特許 6532707 紡糸延伸装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6532707

(24)【登録日】2019年5月31日

(45)【発行日】2019年6月19日

(54)【発明の名称】紡糸延伸装置

(51)【国際特許分類】

   D01D 10/00 20060101AFI20190610BHJP

   D01D 7/00 20060101ALI20190610BHJP

   D01D 11/00 20060101ALN20190610BHJP

【ＦＩ】

   D01D10/00 A

   D01D7/00 Z

   !D01D11/00 B

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-44251(P2015-44251)

(22)【出願日】2015年3月6日

(65)【公開番号】特開2016-164314(P2016-164314A)

(43)【公開日】2016年9月8日

【審査請求日】2017年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】502455511

【氏名又は名称】ＴＭＴマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 研志

(72)【発明者】

【氏名】橋本 欣三

(72)【発明者】

【氏名】乾 俊哉

【審査官】 岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２５２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７７２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７３２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２９６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２９０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０１Ｄ １／００−１３／０２

Ｄ０２Ｇ １／００−３／４８

Ｄ０２Ｊ １／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
延伸前の前記糸を加熱する予熱ローラと、
前記予熱ローラの糸走行方向下流側に配置されるとともに、前記予熱ローラよりも高温かつ高速に設定され、前記予熱ローラとの間で前記糸を延伸させる調質ローラと、
前記予熱ローラおよび前記調質ローラを収容する保温箱と、
前記予熱ローラの周りに配置された遮熱部材と、
を備え、
前記保温箱の内面のうち、前記遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられており、
前記保温箱の内面と前記断熱部との間に、空気層が設けられていることを特徴とする紡糸延伸装置。

【請求項2】

前記断熱部は、金属板と断熱材とが積層された構成となっており、前記金属板が前記予熱ローラ側を向き、前記断熱材が前記保温箱の内面側を向くように配設される請求項１に記載の紡糸延伸装置。

【請求項3】

紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
延伸前の前記糸を加熱する予熱ローラと、
前記予熱ローラの糸走行方向下流側に配置されるとともに、前記予熱ローラよりも高温かつ高速に設定され、前記予熱ローラとの間で前記糸を延伸させる調質ローラと、
前記予熱ローラおよび前記調質ローラを収容する保温箱と、
前記予熱ローラの周りに配置された遮熱部材と、
を備え、
前記保温箱の内面のうち、前記遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられており、
前記断熱部は、金属板と断熱材とが積層された構成となっており、前記金属板が前記予熱ローラ側を向き、前記断熱材が前記保温箱の内面側を向くように配設されることを特徴とする紡糸延伸装置。

【請求項4】

前記保温箱に、前記糸を導入するための導入口が形成されており、前記導入口から流入する空気を前記予熱ローラに導く空気導入部が設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。

【請求項5】

前記空気導入部は、前記予熱ローラよりも前記導入口側に設けられた前記遮熱部材に形成された開口である請求項４に記載の紡糸延伸装置。

【請求項6】

紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
延伸前の前記糸を加熱する予熱ローラと、
前記予熱ローラの糸走行方向下流側に配置されるとともに、前記予熱ローラよりも高温かつ高速に設定され、前記予熱ローラとの間で前記糸を延伸させる調質ローラと、
前記予熱ローラおよび前記調質ローラを収容する保温箱と、
前記予熱ローラの周りに配置された遮熱部材と、
を備え、
前記保温箱の内面のうち、前記遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられており、
前記保温箱に、前記糸を導入するための導入口が形成されており、前記導入口から流入する空気を前記予熱ローラに導く空気導入部が設けられており、
前記空気導入部は、前記予熱ローラよりも前記導入口側に設けられた前記遮熱部材に形成された開口であることを特徴とする紡糸延伸装置。

【請求項7】

前記断熱部が、前記保温箱の内面のうち、前記調質ローラの周囲の高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。

【請求項8】

前記高温空間と、前記高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間との間に、第２断熱部が設けられている請求項７に記載の紡糸延伸装置。

【請求項9】

紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
延伸前の前記糸を加熱する予熱ローラと、
前記予熱ローラの糸走行方向下流側に配置されるとともに、前記予熱ローラよりも高温かつ高速に設定され、前記予熱ローラとの間で前記糸を延伸させる調質ローラと、
前記予熱ローラおよび前記調質ローラを収容する保温箱と、
前記予熱ローラの周りに配置された遮熱部材と、
を備え、
前記保温箱の内面のうち、前記遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられており、
前記断熱部が、前記保温箱の内面のうち、前記調質ローラの周囲の高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に設けられており、
前記高温空間と、前記高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間との間に、第２断熱部が設けられていることを特徴とする紡糸延伸装置。

