JP2000211344A

JP2000211344A - 熱発生器

Info

Publication number: JP2000211344A
Application number: JP11018825A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Moroi; 隆宏諸井; Shigeru Suzuki; 鈴木　　茂; Hidefumi Mori; 英文森; Masami Niwa; 正美丹羽
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】軸方向に大きくなることを回避して車両等への
搭載性を向上させる。【解決手段】循環流体を循環させる放熱室（ウォータジ
ャケットＷＪ）が内部に形成された内側固定部材４と、
内側固定部材４の外面との間に放熱室に隣接する発熱室
１５を形成するように内側固定部材４の径方向外側に配
設されるとともに内側固定部材４に回動可能に支承さ
れ、回転駆動力が伝達される外側駆動部材１２と備えて
いる。回転駆動力が直接伝達されて回転する外側駆動部
材１２の径方向内側に発熱室１５が形成され、この外側
駆動部材１２の回転により発熱室１５の液密的間隙で粘
性流体がせん断を受ける。外側駆動部材１２は、回転駆
動力を伝達するための部材と回転により粘性流体にせん
断を与える部材とを兼ねており、しかも外側駆動部材１
２の径方向内側に発熱室１５が形成されていることか
ら、軸方向の短小化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体をせん断
により発熱させ、放熱室内を循環する循環流体に熱交換
して暖房熱源に利用する熱発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平１０−３５２５９号公報に
車両用暖房装置に利用される熱発生器が開示されてい
る。この熱発生器では、ハウジング内に円柱状の発熱室
と、この発熱室と径方向外側で隣接して循環流体を循環
させる放熱室としてのウォータジャケットとが形成され
ている。また、ハウジングには軸受装置及び軸封装置を
介して駆動軸が回動可能に支承されており、駆動軸の前
端にはエンジンによりベルト駆動されるプーリが固定さ
れ、駆動軸の後方には発熱室内で回動可能に円柱状のロ
ータが固定されている。ここで、発熱室の内周面はロー
タの外周面と対向して円筒状の液密的間隙を構成し、こ
の液密的間隙にはシリコーンオイル等の粘性流体が介在
され、その粘性流体は液密的間隙の間隔によりロータの
回動により有効に利用し得る発熱を確保可能になされて
いる。

【０００３】車両の暖房装置に組み込まれたこの熱発生
器では、プーリにかけられたベルトを介して駆動軸がエ
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、粘性流体が液密的間隙でせん断により発熱す
る。この発熱はウォータジャケット内の循環流体として
の冷却水に熱交換され、加熱された冷却水が暖房回路で
車室等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、上記した従来
の熱発生器では、駆動軸の前端にプーリが配設されると
ともに駆動軸の後端側に円柱状のロータが配設され、回
転駆動力を伝達するためのプーリと回転により粘性流体
にせん断を与える円柱状のロータとが軸方向に直列的に
並ぶ構成であるため、軸方向に大きくなり、車両のエン
ジンルーム内等への搭載性が低いという問題があった。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、回転駆動力を伝達するための部材と回転により粘
性流体にせん断を与える部材とが軸方向に直列的に並ぶ
こと、すなわち軸方向に大きくなることを回避して、車
両等への搭載性を向上させた熱発生器を提供することを
解決すべき技術課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の熱
発生器は、循環流体を循環させる放熱室が内部に形成さ
れた内側固定部材と、該内側固定部材の外面との間に該
放熱室に隣接する発熱室を形成するように該内側固定部
材の径方向外側に配設されるとともに該内側固定部材に
回動可能に支承され、回転駆動力が伝達される外側駆動
部材と、該発熱室内に収容されて該内側固定部材の外面
と該外側駆動部材の内面との間の液密的間隙に介在さ
れ、該外側駆動部材の回動により発熱される粘性流体と
を備えていることを特徴とするものである。

【０００７】この熱発生器では、車両のエンジン等から
プーリ等を介して回転駆動力が外側駆動部材に伝達され
て該外側駆動部材が回転すると、外側駆動部材の内面と
この外側駆動部材の径方向内側に配設された内側固定部
材の外面との間に形成された発熱室内の液密的間隙で、
粘性流体がせん断により発熱する。この発熱は、内側固
定部材の内部に形成された放熱室内の循環流体に熱交換
され、加熱された循環流体が暖房回路で車室等の暖房に
供されることとなる。

