JP4363950B2 - 発熱装置 - Google Patents
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Description
別の目的は、粘性流体式発熱装置の効率を良くすることである。
第3の目的は、制御を簡単にすることであり、第4の目的は、バルブ制御ユニットをできるだけ省略することである。
同時に、ポンピング又は搬送ユニット用の駆動装置も、剪断用のエネルギーを供給するので、効率が上がる。更に、チャンバは調節流体に常時接触する部分内に直接あるので、熱伝導が良くなり、実際はいかなる損失もなく働く。
少なくとも1つの剪断要素と回転子の壁との間の相対移動の大きさを制御する制御装置が、それらの間の相対移動の大きさを制御するために設けられると、温度影響パラメータを感知する少なくとも1個のセンサを含むことが好ましい、制御段(control stage)の制御信号を受ける、少なくとも1個の電磁石を制御ユニットが備える場合に、(ある慣性を伴う)既知のバルブ制御ユニットと比べて、制御が更に簡単になる。このようなパラメータは普通、温度であるが、流体速度計、太陽光強度などを含んでいてもよい。電気制御により、バルブ制御ユニットによる場合よりも小さな慣性及び制御時間定数が得られることは明らかである。本発明の範囲内で、駆動装置と軸の間に介在する制御可能な継手を使用することにより、このことを実現することができ、(電気)制御ユニットは継手を制御し、この継手は特に、即時応答(quick response)電磁継手であってもよい。
図1において、車両が尾部に、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンなどの駆動モータ102を備えるように示されている。モータ102は、ベルトプーリ105、一般にはVベルトプーリを介して調節ユニット103の駆動輪1を駆動するが、所望の場合は、チェーンホイールを駆動する。調節ユニットは、既知のタイプの(それゆえ、図示しない)冷却装置と、本発明による発熱装置とを含んでいることが好ましい。本発明はある特定のタイプの車両に限定されず、自家用車又はトラック内でも使用できることが分かるだろう。また、発熱装置は固定した部屋又は空間を加熱するのにも使用できることは、上にも述べた。
図2において、駆動輪又はプーリ1は、例えば楔留めすることにより、中空軸4に固定されていることが分かる。中空軸4の反対側の端部は駆動ディスク5を担持し、このディスクはまた所望のあらゆる方法で軸4に固定される。水などの調節流体を運ぶ送水ポンプの(インペラブレード24を有する)搬送回転子すなわちインペラホイール7は、駆動ディスク5に密封可能に固定される。インペラホイール7は、連結部106及び/又は107に連結される、ハウジング17(一部のみを図示する、すなわち上側半分だけを図示する)の回転子空間16内に格納される(図1)。
図3において、同じ機能の部品は図2と同じ参照番号を有しており、同様な機能の部品は同じ参照番号を有するが、追加の記号が付けられている。この実施形態を参照すると、先に示した他の可能性、すなわち所望の温度に到達するとすぐにインペラホイール7の作動を減速させること、又は停止することが示されている。関連する制御の詳細は再び説明しないが、図2について言及する。
以上、図2におけるニューロンネットワークを備える制御を説明したが、本発明はそれに限るものではない。代替形態として、ファジー制御を使用できる。というのは、ファジー制御でも、入力信号のある特定の重み付けが行われ、それによって重み制御機器を構成するからである。
(イ)剪断装置から調節流体への熱伝導が、より高い効率で行われる。
(ロ)発熱装置が、特に小型となり、従来の加熱装置よりも小さな空間しか必要ない。
(ハ)剪断装置から調節流体への熱伝導を特別な制御なく行うことができるので、構成が特に単純である。
(ニ)粘性流体の循環が必要ない、すなわちそのための準備を省略できる。
2 外側減摩軸受け 3 環状密封要素
4 中空軸 5 駆動ディスク
6 剪断板
7 インペラホイール 8 保持装置
9 軸受け 11 ストラップ
13 制動巻線又はばね 14 磁気コイル、電磁石
14’ 磁気コイル、電磁石 15 軸受け
16 回転子空間 17 ハウジング
18 径方向外側流路 19 突起
20 窪み 21 突起
22 窪み 23 間隙、間隙状空間
24 インペラブレード 25 ねじ
26 制御段 28 入力層
29 アダプタ入力 31 熱交換器
32 熱交換器 33 熱交換器
101 車両 102 駆動モータ
103 調節ユニット 104 コントロールボックス
105 ベルトプーリ 106 連結部、連結管
107 連結部、連結管 R 軸
