TWI511618B - 感應生熱滾輪裝置 - Google Patents

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TWI511618B
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Yoshio Kitano
Kozo Okamoto
Takatsugu Kitano
Eiichiro Takada
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Tokuden Kk
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H05B6/145Heated rollers

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Description

感應生熱滾輪裝置
本發明係關於感應生熱滾輪裝置,特別有關冷卻性能良好的感應生熱滾輪裝置。
以往,於例如塑膠薄膜、紙、布、不織布、合成纖維、金屬箔等之薄片材或網材、線材等的連續材料的連續熱處理步驟等使用感應生熱滾輪裝置,該感應生熱滾輪裝置係在旋轉的滾輪本體之內部配置感應生熱機構,藉此使滾輪本體之周壁部因感應電流而生熱。
另外,近年來,對於因為改變例如連續材料的種類而變更滾輪本體的加熱溫度,要求在短時間內進行。又,於延伸處理步驟結束後,從安全衛生上的觀點,只要滾輪本體的溫度未下降到一定溫度以下,作業人員即不可離開現場。因此,必須盡可能在短時間內冷卻滾輪本體。
而且,感應生熱滾輪裝置不僅使用於連續材料的加熱,有時也使用於冷卻,而必須使感應生熱滾輪裝置具有冷卻功能。
就如此使感應生熱滾輪裝置具有冷卻功能者而言,如專利文獻1所示,有下述發明:於滾輪本體之周壁內沿著中心軸方向,且於周方向上以等間隔設置複數之冷卻媒體通道,並使冷卻媒體在該冷卻媒體通道內循環,藉此冷卻滾輪本體。
然而,為了使冷卻媒體在冷卻媒體通道循環,必須經由滾輪本體或其端部所一體設置的軸部(軸頸部)從外部供給冷卻媒體,且由於滾輪本體或其軸頸部為旋轉體,因此需要所謂旋轉接頭或機械軸封的旋轉密封機構。如此一來,由於均以接觸密封機構而構成,因此隨著密封部之耗損、熱降解或化學降解的進行,無法避免冷卻媒體漏洩的問題。又,為了避免此種問題,必須定期進行該旋轉密封機構的維修或更換。又,為進行該等維修或更換,必須使感應生熱滾輪裝置停止,且維修或更換將發生費用,係屬當然。
另一方面,就不使用接觸密封機構的構成而言,如專利文獻2所示,有下述發明:包含:冷煤導入機構,將冷卻媒體導入至滾輪本體之內部;及冷煤散佈機構,將該冷煤導入機構所導入的冷卻媒體,向滾輪本體之內周壁呈水滴狀加以散佈;且利用所散佈之冷卻媒體接觸到滾輪本體之內周壁而汽化時的汽化潛熱(汽化熱),而冷卻滾輪本體。另外,冷煤散佈機構具有沿著軸方向從滾輪本體之內周壁之一端部到另一端部所延伸設置的噴吐管,冷煤散佈機構係將冷卻媒體從該噴吐管之側壁所設噴吐口呈水滴狀加以散佈。依此一構成,藉由在成靜止狀態受保持於滾輪本體內部的感應生熱機構一部份,設置冷煤導入機構及散佈機構,而完全不需要旋轉密封機構,能防止冷卻媒體的漏洩、或維修、更換的繁雜。
然而,由於將冷卻媒體直接散佈到滾輪本體之內周壁,因此冷卻媒體中所含的不純物或非蒸發成份沉積在滾輪本體之內周壁。
具體而言,例如冷煤為水時,碳酸鈣成份等之不純物或非蒸發成份沉積在滾輪本體之內周壁,或者因溶出氯成份而滾輪本體腐蝕,並且該部位生銹。例如冷卻煤體若是有機油,經熱分解的碳化物沉積在滾輪本體之內周壁。又,於冷卻媒體含有引起化學腐蝕的成份時,被散佈的滾輪本體之內周壁腐蝕而耗損。
又,冷煤散佈機構之噴吐管由於構成為經由細微的孔洞而散佈冷卻媒體,因此冷卻媒體所含的灰塵等塞住細微的孔洞,且散佈機構會堵塞,而必須將感應生熱滾輪裝置分解以更換噴吐管等,為其問題。
而且,感應生熱滾輪裝置有時交互發生:於加熱連續材料的目的下使用作加熱滾輪的情形,及於冷卻連續材料的目的下使用作冷卻滾輪的情形。此時,於使用作冷卻滾輪後使用作加熱滾輪時,滯留於冷煤散佈機構之噴吐管內的冷卻媒體因來自滾輪本體之傳熱而被加熱,有時有引起沸騰之虞。
<專利文獻1>日本特開2000-353588號公報
<專利文獻2>日本特開2003-269442號公報
因此,本發明係為一舉解決上述問題點所設計,其主要的預期課題為:無須在滾輪本體設置旋轉密封機構,而一面抑制滾輪本體的腐蝕,一面也能冷卻滾輪本體。
也就是說,依本發明之感應生熱滾輪裝置的特徵係包含:滾輪本體,以可任意旋轉之方式受支持;感應生熱機構,於該滾輪本體之內部,受保持成相對於該滾輪本體為靜止之狀態,使該滾輪本體感應生熱;及冷卻機構,具有產生霧狀冷卻媒體的霧氣產生裝置,從形成在該滾輪本體與該感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向端部,導入該霧狀冷卻媒體,並從該間隙部之軸方向端部將冷卻媒體排出到該滾輪本體的外部。
若是此種裝置,藉由將霧狀冷卻媒體導入至滾輪本體內,可利用下述熱,以冷卻滾輪本體及感應加熱機構,該熱包含:霧狀冷卻媒體接觸到滾輪本體之內周壁而蒸發時的汽化潛熱,及霧狀冷卻媒體於間隙部內溫度上升時的顯熱以及汽化蒸發時的潛熱。另外,從間隙部之軸方向端部導入霧狀冷卻媒體,並從間隙部之軸方向端部將冷卻媒體排出到滾輪本體外部,藉此可使霧狀冷卻媒體遍佈於間隙部整體。又,由於在間隙部之軸方向端部進行冷卻媒體的供給及排出,因此能使滾輪本體內部的構成簡單化,可忽略因在滾輪本體內部配置構成零件而形成之對滾輪本體的溫度影響。而且,由於使用霧狀冷卻媒體,因此能使得接觸到滾輪本體的冷卻媒體減少,可抑制滾輪本體內壁的腐蝕、不純物的沉積等。
