KR100264020B1

KR100264020B1 - 능력 가변형 비스코스히터

Info

Publication number: KR100264020B1
Application number: KR1019970703100A
Authority: KR
Inventors: 히데후미 모리; 다카시 반; 기요시 야기; 구니후미 고토
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2000-08-16
Also published as: DE19680915C2; JP3610641B2; JPH0976732A; CA2204649C; KR970706981A; CA2204649A1; US5752499A; WO1997010112A1; DE19680915T1

Abstract

능력 축소가 확실하게 행해지고, 장기간 사용후의 내구후의 발열 효율의 저하를 방지할 수 있는 능력가변형 비스코스히터를 제공한다. 예를들면, 뒷부분하우징(6)에는 발열실(7)의 중앙역과 연통하는 동시에 내부용적의 확대축소가능한 제어실(9)이 설치되어 있다. 발열실(9)내의 실리콘 오일은 로터(14)가 회전된 채로있으면, 와이센 베르크 효과에 의해 능력축소시에 있어서의 제어실(9)의 내부용적의 확대를 행한다. 이에 따라 발열실(7)내의 실리콘 오일이 제어실(9)내에 회수되기 때문에 난방이 약해진다.

Description

능력 가변형 비스코스히터

종래 일본 실용신안 공개 헤이세이 3-98107호 공보에 능력가변의 비스코스히터가 개시되어 있다. 이 비스코스히터에서는 앞부분 및 뒷부분하우징이 마주하여 설치된 상태로 체결되고, 내부에 발열실과, 이 발열실의 외부영역에 워터 자켓을 형성하고 있다. 워터쟈켓내에서는 순환수가 입수포트에서 끌어들여지고, 출수포트에서 외부의 난방회로로 송출되도록 순환되고 있다. 앞부분 및 뒷부분 하우징에는 베어링장치를 거쳐서 구동축이 회전가능하게 지지되고, 구동축에는 발열실내에서 회전가능한 로터가 고착되어 있다. 발열실의 벽면과 로터의 외면은 서로 근접하는 축 방향의 라비린스홈을 구성하고, 이들 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극에는 실리콘 오일등의 점성유체가 개재된다.

또 이 비스코스히터의 특징적인 구성으로서, 앞부분 및 뒷부분 하우징의 하방에는 내부에 다이어프램을 구비한 상하 커버가 설치되고, 위커버와 다이어 프램에 의해 제어실이 구획되어 있다. 발열실은 앞부분 및 뒷부분 하우징의 상단에 뚫려 설치된 관통공에 의해 대기와 연통되어 있는 동시에, 상하 커버에 설치된 연통관에 의해 제어실과 연통되어 있고, 다이어 프램은 매니폴드 부압 및 코일 스프링등에 의해 제어실의 내부용적을 조정가능하게 되어 있다.

차량의 난방장치에 내장된 이 비스코스히터에서는 구동축이 엔진에 의해 구동되면, 발열실내에서 로터가 회전하기 때문에 점성유체가 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극에서 전단에 의해 발열한다. 이 발열은 워터자켓내의 순환수로 열교환되고, 가열된 순환수가 난방회로에서 차량의 난방에 제공되게 된다.

여기에서 이 비스코스 히터의 능력 변화는 같은 공보에 의하면 다음의 작용으로 이루어진다. 즉 난방이 지나치게 강한 경우, 기압 조정공 및 코일스프링의 작용으로 다이어 프램을 하방으로 변위시켜서 제어실의 내부용적을 확대한다. 이에따라 발열실내의 점성유체가 제어실내에 회수되기 때문에 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 감소하며, 난방이 약해지게 된다. 역으로 난방이 지나치게 약한 경우, 매니폴드 부압으로 다이어프램을 상방으로 변위시켜서 제어실의 내부용적을 축소한다. 이에따라 제어실내의 점성유체는 발열실내로 송출되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 증대하여, 난방이 강해지게 된다.

그러나 상기 종래의 비스코스히터에서는 발열실의 하방에 제어실을 설치하고 있기 때문에, 능력축소 시에는 점성유체를 그것의 자중으로 제어실내로 회수하지 않으면 안된다. 이 경우 로터가 회전된 채로는 점성 유체가 하방으로 이동하기 어려운 것이 명백해졌다. 특히 이 비스코스히터에서는 발열실의 벽면과 로터의 외면이 서로 근접하는 축방향의 라비린스 홈을 구성하고 있기 때문에, 점성 유체의 하방으로의 이동은 한층 곤란하다. 이 때문에 비스코스히터에서는 난방이 지나치게 강하거나 또는 불필요해도 능력을 축소하기 어렵다.

