JPH10264643A - 能力可変型ビスカスヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】長期間使用後の耐久後又は高速運転後の発熱量
の低下を防止可能にしつつ、能力制御の十分な応答性を
実現可能な能力可変型ビスカスヒータを提供する。 【解決手段】後部プレート３には、発熱室８と連通する
回収孔３ａと、発熱室８と連通する供給孔３ｂと、回収
孔３ａ及び供給孔３ｂと連通する制御室ＣＲとが形成さ
れている。供給孔３ｂはバイメタル型の供給弁１０自身
の変形により開閉可能になされ、供給孔３ｂの回りに
は、供給弁１０を着座させる座面３ｅと、座面３ｅ回り
に環状に凹設されて供給弁１０との接触を回避する凹部
３ｆとが形成されている。

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能力可変型ビスカスヒータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、実開平３−９８１０７
号公報に能力可変のビスカスヒータが開示されている。
このビスカスヒータでは、前部及び後部ハウジングが対
設された状態で締結され、内部に発熱室と、この発熱室
の外域にウォータジャケットとを形成している。ウォー
タジャケット内では循環水が入水ポートから取り入れら
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。前部及び後部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着されている。発熱室の壁
面とロータの外面とは互いに近接する軸方向のラビリン
ス溝を構成し、これら発熱室の壁面とロータの外面との
間隙にはシリコーンオイル等の粘性流体が介在される。

【０００３】また、このビスカスヒータの特徴的な構成
として、前部及び後部ハウジングの下方には内部にダイ
アフラムを備えた上下カバーが設けられ、上カバーとダ
イアフラムとにより制御室が区画されている。発熱室は
前部及び後部ハウジングの上端に貫設された貫通孔によ
り大気と連通されているとともに、上下カバーに設けら
れた連通管により制御室と連通されており、ダイアフラ
ムはマニホールド負圧及びコイルスプリング等により制
御室の内部容積を調整可能になされている。

【０００４】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、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する。
この発熱はウォータ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車両の暖房に供され
ることとなる。

【０００５】ここで、このビスカスヒータの能力変化は
同公報によれば以下の作用となる。すなわち、暖房が過
強である場合、マニホールド負圧でダイアフラムを下方
に変位させて制御室の内部容積を拡大する。これによ
り、発熱室内の粘性流体が制御室内に回収されるため、
発熱室の壁面とロータの外面との間隙の発熱量が減少し
（能力縮小）、暖房が弱められることとなる。他方、暖
房が過弱である場合、気圧調整孔及びコイルスプリング
の作用でダイアフラムを上方に変位させて制御室の内部
容積を縮小する。これにより、制御室内の粘性流体は発
熱室内に送り出されるため、発熱室の壁面とロータの外
面との間隙の発熱量が増大し（能力拡大）、暖房が強め
られることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のビ
スカスヒータでは、粘性流体を発熱室から制御室内に回
収する際、これによる発熱室内の負圧を貫通孔から導か
れる新たな空気により相殺している。粘性流体は、こう
して能力縮小の度に新たな空気と接触することにより、
酸化劣化が進行しやすくなり、また随時空気中の水分が
補充される形となって、その水分による悪影響（トルク
低下）を受ける。

【０００７】また、このビスカスヒータでは、制御室内
に粘性流体を回収しない状態で駆動軸が高回転数を維持
すると、発熱室内の粘性流体を入れ替える手段も有して
いないことから、発熱室内の粘性流体が上限なく高温化
し、粘性流体が耐熱限界を超えて劣化してしまう。この
場合、高速運転後の発熱量が低下してしまう。この点、
ドイツ公開特許公報第３８３２９６６号公報記載の暖房
装置では、ハウジングに発熱室と連通する通口と、この
通口と連通する制御室とを形成し、通口を閉鎖装置によ
り開閉可能にしたため、長期間使用後の耐久後又は高速
運転後の発熱量の低下を防止可能である。