為了使滾輪本體之構成簡單化,並防止感應生熱滾輪裝置大型化,該冷卻機構包含冷卻媒體導入路徑,該冷卻媒體導入路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,讓來自該霧氣產生裝置的霧狀冷卻媒體流通;且該冷卻媒體導入路徑之下游側開口較佳係配置於該間隙部之軸方向端部。
為了均一地對間隙部供給霧狀冷卻媒體,以有效率地進行滾輪本體或感應生熱機構的冷卻,該冷卻媒體導入路徑之下游側開口較佳係於該支持軸沿半徑方向上設有複數個。
為了使滾輪本體之構成簡單化,並防止感應生熱滾輪裝置大型化,該冷卻機構包含冷卻媒體排出路徑,該冷卻媒體排出路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,用以將通過該間隙部的冷卻媒體排出到外部;且該冷卻媒體排出路徑之上游側開口較佳係配置於該間隙部之軸方向端部。
為了使冷卻媒體容易從形成在滾輪本體與感應生熱機構之間的間隙部被排出到冷卻媒體排出路徑,並促進間隙部中之霧狀冷卻媒體的汽化,且防止形成間隙部的滾輪本體內周壁與感應生熱機構中的結露,較佳係在連通於該冷卻媒體排出路徑的冷卻媒體排出管上,設有用以將該間隙部減壓的減壓裝置。
為了使得於霧氣產生裝置發生問題時等可輕易地拆卸、更換該霧氣產生裝置,該霧氣產生裝置較佳係以可拆卸方式設置在該滾輪本體之外部。
於使用霧狀冷卻媒體以冷卻滾輪本體及/或感應生熱機構的感應生熱滾輪裝置,為了在停止對滾輪本體及/或感應生熱機構進行冷卻的階段,防止因霧狀冷卻媒體所引起滾輪本體內部的生銹及/或感應生熱機構的絕緣降低,該感應生熱滾輪裝置較佳係更包含氣體供給機構,該氣體供給機構係於停止供給霧狀冷卻媒體後,供給氣體至該間隙部內,以將該間隙部內所存在的冷卻媒體排出到外部。
若是此種裝置,於停止供給霧狀冷卻媒體後,供給氣體至間隙部,以將間隙部內所殘留的冷卻媒體排出到外部,藉此能防止霧狀冷卻媒體結露而附著在滾輪本體使其生銹。又,能防止因結露的冷卻媒體附著在感應生熱機構而引起的絕緣降低及短路故障。而且,藉由供給氣體至間隙部,能促進已結露於間隙部內的冷卻媒體汽化蒸發,藉此也可防止滾輪本體內部生銹,並防止感應生熱機構的絕緣降低。
為了於停止供給霧狀冷卻媒體後,將間隙部內所殘留的霧狀冷卻媒體在其結露前有效率地排出到外部,該氣體供給機構較佳係於停止供給該霧狀冷卻媒體後緊接的一定期間內,供給氣體至該間隙部。又,就氣體供給的時間點而言,若不緊接於停止供給霧狀冷卻媒體,也可於該供給停止且經過既定時間後供給氣體。
藉由在停止供給霧狀冷卻媒體後供給氣體,而間隙部內的霧狀冷卻媒體減少,變得無須供給大量的氣體。另一方面,即使變得無須將霧狀冷卻媒體排出到外部,仍必須使已結露的冷卻媒體蒸發汽化,並防止進一步的結露。就此觀點,該氣體供給機構較佳係按照停止供給該霧狀冷卻媒體後的經過時間,而對供給至該間隙部的氣體的流量進行調整。
為了使冷卻機構及氣體供給機構成為共通,以使感應生熱滾輪裝置的構成簡略化,該冷卻機構包含:霧氣產生裝置,產生霧狀冷卻媒體;壓縮空氣供給管路,供給壓縮空氣至該霧氣產生裝置;及冷卻媒體供給管路,供給冷卻媒體至該霧氣產生裝置;該氣體供給機構較佳係使用該壓縮空氣供給管路而構成,且於已關閉該冷卻媒體供給管路後,把來自該壓縮空氣供給管路的壓縮空氣經由該霧氣產生裝置供給至該間隙部。
為了於停止供給霧狀冷卻媒體後緊接的一定期間內,去除所殘留的霧狀冷卻媒體及已結露的冷卻媒體,並於該一定期間經過後,防止內部結露並去除已結露的冷卻媒體,該壓縮空氣供給管路係於壓縮空氣源與霧氣產生裝置之間分支,而包含:第1分支路徑,設有高壓用減壓閥,該減壓閥用以供給霧狀冷卻媒體產生用的高壓空氣至該霧氣產生裝置;第2分支路徑,設有低壓用減壓閥,該減壓閥用以供給低壓空氣至該霧氣產生裝置;及切換機構,切換該第1分支路徑與該第2分支路徑;且該氣體供給機構較佳係構成為:於停止供給霧狀冷卻媒體至該間隙部後緊接的一定期間內,該切換機構利用該第1分支路徑供給高壓空氣,並於經過該一定期間後,該切換機構利用該第2分支路徑供給低壓空氣。若是如此,利用僅切換第1分支路徑與第2分支路徑而成的簡單構成及控制,即可改變所供給至間隙部的氣體的流量。
為了於不供給霧狀冷卻媒體的狀態下更完全防止滾輪內部的結露,該低壓空氣的供給較佳係構成為:除了對該間隙部供給霧狀冷卻媒體時,及供給霧狀冷卻媒體後供給高壓空氣時以外,連續進行。
於供給霧狀冷卻媒體至由滾輪本體及感應生熱機構所形成間隙部內的感應生熱滾輪裝置,為了防止滾輪本體因該霧狀冷卻媒體而局部性過度冷卻,該冷卻機構具有冷卻媒體導入路徑,該冷卻媒體導入路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,並且其下游側開口在該支持軸之外側周面形成開口,且把來自該霧氣產生裝置的霧狀冷卻媒體沿著半徑方向導入至該間隙部之軸方向端部;且該感應生熱滾輪裝置較佳係包含導引部,該導引部設於該間隙部之軸方向端部,用以把從該下游側開口沿著半徑方向流動的霧狀冷卻媒體,朝該間隙部之軸方向下游側引導。
若是此種裝置,由於利用導引部把從冷卻媒體導入路徑之下游側開口沿半徑方向流動的冷卻媒體加以引導成轉換方向到間隙部之軸方向下游側,因此可防止霧狀冷卻媒體因衝擊到滾輪本體之軸方向端部的內面而產生液滴化。藉此,可防止與下游側開口對向的滾輪本體之軸方向端部被局部性過度冷卻。又,利用導引部可有效率地使霧狀冷卻媒體的流動從半徑方向轉換到軸方向上,藉此能使霧狀冷卻媒體容易遍佈於間隙部整體。
由於霧狀冷卻媒體衝擊至導引部,因此該導引部比起其他構件被過度冷卻。為了使得滾輪本體所受來自該過度冷卻之導引部的熱影響盡可能減小,該導引部較佳係在該滾輪本體之內側周面夾設絕熱層而設置。
為了以簡單的構成使導引部對滾輪本體的熱影響盡可能減小,該導引部較佳係固定在該滾輪本體之兩端部所設軸頸的內面,且從該滾輪本體之內側周面脫離而設置。
又,為了將導引部與固定有該導引部的構件熱隔離以抑制來自導引部的熱影響,該導引部較佳係以具有絕熱性的固定構件固定在形成該間隙部之軸方向端部的構件。