【０００８】このようにこの熱発生器では、回転駆動力
が直接伝達されて回転する外側駆動部材の径方向内側に
発熱室が形成され、この外側駆動部材の回転により該発
熱室の液密的間隙で粘性流体がせん断を受ける。すなわ
ち、外側駆動部材は、回転駆動力を伝達するための部材
と回転により粘性流体にせん断を与える部材とを兼ねて
おり、しかも外側駆動部材の径方向内側に発熱室が形成
されている。このため、この熱発生器では、従来の熱発
生器のように回転駆動力を伝達するこのための部材と回
転によりせん断を与える部材とが軸方向に直列的に並ぶ
ことがなく、軸方向の短小化を図ることができる。した
がって、車両等への搭載性を向上させることが可能とな
る。

【０００９】またこの熱発生器では、放熱室が径方向内
側に位置し、発熱室がこの放熱室の径方向外側に位置す
る。ここで、粘性流体は回転によりせん断を受けて発熱
することから、発熱室をより径方向外側に位置させた方
が発熱量の増大に有利となる。このため、この熱発生器
におけるかかる放熱室と発熱室との位置関係は、両室が
反対の位置関係にある場合と比較して、熱発生器の大径
化を抑えつつ発熱量を増大させる上で有利となる。さら
に、発熱室を径方向外側に位置させることで発熱量を増
大させることができる分だけ、粘性流体の粘度を低くす
ることができるので、粘性流体の循環性の向上により粘
性流体の耐久性を向上させることが可能となる。

【００１０】（２）請求項２記載の熱発生器は、請求項
１記載の熱発生器において、前記発熱室と回収通路及び
供給通路により連通され、前記液密的間隙の容積を超え
る前記粘性流体を収容可能な貯留室を備えていることを
特徴とするものである。この熱発生器では、回収通路及
び供給通路を介して粘性流体が発熱室と貯留室とで循環
する。そして、貯留室内に液密的間隙の容積を超える粘
性流体を収納可能であることから、せん断される粘性流
体の量に余裕を生じ、特定の粘性流体のみを常にせん断
することにならないため、粘性流体の劣化遅延を図るこ
とが可能になる。

【００１１】（３）請求項３記載の熱発生器は、請求項
２記載の熱発生器において、前記貯留室は前記外側駆動
部材に設けられるとともに、前記供給通路は該貯留室の
外周域に開口していることを特徴とするものである。こ
の熱発生器では、外側駆動部材の回転により貯留室も同
時に回転し、貯留室内の粘性流体に遠心力が働く。そし
て、貯留室内で遠心力により外周側に移動した粘性流体
は、貯留室の外周域に開口する供給通路から発熱室へ供
給される。このため、外側駆動部材の回転により、貯留
室から発熱室へ粘性流体を速やかに供給することがで
き、迅速な発熱を達成することが可能となる。

【００１２】（４）請求項４記載の熱発生器は、請求項
２又は３記載の熱発生器において、前記回収通路及び前
記供給通路の少なくとも一方は開閉可能になされている
ことを特徴とするものである。この熱発生器では、回収
通路の開閉により発熱室から貯留室への粘性流体の回収
の開始又は停止が行われ、供給通路の開閉により貯留室
から発熱室への粘性流体の供給の開始又は停止が行われ
ることとなるため、貯留室を制御室とする能力可変型の
ものとなる。そして、能力縮小が行われれば、外側駆動
部材が高速回転を維持していても、発熱室内の粘性流体
の高温化が抑制され、劣化が防止される。

【００１３】（５）請求項５記載の熱発生器は、請求項
１、２、３又は４記載の熱発生器において、前記放熱室
には、前記循環流体を該放熱室の外周域に案内して該内
側固定部材の内面に沿って流通させる案内通路が設けら
れていることを特徴とするものである。この熱発生器で
は、案内通路により、循環流体が放熱室の外周域に案内
されて内側固定部材の内面に沿って流通されることか
ら、内側固定部材の外面側に設けられた発熱室の粘性流
体と循環流体との熱交換率を向上させることができる。