【０００８】しかしながら、かかる暖房装置では、一端
が揺動可能に支持され、他端に通口を閉鎖可能な閉鎖要
素をもつレバーと、レバーの閉鎖要素を通口側に付勢す
る弾性要素と、粘性流体の温度上昇により変形するバイ
メタルにより作られ、弾性要素と対抗して変形可能な板
ばねとにより閉鎖装置が構成されている。このため、こ
の暖房装置では、板ばねの変形がレバーに伝達され、レ
バーの変形が閉鎖要素に伝達され、これにより初めて通
口の開閉が行われることとなる。これでは、たとえ制御
室内の温度変化が直接にバイメタルに影響を与えたとし
ても、各部品の公差を加算して閉鎖要素が移動すること
となり、間接的にしか通口の開閉が行われないこととな
るため、能力制御の応答性が十分でない。また、この暖
房装置では、閉鎖装置として多数の部品が必要となるた
め、製造コストの高騰化及び組付けの煩雑性を招来して
しまう。さらに、この暖房装置では、閉鎖装置が大型の
ものとなるため、それを収納可能な大型の制御室を確保
しなければならず、暖房装置全体の大型化から、車両等
への搭載性が損なわれることとなる。

【０００９】かかる不具合を回避すべく、発明者らは、
自身の変形により通口を開閉可能なフラッパ弁を採用す
ることを検討した。しかしながら、単にこのようなフラ
ッパ弁を制御室内に設け、このフラッパ弁の変形により
通口の開閉を行うようにすると、能力制御の応答性が十
分でないことが明らかとなった。すなわち、制御室内に
おいて、図１１及び図１２に示すように、通口の一つと
しての回収孔９０を閉塞すべくフラッパ弁９１を設ける
とすると、そのフラッパ弁９１は通常は平坦な当接面を
有するにすぎず、また回収孔９０も通常は縁部が平坦な
開口を有するにすぎないものであるため、フラッパ弁９
１と回収孔９０の回りとが互いに大きな接触面積を有す
ることとなる。このため、そのフラッパ弁９１は、大き
な接触面積に起因する粘性流体の大きな表面張力によ
り、回収孔９０を開放しにくくなる。この現象は、その
フラッパ弁９１が発熱室の圧力上昇により変形するリー
ド型のものであれ、またバイメタル型のものであれ、生
じてしまう。また、通口の他の一つとしての供給孔を閉
塞すべくフラッパ弁を設ける場合には、そのフラッパ弁
がバイメタル型のものであれば、やはり同様である。こ
うして、回収孔又は供給孔が開放されるべき条件でも、
中々現実にそれらが開放されず、能力制御の応答性が十
分でないこととなる。

【００１０】本発明の課題は、長期間使用後の耐久後又
は高速運転後の発熱量の低下を防止可能にしつつ、能力
制御の十分な応答性を実現可能な能力可変型ビスカスヒ
ータを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の能力可変型ビスカスヒータは、内部に
発熱室及び該発熱室に隣接して循環流体を循環させる放
熱室を形成するハウジングと、該ハウジングに軸受装置
を介して回動可能に支承された駆動軸と、該発熱室内で
該駆動軸により回動可能に設けられたロータと、該発熱
室の壁面と該ロータの外面との間隙に介在され、該ロー
タの回動により発熱される粘性流体とを有するビスカス
ヒータにおいて、前記ハウジングには、前記発熱室と連
通する回収孔と、該発熱室と連通する供給孔と、該回収
孔及び該供給孔と連通する制御室とが形成され、該回収
孔及び該供給孔の少なくとも一方はフラッパ弁自身の変
形により開閉可能になされ、該フラッパ弁と該フラッパ
弁により開閉される該回収孔及び該供給孔の少なくとも
一方の回りとは互いの接触面積が可及的に小さく形成さ
れ、開放された該回収孔を経て該発熱室内の前記粘性流
体を該制御室内に回収して能力縮小を行なうとともに、
開放された該供給孔を経て該制御室内の該粘性流体を該
発熱室内に供給して能力拡大を行なうことを特徴とす
る。

