JPH11245653A

JPH11245653A - 熱発生器

Info

Publication number: JPH11245653A
Application number: JP10055286A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Moroi; 隆宏諸井; Hidefumi Mori; 英文森; Yasuhiro Fujiwara; 康弘藤原; Tatsuyuki Hoshino; 辰幸星野
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-14
Also published as: US6047896A; DE19909054A1; DE19909054C2

Abstract

(57)【要約】【課題】粘性流体の劣化のより確実な防止と、粘性流体
の漏れのより確実な防止とを両立することができる熱発
生器を提供する。【解決手段】発熱室３内には、液密的間隙の他に、ロー
タ７のせん断作用を回避してシリコーンオイルＳＯを貯
留する第１、２貯留領域ＳＲ１、ＳＲ２が形成されてい
る。第１貯留領域ＳＲ１は、液密的間隙との間でシリコ
ーンオイルＳＯを循環可能であって、液密的間隙による
熱影響を直接的に受ける。第２貯留領域は、第１貯留領
域ＳＲ１と実質的に区画され、液密的間隙による熱影響
を直接的に受けない。第１、２貯留領域ＳＲ１、ＳＲ２
相互に流入するシリコーンオイルＳＯの流量は可動体９
により調整可能に設けられている。

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
して車室等の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、ドイツ国公開公報３８３２９６６
号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、ハウジング内に発熱室と、こ
の発熱室に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、駆動軸の後端に
は発熱室内で回動可能にロータが一体的に形成されてい
る。そして、発熱室の壁面とロータの外面との液密的間
隙にはロータの回動により発熱されるシリコーンオイル
等の粘性流体が介在されている。また、発熱室内には、
液密的間隙と回収通路及び供給通路により連通され、ロ
ータのせん断作用を回避して粘性流体を貯留する貯留領
域が形成されている。回収通路はロータの回動により発
熱室内の粘性流体を積極的に貯留領域に回収するように
なされており、供給通路はバイメタルを用いた弁手段に
より開閉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、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】また、ロータが回動している間、粘性流体
は液密的間隙からは回収通路により貯留領域に常に回収
される。一方、弁手段が供給通路を開放しておれば、貯
留領域内の粘性流体が液密的間隙に供給される。他方、
弁手段が供給通路を閉塞しておれば、貯留領域内の粘性
流体が液密的間隙に供給されない。このため、この場合
には、粘性流体が液密的間隙から貯留領域に回収される
だけであり、液密的間隙での発熱が抑えられる。したが
って、この熱発生器では、駆動軸の駆動を電磁クラッチ
等により断接しなくても発熱の停止が可能になるととも
に、粘性流体の高温劣化の防止も図ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
熱発生器においては、粘性流体の熱的劣化や機械的劣化
のより確実な防止と、粘性流体の漏れのより確実な防止
とを両立することが困難である。すなわち、かかる熱発
生器においては、発熱室内に、液密的間隙の他に、ロー
タのせん断作用を回避して粘性流体を貯留する貯留領域
を形成しており、貯留領域が液密的間隙との間で粘性流
体を循環可能であるため、特定の粘性流体のみがせん断
されることがなく、粘性流体に熱的劣化や機械的劣化を
生じるおそれを回避することはできる。

【０００６】しかしながら、この熱発生器において、粘
性流体の劣化防止をより確実に奏するようにするために
は、貯留領域内にある程度大量の粘性流体を貯留しなけ
ればならない。こうすると、発熱室内に大量の粘性流体
が存在する一方、空気等の圧縮可能な気体の量が減少す
ることとなる。そして、貯留領域は、液密的間隙との間
で粘性流体を循環することから、液密的間隙による熱影
響を直接的に受けている。このため、発熱室内では液密
的間隙及び貯留領域で大量の粘性流体が熱膨張を生じる
こととなるため、発熱室内の圧力が上昇しやすく、例え
軸封装置を設けていたとしても、粘性流体の漏れを生じ
るおそれがある。

