專利名稱：感應(yīng)發(fā)熱輥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，特別涉及冷卻性能優(yōu)異的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置。
背景技術(shù)：
以往，例如在塑料膜、紙、布、無紡布、合成 纖維、金屬箔等片材或織物材料、線(絲)材料等連續(xù)材料的連續(xù)熱處理工序等中使用感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，該感應(yīng)發(fā)熱輥裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)的輥主體內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)，由此通過感應(yīng)電流使輥主體周壁發(fā)熱。近年來，伴隨例如改變連續(xù)材料的種類，要求以短時(shí)間進(jìn)行輥主體的加熱溫度的變更。另外，在拉伸處理工序結(jié)束后，從安全衛(wèi)生的觀點(diǎn)出發(fā)，如果輥主體的溫度不下降到一定溫度以下，則操作者不能從工作現(xiàn)場(chǎng)離開。因此，需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)冷卻輥主體。此外，不僅僅把感應(yīng)發(fā)熱輥裝置用于連續(xù)材料的加熱，有時(shí)也把感應(yīng)發(fā)熱輥裝置用于冷卻，因此需要使感應(yīng)發(fā)熱輥裝置具有冷卻功能。作為使感應(yīng)發(fā)熱輥裝置具有冷卻功能的技術(shù)，可以考慮如專利文獻(xiàn)I所示的技術(shù)，在輥主體的周壁內(nèi)，沿中心軸向在周向上等間隔地設(shè)置多個(gè)冷卻介質(zhì)通道，通過使冷卻介質(zhì)在該冷卻介質(zhì)通道內(nèi)循環(huán)，從而使輥主體冷卻。但是，為了使冷卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)通道內(nèi)循環(huán)，需要通過輥主體或與輥主體一體設(shè)置在輥主體端部的軸部(軸頸部)，從外部提供冷卻介質(zhì)。由于輥主體或軸頸部是轉(zhuǎn)動(dòng)體，需要旋轉(zhuǎn)連接器或機(jī)械密封件等轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)。這樣的話，由于所述的密封機(jī)構(gòu)都是由接觸密封機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，所以隨著密封部的磨損、熱劣化以及化學(xué)劣化的發(fā)展，不能避免冷卻介質(zhì)泄露等問題。此外，為了避免這樣的問題，需要定期地對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)進(jìn)行保養(yǎng)或更換。當(dāng)然，為了對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)進(jìn)行保養(yǎng)或更換，必須停止感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，從而導(dǎo)致保養(yǎng)或更換也產(chǎn)生費(fèi)用。另ー方面，作為不使用接觸密封機(jī)構(gòu)的裝置，如專利文獻(xiàn)2所示，可以考慮下述裝置，該裝置包括冷卻介質(zhì)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，向輥主體內(nèi)部導(dǎo)入冷卻介質(zhì)；以及冷卻介質(zhì)噴灑機(jī)構(gòu)，將由所述冷卻介質(zhì)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)導(dǎo)入的冷卻介質(zhì)朝著輥主體的內(nèi)周壁以水滴狀噴灑，通過噴灑的冷卻介質(zhì)接觸到輥主體內(nèi)周壁時(shí)汽化的汽化潛熱(汽化熱)來冷卻輥主體。冷卻介質(zhì)噴灑機(jī)構(gòu)具備噴出管，該噴出管設(shè)置為沿軸向從輥主體內(nèi)周壁的一個(gè)端部延伸到另ー個(gè)端部，從設(shè)置在該噴出管的側(cè)壁上的噴出口以水滴狀噴灑冷卻介質(zhì)。按照該結(jié)構(gòu)，通過在以靜止?fàn)顟B(tài)保持在輥主體內(nèi)部的感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)的一部分上設(shè)置冷卻介質(zhì)導(dǎo)入機(jī)構(gòu)以及噴灑機(jī)構(gòu)，完全不需要轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)就可以防止冷卻介質(zhì)的泄露以及保養(yǎng)、更換的麻煩。