JP2000353588A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents
誘導発熱ローラ装置Info
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Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱、冷却兼用の誘導発熱ローラの径が大き
いものであっても、効率よく誘導発熱させ、かつローラ
表面を簡単な構成で均等に冷却可能とすることを目的と
する。 【解決手段】 ローラの内部に誘導発熱機構を配置す
る。ローラの肉厚部分に、ローラの軸心方向に延びるジ
ャケット室を、ローラの円周方向に沿って複数設ける。
各ジャケット室の内部に気液二相の熱媒体を封入する。
各ジャケット室に、熱媒体が加熱されたことによって気
化した気相熱媒体を冷却して液相熱媒体に相変換させる
ための冷却管を配置する。ローラを冷却ローラとして使
用する際に、冷却管に冷媒を流入するようにした。
いものであっても、効率よく誘導発熱させ、かつローラ
表面を簡単な構成で均等に冷却可能とすることを目的と
する。 【解決手段】 ローラの内部に誘導発熱機構を配置す
る。ローラの肉厚部分に、ローラの軸心方向に延びるジ
ャケット室を、ローラの円周方向に沿って複数設ける。
各ジャケット室の内部に気液二相の熱媒体を封入する。
各ジャケット室に、熱媒体が加熱されたことによって気
化した気相熱媒体を冷却して液相熱媒体に相変換させる
ための冷却管を配置する。ローラを冷却ローラとして使
用する際に、冷却管に冷媒を流入するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は誘導発熱ローラ装
置、特に加熱と冷却との兼用が可能な誘導発熱ローラ装
置に関する。
置、特に加熱と冷却との兼用が可能な誘導発熱ローラ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ローラを、鉄心と誘導コイルとからなる
誘導発熱機構によって誘導発熱させる構成は既によく知
られている。負荷を発熱しているローラに添纏させるこ
とによって、その負荷を加熱することができる。しかし
負荷によっては逆にこれを冷却することが要求される場
合がある。そのためローラを誘導発熱されるとともに、
冷却可能とした構成が実公昭６３−３７７５６号公報に
示されているように、既に提案されている。
誘導発熱機構によって誘導発熱させる構成は既によく知
られている。負荷を発熱しているローラに添纏させるこ
とによって、その負荷を加熱することができる。しかし
負荷によっては逆にこれを冷却することが要求される場
合がある。そのためローラを誘導発熱されるとともに、
冷却可能とした構成が実公昭６３−３７７５６号公報に
示されているように、既に提案されている。
【０００３】この既提案のものは、ローラに誘導発熱機
構を設け、このローラの内部に、気液二相の熱媒体を封
入するとともに、気化した熱媒体を冷却するための冷却
管を配置した構成とされている。これによれば、ローラ
本体を発熱させるときは、誘導発熱機構を駆動し、また
冷却するときは、負荷に接したローラの低温部分に触れ
て気化した熱媒体を冷却管により冷却して液化すればよ
い。
構を設け、このローラの内部に、気液二相の熱媒体を封
入するとともに、気化した熱媒体を冷却するための冷却
管を配置した構成とされている。これによれば、ローラ
本体を発熱させるときは、誘導発熱機構を駆動し、また
冷却するときは、負荷に接したローラの低温部分に触れ
て気化した熱媒体を冷却管により冷却して液化すればよ
い。
【０００４】しかしこの構成はローラの内部全体に熱媒
体を封入し、かつ冷却管を設置するようにしているの
で、ローラの内部に誘導発熱機構を設けることができ
ず、誘導発熱機構をローラの端部側の外部に設置するよ
うにしている。そのため誘導発熱機構から誘起する磁束
はローラの端部付近のみを通るだけであるから、ロール
全体を効率よく誘導発熱させることができない。
体を封入し、かつ冷却管を設置するようにしているの
で、ローラの内部に誘導発熱機構を設けることができ
ず、誘導発熱機構をローラの端部側の外部に設置するよ
うにしている。そのため誘導発熱機構から誘起する磁束
はローラの端部付近のみを通るだけであるから、ロール
全体を効率よく誘導発熱させることができない。
【０００５】またローラの内部に設置する冷却管とロー
ラの内周との間の距離はその内周全体にわたって均等か
つ短くしておかないと、ローラ表面を均等に冷却するこ
とができない。そのため径の小さいローラでは有効に利
用できるとしても、径が大きいローラでは、それに応じ
て径の大きい冷却管を使用しなければならず、その構成
は複雑となり、製作も面倒となる。
