JPH11503818A - 流体加熱方法および同方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機械的振動により、流体を加熱するための方法および装置（図１）であって、流体を回転作用ホイール（２）の空間（１）内に供給する工程と、作用ホイールおよび固定子（７）により形成される円形チャンバ（４）内へ、一連の出口開口（８）を介して流体を放出する工程と、かつ流体を流出させる工程を含む。この間、以下のような好ましい経験的に得られた関係が観察される。すなわちＲ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ）、ΔＲ＝１．１６１４Ｂ（ｍｍ）およびｎ＝３．８３９６Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ．）ただし、Ｒは作用ホイールの周囲の円箇状表面の半径であり、ΔＲは円形チャンバの半径方向の寸法であり、ｎは作用ホイールの回転度数であり、Ｋは作用ホイールの出口開口の数であり、かつＢは１からＫ／５の範囲の整数である。

Description

【発明の詳細な説明】 流体加熱方法および同方法を実施するための装置発明の背景 本発明は、燃焼による結果以外の方法で熱を生成しかつこれを利用する手段に 関し、直接的には機械的作用の助けを借りて処理を行なうことによる流体加熱方 法および装置に関連する。 さまざまな力、特に容器手段に接触する際に生じる摩擦力、流体の流れに乱れ が生じている際の内的摩擦力、液圧による衝撃およびキャビテーションが加わっ た際に生じる力により流体にかかる必然的または付随する機械的作用によって流 体が加熱されるということは周知の事実である。その場合、流体加熱に費やされ るエネルギは当然のエネルギ損失として考えられている。 当該技術分野では、加熱目的ではないが、音波または超音波レンジの機械的振 動による着実な作用の結果、流体が加熱されることも広く知られている。この場 合にも、流体の加熱に費やされるエネルギは、伝統的に当然のエネルギ損失と考 えられている。特に、前提技術（V.I.Bigler他「流体式サイレン型装置における ある種材料の分散」（Dispersion of Some Materials in Hydraulic Siren Type Device ）科学論文集、モスクワ鉄鋼および合金学会の第９０号、「冶金学にお ける超音波の応用」（Application of Ultrasonics in Metallurgy）、「Metall urgy」出版元、１９９７年第７３頁から７６頁）から、いわゆる流体式サイレン 型装置における高速流体加熱の効果が知られている。この装置は、作用ホイール （同ホイールは流体供給用取込開口と、その円周に沿って等間隔に設けられ、か つ円錐状外表面を有する作用ホイールの周囲壁に作られた一連の出口開口を有す る空間を有する）。および固定子（同固定子は流体を放出するための放出開口と その円周に沿って等間隔に設けられ、かつわずかな隙間をあけて作用ホイールの 周囲壁に接続する固定子の壁内に作られた一連の入口開口を有する空間を有する ）を有し、作用ホイールおよび固定子のこれら一連の開口はいずれも同じ軸直角 平面に存在する。作用ホイールが回転している間、流体は、作用ホイールの出口 開口から固定子の入口開口の方向へ流れて、作用ホイールの回転度数とその出口 開口の数に依存する、一定の振動数で機械的な強制振動の作用を受ける。この 場合、流体における前記振動の励起は単に流体に含まれる物質の分散を目的とし たものであったが、著者らは、異常に高速で流体が加熱される事実に着目し、こ れは作用ホイールの空間から固定子空間内へ流体が流れ出す間の液圧抵抗が上昇 するためであると説明し、この現象の定量的側面には重要性はないとした。 