CN105525370B - 纱线冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明的纱线冷却装置使纱线的品质均匀化。该纱线冷却装置分别对多个冷却筒(30)设置围绕冷却筒(30)的周围、与冷却筒(30)的外周面之间形成冷却风流通的流通空间(52)的隔壁(51)，在从外部提供冷却风的供给空间(23)与流通空间(52)的边界部设置有整流并使冷却风从供给空间(23)向流通空间(52)流通的整流板(53)。

Description

纱线冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却纱线的纱线冷却装置，该纱线从将熔融的材料从多个喷丝头作为纱线纺出到下方的纺丝梁纺出。

背景技术

作为冷却从纺丝梁纺出的纱线的纱线冷却装置，有例如专利文献1中公开的装置。该纱线冷却装置在冷却风供给箱中收容有多个冷却筒，通过给冷却筒内部的纱线行走空间提供冷却风来进行纱线的冷却。由于对多个冷却筒设置一个冷却风供给箱，因此能够减少提供冷却风的管道的根数。因此，能够高密度地配置冷却筒，能够提高纱线的生产效率。

[专利文献1]日本特开2011-252260号公报

但是，如从专利文献1的图4可知的那样，在各冷却筒的周围的冷却风的气流因冷却筒不同而差异很大。因此，存在提供给纱线行走空间的冷却风的流量在不同的冷却筒之间差别很大的担忧。并且，即使仅观察一个冷却筒，在其周围的冷却风气流在周向上也差异很大。因此，存在冷却筒的周围冷却风容易产生涡流、提供给一个纱线行走空间的冷却风的流量在周向上大大变动的担忧。结果，以往的纱线冷却装置中由于产生冷却不均，存在生产的纱线的品质上容易产生差异这样的问题。

发明内容

因此，本发明以在设置了多个用来冷却纱线的冷却筒的纱线冷却装置中使纱线的品质均匀化为目的。

为了达到上述目的，本发明为冷却纱线的纱线冷却装置，该纱线从将熔融的材料从多个喷丝头作为纱线纺出到下方的纺丝梁纺出，其特征在于，具备：多个冷却筒，被构成为：分别与上述多个喷丝头相面对地配置在上述纺丝梁的下方，在内部具有纱线能够行走的第1纱线行走空间，并且上述第1纱线行走空间的周壁具有进行流入上述第1纱线行走空间的冷却风的整流的整流部件，多个分隔筒，被构成为：分别连接在上述多个冷却筒的下端部，在内部具有与上述第1纱线行走空间连通的第2纱线行走空间，并且上述第2纱线行走空间的周壁具有遮断冷却风向上述第2纱线行走空间的流入的遮断部件，以及冷却风供给箱，具有从外部提供冷却风的供给空间，在上述供给空间配置上述多个分隔筒；上述多个冷却筒配置在上述供给空间的外部，并且分别对上述多个冷却筒设置有围绕上述冷却筒的周围、与上述冷却筒的外周面之间形成冷却风流通的流通空间的隔壁；在上述供给空间与上述流通空间的边界部设置有整流并使冷却风从上述供给空间向上述流通空间流通的整流板。

根据本发明，建立从形成于冷却风供给箱的供给空间经由形成在各冷却筒的外周面与隔壁之间的流通空间到各冷却筒内的纱线行走空间(第1纱线行走空间)的冷却风的气流。此时，由于在供给空间与流通空间的边界部设置有整流板，因此能够抑制从供给空间向各流通空间提供的冷却风流量的差异，进而能够抑制从各流通空间向各纱线行走空间提供的冷却风流量的差异。并且，由于流通空间被隔壁包围，因此冷却风不会从流通空间的周围流入流通空间，能够抑制在流通空间中产生冷却风的涡流。结果，能够使在流通空间内流动的冷却风的流量在周向上大概均匀，进而能够使从流通空间向纱线行走空间提供的冷却风的流量在周向上大概均匀。因此，无论在不同的冷却筒之间，还是在一个冷却筒的周向上，通过抑制提供给纱线行走空间的冷却风流量的差异，能够抑制冷却不均，因此能够使纱线的品质均匀化。

