紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置，在保持紡絲用組件（BP）的外周部溫度低于最高容許溫度的同時，在短時間內(nèi)加熱升高紡絲用組件（BP）的內(nèi)部溫度。所述紡絲用組件加熱裝置包括：磁路形成構(gòu)件（2），以夾著配置紡絲用組件（BP）的紡絲用組件配置空間（S）的方式形成磁路；以及磁通產(chǎn)生用線圈（3），以包圍所述紡絲用組件配置空間（S）的方式纏繞設(shè)置。
【專利說明】紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過感應(yīng)加熱來加熱紡絲用組件的紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于合成樹脂的噴出成形的紡絲用組件，在安裝到熔融紡絲裝置之前通常被預(yù)熱到接近使用溫度。多數(shù)情況下，使用預(yù)熱爐將紡絲用組件加熱到300°C左右的高溫，但是達到所期望的溫度需要花費大量時間。
[0003]因此，如專利文獻I所示，公開有在紡絲用組件的外側(cè)周面纏繞感應(yīng)線圈，利用感應(yīng)加熱使所述紡絲用組件在短時間內(nèi)升溫。
[0004]可是，在紡絲用組件的外側(cè)周面上纏繞感應(yīng)線圈的方案中存在下述問題:紡絲用組件的外周部的溫度會急速上升，但是為了使形成熔融樹脂所經(jīng)過的流路的內(nèi)部的溫度達到所期望的溫度，仍然要花費大量的時間。
[0005]此外，紡絲用組件的內(nèi)部大多設(shè)有用于除去熔融樹脂中的異物的過濾器，考慮到所述過濾器的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的是使最高容許溫度為大約400°C左右。因此，當(dāng)內(nèi)部溫度被加熱到所期望的溫度時，存在紡絲用組件周邊的溫度超過所述最高容許溫度從而導(dǎo)致過濾器破損的問題。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻1:日本專利公開公報特開2011-23251號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了一舉解決所述的問題，本發(fā)明的主要目的是在保持紡絲用組件的溫度低于最高容許溫度的同時，將紡絲用組件的內(nèi)部溫度在短時間內(nèi)加熱到所期望的溫度。
[0009]即，本發(fā)明的紡絲用組件加熱裝置，通過感應(yīng)加熱預(yù)熱紡絲用組件，所述紡絲用組件加熱裝置包括:磁路形成構(gòu)件，以夾著配置所述紡絲用組件的紡絲用組件配置空間的方式形成磁路；以及磁通產(chǎn)生用線圈，以包圍所述紡絲用組件配置空間的方式纏繞設(shè)置。
[0010]按照所述的紡絲用組件加熱裝置，由磁通產(chǎn)生用線圈產(chǎn)生的磁通，通過磁路形成構(gòu)件并貫穿紡絲用組件的包括中心部的整體，能夠通過渦電流加熱所述紡絲用組件整體，可以將紡絲用組件整體均勻加熱。由此，可以在保持紡絲用組件的外周部溫度低于最高容許溫度的同時，在短時間內(nèi)預(yù)熱紡絲用組件的內(nèi)部溫度。此外，由于以包圍紡絲用組件配置空間的方式設(shè)置磁通產(chǎn)生用線圈，所以可以在紡絲用組件中直接誘發(fā)感應(yīng)電流，由此能提高電路的功率因數(shù)。
[0011]優(yōu)選的是，所述磁路形成構(gòu)件是成對的磁路用連接鐵心，所述成對的磁路用連接鐵心形成配置在正三角形的各頂點的三個紡絲用組件配置空間，所述三個紡絲用組件配置空間分別設(shè)有所述磁通產(chǎn)生用線圈，三個所述磁通產(chǎn)生用線圈與三相交流電源連接。按照該方案，可以用三相交流電源同時加熱三個紡絲用紡絲組件。此外，由于三個紡絲用組件配置空間為三角形配置，所以三相的磁回路長度大體相等，三相的磁阻大體相等，磁通量也大體相等。因此,可以將三個紡絲用組件大體同等加熱。