ラの内周との間の距離はその内周全体にわたって均等か
つ短くしておかないと、ローラ表面を均等に冷却するこ
とができない。そのため径の小さいローラでは有効に利
用できるとしても、径が大きいローラでは、それに応じ
て径の大きい冷却管を使用しなければならず、その構成
は複雑となり、製作も面倒となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、加熱、冷却
兼用の誘導発熱ローラについて、そのローラの径が大き
いものであっても、効率よく誘導発熱させるとともに、
ローラ表面を簡単な構成で均等に冷却可能とすることを
目的とする。
兼用の誘導発熱ローラについて、そのローラの径が大き
いものであっても、効率よく誘導発熱させるとともに、
ローラ表面を簡単な構成で均等に冷却可能とすることを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ローラの内部
に誘導発熱機構を配置するとともに、ローラの肉厚部分
に、ローラの軸心方向に延びるジャケット室を、ローラ
の円周方向に沿って複数設け、ジャケット室の内部に気
液二相の熱媒体を封入するとともに、各ジャケット室
に、熱媒体が加熱されたことによって気化した気相熱媒
体を冷却して液相熱媒体に相変換させるための冷却管を
配置し、ローラを冷却ローラとして使用する際に、冷却
管に冷媒を流入するようにしたことを特徴とする。
に誘導発熱機構を配置するとともに、ローラの肉厚部分
に、ローラの軸心方向に延びるジャケット室を、ローラ
の円周方向に沿って複数設け、ジャケット室の内部に気
液二相の熱媒体を封入するとともに、各ジャケット室
に、熱媒体が加熱されたことによって気化した気相熱媒
体を冷却して液相熱媒体に相変換させるための冷却管を
配置し、ローラを冷却ローラとして使用する際に、冷却
管に冷媒を流入するようにしたことを特徴とする。
【０００８】ローラの内部に誘導発熱機構を配置し、こ
れを駆動することによりローラを誘導発熱させるように
しているので、ローラの端部の外側に誘導発熱機構を設
ける構成に比較して効率よくローラを誘導発熱させるこ
とができる。
れを駆動することによりローラを誘導発熱させるように
しているので、ローラの端部の外側に誘導発熱機構を設
ける構成に比較して効率よくローラを誘導発熱させるこ
とができる。
【０００９】またローラの肉厚部分に複数のジャケット
室を設け、ここに熱媒体を封入するとともに、冷却管を
配置したので、熱媒体の相変換によりローラの表面温度
を均一化することができることに合わせて、ローラを冷
却ローラとして使用する場合は、高温部分に触れて気相
となった熱媒体を冷却管により速やかに冷却して液相に
相変換させて、ローラの熱を外部に排出させるので、ロ
ーラを十分に冷却することができる。
室を設け、ここに熱媒体を封入するとともに、冷却管を
配置したので、熱媒体の相変換によりローラの表面温度
を均一化することができることに合わせて、ローラを冷
却ローラとして使用する場合は、高温部分に触れて気相
となった熱媒体を冷却管により速やかに冷却して液相に
相変換させて、ローラの熱を外部に排出させるので、ロ
ーラを十分に冷却することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施態様を図によって説
明する。１はローラで、その両側に連なる駆動軸２が外
部の駆動源によって回転されるようになっている。３は
ローラ１の内部を通る固定されている支持軸、４は支持
軸３と駆動軸２との間にある軸受、５はローラ１の内部
にあって、支持軸３に取り付けられてある誘導発熱機構
で、筒状鉄心６と、誘導コイル７とによって構成されて
ある。
明する。１はローラで、その両側に連なる駆動軸２が外
部の駆動源によって回転されるようになっている。３は
ローラ１の内部を通る固定されている支持軸、４は支持
軸３と駆動軸２との間にある軸受、５はローラ１の内部
にあって、支持軸３に取り付けられてある誘導発熱機構
で、筒状鉄心６と、誘導コイル７とによって構成されて
ある。
【００１１】８はローラ１の肉厚部分において、ローラ
１の軸心方向に延びるように設けられたジャケット室
で、これはローラ１の円周方向に沿って複数設けられて
ある。このジャケット室８はドリルなどによって開けら
れた孔であってもよく、またその孔に嵌め込まれたヒー
トパイプによって構成されたものでもよい。そしてこの
ジャケット室８の内部にはそれぞれ気液二相の熱媒体９
が封入されてある。なお各ジャケット室８はローラ１の
内部を通る連通溝などにより互いに連通し合うようにし
ておくとよい。
１の軸心方向に延びるように設けられたジャケット室
で、これはローラ１の円周方向に沿って複数設けられて
ある。このジャケット室８はドリルなどによって開けら
れた孔であってもよく、またその孔に嵌め込まれたヒー
