JP2613549B2 - 冷却ローラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷機械の版胴等のシ
リンダまたはインキローラ、湿し水ローラやプラスチッ
クフィルム加工機械、製紙機械、繊維機械等のローラ
（以下シリンダとローラを総称して、ローラと記す）に
係り、特に冷却によってローラ表面を適性温度に保つの
に好適な冷却ローラ構造および冷却ローラ放熱装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記の各種機械のローラは、ローラとロ
ーラが接触しながら回転するもの、及びローラに接触す
る加工物を冷却するためのもの等が使われており、例え
ば、印刷機械のインキローラはインキ溜めから版胴の間
に複数配置され、回転接触によって隣接するローラ表面
にインキを順次転移させ、版胴の版に塗布している。こ
のようなローラは接触しながら回転する際に転がり摩擦
が発生し、その摩擦熱によってローラ上のインキの温度
が上昇する。インキ仕様においてその使用最適温度や温
度範囲等の使用環境が定められている。

【０００３】例えば、水なしオフセット印刷の場合、一
般にインキの温度は２８^０前後が適温とされている。そ
のため、上記転がり摩擦によりインキローラの表面温度
がインキの使用環境を外れると印刷の品質を低下させる
要因となる。またインキローラ群で温度上昇したインキ
を冷却する方法として、インキローラで冷すのと合わせ
て版面に着いたインキに冷風をあてて冷却し、温度調整
をする方法があるが、この場合はインキ中の溶剤分が蒸
発して組成が変わる欠点がある。

【０００４】このような背景において、ローラの表面温
度の上昇を抑えて適正温度にするためのローラの冷却技
術が開発されている。ローラを冷却する方式には、ロー
ラ内に地下水等の水を循環させる水冷式、ローラの表面
に冷風を吹き付ける方式等の各種方式がある。この種の
冷却装置の例として、例えば印刷機械のローラ冷却装置
が特開昭６３−５９４４号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液媒を用い
る冷却ローラは、回転ローラ内部に水を通す通水手段
を、また水などの循環設備や冷凍設備を必要とし、装置
が大型化になり、さらにシステムを効率良く稼働させる
ための調整系が複雑であったり、面倒なメンテナンスを
必要とする等の欠点があった。本発明の目的は、冷却ロ
ーラ類の設備を小型化しかつメンテナンスがし易い冷却
ローラ構造を提供することである。また他の目的は、上
記冷却ローラ類に放熱装置を装備した冷却ローラ装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明に係る冷却ローラ装置はローラの
本体部で吸熱し、該ローラの軸部で放熱するヒートパイ
プ構造の冷却ローラと、ローラ軸部に設けられた放熱フ
ィンと、液体の冷却媒体を冷却ローラの軸部に流して強
制冷却する軸部冷却手段とを備え、軸部冷却手段はロー
ラの軸部を冷却する液体を貯える液体タンクと、該液体
タンクから液体を送るポンプと、該ポンプから送り管路
を経由して供給される液体を軸部の放熱フィンに注ぐ注
液部と、該注液部から軸部の放熱フィンに注がれた後の
液体を受ける液体受け部と、液体の温度を調整する冷却
装置とから成り、注液部から注がれた液体が液体受け部
のドレンから戻し管路を経由して液体タンクに送られる
ようにした構成にある。また他の発明は、請求項１の発
明において、次の構成に特徴を有する。即ち、 （１）注液部は液体を注ぐ注液部材と、該注液部材から
注がれた液体を前記放熱フィンに導く液体ガイド板とか
ら成り、液体ガイド板は放熱フィンの両側面に近接して
配置された櫛歯部を備え、液体を液体ガイド板の上面側
を介して放熱フィンに注ぐと共に、熱交換後に放熱フィ
ンに残っている液体を櫛歯部の下面側で掻取るようにし
た構成にある。 （２）注液部は放熱フィンと同一ピッチの液体噴出孔を
持ち、かつ該液体噴出孔を各放熱フィンの間に対向させ
て配置した構成にある。 （３）冷却ローラの軸部を冷却する機械オイルが本機に
使用される機械オイルまたは潤滑オイルと同一または同
等品を使用した構成にある。 （４）ローラ冷却用の液体循環管路を、本機で使用する
機械オイル・潤滑オイルの管路と分離して、別系統とし
た構成にある。 （５）液体循環路に液体を貯えた液体パンを配備し、該
液体パン内に冷却ローラの軸部の放熱フィンを没入させ
た構成にある。また請求項８の発明に係る冷却ローラ装
置はローラの本体部で吸熱し、該ローラの軸部で放熱す
るヒートパイプ構造の冷却ローラと、軸部に設けられた
放熱フィンと、気体の冷却媒体を冷却ローラの軸部の放
熱フィンに吹付けて強制冷却する軸部冷却手段とを備
え、軸部冷却手段はローラの軸部を冷却する気体を供給
する気体供給源と、軸部の放熱フィンに気体を吹付ける
気体吹付け部と、気体の温度を調整する冷却装置を備え
た構成にある。また請求項９の発明はローラ本体部を吸
熱部とし、該ローラ本体部に連結された両軸部を放熱部
としたヒートパイプ構造の冷却ローラであって、軸部に
放熱フィンを設けると共に、ローラ本体部はローラの外
周及び内部の両方又は一方が非円形断面形状を有する筒
状体とした構成にある。さらに請求項１０の発明はロー
ラ本体部を吸熱部とし、該ローラ本体部に連結された両
軸部を放熱部としたヒートパイプ構造の冷却ローラであ
って、軸部に放熱フィンを設けるとと共に、ローラ本体
部はローラ外周の軸方向に沿って単数又は複数の凹部を
有する外殻と、該外殻内に嵌装され、上記軸部を設けた
コアとから成り、該コアを吸熱部とし、軸部を放熱部と
した構成にある。

