糸条加熱装置
【課題】糸条の加熱効率をさらに上げることで、糸条を十分に加熱する。
【解決手段】ローラユニット４は、保温箱１３内にゴデットローラ１１とセパレートローラ１２とを有している。そして、複数の糸条Ｙは、保温箱１３内において、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間で互いに重なり合わないように複数回巻回されつつ、ゴデットローラ１１により加熱されている。ローラユニット４は、さらに、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた波板３０を有している。この波板３０のゴデットローラ１１との対向面側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間が形成されている。
【解決手段】ローラユニット４は、保温箱１３内にゴデットローラ１１とセパレートローラ１２とを有している。そして、複数の糸条Ｙは、保温箱１３内において、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間で互いに重なり合わないように複数回巻回されつつ、ゴデットローラ１１により加熱されている。ローラユニット４は、さらに、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた波板３０を有している。この波板３０のゴデットローラ１１との対向面側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸条を加熱する糸条加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維機械の分野では、例えば、糸条を加熱延伸するときなどに、糸条に加熱処理を施す糸条加熱装置が設けられている。このように、糸条に加熱処理を施す装置として、特許文献１の糸条加熱装置では、加熱ローラとセパレートローラとの間に糸条が複数回巻回されており、加熱ローラから発生した熱でこのローラに巻き掛けられた糸条を加熱している。また、この糸条加熱装置には、加熱ローラの糸条が巻き掛けられた外周面を覆うように、加熱ローラとの対向面が平面形状となった熱輻射板が設けられている。そして、熱輻射板により反射された輻射熱により、加熱ローラと反対側からも糸条を加熱して加熱効率を上げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７８９９０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の糸条加熱装置のように、加熱ローラに対して平面形状の熱輻射板を設けて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を、加熱ローラによる直接の伝導に加えてさらに輻射により加熱しても、糸条の高速走行による随伴気流の影響で加熱効率が低下することが問題となっていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、糸条の加熱効率をさらに上げることで、糸条を十分に加熱することができる糸条加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の糸条加熱装置は、糸条を加熱しながら送る加熱ローラと、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第１加熱促進部材と、を備えており、前記第１加熱促進部材の前記加熱ローラとの対向面側には、前記加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されている。
【０００７】
本発明の糸条加熱装置によると、加熱ローラに巻き掛けられた糸条が走行すると、糸条の周辺に加熱ローラの周方向に沿った随伴流が生じているが、第１加熱促進部材の加熱ローラとの対向面側に加熱ローラの周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていることで、加熱ローラの外周部にて乱流が発生し、加熱ローラに巻き掛けられた糸条への熱の伝達を促進することができる。また、第１加熱促進部材の対向面は加熱ローラを覆っているため、加熱ローラから熱放射された輻射熱を対向面で反射させて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を加熱することができる。これらより、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができ、糸条を十分に加熱することができる。
【０００８】
また、前記第１加熱促進部材の前記対向面は、波形形状をしていることが好ましい。
【０００９】
これによると、空間を画定する凹部を波形で形成することで、糸条の伝達による加熱と輻射による加熱をどちらも効率よく行うことができる。
【００１０】
さらに、前記第１加熱促進部材の前記対向面は、前記糸条の材質によって決まる熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線を放射する材料で遠赤コーティングされていることが好ましい。
【００１１】
これによると、加熱ローラに巻き掛けられている糸条の熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線（電磁波）を放射する材料で、第１加熱促進部材の対向面をコーティングしている。この状態で、加熱ローラにより発生した熱で対向面が加熱されると、この対向面から糸条の吸収しやすい波長の遠赤外線が放射されるため、輻射による糸条の加熱効率を上げることができる。
【００１２】
加えて、前記第１加熱促進部材は、前記加熱ローラの略全周に設けられていることが好ましい。
【００１３】
これによると、加熱ローラから発生した熱が逃げにくくなり、加熱ローラの保温効率を上げることができる。
【００１４】
また、前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、前記保温箱には、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して板部材が取り付けられており、前記板部材の前記加熱ローラとの対向面側に、前記複数の空間が区分されて形成されていることが好ましい。
【００１５】
板部材だと、例えば、折り曲げて凹凸を交互に並べたり、プレスで凹みを形成したりすることで、加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間を簡単に形成することができる。そして、このように区分された複数の空間を簡単に形成できる板部材を、従来から加熱ローラが収容されている保温箱に取り付けるだけで、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができる。
【００１６】
また、前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、前記保温箱の内壁面の一部分は、前記加熱ローラの前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その対向対向面側に前記複数の空間が区分されて形成されていてもよい。
【００１７】
これによると、保温箱の内面によって形成される保温空間の容積が小さくなり、保温箱内の保温効率を上げることができる。
【００１８】
また、前記加熱ローラとの間で、所定のピッチで複数回巻回されており、前記加熱ローラと同じく前記糸条を加熱するセパレートローラと、前記セパレートローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第２加熱促進部材と、をさらに備えており、前記第２加熱促進部材の前記セパレートローラとの対向面側には、前記セパレートローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることが好ましい。
【００１９】
これによると、セパレートローラに対して第２加熱促進部材を設けることで、加熱ローラに対して第１加熱促進部材を設けた場合と同様に、セパレートローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができる。
【発明の効果】
【００２０】
加熱ローラに巻き掛けられた糸条が走行すると、糸条の周辺に加熱ローラの周方向に沿った随伴流が生じているが、第１加熱促進部材の加熱ローラとの対向面側に加熱ローラの周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていることで、加熱ローラの外周部にて乱流が発生し、加熱ローラに巻き掛けられた糸条への熱の伝達を促進することができる。また、第１加熱促進部材の対向面は加熱ローラを覆っているため、加熱ローラから熱放射された輻射熱を対向面で反射させて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を加熱することができる。これらより、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができ、糸条を十分に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る糸製造装置の概略構成図である。