【請求項10】

前記保温箱に、前記糸を導入するための導入口が形成されており、前記導入口から流入する空気を前記予熱ローラに導く空気導入部が設けられている請求項９に記載の紡糸延伸装置。

【請求項11】

前記空気導入部は、前記予熱ローラよりも前記導入口側に設けられた前記遮熱部材に形成された開口である請求項１０に記載の紡糸延伸装置。

【請求項12】

前記断熱部が、前記保温箱の内面のうち、延伸直前の前記糸を加熱する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に設けられている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。

【請求項13】

前記保温箱は、前記予熱ローラの軸方向に沿う側面部を有しており、前記側面部の内面のうち前記予熱ローラの周面に対向する領域に、前記断熱部が設けられている請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。

【請求項14】

前記保温箱の背面部の内面にも前記断熱部が設けられており、前記側面部および前記背面部に設けられたそれぞれの前記断熱部が一体的に構成されている請求項１３に記載の紡糸延伸装置。

【請求項15】

前記保温箱は、前記予熱ローラの端面と向かい合う開閉部を有しており、前記開閉部の内面のうち前記予熱ローラの端面に対向する領域に、前記断熱部が設けられている請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置として、例えば特許文献１には、複数の加熱ローラと複数の調質ローラとが保温ボックスに収容されたものが開示されている。この装置においては、複数の加熱ローラによって糸を延伸温度まで加熱した後、加熱ローラと調質ローラとの間で糸が延伸され、延伸された糸が調質ローラによって調質される。このとき、加熱ローラの温度が、高温の調質ローラの影響によって変化すると、延伸時の糸を所定の温度に維持できなくなるおそれがある。そこで、特許文献１では、最も下流側の加熱ローラを遮蔽カバーで覆うことで、調質ローラからの熱輻射を遮断している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１０１６１０号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、加熱ローラの周りを遮蔽カバーで覆ったとしても、保温ボックスの側壁等を介した熱伝導を抑えることはできない。このため、加熱ローラよりも高温に設定された調質ローラからの熱が、保温ボックスの側壁等を介して遮蔽カバーで覆われた空間内に伝達され、結局のところ、加熱ローラが設定温度以上に高温になるといった問題が生じていた。

【0005】

以上の課題に鑑みて、本発明は、紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置において、延伸前の糸を加熱する予熱ローラの温度制御の精度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、紡糸装置から紡出される糸を延伸する紡糸延伸装置であって、延伸前の前記糸を加熱する予熱ローラと、前記予熱ローラの糸走行方向下流側に配置されるとともに、前記予熱ローラよりも高温かつ高速に設定され、前記予熱ローラとの間で前記糸を延伸させる調質ローラと、前記予熱ローラおよび前記調質ローラを収容する保温箱と、前記予熱ローラの周りに配置された遮熱部材と、を備え、前記保温箱の内面のうち、前記遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられていることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、予熱ローラの周りに配置された遮熱部材により、予熱ローラが、調質ローラの熱輻射の影響を受けることを抑えることができる。さらに、保温箱の内面のうち、遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられている。このため、予熱ローラよりも高温の調質ローラからの熱が、保温箱を介した熱伝導により予熱ローラの付近に至ったとしても、その熱が予熱ローラ配設空間内に伝達されることを抑制することができる。したがって、本発明によれば、予熱ローラに対する調質ローラからの熱輻射と熱伝導の両方の影響を抑えることができ、予熱ローラの温度制御の精度を向上させることが可能となる。

【0008】

ここで、前記断熱部が、前記保温箱の内面のうち、前記調質ローラの周囲の高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に設けられていると好適である。

【0009】

調質ローラの周囲の高温空間に隣接する予熱ローラ配設空間に配設されている予熱ローラは、調質ローラの影響を受けやすく、設定温度よりも高温になりやすい。そこで、このような予熱ローラ配設空間に対して断熱部を設けることで、調質ローラの影響を受けやすい予熱ローラの温度を精度よく制御することができる。

【0010】

また、前記断熱部が、前記保温箱の内面のうち、延伸直前の前記糸を加熱する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に設けられていると好適である。