【０００７】また請求項５に記載された発明は、上記請
求項１に記載の発明において、軸部冷却手段はローラの
軸部を冷却する液体を貯える液体タンクと、該液体タン
クから液体を送るポンプと、該ポンプから送り管路を経
由して供給される前記液体を前記軸部に注ぐ注液部と、
該注液部から軸部に注がれた後の液体を受ける液体受け
部とから成り、前記注液部から注がれた液体が液体受け
部のドレンを経由し、前記液体タンクに送る戻し管路を
設けた構成にある。また他の発明は、上記請求項５に記
載された発明において、次のいずれかの構成を備えてい
ることを特徴とするものである。すなわち、 （１）冷却ローラの軸部を冷却する液体の温度を調整す
る冷却装置を備えた構成にある。 （２）ローラの軸部に放熱フィンを設け、該放熱フィン
に液体を注ぐ注液部は放熱フィンと同一ピッチの液体噴
出孔を持ち、かつ該液体噴出孔を各放熱フィンの間に対
向配置させた構成にある。 （３）ローラ冷却用の液体循環管路を、本機で使用する
機械オイル・潤滑オイルの管路と分離して、別系統とし
た構成にある。 （４）液体循環路に配備され、液体を貯えた液体パン
と、冷却ローラの軸部に設けられた放熱フィンとを備
え、前記液体パン内に放熱フィンが没入されている構成
にある。 （５）冷却ローラの軸部には放熱フィンを設け、注液部
は液体を注ぐ注液部材と、該注液部材から注がれた液体
を前記放熱フィンに導く液体ガイド板とから成り、ガイ
ド板は放熱フィンの両側面に近接して配置された櫛歯部
を備え、液体を液体ガイド板の上面側を介して放熱フィ
ンに注ぐと共に、熱交換後に放熱フィンに残っている液
体を櫛歯部の下面側で掻き取るようにした構成にある。