在本发明中，最好是上述流通空间关于包含上述冷却筒的中心轴在内的至少一个平面而面对称。

如果流通空间关于包含冷却筒的中心轴的至少一个平面而面对称，则流通空间中的冷却风的气流也大致面对称，能够使在流通空间流动的冷却风的流量在周向上更均匀。因此，在一个冷却筒的周向上能够进一步抑制提供给纱线行走空间的冷却风流量的差异。

而且，最好是上述流通空间关于包含上述冷却筒的中心轴在内的相互正交的2个平面而面对称。

如果流通空间关于包含冷却筒的中心轴的相互正交的2个平面而面对称，则流通空间中的冷却风的气流也关于2个正交的平面大致面对称，能够更切实地使在流通空间内流动的冷却风的流量在周向上均匀。因此在一个冷却筒的周向上能够更有效地抑制提供给纱线行走空间的冷却风流量的差异。

而且，最好是上述隔壁在俯视中为正六边形。

通过使隔壁俯视为正六边形，能够良好地平衡和实现要确保流通空间尽可能宽的要求和要使流通空间内的冷却风的气流在周向上尽可能地均匀的要求。后面参照附图详细的说明这一点。

并且，最好是上述多个冷却筒在俯视中交错配置。

通过交错配置冷却筒，由于能够高密度地配置冷却筒，因此能够提高纱线的生产效率。

并且，最好在上述冷却风供给箱设置包围上述多个冷却筒的侧壁。

通过设置这样的侧壁，能够防止冷却筒露出到外部，能够保护冷却筒。并且，通过设置侧壁，能够提高冷却风供给箱的强度。

并且，最好是上述多个冷却筒沿着排列方向排列，冷却风从与上述排列方向正交的方向提供给上述供给空间。

通过这样，由于从与排列方向正交的方向提供的冷却风容易同样地相对于沿排列方向排列的多个冷却筒流动，因此能够进一步抑制提供给各冷却筒的纱线行走空间的冷却风流量的差异。另外，在多个冷却筒交错配置地二维配置的情况下，将排列配置冷却筒最多的方向定义为“排列方向”。

发明的效果：根据本发明，无论在不同的冷却筒之间，还是在一个冷却筒的周向，通过抑制提供给纱线行走空间的冷却风流量的差异，能够抑制冷却不均，因此能够使纱线的品质均匀化。

附图说明

图1为具备本发明的纱线冷却装置的熔融纺丝装置的局部剖视图；

图2为图1的Ⅱ-Ⅱ线剖视图；

图3为图2的Ⅲ-Ⅲ线剖视图；

图4为图3的Ⅳ-Ⅳ线剖视图；

图5为图3的Ⅴ-Ⅴ线剖视图；

图6为用来比较隔壁的形状的示意图。

图中，2-纺丝梁；3-纱线冷却装置；13-喷丝头；20-冷却风供给箱；23-供给空间；30-冷却筒；31-第1纱线行走空间；32-第1整流部件(整流部件)；33-第2整流部件(整流部件)；40-分隔筒；41-第2纱线行走空间；42-遮断部件；51-隔壁；52-流通空间；53-整流板；Y-纱线

具体实施方式

下面说明本发明的纱线冷却装置的实施形态。

[熔融纺丝装置]

图1为具备本发明的纱线冷却装置的熔融纺丝装置的局部剖视图。如图1所示，熔融纺丝装置1具备纺丝梁2、纱线冷却装置3和给油装置4等。纺丝梁2具备多个组件壳体11。纺丝组件12配置在各组件壳体11内，纺丝组件12中储存有熔融的聚酯等成为纱线Y的熔融了的材料。在纺丝组件12的下端部设置有喷丝头13，存积在纺丝组件12中的熔融的材料从形成在喷丝头13上的未图示的多个通孔作为多根纱线Y纺出到下方。其中，多个喷丝头13与后述的冷却筒30一样，沿左右方向交错配置成2列(参照图2)。