【図２】図１のローラユニットの斜視図である。
【図３】保温箱内におけるゴデットローラの側面図である。
【図４】熱伝達の促進について説明するゴデットローラの平面図である。
【図５】輻射について説明するゴデットローラの平面図である。
【図６】変形例１におけるローラユニットの平面図である。
【図７】変形例２におけるローラユニットの平面図である。
【図８】変形例３におけるローラユニットの平面図である。
【図９】変形例４におけるローラユニットの平面図である。
【図１０】変形例５におけるローラユニットの平面図である。
【図１１】変形例５における板部材の内周面側から見た斜視図である。
【図１２】変形例６におけるローラユニットの平面図である。
【図１３】変形例７におけるローラユニットの平面図である。
【図１４】変形例７における板部材の内周面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る糸製造装置の概略構成図である。図１に示すように、糸製造装置１は、紡糸機２、２つのローラユニット３、４（糸条加熱装置）、及び、巻取機５などを有している。
【００２３】
紡糸機２は、複数（例えば、２４〜３２本程度）の糸条Ｙを図１の紙面垂直方向に並んだ状態で下方に紡出する。ローラユニット３、４は、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙを、加熱しつつ延伸する。巻取機５は、ローラユニット３、４により延伸された複数の糸条Ｙを図示しないボビンに巻き取る。
【００２４】
なお、上述した糸製造装置１の各部の構成のうち、紡糸機２及び巻取機５の構成は従来と同様であるので、その詳細な説明を省略し、以下では、ローラユニット３、４について詳細に説明する。
【００２５】
ローラユニット３、４は、紡糸機２よりも下方に配置されている。図２は、図１のローラユニットの斜視図である。図３は、保温箱内におけるゴデットローラの側面図である。なお、図２においては、２つのローラユニット３、４のうち糸条Ｙの走行方向下流側にあるローラユニット４を図示している。また、ローラユニット３、４は同様の構造を有するものなので、以下ではローラユニット４を例に挙げてその構造について説明し、ローラユニット３についてはローラユニット４との違いだけを説明する。そして、ローラユニット３、４のどちらについて説明しているのかをわかりやすくするために、ローラユニット３の構成要素には、ローラユニット４の構成要素に付した符号にダッシュをつけた符号（例えば、ゴデットローラ１１’、セパレートローラ１２’など）を付して説明を行う。
【００２６】
図１〜図３に示すように、ローラユニット４は、ゴデットローラ１１、セパレートローラ１２、波板３０、３１（第１、第２加熱促進部材）、及び、これらを収容するための保温箱１３を有している。保温箱１３は、断熱材からなる略直方体形状の箱である。また、保温箱１３には、開閉自在な扉１３ａが設けられている。
【００２７】
保温箱１３内には、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が収容されている。ゴデットローラ１１は、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された、図示しないフレームによって片持ち支持された駆動ローラであり、走行方向上流側（図１の左下）にあるローラユニット３から送られた複数の糸条Ｙを引き取る。そして、ゴデットローラ１１は、駆動モータ３７（図３参照）により駆動されると回転して、巻き掛けられた複数の糸条Ｙを走行方向下流側に送る。
【００２８】
セパレートローラ１２は、ゴデットローラ１１の下方に配置されており、ゴデットローラ１１と同様に、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された、図示しないフレームに片持ち支持された従動ローラである。ゴデットローラ１１により引き取られた複数の糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間で、互いに重なり合わないように所定のピッチごとにずれて複数回巻回されている。なお、セパレートローラ１２は、ゴデットローラ１１と同様に駆動ローラであってもよい。
【００２９】
そして、ゴデットローラ１１が回転して、複数の糸条Ｙが走行することで、糸条Ｙが巻回されたセパレートローラ１２も回転する。セパレートローラ１２から送られた複数の糸条Ｙは、走行方向下流側（図１の下方）にある巻取機５に送られる。
【００３０】
また、ゴデットローラ１１は、内部にヒータ１５（図２参照）を備えた加熱ローラであり、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間に巻回されて送られる間に糸条Ｙは加熱される。そして、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が保温箱１３内に配置され、扉１３ａが閉じられることにより、ヒータ１５により発生した熱が保温箱１３から外部に逃げ出してしまうのを防止している。
【００３１】
保温箱１３の底壁２３には、図２の左右方向に関してローラ１１、１２を挟んだ両側の部分に、複数の糸条Ｙの並び方向とほぼ平行に延びた２つのスリット２４ａ、２４ｂが形成されている。スリット２４ａは、ローラ１１、１２への糸掛け時に前面から糸条Ｙを挿入するために、その扉１３ａ側（保温箱１３の開閉口側）の端が開口している。そして、スリット２４ａは、巻取機５への糸巻き取り時に糸条Ｙを保温箱１３内に入れるための入口となっている。
【００３２】
スリット２４ｂは、スリット２４ａと同様に、ローラ１１、１２への糸掛け時に前面から糸条Ｙを挿入するために、その扉１３ａ側の端が開口しているが、スリット２４ａよりも長さが短くなっている。そして、スリット２４ｂは、巻取機５への糸巻き取り時に保温箱１３内から糸条Ｙを出すための出口となっている。
【００３３】
また、スリット２４ａ、２４ｂの上記前面開口は、扉１３ａを閉じたときに、扉１３ａにより塞がれるようになっている。
【００３４】
波板３０は、表面が鏡面仕上げされたステンレスからなる板部材が折り曲げられて、２辺からなる三角状の山が連続して並んで凹部と凸部が形成されており、ゴデットローラ１１の上方に配置されており、支持部材３２を介して保温箱１３に固定されている。そして、波板３０は、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面（ゴデットローラ１１の略上半分）と糸条Ｙが走行可能な隙間をあけて対向しており、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで配置されている。そして、波板３０のゴデットローラ１１との対向面（内周面）側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間３５（図４参照）が形成されている。
【００３５】
また、ゴデットローラ１１の軸方向に沿った波板３０の長さは、ゴデットローラ１１の軸方向長さよりも短くなっており、ゴデットローラ１１は波板３０よりも保温箱１３の開閉口に向かった突出部２５を有している。また、波板３０のゴデットローラ１１と対向している対向面３０ａは、遠赤コーティング（例えば、セラミックコーティング）されている。
【００３６】
波板３１は、波板３０と同様に、表面が鏡面仕上げされたステンレスからなる板部材が折り曲げられて、２辺からなる三角状の山が連続して並んで凹部と凸部が形成されており、ゴデットローラ１１の下方に配置されており、支持部材（図示せず）を介して保温箱１３に固定されている。そして、波板３１は、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２の間であって、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面（ゴデットローラ１１の下部分）と糸条Ｙが走行可能な隙間をあけて対向しており、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで配置されている。そして、波板３１のセパレートローラ１２との対向面（内周面）側にも、セパレートローラ１２の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間が形成されている。
【００３７】
また、ゴデットローラ１１の軸方向に沿った波板３１の長さは、ゴデットローラ１１の軸方向長さと同様になっている。また、波板３１のゴデットローラ１１と対向している対向面３１ａは、遠赤コーティング（例えば、セラミックコーティング）されている。このようにして、ゴデットローラ１１は、ゴデットローラ１１に最初に入ってくる糸条Ｙ周辺の空間、最後に出ていく糸条Ｙ周辺の空間、糸条Ｙを掛ける過程で糸条Ｙが移動する空間、及び、セパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、波板３０、３１により略全周を覆われている。
【００３８】
ローラユニット３は、ローラユニット４とは上下が逆になった姿勢で配置されている。そして、ローラユニット３、４は、後述するがゴデットローラ１１の回転速度が異なっている。
【００３９】
以上のような構成を有する糸製造装置１においては、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙが、まず、スリット２４ａ’の開口と反対側（図１の紙面奥側）の端部近傍を通って保温箱１３’内に入り、ローラユニット３のゴデットローラ１１’に引き取られる。
