JP2009043739A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単独のジャケット室よりも大きい容積のジャケット室とし、かつジャケット室に設ける封入口の数を全ジャケット室の数より少なくできるようにすること。
【解決手段】ローラシェル１の周壁に、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室５を設ける。このジャケット室５をローラシェルの円周方向に沿って複数のグループに分け、各グループのジャケット室同志を、各グループのジャケット室５の端部周壁から隣接するジャケット室の端部周壁に傾斜して伸びる、ジャケット室同志を互いに連通する連通溝１５で連通するとともに、前記各グループ毎に熱媒体を封入する封入口を、そのグループのうちの一つのジャケット室の端面に設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は回転するローラシェルの周壁の内部に、内部に気液二相の熱媒体を封入したジャケット室を備えてなる誘導発熱ローラ装置に関する。

誘導発熱ローラ装置において、回転するローラの周壁の内部にジャケット室を設け、この内部に気液二相の熱媒を封入する構成はよく知られている。この構成を図６によって説明すると、１はローラシェル、２はその両側に一体的に取り付けられてあるジャーナルで、軸受３を介して機台４に回転自在に支持され、任意の駆動源によって回転駆動される。

５はローラシェル１の周壁の内部にあって、ローラシェル１の円周方向に沿って設けられた複数のジャケット室で、これはたとえばドリルによってローラシェル１の軸方向に沿って穿孔されることによって形成されている。ジャケット室５には気液二相の熱媒体が封入されるようになっている。周知のようにこの熱媒体の気液の相変換によってローラシェル１の周壁表面の温度分布を均一化する。

６は誘導発熱機構で、支持ロッド７によりローラシェル１の内部に支持されている。支持ロッド７はジャーナル２内に挿通され、軸受８を介してジャーナル２に支持されている。誘導発熱機構６は筒状の鉄心９と、その外周に巻装されている誘導コイル１０とにより主として構成されている。誘導コイル１０はリード線１１を介して外部の交流電源に接続されている。

ところで前記のように構成される複数のジャケット室５は、図４に示すように互いに独立して構成されるときと、図５に示すようにローラシェル１の端面付近で円周方向に沿って設けられた連通溝１２に、各ジャケット室５の端部が開口することによって、互いに連通して構成することがある。

図４に示すようにジャケット室５を独立させた場合は、個々のジャケット室の容積は小さくてすむ反面、各ジャケット室に熱媒体を封入するための封入口ならびに各封入口を密封するための密封機構を、各ジャケット室毎に設けなければならならず、その構成は煩雑となる。

また図５に示すようにジャケット室を連通する構成とした場合は、連通溝に開口する封入口と、この封入口を密封する密封機構は単独で足りるが、その反面密封容積は各ジャケット室の容積を合計した大きなものとなるので、独立したジャケット室に封入する熱媒体と同一の蒸気圧の熱媒体を封入しても圧力容器とみなされることになり、各種の該当法規の適用を受けることとなってしまう。

これを避けるためには高温高圧での使用するのをやめるか、または蒸気圧の低い熱媒体を使用すればよいのであるが、これではこの種ローラ装置の使用範囲が著しく制限されてしまうことになる。

本発明は、ジャケット室の単独容積よりも数倍程度の大きさを維持するとともに、ジャケット室に設ける封入口の数をジャケット室の数より少なくできるようにし、もって封入口、密封機構のための構成の簡略化を図ることを目的とする。

本発明は、内部に誘導発熱機構を備えており、回転するローラシェルの周壁に、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室を設け、前記複数のジャケット室を、隣接するジャケット室を一つのグループとして前記ローラシェルの円周方向に沿って複数のグループに分け、前記各グループのジャケット室の端部周壁から隣接するジャケット室の端部周壁に傾斜して伸びる、ジャケット室同志を互いに連通する連通溝を形成するとともに、前記各グループ毎に熱媒体を封入する封入口を、そのグループのうちの一つのジャケット室の端面に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、複数のジャケット室を一単位として複数のグループに分け、各グループ毎にそのグループに属するすべてのジャケット室を連通するようにしたので、すべてのジャケット室を連通したときの総容積よりも小さく、しかもひとつのジャケット室よりも大きい容積の圧力室が形成されるようになるとともに、ジャケット室に設ける封入口の数を全ジャケット室の数より少なくできるようにし、もって封入口のための構成を簡略化することができる。また、各グループのジャケット室同志を互いに、ローラシェルの軸心方向に対して傾斜する連通溝で連通するので、封入口を密封するための密封機構を設けても、その密封機構に邪魔されることなくジャケット室の大半をローラシェルのほぼ全長にまたがって形成することができ、これによりローラシェルの表面均一温度による有効長が増大するといった効果を奏する。

