JP2022010157A - 誘導加熱ローラ及び紡糸引取機 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性の均熱体に渦電流が流れるのを抑制し、ローラ表面を効率的に昇温できる誘導加熱ローラ及び紡糸引取機を提供する。
【解決手段】外筒部３３の少なくとも内周面よりも熱伝導率が高く且つ導電性を有する材料で形成された円筒状の均熱体３６を、外筒部３３の内周面と接触するように配置する。周方向と交わる方向に延びる不連続領域４０を外筒部３３の周方向に少なくとも１つ設け、均熱体３６を周方向に不連続とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、誘導加熱ローラ及び紡糸引取機に関する。

例えば、特許文献１に記載されているように、コイルを用いた誘導加熱によってローラ表面を昇温させる誘導加熱ローラが知られている。このような誘導加熱ローラでは、誘導加熱による発熱量を軸方向において均一とすることは難しく、ローラ表面の温度が軸方向において不均一となりやすい。そこで、特許文献１に記載の誘導加熱ローラでは、ローラ本体に、気液二相の熱媒体が封入されたジャケット室が軸方向に延びるように設けられている。このジャケット室がヒートパイプとして機能することで、ローラ表面の温度が軸方向において均一化される。

特開２００３－１００４３７号公報

特許文献１のようにヒートパイプ（ジャケット室）をローラ本体に設ける構成では、ヒートパイプを配置するために、ローラ本体の厚みを大きくせざるを得ない。その結果、ローラ本体の熱容量が大きくなり、ローラ表面を効率的に昇温できないという問題があった。

そこで、本願発明者らは、誘導加熱されるローラ本体の内周面に、ローラ本体よりも熱伝導性が高い均熱体を接触させた状態で設けることを検討している。ローラ本体に接触している均熱体がヒートパイプの役割を果たすことで、誘導加熱により昇温したローラ本体の軸方向の温度分布を均一化させることができる。また、ローラ本体にヒートパイプを設ける場合に比べて、ローラ本体の厚みを小さくすることができる。その結果、ローラ表面を効率的に昇温することができる。

均熱体の材料としては、比較的熱伝導性が高い銅やアルミニウム等の金属を採用することが考えられる。しかしながら、銅やアルミニウム等は導電性を有している。均熱体の材料として導電性を有する材料を採用した場合は、電磁誘導によりローラ本体に生じた渦電流が均熱体にも流れ、均熱体が発熱する。均熱体が発熱することで、ローラ表面を効率的に昇温できないという問題があった。

本発明の目的は、導電性の均熱体に渦電流が流れるのを抑制し、ローラ表面を効率的に昇温できる誘導加熱ローラ及び紡糸引取機を提供することである。

第１の発明の誘導加熱ローラは、コイルと、前記コイルの径方向外側に配置されており、前記コイルにより誘導加熱される円筒状の被加熱部と、前記被加熱部の少なくとも内周面よりも熱伝導率が高く且つ導電性を有する材料で形成されており、前記被加熱部の軸方向に延び、前記被加熱部の内周面と接触するように配置された均熱体とを備えており、前記均熱体は、前記被加熱部の周方向に少なくとも１つ設けられており且つ前記周方向と交わる方向に延びる不連続領域により、前記周方向に不連続となっており、前記均熱体の熱容量が前記被加熱部の熱容量よりも小さいことを特徴とするものである。

本発明では、均熱体は不連続領域により被加熱部の周方向に対して不連続である。よって、均熱体において周方向に関して不連続となっている箇所においては、周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。したがって、均熱体が発熱しにくいので、ローラ表面（被加熱部の表面）を効果的に昇温できる。

第２の発明の誘導加熱ローラは、前記第１の発明において、前記不連続領域が、前記軸方向に関して前記均熱体の両端部のうち少なくとも一方の端部まで延びていることを特徴とするものである。
第３の発明の誘導加熱ローラは、前記第１又は２の発明において、前記均熱体は、前記不連続領域に対応する箇所にスリットが形成された円筒状の部材であることを特徴とするものである。

本発明では、円筒状の部材に形成されたスリットが不連続領域として機能する。したがって、均熱体のスリットが形成されている箇所において、周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。

