[發明專利]感應發熱輥裝置

無效

• 申請號: 201110353486.3
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN103108424A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 北野良夫;岡本幸三;弘田成之;吉村直義
• 申請（專利權）人: 特電株式會社
• 主分類號: H05B6/10
• 分類號: H05B6/10;H05B6/36
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周善來;李雪春

技術領域

本發明涉及感應發熱輥裝置。

背景技術

以往，在例如對塑料薄膜、紙、布、無紡布、合成纖維、金屬箔等薄片材料或織物材料、線(絲)材等連續材料進行連續熱處理的工序等中，如專利文獻1所示，使用輥主體被加熱的熱輥裝置。

該熱輥裝置包括輥主體、配置在該輥主體內部的磁鐵以及驅動該磁鐵相對于輥主體轉動的驅動機構，在因所述磁鐵的轉動產生的交變磁場內，輥主體被感應加熱。

可是，在該熱輥裝置中，由于來自磁鐵的磁通在半徑方向上貫通輥主體的側周壁，所以與輥主體交鏈的磁通數量隨時間的變化與輥主體的轉速密切相關。因此，由于由交鏈磁通數量隨時間的變化所決定的感應電流按照輥主體的轉動速度改變，所以存在不能與輥主體的轉動速度無關地對由所述感應電流決定的輥主體的發熱溫度進行設定的問題。此外，為了使輥主體的發熱溫度均勻，需要沿輥主體的整個內側周面配置磁鐵，但在輥主體的結構方面實現該點是困難的。因此存在輥主體的發熱溫度會產生不均勻的問題。

專利文獻1：日本專利公開公報特開平5-121157號

發明內容

于是，鑒于所述的問題，本發明的主要目的是提供一種感應發熱輥裝置，可以與輥主體的轉動速度無關地設定發熱溫度，并且使輥主體的溫度均勻。

即，本發明的感應發熱輥裝置，在以轉動自如的方式被支承的輥主體內部，將磁通產生機構與所述輥主體同軸地配置，所述磁通產生機構具有圓筒形鐵芯和纏繞在該圓筒形鐵芯外周上的感應線圈。

按照所述的感應發熱輥裝置，由于與輥主體同軸地配置由圓筒形鐵芯和感應線圈構成的磁通產生機構，所以由該磁通產生機構產生的磁通沿轉動軸方向通過輥主體的側周壁，從而在輥主體上產生感應電流，通過該感應電流使輥主體產生焦耳熱。因此，可以與輥主體的轉動速度無關地設定發熱溫度，并且可以使輥主體的溫度均勻。

作為用于把磁通產生機構配置在輥主體內部的具體結構，優選的是，通過支承構件支承所述磁通產生機構，所述支承構件設置在所述圓筒形鐵芯的軸向兩端部的至少一端上。

為了提高磁通產生機構中的感應線圈的占空系數，優選的是，所述感應線圈是將扁線以扁立繞法纏繞而成的扁立纏繞線圈(エツジワイズコイル)。

為了使輥主體的側周壁溫度更均勻，優選的是，在所述輥主體的側周壁的內部，設置有封入了氣液兩相的熱介質的密閉空間。

鐵芯存在能夠使用的最高溫度的限度。即，鐵芯有居里點(非磁化溫度)，隨著越接近該溫度，相對磁導率越接近1，作為鐵芯的性能降低，難以使輥發熱，所以輥能夠使用的最高溫度受到限制。此外存在下述問題：當感應線圈也在高溫下使用時，從電線的氧化和絕緣材料的耐熱性的角度考慮，也會使感應線圈的壽命變短，由于防止電線氧化的措施和必須提高絕緣材料的耐熱性，會導致成本提高。為了解決所述的問題，優選的是，冷卻介質流動的流路配置在所述鐵芯的內周一側或外周一側。

優選的是，所述感應線圈是具有中空結構的導體(中空線圈導體)，使冷卻介質在所述中空線圈導體的中間空間內流動。由此，導體自身被冷卻，可以避免其溫度升高。此外，鐵芯通過被冷卻的導體而快速冷卻。由此可以高效地冷卻感應線圈和鐵芯。

優選的是，所述輥主體以轉動自如的方式支承在機座上，在配置在所述輥主體內部的所述磁通產生機構的兩端部上設置支承構件，軸承介于所述支承構件和所述輥主體之間。由此，可以通過輥主體支承磁通產生機構的負荷，并且可以在保持使磁通產生機構靜止的狀態下使輥主體轉動。

為了對輥主體的溫度進行管理，優選的是，具有插入所述輥主體的側周壁的內部的溫度傳感器。為了通過簡單的結構把來自設在作為轉動件的輥主體上的溫度傳感器的檢測信號向固定一側輸出，優選的是，具有溫度輸出機構，該溫度輸出機構以非接觸的方式把來自所述溫度傳感器的檢測信號從所述輥主體一側傳送到固定一側，所述溫度輸出機構把所述輥主體的溫度向固定一側輸出。

此外，可以考慮在固定一側設置用于檢測輥主體的溫度的溫度傳感器，而不設置所述溫度輸出機構，在這種情況下，優選的是，通過把溫度傳感器插入在所述輥主體的軸向端面上形成的、且沿著圓周方向的槽中，來檢測所述輥主體的溫度。

為了防止因感應線圈的過度升溫導致的燒損，優選的是，設置檢測所述感應線圈溫度的溫度傳感器，對感應線圈的溫度進行管理。

按照所述結構的本發明，可以與輥主體的轉動速度無關地設定發熱溫度，并且可以使輥主體的溫度均勻。

附圖說明

圖1是本發明一個實施方式的感應發熱輥裝置的剖視圖。

圖2是詳細表示支承構件和感應線圈的剖視圖。