1, 2 밸브수단으로서의 원판상의 회전밸브(19)가 고정되어 있고, 이 회전밸브(19)는 제2리브(4b)의 전단면을 좌면으로 하는 가압수단으로서의 접시스프링(20)에 의해 제1회수구멍(3b) 및 제1공급구멍(3d)의 제어실(CR) 측의 개구를 폐쇄하는 방향으로 눌려지고 있다. 이 회전밸브(19)에는, 제2도에도 나타낸 바와 같이, 회전밸브(19)의 회전각도에 의해 제1회수구멍(3b) 또는 제1공급구멍(3d)과 연결가능한 호상의 제2회수구멍(19a) 및 제2공급구멍(19b)이 관통 설치되어 있다. 제2공급구멍(19b)은, 실리콘오일을 발열실(10)로 공급하기 쉽도록, 제2회수구멍(19a)보다도 직경이 크게 설정되어 있다. 이렇게 해서, 회수오목부(3a), 제1회수구멍(3b) 및 제2회수구멍(19a)이 회수통로를 구성하고, 공급홈(3c), 제1공급구멍(3d) 및 제2공급구멍(19b)이 공급통로를 구성하고 있다. 이렇게 해서 이 비스코스 히터에는 회수통로(3a) 등 및 공급통로(3c) 등의 개폐를 가능하게 하면서, 축길이가 짧게 되어있다.

또한, 제1도에 나타낸 바와 같이, 전부 플레이트(2)에는 전방에 축방향으로 연장하는 보스(2a)가 돌출설치되고, 보스(2a) 내에는 발열실(10)에 인접하여 축봉장치(13)측에 복수의 개구(1b)가 관통설치되어 있기 때문에, 전부 워터재킷(FW)은 전부 플레이트(2)의 보스(2a)의 두께를 남기는 것만으로 축봉장치(13) 부근까지 형성되어 있다. 또한, 전부 하우징본체(1)에는 전방에 축방향으로 외보스(1c)가 돌출설치되고, 이 외보스(1c) 내에 베어링장치(14)가 설치되어 있다. 이들 축봉장치(13) 및 베어링장치(14)를 통해 구동축(15)이 회전가능하게 지지되고, 구동축(15)의 후단에는 발열실(10)내에서 회전가능한 평판형상의 로터(16)가 압입되고, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격에는 점성유체로서의 실리콘오일이 개재되어 있다. 이 실리콘오일은, 상시 바이메탈 나선 스프링(18)의 대부분이 잠기는 정도로 제어실(CR) 내에도 개재되어 있다. 단, 발열실(10)과 회수통로(3a) 등과 공급통로(3c) 등과 제어실(CR)은, 실리콘오일의 개재되어 있는 이외에, 조립시에 불가피한 공기가 다소 잔류되어 있다. 로터(16)의 중앙영역에는 전후로 관통하는 복수개의 연결구멍(16a)이 관통설치되어 있다. 구동축(15)의 선단에는 도시하지 않은 풀리가 고정되고, 풀리는 차량의 엔진에 의해 벨트로 회전되도록 되어있다.

차량의 난방장치에 설치된 이 비스코스 히터에서는 제1도에 나타내는 구동축(15)이 엔진에 의해 구동되면, 발열실(10)내에서 로터(16)가 회전하기 때문에, 실리콘오일이 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격으로 전단에 의해 발열한다. 이 발열은 전부 및 후부 워터재킷(FW, RW) 내의 순환유체로서의 순환수로 열교환되어, 가열된 순환수가 난방회로에서 차량의 난방에 제공된다.

그 동안, 로터(16)가 회전된 그대로이면, 발열실(10)내의 실리콘오일은, 바이센베르크 효과에 의해, 중앙영역에 집합하고자 한다. 특히, 상기 형상의 발열실(10) 및 로터(16)의 채용에 의해, 실리콘오일은 축심과 직각의 액면의 면적이 크기 때문에, 이 바이센베르크 효과가 확실하게 생기게 된다.

여기에서, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 낮으면, 난방이 지나치게 약하기 때문에, 제3도에 나타낸 바와 같이, 바이메탈 나선 스프링(18)이 밸브축(17)을 통해 회전밸브(19)를 도면중 왼쪽으로 회전하고 있다. 이 때에는, 제1회수구멍(3b)과 제2회수구멍(19a)이 연결하지 않고, 제1공급구멍(3d)과 제2공급구멍(19b)이 연결하고 있다. 즉, 제5도(그래프는 모식적인 것이다. 이하, 제10도, 제15도, 제29도, 제33 및 제37도에서 같음.)의 회전각도 -Å와 같이, 회수통로(3a) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄되고, 동시에 공급통로(3c) 등이 제어실(CR) 내로 개방되어 있다. 이 때문에, 발열실(10)내의 실리콘오일은 회수오목부(3a), 제1회수구멍(3b) 및 제2회수구멍(19a)를 거쳐서 제어실(CR)내로 회수되어야 하며, 또한, 제어실(CR) 내에 회수되어 있던 실리콘오일은 제2공급구멍(19b), 제1공급구멍(3d) 및 공급홈(3c)을 거쳐서 발열실(10)내로 공급된다. 이 때, 제1도에 나타낸 바와 같이, 제어실(CR) 내의 실리콘오일이 발열실(10)의 전방벽면가 로터(16)의 전방 측면의 사이에 연결구멍(16a)을 거쳐서 보내여지기 쉽다. 그리고, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격에 실리콘오일이 공급되면, 불가피한 공기는 실리콘오일에 눌러져 발열실(10)의 상방으로부터 기체홈(3e) 및 기체구멍(3f)을 거쳐서 제어실(CR)로 이동하고, 기포가 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격에 대부분 존재하지 않게된다. 이 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 증대하여(능력확대), 난방이 강화된다.

한편, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 높게 되면, 난방이 지나치게 강하게 되어 있기 때문에, 제4도에 나타낸 바와 같이, 바이메탈 나선 스프링(18)이 밸브축(17)을 통해 회전밸브(19)를 도면중 오른쪽으로 약간 회전시킨다. 이것에 의해, 제1회수구멍(3b)과 제2회수구멍(19a)이 연결하고, 도잇에 제1공급구멍(3d)과 제2공급구멍(19b)이 연결하여 없어진다. 즉, 제5도의 회전각도 +Å와 같이, 회수통로(3a)등이 제어실(CR) 내에 개방되고, 동시에 공급통로(3c) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄된다. 이 때문에, 발열실(10)내의 실리콘오일은 회수오목부(3a), 제1회수구멍(3b) 및 제2회수구멍(19a)을 거쳐서 제어실(CR)내로 회수된다. 이 때, 제1도에 나타낸 바와같이, 발열실(10)의 전방벽면과 로터(16)의 전방측면의 사이의 실리콘오일이 연결구멍(16a)을 거쳐서 제어실(CR)로 회수되기 쉽다.

또한, 제어실(CR) 내에 회수된 실리콘오일은 제2공급구멍(19b), 제1공급구멍(3d), 공급홈(3c)을 거쳐서 발열실(10)내로 공급되지 않는다. 그리고, 제어실(CR)에 실리콘오일이 회수되면, 불가피한 공기는 실리콘오일에 눌러져 제어실(CR)의 상방으로부터 기체홈(3e) 및 기체구멍(3f)을 거쳐서 발열실(10)로 이동하고, 기포가 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격에 존재한다. 이 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 감소하여(능력축소), 난방이 약하게 되게 된다.

따라서, 이 비스코스 히터는, 간단한 구성아래, 비스코스 히터 내부의 물성변화에 의해 능력축소 및 능력확대를 확실하게 행할 수 있다. 이 때문에, 난방의 필요·불필요에 대하여 전자클러치를 반드시 필요로 하지 않고, 또한 능력변화를 위한 외부입력을 필요로 하지 않기 때문에, 난방장치의 저비용화 및 경량화를 실현할 수 있다.

