(57)【要約】【課題】  誘導コイルの複数を順にロールの軸方向に沿って配列してなる誘導発熱ローラ装置において、簡素な構成で隣接する誘導加熱コイル間の距離を低減し、隣接する誘導加熱コイル間の距離によるに温度分布の不均一を解消すること。【解決手段】  回転するロ−ルの中空内部に、複数個の誘導加熱コイルを前記ロ−ルの軸方向に沿って順次並んで配置された誘導加熱コイルであって、隣接する誘導加熱コイルＬ１１およびＬ１２の隣接する端部に位置する導線１１および１２を耐熱性絶縁部材１５で被覆し、誘導加熱コイルＬ１１およびＬ１２を密接に配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロ−ルと、前記ロ−ルの中空内部に前記ロ−ルの軸方向に沿って順次並んで配置された複数個の誘導加熱コイルを備え、前記複数個の誘導加熱コイルの各誘導加熱コイルに交流電圧を印加して前記回転するロ−ルを発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、隣接する誘導加熱コイルの少なくとも一方の端部を耐熱性絶縁部材で覆ってなることを特徴とする誘導発熱ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導発熱ローラ装置、詳しくはロ−ルの軸方向に沿って順次並んで配置された複数個の誘導加熱コイルにおける絶縁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導発熱ローラ装置は、周知のように、回転する中空のロールと、そのロールの中空内に、軸方向に沿って配置された鉄心に巻装された誘導加熱コイル（以下、誘導コイルという。）とにより構成され、誘導コイルを交流電圧で励磁することによりロールに誘導電流が発生し、この誘導電流でロールを発熱させるようにした装置である。このような誘導発熱ローラ装置では、ロールの軸方向に沿って一つの誘導コイルを配置すると、その誘導コイルの軸方向の中心部の磁束密度が高く両側の端部にいくにしたがい磁束密度が低くなり、そのためにロールの表面温度が軸方向の中心部の温度が高く両側の端部にいくにしたがい低くなる。
【０００３】
このロールの軸方向における表面温度の大きな不均一を解消するために誘導コイルを複数に分割し、ロールの軸方向に複数の磁束密度の高い箇所を形成し、これによりロールの軸方向における表面温度の不均一を低減している。しかし、誘導コイルを複数に分割すると、各誘導コイルにより発生する磁束の向きを同一とする必要性から、隣接する各誘導コイルの端部間に電位差が発生し、隣接する各誘導コイルの端部間の電位差に応じた絶縁距離が必要となる。そのために隣接する各誘導コイルの端部間の距離は大きく、分割した誘導コイルごとに軸方向の中心部の磁束密度が高く両側の端部にいくにしたがい磁束密度が低くなり、その高低の繰り返しによりロールの表面温度も軸方向に高低を繰り返した分布となる。
【０００４】
この高低の繰り返し分布を解消し、ロールの軸方向における表面温度の均一化するために、隣接する誘導コイルの巻き方向を互いに逆向きにし、隣接する誘導コイルの端部に印加する電位を同電位とすることにより、隣接する各誘導コイルの端部間距離なくすことが考えられている。この場合の誘導発熱ローラ装置の構成を図４に示す。すなわち、図４において、１は中空のロールで、架台２に対して軸受３によって回転可能に支持され、図示しない回転源によって回転駆動される。４はロール１の肉厚部分に形成されてある密閉室で、内部に気液二相の熱媒体が封入されている。５は鉄心、Ｌ１〜Ｌ５は分割誘導コイルで、隣接する誘導コイルの巻き方向を互いに逆向き、すなわち誘導コイルＬ１、Ｌ３、Ｌ５を順巻き、誘導コイルＬ２、Ｌ４を逆順巻きにして鉄心５に並べて巻装されている。
【０００５】
６は鉄心５および鉄心５に巻装された誘導コイルＬ１〜Ｌ５を支持する支持ロッドで、これは軸受７を介してロール１に連なるジャーナル８の内部に支持されている。９は誘導コイルＬ１〜Ｌ５のリード線で、支持ロッド６内を通って外部に導出され、外部の単相交流電源に接続される。そして、各誘導加熱コイルＬ１・・・Ｌ５間には隙間なく、隣接する誘導コイルの端部同志は接続され、その接続点は同電位としている。これにより各誘導加熱コイルＬ１・・・Ｌ５に交流電源から交流電圧が印加されると、各誘導加熱コイルＬ１・・・Ｌ５は同一方向に向く交番磁束を発生し、ロール１にこの交番磁束と交鎖する電流が流れ、この電流によりロール１はジュール発熱する。このとき各誘導加熱コイルＬ１・・・Ｌ５間には隙間がないのでロールの表面温度も軸方向に均一な分布となる。
【特許文献１】特開昭２００２−１６４１５９号公報
【０００６】
