TWI744553B - 感應加熱輥及紡絲延伸裝置 - Google Patents

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Abstract

為了抑制設置於感應加熱輥之固定環的發熱。 　　感應加熱輥(20)係具備：輥單元(30)、及具有配置於輥單元(30)的徑向內側的線圈(52)之加熱器(50)。輥單元(30)係具備輥主體(31)、均熱部(32)、固定環(33)及第1磁性構件(46)。輥主體(31)具有外筒部(34)，外筒部(34)是使藉由流過線圈(52)的電流所生成的磁通沿輥單元(30)的軸向通過而被感應加熱；均熱部(32)具有熱傳導率比外筒部(34)的至少內周面(34b)更高之均熱構件(41)，均熱構件(41)是與內周面(34b)接觸且沿軸向延伸；固定環(33)是設置成和外筒部(34)之軸向基端部及均熱部(32)之軸向基端部接觸，而用於將輥主體(31)和均熱部(32)固定；第1磁性構件(46)，在徑向上是配置於外筒部(34)和線圈(52)之間，且在軸向上是配置成比外筒部(34)的中心更靠基端側且比固定環(33)更靠前端側。

Description

感應加熱輥及紡絲延伸裝置
本發明係關於感應加熱輥及具備感應加熱輥之紡絲延伸裝置。
在專利文獻1揭示將絲加熱之感應加熱輥。感應加熱輥係具備：中空的輥主體、及配置於輥主體的徑向內側之線圈。當在線圈讓交流電流流過，利用電磁感應會在輥主體產生渦電流，利用焦耳熱而使輥主體發熱(亦即發生感應加熱)。此外，該感應加熱輥，為了容易捲掛絲而構成為被懸臂支承。
一般而言，在感應加熱輥，起因於軸向上之發熱難以均一、在軸向端部容易發生從輥主體往外部的散熱，在輥主體之軸向上的表面溫度的分布難以均一。於是，在專利文獻2所記載的感應加熱輥中，封入有氣液二相的熱媒體之夾套室以沿軸向延伸的方式設置於輥主體。該夾套室是作為熱管發揮作用，藉此改善軸向上之輥主體之表面溫度的分布。
[專利文獻1] 日本特開平11-251052號公報 　　[專利文獻2] 日本特開2003-100437號公報
[發明所欲解決之問題]
在輥主體設置夾套室的構造，因為必須將輥主體之徑向上的厚度增大，輥主體的熱容量變大，而使輥主體的加熱效率變差。於是，本發明人正在探討，將熱傳導性比輥主體高之筒狀的均熱構件設置成與輥主體的內周面接觸的狀態。藉此，因為均熱構件可發揮熱管的作用，能夠將輥主體之表面溫度的分布均一化。此外，藉由將輥主體保持為較薄，可抑制熱容量增大，因此能將輥主體效率良好地加熱。
在此，當將均熱構件運用於像專利文獻1所記載之被懸臂支承之感應加熱輥的情況，均熱構件是從形成於輥主體之軸向基端側的開口插入輥主體之徑向內側的空間內。再者，例如在輥主體之軸向基端部，安裝用於將輥主體和均熱構件固定之環狀的固定構件(以下稱為固定環)。為了將配置於輥主體的徑向內側之均熱構件牢固地固定住，固定環是延伸到比均熱構件更靠徑向內側。
如前述般，在輥主體的軸向端部容易發生往外部的散熱，因此表面溫度變得容易降低。於是，本發明人基於以下的理由，作為固定環的材質是採用屬於強磁性體之碳鋼。亦即，為了容易讓磁通通過固定環而使渦電流容易產生，讓在輥主體之基端部的發熱量增加而改善輥主體之表面溫度的分布，是採用那樣的固定環。然而，依據該構造，當實際讓加熱器動作時，固定環會過度發熱，而發生輥主體之基端部的溫度比軸向中央部的溫度變得更高的問題。亦即，本發明人認知到，在上述構造中，在延伸到比輥主體更靠徑向內側(接近線圈側)的固定環有過度的磁通通過而產生過度的渦電流，導致固定環過度發熱。
本發明之目的是為了抑制設置於感應加熱輥之固定環的發熱。 [解決問題之技術手段]
第1發明的感應加熱輥，係具備可旋轉的輥單元、及具有配置於前述輥單元的徑向內側的線圈之加熱器，其特徵在於，前述輥單元係具有輥主體、均熱部、固定環及第1磁性構件，前述輥主體具有圓筒狀的被加熱部，前述被加熱部是使藉由流過前述線圈的電流所生成的磁通沿前述輥單元的軸向通過而被感應加熱；前述均熱部具有熱傳導率比前述被加熱部的至少內周面更高之均熱構件，前述均熱構件是與前述被加熱部的前述內周面接觸且沿前述軸向延伸；前述固定環是設置成和前述被加熱部之前述軸向的一側之端部及前述均熱部之前述軸向的前述一側之端部接觸，而用於將前述輥主體和前述均熱部固定；前述第1磁性構件，在前述徑向上是配置於前述被加熱部和前述線圈之間，且在前述軸向上是配置成比前述外筒部的中心更靠前述一側且比前述固定環更靠另一側。
首先，在本發明，固定環是設置成在輥單元的軸向(以下，簡稱為軸向)上和被加熱部之一端部及均熱部的一端部接觸，而用於將輥主體和均熱部固定。而且，該固定環的至少一部分通常處於，在徑向上比被加熱部及均熱部更接近線圈的位置關係。一般而言，磁通的性質，是在磁通所通過的路徑當中，欲集中於磁通容易通過之最短路徑，因此依據上述構造，磁通容易流入固定環。因此，有藉由感應加熱容易使固定環發熱的疑慮。
於是，在本發明，是在比被加熱部更靠徑向內側，且在比被加熱部的軸向中心更靠軸向一側且比固定環更靠軸向另一側設置第1磁性構件。因此，藉由將第1磁性構件適切地配置，能夠新形成比經由固定環的路徑更容易讓磁通通過之其他路徑。藉此，比起未配置第1磁性構件的情況，可讓通過固定環的磁通量減少，能抑制在固定環的渦電流發生。因此，能夠抑制設置於感應加熱輥之固定環的發熱。
第2發明的感應加熱輥，是在前述第1發明中，前述均熱構件的相對磁導率是比前述固定環的相對磁導率低。
均熱構件的相對磁導率較低的構造，因為磁通不容易通過均熱構件，磁通有更加容易集中於固定環的疑慮。在本發明，在這樣的構造中，利用第1磁性構件來形成讓磁通容易通過之其他路徑，可將通過固定環之磁通量有效地減少。
第3發明的感應加熱輥，是在前述第1或第2發明中，前述第1磁性構件，在前述固定環的周方向上，是在全周配置。
在本發明，比起第1磁性構件僅配置在固定環之周方向的一部分的情況，可進一步抑制磁通流入固定環。
第4發明的感應加熱輥，是在前述第1~第3之任一發明中，前述第1磁性構件與前述被加熱部的內周面接觸。
當在第1磁性構件和被加熱部之間讓磁通難以通過時，有磁通迂迴而流入固定環的疑慮。在本發明，比起第1磁性構件與被加熱部不接觸的情況(在第1磁性構件和被加熱部之間具有間隙的情況)，在第1磁性構件和被加熱部之間容易讓磁通通過，可抑制磁通迂迴而流入固定環。
第5發明的感應加熱輥，是在前述第1~第4之任一發明中，前述第1磁性構件與前述均熱構件接觸。
藉由使磁通通過第1磁性構件，第1磁性構件也被感應加熱。在本發明，由於第1磁性構件與均熱構件接觸，在第1磁性構件產生的熱可透過均熱構件傳遞到被加熱部。因此，能夠將被加熱部效率良好地加熱。