纱线冷却装置3配置在纺丝梁2的下方，用从管道5提供的冷却风冷却从纺丝梁2纺出到下方的纱线Y。给油装置4配置在纱线冷却装置3的下方，给被纱线冷却装置3冷却过的纱线Y付与油剂。然后，被给油装置4付与了油剂的纱线Y由配置在给油装置4下方的未图示的卷绕装置卷绕到筒管上。

[纱线冷却装置]

纱线冷却装置3为用从管道5提供的冷却风冷却纱线Y的装置，结构为，在冷却风供给箱20内收容有多个冷却筒30、多个分隔筒40等。

(冷却风供给箱)

冷却风供给箱20具有在后端部与管道5连接的冷却风供给室21，以及设置在冷却风供给室21的上方、在内部收容多个冷却筒30的冷却筒收容室22。冷却风供给室21和冷却筒收容室22都具有近似长方体形状，冷却风供给室21的内部空间成为从管道5提供冷却风的供给空间23。多个分隔筒40配置在供给空间23。

(冷却筒)

多个冷却筒30具有近似圆筒形状，分别配置在与多个喷丝头13相面对的位置上。冷却筒30沿上下贯穿冷却筒收容室22地设置，在冷却筒30的内部形成有沿上下方向延伸的第1纱线行走空间31。从喷丝头13纺出的纱线Y在第1纱线行走空间31朝着下方行走。

第1纱线行走空间31的周壁——即冷却筒30的筒体部分结构为，具有第1整流部件32和配设在第1整流部件32内侧的第2整流部件33。第1整流部件32用例如冲孔金属等构成，使冷却风从后述的流通空间52大致水平地流入第1纱线行走空间31地进行整流。第2整流部件33用例如多层金属网等构成，使从后述的流通空间52流入第1纱线行走空间31的冷却风的气流均匀化。另外，在第1整流部件32为冲孔金属的情况下，通过使其厚度比(＝板厚/孔径)为0.75～0.85左右，能够沿与冲孔面垂直的方向良好地整流来自冲孔金属的冷却风的气流。

(分隔筒)

多个分隔筒40具有近似圆筒形状，分别连接在多个冷却筒30的下端部。分隔筒40沿上下贯穿冷却风供给室21地设置，在分隔筒40的内部形成有沿上下方向延伸的第2纱线行走空间41。第2纱线行走空间41与第1纱线行走空间31连通，在第1纱线行走空间31行走过来的纱线Y原封不动地在第2纱线行走空间41向下方行走。

第2纱线行走空间41的周壁——即分隔筒40的筒体部分结构为，具有遮断部件42。遮断部件42由不让冷却风通过的材料做成，遮断冷却风从供给空间23向第2纱线行走空间41的流入。

(隔壁)

分别对多个冷却筒30设置围绕冷却筒30周围的隔壁51。隔壁51由不让冷却风通过的材料做成，在冷却筒30的外周面与隔壁51之间形成环形流通空间52。从管道5提供给供给空间23的冷却风被后述的整流板53整流后流入各流通空间52。被整流板53整流过的冷却风在流通空间52内主要向上方流动，通过第1整流部件32和第2整流部件33而提供给第1纱线行走空间31。

(整流板)

在冷却风供给室21内部的供给空间23与各流通空间52的边界部设置有整流板53。整流板53利用例如冲孔金属、蜂窝材料等构成，使冷却风从供给空间23朝大致上方流入流通空间52地进行整流。另外，冷却风供给室21与冷却筒收容室22的边界部——即冷却筒收容室22的底面部(或者冷却风供给室21的上面部)中没有设置整流板53的部分，利用不让冷却风通过的材料做成。另外，在整流板53为冲孔金属的情况下，通过使它们的厚度比(＝板厚/孔径)为0.75～0.85左右，能够沿与冲孔面垂直的方向良好地整流来自冲孔金属的冷却风的气流。

