JPH11107096A - 加熱ローラー - Google Patents

加熱ローラー

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JPH11107096A
JPH11107096A JP26840197A JP26840197A JPH11107096A JP H11107096 A JPH11107096 A JP H11107096A JP 26840197 A JP26840197 A JP 26840197A JP 26840197 A JP26840197 A JP 26840197A JP H11107096 A JPH11107096 A JP H11107096A
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JP
Japan
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heating roller
roller
heat pipe
heating
temperature
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JP26840197A
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Kinzo Hashimoto
欣三 橋本
Motohiro Tanigawa
元洋 谷川
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】繊維の延伸加熱工程等に用いる加熱ローラーの
表面温度を均一化する。 【解決手段】軸方向に延びるヒートパイプ2を円周方向
に等分配設したローラー本体1の前端部及び後端部に、
環状溝3,4を形成する。前端側の環状溝3へキャップ
5を嵌着して各ヒートパイプ2を連絡する連通空間S1
と成し、後端側に装着したカップリング部材6によって
環状溝4を閉塞して各ヒートパイプ2を連絡する連通空
間S2と成す。連通空間S1,S2により、低温領域の
容積は増加するが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。水以外の異種気体を連通空間S1,S2へ流
入させることにより、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。高温の温度均一領域の
有効長さが増加し、熱効率も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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容積の拡大領域を形成したことにあ
る。
【0007】前記加熱ローラーにあっては、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、前記容積の拡大領域を形成する
ことができる。
【0008】本発明が採用するもう一つの課題解決手段
は、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てな
る加熱ローラーにおいて、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すること
を特徴とする。
【0009】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。
【0010】
【発明の実施の形態】
〔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。
【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。
【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。
【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。なお図
面には、ローラー本体1にヒートパイプ2を設けた場合
を示してある。加熱ローラーR2の表面温度を均一化す
る目的から言えば、前記第1の実施形態に例示するよう
なヒートパイプを採用することが望ましい。但し、この
ヒートパイプ2は、実施の条件に応じて省略することも
任意である。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【符号の説明】
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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【請求項2】 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、前記
    容積の拡大領域を形成した請求項1に記載の加熱ローラ
    ー。
  3. 【請求項3】 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
    回されてなる加熱ローラーにおいて、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
    くすることを特徴とする加熱ローラー。
  4. 【請求項4】 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3に記載の加熱ローラー。
JP26840197A 1997-10-01 1997-10-01 加熱ローラー Expired - Lifetime JP3196705B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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。
WO2023030549A1 (zh) * 2021-09-02 2023-03-09 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

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