【００１２】このビスカスヒータでは、ハウジングに発
熱室と回収孔及び供給孔により連通する制御室が配設さ
れている。このため、供給孔が開放されておれば、制御
室内の粘性流体はその供給孔を経て発熱室内に供給され
る。この一方、回収孔が開放されておれば、発熱室内の
粘性流体はその回収孔を経て制御室内に回収されるた
め、発熱室の壁面とロータの外面との間隙の発熱量が減
少し（能力縮小）、暖房が弱められ得る。他方、回収孔
が閉塞されておれば、発熱室内の粘性流体はその回収孔
を経ては制御室内に回収されないため、発熱室の壁面と
ロータの外面との間隙の発熱量が増大し（能力拡大）、
暖房が強められることとなる。これら能力縮小と能力拡
大とは粘性流体の回収量と供給量との調整により選択さ
れ得る。

【００１３】この間、このビスカスヒータでは、粘性流
体を発熱室から制御室内に回収したり、逆に制御室から
発熱室内に供給したりする際、発熱室と回収孔と供給孔
と制御室との合計の内部容積は変化しないため、粘性流
体が移動することによる負圧は生じない。このため、粘
性流体は、新たな空気と接触することはなく、随時空気
中の水分が補充される訳ではないので、劣化しにくい。

【００１４】また、このビスカスヒータでは、駆動軸が
高回転数を維持しても、発熱室内の粘性流体は制御室内
の粘性流体と入れ替えられる。このため、粘性流体は、
上限なく高温化することはなく、耐熱限界を超えた劣化
が防止される。この場合、高速運転後にも一定の発熱量
が確保される。そして、このビスカスヒータでは、回収
孔及び供給孔の少なくとも一方の開閉をフラッパ弁自身
の変形により行っている。このため、このビスカスヒー
タでは、フラッパ弁自身の変形で直接的に回収孔及び供
給孔の少なくとも一方開閉が行われることとなるため、
その開閉度合いを細かく設定することができ、制御性に
優れている。また、このビスカスヒータでは、このよう
なフラッパ弁の一端をボルト等によりハウジングに固定
すれば足り、多数の部品が必要でないために、製造コス
トの低廉化及び組付けの容易性を実現できる。さらに、
このビスカスヒータでは、小型のフラッパ弁の採用によ
り、それを収納可能な小型の制御室を確保すれば足り、
暖房装置全体の小型化から、車両等への搭載性に優れ
る。

【００１５】また、このビスカスヒータでは、フラッパ
弁と回収孔及び供給孔の少なくとも一方の回りとは互い
の接触面積が可及的に小さく形成されているため、その
フラッパ弁は、小さな接触面積に起因する粘性流体の小
さな表面張力により、回収孔及び供給孔の少なくとも一
方を開放しやすい。この現象は、そのフラッパ弁がリー
ド型のものであれ、またバイメタル型のものであれ、生
じ得る。こうして、回収孔及び供給孔の少なくとも一方
が開放されるべき条件において、現実にそれらが開放さ
れ、能力制御の応答性が十分となる。

【００１６】したがって、このビスカスヒータは、長期
間使用後の耐久後又は高速運転後の発熱量の低下を防止
可能であるとともに、能力制御の十分な応答性を実現可
能である。なお、フラッパ弁と回収孔及び／又は供給孔
の回りとの接触面積の低減は、請求項２、３、４のよう
に回収孔及び／又は供給孔の回りで行ってもよく、フラ
ッパ弁で行ってもよく、またこれら両者で行ってもよ
い。

【００１７】（２）請求項２の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１記載の能力可変型ビスカスヒータにおい
て、フラッパ弁により開閉される回収孔及び供給孔の少
なくとも一方の回りには、該フラッパ弁を着座させる座
面と、該座面回りに環状に凹設されて該フラッパ弁との
接触を回避する凹部とが形成されていることを特徴とす
る。

【００１８】このビスカスヒータは請求項１の手段を具
体化したものである。その作用及び効果は実施形態にお
いて詳説する。なお、座面の幅は０．２〜１．０ｍｍで
あることが好ましい。０．２ｍｍ未満ではシール性を確
保しにくく、１．０ｍｍを超えれば表面張力が大きくな
り過ぎるからである。また、凹部の深さは０．０５ｍｍ
以上であれば、表面張力低減の効果が得られる。

【００１９】（３）請求項３の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１記載の能力可変型ビスカスヒータにおい
て、フラッパ弁により開閉される回収孔及び供給孔の少
なくとも一方の回りには、該フラッパ弁を着座させる座
面が形成され、該座面は環状に凸設されていることを特
徴とする。このビスカスヒータも請求項１の手段を具体
化したものである。その作用及び効果は実施形態におい
て詳説する。

