(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に誘導発熱機構を備えた、回転するローラの周壁に、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室を設けた誘導発熱ローラ装置において、前記ローラの軸心方向に沿う、互いに異なるローラ周壁の複数個所の温度を検出する温度検出手段、前記各温度検出手段による検出値の差を検出する偏差検出手段、前記偏差検出手段による検出値を基準値と比較して、両者の値の差が所定値を超えたとき信号を発生する比較手段を備え、前記比較手段が信号を発生したとき前記ジャケット室の密封部分が破損であると判定してなる誘導発熱ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転するローラの周壁の内部に、内部に気液二相の熱媒体を封入したジャケット室を備えてなる誘導発熱ローラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘導発熱ローラ装置において、内部を中空としたローラの内部に誘導発熱機構を配置し、これを交流電源によって励磁することにより、ローラの周壁に電流を誘導させ、この誘導電流によってローラを発熱させるようにした場合、磁気回路を形成する誘導発熱機構の軸心方向における中央部、すなわち磁気中心に対向するローラの周壁部に誘導電流が集中する傾向があり、そのためローラの周壁に現れる発熱分布は、誘導発熱機構の中央部で最も高く、両端部に近づくにつれて暫時低くなっていくことは、既によく知られている。
【０００３】
このような発熱分布に基づく温度分布が、ローラの軸心方向に沿って均一となるように改善するために、ローラの周壁の内部に多数の中空孔を設けてこれをジャケット室とし、その内部に気液二相の熱媒体を減圧封入することが行われている。これによると主に熱媒体の潜熱移動による均熱作用に基づいて。ローラの外周囲の温度分布は均一化されるようになる。
【０００４】
しかしこのように熱媒体が封入されたジャケット室の密封部がなんらかの原因によって破損するようなことがあると、その破損部から空気が混入したり、あるいは熱媒体が熱分解によって熱媒体以外の物質が生成されたり、ジャケット室の内壁面と熱媒体との間で化学反応を起こし、熱媒体以外のガスが発生したりするようになる。このような事態が起きると、熱媒体の潜熱の移動が妨げられ、これによる均熱作用は不十分となり、その結果ローラの外周囲の温度分布は不均一となる。もしこれをそのままにして運転を継続したとすれば、被処理物を均一に加熱処理できなくなるといった不慮の事故の発生原因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ジャケット室の密封部における破損による熱媒体の潜熱の移動の異常を未然に検出し、ジャケット室の破損に基づく不慮の事故を未然に防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転するローラの周壁に、内部に気液二相の熱媒体が封入される複数のジャケット室を設けた構成において、ローラの軸心方向に沿う、互いに異なるローラ周壁の複数個所の温度を検出する温度検出手段、この温度検出手段による検出値の差を検出する偏差検出手段、この偏差検出手段による検出値を基準値と比較して、両者の値の差が所定値を超えたとき信号を発生する比較手段とを備え、前記比較手段が信号を発生したとき前記ジャケット室の密封部分が破損であると判定することを特徴とする。
【０００７】
ジャケット室の密封部が正常であれば、ローラの軸心方向に沿う周壁の各外周囲部分の温度は、ジャケット室内部の気液二相の熱媒体の作用によって、ほぼ等しくなるので、各温度検出手段による温度検出値はほぼ等しく、したがって偏差検出手段の出力は、所定値以下の値となる。このときの偏差検出手段からの出力値と基準値との差が所定値以下であれば、比較回路からは出力信号が出ない。
【０００８】
しかしジャケット室の密封部が破損するなどして、たとえばその破損部から内部に空気が混入したことにより、熱媒体の潜熱の移動が異常となったとすると、ジャケット室内の熱媒体による潜熱の移動は妨げられ、そのためローラの軸心方向に沿う周壁の外周囲部分の温度は不均一となる。これにより各偏差検出手段による検出値にそれぞれ差が生じるようになる。これらの値の差が所定値を超えると、比較手段がこれを検出して出力信号を発する。この出力信号の発生によりジャケット室の密封部における欠陥の発生を知ることができる。
【０００９】
【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、その両端にジャーナル２が連結されており、このジャーナル２は軸受３を介して機台４に回転自在に支持され、外部からの駆動力によって回転されるようになっている。５は鉄心６と、これに巻装された誘導コイル７からなる誘導発熱機構である。誘導コイル７が交流電源によって励磁されることにより、ローラ１は誘導発熱する。
【００１０】
誘導発熱機構５は中空状の支持ロッド８によりローラ１の内部に支持されている。支持ロッド８はその回転が拘束されており、またジャーナル２内に挿通されることにより、ローラ１の回転中心軸線に沿って配置される。そして軸受９を介してジャーナル２に支持されるとともに、ジャーナル２、したがってローラ１は支持ロッド８に対して回転自在とされる。
【００１１】
