JPH0765944A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

誘導発熱ローラ装置

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JPH0765944A
JPH0765944A JP24843593A JP24843593A JPH0765944A JP H0765944 A JPH0765944 A JP H0765944A JP 24843593 A JP24843593 A JP 24843593A JP 24843593 A JP24843593 A JP 24843593A JP H0765944 A JPH0765944 A JP H0765944A
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roller
induction heating
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heating roller
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Yoshio Kitano
良夫 北野
Kozo Okamoto
幸三 岡本
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Tokuden Co Ltd Kyoto
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Tokuden Co Ltd Kyoto
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導発熱するローラを、大型化をともなうこ
となく、その円周方向に対する均熱化を容易とし、軽量
化を図るとともに、熱応答性の改善を図ることを目的と
する。 【構成】 両端が閉じられている多数の樋部を金属板に
形成する。この金属板をローラの内部に、樋部の開口面
がローラの内周面に向い合いように丸めて挿入する。樋
部の両端並びに樋部の間を、ローラの内周面に固着す
る。樋部の内部をジャケット室としてその内部に気液2
相の熱媒体を減圧封入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘導発熱ローラ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】回転する中空のローラの内部に、誘導コ
イルを備えた電磁誘導発熱機構を設置し、ローラの周壁
を誘導電流によってジュール発熱させるとともに、ロー
ラの周壁に、気液2相の熱媒体を封入したジャケット室
を設け、この熱媒体の気化、凝縮により、ローラの表面
温度の均熱化を図るようにした誘導発熱ローラ装置は、
既によく知られている。
【0003】このような誘導発熱ローラ装置において、
ジャケット室を構成するのに、ローラの周壁の内部に、
ローラの軸心方向に沿って延びる複数の孔を、ローラの
円周方向にわたって形成し、この孔をジャケット室とし
たものが知られている。
【0004】このような構成によると、ローラが高速回
転し、これにより液相の熱媒体が遠心力によりローラの
外周側に付着するようなことがあっても、ローラの内周
側に発生した熱が外周側に伝導されるため、この熱によ
り外周側に付着した液相の熱媒体を気相に相変換するこ
とができるようになって、都合が良い。
【0005】しかし反面、孔からその孔に直接向い合う
ローラ表面部までのローラの半径方向に沿う伝熱距離
と、隣合う孔同志の間の部分からその部分に直接向い合
うローラ表面部までのローラの半径方向に沿う伝熱距離
とでは、差がある。この伝熱距離差に基づき、両者の間
に熱抵抗の差に起因した温度差を生ずることは避けられ
ず、これによりローラの円周方向に沿う表面には、温度
分布に凹凸が生ずるようになる。
【0006】またこれらの孔は機械加工により形成する
必要があり、特にローラが長尺である場合、その機械加
工は極めて面倒である。また機械加工上の制約から孔径
を或る程度以上大きくする必要があり、そのためローラ
としてもその肉厚を厚くしなければならない。このよう
に肉厚を厚くすることは、遠心力、外圧に対して寄与す
ることの少ない内周側の肉厚も厚くなる結果、ローラの
重量も大きくなる。ローラが大重量となれば、熱時定数
は大きくなり、熱応答性が劣ることになる。
【0007】ジャケット室を形成するのに、前記のよう
にローラ周壁に孔を設けるのに代えて、ローラを内筒と
外筒とによって二重筒とし、両筒の間に空隙を形成し
て、この空隙をジャケット室としたものも知られてい