第6發明的感應加熱輥，是在前述第1~第5之任一發明中，在前述軸向上，在前述第1磁性構件和前述固定環之間形成有間隙。
在本發明。比起在第1磁性構件和固定環之間沒有間隙的情況(第1磁性構件與固定環互相接觸的情況)，可抑制藉由流過第1磁性構件的渦電流所產生的熱往固定環側傳遞。因此，能夠抑制固定環的溫度上昇。此外，藉由形成間隙，能讓磁通難以流入固定環側。
第7發明的感應加熱輥，是在前述第1~第6之任一發明中，前述均熱部具有按壓構件及彈壓構件，前述按壓構件，是在前述均熱構件之前述軸向的前述一側並列配置且用於將前述均熱構件按壓；前述彈壓構件，在前述軸向上是配置於前述按壓構件和前述固定環之間，且用於將前述按壓構件往前述軸向的前述另一側彈壓；作為前述第1磁性構件是設置前述按壓構件。
在本發明，藉由將按壓構件朝軸向彈壓，利用按壓構件將均熱構件朝軸向按壓。因此，在軸向上，可將均熱構件牢固地固定住。此外，由於按壓構件是作為第1磁性構件而設置，比起第1磁性構件和按壓構件是分別設置的情況，可抑制成本增加。
第8發明的感應加熱輥，是在前述第1~第7之任一發明中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
在本發明，是在加熱器設置第2磁性構件。藉此，可沿著第2磁性構件形成讓磁通容易通過的路徑。因此，磁通在配置於徑向內側之加熱器和配置於徑向外側之輥單元之間流過時，容易在徑向上相對向之第1磁性構件和第2磁性構件之間流過。因此，能夠將通過固定環的磁通量確實地減少。
第9發明的感應加熱輥，是在前述第8發明中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向配置有複數個。
在本發明，比起第2磁性構件僅配置在固定環之周方向的一部分的情況，在其和第1磁性構件之間更容易讓磁通流過。
第10發明的感應加熱輥，是在前述第8或第9發明中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
在本發明，藉由流過線圈的電流所生成的磁通，可利用第3磁性構件而積極地導向第2磁性構件。因此，能讓磁通確實地通過第2磁性構件。
第11發明之感應加熱輥，是在前述第1~第10之任一發明中，前述固定環的相對磁導率比前述第1磁性構件的相對磁導率低。
在本發明，固定環的相對磁導率較低，磁通不容易通過固定環，因此渦電流不容易流過固定環。因此，能夠進一步抑制固定環的發熱。
第12發明的感應加熱輥，係具備可旋轉的輥單元、及具有配置於前述輥單元的徑向內側的線圈之加熱器，其特徵在於，前述輥單元係具有輥主體、均熱部及固定環，前述輥主體具有圓筒狀的被加熱部，前述被加熱部是使藉由流過前述線圈的電流所生成的磁通沿前述輥單元的軸向通過而被感應加熱；前述均熱部具有熱傳導率比前述被加熱部的至少內周面更高之均熱構件，前述均熱構件是與前述被加熱部的前述內周面接觸且沿前述軸向延伸；前述固定環是設置成和前述被加熱部之前述軸向的一側之端部及前述均熱部之前述軸向的前述一側之端部接觸，而用於將前述輥主體和前述均熱部固定；前述固定環具有高電阻部，前述高電阻部設置於前述固定環之周方向的一部分，而用於將沿前述周方向流過的渦電流減弱。
首先，在本發明，與第1發明同樣的，因為固定環延伸到比被加熱部及均熱部更靠徑向內側，容易讓磁通流入固定環。因此，藉由通過固定環的磁通，會以沿著固定環之周方向轉動的方式產生渦電流，而有讓固定環嚴重發熱的疑慮。於是，在本發明，是在固定環之周方向的一部分設置高電阻部，利用高電阻部將沿固定環的周方向流過的渦電流減弱。因此，能夠抑制設置於感應加熱輥之固定環的發熱。
第13發明的感應加熱輥，是在前述第12發明中，前述高電阻部，是在前述固定環中之與前述周方向正交的剖面之面積比前述高電阻部以外的部分小的部分。
在本發明，因為高電阻部之與周方向正交的剖面之面積較小，周方向之電阻變高。因此，可將固定環之周方向的電阻增加，而使渦電流不容易流過。
第14發明的感應加熱輥，是在前述第13發明中，在前述高電阻部形成有孔，利用前述孔，使前述高電阻部之前述剖面的面積變得比前述高電阻部以外的部分小。
在本發明，因為僅藉由在固定環的一部分開設孔，可輕易地形成剖面積較小的高電阻部。
第15發明的感應加熱輥，是在前述第14發明中，前述孔是被絕緣構件塞住。
在固定環之周方向的一部分開設孔的構造，在高電阻部有固定環的強度降低的疑慮。在本發明，利用將孔塞住的絕緣構件可抑制固定環的強度降低。
第16發明的感應加熱輥，是在前述第12發明中，前述固定環，是在前述周方向被分割為複數個環片，前述複數個環片是透過絕緣構件而互相連結，前述高電阻部是前述固定環之前述周方向上之配置有前述絕緣構件的部分。
在本發明，利用介在複數個環片間之絕緣構件，可確實地抑制沿著固定環的周方向轉動之渦電流的流動。
第17發明的感應加熱輥，是在前述第1~第16之任一發明中，前述輥主體被懸臂支承，在前述軸向上，前述固定環是設置於前述被加熱部之前述一側的端部、即基端部。
在輥主體被懸臂支承的構造，輥主體的基端部，比起前端部與外部空氣接觸的部分較少，不容易散熱。因此，當設置於被加熱部的基端部之固定環發熱時，所產生的熱，在釋放到外部之前容易往被加熱部的前端側傳遞。如此，在被加熱部的軸向上，容易產生基端側的溫度變高、前端側的溫度變低之溫度梯度，而有被加熱部之表面的溫度分布變差的疑慮。在本發明，藉由抑制配置於基端部之固定環的發熱，可抑制上述般之溫度梯度的發生，而改善在被加熱部的基端部之表面的溫度分布。
第18發明的紡絲延伸裝置，其特徵在於，係具備前述第1~第17之任一發明的感應加熱輥之紡絲延伸裝置，是在前述感應加熱輥的外周面將複數根絲以沿前述軸向排列的方式捲掛。
在本發明，可將輥表面的溫度分布均一化，並將輥表面有效率地昇溫。因此，捲掛於感應加熱輥之絲的品質穩定，而能生產出高品質的絲。
＜第1實施形態＞ 　　接下來，針對本發明的第1實施形態，參照圖1~圖6做說明。
(紡絲牽引機) 　　首先，使用圖1，針對具備第1實施形態的感應加熱輥20之紡絲牽引機1的構造做說明。圖1係紡絲牽引機1的前視圖。將圖1所示的上下方向、前後方向及左右方向，分別定義為紡絲牽引機1的上下方向、前後方向及左右方向，而進行以下的說明。紡絲牽引機1構成為，將從紡絲裝置2紡出之複數根絲Y利用紡絲延伸裝置3延伸後，利用絲捲繞裝置4進行捲繞。
紡絲裝置2，是將尼龍、聚酯等的熔融聚合物連續地紡出而生成複數根絲Y。從紡絲裝置2紡出之複數根絲Y，藉由油劑導件10賦予油劑之後，經由導引輥11送往紡絲延伸裝置3。