또한, 이 비스코스 히터에서는 실리콘오일을 발열실(10)로부터 제어실(CR)내로 회수하거나, 반대로 실리콘오일을 제어실(CR)에서 발열실(10)내로 공급하거나 할 때, 밀폐상태인 발열실(10)과 회수통로(3a) 등과 공급통로(3c)등과 제어실(CR)의 합계의 내부용적은 변화하지 않기 때문에, 실리콘오일이 이동함에 의한 음압은 생기지 않는다. 이 때문에, 실리콘오일은, 새로운 공기와 접촉하는 것은 아니고, 또한 수시로 공기중의 수분이 보충되는 이유는 없기 때문에, 열화나 악영향이 생기는 알은 없다. 따라서, 이 비스코스 히터는, 장기간 사용으로 인한 내구후의 바열량의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 이 비스코스 히터에서는 단일의 회전밸브(19)를 채용하여 동기제어하고 있기 때문에, 부품점수의 삭감등의 장점을 얻을 수 있다.

또한, 이 비스코스 히터는, 축길이가 짧게 되어있기 때문에, 차량등에의 탑재성이 우수하다.

[실시형태 2]

이 비스코스 히터에서는 제6도 내지 제10도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(19)의 제2회수구멍(19c)을 실시형태 1에 비하여 약간 오른쪽 회전방향측으로 이동하여 관통설치하고 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 동일하기 때문에, 동일한 구성에 관하여는 동일부호로 설명한다.

이 비스코스 히터에서는 제어실(CR)내의 실리콘오일의 온도가 낮으면, 난방이 지나치게 약하기 때문에, 제7도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(19)가 도면중 왼쪽으로 회전하고 있다. 이 때에는, 제1회수구멍(3b)과 제2회수구멍(19c)이 연결하지 않고, 또한 제1공급구멍(3d)과 제2공급구멍(19b)이 연결하고 있다. 즉, 제10도의 회전각도 -Å와 같이, 회수통로(3a) 등이 제어실(CR)내에서 폐쇄되고, 동시에 공급통로(3c) 등이 제어실(CR) 내에 개방되어 있다. 이 때문에, 발열실(10)내의 실리콘오일은 제어실(CR) 내로 회수되지 않고, 제어실(CR) 내로 회수되고 있는 실리콘오일은 발열실(10) 내로 공급된다. 이 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 증대하여(능력확대), 난방이 강화된다.

그리고, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 약간 높게 되면, 제8도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(19)가 도면중 오른쪽으로 약간 회전한다. 이 때에는, 제1회수구멍(3b)과 제2회수구멍(19c)이 연결하고, 또한 제1공급구멍(3d)과 제2공급구멍(19b)이 연결하고 있다. 즉, 제10도의 회전각도 A 내지 B°와 같이, 회수통로(3a) 등이 제어실(CR) 내에서 개방되고, 공급통로(3c) 등이 제어실(CR)내에 개방되어 있다. 이 때문에, 이 때에는 발열실(10)내의 실리콘오일이 그 바이센베르크 효과에 의해 호수통로(3a) 등을 거쳐서 제어실(CR) 내로 회수됨과 동시에, 제어실(CR) 내의 실리콘오일이 공급통로(3c) 등을 거쳐서 발열실(10)로 공급된다. 이러한 실리콘오일의 순환이 있는 경우, 공급통로(3c) 등으로부터 발열실(10)로 공급되는 저속의 실리콘오일을 가속하는 데 필요한 로터(16)의 각운동량이 증분되기 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량도 신속히 증대한다. 따라서, 이 비스코스 히터는, 빠른 시기에 난방을 강화할 수 있다.

한편, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 높으면, 난방이 지나치게 강하기 때문에, 제9도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(19)가 도면중 오른쪽으로 회전하고 있다. 이 때에는, 제1회수구멍(3b)과 제2회수구멍(19c)이 연결하고, 또한 제1공급구멍(3d)과 제2공급구멍(19c)이 연결하고 있지 않다. 즉, 제10의 회전각도 +B°와 같이, 회수통로(3a)등이 제어실(CR) 내로 개방되고, 또한 공급통로(3c) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄되어 있다. 이 때문에, 이 때에는 발열실(10)내의 실리콘오일이 제어실(CR) 내로 회수되어, 제어실(CR) 내에 회수되어 있던 실리콘오일이 발열실(10)내로 공급되지 않기 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 감소하여(능력축소), 난방이 약하게 된다.

다른 작용 및 효과는 실시형태 1과 동일하다.

[실시형태 3]

이 비스코스 히터에서는 제11도에 나타낸 바와 같이, 중앙영역이 후방으로 돌출한 후부 플레이트(21)를 채용하고 있다. 그 후부 플레이트(21)의 전단면에는, 제13도 및 제14도에도 나타낸 바와 같이, 발열실(10)의 중앙영역과 대면하는 회수오목부(21a)가 오목하게 설치되고, 회수오목부(21a)의 외부로부터의 위치에 있어서 제1회수구멍(21b)이 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 그 후부 플레이트(21)의 전단면의 중심에는 제1공급구멍(21c)이 역시 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 구동축(15)의 연장된 후단에는 강제공급수단으로서의 나선홈(15a)이 형성되고, 이 구동축(15)의 나선홈(15a) 부분이 제1공급구멍(21c) 내에 수납되는 것으로 간단한 나사식펌프가 구성되어 있다.

또한, 제12도에 나타내는 회전밸브(22)를 채용하고 있다. 이 회전밸브(22)의 전단면에는, 회전밸브(22)의 회전각도에 의해 제1회수구멍(21b)과 연결가능한 부채상의 제2회수홈(22a)이 오목하게 설치되어 있음과 동시에, 회전밸브(22)의 회전각도에 관계 없이 제1공급구멍(21c)과 연결가능한 부채상의 제2공급홈(22b)이 오목하게 설치되어 있다. 이렇게 해서, 회수오목부(21a), 제1회수구멍(21b) 및 제2회수홈(22a)이 회수통로를 구성하고, 제1공급구멍(21c) 및 제2공급홈(22b)이 공급통로를 구성하고 있다. 여기에서, 제어실(CR)과 발열실(10)은 제1공급구멍(21c) 및 제2공급홈(22b)의 공급통로를 통해 상시 연결되어 있을 필요는 없다. 다른 구성은 실시형태 1과 같기 때문에, 같은 구성에 관하여는 동일부호로 설명한다.

이 비스코스 히터에서는 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 낮으면, 난방이 지나치게 약하기 때문에, 제13도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(22)가 도면중 왼쪽으로 회전하고 있다. 이 때에는, 제1회수구멍(21b)과 제2회수홈(22a)은 연결하고 있지 않다. 즉, 제15도의 회전각도 -Å와 같이, 회수통로(21a) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄되고, 공급통로(21c) 등이 제어실(CR) 내에 개방되어 있다. 이 때문에, 발열실(10)내의 실리콘오일은 회수오목부(21a), 제1회수구멍(21b) 및 제2회수구멍(22a)을 거쳐서는 제어실(CR) 내로 회수되지 않는다. 또한, 구동축(15)의 회전에 의해, 나선홈(15a)이 제어실(CR) 내에 회수된 실리콘오일을 제1공급구멍(21c)을 거쳐서 발열실(10)내로 강제적으로 공급한다. 이 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 신속히 증대하여(능력확대), 빠른 시기에 난방이 강화된다.

한편, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 높게 되면, 난방이 지나치게 강하게 되어 있기 때문에, 제14도에 나타낸 바와같이, 회전밸브(22)가 도면중 오른쪽으로 회전한다. 이것에 의해, 제1회수구멍(21b)과 제2회수홈(22a)이 연결한다.