또 이 비스코스히터에서는 점성유체를 발열실에서 제어실내로 회수할 때, 이에 의한 발열실내의 부압을 관통공에서 도입되는 새로운 공기에 의해 상쇄하고 있다. 점성유체는 이와같이 해서 능력축소시마다 새로운 공기와 접촉해서 수시공기중의 수분이 보충되는 형으로 되고 수분에 의해 열화가 진행되기 쉽다. 이 경우 장기간 사용후의 내구후의 발열효율이 저하해버린다.

본 발명의 과제는 능력축소가 확실하게 행해지고, 장기간사용후의 내구후의 발열효율의 저하를 방지할 수 있는 능력가변형 비스코스히터를 제공함에 있다.

본 발명은 점성 유체를 전단에 의해 발열시키고, 방열실내를 순환하는 순환유체에 열교환해서 난방열원에 이용하는 능력가변형 비스코스히터에 관한 것이다.

제1도는 실시형태 1의 능력가변형 비스코스히터의 종단면도.

제2도는 실시형태 2의 능력가변형 비스코스히터의 종단면도.

제3도는 실시형태 3의 능력가변형 비스코스히터의 종단면도.

제4도는 실시형태 4의 능력가변형 비스코스히터의 종단면도.

청구항 제1항의 능력 가변형 비스코스 히터는 내부에 발열실을 형성하는 앞부분 및 뒷부분 하우징과, 이 앞부분 및 뒷부분 하우징의 최소한 한편에 형성되고, 이 발열실에 인접해서 순환유체를 순환시키는 방열실과, 이 앞부분 하우징에 베어링장치를 통해 회전가능하게 지지된 구동축과 이 발열실내에서 이 구동측에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 이 발열실의 벽면과 이 로터의 외면과의 간극에 개재되고 이 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 갖춘 비스코스히터에 있어서, 상기 뒷부분 하우징에는 발열실의 중앙역과 연통되는 동시에 내부용적의 확대축소 가능한 제어실이 설치되고, 능력 축소시에 있어서의 이 제어실의 내부용적의 확대는 최소한 상기 점성유체의 와이센베르크 효과에 의해 행해지는 것을 특징으로 한다.

청구항 1의 능력 가변형 비스코스히터에서는 뒷부분 하우징에 발열실의 중앙영역과 연통하는 동시에 내부용적의 확대축소 가능한 제어실이 설치되어 있다 발열실내의 점성유체는 로터가 회전된채로 있으면, 액면과 직각으로 회전되므로서 원심력에 역행해서 축심 둘레에 집합하는 와이센베르크효과(Weissenberg Effect)에 의해 능력축소시에 있어서의 제어실의 내부용적의 확대를 한다. 이 와이센베르크 효과는 법선 응력 효과에 의해 생긴다고 생각되고 있다. 이에따라 발열실내의 점성 유체가 제어실내에 회수되기 때문에 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 감소하여, 난방이 약해지게 된다.

또 이 비스코스히터에서는 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극에는 점성유체가 개재되어 있는 외에, 조립시에 불가피한 공기가 다소는 잔류되어 있다. 난방이 지나치게 강한 이유로 점성유체를 발열실로부터 제어실내로 회수할 때에, 발열실내에 원래 잔류되어 있던 공기는 열팽창을 하고 있고, 이에 따라 점성유체가 발열실로부터 제어실내로 이동함에 따른 부압은 상쇄된다. 이때문에 점성유체는 새로운 공기와 접촉하는 일 없이 수시로 공기중의 수분이 보충되는 것은 아니므로 열화하기 어렵다.

청구항 제2항의 능력 가변형 비스코스히터는 청구항 제1항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서, 발열실은 전후벽면이 평탄하게 형성되고, 로터는 평판 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제2항의 능력가변형 비스코스히터에서는 발열실은 전후벽면이 평탄하게 형성되고, 로터는 평판형상을 이루고 있다. 이와 같은 형상의 발열실 및 로터이면, 점성유체는 축심과 직각의 액면의 면적이 크므로, 와이센베르크효과를 확실하게 일으키게 된다.

청구창 제3항의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제1항 또는 제2항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서 제어실은 다이어프램을 갖추어 구획되고, 이 다이어프램은 외부입력에 의해 이 제어실의 내부용적을 최소한 축소가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제3항의 능력가변형 비스코스히터에서는 난방이 지나치게 약한 경우, 외부입력에 의해 다이어프램을 변위시켜서 제어실의 내부용적을 축소한다. 이에 따라 제어실내의 점성유체는 발열실내로 송출되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 증대하여, 난방이 강해지게 된다.