[0012]優(yōu)選的是，所述紡絲用組件加熱裝置還包括:鐵心柱，設(shè)置在由所述三個紡絲用組件配置空間構(gòu)成的正三角形的重心位置，并磁性地連接所述成對的磁路用連接鐵心；以及控制機構(gòu)，單獨控制流過三個所述磁通產(chǎn)生用線圈的電流。按照該方案，設(shè)置于正三角形的重心位置的鐵心柱成為漏磁通用鐵心柱，可以單獨控制配置在各紡絲用組件配置空間的紡絲用組件的溫度上升值和升溫時間。此外，可以將設(shè)置于三個紡絲用組件配置空間的紡絲用組件的個數(shù)設(shè)為一個、兩個或三個進行加熱。在此，漏磁路中流過最大磁通的狀態(tài)是加熱一個或兩個紡絲用組件的情況，在輸入電壓相同的情況下，其合計磁通成為不超過一相的最大磁通的值。因此，作為漏磁路的鐵心柱的橫截面的截面面積，只要與連接鐵心的縱截面的截面面積大致相同即可。
[0013]優(yōu)選的是，所述磁路形成構(gòu)件的一部分上設(shè)有與所述磁通產(chǎn)生用線圈不同的另外的磁通產(chǎn)生用線圈。按照該方案，通過調(diào)節(jié)由設(shè)置于紡絲用線圈配置空間的磁通產(chǎn)生用線圈產(chǎn)生的磁通量、以及由設(shè)置于磁路形成構(gòu)件的磁通產(chǎn)生用線圈產(chǎn)生的磁通量，可以調(diào)節(jié)紡絲用組件的外周部和中心部的發(fā)熱量，能控制成使紡絲用組件的各部分的溫度差成為限度以下。
[0014]此外，本發(fā)明的紡絲用組件加熱裝置，通過感應(yīng)加熱預(yù)熱紡絲用組件，所述紡絲用組件加熱裝置包括:磁路形成構(gòu)件，以夾著配置所述紡絲用組件的紡絲用組件配置空間的方式形成磁路；以及磁通產(chǎn)生用線圈，纏繞設(shè)置于所述磁路形成構(gòu)件的一部分，在所述紡絲用組件配置空間中產(chǎn)生磁通。
[0015]按照所述的紡絲用組件加熱裝置，由磁通產(chǎn)生用線圈產(chǎn)生的磁通，通過磁路形成構(gòu)件并貫穿紡絲用組件的包括中心部的整體，能夠通過渦電流加熱所述紡絲用組件整體，可以將紡絲用組件整體均勻加熱。由此，可以在保持紡絲用組件的外周部溫度低于最高容許溫度的同時，在短時間內(nèi)預(yù)熱紡絲用組件的內(nèi)部溫度。
[0016]優(yōu)選的是，所述磁路形成構(gòu)件具有成對的鐵心部件，所述成對的鐵心部件彼此相對，形成所述紡絲用組件配置空間，所述紡絲用組件加熱裝置還包括移動機構(gòu)，所述移動機構(gòu)使所述成對的鐵心部件中的至少一方移動，用于向所述紡絲用組件配置空間配置所述紡絲用組件或?qū)⑺黾徑z用組件從所述紡絲用組件配置空間取出。按照該方案，可以容易地針對紡絲用組件加熱裝置裝拆紡絲用組件。
[0017]另外，本發(fā)明的熔融紡絲裝置，其包括:紡絲用組件，具有樹脂流入口和噴出口，熔融樹脂從所述樹脂流入口流入，紡絲后的絲條從所述噴出口噴出；磁路形成構(gòu)件，以夾著所述紡絲用組件的所述樹脂流入口和所述噴出口以外的部分的方式設(shè)置；以及磁通產(chǎn)生用線圈，纏繞設(shè)置于所述磁路形成構(gòu)件的一部分。
[0018]按照所述的熔融紡絲裝置，由磁通產(chǎn)生用線圈產(chǎn)生的磁通，通過磁路形成構(gòu)件并貫穿紡絲用組件的包括中心部的整體，能夠通過渦電流加熱所述紡絲用組件整體，可以將紡絲用組件整體均勻加熱。由此，可以在保持紡絲用組件的外周部溫度低于最高容許溫度的同時，在短時間內(nèi)預(yù)熱紡絲用組件的內(nèi)部溫度。
[0019]按照所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，能在保持紡絲用組件的外周部溫度低于最高容許溫度的同時，在短時間內(nèi)加熱紡絲用組件的內(nèi)部溫度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是示意性地表示第一實施方式的紡絲用組件加熱裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0021]圖2是表示各實施方式的感應(yīng)加熱測試中使用的測試負(fù)荷和溫度測量點的圖。
[0022]圖3是表示第一實施方式的感應(yīng)加熱測試的結(jié)果的圖。
[0023]圖4是示意性地表示第二實施方式的紡絲用組件加熱裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0024]圖5是表示第二實施方式的感應(yīng)加熱測試的結(jié)果的圖。
