JP3448913B2 - フィルム熱処理用ドラム - Google Patents

フィルム熱処理用ドラム

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JP3448913B2
JP3448913B2 JP23680893A JP23680893A JP3448913B2 JP 3448913 B2 JP3448913 B2 JP 3448913B2 JP 23680893 A JP23680893 A JP 23680893A JP 23680893 A JP23680893 A JP 23680893A JP 3448913 B2 JP3448913 B2 JP 3448913B2
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JP
Japan
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drum
outer cylinder
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inner peripheral
cylinder
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広敏 野村
肇 三輪
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Nomura Plating Co Ltd
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Nomura Plating Co Ltd
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はフィルム熱処理用ドラム
に関するものであり、例えば、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどからなる金属蒸着用、コンデ
ンサ用、レントゲンフィルムベース用などの高級フィル
ムの製造装置や、機能性を付与するために各種フィルム
やシートを積層するラミネート製造装置等に利用される
ものである。 【0002】 【従来の技術】図4は従来のフィルム熱処理用ドラムの
概略構成を示している。図中、1は中空円筒状の外筒で
あり、その軸方向両端は一対の端板2により覆われてい
る。各端板2の中心部からは、それぞれ中空回転軸3が
軸方向に突設されている。外筒1の内部には中空円筒状
の内筒4が同心円状に配置されている。内筒4の両端に
は一対の水箱9を形成するように、仕切り板10が装着
されている。外筒1と内筒4の間の空間は、螺旋状の補
強板15で仕切られて、螺旋通水路が形成されている。
螺旋通水路は両端の水箱9と中空回転軸3を介して外部
の冷却水循環装置と連通している。このドラムの製作法
は当社の特公昭57−29248号に開示されている。 【0003】このような構造のドラムでは、冷却水が螺
旋通水路に沿って流れるので、一方の中空回転軸に近い
部分ではドラムの表面温度が低く、他方の中空回転軸に
近い部分ではドラムの表面温度が高くなり、冷却むらを
生じる場合がある。そこで、特公平4−2720号に開
示されているように、ドラムの内部に多数本の冷却水管
を収納すると共に、作動液をドラムの内周面に張設され
たウィックに保持させて、ドラム全体をヒートパイプ化
することが提案されている。この従来例では、実公昭5
8−53457号に開示されたドラムと比較すると、作
動液の凝縮部面積が蒸発部面積よりも大きいため冷却能
力が高く、また、作動液がドラムの内周面に張設された
ウィックに保持されているので、ドラムの回転速度が低
くても作動液が底部に溜まることがなく、円周方向にわ
たって均一に冷却できるとされている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
4−2720号に開示されたドラムでは、内筒を有して
おらず、ドラムの内周面を支える構造を有していない。
このため、高ニップ圧に耐えるには、ドラムの肉厚を大
きくする必要があり、それだけ冷却効率が低下するとい
う問題がある。特に、ラミネート製造装置のフィルム熱
処理用ドラムでは、ニップ圧が高く、ドラムの内周面を
支える構造が無ければ、変形が起こる可能性がある。ま
た、多数本の冷却水管が軸方向にストレートに配置され
ているため、運転開始時には、冷却水管が急激に冷却さ
れ、ドラムとの寸法差により冷却水管の溶接部に応力が
加わり、長期的にはクラック等が生じる可能性がある。
また、各冷却水管は軸方向に配置されているため、内部