但是，由于所述裝置將冷卻介質(zhì)直接噴灑在輥主體的內(nèi)周壁上，所以會(huì)導(dǎo)致含在冷卻介質(zhì)中的雜質(zhì)或不能蒸發(fā)的成分堆積在輥主體的內(nèi)周壁上。具體地說，例如在冷卻介質(zhì)是水的情況下，會(huì)有碳酸鈣成分等雜質(zhì)和不能蒸發(fā)的成分堆積在輥主體的內(nèi)周壁上、以及因溶解氯成分導(dǎo)致輥主體被腐蝕，從而導(dǎo)致該部位生銹。如果冷卻介質(zhì)是有機(jī)油，則熱分解的碳化物會(huì)堆積在輥主體的內(nèi)周壁上。此外，如果冷卻介質(zhì)中含有弓I起化學(xué)腐蝕的成分，則被噴灑了冷卻介質(zhì)的輥主體的內(nèi)周壁會(huì)因腐蝕而變薄。此外，由于冷卻介質(zhì)噴灑機(jī)構(gòu)的噴出管是通過微小的孔來噴灑冷卻介質(zhì)，所以會(huì)因冷卻介質(zhì)中所含的灰塵堵住微小的孔，從而導(dǎo)致噴灑機(jī)構(gòu)堵塞，存在必須拆開感應(yīng)發(fā)熱輥裝置來更換噴出管的問題。此外，對(duì)于感應(yīng)發(fā)熱輥裝置而言，存在下述 情況，即交替發(fā)生以加熱連續(xù)材料為目的作為加熱輥使用的情況及以冷卻連續(xù)材料為目的作為冷卻輥使用的情況。在該情況下，在作為冷卻輥使用后又作為加熱輥使用的情況下，滯留在冷卻介質(zhì)噴灑機(jī)構(gòu)的噴出管內(nèi)的冷卻介質(zhì)因來自輥主體的傳熱而被加熱，有時(shí)存在產(chǎn)生沸騰的問題。專利文獻(xiàn)I :日本專利公開公報(bào)特開2000-353588號(hào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開公報(bào)特開2003-269442號(hào)在該情況下，本發(fā)明人考慮在輥主體與感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)之間讓霧狀冷卻介質(zhì)流通。但是，已經(jīng)確認(rèn)到在向輥主體與感應(yīng)發(fā)熱輥裝置之間供給霧狀冷卻介質(zhì)的情況下，會(huì)發(fā)生液態(tài)冷卻介質(zhì)殘留在輥主體的內(nèi)部中的問題。認(rèn)為如果殘留的液態(tài)冷卻介質(zhì)接觸到感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)的感應(yīng)線圈，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)線圈的絕緣惡化等問題，或者存在導(dǎo)致感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)被腐蝕等問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于所述的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，無需在輥主體內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)就可以在抑制輥主體腐蝕的同時(shí)使輥主體冷卻，并且可以防止液態(tài)冷卻介質(zhì)殘留在輥主體內(nèi)。S卩，本發(fā)明提供一種感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，其包括輥主體，以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式被支承；感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)，配置在所述輥主體的內(nèi)部，使所述輥主體感應(yīng)發(fā)熱；冷卻機(jī)構(gòu)，使霧狀冷卻介質(zhì)在形成在所述輥主體和所述感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)之間的大體呈筒狀的間隙部流通；以及液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)，將殘留在所述輥主體內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)排出到所述輥主體的外部。按照所述的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，通過把霧狀冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到輥主體內(nèi)，利用霧狀冷卻介質(zhì)與輥主體內(nèi)周壁接觸而蒸發(fā)時(shí)的汽化潛熱、霧狀冷卻介質(zhì)在間隙部中溫度上升時(shí)的顯熱、以及霧狀冷卻介質(zhì)在間隙部中汽化蒸發(fā)時(shí)的潛熱，可以冷卻輥主體及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)。