[实用新型]感应发热辊装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及感应发热辊装置。

背景技术

以往，在例如对塑料薄膜、纸、布、无纺布、合成纤维、金属箔等薄片材料或织物材料、线(丝)材等连续材料进行连续热处理的工序等中，如专利文献1所示，使用辊主体被加热的热辊装置。

该热辊装置包括辊主体、配置在该辊主体内部的磁铁以及驱动该磁铁相对于辊主体转动的驱动机构，在因所述磁铁的转动产生的交变磁场内，辊主体被感应加热。

可是，在该热辊装置中，由于来自磁铁的磁通在半径方向上贯通辊主体的侧周壁，所以与辊主体交链的磁通数量随时间的变化与辊主体的转速密切相关。因此，由于由交链磁通数量随时间的变化所决定的感应电流按照辊主体的转动速度改变，所以存在不能与辊主体的转动速度无关地对由所述感应电流决定的辊主体的发热温度进行设定的问题。此外，为了使辊主体的发热温度均匀，需要沿辊主体的整个内侧周面配置磁铁，但在辊主体的结构方面实现该点是困难的。因此存在辊主体的发热温度会产生不均匀的问题。

专利文献1：日本专利公开公报特开平5-121157号

实用新型内容

于是，鉴于所述的问题，本实用新型的主要目的是提供一种感应发热辊装置，可以与辊主体的转动速度无关地设定发热温度，并且使辊主体的温度均匀。

即，本实用新型的感应发热辊装置，在以转动自如的方式被支承的辊主体内部，将磁通产生机构与所述辊主体同轴地配置，所述磁通产生机构具有圆筒形铁芯和缠绕在该圆筒形铁芯外周上的感应线圈。

按照所述的感应发热辊装置，由于与辊主体同轴地配置由圆筒形铁芯和感应线圈构成的磁通产生机构，所以由该磁通产生机构产生的磁通沿转动轴方向通过辊主体的侧周壁，从而在辊主体上产生感应电流，通过该感应电流使辊主体产生焦耳热。因此，可以与辊主体的转动速度无关地设定发热温度，并且可以使辊主体的温度均匀。

作为用于把磁通产生机构配置在辊主体内部的具体结构，优选的是，通过支承构件支承所述磁通产生机构，所述支承构件设置在所述圆筒形铁芯的轴向两端部的至少一端上。

为了提高磁通产生机构中的感应线圈的占空系数，优选的是，所述感应线圈是将扁线以扁立绕法缠绕而成的扁立缠绕线圈(エツジワイズコイル)。

为了使辊主体的侧周壁温度更均匀，优选的是，在所述辊主体的侧周壁的内部，设置有封入了气液两相的热介质的密闭空间。

铁芯存在能够使用的最高温度的限度。即，铁芯有居里点(非磁化温度)，随着越接近该温度，相对磁导率越接近1，作为铁芯的性能降低，难以使辊发热，所以辊能够使用的最高温度受到限制。此外存在下述问题：当感应线圈也在高温下使用时，从电线的氧化和绝缘材料的耐热性的角度考虑，也会使感应线圈的寿命变短，由于防止电线氧化的措施和必须提高绝缘材料的耐热性，会导致成本提高。为了解决所述的问题，优选的是，冷却介质流动的流路配置在所述铁芯的内周一侧或外周一侧。

优选的是，所述感应线圈是具有中空结构的导体(中空线圈导体)，使冷却介质在所述中空线圈导体的中间空间内流动。由此，导体自身被冷却，可以避免其温度升高。此外，铁芯通过被冷却的导体而快速冷却。由此可以高效地冷却感应线圈和铁芯。

优选的是，所述辊主体以转动自如的方式支承在机座上，在配置在所述辊主体内部的所述磁通产生机构的两端部上设置支承构件，轴承介于所述支承构件和所述辊主体之间。由此，可以通过辊主体支承磁通产生机构的负荷，并且可以在保持使磁通产生机构静止的状态下使辊主体转动。

为了对辊主体的温度进行管理，优选的是，具有插入所述辊主体的侧周壁的内部的温度传感器。为了通过简单的结构把来自设在作为转动件的辊主体上的温度传感器的检测信号向固定一侧输出，优选的是，具有温度输出机构，该温度输出机构以非接触的方式把来自所述温度传感器的检测信号从所述辊主体一侧传送到固定一侧，所述温度输出机构把所述辊主体的温度向固定一侧输出。

此外，可以考虑在固定一侧设置用于检测辊主体的温度的温度传感器，而不设置所述温度输出机构，在这种情况下，优选的是，通过把温度传感器插入在所述辊主体的轴向端面上形成的、且沿着圆周方向的槽中，来检测所述辊主体的温度。

为了防止因感应线圈的过度升温导致的烧损，优选的是，设置检测所述感应线圈温度的温度传感器，对感应线圈的温度进行管理。

按照所述结构的本实用新型，可以与辊主体的转动速度无关地设定发热温度，并且可以使辊主体的温度均匀。

附图说明

图1是本实用新型一个实施方式的感应发热辊装置的剖视图。