由於滾輪本體相對於感應生熱機構而進行旋轉,因此滾輪本體相對於感應生熱機構之支持軸所設冷卻媒體導入路徑之下游側開口而進行旋轉。於此構成下,為了有效率地把從下游側開口沿半徑方向流動的霧狀冷卻媒體加以引導向間隙部下游側,該導引部較佳係設在該間隙部之軸方向端部的全周。
又,依本發明之感應生熱滾輪裝置包含:滾輪本體,以可任意旋轉之方式受支持;感應生熱機構,配置於該滾輪本體之內部,使該滾輪本體感應生熱;及冷卻機構,用以將該滾輪本體及該感應生熱機構冷卻;其特徵係該冷卻機構包含:霧氣產生裝置,產生霧狀冷卻媒體;及冷卻媒體供給管,連接於該霧氣產生裝置,且具有複數之冷卻媒體供給口,該複數之冷卻媒體供給口係沿著形成在該滾輪本體與該感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向所配置,並對該間隙部供給霧狀冷卻媒體。
依如此所構成的本發明,由於把霧狀冷卻媒體供給至形成在滾輪本體與感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部,藉此冷卻滾輪本體,因此無須在滾輪本體設置旋轉密封機構,而一面抑制滾輪本體的腐蝕,一面也能冷卻滾輪本體。
(實施發明之最佳形態)
〈第1實施形態〉
以下參照圖式,說明依本發明之感應生熱滾輪裝置的第1實施形態。
依本實施形態之感應生熱滾輪裝置100使用於例如塑膠薄膜、紙、布、不織布、合成纖維、金屬箔等之薄片材或網材、線材等的連續材料的連續熱處理步驟等。
具體而言,如圖1所示,該感應生熱滾輪裝置100包含:滾輪本體2,呈中空圓筒狀,以可任意旋轉之方式受支持;及感應生熱機構3,收納於該滾輪本體2內。
於滾輪本體2之兩端部,介由O型環等之密封構件S1而安裝有軸頸41。利用該密封構件S1,防止後述霧狀冷卻媒體漏洩到外部。又,軸頸41與中空的驅動軸42一體構成,且驅動軸42介由滾動軸承等之軸承51,以可任意旋轉之方式受支持於機台52。另外,滾輪本體2構成為:利用例如馬達等之旋轉驅動機構(未圖示)從外部供應的驅動力,而進行旋轉。
感應生熱機構3由下列部份構成:圓筒狀鐵心31,形成圓筒形狀;及感應線圈32,捲繞安裝在該圓筒狀鐵心31之外側周面。圓筒狀鐵心31之兩端部分別安裝有支持軸6。該支持軸6分別貫通於驅動軸42之內部,且介由滾動軸承等之軸承7,而受支持成相對於驅動軸42為可任意旋轉。藉此,感應生熱機構3於旋轉的滾輪本體2之內部,受保持成相對於滾輪本體2為靜止之狀態。感應線圈32連接有引線L2,且該引線L2連接有用以施加交流電壓的交流電源V。又,支持軸6的外面與驅動軸42的內面之間,設有油封或曲徑軸封等之密封機構S2,係構成為霧狀冷卻媒體不漏洩到外部。
利用此種感應生熱機構3,當對感應線圈32施加交流電壓時產生交變磁束,且該交變磁束通過滾輪本體2之側周壁21。因該通過而滾輪本體2產生感應電流,且滾輪本體2因該感應電流而進行焦耳發熱。
另外,本實施形態之感應生熱滾輪裝置100包含用以冷卻滾輪本體2及感應生熱機構3的冷卻機構8。
如圖1所示,該冷卻機構8從形成在滾輪本體2與感應生熱機構3之間且略呈筒狀的間隙部X之軸方向一端部,導入霧狀冷卻媒體,並從間隙部X的軸方向另一端部,將冷卻媒體排出到滾輪本體2外部,藉此冷卻滾輪本體2及感應生熱機構3。又,所謂軸方向係如圖1之箭頭所示的紙張左右方向。
具體而言,該冷卻機構8包含:霧氣產生裝置81,產生霧狀冷卻媒體;壓縮空氣供給管路82,供給壓縮空氣至霧氣產生裝置81;冷卻媒體供給管路83,供給冷卻媒體即水至霧氣產生裝置81;冷卻媒體導入路徑84,從間隙部X的軸方向一端部,把來自該霧氣產生裝置81的霧狀冷卻媒體導入;及冷卻媒體排出路徑85,用以從軸方向另一端部,將已通過該間隙部X的冷卻媒體排出到外部。
間隙部X具有氣密性,主要由下列部份構成:間隙X1,呈略圓筒狀,以滾輪本體2之內周壁面與感應生熱機構3之外側周面形成;及間隙X2,呈略圓環狀,以設於滾輪本體2之兩端面的軸頸41之內面,與感應生熱機構3之軸方向端面形成。
霧氣產生裝置81係混合來自壓縮空氣供給管路82的壓縮空氣與來自冷卻媒體供給管路83的水,而產生霧狀(霧氣狀)的冷卻媒體。該霧狀冷卻媒體係被噴射後不隨即汽化蒸發的程度的粒徑,而且為在隨著空氣被搬運之過程中因重力而掉落,或者於流道之彎曲部碰撞到壁面而不液化的程度的粒徑。具體而言,霧狀冷卻媒體係具有30~100μm之範圍的粒徑者。
壓縮空氣供給管路82包含:壓縮空氣源821;壓縮空氣配管822,一端連接於壓縮空氣源821,另一端連接於霧氣產生裝置81;及開閉閥823,設於該壓縮空氣配管822上,控制壓縮空氣是否供給到霧氣產生裝置81。
冷卻媒體供給管路83包含:儲水槽831;冷卻媒體配管832,一端連接於儲水槽831,另一端連接於霧氣產生裝置81;流量調整閥833,設於該冷卻媒體配管832上,對供給至霧氣產生裝置81的冷卻媒體之流量進行調整;及開閉閥834,設於該流量調整閥833之下游,控制冷卻媒體是否供給到霧氣產生裝置81。
控制部C接收滾輪本體2之周壁所埋設的溫度感測器2T之檢測信號,控制對感應線圈32施加的電壓。設於冷卻媒體配管832上之流量調整閥833藉由放大器A,從該控制部C對顯示滾輪本體2之周壁溫度的溫度信號進行偵測,以作為電流信號,並調整冷卻媒體的流量。藉此,構成為能因應滾輪本體2之周壁溫度,而無段式調整霧狀冷卻媒體的供給量,可輕易地調整滾輪本體2之冷卻速度、冷卻性能。又,來自溫度感測器2T之檢測信號被旋轉變壓器10輸出至控制部C。
冷卻媒體導入路徑84由中空部61構成,該中空部61沿著中心軸而形成在感應生熱機構3之一端部所設支持軸6(以下稱該支持軸為6A)的內部。具體而言,中空部61係與支持軸6A之中心軸形成在同軸上之略圓柱形狀的空間。
