JP2012087436A - 糸条加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】糸条送りローラにより送られる糸条を加熱するヒータの消費電力を低減する。
【解決手段】紡糸機から紡出されてきた糸条Ｙは、スリット２５ａを通って入口側空間２２に入り、さらにスリット２６ａを通って保温空間２１に入る。そして、保温空間２１においてゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間で複数回送られた後、スリット２ｂを通って出口側空間２３に出て、さらにスリット２５ｂを通って保温箱１３の外部に出る。また、保温箱１３には、熱交換器４０が設けられており、保温空間２１から出口側空間２３に流れ出した暖かい空気の熱は、熱交換器４０の、入口側空間２２と出口側空間２３とにまたがって延びたヒートパイプ４１により、入口側空間２２に伝達され、スリット２５ａを通って保温箱１３外部から入口側空間２２に流れ込んだ冷たい空気が、この熱によって暖められた上でスリット２６ａを通って保温空間２１に流れ込む。
【選択図】図３

Description

本発明は、糸条を加熱する糸条加熱装置に関する。

特許文献１には、紡糸機から紡出された複数の糸条が、２つのローラ部において加熱されつつ延伸された上でワインダ（巻取機）において巻き取られることが記載されている。より詳細に説明すると、紡糸機から紡出された複数の糸条は、各ローラ部において、ゴデットローラ及びセパレートローラの間に複数回巻回されており、これらのローラの間を複数回送られる間に、ゴデットローラによって加熱される。そして、加熱された糸条は、２つのローラ部をそれぞれ構成する２つのゴデットローラの間で延伸される。

また、各ローラ部のゴデットローラ及びセパレートローラは、ボックス（保温箱）の内部空間に収容されており、ゴデットローラのヒータにより発生させた熱が、この内部空間から外に逃げ出しにくいようになっている。また、ボックスの外壁には、２つのスリットが形成されており、糸条は、これらのうち一方のスリット（糸条入口）を通って上記内部空間に入り、他方のスリット（糸条出口）を通って上記内部空間からボックスの外部に出る。

特開２００１−２６２４２９号公報

ここで、一般に、糸条が走行すると、糸条の周囲に空気の流れ（随伴流）が生じる。そのため、糸条がスリットを通って上記内部空間に入る際には、ボックス外部の冷たい空気がスリットを通って上記内部空間に流れ込む。また、糸条がスリットを通って上記内部空間から出る際には、上記内部空間内の暖かい空気がスリットを通ってボックス外部に流れ出す。そして、上記内部空間へ冷たい空気の流れ込みや、上記内部空間からの暖かい空気の流れ出しが生じると、上記内部空間の温度が低下するため、糸条を適切な温度に加熱するのに必要なヒータの消費電力が増大する。

特に、走行する糸条の本数が多い場合や、糸条の走行速度が速い場合などには、随伴流が大きくなり、上記内部空間に流れ込む冷たい空気の量、及び、上記内部空間から流れ出す暖かい空気の量が多くなるため、上述したような問題は顕著なものとなる。

本発明の目的は、糸条送りローラにより送られる糸条を加熱するためのヒータの消費電力を低減することが可能な糸条加熱装置を提供することである。

第１の発明に係る糸条加熱装置は、糸条を送る糸条送りローラと、前記糸条送りローラにより送られる糸条を加熱するヒータと、前記糸条送りローラ及び前記ヒータが収容された保温箱とを備え、前記保温箱には、前記保温箱の外部から、前記保温箱の内部空間に糸条を入れるための糸条入口と、前記内部空間から前記保温箱の外部に糸条を出すための糸条出口とが形成されており、前記内部空間には、前記糸条出口側から前記糸条入口側に熱を伝達する熱伝達手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によると、糸条出口近傍に生じる随伴流によって保温箱の外部に流れ出す、糸条出口側の暖かい空気の熱の一部が、熱伝達手段により糸条出口側から糸条入口側に伝達され、この熱によって、糸条入口近傍に生じる随伴流によって内部空間に流れ込む冷たい空気が暖められる。すなわち、暖かい空気が保温箱の外部に流れ出す際に、その熱の一部が、保温箱の外部に逃げ出さずに内部空間に留まる。したがって、内部空間の温度低下が抑制され、糸条を適切な温度に加熱するのに必要なヒータの消費電力を低減することができる。