トパイプによって構成されたものでもよい。そしてこの
ジャケット室８の内部にはそれぞれ気液二相の熱媒体９
が封入されてある。なお各ジャケット室８はローラ１の
内部を通る連通溝などにより互いに連通し合うようにし
ておくとよい。
【００１２】ローラ１を発熱ローラとして使用する場合
は、誘導発熱機構５を駆動してローラ１を誘導発熱させ
る。このとき液相の熱媒体が発熱しているローラ１の内
周に接して加熱されると気化する。これによる気相の熱
媒体が未だ高温まで発熱されていないローラ１の低温周
壁に接すると、ここで液化して液相の熱媒体に相変換す
る。このとき潜熱を放出して低温の周壁を加熱する。
は、誘導発熱機構５を駆動してローラ１を誘導発熱させ
る。このとき液相の熱媒体が発熱しているローラ１の内
周に接して加熱されると気化する。これによる気相の熱
媒体が未だ高温まで発熱されていないローラ１の低温周
壁に接すると、ここで液化して液相の熱媒体に相変換す
る。このとき潜熱を放出して低温の周壁を加熱する。
【００１３】このようにしてローラの表面温度分布は均
一化されていく。誘導発熱機構５はローラ１の内部に配
置されているので、これが外部に配置された構成に比較
してローラ１を効率よく、かつその全体を発熱させるこ
とができる。
一化されていく。誘導発熱機構５はローラ１の内部に配
置されているので、これが外部に配置された構成に比較
してローラ１を効率よく、かつその全体を発熱させるこ
とができる。
【００１４】本発明では前記のように熱媒体を封入して
いる各ジャケット室８の内部に、冷媒が流通する冷却管
を配置する。図１〜図３では、冷媒流入用の冷却管１０
と、この冷却管１０の内部を通る、冷媒流出用の冷却管
１１とによって構成したものを示している。１２は冷却
管１０をジャケット室８の内部で支持する支持体であ
る。
いる各ジャケット室８の内部に、冷媒が流通する冷却管
を配置する。図１〜図３では、冷媒流入用の冷却管１０
と、この冷却管１０の内部を通る、冷媒流出用の冷却管
１１とによって構成したものを示している。１２は冷却
管１０をジャケット室８の内部で支持する支持体であ
る。
【００１５】冷媒は冷却管１０を通ってローラ１の一方
の端部から他方の端部に向かって矢印で示すように流れ
る。他方の端部に到達した冷媒は、冷却管１１を通って
一方の端部側に戻ってくる。各ジャケット室８に配置さ
れている各冷却管１０、１１はロータリジョイント１３
に一括接続されいて、外部の冷媒源からポンプなどによ
り冷却管１０に送られ、また冷却管１１から排出される
冷媒は熱交換器などを介して冷媒源に戻るようにされて
ある。
の端部から他方の端部に向かって矢印で示すように流れ
る。他方の端部に到達した冷媒は、冷却管１１を通って
一方の端部側に戻ってくる。各ジャケット室８に配置さ
れている各冷却管１０、１１はロータリジョイント１３
に一括接続されいて、外部の冷媒源からポンプなどによ
り冷却管１０に送られ、また冷却管１１から排出される
冷媒は熱交換器などを介して冷媒源に戻るようにされて
ある。
【００１６】ローラ１を冷却ローラとして使用する場合
は次のようにする。この場合は誘導発熱機構５の運転は
停止される。そして例えばローラの表面にフィルムなど
の冷却対象の負荷が接すると、負荷の温度がそのときの
ローラ１の表面温度より高いときは、負荷の熱がローラ
１に伝導されることにより冷却される。
は次のようにする。この場合は誘導発熱機構５の運転は
停止される。そして例えばローラの表面にフィルムなど
の冷却対象の負荷が接すると、負荷の温度がそのときの
ローラ１の表面温度より高いときは、負荷の熱がローラ
１に伝導されることにより冷却される。
【００１７】このとき負荷からの熱伝導によって局部的
に高温となったローラ部分に液相熱媒体が接すると、こ
れにより液相熱媒体は気化されて気相熱媒体に相変換す
る。この気相熱媒体が、未だ局部的に低温状態にあるロ
ーラ部分に接すると、液化されて再び液相熱媒体に相変
換する。このようにして熱媒体は高温のローラ部分に触
れることにより気化して潜熱を奪い、ついで低温のロー
ラ部分に触れて気化して潜熱を与えることにより、ロー
ラ１の表面の温度分布を均一にする。
に高温となったローラ部分に液相熱媒体が接すると、こ
れにより液相熱媒体は気化されて気相熱媒体に相変換す
る。この気相熱媒体が、未だ局部的に低温状態にあるロ
ーラ部分に接すると、液化されて再び液相熱媒体に相変
換する。このようにして熱媒体は高温のローラ部分に触
れることにより気化して潜熱を奪い、ついで低温のロー
ラ部分に触れて気化して潜熱を与えることにより、ロー
ラ１の表面の温度分布を均一にする。
【００１８】この冷却過程において、ローラ１の内部に
ある複数のジャケット室８のそれぞれに配置されてある
冷却管に冷媒を流通させると、前記のように気化された
熱媒体がこの冷却管に触れると、急速に液化される。す
