JPS605009Y2 - 誘導発熱ロ−ラ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁誘導によって発生する電流に基づいて発
熱する誘導発熱ローラー、更に詳しくは、ローラーシェ
ル内周面に発熱効果を高める導電層を有する誘導発熱ロ
ーラーに関する。

上記誘導発熱ローラーは、合成繊維の延伸工程等で糸条
の加熱処理に多用されており、例えば第１図に示すよう
に構成されている。

すなわち、糸条が捲回される磁性材料からなるローラー
シェル１は図示しない駆動機構によって回転駆動される
回転軸２に取付けられると共に、ローラーシェル１の内
部には図示しない機台に固定された鉄芯３と該鉄芯３に
捲回されたコイル４とからなる磁束発生機構が設けられ
た構成となっている。

５はローラーシェル１の内周面に密着して設けられた前
記導電層であり、該導電層５は導電性の良い材料（銅、
真鋳、アルミニウムなど）からなり、ローラーシェル１
の回転軸２方尚の表面温度分布を均一にするため、放熱
量の大きい両端部のみに設けられている。

６は導電層５をローラーシェル１の内周面に密着保持す
るための非磁性材料よりなる支持リングである。

従って、コイル４に交番電圧を印加すると、鉄芯３とロ
ーラーシェル１で構成される磁路に磁束が発生する。

該磁束によりローラーシェル１と導電層５に電磁誘導に
より電流が流れるので、ローラーシェル１と導電層５は
発熱する。

従って放熱量の大きいローラーシェル１の軸端部では発
熱量力状となり、ローラーシェル１の前記温度分布は略
均−となる。

しかし、かかる構成の誘導発熱ローラーでは、特に熱履
歴による支持リング６と導電層５の外れ等の機械的強度
の問題がある。

この問題を改善するものとして第２図に示す実公昭４７
−３１７３１号公報のもの、すなわち、ローラーシェル
１の軸２方向にその肉厚を変化させた導電層５をローラ
ーシェル１の内周面に密着させたもの、あるいは特公昭
４８−３６２１６号公報及び特開昭４８−１９８６８号
公報に開示された筒状の導電層５に発熱量を調整する開
孔を設けたものがある。

しかし、前者のものは円筒の内面の切削が必要であり、
工作上問題があり、又、両者には導電層５内での伝熱の
ためか温度分布調整が難しい問題があるようであり、図
１のものが機械的強度の問題があるにもかかわらず多用
されているのが現状である。

本考案は、かかる現状に鑑みなされたもので、簡単な加
工で機械的強度も十分でかつ確立した従来技術の設計デ
ータを利用して温度分布の調整ができる誘導発熱ローラ
ーを提供するものである。

すなわち、本考案の誘導発熱ローラーは、磁性材料から
なるローラーシェルと該ローラーシェルの内周面に密着
挿入された筒状導電層とを有する誘導発熱ローラーにお
いて、前記導電層の軸方向に沿って該導電層の周壁を貫
通する貫通孔からなる環状非発熱部を配設すると共に、
少なくとも該環状非発熱部の導電層と前記ローラーシェ
ルとの間に空隙もしくは断熱材を配してその間の伝熱抵
抗を大となしたことを特徴とするものである。

以下、本考案を図面により詳細に説明する。

第３図は本考案の一実施態様に係わる導電層の斜視図、
第４図は前記実施態様の側断面図である。

図に示すように導電層５は導電層の良い材料からなる円
筒体の軸方向に、多数の貫通孔５ａを設けると共に、該
貫通孔５ａを円周方向に覆うように環状溝５ｂを設けた
構成となしである。

ここで貫通孔５ａの軸方向に巾及び設置位置はローラー
シェル１の軸方向の熱負荷分布及び所望の軸方向温度分
布から決定することは云うまでもない。

又、環状溝５ｂの溝深さは環状溝５ｂ部の導電層からロ
ーラーシェル１の伝熱抵抗を密着部５Ｃの導電層からロ
ーラーシェル１への伝熱抵抗に比し十分大とするもので
あれば良く、通常導電層５の肉厚の１７４〜Ｉｎ程度で
十分目的を達する。