【００２０】なお、座面の幅は０．２〜１．０ｍｍであ
ることが好ましい。０．２ｍｍ未満ではシール性を確保
しにくく、１．０ｍｍを超えれば表面張力が大きくなり
過ぎるからである。また、座面の高さは０．０５ｍｍ以
上であれば、表面張力低減の効果が得られる。 （４）請求項４の能力可変型ビスカスヒータは、請求項
１記載の能力可変型ビスカスヒータにおいて、フラッパ
弁により開閉される回収孔及び供給孔の少なくとも一方
の回りには、該フラッパ弁を着座させる座面と、該座面
回りに環状に粗面加工されて該フラッパ弁との接触面積
を低減する粗面部とが形成されていることを特徴とす
る。

【００２１】このビスカスヒータも請求項１の手段を具
体化したものである。その作用及び効果は実施形態にお
いて詳説する。なお、座面の幅は０．２〜１．０ｍｍで
あることが好ましい。０．２ｍｍ未満ではシール性を確
保しにくく、１．０ｍｍを超えれば表面張力が大きくな
り過ぎるからである。また、粗面部の深さは０．０５ｍ
ｍ以上であれば、表面張力低減の効果が得られる。

【００２２】（５）請求項５の能力可変型ビスカスヒー
タは、請求項１、２、３又は４記載の能力可変型ビスカ
スヒータにおいて、ハウジングには、発熱室と制御室と
を連通して常時開放された副回収孔又は副供給孔が形成
されていることを特徴とする。このビスカスヒータで
は、能力制御の十分な応答性を確保しつつ、副回収孔又
は副供給孔による発熱室と制御室との粘性流体の循環を
行うことができるため、粘性流体の耐熱限界を超えた劣
化がより防止され、高速運転後にも確実に一定の発熱量
が確保される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、各請求項記載の発明を具体
化した実施形態１〜５を図面を参照しつつ説明する。 （実施形態１）実施形態１の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、２、５を具体化している。

【００２４】このビスカスヒータでは、図１に示すよう
に、前部プレート２と後部プレート３とが間にＯリング
５を介してカップ状の前部ハウジング本体１内に収容さ
れ、前部ハウジング本体１はＯリング６を介して複数本
の通しボルト７により後部ハウジング本体４で閉塞され
ている。前部プレート２の後端面に凹設された凹部は後
部プレート３の平坦な前端面とともに発熱室８を形成し
ている。後部プレート３には、図２にも示すように、発
熱室８の中央域上方と連通する回収孔３ａと、発熱室８
の中央域下方と連通する供給孔３ｂとが後端面まで貫設
されている。また、後部プレート３には供給孔３ｂより
下方において発熱室８と連通する副供給孔３ｄが貫設さ
れている。これら回収孔３ａと供給孔３ｂとは同一径で
形成されており、副供給孔３ｄはこれら回収孔３ａ及び
供給孔３ｂより小径で形成されている。後部プレート３
には、回収孔３ａを自身の変形により開閉するフラッパ
弁としての回収弁９がボルト９ａにより設けられている
とともに、図３にも示すように、供給孔３ｂを自身の変
形により開閉するフラッパ弁としての供給弁１０がボル
ト１０ａにより設けられている。回収弁９及び供給弁１
０は、それぞれ平坦な当接面を有するバイメタル型のも
のであり、粘性流体としてのシリコーンオイルの温度上
昇により変形する。また、供給孔３ｂの回りには座面３
ｅを残して環状の凹部３ｆが凹設されており、これによ
り供給弁１０は、座面３ｅに着座し、凹部３ｆでは接触
が回避されるようになっている。