１０は誘導コイル７を外部の交流電源に接続するために、誘導コイル７から引き出されたリード線である。リード線１０は支持ロッド８の内部を通って、その支持ロッド８の外端から外部に引き出される。引き出された端部は直接または外部端子を介して交流電源に接続される。１１はジャケット室で、ローラ１の周壁に、その円周方向に沿って多数形成されてあり、その内部に気液二相の熱媒体が減圧密封されている。各ジャケット室１１は図に示すようにローラ１の軸心方向に沿って延びるように形成されている。
【００１２】
１３，１４は温度センサで、たとえば熱電対などにより構成されている。各温度センサは本発明にしたがい、ローラ１の軸心方向に沿って互いに異なる個所の温度を測定するようにセットされている。具体的にはひとつの温度センサ１３はローラ１の軸心方向に沿う中央部近辺の個所の温度を、また他のひとつの温度センサ１４はローラ１の端部近辺の個所の温度を、それぞれ検出する位置にセットされている。実際にはローラ１の周壁において、ジャケット室１１とローラ１の外周面との間に細孔を穿ち、ここに各温度センサを挿入することによって、各温度センサがセットされている。１５，１６は各温度センサ１３，１４のリード線である。
【００１３】
各温度センサが検出した温度はローラ１の外部に取り出される。この取りだしには任意の手段が利用できるが、図の例では回転トランスを利用した例を示している。ジャーナル２の一方の端部には支持枠１７が一体に取り付けられてあり、この支持枠１７に、回転トランス１８の回転側コイル１９〜２１が支持されている。また支持ロッド８に支持枠２２が取り付けられてあり、この支持枠２２に回転トランス１８の固定側コイル２３〜２５が、各回転側コイル１９〜２１に向かいあうように取り付けられている。
【００１４】
また支持枠１７には信号変換器２６，２７が設置されている。リード線１５は信号変換器２６に接続端子２８を介して接続されており、温度センサ１３が検出した温度に対応する電圧はこの信号変換器２６によって温度信号に変換され、回転側コイル２０に与えられる。同様にリード線１６は信号変換器２７に接続端子２９を介して接続されており、温度センサ１４が検出した温度に対応する電圧はこの信号変換器２７によって温度信号に変換され、回転側コイル１９に与えられる。
【００１５】
固定側コイル２３〜２５は支持枠２２に設置されているレセプタクル３１に接続されており、このレセプタクル３１にコネクトされるプラグ３２を介して外部に導出される。なお固定側コイル２５にはプラグ３２を介して動作電力が供給される。供給された電力は、回転側コイル２１を介して信号変換器２６，２７に送られ、これらの動作電源に供せられる。
【００１６】
固定側コイル２３，２４に送られた温度信号は、偏差検出回路３３に送られ、ここで両温度信号の大きさの差が検出される。検出された信号は比較回路３４に送られ、ここで基準電源３５の基準電圧と比較される。偏差検出回路３３からの信号の大きさと、基準電源３５の基準電圧との差が所定範囲以下の小さい値であるときは、出力回路３５に出力信号を送らない。
【００１７】
ジャケット室１１の密封状態が正常であるときは、ローラ１の表面温度は、その軸心方向に沿ってほぼ均一であり、したがって温度センサ１３，１４による検出値には大きな差はなく、したがって比較回路３４から出力回路３５にはなんら出力信号は送られない。
【００１８】
しかしジャケット室１１の密封が損なわれたとすると、熱媒体による潜熱の移動が妨げられ、ローラ１の表面温度は、その軸心方向に沿う各個所において差が生じる。そのため温度センサ１３，１４による検出値にも大きな差が生じ、これにより偏差検出回路３３の入力値も互いに差が生じるようになる。その差に応じた信号が比較回路３４に送られるが、その信号が基準値を超えたとすると、比較回路３４から出力が出て、出力回路３５に送られる。
【００１９】
これにより出力回路３５が動作するので、ジャケット室１１の密封が損なわれたことを知ることができる。実際には出力回路３５の動作によって警報を発するなり、ローラ１の回転を停止させたりして、その稼働を停止させるようにすればよい。
【００２０】
なお図の例では、温度センサを２個としているが、これが３個以上であってもよい。この数が多いほど、ローラ１の各部分の温度差を精密に検出することができるようになって都合がよい。また回転トランス１８に代えて、スリップリングを利用して温度信号を固定側に送るようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ローラの表面温度を、その各異なる個所で検出し、その各温度差からジャケット室の密封部分の破損を検知するようにしたので、ジャケット室の密封部の破損に基づく不慮の事故を未然に回避することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様を示す断面図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】制御手段の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
１  ローラシェル
５  誘導発熱機構
１１  ジャケット室
１３  温度センサ
１４  温度センサ
３３  偏差検出回路
３４  比較回路
【図１】
0004190712.tif 000002
【図２】
0004190712.tif 000003
【図３】
0004190712.tif 000004