【００４０】
そして、保温箱１３’内のゴデットローラ１１’に引き取られた糸条Ｙは、ゴデットローラ１１’とセパレートローラ１２’との間に複数回巻回された後に、ゴデットローラ１１’から離れて、スリット２４ｂ’の開口近傍を通って保温箱１３’の外部に出て、スリット２４ａの開口と反対側（図１の紙面奥側）の端部近傍を通って保温箱１３内に入り、ローラユニット４のゴデットローラ１１に送られる。
【００４１】
その後、保温箱１３内のゴデットローラ１１に引き取られた糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を複数回巻回された後に、ゴデットローラ１１から離れて、スリット２４ｂの開口近傍を通って保温箱１３の外部に出て、巻取機５に送られる。
【００４２】
これにより、糸条Ｙは、紡糸機２から巻取機５に向かって、例えば、４０００〜６０００ｍ／ｍｉｎ程度の速度で走行する。このとき、糸条Ｙは、ローラ１１、１２の間、及び、ローラ１１’、１２’の間を送られる間に加熱される。さらに、ローラユニット４のゴデットローラ１１は、ローラユニット３のゴデットローラ１１’よりも回転速度が速くなっており、加熱された糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とゴデットローラ１１’との間で、両者の回転速度の差に対応した力で延伸される。
【００４３】
ところで、保温箱１３内において、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙは、ヒータ１５により加熱されたゴデットローラ１１の外周面からの伝導で直接加熱される。
【００４４】
さらに、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙが走行すると、図４に示すように、糸条Ｙの周辺にゴデットローラ１１の周方向に沿った随伴流３３が生じる。このとき、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に対向して波板３０が設けられており、この波板３０がゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで連続した波形であることから、この随伴流３３が波板３０の凹みの壁面（空間３５を画定する壁面）に衝突して、ゴデットローラ１１の外周部にて乱流３４が発生する。
【００４５】
すると、この乱流３４により、糸条Ｙとの相対速度が上昇し、対流熱伝達を促進するため、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙへの熱の伝達を促進することができる。また、乱流３４がゴデットローラ１１の周方向に沿って複数連続して発生するため、ゴデットローラ１１に巻き掛けられて走行する糸条Ｙへの熱の伝達を連続的に促進することができる。
【００４６】
また、波板３０の対向面３０ａはゴデットローラ１１を覆っているため、図５に示すように、ゴデットローラ１１により発生した熱で加熱されて、ゴデットローラ１１から熱放射された電磁波３６を反射して、輻射によりゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙを加熱することができ、且つ、ゴデットローラ１１の表面からの熱放射を少なくすることができる。
【００４７】
このとき、糸条Ｙの種類にもよるが、一般的に、糸条の熱吸収波長の範囲は、電磁波の一部の範囲に属する遠赤外線の波長範囲内となっている。例えば、糸条ＹがＰＥＴであると、熱吸収波長のピーク波長は約１０μｍとなっている。そして、一般的に、遠赤外線の波長は約４〜１０００μｍと言われている。
【００４８】
そこで、波板３０の対向面３０ａを、このＰＥＴのピーク波長に近い電磁波を特に放射するセラミックの材料でコーティングすることで、ゴデットローラ１１により発生した熱で対向面３０ａが加熱されると、対向面３０ａからは糸条Ｙの熱吸収波長に近い波長の電磁波が放射されることになり、この波長の電磁波は糸条Ｙに吸収されやすく、輻射による糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。すなわち、糸条Ｙの種類に応じて、対向面３０ａにコーティングするセラミックの材料を変えて、糸条の熱吸収波長とセラミックの放射する波長を近い波長にすればよい。
【００４９】
さらに、波板３０は、２辺からなる三角形状の凹部となっているため、上述した糸条Ｙの伝達による加熱と輻射による加熱をどちらも効率よく行うことができる。
【００５０】
また、波板３０、３１が、ゴデットローラ１１からセパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、ゴデットローラ１１の全周を覆っていることで、ゴデットローラ１１から発生した熱が逃げにくくなり、ゴデットローラ１１の保温効率を上げることができ、糸条Ｙを適正な温度に加熱するのに必要なヒータ１５の消費電力を低減することができる。以上のことから、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができ、糸条Ｙを十分に加熱することができる。また、ゴデットローラ１１への糸条Ｙの巻き数を減らして、ゴデットローラ１１を小型化することができる。
【００５１】
さらに、波板３０、３１は板部材なので、折り曲げるだけで凹凸が交互に並んだ形状を簡単に形成することができる。そして、このように簡単に形成できる板部材を、従来からゴデットローラ１１が収容されている保温箱１３に取り付けるだけで、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。
【００５２】
また、一般的に、ゴデットローラ１１の回転、及び、糸条Ｙが走行すると、糸条Ｙの周辺に随伴流が生じるが、ゴデットローラ１１からセパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、波板３０、３１がゴデットローラ１１の全周を覆っていることで、随伴流は波板３０、３１とゴデットローラ１１の間で発生するだけで、波板３０、３１よりも外側で発生するのを抑制することができる。このように、波板３０、３１は、糸条Ｙの加熱効率を上げるのに加えて、随伴流の発生を抑制する防風板としても機能する。これにより、走行する糸条Ｙの糸揺れを抑制して、糸品質を向上させることができる。
【００５３】
また、ゴデットローラ１１は波板３０よりも保温箱１３の開閉口に向かった突出部２５を有しているため、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２への糸掛けを行う際には、扉１３ａを開けて、保温箱１３内を露出させて、ゴデットローラ１１の波板３０よりも突出した突出部２５に簡単に糸掛けすることができる。なお、波板３０と、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２との隙間を糸掛け操作面側（前面）で広くすることで、糸掛け作業性を改善することができる。この場合、突出部２５を設けることなく、ゴデットローラ１１全域に波板３０を設けることができる。
【００５４】
さらに、仮に、波板３０である板部材が、凹凸が並んだ形状ではなく、ゴデットローラ１１の外周面に沿った平面形状であると、板部材をゴデットローラ１１に近づけすぎると、ゴデットローラ１１を回転させて、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙを走行させたときに、板部材とゴデットローラ１１の間で負圧が生じて、板部材の対向面に糸条Ｙが引き寄せられることになり、糸条Ｙに適正な張力を付与されないおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、板部材が、凹凸が並んだ波板３０であることで、板部材とゴデットローラ１１の間では層流ではなく乱流３４が発生することになり、波板３０の対向面３０ａに糸条Ｙが引き寄せられにくくなり、糸条Ｙに適正な張力を付与することができる。
【００５６】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。なお、以下では、ローラユニット４の構成を変更した例について説明した場合には、ローラユニット３の構成についても同様の変更が可能であると解する。
【００５７】
本実施形態においては、セパレートローラ１２がヒータを備えた加熱ローラではないため、セパレートローラ１２に対しては波板を配置していなかったが、図６に示すように、セパレートローラ１２がヒータ４０を備えた加熱ローラの場合には、セパレートローラ１２に対して、糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に隙間をあけて対向して波板４１、及び、糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面に隙間をあけて対向して波板４２を設けてもよい（変形例１）。この場合、上述したゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙと同様に、セパレートローラ１２に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。