즉, 제15도의 회전각도 +Å와 같이, 회수통로(21a) 등이 제어실(CR) 내에 개방된다.

이 때문에, 나선홈(15a)이 제어실(CR) 내에 회수된 실리콘오일을 발열실(10)내로 가에적으로 공급하고 있더라도, 발열실(10)내의 실리콘오일은 회수오목부(21a), 제1회수구멍(21b) 및 제2회수홈(22a)을 거쳐서 제어실(CR) 내로 회수된다. 이 때문에, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격의 발열량이 감소하여(능력축소), 난방이 약하게 된다.

다른 작용 및 효과는 실시형태 1과 동일하다.

[실시형태 4]

이 비스코스 히터에서는 제16도에 나타내는 후부 플레이트(30)를 채용하고 있다. 후부 플레이트(30)에는, 발열실(10)의 상단에서 안쪽으로 연장되어 오목하게 설치된 기체홈(30a)와, 이 기체홈(30a)의 내부말단과 연결하여, 제어실(CR)의 상단까지 관통하는 기체구멍(30b)으로 이루어지는 기체통로가 형성되어 있다. 기체홈(30a)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에는 도시하지 않은, 모떼기가 행해지고 있다. 또한, 그 후부 플레이트(30)에는, 중앙영역의 상방의 이치에 회수통로로서의 제1회수구멍(30c)이 후단면까지 관통설치 되어 있다. 제1회수구멍(30c)의 발열실(10)측의 개구는, 제17(a)도 및 제17(b)도에 나타낸 바와 같이, 이점쇄선으로 나타내는 로터(16)의 회전방향 후방측의 가장자리부가 중심(S1)에 의해 형성되는 원호상을 이루고 있고, 로터(16)의 회전방향 전방측의 가장자리부가 직선상을 이루고 있다. 또한, 이 제1회수구멍(30c)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에는 모떼기(30d)가 행해지고 있다.

또한, 제16도에 나타낸 바와 같이, 후부 플레이트(30)에는, 중앙영역의 하방의 위치에 제1회수구멍(30c)보다 연결면적이 큰 제1공급구멍(30e)이 공급통로의 일부로서 역시 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 후부 플레이트(30)에는, 제18도에 나타낸 바와 같이, 발열실(10)측이 개구하고, 그 내부말단이 제1공급구멍(30e)과 연결하여 공급통로의 잔부를 구성하는 배급통로로서의 공급홈(30f)이 오목하게 설치되어 있다. 이 공급홈(30f)은, 제16도에 나타낸 바와 같이, 로터(16)의 외주를 향하여 연장함과 동시에, 로터(16)의 직경방향에 대하여, 이점쇄선으로 나타내는 로터(16)의 회전방향 전방측으로 경사되어 있다. 또한, 제18도에도 나타낸 바와같이, 이 공급홈(30f)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에도 모떼기(30g)가 행해지고 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 같기 때문에, 같은 구성에 관하여서는 동일부호로 설명한다.

이 비스코스 히터에서는 실리콘오일의 자기중량과 신장점성에 의해, 발열실(10)내에서 회전하는 로터(16)가 공급홈(30f) 및 제1공급구멍(30e)을 통해 제어실(CR) 내의 실리콘오일을 발열실(10)로 공급한다. 이 때, 제어실(CR) 내에 회수되어 있던 실리콘오일은, 공급홈(30f)을 거쳐서 발열실(10)의 외주영역에 매끈매끈하고 또한 신속하게 공급되고, 발열실(10)의 외주영역으로 공급된 실리콘오일은 그 바이센베르크 효과에 의해 신속히 발열실(10)의 중앙영역까지 전역에 널리 퍼진다.

[평가]

비교형태의 비스코스 히터로서, 청구항 47, 48, 50 및 51에 관하여는 구체화하지 않은 것을 준비한다.

즉, 이 비교형태의 비스코스 히터에서는 제19(a)도 및 제19(b)도에 나타낸 바와 같이, 중심을 S2로 하는 단면원형의 제1회수구멍(30h)을 후부 플레이트(30)에 관통설치하고 있다. 이 제1회수구멍(30h)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에는 모떼기를 행하고 있지 않다. 또한, 제20도에 나타낸 바와 같이, 후부 플레이트(30)에는, 로터(16)의 외주를 향하여 경사하지 않게 연장하는 공급홈(30i)을 오목하게 설치하고 있다. 이 공급구(30i)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에도 모떼기를 행하고 있지 않다. 다른 구성은 실시형태 4와 동일하다.

이 비교형태의 비스코스 히터에서는 발열실(10)내에서 실리콘오일중에 혼재하는 기포(a)가 제어실(CR)로 매끄럽고 또한 신속하게 이동하기 어려웠다. 이 원인은, 제19(a)도 및 제19(b)도에 나타낸 바와 같이, 제1회수구멍(30h)이 일반적인 단면원형형상인 것으로부터, 그 기포(a)가 제1회수구멍(30h)에서의 로터(16)의 회전방향 전방측의 가장자리부로부터 비교적 큰 수축력(s)(도면중,벡터로 나타낸다. 이하 같음.)을 받기 때문이라고 생각된다. 또한, 제1회수구멍(30h)에서의 발열실(10)측의 개구가 거의 직각인 것부터, 그 기포(a)가 제1회수구멍(30h) 내로 이동하기 어렵기 때문이라고도 생각된다.

또한, 이 비교형태의 비스코스 히터에서는 제어실(CR) 내에 회수되어 있던 실리콘오일이 아무리 해도 발열실(10)의 외주영역으로 공급되기 어려웠다. 이 원인은, 제20도에 나타낸 바와 같이, 공급홈(30i)이 로터(16)의 외주를 향하여 경사하지 않게 연재하고 있기 때문에, 로터(16)의 회전에 의해 공급구(30i) 내의 실리콘오일이 공급홈(30i)의 측벽측에 눌러붙여지고, 로터(16)의 외주측으로 이동하기 어렵기 때문이라고 생각된다. 또한, 공급홈(30i)에서의 발열실(10)측의 개구가 거의 직각이기 때문에, 실리콘오일이 발열실(10) 내로 이동하기 어렵기 때문이라고도 생각된다.

이것에 대하여, 실시형태4의 비스코스히터에 있어서는, 제17(a)도 및 제17(b)도에 나타낸 바와 같이, 제1회수구멍(30c)이 기포(a)에 큰 수축력(s)를 작용시키지 않은 형상이고, 제1회수구멍(30c)에서의 발열실(10)측의 개구에 모떼기(30e)가 있기 때문에, 기포(a)가 제어실(CR)에 매끄럽고 또한 신속하게 이동하기 쉬웠다.

또한, 실시형태 4의 비스코스 히터에 있어서는, 제16도 및 제18도에 나타낸 바와 같이, 공급홈(30f)이 로터(16)의 회전방향 전방측에 경사지으면서 로터(16)의 외주를 향하여 연장하고, 또한 모떼기(30e)를 갖기 때문에, 제어실(CR) 내에 회수되어 있는 실리콘오일이 발열실(10)의 외주영역에 매끄럽고 신속하게 공급되었다.

따라서, 실시형태 4의 비스코스 히터에서는 기동후 및 능력확대의 때, 발열실(10)의 벽면과 로터(16)의 외면의 간격이 발열량이 신속히 증대하는 것을 알았다.

[실시형태 5]

실시형태 5의 비스코스 히터에서는 제21도에 나타내는 제1회수구멍(30)을 후부 플레이트(30)에 관통설치하고 있다. 이 제1회수구멍(30j)은, 이점쇄선으로 나타내는 로터(16)의 회전방향 후방측의 가장자리부가 중심(S1)에 의해 형성되는 원호상을 하고 있고, 로터(16)의 회전방향 전방측의 가장자리부가 중심(S1)보다 회전방향 후방측의 중심(S3)에 의해 형성되는 것보다 큰 반경의 원호상을 이루고 있다. 다른 구성은 실시형태 4와 동일하고 있다.