第２の発明に係る糸条加熱装置は、第１の発明に係る糸条加熱装置において、前記内部空間は、隔壁によって、前記糸条送りローラ及び前記ヒータが配置された保温空間と、前記保温空間と前記糸条入口との間に設けられた入口側空間と、前記保温空間と前記糸条出口との間に設けられてた出口側空間とに仕切られており、前記保温空間と前記入口側空間とを仕切る隔壁には、前記糸条入口に対応して設けられており、前記保温空間と前記入口側空間とを連通させる入口側連通路が形成されており、前記保温空間と前記出口側空間とを仕切る隔壁には、前記糸条出口に対応して設けられており、前記保温空間と前記出口側空間とを連通させる出口側連通路が形成されており、前記熱伝達手段は、前記出口側空間から前記入口側空間に熱を伝達することを特徴とする。

本発明によると、随伴流により保温空間から出口側空間に流れ出した暖かい空気の熱の一部が、熱伝達手段により入口側空間に伝達され、さらに、保温箱の外部から入口側空間に流れ込んだ冷たい空気が、この熱によって暖められた上で保温空間に流れ込む。すなわち、保温空間から出口側空間に逃げ出した熱の一部が保温空間に戻る。したがって、保温空間の温度低下が抑制され、糸条を適切な温度に加熱するのに必要なヒータの消費電力を低減することができる。

さらに、保温空間と入口側空間とが、隔壁によって仕切られており、入口側連通路を介してのみ連通しているため、入口側空間に流れ込んだ冷たい空気が、出口側空間から伝達された熱によって十分に暖められてから保温空間に流れ込むこととなり、保温空間の温度低下を確実に抑制することができる。

また、出口側空間と保温空間とが、隔壁によって仕切られており、出口側連通路を介してのみ連通しているため、保温空間から出口側空間に熱が逃げ出しにくく、保温空間の温度低下を確実に抑制することができる。

また、入口側空間と出口側空間とが隔壁によって仕切られているため、熱伝達手段によって出口側空間から入口側空間に伝達された熱が、出口側空間に戻ってしまうのを防止することができる。

第３の発明に係る糸条加熱装置は、第２の発明に係る糸条加熱装置において、前記内部空間を仕切る隔壁が断熱材によって構成されていることを特徴とする。

本発明によると、入口側空間と出口側空間とを仕切る隔壁が断熱材によって構成されているため、隔壁を介した保温空間、入口側空間及び出口側空間の間での熱の移動が生じにくくなり、保温空間から入口側空間や出口側空間に熱が逃げ出してしまうことや、熱伝達手段によって出口側空間から入口側空間に伝達された熱が出口側空間に戻ってしまうことなどを確実に防止することができる。

第４の発明に係る糸条加熱装置は、第２又は３の発明に係る糸条加熱装置において、前記出口側空間に排気ダクトが接続されていることを特徴とする。

本発明によると、糸条を加熱することによって発生した油煙などをダクトから保温箱の外部に排出することができる。さらに、排気ダクトが、隔壁によって保温空間と仕切られた出口側空間に接続されているため、排気ダクトが保温空間に接続されている場合に比べて、排気ダクトから熱が逃げ出しにくい。また、出口側空間の熱が熱伝達手段により入口側空間に伝達されるため、排気ダクトからさらに熱が逃げ出しにくい。

第５の発明に係る糸条加熱装置は、第４の発明に係る糸条加熱装置において、前記熱伝達手段が、前記出口側空間における、前記ダクトの前記出口側空間との接続口と、前記出口側連通路との間に位置する領域に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、出口側連通路を通って保温空間から出口側空間に流れ出た暖かい空気が、熱伝達手段が配置されている領域を通過した上で、排気ダクトから排出されることとなるため、排気ダクトからさらに熱が逃げ出しにくくなる。

第６の発明に係る糸条加熱装置は、第２〜第５のいずれかの発明に係る糸条加熱装置において、前記熱伝達手段が、前記入口側空間と前記出口側空間とにまたがって延びたヒートパイプを備えていることを特徴とする。

本発明によると、ヒートパイプにより、出口側空間の熱を効率よく入口側空間に伝達することができる。

第７の発明に係る糸条加熱装置は、第１〜第６のいずれかの発明に係る糸条加熱装置において、前記糸条送りローラが、前記ヒータを備えた加熱ローラであることを特徴とする。

本発明によると、糸条送りローラがヒータを備えた加熱ローラである場合でも、保温空間から逃げ出した熱の一部が保温空間に戻るため、保温空間の温度低下を抑制することができる。また、糸条送りローラがヒータを備えた加熱ローラであるため、糸条送りローラと別にヒータを設ける必要がなく、装置の構成が簡単になる。

第８の発明に係る糸条加熱装置は、第１〜第７のいずれかの発明に係る糸条加熱装置において、前記糸条送りローラが、糸条を延伸させるためのローラであることを特徴とする。

本発明によると、糸条送りローラが糸条を延伸させるためのローラである場合でも、保温空間から逃げ出した熱の一部が保温空間に戻るため、保温空間の温度低下を抑制することができる。

