JPS6031097Y2 - 熱媒封入型加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱媒封入型加熱装置の改良に関するものである
。

一般に合戊繊維糸楽の延伸、又は延伸撚糸工程で使用さ
れる熱処理のための加熱装置、あるいは布帛物の熱処理
装置は第１図に示すように機枠１に装着された回転軸３
と、該回転軸３に装着され、かつ熱媒を封入したジャケ
ット室４ａを有するローラ本体４と、上述の回転軸３及
びローラ本体４間に介在せしめた鉄心と励磁コイル２と
で構威し、ローラ本体４の内壁と鉄心とで形成される閉
磁路に交番磁束を発生させて、ローラ本体４の内壁を発
熱させ、該内壁の昇温によりジャケット室４ａ内の熱媒
液を加熱し熱媒蒸気にしてローラ本体の外壁を加熱し糸
条等を熱処理する構成になっている。

しかし、上述の加熱装置のローラ本体４はジャケット室
４ａを有する筒体４−１と回転軸３を装着するボス４−
２と筒体４−１の端面部４−３とで形成されているため
、該端面部４−３の外壁面ａよりの放熱及び端面部４−
３を介しての回転軸３への熱伝達による熱損失が生じる
ため、たとえ鉄心及び励磁コイル等が筒体４−１の端面
部４−３の近くまであっても第２図に示すように、筒体
先端部の温度が極端に低くなり、筒体の中央部との温度
差が大きくなって、筒体の全長りに対して実際に糸条の
熱処理に使用できる温度ＴＩの有効幅１が非常に狭くな
るという欠点があった。

又回転軸３を装着するボス４−２の位置が筒体４−１の
先端部にあるため、該回転軸３を支持している軸受部５
との距離が長くなり、そのため該軸の剛性が小さくなっ
て高速回転には適用できない等の欠点があった。

本考案は上述のような熱媒封入型加熱装置の欠点を解決
することを目的に鋭意検討の結果得られたものである。

すなわち、本考案は熱媒封入用ジャケット室を有するロ
ーラ本体を回転軸に装着すると共に、ローラ本体と回転
軸の間の空隙部に鉄心と励磁コイルからなる誘導発熱体
を介在せしめた熱媒封入型加熱装置において、前記ロー
ラ本体を熱媒封入用ジャケット室を有する筒体と回転軸
を装着するボスと、筒体とボスを連結するリブとにより
形成し、該リブを筒体巾に対してローラ先端からリブ中
心までの長さＬｌとローラ後端からリブ中心までの長さ
Ｌ２の比が１：１〜１：５の範囲になるよう位置せしめ
、かつ回転軸、ボス、及びリブのローラ先端側端面が略
同−面になるよう形成すると共に、前記誘導発熱体を機
枠に固着せしめた熱媒封入型加熱装置を提供するもので
ある。

本考案の熱媒封入型加熱装置の１実施例の概略断面図を
第３図に示し図に基づいてその構成を説明する。

２０１は機枠１に装着された鉄心２０１ａと励磁コイル
２０１ｂからなる誘導加熱体であり、３０１は軸受部を
介して機枠１に装着された回転軸である。

４０１はローラ本体であって長手方向全域にジャケット
室４ａを有する筒体４０１ａと上述の回転軸３０１に嵌
着するボス４０１ｂと該筒体４０１ａとボス４０１ｂと
を一体的に連結するリブ４０１ｃとで形成されている。

又リブ４０１Ｃは筒体４０１ａの全長りに対してＬｌと
Ｌ２の比が１：１〜１：５になるような位置に形成する
。

４０１ｄは筒体４０１ａの先端部に装着された蓋板であ
る。

上述の熱媒封入型加熱装置における加熱動作について説
明する。

機枠１に装着された誘導加熱体２０１の鉄心２０１ａと
ローラ本体４０１の筒体４０１ａ及びリブ４０１ｃとで
形成される閉磁路に交番磁束を発生させ、筒体４０１ａ
の内壁を発熱させて、該内壁の昇温によりジャケット室
４ａの熱媒液を加熱し、熱媒蒸気としてジャケット室４
ａ内に気相部が形成される。