청구항 제4항의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제3항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서, 뒷부분 방열실을 형성하는 뒷부분 하우징은 앞단면에서 발열실의 뒷벽면을 형성하고, 뒤 단면에서 이 뒷부분 방열실의 앞벽면을 형성하는 뒷부분 플레이트와, 나머지 부분의 뒷부분 하우징 본체로 이루어지고, 이 뒷부분 플레이트, 이 뒷부분 하우징 본체 및 앞부분 하우징은 이 뒷부분 플레이트와 이 뒷부분 하우징 본체와의 사이에 가스켓을 거쳐서, 각각 적층되어 관통 볼트에 의해 체결되고, 이 가스켓은 다이어프램을 일체로 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 제4항의 능력가변형 비스코스히터에서는 뒷부분 하우징이 뒷부분 플레이트와 뒷부분 하우징 본체로 이루어지고, 뒷부분 플레이트, 뒷부분 하우징 본체 및 앞부분 하우징이 각각 적층된 상태로 관통 볼트에 의해 체결되고, 뒷부분 플레이트 및 뒷부분 하우징 본체에 의해 뒷부분 방열실이 형성되어 있다. 뒷부분 플레이트와 뒷부분 하우징 본체와의 사이에는 가스켓이 개재되어 있기 때문에, 뒷부분 방열실내를 순환하는 순환유체가 외부로 누설되는 일은 없다. 또 이 가스켓은 다이어프램을 일체로 갖추고 있기 때문에, 별도로 다이어프램을 설치할 필요가 없고, 이 누출 방지를 행할 필요도 없으므로, 비스코스히터의 구조가 간소화 된다.

청구항 제5항의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제1항 또는 제2항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서, 제어실은 벨로즈를 갖추어 구획되고, 이 벨로즈는 외부입력에 의해 이 제어실의 내부 용적을 최소한 축소할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제5항의 능력가변형 비스코스히터에서는, 난방이 지나치게 약한 경우, 외부입력에 의해 벨로즈를 변위시켜서 제어실의 내부용적을 축소한다. 이에따라 제어실내의 점성유체는 발열실내의 점성유체는 발열실내로 송출되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량을 증대하여, 난방이 강해지게 된다.

청구항 제6항의 능력 가변형 비스코스히터는 청구항 제5항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서, 뒷부분 방열실을 형성하는 뒷부분 하우징은 앞단면에서 발열실의 뒷벽면을 형성하고, 뒷단면에서 이 뒷부분 방열실의 앞벽면을 형성하는 뒷부분 플레이트와, 나머지부분의 뒷부분 하우징 본체로 이루어지고, 이 뒷부분 플레이트, 이 뒷부분 하우징 본체 및 앞부분 하우징은 이 뒷부분 플레이트와 이 뒷부분 하우징 본체와의 사이에 가스켓을 거쳐서, 각각 적층되어 관통 볼트에 의해 체결되고, 이 가스켓은 벨로즈를 일체로 갖추는 것을 특징으로 한다.

청구항 제6항의 능력가변형 비스코스히터에서는 뒷부분 하우징이 뒷부분 플레이트와 뒷부분하우징 본체로 이루어지고, 뒷부분 플레이트, 뒷부분하우징 본체 및 앞부분 하우징이 각각 적층된 상태에서 관통 볼트에 의해 체결되고, 뒷부분 플레이트 및 뒷부분 하우징 본체에 의해 뒷부분 방열실이 형성되어 있다. 뒷부분 플레이트와 뒷부분 하우징 본체와의 사이에는 가스켓이 개재되어 있기 때문에, 뒷부분 방열실내를 순환하는 순환 유체가 외부로 누설되는 일은 없다. 또 이 가스켓은 벨로즈를 일체로 갖기 때문에, 별도로 벨로즈를 설치할 필요가 없고, 이 누설방지를 실시할 필요도 없으므로 비스코스히터의 구조가 간소화된다.

청구창 제7항의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제1항 또는 제2항에 기재된 능력 가변형 비스코스히터에 있어서, 제어실은 스풀을 갖추어 구획되고, 이 스풀은 외부신호로 여기되는 솔리노이드에 의해 이 제어실의 내부용적을 조정가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제7항의 능력가변형 비스코스히터에서는 난방이 지나치게 강한 경우 외부신호로 솔레노이드를 여기해서 제어실의 내부용적을 확대한다. 이에 따라 발열실내의 점성유체가 와이센베르크효과로 제어실내에 회수되기 때문에, 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 감소하여, 난방이 약해지게 된다.

역으로 난방이 지나치게 약한 경우, 외부신호로 솔레노이드를 탈여기해서 제어실의 내부용적을 축소한다. 이에따라 제어실내의 점성유체는 발열실내로 송출되기 때문에 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 증대하여, 난방이 강해지게 된다. 또 솔레노이드를 여기해서 제어실의 용적을 축소하고, 탈여기해서 제어실의 용적을 확대할 수도 있다.

