KR100222011B1 - 비스코스 히터 - Google Patents

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KR100222011B1
KR100222011B1 KR1019970702633A KR19970702633A KR100222011B1 KR 100222011 B1 KR100222011 B1 KR 100222011B1 KR 1019970702633 A KR1019970702633 A KR 1019970702633A KR 19970702633 A KR19970702633 A KR 19970702633A KR 100222011 B1 KR100222011 B1 KR 100222011B1
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다카시 반
히데후미 모리
기요시 야기
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이소가이 지세이
가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
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Abstract

내구후에도 점성 유체의 누설을 확실하게 방지가능한 비스코스 히터를 제공한다. 하우징(28)에 발열실(30)과 축받이 장치(11)와 사이에서 구동축(12)을 축봉하는 축봉장치(10)가 설치되며 이 축봉장치(10)는 그 근처의 앞부분 워터재킷 FW에 의해 냉각되게 구성되어 있다.

Description

비스코스 히터
종래, 일본 공개 특허 평 2-246823호 공보에 차량용 난방장치에 이용되는 비스코스 히터가 개시되고 있다. 이 비스코스 히터에선 앞부분 및 뒷부분 하우징이 맞설치된 상태에서 관통 볼트에 의해 죄여지고 내부에 발열실과 이 발열실의 외역에 워터재킷을 형성하고 있다. 워터재킷 내에선 순환수가 유입 포트로 들어오며 유출 포트에서 외부의 난방 회로로 송출되게 순환되고 있다. 앞부분 하우징에는 축받이 장치를 거쳐서 구동축이 회전가능하게 지지되고 구동축엔 발열실내에서 회전가능한 로터가 고정되어 있다. 발열실의 벽면과 로터의 외면과는 서로 근접하는 래버린스(labyrinth) 홈을 구성하고 이들 발열실의 벽면과 로터의 도면과의 간극엔 실리콘 오일 등의 점성 유체가 개재된다.
차량의 난방 장치에 조립된 이 비스코스 히터에선 외역에 워터재킷을 형성하고 있다. 워터재킷내에선 순환수가 유입 포트에서 들여지며 유출 포트에서 외부의 난방 회로로 송출되게 순환되고 있다. 앞부분 하우징에는 축받이 장치를 거쳐서 구동축이 회전가능하게 지지되고 구동축엔 발열실내에서 회동가능한 로터가 고정되어 있다. 발열실의 벽면과 로터의 외면과는 서로 근접하는 래버린스 홈을 구성하고 이들 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극엔 실리콘 오일 등의 점성 유체가 개재된다.
차량의 난방 장치에 조립된 이 비스코스 히터에선 구동축이 엔진에 의해 구동되면 발열실내에서 로터가 회동하기 때문에 점성 유체가 발열실의 벽면과 로터의 외면과의 간극에서 전단으로 발열한다. 이 발열은 워터재킷내의 순환수에 열 교환되고 가열된 순환수가 난방 회로로 차량의 난방에 제공되는 것으로 된다.
그러나, 상기 종래의 비스코스 히터에선 발열실이 축받이 장치를 거쳐서 외부에 연통되고 있기 때문에 점성 유체가 외부에 누설될 우려가 있다. 이 점, 축 밀봉 장치를 설치하는 것도 생각되는데 다만 축 밀봉 장치를 두는 것만으로는 축 밀봉 장치의 고무재가 발열실내의 점성 유체의 열영향으로 열화될 우려가 있으며 내구 후에는 역시 점성 유체의 누설의 우려가 있다.
본 발명은 점성 유체를 전단에 의해 발열시키고 방열실내를 순환하는 순환 유체로 열교환하여 난방 열원에 이용하는 비스코스 히터에 관한 것이다.
제1도는 실시형태 1의 비스코스 히터의 종단면도.
제2도는 실시형태 1의 비스코스 히터의 횡단면도.
제3도는 실시형태 1의 비스코스 히터에 관하며 순환수의 흐름을 도시하는 모식도.
제4도는 실시형태 2의 비스코스 히터의 종단면도.
제5도는 실시형태 3의 비스코스 히터의 요부종단면도.
본 발명의 과제는 내구후에 있어서도 점성 유체의 누설을 확실하게 방지 가능한 비스코스 히터를 제공하는데 있다.