本発明によれば、糸条出口近傍に生じる随伴流によって保温箱の外部に流れ出す、糸条出口側の暖かい空気の熱の一部が、熱伝達手段により糸条出口側から糸条入口側に伝達され、この熱によって、糸条入口近傍に生じる随伴流によって内部空間に流れ込む冷たい空気が暖められる。すなわち、暖かい空気が保温箱の外部に流れ出す際に、その熱の一部が、保温箱の外部に逃げ出さずに内部空間に留まる。したがって、内部空間の温度低下が抑制され、糸条を適切な温度に加熱するのに必要なヒータの消費電力を低減することができる。

本発明の実施の形態に係る糸製造装置の概略構成図である。 図１のローラユニットの斜視図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 変形例１の図３相当の図である。 変形例２の図３相当の図である。 変形例３の図３相当の図である。 変形例４の図３相当の図である。 変形例５の図４相当の図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１に示すように糸製造装置１は、紡糸機２、２つのローラユニット３、４（糸条加熱装置）、及び、巻取機５を備えている。紡糸機２は、複数（例えば、２４〜３２本程度）の糸条Ｙを図１の紙面垂直方向に配列された状態で下方に紡出する。ローラユニット３、４は、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙを、加熱しつつ延伸する。巻取機５は、ローラユニット３、４により延伸された複数の糸条Ｙを、図示しないボビンに巻き取る。

なお、糸製造装置１の上記構成のうち、紡糸機２及び巻取機５の構成は従来と同様であるので、その詳細な説明を省略し、以下では、ローラユニット３、４について詳細に説明する。

ローラユニット３は、図１に示すように、紡糸機２の下方に配置されており、図１〜図４に示すように、ゴデットローラ１１、セパレートローラ１２、及び、これらを収容するための保温箱１３を有している。

保温箱１３は、断熱材からなる略直方体形状の箱である。保温箱１３には、紡糸機２から紡出される糸条Ｙの配列方向に関する一端部に扉１３ａが設けられており、扉１３ａを閉じると、保温箱１３の内部空間２０が塞がれ、扉１３ａを開くと、内部空間２０が露出する。

また、保温箱１３の上側の壁１３ｂには、スリット２５ａ、２５ｂが形成されている。スリット２５ａ、２５ｂは、糸条Ｙの配列方向と平行に延びているとともに、その扉１３ａ側の端が開口している。ただし、スリット２５ａとスリット２５ｂとは、長さが互いに異なっており、スリット２５ａが、保温箱１３のほぼ全長にわたって延びているのに対して、スリット２５ｂは、スリット２５ａよりもその長さが短くなっている。また、扉１３ａを閉じると、スリット２５ａ、２５ｂの開口が扉１３ａによって塞がれる。

そして、紡糸機２から紡出された糸条Ｙは、後述するように、スリット２５ａの扉１３ａと反対側の端部２５ａ１（糸条入口）を通って内部空間２０に入り、内部空間２０内の糸条Ｙは、スリット２５ｂ（糸条出口）を通って内部空間２０外部に出る。

次に、保温箱１３の内部空間２０について説明する。保温箱１３の内部空間２０は、断熱材からなる隔壁２８〜３０により、保温空間２１、入口側空間２２、出口側空間２３及び隔離空間２４に仕切られている。

保温空間２１には、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が配置されている。ゴデットローラ１１は、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された図示しないフレームによって片持ち支持されたローラであり、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙは、ゴデットローラ１１により引き取られる。

セパレートローラ１２は、ゴデットローラ１１の上方に配置されており、ゴデットローラ１１と同様、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された図示しないフレームに片持ち支持されている。ゴデットローラ１１により引き取られた複数の糸条Ｙは、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２に複数回巻回されており、これらのローラ１１、１２の間を複数回送られた上で、ローラユニット４に送られる。なお、本実施の形態では、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が、本発明に係る糸条送りローラに相当する。

また、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２は、それぞれ、内部にヒータ１５を備えた加熱ローラであり、糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を送られる間に加熱される。

入口側空間２２は、保温空間２１の上方における、スリット２５ａの端部２５ａ１と対向する部分（保温空間２１と糸条入口との間）に配置されており、水平に延びた隔壁２８によって、保温空間２１と上下に仕切られている。隔壁２８には、スリット２５ａと対向する部分に、スリット２６ａが形成されており、入口側空間２２と保温空間２１とはスリット２６ａの扉１３ａと反対側の端部２６ａ１（入口側連通路）を介してのみ連通している。ここで、スリット２６ａは、スリット２５ａと同様、その扉１３ａ側の端が開口している。