【０００８】さらに請求項１２に記載された本発明の冷
却ローラは、ローラの本体部が吸熱部であり、ローラの
両軸部が放熱部であるヒートパイプ構造とした構成にあ
る。また他の発明は、上記請求項１２に記載の発明にお
いて、次のいずれかの構成を備えていることを特徴とす
るものである。すなわち、 （１）ローラ本体部はローラの外周及び内径の両方又は
一方が非円形断面形状を有する筒状体とした構成にあ
る。 （２）ローラ本体部はローラ外周の軸方向に沿って単数
又は複数の凹部を有する外殻と、該外殻内に嵌装された
コアとから成り、前記コアにローラ軸を構成する軸部を
設け、前記コアを吸熱部とし、軸部を放熱部とした構成
にある。

【０００９】

【作用】ローラ本体部が温められると、内部の冷媒が気
化し、そのときの蒸発潜熱によってローラ本体部を冷却
する。冷媒ガスはローラ本体部からローラ軸部に流れて
放熱される。ローラ軸部の放熱フィンに温度制御された
空気等の気体を吹付けることにより、あるいは温度制御
された水や機械オイル等の液体を注ぐことにより、これ
らの冷却媒体との熱交換によって、冷媒ガスは軸部にお
いて凝縮されて液化し、ローラ本体部に還流される。こ
の冷却サイクルによってローラ本体部は所定の温度に保
たれる。冷却ローラ装置を組込んだ機械の機械系に使用
されているオイルを、冷却媒体に用いた場合はオイル循
環装置を共用することにより設備の小型化ができ、しか
もオイルの混合があっても問題がない。冷却媒体とし
て、機械オイル等の比較的高い粘性のもつ液体を用いる
場合は、液体ガイドを設けることにより、熱交換後の液
体が放熱フィンの側面に液膜となって残っていても液体
ガイド板の下面側で掻取られるので、注がれた液体が放
熱フィンの側面によく作用し、熱交換が促進される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。本実施例はシリンダとローラを総称して、ロ
ーラによって説明する。一般的に、「シリンダ」と呼称
されているものも、ここではローラとして記述する。図
１は冷媒が内部に封入された冷却ローラの構造を、また
図２はヒートパイプが軸中心に挿入された冷却ローラの
構造を示している。図１において、冷却ローラ１は、内
部に中空室３が構成されたローラ本体２を有し、このロ
ーラ本体２の両端にローラ軸４が設けられている。ロー
ラ軸４は、冷却ローラの放熱部を形成するもので、その
内部には冷媒ガスをローラ本体の中空室３から流入させ
るために空洞部５になっている。ローラ本体２の中空室
３には、冷媒６が封入されている。この冷媒６は、一方
のローラ軸の軸端から充填した後、ローラ本体内部を減
圧して軸端を密閉して封入される。

【００１１】冷却ローラの作用を説明する。ローラ本体
２が温められると、内部の冷媒６が気化し、そのときの
蒸発潜熱によってローラ本体２が冷却される。気化した
冷媒（冷媒ガス）は対流によって中空室３からローラ軸
４の空洞部５に流れ、そこでローラ軸を介して放熱され
る。このときの凝縮潜熱によって液化し、冷媒６になっ
て中空室３に戻る。この冷却サイクルによってローラ本
体２は、所定の温度に保たれる。上記のローラ構造によ
れば、放熱部での放熱エネルギーを調整することによ
り、ローラ本体の温度上昇を抑えることができる。

【００１２】図２に示す冷却ローラの第２の実施例を説
明すると、冷却ローラ１はローラ本体１０の軸１１中心
を貫通して設けられた長孔１２にヒートパイプ１３が挿
入された構造になっている。ヒートパイプ１３の入熱部
１３ａはローラ本体１０に、また放熱部１３ｂは両軸１
１にそれぞれ位置される。ヒートパイプ１３は、減圧し
た内部に、水、フロン等の冷媒、すなわち作動液が封入
されている。