제1항의 비스코스 히터는 내부에 발열실 및 그 발열실에 인접해서 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 그 하우징에 축받이 장치를 거쳐서 회전가능하게 지지된 구동축과, 그 발열실내에서 그 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 그 발열실의 벽면과 그 로터의 외면과의 간극에 개재되고 그 로터의 회전에 의해 발열되는 점성 유체를 갖는 비스코스에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 상기 축받이 장치와의 사이에서 상기 구동축을 축봉하는 축 밀봉 장치가 설치되어 있음과 더불어 그 축 밀봉 장치를 냉각하는 냉각수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제1항의 비스코스 히터에선 발열실과 축받이 장치와의 사이에서 구동축을 축봉하는 축 밀봉 장치가 설치되어 있기 때문에 점성 유체가 외부에 누설될 우려가 없다. 또, 축 밀봉 장치의 고무재는 냉각 수단에 의해 적극적으로 냉각되고 발열실내의 점성 유체의 열영향에 의해 열화될 우려가 감소된다.
제2항의 비스코스 히터는 제1항 기재의 비스코스 히터에 있어서 냉각수단은 전봉 장치의 근처에 방열실을 형성하므로서 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제2항의 비스코스 히터에선 방열실이 축봉장치 근처까지 형성되어 있기 때문에 축봉장치의 고무재가 방열실내를 순환하는 순환 유체에 의해서 간접적으로 냉각되며 발열실내의 점성 유체의 열영향으로 열화될 우려는 감소된다. 또, 이것에 의해 순환 유체의 온도 상승도 실현된다. 여기에서 근접이란 방열실과 축 밀봉 장치가 하우징의 한 벽만을 거쳐서 근접되어 있는 상태를 말한다.
제3항의 비스코스 히터는 내부에 발열실 및 그 발열실에 인접해서 순환유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 그 하우징에 축받이 장치를 거쳐서 회전가능하게 지지된 구동축과, 그 발열실내에서 그 구동축에 의해 회전가능하게 설치된 로터와, 그 발열실의 벽면과 그 로터의 외면과의 간극에 개재되고 그 로터의 회동으로 발열되는 점성 유체를 갖는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 상기 축받이 장치와의 사이에서 상기 구동축을 축봉하는 축 밀봉 장치가 설치되고 그 발열실과 그 축 밀봉 장치와의 사이에는 상기 점성 유체의 방열을 행하는 방열수단이 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.
제3항의 비스코스 히터에선 발열실과 축받이 장치와 사이에서 구동축을 축봉하는 축 밀봉 장치가 설치되고 있기 때문에 점성 유체가 외부에 누설될 우려가 없다. 또, 점성 유체가 축 밀봉 장치에 이르기까지 방열 수단에 의해 열이 빼앗기게 되므로 축 밀봉 장치의 내구성이 증가한다.
제4항의 비스코스 히터는 제3항 기재의 비스코스 히터에 있어서 방열 수단은 축 밀봉 장치를 발열실에서 이반하므로서 구성되고 있는 것을 특징으로 한다.
제4항의 비스코스 히터에선 축 밀봉 장치가 발열실에서 이반되어 있기 때문에 축 밀봉 장치의 고무재가 발열실내의 점성 유체의 열 영향으로 열화될 우려가 감소된다. 여기에선 이반은 점성 유체가 발열실에서 축 밀봉 장치에 이르기까지 방열되어 있는 상태를 말한다.
제5항의 비스코스 히터는 제2항 또는 4항의 비스코스 히터에 있어서 하우징은 축방향의 일단면으로 발열실의 일벽면을 형성하고 타단면으로 방열실의 일벽면을 형성하는 플레이트와, 잔부인 하우징 본체로 이루며 그 플레이트는 구동축을 통과시키는 보스를 가지며, 등부분에 방열실이 위치하게 그 보스의 선단에 축 밀봉 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제5항의 비스코스 히터는 제2항 또는 4항의 수단을 구체화하고 있다. 그리고, 등부분에 위치하는 방열실내의 순환 유체에 의해 축 밀봉 장치를 냉각화고 있음과 더불어 점성 유체가 축 밀봉 장치에 이르기까지 방열 수단에 의해 열이 빼앗기게 되므로 축 밀봉 장치의 내구성이 더욱 증가한다.
제6항의 비스코스 히터는 제5항 기재의 비스코스 히터에 있어서 보스의 내주면에는 래버린스가 형성되고 있는 것을 특징으로 한다.
보스의 내주면에 래버린스를 형성하면 보스에서 래버린스로 방열이 행해지고 가일층 축 밀봉 장치를 냉각할 수 있는 핀 효과와 더불어 래버린스에 의해서 점성 유체의 밀봉 효과가 가능하게 된다.