また、前提技術から、機械的振動によって処理を行なうことにより流体を加熱 する方法が知られており（国際特許出願番号ＰＣＴ／ＲＵ９２／００１９４号、 １９９２年出願）、同方法は、回転作用ホイールの空間内へ被処理流体を供給す る工程と、この流体を作用ホイールとともに回転するよう設定する工程と、その 周囲円筒状表面上に作られた一連の出口開口を介して作用ホイールの空間から流 体を放出する工程と、最小の隙間で作用ホイールの周囲円筒状表面に隣接する固 定子の同心表面に作られた少なくとも１つの入口開口を介して固定子空間内へ流 体を取込む工程を含み、これにより流体の周期的で急激な遮断が行なわれ、流体 内に機械的振動が生じる。著者らの結論によれば、このような処理の結果、固定 子の空間へ運搬される流体が、全液圧損失によって説明され得るよりも高いレベ ルまで加熱される。しかしながら、このように基本的に明らかになった異常な流 体の加熱効果も、実用的な目的でうまく利用するには不十分かつ不安定であった 。これは、プロセスのパラメータ、すなわち作用ホイールの回転度数とその幾何 学的寸法および作用ホイールの出口開口の数との相互関係を適切に選択していな いためと考えられる。 この点に着目し、発明者らは、早くから米国特許出願第０８／２１８６２０号 （１９９４年３月出願）に従う改良された流体加熱方法および装置について研究 を進めてきた。 この出願による方法は、回転作用ホイールの空間内へ被処理流体を供給する工 程と、処理された流体を作用ホイールとともに回転するよう設定する工程と、作 用ホイールの空間からその周囲の円筒状表面上に作られた一連の出口開口を介し て流体を放出する工程と、最小限の隙間をあけて作用ホイールの周囲円筒状表面 に隣接する固定子の同心表面上に作られた少なくとも１つの開口を介して流体を 固定子空間へ取込む工程とを備え、それにより流体の流れが周期的に急激に遮断 され、流体内に機械的振動が生じる。入手可能な情報に基づき、ある一定の半径 の円周に沿った流体の線速度とこの半径との間の好ましい従属関係を経験により 得られた関係として初めてここに表現した。 ＲＶ²＝２５３．２６４（ｍ³／ｓ²） 記載の流体加熱方法を実施する装置は、軸受において動くシャフトを含む回転 子と、シャフトに接続されかつ円筒状の内側および外側表面を有する周囲管状壁 を有するディスクとして製作される作用ホイール（その円周に沿って等間隔に流 体を通過させるための一連の開口が設けられる）と、作用ホイールを含む固定子 を含み、前記固定子は、流体を供給するための取込開口と流体を外へ出すための 放出開口と、最小限の隙間をあけて両側に、作用ホイールの周囲環状壁に隣接す る２つの同心壁を有し、固定子の同心壁は双方ともに流体を通過させるための少 なくとも１つの開口が設けられており、同開口は作用ホイールの一連の開口の設 置された平面に存在する。 記載の流体加熱方法および装置では、液圧損失の代償として得ることが可能な ものよりも高い値まで流体の温度が上昇することが確かめられたものの、依然と して発明者の意図する最大の効率で確実に実用化できるまでにはなっていない。 これは明らかに半径Ｒの円周の位置を特定する上で十分な決定がなされず、一方 同時にＲＶ²の値の特定が明確なことによるもので、また作用ホイールを出た流 体の回転が邪魔されないようにする可能性がこの場合実際存在しないということ もその理由である。発明の概要 本発明は、先行技術および独自の研究に基づき、より高い効率で、機械的エネ ルギを意図的に熱エネルギに変換する工程を確実に実行する、流体加熱方法およ び同方法を実施するための装置を提供するという課題を達成することを目的とす る。 本発明によれば、流体に対し、一定の回転半径で一定の線速度の回転動作とい う機械的作用の助けを借りかつさらに一定の振動数での振動工程を行なうことに よって流体を処理することによりこの課題が解決される。 このため、流体をコンディショニングする方法の基本的実施例において、回転 作用ホイールの空間内へ処理する流体を供給する工程と、同作用ホイールの空間 から、処理する流体を作用ホイールの周囲の円筒状表面と、固定子の同心表面に より構成される円形チャンバへ、作用ホイールの周囲の円筒状表面上でかつその 円周に沿って等間隔に配列された一連の出口開口を介して流体を放出する工程と 、少なくとも１つの放出開口を介して円形チャンバから流体を放出する工程が設 けられる。