紡絲延伸裝置3，是將複數根絲Y延伸的裝置，且配置於紡絲裝置2的下方。紡絲延伸裝置3具有：被收容於保溫箱12的內部之複數個導絲輥21~25。導絲輥21~25是分別藉由馬達進行旋轉驅動。導絲輥21~25分別為藉由線圈進行感應加熱之感應加熱輥20。在導絲輥21~25的外周面捲掛著複數根絲Y。在保溫箱12之右側面部的下部，形成有用於將複數根絲Y導入保溫箱12的內部之導入口12a，在保溫箱12之右側面部的上部，形成有用於將複數根絲Y往保溫箱12外部導出之導出口12b。複數根絲Y，從下側的導絲輥21依序對於各導絲輥21~25以未達360度的捲掛角度進行捲掛。
下側3個導絲輥21~23，是用於將複數根絲Y在延伸之前進行預熱的預熱輥，其等的輥表面溫度設定為絲Y的玻璃轉移點以上的溫度(例如90~100℃左右)。上側2個導絲輥24、25，是用於將延伸後之複數根絲Y實施熱定型之調質輥，其等的輥表面溫度設定為比下側3個導絲輥21~23之輥表面溫度更高的溫度(例如150~200℃左右)。此外，上側2個導絲輥24、25的絲進給速度是比下側3個導絲輥21~23更快。
透過導入口12a導入保溫箱12之複數根絲Y，首先在藉由導絲輥21~23進給的期間被預熱至可延伸的溫度。預熱後的複數根絲Y，利用導絲輥23和導絲輥24間之絲進給速度的差而被延伸。再者，複數根絲Y，在藉由導絲輥24、25進給的期間被加熱到更高溫，而以延伸後的狀態進行熱定型。如此般延伸後之複數根絲Y，是透過導出口12b往保溫箱12的外部導出。
藉由紡絲延伸裝置3延伸後之複數根絲Y，經由導引輥13送往絲捲繞裝置4。絲捲繞裝置4，是將複數根絲Y捲繞的裝置且配置在紡絲延伸裝置3的下方。絲捲繞裝置4係具備筒管支架14、接觸輥15等。筒管支架14，是具有沿前後方向延伸之圓筒形狀，且藉由未圖示的馬達進行旋轉驅動。在筒管支架14，以沿其軸向排列的狀態裝設複數個筒管B。絲捲繞裝置4，是藉由讓筒管支架14旋轉，在複數個筒管B上同時捲繞複數根絲Y，而生產複數個卷裝P。接觸輥15，是與複數個卷裝P之表面接觸而賦予既定的接觸壓，藉此使卷裝P的形狀一致。
(感應加熱輥的構造) 　　接下來，針對導絲輥21~25所採用之感應加熱輥20的構造，使用圖2及圖3做說明。圖2係感應加熱輥20的剖面圖。圖3(a)係後述的均熱部32等之立體圖。圖3(b)顯示均熱構件41被按壓構件42按壓的狀態。在此，感應加熱輥20的輥主體31，是藉由用於將輥主體31旋轉驅動之馬達100予以懸臂支承。以下，將輥主體31的延伸方向(圖2之紙面左右方向)稱為軸向。又在本實施形態，輥主體31的軸向是與輥單元30(後述)的軸向及均熱部32(後述)的軸向一致。在軸向上，將馬達100側稱為基端側(本發明的一側)，將其相反側稱為前端側(本發明的另一側)。此外，輥主體31的徑向也簡稱為徑向。同樣的，輥主體31的周方向也簡稱為周方向。
感應加熱輥20係具有：可旋轉的輥單元30、及配置於輥單元30的徑向內側之加熱器50。感應加熱輥20，是利用設置於加熱器50的線圈52所致之感應加熱而讓輥單元30的外周面昇溫，藉此將捲掛於輥單元30之複數根絲Y加熱。輥單元30是藉由馬達100進行旋轉驅動。加熱器50是固定在安裝於馬達100之加熱器支承部(未圖示)。亦即構成為，輥單元30會旋轉，加熱器50不會旋轉。
首先針對輥單元30做說明。輥單元30具有：輥主體31、均熱部32及固定環33。輥主體31，是圓筒狀的構件且藉由馬達100進行旋轉驅動。均熱部32，是配置於輥主體31的徑向內側且線圈52的徑向外側，用於讓輥主體31的軸向之溫度分布均一化。固定環33，是安裝於輥主體31的軸向基端部，用於將輥主體31和均熱部32固定。以下，對各構成要素做詳細地說明。
輥主體31，例如是由屬於磁性體且為導體之碳鋼所構成。輥主體31係具有：配置於線圈52的徑向外側且沿軸向延伸之圓筒狀的外筒部34(本發明的被加熱部)、配置於線圈52的徑向內側之圓筒狀的軸心部35、以及連結外筒部34的前端部和軸心部35的前端部之端面部36。輥主體31的基端側是開放的。外筒部34和軸心部35和端面部36，例如是以單一構件的形式形成為一體。或者，外筒部34和軸心部35和端面部36當中之至少二個是由不同的構件所形成亦可。作為一例，外筒部34是由一個第1構件所構成，軸心部35及端面部36是由一個第2構件所構成。在此情況，第1構件和第2構件是例如藉由熔接、使用螺釘等的固定構件之固定方法等而互相固定。此外，輥主體31全體不一定要由一種材料(例如，上述碳鋼)所形成。亦即，外筒部34及端面部36只要是磁性體且為導體即可(又軸心部35不一定要是磁性體)。在外筒部34的外周面34a捲掛複數根絲Y。外周面34a之軸向的長度為例如180mm。外筒部34的內周面34b是與均熱部32接觸。在軸心部35形成有軸安裝孔35a，軸安裝孔35a是供馬達100的驅動軸101插穿。藉由將驅動軸101嵌裝於軸安裝孔35a，使輥主體31固定於驅動軸101。藉此，使輥主體31藉由馬達100進行懸臂支承，且成為可與驅動軸101一體地旋轉。在端面部36之徑向外側端部形成有抵接面36a，抵接面36a是供均熱構件41的前端部抵接。抵接面36a成為，越朝向徑向外側越往軸向前端側傾斜之錐面。
均熱部32具有均熱構件41、按壓構件42及彈簧43(本發明的彈壓構件)。均熱構件41，是用於讓輥主體31的外筒部34之表面溫度的分布在軸向上均一化。均熱構件41，是設置於輥主體31之外筒部34的徑向內側且設置於線圈52的徑向外側之圓筒狀構件。均熱構件41，是被按壓構件42及彈簧43往軸向前端側及徑向外側按壓，而固定於輥主體31(詳如後述)。
均熱構件41，是例如由碳纖維和石墨的複合材料、即C/C複合材料(碳纖維強化碳複合材料)所構成，且是沿軸向延伸之圓筒狀的構件。均熱構件41，係具有比碳鋼所構成的輥主體31(至少外筒部34的內周面34b)更高的熱傳導率，發揮利用熱傳導而使外筒部34之軸向的溫度分布均一化的作用。例如，碳鋼的熱傳導率為51.5W/(m‧K)，相對於此，C/C複合材料之軸向的熱傳導率為404W/(m‧K)。此外，均熱構件41具有比輥主體31更低的相對磁導率。例如，碳鋼的相對磁導率為100~2000，相對於此，C/C複合材料的相對磁導率為大致1。
均熱構件41，是與輥主體31之外筒部34的內周面34b接觸。當將外筒部34的外周面34a當中之供複數根絲Y捲掛之軸向的區域設定為捲掛區域R時，均熱構件41是在軸向上橫跨包含捲掛區域R的範圍而設置。此外，均熱構件41是在周方向被分割成複數個均熱片44(參照圖3(a))。各均熱片44之基端側的端面44a及前端側的端面44b成為錐面。亦即，端面44a是越朝向徑向外側越往軸向基端側突出，端面44b是越朝向徑向外側越往軸向前端側突出。端面44b成為與輥主體31之端面部36的抵接面36a匹配的形狀。
