JP3196705B2 - 加熱ローラー - Google Patents
加熱ローラーInfo
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- JP3196705B2 JP3196705B2 JP26840197A JP26840197A JP3196705B2 JP 3196705 B2 JP3196705 B2 JP 3196705B2 JP 26840197 A JP26840197 A JP 26840197A JP 26840197 A JP26840197 A JP 26840197A JP 3196705 B2 JP3196705 B2 JP 3196705B2
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- Japan
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- roller
- heating roller
- heating
- coil
- heat pipe
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成繊維糸の延伸
加熱工程等において使用される加熱ローラーの改良に関
し、詳しくは、ローラー本体の表面温度の均一化を目的
とする。
加熱工程等において使用される加熱ローラーの改良に関
し、詳しくは、ローラー本体の表面温度の均一化を目的
とする。
【０００２】
【従来の技術】合成繊維糸の延伸加熱工程に用いられる
加熱ローラーの加熱方式には、誘導加熱によるもの等が
知られている。誘導加熱方式は、概略円筒形のローラー
本体の内部に固定コアを内装し、この固定コアに巻回し
たコイルに低周波又は高周波電流を与えることにより、
ローラー本体を直接的に加熱するというものである。
加熱ローラーの加熱方式には、誘導加熱によるもの等が
知られている。誘導加熱方式は、概略円筒形のローラー
本体の内部に固定コアを内装し、この固定コアに巻回し
たコイルに低周波又は高周波電流を与えることにより、
ローラー本体を直接的に加熱するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記加熱ローラーにあ
っては、糸品質の均一化及び工程の安定化を図るため、
ローラー本体の表面温度を均一にすることが要求され
る。そこで、概略円筒形に製作されたローラー本体に、
軸方向に延びる複数本のヒートパイプを円周方向に等分
配設し、ヒートパイプ内に封入した熱輸送媒体によりロ
ーラー本体の表面温度が軸方向に均一となるようにして
いる。
っては、糸品質の均一化及び工程の安定化を図るため、
ローラー本体の表面温度を均一にすることが要求され
る。そこで、概略円筒形に製作されたローラー本体に、
軸方向に延びる複数本のヒートパイプを円周方向に等分
配設し、ヒートパイプ内に封入した熱輸送媒体によりロ
ーラー本体の表面温度が軸方向に均一となるようにして
いる。
【０００４】しかしながらヒートパイプを採用しても、
ヒートパイプの両端部に低温領域が生ずるのを避けられ
ない。それ故、従来は、高温の温度均一領域を有効に確
保するためヒートパイプを長く形成しており、その結
果、加熱ローラーの大型化を招いている。また、ヒート
パイプ内に熱輸送媒体以外の不純物が混在していると、
これがヒートパイプ内における高温部から低温部への熱
輸送媒体のエネルギー移動を妨げるため、低温領域が拡
大するという問題も有している。
ヒートパイプの両端部に低温領域が生ずるのを避けられ
ない。それ故、従来は、高温の温度均一領域を有効に確
保するためヒートパイプを長く形成しており、その結
果、加熱ローラーの大型化を招いている。また、ヒート
パイプ内に熱輸送媒体以外の不純物が混在していると、
これがヒートパイプ内における高温部から低温部への熱
輸送媒体のエネルギー移動を妨げるため、低温領域が拡
大するという問題も有している。
【０００５】また加熱ローラーは、ローラー本体の表面
温度が、中央部と比較して、前部側が低くなるという問
題があった。これは、加熱ローラーの前端面における放
熱量が大きいことが原因である。
温度が、中央部と比較して、前部側が低くなるという問
題があった。これは、加熱ローラーの前端面における放
熱量が大きいことが原因である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の加熱ロ
ーラーにおける前記課題を解決するために創案されたも
のであって、その特徴とするところは、概略円筒形のロ
ーラー本体に、軸方向に延びる複数本のヒートパイプが
円周方向に配設された加熱ローラーにおいて、前記ヒー
トパイプの両端部に、各ヒートパイプを連絡する連通空
間を形成することにより容積の拡大領域を形成したこと
にある。
ーラーにおける前記課題を解決するために創案されたも
のであって、その特徴とするところは、概略円筒形のロ
ーラー本体に、軸方向に延びる複数本のヒートパイプが
円周方向に配設された加熱ローラーにおいて、前記ヒー
トパイプの両端部に、各ヒートパイプを連絡する連通空
間を形成することにより容積の拡大領域を形成したこと
にある。
【０００７】
【０００８】前記加熱ローラーにおいて、概略円筒形の