第４の発明の誘導加熱ローラは、前記第３の発明において、前記均熱体は、前記軸方向の両端部のうち他方の端部において前記周方向の全周に亘って繋がっていることを特徴とするものである。

本発明では、円筒状の部材である均熱体に形成されたスリットは均熱体の軸方向の全長に亘って形成されるものではなく、均熱体の両端部のうちの他方の端部にはスリットは形されていない。したがって、均熱体の形状を保持しやすく、均熱体の組み付けが容易と
なる。

第５の発明の誘導加熱ローラは、前記第４の発明において、前記スリットは、複数形成されていることを特徴とするものである。

スリットが形成された円筒状の部材である均熱体に周方向の全周に亘って繋がっている部分がある場合、その周方向に繋がっている部分で渦電流が流れることにより発熱が生じる。このとき発熱が生じる範囲は、周方向に関してスリットが形成されている箇所から離れるほど広くなる。本発明では、スリットを複数形成することで、均熱体の発熱する範囲が広がるのを抑えることができる。

第６の発明の誘導加熱ローラは、前記第３の発明において、前記スリットは、前記軸方向に関して前記均熱体の全長に亘って延びていることを特徴とするものである。

本発明では、不連続領域として機能するスリットが軸方向に関して均熱体の全長に亘って延びているので、均熱体は軸方向に関する全領域において周方向に関して不連続となる。したがって、均熱体の軸方向に関する全領域において周方向に渦電流が流れるのを抑制できる。よって、均熱体をさらに発熱しにくくし、ローラ表面（被加熱部の表面）をさらに効果的に昇温できる。

第７の発明の誘導加熱ローラは、前記第１の発明において、前記均熱体は、前記周方向に関して互いに離隔しつつ複数配置されており、周方向に関して隣接する２つの前記均熱体の間が前記不連続領域であることを特徴とするものである。

本発明では、周方向に隣接する２つの均熱体の間に不連続領域が設けられているために、均熱体は周方向に関して不連続となる。よって、均熱体において周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。

第８の発明の誘導加熱ローラは、前記第１～第７のいずれか１つの発明において、前記不連続領域は、前記均熱体の厚み方向に関して前記均熱体を貫通しており、前記不連続領域に、絶縁性を有する材料で形成されたスペーサが配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、均熱体の切れ目である不連続領域にスペーサを配置することで、均熱体の形状を保持しやすく、均熱体の組み付けが容易となる。また、スペーサは、絶縁性を有する材料で形成されているので、均熱体の周方向に渦電流が流れるのを抑制する効果を維持できる。

第９の発明の誘導加熱ローラは、前記第１～第８のいずれか１つの発明において、前記均熱体の前記被加熱部との接触面に、前記被加熱部よりも熱抵抗が低く且つ絶縁性を有する絶縁膜が配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、絶縁性を有する絶縁膜により電磁誘導により被加熱部に生じた渦電流が均熱体に流れるのを防ぐことができる。よって、均熱体に渦電流が流れるのをさらに抑制できる。また、絶縁膜は厚みが薄いので、その熱抵抗は比較的低い。したがって、絶縁膜によって被加熱部と均熱体とのすき間を埋めて、被加熱部と均熱体間の熱伝導性を高めることができる。

第１０の発明の誘導加熱ローラは、前記第１～第９のいずれか１つの発明において、前記均熱体の比透磁率は、前記被加熱部の比透磁率よりも低いことを特徴とするものである。

本発明では、均熱体は被加熱部に比べて磁束が通りにくい。したがって、均熱体を磁束が通ることで均熱体に渦電流が生じるのを抑制できる。

第１１の発明の紡糸引取機は、前記第１～１０のいずれか１つの誘導加熱ローラを備える紡糸引取機であって、前記誘導加熱ローラの表面に複数の糸が前記軸方向に並んで巻き掛けられることを特徴とするものである。

本発明の紡糸引取機に備えられる誘導加熱ローラは、上述のように均熱体に渦電流が流れるのを抑制し、均熱体を発熱しにくくして、ローラ表面（被加熱部の表面）を効率的に昇温することができる。よって、紡糸引取機において誘導加熱ローラに巻き掛けられた糸を効果的に加熱することができる。