この場合、作用ホイールの周囲の円筒状表面の半径Ｒおよびその回転 度数ｎは、経験的に得られた以下の関係に従う範囲で、作用ホイールの出口開口 の数Ｋにより決定される。 Ｒ＝（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ）および ｎ＝（３．６〜４．１）Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ） このパラメータの範囲の限界を超える場合には、実験により確かめられた通り 、異常流体加熱により得られる効果は不十分な程度にしか現れない。 流体加熱方法の最も好ましい実施例においては、作用ホイールの半径Ｒおよび 回転度数ｎは経験的に得られた以下の関係に従いその選択された出口開口の数Ｋ により明確に決定される。 Ｒ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ）および ｎ＝３．８３９６Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ） 流体加熱法のもう１つの好ましい実施例では、作用ホイールの周囲の円筒状表 面と固定子の同心表面により構成される円形チャンバからの被処理流体の放出は 、固定子の同心表面に配列された放出開口を通して行なわれるが、これら開口は 、作用ホイールが回転する間作用ホイールの出口開口と対向する位置に連続して 配列される。 記載の、選択されたパラメータの範囲の流体加熱方法の基本的実施例において は、このような流体の加熱温度は、実験で確認されたとおり、実用的な目的で同 流体加熱方法のこの実施例を意図的かつ効率的に利用することについて言及でき る程度および安定性で、液圧損失の結果としてのみ得られ得る温度を超える加熱 温度が基本的に達成される。結果として得られるエネルギバランスの総量は、完 全性および正確さを言及することなくかつエネルギ保存の法則を考えるまでもな く、臨界周波数およびその高調波で流体に対し周期的に開始される実質的に機械 的な作用を与える結果として分子レベルで流体の内部結合の潜在エネルギが開放 されることによってもたらされるものであると説明することができる。この流体 加熱方法の最も好ましい実施例においては、前記実験によって決定された明確な パラメータの値が選択された場合、せいぜい余分なエネルギバランスの効果が現 れる程度である。流体加熱方法の他の好ましい実施例では、まず流体が作用ホイ ールの出口開口を通って円形チャンバ内へ放射される際、また、その後固定子の 同心表面上に作られた放出開口を介して円形チャンバから放出される際に、流体 に与えられる組合された振動作用によって得られる効果を改善することが可能で ある。 流体加熱方法の他の好ましい実施例では、まず流体が作用ホイールの出口開口 を通って放出されるとき、またその後固定子の同心表面上に作られた放出開口を 通って円形チャンバから放出される際に、流体に与えられる組合された振動作用 によって得られる効果を改善することが可能である。 本発明による流体加熱方法は、以下に説明する装置によってのみ実施され得る ものであり、同装置は発明者の一般的な意図の欠くべからざる部分を構成しかつ 他の目的においての使用を意図されていないものである。 流体加熱のための装置は、その基本的実施例において、軸受において動くシャ フトを含む回転子と、同シャフトに接続されかつ円筒状外側表面を有する周囲の 環状壁を備えるディスクとして形成される少なくとも１つの作用ホイール（同ホ イールには流体用の一連の出口開口がその円周に沿って等間隔に作られる）と、 流体供給のための取込開口と流体流出のための放出開口とを有する作用ホイール を含む固定子と、処理する流体のための空間（同空間はディスク、作用ホイール の周囲の環状壁、および取込開口を有しかつ環状壁に隣接する固定子壁によって 構成されている）と、処理する流体のための円形チャンバ（作用ホイールの周囲 の環状壁および固定子の同心壁によって半径方向に制限されかつ流体の流出用放 出開口と連通状態にある）とを含む。