【０００７】本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされ
たものであって、粘性流体の劣化のより確実な防止と、
粘性流体の漏れのより確実な防止とを両立することがで
きる熱発生器を提供することを解決課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の熱発生器は、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
装置及び軸封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液密的
間隙に介在され、該ロータの回動によるせん断作用によ
り発熱される粘性流体とを有する熱発生器において、前
記発熱室内には、前記液密的間隙の他に、前記ロータの
せん断作用を回避して前記粘性流体を貯留する貯留領域
が形成され、該貯留領域は、該液密的間隙との間で該粘
性流体を循環可能であって、該液密的間隙による熱影響
を直接的に受ける第１貯留領域と、該第１貯留領域と実
質的に区画され、該液密的間隙による熱影響を直接的に
受けない第２貯留領域とからなり、該第１貯留領域及び
該第２貯留領域相互に流入する粘性流体の流量は調整可
能に設けられていることを特徴とする。

【０００９】この熱発生器では、発熱室内に、液密的間
隙の他に、ロータのせん断作用を回避して粘性流体を貯
留する第１及び第２貯留領域を形成しており、第１貯留
領域が液密的間隙との間で粘性流体を循環可能である。
このため、第１貯留領域内にある程度大量の粘性流体を
貯留することとすれば、特定の粘性流体のみがせん断さ
れることがなく、粘性流体に熱的劣化や機械的劣化を生
じるおそれを確実に回避することができる。

【００１０】また、この熱発生器では、第１貯留領域内
にある程度大量の粘性流体を貯留するとしても、第２貯
留領域が第１貯留領域と実質的に区画されて設けられて
おり、第１貯留領域及び第２貯留領域相互に流入する粘
性流体の流量が調整可能に設けられているため、第１貯
留領域から第２貯留領域に粘性流体を流出させれば、第
１貯留領域内の粘性流体の量を減少させることができ
る。そして、第１貯留領域は液密的間隙との間で粘性流
体を循環することから液密的間隙による熱影響を直接的
に受けているが、第２貯留領域は液密的間隙による熱影
響を直接的に受けないことから、第１貯留領域から流出
した比較的高温の粘性流体は第２貯留領域でせん断を受
けることなく確実に冷まされることとなる。このため、
発熱室内では、液密的間隙及び第１貯留領域でさほどの
量でない粘性流体が熱膨張を生じるにすぎず、第２貯留
領域では粘性流体が熱収縮を生じることとなる。このた
め、発熱室内の圧力が上昇しにくく、軸封装置からの粘
性流体の漏れを生じにくくなる。

【００１１】したがって、本発明の熱発生器では、粘性
流体の劣化のより確実な防止と、粘性流体の漏れのより
確実な防止とを両立することができる。また、この熱発
生器では、液密的間隙と第１貯留領域との間では駆動軸
の回動中常に粘性流体が循環する一方、第１貯留領域と
第２貯留領域との間では、相互に流入する粘性流体の流
量を調整することで、粘性流体の循環しやすさを調整す
ることができる。このため、駆動軸の一定回転数当たり
の最大発熱量を大きくすべく、粘度の大きい粘性流体を
採用しても、液密的間隙、第１貯留領域及び第２貯留領
域間で粘性流体を循環しやすくすることができる。この
ため、粘度の大きい粘性流体であっても、その粘性流体
の劣化のより確実な防止と、その粘性流体の漏れのより
確実な防止とを両立することができる。

【００１２】ロータとしては、駆動軸に設けられる基部
と、この基部から軸方向に又は軸方向と傾斜して延在
し、液密的間隙を構成する外周面をもつ筒部とを有する
ものを採用することができる。この場合、ロータの筒部
の外周面は円筒状又はテーパ状の液密的間隙を構成し、
車両等への搭載性を向上させるために全体の体格を小さ
くすることができる。そして、第１貯留領域はロータの
筒部の外周面と連通してロータの筒部内に形成され得
る。この場合、第１貯留領域内の粘性流体は、遠心力に
より筒部端部等を経て円筒状又はテーパ状の液密的間隙
に供給されることとなる。また、液密的間隙内の粘性流
体は、第１貯留領域から供給される粘性流体に押される
とともに自身の熱膨張力により、筒部端部等を経て第１
貯留領域に回収される。また、第２貯留領域はロータの
筒部外に形成され得る。そして、軸方向に移動可能な可
動体を設けることにより、第１貯留領域と第２貯留領域
とで相互に流入する粘性流体の流量を調整可能にするこ
とができる。