이 비스코스 히터에 있어서도, 제1회수구멍(30j)이 기포(a)에 큰 수축력(s)를 작용시키지 않은 형상이고, 실시형태 4와 같은 작용 및 효과가 있을 수 있다.

[실시형태 6]

실시형태 6의 비스코스 히터에서는 제22도에 나타내는 제1회수구멍(30k)을 후부 플레이트(30)에 관통설치하고 있다. 이 제1회수구멍(30k)은, 이점쇄선으로 나타내는 로터(16)의 회전방향 후방측의 가장자리부가 중심(S1)에 의해 형성되는 원호상을하고 있고, 로터(16)의 회전방향 전방측의 가장자리부가 중심(S1)보다 회전방향 전방측의 중심(S4)에 의해 형성되는 것보다 큰 반경의 원호상을 이루고 있다. 다른 구성은 실시형태 4와 동일하고 있다.

이 비스코스 히터에 있어서는, 제1회수구멍(30k)이 기포(a)에 팽창력(b)을 작용할 수 있는 형상이고, 실시형태 4와 같은 작용 및 효과가 있을 수 있다.

[실시형태 7]

실시형태 7의 비스코스 히터에서는 제23도에 나타내는 공급홈(301)을 후부 플레이트(30)에 오목하게 설치하고 있다. 이 공급홈(301)은, 로터(16)의 외주를 향하여 연장함과 동시에, 로터(16)의 직경방향에 대하여, 이점쇄선으로 나타내는 로터(16)의 회전방향 전방측으로 만곡되어 있다. 또한, 이 공급홈(301)의 발열실(10)측의 개구주위(방향)에는, 회전방향 전방측의 가장자리부에만 모때기 30m가 행해지고 있다. 다른 구성은 실시형태 4와 동일하다.

이 비스코스 히터에 있어서도, 로터(16)의 회전에 의해 공급홈(301)내의 실리콘오일이 로터(16)의 외주측으로 이동하기 쉽고, 실시형태 4와 같은 작용 및 효과가 있을 수 있다.

[실시형태 8]

이 비스코스 히터에서는 제24도에 나타내는 후부 플레이트(31)와 회전밸브(32)를 채용하고 있다. 후부 플레이트(31)에는, 제26도 내지 제28도에도 나타낸 바와 같이, 발열실(10)의 상단에서 안쪽으로 연장되어 오목하게 설치된 기체홈(31a)과, 이 기체홈(31a)의 내부말단과 연결하여, 제어실(CR)의 상단까지 관통하는 제1기체구멍(31b)으로 이루어지는 기체통로가 형성되어 있다. 또한, 그 후부 플레이트(31)에는, 중앙영역의 경사 상방의 위치에 회수통로로서의 제1회수구멍(31c)이 단면원형으로 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 후부 플레이트(31)에는, 중앙영역의 하방의 위치에 제1회수구멍(31c)과 동일직경의 제1공급구멍(31d)이 공급통로의 일부로서 역시 후단면까지 관통설치되어 있음과 동시에, 발열실(10)측이 개구하고, 그 내부말단이 제1공급구멍(31d)과 연결하여 공급통로의 잔부를 구성하는 배급통로로서의 공급홈(31e)이 오목하게 설치되고 있다. 이 공급홈(31e)도 로터(16)의 외주를 향하여 연장함과 동시에, 로터(16)의 직경방향에 대하여 로터(16)의 회전방향 전방측으로 경사되어 있다.

한편, 회전밸브(32)는 실시형태 1 내지 7보다도 큰 직경이고, 이 회전밸브(32)에는, 제25도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(32)의 회전각도에 의해 제1회수구멍(31c) 및 제1공급구멍(31d)과 연결가능한 단일의 호상의 회수·공급구멍(32a)이 관통설치되어 있다. 또한, 이 회전밸브(32)에는, 회전밸브(32)의 회전각도에 의해 제1기체구멍(31b)과 연결가능한 호상의 제2기체구멍(32b)이 관통설치되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 같기 때문에, 같은 구성에 관하여는 동일부호로 설명한다.

이 비스코스 히터에서는 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 낮으면, 제26도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(32)가 도면중 왼쪽으로 회전하고 있다. 이 때에는, 제1회수구멍(31c)과 회수·공급구멍(32a)이 연결하지 않고, 제1공급구멍(31d)과 회수·공급구멍(32a)이 연결하고, 동시에 제1기체구멍(31b)와 제2기체구멍(32b)이 연결하고 있다. 즉, 제29도의 회전각도-Å와 같이, 회수통로(31c) 등이 제어실(CR)내에서 폐쇄되고, 공급통로(31d) 등이 제어실(CR) 내에 개방되고, 기체통로(31a)등을 개방함에 의해, 능력확대시에 발열실(10)내의 기체는 그 기체통로(31a) 등을 거쳐서 제어실(CR) 내로 이동되고, 발열실(10)내에 실리콘오일을 공급하기 쉽게 되어, 확실히 난방이 강화된다.

그리고, 제어실(CR)내의 실리콘오일의 온도가 약간 높게 되면, 제27도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(32)가 도면중 오른쪽으로 약간 회전한다. 이 때에는, 제1회수구멍(31c) 및 제1공급구멍(31d)과 회수·공급구멍(32a)이 연결하고, 동시에 제1기체구멍(31b)과 제2기체구멍(32b)이 연결하고 있다. 즉, 제29도의 회전각도A 내지 B°와 같이, 회수통로(31c) 등이 제어실(CR) 내에서 개방되고, 공급통로(31d)등이 제어실(CR) 내로 개방되고, 기체통로(31a) 등이 제어실(CR) 내로 개방되어 있다. 이 때도, 회전밸브(32)가 기체통로(31a) 등을 개방함에 의해, 실리콘오일의 흐름이 조장된다.

한편, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 온도가 높게 되면, 제28도에 나타낸 바와 같이, 회전밸브(32)가 도면중 오른쪽으로 약간 회전한다. 이것에 의해, 제1회수구멍(31c)과 회수·공급구멍(32a)이 연결하고, 제1공급구멍(31d)과 회수·공급구멍(32a)이 연결하지 않게 되고, 동시에 제1기체구멍(31b)과 제2기체구멍(32b)이 연결하지 않게 된다. 즉, 제29도의 회전각도 +B°와 같이, 회수통로(31c) 등이 제어실(CR) 내에 개방되고, 동시에 공급통로(31d) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄되고, 기체통로(31a) 등이 제어실(CR) 내에서 폐쇄된다. 이 때, 회전밸브(32)가 기체통로(31a) 등을 폐쇄함에 의해, 능력축소시에 제어실(CR) 내로 기체가 이동하거나 하는 것이 방지되어, 발열실(10) 내의 승압과 동시에 실리콘오일의 회수가 촉진되고, 확실하게 난방이 약하게 된다. 또한, 본 실시형태에서는 회전밸브(32)에 관통된 단일의 회수·공급구멍(32a)에서 회수통로(31c) 및 공급통로(31d)의 개폐를 행하기 때문에, 이 회전밸브(32)를 간소한 것으로 하는 것이 가능하여, 비용상 유리하게 된다.

다른 작용 및 효과는 실시형태 1과 동일하다.