出口側空間２３は、保温空間２１の上方の、スリット２５ｂと対向する部分（保温空間２１と糸条出口との間）に、糸条Ｙの配列方向に関して、保温箱１３のほぼ全長にわたって延びている。また、出口側空間２３は、入口側空間２２と同様、隔壁２８によって保温空間２１と上下に仕切られている。隔壁２８には、スリット２５ｂと対向する部分にスリット２６ｂ（出口側連通路）がさらに形成されており、これにより、出口側空間２３と保温空間２１とは、スリット２６ｂを介してのみ連通している。ここで、スリット２６ｂは、スリット２５ｂと同様、その扉１３ａ側の端が開口している。

また、保温箱１３の扉１３ａと反対側の側壁１３ｃの出口側空間２３の壁となる部分には、フィルタ２７が設けられた接続口１３ｄが形成されており、接続口１３ｄには、排気ダクト９が接続されている。排気ダクト９は、図示しないブロアに接続されている。一般的に、糸条Ｙには水分を含んだ油剤が塗布されており、糸条Ｙを加熱すると油煙が発生する。そのため、本実施の形態では、ブロアを動作させて排気ダクト９から出口側空間２３内の空気を吸引することで、空気内に含まれる油分をフィルタ２７により捕捉している。これにより、作業環境が清浄に保たれる。

隔離空間２４は、保温空間２１の上方のうち、入口側空間２２及び出口側空間２３を除いた部分に形成されており、隔壁２８によって保温空間２１と上下に仕切られているとともに、略Ｌ字形状の隔壁２９によって入口側空間２２と仕切られており、スリット２５ａ、２５ｂとほぼ平行に延びた隔壁３０によって出口側空間２３と仕切られている。すなわち、隔離空間２４は、保温空間２１、入口側空間２２及び出口側空間２３のいずれとも連通してない。

また、保温箱１３の内部空間２０には、熱交換器４０（熱伝達手段）が設けられている。熱交換器４０は、出口側空間２３の熱を入口側空間２２に伝達するためのものであって、複数のヒートパイプ４１、複数の集熱フィン４２及び複数の放熱フィン４３を備えている。

複数のヒートパイプ４１は、両端が塞がれた金属製の筒の内部に、例えば水、アルコール、フロンなどからなる作動液が充填されたものであって、入口側空間２２、隔離空間２４及び出口側空間２３にまたがって延びている。また、ヒートパイプ４１のうち、出口側空間２３内に位置している部分は、スリット２５ｂ、２６ｂと、接続口１３ｄとの間に位置している。また、ヒートパイプ４１のうち、隔離空間２４内に位置している部分は、断熱材４４で覆われている。

集熱フィン４２及び放熱フィン４３は、それぞれ、出口側空間２３及び入口側空間２２に、ヒートパイプ４１の軸方向に沿って配列された金属材料からなる板状体であり、複数のヒートパイプ４１は、複数の集熱フィン４２及び放熱フィン４３を貫通するように延びていることで、各集熱フィン４２及び各放熱フィン４３と連結されている。

ここで、熱交換器４０における熱の伝達について説明する。保温箱１３においては、後述するように、保温箱１３の外部から入口側空間２２に冷たい空気が流れ込むとともに、保温空間２１から出口側空間２３に暖かい空気が流れ出す。

そして、保温空間２１から出口側空間２３に暖かい空気が流れ出すと、この空気の熱により、ヒートパイプ４１の出口側空間２３内に位置している部分に充填された作動液が温められて気化する。すると、ヒートパイプ４１の出口側空間２３内に位置している部分の圧力が、入口側空間２２や隔離空間２４に位置している部分の圧力よりも高くなる。このような圧力差が生じると、ヒートパイプ４１の入口側空間２２や隔離空間２４に位置している部分の作動液が、毛細管現象によって出口側空間２３側に移動し、これに対応して、気化した作動液が入口側空間２２側に移動する。

出口側空間２３に移動した作動液は、上述したのと同様、出口側空間２３の暖かい空気に温められて気化し、入口側空間２２に移動した作動液は、入口側空間２２の冷たい空気に冷やされることで凝縮して液体に戻る。これにより、上述したのと同様、ヒートパイプ４１内で作動液が移動する。そして、このような作動液の移動が繰り返し行われることにより、出口側空間２３内の熱が、入口側空間２２に伝達される。

また、このとき、ヒートパイプ４１の、出口側空間２３に位置する部分、及び、入口側空間２２に位置する部分に、それぞれ、集熱フィン４２及び放熱フィン４３が取り付けられているため、出口側空間２３の熱が効率よくヒートパイプ４１内の作動液に伝達されるとともに、ヒートパイプ４１の熱が効率よく入口側空間２２に伝達される。