以上のように構成された誘導発熱ローラ装置では、隣接する誘導加熱コイルの端部は同電位であるため、その間に絶縁距離を設ける必要がなく、隣接の誘導コイル間が狭い。したがって、その間における磁束量の低減が少なく、ロール１の外表面の軸方向における温度分布の均一化を図ることができる。しかし、各誘導コイルが一層捲きであれば問題はないが、各誘導コイルを二層以上に巻回すると隣接の誘導コイルの層違いで電位差が発生し、この場合には隣接する各誘導コイルの端部間の距離を大きくしなければならず、隣接する誘導加熱コイル間の距離によるに温度分布の不均一を解消することができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、誘導コイルの複数を順にロールの軸方向に沿って配列してなる誘導発熱ローラ装置において、簡素な構成で隣接する誘導加熱コイル間の距離を低減し、隣接する誘導加熱コイル間の距離によるに温度分布の不均一を解消する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転するロ−ルと、前記ロ−ルの中空内部に前記ロ−ルの軸方向に沿って順次並んで配置された複数個の誘導加熱コイルを備え、前記複数個の誘導加熱コイルの各誘導加熱コイルに交流電圧を印加して前記回転するロ−ルを発熱してなる誘導発熱ローラ装置において、隣接する誘導加熱コイルの少なくとも一方の端部を耐熱性絶縁部材で覆ってなることを主たる特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
発明によれば、隣接する誘導加熱コイルの少なくとも一方の端部を耐熱性絶縁部材で覆うので、沿面距離が大きくなり、隣接する誘導加熱コイルの端部に位置する導線間の距離を短くすることができ、隣接する誘導加熱コイル間の距離によるに温度分布の不均一を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
簡素な構成で隣接する誘導加熱コイル間の距離を低減し、隣接する誘導加熱コイル間の距離によるに温度分布の不均一を解消する目的を、隣接する誘導加熱コイルの端部を耐熱性絶縁部材で覆うことにより実現した。以下、本発明の実施例について図１〜図３を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置における誘導コイル間の構成を示す断面図、図２は隣接する端部に位置する導線の絶縁構成を示す斜視図である。図１において、５は鉄心、Ｌ１１，Ｌ１２は分割誘導コイル、１０はアース絶縁部材、１１は分割誘導コイルＬ１１の導線、１２は分割誘導コイルＬ１２の導線、１３は導線絶縁部材、１４は層間絶縁部材、１５は誘導コイル間絶縁部材である。導線１１および１２はその全体が導線絶縁材１３で被覆されている。分割誘導コイルＬ１１は鉄心５に巻線絶縁材１３で被覆した導線１１を捲回して構成され、分割誘導コイルＬ１２も同様に鉄心５に巻線絶縁材１２で被覆した導線１１を捲回して構成され、分割誘導コイルＬ１１とＬ１２は鉄心５に並べて配置されている。
【００１２】
各分割誘導コイルＬ１１およびＬ１２の隣接する端部に位置する導線１１および１２は、図２に示すように巻線絶縁部材１３で被覆した上に、マイカ筒やマイカテープあるいはポリ・テトラ・フルオロ・エチレンチューブなどの耐熱絶縁性からなる、たとえば厚さ５ｍｍ程度の誘導コイル間絶縁部材１５で被覆されている。この被覆により隣接する誘導コイルＬ１１およびＬ１２間の沿面距離Ｄが大きくなり、隣接する誘導コイルＬ１１およびＬ１２の導線１１、１２間の距離を大幅に短縮することができる。これにより分割した誘導コイルよるロールの軸方向における磁束密度の分布を均一化することができる。なお、各分割誘導コイルＬ１１およびＬ１２の隣接する端部に位置する導線１１および１２の両者に誘導コイル間絶縁部材１５で被覆しているが、いずれか一方の導線を誘導コイル間絶縁部材１５で被覆するようにしてもよい。
【実施例２】
【００１３】
図３は本発明の他の実施例に係る誘導発熱ローラ装置における誘導コイル間の構成を示す断面図である。なお、図１に示す実施例と対応する部分には同一の符号を付している。図１に示す実施例では、各分割誘導コイルＬ１１およびＬ１２の隣接する端部に位置する巻線にマイカ筒やマイカテープあるいはポリ・テトラ・フルオロ・エチレンチューブなどの耐熱絶縁性からなる誘導コイル間絶縁部材１５で被覆して沿面距離Ｄを大きくしているが、この実施例では、たとえば厚さ５ｍｍ程度のマイカ板を分割誘導コイルＬ１１およびＬ１２の間に挿入し、端部を、誘導コイルＬ１１の端部を覆うように折り曲げて構成している。このように構成しても隣接する誘導コイルＬ１１およびＬ１２間の沿面距離Ｄが大きくなり、隣接する誘導コイルＬ１１およびＬ１２の導線１１、１２間の距離を大幅に短縮することができる。なお、誘導コイル間絶縁部材１５を２枚にし、各端部を、隣接する誘導コイルＬ１１およびＬ１２のそれぞれの端部を覆うように折り曲げて構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置における誘導コイル間の構成を示す断面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す誘導コイルの隣接する端部に位置する導線の絶縁構成を示す斜視図である。（実施例１）
【図３】本発明の他の実施例に係る誘導発熱ローラ装置における誘導コイル間の構成を示す断面図である。（実施例２）
【図４】各分割誘導コイルを配置した一例の誘導発熱ローラの断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ロール
５  鉄心  
６  支持ロッド
９  リード線
１０  アース絶縁部材
１１、１２  導線
１３  巻線絶縁部材
１４  層間絶縁部材
１５  誘導コイル間耐熱絶縁部材
Ｌ１１、Ｌ１２  分割誘導加熱コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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