ローラー本体の内部に固定コアを内装し、該固定コアに
誘導加熱用のコイルを巻回し、先端側におけるコイルの
巻密度を基部側におけるコイルの巻密度よりも高く設定
する構成を採用することができる。
ローラー本体の内部に固定コアを内装し、該固定コアに
誘導加熱用のコイルを巻回し、先端側におけるコイルの
巻密度を基部側におけるコイルの巻密度よりも高く設定
する構成を採用することができる。
【０００９】なお前記加熱ローラーにあっては、前記固
定コアを回転自在に支持するベアリング部分において、
前記コイルの巻密度を小さく設定することが好ましい。
定コアを回転自在に支持するベアリング部分において、
前記コイルの巻密度を小さく設定することが好ましい。
【００１０】
〔第１の実施形態〕図１に、本発明を適用した加熱ロー
ラーＲ１の一実施形態を示す。同図は、加熱ローラーＲ
１のローラー本体１を示す断面図であり、当該ローラー
本体１は、概略円筒形に製作され、軸方向に延びるヒー
トパイプ２が円周方向に等分配設されている。ヒートパ
イプ２の本数は６０〜７２本程度である。
ラーＲ１の一実施形態を示す。同図は、加熱ローラーＲ
１のローラー本体１を示す断面図であり、当該ローラー
本体１は、概略円筒形に製作され、軸方向に延びるヒー
トパイプ２が円周方向に等分配設されている。ヒートパ
イプ２の本数は６０〜７２本程度である。
【００１１】本発明に係る加熱ローラーＲ１は、各ヒー
トパイプ２，２…の両端部を連絡する連通空間Ｓ１，Ｓ
２を形成したところに特色を有する。本実施形態では、
ローラー本体１の前端部及び後端部に、各ヒートパイプ
２，２…の前端開口部２ａ，後端開口部２ｂを通過する
環状溝３，４を形成する。そして、前端側の環状溝３
へ、凹部を形成した環状のキャップ５を嵌着する。これ
により、前記キャップ５の凹部が、各ヒートパイプ２，
２…の前端側を連絡する連通空間Ｓ１となる。一方、ロ
ーラー本体１の後端側にカップリング部材６を装着し、
このカップリング部材６によって、後端側の環状溝４を
閉塞する。これにより、閉塞された環状溝４の空間部分
が、各ヒートパイプ２，２…の後端側を連絡する連通空
間Ｓ２となる。なおカップリング部材６には、ヒートパ
イプ２内から空気を真空排気すると共にヒートパイプ２
内へ熱輸送媒体を注入するための貫通孔６ａ，６ｂが形
成されており、これら貫通孔６ａ，６ｂは熱輸送媒体の
注入後、適宜手段により封止される。
トパイプ２，２…の両端部を連絡する連通空間Ｓ１，Ｓ
２を形成したところに特色を有する。本実施形態では、
ローラー本体１の前端部及び後端部に、各ヒートパイプ
２，２…の前端開口部２ａ，後端開口部２ｂを通過する
環状溝３，４を形成する。そして、前端側の環状溝３
へ、凹部を形成した環状のキャップ５を嵌着する。これ
により、前記キャップ５の凹部が、各ヒートパイプ２，
２…の前端側を連絡する連通空間Ｓ１となる。一方、ロ
ーラー本体１の後端側にカップリング部材６を装着し、
このカップリング部材６によって、後端側の環状溝４を
閉塞する。これにより、閉塞された環状溝４の空間部分
が、各ヒートパイプ２，２…の後端側を連絡する連通空
間Ｓ２となる。なおカップリング部材６には、ヒートパ
イプ２内から空気を真空排気すると共にヒートパイプ２
内へ熱輸送媒体を注入するための貫通孔６ａ，６ｂが形
成されており、これら貫通孔６ａ，６ｂは熱輸送媒体の
注入後、適宜手段により封止される。
【００１２】前述の如く構成される加熱ローラーＲ１
は、各ヒートパイプ２の両端部にそれぞれを連絡する連
通空間Ｓ１，Ｓ２を設けたことによって、次のような機
能を発揮する。ヒートパイプ２には、熱輸送媒体として
純水が使用される。またヒートパイプ２内に水以外の気
体が存在するとヒートパイプ２の加熱能力が低下するの
で、水以外の気体の存在率を引き下げるため、ヒートパ
イプ２内の真空度は出来るだけ高く維持される。加熱に
より発生する水蒸気は、ヒートパイプ２の中央部から両
端部へ向かって熱エネルギーが移動するため、ヒートパ
イプ２の両端部が低温領域となる。しかるに本実施形態
では、ローラー本体１に、ヒートパイプ２の両端部を連
絡する連通空間Ｓ１，Ｓ２を設けたので、この連通空間
Ｓ１，Ｓ２へ低温の水蒸気を流入させることができる。
その結果、低温領域の容積は増加するが、当該低温領域
の軸方向の幅寸法は減少するから、ヒートパイプ２にお
ける高温の温度均一領域が占める割合が拡大する。ま
た、ヒートパイプ２内に水以外の異種気体が混在してい
た場合、この異種気体は水蒸気の高温領域から低温領域
への熱エネルギー移動を阻害するが、本実施形態では、
異種気体を連通空間Ｓ１及びＳ２へ流入させることによ
って、熱エネルギーの移動に対する悪影響を小さく抑え
ることができる。このように本実施形態に係る加熱ロー
ラーＲ１は、従来のものと比較すると、高温の温度均一
領域の有効長さが増加し、また熱効率も向上する。
は、各ヒートパイプ２の両端部にそれぞれを連絡する連
通空間Ｓ１，Ｓ２を設けたことによって、次のような機
能を発揮する。ヒートパイプ２には、熱輸送媒体として
純水が使用される。またヒートパイプ２内に水以外の気
体が存在するとヒートパイプ２の加熱能力が低下するの
で、水以外の気体の存在率を引き下げるため、ヒートパ
イプ２内の真空度は出来るだけ高く維持される。加熱に