【００１４】（６）請求項６記載の熱発生器は、請求項
１、２、３、４又は５記載の熱発生器において、前記外
側駆動部材は、前記発熱室を区画する内面をもつ円筒部
と、該円筒部に配設されたプーリ部とを備えていること
を特徴とするものである。この熱発生器では、車両のエ
ンジン等に連結されたベルトを外側駆動部材のプーリ部
にかけることにより、車両のエンジン等からベルトを介
してプーリ部に回転駆動力が伝達され、該プーリ部とと
もに該円筒部が回転する。これにより円筒部の内面と内
側固定部材の外面との間に形成された発熱室内の液密的
間隙で、粘性流体がせん断により発熱する。

【００１５】（７）請求項７記載の熱発生器は、請求項
６記載の熱発生器において、前記円筒部と前記プーリ部
とは連結部により連結され、該プーリ部は該円筒部から
遠心方向に距離を隔てて配設されていることを特徴とす
るものである。この熱発生器では、発熱室を区画する円
筒部から遠心方向に距離を隔ててプーリ部が配設されて
いることから、発熱室内の熱がプーリ部に伝わり難く、
プーリ部にかけられるベルトの熱劣化を抑えることがで
きる。

【００１６】また好適には、上記連結部に貫通孔を設け
たり、外側駆動部材の材料を伝熱性の低い材料、例えば
樹脂としたりすることができる。こうすれば、プーリ部
にかけられるベルトの熱劣化をより効果的に抑えること
が可能となる。（８）請求項８記載の熱発生器は、請求項１、２、３、
４、５、６又は７記載の熱発生器において、前記液密的
間隙の少なくとも一部は、前記内側固定部材の外周側面
と前記外側駆動部材の内周側面との間に円筒状に形成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１７】この熱発生器では、発熱室内の粘性流体の
少なくとも一部は、内側固定部材の外周側面と外側駆動
部材の内周側面との間に円筒状に形成された液密的間隙
でせん断されて発熱する。このように円筒状に形成され
た液密的間隙で粘性流体をせん断して発熱させる場合
は、円筒状の液密的間隙の軸方向長さを長くすることに
より、熱発生器の大径化を避けつつ発熱量を増大させる
ことができる。

【００１８】（９）請求項９記載の熱発生器は、請求項
１、２、３、４、５、６、７又は８記載の熱発生器にお
いて、前記液密的間隙の少なくとも一部は、前記内側固
定部材の外端面と前記外側駆動部材の内端面との間に円
盤リング状に形成されていることを特徴とするものであ
る。この熱発生器では、発熱室内の粘性流体の少なくと
も一部は、内側固定部材の外端面と外側駆動部材の内端
面との間に円盤リング状に形成された液密的間隙でせん
断されて発熱する。このように円盤リング状に形成され
た液密的間隙で粘性流体をせん断して発熱させる場合
は、円盤リング状の液密的間隙の径方向幅を大きくする
ことにより、熱発生器の軸方向長さの大型化を避けつつ
発熱量を増大させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態１〜４を図面を参照しつつ説明する。（実施形態１）実施形態１の熱発生器としてのビスカス
ヒータでは、図１に示すように、フロントステータ１の
後端が板ガスケット２を介して図示しないボルトにより
リヤステータ３で閉塞され、フロントステータ１及びリ
ヤステータ３により内側固定部材４が構成されている。
内側固定部材４は、フロントステータ１の前ボス部４ａ
及びリヤステータ３の後ボス部４ｂと、フロントステー
タ１の前フランジ部４ｃ及びリヤステータ３の後フラン
ジ部４ｄと、フロントステータ１の円筒部４ｅとを有し
ており、後ボス部４ｂの後端にシールワッシャ５ａを介
して螺合された取付部材５を介して図示しないエンジン
ブロックに組み付けられる。なお、前ボス部４ａには入
水ポート４ｆが貫設されており、後ボス部４ｂ及び取付
部材５には出水ポート４ｇが貫設されている。