中空部61於支持軸6A之外部端面形成開口,且該霧氣產生裝置81之噴吐口81s以朝向中空部61內部的方式安裝於該開口部。具體而言,霧氣產生裝置81之噴吐口81s以位在中空部61之中心軸上的方式安裝。如此將霧氣產生裝置81設置於:發生堵塞等問題時可輕易從感應生熱滾輪裝置100拆卸的位置。又,中空部61之開口部與霧氣產生裝置81介由密封構造(未圖示)以可拆卸方式進行安裝。
又,中空部61於支持軸6A之基端部(感應生熱機構3側之端部)經由複數之貫通孔61H與間隙部X連通。該貫通孔61H形成冷卻媒體導入路徑84之下游側開口。該貫通孔61H配置於間隙部X之軸方向一端部(本實施形態為間隙X2),係於支持軸6A在半徑方向上以等間隔形成有複數個。利用該構成,從下游側開口(貫通孔61H)所導出霧狀冷卻媒體沿著半徑方向被導入至間隙部X的軸方向上游側端部。具體而言,該霧狀冷卻媒體沿著半徑方向被導入至間隙部X中的間隙X2,該間隙X2呈略圓環狀,且以設於滾輪本體2之兩端面的軸頸41之內面,與感應生熱機構3之軸方向上游側端面3X形成。
冷卻媒體排出路徑85由冷卻媒體排出管85T構成,該冷卻媒體排出管85T沿著感應生熱機構3之另一端部所設支持軸6(以下稱該支持軸為6B)的內部而設置。又,於支持軸6B之內部沿著中心軸形成有中空部62,該冷卻媒體排出管85T插入於該中空部62內而設置,且於支持軸6B之基端部(感應生熱機構3側之端部)朝向間隙部X而形成開口,該開口為冷卻媒體排出路徑85的上游側開口。另外,該上游側開口配置於間隙部X之軸方向另一端部(本實施形態為間隙X2)。又,支持軸6B的中空部62內也設有上述連接於感應線圈32的引線L2。
又,於支持軸6B外部的冷卻媒體排出管85T上,設有將間隙部X減壓的減壓裝置9。該減壓裝置9藉由抽吸冷卻媒體排出管85T上游側的空氣,並排出到外部,以將間隙部X內減壓。藉此,將間隙部X減壓,以使所導入至間隙部X的霧狀冷卻媒體容易蒸發,而滾輪本體2容易冷卻,並且可使已汽化的冷卻媒體不易結露於滾輪本體2之內周壁及感應生熱機構3上。又,利用減壓裝置9,構成為霧狀冷卻媒體以既定之流速通過間隙部X。具體而言,藉由令間隙部X中之霧狀冷卻媒體的流速在0.3m/s以上,而能得到高熱傳導率,且能大幅提高滾輪本體的冷卻效率。
又,如上述,由於供給霧狀冷卻媒體至間隙部X,因此對形成間隙部X的構件表面,具體而言係對滾輪本體2之內周壁、軸頸41之內面及支持軸6之外周面施加有防銹處理。又,為了防止冷卻媒體所引起的電氣故障,於感應生熱機構3之外側周面係涵蓋大致整體而設有防水膜F。於由依滾輪本體2內部之霧氣濃度所決定露點溫度與冷卻動作時之感應生熱機構3的關係,而恐將結露時,需要該防水膜F;但感應生熱機構3的溫度顯然在該露點溫度以上時,則可省略該防水膜F。
〈第1實施形態之效果〉
按照依如此所構成之本實施形態的感應生熱滾輪裝置100,藉由將霧狀冷卻媒體導入至滾輪本體2內,可利用下述熱,以冷卻滾輪本體2或感應生熱機構3,該熱包含:霧狀冷卻媒體接觸到滾輪本體2之內周壁而蒸發時的汽化潛熱,及霧狀冷卻媒體於滾輪本體2內溫度上升時的顯熱以及汽化蒸發時的潛熱。另外,從形成在滾輪本體2與感應生熱機構3之間且略呈筒狀的間隙部X之軸方向端部,導入霧狀冷卻媒體,並從間隙部X之軸方向端部將冷卻媒體排出到滾輪本體2外部,藉此可使霧狀冷卻媒體遍佈於間隙部X整體。又,由於使用霧狀冷卻媒體,因此能使得接觸到滾輪本體2的冷卻媒體減少,可抑制滾輪本體2內壁的腐蝕、不純物的沉積等。例如,使感應生熱滾輪裝置的滾輪本體2之溫度從200℃自然冷卻到150℃時花費約30分鐘,藉由使用該冷卻機構8,將滾輪本體2之溫度從200℃冷卻到150℃的時間可縮短成約10分鐘。
〈第1實施形態之變形例〉
又,本發明不限於該第1實施形態。
該第1實施形態中,軸頸41之一端側裝備有冷卻機構8,另一端側裝備有旋轉變壓器10,且在軸頸41之端部其中之一安裝旋轉驅動機構時,其構成變得複雜,變得難以適用。於此情形,如圖2所示,較佳係將冷卻機構8設在與裝備有旋轉變壓器10之側相同的端部。此時,由於支持軸6B之中空部62也有引線L2通過,因此霧氣產生裝置81安裝在相對於支持軸6B而獨立的配管84T。又,冷卻媒體導入路徑84從另一邊的支持軸6B,通過感應生熱機構之內部而延伸設置到一邊的支持軸6A之基端部,且於該支持軸6A之基端部,利用貫通孔61H而將冷卻媒體導入路徑84之下游側開口配置在間隙部X之軸方向一端部。冷卻媒體導入路徑84所導入之霧狀冷卻媒體,由與該第1實施形態同樣的冷卻媒體排出路徑85排出到外部。
又,於該第1實施形態已說明兩處支持式的感應生熱滾輪裝置,但是如圖3所示,也可適用於:僅對軸頸41其中之一以可任意旋轉方式進行2點支持的感應生熱滾輪裝置。又,此時的滾輪本體2由在例如軸方向上脫離所設置的2個軸承51a、51b進行2點支持。又,就冷卻機構8的構成而言,可考慮適用與圖2所示者同樣的構成。
而且,如圖4、圖5等所示,冷卻機構8也可為包含下列部份者:霧氣產生裝置81,產生霧狀冷卻媒體;及冷卻媒體供給管86,連接於霧氣產生裝置81,且具有複數之冷卻媒體供給口86H,該複數之冷卻媒體供給口86H係沿著形成在滾輪本體2與感應生熱機構3之間且略呈筒狀的間隙部X之軸方向所配置,並對間隙部X供給霧狀冷卻媒體。
此時,如圖4所示,冷卻媒體供給管86係一端連接於霧氣產生裝置81,並且沿著例如中心軸方向而配置於間隙部X內。又,於冷卻媒體供給管86的配置於感應生熱機構3之外側周面上的部份之外周面,形成有用以對間隙部X內供給霧狀冷卻媒體的複數個冷卻媒體供給口86H。又,冷卻媒體供給管86對間隙部X所供給的冷卻媒體與該第1實施形態相同,被冷卻媒體排出路徑85排出到外部。
又,如圖5及圖6所示,也可於圓筒狀鐵心31設置配管收納部31M,並沿著該配管收納部31M設置冷卻媒體供給管86。此時,如圖5所示,配管收納部31M沿著軸方向而設置。又,冷卻媒體供給管86之冷卻媒體供給口86H如圖5所示,位於圓筒狀鐵心31之外側周面所間斷地設置的感應線圈32之間,從該感應線圈32之間對間隙部X供給霧狀冷卻媒體。於本變形實施形態中,冷卻媒體排出路徑85一體形成於支持軸6B之側周壁,且下游側端部連接有冷卻媒體排出管85T。又,圖5及圖6僅圖示1支冷卻媒體供給管86,但也可設置複數支。