この時ジャケット室４ａ内は蒸発しなかった熱媒液の一
部と、筒体４０１ａの外壁を加熱することにより凝縮し
た熱媒液の一部とによりジャケット室４ａの外周壁面に
液相部が形成される。

上述の熱媒蒸気は、筒体４０１ａを加熱することにより
凝縮するが、誘導加熱により所定の温度に加熱されてい
る筒体４０１ａの内壁により熱媒蒸気を介して熱媒液は
加熱され、蒸発して蒸気になり常にジャケット室４ａ内
における気相部と液相部の割合を一定に保持するように
なっている。

このため誘導加熱体２０１が筒体４０１ａの長さ全体に
対応して設けられていなくても、長さ全体に誘導加熱体
を設けた時と同じように筒体４０１ａの外壁は先端部ま
で加熱される。

該ローラ本体４０１は筒体４０１ａの先端部に装着され
た蓋板４０１ｄからの放熱と、筒体４０１ａの略中央部
に形成されているリブ４０１ｃから回転軸３０１への熱
伝達による熱損失により温度差を生じる。

しかし筒体端部の蓋板４０１ｄからの放熱量は非常に小
さく、またリブ４０１ｃを介して回転軸３０１への熱伝
達による熱損失は大きいけれども、加熱されている筒体
はその両端部からの放熱による熱損失により筒体中央部
が高温度の状態になる傾向にあり、この部分の温度を低
くするように作用するため、筒体全幅における温度差が
小さくなり設定温度に対する有効幅が広くなる。

上述の条件でリブ位置を変えた時のローラの先端部、及
び後端部の許容温度に対する寸法の関係は第１表の通り
である。

第１表の結果より本考案の加熱処理は従来の加熱装置に
比べて先端部における無効長さが約１５〜２ｏｒＩｒＩ
！を短くなり、有効長さが夫々約１割り長くなることが
わかる。

上述のリブをローラの後端部に設置すると共に、回転軸
、ボス、及びリブのローラ先端側端面が略同−面になる
よう形成することにより、ローラ先端側重量の軽減、回
転軸の撓みの減少、モーメントの減少等が図れるため、
第１表から明らかなように危険回転数が６５００〜８７
３０Ｒ，Ｐ、Ｍと従来の加熱装置に比較して高くなる。

しかし、リブ位置（Ｌｌ ： Ｌ２）を１：１より後端
側にする危険回転数は高くなるが、誘導発熱体を設置す
る空間が狭くなるため、必要とする容量の発熱体が設置
できず、加熱容量が不足して設定温度に昇温、維持する
ことが困難になると共に、ローラの有効長さが短くなる
。

また、リブ位置（Ｌｌ ： Ｌ２）を１：５より先端側
にすると危険回転数、及びローラの有効長さは従来の加
熱装置と殆ど同一になる。

これ等のことからリブ位置（Ｌｌ ： Ｌ２）はローラ
の有効長さと危険回転数が従来の加熱装置と比較して少
なくとも約１割以上改善できるｌ：１〜１：５の範囲に
設定する。

本考案は上述のように実施することができるが実施例に
限定されるものではない。

・ジャケット室４ａは第３図に示すような筒体の外壁と
平行な形状にするか、第５図に示すような熱媒液が誘導
加熱体により筒体の内壁部が発熱する熱媒加熱部に強制
的に移動するよう傾斜させた形状にする。