청구항 제8항의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제1항 또는 제2항에 기재된 능력가변형 비스코스히터에 있어서, 제어실은 스풀을 갖추어 구획되고, 이 스풀은 서모액츄에이터에 의해 이 제어실의 내부용적을 조정가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제8항의 능력가변형 비스코스히터에서는 난방이 지나치게 강한 경우 검지부의 온도로 서모액츄에이터가 스풀을 변위시켜서 제어실의 내부용적을 확대한다. 이에따라 발열실내의 점성유체가 와이센베르크효과로 제어실내에 회수되기 때문에 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 감소하고, 난방이 약해지게 된다 .

역으로 난방이 지나치게 약한 경우, 검지부의 온도로 서모액츄에이터가 스풀을 변위시켜서 제어실의 내부용적을 축소한다. 이에 따라 제어실내의 점성유체는 발열실내로 송출되기 때문에 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극의 발열량이 증대하여, 난방이 강해지게 된다

청구항 제9항의 능력가변형 비스코스 히터는 청구항 제 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8항에 기재된 능력 가변형 비스코스히터에 있어서, 로터의 중앙영역에는 앞 뒤로 관통하는 연통공이 뚫려설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 제9항의 능력가변형 비스코스히터에서는 로터의 중앙영역에 앞뒤로 관통하는 연통공이 뚫려설치되어 있기 때문에 능력축소시 발열실의 앞벽면과 로터의 앞측면과의 사이의 점성 유체가 연통공을 거쳐서 뒷부분 하우징의 제어실에 회수되기 쉽다. 역의 능력확대 때도 제어실내의 점성유체가 발열실의 앞벽면과 로터의 앞측면과의 사이로 송출되기 쉽다.

이상으로 상세히 기술한 바와 같이 각 청구창의 능력 가변형 비스코스히터는 각 청구항에 기재된 수단을 채용함으로써, 아래의 효과를 얻을수가 있다.

청구항 제1항 내지 제9항에 기재된 능력가변형 비스코스히터는 능력 축소가 확실하게 행해지고 장기간 사용후의 내구후의 발열효율의 저하를 방지할 수 있다. 그래서 이와같이 확실하게 능력제어를 할 수 있기 때문에 난방의 요·불필요에 따라서 전자 클러치를 반드시 필요로하지 아니하고, 난방장치의 저 코스트화 및 경량화를 실현할 수가 있다.

특히 청구항 제4항, 제6항에 기재된 능력 가변형 비스코스히터는 구조가 간소화 되어 있기 때문에 제조코스트의 저렴화를 실현할 수 있다.

또 청구항 제9항에 기재된 능력 가변형 비스코스히터는 연통공에 의해 점성 유체의 이동이 용이하게 행해지기 때문에 보다 능력 제어를 확실하게 행할 수가 있다.

다음에 각 청구항에 기재된 발명을 구체화한 실시 형태 1∼4를 도면을 참조하면서 설명한다.

[실시형태 1]

실시형태 1의 능력 가변형 비스코스 히터는 청구항 제1-4항, 제9항을 구체화 하고 있다.

이 비스코스히터에서는 제1도에 도시하는 바와 같이 앞부분 하우징(1), 뒷부분 플레이트(2)및 뒷부분 하우징 본체(3)가 뒷부분 플레이트(2)와 뒷부분 하우징본체(3)와의 사이에 가스켓(4)을 거쳐서 각각 적층된 상태에서 복수개의 관통볼트(5)에 의해 체결되어 있다. 여기에서 뒷부분 플레이트(2) 및 뒷부분 하우징 본체(3)가 뒷부분 하우징(6)을 구성하고 있다.

뒷부분 플레이트(2)근 중앙역에 연통공(2a)을 갖춘 환형상으로 형성되어 있고 앞부분 하우징(1)의 뒷단면에 평탄하게 오목하게 형성된 요부는 이 뒷부분 플레이트(2)의 평탄한 앞단면과 함께 발열실(7)을 형성하고 있다. 또한 뒷부분 하우징본체(3)의 내부중앙역에서는 환형상의 리브(3a)가 축 방향으로 돌출설치되어 있고 뒷부분 플레이트(2)의 뒷단면과 뒷부분 하우징 본체(3)의 외측내면이 발열실(7)에 인접하는 뒷부분 방열실로서의 뒷부분 워터자켓 RW을 형성하고 있다. 뒷부분 플레이트(2)와 뒷부분 하우징 본체(3)와의 사이에는 가스켓(4)이 개재되어 있기 때문에 뒷부분 워터 쟈켓 RW내를 순환하는 순환 유체로서의 순환수가 외부로 누설되는 일은 없다. 또 이 가스켓(4)은 뒷부분 플레이트(2)의 연통공(2a)을 덮는 다이어프램(4a)을 일체로 갖추고 뒷부분 하우징 본체(3)의 중심에 설치된 조정나사(8)가 다이어프램(4a)의 뒷면과 맞닿도록 되어 있다. 이와같이 해서 다이어프램(4a)의 전방에는 발열실(7)의 중앙역과 연통하고 내부용적의 확대축소가 가능한 제어실(9)이 형성되어 있다. 이와같이 이 비스코스히터에서는 가스켓(4)이 다이어프램(4a)을 일체로 갖추고 있기 때문에 별도로 다이어프램을 설치할 필요가 없고, 이 누출방지를 실시할 필요도 없으므로 구조가 간소화 되어 있다.