[실시형태 9]

이 비스코스 히터에서는 제30도 및 제31도에 나타낸 바와 같이, 기체통로를 회수통로(31c) 등으로 겸용한 후부 플레이트(33)와, 제1회수구멍(31c)을 제어실(CR) 측에서 폐쇄하는 판독형 플래퍼밸브(34;flapper valve)와, 제1공급구멍(31d)을 제어실(CR) 측에서 폐쇄하는 바이메탈형 플래퍼밸브(35)를 채용함과 동시에, 제어실(CR) 내에 제2리브를 돌출설치시키지 않은 후부 하우징 본체(36)를 채용하고 있다. 다른 구성은 실시형태 1, 8과 같기 때문에, 같은 구성에 관하여는 동일부호로 설명한다.

이 비스코스 히터에서는 실리콘오일의 발열에 의한 발열실(10)의 압력상승에 의해 판독형 플래퍼밸브(34)가 제1회수구멍(31c)을 개방하여 능력축소를 함과 동시에, 실리콘오일의 온도저하에 의해 바이메탈형 플래퍼밸브(35)가 제1공급구멍(31d)을 개방하여 능력확대를 행한다.

다른 작용 및 효과는 실시형태 1과 동일하다.

[실시형태 10]

실시형태 10의 능력가변형 비스코스 히터는, 제32도에 나타낸 바와 같이, 원통형의 로터(57)를 채용하고 있다.

즉, 이 비스코스 히터에서는 원통형의 중부 하우징(41)내에 대략 원통형의 실린더블럭(42)이 압입되고, 중부 하우징(41) 및 실린더블럭(42)의 전부 및 후부에는 개스킷(43, 44)을 통해 전부 하우징(45) 및 후부 플레이트(46)가 접합되고, 후부 플레이트(46)에는 개스킷(47)을 통해 후부 하우징(48)이 접합되어 있다. 실린더블럭(42)내에는 발열실(49)이 형성되고, 실린더블럭(42)의 외주면에는 나선상으로 돌출설치되어, 중부 하우징(41)의 내주면과 접촉하여 방열실로서의 나선상의 워터재킷(WJ)을 형성하는 리브(42a)가 돌출설치되어 있다. 중부 하우징(41)의 외주면의 동일평면내에는, 전단에 외부의 도시하지 않은 난방회로에서 순환유체로서의 순환수를 도입시키는 입수포트(50)가 돌출설치되고, 후단에 순환수를 난방회로로 보내는 출수포트(51)가 돌출설치되어 있다. 이 들 입수포트(50)와 출수포트(51)는 워터재킷(WJ)에 연결되어 있다.

또한, 전부 하우징(45)에는 베어링장치(62)를 통하여, 구동축(56)과 볼트(64)에 의해 체결된 풀리(63)가 설치되어 있고, 전부 하우징(45) 및 후부 플레이트(46)에는 축봉장치(52, 53) 및 베어링장치(54, 55)를 통해 구동축(56)이 회전가능하게 지지되고, 구동축(56)에는 발열실(49)내에서 회전가능한 원통형의 외주면을 가지는 로터(57)가 압입되어 있다.

후부 플레이트(48)의 전단면에는, 회수홈(46a)과 배급통로로서의 공급홈(46b)이 발열실(49)의 외주영역까지 연재되어 있고, 회수홈(46a)의 안에서의 위치에서는 제1회수구멍(46c)이 후단면까지 관통설치되고, 공급홈(46b)의 안에서의 위치에서는 제1공급구멍(46d)이 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 후부 하우징(48)내에는 제1회수구멍(46c) 및 제1공급구멍(46d)과 연결하는 제어실(CR)이 형성되고, 제어실(CR) 내에는 리브(48a)가 링상으로 돌출설치되어 있다. 리브(48a)에는, 실시형태 1과 같이 바이메탈 나선 스프링(58)과 걸리고, 접시스프링(59)에 의해 눌려지고, 또한 밸브축(60)에 의해 회전가능하게 회전밸브(61)가 설치되어 있다. 이 회전밸브(61)에도 실시형태 1등과 같은 제2회수구멍 및 제2공급구멍이 관통설치되어 있다.

이 비스코스 히터에서는 대개 로터(57)의 외주면측에서 발열이 행하여진다.

또한, 실리콘오일의 회수는 발열실(49)의 외주측에서 행하여지고, 그 공급은 발열실(49의 8) 외주측을 향하여 행하여진다.

다른 작용 및 효과는 실시형태 1등과 같다.

[실시형태 11]

실시형태 11의 능력가변형 비스코스 히터는, 제1회수구멍 및 제1공급구멍의 개폐를 바이메탈형 플래퍼밸브로 행하였다. 그리고, 제33도에 나타낸 바와 같이, 제어실(CR) 내에서의 실리콘오일의 온도가 -T1℃이면, 회수통로등을 제어실(CR) 내에서 폐쇄하고, 공급통로등을 제어실(CR) 내로 개방한다. 또한, 제어실(CR) 내에서의 실리콘오일의 온도가 T1 내지 T2℃인 사이, 회수통로 등을 그대로 제어실(CR) 내에서 폐쇄하고, 공급통로 등을 제어실(CR) 내에서 폐쇄한다. 또한, 제어실(CR) 내에서의 실리콘오일의 온도가 +T2℃이면, 회수통로 등을 제어실(CR) 내로 개방하고, 공급통로등을 제어실(CR) 내에서 그대로 폐쇄한다.

이 비스코스 히터에서는 회수시에 실리콘오일에 흐름이 없고, 회수를 비교적 매끄럽게 행할 수 없는 점을 제외하고, 실시형태 1과 같은 작용 및 효과가 있을 수 있다.

[실시형태 12]

이 비스코스 히터에서는 제34도에 나타낸 바와 같이, 전부 플레이트(72)와 후부 플레이트(73)가 사이에 O 링(75)을 통해 전부 하우징 본체(71)내에 수용되고, 전부 하우징 본체(71)는 O 링(75)을 통해 복수개의 관통볼트(77)에 의해 후부 하우징 본체(74)로 폐쇄되어 있다.

전부 플레이트(72)의 후단면에 오목하게 설치된 오목부는 후부 플레이트(73)의 평탄한 전단면과 동시에 발열실(78)을 형성하고 있다. 후부 플레이트(73)에는, 발열실(78)의 중앙영역 상방과 연결하는 회수통로로서의 회수구멍(73a)이 후단면까지 관통설치되고, 회수구멍(73a)보다 외측하방에는 공급통로로서의 공급구멍(73b)이 후단면까지 관통설치되어 있다. 또한, 공급구멍(73b)에는 발열실(78)의 하측외부영역까지 배급통로로서의 공급홈(73c)이 연재되어 있다.

또한, 전부 플레이트(72)의 전면외주측에는 원호상의 핀(72a)이 전방으로 돌출되어 있고, 전부 하우징 본체(71)의 내면외주측에서 발열실(78)의 전부에 인접하는 전부 방열실로서의 전부 워터재킷(WJ)을 형성하고 있다. 한편, 후부 플레이트(73)의 후면외주측에도 원호상의 핀(73d)이 후방으로 돌출되어 있고, 후부 하우징 본체(74)의 내면외주측에서 발열실(78)의 후부에 인접하는 후부 방열실로서의 후부 워터재킷(RW)을 형성하고 있어, 후부 플레이트(73)의 후면내주측과 후부 하우징 본체(74)의 내면내주측이 회수구멍(73a) 및 공급구멍(73b)과 연결가능한 제어실(CR)을 형성하고 있다.

전부 하우징 본체(71)의 외주면에는 도시하지 않는 입수포트 및 출수포트가 인접하여 형성하고 입수포트와 출수포트는 전부 및 후부 워터재킷(FW, RW)에 연결되어 있다.