【0011】

延伸直前の糸を加熱する予熱ローラは、延伸時の糸の温度に及ぼす影響が大きい。そこで、このような予熱ローラが配設されている予熱ローラ配設空間に対して断熱部を設けることで、延伸時の糸の温度を良好にコントロールすることができる。

【0012】

また、前記保温箱の内面と前記断熱部との間に、空気層が設けられていると好適である。

【0013】

このようにすれば、空気層により断熱効果を向上させることができ、保温箱から予熱ローラ配設空間内に熱が伝達されることを一層抑制することができる。

【0014】

また、前記断熱部は、金属板と断熱材とが積層された構成となっており、前記金属板が前記予熱ローラ側を向き、前記断熱材が前記保温箱の内面側を向くように配設されると好適である。

【0015】

このような構成によれば、例えば糸が切れた場合に、切れた糸が接触するのは断熱部の金属板側であり、切れた糸によって断熱材が損傷を受けるといったことがなく、断熱部の断熱機能が低下することを防止できる。

【0016】

また、前記保温箱は、前記予熱ローラの軸方向に沿う側面部を有しており、前記側面部の内面のうち前記予熱ローラの周面に対向する領域に、前記断熱部が設けられていると好適である。

【0017】

このように断熱部を配置することで、保温箱の側面部から予熱ローラの周面へ輻射される熱を大きく低減することができ、糸の温度に直接的な影響を及ぼすローラ表面の温度上昇を効果的に抑制することができる。

【0018】

さらに、前記保温箱の背面部の内面にも前記断熱部が設けられており、前記側面部および前記背面部に設けられたそれぞれの前記断熱部が一体的に構成されていると好適である。

【0019】

このように保温箱の背面部にも断熱部を設けることで、背面部から予熱ローラ配設空間に伝達される熱を低減することができ、予熱ローラの温度上昇をより確実に抑制することができる。しかも、背面部に設けられた断熱部を、側面部に設けられた断熱部と一体的に構成することで、断熱部の取り付けが容易となる。

【0020】

また、前記保温箱は、前記予熱ローラの端面と向かい合う開閉部を有しており、前記開閉部の内面のうち前記予熱ローラの端面に対向する領域に、前記断熱部が設けられていると好適である。

【0021】

このように断熱部を配置することで、保温箱の開閉部から予熱ローラに伝達される熱を低減することができ、予熱ローラの温度上昇を抑制することができる。

【0022】

また、前記高温空間と、前記高温空間に隣接する前記予熱ローラが配設されている前記予熱ローラ配設空間との間に、第２断熱部が設けられていると好適である。

【0023】

このような第２断熱部を設けることで、高温空間から予熱ローラ配設空間へ直接的に伝わる伝熱量を低減することができ、予熱ローラの温度上昇をより効果的に抑制することができる。

【0024】

また、前記保温箱に、前記糸を導入するための導入口が形成されており、前記導入口から流入する空気を前記予熱ローラに導く空気導入部が設けられていると好適である。

【0025】

このような空気導入部を設けることで、導入口から保温箱の内部に流入する比較的低温の空気が予熱ローラ配設空間に供給され、予熱ローラの温度上昇をより効果的に抑えることができる。

【0026】

ここで、前記空気導入部は、前記予熱ローラよりも前記導入口側に設けられた前記遮熱部材に形成された開口であると好適である。

【0027】

このように遮熱部材に開口を形成し、この開口を空気導入部とすることで、新たな部材の設置や部材の配置変更を伴うことなく、容易に空気導入部を設けることができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明では、保温箱の内面のうち、遮熱部材によって区画される予熱ローラ配設空間に面する領域の少なくとも一部に、断熱部が設けられているので、予熱ローラの温度が調質ローラの影響を受けることを効果的に抑え、予熱ローラの温度制御の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本実施形態の紡糸延伸装置を備える紡糸引取機を示す模式図である。

【図2】紡糸延伸装置の内部構造を詳細に示す断面図である。

【図3】断熱部材を示す斜視図である。

【図4】開閉部を開いた状態における斜視図である。

【図5】開閉部を閉じた状態における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明にかかる紡糸延伸装置の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の紡糸延伸装置を備える紡糸引取機を示す模式図である。図１に示すように、紡糸引取機１は、紡糸装置２から紡出された複数の糸Ｙを、紡糸延伸装置３で延伸した後、糸巻取装置４で巻き取る構成となっている。なお、以下では、各図に付した方向を参照しつつ説明を行う。