뒷부분 하우징 본체(3)의 뒷면의 외역에는 외부의 도시하지 않은 난방회로에서 순환수를 끌어들이는 입수 포트(10)와 순환수를 난방회로로 송출하는 도시하지 않은 출수포트가 형성되고 입수 포트(10)와 출수 포트는 뒷부분 워터쟈켓 RW으로 연통되어 있다.

또 앞부분 하우징(1)에는 발열실(7)에 인접해서 축밀봉장치(11) 및 베어링장치(12)가 설치되고 이들 축밀봉장치(11) 및 베어링장치(12)를 거쳐서 구동축(13)이 회전가능하게 지지되어 있다. 구동축(13)의 뒤끝에는 발열실(7)내에서 회전가능한 평판형상의 로터(14)가 압입되고 발열실(7)의 벽면과 로터(14)의 외면과의 간극에는 점성유체로서의 실리콘 오일이 개재되어 있다. 로터(14)의 중앙역에는 앞뒤로 관통하는 복수개의 연통공(14a)이 뚫려설치되어 있다. 구동축(13)의 선단에는 볼트(15)에 의해 풀리(16)가 고정되고 풀리(17)는 차량의 엔진에 의해 벨트로 회전되도록 되어 있다.

차량의 난방장치에 내장된 이 비스코스히터에서는 구동축(13)이 풀리(16)를 거쳐서 엔진에 의해 구동되면 발열실(7)내에서 로터(14)가 회전하기 때문에 실리콘 오일이 발열실(7)의 벽면과 로터(14)의 외면과의 간극에서 전단에 의해 발열한다. 이 발열은 뒷부분 워터자켓 RW내의 순환수로 열교환되고 가열된 순환후가 난방회로에서 차량의 난방에 제공되게 된다.

이 사이, 로터(14)가 회전된 채로 있으면 난방이 지나치게 강한 경우 발열실(7)내의 실리콘 오일은 와이센베르크 효과에 의해 다이어프램(4a)을 후방으로 변위시켜서 제어실(9)의 내부용적을 확대한다. 이와같은 와이센 베르크 효과는 발열실(7)의 앞뒷벽면이 평탄하게 형성되고 로터(14)가 평판형상을 하고 있으므로서 확실하게 생긴다. 이 제어실(9)의 내부용적의 확대는 다이어프램(4a)의 뒷면이 조정나사(8)의 선단에 맞닿을 때까지 행해진다. 이에따라 발열실(7)내의 실리콘 오일이 제어실(9)내에 회수되기 때문에 발열실(7)의 벽면과 로터(14)의 외면과의 간극의 발열량이 감소하여, 난방이 약해지게 된다. 이 능력축소시 발열실(7)의 앞벽면과 로터(14)의 앞측면과의 사이의 실리콘 오일은 연통공(14a)을 거쳐서 제어실(9)에 회수되기 쉽다 .

역으로 난방이 지나치게 약한 경우 조정나사(8)를 소망하는 길이만큼 나사삽입시켜 다이오프램(4a)을 전방으로 변위시켜서 제어실(9)의 내부용적을 축소한다.

이에따라 제어실(9)내의 실리콘 오일은 발열실(7)내로 송출되기 때문에 발열실(7)의 벽면과 로터(14)의 외면과의 간극의 발열량이 증대하여 난방이 강해지게 된다. 이 능력확대시도 제어실(9)내의 실리콘 오일이 발열실(7)의 앞벽면과 로터(14)의 앞측면 사이로 송출되기 쉽다.

또 이 비스코스히터에서는 발열실(7)의 벽면과 로터(14)의 외면과의 간극에는 실리콘 오일이 개재되어 있는 외에 조립시에 불가피한 공기가 다소는 잔류되어있다. 난방이 지나치게 강한 이유로 실리콘 오일을 발열실(7)에서 제어실(9)내에 회수할때 발열실(9)내에 원래 잔류되어 있던 공기는 열팽창되어 있고, 이에따라 실리콘 오일이 발열실(7)에서 제어실(9)내로 이동함으로서 부압은 상쇄된다. 이때문에 실리콘 오일은 새로운 공기와 접촉하는 일은 없고 수시로 공기중의 수분이 보충되는 것은 아니므로 열화하기 어렵다.