【００１３】可動体が径方向に延在する内端面を有し、
ロータが内端面と対向する外端面を有し、これら内端面
と外端面とは液密的間隙を構成していることが好まし
い。こうであれば、円筒状又はテーパ状の液密的間隙の
他、内端面と外端面とで円盤状の液密的間隙が構成され
るため、粘性流体がロータの回動によるせん断作用によ
り一層発熱されやすい。また、可動体が軸方向に移動す
ることにより、この円盤状の液密的間隙の間隔に大小を
生じ得るため、発熱量の調整も可能である。

【００１４】ロータの基部が外端面を形成し、筒部及び
基部には連通孔が貫設されていることが好ましい。筒部
の連通孔により粘性流体が液密的間隙と第１貯留領域と
で循環しやすくなり、基部の連通孔により粘性流体が第
１貯留領域と第２貯留領域とで循環しやすくなる。可動
体の移動手段としては、粘性流体の温度変化、循環流体
の温度変化又は回転数変化を基礎として採用することが
できる。粘性流体の温度変化や循環流体の温度変化に基
づいて可動体を移動するようにするためには、ソレノイ
ドの他、バイメタルを用いることができる。また、回転
数変化に基づいて可動体を移動するようにするために
は、ソレノイドを用いることができる。可動体を粘性流
体の温度変化に基づいて移動する場合、発熱室内、特に
第１貯留領域内の粘性流体の熱膨張を利用することが好
ましい。こうであれば、粘性流体の熱膨張に基づいた圧
力上昇で可動体を移動させ得ることから、起動後の運転
の継続により粘性流体が発熱により高温化した時点でロ
ータが自動的に移動するため、熱発生器の構造を簡素化
し得る。

【００１５】また、可動体をソレノイドによって移動す
るように設けることも好ましい。こうであれば、外部制
御により粘性流体を液密的間隙に圧送することができる
とともに、きめ細やかに粘性流体の発熱を抑制できる。
可動体はロータとの相対回転を増減すべく回動可能に設
けられていることが好ましい。可動体がロータと大きな
相対回転を生じれば、可動体の内端面とロータの外端面
とで大きな発熱量を確保することができる一方、可動体
がロータと小さな相対回転を生じれば、可動体の内端面
とロータの外端面とで小さな発熱量を確保することがで
きるため、熱発生器全体の発熱量を調整することができ
る。

【００１６】可動体は付勢手段により常には内端面が外
端面に近接すべく軸方向に付勢されていることが好まし
い。こうであれば、起動時に大きな発熱量を確保しやす
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態１、２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ＶＨでは、図１及び図２に示すように、前部ハウ
ジング１にフランジ１ａと、このフランジ１ａから軸方
向後方に突出し、円筒状の内周面３ａをもつ筒部１ｂと
が形成されている。フランジ１ａ及び筒部１ｂにはそれ
ぞれＯリングを介してカップ状の後部ハウジング２が締
結され、筒部１ｂの内面は後部ハウジング２とともに密
閉された発熱室３を形成し、フランジ１ａの後面及び筒
部１ｂの外周面は後部ハウジング２とともに放熱室たる
ウォータジャケットＷＪを形成している。なお、後部ハ
ウジング２には発熱室３内に粘性流体としてのシリコー
ンオイルＳＯを封入するための封入孔２ａが形成され、
封入孔２ａはボルト４等により封止されている。このビ
スカスヒータＶＨでは比較的粘度の大きいシリコーンオ
イルＳＯを封入することとしている。また、ウォータジ
ャケットＷＪは図示しない入水ポート及び出水ポートを
介して外部で循環流体としての冷却水を循環する暖房回
路に接続されている。筒部１ｂの外周面にはウォータジ
ャケットＷＪ内に位置すべく径方向に突出して後部ハウ
ジング２の内周面とは当接しない複数条のフィン１ｃが
設けられている。