이하, 각 청구항 기재의 발명을 구체화한 실시형태 1~3을 도면 참조하면서 설명한다.
실시형태(1)의 비스코스 히터는 제1, 2항을 구체화하고 있다.
이 비스코스 히터에선 제1도에 도시하듯이 앞부분 하우징 본체(21), 앞부분 플레이트(22), 윗부분 플레이트(23) 및 뒷부분 하우징 본체(24)가 앞부분 하우징 본체(21)와 앞부분 플레이트(22)와의 사이 및 뒷부분 플레이트(23)와 뒷부분 하우징 본체(24)와 사이에 개스킷(25, 26)을 거쳐서 각각 적층된 상태에서 복수개의 관통 볼트(27)에 의해 체결되고 있다. 이들 앞부분 및 뒷부분 플레이트(22, 23)는 알루미늄계 합금으로 형성되고 있다. 여기에서 앞부분 하우징 본체(21) 및 앞부분 플레이트(22)가 앞부분 하우징(28)을 구성하며 뒷부분 플레이트(23) 및 뒷부분 하우징 본체(24)가 윗부분 하우징(29)을 구성하고 있다. 그리고 앞부분 플레이트(22)의 후단면에 오목 설치된 오목부는 뒷부분 플레이트(23)의 평탄한 전단면과 더불어 발열실(30)을 형성하고 있다. 또, 앞부분 하우징 본체(21)의 내면과 앞부분 플레이트(22)의 전단면이 발열실(30)의 앞부분에 인접하는 앞부분 방열실로서의 앞부분 워터재킷 FW을 형성하고 뒷부분 플레이트(23)의 후단면과 뒷부분 하우징 본체(24)의 내면이라든가 발열실(30)의 뒷부분에 인접하는 뒷부분 방열실로서의 뒷부분 워터재킷 RW을 형성하고 있다.
뒷부분 하우징 본체(24)의 뒷면의 중앙역엔 제2도에 도시하듯이 외부의 난방 회로에서 순환 유체로서의 순환수를 들이는 제1포트로서의 유입 포트(31)와 순환수를 남방 회로로 송출하는 제2포트로서의 유출 포트(32)가 인접해서 형성되고 유입 포트(31)와 유출 포트(32)는 뒷부분 워터재킷 RW에 연통되고 있다.
뒷부분 플레이트(23)의 후단면에선 중앙역에 원주상의 블록부(23a)가 돌출 설치되고, 유입 포트(31)와 유출 포트(32)와 사이엔 볼록부(23a)에서 양 지름 방향에 연장되고 있는 격벽(23b, 23c)이 돌출 설치되어 있다. 이들 볼록부(23a) 및 격벽(23b, 23c)의 선단은 제1도에 도시하듯이 뒷부분 하우징 본체(24)의 내면과 맞닿고 있다.
제2도에 도시하듯이 개스킷(26), 뒷부분 플레이트(23), 앞부분 플레이트(22) 및 개스킷(25)에는 각 관통 볼트(27) 간에서 등간격으로 수로(33-38)가 관통 설치되어 있다. 각 수로(33-38)는 각각 동일 단면적의 원공으로 형성되고 있으며 유입 포트(31)가 형성되는 뒷부분 워터재킷 RW에서 앞부분 워터재킷 FW으로는 수로 33-35가 연통되며 앞부분 워터재킷 FW에서 유출 포트가 형성되는 뒷부분 워터재킷 RW로는 수로(36-38)가 연통되어 있다.
제1도에 도시하듯이 앞부분 플레이트(22)에는 축 밀봉 장치(10)가 설치되며 앞부분 하우징 본체(21)에는 축받이 장치(11)가 설치되고 있다. 그리고, 앞부분 하우징 본체(21)에는 발열실(30)측에 축방향에 연장되어 있는 내부 보스(21a)가 돌출 설치되며 이 내부 보스(21a)에는 축 밀봉 장치(10)측에 냉각 수단으로서의 복수의 개구(21b)가 관통 설치되어 있기 때문에 앞부분 워터재킷 FW은 앞부분 플레이트(22)의 두께(1벽)만을 남겨두고 축봉장치(10) 근처까지 형성되고 있다.