作用ホイールおよび円形チャンバの特徴と なる幾何学的寸法は、以下のとおりである。 Ｒ−（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ） ただしＫは作用ホイールの出口開口の選択された数であり、Ｒは、作用ホイー ルの周囲の環状壁の外側円筒状表面の半径であり、 ΔＲ＝（１．０５〜１．２８）Ｂ（ｍｍ） ただしＢは１…Ｋ／２の範囲の選択された整数であり、 ΔＲは円形チャンバの半径方向の寸法である。 流体加熱のための装置の最も好ましい実施例では、半径Ｒおよび寸法ΔＲは、 それぞれ以下のとおりである。 Ｒ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ） ΔＲ＝１．１６１４Ｂ（ｍｍ） ただし、Ｂは１からＫ／５の範囲の選択された整数である。 流体加熱のための装置の他の好ましい実施例において、固定子は、流体流出用 放出開口と連通する円形チャンバから流体を取込むための同心円壁に隣接する空 間を有し、この固定子の空間は作用ホイール出口開口が配列されている平面にお いて、円周に沿って等間隔に固定子の同心壁に作られた放出開口を通して円形チ ャンバと連通する。円形チャンバの放出開口の数は１からＫの範囲である。 本発明の他の特徴についてはその実施例を詳細に説明することによって理解さ れるであろう。図面の簡単な説明 以下、本発明について模式図を参照しながら、その実施例を例にしてより詳細 に説明することにする。 図１は、基本的かつ最も好ましい実施例における流体加熱のための装置の長手 方向の軸に沿って破断した断面図である。 図２および図４は、円形チャンバの横方向の部分断面図である。 図３は、好ましい実施例の１つにおける流体加熱のための装置の長手方向の軸 に沿って破断した断面図である。発明の詳細な説明 機械的作用の助けを借りて処理を行なうことにより流体を加熱する方法の基本 的実施例（図１および図２）によれば、処理する流体を入口開口３を介して回転 作用ホイール２の空間１内へ供給する。作用ホイール２が回転している間、処理 する流体は、その空間１から、作用ホイール２の周囲の円筒状表面５と固定子７ の同心表面６により構成される円形チャンバ４内へ、作用ホイール２の周囲円筒 状表面５に沿ってかつその円周に沿って等間隔に配列された一連の出口開口８を 通って放出される。円形チャンバ４の範囲内で、自由流れの法則から中心軸９に 対して回転を続ける被処理流体は、作用ホイール２の各出口開口８から流れ出た 基本的流体流れと固定子７の同心表面６との相互作用によって引き起こされる機 械的振動の作用を受ける。処理された流体は、放出開口１０を介して円形チャン バ４から放出される。 周囲の円筒状表面５の半径Ｒおよび作用ホイールの回転度数ｎは、経験的に得 られた以下の関係に従う範囲で作用ホイール２の出口開口８の選択された数Ｋに より決定される。 Ｒ＝（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ）、 ｎ＝（３．６〜４．１）Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ） 流体加熱方法の最も好ましい実施例によれば、半径Ｒおよび作用ホイール２の 回転度数ｎは、経験的に得られた以下の関係に従い作用ホイール２の出口開口８ の選択された数Ｋにより明確に決定される。 Ｒ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ）、 ｎ＝３．