さらに、ヒートパイプ４１の隔離空間２４に位置している部分が断熱材４４により覆われているため、出口側空間２３から入口側空間２２に伝達される熱が、途中で隔離空間２４に逃げ出しにくく、出口側空間２３の熱がさらに効率よく入口側空間２２に伝達される。

ローラユニット４は、ローラユニット３と同様、ゴデッドローラ１１、セパレートローラ１２、及び、保温箱１３を備えている。

ただし、ローラユニット４においては、ゴデッドローラ１１とセパレートローラ１２の上下がローラユニット３とは逆になっている。また、ローラユニット４の保温箱１３は、保温空間２１と、入口側空間２２、出口側空間２３及び隔離空間２４との上下が、ローラユニット３の保温箱１３とは逆になっており、これに対応して、保温箱１３の下側の壁１３ｅにスリット２５ａ、２５ｂが形成されている。

ローラユニット４は、ローラユニット３の上方に、自身のスリット２５ａが、ローラユニット３のスリット２５ｂと対向するように配置されている。

以上のような構成を有する糸製造装置１においては、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙが、ローラユニット３に送られる。ローラユニット３に送られた糸条Ｙは、スリット２５ａの端部２５ａ１（糸条入口）を通って入口側空間２２に入り、さらにスリット２６ａを通って保温空間２１に入る。そして、保温空間２１内においてゴデットローラ１１に引き取られるとともに、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を複数回送られた後に、スリット２６ｂを通って保温空間２１から出口側空間２３に出て、さらにスリット２５ｂ（糸条出口）を通って保温箱１３の外部に出て、ローラユニット４に送られる。

ローラユニット４に送られた糸条Ｙは、上述したのと同様に、スリット２５ａの端部２５ａ１（糸条入口）を通って入口側空間２２に入り、さらにスリット２６ａを通って保温空間２１に入る。そして、保温空間２１内においてゴデットローラ１１に引き取られるとともに、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を複数回送られた後に、スリット２６ｂを通って保温空間２１から出口側空間２３に出て、さらにスリット２５ｂ（糸条出口）を通って保温箱１３の外部に出て、巻取機５に送られる。

これにより、糸条Ｙは、紡糸機２から巻取機５に向かって、例えば、４０００〜６０００ｍ／ｍｉｎ程度の速度で走行する。このとき、糸条Ｙは、ローラユニット３、４のゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を送られる間に加熱される。さらに、ローラユニット４のゴデットローラ１１は、ローラユニット３のゴデットローラ１１よりも回転速度が速くなっており、加熱された糸条Ｙは、２つのゴデットローラ１１の間で、両者の回転速度の差に対応した力で延伸される。

ここで、一般に、糸条Ｙが走行すると、糸条Ｙの周辺に空気の流れ（随伴流）が生じる。そのため、スリット２５ａを通過する糸条Ｙの走行により生じる随伴流により、保温箱１３外部の冷たい空気が入口側空間２２を経て保温空間２１に流れ込む。また、スリット２５ｂを通過する糸条Ｙの走行により生じる随伴流により、保温空間２１内の暖かい空気が出口側空間２３を経て保温箱１３外部に流れ出す。

さらに、本実施の形態では、糸条Ｙの本数が多く（例えば、２４〜３２本程度）、糸条Ｙの走行速度もある程度速い（例えば、４０００〜６０００ｍ／ｍｉｎ程度）ので、随伴流は大きく、保温箱１３の外部から保温空間２１に流れ込む冷たい空気の量や、保温空間２１から保温箱１３の外部に流れ出す暖かい空気の量も多くなる。

しかしながら、本実施の形態では、保温箱１３に熱交換器４０が配置されているため、上述したように、随伴流によりスリット２６ｂを通って保温空間２１から出口側空間２３に流れ出した暖かい空気の熱の一部が、熱交換器４０により入口側空間２２に伝達される。つまり、糸条出口側から糸条入口側に熱が伝達される。さらに、スリット２５ａを通って入口側空間２２に流れ込んだ冷たい空気は、この熱によって暖められた上で保温空間２１に流れ込む。すなわち、随伴流により保温空間２１から流れ出した暖かい空気の熱の一部が保温空間２１に戻る。言い換えれば、暖かい空気が保温箱１３の外部に流れ出す際に、その熱の一部が、保温箱１３の外部に逃げ出さずに内部空間２０に留まる。そして、これにより、保温空間２１内の温度低下が抑制され、糸条Ｙを適正な温度に加熱するのに必要なヒータの消費電力を低減することができる。