S1 センサ S2 センサ
S3 センサ S4 センサ
S5 センサ k 熱伝導率
Claims (17)
- ハウジング手段と、
調節流体を案内する、前記ハウジング手段内の流路手段と、
前記流路手段を通して前記調節流体を駆動するための、前記流路手段内に少なくとも部分的に配置された搬送回転子手段であって、粘性流体を入れるため、前記搬送回転子手段の回転子の壁によって少なくとも部分的に囲まれたチャンバを形成するように中空となっている搬送回転子手段と、
前記搬送回転子手段を回転させる駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動され、前記搬送回転子手段に連結されている軸手段と、
前記粘性流体を剪断することにより発熱させる、前記中空搬送回転子手段の前記チャンバ内の剪断手段と、を備え、前記熱が前記搬送回転子手段を介して前記流路手段内の前記調節流体に伝達され、
前記剪断手段は前記回転子の壁と協働する少なくとも1つの剪断板要素、及び前記回転子の壁に対して前記剪断板を相対移動させる手段を含み、
前記軸手段が中空内部空間を備え、前記相対移動させる手段は、前記少なくとも1つの剪断板要素を保持する、前記内部空間内に配置された保持手段を備える、粘性流体式発熱装置。 - 前記チャンバが、少なくとも作動中に前記回転子の壁手段に完全に囲まれた、請求項1に記載の装置。
- 前記剪断手段が、少なくとも2つの対向する剪断部を備え、前記剪断部は互いに組み合う突起及び窪みを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記チャンバが、少なくとも一部に間隙として形成される、請求項1に記載の装置。
- 前記搬送回転子手段は、熱伝導率kが100kcal/m h程度より高い金属でできている、請求項1に記載の装置。
- 前記搬送回転子手段が、アルミニウムでできている、請求項5に記載の装置。
- 前記保持手段が、前記内部空間に沿って延びる軸として形成される、請求項6に記載の装置。
- 前記装置は更に、前記少なくとも1つの剪断板要素と前記回転子の壁との間の相対移動の大きさを制御する制御手段、を備える、請求項1に記載の粘性流体式発熱装置。
- 前記制御手段が電気制御手段である、請求項8に記載の装置。
- 更に、熱影響パラメータを感知し、出力信号を供給するセンサ手段を備える、請求項9に記載の装置。
- 前記センサ手段が、それぞれの出力信号を供給するように、少なくとも2個のセンサを備え、制御手段が、前記出力信号に重み付けする重み制御回路を備える、請求項10に記載の装置。
- 前記重み付け制御回路がニューロンネットワークを備える、請求項11に記載の装置。
- 前記制御手段が、少なくとも1つの制御信号を供給する電気制御手段と、
相対移動の大きさを制御するための前記制御信号を受信する電磁手段とを備える、請求項8に記載の装置。 - 前記制御手段が、前記剪断板要素を制動する制動手段を備える、請求項8に記載の装置。
- 前記駆動手段と前記軸手段の間に介在する制御可能な継手手段を更に備え、前記制御手段が前記継手手段を制御する、請求項14に記載の装置。
- 車両の粘性流体式発熱装置において、
車両にエネルギーを供給する車両駆動装置と、
前記発熱装置のハウジング手段と、
調節流体を案内する、前記ハウジング手段内の流路手段と、
前記流路手段を通して前記調節流体を駆動する、前記流路手段内に少なくとも部分的に配置された搬送回転子手段であって、粘性流体を入れるため、前記搬送回転子手段の回転子の壁によって少なくとも部分的に囲まれるチャンバを形成するように中空となっている搬送回転子手段と、
エネルギーを前記車両駆動装置から受けるように前記車両駆動装置に結合され、前記搬送回転子手段を回転させる回転子駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動され、前記搬送回転子手段に連結されている軸手段と、
前記粘性流体を剪断することにより発熱させる、前記中空搬送回転子手段の前記チャンバ内の剪断手段と、を備え、
前記熱が前記搬送回転子手段を介して前記流路手段内の前記調節流体に伝達され、
前記剪断手段は、前記回転子の壁と協働する少なくとも1つの剪断板要素、及び前記回転子の壁に対して前記剪断板を相対移動させる手段を含み、
前記軸手段が中空内部空間を備え、前記相対移動させる手段は、前記少なくとも1つの剪断板要素を保持する、前記内部空間内に配置された保持手段を備える、車両の粘性流体式発熱装置。 - 前記流路手段が環状をなし、前記調節流体がそこを通って循環する、請求項16に記載の装置。
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