【0031】

紡糸装置２は、ポリエステル等の溶融繊維材料を連続的に紡出することで、複数の糸Ｙを生成する。紡糸装置２から紡出された複数の糸Ｙは、油剤ガイド１０によって油剤が付与された後、案内ローラ１１を経て紡糸延伸装置３に送られる。紡糸延伸装置３は、複数の糸Ｙを延伸する装置であり、紡糸装置２の下方に配置されている。紡糸延伸装置３は、保温箱２０の内部に複数のゴデットローラ３１〜３５が設けられた構成となっている。紡糸延伸装置３については、後で詳細に説明する。

【0032】

紡糸延伸装置３で延伸された複数の糸Ｙは、案内ローラ１２を経て糸巻取装置４に送られる。糸巻取装置４は、複数の糸Ｙを巻き取る装置であり、紡糸延伸装置３の下方に配置されている。糸巻取装置４は、ボビンホルダ１３やコンタクトローラ１４等を備えている。ボビンホルダ１３は、図１の紙面奥行方向に延びる円筒形状を有し、図示しないモータによって回転駆動される。ボビンホルダ１３には、その軸方向に複数のボビンＢが並んだ状態で装着される。糸巻取装置４は、ボビンホルダ１３を回転させることによって、複数のボビンＢに複数の糸Ｙを同時に巻取り、複数のパッケージＰを生産する。コンタクトローラ１４は、複数のパッケージＰの表面に接触して所定の接圧を付与し、パッケージＰの形状を整える。

【0033】

紡糸延伸装置３の詳細について説明する。紡糸延伸装置３は、保温箱２０の内部に収容された複数（ここでは５つ）のゴデットローラ３１〜３５を有している。各ゴデットローラ３１〜３５は、不図示のモータによって回転駆動されるとともに、不図示のヒータを有する加熱ローラである。保温箱２０の右側面部の下部には、複数の糸Ｙを保温箱２０の内部に導入するための導入口２０ａが形成され、保温箱２０の右側面部の上部には、複数の糸Ｙを保温箱２０の外部に導出するための導出口２０ｂが形成されている。導入口２０ａから導入された複数の糸Ｙは、下側のゴデットローラ３１から順に巻き掛けられ、最終的に導出口２０ｂから導出される。

【0034】

ゴデットローラ３１〜３５は、片掛けで糸Ｙを巻き掛けられるように配置されている。下側３つのゴデットローラ３１〜３３は、複数の糸Ｙを延伸する前に予熱するための予熱ローラであり、それらのローラ表面温度は、糸Ｙのガラス転移点以上の温度（例えば８０℃程度）に設定されている。一方、上側２つのゴデットローラ３４、３５は、延伸された複数の糸Ｙを熱セットするための調質ローラであり、それらのローラ表面温度は、下側３つのゴデットローラ３１〜３３のローラ表面温度よりも高い温度（例えば１３０〜１４０℃程度）に設定されている。また、上側２つのゴデットローラ３４、３５の糸送り速度は、下側３つのゴデットローラ３１〜３３よりも速くなっている。以下の説明においては、適宜、ゴデットローラ３１〜３３を「予熱ローラ」と称し、ゴデットローラ３４、３５を「調質ローラ」と称する。

【0035】

導入口２０ａを介して保温箱２０内に導入された複数の糸Ｙは、まず、予熱ローラ３１〜３３によって送られる間に延伸可能な温度まで予熱される。予熱された複数の糸Ｙは、予熱ローラ３３と調質ローラ３４との間の糸送り速度の差によって延伸される。さらに、複数の糸Ｙは、調質ローラ３４、３５によって送られる間にさらに高温に加熱されて、延伸された状態が熱セットされる。このようにして延伸された複数の糸Ｙは、導出口２０ｂを介して保温箱２０外に導出される。

【0036】

ここで、予熱ローラ３１〜３３のうち最も糸走行方向下流側に配置され、延伸直前の糸Ｙを加熱する最終予熱ローラ３３は、高温の調質ローラ３４、３５に近接している。このため、最終予熱ローラ３３のローラ表面温度は、調質ローラ３４、３５の影響を受けやすく、設定温度以上に高温になってしまうことがある。最終予熱ローラ３３の温度は、延伸時における糸Ｙの温度に及ぼす影響が大きいため、最終予熱ローラ３３の温度を適切に制御できないと、糸Ｙを所定の品質に維持することができない。