【００１３】ローラ本体１０が温められて、ヒートパイ
プの入熱部１３ａが加熱されると、作動液が蒸発し、こ
の作動液蒸気が放熱部１３ｂに移動して凝縮され、この
凝縮作動液が再び入熱部１３ａに還流される。この入熱
部１３ａから放熱部１３ｂへの熱伝導によって、ローラ
本体１０が冷却され、適正な温度に保たれる。放熱部を
構成するローラ軸部４または１１からの放熱効果を高め
るために、軸部に空気を吹き付ける空冷装置、水を注ぐ
水冷装置、機械オイルなどのオイルを注ぐオイル冷却装
置などのローラ軸冷却装置が取捨選択されて装備され
る。

【００１４】次に冷却ローラの第３の実施例を説明す
る。本実施例はローラの外周及び内部形状の両方又は一
方が非円形断面形状を有する筒状体で構成されたローラ
本体部に特徴を有するものである。図３はローラの外周
及び内部形状の両方が非円形断面形状をもつローラ本体
部として、ローラの外周には凹部を有する冷却ローラの
構造を示す。この種のローラを印刷機の版胴に応用した
場合、凹部は版を取付ける為に利用される。

【００１５】ローラ１００は、両端が開放された中空の
ローラ本体部１０１を備え、このローラ本体部１０１の
外周には、図４に示すように、ローラ軸芯に沿って設け
られ、かつローラ本体部の内方にくぼんだ凹部１０２が
形成されている。ローラ本体部の両端開放部分には端部
材１０３を固着し、ローラ本体部の内部に中空室として
の空間１０５を形成している。端部材１０３は、ローラ
軸１０４が一体化されて設けられており、このローラ軸
１０４の内部にはローラ本体部の空間１０５に通じる空
洞部１０７が形成されている。

【００１６】ローラ本体部はその空間１０５に冷媒１０
６を充填し、吸熱部を構成している。またローラ軸１０
４は冷媒ガスの流れる空洞部１０７を形成することによ
り放熱部を構成している。このローラの作用は、図１に
示す第１の実施例と同様である。図５は図１を応用して
作製されるローラの変形例を示す。本例はローラの外周
及び内部形状の一方が非円形断面形状をもつローラ本体
部として、ローラの外周には凹部を有し、内部には円形
断面をもつ中空室を備えた冷却ローラである。

【００１７】ローラ１１０の外殻１１１は、肉厚の筒体
によって形成されており、この外周には図６に示す凹部
１１２がローラ軸芯に沿って設けられている。外殻１１
１の内部には吸熱部を構成するコア１１３を嵌装し、固
着されている。コア１１３の内部に形成された中空室に
は冷媒１１６が充填されている。コア１１３に一体的に
設けられたローラ軸１１４の内部にはコアの内部に連通
する空洞部１１５が形成されており、この空洞部によっ
てローラ軸を放熱部とする構成になっている。このロー
ラの作用は、図１および図３に示すものと同様である。
上記第３の実施例では、ローラ外周に一つの凹部を備え
たもので説明したが、複数を設けたものでも同様であ
る。また凹部はローラ軸方向に沿って設けられている
が、これは円周方向に単数又は複数を設けたものでも同
様である。

【００１８】図７は印刷機などの機械に組込んだ冷却ロ
ーラ装置の構成を示す。ここでは、図１に示す冷却ロー
ラを組込んだもので説明するが、図２、図３および図５
に示すローラおよびローラ構造でも同様である。またロ
ーラ軸冷却装置には冷却オイルを注ぐ方式のオイル冷却
装置を用いる。冷却ローラ１の軸４は、機械のフレーム
２０に軸受け部２１に回転自在に支持される。フレーム
２０の外側には、冷却ローラの両軸が突出され、この両
軸を囲ってカバー２２がフレーム２０に取付けられてい
る。なお、２３は液漏れを防止するためのパッキングで
ある。フレームの外側に突出した冷却ローラの一方の軸
には、ローラを駆動するためのギャー２６および軸部か
ら熱を放出させる放熱フィン７が取付けられている。他
方の軸には放熱フィン７のみが取付けられている。