【００２０】内側固定部材４内には円柱状の内部空間が
形成されるとともに、この内部空間に略円柱状の案内通
路形成部材６が収容されている。なお、この内部空間が
放熱室としてのウォータジャケットＷＪを構成する。案
内通路形成部材６の外周側面には螺旋状のフィン６ａが
突設されており、内側固定部材４の円筒部４ｅの内周側
面とで螺旋状通路６ｂを形成している。また、案内通路
形成部材６の前端面には入水ポート４ｆに通じる前凹部
６ｃが凹設されるとともに、案内通路形成部材６の後端
面には出水ポート４ｇに通じる後凹部６ｄが凹設されて
おり、この前後の凹部６ｃ、６ｄは前後の通孔６ｅ、６
ｆを介して螺旋状通路６ｂに通じている。こうして入水
ポート４ｆからウォータジャケットＷＪ内に入水した循
環流体としての冷却水は、前凹部６ｃ、前通孔６ｅ、螺
旋状通路６ｂ、後通孔６ｆ及び後凹部６ｄを順に通って
出水ポート４ｇから出水されるようになっている。な
お、前凹部６ｃ、前通孔６ｅ、螺旋状通路６ｂ、後通孔
６ｆ及び後凹部６ｄが、冷却水をウォータージャケット
ＷＪの外周域に案内して内側固定部材４の内面に沿って
流通させる案内通路を構成する。また、前後の凹部６
ｃ、６ｄは、入水ポート４ｆ及び出水ポート４ｇの口径
よりも大きな（５〜８倍程度）内径を有する断面円形状
に形成されている。

【００２１】一方、フロントロータ７の後端が板ガスケ
ット８を介して図示しないボルトによりリング厚板状の
リヤロータ９で閉塞されるとともに、リヤロータ９の後
端が板ガスケット１０を介して図示しないボルトにより
リング薄板状の後端板１１で閉塞されており、フロント
ロータ７、リヤロータ９及び後端板１１により外側駆動
部材１２が構成されている。外側駆動部材１２のフロン
トロータ７は、前ボス部１２ａと、前フランジ部１２ｂ
と、円筒部１２ｃと、円筒部１２ｃの外周側面に一体的
に突設されたプーリ部１２ｄとを有している。なお、プ
ーリ部１２ｄには図示しない車両のエンジンに連結され
たベルトがかけられ、これにより外側駆動部材１２には
ベルトを介してエンジンからの回転駆動力が伝達され
る。

【００２２】この外側駆動部材１２は、内側固定部材の
径方向外側に配設され、前ボス部１２ａ及びリヤロータ
９が内側固定部材４の前後のボス部４ａ及び４ｂに軸封
装置内蔵の軸受装置１３及び１４を介して回動可能に支
承されている。そして、内側固定部材４の外面と外側駆
動部材１２の内面との間には、ウォータージャケットＷ
Ｊに隣接する発熱室１５が密閉状に形成されている。こ
の発熱室１５は、フロントロータ７の前フランジ部１２
ｂの後端面とフロントステータ１の前フランジ部４ｃの
前端面との間に形成された前側の円盤リング状の液密的
間隙と、フロントロータ７の円筒部１２ｃの内周側面と
フロントステータ１の円筒部４ｅの外周側面との間に形
成された円筒状の液密的間隙と、リヤロータ９の前端面
とリヤステータ３の後フランジ部４ｄの後端面との間に
形成された後側の円盤リング状の液密的間隙とを有して
いる。なお、液密的間隙とは、後述するシリコーンオイ
ルに対し、外側駆動部材１２の回動により充分な発熱が
確保できるせん断力を付与可能な間隙である。

【００２３】リヤロータ９の後端面にはリング状凹部９
ａが凹設されており、後端板１１とで密閉状の貯留室Ｓ
Ｒを形成している。この貯留室ＳＲ及び上記発熱室１５
には、空気とともに粘性流体としてのシリコーンオイル
が介在されている。ここで、このビスカスヒータでは、
貯留室ＳＲが液密的間隙の容積を超えるシリコーンオイ
ルを収容可能であるため、シリコーンオイルの厳しい収
容量管理が不要となる。貯留室ＳＲと発熱室１５とは、
回収通路１６及び供給通路１７により連通されている。
回収通路１６はフロントロータ７の円筒部１２ｃと後端
板１１とに貫設された貫孔に管路を接続することにより
形成されており、回収通路１６の一端は発熱室１５の円
筒状液密的間隙に開口する一方、回収通路１６の他端は
貯留室ＳＲの内周域に開口している。供給通路１７はリ
ヤロータ９の前端壁に貫設された貫孔により形成されて
おり、供給通路１７の一端は後側の円盤リング状液密的
間隙の最外周域に開口する一方、供給通路１７の他端は
貯留室ＳＲの最外周域に開口している。そして、貯留室
ＳＲでは、供給通路１７の貯留室ＳＲ側の開口をシリコ
ーンオイルの温度上昇により閉塞可能なバイメタル型の
フラッパ弁１８がリヤロータ９に固定されている。