【００１８】また、前部ハウジング１には筒部１ｂより
内方において筒部１ｂと同軸の円筒状の内ボス１ｄが突
設され、内ボス１ｄには発熱室３側に軸封装置をもつ軸
受装置５が保持され、軸受装置５により駆動軸６が回動
可能に支承されている。この駆動軸６の後端には発熱室
３内で回動可能なロータ７が圧入されている。このロー
タ７は、駆動軸６に設けられた基部７ａと、基部７ａか
ら軸方向前方に延在する筒部７ｂとからなる。基部７ａ
は後方で外端面７ｃを形成している。筒部７ｂは、発熱
室３の内周面３ａと対面し、ロータ７の回動によるせん
断作用でシリコーンオイルＳＯを発熱させる円筒状の液
密的間隙を構成する外周面７ｄを形成している。また、
筒部７ｂの内部は、ロータ７のせん断作用を回避してシ
リコーンオイルＳＯを貯留する第１貯留領域ＳＲ１とさ
れている。そして、ロータ７の筒部７ｂ外である発熱室
３の後方は、ロータ７のせん断作用を回避してシリコー
ンオイルＳＯを貯留する第２貯留領域ＳＲ２とされてい
る。基部７ａには前後方向に連通孔７ｅが貫設され、筒
部７ｂには径方向に連通孔７ｆが貫設されている。

【００１９】他方、後部ハウジング２にも発熱室３側に
軸封装置をもつ軸受装置８が保持されている。そして、
駆動軸６の後方において駆動軸６と同軸の可動体９が軸
受装置８により支承されている。可動体９は、軸受装置
８により支承された軸部９ａと、軸部９ａの前端の第１
フランジ９ｂと、軸部９ａの後方の第２フランジ９ｃ
と、第２フランジ９ｃより後方に突出した鉄心部９ｄと
からなる。第１フランジ９ｂは後部ハウジング２に植設
されたピン１２により回り止めされている。この第１フ
ランジ９ｂは、第１貯留領域ＳＲ１と第２貯留領域ＳＲ
２とを実質的に区画している。また、この第１フランジ
９ｂは、ロータ７の外端面７ｃと対面し、ロータ７の回
動によるせん断作用でシリコーンオイルＳＯを発熱させ
る円盤状の液密的間隙を構成する内端面９ｅを形成して
いる。また、第１フランジ９ｂと軸受装置８との間には
常には軸方向前方に付勢力を有するコイルばね１３が付
勢手段として設けられている。そして、後部ハウジング
２の後端面には可動体９の鉄心部９ｄを磁引可能なソレ
ノイド１０を内装したケース１１が固定されており、可
動体９の第２フランジ９ｃは後部ハウジング２の後端面
とソレノイド１０との間で移動可能になされている。ソ
レノイド１０は図示しないエアコンＥＣＵに接続されて
いる。エアコンＥＣＵは暖房回路内の冷却水の温度を検
出するセンサ及びエンジンの回転数を検出するセンサに
接続されている。以上によりビスカスヒータＶＨが構成
されている。

【００２０】そして、前部ハウジング１及び駆動軸６に
は電磁クラッチＭＣが装着されている。ここで、電磁ク
ラッチＭＣでは、ビスカスヒータＶＨの前部ハウジング
１に軸受装置１４を介してプーリ１５が回転可能に支承
されているとともに、プーリ１５内に位置すべく電磁コ
イル１６が設けられている。この電磁コイル１６も図示
しないエアコンＥＣＵに接続されている。そして、ビス
カスヒータＶＨの駆動軸６にはボルト１７及びキー１８
によりハブ１９が固定され、ハブ１９は弾性ゴム２０等
を介してアーマチュア２１と固定されている。そして、
このビスカスヒータＶＨは、図示しない車両用エンジン
のクランクシャフトと平行な側方の搭載スペースに固定
される。プーリ１５は図示しない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。

【００２１】以上のように構成されたビスカスヒータＶ
Ｈでは、駆動軸６が電磁クラッチＭＣを介してエンジン
により駆動されれば、発熱室３内でロータ７が回動す
る。このため、シリコーンオイルＳＯが発熱室３の内周
面３ａとロータ７の外周面７ｄとの円筒状の液密的間隙
及び可動体９の内端面９ｅとロータ７の外端面７ｃとの
円盤状の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ＷＪ内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の暖房及びエンジンの
暖機に供されることとなる。