【0037】

そこで、本実施形態の紡糸延伸装置３では、最終予熱ローラ３３の周りに遮熱部材を配置している。図２は、紡糸延伸装置３の内部構造を詳細に示す断面図である。図１では図示を省略したが、保温箱２０の内部には、保温箱２０内での空気の流れを整流するため、概ね糸Ｙの走行方向に沿うように、複数の整流部材４１〜４５が設けられている。このうち、予熱ローラ３１と最終予熱ローラ３３との間に配置された整流部材４２、予熱ローラ３２と調質ローラ３４との間に配置された整流部材４３の先端部、および最終予熱ローラ３３と調質ローラ３５との間に配置された整流部材４４によって、最終予熱ローラ３３が配設される配設空間４６が概ね区画されている。最終予熱ローラ３３の周りに配置されたこれら整流部材４２〜４４が、最終予熱ローラ３３に対する「遮熱部材」として機能する。

【0038】

遮熱部材４２〜４４は遮熱性能を有しており、最終予熱ローラ３３の周囲を囲むように遮熱部材４２〜４４を設けることで、最終予熱ローラ３３と、他のローラ３１、３２、３４、３５との間での熱輻射を抑えることができる。特に、最終予熱ローラ３３と高温の調質ローラ３４、３５との間に位置する遮熱部材４３、４４を設けることで、調質ローラ３４、３５からの熱輻射により最終予熱ローラ３３が過度に温度上昇することを抑制できる。

【0039】

しかしながら、単に最終予熱ローラ３３の周りを囲むように遮熱部材４２〜４４を設けるだけでは、最終予熱ローラ３３の温度が依然として設定温度よりも高くなってしまうことがあった。これは、調質ローラ３４、３５から最終予熱ローラ３３の配設空間４６へ、保温箱２０を介した熱伝導により熱が伝達されるためと考えられる。そこで、本実施形態の紡糸延伸装置３では、保温箱２０の内面のうち、遮熱部材４２〜４４によって区画される最終予熱ローラ３３の配設空間４６に面する領域の少なくとも一部に、断熱部を設けてある。

【0040】

ここで、保温箱２０の構成について説明しておく。図４に示すように、保温箱２０は、ローラ３１〜３５を内部に収容する収容部２１と、収容部２１に対して不図示のヒンジ等を支点として回動自在な開閉部２２とを有して構成される。収容部２１は、天井部２３、右側面部２４、右下側面部２５、左下側面部２６、左側面部２７および背面部２８からなっており、背面部２８からローラ３１〜３５が前方に突出している。また、開閉部２２は、閉めた状態で収容部２１側を向く面が開口している筐体部２９と、筐体部２９の構成材料よりも熱伝導率の高い材料が筐体部２９に充填されてなる熱伝導促進部５１とを有する。本実施形態では、収容部２１および開閉部２２の筐体部２９は、強度に優れたステンレスで構成されており、熱伝導促進部５１は、ステンレスよりも熱伝導率が高いアルミニウム合金で構成されている。

【0041】

本実施形態では、本発明における「断熱部」として、保温箱２０の左下側面部２６および左側面部２７の内面に側面断熱部４８（図２、３参照）、保温箱２０の背面部２８の内面に背面断熱部４９（図２、３参照）、ならびに保温箱２０の開閉部２２の内面に前面断熱部５２（図４、５参照）が、それぞれ設けられている。なお、側面断熱部４８および背面断熱部４９は、断熱部材４７として一体的に構成されている。また、本発明における「第２断熱部」として、遮熱部材４４の最終予熱ローラ３３側に断熱部５３が設けられている。

【0042】

図３は、断熱部材４７を示す斜視図である。なお、図３において、最終予熱ローラ３３の図示は省略している。断熱部材４７は、中央部に最終予熱ローラ３３を配設するための開口が形成された多角形状の背面断熱部４９と、背面断熱部４９の周縁の一部から立設された側面断熱部４８とを有する。側面断熱部４８は、背面断熱部４９の周縁の形状に合わせて、板材を折り曲げることで構成されている。

【0043】

断熱部材４７の側面断熱部４８は、保温箱２０の左下側面部２６および左側面部２７に概ね沿った形状となっている。側面断熱部４８は、側面部２６、２７からわずかに離間しており、側面断熱部４８と側面部２６、２７との間に空気層５０が形成される。このような空気層５０を設けることで、側面断熱部４８による断熱効果を高めることができる。しかしながら、空気層５０の層厚が広いと、対流による伝熱が大きくなり、断熱層としての機能を果たさなくなる。したがって、空気層５０の層厚は、例えば３０ｍｍ以下程度とするのが好ましい。一方、断熱部材４７の背面断熱部４９は、保温箱２０の背面部２８に当接させた状態で不図示のボルト等により固定されており、背面断熱部４９と背面部２８との間には、空気層は形成されていない。