按壓構件42，藉由被彈簧43彈壓，而將均熱構件41往軸向前端側及徑向外側按壓。按壓構件42，是環狀的構件(參照圖3(a))，其外徑及內徑是與均熱構件41大致相等。按壓構件42之前端側的端面42a，成為越朝向徑向內側越往軸向前端側突出之錐狀的按壓面。亦即，端面42a和上述均熱片44之基端側的端面44a，成為互相匹配的形狀。彈簧43被收容於：在軸向上形成於按壓構件42和固定環33間之間隙45。彈簧43，其基端部與固定環33接觸且前端部與按壓構件42接觸，而朝軸向被壓縮。藉此，彈簧43利用其復原力將按壓構件42往軸向前端側彈壓。按壓構件42，當被彈簧43彈壓時，會將均熱構件41往軸向前端側按壓(參照圖3(b)的紙面左右方向的箭頭)，並利用錐狀的端面42a而將均熱構件41也往徑向外側按壓(參照圖3(b)的紙面上下方向的箭頭)。藉此，使各均熱片44之外周面44c與輥主體31之外筒部34的內周面34b牢固地接觸。彈簧43的數目不管是幾個都可以。此外，作為用於將按壓構件42彈壓之彈壓構件，也能取代彈簧43而使用橡膠製的弾性構件等。
固定環33，是設置於輥主體31之外筒部34的軸向基端部之環狀構件。固定環33，例如與輥主體31同樣是由碳鋼所構成。亦即，前述均熱構件41的相對磁導率比固定環33的相對磁導率低。固定環33延伸到比輥主體31的外筒部34更靠徑向外側，且比均熱部32更靠徑向內側。固定環33的徑向內側端部，在徑向上，是比外筒部34及均熱部32更接近線圈52。亦即，固定環33和線圈52之徑向的間隔，是比均熱部32和線圈52之徑向的間隔小。固定環33設置成和輥主體31之軸向基端部及均熱部32的軸向基端部接 觸。具體而言，如圖3(b)所示般，在固定環33形成有包圍部33a。包圍部33a具有：將輥主體31及均熱部32從徑向外側、徑向內側及軸向基端側的三方向包圍的形狀。藉此，輥主體31之外筒部34的基端部和按壓構件42的基端部被包圍，而將輥主體31和均熱部32固定住。此外，在固定環33形成有：用於收容彈簧43之凹部33b。利用凹部33b，在軸向上在按壓構件42和固定環33之間形成間隙45。
接下來，針對加熱器50做說明。加熱器50係具有繞線管構件51、線圈52及凸緣53。在加熱器50中，是在沿軸向延伸之繞線管構件51上捲繞線圈52。繞線管構件51之軸向基端部安裝於凸緣53。
繞線管構件51，是在徑向上，配置於比輥主體31之外筒部34更內側且比軸心部35更外側之圓筒狀構件。繞線管構件51，例如是與輥主體31同樣的由碳鋼所構成。在繞線管構件51的外周捲繞線圈52。
線圈52是用於將輥主體31進行感應加熱。線圈52，是捲繞於繞線管構件51，配置於比輥主體31之外筒部34更內側且比軸心部35更外側。藉由對線圈52施加交流電壓，在線圈52讓交流電流流過而產生交流磁場。
凸緣53是圓板狀的構件。在凸緣53之徑向中心部，為了避免凸緣53和馬達100的驅動軸101互相干涉而形成有貫通孔53a。凸緣53，例如是與輥主體31同樣的由碳鋼所構成。凸緣53配置於加熱器50之軸向基端部。在凸緣53安裝繞線管構件51的軸向基端部。凸緣53是固定於馬達100之加熱器支承部(未圖示)。凸緣53延伸到比線圈52更靠徑向外側。凸緣53的徑向外側端部，是位於比輥單元30的固定環33更靠軸向基端側，且配置成將固定環33覆蓋。為了避免不旋轉的加熱器50之凸緣53和會旋轉的輥單元30之固定環33互相干渉，在凸緣53和固定環33之間設有間隙。
在具備以上的構造之感應加熱輥20中，藉由對線圈52施加交流電壓，在線圈52讓交流電流流過而產生交流磁場，使磁通沿軸向通過輥主體31的外筒部34。藉此，在輥主體31中，沿周方向使渦電流流過，利用焦耳熱將外筒部34加熱。在感應加熱輥20中，一般而言，起因於軸向上之發熱難以均一、在軸向端部容易發生從輥主體31往外部的散熱，輥主體31之表面溫度的分布難以均一。於是，利用均熱構件41，使外筒部34之軸向的溫度分布均一化。如上述般，因為均熱構件41的相對磁導率較低，磁通不容易通過均熱構件41，均熱構件41本身不容易發熱。
(固定環之過度發熱問題) 　　如上述般，在輥主體31的軸向端部，由於容易發生往外部的散熱，表面溫度容易降低。於是，本發明人，為了在固定環33使磁通容易通過而讓渦電流容易產生，使輥主體31的基端部之發熱量增加而改善輥主體之表面溫度的分布，作為固定環33的材質是採用屬於強磁性體之碳鋼。此外，磁通的性質，由於是在磁通所通過的路徑當中，欲集中於磁通容易通過的最短路徑，起初，作為按壓構件42的材質是採用非磁性體的SUS，比起按壓構件42，使固定環33更容易讓磁通通過。然而，在該構造中，當實際讓加熱器50動作時，固定環33會過度發熱，而產生輥主體31之基端部的溫度比軸向中央部的溫度變得更高之問題。
針對上述問題，使用圖4進行示意說明。在感應加熱輥20中，利用屬於強磁性體之碳鋼所構成的構件，來形成讓磁通容易通過的路徑201(箭頭僅是為了容易理解所標注的，對應於流過線圈52之電流方向的變化，磁通方向也會改變)。具體而言，路徑201是通過繞線管構件51、凸緣53、固定環33、輥主體31的外筒部34及端面部36的路徑。磁通因為具有容易通過強磁性體之表面的性質(集膚效應)，路徑201形成為通過上述構件的表面或其附近。
本發明人深入探討的結果得知，當磁通集中通過路徑201時，會在固定環33過度地發生渦電流，使固定環33的發熱變大。特別是因為磁通沿軸向通過固定環33，以在固定環33的周方向轉動的方式發生渦電流，因此發熱更加顯著。再者，設置在被懸臂支承的輥單元30之基端部之固定環33中，比起輥單元30的前端部其面對外部的部分較小，難以產生往外部的散熱。因此，當固定環33發熱時，所產生的熱在釋放到外部之前容易往輥主體31之外筒部34的前端側傳遞。如此，容易產生外筒部34之基端側的溫度變高、前端側的溫度變低之溫度梯度，而發生外筒部34之外周面34a的溫度分布變差的問題。
於是，為了抑制固定環33的發熱，感應加熱輥20具有以下的構造。具體而言，返回圖2及圖3做說明。
