[发明专利]感应发热辊装置

说明书

技术领域

本发明涉及感应发热辊装置，特别涉及冷却性能优异的感应发热辊装置。

背景技术

以往，例如在塑料膜、纸、布、无纺布、合成纤维、金属箔等片材或织物材料、线(丝)材料等连续材料的连续热处理工序等中使用感应发热辊装置，该感应发热辊装置在转动的辊主体内设置有感应发热机构，由此通过感应电流使辊主体周壁发热。

近年来，伴随例如改变连续材料的种类，要求以短时间进行辊主体的加热温度的变更。另外，在拉伸处理工序结束后，从安全卫生的观点出发，如果辊主体的温度不下降到一定温度以下，则操作者不能从工作现场离开。因此，需要在尽可能短的时间内冷却辊主体。

此外，不仅仅把感应发热辊装置用于连续材料的加热，有时也把感应发热辊装置用于冷却，因此需要使感应发热辊装置具有冷却功能。

作为使感应发热辊装置具有冷却功能的技术，可以考虑如专利文献1所示的技术，在辊主体的周壁内，沿中心轴向在周向上等间隔地设置多个冷却介质通道，通过使冷却介质在该冷却介质通道内循环，从而使辊主体冷却。

但是，为了使冷却介质在冷却介质通道内循环，需要通过辊主体或与辊主体一体设置在辊主体端部的轴部(轴颈部)，从外部提供冷却介质。由于辊主体或轴颈部是转动体，需要旋转连接器或机械密封件等转动密封机构。这样的话，由于所述的密封机构都是由接触密封机构构成的，所以随着密封部的磨损、热劣化以及化学劣化的发展，不能避免冷却介质泄露等问题。此外，为了避免这样的问题，需要定期地对所述转动密封机构进行保养或更换。当然，为了对所述转动密封机构进行保养或更换，必须停止感应发热辊装置，从而导致保养或更换也产生费用。

另一方面，作为不使用接触密封机构的装置，如专利文献2所示，可以考虑下述装置，该装置包括：冷却介质导入机构，向辊主体内部导入冷却介质；以及冷却介质喷洒机构，将由所述冷却介质导入机构导入的冷却介质朝着辊主体的内周壁以水滴状喷洒，通过喷洒的冷却介质接触到辊主体内周壁时汽化的汽化潜热(汽化热)来冷却辊主体。冷却介质喷洒机构具备喷出管，该喷出管设置为沿轴向从辊主体内周壁的一个端部延伸到另一个端部，从设置在该喷出管的侧壁上的喷出口以水滴状喷洒冷却介质。按照该结构，通过在以静止状态保持在辊主体内部的感应发热机构的一部分上设置冷却介质导入机构以及喷洒机构，完全不需要转动密封机构就可以防止冷却介质的泄露以及保养、更换的麻烦。

但是，由于所述装置将冷却介质直接喷洒在辊主体的内周壁上，所以会导致含在冷却介质中的杂质或不能蒸发的成分堆积在辊主体的内周壁上。

具体地说，例如在冷却介质是水的情况下，会有碳酸钙成分等杂质和不能蒸发的成分堆积在辊主体的内周壁上、以及因溶解氯成分导致辊主体被腐蚀，从而导致该部位生锈。如果冷却介质是有机油，则热分解的碳化物会堆积在辊主体的内周壁上。此外，如果冷却介质中含有引起化学腐蚀的成分，则被喷洒了冷却介质的辊主体的内周壁会因腐蚀而变薄。

此外，由于冷却介质喷洒机构的喷出管是通过微小的孔来喷洒冷却介质，所以会因冷却介质中所含的灰尘堵住微小的孔，从而导致喷洒机构堵塞，存在必须拆开感应发热辊装置来更换喷出管的问题。

此外，对于感应发热辊装置而言，存在下述情况，即：交替发生以加热连续材料为目的作为加热辊使用的情况及以冷却连续材料为目的作为冷却辊使用的情况。在该情况下，在作为冷却辊使用后又作为加热辊使用的情况下，滞留在冷却介质喷洒机构的喷出管内的冷却介质因来自辊主体的传热而被加热，有时存在产生沸腾的问题。

专利文献1：日本专利公开公报特开2000-353588号

专利文献2：日本专利公开公报特开2003-269442号

在该情况下，本发明人考虑在辊主体与感应发热机构之间让雾状冷却介质流通。

但是，已经确认到：在向辊主体与感应发热辊装置之间供给雾状冷却介质的情况下，会发生液态冷却介质残留在辊主体的内部中的问题。认为如果残留的液态冷却介质接触到感应发热机构的感应线圈，则会产生感应线圈的绝缘恶化等问题，或者存在导致感应发热机构被腐蚀等问题。

发明内容

鉴于所述的问题，本发明的主要目的在于提供一种感应发热辊装置，无需在辊主体内设置转动密封机构就可以在抑制辊主体腐蚀的同时使辊主体冷却，并且可以防止液态冷却介质残留在辊主体内。