【００５８】
また、本実施形態においては、波板３０は板部材であり、保温箱１３に取り付けられていたが、図７に示すように、保温箱６３の一部の内壁面６３ａが、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その内壁面６３ａがゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んだ凹凸形状であってもよい（変形例２）。この場合、内壁面６３ａとゴデットローラ１１との間には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間６５が形成される。そして、保温箱６３の内壁面と外壁面の間の空洞には、断熱材６４が収容されていることが好ましい。これによると、保温箱６３の内面によって形成される保温空間の容積が小さくなり、保温箱６３内の保温効率を上げることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間に糸条Ｙを複数回巻回していたが、セパレートローラ１２を設けずに、ゴデットローラ１１だけに糸条Ｙを３６０度未満の片掛けとしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、波板３０の対向面３０ａをセラミックコーティングしていたが、セラミックに限らず、糸条Ｙの種類に合わせて種々の材料により遠赤コーティングしてもよい。
【００６１】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面を覆う板部材は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って三角波が連続して並んだ波板３０であったが、周方向に沿って凹凸が交互に並んだ形状であればいかなる形状であってもよい（変形例３）。例えば、図８に示すように、板部材６６は、底壁と側壁のなす角度が直角となった矩形状の複数の凹部６７と、複数の凹部６７をゴデットローラ１１の周方向に沿って連結する複数の連結部６８とが交互に並んだ凹凸形状であってもよい。この場合、板部材６６のゴデットローラ１１との対向面（内周面）側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間６９が形成される。
【００６２】
加えて、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸形状を並べて、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間３５が形成されていたが、ゴデットローラ１１の周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていればいかなる構成であってもよい（変形例４、５、６）。
【００６３】
（変形例４）例えば、図９に示すように、板部材７０は、平面形状であり、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、この板部材７０のゴデットローラ１１との対向面に、複数のＬ字型のブラケット７１の一辺を溶接する。複数のブラケット７１は、溶接されていない一辺がゴデットローラ１１の径方向中心を向いて延在しており、ゴデットローラ１１の周方向に離間して配置されている。このようにして、板部材７０のゴデットローラ１１との対向面側に、ブラケット７１によって仕切られ、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間７２を形成していてもよい。
【００６４】
（変形例５）例えば、図１０、図１１に示すように、板部材７６は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、例えば内周面７７側からのプレスにより、ゴデットローラ１１の径方向外側に向かって凹んだ複数の角柱の突起部７８が形成されている。複数の突起部７８は、三角断面をしており、ゴデットローラ１１の軸方向に沿って離間して並ぶとともに、ゴデットローラ１１の周方向に沿って離間して並んだマトリックス状に配置されている。このようにして、板部材７６の内周面７７側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分され、突起部７８の凹みによって画定された複数の空間７９を形成していてもよい。
【００６５】
（変形例６）例えば、図１２に示すように、板部材８０は、上述した実施形態のような波形ではなく、頂点を形成する２つの斜辺の長さが互いに異なる三角状の山が連続して並んだノコギリ歯形状となっている。そして、２つの斜辺のうち長さの短い斜辺８０ａがゴデットローラ１１の回転方向（図１２では時計周り方向）の下流側に配置されて、ゴデットローラ１１の回転中心に向かって延在している。このようにして、板部材８０の内周面側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間８１を形成していてもよい。これによると、ゴデットローラ１１の周方向に沿った随伴流が斜辺８０ａに衝突して空間８１において渦流が生じやすい。
【００６６】
さらに、本実施形態においては、直線状の凸部と凹部で形成されていたが、曲線状の凸部と凹部で形成されるものであってもよい（変形例７）。例えば、図１３、図１４に示すように、板部材８５は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、例えば内周面８６側からのプレスにより、ゴデットローラ１１の径方向外側に向かって凹んだ複数の曲線状の突起部８７が形成されている。複数の突起部８７は、曲線断面をしており、ゴデットローラ１１の軸方向に沿って離間して並ぶとともに、ゴデットローラ１１の周方向に沿って離間して並んで配置されている。このようにして、板部材８５の内周面８６側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分され、突起部８７の凹みによって画定された複数の空間８８を形成していてもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２は、保温箱１３内に収容されていたが、保温箱１３を設けなくてもよい。
【００６８】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に対して波板３０を設けたのに加えて、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面に対して波板３１を設けていたが、波板３１は設けなくてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、糸条Ｙを加熱しつつ延伸するための、ゴデットローラ及びセパレートローラを備えたローラユニットに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、糸条を加熱して送るための加熱ローラを備えた他の糸条加熱装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 糸製造装置
３、４ ローラユニット
１１ ゴデットローラ
１２ セパレートローラ
１５ ヒータ
３０、３１ 波板
３０ａ、３１ａ 対向面
Ｙ 糸条
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸条を加熱する糸条加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維機械の分野では、例えば、糸条を加熱延伸するときなどに、糸条に加熱処理を施す糸条加熱装置が設けられている。このように、糸条に加熱処理を施す装置として、特許文献１の糸条加熱装置では、加熱ローラとセパレートローラとの間に糸条が複数回巻回されており、加熱ローラから発生した熱でこのローラに巻き掛けられた糸条を加熱している。また、この糸条加熱装置には、加熱ローラの糸条が巻き掛けられた外周面を覆うように、加熱ローラとの対向面が平面形状となった熱輻射板が設けられている。そして、熱輻射板により反射された輻射熱により、加熱ローラと反対側からも糸条を加熱して加熱効率を上げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７８９９０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の糸条加熱装置のように、加熱ローラに対して平面形状の熱輻射板を設けて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を、加熱ローラによる直接の伝導に加えてさらに輻射により加熱しても、糸条の高速走行による随伴気流の影響で加熱効率が低下することが問題となっていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、糸条の加熱効率をさらに上げることで、糸条を十分に加熱することができる糸条加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の糸条加熱装置は、糸条を加熱しながら送る加熱ローラと、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第１加熱促進部材と、を備えており、前記第１加熱促進部材の前記加熱ローラとの対向面側には、前記加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されている。