또, 축 밀봉 장치(16) 및 축받이 장치(11)를 거쳐서 구동축(12)이 회전가능하게 지지되며 구동축(12)의 후단에는 발열실(30)내에서 회동 가능한 평판 형상의 로터(13)가 압입되어 있다. 발열실(30)의 벽면과 로터(13)의 외면과의 간극에는 점성 유체로서의 실리콘 오일이 개재되어 있다. 이렇게 해서 이 비스코스 히터에선 앞부분 플레이트(22)에 발열실(30)과 축받이 장치(11)와의 사이에서 축봉장치(10)가 설치되고 있기 때문에 점성 유체가 외부에 누설될 우려가 없다. 구동축(12)의 선단에는 볼트(도시안됨)에 의해서 풀리(도시안됨)가 고정되고 풀리는 차량의 엔진으로 벨트로 회전 가능하게 되어 있다.
차량의 난방 장치에 조립된 이 비스코스 히터에선 구동축(12)이 풀리를 거쳐서 엔진에 의해 구동되면 발열실(30)내에서 로터(13)가 회전하기 때문에 실리콘 오일이 발열실(30)의 벽면과 로터(13)의 외면과의 간극에서 전단에 의해 발열한다. 이 발명은 앞부분 워터재킷 FW 및 뒷부분 워터재킷 RW 내의 순환수에 열 교환되고 가열된 순환수가 난방 회로에서 차량의 난방에 제공된다.
이때, 순환수는 제3도에 도시하듯이 유입 포트(31)에서 뒷부분 워터재킷 RW의 뒤쪽에서 보아 우축의 방 RWR에 들여지며 수로(33-35)의 루트로 앞부분 워터재킷 FW의 뒤쪽에서 보아 우측의 방 FWR에 이르며 수로(36-38)의 루트로 뒷부분 워터재킷 RW의 뒤쪽에서 보아 좌측의 방 RWL에 이르며 유출 포트(32)에서 난방 회로에 송출된다. 이같이 해서 이 비스코스 히터에선 순환수가 뒷부분 워터재킷 RW 내를 특정순로로 순환하는 것에서 뒷부분 워터재킷 RW 내에서 순환수의 단락이나 체류가 발생할 우려가 없다. 또, 수로 (33-38)에 의해서도 효율적으로 열교환이 행해진다.
따라서, 이 비스코스 히터에선 충분한 열교환이 가능하다. 또, 이 비스코스 히터에선 앞부분 워터재킷 FW이 축 밀봉 장치(10) 근처까지 형성되어 있기 때문에 축봉장치(10)의 고무재가 앞부분 워터재킷 FW 내를 순환하는 순환수에 의해서 간접적으로 냉각되며 발열실(30)내의 실리콘 오일의 열영향에 의해서 열화될 우려가 감소되고 있다. 또, 이것에 의해 순환수의 온도 상승도 실현된다. 또한, 앞부분 플레이트(22)가 열전도성이 우수한 알루미늄계 합금으로 형성되고 있기 때문에 상기 축 밀봉 장치(10)의 냉각 등이 효율적으로 행해질 수 있다.
따라서, 이 비스코스 히터는 내구후에 있어서도 실리콘 오일의 누설을 확실하게 방지 가능하다.
또, 폴리 대신에 전자 클러치를 써서 구동축(12)의 단속 구동을 행해도 좋다.
[실시형태 2]
실시형태(2)의 비스코스 히터는 제1~5항을 구체화하고 있다.
이 비스코스 히터에선 제4도에 도시하듯이 실시형태(1)같은 내부 보스가 돌출 설치되고 있지 않은 앞부분 하우징 본체(1)를 사용하고 있음과 더불어 앞부분 플레이트(2)로서 구동축(12)을 삽입시키는 보스(2a)를 가지는 것을 채용하고 이것들에 의해서 앞부분 하우징(3)을 구성하고 있다. 또, 앞부분 플레이트(2)의 보스(2a)의 선단엔 등부분에 앞부분 워터재킷 FW이 위치하게 축봉장치(4)를 두고, 축봉장치(4)의 앞쪽의 앞부분 하우징 본체(1)에 축받이 장치(5)를 두고 있다. 이 보스(2a)에 의해 방열수단을 구성하게 축 밀봉 장치(4)는 발열실(30)에서 이반된다. 다른 구성은 실시형태(1)와 동일하다.
이 비스코스 히터에선 축봉장치(4)의 등부분에 앞부분 워터재킷 FW이 위치하고 있기 때문에 앞부분 워터재킷 FW 내의 순환수에 의해 축봉장치(3)를 냉각하고 있다. 또, 이 경우, 축 밀봉 장치(4)에 밀봉되는 실리콘 오일은 축 밀봉장치(4)에 이르기까지 앞부분 워터재킷 FW에 의해서 열을 빼앗기게 된다. 그 때문에 축 밀봉 장치(4)를 발열실(30)의 근처에 배치하는 것과 비교해서 축봉장치(4)의 내구성을 용이하게 향상시키는 것이 가능으로 된다. 다른 작용 및 효과는 실시형태(1)와 동일하다.