本発明の第１実施形態に係る誘導加熱ローラを備える紡糸引取機を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る誘導加熱ローラの軸方向に沿う面での断面図である。 図２に示す外筒部及び均熱体の軸方向と直交する面での断面図である。 図２に示す均熱体の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る誘導加熱ローラの外筒部及び均熱体の軸方向と直交する面での断面図である。 図５に示す均熱体の斜視図である。 第１実施形態の第１変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体の斜視図である。 第１実施形態の第２変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体の斜視図である。 第１実施形態の第３変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体の斜視図である。 第２実施形態の一変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体の斜視図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（紡糸引取機１の概略構成）
図１は、本実施形態に係る誘導加熱ローラを備える紡糸引取機１を示す模式図である。図１に示すように、紡糸引取機１は、紡糸装置２から紡出された複数（ここでは６本）の糸Ｙを、紡糸延伸装置３で延伸した後、糸巻取装置４で巻き取る構成となっている。なお、以下では、各図に付した方向を参照しつつ説明を行う。

紡糸装置２は、ポリエステル等の溶融繊維材料を連続的に紡出することで、複数の糸Ｙを生成する。紡糸装置２から紡出された複数の糸Ｙは、油剤ガイド１０によって油剤が付与された後、案内ローラ１１を経て紡糸延伸装置３に送られる。

紡糸延伸装置３は、複数の糸Ｙを延伸する装置であり、紡糸装置２の下方に配置されている。紡糸延伸装置３は、保温箱１２の内部に収容された複数（ここでは５つ）のゴデットローラ２１～２５を有している。各ゴデットローラ２１～２５は、モータによって回転駆動されるとともに、コイルによって誘導加熱される誘導加熱ローラである。各ゴデットローラ２１～２５は、いずれも軸方向が前後方向となるように配置されており、複数の糸Ｙが軸方向に並んで巻き掛けられている。保温箱１２の右側面部の下部には、複数の糸Ｙを保温箱１２の内部に導入するための導入口１２ａが形成されている。保温箱１２の右側面部の上部には、複数の糸Ｙを保温箱１２の外部に導出するための導出口１２ｂが形成されている。複数の糸Ｙは、下側のゴデットローラ２１から順番に、各ゴデットローラ２１～２５に対して３６０度未満の巻き掛け角で巻き掛けられている。

下側３つのゴデットローラ２１～２３は、複数の糸Ｙを延伸する前に予熱するための予熱ローラであり、これらのローラ表面温度は、糸Ｙのガラス転移点以上の温度（例えば９０～１００℃程度）に設定されている。一方、上側２つのゴデットローラ２４、２５は、延伸された複数の糸Ｙを熱セットするための調質ローラである。これらゴデットローラ２４、２５のローラ表面温度は、下側３つのゴデットローラ２１～２３のローラ表面温度よりも高い温度（例えば１５０～２００℃程度）に設定されている。また、上側２つのゴデットローラ２４、２５の糸送り速度は、下側３つのゴデットローラ２１～２３よりも速くなっている。

導入口１２ａを介して保温箱１２に導入された複数の糸Ｙは、まず、ゴデットローラ２１～２３によって送られる間に延伸可能な温度まで予熱される。予熱された複数の糸Ｙは、ゴデットローラ２３とゴデットローラ２４との間の糸送り速度の差によって延伸される。さらに、複数の糸Ｙは、ゴデットローラ２４、２５によって送られる間にさらに高温に加熱されて、延伸された状態が熱セットされる。このようにして延伸された複数の糸Ｙは、導出口１２ｂを介して保温箱１２の外に導出される。

紡糸延伸装置３で延伸された複数の糸Ｙは、案内ローラ１３を経て糸巻取装置４に送られる。糸巻取装置４は、複数の糸Ｙを巻き取る装置であり、紡糸延伸装置３の下方に配置されている。糸巻取装置４は、ボビンホルダ１４やコンタクトローラ１５等を備えている。ボビンホルダ１４は、前後方向に延びる円筒形状を有し、図示しないモータによって回転駆動される。ボビンホルダ１４には、その軸方向に複数のボビンＢが並んだ状態で装着される。糸巻取装置４は、ボビンホルダ１４を回転させることによって、複数のボビンＢに複数の糸Ｙを同時に巻取り、複数のパッケージＰを生産する。コンタクトローラ１５は、複数のパッケージＰの表面に接触して所定の接圧を付与し、パッケージＰの形状を整える。