따라서 이 비스코스히터는 능력제어가 확실하게 행해지고 장기간 사용후의 내구후의 발열효율의 저하를 방지할 수 있다.

또 이 비스코스히터는 구조가 간소화 되어 있기 때문에 제조코스트의 저렴화를 실현할 수 있다.

또한 풀리(16)대신에 전자클러치를 사용하여 구동축(13)의 단속구동을 해도 좋다. 또 뒷부분 워터 쟈켓 RW와 연통하는 앞부분 워터자켓을 설치하고 이에 따라 열 교환을 보다 충분하게 행해도 좋다. 다시 뒷부분 워터자켓 RW 등에 핀 등을 설치해서 이에 따라 열교환을 보다 충분하게 행해도 좋다. 또 다이어프램(4a)을 일체로 갖춘 가스켓(4)은 최소한 리브(3a)보다 내역에 있으면 되고 뒷부분 플레이트(2) 및 뒷부분 하우징본체(3)의 외주에는 다른 가스켓, 0링등을 채용할 수도 있다.

[실시형태 2]

실시형태 2의 능력 가변형 비스코스히터는 청구항 제 1, 2, 5, 6, 9항을 구체화 하고 있다.

이 비스코스히터에서는 제2도에 도시하는 바와 같이 다이어프램 대신에 벨로즈(4b)를 채용하고 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 같다.

이 비스코스히터에서도 실시형태 1과 같은 작용 및 효과를 얻을 수가 있다. 또 벨로즈(4b)를 일체로 갖춘 가스켓(4)은 최소한 리브(3a) 보다 내역에 있으면 되고, 뒷부분 플레이트(2) 및 뒷부분 하우징 본체(3)의 외주에는 다른 가스켓, 0링등을 채용할 수도 있다.

[실시형태 3]

실시형태 3의 능력가변형 비스코스히터는 청구항 제 1, 2, 7, 9항을 구체화하고 있다.

이 비스코스히터에서는 제3도에 도시하는 바와같이 앞부분 하우징(1), 뒷부분 플레이트(17) 및 뒷부분 하우징 본체(18)가 뒷부분 플레이트(17)와 뒷부분 하우징 본체(18)와의 사이에 가스켓(19)을 거쳐 각각 적충된 상태에서 복수개의 관통볼트(5)에 의해 체결되어 있다. 여기에서 뒷부분 플레이트(17) 및 뒷부분 하우징 본체(18)가 뒷부분 하우징(20)을 구성하고 있다.

뒷부분 플레이트(17)는 후방으로 돌출하는 케이스(17a)를 중앙역에서 일체로 갖추고 있다. 이 뒷부분 플레이트(77)의 앞단면의 중앙역에는 제 1요부(17b)가 오목하게 형성되고 제 1요부(17a)에는 케이스(17a)내로 연장되는 제 2요부(17c)가 오목하게 형성되어 있다. 또 뒷부분 플레이트(17)의 외주역의 뒷단면의 일부에서는 입수프트(10)근처에서 출수 포트근처까지 케이스(17a)주위에 원호 형상으로 연장되는 4조의 핀(2d∼2g)이 축 방향으로 돌출설치되어 있다. 또 뒷부분 하우징 본체(18)는 환형상으로 형성되고 뒷부분 플레이트(17)의 외주역의 뒷단면과 뒷부분 하우징 본체(18)의 내면이 발열실(7)에 인접하는 뒷부분 워터자켓 RW을 형성하고 있다.

케이스(17a)의 제 2요부(17c)내에는 가압스프링(21)에 의해 전방으로 부가되고, 앞끝위치가 시스클립(22)에 의해 규제된 철계재료로 형성되는 스풀(23)이 미끄럼 가능하게 수납되고 제 2요부(17c)의 후단에는 솔레노이드(24)가 설치되어 있다. 이같이 해서 스풀(23)의 전방에는 발열실(7)의 중앙역과 연통하는 제어실(25)이 형성되어 있다. 또 솔레노이드(24)는 승무원의 제어 스위치 ON·OFF에 의해 여기·탈여기가 행해지도록 되어 있고 케이스(17a)에는 제 2요부(17c)를 대기와 연통시키는 관통공(17d)이 뚫려설치되어 있다. 다른 구성은 실시형태 1, 2와 같다.