８３９６Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ） 流体加熱方法の他の好ましい実施例（図３、図４）によれば、作用ホイール２ の周囲の円筒状表面５と固定子７の同心表面６により構成される円形チャンバ４ からの被処理流体の放出は、固定子７の同心表面６上に作られた１つ、数個また は一連の放出開口１１を介して行なわれる。作用ホイール２が回転している間、 円形チャンバ４のこれら放出開口１１は、作用ホイール２の対応する出口開口８ に対して対向するように連続的に配列されており、これにより周期的に流れが乱 されかつこれに対応する機械的振動が流体に生じる。円形チャンバ４の放出開口 を通過した流体は固定子７の空間１２に進入し、そこから処理された流体が放出 開口１３を通って放出される。 円形チャンバ４の放出開口１１の数は、１からＫの範囲で選択され、この範囲 は放出開口１１の数が増えると、他のものも等しい数なので、プロセスの体積容 量が十分に増大するが、流体の加熱温度が低下するという点を考慮する。 記載の流体加熱方法を実行するための装置の基本的な実施例（図１、図２）に よれば、同装置は、軸受１６および１７内で動きかつシール１８が設けられたシ ャフト１５を含む回転子１４を含む。回転子１４は、シャフト１５に接続されか つ円筒状外側表面５を有する周囲の環状壁２０を備えるディスク１９として製作 される少なくとも１つの作用ホイール２を含む。上記壁２０においては、流体の ための一連の出口開口８がその円周に沿って等間隔に設けられる。 作用ホイール２を含む固定子７は、処理のための流体供給用取込開口３と、処 理された流体を放出するための放出開口１０を備える。被処理流体を入れるため の空間１が、ディスク１９、作用ホイール２の環状壁２０およびそれに隣接する 取込開口３を備える固定子７の壁２１により構成される。被処理流体を入れるた めの円形チャンバ４は、作用ホイール２の環状壁２０および固定子７の同心壁２ ２により半径方向に制限されかつ処理された流体を放出するための放出開口１０ と連通する。 作用ホイール２および円形チャンバ４の特徴となる幾何学的寸法は、以下のと おりである。 Ｒ＝（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ）、 ΔＲ＝（１．０５〜１．２８）Ｂ（ｍｍ） ただし、Ｋは作用ホイールの出口開口の選択された数であり、Ｒは作用ホイール の周囲環状壁の円筒状外側表面の半径であり、Ｂは１からＫ／２の範囲で選択さ れる整数であり、かつΔＲは環状チャンバの半径方向の寸法である。 流体加熱のための装置の最も好ましい実施例（図１、図２）では、半径Ｒの公 称値は以下のように明確に規定される。 Ｒ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ） 一方、半径方向の寸法ΔＲの公称値は、以下のとおりである。 ΔＲ＝１．１６１４Ｂ（ｍｍ） ただしＢは、１からＫ／５の範囲で選択される整数である。 流体加熱のための装置の他の好ましい実施例（図３、図４）によれば、固定子 ７はその同心壁２２に隣接する空間１２を有し、処理された流体を放出するため の放出開口１３と連通する円形チャンバ４から流体を受ける。固定子７の空間１ ２は、円形チャンバ４から、流体を放出しかつ同時に流体を空間１２内へ進入さ せるための放出開口１１を通って円形チャンバ４と連通する。上記放出開口は、 固定子７の同心壁２２内に作られる。この放出開口１１は、作用ホイール２の一 連の外側開口８の配列平面にありかつ円周に沿って等間隔に設けられる。開口１ １の数は１からＫの範囲であり、その数がＫを超える場合は、他のものもすべて 等しく増えるため、発振プロセスの強度が顕著に低下するため不利である。 回転子１４はシャフト１５および結合部２３を媒介して電気モータ２４等の、 計算された回転数を有する駆動手段に接続される。 回転子は、１本のシャフトに固定された数個の作用ホイールを含んでもよく、 該作用ホイールは流体の流れに沿って連続して接続される。各作用ホイールに羽 根を設けてもよい。 