（誘導加熱ローラ３０の構成）
図２は、本実施形態に係る誘導加熱ローラ３０の軸方向に沿う面での断面図である。図２では、誘導加熱ローラ３０が連結されるモータ５０については、出力軸５１及びハウジング５２の一部のみを図示している。なお、図２に示す誘導加熱ローラ３０は、図１におけるゴデットローラ２１～２５の全てに適用されるローラである。以下の説明においては、誘導加熱ローラ３０の軸方向（前後方向）を単に「軸方向」と称する。また、誘導加熱ローラ３０の周方向を単に「周方向」と称する。

誘導加熱ローラ３０は、軸方向に沿った円筒形状を有するローラ本体３１と、ローラ本体３１の内部に配置されたコイル３２とを有する。誘導加熱ローラ３０は、コイル３２による誘導加熱を利用して、ローラ本体３１の外周面３１ａ（以下、「ローラ表面３１ａ」と称する）を昇温させるものであり、それによって、ローラ表面３１ａに巻き掛けられた複数の糸Ｙを加熱するものである。

ローラ本体３１は、磁性体であり且つ導電体でもある炭素鋼からなる。ローラ本体３１は、いずれも軸方向に沿った円筒状の外筒部３３及び軸心部３４と、外筒部３３の前端部と軸心部３４の前端部とをつなぐ円板状の端面部３５とを有する。外筒部３３は、コイル３２の径方向外側に配置されている。軸心部３４は、コイル３２の径方向内側に配置されている。ローラ本体３１の後端側は開口している。また、外筒部３３と軸心部３４と端面部３５とは一体形成されている。ローラ本体３１の外筒部３３の径方向内側、且つ、コイル３２の径方向外側には、軸方向に沿った円筒状の均熱体３６が設けられている。

図３は、図２に示す外筒部３３及び均熱体３６の軸方向と直交する面での断面図である。図４は、図２に示す均熱体３６の斜視図である。図３、４に示すように、均熱体３６には軸方向に延びるスリット３６ａが形成されている。スリット３６ａは、均熱体３６の軸方向の全長に亘って延びている。スリット３６ａは、均熱体３６が配置されていない不連続領域４０として機能する。すなわち、均熱体３６は、スリット３６ａが形成されていることで周方向に関して不連続となっている。

均熱体３６は、例えばアルミニウムや銅等、ローラ本体３１を構成する炭素鋼よりも熱伝導率が高く且つ導電性を有する材料からなる。また、均熱体３６を構成する材料の比透磁率は、ローラ本体３１を構成する炭素鋼の比透磁率よりも低い。均熱体３６の外周面の全体には、外筒部３３との接触面においてローラ本体３１を構成する炭素鋼よりも熱抵抗が低く且つ絶縁性を有する材料で形成された絶縁膜３６ｂが配置されている。絶縁膜３６ｂの材料としては、シリコンペースト、接着剤、樹脂系の薄膜シート等を用いることができる。

均熱体３６の外径は、外筒部３３の内径と同じにされている。（厳密には、均熱体３６を外筒部３３に挿入できるように、均熱体３６の外径のほうがわずかに小さい）。これによって、均熱体３６がローラ本体３１の内部に収容された状態では、均熱体３６の外周面（絶縁膜３６ｂ）が略全面にわたって外筒部３３の内周面に接触する。図２に示すように、ローラ表面３１ａに複数の糸Ｙが巻き掛けられている軸方向の領域を巻掛領域Ｒとすると、均熱体３６は軸方向において巻掛領域Ｒを含む範囲に亘って設けられている。

均熱体３６は、ローラ本体３１の後端側の開口から外筒部３３内に挿入可能である。均熱体３６の軸方向の長さは、概ね外筒部３３と同じ長さとされており、均熱体３６の前端部は、ローラ本体３１の端面部３５に当接している。外筒部３３及び均熱体３６の後端部は、ともに、環状の固定部材３７に固定されており、これによって、均熱体３６がローラ本体３１に対して固定される。