【００１９】放熱フィン７、軸受け部２１およびギャー
２６には、冷却オイルを注ぐための注油部２４としての
注油パイプ２４ａ、２４ｂおよび２４ｃが配置されてお
り、それぞれは後述のオイル供給源の給油ライン（送り
管路）に接続されている。冷却オイルには、本機の駆動
部のギャー２６などに使用される機械オイルや軸受け部
２１に使用される潤滑オイルが利用される。このように
冷却オイルを本機が通常使用するオイルを利用すること
により、他種のオイルとの混油が避けられ、給油システ
ムを簡略化できる。

【００２０】本実施例では、放熱フィンが冷却ローラの
両軸に配備されているため、高い放熱効果が得られる
が、本機の構造上に制約がある場合は放熱フィンを一方
の軸のみに設けて実施することも可能である。また本実
施例では、冷却オイルを使用しているが、水や空気を用
いることも可能である。また本実施例では、冷却オイル
の温度を冷却機により調整しているが、冷却機を持たな
い、すなわちオイルの温度調節をしないでシステムを構
成することも可能である。

【００２１】また本実施例では、放熱フィンを冷却ロー
ラの両軸に配備しているが、この場合は、一方を空冷、
他方を液体冷却する構造とすることも可能であるが、望
ましくは両側の放熱フィンに液体を注いで冷却する構成
が良い。さらに本実施例では一方の軸にギャーを配備し
た構成で説明したが、このギャーは本システムを適用す
るに当たって、新たに追加するのではなく、本機固有の
部品として装備されているもので、ギヤーは当該部品を
代表するものであって、カムや溝車等も含まれる。

【００２２】上記冷却ローラ装置の作用を説明する。冷
却ローラ表面から伝達された熱を奪って気化した冷媒ガ
スはローラ軸の放熱部に流れ、放熱フィンを介して放熱
される。放熱フィンには注油パイプから冷却オイルが注
がれており、放熱の際に冷媒ガスを冷却して凝縮液化さ
せ、ローラ本体側に還流させる。このローラ本体を冷却
するサイクルにおいて、放熱部で液化した冷媒はローラ
本体およびローラ軸の内部を中空にしたローラ構造の場
合は、ローラ本体の中空室に戻る。またヒートパイプを
用いたローラ構造の場合はローラ本体側の入熱部に戻
る。ここで、注がれる冷却オイルの温度はローラの制御
温度より低いことは勿論である。

【００２３】ギャー、放熱フィンに注がれた冷却オイル
を再循環させるため、液体受け部のドレンから戻し管路
を介して液体タンクに回収され、再生処理が施される。
すなわち、本発明の冷却ローラ装置においては、軸部に
注ぐ液体の冷却や供給を調整する機能をもつ液体循環シ
ステムが備えられる。液体循環システムとして、冷却オ
イルのオイル循環システムを説明する。

【００２４】オイル循環システムは、図８に示すよう
に、冷却オイルを貯えるオイルタンク３０、タンク内の
オイルを冷却する冷却機３１、オイルを注油パイプに送
るオイルポンプ３２、および冷却ローラの温度に応じて
冷却機を制御し、オイル温度を調整する制御盤３３から
なっている。制御盤３３は、冷却ローラの温度を温度セ
ンサ３４で検出し、このローラ温度信号に基づいて冷却
機３１を制御し、オイルタンク３０内のオイル温度を調
整する。調整されたオイルは、ポンプにて注油パイプに
送られ、冷却ローラの放熱部に注がれる。放熱部の放熱
フィンとオイルとの間で熱交換された後、オイルはカバ
ーのドレンから戻りラインを通ってオイルタンクに回収
される。

【００２５】図９は冷却オイルを機械・潤滑オイルを別
系統で給油するようにしたシステム構成を示す。本実施
例は機械の駆動系や潤滑系を囲うカバー２２の内側に冷
却ローラの放熱部のみをカバー２２ａで囲って、駆動系
および潤滑系のオイル潤滑経路と冷却ローラの放熱系の
液体循環経路を分離したことを特徴とするものである。
図９において、冷却ローラ１の放熱部はカバー２２ａに
よって囲われており、このカバー内に送られる液体、例
えば冷却オイル、水は冷却ローラのみの冷却に利用され
る。液体循環システムは、基本的に図８に示すオイル循
環システムが適用される。

