JP2000173758A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents
誘導発熱ローラ装置Info
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- JP2000173758A JP2000173758A JP10345412A JP34541298A JP2000173758A JP 2000173758 A JP2000173758 A JP 2000173758A JP 10345412 A JP10345412 A JP 10345412A JP 34541298 A JP34541298 A JP 34541298A JP 2000173758 A JP2000173758 A JP 2000173758A
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Abstract
せるために、ローラ本体の内部に設置されている軸受
を、簡単な構成で冷却するようにし、もって冷却機構の
製作費の低減ならびにその保守、点検の容易化を図るこ
とを目的とする。 【解決手段】 モータの回転軸の内部に、軸受の設置個
所に対応する位置から、モータのフアンの位置に達する
程度に中空の孔を設け、この孔の内部に気液二相の熱媒
を封入する。軸受の熱は孔の内部の熱媒によってフアン
側に輸送される。熱媒はフアンによって冷却される。回
転軸に孔を設け、ここに熱媒を封入するだけの簡単な構
成で軸受を冷却することができる。
Description
に関する。
り、ローラ本体の内部に配置された誘導発熱機構とを備
え、モータの回転軸の先端をローラ本体に連結すること
によりローラ本体を片持式に支持してモータにより直接
回転させるようにした誘導発熱ローラ装置が使用されて
いる。この場合ローラ本体の内部の誘導発熱機構はモー
タに対して一体的に取り付けられる。
体、2はモータである。モータ2の回転軸3はモータ2
の一方の端面から外部に導出され、ローラ本体1の軸心
を通り、先端においてローラ本体1にナット4によって
連結される。これによりローラ本体1はモータ2によっ
て直接回転されるようになる。5はローラ本体1の内部
にあって回転軸3を囲むように配置された誘導発熱機構
で、環状の鉄心6とその外周に巻装された環状の誘導コ
イル7とにより主として構成されている。
を覆うように配置され、かつモータ2と一体的に連結さ
れてある。このフランジ8はその内面中央から一体的に
突き出た筒部9を有し、この筒部9はローラ本体1の軸
心方向に沿う内部にまで延長させてある。この筒部9に
誘導発熱機構5が取付金具10によって固定されてい
る。筒部9の内部には回転軸3が挿通されてある。11
はモータ2を冷却するためのフアンを収納しているフア
ン室である。
てローラ本体1は直接回転し、また誘導発熱機構5の誘
導コイル7が交流電源によって励磁されることにより、
ローラ本体1は通常の誘導発熱ローラ装置と同様に誘導
発熱するようになる。通常このようにローラ本体を片持
式に支持してモータにより直接回転させる誘導発熱ロー
ラ装置は、そのローラ本体に糸を添纏させつつ移行さ
せ、その過程でその糸を加熱するのに使用するが、その
運転に際して、ローラ本体1を8700rpm程度で高
速回転させることがある。そこでこのような高速回転に
対処するため、筒部9の先端側の内面と回転軸3との間
に軸受12を設置し、この軸受12により回転軸3を、
筒部9に対して回転自在に支持するようにしている。
は、その運転に際してはローラ本体1を250℃程度ま
で上昇させて使用することがあり、そのためには誘導コ
イル7は300℃程度に上昇させる必要がある。このよ
うな高温度で運転させると、ローラ本体1の内部にあっ
て回転軸3を支持している軸受12も高温度となり、軸
受機能が低下するので、これを冷却する必要が生じる。
に冷却ジャケットを設け、ここに外部から循環ポンプに
より冷却油を循環させて冷却するようにしている。しか
しこのような構成によれば、冷却ジャケットを構成する
必要があるので、軸受ハウジングの構成が複雑となる。
また循環させる冷却油を冷却するための熱交換器、配管
を必要とするほか、冷却油を循環させるためのポンプ
と、その電源も必要となる。そのため冷却機構全体が複
雑となり、かつ製作費が高騰するばかりでなく、これら
の保守、点検が煩雑となる欠点がある。
転軸の先端をローラ本体に連結してこれを片持式に支持
し、ローラ本体をモータにより直接回転させるようにし
た構成において、ローラ本体の内部にあって、モータの
回転軸を回転自在に支持している軸受を冷却するための
構成の簡略化を図り、製作費を低減するとともに、その
保守、点検の容易化を図ることを目的とする。
軸の内部に、その軸心方向に沿って、軸受の取付位置か
らモータのフアンに達する程度の長さの孔を設け、この
孔を利用して気液二相の熱媒を封入する封入室としたこ
とを特徴とする。
熱媒は高温となった軸受の熱によって加熱され気化され
る。気化された熱媒は封入室の内部を通ってフアン側に
到達する。フアンの近辺はフアンによって空冷により低
温となっているので、ここで気相の熱媒は冷却され液相
に戻る。このようにして軸受の熱は熱媒によってフアン
側に輸送される。これを繰り返すことにより軸受は冷却
されることになる。