(第1磁性構件及第2磁性構件) 　　在第1實施形態中，為了形成有別於上述路徑201(參照圖4)之讓磁通容易通過的路徑，感應加熱輥20具有以下的構造。首先，用於將均熱構件41按壓之按壓構件42，是與輥主體31等同樣的由強磁性體之碳鋼所構成。以下，將按壓構件42稱為第1磁性構件46。換言之，使用按壓構件42作為第1磁性構件46。如圖2所示般，第1磁性構件46，在徑向上，是配置於輥主體31之外筒部34和線圈52之間，配置成比外筒部34之軸向的中心更靠基端側且比固定環33更靠前端側。第1磁性構件46，是與外筒部34的內周面34b接觸，且與均熱構件41接觸。在軸向上，在第1磁性構件46和固定環33之間形成有間隙45。第1磁性構件46，例如圖3(a)所示般，在周方向上，較佳為全周配置，但並不限定於此。例如，第1磁性構件46可在周方向上被分割，而以互相分離的方式配置複數個。
此外，加熱器50具有第2磁性構件54。第2磁性構件54，是與第1磁性構件46同樣的由碳鋼所構成的構件。如圖2所示般，第2磁性構件54，是配置成比線圈52更靠徑向外側，且在徑向上設置成與第1磁性構件46相對向。第2磁性構件54是安裝於凸緣53(本發明的第3磁性構件)而與凸緣53接觸。第2磁性構件54配置成，與設置於會旋轉的輥單元30之第1磁性構件46互不干渉。第2磁性構件54，例如圖3(a)所示般，較佳為在周方向上互相分離地配置複數個，但並不限定於此。
(關於磁通的路徑) 　　具有以上的構造之感應加熱輥中，利用第1磁性構件46及第2磁性構件54來形成新的讓磁通容易通過的路徑。以下，使用圖5進行示意地說明。
如圖5所示般，利用第1磁性構件46及第2磁性構件54，來形成有別於路徑201之讓磁通容易通過的路徑202(參照圖5的粗線)。具體而言，路徑202是通過繞線管構件51、凸緣53、第2磁性構件54、固定環33的一部分、第1磁性構件46、輥主體31之外筒部34及端面部36的路徑。特別是，關於磁通可通過的路徑當中之形成於輥單元30的路徑，比起通過輥主體31之基端部及固定環33的路徑(參照路徑201)，通過第1磁性構件46的路徑(參照路徑202)較短。因此，比起路徑201，磁通更容易通過路徑202，而使通過固定環33的磁通量減少。藉此，可抑制在固定環33之渦電流的發生。
在上述構造中，基於以下2個理由，可進一步抑制磁通流入固定環33側。第1個理由在於，第1磁性構件46與外筒部34的內周面34b接觸。藉此，因為在第1磁性構件46和外筒部34之間讓磁通容易通過，可抑制磁通迂迴而流入固定環33。第2個理由在於，在軸向上，於第1磁性構件46和固定環33之間形成間隙45。藉此，可抑制通過第1磁性構件46的磁通流入固定環33。
在此，因為磁通通過第1磁性構件46，第1磁性構件46也被感應加熱。如上述般，第1磁性構件46是與外筒部34之內周面34b接觸，且與均熱構件41接觸。因此，在第1磁性構件46產生的熱會直接傳遞到外筒部34，或透過均熱構件41而傳遞到外筒部34。藉此將外筒部34效率良好地加熱。
(是否有第1磁性構件及第2磁性構件所造成之溫度分布的差異)
接下來用圖6來說明，是否有第1磁性構件46及第2磁性構件54所造成之輥主體31的外筒部34之外周面34a之軸向的溫度分布之差異。本發明人，在設置第1磁性構件46及第2磁性構件54的情況、和未設置的情況(按壓構件42採用非磁性體，未設置第2磁性構件54的情況)，實際測定外周面34a之軸向的溫度分布並進行比較。作為共同條件，外周面34a之軸向中心的設定溫度為150℃。此外，輥單元30的運轉速度(周速度)為5500m/min。在此條件下，在設置第1磁性構件46及第2磁性構件54的情況(實施例)、和未設置的情況(比較例)，將外周面34a之軸向的溫度分布進行比較。
比較結果如圖6所示。橫軸表示外周面34a離 輥主體31的前端之距離。亦即，上述距離小的部分接近輥主體31的前端，距離大的部分接近輥主體31的基端。如上述般，外周面34a的軸向長度為180mm。縱軸表示與外周面34a的軸向中心(上述距離為90mm的位置)之表面溫度的差。比較例(參照圖6的虛線)中，離輥主體31的前端之距離越大(亦即，越接近基端側的固定環33)表面溫度越高，按照其位置，會比軸向中心部的表面溫度高1℃以上。另一方面，在實施例(參照圖6的實線)中，外周面34a之軸向基端部的溫度比軸向中心部的溫度稍低。再者，外周面34a的軸向基端部與軸向中心之表面溫度差，不管在哪個位置都是1℃以下，外周面34a的軸向基端部之溫度梯度受到改善。亦即證實，藉由設置第1磁性構件46及第2磁性構件54，可形成比路徑201更容易讓磁通通過的路徑202(參照圖5)，而抑制固定環33的發熱。
如以上般，在比外筒部34更靠徑向內側，且在比外筒部34的軸向中心更靠軸向基端側且比固定環33更靠軸向前端側，設置第1磁性構件46。因此，藉由將第1磁性構件46適切地配置，能夠新形成比經由固定環33的路徑201更容易讓磁通通過之其他路徑202。藉此，比起未配置第1磁性構件46的情況，能讓通過固定環33的磁通量減少，而抑制固定環33之渦電流的發生。因此，能夠抑制設置於感應加熱輥20之固定環33的發熱。
此外，在均熱構件41的相對磁導率低而使磁通容易集中於固定環33的構造中，利用第1磁性構件46來形成容易讓磁通通過的路徑202，藉此能讓通過固定環33的磁通量有效地減少。
此外，第1磁性構件46在周方向是全周配置的構造，比起第1磁性構件46僅配置於周方向的一部分的情況，可進一步抑制磁通流入固定環33。
此外，第1磁性構件46是與外筒部34的內周面34b接觸。因此，比起在第1磁性構件46和外筒部34之間形成有間隙的情況，在第1磁性構件46和外筒部34之間容易讓磁通通過，可抑制磁通迂迴而往固定環33流入。
此外，由於第1磁性構件46與均熱構件41接觸，透過均熱構件41，能讓藉由感應加熱而在第1磁性構件46產生的熱傳遞到外筒部34。因此，可將外筒部34效率良好地加熱。
此外，在第1磁性構件46和固定環33之間形成有間隙45。因此，比起第1磁性構件46和固定環33互相接觸的情況，可抑制藉由流過第1磁性構件46的渦電流所產生之熱往固定環33側傳遞。因此，可抑制固定環33的溫度上昇。此外，因為形成有間隙45，使磁通難以往固定環33側流入。
此外，藉由將按壓構件42(第1磁性構件46)朝軸向彈壓，利用按壓構件42將均熱構件41朝軸向按壓，因此在軸向上可將均熱構件41牢固地固定住。此外，由於按壓構件42就是第1磁性構件46，比起將第1磁性構件46和按壓構件42分別設置的情況，可抑制成本的增加。
此外，由於在加熱器50設置第2磁性構件54，可沿著第2磁性構件54而形成磁通容易通過的路徑。因此，磁通在配置於徑向內側之加熱器50和配置於徑向外側之輥單元30間流過時，容易在徑向上相對向的第1磁性構件46和第2磁性構件54之間流過。因此，能讓通過固定環33的磁通量確實地減少。