【００２２】この間、このビスカスヒータＶＨでは、図
１に示すように、第１貯留領域ＳＲ１内のシリコーンオ
イルＳＯは、遠心力により筒部７ｂの前端部及び連通孔
７ｆを経て円筒状の液密的間隙に供給されることとな
る。また、円筒状の液密的間隙内のシリコーンオイルＳ
Ｏは、第１貯留領域ＳＲ１から供給されるシリコーンオ
イルＳＯに押されるとともに自身の熱膨張力により、筒
部７ｂの前端部及び連通孔７ｅを経て第１貯留領域ＳＲ
１に回収される。

【００２３】また、この熱発生器では、第１貯留領域Ｓ
Ｒ１内にある程度大量のシリコーンオイルＳＯを貯留し
ており、特定のシリコーンオイルＳＯのみがせん断され
ることがないため、シリコーンオイルＳＯに熱的劣化や
機械的劣化を生じるおそれを確実に回避している。ま
た、この熱発生器では、第１貯留領域ＳＲ１内にある程
度大量のシリコーンオイルＳＯを貯留していても、次の
作用により、発熱室３内の圧力は上昇しにくく、軸受装
置５、８における軸封装置からのシリコーンオイルＳＯ
の漏れを生じない。

【００２４】すなわち、液密的間隙及び第１貯留領域Ｓ
Ｒ１内でシリコーンオイルＳＯの温度が低い状態におい
て、ソレノイド１０が励磁されていなければ、コイルば
ね１３の付勢力により可動体９が軸方向前方に付勢され
たままである。このため、可動体９の内端面９ｅとロー
タ７の外端面７ｃとの円盤状の液密的間隙の間隔は縮小
されている。また、ロータ３７における基部７ａの連通
孔７ｅは可動体９の第１フランジ９ｂによって開度が縮
小され、シリコーンオイルＳＯが第１貯留領域ＳＲ１と
第２貯留領域ＳＲ２との間で流れにくくなり、これらの
間で循環しにくくなっている。

【００２５】このため、この状態では、第１貯留領域Ｓ
Ｒ１は、発熱室３の内周面３ａとロータ７の外周面７ｄ
との円筒状の液密的間隙との間でシリコーンオイルＳＯ
を循環することから、その液密的間隙による熱影響を直
接的に受けている。そして、発熱室３内の圧力は徐々に
上昇しつつある。ただ、未だシリコーンオイルＳＯの温
度が低いので、軸受装置５における軸封装置からのシリ
コーンオイルＳＯの漏れは生じない。

【００２６】また、この状態において、シリコーンオイ
ルＳＯの粘度をμ、軸心からの半径をＲ、ロータ７の筒
部７ｂの軸長をＬ、発熱室３の内周面３ａとロータ７の
外周面７ｄとの液密的間隙の間隔をｈ₁、可動体９の内
端面９ｅとロータ７の外端面７ｃとの液密的間隙の間隔
をｈ₂、ロータ７の角速度をωとすれば、この場合の理
論発熱量Ｑは、Ｑ＝（２πμＲ³Ｌ／ｈ₁）ω²＋（πμＲ⁴／２ｈ₂）ω²…（１）式となる。つまり、この状態では大きな発熱量が確保され
る。

【００２７】他方、起動後、運転の継続により液密的間
隙及び第１貯留領域ＳＲ１内でのシリコーンオイルＳＯ
が発熱により高温化すれば、図２に示すように、ソレノ
イド１０が励磁されていなくても、発熱室３の内端面９
ｅとロータ７の外端面７ｃとの円盤状の液密的間隙内の
シリコーンオイルＳＯの熱膨張及び内部空気の熱膨張に
より、コイルばね１３の付勢力に抗して可動体９が後退
する。可動体９は最大でＡ点からＢ点まで軸方向でＬだ
け後退する。このため、発熱室３の内周面３ａとロータ
７の外周面７ｄとの円筒状の液密的間隙の間隔はほとん
ど変わらないものの、可動体９の内端面９ｅとロータ７
の外端面７ｃとの円盤状の液密的間隙の間隔が大きくな
る。このため、ロータ３７における基部７ａの連通孔７
ｅは可動体９の第１フランジ９ｂによって開度が拡大さ
れる。そして、発熱室３の内周面３ａとロータ７の外周
面７ｄとの円筒状の液密的間隙及び第１貯留領域ＳＲ１
内のシリコーンオイルＳＯが第２貯留領域ＳＲ２に流出
することとなる。