此外，由于使用了霧狀冷卻介質(zhì)，所以可以減少與輥主體接觸的冷卻介質(zhì)，從而可以抑制輥主體內(nèi)壁的腐蝕及雜質(zhì)堆積在輥主體內(nèi)壁上等。此外，由于將殘留在輥主體內(nèi)部的冷卻介質(zhì)排出到外部，所以可以解決下述問題因液態(tài)冷卻介質(zhì)滯留在輥主體內(nèi)部并與感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)的感應(yīng)線圈接觸而引起的絕緣惡化；以及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)被腐蝕等問題。此外，優(yōu)選的是，所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)包括液態(tài)介質(zhì)排出管，該液態(tài)介質(zhì)排出管的抽吸口設(shè)置在所述間隙部的下部，該液態(tài)介質(zhì)排出管延伸到所述輥主體的外部；以及抽吸泵，位于所述輥主體的外部，設(shè)置在所述液態(tài)介質(zhì)排出管上，從所述抽吸口抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。由此，通過設(shè)置在輥主體外部的抽吸泵可以排出殘留在輥主體內(nèi)的液態(tài)冷卻介質(zhì)，從而可以使輥主體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単。此外，優(yōu)選的是，在通過所述冷卻機(jī)構(gòu)使所述霧狀冷卻介質(zhì)在所述間隙部流通期間，所述抽吸泵從所述抽吸口抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。
此外，優(yōu)選的是，所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)包括液面?zhèn)鞲衅?，該液面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)殘留在所述間隙部的所述液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面，當(dāng)根據(jù)所述液面?zhèn)鞲衅鳙@得的檢測(cè)信號(hào)得知所述液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面變成規(guī)定以上時(shí)，所述抽吸泵從所述抽吸口抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。按照本發(fā)明，通過向形成在輥主體及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)之間的大體呈筒狀的間隙部供給霧狀冷卻介質(zhì)來冷卻輥主體，因此無須在輥主體 內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)就可以在抑制輥主體腐蝕的同時(shí)冷卻輥主體。


圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置的剖視圖。圖2是表示與圖I為相同實(shí)施方式的液態(tài)介質(zhì)排出管以及溫度傳感器的配置的圖。圖3是變形實(shí)施方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置的剖視圖。附圖標(biāo)記說明100…感應(yīng)發(fā)熱棍裝置2…輥主體3…感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)X…間隙部8…冷卻機(jī)構(gòu)9…液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)91…液態(tài)介質(zhì)排出管91a …抽吸口92…抽吸泵93…液面?zhèn)鞲衅?br> 具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置的一個(gè)實(shí)施方式。本實(shí)施方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置100用于例如塑料膜、紙、布、無紡布、合成纖維、金屬箔等片材或織物材料、線(絲)材料等連續(xù)材料的連續(xù)熱處理工序等中。具體地說，如圖I所示，感應(yīng)發(fā)熱輥裝置100包括棍主體2，為中空?qǐng)A筒狀，以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式被支承；以及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3，收納在輥主體2內(nèi)。