而且,如圖7所示,也可適用於所謂懸臂型的感應生熱滾輪裝置100。又,在與該第1實施形態對應的構件標註有相同的符號。
該感應生熱滾輪裝置100包含:滾輪本體2,呈有底圓筒狀,底部中央部設有軸嵌合部2a;馬達M,具有旋轉軸M1,該旋轉軸M1插入於滾輪本體2之中空內部,且前端部嵌合扣接於滾輪本體2之軸嵌合部2a;軸承殼體(機台)12,一端固定有馬達M的殼體MH,另一端延伸到滾輪本體2之中空內,且介由軸承11a、11b支持旋轉軸M1;感應生熱機構3,以沿靠滾輪本體2之內周面的方式固定於軸承殼體12,使滾輪本體2生熱;及冷卻機構8,用以冷卻滾輪本體2及感應生熱機構3。
另外,冷卻機構8之冷卻媒體導入路徑84形成在軸承殼體12內。具體而言,冷卻媒體導入路徑84係一端於軸承殼體12之外壁面(後端面)形成開口,另一端於形成間隙部X3的壁面(前端面)形成開口,該間隙部X3形成在滾輪本體2與軸承殼體12的另一端部之間,且與形成在滾輪本體2與感應生熱機構3之間的間隙部X連通。又,於冷卻媒體導入路徑84之一端,介由密封構造(未圖示)以可拆卸方式安裝有霧氣產生裝置81之噴吐口81s。
又,冷卻機構8之冷卻媒體排出路徑85也形成在軸承殼體12內。具體而言,感應生熱機構3與旋轉軸M1之間形成有間隙部X4,冷卻媒體排出路徑85係一端於面向該間隙部X4的壁面形成開口,另一端於軸承殼體12之後端面形成開口。另外,於冷卻媒體排出路徑85之後端面的開口連接著設有減壓裝置9的冷卻媒體排出管85T。於本變形實施形態中,冷卻媒體導入路徑84與冷卻媒體排出路徑85也可相反設置。
又,軸承殼體12於覆蓋滾輪本體2的開口部的凸緣部12F,與滾輪本體2的開口部之間,設有例如曲徑軸封等之非接觸密封構件S3,用以防止霧狀冷卻媒體漏洩到外部。又,旋轉軸M1與軸承殼體12之間也於比前端側軸承11a前端側,設有例如曲徑軸封等之非接觸密封構件S4,用以防止霧狀冷卻媒體漏洩到外部。
另外,該第1實施形態係供給霧狀冷卻媒體至間隙部,但也可構成為:藉由在感應生熱機構內部設置配管,並使霧狀冷卻媒體流通到該配管內,而能優先將感應生熱機構冷卻。藉此,可防止構成感應線圈的電線或鐵心之性能劣化。
而且,該第1實施形態構成為:從間隙部之軸方向一端部導入霧狀冷卻媒體,並從軸方向另一端部加以排出,但也可從間隙部之軸方向一端部導入並從相同的軸方向一端部加以排出。
〈第2實施形態〉
以下參照圖式,說明依本發明之感應生熱滾輪裝置的第2實施形態。又,在與該第1實施形態對應的構件標註有相同的符號。
依本實施形態之感應生熱滾輪裝置100如圖8所示,與該第1實施形態同樣包含:滾輪本體2,呈中空圓筒狀,以可任意旋轉之方式受支持;感應生熱機構3,收納於該滾輪本體2內;及冷卻機構8,以霧狀冷卻媒體將滾輪本體2及感應生熱機構3冷卻。
另外,本實施形態之壓縮空氣供給管路82包含:壓縮空氣源821;壓縮空氣配管822,一端連接於壓縮空氣源821,另一端連接於霧氣產生裝置81;開閉閥823,設於該壓縮空氣配管822上,控制壓縮空氣是否供給到霧氣產生裝置81;及流量調整閥824(本實施形態為減壓閥),設於該開閉閥823之下游,對供給至霧氣產生裝置81的壓縮空氣之流量進行調整。又,壓縮空氣供給管路82的具體構成,及溫度控制裝置TC對開閉閥823之具體的控制態樣,如後所述。
又,本實施形態之冷卻媒體供給管路83包含:儲水槽831;冷卻媒體配管832,一端連接於儲水槽831,另一端連接於霧氣產生裝置81;開閉閥834,設於該冷卻媒體配管832上,用以控制冷卻媒體是否供給到霧氣產生裝置81;及流量調整閥833(本實施形態為減壓閥),設於該開閉閥834之下游,對供給至霧氣產生裝置81的冷卻媒體之流量進行調整。又,開閉閥834係依來自溫度控制裝置TC的ON/OFF信號進行開閉的電磁閥,該溫度控制裝置TC之具體的控制態樣如後所述。
另外,本實施形態之感應生熱滾輪裝置100更包含氣體供給機構,該氣體供給機構於冷卻機構8停止供給霧狀冷卻媒體至間隙部X後,供給冷卻媒體去除用的氣體至間隙部X內,以將間隙部X內所存在的冷卻媒體排出到外部。
該氣體供給機構係使用冷卻機構8之部份構成而構成。具體而言,氣體供給機構係使用壓縮空氣供給管路82及冷卻媒體導入路徑84而構成,且於已關閉冷卻構件8之冷卻媒體供給管路83後,把來自壓縮空氣供給管路82的壓縮空氣經由霧氣產生裝置81及冷卻媒體導入路徑84供給至間隙部X。又,所供給至間隙部X的空氣經由冷卻媒體排出路徑85被排出到外部。
如圖8及圖9所示,構成氣體供給機構的壓縮空氣供給管路82係壓縮空氣配管822於壓縮空氣源821與霧氣產生裝置81之間分支,而壓縮空氣供給管路82包含:第1分支路徑822A,設有高壓用減壓閥824A,該減壓閥用以供給霧狀冷卻媒體產生用的高壓空氣至霧氣產生裝置81;第2分支路徑822B,設有低壓用減壓閥824B,該減壓閥用以供給低壓空氣至霧氣產生裝置81;及切換機構,切換第1分支路徑822A與第2分支路徑822B。又,第2分支路徑822B所供給低壓空氣的流量設定為比第1分支路徑822A所供給高壓空氣的流量小,且設定為例如10%左右。
本實施形態之切換機構由分別設於第1分支路徑822A及第2分支路徑822B的第1開閉閥823A及第2開閉閥823B構成。第1開閉閥823A及第2開閉閥823B係依來自溫度控制裝置TC的ON/OFF信號進行開閉的電磁閥。又,作為切換機構,也可藉由在第1分支路徑822A與第2分支路徑822B的分支點或合流點設置三通切換閥而構成。
接著參照圖10及圖11,隨著冷卻機構8及氣體供給機構的動作,說明本實施形態之感應生熱滾輪裝置100的溫度控制。又,圖10係溫度控制裝置TC內之壓縮空氣供給管路82及冷卻媒體供給管路83的控制電路圖,圖11係顯示滾輪本體2之溫度,與感應生熱機構3(感應線圈功率)、壓縮空氣供給管路82(開閉閥823A及823B之ON/OFF)及冷卻媒體供給管路83(開閉閥834之ON/OFF)之動作的對應關係的控制流程。