【０００７】
本発明の糸条加熱装置によると、加熱ローラに巻き掛けられた糸条が走行すると、糸条の周辺に加熱ローラの周方向に沿った随伴流が生じているが、第１加熱促進部材の加熱ローラとの対向面側に加熱ローラの周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていることで、加熱ローラの外周部にて乱流が発生し、加熱ローラに巻き掛けられた糸条への熱の伝達を促進することができる。また、第１加熱促進部材の対向面は加熱ローラを覆っているため、加熱ローラから熱放射された輻射熱を対向面で反射させて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を加熱することができる。これらより、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができ、糸条を十分に加熱することができる。
【０００８】
また、前記第１加熱促進部材の前記対向面は、波形形状をしていることが好ましい。
【０００９】
これによると、空間を画定する凹部を波形で形成することで、糸条の伝達による加熱と輻射による加熱をどちらも効率よく行うことができる。
【００１０】
さらに、前記第１加熱促進部材の前記対向面は、前記糸条の材質によって決まる熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線を放射する材料で遠赤コーティングされていることが好ましい。
【００１１】
これによると、加熱ローラに巻き掛けられている糸条の熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線（電磁波）を放射する材料で、第１加熱促進部材の対向面をコーティングしている。この状態で、加熱ローラにより発生した熱で対向面が加熱されると、この対向面から糸条の吸収しやすい波長の遠赤外線が放射されるため、輻射による糸条の加熱効率を上げることができる。
【００１２】
加えて、前記第１加熱促進部材は、前記加熱ローラの略全周に設けられていることが好ましい。
【００１３】
これによると、加熱ローラから発生した熱が逃げにくくなり、加熱ローラの保温効率を上げることができる。
【００１４】
また、前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、前記保温箱には、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して板部材が取り付けられており、前記板部材の前記加熱ローラとの対向面側に、前記複数の空間が区分されて形成されていることが好ましい。
【００１５】
板部材だと、例えば、折り曲げて凹凸を交互に並べたり、プレスで凹みを形成したりすることで、加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間を簡単に形成することができる。そして、このように区分された複数の空間を簡単に形成できる板部材を、従来から加熱ローラが収容されている保温箱に取り付けるだけで、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができる。
【００１６】
また、前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、前記保温箱の内壁面の一部分は、前記加熱ローラの前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その対向対向面側に前記複数の空間が区分されて形成されていてもよい。
【００１７】
これによると、保温箱の内面によって形成される保温空間の容積が小さくなり、保温箱内の保温効率を上げることができる。
【００１８】
また、前記加熱ローラとの間で、所定のピッチで複数回巻回されており、前記加熱ローラと同じく前記糸条を加熱するセパレートローラと、前記セパレートローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第２加熱促進部材と、をさらに備えており、前記第２加熱促進部材の前記セパレートローラとの対向面側には、前記セパレートローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることが好ましい。
【００１９】
これによると、セパレートローラに対して第２加熱促進部材を設けることで、加熱ローラに対して第１加熱促進部材を設けた場合と同様に、セパレートローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができる。
【発明の効果】
【００２０】
加熱ローラに巻き掛けられた糸条が走行すると、糸条の周辺に加熱ローラの周方向に沿った随伴流が生じているが、第１加熱促進部材の加熱ローラとの対向面側に加熱ローラの周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていることで、加熱ローラの外周部にて乱流が発生し、加熱ローラに巻き掛けられた糸条への熱の伝達を促進することができる。また、第１加熱促進部材の対向面は加熱ローラを覆っているため、加熱ローラから熱放射された輻射熱を対向面で反射させて、加熱ローラに巻き掛けられた糸条を加熱することができる。これらより、加熱ローラに巻き掛けられた糸条の加熱効率を上げることができ、糸条を十分に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る糸製造装置の概略構成図である。
【図２】図１のローラユニットの斜視図である。
【図３】保温箱内におけるゴデットローラの側面図である。
【図４】熱伝達の促進について説明するゴデットローラの平面図である。
【図５】輻射について説明するゴデットローラの平面図である。
【図６】変形例１におけるローラユニットの平面図である。
【図７】変形例２におけるローラユニットの平面図である。
【図８】変形例３におけるローラユニットの平面図である。
【図９】変形例４におけるローラユニットの平面図である。
【図１０】変形例５におけるローラユニットの平面図である。
【図１１】変形例５における板部材の内周面側から見た斜視図である。
【図１２】変形例６におけるローラユニットの平面図である。
【図１３】変形例７におけるローラユニットの平面図である。
【図１４】変形例７における板部材の内周面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る糸製造装置の概略構成図である。図１に示すように、糸製造装置１は、紡糸機２、２つのローラユニット３、４（糸条加熱装置）、及び、巻取機５などを有している。
【００２３】
紡糸機２は、複数（例えば、２４〜３２本程度）の糸条Ｙを図１の紙面垂直方向に並んだ状態で下方に紡出する。ローラユニット３、４は、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙを、加熱しつつ延伸する。巻取機５は、ローラユニット３、４により延伸された複数の糸条Ｙを図示しないボビンに巻き取る。
【００２４】
なお、上述した糸製造装置１の各部の構成のうち、紡糸機２及び巻取機５の構成は従来と同様であるので、その詳細な説明を省略し、以下では、ローラユニット３、４について詳細に説明する。
【００２５】
ローラユニット３、４は、紡糸機２よりも下方に配置されている。図２は、図１のローラユニットの斜視図である。図３は、保温箱内におけるゴデットローラの側面図である。なお、図２においては、２つのローラユニット３、４のうち糸条Ｙの走行方向下流側にあるローラユニット４を図示している。また、ローラユニット３、４は同様の構造を有するものなので、以下ではローラユニット４を例に挙げてその構造について説明し、ローラユニット３についてはローラユニット４との違いだけを説明する。そして、ローラユニット３、４のどちらについて説明しているのかをわかりやすくするために、ローラユニット３の構成要素には、ローラユニット４の構成要素に付した符号にダッシュをつけた符号（例えば、ゴデットローラ１１’、セパレートローラ１２’など）を付して説明を行う。
【００２６】
図１〜図３に示すように、ローラユニット４は、ゴデットローラ１１、セパレートローラ１２、波板３０、３１（第１、第２加熱促進部材）、及び、これらを収容するための保温箱１３を有している。保温箱１３は、断熱材からなる略直方体形状の箱である。また、保温箱１３には、開閉自在な扉１３ａが設けられている。
【００２７】
保温箱１３内には、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が収容されている。ゴデットローラ１１は、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された、図示しないフレームによって片持ち支持された駆動ローラであり、走行方向上流側（図１の左下）にあるローラユニット３から送られた複数の糸条Ｙを引き取る。そして、ゴデットローラ１１は、駆動モータ３７（図３参照）により駆動されると回転して、巻き掛けられた複数の糸条Ｙを走行方向下流側に送る。
【００２８】