【0044】

ここで、側面断熱部４８は、構造体としての金属板４８ａと、金属板４８ａのうち側面部２６、２７側の面に塗布された断熱塗料４８ｂとが積層された構成となっている。同様に、背面断熱部４９も、構造体としての金属板４９ａと、金属板４９ａのうち背面部２８側の面に塗布された断熱塗料４９ｂとが積層された構成となっている。このような側面断熱部４８および背面断熱部４９を設けることで、高温の調質ローラ３４、３５からの熱が、保温箱２０の側面部２６、２７や背面部２８を介した熱伝導により、最終予熱ローラ３３の配設空間４６付近に伝わっても、その熱が側面部２６、２７や背面部２８から配設空間４６に伝達されることを抑制できる。

【0045】

さらに、本実施形態では、調質ローラ３４、３５の周囲に形成される高温空間５４と、高温空間５４に隣接する配設空間４６との間に、断熱部５３が設けられている。具体的には、断熱部５３は、遮熱部材４４の最終予熱ローラ３３側に設けられており、高温空間５４から配設空間４６へ直接的に伝わる伝熱量を低減することができる。なお、断熱部５３は、必ずしも遮熱部材４４とは別に設ける必要はなく、遮熱部材４４を熱伝導率の低い材料で構成することにより、遮熱部材４４が断熱部としての機能も兼ね備えるようにしてもよい。また、断熱部４８、４９と同様に、断熱部５３を、構造体としての金属板と、金属板の最終予熱ローラ３３側の面に塗布された断熱塗料とによって構成してもよい。

【0046】

また、本実施形態では、最終予熱ローラ３３の周りに配設された遮熱部材４２〜４４のうち、最終予熱ローラ３３よりも導入口２０ａ（図２参照）側に設けられた遮熱部材４２に、複数の開口４２ａを形成してある。導入口２０ａから保温箱２０内に流入した空気は、糸Ｙの走行に伴って生ずる随伴流とともに、遮熱部材４２と導入口２０ａとの間に位置する予熱ローラ３１の周面と、保温箱２０の右下側面部２５および左下側面部２６の内面との間に形成される流路Ｆに沿って流れる。この流路Ｆの延長線上に、開口４２ａを設けることで、導入口２０ａから流入した比較的低温の空気が、開口４２ａを介して最終予熱ローラ３３の配設空間４６に供給され、最終予熱ローラ３３の過度な昇温を防ぐことができる。

【0047】

次に、保温箱２０の開閉部２２に設けた熱伝導促進部５１および前面断熱部５２について説明する。図４は、開閉部２２を開いた状態における斜視図であり、図５は、開閉部２２を閉じた状態における断面図である。より詳細には、図５は、最終予熱ローラ３３および調質ローラ３５の回転軸を含む鉛直面における断面図である。なお、図４においては、整流部材４１〜４５および断熱部材４７の図示を省略している。

【0048】

これまで説明してきたように、高温の調質ローラ３４、３５からの熱により最終予熱ローラ３３が設定温度以上に高温になってしまうという問題がある。しかしながら、他方では、高温の調質ローラ３４、３５からの熱を予熱ローラ３１、３２に供給して、予熱ローラ３１、３２に対する電力投入量を削減したいという要求もある。

【0049】

本実施形態では、上述の要求に応えるため、開閉部２２を構成するステンレス製の筐体部２９に、ステンレスよりも熱伝導率が高いアルミニウム合金を充填して熱伝導促進部５１を設けることで、調質ローラ３４、３５から発生した熱を、熱伝導促進部５１を介して、積極的に予熱ローラ３１、３２側に移動させている（図５の矢印Ｔ参照）。こうすることで、予熱ローラ３１、３２を加熱するための電力を削減することができる。特に、図５に示すように、熱伝導促進部５１を筐体部２９よりもローラ３１〜３５側に突出させることで、熱伝導促進部５１と調質ローラ３４、３５との離間距離が小さくなり、熱伝導促進部５１による伝熱効率を向上させることができる。