軸頸41通過0形環(huán)等密封部件SI安裝在輥主體2的兩端部。通過該密封部件SI可以防止后述的霧狀或液態(tài)的冷卻介質(zhì)向外泄漏。此外，軸頸41與中空的驅(qū)動(dòng)軸42構(gòu)成一體，驅(qū)動(dòng)軸42通過滾動(dòng)軸承等軸承51以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式支承在機(jī)架52上。此外，輥主體2利用通過例如馬達(dá)等轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)從外部施加的驅(qū)動(dòng)カ而轉(zhuǎn)動(dòng)。感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3包括圓筒狀鐵芯31，呈圓筒形；以及感應(yīng)線圈32，卷繞在所述圓筒狀鐵芯31的外側(cè)周面上。支承軸6分別安裝在圓筒狀鐵芯31的兩端部。該支承軸6分別貫通驅(qū)動(dòng)軸42的內(nèi)部，通過滾動(dòng)軸承等軸承7以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸42轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式被支承。由此，感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3，在轉(zhuǎn)動(dòng)的輥主體2的內(nèi)部，相對(duì)于輥主體2保持為靜止?fàn)顟B(tài)。在感應(yīng)線圈32上連接有引線L2，在該引線L2上連接有用于施加交流電壓的交流電源V。此夕卜，在支承軸6的外側(cè)的面與驅(qū)動(dòng)軸42的內(nèi)側(cè)的面之間設(shè)置有油密封或迷宮式密封等密封機(jī)構(gòu)S2，從而防止霧狀冷卻介質(zhì)泄露到外面。通過所述的感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3,如果向感應(yīng)線圈32施加交流電壓則會(huì)產(chǎn)生交變磁通，該交變磁通通過輥主體2的側(cè)周壁21，由此在輥主體2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因該感應(yīng)電流輥主體2產(chǎn)生焦耳熱。本實(shí)施方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置100包括冷卻機(jī)構(gòu)8，用于對(duì)輥主體2及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3進(jìn)行冷卻；以及液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)9，用于排出 殘留在輥主體2內(nèi)的液態(tài)冷卻介質(zhì)。如圖I所示，冷卻機(jī)構(gòu)8從形成在輥主體2及感應(yīng)發(fā)熱 機(jī)構(gòu)3之間的大體呈筒狀的間隙部X的軸向的一個(gè)端部導(dǎo)入霧狀冷卻介質(zhì)，并且從間隙部X的軸向的另ー個(gè)端部把冷卻介質(zhì)排出到輥主體2的外部，由此對(duì)輥主體2及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3進(jìn)行冷卻。另外，軸向指的是如圖I的箭頭所示的紙面的左右方向。具體地說，冷卻機(jī)構(gòu)8包括霧生成裝置81，生成霧狀冷卻介質(zhì)；壓縮空氣供給管路82，向霧生成裝置81供給壓縮空氣；冷卻介質(zhì)供給管路83，向霧生成裝置81提供作為冷卻介質(zhì)的水；冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84，從間隙部X的軸向的ー個(gè)端部導(dǎo)入來自所述霧生成裝置81的霧狀冷卻介質(zhì)；以及冷卻介質(zhì)導(dǎo)出通道85，用于把通過了所述間隙部X的冷卻介質(zhì)從軸向的另ー個(gè)端部導(dǎo)出到外部。間隙部X具有氣密性，主要由大體圓筒狀的間隙Xl和大體圓環(huán)狀的間隙X2構(gòu)成，所述間隙Xl是由輥主體2的內(nèi)周壁面和感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的外側(cè)周面形成的，所述間隙X2是由設(shè)置在輥主體2的兩個(gè)端部的軸頸41的內(nèi)側(cè)的面和感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的軸向端面形成的。霧生成裝置81將來自壓縮空氣供給管路82的壓縮空氣和來自冷卻介質(zhì)供給管路83的水混合，生成霧狀(mist)的冷卻介質(zhì)。該霧狀冷卻介質(zhì)具有剛被噴射后不汽化蒸發(fā)程度的粒徑，并且該粒徑具有使霧狀冷卻介質(zhì)在與空氣一起被運(yùn)送的過程中不會(huì)因重力而落下、且在流路的彎曲處與壁面碰撞也不會(huì)液化的程度。具體地說，霧狀冷卻介質(zhì)的粒徑在