又断面形状は第６図に示すように種々実施することがで
きる。

・蓋板は筒体と同等の材質、あるいは断熱効果を有する
材質を使用する。

又蓋板の筒体への装着はボルトにより固着するか、蓋板
に雄ねじを筒体に雌ねじを夫々形成して螺着するか、あ
るいは蓋板と筒体に係合部を形威して嵌着する。

本考案は上述のように熱媒封入用ジャケット室を有する
ローラ本体を回転軸に装着すると共に、ローラ本体と回
転軸の間の空隙部に鉄心と励磁コイルからなる誘導発熱
体を介在せしめた熱媒封入型加熱装置において、前記ロ
ーラ本体を熱媒封入用ジャケット室を有する筒体と回転
軸を装着するボスと、筒体とボスを連結するリブとによ
り形威し、該リブを筒体巾に対してローラ先端からリブ
中心までの長さＬｌとローラ後端からリブ中心までの長
さＬ２の比がｌ：１〜１：５の範囲になるよう位置せし
め、かつ回転軸、ボス、及びリブのローラ先端側端面が
略同−面になるよう形成すると共に、前記誘導発熱体を
機枠に固着せしめることにより次のような効果を奏する
。

（イ） ローラ先端部の温度低下の原因である筒体の端
面からの放熱と、該端面部とボスを介して回転軸への熱
伝達による熱損失を、筒体に装着された蓋板からの放熱
と、筒体略中央から回転軸への熱伝達による熱損失に分
離したため、筒体先端部の温度低下が小さくなると共に
、高温になりがちな筒体中央部の温度を下げることにな
る。

そのため筒体、すなわちローラ長手方向全体の温度差が
小さくなり、糸条等の処理条件を均一にすることができ
る。

（ロ）ローラ先端部の温度低下が小さくなり、ローラの
有効長さが従来のローラより約１割長くなる。

そのためローラ全体の長さをその分だけ短くすることが
でき糸掛作業等が容易になると共に、加熱装置をコンパ
クトにすることができる。

（ハ）回転軸を機枠に支持している位置からローラを支
持するボスの位置までの距離を短くするため、ローラ先
端側重量の軽減、回転軸の撓みの減少、モーメントの減
少等が図れ、危険回転数を高くすることができ、従来の
加熱装置では５９８０Ｒ，Ｐ、Ｍ （約４０００ｍ／ｍ
１ｎ）でしか使用できなかったものが、６５００〜８７
３０Ｒ，Ｐ、Ｍ （約４５００〜６０００ｍ／ｍ ｉｎ
）という高速回転域まで使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱媒封入型加熱装置の１実施例を示す概
略断面図であり、第２図は該加熱装置におけるローラの
温度分布を示す概略図である。 第３図は本考案の熱媒封入型加熱装置の１実施例を示す
概略断面図であり、第４図は該加熱装置におけるローラ
の温度分布を示す概略図である。 第５図は他の実施例を示す概略断面図である。 第６図はローラ本体の概略断面図である。 １：機枠、２０１：誘導加熱体、２０１ａ：鉄心、 ２０１ｂ：励磁コイル、 ３０１：回転軸、 ０１：ローラ本体、 ４０１ａ：筒体、 ４０１ｂ： ボス、 ４０１ｃ：リブ、 ４０１ｄ：蓋板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱媒封入用ジャケット室を有するローラ本体を回転軸に
   装着すると共に、ローラ本体と回転軸の間の空隙部に鉄
   心と励磁コイルからなる誘導発熱体を介在せしめた熱媒
   封入型加熱装置において、前記ローラ本体を熱媒封入用
   ジャケット室を有する筒体と回転軸を装着するボスと、
   筒体とボスを連結するリブとにより形成七、該リブを筒
   体巾に対してローラ先端からリブまでの長さＬｌとロー
   ラ後端からリブ中心までの長さＬ２の比が１：１〜１：
   ５の範囲になるよう位置せしめ、かつ回転軸、ボス、及
   びリブのローラ先端側端面が略同−面になるよう形成す
   ると共に、前記誘導発熱体を機枠に固着せしめたことを
   特徴とする熱媒封入型加熱装置。