ジャケット室の単独容積よりも数倍程度の大きさを維持するとともに、ジャケット室に設ける封入口の数をジャケット室の数より少なくできるようにし、もって封入口、密封機構のための構成の簡略化を図る目的を、回転するローラシェルの周壁に設けた、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室を、隣接するジャケット室を一つのグループとしてローラシェルの円周方向に沿って複数のグループに分け、各グループのジャケット室の端部周壁から隣接するジャケット室の端部周壁に傾斜して伸びる、ジャケット室同志を互いに連通する連通溝を形成し、各グループ毎に熱媒体を封入する封入口を、そのグループのうちの一つのジャケット室の端面に設けることで実現した。

各グループに属しているジャケット室の容積を合計したものは、全ジャケット室の容積を合計したものより少ないのは当然である。したがってすべてのジャケット室を連通した場合のように、同じ蒸気圧の熱媒体を使用しても圧力容器とはみなされるケースは少ない。封入口は各グループ毎に設ければよいので、すべてのジャケット室を独立させた場合に比較して、封入口の設置数は遥かに少なくてすむ。したがって封入口、その密封機構のための構成は簡略化される。

図１〜図３は本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置の部分断面図である。なお、図６に示す符号と同じ符号を附した部分は、同一または対応する部分を示す。ローラシェル１の周壁に設けられたジャケット室５を、本発明にしたがい隣合う複数のグループに分ける。図２に示す例では、ひとつのグループには隣合う二つのジャケット室５が属するように、複数のグループに分けている。

そして同じグループに属しているジャケット室同志は、ローラシェル１の端部近辺に設けた連通溝１５によって連通されている。具体的には、連通溝１５は、一方のジャケット室５の端部周壁から隣接する他方のジャケット室５の端部周壁にローラシェル１の周壁部分１Ａを斜めの横切る貫通溝１５で構成されている。なお、このような連通溝１５はジャケット室５の両端部に設けてもよい。この構成によれば、密封機構１７に邪魔されることなく、ジャケット室の一方をローラシェル１の端面近傍まで延長して設置できる利点がある。

封入口１６は同じグループ内のうちのひとつのジャケット室５の端面で開口するように設けている。こような封入口１６は各グループごとに設けられてある。この封入口から熱媒体を供給すれば、連通溝１５を介して互いに連通し合っているすべてのジャケット室の内部に熱媒体が供給される。

このようにひとつのグループに属するジャケット室のすべては互いに連通し合ってひとつの密閉された圧力室となるので、したがってひとつのグループに属するジャケット室の数は、そのグループに属するすべてのジャケット室の容積の総合計と、使用する熱媒体の蒸気圧との関連において、圧力容器とはみなされない数に限定しておくことが必要である。

各封入口１６には密封機構１７が設けられる。この密封機構１７は、ジャケット室に封入されている熱媒体が何らかの原因で異常高温となったとき、封入口を開封することができるように密封していることが望ましい。この密封機構１７としては、たとえば特公平５−８６６３８号公報に示されているような密封機構を使用するとよい。

その構成の詳細を図３に示す。密封機構１７は、金属からなるボール状の弁１８と、弁１８が固定されてあるねじ１９とからなり、弁１８の中心を通る貫通孔２０には金属からなるピン２１が挿貫されており、ピン２１と貫通孔２０の内面との間の微小間隙には異常高温時に溶融する溶融金属２２が充填されてある。

ねじ１９には貫通孔２０とほぼ同径の孔２３と、これに連続する貫通孔２４が形成されてあり、この孔２３にピン２１の端部が挿入されている。そしてこのピン２１を挿入した状態で弁１８とねじ１９とを固着する。封入口１６の開口端面側にねじ孔２５が連続して形成されてあり、このねじ孔２５にねじ１９の外周のねじ部がねじこまれる。これにより密封機構１７が封入口１６を密封するようにして取り付けられる。溶融金属２２が溶融するとピン２１が抜け出て開封する。

本発明の実施例を示す部分断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 密封機構の一例を示す断面図である。 従来例のローラシェルの部分展開断面図である。 別の従来例のローラシェルの部分展開断面図である。 誘導発熱ローラ装置の断面図である。

符号の説明

１ ローラシェル
５ ジャケット室
６ 誘導発熱機構
１５ 連通溝
１６ 封入口

Claims (1)

1. 内部に誘導発熱機構を備えており、回転するローラシェルの周壁に、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室を設け、前記複数のジャケット室を、隣接するジャケット室を一つのグループとして前記ローラシェルの円周方向に沿って複数のグループに分け、前記各グループのジャケット室の端部周壁から隣接するジャケット室の端部周壁に傾斜して伸びる、ジャケット室同志を互いに連通する連通溝を形成するとともに、前記各グループ毎に熱媒体を封入する封入口を、そのグループのうちの一つのジャケット室の端面に設けてなる誘導発熱ローラ装置。

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