より発生する水蒸気は、ヒートパイプ２の中央部から両
端部へ向かって熱エネルギーが移動するため、ヒートパ
イプ２の両端部が低温領域となる。しかるに本実施形態
では、ローラー本体１に、ヒートパイプ２の両端部を連
絡する連通空間Ｓ１，Ｓ２を設けたので、この連通空間
Ｓ１，Ｓ２へ低温の水蒸気を流入させることができる。
その結果、低温領域の容積は増加するが、当該低温領域
の軸方向の幅寸法は減少するから、ヒートパイプ２にお
ける高温の温度均一領域が占める割合が拡大する。ま
た、ヒートパイプ２内に水以外の異種気体が混在してい
た場合、この異種気体は水蒸気の高温領域から低温領域
への熱エネルギー移動を阻害するが、本実施形態では、
異種気体を連通空間Ｓ１及びＳ２へ流入させることによ
って、熱エネルギーの移動に対する悪影響を小さく抑え
ることができる。このように本実施形態に係る加熱ロー
ラーＲ１は、従来のものと比較すると、高温の温度均一
領域の有効長さが増加し、また熱効率も向上する。
【００１３】〔第２の実施形態〕 図２は、本発明を、誘導加熱手段を備える加熱ローラー
Ｒ２に適用した実施形態を示すものである。概略円筒形
のローラー本体１は回転軸７に支持され、ローラー本体
１と回転軸７との間に、固定コア１０が内装されてい
る。この固定コア１０は、ベアリング２０によって、回
転するローラー本体１に対し、静止状態を維持可能に構
成されている。なお、ローラー本体１にはヒートパイプ
２が設けられ、該ヒートパイプ２は、加熱ローラーＲ２
の表面温度を均一化する目的から、前記第１の実施形態
に例示するような構成を採用することが望ましい。
Ｒ２に適用した実施形態を示すものである。概略円筒形
のローラー本体１は回転軸７に支持され、ローラー本体
１と回転軸７との間に、固定コア１０が内装されてい
る。この固定コア１０は、ベアリング２０によって、回
転するローラー本体１に対し、静止状態を維持可能に構
成されている。なお、ローラー本体１にはヒートパイプ
２が設けられ、該ヒートパイプ２は、加熱ローラーＲ２
の表面温度を均一化する目的から、前記第１の実施形態
に例示するような構成を採用することが望ましい。
【００１４】固定コア１０の表面には、ローラー本体１
を誘導加熱するためのコイル１１が巻回されている。本
実施形態では、このコイル１１の巻密度を、加熱ローラ
ーＲ２の先端側領域では大きく、基部側領域では小さく
なるように設定したところに特色を有している。具体的
には、例えば基部側領域ではコイル１１を２層に巻回
し、先端側領域ではコイル１１を４層に巻回すること
で、巻密度を変化させることができる。なお、巻密度の
変化は、軸方向に沿って段階的であっても連続的であっ
てもよい。また巻密度の変更位置は、状況に応じて適宜
設定すればよい。
を誘導加熱するためのコイル１１が巻回されている。本
実施形態では、このコイル１１の巻密度を、加熱ローラ
ーＲ２の先端側領域では大きく、基部側領域では小さく
なるように設定したところに特色を有している。具体的
には、例えば基部側領域ではコイル１１を２層に巻回
し、先端側領域ではコイル１１を４層に巻回すること
で、巻密度を変化させることができる。なお、巻密度の
変化は、軸方向に沿って段階的であっても連続的であっ
てもよい。また巻密度の変更位置は、状況に応じて適宜
設定すればよい。
【００１５】本実施形態の加熱ローラーＲ２は、ローラ
ー本体１の先端側領域でコイル１１の巻密度を大きくし
たことにより、当該領域の発熱量が増大する。その結
果、放熱量が大きいローラー本体１の前端面付近の温度
低下が阻止されるので、ローラー本体１の表面温度を均
一化することができる。
ー本体１の先端側領域でコイル１１の巻密度を大きくし
たことにより、当該領域の発熱量が増大する。その結
果、放熱量が大きいローラー本体１の前端面付近の温度
低下が阻止されるので、ローラー本体１の表面温度を均
一化することができる。
【００１６】ところで、固定コア１０を支持するベアリ
ング２０が高温となると、ベアリング２０の耐久性を低
下させるおそれがある。そこで、図示する如く、ベアリ
ング２０に対応する部分１２におけるコイル１１の巻密
度を小さく設定すれば、ベアリング２０の高温化を抑制
して、ベアリング２０の耐久性を向上させることができ
る。
ング２０が高温となると、ベアリング２０の耐久性を低
下させるおそれがある。そこで、図示する如く、ベアリ
ング２０に対応する部分１２におけるコイル１１の巻密
度を小さく設定すれば、ベアリング２０の高温化を抑制
して、ベアリング２０の耐久性を向上させることができ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ヒートパイプを用いる
加熱ローラーにあっては、ローラー本体における温度均
一領域が拡大する。依って、従来より小型の加熱ローラ
ーで、従来と同じ温度均一領域の有効長さを得ることが
できる。
加熱ローラーにあっては、ローラー本体における温度均
一領域が拡大する。依って、従来より小型の加熱ローラ
ーで、従来と同じ温度均一領域の有効長さを得ることが
できる。
【００１８】また誘導加熱手段を備える加熱ローラーに
あっては、本発明を適用することにより、ローラー本体
の表面温度を均一化することができる。
あっては、本発明を適用することにより、ローラー本体