【００２４】ここに、このビスカスヒータでは、内側固
定部材４がその中心線Ｃ（図１参照）を中心に線対称形
状とされており、また外側駆動部材１２のプーリ部１２
ｄの中心も上記中心線Ｃ上に位置している。このため、
このビスカスヒータの形状は上記中心線Ｃを中心に前後
のバランスが良好となっている。車両の暖房装置に組み
込まれたこのビスカスヒータでは、エンジンからベルト
を介して回転駆動力が外側駆動部材１２のプーリ部１２
ｄに伝達されて該外側駆動部材１２の円筒部１２ｃ等が
回転すると、外側駆動部材１２の内面とこの外側駆動部
材１２の径方向内側に配設された内側固定部材４の外面
との間に形成された発熱室１５内の液密的間隙、すなわ
ち前後の上記円盤リング状液密的間隙及び上記円筒状間
隙で、シリコーンオイルがせん断により発熱する。この
発熱は、内側固定部材４の内部に形成されたウォーター
ジャケットＷＪの螺旋状通路６ｂ内を通過する冷却水に
熱交換され、加熱された冷却水が暖房回路で車室等の暖
房に供されることとなる。

【００２５】このようにこのビスカスヒータでは、回転
駆動力が直接伝達されて回転する外側駆動部材１２の径
方向内側に発熱室１５が形成され、この外側駆動部材１
２の回転により該発熱室１５の液密的間隙でシリコーン
オイルがせん断を受ける。すなわち、外側駆動部材１２
は、回転駆動力を伝達するための部材と回転により粘性
流体にせん断を与える部材とを兼ねており、しかも外側
駆動部材１２の径方向内側に発熱室１５が形成されてい
る。このため、このビスカスヒータでは、従来のビスカ
スヒータのように回転駆動力を伝達するこのための部材
と回転によりせん断を与える部材とが軸方向に直列的に
並ぶことがなく、軸方向の短小化を図ることができる。
したがって、このビスカスヒータは、上述したように上
記中心線Ｃを中心に前後のバランスが良好であることと
相俟って、車両等への搭載性を向上させることが可能と
なる。

【００２６】またこのビスカスヒータでは、ウォーター
ジャケットＷＪが径方向内側に位置し、発熱室１５がこ
のウォータージャケットＷＪの径方向外側に位置する。
ここに、上記円筒状液密的間隙において、Ｒ：円筒半
径、Ｌ：円筒長さ、ｈ₁：クリアランス（フロントロー
タ７の円筒部１２ｃの内周側面とフロントステータ１の
円筒部４ｅの外周側面との間の間隔）、ω：角速度とす
れば、この円筒状液密的間隙における理論動力：Ｋ
₁は、下記（１）式で示される。また、上記円盤リング
状の液密的間隙において、ｒ：円盤半径、ｈ₂：クリア
ランス（フロントロータ７の前フランジ部１２ｂの後端
面とフロントステータ１の前フランジ部４ｃの前端面と
の間に間隔、又はリヤロータ９の前端面とリヤステータ
３の後フランジ部４ｄの後端面との間の間隔）とすれ
ば、この円盤リング状液密的間隙における理論動力：Ｋ
₂は、下記（２）式で示される。

【００２７】Ｋ₁＝２πＲ³Ｌω²／ｈ₁ （１）Ｋ₂＝πｒ⁴ω²／２ｈ₂ （２）そして、円筒状液密的間隙における発熱量：Ｑ₁は円筒
状液密的間隙における理論動力：Ｋ₁に比例し、また円
盤リング状液密的間隙における発熱量：Ｑ₂は円筒状液
密的間隙における理論動力：Ｋ₂に比例することから、
上記（１）、（２）式より、円筒状液密的間隙における
シリコーンオイルの発熱量：Ｑ₁はＲ³に比例し、円盤
リング状液密的間隙におけるシリコーンオイルの発熱
量：Ｑ₂はｒ⁴に比例する。