【００２６】本実施例では冷却ローラの軸部を冷却する
液体として、オイルを用いたが、水の場合も同様の構成
を適用することができる。本実施例によれぱ、冷却ロー
ラの軸部の放熱フィンに注ぐ液体は冷却ローラの放熱の
みに利用されるため、冷却に必要なエネルギーが少なく
てすみ、冷却機の能力を小さくできる。また液体とし
て、水を用いることができるので、システム構成の設計
自由度が高まる。

【００２７】図１０は、液体を循環させて軸部の冷却を
行うためのシステム構成を示す。図において、液体循環
ポンプ３２にてタンク３０から注液部２４に液体を送
り、この注液部から冷却ローラの軸部４に注がれる。こ
の軸部４と液体との間で熱交換された後に液体受け部と
してのカバー２２のドレインを介してタンク３０に戻さ
れる。制御盤３３は温度センサ３４により検出された冷
却ローラ１の温度に応じて必要な液体流量を演算し、液
体循環ポンプ３２または送り管路に配備された流量調整
弁３５を制御する。このように、注液部２４から注がれ
る液体の流量を調整することにより、冷却ローラの温度
の調整が行われる。

【００２８】次に冷却ローラの放熱部の他の実施例を説
明する。図１１は、放熱部の構成を示す。本実施例は冷
却ローラの軸部に設けた放熱フィンと同一ピッチの液体
噴出孔を持った注液パイプにより注液部２４を構成し、
この注液パイプの液体噴出孔を各放熱フィンの間に対向
させて配置したものである。注液パイプには、放熱フィ
ン７に向けて液体を噴出する液体噴出孔４０が管軸方向
に複数設けられており、この液体噴出孔４０のピッチＳ
１は放熱フィン７のピッチＳ２と同じにし、かつそれぞ
れの液体噴出孔４０は放熱フィン７の間、つまり放熱フ
ィン７からＳ１またはＳ２の１／２の距離に位置される
ように配置される。このように構成することにより、液
体噴出孔から噴出する液体が放熱フィンの表面によく注
がれ、放熱効果が高められる。

【００２９】図１２は放熱部の他の実施例の構成を示
す。本実施例は液体循環路に温度調整された機械オイル
や水等の液体を貯えた液体パンを設け、該液体パン内に
冷却ローラの軸部に設けた放熱フィンが没入されている
ことを特徴とするものである。放熱フィン７の下部に
は、液体循環路の一部をなす液体パン５０が配備されて
おり、この液体パン５０には常時温度調整された定量の
液体が蓄えられている。液体パン内には放熱フィン７の
一部が浸かっている。冷却ローラが回転すると放熱フィ
ンが液体パン内の液体に触れ、このとき放熱フィンの熱
が液体に吸収されてローラの軸部の放熱が行われる。温
められた液体パン内の液体は液体タンクに戻され、ここ
で再調整されて利用される。このような構成を取ること
により、冷却ローラの軸部を囲うカバーを省くことがで
きる。

【００３０】図１３は注液部の他の実施例を示す。本実
施例は冷却媒体としてオイル等の比較的高い粘性のある
液体を用いたときの好ましい態様である。注液部２４は
液体供給パイプ６０に接続され、供給された液体を注ぐ
パイプ状の注液部材６１、この注液部材６１の注液スリ
ット６１ａから注がれた液体を放熱部に導く液体ガイド
板６２からなっている。

【００３１】液体ガイド板６２は、フレームに取付けら
れたガイド板支持部材６３により一端側が固定されされ
ており、その先端側には放熱フィン７（７ａ〜７ｎ）と
同一ピッチの櫛歯部６２ａが形成されている。この櫛歯
部６２ａは、放熱フィン間の間隔より僅かに狭い幅にて
形成されている。そのため、櫛歯部を放熱フィン間に挿
入して配置したとき、櫛歯部と放熱フィンの側面との間
には僅かな隙間が形成される。なお、櫛歯部６１ａの歯
数は、放熱フィンの数によって決められる。