따라서, 이 비스코스 히터에 있어선 실시형태(1)보다 가일층 내구후에 있어서의 실리콘 오일의 누설을 확실하게 방지 가능하다.
[실시형태 3]
실시형태(3)의 비스코스 히터는 제1-6항을 구체화하고 있다.
이 비스코스 히터는 제5도에 도시하듯이 앞부분 플레이트(2)의 보스(2a)의 내주면에 래버린스(2b)를 형성하고 있다. 다른 구성은 실시형태(1), (2)와 동일하다.
이 비스코스 히터에선 발열에 따르는 실리콘 오일의 열이 래버린스(2b)에서 보스(2a)로 또는 앞부분 워터재킷 FW으로 방열되며 축봉장치(4)에 이르는 실리콘 오일의 저온화를 실시형태(2)보다 효율있게 달성할 수 있음과 더불어 래버린스(2b)에 의해서 실리콘 오일의 밀봉이 가능하게 된다. 이 실리콘 오일의 밀봉지은 축 밀봉 장치(4)의 부담을 경감하게 된다. 다른 작용 및 효과는 실시형태(1, 2)와 동일하다.

Claims (8)

  1. 내부에 발열실 및 발열실에 인접해서 순환 유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 축받이 장치를 거쳐서 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해서 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면과의 간극에 존재하여 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성유체를 갖는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 상기 축받이 장치와의 사이에서 상기 구동축을 밀봉하는 축 밀봉 장치가 설치되며, 축 밀봉 장치를 냉각하는 냉각 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  2. 제1항에 있어서, 냉각수단은 축 밀봉 장치의 근처에 방열실을 형성하므로서 구성되어 있는 것을 특지으로 하는 비스코스 히터.
  3. 내부에 발열실 및 발열실에 인접해서 순환 유체를 순환시키는 방열실을 형성하는 하우징과, 상기 하우징에 축받이 장치를 거쳐서 회전가능하게 지지된 구동축과, 상기 발열실내에서 상기 구동축에 의해서 회전가능하게 설치된 로터와, 상기 발열실의 벽면과 상기 로터의 외면과의 간극에 존재하여 상기 로터의 회전에 의해 발열되는 점성 유체를 갖는 비스코스 히터에 있어서, 상기 하우징에는 상기 발열실과 상기 축받이 장치와의 사이에서 상기 구동축을 밀봉하는 축 밀봉 장치가 설치되고, 상기 발열실과 상기 축 밀봉 장치와의 상이에 배치되어 상기 점성 유체의 방열을 행하는 방열 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  4. 제3항에 있어서, 방열 수단은 발열실로부터 분리되도록 하기 위하여 상기 축 밀봉 장치를 배치하므로써 구성되는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  5. 제2항에 있어서, 상기 하우징은 플레이트와, 상기 하우징의 나머지로 이루어진 하우징 본체를 포함하며, 상기 플레이트는 축방향의 단부면을 갖는 상기 발열실의 벽면과 축방향의 타단면으로 상기 방열실의 벽면을 형성하며, 상기 구동축를 삽입시키는 보스를 가지며, 상기 보스는 축 밀봉 장치가 설치된 선단을 포함하며, 그것에 의하여 상기 축 밀봉 장치의 뒤에 상기 방열실을 배치하는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  6. 제5항에 있어서, 보스의 내주면에 래버린스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  7. 제4항에 있어서, 상기 하우징은 플레이트와, 상기 하우징의 나머지로 이루어진 하우징 본체를 포함하며, 상기 플레이트는 축방향의 단부면을 갖는 상기 발열실의 벽면과 축방향의 타단면으로 상기 방열실의 벽면을 형성하며, 상기 구동축을 삽입시키는 보스를 가지며, 상기 보스는 축 밀봉 장치가 설치된 선단을 포함하며, 그것에 의하여 상기 축 밀봉 장치의 뒤에 상기 방열실을 배치하는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
  8. 제7항에 있어서, 래버린스가 상기 보스의 내주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비스코스 히터.
KR1019970702633A 1995-08-25 1996-08-22 비스코스 히터 KR100222011B1 (ko)

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JP21703595 1995-08-25
JP95-217035 1995-08-25
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