此外，第2磁性構件54在周方向配置有複數個的構造，比起第2磁性構件54僅配置於周方向的一部分的情況，在其和第1磁性構件46之間更容易讓磁通流過。
此外，所生成的磁通，可利用作為第3磁性構件之凸緣53而積極地導向第2磁性構件54。因此，能讓磁通確實地通過第2磁性構件54。
此外，在輥主體31被懸臂支承的構造中，藉由抑制配置於基端部之固定環33的發熱，可抑制溫度梯度的發生，而改善外筒部34之外周面34a之軸向基端部的溫度分布。
此外，在具備上述般的感應加熱輥20之紡絲延伸裝置3中，能將輥表面的溫度分布均一化，並將輥表面有效率地昇溫。因此，捲繞於感應加熱輥20之絲Y的品質穩定，而能生產出高品質的絲。
接下來說明，對第1實施形態施加變更後的變形例。其中，對於與第1實施形態具有同樣的構成者，是賦予相同符號而適宜地省略其說明。
(1)在前述第1實施形態中，固定環33是由屬於強磁性體之碳鋼所構成，但並不限定於此。亦即，固定環33亦可具有比碳鋼所構成的第1磁性構件46更低的相對磁導率。例如，固定環33可由相對磁導率大致1之SUS等的非磁性體所形成。如此，磁通變得不容易通過固定環33，因此在固定環33難以讓渦電流流過。因此，可進一步抑制固定環33的發熱。在此構造也是，藉由設置第1磁性構件46，以在輥主體31的外筒部34容易讓磁通通過的方式形成磁通的路徑。如此，可抑制外筒部34的感應加熱之效率惡化。
(2)在前述第1實施形態中，第2磁性構件54是與凸緣53接觸，但並不限定於此。亦即，在第2磁性構件54和凸緣53之間形成有間隙亦可。縱使是這樣的構造，藉由將間隙縮小，可在第2磁性構件54和凸緣53之間讓磁通容易通過。
(3)在前述第1實施形態中，是在加熱器50設置第2磁性構件54，但並不限定於此。亦即，縱使僅在輥單元30設置第1磁性構件46，仍可避開固定環33而形成磁通容易通過的路徑，因此可將流入固定環33的磁通量減少，而抑制固定環的發熱。
(4)在前述第1實施形態中，第1磁性構件46是藉由彈簧43彈壓，但並不限定於此。第1磁性構件46不一定要被朝軸向彈壓。此外，在第1磁性構件46和固定環33之間不一定要形成間隙45。此外，在第1磁性構件46未被彈簧43彈壓的構造，固定環33不一定要具有將輥主體31及均熱部32包圍的形狀。
(5)在前述第1實施形態中，按壓構件42是第1磁性構件46，但並不限定於此。第1磁性構件46亦可有別於按壓構件42而另外設置。在此情況也是，如前述般，按壓構件42不一定要被彈簧43彈壓。此外，第1磁性構件46不一定要與外筒部34、均熱構件41接觸。
(6)在前述第1實施形態中，輥主體31是被懸臂支承，但並不限定於此。亦即，感應加熱輥亦可為被兩端支承的構造。縱使是這樣的構造，在設有固定環33之軸向端部，仍有固定環33被感應加熱而造成過度發熱的疑慮。縱使是這樣的構造，藉由設置第1磁性構件46等而形成讓磁通容易通過的路徑，仍可有效抑制往固定環33的磁通流入，而抑制渦電流發生並抑制固定環33的發熱。
(7)在前述第1實施形態中，是說明將絲Y加熱的感應加熱輥20。然而，感應加熱輥20並不限定於將絲Y加熱，亦可為用於將絲Y以外的薄膜、紙、不織布、樹脂薄片等的薄片材加熱，或是用於將影印機等所具備之薄片上的碳粉像等加熱。
＜第2實施形態＞ 　　接下來，針對本發明的第2實施形態，參照圖7及圖8做說明。其中，對於與第1實施形態具有同樣的構成者，是賦予相同符號而適宜地省略其說明。
圖7係本發明的第2實施形態之感應加熱輥60的剖面圖。圖8(a)係將後述的固定環72從軸向基端側觀察的圖。圖8(b)係圖8(a)之VIII(b)-VIII(b)剖面圖。
本發明的第2實施形態之感應加熱輥60係具有輥70及加熱器80。輥70係具備：具有外筒部34的輥主體31、具有均熱構件41的均熱部32、以及由碳鋼所構成的固定環72。輥主體31是被懸臂支承。
針對感應加熱輥60與第1實施形態的感應加熱輥20之不同點做說明。在輥70中，按壓構件42是由SUS等的非磁性體所構成。亦即，未設置第1磁性構件46。此外，在加熱器80未設置第2磁性構件54。
依據以上的構造，在感應加熱輥60，作為讓磁通容易通過的路徑，是形成通過碳鋼所構成的固定環72之路徑203(參照粗線)。當磁通通過固定環72，若在固定環72的周方向有渦電流過度地流過，有固定環72過度發熱的疑慮。於是，為了抑制渦電流而抑制固定環72的發熱，固定環72具備以下的構造。
如圖8(a)、(b)所示般，固定環72具有高電阻部74。高電阻部74是固定環72之周方向的一部分，是周方向的電阻比其他部分更高的部分。在圖8(a)中，設有2個高電阻部74。高電阻部74，是在導電體所構成的環本體73中之在周方向形成有孔75的部分。孔75是例如沿軸向貫穿環本體73且朝徑向延伸之狹縫狀的孔(參照圖8(a)、(b))。因此，高電阻部74之與周方向正交的剖面之面積(嚴格來說，是導電體之環本體73的剖面積)，變得比高電阻部74以外的部分小。如此，高電阻部74之周方向的電阻變得比高電阻部74以外的電阻更高。因此，利用高電阻部74，可將沿周方向流過的渦電流減弱，而抑制固定環72的發熱。此外，孔75是被絕緣構件76塞住。絕緣構件76將孔75塞住，藉此可抑制高電阻部74的強度降低。絕緣構件76是例如由合成樹脂所構成，且緊固於孔75的內周面75a。
孔75的形狀等，只要可將高電阻部74的剖面積縮小即可。例如，不是狹縫狀而是圓孔亦可。此外，孔75不一定要沿軸向貫穿環本體73，例如沿徑向貫穿亦可。再者，孔75不一定要貫穿環本體73。此外，孔75的數目並不限定於2個。此外，在高電阻部74，可取代孔75而形成缺口等。
如以上般，在固定環72設置高電阻部74。因此，利用高電阻部74，將沿固定環72的周方向流過的渦電流減弱，因此可抑制設置於感應加熱輥60之固定環的發熱。
此外，因為高電阻部74之與周方向正交的剖面之面積較小，周方向的電阻變高。因此，可將固定環72之周方向的電阻增大，而讓渦電流不容易流過。
此外，因為僅在固定環72之環本體73的一部分開設孔75，可輕易地形成剖面積小的高電阻部74。
此外，藉由將孔75塞住的絕緣構件，可抑制固定環72的強度降低。
接下來說明，對第2實施形態施加變更後的變形例。其中，對於與第2實施形態具有同樣的構成者，是賦予相同符號而適宜地省略其說明。
(1)在前述第2實施形態中，固定環72的高電阻部74是具有形成於環本體73之孔75，但並不限定於此。例如，如圖9所示般，固定環90可在周方向分割成複數個環片91，且透過絕緣構件92互相連結。絕緣構件92，是例如合成樹脂所構成，且被2個環片91夾住並緊固。如此般，利用介在複數個環片91間之絕緣構件92，能確實地抑制沿固定環90的周方向轉動之渦電流的流動。在本變形例，固定環90的周方向上之配置有絕緣構件92的部分，相當於本發明的高電阻部。