【００２８】したがって、発熱量は、発熱室１５をより
径方向外側に位置させた方が発熱量の増大に有利とな
る。よって、このビスカスヒータは、ビスカスヒータの
大径化を抑えつつ発熱量を増大させる上で有利となる。
さらに、発熱室１５を径方向外側に位置させることで発
熱量を増大させることができる分だけ、シリコーンオイ
ルの粘度を低くすることができるので、シリコーンオイ
ルの循環性の向上によりシリコーンオイルの耐久性を向
上させることが可能となる。

【００２９】また、このビスカスヒータでは、貯留室Ｓ
Ｒ内のシリコーンオイルの温度が低ければ、暖房が過弱
であるため、フラッパ弁１８が供給通路１７を開放して
いる。そして、外側駆動部材１２が回転していれば、貯
留室ＳＲ内でシリコーンオイルは遠心力により外周域に
移動するため、貯留室ＳＲの外周域に開口する供給通路
１７を介して貯留室ＳＲの外周域から発熱室１５の外周
域へシリコーンオイルが積極的に供給される。このた
め、このビスカスヒータではシリコーンオイルを発熱室
１５の外周域に迅速に行き渡らせることができる。した
がって、発熱室１５内での発熱量が増大し（能力拡
大）、暖房が強められることとなる。また、このとき発
熱室１５の円筒状液密的間隙に開口する回収通路１６の
一端の開口部においては、外側駆動部材１２の回転によ
る遠心力に基づく吸引力が作用するとともに、回収通路
１６の他端が開口する貯留室ＳＲの内周域においては遠
心力で外周域へ移動するシリコーンオイルの流れが生じ
ていることから、回収通路１６を介してシリコーンオイ
ルが発熱室１５から貯留室ＳＲへ回収される。したがっ
て、回収通路１６及び供給通路１７を介して発熱室１５
と貯留室ＳＲとの間で積極的にシリコーンオイルが循環
され、シリコーンオイルの耐久性が向上する。

【００３０】この一方、貯留室ＳＲ内のシリコーンオイ
ルの温度が高くなれば、暖房が過強になりつつあるた
め、フラッパ弁１８が供給通路１７を閉塞する。このた
め、貯留室ＳＲから発熱室１５へのシリコーンオイルの
供給がなくなり、発熱室１５から貯留室ＳＲへのシリコ
ーンオイルの回収のみが行われる。したがって、発熱室
１５内のシリコーンオイルの量が減り、発熱量が減少し
（能力縮小）、暖房が弱められることとなる。

【００３１】こうして、このビスカスヒータでは、供給
通路１７の開閉により貯留室ＳＲから発熱室１５へのシ
リコーンオイルの供給の開始又は停止が行われる能力可
変型のものとなっている。そして、能力縮小が行われれ
ば、外側駆動部材１２が高速回転を維持していても、発
熱室１５内のシリコーンオイルの高温化が抑制され、劣
化が防止される。

【００３２】また、このビスカスヒータでは、貯留室Ｓ
Ｒ内に液密的間隙の容積を超えるシリコーンオイルを収
納可能であることから、せん断されるシリコーンオイル
の量に余裕を生じ、特定のシリコーンオイルのみを常に
せん断することにならないため、シリコーンオイルの劣
化遅延を図ることが可能になる。なお、上記実施形態に
おいて、回収通路１６にもシリコーンオイルの温度上昇
により開放可能なバイメタル型のフラッペ弁を設けて、
回収通路１６の開閉により発熱室１５から貯留室ＳＲへ
のシリコーンオイルの回収の開始又は停止を行うように
してもよい。

【００３３】さらに、このビスカスヒータでは、入水ポ
ート４ｆからウォータージャケットＷＪ内に入水した冷
却水は案内通路により外周域に案内されて内側固定部材
４の内面に沿って螺旋状通路６ｂ等を通過する間に発熱
室１５内のシリコーンオイルと熱交換する。この内側固
定部材４の内面で区画された螺旋状通路６ｂ等の案内通
路により、ウォータジャケットＷＪ内における冷却水の
通路長が長くなるとともに通路断面積が小さくなること
から、内側固定部材４の外面側に設けられた発熱室１５
のシリコーンオイルとの熱交換率を向上させることがで
き、迅速で効率的な暖房が可能となる。