遮断および制御部材を有する内側または外側バイパスチャネルを設けて、装置 の出口からの処理された流体の一部をその入口へ逆流させて繰返し処理してもよ い。 装置全体は空間においてどの位置を占めてもよい。 作用ホイール２の出口開口８の数Ｋは、音波レンジにおいて流体に励起される 強制振動の所望の周波数に基づいて選択され、同周波数は、装置全体の達成可能 かつ有利な幾何学的寸法を考慮して、経験的に得られた以下の関係により決定さ れる。 Ｆ＝６３．９９３Ｋ^-0.5（ｋＨｚ） パラメータの値Ｂは、特定の被処理流体の物理的性質、特に粘度および加熱し た際の変化の性質に基づき、装置全体の妥当な幾何学的寸法を考慮して上記の範 囲で選択される。 円形チャンバ４から流出す流体用の放出開口１１の数は、体積容量と流体加熱 温度の許容可能な程度の望ましい比率によって選択される。 周囲表面５に沿った円周方向の作用ホイール２の出口開口８の幅は好ましくは 半径Ｒの円周に沿った円周ピッチの２分の１である。その数にかかわりなく、円 形チャンバ４の放出開口１１の同心表面６に沿った円周方向の幅は、好ましくは 出口開口８の幅を超えないようにする必要がある。開口８および１１の形状は図 １および図３に示すとおり好ましくは均一で、中心軸９に対し平行な方向に延び る。 本発明に従う流体加熱用の装置は以下のように動作する。 装置の基本的かつ最も好ましい実施例（図１、図２）において、被処理流体は 図において矢印で示す方向に、取込開口３を介して作用ホイール２の空間１内へ 供給される。回転子１４は、作用ホイール２とともに、結合部２３および計算さ れた回転度数ｎのシャフト１５を介して電気モータ２４の助けを借りて回転する ようセットされる。この場合、作用ホイール２の空間１内に進入する流体は圧力 下に作用ホイール２の周囲の環状壁２０に作られた一連の出口開口８を通って空 間１を出、作用ホイール２の環状壁２０および固定子７の同心壁２２により極限 される円形チャンバ４内へ進入する。円形チャンバ４から、処理された流体は消 費、利用またはさらなる処理を施すため、矢印で示す方向に放出開口１０を介し て放出される。 他の好ましい実施例では、装置（図３、図４）は、上記に説明したものと同様 の動作をするが、ただし被処理流体が円形チャンバ４を出て固定子７の同心壁２ ２に作られた放出開口を介して固定子７の空間１２内に進入する点が異なる。空 間１２から、処理された流体は、消費、利用またはさらなる処理を施すため、矢 印で示す方向に放出開口１３を介して供給される。 以下に、本発明に従う、流体加熱方法および同方法を実施するための装置の特 定の実施例を記載する（表１および表２）。 産業上の利用可能性 本発明の産業上の利用分野は、かなり広くかつさまざまな場合に流体の加熱を 必要とする多くの産業分野を包含する。そのようなケースを各々網羅する形で述 べることはできないが、個々の例について以下のものを挙げることができる。 小型で局所的に設けられた固定設備のための自給式動力および熱供給源。 運搬設備および可動施設の加熱。 流体を取扱うプロセスにおいて直接的に同流体を温める場合。 さまざまな技術的プロセスにおける流体の意図的付帯的加熱。 作用ホイールは、類似する目的で特に設計されたモータ（電気、液圧、風力、 機械等）かまたは運搬設備（列車の車両等）の部分を移動させかつ特に回転させ ることによって起動させることができる。 被処理流体の種類もまた多様で、水から炭化水素およびシリコン−有機流体な らびにそれらをベースにした溶液、エマルションおよび懸濁液などの液体で、粘 性および他の物理的性質において多岐にわたる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．