또한, 전부 플레이트(72)에는 발열실(78)에 인접하여 축봉장치(79)가 설치되고, 전부 하우징 본체(71)에는 베어링장치(80, 81)가 설치되고, 이 들 축봉장치(79) 및 베어링장치(80, 81)를 통해 구동축(82)이 회전가능하게 지지되어 있다. 구동축(82)의 후방에는 발열실(78)내에서 회전가능한 평판형상의 로터(83)가 압입되어 있다. 이 로터(83)에는, 내주역에 있어서 발열실(78)의 전후를 연결하는 연결구멍(83a)이 관통설치되어 있음과 동시에, 외주영역에 있어서 후술하는 실리콘오일의 전단효과를 높이는 관통구멍(83b)이 관통설치되어 있다. 그리고, 발열실(78)의 벽면과 로터(83)의 외면의 간격 및 제어실(CR) 내에는 점성유체로서의 실리콘오일이 개재되어 있다.

또한, 구동축(82)의 후단에는, 제35도 및 제36도에도 나타낸 바와 같이, 제어실(CR) 내에서 고정링(84)이 고정되어 있고, 고정링(84)에는 직경방향으로 연장하는 안내핀(85a, 85b)이 고정되어 있다. 안내핀(85a, 85b)은 단면각형(斷面角形)을 이루고 있고, 이것에 의해 주위멈춤이 이루어진 상태로 직경방향으로 이동가능하게 호상의 조정밸브(86a, 86b)가 설치되어 있다. 조정밸브(86a, 86b)는 일상으로는 안내핀(85a, 85b)의 두부측에 설치한 압축코일 스프링(87a, 87b)에 의해 구동축(82)측에 가압되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1등과 같다.

이 비스코스 히터에서는 구동축(82)의 회전수가 낮은 사이, 결국 제37도에 나타내는 R의 사이는, 제35도에 나타낸 바와 같이, 조정밸브(86a, 86b)가 압축코일 스프링(87a, 87b)의 가압력에 굴복하여 구동축(82)측에 위치하고 있다. 이 때문에, 회수구멍(73a)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도는 작게 되고, 공급구멍(73b)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도는 커진다. 이 때문에, 제어실(CR) 내에의 실리콘오일의 회수는 거의 정지되고, 발열실(78)내에의 실리콘오일의 공급은 거의 계속된다. 이 때문에, 발열실(78)의 벽면과 로터(83)의 외면의 간격의 발열량은 증대하고 있고 (능력확대), 난방이 강화된다.

한편, 구동축(82)의 회전수가 높게되면, 결국 제37도에 나타내는 +R의 사이는, 제36도에 나타낸 바와 같이, 조정밸브(86a, 86b)는 큰 원심력을 받아 압축코일 스프링(87a, 87b)의 가압력에 저항하여 구동축(82)측으로부터 떨어진다. 이 때문에, 회수구멍(73a)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도는 커지고, 공급구멍(73b)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도는 작게 된다. 이 때문에, 발열실(78)내에의 실리콘오일의 공급은 거의 정지되고, 제어실(CR) 내에의 실리콘오일의 회수는 대략 계속된다.

이 때문에, 발열실(78)내의 실리콘오일의 고온화, 나아가서는 열화가 억제되고, 고속운전후에도 발열량이 유지된다.

[실시형태 13]

실시형태 13의 능력가변형 비스코스 히터에서는 제38도 내지 40도에 나타내는 조정밸브(90a, 90b)를 채용하고 있다. 즉, 구동축(82)의 후단에는, 제38도에 나타내는 바와 같이, 제어실(CR) 내에 있어서 고정링(91)이 시트메탈(94)을 통해 볼트(93)에 의해 고정되어 있고, 고정링(91)에는 축방향으로 연장하는 요동핀(92a, 92b)dp 의해 호상의 조정밸브(90a, 90b)가 요동가능하게 설치되어 있다. 조정밸브(90a, 90b)에는, 제39도 및 제40도에 나타낸 바와 같이, 구동축(82)의 사이에 비틀림 코일스프링(95a, 95b)이 설치되어 있고, 이들에 의해 조정밸브(90a, 90b)는 일상으로는 구동축(82)측에 가압되어 있다. 다른 구성은 실시형태 12와 같다.

이 비스코스 히터에 있어서도 실시형태 12와 같은 작용 및 효과가 있을 수 있다. 또한, 실시형태 12, 13의 비스코스 히터에서는 상기 조정밸브(86a, 86b, 90a, 90b)에 의해 회수구멍(73a) 및 공급구멍(73b)이 완전한 개방 또는 폐쇄를 행하고 있지 않고, 구동축(82)의 1회전당의 개방 또는 폐쇄각도, 즉 실시형태 12, 13에서 말하는 개도의 대소에 의한 단속적인 개방 또는 폐쇄를 행하고 있다. 그러나, 회수 및 공급의 대상이 되는 실리콘오일의 점성을 고려하면, 유동을 어느정도 계속시키는가 아닌가로 공급량 또는 회수량이 변위하기 때문에, 이러한 개방 또는 폐쇄이라도 효과적이다.

[실시형태 14]

이 비스코스 히터에서는 제41도에 나타낸 바와 같이, 전부 플레이트(102)와 후부 플레이트(103)가 사이에 O 링(105)을 통해 전부 하우징 본체(101)내에 수용되고, 전부 하우징 본체(101)는 O 링(106)을 통해 복수개의 관통볼트(107)에 의해 후부 하우징 본체(104)로 폐쇄되어 있다.

전부 플레이트(101)의 후단면에 오목하게 설치된 오목부는 후부 플레이트(103)가 편탄한 전단면과 동시에 발열실(108)을 형성하고 있다. 후부 플레이트(103)에는, 발열실(108)의 중앙영역 상방과 연결하는 회수구멍(103a)과, 발열실(108)의 중앙영역하방과 연결하는 공급구멍(103b)이 후단면까지 관통설치되어 있다. 여기에서, 공급구멍(103b)에는, 좌면을 형성하기 위한, 제어실(CR) 측이 넓은 테이퍼가 형성되어 있다.

또한, 전부 플레이트(102)의 전면외주측에는 원호상의 핀(102a)이 전방으로 돌출되어 있고, 전부 하우징 본체(101)의 내면외주측에서 발열실(108)의 전부에 인접하는 전부 방열실로서의 전부 워터재킷(FW)을형성하고 있다. 한편, 후부 플레이트(103)의 후면외주측에도 원호상의 핀(103e)이 후방으로 돌출되어 있고, 후부 하우징 본체(104)의 내면외주측에서 발열실(108)의 후부에 인접하는 후부 방열실로서의 후부 워터재킷(RW)을 형성하고 있고, 후부 플레이트(103)의 후면내주측과 후부 하우징 본체(104)의 내면내주측이라든가 회수구멍(103a) 및 공급구멍(103b)과 연결하는 제어실(CR)를 형성하고 있다. 전부 하우징 본체(101)의 외주면에는 도시하지 않은, 입수포트 및 출수포트가 인접하여 형성되고, 입수포트와 출수포트는 전부 및 후부 워터재킷(FW, RW)에 연결되어 있다.

또한, 전부 플레이트(102)의 보스(102b)에는 축봉장치 내장의 베어링장치(109)가 설치되고, 전부 하우징 본체(101)의 보스(101b)에는 베어링장치(110)가 설치되고, 이 들 베어링장치(109, 110)에 의해 구동축(112)이 회전가능하게 지지되어 있다. 또한, 전부 하우징 본체(101)의 보스(101b)에는, 전자클러치(MC)가 장착되어 있다. 여기에서, 전자클러치(MC)에서는 보스(101b)에 베어링장치(121)를 통해 풀리(122)가 회전가능하게 지지되어 있음과 동시에, 풀리(122)내에 위치하기 위한 여자코일(123)이 설치되어 있다. 그리고, 구동축(112)에 볼트(124)를 나사결합 시킴과 동시에 키(125)를 압입함에 의해 허브(126)가 고정되고, 허브(126)는 고무부재(127) 및 플랜지(128)를 통해 아마추어(129)와 고정되어 있다. 풀리(122)는 도시하지 않은 차량의 엔진에 의해 벨트로 회전되도록 되어 있다.