【００３２】また液体ガイド板６２は、プラスチック等
の可とう性材料で作成されている。この液体ガイド板６
２は、図１４に示すように、櫛歯部側を水平より下に向
け、放熱フィンに対して斜めに取付けられている。この
ように、液体ガイド板に適正な角度を持たせることによ
り、注液部材６１から注がれる液体が液体ガイド板の櫛
歯部を介して放熱フィンの側面全体に有効に行き渡る。
このような構成を取ることにより、注液部材から注がれ
た液体が液体ガイド板を伝わって放熱フィンに向かって
流れる。液体が放熱フィンに到達すると、そこから放熱
フィンに注がれるが、さらに櫛歯部を介して放熱フィン
の側方に流れ込む。そして櫛歯部からも放熱フィンの側
面に注がれる。液体に粘性があるため、放熱フィンへ注
がれた液体はローラ軸４の回転に伴って図示の矢印方向
に流れ、この間に熱交換が行われる。

【００３３】熱交換によって温められた液体の大部分
は、放熱フィンの下方で離れて回収される。このとき、
放熱フィンの側面には温められた液体による膜が形成さ
れるので、この液膜によって注がれる液体との新陳代謝
が鈍くなる。すなわち、温められた液体がフィンの面に
排除されずに残ってしまうため、熱交換が阻害され、効
率よく放熱が行われなくなる。しかし、櫛歯部を設ける
ことにより、液体が注がれる直前で液膜が櫛歯部の下面
側で掻取られるため、注がれた液体が放熱フィンの側面
によく作用し、熱交換が効率よく行われるようになり、
高い放熱効果が得られる。

【００３４】

【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば、ヒート
パイプ構造の冷却ローラの軸部の放熱フィンに温度制御
された液体または気体を流して強制冷却する構成とした
ので、冷却ローラの温度制御が精度良くでき、しかも設
備が小型になって設置のための省スペース化が実現し易
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る冷却ローラの断
面図である。

【図２】 本発明の第２の実施例に係る冷却ローラの断
面図である。

【図３】 本発明の第３の実施例に係る冷却ローラの断
面図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】 第３の実施例の変形例に係る冷却ローラの断
面図である。

【図６】 図５のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】 冷却ローラ装置のシステム構成を示す模式図
である。