さらに、保温空間２１と入口側空間２２とが、隔壁２８によって上下に仕切られており、スリット２６ａを介して連通しているだけであるため、隔壁２８がなく、内部空間２０のスリット２５ａとゴデットローラ１１、１２とが配置された部分との間の部分が連続した空間である場合に比べて、保温箱１３外部から入口側空間２２に流れ込んだ冷たい空気が、保温空間２１に流れ込みにくい。したがって、入口側空間２２内に流れ込んだ冷たい空気が、熱交換器４０により伝達された熱によって十分に暖められてから保温空間２１に流れ込むこととなり、保温空間２１の温度低下をさらに効率よく抑えることができる。

加えて、保温空間２１と出口側空間２３とが、隔壁２８によって上下に仕切られており、スリット２６ｂを介して連通しているだけであるため、隔壁２８がなく、内部空間２０のスリット２５ｂとゴデットローラ１１、１２が配置されている部分との間の部分が連続した空間である場合と比べて、保保温空間２１から出口側空間２３に流れ出す空気の量が少なくなる。したがって、保温空間２１の温度低下をさらに効率よく抑えることができる。

また、入口側空間２２と出口側空間２３とが、隔壁２９、３０、隔離空間２４（断熱材４４）によって互いに仕切られており、直接は連通しておらず、さらに隔壁２９、３０が断熱材によって構成されているため、熱交換器４０により出口側空間２３から入口側空間２２に伝達された熱が出口側空間２３に戻りにくい。したがって、保温空間２１から流れ出た暖かい空気の熱が、効率よく保温空間２１に戻され、保温空間２１の温度低下をさらに効率よく抑えることができる。

また、保温空間２１と入口側空間２２及び出口側空間２３とを仕切る隔壁２８が断熱材によって構成されているため、隔壁２８を介して保温空間２１内の熱が入口側空間２２や出口側空間２３に伝達するのが防止される。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付し適宜その説明を省略する。なお、以下では、ローラユニット３の構成を変更した例について説明するが、ローラユニット４の構成についても同様の変更が可能である。

上述の実施の形態では、保温箱１３の内部空間２０が、隔壁２８〜３０によって、保温空間２１、入口側空間２２、出口側空間２３及び隔離空間２４に仕切られていたが、本発明は、内部空間２０が、これら４つの空間に仕切られているものには限られない。

一変形例（変形例１）では、図５に示すように、隔壁２８がなく、内部空間２０が、保温空間２１（図３参照）に相当する領域２０ａと、入口側空間２２、出口側空間２３及び隔離空間２４（図３参照）に相当する領域２０ｂ〜２０ｄとがそれぞれ直接連通した、１つの連続する空間となっているとともに、領域２０ｂと領域２０ｄ、及び、領域２０ｃと領域２０ｄとの間に、上述したのと同様の隔壁２９、３０が配置されている。

また、別の一変形例（変形例２）では、図６に示すように、変形例１において、さらに、隔壁２９、３０、断熱材４４などが設けられておらず、上述の領域２０ｂ、２０ｃが直接領域２０ｄと連通している。

これらの場合には、熱交換器４０によって、スリット２５ｂの近傍に生じる随伴流により内部空間２０から保温箱１３の外部に流れ出す、内部空間２０のうち領域２０ｃの暖かい空気の熱の一部が、熱交換器４０によって領域２０ｂに伝達され、すなわち、糸条出口側から糸条入口側に熱が伝達され、スリット２５ａの近傍に生じる随伴流によって領域２０ｂに流れ込む冷たい空気が、この熱によって暖められる。これにより、暖かい空気が内部空間２０から保温箱１３の外部に流れ出す際に、その熱の一部が、保温箱１３の外部に逃げ出さずに、内部空間２０に留まる。したがって、内部空間２０の温度低下が抑制され、糸条Ｙを適切な温度に加熱するのに必要なヒータ１５の消費電力を低減することができる。

なお、変形例１、２では、隔壁２８の全体がなく、内部空間２０が連続した１つの空間となっていたが、これには限られない。例えば、変形例１で、内部空間２０に隔壁２８のうちの一部のみが設けられており、内部空間２０が、互いに連通する領域２０ａと領域２０ｂ〜２０ｄのうちのいずれかとからなる空間と、入口側空間２２、出口側空間２３及び隔離空間２４のうちのいずれかとに仕切られていてもよい。あるいは、変形例２で、内部空間２０に隔壁２８〜３０のうち隔壁２８だけが設けられており、内部空間２０が、隔壁２８により、保温空間２１と、それ以外の連続した空間とに仕切られていてもよい。