(2)在前述第2實施形態中，輥主體31是被懸臂支承，但並不限定於此。亦即，感應加熱輥60亦可為被兩端支承的構造。縱使是這樣的構造，藉由在固定環72設置高電阻部74，仍可有效抑制渦電流的發生，而抑制固定環72的發熱。
(3)感應加熱輥60，與上述第1實施形態所說明之感應加熱輥20同樣的，亦可將絲Y以外的物品加熱。亦即，感應加熱輥60亦可將薄膜、紙、不織布、樹脂薄片等的薄片材加熱，或是將影印機等所具備之薄片上的碳粉像等加熱。
3‧‧‧紡絲延伸裝置20‧‧‧感應加熱輥30‧‧‧輥單元31‧‧‧輥主體32‧‧‧均熱部33‧‧‧固定環34‧‧‧外筒部(被加熱部)34b‧‧‧內周面41‧‧‧均熱構件42‧‧‧按壓構件42a‧‧‧端面43‧‧‧彈簧(彈壓構件)44a‧‧‧端面45‧‧‧間隙46‧‧‧第1磁性構件50‧‧‧加熱器52‧‧‧線圈53‧‧‧凸緣(第3磁性構件)54‧‧‧第2磁性構件60‧‧‧感應加熱輥72‧‧‧固定環74‧‧‧高電阻部75‧‧‧孔76‧‧‧絕緣構件90‧‧‧固定環91‧‧‧環片92‧‧‧絕緣構件Y‧‧‧絲
圖1係顯示具備本發明的第1實施形態之感應加熱輥的紡絲牽引機之示意圖。 　　圖2係感應加熱輥的剖面圖。 　　圖3(a)、(b)係均熱部等的立體圖及側視圖。 　　圖4係顯示磁通容易通過的路徑之說明圖。 　　圖5係在配置有第1磁性構件及第2磁性構件的構造中，顯示磁通容易通過的路徑之說明圖。 　　圖6係顯示感應加熱輥之軸向的溫度分布之曲線圖。 　　圖7係顯示本發明的第2實施形態之感應加熱輥。 　　圖8(a)、(b)係顯示固定環。 　　圖9係顯示第2實施形態的變形例之固定環。
20‧‧‧感應加熱輥
30‧‧‧輥單元
31‧‧‧輥主體
32‧‧‧均熱部
33‧‧‧固定環
34‧‧‧外筒部
35‧‧‧軸心部
36‧‧‧端面部
41‧‧‧均熱構件
42‧‧‧按壓構件
43‧‧‧彈簧(彈壓構件)
44‧‧‧均熱片
45‧‧‧間隙
46‧‧‧第1磁性構件
50‧‧‧加熱器
52‧‧‧線圈
53‧‧‧凸緣(第3磁性構件)
54‧‧‧第2磁性構件
201、202‧‧‧路徑

Claims (52)

  1. 一種感應加熱輥，係具備可旋轉的輥單元、及具有配置於前述輥單元的徑向內側的線圈之加熱器，其特徵在於，前述輥單元係具有輥主體、均熱部、固定環及第1磁性構件，前述輥主體具有圓筒狀的被加熱部，前述被加熱部是使藉由流過前述線圈的電流所生成的磁通沿前述輥單元的軸向通過而被感應加熱；前述均熱部具有熱傳導率比前述被加熱部的至少內周面更高之均熱構件，前述均熱構件是與前述被加熱部的前述內周面接觸且沿前述軸向延伸；前述固定環是設置成和前述被加熱部之前述軸向的一側之端部及前述均熱部之前述軸向的前述一側之端部接觸，而用於將前述輥主體和前述均熱部固定；前述第1磁性構件，在前述徑向上是配置於前述被加熱部和前述線圈之間，且在前述軸向上是配置成比前述被加熱部的中心更靠前述一側且比前述固定環更靠另一側。
  2. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述均熱構件的相對磁導率是比前述固定環的相對磁導率低。
  3. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述第1磁性構件，在前述固定環的周方向上，是在全周配置。
  4. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述第1磁性構件是與前述被加熱部的內周面接觸。
  5. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述第1磁性構件是與前述均熱構件接觸。
  6. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，在前述軸向上，是在前述第1磁性構件和前述固定環之間形成有間隙。
  7. 如請求項2所述之感應加熱輥，其中，在前述軸向上，是在前述第1磁性構件和前述固定環之間形成有間隙。
  8. 如請求項3所述之感應加熱輥，其中，在前述軸向上，是在前述第1磁性構件和前述固定環之間形成有間隙。
  9. 如請求項4所述之感應加熱輥，其中，在前述軸向上，是在前述第1磁性構件和前述固定環 之間形成有間隙。
  10. 如請求項5所述之感應加熱輥，其中，在前述軸向上，是在前述第1磁性構件和前述固定環之間形成有間隙。
  11. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述均熱部具有按壓構件及彈壓構件，前述按壓構件，是在前述均熱構件之前述軸向的前述一側並列配置且用於將前述均熱構件按壓；前述彈壓構件，在前述軸向上是配置於前述按壓構件和前述固定環之間，且用於將前述按壓構件往前述軸向的前述另一側彈壓；作為前述第1磁性構件是設置前述按壓構件。
  12. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  13. 如請求項2所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑 向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  14. 如請求項3所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  15. 如請求項4所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  16. 如請求項5所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  17. 如請求項6所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑 向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  18. 如請求項7所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  19. 如請求項8所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  20. 如請求項9所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  21. 如請求項10所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑 向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  22. 如請求項11所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第2磁性構件，前述第2磁性構件，是配置成比前述線圈更靠前述徑向的外側，且設置成在前述徑向上與前述第1磁性構件相對向。