【００３４】また、このビスカスヒータでは、円筒状の
液密的間隙と、前後の円盤リング状の液密的間隙とを有
している。このため、円筒状の液密的間隙の軸方向長さ
をある程度長くすることにより、熱発生器の大径化を避
けつつ発熱量を増大させることができるとともに、円盤
リング状の液密的間隙の径方向幅をある程度大きくする
ことにより、熱発生器の軸方向長さの大型化を避けつつ
発熱量を増大させることができる。したがって、車両の
エンジンルーム内のスペースに応じてビスカスヒータの
大きさ（軸長や直径）を変更する場合、ある程度自由に
軸長や直径を設定することが可能となり、設計変更の自
由度が増す。

【００３５】さらに、このビスカスヒータでは、冷却水
が入水ポート４ｆからウォータジャケットＷＪ内に入る
際に、口径の小さな入水ポート４ｆからそれよりも断面
積の大きな前凹部６ｃに冷却水が入ることにより、冷却
水の脈動を抑制するという効果も発揮する。したがっ
て、このビスカスヒータによれば循環する冷却水の脈動
に基づく異音や振動等の発生を抑えることができる。

【００３６】（実施形態２）図２に示す本実施形態のビ
スカスヒータは、回収通路１６をリヤロータ９に設けた
ものであり、その他の構成は上記実施形態１と同様であ
る。すなわち、回収通路１６はリヤロータ９の前端壁に
貫設された貫孔により形成されており、回収通路１６の
一端は発熱室１５の後側の円盤リング状液密的間隙に開
口する一方、回収通路１６の他端は貯留室ＳＲの内周域
に開口している。

【００３７】このビスカスヒータでは、発熱室１５内の
後側の円盤リング状液密的間隙においてワイセンベルク
効果により内周側に移動するシリコーンオイルの流れ
と、貯留室ＳＲ内において遠心力の作用により外周側に
移動するシリコーンオイルの流れとによって、回収通路
１６を介する発熱室１５から貯留室ＳＲへのシリコーン
オイルの回収が行われる。

【００３８】その他の作用効果は上記実施形態１と同様
である。（実施形態３）図３に示す本実施形態のビスカスヒータ
は、貯留室ＳＲをフロント側にも設けるとともに、回収
通路１６を外側駆動部材１２を構成する部材の壁部内に
設けたもので、その他の構成は上記実施形態１と同様で
ある。

【００３９】すなわち、このビスカスヒータでは、円筒
部１２ｃ及びプーリ部１２ｄを有する中間ロータ１９の
後端が板ガスケット８を介して図示しないボルトにより
リング厚板状のリヤロータ９で閉塞されるとともに、リ
ヤロータ９の後端が板ガスケット１０を介して図示しな
いボルトによりリング薄板状の後端板１１で閉塞されて
おり、一方、中間ロータ１９の前端が板ガスケット２０
を介して図示しないボルトによりリング厚板状の前ロー
タ２１で閉塞されるとともに、前ロータ２１の前端が板
ガスケット２２を介して図示しないボルトによりリング
薄板状の前端板２３で閉塞されている。なお、前ロータ
２１、前端板２３、中間ロータ１９、リヤロータ９及び
後端板１１により外側駆動部材１２が構成されている。
そして、外側駆動部材１２の前ロータ２１及びリヤロー
タ９が内側固定部材４の前後のボス部４ａ及び４ｂに軸
封装置内蔵の軸受装置１３及び１４を介して回動可能に
支承されている。

【００４０】前ロータ２１の前端面にはリング状凹部２
１ａが凹設されており、前端板２３とで密閉状の前側の
貯留室ＳＲを形成している。この前側の貯留室ＳＲ内に
も、後側の貯留室ＳＲと同様に、供給通路１７及びフラ
ッパ弁１８が設けられている。そして、後側の貯留室Ｓ
Ｒと発熱室１５とは、中間ロータ１９、リヤロータ９及
び後端板１１に穿設された後側の回収通路１６により連
通され、前側の貯留室ＳＲと発熱室１５とは、中間ロー
タ１９、前ロータ２１及び前端板２３に穿設された前側
の回収通路１６により連通されている。

【００４１】なお、上記構成により、内側固定部材４と
ともに外側駆動部材１２も上記中心線Ｃを中心に線対称
形状とされており、このビスカスヒータの形状は上記中
心線Ｃを中心に前後のバランスが極めて良好となってい
る。このビスカスヒータは、回収通路１６が外側駆動部
材１２を構成する部材の壁部内に設けられていること、
及び外形状が上記中心線Ｃを中心に線対称とされている
ことから、車両への搭載性がさらに向上する。