(冷却筒和隔壁的平面布置)

图2为图1的Ⅱ-Ⅱ线剖视图。如图2所示，多个冷却筒30沿着左右方向交错配置成2列。更详细为，当假设一个冷却筒30的中心C同与之相邻的冷却筒30的中心C之间的距离为D时，使所有的距离D相等地交错配置。换言之，使连接一个冷却筒30的中心C、与之相邻的冷却筒30的中心C和与这两者相邻的冷却筒30的中心C而形成的三角形为正三角形地交错配置多个冷却筒30。这样，通过交错配置多个冷却筒30(以及多个喷丝头13)，能够高密度地配置冷却筒30，能够提高纱线Y的生产效率。

而且，本实施形态中，使隔壁51俯视为正六边形，将隔壁51配置成蜂窝形。多个冷却筒30分别配置在正六边形隔壁51的中央，冷却筒30的外周面与隔壁51之间所形成的流通空间52的形状全部相同。并且，通过使隔壁51为正六边形，流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的6个平面而面对称。这6个平面P在周向上以30°的间隔存在。因此，本实施形态的流通空间52不仅关于包含冷却筒30的中心轴的至少一个平面P而面对称，而且还关于包含冷却筒30的中心轴的互相正交的2个平面P而面对称。

(冷却风的流动)

图3为图2的Ⅲ-Ⅲ线剖视图，图4为图3的Ⅳ-Ⅳ线剖视图，图5为图3的Ⅴ-Ⅴ线剖视图。图3～图5所示的箭头表示冷却风的气流。另外，虽然供给空间23、各流通空间52实际上为一个空间，但图3中它们断开表示。因此，为了使说明容易理解，即使实际上是一个空间，图3中断开的空间也在断开的各部分上添加了标记。

首先，从管道5提供的冷却风流入冷却风供给室21的供给空间23。此时，冷却风从与多个冷却筒30排列的排列方向(左右方向)正交的方向(前后方向)向供给空间23提供。另外，在像本实施形态这样二维配置多个冷却筒30的情况下，将排列配置冷却筒30最多的方向定义为“排列方向”。

如图4所示，由于在供给空间23中配置有多个分隔筒40，因此、冷却风穿过它们之间地流动。虽然各分隔筒40的周围的冷却风的气流因分隔筒40而不同，但由于冷却风不会从供给空间23流入分隔筒40内部的第2纱线行走空间41，因此没有特别的问题。

如图3所示，在供给空间23中流动的冷却风随后流入各流通空间52。其中，在供给空间23与各流通空间52之间设置有整流板53。因此，从供给空间23流入各流通空间52的冷却风被整流板53整流，抑制了流量、风向的差异。并且，由于各流通空间52全部为相同的形状，因此能够进一步抑制流入各流通空间52的冷却风流量的差异。

如图3和图5所示，被整流板53整流过的冷却风在流通空间52内主要向上方流动，并且从冷却筒30的全周流入第1纱线行走空间31。此时，因冷却风通过第1整流部件32和第2整流部件33而抑制了周向上的流量、风向差异的冷却风被提供给第1纱线行走空间31。这样，在第1纱线行走空间31内行走的纱线Y被提供给第1纱线行走空间31的冷却风冷却。

[效果]