の冷却水はドラムの回転による慣性力を受けることがで
きず、各冷却水管について内部の冷却水の滞留時間に差
が生じることになり、冷却むらや冷却効率の低下を生じ
やすいという問題があった。 【0005】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、ドラム表面の温
度むらが少なく、熱交換効率が高く、ニップ圧が高くて
もドラムが変形しにくく、ヒートサイクルによる劣化が
生じにくいフィルム熱処理用ドラムを提供することにあ
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明のフィルム熱処理
用ドラムは、上記の課題を解決するために、図1乃至図
3に示すように、内周面に微細な凹凸加工を施された中
空円筒状の外筒1と、外筒1の軸方向両端部を覆う一対
の端板2と、各端板2の中心部から軸方向に突出する一
対の中空回転軸3と、外筒1の内部に同心円状に配置さ
れた内筒4と、外周部が外筒1の内周面に当接し内周部
が内筒4の外周面に当接して外筒1と内筒4の間に形成
される密閉空間を軸方向に略等間隔毎に仕切る複数枚の
補強板5と、前記補強板5の外周部に略等角度間隔毎に
形成された切り欠き溝6により位置決めされて外筒1の
内周面に沿って螺旋状に配置されて前記中空回転軸3を
介して吸熱又は排熱用の熱媒を流通される複数本の熱媒
管7とを備え、前記補強板5に形成された隙間8を介し
て前記密閉空間内を流通して蒸発と凝縮を繰り返す適量
の作動液を封入されて成ることを特徴とするものであ
る。 【0007】 【作用】本発明のフィルム熱処理用ドラムは、図4に示
した従来の二重管螺旋通水路型のドラムにおいて、螺旋
仕切り板15の代わりに補強板5を取り付けて外筒1の
補強構造を実現すると共に、従来は螺旋通水路であった
外筒1と内筒4の間の密閉空間を全体としてヒートパイ
プ化し、機械的強度を保ちつつ、冷却能力を向上させた
ものである。このヒートパイプ化のために、外筒1と内
筒4の間の密閉空間には作動液凝縮部又は蒸発部として
熱媒管7を設置するが、その取り付け形状を螺旋状にす
ることで、熱媒管7の急冷、急温による溶接部の無理な
応力を緩和すると共に、ドラム回転によるポンプ効果を
得ることにより、熱媒の循環ポンプの負荷を低減すると
共に、個々の熱媒管7の温度むらを低減するものであ
る。また、外筒1の内周面に簡単な機械加工で凹凸形状
を付けることで、ウィックを張設する従来例に比べて簡
単な構造でありながら、作動液の保持効果を持たせるこ
とができ、ドラムの回転速度が低い場合でも一様な冷却
効果が得られるものである。 【0008】 【実施例】図1は本発明のフィルム熱処理用ドラムの断
面図であり、図2はそのX−X線についての断面図、図
3はY−Y線についての断面図である。図中、1は中空
円筒状の外筒であり、その軸方向両端は一対の端板2に
より覆われている。各端板2の中心部からは、それぞれ
中空回転軸3が軸方向に突設されている。外筒1の内部
には中空円筒状の内筒4が同心円状に配置されている。
内筒4の両端には一対の水箱9を形成するように、仕切
り板10が装着されている。水箱9は中空回転軸3を囲
むように構成されている。この水箱9に連通するよう
に、中空回転軸3の中心孔11から放射状に連通孔12
が形成されている。 【0009】外筒1と内筒4の間の空間は、複数枚のド
ーナツ板状の補強板5で仕切られている。各補強板5の
外周部と内周部は、それぞれ外筒1の内周面と内筒4の
外周面に当接しており、外筒1に加わるニップ圧に対す
る補強構造を実現している。各補強板5の外周部には、
略等角度間隔毎に複数の切り欠き溝6が設けられてい
る。各切り欠き溝6により、複数本の冷却水管7が位置
決めされている。各冷却水管7は外筒の内周面に沿って
螺旋状に配置されている。各冷却水管7の両端は、それ
ぞれドラムの両端に設けられた水箱9に連通している。
外筒1と内筒4の間の空間は密閉されており、適量の作
動液が封入されている。作動液は使用温度やドラムの材
料を考慮して、適切な作動液が選択されることは言うま
でもない。外筒1の内周面には、作動液の保持効果を得
るために、機械加工により微細な凹凸形状が施されてい
る。補強板5の内周部には、作動液を流通させるための
隙間8が略等角度間隔毎に形成されている。 【0010】以下、本発明のフィルム熱処理用ドラムの
動作について説明する。ドラムは両端の中空回転軸3に
より略水平に支持されて、図示しない駆動機構により回
転駆動される。ドラムの一方の中空回転軸3から水箱9
を介して冷却水管7に冷却水が流入され、図1の矢印で
示したように、他方の水箱9を介して他方の中空回転軸
3に冷却水が流出する。冷却水管7の回転方向前方が冷