【００２８】このため、この状態では、第１貯留領域Ｓ
Ｒ１内のシリコーンオイルＳＯの量が減少する。そし
て、第２貯留領域ＳＲ２は円筒状及び円盤状の液密的間
隙による熱影響を直接的に受けないことから、第１貯留
領域ＳＲ１から流出した比較的高温のシリコーンオイル
は第２貯留領域ＳＲ２でせん断を受けることなく確実に
冷まされることとなる。このため、発熱室３内では、円
筒状及び円盤状の液密的間隙及び第１貯留領域ＳＲ１で
さほどの量でないシリコーンオイルＳＯが熱膨張を生じ
るにすぎず、第２貯留領域ＳＲ２ではシリコーンオイル
ＳＯが熱収縮を生じることとなる。こうして、発熱室３
内の圧力が上昇しにくく、軸受装置５、８の軸封装置か
らの粘性流体の漏れを生じにくい。

【００２９】したがって、このビスカスヒータＶＨで
は、シリコーンオイルＳＯの劣化のより確実な防止と、
シリコーンオイルＳＯの漏れのより確実な防止とを両立
することができる。また、このビスカスヒータＶＨで
は、こうして駆動軸６の一定回転数当たりの最大発熱量
を大きくすべく、粘度の大きいシリコーンオイルＳＯを
採用しても、液密的間隙、第１貯留領域ＳＲ１及び第２
貯留領域ＳＲ２間でシリコーンオイルＳＯを循環しやす
くすることができるため、粘度の大きいシリコーンオイ
ルＳＯであっても、そのシリコーンオイルＳＯの劣化の
より確実な防止と、そのシリコーンオイルＳＯの漏れの
より確実な防止とを両立することができる。

【００３０】また、この状態の理論発熱量Ｑは、Ｑ＝（２πμＲ³Ｌ／ｈ₁）ω²…（２）式となる。つまり、この状態では小さな発熱量が確保され
るにとどまる。したがって、このビスカスヒータＶＨで
は、シリコーンオイルＳＯの劣化のより確実な防止と、
シリコーンオイルＳＯの漏れのより確実な防止とを両立
することができる。

【００３１】また、このビスカスヒータＶＨでは、可動
体９をソレノイド１０によって移動するように設けてい
るため、大きな粘度で移動しにくいシリコーンオイルＳ
Ｏであっても、外部制御でソレノイド１０のＯＮ・ＯＦ
Ｆを繰り返すことによりそのシリコーンオイルＳＯをロ
ータ３７の連通孔７ｅから液密的間隙に圧送することが
できる。

【００３２】さらに、このビスカスヒータＶＨでは、車
両の始動時にソレノイド１０を励磁して可動体９の鉄心
部９ｄを磁引し、可動体９をＡ点からＢ点まで軸方向で
Ｌだけ後退させれば、可動体９の内端面９ｅとロータ７
の外端面７ｃとの液密的間隙の間隔を拡大させて駆動軸
６に作用するトルクを低下させ、車両の滑らかな加速を
実現することもできる。また、エアコンＥＣＵにより暖
房回路内の冷却水の温度及びエンジンの回転数に基づい
てきめ細やかにシリコーンオイルＳＯの発熱を抑制でき
る。

【００３３】なお、実施形態１のビスカスヒータＶＨを
電磁クラッチＭＣではなく、プーリのみにより駆動する
ことも可能である。（実施形態２）実施形態２の熱発生器としてのビスカス
ヒータＶＨでは、図３及び図４に示すように、回り止め
用のピン１２を採用せず、可動体９が連れ回りによりロ
ータ７との相対回転を生じるべく回動可能に設けられて
いる。他の構成は実施形態１と同様である。