이 비스코스히터에서는 승무원의 제어스위치 OFF에 의해 솔레노이드(24)를 탈여기해 놓음으로써 운전초기에는 최고의 능력으로 난방이 작용한다. 즉 구동초기에는 가압 스프링(21)이 스풀(21)을 전진시키고 있기 때문에 제어실(25)의 내부용적이 축소되어 있다. 이 때문에 제어실(25)내의 실리콘 오일은 발열실(7)내로 송출되어 있어 최고의 능력으로 난방을 할수가 있다.

난방이 지나치게 강한 경우 능력제어를 바라는 경우에는 승무원의 제어 스위치 ON에 의해 솔레노이드(24)를 여기한다. 이매 스풀(21)은 와이센베르크 효과에 더해서 솔레노이드(24)에 의해 가압 스프링(21)에 대항해서 뒤끝 위치로의 이행이 행해지고 제어실(25)의 내부용적이 확대된다. 발열실(7)내의 실리콘 오일은 와이센베르크 효과 및 솔레노이드(24)에 의해 확대된 제어실(25)내에 회수되고 난방이 약해지게 된다. 또한 스풀(21)의 이동에 수반하는 제 2요부(17c)내의 압력변동은 관통공(17d)이 대기로 개방되어 있으므로서 상쇄된다.

역으로 난방이 지나치게 약한 경우 능력 제어를 요망하지 아니한다면 승무원은 제어 스위치 OFF에 의해 솔레노이드(24)를 탈여기한다. 이때 스풀(21)은 가압스프링(21)에 구부려져서 앞끝위치로 되고 제어실(25)의 내부용적은 축소되어 있다. 이때문에 제어실(25)내의 실리콘 오일은 발열실(7)내로 송출되고 최고의 능력으로 난방이 행해진다.

또 뒷부분 워터젯트 RW에 설치된 핀(2d∼2g)은 열교환을 더욱 충분하게 행한다. 다른작용은 실시형태 1, 2와 같다.

따라서 이 비스코스히터에 있어서도 능력제어가 확실하게 행해지고 장기간 사용후의 내구후의 발열효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한 가압 스프렁(21)을 설치하지 않고 솔레노이드(24)의 위치를 제 2요부(17c)의 중앙으로 하면, 승무원의 온도스위치 ON·OFF가 상기한 것과 역으로 된다.

즉 난방이 필요 또는 지나치게 약한 경우, 승무원의 온도 스위치 ON에 의해 솔레노이드(24)가 여기되어서 스풀(21)이 전진하고 제어실(25)의 내부용적이 축소되기 때문에 최고의 능력으로 난방이 작용한다. 역으로 난방이 지나치게 강한 경우, 승무원의 온도스위치 OFF에 의해 솔레노이드(24)를 탈여기한다. 이때 스풀(21)은 와이센 베르크 효과에 의해 후퇴하고 제어실(25)의 내부용적이 확대되기 때문에 난방이 약해지게 된다.

또, 제어실(25)의 내부용적을 복수개의 솔레노이드를 통해 스풀로 단계적으로 결정하고, 이들을 외부신호로 제어하도록 구성할 수도 있다.

다시 외부신호로서는 엔진의 냉각수를 포함한 뒷부분 워터자켓 RW내의 순환수의 온도를 검지하는 수온센서로부터의 출력신호, 실온을 검지하는 실온센서로부터의 출력신호, 실리콘 오일의 온도를 검지하는 온도 센서로부터의 출력신호등을 채용할 수도 있다.

[실시형태 4]

실시형태 2의 능력가변형 비스코스 히터는 청구항 제 1, 2, 8, 9항을 구체화하고 있다.

이 비스코스히터에서는 제4도에 도시하는 바와같이 스풀(25a)을 일체로 갖는 서모액츄에이터(25)를 사용하고 있는 점이 실시형태 3과 다르다.

즉 서모액츄에이터(25)에서는 스풀(25a)과 일체의 실린더부분(25b)에 왁스가 격납되어 있고 이 실린더부분(25b)이 설정온도보다 가열되므로서 플랜지(25c)에 고정된 로드(25d)가 연장되도록 되어 있다. 케이스(17a)의 제 2요부(17c)내에는 가압스프링(21)에 의해 전방으로 가압된 상태에서 이 스풀(25a)이 미끄럼가능하게 수납되고 프랜지(25c)가 제 2요부(17c)의 앞끝에 고정되어 있다. 프랜지(25c)에는 관통rhd(25c)이 뚫려설치되어 있다. 이같이 해서 스풀(25a)의 전방에 발열실(7)의 중앙역과 연통하는 제어실(25)이 형성되어 있다. 또 케이스(17a)에는 제 2요부 (17c)를 대기와 연통시키는 관통공(17d)이 뚫려설치되어 있다. 다른 구성은 실시형태 3과 같다.