30u m 100 u m的范圍內(nèi)。壓縮空氣供給管路82包括壓縮空氣源821 ;壓縮空氣配管822，一端與壓縮空氣源821連接，另一端與霧生成裝置81連接；以及開關(guān)閥823，設(shè)置在所述壓縮空氣配管822上，用于控制向霧生成裝置81供給壓縮空氣或停止向霧生成裝置81供給壓縮空氣。冷卻介質(zhì)供給管路83包括儲(chǔ)水罐831 ;冷卻介質(zhì)配管832，一端與儲(chǔ)水罐831連接，另一端與霧生成裝置81連接；流量調(diào)節(jié)閥833，設(shè)置在所述冷卻介質(zhì)配管832上，用于調(diào)節(jié)向霧生成裝置81供給的冷卻介質(zhì)的流量；以及開關(guān)閥834，設(shè)置在所述流量調(diào)節(jié)閥833的下游，用于控制向霧生成裝置81供給冷卻介質(zhì)或停止向霧生成裝置81供給冷卻介質(zhì)。設(shè)置在冷卻介質(zhì)配管832上的流量調(diào)節(jié)閥833由控制部C控制調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的流量。埋設(shè)在輥主體2的周壁中的溫度傳感器2T的檢測(cè)信號(hào)通過放大器A輸入到控制部C，控制部C向流量調(diào)節(jié)閥833輸出電流信號(hào)。根據(jù)埋設(shè)在輥主體2的周壁中的溫度傳感器2T的檢測(cè)信號(hào)控制對(duì)感應(yīng)線圈32施加的電壓。由此，根據(jù)輥主體2的周壁溫度可以無級(jí)地調(diào)節(jié)霧狀冷卻介質(zhì)的供給量，可以容易地調(diào)節(jié)輥主體2的冷卻速度、冷卻性能。另外，來自溫度傳感器2T的檢測(cè)信號(hào)通過旋轉(zhuǎn)變壓器10向控制部C輸出。冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84包括配管84T,設(shè)置在支承軸6 (以下將其稱為支承軸6B)的內(nèi)部，該支承軸6設(shè)置在感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的另ー個(gè)端部；以及孔，該孔形成在圓筒狀鐵芯31和設(shè)置在一個(gè)端部的支承軸6 (以下將其稱為支承軸6A)上。具體地說，冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84從另一方的支承軸6B通過感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的內(nèi)部一直延伸到一方的支承軸6A的基端部，在該支承軸6A的基端部，通過貫通孔61H，使冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84的下游開ロ與間隙部X的軸向的ー個(gè)端部連通。另外，在配管84T的位于支承軸6B的外部的端部，以朝向配管84T內(nèi)部的方式安裝有霧生成裝置81的噴出口 81s。由此，把霧生成裝置81設(shè)置在當(dāng)有堵塞等問題時(shí)可以容易地從感應(yīng)發(fā)熱輥裝置100拆裝的位置。另外，通過密封結(jié)構(gòu)(未圖示)以能夠拆裝的方式安裝有配管84T和霧生成裝置81。另外，冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84在支承軸6A的基 端部(感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3 —側(cè)的端部)通過多個(gè)貫通孔61H與間隙部X連通。該貫通孔61H形成冷卻介質(zhì)導(dǎo)入通道84的下游開ロ。該貫通孔61H配置在間隙部X的軸向的一個(gè)端部(在本實(shí)施方式中是隙間X2)，在支承軸6A上沿徑向以等間隔的方式設(shè)置有多個(gè)貫通孔61H。冷卻介質(zhì)導(dǎo)出通道85包括冷卻介質(zhì)導(dǎo)出管85T，該冷卻介質(zhì)導(dǎo)出管85T設(shè)置在支承軸6的內(nèi)部，該支承軸6設(shè)置在感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的另ー個(gè)端部。該冷卻介質(zhì)導(dǎo)出管85T摘入設(shè)直在中空部?jī)?nèi)，該中空部在支承軸6B的內(nèi)部沿著中心軸形成，在支承軸6B的基端部(感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3 —側(cè)的端部)朝著間隙部X開ロ，該開ロ成為冷卻介質(zhì)導(dǎo)出通道85的上游開ロ。