溫度控制裝置TC介由溫度檢測裝置(具體而言為旋轉變壓器)10而接收滾輪本體2之周壁所埋設的溫度感測器2T之檢測信號,以比較該檢測信號所顯示檢測溫度(PV)與事先設定的設定溫度(SV),並控制對感應線圈32進行的功率供給與霧狀冷卻媒體的供給,以使檢測溫度(PV)成為設定溫度(SV)。又,溫度控制裝置TC按照檢測溫度(PV)與設定溫度(SV)的差,將應向感應線圈32輸入的信號輸出至利用例如閘流體所構成的功率調整裝置11。
又,於檢測溫度(PV)比設定溫度(SV)高時,溫度控制裝置TC為了供給霧狀冷卻媒體至間隙部X以冷卻滾輪本體2,而輸出ON信號至壓縮空氣供給管路82之第1分支路徑822A上的第1開閉閥823A,及冷卻媒體供給管路83上的開閉閥834。又,圖11顯示:於檢測溫度(PV)比設定溫度(SV)+1℃高時供給霧狀冷卻媒體至間隙部X的態樣。因此,第1開閉閥823A及開閉閥834開放,而壓縮空氣及冷卻媒體被供給至霧氣產生裝置81,產生霧狀冷卻媒體。
其後,於滾輪本體2因霧狀冷卻媒體而冷卻,且檢測溫度(PV)低於設定溫度(SV)的階段,溫度控制裝置TC由於停止供給霧狀冷卻媒體,因此輸出OFF信號至第1開閉閥823A及開閉閥834。此時,第1分支路徑822A上之開閉閥823A恰延遲由延遲計時器T1所事先設定的設定時間而封閉,且在此之前,僅有高壓空氣經由霧氣產生裝置81持續被供給至間隙部X內。亦即,高壓空氣於停止供給霧狀冷卻媒體後緊接的一定期間內係被供給至間隙部X,可將間隙部X所殘留的霧狀冷卻媒體排出到外部,並且可使結露的冷卻媒體(結露水)蒸發而排出到外部。又,藉由在剛停止後隨即供給高壓空氣,以使得殘留之霧狀冷卻媒體的結露時間盡可能縮短。
然後,於第1分支路徑822A上之第1開閉閥823A已封閉的時點,溫度控制裝置TC輸出ON信號至第2分支路徑822B上之第2開閉閥823B。因此,第2開閉閥823B開放,而僅有低壓空氣經由霧氣產生裝置81被供給至間隙部X內。如此構成為:於停止供給霧狀冷卻媒體至間隙部X後緊接的一定期間內,切換機構利用第1分支路徑822A供給高壓空氣,並於經過該一定期間後,切換機構利用第2分支路徑822B供給低壓空氣。亦即構成為:按照停止供給霧狀冷卻媒體後的經過時間,而以2階段(高壓空氣及低壓空氣)對供給至間隙部X的氣體的流量進行調整。如此藉由在經過一定期間後供給低壓空氣,可防止內部結露,並去除已結露的冷卻媒體。
然後,於開始進行霧狀冷卻媒體的供給動作之前,亦即,在檢測溫度(PV)再度高於設定溫度(SV),並開始進行冷卻動作之前,溫度控制裝置TC持續輸出ON信號至第2開閉閥823B,俾持續供給低壓空氣至間隙部X。亦即,低壓空氣的供給構成為:除了對間隙部X供給霧狀冷卻媒體時,及供給霧狀冷卻媒體後供給高壓空氣時以外,隨時連續進行。
〈第2實施形態之效果〉
依如此所構成之本實施形態的感應生熱滾輪裝置100,於停止供給霧狀冷卻媒體後,供給氣體至間隙部X,以將間隙部X內所殘留的冷卻媒體排出到外部,藉此可防止霧狀冷卻媒體結露而附著在滾輪本體2使其生銹。又,能防止因結露的冷卻媒體附著在感應生熱機構3而引起的絕緣降低及短路故障。而且,藉由供給氣體至間隙部X,能促進已結露於間隙部X內的冷卻媒體(結露水)汽化蒸發,藉此也可防止滾輪本體2內部生銹,並防止感應生熱機構3的絕緣降低。
〈第2實施形態之變形例〉
又,本發明不限於該第2實施形態。
例如,該第2實施形態使用冷卻機構之部份構成而構成氣體供給機構,係將感應生熱滾輪裝置的構成簡略化者;但此外也可使冷卻機構與氣體供給機構成為個別的構成。此時,就氣體供給機構所供給的氣體而言,除空氣之外,也可考慮使用氮氣體或氬氣體等之惰性氣體。
又,該第2實施形態係於停止供給霧狀冷卻媒體後,進行高壓空氣及低壓空氣的2階段供給;但此外也可使壓縮空氣供給管路的分支數在3個以上,並於各分支路徑使用不同的減壓閥,藉此按照停止供給霧狀冷卻媒體後的經過時間,而進行3階段以上的空氣供給。
該第2實施形態中,軸頸之一端側裝備有冷卻機構(氣體供給機構),另一端側裝備有旋轉變壓器,且在軸頸之端部其中之一安裝旋轉驅動機構時,其構成變得複雜,變得難以適用。此時,較佳係將冷卻機構設在與裝備有旋轉變壓器之側相同的端部。
又,於該第2實施形態已說明兩處支持式的感應生熱滾輪裝置,但也可適用於:僅對軸頸其中之一以可任意旋轉方式進行2點支持的感應生熱滾輪裝置。而且,也可適用於所謂懸臂型的感應生熱滾輪裝置。
而且,冷卻機構也可為包含下列部份者:霧氣產生裝置,產生霧狀冷卻媒體;及冷卻媒體供給管,連接於霧氣產生裝置,且具有複數之冷卻媒體供給口,該複數之冷卻媒體供給口係沿著形成在滾輪本體與感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向所配置,並對間隙部供給霧狀冷卻媒體。此時,氣體供給機構係利用壓縮空氣供給管路及冷卻媒體供給管而構成。
另外,該第2實施形態構成為:從間隙部之軸方向一端部導入霧狀冷卻媒體,並從軸方向另一端部加以排出,但也可從間隙部之軸方向一端部導入,並從相同的軸方向一端部加以排出。
〈第3實施形態〉
以下參照圖式,說明依本發明之感應生熱滾輪裝置的第3實施形態。又,在與該第1、第2實施形態對應的構件標註有相同的符號。
如圖12所示,於依本實施形態之感應生熱滾輪裝置100中,霧狀冷卻媒體從下游側開口(貫通孔61H)沿著半徑方向流到間隙部X之軸方向上游側端部,該感應生熱滾輪裝置100包含將該霧狀冷卻媒體引導向間隙部X之軸方向下游側的導引部G。
如圖13及圖14所示,該導引部G以與下游側開口(貫通孔61H)對向的方式設於間隙部X之軸方向端部(具體而言為間隙X1及間隙X2之連結部份),係設於間隙部X之軸方向端部全周的剖面略彎曲狀的環狀板。