の表面温度を均一化することができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る加熱ローラー
のローラー本体を示す断面図である。
のローラー本体を示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係る加熱ローラー
を示す断面図である。
を示す断面図である。
Ｒ１ 加熱ローラー Ｒ２ 加熱ローラー Ｓ１ 連通空間 Ｓ２ 連通空間 １ ローラー本体 ２ ヒートパイプ ３ 環状溝 ４ 環状溝 ５ キャップ ６ カップリング部材 ７ 回転軸 １０ 固定コア １１ コイル １２ コイルのベアリング対応部分 ２０ ベアリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D02J 1/22 D02J 13/00 H05B 6/14 H05B 3/00 F26B 13/08
Claims (3)
- 【請求項１】 概略円筒形のローラー本体に、軸方向に
延びる複数本のヒートパイプが円周方向に配設された加
熱ローラーにおいて、前記ヒートパイプの両端部に、各
ヒートパイプを連絡する連通空間を形成することにより
容積の拡大領域を形成したことを特徴とする加熱ローラ
ー。 - 【請求項２】 概略円筒形のローラー本体の内部に固定
コアが内装され、該固定コアに誘導加熱用のコイルが巻
回され、先端側におけるコイルの巻密度が基部側におけ
るコイルの巻密度よりも高く設定されている請求項１に
記載の加熱ローラー。 - 【請求項３】 前記固定コアを回転自在に支持するベア
リング部分において前記コイルの巻密度を小さく設定し
た請求項２に記載の加熱ローラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26840197A JP3196705B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 加熱ローラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26840197A JP3196705B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 加熱ローラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107096A JPH11107096A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3196705B2 true JP3196705B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=17457973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26840197A Expired - Lifetime JP3196705B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 加熱ローラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196705B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313796B1 (en) | 1993-01-21 | 2001-11-06 | Saint Gobain Vitrage International | Method of making an antenna pane, and antenna pane |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169371A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Ts Heatronics Co Ltd | 円筒状ヒートパイプ及びそれを用いた加熱・均熱ローラ及びそれを用いた糸巻取装置または電子写真画像形成装置の定着装置。 |
| CN113638065B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-10-14 | 江苏中杰澳新材料有限公司 | 热管组件、包括热管组件的异型斜管式热辊及其加工方法 |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP26840197A patent/JP3196705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313796B1 (en) | 1993-01-21 | 2001-11-06 | Saint Gobain Vitrage International | Method of making an antenna pane, and antenna pane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11107096A (ja) | 1999-04-20 |
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