[发明专利]感应发热辊装置和感应线圈温度检测机构

说明书

技术领域

本发明涉及感应发热辊装置和检测所述感应发热辊装置的感应线圈的温度的温度检测机构。

背景技术

如专利文献1所示，感应发热辊装置具备：辊主体，以转动自如的方式被支承；以及磁通产生机构，设置在所述辊主体的内部，由铁芯和缠绕在所述铁芯上的感应线圈构成，感应线圈通常设置在辊主体的内部。所述感应线圈大多由于因通电造成的自发热和来自感应发热的辊主体的热量变成高温。

此外，为了防止感应线圈变成高温，超过容许耐热温度而烧毁，通常在感应线圈中埋设有温度传感器，监视感应线圈的温度。

可是，由于为了使温度传感器和感应线圈电绝缘，需要在温度传感器和感应线圈之间设置绝缘物，所以存在因被所述绝缘物隔热而使传感器的检测精度变差的问题。此外，因温度传感器和感应线圈的接触情况会使检测精度发生变化，难以进行准确的温度检测。此外，由于温度传感器经常发生因温度造成的劣化、以及因机械性外力造成的断线，所以存在为了更换温度传感器会伴随感应发热辊装置的分解等困难。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2001-155847号

发明内容

本发明是为了解决所述的问题而做出的发明，本发明的主要目的是无需在辊主体的内部设置温度传感器就能够检测感应线圈的温度。

即，本发明提供一种感应发热辊装置，其具备：辊主体，以转动自如的方式被支承；以及磁通产生机构，设置在所述辊主体的内部，由铁芯和缠绕在所述铁芯上的感应线圈构成，所述感应发热辊装置还具备：直流电压施加部，控制直流电源，对所述感应线圈间歇地施加直流电压；电阻值计算部，根据由所述直流电压施加部施加的直流电压以及当施加所述直流电压时流过所述感应线圈的直流电流，计算所述感应线圈的电阻值；关系数据存储部，存储关系数据，所述关系数据表示所述感应线圈的电阻值和所述感应线圈的温度的电阻值－温度关系；以及线圈温度计算部，根据通过所述电阻值计算部得到的电阻值和所述关系数据表示的电阻值－温度关系，计算所述感应线圈的温度。

此外，本发明还提供一种感应线圈温度检测机构，其具备：直流电压施加部，控制直流电源，对感应发热辊装置的感应线圈间歇地施加直流电压；电阻值计算部，根据由所述直流电压施加部施加的直流电压以及当施加所述直流电压时流过所述感应线圈的直流电流，计算所述感应线圈的电阻值；关系数据存储部，存储关系数据，所述关系数据表示所述感应线圈的电阻值和所述感应线圈的温度的电阻值－温度关系；以及线圈温度计算部，根据通过所述电阻值计算部得到的电阻值和所述关系数据表示的电阻值－温度关系，计算所述感应线圈的温度。

按照所述的技术方案，因为具有感应线圈温度计算部，所述感应线圈温度计算部根据通过电阻值计算部得到的电阻值、以及感应线圈的电阻值和感应线圈的温度的电阻值－温度关系计算感应线圈的温度，所以无需在辊主体的内部设置用于检测感应线圈的温度的温度传感器，就可以检测感应线圈的温度。

感应线圈的电阻率和温度具有大体与绝对温度成比例的关系，根据感应线圈的材质的不同会表现出固有的变化特性。例如电线材质如果是铜，则成为下述式子的关系，所以只要知道电阻值就能计算感应线圈的温度。

r＝kL/100S[Ω]

k＝2.1(234.5+θ_c)/309.5

在此，r是感应线圈的电阻值[Ω]，L是构成感应线圈的电线长度[m]，S是电线的断面面积[mm²]，θ_c是感应线圈的温度[℃]。

在数秒以内的短时间内对感应线圈施加规定的直流电压，用所述直流电压除以当施加所述直流电压时流过感应线圈的直流电流，可以计算出感应线圈的电阻值。在此，如果是直流电压则没有感应作用，所以直流电流不受辊主体和铁芯的影响，仅成为与感应线圈的电阻值有关的关系。

此外，所谓间歇地施加直流电压是指以从数秒钟至数分钟的例如规定的周期施加数秒以内的施加时间的直流电压。如果是这样的间歇地施加，则可以使从直流成分受到的偏磁作用变小，并且可以把对用于感应发热的交流电路的影响抑制在最小限度。此外，感应发热辊装置的感应线圈通常热惯性大，并且在通常的一定负载条件下的运转中感应线圈的温度的变化并不会成为很大的值。因此，如果以数秒钟至数分钟的单位，优选的是以数十秒钟至数分钟的单位实施用数秒以内的短时间的施加时间进行的温度检测，则对于辊主体的温度控制而言可以说是足够的。