ローラ本体３１の軸心部３４には、軸方向に沿って延設された軸取付孔３４ａが形成されている。軸取付孔３４ａには、不図示の固定手段によって、モータ５０の出力軸５１が固定されており、誘導加熱ローラ３０が出力軸５１と一体回転可能となっている。

コイル３２は、円筒状のボビン部材３９の外周面に導線が巻き回された構成となっている。図示は省略するが、ボビン部材３９は完全な円筒形状ではなく、周方向の一部分が切断されたＣ字状の断面形状を有する。このため、ボビン部材３９には周方向に沿った渦電流が流れにくく、ボビン部材３９における発熱を抑えることができるようになっている。ボビン部材３９は、モータ５０のハウジング５２に取り付けられている。ハウジング５２には環状の凹部５２ａが形成されており、上述の固定部材３７が、凹部５２ａの底面や側面に接触しないように凹部５２ａ内に配置されている。モータ５０の出力軸５１は、不図示の軸受を介してハウジング５２に回転可能に支持されており、モータ５０を作動させると、誘導加熱ローラ３０が出力軸５１と一体回転する。

コイル３２に高周波電流を供給すると、コイル３２の周りに変動磁界が発生する。誘導加熱とは、このときの電磁誘導効果によって周方向に流れる渦電流のジュール熱を利用するものである。本実施形態では、均熱体３６は不連続領域４０により周方向に関して不連続であるので、均熱体３６にはほとんど渦電流は流れない。したがって、渦電流によるジュール熱は均熱体３６よりも外筒部３３において多く発生する。なお、表皮効果により、渦電流は外筒部３３の主に内周面近傍に発生する。

また、本実施形態では、均熱体３６の熱伝導率が、ローラ本体３１（外筒部３３）よりも高い。このため、均熱体３６における温度分布は均一になりやすく、均熱体３６に接している外筒部３３の軸方向における温度分布を均一化させることができる。さらに、本実施形態では、均熱体３６の温度分布を迅速に均一とするため、均熱体３６の熱容量が外筒部３３の熱容量よりも小さくされている。

（第１実施形態の効果）
以上のように、第１実施形態の誘導加熱ローラ３０は、ローラ本体３１の外筒部３３の内周面に接触するように配置されており、外筒部３３よりも熱伝導率が高く且つ導電性を有する材料で形成された均熱体３６を備えている。均熱体３６は、軸方向に延びる不連続領域４０により周方向に不連続となっている。したがって、不連続領域４０により導電性を有する均熱体３６において周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。その結果、均熱体３６が発熱しにくいので、ローラ表面３１ａ（外筒部３３の表面）を効果的に昇温できる。

また、第１実施形態では、均熱体３６は、スリット３６ａが形成された円筒状の部材である。すなわち、円筒状の均熱体３６に形成されたスリット３６ａが不連続領域４０として機能する。したがって、均熱体３６はスリット３６ａにより周方向に関して不連続となっており、周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。

また、第１実施形態では、円筒状の均熱体３６に形成されるスリット３６ａは、軸方向に関して均熱体３６の全長に亘って延びている。したがって、不連続領域４０として機能するスリット３６ａが軸方向に関して均熱体３６の全長に亘って延びているので、均熱体３６は軸方向に関する全領域において周方向に関して不連続となる。よって、均熱体３６の軸方向に関する全領域において周方向に渦電流が流れるのを抑制できる。その結果、均熱体３６をさらに発熱しにくくし、ローラ表面３１ａ（外筒部３３の表面）をさらに効果的に昇温できる。