却水の流入側となり、冷却水管7の回転方向後方が冷却
水の流出側となるように、ドラムの回転方向を設定する
と、スクリュー効果により冷却水を流入側から流出側に
送る力が働き、冷却水を循環させるポンプの負荷を軽減
することができる。また、このように、冷却水を流す力
が働くことにより、各冷却水管7の流量にばらつきが生
じにくいので、冷却むらが少なくなるという利点があ
る。 【0011】ドラム内部に封入された作動液は、ドラム
の外筒1の内周面に設けられた微細な凹凸形状により保
持されており、ドラム表面のフィルムからの被熱により
蒸発して、その蒸気が複数本の冷却水管7の表面で凝縮
して作動液に戻る。冷却水管7の表面から滴下した作動
液は重力により落下したり、内筒4や補強板5に沿って
流れ落ちて、外筒1の内周面の底部に集まるが、ドラム
の外筒1の内周面に設けられた微細な凹凸形状により作
動液が保持されて、この状態でドラムが回転するので、
ドラムの外筒1の内周面には一様に作動液が保持される
ことになる。したがって、ドラムの表面の温度差は小さ
くなる。 【0012】以上の実施例では、ドラム表面を作動液の
気化熱によって冷却し、蒸気化した作動液を冷却水管の
表面で凝縮させて、冷却水に吸熱させる場合について説
明したが、熱サイクルを逆にして、ドラム表面を加熱す
る用途にも本発明を適用できることは言うまでもない。 【0013】 【発明の効果】本発明によれば、内筒及び補強板により
外筒が補強されているので、外筒の板厚が薄くてもニッ
プ圧やその他の力に対して強く、変形しにくいという利
点があり、また、外筒の板厚が薄くできるため、熱効率
が高くなるという効果がある。また、熱媒管を螺旋状に
配置したことにより熱媒管の急冷や急熱に対して熱媒管
の溶接部に無理な応力が加わることがないという利点が
ある。さらに、ドラムの回転方向を熱媒管の回転方向前
方が熱媒の流入側となり、回転方向後方が熱媒の流出側
となるように設定すると、スクリュー効果により熱媒を
流入側から流出側に送り出すことができ、熱媒の循環ポ
ンプの負荷が少なくて済むと共に、個々の熱媒管内での
液の滞留が生じにくく、したがって、個々の熱媒管の温
度差が低減されるという利点がある。それに加えて、外
筒の内周面に形成されている凹凸形状により作動液が保
持されているので、簡単な構造でありながら外筒の内周
面に作動液が一様に分布し、作動液の蒸発と凝縮が効率
良く且つむら無く行われることから、ドラム表面の温度
むらが低減されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のフィルム熱処理用ドラムの一実施例の
断面図である。 【図2】同上のX−X線についての断面図である。 【図3】同上のY−Y線についての断面図である。 【図4】従来のフィルム熱処理用ドラムの一実施例の断
面図である。 【符号の説明】 1 外筒 2 端板 3 中空回転軸 4 内筒 5 補強板 6 切り欠き溝 7 冷却水管 8 隙間 9 水箱 10 仕切り板 11 中心孔 12 連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−123827(JP,A) 特開 平1−156268(JP,A) 特開 平6−118558(JP,A) 実開 昭60−108819(JP,U) 特公 平4−2720(JP,B2) 実公 昭58−53457(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 35/02 B29C 59/04 F16C 13/00 F28D 11/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 内周面に微細な凹凸加工を施された中
    空円筒状の外筒と、外筒の軸方向両端部を覆う一対の端
    板と、各端板の中心部から軸方向に突出する一対の中空
    回転軸と、外筒の内部に同心円状に配置された内筒と、
    外周部が外筒の内周面に当接し内周部が内筒の外周面に
    当接して外筒と内筒の間に形成される密閉空間を軸方向
    に略等間隔毎に仕切る複数枚の補強板と、前記補強板の
    外周部に略等角度間隔毎に形成された切り欠き溝により
    位置決めされて外筒の内周面に沿って螺旋状に配置され
    て前記中空回転軸を介して吸熱又は排熱用の熱媒を流通
    される複数本の熱媒管とを備え、前記補強板に形成され
    た隙間を介して前記密閉空間内を流通して蒸発と凝縮を
    繰り返す適量の作動液を封入されて成ることを特徴とす
    るフィルム熱処理用ドラム。
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