又,導引部G固定於滾輪本體2之上游側端部所設軸頸41的內面。此時,導引部G以絕熱特性良好之材料所構成的固定構件T固定。為了提高軸頸41與導引部G的熱隔離作用,固定構件T係在導引部G與軸頸41之間設有複數個,而部份地連結導引部G與軸頸41。又,複數之固定構件T將導引部G以等間隔配置於周方向。又,固定構件T形成環狀,也可涵蓋周方向整體而將導引部G及軸頸41固定。
而且,導引部G係在滾輪本體2內之內側周面夾設絕熱層而設置,本實施形態中,導引部G藉由從滾輪本體2之內側周面脫離而設置,使空氣層AS介在而作為絕熱層。如此藉由在導引部G與滾輪本體2的內側周面之間設置空氣層AS,使滾輪本體2不易因導引部G之溫度受到熱影響。如此導引部G配置成不與固定構件T以外接觸。
另外,導引部G之下游側端部G1於軸方向上構成為:位在與感應生熱機構3(圓筒狀鐵心31)之上游側端面3X大致相同的位置,或者位在比其軸方向下游側。藉此,導引部G可將沿半徑方向流過間隙X2之大致全部的霧狀冷卻媒體承接,而轉換到軸方向上,防止沿半徑方向流到滾輪本體2之內側周面的霧狀冷卻媒體直接衝擊。
〈第3實施形態之效果〉
依如此所構成之本實施形態的感應生熱滾輪裝置100,藉由以導引部G把從冷卻媒體導入路徑84之下游側開口(貫通孔61H)沿半徑方向流動的冷卻媒體加以引導向間隙部X之軸方向下游側,可防止霧狀冷卻媒體因衝擊到滾輪本體2之軸方向上游側端部的內面而產生液滴化。藉此,可防止滾輪本體2之軸方向上游側端部被局部性過度冷卻。又,利用導引部G使霧狀冷卻媒體的流動容易從半徑方向轉換到軸方向上,藉此能有效率地將霧狀冷卻媒體改變到間隙部X之軸方向上,可使其容易遍佈於間隙部X整體。
〈第3實施形態之變形例〉
又,本發明不限於該第3實施形態。
該第3實施形態之導引部G係形成剖面略彎曲狀的環狀板,但此外如圖15所示,也可為形成部份圓錐狀的環狀板。
又,該第3實施形態之導引部G為利用與軸頸41及導引部G另成一體的固定構件T相對於軸頸41被固定的構成,但此外如圖16所示,也可在軸頸41之內面形成固定用的突部41T,並在該突部41T固定導引部G。又,雖未圖示,也可在導引部形成固定用的突部,並將該突部固定在軸頸之內面。又,也可不形成突部,而固定軸頸及導引部彼此。此時,較佳係使軸頸與導引部的接觸面積盡可能減小。
而且,該第3實施形態係將導引部固定在軸頸內面,但也可構成為將導引部固定在滾輪本體之內側周面。
並且,該導引部係與軸頸及滾輪本體另成一體,但也可使導引部與軸頸或滾輪本體一體成型而成為一體。
另外,導引部不限於環狀板,只要是具有將霧狀冷卻媒體於半徑方向上之流動轉換成軸方向上之流動的彎曲狀或部份圓錐狀導引面者,也可使用板以外的構件構成。
該第3實施形態中,軸頸之一端側裝備有冷卻機構,另一端側裝備有旋轉變壓器,且在軸頸之端部其中之一安裝旋轉驅動機構時,其構成變得複雜,變得難以適用。此時,較佳係將冷卻機構設在與裝備有旋轉變壓器之側相同的端部。
又,於該第3實施形態已說明兩處支持式的感應生熱滾輪裝置,但也可適用於:僅對軸頸其中之一以可任意旋轉方式進行2點支持的感應生熱滾輪裝置。而且,也可適用於所謂懸臂型的感應生熱滾輪裝置。
另外,該第3實施形態構成為:從間隙部之軸方向一端部導入霧狀冷卻媒體,並從軸方向另一端部加以排出,但也可從間隙部之軸方向一端部導入,並從相同的軸方向一端部加以排出。
此外,本發明不限於該第1~第3實施形態,在不脫離其要旨的範圍內可進行各種之變更,係屬當然。
(產業上利用性)
依本發明,無須在滾輪本體設置旋轉密封機構,而一面抑制滾輪本體的腐蝕,一面也能冷卻滾輪本體。
2...滾輪本體
2a...軸嵌合部
2T...溫度感測器
21...側周壁
3...感應生熱機構
3X...上游側端面
31...圓筒狀鐵心
31M...配管收納部
32...感應線圈
41...軸頸
41T...突部
42...驅動軸
51、51a、51b...軸承
52...機台
6、6A、6B...支持軸
61、62...中空部
61H...貫通孔
7...軸承
8...冷卻機構
81...霧氣產生裝置
81s...噴吐口
82...壓縮空氣供給管路
821...壓縮空氣源
822...壓縮空氣配管
822A、822B...分支路徑
823、823A、823B...開閉閥
824...流量調整閥
824A...高壓用減壓閥
824B...低壓用減壓閥
83...冷卻媒體供給管路
831...儲水槽
832...冷卻媒體配管
833...流量調整閥
834...開閉閥
84...冷卻媒體導入路徑
84T...配管
85‧‧‧冷卻媒體排出路徑
85T‧‧‧冷卻媒體排出管
86‧‧‧冷卻媒體供給管
86H‧‧‧冷卻媒體供給口
9‧‧‧減壓裝置
10‧‧‧旋轉變壓器
11‧‧‧功率調整裝置
11a、11b‧‧‧軸承
12‧‧‧軸承殼體
12F‧‧‧凸緣部
100‧‧‧感應生熱滾輪裝置
A‧‧‧放大器
AS‧‧‧空氣層
C‧‧‧控制部
F‧‧‧防水膜
G‧‧‧導引部
G1‧‧‧下游側端部
L2‧‧‧引線
M‧‧‧馬達
M1‧‧‧旋轉軸
MH‧‧‧殼體
S1、S2‧‧‧密封構件
S3、S4‧‧‧非接觸密封構件
T‧‧‧固定構件
TC‧‧‧溫度控制裝置
V‧‧‧交流電源
X、X3、X4‧‧‧間隙部
X1、X2‧‧‧間隙
圖1係依本發明之第1實施形態的感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖2係依變形實施形態之感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖3係依變形實施形態之感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖4係依另一變形實施形態之感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖5係依其他變形實施形態之感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖6係依其他變形實施形態之感應生熱滾輪裝置的A─A線剖面圖。