【0050】

ここで、調質ローラ３４、３５近傍の高温の空気を、予熱ローラ３１、３２側に送ることで、予熱ローラ３１、３２における消費電力を削減することも考えられる。しかしそうすると、高温の調質ローラ３４、３５近傍で発生したオイルミスト等が、低温の予熱ローラ３１、３２で冷却されてローラ表面に固着するといった不具合が生ずるおそれがある。この点、熱伝導による伝熱を図っている本実施形態では、オイルミスト等の移動を伴わず、熱のみを予熱ローラ３１、３２側に伝達することができるので、予熱ローラ３１、３２におけるローラ表面の汚染を防止することができる。

【0051】

さらに、本実施形態では、開閉部２２（熱伝導促進部５１）の内面のうち、最終予熱ローラ３３の端面に対向する領域に前面断熱部５２が設けられている。前面断熱部５２は、図４に示すように、構造体としての金属板５２ａと、金属板５２ａのうち開閉部２２側の面に塗布された断熱塗料５２ｂとが積層された構成となっている。前面断熱部５２は、熱伝導促進部５１の表面に張り合わせる形態で設けられている。

【0052】

このような前面断熱部５２を設けることで、調質ローラ３４、３５から発生した熱が、熱伝導促進部５１内を予熱ローラ３１、３２側に移動する過程において、最終予熱ローラ３３近傍で放熱されることを抑制することができる。このため、予熱ローラ３１、３２を加熱するための電力を削減しつつ、最終予熱ローラ３３が設定温度以上に高温になってしまうことを抑えることができる。なお、前面断熱部５２は、開閉部２２の内面のうち、好ましくは最終予熱ローラ３３の端面に対向する領域の全領域にわたって、さらに好ましくは、最終予熱ローラ３３の配設空間４６に面する領域の全領域にわたって設けられているとよい。

【0053】

（効果）
以上のように、本実施形態の紡糸延伸装置３においては、保温箱２０の内面のうち、遮熱部材４２〜４４によって区画される最終予熱ローラ３３の配設空間４６に面する領域の少なくとも一部に、断熱部４８、４９、５２が設けられている。このため、最終予熱ローラ３３よりも高温の調質ローラ３４、３５からの熱が、保温箱２０を介した熱伝導により最終予熱ローラ３３の付近に至ったとしても、その熱が最終予熱ローラ３３の配設空間４６内に伝達されることを抑制することができる。したがって、最終予熱ローラ３３が高温の調質ローラ３４、３５の影響を受けることを、熱輻射だけでなく熱伝導の点からも抑えることができ、最終予熱ローラ３３の温度制御の精度を向上させることが可能となる。

【0054】

さらに、本実施形態では、調質ローラ３４、３５の周囲の高温空間５４と、高温空間５４に隣接する最終予熱ローラ３３の配設空間４６との間に、断熱部５３が設けられている。このため、高温空間５４から配設空間４６へ直接伝達される熱伝達量を低減することができ、最終予熱ローラ３３の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

【0055】

表１は、ローラ３１〜３５の設定温度と、断熱部４８、４９、５２、５３を設ける前後におけるローラ３１〜３５の温度を示す表である。断熱部４８、４９、５２、５３を設ける前は、最終予熱ローラ３３の温度が設定温度よりも９℃高い８９℃となっていたのに対し、断熱部４８、４９、５２、５３を設けることによって、最終予熱ローラ３３の温度が設定温度である８０℃に維持される結果となった。このように、具体的な実施例においても、最終予熱ローラ３３の温度制御の精度が向上されることを確認できた。

【表1】

【0056】

また、本実施形態では、保温箱２０の内面と断熱部４８との間に、空気層５０が設けられているので、断熱効果を向上させることができ、保温箱２０から最終予熱ローラ３３の配設空間４６内に熱が伝達されることを一層抑制することができる。

【0057】

また、本実施形態では、断熱部４８、４９、５２は、金属板４８ａ、４９ａ、５２ａと断熱材４８ｂ、４９ｂ、５２ｂとが積層された構成となっており、金属板４８ａ、４９ａ、５２ａが最終予熱ローラ３３側を向き、断熱材４８ｂ、４９ｂ、５２ｂが保温箱２０の内面側を向くように配設されている。このような構成によれば、例えば糸Ｙが切れた場合に、切れた糸Ｙが接触するのは断熱部４８、４９、５２の金属板４８ａ、４９ａ、５２ａ側であり、切れた糸Ｙによって断熱材４８ｂ、４９ｂ、５２ｂが損傷を受けるといったことがなく、断熱部４８、４９、５２の断熱機能が低下することを防止できる。