根据本实施形态的纱线冷却装置3，由于在供给空间23与流通空间52的边界部设置有整流板53，因此能够抑制从供给空间23向各流通空间52提供的冷却风流量的差异，进而能够抑制从各流通空间52向各第1纱线行走空间31提供的冷却风流量的差异。并且，由于流通空间52被隔壁51包围，因此冷却风不会从流通空间52的周围流入流通空间52，能够抑制在流通空间52中产生冷却风的涡流。结果，能够使在流通空间52内流动的冷却风的流量在周向上大致均匀，进而能够使从流通空间52向第1纱线行走空间31提供的冷却风的流量在周向上大致均匀。因此，无论在不同的冷却筒30之间，还是在一个冷却筒30的周向，通过抑制提供给第1纱线行走空间31的冷却风流量的差异，能够抑制冷却不均，因此能够使纱线Y的品质均匀化。

并且，本实施形态中流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的至少一个平面P而面对称。这样，如果流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的至少一个平面P而面对称的话，则流通空间52内的冷却风的气流也大致面对称，能够使在流通空间52内流动的冷却风的流量在周向上更均匀。因此，在一个冷却筒30的周向上能够进一步抑制提供给第1纱线行走空间31的冷却风流量的差异。

而且，本实施形态中流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的互相正交的2个平面P而面对称。这样，如果流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的互相正交的2个平面P面对称的话，则流通空间52内的冷却风的气流也关于2个正交的平面P大致面对称，能够更切实地使在流通空间52内流动的冷却风的流量在周向上均匀。因此，在一个冷却筒30的周向上，能够更有效地抑制提供给第1纱线行走空间31的冷却风流量的差异。

而且，本实施形态中，通过使隔壁51俯视为正六边形，能够良好地平衡并满足要确保流通空间52尽可能地大的要求和要使流通空间52内的冷却风的气流在周向上尽可能地均匀的要求。下面参照图6说明这一点。图6为用来比较隔壁的形状的示意图，a图为表示设置了俯视为矩形的隔壁61的情况的图，b图为表示设置了俯视为圆形的隔壁71的情况的图。

一般情况下，为了提高纱线Y的冷却效率，要求确保流通空间52尽可能地大，增加冷却风的流量。为了扩大流通空间52，可以考虑像例如图6的a图所示那样采用俯视为矩形的隔壁61(用粗线图示)。通过这样，与本实施形态的流通空间52相比，能够将流通空间62扩大图中斜线表示的部分。但是，如果这样，流通空间62的形状在周向上变得更不均匀，在流通空间62容易产生冷却风的涡流。

另一方面，为了使流通空间52的形状在周向上更均匀，可以考虑像例如图6的b图所示那样采用俯视为圆形的隔壁71(用粗线图示)。但是，这种情况下，与本实施形态的流通空间52相比，流通空间72窄了图中用斜线表示的部分。尤其在像本实施形态这样交错配置冷却筒30的情况下，隔壁71之间产生了用斜线表示的间隙，产生了无效的空间。

因此，如果像本实施形态这样使隔壁51俯视为正六边形的话，能够良好地平衡并满足要确保流通空间52尽可能地大的要求、和要使流通空间52内的冷却风的气流在周向上尽可能地均匀的要求。尤其在交错配置冷却筒30的情况下，具有能够避免隔壁51之间产生无效的间隙，能够最大限度地确保流通空间52这样的优点。

并且，本实施形态中，在冷却风供给箱20内设置有包围多个冷却筒30的侧壁(冷却筒收容室22的侧壁)。因此，能够防止冷却筒30露出到外部，能够保护冷却筒30。并且，通过设置侧壁，还能够提高冷却风供给箱20的强度。

并且，本实施形态中多个冷却筒30沿着排列方向(左右方向)排列，冷却风从与排列方向正交的方向提供给供给空间23。因此，由于从与排列方向正交的方向提供的冷却风容易同样地相对于沿排列方向排列的多个冷却筒30流动，因此能够进一步抑制提供给各冷却筒30的第1纱线行走空间31的冷却风流量的差异。

[其他的实施形态]