また、上述の実施の形態では、２つの隔壁２９、３０が設けられていることにより、入口側空間２２と出口側空間２３との間に、これらの空間２２、２３と仕切られた隔離空間２４が設けられていたが、隔離空間２４がなく、入口側空間２２と出口側空間２３との間に隔壁が１つだけ設けられていてもよい。

また、上述の実施の形態では、内部空間２０を空間２１〜２４に仕切る隔壁２８〜３０が断熱材によって構成されていたが、隔壁２８〜３０は断熱材以外材料によって構成されていてもよい。

この場合でも、隔壁２８及びスリット２６ａ、２６ｂが設けられていることにより、上述の実施の形態と同様、入口側空間２２内に流れ込んだ冷たい空気が、熱交換器４０により伝達された熱によって十分に暖められてから保温空間２１に流れ込み、保温空間２１から出口側空間２３に流れ出す空気の量が少なくなる。さらに、隔壁２９、３０が設けられていることにより、出口側空間２３から入口側空間２２に伝達された熱が出口側空間２３に戻りにくい。したがって、保温空間２１の温度低下を効率よく抑えることができる。

また、上述の実施の形態では、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が、ともに、ヒータ１５を備えた加熱ローラであったが、例えば、ゴデットローラ１１のみが加熱ローラであるなど、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２の一方のみが加熱ローラであってもよい。

さらには、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２のいずれもが加熱ローラでなく、別途ヒータが設けられていてもよい。例えば、別の一変形例（変形例３）では、図７に示すように、保温空間２１内に、ヒータを備えていない３つのローラ６１〜６３（糸条送りローラ）が配置されており、ローラ６１とローラ６２との間、及び、ローラ６２とローラ６３との間には、それぞれ、これらのローラ６１〜６３の間を送られる糸条Ｙと対向するようにヒータ６４、６５が設けられている。

この場合でも、上述の実施の形態と同様、スリット２６ｂを通って保温空間２１から出口側空間２３に流れ出した暖かい空気の熱が、熱交換器４０により入口側空間２２に伝達され、さらに、スリット２５ａを通って保温箱１３の外部から入口側空間２２に流れ込む空気がこの熱により暖められた上で保温空間２１に流れ込むことで、保温空間２１から逃げ出した熱の一部が保温空間２１に戻る。したがって、保温空間２１内の温度低下が抑制され、ヒータ６４、６５の消費電力を低減することができる。

また、以上の例では、入口側空間２２及び出口側空間２３が、ともに保温空間２１の上方に配置されていたが、これには限られない。例えば、別の一変形例（変形例４）では、図８に示すように、保温空間２１の側方（図８の右側方）に出口側空間７３が配置されている。さらに、これに対応して、保温空間２１と出口側空間７３とを隔てる隔壁７２にスリット２６ｃが形成されており、隔壁７２と対向する保温箱１３の側壁１３ｆのスリット２６ｃと対向する部分にスリット２５ｃ（糸条出口）が形成されている。また、接続口１３ｄは、側壁１３ｃのうち、出口側空間７３を形成する部分に形成されている。

また、保温空間２１内には、変形例３と同様、ローラ６１〜６３及びヒータ６４、６５が配置されているが、スリット２６ａとスリット２６ｃとの位置関係が、スリット２６ａとスリット２６ｂとの位置関係と異なっているのに合わせて、これらの位置も、変形例３の場合とは異なっている。具体的には、ローラ６１〜６３及びヒータ６４、６５の位置は、変形例３の場合に対して、これら全体を図８の時計回り方向にずらした位置に配置されている。

また、入口側空間２２と出口側空間７３との間に位置する隔離空間７４は、保温空間２１の上方から側方にまたがって延びており、熱交換器４０の複数のヒートパイプ４１は、途中で約９０°折れ曲がって、入口側空間２２、隔離空間７４及び出口側空間７３にまたがって延びている。

この場合でも、上述したのと同様、スリット２６ｃを通って出口側空間７３に流れ出した暖かい空気の熱が、熱交換器４０により入口側空間２２に伝達され、さらに、スリット２５ａを通って保温箱１３の外部から入口側空間２２に流れ込む卯冷たい空気が、この熱によって暖められた上で保温空間２１に流れ込むことで、保温空間２１から逃げ出した熱の一部が保温空間２１に戻る。したがって、保温空間２１に温度低下が抑制され、ヒータ６４、６５の消費電力を低減することができる。

また、上述の実施の形態では、出口側空間２３に排気ダクト９が接続されており、熱交換器４０の出口側空間２３に位置する部分が、スリット２５ｂ、２６ｂと、排気ダクト９との接続口１３ｄとの間に配置されていたが、出口側空間２３における熱交換器４０の位置はこれには限られない。