なわち負荷によって高温化されたローラ１の熱は、熱媒
体を介して冷媒に伝達され、この冷媒によってローラ１
の外部に排出されるようになる。
ある複数のジャケット室８のそれぞれに配置されてある
冷却管に冷媒を流通させると、前記のように気化された
熱媒体がこの冷却管に触れると、急速に液化される。す
なわち負荷によって高温化されたローラ１の熱は、熱媒
体を介して冷媒に伝達され、この冷媒によってローラ１
の外部に排出されるようになる。
【００１９】この場合空間が狭い個々のジャケット室８
の内部にそれぞれ冷却管を配置しているので、冷却管と
ジャケット室８の内面との間の距離を十分に短く、かつ
均一とすることができるので、ローラ１を均等に冷却す
ることができる。したがって径の大きいローラにおいて
も有効に利用でき、かつその構成は簡単となり、製作も
容易となる。
の内部にそれぞれ冷却管を配置しているので、冷却管と
ジャケット室８の内面との間の距離を十分に短く、かつ
均一とすることができるので、ローラ１を均等に冷却す
ることができる。したがって径の大きいローラにおいて
も有効に利用でき、かつその構成は簡単となり、製作も
容易となる。
【００２０】実際には肉厚部分に複数のジャケット室を
設けたローラ、並びにローラの内部に誘導発熱機構を設
置する誘導発熱ローラ装置は既によく製作され、使用さ
れている。このように一般に製作されているこの種装置
のジャケット室に冷却管を設けるだけでよいので、した
がって冷却兼用とするためには、この種装置をそのまま
利用することができるので、都合がよい。
設けたローラ、並びにローラの内部に誘導発熱機構を設
置する誘導発熱ローラ装置は既によく製作され、使用さ
れている。このように一般に製作されているこの種装置
のジャケット室に冷却管を設けるだけでよいので、した
がって冷却兼用とするためには、この種装置をそのまま
利用することができるので、都合がよい。
【００２１】図４に示す他の実施形態は、各ジャケット
室８の中に一本の冷却管１４を挿通したものを示す。冷
媒は矢印で示すようにこの冷却管１４の一方の端部か
ら、他方の端部に向かって流れるようにしてある。この
場合はローラ１の両側にロータリジョイントを設置する
必要がある。
室８の中に一本の冷却管１４を挿通したものを示す。冷
媒は矢印で示すようにこの冷却管１４の一方の端部か
ら、他方の端部に向かって流れるようにしてある。この
場合はローラ１の両側にロータリジョイントを設置する
必要がある。
【００２２】なおこれらの構成において、負荷をその温
度よりは低く、ローラの自然表面温度より高い温度に冷
却する必要があるときは、誘導発熱機構５によってロー
ラ１を、負荷より低い温度範囲で発熱させて自然表面温
度より高くすればよい。ローラ１の温度設定は誘導発熱
機構５により自由であるから、負荷の冷却温度の設定も
任意となる。
度よりは低く、ローラの自然表面温度より高い温度に冷
却する必要があるときは、誘導発熱機構５によってロー
ラ１を、負荷より低い温度範囲で発熱させて自然表面温
度より高くすればよい。ローラ１の温度設定は誘導発熱
機構５により自由であるから、負荷の冷却温度の設定も
任意となる。
【００２３】また負荷をローラ１の自然表面温度以上に
冷却するとき、あるいは冷却によってローラ１の温度が
低くなりすぎて負荷が過冷却されるようなときは、冷却
管に供給する冷媒の流量または温度を制御すればよい
が、これに代えて誘導発熱機構５の稼働によってローラ
１を誘導発熱させるようにしてもよく、これによれば負
荷の冷却温度の設定が電気的に制御できるようになる。
冷却するとき、あるいは冷却によってローラ１の温度が
低くなりすぎて負荷が過冷却されるようなときは、冷却
管に供給する冷媒の流量または温度を制御すればよい
が、これに代えて誘導発熱機構５の稼働によってローラ
１を誘導発熱させるようにしてもよく、これによれば負
荷の冷却温度の設定が電気的に制御できるようになる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導発熱させるローラを冷却ローラとして兼用させるにあ
たり、そのローラの径が大きいものであっても、効率よ
く誘導発熱させるとともに、ローラの肉厚部分に気液二
相の熱媒体を封入した複数のジャケット室を設け、その
各ジャケット室の内部に冷却管を配置し、冷却の際、負
荷の熱によって気相とされた熱媒体の熱を冷媒により奪
って排出するようにしたので、従来のような大型の冷却
管を使用することなく、ローラの表面を簡単な構成で均
等に冷却することができる効果を奏する。
導発熱させるローラを冷却ローラとして兼用させるにあ
たり、そのローラの径が大きいものであっても、効率よ
く誘導発熱させるとともに、ローラの肉厚部分に気液二
相の熱媒体を封入した複数のジャケット室を設け、その
各ジャケット室の内部に冷却管を配置し、冷却の際、負