【００４２】また、貯留室ＳＲが二つあることから、シ
リコーンオイルのさらなる長寿命化を図ることができ
る。その他の作用効果は上記実施形態１と同様である。（実施形態４）図４に示す本実施形態のビスカスヒータ
は、上記実施形態３において、発熱室１５をその内周面
で区画する中間ロータ１９の円筒部１２ｃから遠心方向
に距離を隔ててプーリ部１２ｄを配設したもので、その
他の構成は上記実施形態３と同様である。

【００４３】すなわち、このビスカスヒータでは、中間
ロータ１９の円筒部１２ｃの外周面に環状の連結部２４
が一体的に突設されており、この連結部２４の外周縁部
にプーリ部１２ｄが一体的に設けられている。また、連
結部２４には、周方向に間隔を隔てて複数の貫通孔２４
ａが貫設されている。このビスカスヒータでは、発熱室
１５をその内面で区画する円筒部１２ｃから遠心方向に
距離を隔ててプーリ部１２ｄが配設されており、しかも
連結部２４には断熱用の貫通孔４ａが設けられているこ
とから、発熱室１５内の熱がプーリ部１２ｄに伝わり難
く、プーリ部１２ｄにかけられるベルトの熱劣化を抑え
ることができる。

【００４４】その他の作用効果は上記実施形態３と同様
である。なお、上記実施形態１〜４において、外側駆動
部材１２を構成する部材の材料を伝熱性の低い樹脂とす
ることにより、プーリ部１２ｄにかけられるベルトの熱
劣化をより効果的に抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【図２】実施形態２のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【図３】実施形態３のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【図４】実施形態４のビスカスヒータの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

４…内側固定部材（１…フロントステータ、３…リヤス
テータ）１２…外側駆動部材（７…フロントロータ、９…リヤロ
ータ、１１…後端板、１９…中間ロータ、２１…前ロー
タ２１、前端板２３）１２ｄ…プーリ部１５…発熱室ＷＪ…放熱室（ウォータジャケット）ＳＲ…貯留室１６…回収通路１７…供給通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森英文愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者丹羽正美愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】循環流体を循環させる放熱室が内部に形
成された内側固定部材と、該内側固定部材の外面との間に該放熱室に隣接する発熱
室を形成するように該内側固定部材の径方向外側に配設
されるとともに該内側固定部材に回動可能に支承され、
回転駆動力が伝達される外側駆動部材と、該発熱室内に収容されて該内側固定部材の外面と該外側
駆動部材の内面との間の液密的間隙に介在され、該外側
駆動部材の回動により発熱される粘性流体とを備えてい
ることを特徴とする熱発生器。
【請求項２】前記発熱室と回収通路及び供給通路によ
り連通され、前記液密的間隙の容積を超える前記粘性流
体を収容可能な貯留室を備えていることを特徴とする請
求項１記載の熱発生器。
【請求項３】前記貯留室は前記外側駆動部材に設けら
れるとともに、前記供給通路は該貯留室の外周域に開口
していることを特徴とする請求項２記載の熱発生器。
【請求項４】前記回収通路及び前記供給通路の少なく
とも一方は開閉可能になされていることを特徴とする請
求項２又は３記載の熱発生器。
【請求項５】前記放熱室には、前記循環流体を該放熱
室の外周域に案内して該内側固定部材の内面に沿って流
通させる案内通路が設けられていることを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の熱発生器。
【請求項６】前記外側駆動部材は、前記発熱室を区画
する内面をもつ円筒部と、該円筒部に配設されたプーリ
部とを備えていることを特徴とする請求項１、２、３、
４又は５記載の熱発生器。
【請求項７】前記円筒部と前記プーリ部とは連結部に
より連結され、該プーリ部は該円筒部から遠心方向に距
離を隔てて配設されていることを特徴とする請求項６記
載の熱発生器。
【請求項８】前記液密的間隙の少なくとも一部は、前
記内側固定部材の外周側面と前記外側駆動部材の内周側
面との間に円筒状に形成されていることを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６又は７記載の熱発生器。
【請求項９】前記液密的間隙の少なくとも一部は、前
記内側固定部材の外端面と前記外側駆動部材の内端面と
の間に円盤リング状に形成されていることを特徴とする
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の熱発生
器。