此外，該上游開ロ配置在間隙部X的軸向的另ー個(gè)端部(在本實(shí)施方式中為隙間X2)。此外，在支承軸6B的中空部?jī)?nèi)還設(shè)置有引線L2，該引線L2與所述感應(yīng)線圈32連接。另外，在支承軸6B外部的冷卻介質(zhì)導(dǎo)出管85T上設(shè)置有對(duì)間隙部X進(jìn)行減壓的減壓裝置86。該減壓裝置86通過抽吸冷卻介質(zhì)導(dǎo)出管85T上游的空氣并將其排到外部，從而使間隙部X內(nèi)減壓。由此，間隙部X被減壓，從而可以使導(dǎo)入到間隙部X的霧狀冷卻介質(zhì)容易蒸發(fā)，變得容易對(duì)輥主體2進(jìn)行冷卻，并且可以使汽化了的冷卻介質(zhì)在輥主體2的內(nèi)周壁及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3上難以結(jié)露。此外，減壓裝置86可以使霧狀冷卻介質(zhì)以規(guī)定的流速通過間隙部X。具體地說，通過使在間隙部X中的霧狀冷卻介質(zhì)的流速在0. 3m/s以上，可以得到聞的熱導(dǎo)率，從而可以大幅提聞對(duì)棍主體的冷卻效率。另外，由于把所述的霧狀冷卻介質(zhì)供給到間隙部X，所以在形成間隙部X的部件的表面，具體地說在輥主體2的內(nèi)周壁面、軸頸41的內(nèi)側(cè)的面以及支承軸6的外周面上進(jìn)行了防銹處理。此外，為了防止因冷卻介質(zhì)而產(chǎn)生電氣故障，在感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的外側(cè)周面上大體在整體上設(shè)置有防水膜F。在由于輥主體2內(nèi)部的霧濃度所決定的露點(diǎn)溫度與冷卻エ作時(shí)的感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的關(guān)系存在有結(jié)露可能的情況下，需要所述防水膜F。但是，當(dāng)確定感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的溫度在所述露點(diǎn)溫度以上時(shí)，可以省略所述防水膜F。下面對(duì)液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)9進(jìn)行說明。所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)9把殘留在輥主體2內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)(下面也稱為殘留水)排出到輥主體2的外部。所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)9包括液態(tài)介質(zhì)排出管91，用于排出液態(tài)冷卻介質(zhì)；抽吸泵92，設(shè)置在該液態(tài)介質(zhì)排出管91上；液面?zhèn)鞲衅?3，檢測(cè)輥主體2內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面；以及泵控制部94，通過來自所述液面?zhèn)鞲衅?3的檢測(cè)信號(hào)控制所述抽吸栗92。在間隙部X的下部配置有作為液態(tài)介質(zhì)排出管91的前端開ロ的抽吸口 91a，并且該液態(tài)介質(zhì)排出管91延伸設(shè)置到輥主體2的外部。具體地說，如圖I所示，液態(tài)介質(zhì)排出管91從一方的支承軸6A導(dǎo)入間隙部X的軸向的一個(gè)端部(在本實(shí)施方式中是隙間X2)內(nèi)。如圖2所示，所述抽吸ロ 91a配置在間隙部X的最下端部，且位于最下端部的感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的外側(cè)周面下端和輥主體2的內(nèi)側(cè)周面下端之間。另外,如圖I所示,液態(tài)介質(zhì)排出管91設(shè)置成通過一方的支承軸6A、圓筒狀鐵芯31的內(nèi)部及另一方的支承軸6B并延伸到輥主體2的外部。抽吸泵92在輥主體2外部設(shè)置在液態(tài)介質(zhì)排出管91上，從抽吸口 91a抽吸殘留水，由后述的泵控制部94控制。如圖2所示，液面?zhèn)鞲衅?3從另一方的支承 軸6B導(dǎo)入到間隙部X的軸向的另ー個(gè)端部(在本實(shí)施方式中是隙間X2)，配置在間隙部X的最下端部，用于檢測(cè)在該最下端部中的感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的外側(cè)周面下端和輥主體2的內(nèi)側(cè)周面下端之間的殘留水的液面。具體地說，液面?zhèn)鞲衅?3在輥主體2的內(nèi)部，檢測(cè)不與感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的感應(yīng)線圈32接觸的高度的殘留水的液面。