紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型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(shí)，在短時(shí)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?shī)A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(zhuān)利說(shuō)明】紡絲用組件加熱裝置和熔融紡絲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通過(guò)感應(yīng)加熱來(lái)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(shù)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(dá)到所期望的溫度需要花費(fèi)大量時(shí)間。
[0003]因此，如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示，公開(kāi)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(shí)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(wèn)題:紡絲用組件的外周部的溫度會(huì)急速上升，但是為了使形成熔融樹(shù)脂所經(jīng)過(guò)的流路的內(nèi)部的溫度達(dá)到所期望的溫度，仍然要花費(fèi)大量的時(shí)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(shù)脂中的異物的過(guò)濾器，考慮到所述過(guò)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(shí)，存在紡絲用組件周邊的溫度超過(guò)所述最高容許溫度從而導(dǎo)致過(guò)濾器破損的問(wèn)題。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2011-23251號(hào)實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了一舉解決所述的問(wèn)題，本實(shí)用新型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(shí)，將紡絲用組件的內(nèi)部溫度在短時(shí)間內(nèi)加熱到所期望的溫度。
[0009]S卩，本實(shí)用新型的紡絲用組件加熱裝置，通過(guò)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?shī)A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(guò)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(guò)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(shí)，在短時(shí)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(duì)的磁路用連接鐵心，所述成對(duì)的磁路用連接鐵心形成配置在正三角形的各頂點(diǎn)的三個(gè)紡絲用組件配置空間，所述三個(gè)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(gè)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(shí)加熱三個(gè)紡絲用紡絲組件。此外，由于三個(gè)紡絲用組件配置空間為三角形配置，所以三相的磁回路長(zhǎng)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(gè)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(gè)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(duì)的磁路用連接鐵心；以及控制機(jī)構(gòu)，單獨(dú)控制流過(guò)三個(gè)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(dú)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(shí)間。此外，可以將設(shè)置于三個(gè)紡絲用組件配置空間的紡絲用組件的個(gè)數(shù)設(shè)為一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)進(jìn)行加熱。在此，漏磁路中流過(guò)最大磁通的狀態(tài)是加熱一個(gè)或兩個(gè)紡絲用組件的情況，在輸入電壓相同的情況下，其合計(jì)磁通成為不超過(guò)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(guò)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，本實(shí)用新型的紡絲用組件加熱裝置，通過(guò)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?shī)A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(guò)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(guò)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(shí)，在短時(shí)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(duì)的鐵心部件，所述成對(duì)的鐵心部件彼此相對(duì)，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(dòng)機(jī)構(gòu)，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述成對(duì)的鐵心部件中的至少一方移動(dòng)，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(duì)紡絲用組件加熱裝置裝拆紡絲用組件。
[0017]另外，本實(shí)用新型的熔融紡絲裝置，其包括:紡絲用組件，具有樹(shù)脂流入口和噴出口，熔融樹(shù)脂從所述樹(shù)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?shī)A著所述紡絲用組件的所述樹(shù)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(guò)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(guò)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(shí)，在短時(shí)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)的本實(shí)用新型，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(shí)，在短時(shí)間內(nèi)加熱紡絲用組件的內(nèi)部溫度?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是示意性地表示第一實(shí)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(shí)施方式的感應(yīng)加熱測(cè)試中使用的測(cè)試負(fù)荷和溫度測(cè)量點(diǎn)的圖。
[0022]圖3是表示第一實(shí)施方式的感應(yīng)加熱測(cè)試的結(jié)果的圖。
[0023]圖4是示意性地表示第二實(shí)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(shí)施方式的感應(yīng)加熱測(cè)試的結(jié)果的圖。
[0025]圖6是示意性地表示第二實(shí)施方式的變形例的剖視圖。
[0026]圖7是示意性地表示第三實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施方式的感應(yīng)加熱測(cè)試的結(jié)果的圖。
[0030]圖11是表示第四實(shí)施方式的感應(yīng)加熱測(cè)試的結(jié)果的圖。
[0031]圖12是示意性地表示組裝上第五實(shí)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(shí)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(shí)施方式的變形例的俯視圖。
[0034]附圖標(biāo)記說(shuō)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(shí)施方式】
[0040]以下參照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的紡絲用組件加熱裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
[0041](I)第一實(shí)施方式
[0042]第一實(shí)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。
[0043]具體地說(shuō)，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?shī)A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。
[0044]磁路形成構(gòu)件2通過(guò)彼此相對(duì)的兩個(gè)對(duì)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(shí)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(duì)置面2a ;下側(cè)鐵心部22，具有所述對(duì)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。
[0045]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(duì)紡絲用組件BP進(jìn)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(huì)從兩個(gè)對(duì)置面2a、2b之間露出到外側(cè)的尺寸。
[0046]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(duì)的部分上。本實(shí)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A連接，并將所述A連接的一端開(kāi)放，從所述開(kāi)放部取出高次諧波成分。如上所述，由于通過(guò)50Hz~1000Hz的中頻的交流電壓進(jìn)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?yàn)?0Hz~1000Hz的中頻的交流電壓可以通過(guò)變壓器的連接而簡(jiǎn)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。
[0047]此外，通過(guò)對(duì)磁通產(chǎn)生用線圈3施加單相交流電壓，磁通通過(guò)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(guò)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。
[0048]接著說(shuō)明如上所述的本實(shí)施方式的紡絲用組件加熱裝置100的感應(yīng)加熱測(cè)試。
[0049]另外，如圖2所示，感應(yīng)加熱測(cè)試中使用的測(cè)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(cè)試負(fù)荷中，將上端面上的三處(點(diǎn)I~點(diǎn)3)、外側(cè)周面上的三處(點(diǎn)4~點(diǎn)6)和內(nèi)部的三處(點(diǎn)7~點(diǎn)9)作為溫度測(cè)量點(diǎn)。
[0050]以下的表1、表2和圖3表示了使用本實(shí)施方式的紡絲用組件加熱裝置100對(duì)所述測(cè)試負(fù)荷進(jìn)行感應(yīng)加熱的結(jié)果。另外，表1表示了從開(kāi)始時(shí)起的功率因數(shù)等的變化，表2表示了伴隨時(shí)間的流逝的各點(diǎn)處`的溫度變化，圖3圖示了伴隨時(shí)間的流逝的各點(diǎn)處的溫度變化。從所述表1、表2和圖3可知，測(cè)試負(fù)荷的中心部溫度(點(diǎn)7~點(diǎn)9)從加熱開(kāi)始18.5分鐘后達(dá)到約300°C，此時(shí)各部分的溫度差最大為46.3°C。此外，20.2分鐘時(shí)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。
[0051][表 I]
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種紡絲用組件加熱裝置，其特征在于，通過(guò)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?shī)A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(duì)的磁路用連接鐵心，所述成對(duì)的磁路用連接鐵心形成配置在正三角形的各頂點(diǎn)的三個(gè)紡絲用組件配置空間， 所述三個(gè)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(gè)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(gè)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(duì)的磁路用連接鐵心；以及 控制機(jī)構(gòu)，單獨(dú)控制流過(guò)三個(gè)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(duì)的鐵心部件，所述成對(duì)的鐵心部件彼此相對(duì)，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(dòng)機(jī)構(gòu)，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述成對(duì)的鐵心部件中的至少一方移動(dòng)，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(guò)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?shī)A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(shù)脂流入口和噴出口，熔融樹(shù)脂從所述樹(shù)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?shī)A著所述紡絲用組件的所述樹(shù)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(hào)】H05B6/10GK203387707SQ201320503459
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:特電株式會(huì)社