る。これによればジャケット室のための孔を加工する必
要はなく、また外筒の肉厚が均一であれば、ジャケット
室からローラの表面までの伝熱距離は、どの部位でも一
定であるから、円周方向に沿って温度差が発生すること
はない。
【0008】しかしこのような構成によると、ローラが
高速回転した場合、ジャケット室内の液相の熱媒体が遠
心力により外筒の内周側に液膜として付着してしまい、
内筒に発生した熱が液膜に伝導しにくくなる。そのため
熱応答性が低下して制御遅れの原因となるばかりでな
く、液膜を相変換させるために高熱を発生させなければ
ならず、それだけローラの内部に設置される電磁誘導発
熱機構の容量を高めなければならないことになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ローラとし
てその大型化をともなうことなく、その円周方向に対す
る均熱化を容易とし、しかも軽量化ならびに熱応答性の
改善を図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、両端が閉じら
れている樋部を多数形成した金属板を、ローラの内部
に、樋部の開口面がローラの内周面に向い合いように挿
入し、樋部の両端並びに樋部の間を、ローラの内周面に
固着し、樋部の内部をジャケット室としてその内部に気
液2相の熱媒体を減圧封入してなることを特徴とする。
【0011】
【作用】ローラが電磁誘導によって発熱するとき、金属
板も同時に発熱する。この熱によって樋部内の熱媒体が
気化するが、その気化した熱媒体はローラならびに金属
板のうちの低温部に付着すると、そこで凝縮して熱を放
出する。この熱により低温部の温度が上昇する。ローラ
での凝縮熱はそのままローラに伝導されるし、また金属
板での凝縮熱はその金属板とローラとの固着部分を介し
てローラに伝導される。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。図1
において、1はローラ、2はローラ1の両端を閉塞する
端板、3は端板2に一体的に取り付けられてあって、機
台4に軸受5を介して回転自在に支持されている駆動軸
であり、これは所要の駆動源により回転駆動され、この
回転駆動によりローラ1が回転される。
【0013】6は電磁誘導発熱機構で、鉄心7およびこ
の鉄心7に巻回されてある誘導コイル8を備えており、
誘導コイル8が交流電源により励磁されることにより、
ローラ1が誘導発熱する。9は誘導コイル8のリード
線、10は電磁誘導発熱機構6を支持する支持ロッド
で、これは駆動軸3内に挿通されてあり、軸受11を介
して駆動軸3に支持されている。これらの構成は従来の
この種誘導発熱ローラ装置と特に相違するものではな
い。
【0014】12は本発明にしたがってジャケット室を
構成するための、たとえば鋼板のような金属板で、その
全長はローラ1の内周面に沿う円周方向の長さにほぼ匹
敵する長さとされてある。そして図3に示す展開図の一
部にも示してあるように、その幅方向に沿って延びる複
数の樋部13が形成されてある。この各樋部13がジャ
ケット室として利用される。各樋部13の両端部は金属
板12の耳部14により閉塞されている。15は隣合う
樋部13同志を区画する区画部である。
【0015】前記のように樋部13が形成されてある金
属板12を、樋部13の開口面がローラ1の内周面に向
い合うように丸めて、ローラ1の内周に沿って挿入し、
金属板12の耳部14および区画部15、すなわち図3
において斜線を付した部分をローラ1の内周面に接触さ
せる。
【0016】そしてこの接触部を電子ビーム溶接、レー
ザ溶接、ロー付けなどにより固着する。この固着によっ
て樋部13の開口面はローラ1の内周面によって閉塞さ
れる。このあと樋部13の内部に蒸留水のような気液2
相の熱媒体を減圧封入する。
【0017】電磁誘導発熱機構6によってローラ1およ
び金属板12は誘導発熱する。これによって樋部13内
の熱媒体は液相より気相に相変換する。気相の熱媒体が
ローラ1、金属板12のうちの低温部分に付着すると、
ここで凝縮し潜熱を出す。この潜熱はローラ1を直接加
熱し、あるいは金属板12より区画部15、耳部14を
介してローラ1に伝導され、これを効率良く加熱する。
【0018】この場合、樋部13、区画部15はローラ
1の軸心方向に沿って延長されているので、ローラ1は
その軸心方向に沿って温度差は生じない。またローラ1
の周壁内部には、孔、空隙からなるジャケット室は存在
しておらず、その周壁の肉厚は均一であるから、したが
って熱伝導過程における熱抵抗は均一となり、そのため
ローラ1の円周方向に沿う温度差も生じない。
【0019】またローラ1にはその周壁の内部にジャケ
ット室を設ける必要がないことにより、ローラ1として