セパレートローラ１２は、ゴデットローラ１１の下方に配置されており、ゴデットローラ１１と同様に、保温箱１３の扉１３ａと反対側に配置された、図示しないフレームに片持ち支持された従動ローラである。ゴデットローラ１１により引き取られた複数の糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間で、互いに重なり合わないように所定のピッチごとにずれて複数回巻回されている。なお、セパレートローラ１２は、ゴデットローラ１１と同様に駆動ローラであってもよい。
【００２９】
そして、ゴデットローラ１１が回転して、複数の糸条Ｙが走行することで、糸条Ｙが巻回されたセパレートローラ１２も回転する。セパレートローラ１２から送られた複数の糸条Ｙは、走行方向下流側（図１の下方）にある巻取機５に送られる。
【００３０】
また、ゴデットローラ１１は、内部にヒータ１５（図２参照）を備えた加熱ローラであり、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間に巻回されて送られる間に糸条Ｙは加熱される。そして、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２が保温箱１３内に配置され、扉１３ａが閉じられることにより、ヒータ１５により発生した熱が保温箱１３から外部に逃げ出してしまうのを防止している。
【００３１】
保温箱１３の底壁２３には、図２の左右方向に関してローラ１１、１２を挟んだ両側の部分に、複数の糸条Ｙの並び方向とほぼ平行に延びた２つのスリット２４ａ、２４ｂが形成されている。スリット２４ａは、ローラ１１、１２への糸掛け時に前面から糸条Ｙを挿入するために、その扉１３ａ側（保温箱１３の開閉口側）の端が開口している。そして、スリット２４ａは、巻取機５への糸巻き取り時に糸条Ｙを保温箱１３内に入れるための入口となっている。
【００３２】
スリット２４ｂは、スリット２４ａと同様に、ローラ１１、１２への糸掛け時に前面から糸条Ｙを挿入するために、その扉１３ａ側の端が開口しているが、スリット２４ａよりも長さが短くなっている。そして、スリット２４ｂは、巻取機５への糸巻き取り時に保温箱１３内から糸条Ｙを出すための出口となっている。
【００３３】
また、スリット２４ａ、２４ｂの上記前面開口は、扉１３ａを閉じたときに、扉１３ａにより塞がれるようになっている。
【００３４】
波板３０は、表面が鏡面仕上げされたステンレスからなる板部材が折り曲げられて、２辺からなる三角状の山が連続して並んで凹部と凸部が形成されており、ゴデットローラ１１の上方に配置されており、支持部材３２を介して保温箱１３に固定されている。そして、波板３０は、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面（ゴデットローラ１１の略上半分）と糸条Ｙが走行可能な隙間をあけて対向しており、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで配置されている。そして、波板３０のゴデットローラ１１との対向面（内周面）側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間３５（図４参照）が形成されている。
【００３５】
また、ゴデットローラ１１の軸方向に沿った波板３０の長さは、ゴデットローラ１１の軸方向長さよりも短くなっており、ゴデットローラ１１は波板３０よりも保温箱１３の開閉口に向かった突出部２５を有している。また、波板３０のゴデットローラ１１と対向している対向面３０ａは、遠赤コーティング（例えば、セラミックコーティング）されている。
【００３６】
波板３１は、波板３０と同様に、表面が鏡面仕上げされたステンレスからなる板部材が折り曲げられて、２辺からなる三角状の山が連続して並んで凹部と凸部が形成されており、ゴデットローラ１１の下方に配置されており、支持部材（図示せず）を介して保温箱１３に固定されている。そして、波板３１は、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２の間であって、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面（ゴデットローラ１１の下部分）と糸条Ｙが走行可能な隙間をあけて対向しており、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで配置されている。そして、波板３１のセパレートローラ１２との対向面（内周面）側にも、セパレートローラ１２の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間が形成されている。
【００３７】
また、ゴデットローラ１１の軸方向に沿った波板３１の長さは、ゴデットローラ１１の軸方向長さと同様になっている。また、波板３１のゴデットローラ１１と対向している対向面３１ａは、遠赤コーティング（例えば、セラミックコーティング）されている。このようにして、ゴデットローラ１１は、ゴデットローラ１１に最初に入ってくる糸条Ｙ周辺の空間、最後に出ていく糸条Ｙ周辺の空間、糸条Ｙを掛ける過程で糸条Ｙが移動する空間、及び、セパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、波板３０、３１により略全周を覆われている。
【００３８】
ローラユニット３は、ローラユニット４とは上下が逆になった姿勢で配置されている。そして、ローラユニット３、４は、後述するがゴデットローラ１１の回転速度が異なっている。
【００３９】
以上のような構成を有する糸製造装置１においては、紡糸機２から紡出された複数の糸条Ｙが、まず、スリット２４ａ’の開口と反対側（図１の紙面奥側）の端部近傍を通って保温箱１３’内に入り、ローラユニット３のゴデットローラ１１’に引き取られる。
【００４０】
そして、保温箱１３’内のゴデットローラ１１’に引き取られた糸条Ｙは、ゴデットローラ１１’とセパレートローラ１２’との間に複数回巻回された後に、ゴデットローラ１１’から離れて、スリット２４ｂ’の開口近傍を通って保温箱１３’の外部に出て、スリット２４ａの開口と反対側（図１の紙面奥側）の端部近傍を通って保温箱１３内に入り、ローラユニット４のゴデットローラ１１に送られる。
【００４１】
その後、保温箱１３内のゴデットローラ１１に引き取られた糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間を複数回巻回された後に、ゴデットローラ１１から離れて、スリット２４ｂの開口近傍を通って保温箱１３の外部に出て、巻取機５に送られる。
【００４２】
これにより、糸条Ｙは、紡糸機２から巻取機５に向かって、例えば、４０００〜６０００ｍ／ｍｉｎ程度の速度で走行する。このとき、糸条Ｙは、ローラ１１、１２の間、及び、ローラ１１’、１２’の間を送られる間に加熱される。さらに、ローラユニット４のゴデットローラ１１は、ローラユニット３のゴデットローラ１１’よりも回転速度が速くなっており、加熱された糸条Ｙは、ゴデットローラ１１とゴデットローラ１１’との間で、両者の回転速度の差に対応した力で延伸される。
【００４３】
ところで、保温箱１３内において、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙは、ヒータ１５により加熱されたゴデットローラ１１の外周面からの伝導で直接加熱される。
【００４４】
さらに、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙが走行すると、図４に示すように、糸条Ｙの周辺にゴデットローラ１１の周方向に沿った随伴流３３が生じる。このとき、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に対向して波板３０が設けられており、この波板３０がゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んで連続した波形であることから、この随伴流３３が波板３０の凹みの壁面（空間３５を画定する壁面）に衝突して、ゴデットローラ１１の外周部にて乱流３４が発生する。
【００４５】
すると、この乱流３４により、糸条Ｙとの相対速度が上昇し、対流熱伝達を促進するため、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙへの熱の伝達を促進することができる。また、乱流３４がゴデットローラ１１の周方向に沿って複数連続して発生するため、ゴデットローラ１１に巻き掛けられて走行する糸条Ｙへの熱の伝達を連続的に促進することができる。
【００４６】
また、波板３０の対向面３０ａはゴデットローラ１１を覆っているため、図５に示すように、ゴデットローラ１１により発生した熱で加熱されて、ゴデットローラ１１から熱放射された電磁波３６を反射して、輻射によりゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙを加熱することができ、且つ、ゴデットローラ１１の表面からの熱放射を少なくすることができる。
【００４７】
このとき、糸条Ｙの種類にもよるが、一般的に、糸条の熱吸収波長の範囲は、電磁波の一部の範囲に属する遠赤外線の波長範囲内となっている。例えば、糸条ＹがＰＥＴであると、熱吸収波長のピーク波長は約１０μｍとなっている。そして、一般的に、遠赤外線の波長は約４〜１０００μｍと言われている。
【００４８】
