[發明專利]感應加熱輥

有效

• 申請號: 201710610257.2
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107787058B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 加賀田翔;森永遼;橋本欣三
• 申請（專利權）人: 日本TMT機械株式會社
• 主分類號: H05B6/02
• 分類號: H05B6/02;H05B6/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 龐乃媛;黃劍鋒

本發明的感應加熱輥同時實現輥表面上軸向的溫度分布均勻化和輥表面高效地升溫。在具備線圈(32)，具有配置在線圈(32)的徑向外側的圓筒狀外筒部(33)的輥主體(31)，以及配置在線圈(32)的徑向外側并且外筒部(33)的徑向內側、與外筒部(33)的內周面接觸的均熱部件(36)的感應加熱輥(30)中，軸向上均熱部件(36)的熱傳導率比外筒部(33)的熱傳導率高、并且在周向上均熱部件(36)的電阻率比外筒部(33)的電阻率高。

技術領域

本發明涉及用于絲線加熱的感應加熱輥。

背景技術

我們知道像例如專利文獻1、2中記載的那樣，借助使用了線圈的感應加熱使輥表面升溫的感應加熱輥。專利文獻1的感應加熱輥采用在非磁性體并且是高熱傳導體的輥主體的內周面形成了作為磁性體的薄膜層的結構。當線圈通電時，輥主體內側的薄膜層借助感應加熱而發熱，通過從薄膜層向輥表面的熱傳導而使輥表面升溫。并且，專利文獻2的感應加熱輥在由碳素鋼構成的輥主體的內周面設置導電體。并且，與專利文獻1的感應加熱輥同樣，輥主體內側的導電體借助感應加熱而發熱，通過從導電體向輥表面的熱傳導使輥表面升溫。

【專利文獻1】日本特開平7－218130號公報

【專利文獻2】日本特許第4903327號

如以上所述的那樣，專利文獻1、2的感應加熱輥不是輥主體借助感應加熱而直接發熱，而是輥主體內側的部件發熱。即，遠離想要使其升溫的輥表面(輥主體的外周面)的部位發熱，因此存在不能夠有效地使輥表面升溫的問題。

并且，感應加熱輥中因感應加熱而產生的發熱在軸向上不均勻，伴隨于此，輥表面的溫度在軸向上也不均勻。因此，在將感應加熱輥用于絲線加熱的情況下，根據絲線與輥表面接觸的位置不同，絲線被加熱的程度改變了，存在絲線的品質不穩定的風險。這一點，專利文獻2的感應加熱輥中，在輥主體上設置了封入有氣液二相熱介質的套管室，該套管室起加熱管的作用，通過這樣可以認為輥表面的溫度在軸向上被一定程度均勻化了。但是，將套管室(加熱管)設置在輥主體上的結構中，由于輥主體的厚度增大，因此輥主體的熱容量變大，因此輥主體的升溫說到底需要大量的熱量，使輥表面有效地升溫更困難了。

發明內容

鑒于以上的問題，本發明所涉及的感應加熱輥以同時實現輥表面上軸向的溫度分布均勻化和輥表面的有效升溫為目的。

本發明第1方式具備線圈，具有配置在所述線圈的徑向外側的圓筒狀外筒部的輥主體，以及配置在所述線圈的徑向外側并且所述外筒部的徑向內側、與所述外筒部的內周面接觸的均熱部件；其特征在于，在軸向上所述均熱部件的熱傳導率比所述外筒部的熱傳導率高、并且在周向上所述均熱部件的電阻率比所述外筒部的電阻率高。

本發明第1方式中，以與輥主體的外筒部的內周面接觸的方式設置均熱部件，使軸向上均熱部件的熱傳導率比外筒部高。因此，均熱部件在軸向上的溫度分布容易變均勻，即使在與均熱部件相接的外筒部，也能夠使軸向上的溫度分布均勻化。而且，由于周向上均熱部件的電阻率比外筒部高，因此電磁感應產生的渦電流在外筒部中流動的比在均熱部件中流動的多，促進外筒部中的感應加熱。因此，離輥表面(外筒部的外周面)近的部位比均熱部件被更多加熱，能夠有效地使輥表面升溫。并且，由于通過設置均熱部件能夠省略加熱管，因此能夠減小輥主體的外筒部的厚度。結果，外筒部的熱容量變小，整個外筒部的溫度容易上升，因此能夠效率良好地使作為外筒部的外周面的輥表面升溫。這樣，根據本發明的第1方式，能夠同時實現輥表面上軸向的溫度分布均勻化和輥表面有效地升溫。

本發明的第2方式具備線圈，具有配置在所述線圈的徑向外側的圓筒狀外筒部的輥主體，以及配置在所述線圈的徑向外側并且所述外筒部的徑向內側、與所述外筒部的內周面接觸的均熱部件；其特征在于：在軸向上所述均熱部件的熱傳導率比所述外筒部的熱傳導率高，并且所述均熱部件的相對磁導率比所述外筒部的相對磁導率低。