【００２５】また、図１に示すように、前部プレート２
の前面外周側には円弧状のフィン２ａが複数条前方に突
出されており、内端のフィン２ａと一体のボスの外周面
には前部ハウジング本体１との間にＯリング１１が設け
られ、これらにより前部プレート２の前端面と前部ハウ
ジング本体１の内面とが発熱室８の前部に隣接する前部
放熱室としての前部ウォータジャケットＦＷを形成して
いる。他方、後部プレート３の後面外周側にも円弧状の
フィン３ｇが複数条後方に突出されており、後部ハウジ
ング本体４のボスには内端のフィン３ｇとの間にＯリン
グ１２が設けられ、これらにより後部プレート３の後端
面と後部ハウジング本体４の内面とが発熱室８の後部に
隣接する後部放熱室としての後部ウォータジャケットＲ
Ｗを形成しているとともに、後部プレート３の後面内周
側と後部ハウジング本体４の内面内周側とが回収孔３
ａ、供給孔３ｂ及び副供給孔３ｄと連通可能な制御室Ｃ
Ｒを形成している。

【００２６】前部プレート２の周囲には支持壁２ｂが軸
方向前方に突出され、支持壁２ｂには後述する入水ポー
ト１３と連通する開口２ｃと、図示しない出水ポートと
連通する図示しない同様の開口とが径方向に貫設されて
いる。他方、後部プレート３の周囲にも支持壁３ｈが軸
方向後方に突出され、支持壁３ｈにも入水ポート１３と
連通する開口３ｉと、出水ポートと連通する図示しない
同様の開口とが径方向に貫設されている。

【００２７】さらに、前部ハウジング本体１の周面の上
方には、外部の図示しない暖房回路から循環流体として
の循環水を取り入れる入水ポート１３と、循環水を暖房
回路へ送り出す出水ポートとが隣接して形成され、入水
ポート１３と出水ポートとは開口２ｃ、３ｉ等を介して
前部及び後部ウォータジャケットＦＷ、ＲＷに連通され
ている。

【００２８】また、前部プレート２のボス内には軸封装
置内蔵の軸受装置１４が設けられ、前部ハウジング本体
１には軸受装置１５が設けられ、これら軸受装置１４、
１５を介して駆動軸１６が回動可能に支承されている。
駆動軸１６の後端には発熱室８内で回動可能な平板形状
のロータ１７が圧入され、ロータ１７には連通孔１７ａ
が前後に貫設されている。

【００２９】そして、発熱室８の壁面とロータ１７の外
面との間隙及び制御室ＣＲ内にはシリコーンオイルが介
在されている。但し、発熱室８と回収孔３ａと供給孔３
ｂと副供給孔３ｄと制御室ＣＲとには、シリコーンオイ
ルが介在されている他、組付け時に不可避の空気が多少
は残留されている。駆動軸１６の先端には図示しないプ
ーリが固定され、プーリは車両のエンジンによりベルト
で回転されるようになっている。

【００３０】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、駆動軸１６がエンジンにより駆動されれ
ば、発熱室８内でロータ１７が回動するため、発熱室８
内のシリコーンオイルは発熱室８の壁面とロータ１７の
外面との間隙でせん断により発熱する。この発熱は前部
及び後部ウォータジャケットＦＷ、ＲＷ内の循環流体と
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。

【００３１】ここで、制御室ＣＲ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、
回収弁９自身が変形して回収孔３ａを開放し、図３
（Ａ）に示すように、供給弁１０自身が変形して供給孔
３ｂを閉塞する。この時、回収弁９及び供給弁１０は、
それら自身の変形により回収孔３ａ及び供給孔３ｂを開
閉するため、その開閉度合いを細かく設定することがで
き、制御性に優れている。また、このビスカスヒータで
は、このような回収弁９及び供給弁１０の一端をボルト
９ａ、１０ａにより後部プレート３に固定すれば足り、
多数の部品が必要でないために、製造コストの低廉化及
び組付けの容易性を実現できる。さらに、このビスカス
ヒータでは、小型の回収弁９及び供給弁１０の採用によ
り、それらを収納可能な小型の制御室ＣＲを確保すれば
足り、暖房装置全体の小型化から、車両等への搭載性に
優れる。