  23. 如請求項12所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  24. 如請求項13所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  25. 如請求項14所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  26. 如請求項15所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  27. 如請求項16所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  28. 如請求項17所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  29. 如請求項18所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  30. 如請求項19所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  31. 如請求項20所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  32. 如請求項21所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  33. 如請求項22所述之感應加熱輥，其中，前述第2磁性構件是在前述固定環的周方向上配置有複數個。
  34. 如請求項12所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  35. 如請求項13所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  36. 如請求項14所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側； 前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  37. 如請求項15所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  38. 如請求項16所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  39. 如請求項17所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  40. 如請求項18所述之感應加熱輥，其中， 前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  41. 如請求項19所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  42. 如請求項20所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  43. 如請求項21所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑 向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  44. 如請求項22所述之感應加熱輥，其中，前述加熱器具有第3磁性構件，前述第3磁性構件，是配置成與前述線圈之前述軸向的前述一側之端部鄰接，且延伸到比前述線圈更靠前述徑向的外側；前述第2磁性構件配置成與前述第3磁性構件接觸。
  45. 如請求項1所述之感應加熱輥，其中，前述固定環的相對磁導率是比前述第1磁性構件的相對磁導率低。
  46. 一種感應加熱輥，係具備可旋轉的輥單元、及具有配置於前述輥單元的徑向內側的線圈之加熱器，其特徵在於，前述輥單元係具有輥主體、均熱部及固定環，前述輥主體具有圓筒狀的被加熱部，前述被加熱部是使藉由流過前述線圈的電流所生成的磁通沿前述輥單元的軸向通過而被感應加熱；前述均熱部具有熱傳導率比前述被加熱部的至少內周面更高之均熱構件，前述均熱構件是與前述被加熱部的前述內周面接觸且沿前述軸向延伸； 前述固定環是設置成和前述被加熱部之前述軸向的一側之端部及前述均熱部之前述軸向的前述一側之端部接觸，而用於將前述輥主體和前述均熱部固定；前述固定環具有高電阻部，前述高電阻部設置於前述固定環之周方向的一部分，而用於將沿前述周方向流過的渦電流減弱。
  47. 如請求項46所述之感應加熱輥，其中，前述高電阻部，是在前述固定環中之與前述周方向正交的剖面之面積比前述高電阻部以外的部分小的部分。
  48. 如請求項47所述之感應加熱輥，其中，在前述高電阻部形成有孔，利用前述孔使前述高電阻部之前述剖面的面積變得比前述高電阻部以外的部分小。
  49. 如請求項48所述之感應加熱輥，其中，前述孔是被絕緣構件塞住。
  50. 如請求項46所述之感應加熱輥，其中，前述固定環，是在前述周方向被分割為複數個環片，前述複數個環片是透過絕緣構件而互相連結，前述高電阻部是前述固定環之前述周方向上之配置有前述絕緣構件的部分。
  51. 如請求項1至50中任一項所述之感應加熱輥，其中，前述輥主體是被懸臂支承，在前述軸向上，前述固定環是設置於前述被加熱部之前述一側的端部、即基端部。
  52. 一種紡絲延伸裝置，其特徵在於，係具備如請求項1至51中任一項所述之感應加熱輥，在前述感應加熱輥的外周面將複數根絲以沿前述軸向排列的方式捲掛。
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