【００３４】このビスカスヒータＶＨでは、運転を継続
すれば、可動体９はロータ７よりやや遅い角速度で回動
する。ここで、ロータ７の角速度をω₁、可動体の角速
度をω₂とすれば、この場合の理論発熱量Ｑは、Ｑ＝（２πμＲ³Ｌ／ｈ₁）ω₁ ²＋（πμＲ⁴／２ｈ₂）（ω₁−ω₂）²…（３）式となる。

【００３５】こうして、このビスカスヒータＶＨでは、
可動体９がロータ７と大きな相対回転を生じれば、大き
な発熱量を確保することができる一方、可動体９がロー
タ７と小さな相対回転を生じれば、小さな発熱量を確保
することができる。その他の作用、効果は実施携帯１と
同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のビスカスヒータに係り、可動体移
動前の縦断面図である。

【図２】実施形態１のビスカスヒータに係り、可動体移
動後の縦断面図である。

【図３】実施形態２のビスカスヒータに係り、可動体移
動前の縦断面図である。

【図４】実施形態２のビスカスヒータに係り、可動体移
動後の縦断面図である。

【符号の説明】

３…発熱室ＷＪ…放熱室（ウォータジャケット）１、２、１１…ハウジング（１…前部ハウジング、２…
後部ハウジング、１１…ケース）５、８…軸受装置６…駆動軸７…ロータ７ａ…基部ＳＲ１、ＳＲ２…貯留領域（ＳＲ１…第１貯留領域、Ｓ
Ｒ２…第２貯留領域）７ｂ…筒部９…可動体７ｅ、７ｆ…連通孔３ａ…内周面９ｅ…内端面７ｄ…外周面７ｃ…外端面１０…ソレノイド１３…付勢手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星野辰幸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】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及び軸封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
外面との液密的間隙に介在され、該ロータの回動による
せん断作用により発熱される粘性流体とを有する熱発生
器において、前記発熱室内には、前記液密的間隙の他に、前記ロータ
のせん断作用を回避して前記粘性流体を貯留する貯留領
域が形成され、該貯留領域は、該液密的間隙との間で該
粘性流体を循環可能であって、該液密的間隙による熱影
響を直接的に受ける第１貯留領域と、該第１貯留領域と
実質的に区画され、該液密的間隙による熱影響を直接的
に受けない第２貯留領域とからなり、該第１貯留領域及
び該第２貯留領域相互に流入する粘性流体の流量は調整
可能に設けられていることを特徴とする熱発生器。
【請求項２】ロータは、駆動軸に設けられる基部と、該
基部から軸方向に又は軸方向と傾斜して延在し、液密的
間隙を構成する外周面をもつ筒部とを有し、第１貯留領
域は該ロータの該筒部の該外周面と連通して該ロータの
該筒部内に形成され、第２貯留領域は該ロータの該筒部
外に形成され、該第１貯留領域と該第２貯留領域とは、
軸方向に移動可能な可動体により、相互に流入する粘性
流体の流量が調整可能に設けられ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】可動体は径方向に延在する内端面を有し、
ロータは該内端面と対向する外端面を有し、該内端面と
該外端面とは液密的間隙を構成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】ロータの基部が外端面を形成し、筒部及び
該基部には連通孔が貫設されていることを特徴とする請
求項３記載の熱発生器。
【請求項５】可動体は発熱室内の粘性流体の熱膨張に基
づいて移動するようになされていることを特徴とする請
求項２、３又は４記載の熱発生器。
【請求項６】可動体はソレノイドによって移動するよう
に設けられていることを特徴とする請求項２、３又は４
記載の熱発生器。
【請求項７】可動体はロータとの相対回転を増減すべく
回動可能に設けられていることを特徴とする請求項２、
３、４、５又は６記載の熱発生器。
【請求項８】可動体は付勢手段により常には内端面が外
端面に近接すべく軸方向に付勢されていることを特徴と
する請求項３、４、５、６又は７記載の熱発生器。