環状溝５ｂに断熱材料を装着すればこの溝深さは更に浅
くてき、前記肉厚が薄い場合に利用できる。

更に貫通孔５ａの円周方向の数及び大きさは特に限定す
るものではなく、環状ｉ５ｂ部の導電層の円周方向の短
絡電流を抑制できるもの、すなわち発熱を阻止するもの
であればよく、全円周の１７６〜ｌ／２程度の延べ長さ
を２〜６分割して配置するのが導電層５の強度上好まし
い。

以上の導電層５を第４図に示す如く、ローラーシェル１
の内周面に密着挿入する。

すると導電層５の環状Ｒ５ｂにより導電層５の外周面と
ローラーシェル１の内周面には空隙が形成される。

同図の他の構成は前記した従来技術と全く同様に構成し
である。

従ってコイル４に交番電圧を印加すると、前記従来技術
と同様に、ローラーシェル１には主として渦電流が、導
電層５には短絡電流が発生してローラーシェル１と導電
層５は発熱する。

ところで、周知の通り導電層５の短絡電流は、前記交番
電圧により発生する磁束の方向、すなわち導電層５の軸
方向と直交する方向、具体的には導電層５の円周方向に
発生する。

従って、前記貫通孔５ａを設けた部分ではその円周方向
の短絡電流が流れず、環状の非発熱部５ｂ’が形成され
る。

更に本実施態様では、該非発熱部５ｂ’の導電層５の外
周面を環状溝５ｂとなしであるので、伝熱抵抗の大きい
前記空隙が形成され、導電層５からローラーシェル１へ
の伝熱量は小さくなる。

従って、該非発熱部５ｂ’に隣接する発熱部である密着
部５ｃから熱伝達により熱量が伝達されても、ローラー
シェル１への熱的影響は無視できる。

従って、導電層５は一体の円筒体で構成されているが、
ローラーシェル１の内面と密着している密着部５ｃ、す
なわち発熱部のみがローラーシェル１の温度分布に寄与
することになる。

従って従来技術の如く導電層５を必要な部分に配置する
設計データが利用できる。

ところで、前記貫通孔５ａの軸方向長さを環状溝５ｂの
巾より小さくしても、環状溝５ｂの溝の深さを大とする
か、断熱材を溝部に介在させることにより前記伝熱抵抗
を十分大とすれば環状溝５ｂ内の発熱は無視できるので
、ローラーシェル１の温度分布と独立に、導電層５の電
気的容量すなわち誘導発熱ローラーのヒーターの力率を
調整できる。

なお、上記実施態様では製作の容易な環状溝５ｂすなわ
ち空隙により前記伝熱抵抗を大となすものを示したが、
導電層５が薄い場合には、断熱材を介在させるように構
成してもよく、機械工作上不利ではあるが、ローラーシ
ェル１の内周面に環状溝５ａを設けても良い。

以上のように本考案によれば、機械的強度が十分でロー
ラーシェル１の軸方向温度分布も調整できる誘導発熱ロ
ーラーが得られる。

又、ローラーシェル１の軸方向温度分布と独立にヒータ
ーの力率の調整もできる。

更に、導電層５の外周面の簡単な加工のみで安価に製作
できる。

このように本考案は実用上非常に大きな効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来技術に係わる誘導発熱ローラーの
側断面図、第３図は本考案の一実施態様に係わる導電層
の斜視図、第４図は前記実施態様の側断面図である。 １はローラーシェル、２は回転軸、３は鉄芯、４はコイ
ル、５は導電層、５ａは貫通孔、５ｂは環状溝、５ｂ’
は環状非発熱部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 磁性材料からなるローラーシェルと該ローラーシェ
   ルの内周面に密着挿入された筒状導電層とを有する誘導
   発熱ローラーにおいて、前記導電層の軸方向に沿って該
   導電層の周壁を貫通する貫通孔からなる環状非発熱部を
   配設すると共に、少なくとも該環状非発熱部の導電層と
   前記ローラーシェルとの間に空隙若しくは断熱材を配し
   てその間の伝熱抵抗を大となしたことを特徴とする誘導
   発熱ローラー。 ２ 前記導電層の少なくとも環状非発熱部の外周面に環
   状溝を設けた実用新案登録請求の範囲第１項記載の誘導
   発熱ローラー。