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公開番号2025014869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117796
出願日2023-07-19
発明の名称熱交換器内蔵発熱器
出願人株式会社ユタカ技研
代理人弁理士法人はなぶさ特許商標事務所,弁理士法人落合特許事務所
主分類F24V 40/00 20180101AFI20250123BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】回転エネルギーを熱エネルギーに変換する、構造簡単な発熱器を提供する。
【解決手段】
熱交換器内蔵発熱器1は、内部に第1ステータ2を回動不能に固定した密閉容器3と、密閉容器3内に充填されるオイル4と、第1ステータ2に対向して密閉容器3内に回転自在に配置され、第1ステータ2との間にオイル4の螺旋状流路6を形成するポンプ5と、ポンプ5を一端部7a側に回転不能に支持するとともに、密閉容器3から突出する他端部7bを回転動力の動力源8に接続する動力伝達軸7と、動力伝達軸7を密閉容器3に回転可能に支持する軸受部材9a～9cと、密閉容器3内に配置される熱交換器12と、熱交換器12に接続されて密閉容器3の外部に延びる外部配管13とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部に第１ステータを回動不能に固定した密閉容器と、
前記密閉容器内に充填されるオイルと、
前記第１ステータに対向して前記密閉容器内に回転自在に配置され、前記第１ステータとの間に前記オイルの螺旋状流路を形成するポンプと、
前記ポンプを一端部側に回転不能に支持するとともに、前記密閉容器から突出する他端部を回転動力の動力源に接続する動力伝達軸と、
前記動力伝達軸を前記密閉容器に回転可能に支持する軸受部材と、
前記密閉容器内に配置される熱交換器と、
前記熱交換器に接続されて前記密閉容器の外部に延びる外部配管と
を備えることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記ポンプと前記第１ステータとの間で、前記螺旋状流路における前記第１ステータの下流側の部分に、前記密閉容器に固定されるハブを有する第２ステータが配置されることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記熱交換器は、前記ポンプと前記密閉容器の壁面との間に配置されていることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記動力伝達軸は、重力方向と平行に配置されており、前記熱交換器は、前記ポンプの背面と前記密閉容器の天井壁との間に配置されていることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記熱交換器の少なくとも一部は、径方向で前記螺旋状流路と重なる位置に配置されていることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記熱交換器内の熱媒体を前記密閉容器の外部に配置された外部機器との間で循環させるための循環ポンプと、前記密閉容器の外部で前記動力伝達軸に固定された第１の機械的動力伝達部材と、前記密閉容器の外部で前記循環ポンプの入力軸に固定された第２の機械的動力伝達部材とを更に備え、前記第１の機械的動力伝達部材と前記第２の機械的動力伝達部材とを係合させることで、前記循環ポンプを駆動することを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。
【請求項７】
請求項６に記載の熱交換器内蔵発熱器であって、
前記循環ポンプは、前記密閉容器と前記第２の機械的動力伝達部材との間に配置されていることを特徴とする熱交換器内蔵発熱器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にステータを回動不能に固定した密閉容器と、その密閉容器内に充填される流体と、ステータに対向して密閉容器内に回転自在に配置され、ステータとの間に前記流体の螺旋状流路を形成するポンプと、該ポンプを一端部側に回転不能に支持するとともに、密閉容器から突出する他端部を回転動力の動力源に接続する動力伝達軸と、その動力伝達軸を密閉容器に回転可能に支持する軸受部材とを備え、動力源の回転動力でポンプを回転させ、密閉容器内の流体を撹拌することで回転エネルギを熱エネルギに変換する発熱器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
このような発熱器を風車や軸流水車等の動力源に接続して、密閉容器内に充填された流体を撹拌し、撹拌により加熱された流体を熱エネルギとして外部に取り出すことが、特許文献１に開示されているように公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実公昭５８－４９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されたものは、ポンプ５を一端部側に支持した動力伝達軸３を動力源の回転動力で回転させつつ、流体としての水を密閉容器の流入口１ｃから注入することで、ポンプ５のブレードによって加速された水を螺旋状流路内でステータ２のブレード２ａに衝突させ、この衝突によってポンプ５の回転エネルギを熱エネルギに変換して水を加熱するように構成している。加熱された水は、遠心力によりステータ２及びポンプ５の間隙を経て密閉容器内のポンプ５の背面側に流出し、流出口８から排出されることで、回転エネルギを熱エネルギとして外部に取り出さすことができる。しかしながら、密閉容器内の加圧された水が動力伝達軸３から軸受部に流出しないようにするためのシール構造が複雑で、これにより部品点数が増加してコスト増を招くとともに、加熱された水をそのまま外部に流出させているので熱効率的にも問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、シール構造が簡略で部品点数が削減されるとともに、熱効率も優れたコンパクトな発熱器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、内部に第１ステータを回動不能に固定した密閉容器と、前記密閉容器内に充填されるオイルと、前記第１ステータに対向して前記密閉容器内に回転自在に配置され、前記第１ステータとの間に前記オイルの螺旋状流路を形成するポンプと、前記ポンプを一端部側に回転不能に支持するとともに、前記密閉容器から突出する他端部を回転動力の動力源に接続する動力伝達軸と、前記動力伝達軸を前記密閉容器に回転可能に支持する軸受部材と、前記密閉容器内に配置される熱交換器と、前記熱交換器に接続されて前記密閉容器の外部に延びる外部配管とを備えることを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記ポンプと前記第１ステータとの間で、前記螺旋状流路における前記第１ステータの下流側の部分に、前記密閉容器に固定されるハブを有する第２ステータが配置されることを第２の特徴とする。
【０００８】
また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、前記熱交換器は、前記ポンプと前記密閉容器の壁面との間に配置されていることを第３の特徴とする。
【０００９】
また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、前記動力伝達軸は、重力方向と平行に配置されており、前記熱交換器は、前記ポンプの背面と前記密閉容器の天井壁との間に配置されていることを第４の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、第１または第２の特徴に加えて、前記熱交換器の少なくとも一部は、径方向で前記螺旋状流路と重なる位置に配置されていることを第５の特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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