【００３２】そして、発熱室８内のシリコーンオイルと
制御室ＣＲ内のシリコーンオイルとは、回収孔３ａでは
その伸張粘性により繋がり、供給孔３ｂではその繋がり
が絶たれるため、発熱室８内のシリコーンオイルが回収
孔３ａを経て制御室ＣＲ内に回収され、制御室ＣＲ内の
シリコーンオイルが供給孔３ｂを経ては発熱室８に供給
されないこととなる。但し、制御室ＣＲ内のシリコーン
オイルは副供給孔３ｄを経て発熱室８に供給されてい
る。この間、発熱室８の前壁面とロータ１７の前側面と
の間のシリコーンオイルがロータ１７の連通孔１７ａを
経て制御室ＣＲに回収されやすい。このため、発熱室８
の壁面とロータ１７の外面との間隙の発熱量が減少し
（能力縮小）、暖房が弱められることとなる。こうし
て、能力縮小が行われれば、駆動軸１６が高速回転を維
持していても、発熱室８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。

【００３３】この一方、制御室ＣＲ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、回収弁９
自身が変形して回収孔３ａを閉塞し、図３（Ｂ）に示す
ように、供給弁１０自身が変形して供給孔３ｂを開放す
る。ここで、供給弁１０と供給孔３ｂの回りとは、凹部
３ｆにより互いの接触面積が可及的に小さく形成されて
いるため、その供給弁１０は、小さな接触面積に起因す
るシリコーンオイルの小さな表面張力により、供給孔３
ｂを開放しやすい。こうして、供給孔３ｂが開放される
べき温度条件において、現実にそれが開放される。この
ため、発熱室８内のシリコーンオイルと制御室ＣＲ内の
シリコーンオイルとは、供給孔３ｂではその伸張粘性に
より繋がり、回収孔３ａではその繋がりが絶たれるた
め、発熱室８内のシリコーンオイルが回収孔３ａを経て
は制御室ＣＲ内に回収されず、制御室ＣＲ内のシリコー
ンオイルが供給孔３ｂを経て発熱室８に供給されること
となる。この間、制御室ＣＲ内のシリコーンオイルがロ
ータ１７の連通孔１７ａを経て発熱室８の前壁面とロー
タ１７の前側面との間に送り出されやすい。このため、
発熱室８の壁面とロータ１７の外面との間隙の発熱量が
増大し（能力拡大）、暖房が強められることとなる。

【００３４】こうして、このビスカスヒータにおいて
は、能力拡大の十分な応答性を確保することができる。
そして、同時に、副供給孔３ｄによる発熱室８と制御室
ＣＲとのシリコーンオイルの循環を行うことができるた
め、シリコーンオイルの耐熱限界を超えた劣化が防止さ
れ、高速運転後にも確実に一定の発熱量が確保される。
また、バイメタル型の供給弁１０として、比較的薄いも
のを採用しつつ上記のように応答性の十分な能力拡大を
実現できるため、ビスカスヒータの軽量化及び低コスト
化を実現できる。さらに、ビスカスヒータ内部の物性変
化であるシリコーンオイルの温度低下により能力拡大を
行なうことができるため、能力拡大のための外部入力を
必要としない。このため、暖房装置の低コスト化を実現
することができる。

【００３５】また、このビスカスヒータでは、シリコー
ンオイルを発熱室８から制御室ＣＲ内に回収したり、逆
に制御室ＣＲから発熱室８内に供給したりする際、発熱
室８と回収孔３ａと供給孔３ｂと副供給孔３ｄと制御室
ＣＲとの合計の内部容積は変化しないため、シリコーン
オイルが移動することによる負圧は生じない。このた
め、シリコーンオイルは、新たな空気と接触することは
なく、随時空気中の水分が補充される訳ではないので、
劣化しにくい。

【００３６】さらに、このビスカスヒータでは、駆動軸
１６が高回転数を維持しても、発熱室８内のシリコーン
オイルは制御室ＣＲ内のシリコーンオイルと入れ替えら
れる。このため、シリコーンオイルは、上限なく高温化
することはなく、耐熱限界を超えた劣化が防止される。
この場合、高速運転後にも一定の発熱量が確保される。

【００３７】したがって、このビスカスヒータは、長期
間使用後の耐久後又は高速運転後の発熱量の低下を防止
可能であるとともに、能力拡大の十分な応答性を実現可
能である。 （実施形態２）実施形態２の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、２、５を具体化している。