説明する。なお図5と同じ符号を付した部分は、同一又
は対応する部分を示す。本発明にしたがい、回転軸3の
内部にその軸心方向に沿って延びる孔13を設け、この
孔13を気液二相の熱媒(たとえば蒸留水)を封入する
封入室として利用する。具体的には図1に示すように孔
13にヒートパイプ14を挿入してこれを封入室とし、
その内部に前記した熱媒を密封する。または孔13をジ
ャケット室としてこれをそのまま封入室とし、その内部
に前記した熱媒を直接封入するようにしてもよい(図4
参照。)。
対応する位置まで到達し、他端はフアン室11内にある
フアン15の設置個所に対応する位置まで到達する程度
に設けられる。フアン15の設置個所に対応する個所が
気相の熱媒の凝縮部となる。なお2Aはモータ2の電機
子コイルで、回転軸3と機械的に一体とされてあり、1
6はモータ2の内部にあって、電機子コイル2Aとフア
ン15との間で回転軸3を回転自在に支持している軸受
である。
ーラ本体1が回転され、誘導コイル7が励磁されて運転
状態となると、ローラ本体1が発熱する。またこの発熱
によって軸受12の温度が上昇することは既に述べたと
おりである。このときの軸受12の熱を孔13内のヒー
トパイプ14の内部にある熱媒が奪い、加熱されて気化
する。
り、低温となっているフアン15側すなわち凝縮部に到
達し、ここで冷却されて凝縮して放熱する。このように
して軸受12の熱は熱媒によってフアン15側に輸送さ
れる。以下これを繰り返す。このため軸受12は冷却さ
れ、極端な温度上昇が回避されることになる。
を回転軸3の内部の封入室に封入しておくだけで、軸受
12を冷却することができる。そのため冷却油を使用し
て冷却する従来構成のように軸受12に冷却ハウジング
を設ける必要はなく、また熱交換器、配管、循環用ポン
プ、その電源などは全く不要となる。またモータ2に予
め付属しているフアン15を軸受の冷却にそのまま兼用
できる。
に封入された熱媒が軸受12からの熱によって気化さ
れ、その気相の熱媒がフアン15側に向かうとき、その
過程で電機子コイル2A、軸受16に対応する個所を通
過するとき、もしその近辺の温度が熱媒の温度より低い
と、その熱媒はその近辺において放熱してしまうことが
ある。このような放熱作用が生じると、電機子コイル2
A、軸受16の温度が上昇してしまう。
2である。図2の構成は孔13にヒートパイプ14を設
けた構成において、電機子コイル2A、軸受16の設置
位置の近辺に対応する孔13の部分の径を大きくしてお
く。するとこの径の大きい部分の内面とヒートパイプ1
4の外周との間にギャップ17が形成されるようにな
る。このギャップ17の存在によりヒートパイプ14は
孔13の内面と直接に接することがない。このためギヤ
ップ17が断熱部となり、電機子コイル2A、軸受16
が熱媒の液相への変化の際の放熱によって温度上昇する
のが抑制されるようになる。なお図2乃至図4において
Lは液相の熱媒である。
用に支障が生じないようにした構成を示す。すなわち図
2に示すように孔13にヒートパイプ14を設けた構成
において、ヒートパイプ14のフアン15側の端部近
辺、すなわち気相の熱媒の凝縮部における内面を肉厚と
して、段部18を設けている。回転軸3が回転すると、
液相の熱媒は遠心力によってヒートパイプ14の内面に
貼り付けられるように付着する。この場合軸受16より
軸受12側に向かう内面に液相の熱媒が付着するが、図
のように段部18が設けてあると、熱媒はこの段部18
を乗り越えてまで軸受16からフアン15側に向かうこ
とができず、これにより液相の熱媒の移動が阻止され
る。
付着しない。もし段部18の表面が液相の熱媒に覆われ
ていたとすると、この部分での熱媒の凝縮作用が損なわ
れるが、段部18の存在によってその表面が液相の熱媒
で覆われることがないので、前記凝縮作用は円滑に行わ
れる。なお熱媒が多量に封入されると、段部18を超え
てその内面に熱媒が付着することがあるので、適度の量
の封入が必要である。
ま封入室とした場合の、電機子コイル2A、軸受16の
温度上昇を避けるための構成を示したものである。ここ
では孔13のうち電機子コイル2A、軸受16の設置位
置に対応する個所の肉厚を薄くして内径を大きくし、大
径部19としてある。
転により液相の熱媒が孔13の内面に付着するが、大径
部19においては内径が大きいことにより多量の熱媒が
溜って付着し、これが断熱層を形成する。そのため気化
した熱媒が大径部19にある液相の熱媒に接して凝縮し
たとしても、この熱媒による断熱作用により電機子コイ
ル2A、軸受16の温度上昇は阻止される。
フアン15側の凝縮部となる部分の肉厚を大きくして内
径を小さくし、図3の場合と同様に段部20を形成す
る。これにより段部20を乗り越えてその表面まで液相
の熱媒が達することはなく、凝縮部が液相の熱媒により
覆われることはない。したがって図3の構成と同様に気
相の熱媒の凝縮作用が損なわれることはない。なおこの
場合でも適度の量の液相の熱媒の封入が必要である。
ータの回転軸に直結してローラ本体を回転させる構成に
おいて、回転軸の内部に気液二相の熱媒を封入した封入
室を設けたことにより、回転を支持するためにローラ本
体の内部に設置された軸受を、従来に比較して簡単で、
しかも安価な構成で冷却することができるとともに、気
相の熱媒の凝縮にモータに付属しているフアンを兼用す
るでき、更に保守、点検が不要となるといった効果を奏