また、第１実施形態では、均熱体３６の外周面に、外筒部３３との接触面において外筒部３３よりも熱抵抗が低く且つ絶縁性を有する絶縁膜３６ｂが配置されている。したがって、絶縁性を有する絶縁膜３６ｂにより電磁誘導で外筒部３３に生じた渦電流が均熱体３６に流れるのを防ぐことができる。よって、均熱体３６に渦電流が流れるのをさらに抑制できる。また、絶縁膜３６ｂは、厚みが薄いので、その熱抵抗は比較的低い。したがって、外筒部３３の内周面及び均熱体３６の外周面の表面粗さにより生じる外筒部３３と均熱体３６とのすき間と、外筒部３３と均熱体３６の嵌め合いの関係から生じるすき間と、を絶縁膜３６ｂによって埋めて、外筒部３３と均熱体３６間の熱伝導性をさらに高めることができる。

また、第１実施形態では、均熱体３６の比透磁率は、外筒部３３の比透磁率よりも低い。したがって、均熱体３６は外筒部３３に比べて磁束が通りにくい。よって、均熱体３６を磁束が通ることで均熱体３６に渦電流が生じるのを抑制できる。

また、第１実施形態の紡糸引取機１は、誘導加熱ローラ３０表面に複数の糸が軸方向に並んで巻き掛けられている。上述のように、本実施形態の誘導加熱ローラ３０は、均熱体３６に渦電流が流れるのを抑制し、均熱体３６を発熱しにくくし、ローラ表面３１ａ（外筒部３３の表面）を効率的に昇温することができる。よって、紡糸引取機１において誘導加熱ローラ３０に巻き掛けられた糸を効果的に加熱することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図５、６を参照しつつ、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る誘導加熱ローラの外筒部３３及び均熱体１３６の軸方向と直交する面での断面図である。図６は、図５に示す均熱体１３６の斜視図である。本実施形態は、均熱体１３６の構成が上述の第１実施形態と異なっている。その他の構成は上述の第１実施形態とほぼ同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。

均熱体１３６は、第１実施形態と同様に、ローラ本体３１の外筒部３３の径方向内側、且つ、コイル３２の径方向外側に設けられるものである。以下の説明において、均熱体１３６の外筒部３３側の面を「外側面」と称し、コイル３２側の面と「内側面」と称することとする。

図５、６に示すように、本実施形態の均熱体１３６は、軸方向に沿って延びた板状部材であり、周方向に関して互いに離隔しつつ複数（ここでは６つ）配置されている。各均熱体１３６の軸方向の長さは、概ね外筒部３３と同じ長さである。周方向に隣接する２つの均熱体１３６の間の領域は、均熱体１３６が配置されていない不連続領域１４０である。すなわち、均熱体１３６は、周方向に関して不連続となっている。均熱体１３６の材料は、第１実施形態と同様に、アルミニウムや銅等である。また、各均熱体１３６の外側面には、第１実施形態と同様に、絶縁膜１３６ｂが配置されている。

各均熱体１３６は、周方向に関して湾曲した形状を有しており、外側面の周方向に関する曲率は、外筒部３３の内周面の曲率とほぼ同じである。したがって、各均熱体１３６の外側面（絶縁膜１３６ｂ）が略全面に亘って外筒部３３の内周面に接触する。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、周方向に隣接する２つの均熱体１３６の間に、不連続領域１４０が設けられている。したがって、第１実施形態と同様に、均熱体１３６は、不連続領域１４０によって周方向に対して不連続となる。よって、導電性の均熱体１３６の周方向に回るように渦電流が流れるのを抑制できる。その結果、均熱体１３６が発熱しにくいので、ローラ表面３１ａ（外筒部３３の表面）を効果的に昇温できる。

（変形例）
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、第１実施形態の第１変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体２３６の斜視図である図７に示すように、本変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体２３６は、軸方向の一端部（図７中右側端部）において周方向の全周に亘って繋がっている。すなわち、均熱体２３６に形成された軸方向に延びるスリット２３６ａは、均熱体２３６の軸方向の一端部には形成されておらず、均熱体２３６の軸方向の一端部の近傍から他端部まで延びている。つまり本変形例では、不連続領域２４０は、均熱体２３６の軸方向の一端部の近傍から他端部まで軸方向に延びている。このように、筒状の均熱体２３６に周方向の全周に亘って繋がっている箇所があることで、均熱体２３６の形状を保持しやすく、均熱体２３６の組み付けが容易となる。