【００３８】このビスカスヒータでは、図４及び図５に
示すように、回収孔３ｂの回りに座面３ｊを残して環状
の凹部３ｋが凹設されており、これにより回収弁９は座
面３ｊに着座し、凹部３ｋでは接触が回避されるように
なっている。また、実施形態１に係る副供給孔の代わり
に、副回収孔３ｍが回収孔３ｂの隣に貫設されている。
他の構成は実施形態１と同様であるため、同一の構成に
ついては同一符号を付している。

【００３９】このビスカスヒータでは、制御室ＣＲ内の
シリコーンオイルの温度が高ければ、暖房が過強である
ため、回収弁９自身が変形して回収孔３ａを開放し、供
給弁１０自身が変形して供給孔３ｂを閉塞する。ここ
で、回収弁９と回収孔３ａの回りとは、凹部３ｋにより
互いの接触面積が可及的に小さく形成されているため、
その回収弁９は、小さな接触面積に起因するシリコーン
オイルの小さな表面張力により、回収孔３ａを開放しや
すい。こうして、回収孔３ａが開放されるべき温度条件
において、現実にそれが開放され、能力縮小の応答性が
十分となる。

【００４０】また、このビスカスヒータにおいては、能
力縮小の十分な応答性を確保しつつ、副回収孔３ｍによ
る発熱室８と制御室ＣＲとのシリコーンオイルの循環を
行うことができるため、シリコーンオイルの耐熱限界を
超えた劣化が防止され、高速運転後にも確実に一定の発
熱量が確保される。他の作用及び効果は実施形態１と同
様である。

【００４１】なお、回収弁９として、発熱室８の圧力上
昇により変形するリード型のものを採用した場合も同様
である。 （実施形態３）実施形態３の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１を具体化している。このビスカスヒータで
は、図６に示すように、先端裏面に環状に突設された座
面１８ａをもつ供給弁１８を採用している。後部プレー
ト１９には、図７に示すように、通常のように縁部が平
坦な開口を有するにすぎない供給孔２０を貫設してい
る。他の構成は実施形態１と同様である。

【００４２】このビスカスヒータにおいても、実施形態
１と同様の作用及び効果を奏することができる。なお、
同様の構成で回収弁及び回収孔を形成することもでき
る。この場合には、実施形態２と同様の作用及び効果を
奏することができる。 （実施形態４）実施形態４の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、４を具体化している。

【００４３】このビスカスヒータでは、図８に示すよう
に、後部プレート２１における供給孔２２の回りに座面
２２ａを残して環状に粗面加工を施した粗面部２２ｂを
形成している。供給弁２３としては、図９に示すよう
に、通常のように平坦な当接面を有するにすぎないもの
を採用している。これにより、供給弁２３は座面２２ａ
に着座し、粗面部２２ｂでは接触面積を低減するように
なっている。他の構成は実施形態１と同様である。

【００４４】このビスカスヒータにおいても、実施形態
１と同様の作用及び効果を奏することができる。なお、
同様の構成で回収弁及び回収孔を形成することもでき
る。この場合には、実施形態２と同様の作用及び効果を
奏することができる。 （実施形態５）実施形態５の能力可変型ビスカスヒータ
は請求項１、３を具体化している。

【００４５】このビスカスヒータでは、図１０に示すよ
うに、後部プレート２３における供給孔２４の回りを環
状に凸設することにより座面２４ａを形成しているとと
もに、ボルト穴２５ａの回りを環状に凸設することによ
りボルト座面２５ｂを形成している。そして、供給弁２
６として、通常のように平坦な当接面を有するにすぎな
いものをボルト穴２５ａにボルト２５を螺合することに
より固定している。これにより、供給弁２４は座面２４
ａに着座し、座面２４ａの回りでは接触面積を低減する
ようになっている。他の構成は実施形態１と同様であ
る。

【００４６】このビスカスヒータにおいても、実施形態
１と同様の作用及び効果を奏することができる。なお、
同様の構成で回収弁及び回収孔を形成することもでき
る。この場合には、実施形態２と同様の作用及び効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【図２】実施形態１の能力可変型ビスカスヒータの後部
プレート等に係り、制御室側からの部分平面図である。