そこで、波板３０の対向面３０ａを、このＰＥＴのピーク波長に近い電磁波を特に放射するセラミックの材料でコーティングすることで、ゴデットローラ１１により発生した熱で対向面３０ａが加熱されると、対向面３０ａからは糸条Ｙの熱吸収波長に近い波長の電磁波が放射されることになり、この波長の電磁波は糸条Ｙに吸収されやすく、輻射による糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。すなわち、糸条Ｙの種類に応じて、対向面３０ａにコーティングするセラミックの材料を変えて、糸条の熱吸収波長とセラミックの放射する波長を近い波長にすればよい。
【００４９】
さらに、波板３０は、２辺からなる三角形状の凹部となっているため、上述した糸条Ｙの伝達による加熱と輻射による加熱をどちらも効率よく行うことができる。
【００５０】
また、波板３０、３１が、ゴデットローラ１１からセパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、ゴデットローラ１１の全周を覆っていることで、ゴデットローラ１１から発生した熱が逃げにくくなり、ゴデットローラ１１の保温効率を上げることができ、糸条Ｙを適正な温度に加熱するのに必要なヒータ１５の消費電力を低減することができる。以上のことから、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができ、糸条Ｙを十分に加熱することができる。また、ゴデットローラ１１への糸条Ｙの巻き数を減らして、ゴデットローラ１１を小型化することができる。
【００５１】
さらに、波板３０、３１は板部材なので、折り曲げるだけで凹凸が交互に並んだ形状を簡単に形成することができる。そして、このように簡単に形成できる板部材を、従来からゴデットローラ１１が収容されている保温箱１３に取り付けるだけで、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。
【００５２】
また、一般的に、ゴデットローラ１１の回転、及び、糸条Ｙが走行すると、糸条Ｙの周辺に随伴流が生じるが、ゴデットローラ１１からセパレートローラ１２へ糸条Ｙを架け渡す空間を除いて、波板３０、３１がゴデットローラ１１の全周を覆っていることで、随伴流は波板３０、３１とゴデットローラ１１の間で発生するだけで、波板３０、３１よりも外側で発生するのを抑制することができる。このように、波板３０、３１は、糸条Ｙの加熱効率を上げるのに加えて、随伴流の発生を抑制する防風板としても機能する。これにより、走行する糸条Ｙの糸揺れを抑制して、糸品質を向上させることができる。
【００５３】
また、ゴデットローラ１１は波板３０よりも保温箱１３の開閉口に向かった突出部２５を有しているため、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２への糸掛けを行う際には、扉１３ａを開けて、保温箱１３内を露出させて、ゴデットローラ１１の波板３０よりも突出した突出部２５に簡単に糸掛けすることができる。なお、波板３０と、ゴデットローラ１１及びセパレートローラ１２との隙間を糸掛け操作面側（前面）で広くすることで、糸掛け作業性を改善することができる。この場合、突出部２５を設けることなく、ゴデットローラ１１全域に波板３０を設けることができる。
【００５４】
さらに、仮に、波板３０である板部材が、凹凸が並んだ形状ではなく、ゴデットローラ１１の外周面に沿った平面形状であると、板部材をゴデットローラ１１に近づけすぎると、ゴデットローラ１１を回転させて、ゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙを走行させたときに、板部材とゴデットローラ１１の間で負圧が生じて、板部材の対向面に糸条Ｙが引き寄せられることになり、糸条Ｙに適正な張力を付与されないおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、板部材が、凹凸が並んだ波板３０であることで、板部材とゴデットローラ１１の間では層流ではなく乱流３４が発生することになり、波板３０の対向面３０ａに糸条Ｙが引き寄せられにくくなり、糸条Ｙに適正な張力を付与することができる。
【００５６】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。なお、以下では、ローラユニット４の構成を変更した例について説明した場合には、ローラユニット３の構成についても同様の変更が可能であると解する。
【００５７】
本実施形態においては、セパレートローラ１２がヒータを備えた加熱ローラではないため、セパレートローラ１２に対しては波板を配置していなかったが、図６に示すように、セパレートローラ１２がヒータ４０を備えた加熱ローラの場合には、セパレートローラ１２に対して、糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に隙間をあけて対向して波板４１、及び、糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面に隙間をあけて対向して波板４２を設けてもよい（変形例１）。この場合、上述したゴデットローラ１１に巻き掛けられた糸条Ｙと同様に、セパレートローラ１２に巻き掛けられた糸条Ｙの加熱効率を上げることができる。
【００５８】
また、本実施形態においては、波板３０は板部材であり、保温箱１３に取り付けられていたが、図７に示すように、保温箱６３の一部の内壁面６３ａが、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その内壁面６３ａがゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸が交互に並んだ凹凸形状であってもよい（変形例２）。この場合、内壁面６３ａとゴデットローラ１１との間には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間６５が形成される。そして、保温箱６３の内壁面と外壁面の間の空洞には、断熱材６４が収容されていることが好ましい。これによると、保温箱６３の内面によって形成される保温空間の容積が小さくなり、保温箱６３内の保温効率を上げることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２との間に糸条Ｙを複数回巻回していたが、セパレートローラ１２を設けずに、ゴデットローラ１１だけに糸条Ｙを３６０度未満の片掛けとしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、波板３０の対向面３０ａをセラミックコーティングしていたが、セラミックに限らず、糸条Ｙの種類に合わせて種々の材料により遠赤コーティングしてもよい。
【００６１】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面を覆う板部材は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って三角波が連続して並んだ波板３０であったが、周方向に沿って凹凸が交互に並んだ形状であればいかなる形状であってもよい（変形例３）。例えば、図８に示すように、板部材６６は、底壁と側壁のなす角度が直角となった矩形状の複数の凹部６７と、複数の凹部６７をゴデットローラ１１の周方向に沿って連結する複数の連結部６８とが交互に並んだ凹凸形状であってもよい。この場合、板部材６６のゴデットローラ１１との対向面（内周面）側には、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間６９が形成される。
【００６２】
加えて、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の周方向に沿って凹凸形状を並べて、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間３５が形成されていたが、ゴデットローラ１１の周方向に沿って複数の空間が区分されて形成されていればいかなる構成であってもよい（変形例４、５、６）。
【００６３】
（変形例４）例えば、図９に示すように、板部材７０は、平面形状であり、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、この板部材７０のゴデットローラ１１との対向面に、複数のＬ字型のブラケット７１の一辺を溶接する。複数のブラケット７１は、溶接されていない一辺がゴデットローラ１１の径方向中心を向いて延在しており、ゴデットローラ１１の周方向に離間して配置されている。このようにして、板部材７０のゴデットローラ１１との対向面側に、ブラケット７１によって仕切られ、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された複数の空間７２を形成していてもよい。
【００６４】
（変形例５）例えば、図１０、図１１に示すように、板部材７６は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、例えば内周面７７側からのプレスにより、ゴデットローラ１１の径方向外側に向かって凹んだ複数の角柱の突起部７８が形成されている。複数の突起部７８は、三角断面をしており、ゴデットローラ１１の軸方向に沿って離間して並ぶとともに、ゴデットローラ１１の周方向に沿って離間して並んだマトリックス状に配置されている。このようにして、板部材７６の内周面７７側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分され、突起部７８の凹みによって画定された複数の空間７９を形成していてもよい。