なお、均熱体２３６に周方向の全周に亘って繋がっている部分には、周方向に渦電流が流れて発熱が生じる。ローラ表面３１ａ（外筒部３３の表面）を効果的に昇温するためには、均熱体２３６の発熱範囲は狭いことが好ましい。したがって、発熱範囲を狭くする観点から、周方向の全周に亘って繋がっている部分の幅（軸方向長さ）は狭いことが好ましい。

均熱体２３６の周方向の全周に亘って繋がっている部分は、前後方向のどちら側でもよいし、軸方向（前後方向）の両端部で繋がっていてもよい。また、軸方向の中間部分において繋がっていてもよい。

また、第１実施形態の第２変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体３３６の斜視図である図８に示すように、本変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体３３６は、軸方向の一端部（図８中右側端部）において周方向の全周に亘って繋がっている。また、均熱体３３６には、軸方向に延びる複数（ここでは６つ）のスリット３３６ａが形成されている。すなわち、均熱体３３６に形成された軸方向に延びる複数のスリット３３６ａは、いずれも均熱体３３６の軸方向の一端部には形成されておらず、均熱体３３６の軸方向の一端部の近傍から他端部まで延びている。つまり本変形例においては、複数（ここでは６つ）の不連続領域３４０が、均熱体３３６の軸方向の一端部の近傍から他端部まで軸方向に延びている。複数のスリット３３６ａ（不連続領域３４０）は周方向に等間隔に設けられている。

スリット３３６ａが形成された円筒状の均熱体３３６に周方向の全周に亘って繋がっている部分がある場合、その周方向に繋がっている部分で周方向に渦電流が流れることにより発熱が生じる。このとき発熱が生じる範囲は、周方向に関してスリット３３６ａが形成されている箇所から離れるほど広くなる。すなわち、周方向に関してスリット３３６ａが形成されている箇所から離れるほど、発熱が生じる範囲の軸方向長さが長くなる。したがって、スリット３３６ａを複数形成することで、均熱体３３６の発熱する範囲が広がるのを抑えることができる。

均熱体３３６に形成されるスリット３３６ａの数は、６つに限定されるものではない。上述のように、均熱体３３６の発熱範囲を狭くする観点では、スリット３３６ａの数は多いほど発熱範囲を狭くすることができる。しかしながら、スリット３３６ａは少ないほど均熱体３３６の強度を強く保つことができる。また、複数のスリット３３６ａは、等間隔に形成されていなくてもよい。さらに、均熱体３３６の周方向の全周に亘って繋がっている部分は、前後方向のどちら側でもよいし、軸方向（前後方向）の両端部であってもよい。また、軸方向の中間部分において周方向の全周に亘って繋がっていてもよい。

さらに、第１実施形態の第３変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体４３６の斜視図である図９に示すように、本変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体４３６においては、スリット４３６ａ（不連続領域４４０）にスペーサ４３８が配置されている。スペーサ４３８は、例えば合成樹脂等、絶縁性を有する材料からなる。なお、外筒部３３の軸方向における温度分布を均一化させる効果を維持する観点から、スペーサ４３８は薄くて熱抵抗が低いことが好ましい。

このように、均熱体４３６の切れ目である不連続領域４４０にスペーサ４３８を配置することで、均熱体４３６の形状を保持しやすく、均熱体４３６の組み付けが容易となる。また、スペーサ４３８は、絶縁性を有する材料で形成されているので、均熱体４３６の周方向に渦電流が流れるのを抑制する効果を維持できる。

加えて、第２実施形態の一変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体５３６の斜視図である図１０に示すように、本変形例に係る誘導加熱ローラの均熱体５３６においては、第１実施形態の第３変形例と同様に、不連続領域５４０にスペーサ５３８が配置されている。スペーサ５３８は、例えば合成樹脂等、絶縁性を有する材料からなる。

また、上述の実施形態では、不連続領域４０（１４０、２４０、３４０、４４０、５４０）が、軸方向に沿って延びている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、不連続領域４０（１４０、２４０、３４０、４４０、５４０）の伸延方向は、周方向と交わる方向であればよい。