本发明并不局限于上述实施形态，只要不超出其宗旨，能够适当组合上述实施形态的要素或施加种种变更。

例如，上述实施形态中多个冷却筒30沿左右方向交错配置成2列，但冷却筒30的配置并不局限于此。例如，也可以多个冷却筒30沿左右方向配置成1列，即使在冷却筒30横跨多列配置的情况下，也不是必须交错配置。

并且，上述实施形态中使隔壁51俯视为正六边形，说明了这是最好的形态。但是，这并不是否认隔壁51为正六边形以外的形状。例如，即使在采用了图6所示的矩形、圆形隔壁61、71的情况下，在对冷却筒30设置了分别单独的流通空间52这一点上，不用说也能够较之现有技术而使纱线Y的品质更均匀化。另外，如果例如使隔壁51俯视为正三角形以外的正多边形、圆形，在其中央配置冷却筒30的话，能够使流通空间52关于包含冷却筒30的中心轴的互相正交的2个平面而面对称。

并且，上述实施形态中，采用了在冷却风供给箱20设置冷却筒收容室22，多个冷却筒30被冷却筒收容室22的侧壁包围的结构。但是，这样的结构并不是必须的，也可以采用取消侧壁、隔壁51的外周部分露出到外部的结构。

并且，上述实施形态中，采用了冷却筒30的筒体部分由第1整流部件32和第2整流部件33构成的结构，但也可以省略第2整流部件33。这种情况下，通过使在第1纱线行走空间31行走的纱线Y的最外周部与第1整流部件32之间的距离为构成第1整流部件32的冲孔金属的孔径的12～15倍左右，即使没有第2整流部件33，也能够适当地给纱线Y提供均匀的冷却风。

Claims (9)

1.一种冷却纱线的纱线冷却装置，该纱线从将熔融的材料从多个喷丝头作为纱线纺出到下方的纺丝梁纺出，上述纱线冷却装置的特征在于，具备：

多个冷却筒，被构成为：分别与上述多个喷丝头相面对地配置在上述纺丝梁的下方，在内部具有纱线能够行走的第1纱线行走空间，并且上述第1纱线行走空间的周壁具有进行流入上述第1纱线行走空间的冷却风的整流的整流部件，

多个分隔筒，被构成为：分别连接在上述多个冷却筒的下端部，在内部具有与上述第1纱线行走空间连通的第2纱线行走空间，并且上述第2纱线行走空间的周壁具有遮断冷却风向上述第2纱线行走空间的流入的遮断部件，以及

冷却风供给箱，具有从外部提供冷却风的供给空间，在上述供给空间配置上述多个分隔筒；

上述多个冷却筒配置在上述供给空间的外部，并且分别对上述多个冷却筒设置有围绕上述冷却筒的周围、与上述冷却筒的外周面之间形成冷却风流通的流通空间的隔壁；

在上述供给空间与上述流通空间的边界部设置有整流并使冷却风从上述供给空间向上述流通空间流通的整流板；

上述隔壁俯视为正三角形以外的正多边形。

2.如权利要求1所述的纱线冷却装置，上述隔壁在俯视中为正六边形。

3.如权利要求1所述的纱线冷却装置，上述多个冷却筒在俯视中交错配置。

4.如权利要求2所述的纱线冷却装置，上述多个冷却筒在俯视中交错配置。

5.如权利要求1所述的纱线冷却装置，在上述冷却风供给箱设置有包围上述多个冷却筒的侧壁。

6.如权利要求2所述的纱线冷却装置，在上述冷却风供给箱设置有包围上述多个冷却筒的侧壁。

7.如权利要求3所述的纱线冷却装置，在上述冷却风供给箱设置有包围上述多个冷却筒的侧壁。

8.如权利要求4所述的纱线冷却装置，在上述冷却风供给箱设置有包围上述多个冷却筒的侧壁。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的纱线冷却装置，上述多个冷却筒沿着排列方向排列，冷却风从与上述排列方向正交的方向提供给上述供给空间。