另外，作為液面?zhèn)鞲衅?3，可以考慮使用例如浮標(biāo)式、超音波式、電容式、光學(xué)式或者壓カ式的傳感器。泵控制部94例如由繼電器電路構(gòu)成，根據(jù)來自所述液面?zhèn)鞲衅?3的檢測(cè)信號(hào)，如果判斷輥主體2內(nèi)部的殘留水的液面在規(guī)定的上限值以上，則向抽吸泵92輸出啟動(dòng)信號(hào)，使抽吸泵92啟動(dòng)。另外，在此所說的規(guī)定的上限值是指在殘留水不與感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的感應(yīng)線圈32接觸的范圍內(nèi)所設(shè)定的液面高度。此外，可以考慮使控制部94進(jìn)行下述控制等，即在啟動(dòng)抽吸泵92后，在規(guī)定時(shí)間后使抽吸泵92停止，或者當(dāng)由液面?zhèn)鞲衅?3獲得的檢測(cè)信號(hào)在規(guī)定的下限值以下時(shí)使抽吸泵92停止。另外，在此所說的規(guī)定的下限值是指例如殘留水在輥主體2內(nèi)實(shí)質(zhì)上沒有了的程度。本實(shí)施方式的效果按照所述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置100，通過把霧狀冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到輥主體2內(nèi)，利用霧狀冷卻介質(zhì)接觸到輥主體2的內(nèi)周壁蒸發(fā)時(shí)的汽化潛熱、霧狀冷卻介質(zhì)在輥主體2內(nèi)溫度上升時(shí)的顯熱、以及霧狀冷卻介質(zhì)在輥主體2內(nèi)汽化蒸發(fā)時(shí)的潛熱，可以冷卻輥主體2和感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3。此外，從形成在輥主體2及感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3之間的大體呈筒狀的間隙部X的軸向的端部導(dǎo)入霧狀冷卻介質(zhì)，并且從間隙部X的軸向的端部把冷卻介質(zhì)排出到輥主體2外部，由此可以使霧狀冷卻介質(zhì)遍布整個(gè)間隙部X。另外，由于使用霧狀冷卻介質(zhì)，所以可以減少與輥主體2接觸的冷卻介質(zhì)，從而可以抑制輥主體2內(nèi)壁的腐蝕及雜質(zhì)堆積在輥主體2的內(nèi)壁上等。另外，在由液面?zhèn)鞲衅?3檢測(cè)到液態(tài)冷卻介質(zhì)變成規(guī)定的上限值時(shí)，啟動(dòng)抽吸泵，將殘留在輥主體2內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)排出，因此可以解決液態(tài)冷卻介質(zhì)滯留在輥主體2的內(nèi)部以及因液態(tài)冷卻介質(zhì)與感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)3的感應(yīng)線圈32接觸而引起的絕緣惡化等問題。其他的變形實(shí)施方式另外，本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式。例如，在所述實(shí)施方式中，通過利用液面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)殘留的液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面來控制抽吸泵的啟動(dòng)時(shí)機(jī)，但是，如圖3所示，也可以不使用液面?zhèn)鞲衅?。S卩，也可以在通過冷卻機(jī)構(gòu)8使霧狀冷卻介質(zhì)在間隙部X流通期間，總是從液態(tài)介質(zhì)排出管91的抽吸口 91a抽吸液態(tài)冷卻介質(zhì)，這樣就可以省略液面?zhèn)鞲衅鳌Ａ硗?，由于總是排出液態(tài)冷卻介質(zhì)，所以可以盡可能地防止感應(yīng)線圈與液態(tài)冷卻介質(zhì)接觸。另外，在所述實(shí)施方式中，從配置空間的角度出發(fā)，在軸向的一個(gè)端部的間隙X2中配置液態(tài)介質(zhì)排出管91的抽吸口 91a，并在軸向的另ー個(gè)端部的間隙X2中配置液面?zhèn)鞲衅?3，但是也可以將抽吸口 91a和液面?zhèn)鞲衅?3配置在相同的間隙X2中。在所述實(shí)施方式中，雖然對(duì)應(yīng)用于 雙支承方式的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置的情況進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明也適用于所謂的懸臂式感應(yīng)發(fā)熱輥裝置。