荷の熱によって気相とされた熱媒体の熱を冷媒により奪
って排出するようにしたので、従来のような大型の冷却
管を使用することなく、ローラの表面を簡単な構成で均
等に冷却することができる効果を奏する。
【図１】本発明の実施態様を示す断面図である。
【図２】図１に示すローラの横断面図である。
【図３】図２に示すローラの拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施態様におけるローラの拡大断
面図である。
面図である。
１ ローラ ５ 誘導発熱機構 ８ ジャケット室 ９ 熱媒体 １０ 冷却管 １１ 冷却管 １４ 冷却管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 直義 京都市山科区西野離宮町40番地 トクデン 株式会社内 Ｆターム(参考） 3K059 AA10 AB19 AB20 AD03 AD05 AD37 CD44 CD48 CD52 CD73 CD77
Claims (1)
- 【請求項１】 ローラの内部に誘導発熱機構を配置する
とともに、前記ローラの肉厚部分に、前記ローラの軸心
方向に延びるジャケット室を、前記ローラの円周方向に
沿って複数設け、前記ジャケット室の内部に気液二相の
熱媒体を封入してなり、前記各ジャケット室の内部に、
前記熱媒体が加熱されたことによって気化した気相熱媒
体を冷却して液相熱媒体に相変換させるための冷却管を
それぞれ配置し、前記ローラを冷却ローラとして使用す
る際に、前記各冷却管に冷媒を流入するようにしてなる
誘導発熱ローラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164869A JP2000353588A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導発熱ローラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164869A JP2000353588A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導発熱ローラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000353588A true JP2000353588A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15801481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11164869A Pending JP2000353588A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導発熱ローラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000353588A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011108399A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Tokuden Co Ltd | 誘導発熱ローラ装置 |
| KR20120104202A (ko) | 2009-11-13 | 2012-09-20 | 토쿠덴 가부시기가이샤 | 유도 발열 롤러 장치 |
| DE102012206798A1 (de) | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Tokuden Co., Ltd. | Induktionsheizwalzenvorrichtung |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP11164869A patent/JP2000353588A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011108399A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Tokuden Co Ltd | 誘導発熱ローラ装置 |
| KR20120104202A (ko) | 2009-11-13 | 2012-09-20 | 토쿠덴 가부시기가이샤 | 유도 발열 롤러 장치 |
| DE112010003915T5 (de) | 2009-11-13 | 2012-11-29 | Tokuden Co., Ltd. | Induktionsheizwalzenvorrichtung |
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