[0025]圖6是示意性地表示第二實施方式的變形例的剖視圖。
[0026]圖7是示意性地表示第三實施方式的紡絲用組件加熱裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖和剖視圖。
[0027]圖8是示意性地表示第三實施方式的變形例的俯視圖和剖視圖。
[0028]圖9是示意性地表示第四實施方式的紡絲用組件加熱裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0029]圖10是表示第四實施方式的感應(yīng)加熱測試的結(jié)果的圖。
[0030]圖11是表示第四實施方式的感應(yīng)加熱測試的結(jié)果的圖。
[0031]圖12是示意性地表示組裝上第五實施方式的紡絲用組件加熱裝置的、熔融紡絲裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。`
[0032]圖13是表不第五實施方式的A-A線局部剖視圖。
[0033]圖14是示意性地表示第五實施方式的變形例的俯視圖。
[0034]附圖標(biāo)記說明
[0035]100...紡絲用組件加熱裝置
[0036]BP...紡絲用組件
[0037]2..?磁路形成構(gòu)件
[0038]S..?紡絲用組件配置空間
[0039]3...磁通產(chǎn)生用線圈
【具體實施方式】
[0040]以下參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的紡絲用組件加熱裝置的一個實施方式。(I)第一實施方式
[0041]第一實施方式的紡絲用組件加熱裝置100，將安裝到熔融紡絲裝置之前的紡絲用組件BP預(yù)先感應(yīng)加熱到所期望的溫度。
[0042]具體地說，如圖1所示，紡絲用組件加熱裝置100包括:磁路形成構(gòu)件2，以夾著配置紡絲用組件BP的紡絲用組件配置空間S的方式形成磁路；以及磁通產(chǎn)生用線圈3，纏繞設(shè)置在所述磁路形成構(gòu)件2的一部分上，在紡絲用組件配置空間S中產(chǎn)生磁通。
[0043]磁路形成構(gòu)件2通過彼此相對的兩個對置面2a、2b形成紡絲用組件配置空間S，磁路形成構(gòu)件2的側(cè)視圖形狀為例如大體C形的部分圓環(huán)形狀。本實施方式的磁路形成構(gòu)件2由半環(huán)型卷鐵心構(gòu)成，包括:上側(cè)鐵心部21，具有所述對置面2a ;下側(cè)鐵心部22，具有所述對置面2b ;以及鐵心柱部23，連接所述上側(cè)鐵心部21和所述下側(cè)鐵心部22。
[0044]此外，紡絲用組件配置空間S能將紡絲用組件BP以直立的狀態(tài)對紡絲用組件BP進行配置，并且具有在紡絲用組件BP配置于紡絲用組件配置空間S中的狀態(tài)下使紡絲用組件BP不會從兩個對置面2a、2b之間露出到外側(cè)的尺寸。[0045]磁通產(chǎn)生用線圈3纏繞設(shè)置在磁路形成構(gòu)件2中的、與所述紡絲用組件配置空間S相對的部分上。本實施方式的磁通產(chǎn)生用線圈3纏繞設(shè)置在磁路形成構(gòu)件2的鐵心柱部23上。所述磁通產(chǎn)生用線圈3是由頻率50Hz~1000Hz的交流電源(未圖示)施加單相交流電壓的輸入線圈。另外，交流電源由50Hz或60Hz的商用電源或變壓器方式的3N(N為I以上的奇數(shù))倍頻發(fā)生裝置構(gòu)成。作為所述3N倍頻發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)，例如可以將三組單相變壓器的一次線圈Y連接，并且將二次線圈Λ連接，并將所述Λ連接的一端開放，從所述開放部取出高次諧波成分。如上所述，由于通過50Hz~1000Hz的中頻的交流電壓進行感應(yīng)加熱，所以與使用高頻電源的情況相比，可以減小電源成本。即，因為50Hz~1000Hz的中頻的交流電壓可以通過變壓器的連接而簡單生成，所以與需要變頻器(、> 〃一夕)的高頻相比，可以使電源成為成本大幅降低的電源。
[0046]此外，通過對磁通產(chǎn)生用線圈3施加單相交流電壓，磁通通過磁路形成構(gòu)件2并貫穿紡絲用組件BP的包括中心部的整體，能夠通過渦電流加熱所述紡絲用組件BP整體，可以將紡絲用組件BP整體均勻加熱。