이 비스코스히터에서는 발열실(7)에서 전달되어오는 제 2요부(17c)내의 온도가 설정온도보다 낮은 경우 검지부인 실린더부분(25b)이 이 온도를 검지하여 로드(25d)를 단축시킨다. 이때문에 실리콘 오일의 와이센베르크 효과도 도와서 스풀(25a)이 전방으로 변위하고 제어실(25)의 내부용적이 축소된다. 이에따라 제어실(25)내의 실리콘 오일은 발열실(7)내로 송출되기 때문에 난방이 강하게 된다. 또한 스풀(25a)의 이동에 수반하여 제 2요부(17c)내의 압력 변동은 관통공(17d)이 대기에 개방되어 있으므로 상쇄된다.

역으로 제 2요부(17c)내의 온도가 설정온도보다 높은 경우, 로드(25d)가 연장한다. 이때문에 스풀(25a)이 후방에 변위하여 제어실(25)의 내부용적이 확대된다. 이에 따라 발열실(7)내의 실리콘 오일이 제어실(25)내에 회수되기 때문에 난방이 약해지게 된다.

따라서 이 비스코스히터에 있어서는 외부입력을 필요로하지 않고, 실시형태 1∼3과 같은 효과를 얻을수가 있다.

또한 제 2요부(17c)내에 엔진의 냉각수를 포함시킨 뒷부분 워터 쟈켓 RW내의 순환수를 유도하거나, 실내의 공기를 유도하거나, 발열실(7)내의 실리콘 오일을 유도하거나, 이들의 온도로 스풀(25a)을 변위시켜도 좋다.

Claims

내부에 발열실을 형성하는 앞부분 및 뒷부분 하우징과, 이 앞부분 및 뒷부분 하우징의 최소한 한편에 형성되고, 이 발열실에 인접해서 순환 유체를 순환시키는 방열실과, 이 앞부분 하우징에 베어링장치를 거쳐서 회전가능하게 지지된 구동측과, 발열실내에서 이 구동측에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 이 발열실의 벽면과 이 로터의 외면과의 간극에 개재되고, 이 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 갖춘 비스코스 히터에 있어서, 뒷부분 하우징에는 발열실의 중앙영역과 연통되는 동시에 내부용적이 확대축소가능한 제어실이 설치되고, 능력 축소시에 있어서 이 제어실의 내부용적의 확대는 최소한 상기 점성유체의 와이센베르크효과에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 능력 가변형 비스코스히터.
제1항에 있어서, 발열실은 앞뒷벽면이 평탄하게 형성되고, 로터는 평판형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제어실은 다이어프램을 갖추어 구획되고, 이 다이어프램은 외부 입력에 의해 제어실의 내부용적을 최소한 축소가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제3항에 있어서, 뒷부분 방열실을 형성하는 뒷부분 하우징은 앞단면에서 발열실의 뒷벽면을 형성하고, 뒷단면에서 뒷부분 방열실의 앞벽면을 형성하는 뒷부분 플레이트와, 나머지 부분의 뒷부분 하우징 본체로 이루어지고, 뒷부분 플레이트, 뒷부분 하우징 본체 및 앞부분 하우징은 뒷부분 플레이트와 뒷부분 하우징본체 사이에 가스켓을 거쳐서, 각각 적층되어 관통 볼트에 의해 체결되고, 가스켓은 다이어 프램을 일체로 갖춘 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제어실은 벨로즈를 갖추어 구획되고, 벨로즈는 외부입력에 의해 제어실의 내부용적을 최소한 축소가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제5항에 있어서, 뒷부분 방열실을 형성하는 뒷부분 하우징은 앞단면에서 발열실의 뒷벽면을 형성하고, 뒷단면에서 뒷부분 방열실의 앞벽면을 형성하는 뒷부분 플레이트와, 나머지 부분의 뒷부분 하우징 본체로 이루어지고, 이 뒷부분 플레이트, 뒷부분 하우징 본체 및 앞부분 하우징은 뒷부분 플레이트와 뒷부분 하우징 본체와의 사이에 가스켓을 거쳐서, 각각 적층되어 관통 볼트에 의해 체결되고, 가스켓은 벨로즈를 일체로 갖춘 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제어실은 스풀을 갖추어 구획되고, 이 스풀은 외부신호로 여기되는 솔레노이드에 의해 제어실의 내부용적을 조정가능하게 되어있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제어실은 스풀을 갖추어 구획되고, 스풀은 서모액츄에이터에 의해 제어실의 내부용적을 조정가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 로터의 중앙벽에는 앞뒤로 관통하는 연통공이 뚫려 설치되는 것을 특징으로 하는 능력가변형 비스코스히터.