機械的作用の助けを借りて処理を行なうことにより流体を加熱する方法であ って、 （１） 被処理流体を回転作用ホイールの空間内へ供給するステップと、 （２） 作用ホイールの空間から、被処理流体を、前記作用ホイールの周囲円 筒状表面と固定子の同心表面により構成される円形チャンバへ放出するステップ を含み、 （３） 前記放出が、作用ホイールの周囲円筒状表面上にその円周に沿って等 間隔で配列された一連の出口開口を介して行なわれ、さらに （４） 前記円形チャンバから、少なくとも１つの放出開口を介して前記流体 を放出するステップとを含み、 （５） 作用ホイールの周囲円筒状表面の半径Ｒが、以下の経験的に得られる 関係により前記作用ホイールの出口開口の選択された数Ｋにより決定され、すな わち Ｒ＝（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ）、 （６） 作用ホイールの回転度数が経験的に得られる以下の関係、すなわち ｎ＝（３．６〜４．１）Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ．） に従い前記値Ｋにより決定される、方法。 ２．作用ホイールの周囲円筒状表面の半径Ｒが、経験的に得られる以下の関係に 従い前記作用ホイールの出口開口の選択された数Ｋにより決定され、すなわち Ｒ＝１／１６１４Ｋ（ｍｍ）、 作用ホイールの回転度数ｎが、以下の経験的に得られる関係、すなわち ｎ＝３．８３９６Ｋ^-1.5＊１０⁶（ｒ．ｐ．ｍ．） に従い値Ｋにより決定される、請求項１に記載の流体を加熱する方法。 ３．作用ホイールの周囲円筒状表面と固定子の同心表面とにより構成される円形 チャンバからの流体の放出が、固定子の同心表面上に配列された放出開口を介し て行なわれ、前記放出開口は作用ホイールが回転している間、作用ホイールの出 口開口に連続して対向する、請求項２に記載の流体を加熱する方法。 ４．機械的作用の助けを借りて処理を行なうことにより流体を加熱するための装 置であって、 （１） 軸受において動くシャフトを含む回転子と、 （２） シャフトに接続されかつ円筒状外側表面を有する周囲の角度を付けら れた壁を有するディスクとして作られた少なくとも１つの作用ホイールを含み、 流体のための一連の出口開口が、その円周に沿って等間隔に作られ、さらに （３） 流体の供給のための取込開口と流体の放出のための放出開口を有する 作用ホイールを含む固定子と、 （４） ディスク、作用ホイールの環状壁および前記ホイールに隣接する取込 開口を有する固定子の壁により形成される被処理流体のための空間と、 （５） 作用ホイールの周囲の環状壁および固定子の同心壁により半径方向に 制限されかつ流体の放出用放出開口と連通する、被処理流体のための円形チャン バを含み、作用ホイールおよび円形チャンバの特徴となる幾何学的寸法が以下の とおりであり、すなわち （６） 作用ホイールの周囲の環状壁の円筒状外側表面の半径Ｒは以下の式で 表わされ、すなわち Ｒ＝（１．０５〜１．２８）Ｋ（ｍｍ）、 ただしＫは作用ホイールの出口開口の選択された数であり、 （７） 円形チャンバの半径方向の寸法ΔＲは以下の式で表わされ、すなわち ΔＲ＝（１．０５〜１．２８）Ｂ（ｍｍ）、 ただしＢは１からＫ／２の範囲の選択された整数であり、さらに （８） 計算された回転度数で回転子を駆動するための手段とを含む、流体を 加熱するための装置。 ５．作用ホイールの周囲の環状壁の円筒状外側表面の半径Ｒが、以下の式により 表わされ、すなわち Ｒ＝１．１６１４Ｋ（ｍｍ）、 ただしＫは作用ホイールの出口開口の選択された数であり、かつ円形チャンバの 半径方向の寸法ΔＲは以下の式で表わされ、すなわち ΔＲ＝１．１６１４Ｂ（ｍｍ） ただしＢは、１からＫ／５の範囲の選択された整数である、請求項４に記載の流 体を加熱するための装置。 ６．流体を加熱するための装置であって、 （１） 固定子は、円形チャンバから流体を取込むための、その同心壁に隣接 する空間を有し、前記空間は流体の放出用放出開口と連通し、 （２） 固定子の空間が、作用ホイールの出口開口の配列平面においてかつそ の円周に沿って等間隔に固定子同心壁に設けられた放出開口を介して円形チャン バと連通し、 （３） 円形チャンバの放出開口の数が１からＫの範囲である、請求項５に記 載の装置。