[0047]接著說明如上所述的本實施方式的紡絲用組件加熱裝置100的感應(yīng)加熱測試。
[0048]另外，如圖2所示，感應(yīng)加熱測試中使用的測試負(fù)荷由馬氏體系不銹鋼(SUS420)構(gòu)成，為直徑150mm、高120mm、重量16kg的圓柱構(gòu)件。在所述測試負(fù)荷中，將上端面上的三處(點I~點3)、外側(cè)周面上的三處(點4~點6)和內(nèi)部的三處(點7~點9)作為溫度測量點。
[0049]以下的表1、表2和圖3表示了使用本實施方式的紡絲用組件加熱裝置100對所述測試負(fù)荷進行感應(yīng)加熱的結(jié)果。另外，表1表示了從開始時起的功率因數(shù)等的變化，表2表示了伴隨時間的流逝的各點處的溫度變化，圖3圖示了伴隨時間的流逝的各點處的溫度變化。從所述表1、表2和圖3可知，測試負(fù)荷的中心部溫度(點7~點9)從加熱開始18.5分鐘后達到約300°C，此時各部分的溫度差最大為46.3°C。此外，20.2分鐘時各部分的最大溫度差縮小至17.(TC，全工序中的最大溫度差被抑制在50.4°C。
[0050][表 I]
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種紡絲用組件加熱裝置，其特征在于，通過感應(yīng)加熱預(yù)熱紡絲用組件， 所述紡絲用組件加熱裝置包括: 磁路形成構(gòu)件，以夾著配置所述紡絲用組件的紡絲用組件配置空間的方式形成磁路；以及 磁通產(chǎn)生用線圈，以包圍所述紡絲用組件配置空間的方式纏繞設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲用組件加熱裝置，其特征在于， 所述磁路形成構(gòu)件是成對的磁路用連接鐵心，所述成對的磁路用連接鐵心形成配置在正三角形的各頂點的三個紡絲用組件配置空間， 所述三個紡絲用組件配置空間分別設(shè)有所述磁通產(chǎn)生用線圈， 三個所述磁通產(chǎn)生用線圈與三相交流電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡絲用組件加熱裝置，其特征在于， 所述紡絲用組件加熱裝置還包括: 鐵心柱，設(shè)置在由所述三個紡絲用組件配置空間構(gòu)成的正三角形的重心位置，并磁性地連接所述成對的磁路用連接鐵心；以及 控制機構(gòu)，單獨控制流過三個所述磁通產(chǎn)生用線圈的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲用組件加熱裝置，其特征在于，與所述磁通產(chǎn)生用線圈不同的另外的磁通產(chǎn)生用線圈設(shè)于所述磁路形成構(gòu)件的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲用組件加熱裝置，其特征在于， 所述磁路形成構(gòu)件具有成對的鐵心部件，所述成對的鐵心部件彼此相對，形成所述紡絲用組件配置空間， 所述紡絲用組件加熱裝置還包括移動機構(gòu)，所述移動機構(gòu)使所述成對的鐵心部件中的至少一方移動，用于向所述紡絲用組件配置空間配置所述紡絲用組件或?qū)⑺黾徑z用組件從所述紡絲用組件配置空間取出。
6.一種紡絲用組件加熱裝置，其特征在于，通過感應(yīng)加熱預(yù)熱紡絲用組件， 所述紡絲用組件加熱裝置包括: 磁路形成構(gòu)件，以夾著配置所述紡絲用組件的紡絲用組件配置空間的方式形成磁路；以及 磁通產(chǎn)生用線圈，纏繞設(shè)置于所述磁路形成構(gòu)件的一部分，在所述紡絲用組件配置空間中產(chǎn)生磁通。
7.一種熔融紡絲裝置，其特征在于包括: 紡絲用組件，具有樹脂流入口和噴出口，熔融樹脂從所述樹脂流入口流入，紡絲后的絲條從所述噴出口噴出； 磁路形成構(gòu)件，以夾著所述紡絲用組件的所述樹脂流入口和所述噴出口以外的部分的方式設(shè)置；以及 磁通產(chǎn)生用線圈，纏繞設(shè)置于所述磁路形成構(gòu)件的一部分。
【文檔編號】H05B6/10GK103716930SQ201310359098
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】外村徹, 藤本泰広 申請人:特電株式會社