例えば、別の一変形例（変形例５）では、図９に示すように、熱交換器４０の出口側空間２３に位置している部分は、出口側空間２３における接続口１３ｄと反対側に、スリット２６ｂに近接して配置されている。また、ヒートパイプ４１は、途中で折れ曲がって、入口側空間２２、出口側空間２３、及び、これらの間に配置された隔離空間８１にまたがって延びている。隔離空間８１には、その全域に断熱材４４が配置されている。

この場合には、スリット２６ｂから接続口１３ｄに向かって流れる空気は、熱交換器４０を通らないが、熱交換器４０の出口側空間２３に位置する部分が、スリット２６ｂに近接して配置されているため、保温空間２１から出口側空間２３に流れ出た暖かい空気の熱が、効率よく入口側空間２２に伝達される。

さらには、熱交換器４０の出口側空間２３に位置する部分は、出口側空間２３における接続口１３ｄと反対側にスリット２６ｂから離隔して配置されていてもよい。

また、排気ダクト９は、出口側空間２３に接続されていることには限られず、例えば、保温空間２１に接続されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、出口側空間２３内の熱を入口側空間２２に伝達する熱伝達手段として、ヒートパイプ４１、集熱フィン４２及び放熱フィン４３を備えた熱交換器４０が設けられていたが、これには限られず、熱伝達手段は、上述したのとは異なる構成を有する公知の熱交換器などであってもよい。

また、上述の実施の形態では、ゴデットローラ１１、セパレートローラ１２、ローラ６１〜６３といった、糸条を加熱しつつ延伸するためのローラを備えたローラユニットに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、糸条を送るための糸条送りローラ、糸条送りローラにより送られる糸条を加熱するヒータ、及び、糸条送りローラ及びヒータが収容された保温箱を備えた他の糸条加熱装置に本発明を適用することも可能である。

３、４ ローラユニット
９ ダクト
１１ ゴデットローラ
１２ セパレートローラ
１３ 保温箱
１３ｄ 接続口
１５ ヒータ
２０ 内部空間
２１ 保温空間
２２ 入口側空間
２３ 出口側空間
２５ａ〜２５ｃ スリット
２６ａ〜２６ｃ スリット
２８〜３０ 隔壁
４０ 熱交換器
４１ ヒートパイプ
４４ 断熱材
６１〜６３ ローラ
６４、６５ ヒータ
７２ 隔壁
７３ 出口側空間

Claims (8)

1. 糸条を送る糸条送りローラと、
   前記糸条送りローラにより送られる糸条を加熱するヒータと、
   前記糸条送りローラ及び前記ヒータが収容された保温箱とを備え、
   前記保温箱には、
   前記保温箱の外部から、前記保温箱の内部空間に糸条を入れるための糸条入口と、
   前記内部空間から前記保温箱の外部に糸条を出すための糸条出口とが形成されており、
   前記内部空間には、前記糸条出口側から前記糸条入口側に熱を伝達する熱伝達手段が設けられていることを特徴とする糸条加熱装置。
2. 前記内部空間は、隔壁によって、
   前記糸条送りローラ及び前記ヒータが配置された保温空間と、
   前記保温空間と前記糸条入口との間に設けられた入口側空間と、
   前記保温空間と前記糸条出口との間に設けられた出口側空間とに仕切られており、
   前記保温空間と前記入口側空間とを仕切る隔壁には、前記糸条入口に対応して設けられており、前記保温空間と前記入口側空間とを連通させる入口側連通路が形成されており、
   前記保温空間と前記出口側空間とを仕切る隔壁には、前記糸条出口に対応して設けられており、前記保温空間と前記出口側空間とを連通させる出口側連通路が形成されており、
   前記熱伝達手段は、前記出口側空間から前記入口側空間に熱を伝達することを特徴とする請求項１に記載の糸条加熱装置。
3. 前記内部空間を仕切る隔壁が、断熱材によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の糸条加熱装置。
4. 前記出口側空間に排気ダクトが接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の糸条加熱装置。
5. 前記熱伝達手段が、前記出口側空間における、前記ダクトの前記出口側空間との接続口と、前記出口側連通路との間に位置する領域に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の糸条加熱装置。
6. 前記熱伝達手段が、前記入口側空間と前記出口側空間とにまたがって延びたヒートパイプを備えていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の糸条加熱装置。
7. 前記糸条送りローラが、前記ヒータを備えた加熱ローラであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の糸条加熱装置。
8. 前記糸条送りローラが、糸条を延伸させるためのローラであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の糸条加熱装置。

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