구동축(112)의 후단부에는 발열실(108)내에서 회전가능한 평판형상의 로터(113)가 압입되어 있고, 로터(113)에는 내주영역에 있어서 발열실(108)의 전후를 연결하는 연결구멍(113a)이 관통설치되어 있다. 그리고, 발열실(108)의 벽면과 로터(113)의 외면과의 간격 및 제어실(CR) 내에는 점성유체로서의 실리콘오일이 개재되어 있다.

또한, 후부 하우징 본체(104)에는 제어실(CR) 내로 돌출하는 팽출부가 형성되고, 팽출부 내에는 덮개부재(130)에 의해서 폐쇄된 상태로 전후로 연장하는 스풀실(104a)이 형성되어 있다. 스풀실(104a) 내에는 발열실(108) 측으로 압축코일 스프링(131)을 개재시킨 상태로 스풀(132)이 전후로 활주가능하게 수납되어 있고, 스풀실(104a)의 발열실(108)측은 팽출부를 관통하는 대기구멍(104b)에 의해 대기에 연결되고, 스풀실(104a)의 반대측은 팽출부를 관통하는 제어구멍(104c)에 의해 제어실(CR)에 연결되어 있다. 또한, 스풀(132)의 측면에는 스풀실(104a)로부터 돌출하여 제어실(CR) 내로 연장하고, 공급구멍(103b)을 향하여 연장하는 로드(133)가 고정되어 있고, 로드(133)의 선단에는 공급구멍(133b)을 개폐가능한 구체(134)가 고정되어 있다. 이 들 스풀(132)등에 의해 스풀밸브가 구성되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1등과 같다.

이 비스코스 히터에서는 구동축(112)의 회전수가 낮은 것에 의해 발열량이 작으면, 제어실(CR)내의 기체압력이 비교적 작고, 또한 실리콘오일이 수축하고 있기 때문에, 제어구멍(104c)에 의해 도입되는 제어실(CR) 내의 압력이 압축코일스프링(131)의 가압력과 대기구멍(104b)에 의해 도입되는 대기압과의 합력에 굴복하여, 스풀(132)이 발열실(108)로부터 멀어지도록 후퇴한다. 이 때문에, 로드(133)를 통해 구체(134)가 공급구멍(103b)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도를 크게하기 때문에, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 공급이 개시되거나 또는 공급량이 커진다. 이 때문에, 발열실(108)의 벽면과 로터(113)의 외면의 간격의 발열량은 증대하고(능력확대), 난방이 강화되게 된다.

한편, 구동축(112)의 회전수가 높은 것에 의해 발열량이 크면, 제어실(CR) 내의 기체압력이 비교적 크고, 또한 실리콘오일이 팽창하고 있기 때문에, 제42도에 나타낸 바와 같이, 제어구멍(104c)에 의해 도입되는 제어실(CR) 내의 압력이 압축코일스프링(131)의 가압력과 대기구멍(104b)에 의해 도입되는 대기압과의 합력에 이겨서, 스풀(132)이 발열실(108)에 가까이 가도록 전진한다. 이 때문에, 로드(133)를 통해 구체(134)가 공급구멍(103b)의 제어실(CR) 측의 개구의 개도를 작게 하기 때문에, 제어실(CR) 내의 실리콘오일의 공급이 정지되거나 또는 공급량이 작게 된다. 이 때문에, 발열실(108)내의 실리콘오일의 고온화, 나아가서는 열화가 억제되고, 고속운전후에도 발열량이 유지된다. 다른 작용효과는 실시형태 1등과 같다.

또한, 제43(a)도에 나타낸 바와 같이, 운전시에는 실리콘오일의 회수구명(103a)을 거친 회수량과 공급구멍(103b)을 거친 공급량이 동등한 정상상태이고, 제어실(CR) 내에서의 실리콘오일의 운전초기의 저류량과 운전시의 저류량이 동등하다고 가정하여, 제어실(CR) 내에서의 역학을 모델로 검토하면, 아래와 같이 된다. 여기에서, 기호로서, 압력을 P, 부피를 V, 절대온도를 T, 질량을 M, 공기의 실리콘오일에의 용해율을 α, 실리콘오일의 밀도를 ρ, 실리콘오일의 열팽창계수를 β로 한다. 또한, 이것들의 기호에의 첨자로서, 운전초기이면 i, 운전시이면 , 공기중은 a, 실리콘오일중은 o를 부착하게 한다.

그렇게 하면, 초기 상태에 있어서, 공기중의 Ti와 실리콘오일중의 Ti가동이 동등하다고 가정하면, 실리콘오일중에 공기가 αMo/ρai만큼 풀려들어가므로, 제어실(CR) 내에서의 공기의 전체적(V)은,

V=Vai+αMo/βai

이다.

그리고, 운전상태에서는 공기중의 Tk와 실리콘오일중의 Tk가 같다고 가정하면, 실리콘오일의 팽창에 의한 공기의 부피감소가 Voiβ(Tk-Ti)이므로, 제어실(CR) 내에서의 공기의 부피(Vak)는,

Vak=Vai-Voiβ(Tk-Ti)+αMo/ρak

이다. 여기에서, 보일·샬의 법칙에서,

Pi(Vai+αMo/ρai)/Ti

=Pk {Vai-Voi β(Tk-Ti)+αMo/ρak} /Tk가 성립한다. 이 때문에, 운전시의 제어실(CR) 내의 압력(Pk)은,

=Pk TkPi {Vai+αMo/ρai} / Ti {Vai-Voi β(Tk-Ti)+αMo/ρak}

가 된다. 이 식에 있어서, Tk ＞Ti 이기 때문에 Pk ＞ Pi로 되는 것을 알았다. 즉, Pi를 대기압과 같은정도로 하면, 저속시에 있어서의 제어실(CR) 내의 압력(Pk)＜고속시에 있어서의 제어실(CR) 내의 압력(Pk)이 된다.

또한, 제43(b)도에 나타낸 바와 같이, 스풀실(104a) 내에서의 역학을 모델로 검토하면, 아래와 같이 된다. 여기에서, 상기와 동일한 기호 및 첨자를 채용함과 동시에, 스풀(132)의 단면적을 A, 압축코일스프링(131)의 스프링 정수를 K, 압축코일스프링(131)의 가압력이 없을 때의 위치를 0으로 한 스풀(132)의 이동거리를 x로 한다. 단지, Pk=Pa 일 때에 Δx = 0 이다.

PaA+KΔx=PkA가 되도록 스풀(132)의 위치가 결정된다.

따라서, 실시형태 14의 능력가변형 비스코스 히터를 제작하는 것에 있어서는, 이것들의 관계를 고려하면 좋은 것을 알았다.

또한, 상기 실시형태 1 내지 14에 있어서, 회수통로를 상시 개방해 두고, 난방능력의 필요와 불필요에 따라서 공급통로의 개폐을 행하더라도 좋다.

또한, 제1 및 제2밸브수단의 작동수단(자신이 밸브수단으로 되어도 좋다.)으로서는, 상기 실시형태의 바이메탈을 대신하여 형상기억합금, 서모 액추에이터등도 채용할 수 있다.

또한, 회전밸브를 모터에 접속하고, 이 모터를 외부입력으로 제어하여 공급통로의 개폐를 행하는 구성으로 하거나, 제1밸브수단, 제2밸브수단 또는/및 제3밸브수단에 전자밸브를 채용하여, 이 전자밸브를 외부입력으로 제어하여 회수통로 또는/및 공급통로를 개폐하는 구성으로 하면, 래디에이터 수온, 엔진 또는 비스코스 히터의 회전수, 차실내 등의 외부환경에 따른 최적난방을 도모할 수 있다.