此外，在所述實(shí)施方式中，向間隙部供給霧狀冷卻介質(zhì)，但是也可以在感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置配管，使霧狀冷卻介質(zhì)在該配管內(nèi)流通，從而可以優(yōu)先冷卻感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)。由此，可以防止構(gòu)成感應(yīng)線圈的電線和鐵芯的性能劣化。此外，在所述實(shí)施方式中，從間隙部的軸向的一個(gè)端部導(dǎo)入霧狀冷卻介質(zhì)，并從軸向的另ー個(gè)端部排出，但是也可以從間隙部的軸向的ー個(gè)端部導(dǎo)入，并從軸向的同一個(gè)端部排出。此外，本發(fā)明當(dāng)然不限于所述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗g的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進(jìn)行各種變形。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，其特征在于包括 輥主體，以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式被支承； 感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)，配置在所述輥主體的內(nèi)部，使所述輥主體感應(yīng)發(fā)熱； 冷卻機(jī)構(gòu)，使霧狀冷卻介質(zhì)在形成在所述輥主體和所述感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)之間的大體呈筒狀的間隙部流通；以及 液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)，將殘留在所述輥主體內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)排出到所述輥主體的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，其特征在于，所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)包括液態(tài)介質(zhì)排出管，該液態(tài)介質(zhì)排出管的抽吸口設(shè)置在所述間隙部的下部，該液態(tài)介質(zhì)排出管延伸到所述輥主體的外部；以及抽吸泵，位于所述輥主體的外部，設(shè)置在所述液態(tài)介質(zhì)排出管上，從所述抽吸ロ抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，其特征在于，在通過所述冷卻機(jī)構(gòu)使所述霧狀冷卻介質(zhì)在所述間隙部流通期間，所述抽吸泵從所述抽吸口抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，其特征在于，所述液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)包括液面?zhèn)鞲衅?，該液面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)殘留在所述間隙部的所述液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面， 當(dāng)根據(jù)所述液面?zhèn)鞲衅鳙@得的檢測(cè)信號(hào)得知所述液態(tài)冷卻介質(zhì)的液面變成規(guī)定以上時(shí)，所述抽吸泵從所述抽吸ロ抽吸所述液態(tài)冷卻介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感應(yīng)發(fā)熱輥裝置，無需在輥主體上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)密封機(jī)構(gòu)，就可以在抑制輥主體的腐蝕的同時(shí)冷卻輥主體，并且可以消除因液態(tài)冷卻介質(zhì)殘留在輥主體內(nèi)而引起的問題。所述感應(yīng)發(fā)熱輥裝置包括輥主體(2)；感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)(3)，配置在輥主體(2)的內(nèi)部，使輥主體(2)感應(yīng)發(fā)熱；冷卻機(jī)構(gòu)(8)，使霧狀冷卻介質(zhì)在輥主體(2)和感應(yīng)發(fā)熱機(jī)構(gòu)(3)之間的間隙部(X)中流通；以及液態(tài)介質(zhì)排出機(jī)構(gòu)(9)，把殘留在輥主體(2)內(nèi)部的液態(tài)冷卻介質(zhì)排出到外部。
文檔編號(hào)H05B6/14GK102769949SQ20121012501
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月2日
發(fā)明者岡本幸三, 北野孝次 申請(qǐng)人:特電株式會(huì)社