【００６５】
（変形例６）例えば、図１２に示すように、板部材８０は、上述した実施形態のような波形ではなく、頂点を形成する２つの斜辺の長さが互いに異なる三角状の山が連続して並んだノコギリ歯形状となっている。そして、２つの斜辺のうち長さの短い斜辺８０ａがゴデットローラ１１の回転方向（図１２では時計周り方向）の下流側に配置されて、ゴデットローラ１１の回転中心に向かって延在している。このようにして、板部材８０の内周面側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分された凹部によって画定された複数の空間８１を形成していてもよい。これによると、ゴデットローラ１１の周方向に沿った随伴流が斜辺８０ａに衝突して空間８１において渦流が生じやすい。
【００６６】
さらに、本実施形態においては、直線状の凸部と凹部で形成されていたが、曲線状の凸部と凹部で形成されるものであってもよい（変形例７）。例えば、図１３、図１４に示すように、板部材８５は、ゴデットローラ１１の周方向に沿って円弧状に曲げられたものであり、例えば内周面８６側からのプレスにより、ゴデットローラ１１の径方向外側に向かって凹んだ複数の曲線状の突起部８７が形成されている。複数の突起部８７は、曲線断面をしており、ゴデットローラ１１の軸方向に沿って離間して並ぶとともに、ゴデットローラ１１の周方向に沿って離間して並んで配置されている。このようにして、板部材８５の内周面８６側に、ゴデットローラ１１の周方向に沿って区分され、突起部８７の凹みによって画定された複数の空間８８を形成していてもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、ゴデットローラ１１とセパレートローラ１２は、保温箱１３内に収容されていたが、保温箱１３を設けなくてもよい。
【００６８】
さらに、本実施形態においては、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられた外周面に対して波板３０を設けたのに加えて、ゴデットローラ１１の糸条Ｙが巻き掛けられていない外周面に対して波板３１を設けていたが、波板３１は設けなくてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、糸条Ｙを加熱しつつ延伸するための、ゴデットローラ及びセパレートローラを備えたローラユニットに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、糸条を加熱して送るための加熱ローラを備えた他の糸条加熱装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 糸製造装置
３、４ ローラユニット
１１ ゴデットローラ
１２ セパレートローラ
１５ ヒータ
３０、３１ 波板
３０ａ、３１ａ 対向面
Ｙ 糸条
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸条を加熱しながら送る加熱ローラと、
前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第１加熱促進部材と、を備えており、
前記第１加熱促進部材の前記加熱ローラとの対向面側には、前記加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることを特徴とする糸条加熱装置。
【請求項２】
前記第１加熱促進部材の前記対向面は、波形形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の糸条加熱装置。
【請求項３】
前記第１加熱促進部材の前記対向面は、前記糸条の材質によって決まる熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線を放射する材料で遠赤コーティングされていることを特徴とする請求項１または２に記載の糸条加熱装置。
【請求項４】
前記第１加熱促進部材は、前記加熱ローラの略全周に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【請求項５】
前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、
前記保温箱には、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して板部材が取り付けられており、
前記板部材の前記加熱ローラとの対向面側に、前記複数の空間が区分されて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【請求項６】
前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、
前記保温箱の内壁面の一部分は、前記加熱ローラの前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その対向面側に前記複数の空間が区分されて形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の糸条加熱装置。
【請求項７】
前記加熱ローラとの間で、所定のピッチで複数回巻回されており、前記加熱ローラと同じく前記糸条を加熱するセパレートローラと、
前記セパレートローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第２加熱促進部材と、をさらに備えており、
前記第２加熱促進部材の前記セパレートローラとの対向面側には、前記セパレートローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【請求項１】
糸条を加熱しながら送る加熱ローラと、
前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第１加熱促進部材と、を備えており、
前記第１加熱促進部材の前記加熱ローラとの対向面側には、前記加熱ローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることを特徴とする糸条加熱装置。
【請求項２】
前記第１加熱促進部材の前記対向面は、波形形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の糸条加熱装置。
【請求項３】
前記第１加熱促進部材の前記対向面は、前記糸条の材質によって決まる熱吸収波長の範囲内にピーク波長を有する遠赤外線を放射する材料で遠赤コーティングされていることを特徴とする請求項１または２に記載の糸条加熱装置。
【請求項４】
前記第１加熱促進部材は、前記加熱ローラの略全周に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【請求項５】
前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、
前記保温箱には、前記加熱ローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して板部材が取り付けられており、
前記板部材の前記加熱ローラとの対向面側に、前記複数の空間が区分されて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【請求項６】
前記加熱ローラが収容された保温箱をさらに備えており、
前記保温箱の内壁面の一部分は、前記加熱ローラの前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向し、その対向面側に前記複数の空間が区分されて形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の糸条加熱装置。
【請求項７】
前記加熱ローラとの間で、所定のピッチで複数回巻回されており、前記加熱ローラと同じく前記糸条を加熱するセパレートローラと、
前記セパレートローラの少なくとも前記糸条が巻き掛けられた外周面と隙間をあけて対向して設けられた第２加熱促進部材と、をさらに備えており、
前記第２加熱促進部材の前記セパレートローラとの対向面側には、前記セパレートローラの周方向に沿って区分された複数の空間が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の糸条加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２２９５０４（Ｐ２０１２−２２９５０４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８１２２（Ｐ２０１１−９８１２２）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５０２４５５５１１）ＴＭＴマシナリー株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５０２４５５５１１）ＴＭＴマシナリー株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
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