さらに、上述の実施形態では、均熱体３６（１３６、２３６、３３６、４３６、５３６）の外筒部３３との接触面に絶縁膜３６ｂ（１３６ｂ）が配置されている場合について説明したが、絶縁膜３６ｂ（１３６ｂ）はなくてもよい。

加えて、上述の実施形態では、均熱体３６（１３６、２３６、３３６、４３６、５３６）の比透磁率が外筒部３３（ローラ本体３１）の比透磁率よりも低い場合について説明したが、均熱体３６（１３６、２３６、３３６、４３６、５３６）の比透磁率はこれに限定されるものではない。

加えて、上述の実施形態では、均熱体３６の熱伝導率が、ローラ本体３１よりも高い場合について説明したが、これには限定されない。均熱体３６の熱伝導率は、ローラ本体３１の少なくとも外筒部３３の内周面よりも高ければよい。

また、上述の実施形態では、ローラ本体３１は、磁性体であり且つ導電体でもある炭素鋼からなり、外筒部３３と軸心部３４と端面部３５とが一体形成されている場合について説明したが、これには限定されない。外筒部３３及び端面部３５が磁性体であり且つ導電体でもある材料で形成されていれば、外筒部３３及び端面部３５が異なる材料であってもよい。さらに、外筒部３３及び端面部３５が磁性体であり且つ導電体でもある同じ材料で構成されている場合であっても、外筒部３３及び端面部３５を異なる部材としてもよい。

また、上述の実施形態では、１つの誘導加熱ローラ３０に、複数の糸Ｙが巻き掛けられるものについて説明したが、１本の糸が巻き掛けられる誘導加熱ローラに対しても、本発明を適用することができる。

１ 紡糸引取機
３０ 誘導加熱ローラ
３２ コイル
３３ 外筒部（被加熱部）
３６、１３６、２３６、３３６、４３６、５３６ 均熱体
３６ａ、２３６ａ、３３６ａ、４３６ａ スリット
３６ｂ、１３６ｂ 絶縁膜
４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０ 不連続領域
４３８、５３８ スペーサ

Claims (11)

1. コイルと、
   前記コイルの径方向外側に配置されており、前記コイルにより誘導加熱される円筒状の被加熱部と、
   前記被加熱部の少なくとも内周面よりも熱伝導率が高く且つ導電性を有する材料で形成されており、前記被加熱部の軸方向に延び、前記被加熱部の内周面と接触するように配置された均熱体とを備えており、
   前記均熱体は、前記被加熱部の周方向に少なくとも１つ設けられており且つ前記周方向と交わる方向に延びる不連続領域により、前記周方向に不連続となっており、
   前記均熱体の熱容量が前記被加熱部の熱容量よりも小さいことを特徴とする誘導加熱ローラ。
2. 前記不連続領域は、前記軸方向に関して前記均熱体の両端部のうち少なくとも一方の端部まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱ローラ。
3. 前記均熱体は、前記不連続領域に対応する箇所にスリットが形成された円筒状の部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱ローラ。
4. 前記均熱体は、前記軸方向の両端部のうち他方の端部において前記周方向の全周に亘って繋がっていることを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱ローラ。
5. 前記スリットは、複数形成されていることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱ローラ。
6. 前記スリットは、前記軸方向に関して前記均熱体の全長に亘って延びていることを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱ローラ。
7. 前記均熱体は、前記周方向に関して互いに離隔しつつ複数配置されており、
   周方向に関して隣接する２つの前記均熱体の間が前記不連続領域であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱ローラ。
8. 前記不連続領域は、前記均熱体の厚み方向に関して前記均熱体を貫通しており、
   前記不連続領域に、絶縁性を有する材料で形成されたスペーサが配置されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の誘導加熱ローラ。
9. 前記均熱体の前記被加熱部との接触面に、前記被加熱部よりも熱抵抗が低く且つ絶縁性を有する絶縁膜が配置されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の誘導加熱ローラ。
10. 前記均熱体の比透磁率は、前記被加熱部の比透磁率よりも低いことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の誘導加熱ローラ。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の誘導加熱ローラを備える紡糸引取機であって、
    前記誘導加熱ローラの表面に複数の糸が前記軸方向に並んで巻き掛けられることを特徴とする紡糸引取機。

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