또한, 제1밸브수단, 제2밸브수단 또는/및 제3밸브수단을 독립제어하는 경우에는, 회수통로, 공급통로 또는/및 기체통로를 예를들면 개별의 외부입력에 의해 독립적으로 개폐할 수 있기 때문에, 미묘한 온도조정을 행할 수 있다.

또한, 청구항 6, 7의 능력가변형 비스코스 히터에서는 강제공급수단으로서, 실시형태 3의 구동축과 동일축의 나사식 펌프의 것 이외에, 구동축과 이축(異軸)의 나사식 펌프를 채용할 수 있다. 또한, 기어 펌프, 트로코이드 펌프, 원심 펌프등을 채용할 수 있다. 구동축과 이축으로 하는 경우, 다른 구동원을 설치하는 것도 가능한다.

Claims (40)

1. 내부에 발열실 및 이 발열실에 인접하여 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 베어링장치를 통해 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면의 간격에 개재되어 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 가지는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 연통됨과 동시에 개폐가능한 회수통로와, 상기 발열실과 연통되는 공급통로와, 상기 회수통로 및 공급통로와 연통되는 제어실이 형성되고, 개방된 상기 회수통로를 거쳐서상기 발열실내의 점성유체를 상기 제어실내로 회수하여 능력축소를 행함과 동시에, 상기 공급통로를 거쳐서 상기 제어실내의 점성유체를 상기 발열실내로 공그바여 능력확대를 행하는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
2. 제1항에 있어서, 상기 회수통로는 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류되는 점성유체의 액위보다 상방측에 위치하고, 공급통로는 상기 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류되는 점성유체의 액위보다 하방측에 위치하는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
3. 제1항에 있어서, 상기 공급통로는 회수통로보다 큰 연통면적을 가지는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
4. 제1항에 있어서, 상기 공급통로에는 제어실내의 점성유체를 발열실내로 강제적으로 공급하는 강제공급수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
5. 제1항에 있어서, 상기 회수통로의 발열실측의 개구에서의 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부는, 회전하는 상기 로터에 의해 상기 발열실측의 기체를 제어실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
6. 제5항에 있어서, 회수통로의 발열실측의 개구에서의 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부에 모떼기가 수행되는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
7. 제1항에 있어서, 상기 공급통로는 로터의 외주를 향하여 연장하는 배급통로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
8. 제7항에 있어서, 상기 배급통로는 회전하는 로터에 의해 점성유체를 발열실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
9. 제8항에 있어서, 상기 배급통로는 발열실측이 개구되도록 하우징에 오목하게 설치되고, 로터의 직경방향에 대하여 상기 로터의 회전방향 전방측에 경사져 있는 공급홈인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
10. 제1항에 있어서, 회수통로에는 상기 회수통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제1밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1밸브수단은 점성유체의 온도변화에 따라 변형구동하는 바이메탈에 의해서 회수통로의 제어실측의 개구를 개방 및 폐쇄하는 것인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
12. 제10항에 있어서, 상기 공급통로는 개폐가능하게 되어 있고, 이 공급통로에는 상기 공급통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제2밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
13. 제12항에 있어서, 공급통로가 개방될 때 회수통로도 개방되는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2밸브수단은 제어실내에 설치되고, 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브이며, 상기 회전밸브에 의한 회수통로 및 공급통로의 개방 또는 폐쇄는 단일 호상의 연결구멍에 의해 행하여지는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
15. 제12항에 있어서, 하우징에는 발열실과 제어실을 연통하는 기체통로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
16. 제15항에 있어서, 상기 기체통로는 발열실의 상방측과 제어실의 상방측을 연통하는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
17. 제15항에 있어서, 상기 기체통로는 개폐가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
18. 제17항에 있어서, 상기 기체통로에는 기체통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제3밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
19. 제18항에 있어서, 상기 제3밸브수단은 제어실내에 설치되고, 기체통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
20. 제19항에 있어서, 상기 제어실내에는 바이메탈 나선 스프링이 설치되고, 상기 회전밸브는 상기 제어실내의 점성유체의 온도변화에 근거하는 상기 바이메탈 나선 스프링의 변위에 따라 회전되는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
21. 제1항에 있어서, 상기 하우징에는 발열실과 제어실을 연통하는 기체통로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
22. 제21항에 있어서, 상기 기체통로는 발열실의 상방측과 제어실의 상방측을 연통하는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
23. 제21항에 있어서, 상기 기체통로는 개폐가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
24. 제23항에 있어서, 상기 기체통로에는 기체통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제3밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
25. 제24항에 있어서, 상기 제3밸브수단은 제어실내에 설치되고, 기체통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
26. 제25항에 있어서, 상기 제어실내에는 바이메탈 나선 스프링이 설치되고, 상기 회전밸브는 상기 제어실내의 점성유체의 온도변화에 근거하는 상기 바이메탈 나선 스프링의 변위에 따라 회전되는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
27. 내부에 발열실 및 상기 발열실에 인접하여 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 베어링장치를 통해 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면의 간격에 개재되어, 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 가지는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 연통하는 회수통로와, 상기 발열실과 연통됨고 동시에 개폐가능한 공급통로와, 상기 회수통로 및 상기 공급통로와 연통하는 제어실과, 상기 발열실 및 제어실과 연통하는 기체통로가 형성되고, 상기 회수통로를 거쳐서 상기 발열실내의 점성유체를 상기 제어실내로 회수하여 능력축소를 행함과 동시에, 개방된 상기 공급통로를 거쳐서 상기 제어실내의 점성유체를 상기 발열실내로 공급하여 능력확대를 행하는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
28. 제27항에 있어서, 상기 회수통로는 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류되는 점성유체의 액위보다 상방측에 위치하고, 공급통로는 상기 제어실측의 개구가 상기 제어실내에 저류되는 점성유체의 액위보다 하방측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
29. 제27항에 있어서, 상기 공급통로는 회수통로보다 큰 연통면적을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
30. 제27항에 있어서, 공급통로에는 제어실내의 점성유체를 발열실내에 강제적으로 공급하는 강제공급수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
31. 제30항에 있어서, 상기 강제공급수단은 구동축과 동기회전가능하게 설치되고, 나선홈이 형성된 펌프인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
32. 제27항에 있어서, 회수통로의 발열실측의 개구에서의 로터의 회전방향 전방측의 가장자리부는, 회전하는 상기 로터에 의해 상기 발열실측의 기체를 제어실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
33. 제27항에 있어서, 상기 공급통로는 로터의 외주를 향하여 연장하는 배급통로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
34. 제33항에 있어서, 상기 배급통로는 회전하는 로터에 의해 점성유체를 발열실내로 끌어들이기 쉽게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
35. 제34항에 있어서, 상기 배급통로는 발열실측이 개구되도록 하우징에 오목하게 설치되고, 로터의 직경방향에 대하여 상기 로터의 회전방향 전방측에 경사져 있는 공급홈인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
36. 제27항에 있어서, 상기 공급통로에는 상기 공급통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제2밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
37. 제36항에 있어서, 상기 제2밸브수단은 점성유체의 온도변화에 따라 변형구동하는 바이메탈에 의해서 공급통로의 제어실측의 개구를 개방 및 폐쇄하는 것인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
38. 제27항에 있어서, 상기 기체통로는 개폐가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
39. 제38항에 있어서, 상기 기체통로에는 기체통로의 개방 및 폐쇄를 행하는 제3밸브수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.
40. 제39항에 있어서, 상기 제3밸브수단은 제어실내에 설치되고, 기체통로의 상기 제어실측의 개구를 회전에 의해 개방 또는 폐쇄하는 회전밸브인 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스 히터.

Images