する。また熱媒を使用したため、その熱媒の凝縮により
モータの電機子コイルの温度が上昇するような恐れがあ
っても、これを確実に阻止し、かつ熱媒の円滑な凝縮作
用を果たすことができる効果を奏する。
た正面図である。
る。
ある。
図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 ローラ本体と、誘導コイル、鉄心からな
り、前記ローラ本体の内部に配置された誘導発熱機構と
を備え、モータの回転軸の先端を前記ローラ本体に連結
することにより前記ローラ本体を片持式に支持して前記
モータにより直接回転させるようにした誘導発熱ローラ
装置において、前記回転軸を前記ローラ本体の内部に配
置された軸受により回転自在に支持するするとともに、
前記回転軸の内部に、前記軸受の設置位置に対応する個
所から前記モータの冷却用のフアンの設置位置に対応す
る個所に達する長さの孔を設け、前記孔の内部を気液二
相の熱媒を封入した封入室として利用してなり、かつ前
記封入室のうちの前記フアンの設置個所に対応する個所
を、気相の熱媒の凝縮部としてなる誘導発熱ローラ装
置。 - 【請求項2】液相の熱媒が凝縮部を覆うように移動して
くるのを阻止するための段部を、前記凝縮部に設けてな
る請求項1記載の誘導発熱ローラ装置。 - 【請求項3】回転軸の内部の孔にヒートパイプを配置し
て前記ヒートパイプを封入室とするとともに、前記回転
軸のうちの少なくともモータの電機子コイルの設置位置
に対応する前記孔の内面と前記ヒートパイプの外周との
間に断熱用のギャップを形成してなる請求項1記載の誘
導発熱ローラ装置。 - 【請求項4】回転軸の内部の孔をジャケット室としてそ
の内部を封入室とするとともに、前記封入室のうちの少
なくともモータの電機子コイルの設置位置に対応する個
所を大径部とし、前記大径部に留まる液相の熱媒により
断熱層を形成してなる請求項1記載の誘導発熱ローラ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34541298A JP3923203B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 誘導発熱ローラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP34541298A JP3923203B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 誘導発熱ローラ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000173758A true JP2000173758A (ja) | 2000-06-23 |
JP3923203B2 JP3923203B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=18376431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34541298A Expired - Fee Related JP3923203B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 誘導発熱ローラ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3923203B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010040294A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Chubu Corporation | 缶入り商品加熱装置 |
JP2010277981A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-12-09 | Tokuden Co Ltd | 誘導発熱ローラ装置 |
CN111733468A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-02 | 无锡中力科技有限公司 | 一种高速旋转梯度热管式热辊及其加工方法 |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP34541298A patent/JP3923203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2010277981A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-12-09 | Tokuden Co Ltd | 誘導発熱ローラ装置 |
CN111733468A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-02 | 无锡中力科技有限公司 | 一种高速旋转梯度热管式热辊及其加工方法 |
CN111733468B (zh) * | 2020-07-16 | 2024-02-09 | 无锡中力科技有限公司 | 一种高速旋转梯度热管式热辊及其加工方法 |
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