は必要以上の肉厚とする必要はなく、したがって大型化
をともなうことなく、軽量化が可能となるし、その肉厚
は均一となることにより、熱応答性もよくなり、制御遅
れを回避することができるようになる。
【0020】前述の例では、金属板12に予め樋部13
を成形加工してからローラ1に取り付けるようにしてい
るが、これに代えて加工していない平板状の金属板12
をそのままローラ1の内部に丸めて挿入し、そのあと必
要な個所を前記と同様に溶接などにより固着してから、
非固着部に静水圧を加えることによって変形して、樋部
13を成形するようにしてもよい。
【0021】また前記の例では各樋部13は互いに独立
した構成を示しているが、これを連通させて更にローラ
1の周面における温度を均一とする必要があるときは、
図4に示すように各区画部15の一部を切欠して切欠部
16を形成すればよい。切欠部16は区画部15の複数
個所に形成してもよい。
【0022】なお金属板12を、たとえば銅のような導
電性で非磁性材料により構成すると、金属板12は1タ
ーンの二次導体を形成することから、磁気回路はローラ
1が担い、金属板12は電流回路のみを担うことになる
から、交流電源に対する力率が改善されるようになる。
【0023】図5、図6は本発明の別の実施例を示すも
ので、これは各樋部13を互いに連通するための構成を
示し、そのためにローラ1の一端(または両端)に、内
部にローラ1の円周方向に沿う環状の溝21を設けたヘ
ッダリング22を取り付け、金属板12の各樋部13
に、ローラ1にその半径方向に設けた個々の貫通孔23
を介して溝21に連通させる。これより各樋部13は貫
通孔23、溝21を介して互いに連通するようになる。
【0024】なおこの例におけるローラ1は片持ち式の
ものであり、その一端は開口しており、他端に取り付け
られた回転軸24が軸受箱25により回転自在に支持さ
れ、所要の駆動源により回転駆動される。電磁誘導発熱
機構6はローラ1の内部において静止状態で保持されて
いる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ーラとしてその大型化をともなうことなく、その円周方
向に対する均熱化ならびに軽量化は可能となり、また熱
応答性もよくなり、制御遅れを解消することができる効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す正断面図である。
【図2】図1のローラの横断面図である。
【図3】金属板の一部の展開図である。
【図4】金属板の他の例の一部の展開図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す正断面図である。
【図6】図5のローラの横断面図である。
【符号の説明】 1 ローラ 6 電磁誘導発熱機構 12 金属板 13 樋部 16 切欠部 21 溝 22 ヘッダリング 23 貫通孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動されるローラと、前記ローラの
    内部に設けられ、前記ローラを誘導発熱させる電磁誘導
    発熱機構とを備えた誘導発熱ローラ装置において、両端
    が閉塞されてある樋部を複数備えた金属板を、前記樋部
    の開口面が前記ローラの内周面に向い合うようにして前
    記ローラの内周面に固着し、前記樋部をジャケット室と
    して内部に気液2相の熱媒体を封入してなる誘導発熱ロ
    ーラ装置。
  2. 【請求項2】 各樋部が互いに独立している請求項1に
    記載の誘導発熱ローラ装置。
  3. 【請求項3】 各樋部が互いに連通している請求項1に
    記載の誘導発熱ローラ装置。
  4. 【請求項4】 ローラの少なくとも一方の端部に、ロー
    ラの円周方向に沿う環状の溝を備えたヘッダリングを設
    け、各樋部をローラにその半径方向に沿って形成した個
    々の貫通孔を介して前記溝に連通してなる請求項1に記
    載の誘導発熱ローラ装置。
  5. 【請求項5】 金属板が、導電性で非磁性体である請求
    項1に記載の誘導発熱ローラ装置。
JP24843593A 1993-08-27 1993-08-27 誘導発熱ローラ装置 Expired - Lifetime JP3362071B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012038652A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 電磁誘導加熱装置及びその製造方法

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