【図８】 冷却機を備えた軸部冷却装置のシステム構成
を示す模式図である。

【図９】 冷却ローラの軸部を冷却する液体を本機の機
械・潤滑オイルとを別系統にした構成を示す模式図であ
る。

【図１０】 冷却機を持たない軸部冷却装置のシステム
構成を示す模式図である。

【図１１】 放熱フィンと注液部の配置を説明するため
の構成図である。

【図１２】 冷却ローラの放熱部の他の実施例を説明す
るための構成図である。

【図１３】 注液部の他の実施例の正面図である。

【図１４】 図１３のＣ−Ｃ矢視図である。

【符号の説明】

１…冷却ローラ、２…ローラ本体部、３…中空室、４…
ローラ軸、５…空洞部、６…冷媒、７…放熱フィン、１
０…ローラ本体、１１…ローラ軸、１３…ヒートパイ
プ、１３ａ…入熱部、１３ｂ…放熱部、２０…フレー
ム、２２，２２ａ…ガバー２４…注液パイプ、３０…タ
ンク、３１…冷却機、３２…ポンプ、３３…制御盤、３
４…温度センサ、３５…流量調整弁、５０…液体パン、
６１…注液部材、６２…液体ガイド板、６２ａ…櫛歯
部、１００，１１０…ローラ、１０１，１１１…ローラ
本体部、１０２，１１２…凹部、１０３…端部材、１０
５，１１４…ローラ軸、１０６，１１６…冷媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 厚二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (72)発明者 堀井 達夫 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−109760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−5944（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52489（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−97575（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−156550（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−50898（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−49886（ＪＰ，Ｕ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラ本体部で吸熱し、ローラ軸部で放
   熱するヒートパイプ構造の冷却ローラと、 前記ローラ軸部に設けられた放熱フィンと、 液体の冷却媒体を前記ローラ軸部の放熱フィンに流して
   強制冷却する軸部冷却手段とを備え、 前記軸部冷却手段はローラの軸部を冷却する液体を貯え
   るタンクと、該タンクから液体を送るポンプと、該ポン
   プから送り管路を経由して供給される前記液体を前記軸
   部の放熱フィンに注ぐ注液部と、該注液部から軸部の放
   熱フィンに注がれた後の液体を受ける液体受け部と、該
   液体の温度を調整する冷却装置とから成り、前記注液部
   から注がれた液体が前記液体受け部のドレンから戻り管
   路を経由して前記液体タンクに送られることを特徴とす
   る冷却ローラ装置。
2. 【請求項２】 前記注液部は液体を注ぐ注液部材と、該
   注液部材から注がれた液体を前記放熱フィンに導く液体
   ガイド板とから成り、 前記液体ガイド板は放熱フィンの両側面に近接して配置
   された櫛歯部を備え、前記液体を液体ガイド板の上面側
   を介して放熱フィンに注ぐと共に、熱交換後に放熱フィ
   ンに残っている液体を前記櫛歯部の下面側で掻取ること
   を特徴とする請求項１記載の冷却ローラ装置。
3. 【請求項３】 前記注液部は放熱フィンと同一ピッチの
   液体噴出孔を持ち、かつ該液体噴出孔を各放熱フィンの
   間に対向させて配置したことを特徴とする請求項１記載
   の冷却ローラ装置。
4. 【請求項４】 前記液体が機械オイルであることを特徴
   とする請求項１記載の冷却ローラ装置。
5. 【請求項５】 前記冷却ローラの軸部を冷却する機械オ
   イルが本機に使用される機械オイルまたは潤滑オイルと
   同一または同等品であることを特徴とする請求項４記載
   の冷却ローラ装置。
6. 【請求項６】 ローラ冷却用の液体循環管路を、本機で
   使用する機械オイル・潤滑オイルの管路と分離して、別
   系統としたことを特徴とする請求項５記載の冷却ローラ
   装置。
7. 【請求項７】 前記液体循環路に液体を貯えた液体パン
   を配備し、該液体パン内に冷却ローラの軸部の放熱フィ
   ンが没入されていることを特徴とする請求項６記載の冷
   却ローラ装置。
8. 【請求項８】 ローラ本体部で吸熱し、ローラ軸部で放
   熱するヒートパイプ構造の冷却ローラと、 前記ローラ軸部に設けられた放熱フィンと、 気体の冷却媒体を前記ローラ軸部の放熱フィンに吹付け
   て強制冷却する軸部冷却手段とを備え、 前記軸部冷却手段はローラの軸部を冷却する気体を供給
   する気体供給源と、前記軸部の放熱フィンに気体を吹付
   ける気体吹付け部と、該気体の温度を調整する冷却装置
   とから成ることを特徴とする冷却ローラ装置。
9. 【請求項９】 ローラ本体部を吸熱部とし、該ローラ本
   体部に連結された両軸部を放熱部としたヒートパイプ構
   造の冷却ローラであって、前記軸部に放熱フィンを設け
   ると共に、前記ローラ本体部はローラの外周及び内部の
   両方又は一方が非円形断面形状を有する筒状体であるこ
   とを特徴とする冷却ローラ。
10. 【請求項１０】 ローラ本体部を吸熱部とし、該ローラ
    本体部に連結された両軸部を放熱部としたヒートパイプ
    構造の冷却ローラであって、前記軸部に放熱フィンを設
    けると共に、前記ローラ本体部はローラ外周の軸方向に
    沿って単数又は複数の凹部を有する外殻と、該外殻内に
    嵌装され、前記軸部を設けたコアとから成り、前記コア
    を吸熱部とし、前記軸部を放熱部としたことを特徴とす
    る冷却ローラ。