[发明专利]用于车辆的供暖设备

说明书

本发明涉及一种用于车辆的供暖设备，其中在一个冷却水循环系统中设置有一个用以使却冷却一个水冷发动机的冷却水的温度增加的使用剪切力的发热单元。

通常，作为车辆的供暖设备一般都知道一种用于对一个乘客车厢供暖的热水型供暖设备。在热水型的供暖设备中，用于冷却一个水冷发动机的冷却水被供应给置于一条管道内的加热器芯中，而流过加热芯时被加热的空气由一个鼓风机吹入至乘客车厢中从而对车辆的乘客车厢供暖。

然而，在因冷却水循环系统中的冷却水的温度不能保持预定的温度(例如80℃)而使得发动机内产生的热太小而不足以用发动机来对冷却水加热的车辆，例如在用柴油发动机或稀混合气发动机的车辆中，则会发生乘客车厢的热容量不足的问题。

为克服这个问题，如日本专利JP-A-6-92134，所公开的，提出了一种如下所述的用于车辆的供暖设备。在用于车辆的该供暖设备中，在一个冷却水循环系统中设置有一个用以对来自发动机的将供应给一个加热器芯的冷却水予以加热的使用剪切力的发热单元。

发热单元通过一个皮带传递机构和电磁离合器将发动机的驱动力传递给一根轴。一个发热室在发热单元的外壳内形成，而一条冷却水通道在发热室的一个外周边上形成。与轴整体地转动的转子设置在发热室内，而通过转子转动所产生的剪切力被施加在密封在发热室内的象硅油那样的粘性油上以便产生热。在冷却水通道内循环的冷却水由产生的热所加热。

然而，根据上述用于车辆的传统供热设备，由于在发热单元的轴中作用的驱动力(即驱动转矩)被转换成一个辅助加热源，由驱动转矩产生的大负荷(即驱动负荷)被施加给发动机。因此就产生了发动机燃料消耗率下降而车辆的行驶成本上升的问题。

另外，由于只有冷却水的温度才能确定发热单元是否可以操作，因此当夏日里冷却水的温度低于预热操作设定的温度时，可以开动一个电磁离合器和驱动发热单元。这样，在发热室内的粘性流体就产生一个异常的热，而粘性流体的加热劣化和因剪切力导致的机械劣化也可能发生。

为了避免发热单元不致工作过度，冷却水的设定温度可以降低因而燃料消耗率的恶化也能被遏止。然而，在这种情况，由于供应给加热器芯的冷却水的温度不能保持设定的温度，加热器芯的辐射量就减小。因此，就发生这样的问题，当乘客车厢内的乘客希望有最大的供暖运作时往往达不到足够的热容量。

鉴于上述的现有技术问题，本发明的一个目的在于提供一种用于车辆的供暖设备，它能够通过使用一个剪切力使一个发热单元的使用的情况达到最佳化来避免发动机的燃料消耗率降低，以及避免在粘性流体中产生异常热。

另外，本发明的另一个目的是提供一种用于车辆的供暖设备，它能够在供暖运作处在最大的供暖运作或要求有最大的供暖运作时得到足够的热容量。

根据本发明，一个用于具有水冷却发动机的车辆的供暖设备，它包括一个供暖热交换器和一个使用剪切力的发热单元，供暖热交换器设置在一条管道内通过在冷却发动机的冷却水和准备吹入乘客车厢内的空气之间进行热交换的方式对乘客车厢内供暖。发热单元具有一个当一个驱动力施加于其上时可以转动的转子和一个在其内密封有一种粘性流体的发热室，当由转子的旋转力产生的剪切力施加到粘性流体上时，粘性流体就产生热用以对准备供应给供暖热交换器的冷却水进行加热。发热单元只有在乘客车厢的供暖运作处于最大供暖运作时或乘客车厢要求有最大供暖运作时才开始运作。

在这种方式下，只有在乘客车厢的供暖运作处于最大供暖运作时或乘客车厢要求有最大供暖运作时，一个供暖控制单元控制着一个驱动力传递单元使发热单元的转子转动。因此，来自发动机的准备供应给供暖热交换器的冷却水得到充分地加热，本发明就能获得一个相当于最大供暖运作的足够的热容量。

在另一方面，当不要求最大供暖运作时，供暖控制单元就控制驱动力传递单元使发热单元的转子停止转动。因此，发动机的负荷，驱动力传递单元的负荷就会减小，发动机的燃料消耗率就得以降低，而行驶车辆的成本费用也就降低。因此，当冷却水的温度例如低于夏日预热操作设定温度时，发热单元的转子就停止转动，因而在发热室内的粘性流体就不会产生异常热。

通过以下的结合附图对较佳实施例的详细描述，本发明的另外的目的和优点就可以一目了然，附图中，

图1是一幅示意图显示出根据本发明第一较佳实施例的用于车辆的一个空调设备的整体结构；

图2是一幅示意图显示出一个发动机和一个根据第一实施例的皮带传递机构；

图3是一幅横截面图显示出根据第一实施例的一个粘性离合和一个粘性发热器；

图4是一幅横截面图显示出根据第一实施例的粘性发热器；