圖7係依其他變形實施形態之懸臂型感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖8係依本發明之第2實施形態的感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖9係顯示同實施形態中之各供給管路的構成的模式圖。
圖10係顯示同實施形態中之溫度控制裝置的控制電路的模式圖。
圖11係顯示同實施形態中之溫度控制裝置的控制流程。
圖12係依本發明之第3實施形態的感應生熱滾輪裝置的剖面圖。
圖13係主要顯示同實施形態之冷卻媒體導入路徑及導引部的放大圖。
圖14係同實施形態的A─A線剖面圖。
圖15係顯示依變形實施形態的導引部的部份放大剖面圖。
圖16係顯示依另一變形實施形態的導引部的部份放大剖面圖。
2...滾輪本體
2T...溫度感測器
3...感應生熱機構
31...圓筒狀鐵心
32...感應線圈
41...軸頸
42...驅動軸
51...軸承
52...機台
6、6A、6B...支持軸
61、62...中空部
61H...貫通孔
7...軸承
8...冷卻機構
81...霧氣產生裝置
81s...噴吐口
82...壓縮空氣供給管路
821...壓縮空氣源
822...壓縮空氣配管
823...開閉閥
83...冷卻媒體供給管路
831...儲水槽
832...冷卻媒體配管
833...流量調整閥
834...開閉閥
84...冷卻媒體導入路徑
85...冷卻媒體排出路徑
85T...冷卻媒體排出管
9...減壓裝置
10...旋轉變壓器
100...感應生熱滾輪裝置
A...放大器
C...控制部
F...防水膜
L2...引線
S1、S2...密封構件
V...交流電源
X...間隙部
X1、X2...間隙

Claims (10)

  1. 一種感應生熱滾輪裝置,包含:滾輪本體,以可任意旋轉之方式受支持;感應生熱機構,收納於該滾輪本體內,使該滾輪本體感應生熱;及冷卻機構,具有產生霧狀冷卻媒體的霧氣產生裝置,從形成在該滾輪本體與該感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向端部,導入該霧狀冷卻媒體,並從該間隙部之軸方向端部將冷卻媒體排出到該滾輪本體的外部;且該霧氣產生裝置以可拆卸方式設置在該感應生熱機構之一端部所設的支持軸。
  2. 如申請專利範圍第1項之感應生熱滾輪裝置,其中,該冷卻機構包含冷卻媒體導入路徑,該冷卻媒體導入路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,讓來自該霧氣產生裝置的霧狀冷卻媒體流通;且該冷卻媒體導入路徑之下游側開口配置於該間隙部之軸方向端部。
  3. 如申請專利範圍第2項之感應生熱滾輪裝置,其中,該冷卻媒體導入路徑之下游側開口係於該支持軸沿半徑方向上設有複數個。
  4. 如申請專利範圍第1項之感應生熱滾輪裝置,其中,該冷卻機構包含冷卻媒體排出路徑,該冷卻媒體排出路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,用以將通過該間隙部的冷卻媒體排出到外部;且該冷卻媒體排出路徑之上游側開口配置於該間隙部之軸方向端部。
  5. 如申請專利範圍第4項之感應生熱滾輪裝置,其中,在連通於該冷卻媒體排出路徑的冷卻媒體排出管上,設有用以將該間隙部減壓的減壓裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項之感應生熱滾輪裝置,其中,該霧氣產生裝置以可拆卸方式設置在該滾輪本體之外部。
  7. 如申請專利範圍第1項之感應生熱滾輪裝置,其中,更包 含氣體供給機構,該氣體供給機構係於停止供給該霧狀冷卻媒體後,供給氣體至該間隙部內,以將該間隙部內所存在的冷卻媒體排出到外部。
  8. 如申請專利範圍第1項之感應生熱滾輪裝置,其中,該冷卻機構具有冷卻媒體導入路徑,該冷卻媒體導入路徑形成在從該感應生熱機構之兩端部延伸的支持軸之內部,並且其下游側開口在該支持軸之外側周面形成開口,且把來自該霧氣產生裝置的霧狀冷卻媒體沿著半徑方向導入至該間隙部之軸方向端部;且該感應生熱滾輪裝置包含導引部,該導引部設於該間隙部之軸方向端部,用以把從該下游側開口沿著半徑方向流動的霧狀冷卻媒體,朝該間隙部之軸方向下游側引導。
  9. 一種感應生熱滾輪裝置,包含:滾輪本體,呈有底圓筒狀,底部中央部設有軸嵌合部;馬達,具有旋轉軸,該旋轉軸插入於該滾輪本體之中空內部,且前端部嵌合扣接於該滾輪本體之軸嵌合部;軸承殼體,延伸到該滾輪本體之中空內,且介由軸承支持該旋轉軸;感應生熱機構,以沿靠該滾輪本體之內周面的方式固定於軸承殼體,使該滾輪本體生熱;及冷卻機構,具有產生霧狀冷卻媒體的霧氣產生裝置,從形成在該滾輪本體與該感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向端部,導入該霧狀冷卻媒體,並從該間隙部之軸方向端部將冷卻媒體排出到該滾輪本體的外部;且該霧氣產生裝置以可拆卸方式設置在該軸承殼體。
  10. 一種感應生熱滾輪裝置,包含:滾輪本體,以可任意旋轉之方式受支持;感應生熱機構,收納於該滾輪本體內,使該滾輪本體感應生熱;及冷卻機構,用以將該滾輪本體及該感應生熱機構冷卻;且該冷卻機構包含: 霧氣產生裝置,產生霧狀冷卻媒體;及冷卻媒體供給管,連接於該霧氣產生裝置,且具有複數之冷卻媒體供給口,該複數之冷卻媒體供給口係沿著形成在該滾輪本體與該感應生熱機構之間且略呈筒狀的間隙部之軸方向所配置,並對該間隙部供給霧狀冷卻媒體;且該霧氣產生裝置以可拆卸方式設置在該感應生熱機構之一端部所設的支持軸。
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