【図３】実施形態１に係り、（Ａ）は閉塞時のフラッパ
弁等の断面図、（Ｂ）は開放時のフラッパ弁等の断面図
である。

【図４】実施形態２の能力可変型ビスカスヒータの縦断
面図である。

【図５】実施形態２の能力可変型ビスカスヒータの後部
プレート等に係り、制御室側からの部分平面図である。

【図６】実施形態３の能力可変型ビスカスヒータに係
り、フラッパ弁の裏面図である。

【図７】実施形態３の能力可変型ビスカスヒータに係
り、閉塞時のフラッパ弁等の断面図である。

【図８】実施形態４の能力可変型ビスカスヒータに係
り、供給孔の平面図である。

【図９】実施形態４の能力可変型ビスカスヒータに係
り、閉塞時のフラッパ弁等の断面図である。

【図１０】実施形態５の能力可変型ビスカスヒータに係
り、閉塞時のフラッパ弁等の断面図である。

【図１１】先の提案の能力可変型ビスカスヒータに係
り、フラッパ弁の平面図である。

【図１２】先の提案の能力可変型ビスカスヒータに係
り、閉塞時のフラッパ弁等の断面図である。

【符号の説明】

８…発熱室 ＦＷ、ＲＷ…放熱室（ＦＷ…前部ウォータジャケット、
ＲＷ…後部ウォータジャケット） １、２、３、４…ハウジング（１…前部ハウジング本
体、２…前部プレート、３…後部プレート、４…後部ハ
ウジング本体） １４、１５…軸受装置 １６…駆動軸 １７…ロータ ３ａ…回収孔 ３ｂ、２０、２２、２４…供給孔 ＣＲ…制御室 ９、１０、１８、２３、２６…フラッパ弁（９…回収
弁、１０、１８、２３、２６…供給弁） ３ｅ、３ｊ、２２ａ、２４ａ…座面 ３ｆ、３ｋ…凹部 ２２ｂ…粗面部 ３ｍ…副回収孔 ３ｄ…副供給孔

フロントページの続き (72)発明者 八木 聖史 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に発熱室及び該発熱室に隣接して循環
   流体を循環させる放熱室を形成するハウジングと、該ハ
   ウジングに軸受装置を介して回動可能に支承された駆動
   軸と、該発熱室内で該駆動軸により回動可能に設けられ
   たロータと、該発熱室の壁面と該ロータの外面との間隙
   に介在され、該ロータの回動により発熱される粘性流体
   とを有するビスカスヒータにおいて、 前記ハウジングには、前記発熱室と連通する回収孔と、
   該発熱室と連通する供給孔と、該回収孔及び該供給孔と
   連通する制御室とが形成され、該回収孔及び該供給孔の
   少なくとも一方はフラッパ弁自身の変形により開閉可能
   になされ、該フラッパ弁と該フラッパ弁により開閉され
   る該回収孔及び該供給孔の少なくとも一方の回りとは互
   いの接触面積が可及的に小さく形成され、開放された該
   回収孔を経て該発熱室内の前記粘性流体を該制御室内に
   回収して能力縮小を行なうとともに、開放された該供給
   孔を経て該制御室内の該粘性流体を該発熱室内に供給し
   て能力拡大を行なうことを特徴とする能力可変型ビスカ
   スヒータ。
2. 【請求項２】フラッパ弁により開閉される回収孔及び供
   給孔の少なくとも一方の回りには、該フラッパ弁を着座
   させる座面と、該座面回りに環状に凹設されて該フラッ
   パ弁との接触を回避する凹部とが形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の能力可変型ビスカスヒータ。
3. 【請求項３】フラッパ弁により開閉される回収孔及び供
   給孔の少なくとも一方の回りには、該フラッパ弁を着座
   させる座面が形成され、該座面は環状に凸設されている
   ことを特徴とする請求項１記載の能力可変型ビスカスヒ
   ータ。
4. 【請求項４】フラッパ弁により開閉される回収孔及び供
   給孔の少なくとも一方の回りには、該フラッパ弁を着座
   させる座面と、該座面回りに環状に粗面加工されて該フ
   ラッパ弁との接触面積を低減する粗面部とが形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の能力可変型ビスカ
   スヒータ。
5. 【請求項５】ハウジングには、発熱室と制御室とを連通
   して常時開放された副回収孔又は副供給孔が形成されて
   いることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の能
   力可変型ビスカスヒータ。