【0058】

また、本実施形態では、保温箱２０は、最終予熱ローラ３３の軸方向に沿う側面部２６、２７を有しており、側面部２６、２７の内面のうち最終予熱ローラ３３の周面に対向する領域に、断熱部４８が設けられている。このように断熱部４８を配置することで、保温箱２０の側面部２６、２７から最終予熱ローラ３３の周面へ輻射される熱を大きく低減することができ、糸Ｙの温度に直接的な影響を及ぼすローラ表面の温度上昇を効果的に抑制することができる。

【0059】

さらに、本実施形態では、保温箱２０の背面部２８の内面にも断熱部４９が設けられており、側面部２６、２７および背面部２８に設けられたそれぞれの断熱部４８、４９が一体的に構成されている。このように保温箱２０の背面部２８にも断熱部４９を設けることで、背面部２８から最終予熱ローラ３３の配設空間４６に伝達される熱を低減することができ、最終予熱ローラ３３の温度上昇をより確実に抑制することができる。しかも、背面部２８に設けられた断熱部４９を、側面部２６、２７に設けられた断熱部４８と一体的に構成することで、断熱部４８、４９の取り付けが容易となる。

【0060】

また、本実施形態では、保温箱２０は、最終予熱ローラ３３の端面と向かい合う開閉部２２を有しており、開閉部２２の内面のうち最終予熱ローラ３３の端面に対向する領域に、断熱部５２が設けられている。このように断熱部５２を配置することで、保温箱２０の開閉部２２から最終予熱ローラ３３に伝達される熱を低減することができ、最終予熱ローラ３３の温度上昇を抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態では、保温箱２０に、糸Ｙを導入するための導入口２０ａが形成されており、導入口２０ａから流入する空気を最終予熱ローラ３３に導く空気導入部４２ａが設けられている。このような空気導入部４２ａを設けることで、導入口２０ａから保温箱２０の内部に流入する比較的低温の空気が最終予熱ローラ３３の配設空間４６に供給され、最終予熱ローラ３３の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

【0062】

特に本実施形態では、空気導入部４２ａを、最終予熱ローラ３３よりも導入口２０ａ側に設けられた遮熱部材４２に形成された開口としているので、新たな部材の設置や部材の配置変更を伴うことなく、容易に空気導入部４２ａを設けることができる。

【0063】

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上記実施形態に限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

【0064】

例えば、上記実施形態においては、最終予熱ローラ３３の配設空間４６の周囲に設けられた断熱部４８、４９、５２、５３について説明を行った。しかしながら、最終予熱ローラ３３以外の予熱ローラ３１、３２においても、高温の調質ローラ３４、３５からの熱により設定温度以上に高温になってしまうという問題が起こり得る場合には、予熱ローラ３１、３２が配設されている空間の周りに断熱部を設けるようにしてもよい。例えば、予熱ローラ３２は高温領域５４に隣接配置されているため、設定温度よりも高温となりやすい。したがって、予熱ローラ３２の配設空間（遮熱部材４１〜４３によって概ね区画される空間）に面した部位（例えば、遮熱部材４３や右側面部２４等）に断熱部を設けることも有効である。なお、各ローラの個数や配置は適宜変更が可能である。

【0065】

また、上記実施形態では、保温箱２０の側面部２６、２７、背面部２８、開閉部２２の内面に、それぞれ断熱部４８、４９、５２を設けるものとし、遮熱部材４４に断熱部５３を設けるものとした。しかしながら、どの部位に断熱部を設けるかは、適宜変更が可能である。

【0066】

また、上記実施形態においては、背面断熱部４９および前面断熱部５２については、保温箱２０の内面との間に、特に空気層を設けないものとしたが、スペーサを設けるなどして、断熱部４９、５２と保温箱２０の内面との間に空気層を設けてもよい。

【0067】

また、上記実施形態においては、断熱部４８、４９、５２を、金属板４８ａ、４９ａ、５２ａに、断熱材としての断熱塗料４８ｂ、４９ｂ、５２ａを塗布することで構成した。しかしながら、断熱部４８、４９、５２の具体的な構成はこれに限定されず、金属板４８ａ、４９ａ、５２ａに、金属板４８ａ、４９ａ、５２ａよりも熱伝導率の低い部材を張り合わせたものなどでもよい。

【0068】

また、上記実施形態では、最終予熱ローラ３３に導入口２０ａからの空気を供給する空気導入部として、遮熱部材４２に複数の開口４２ａを形成した。しかしながら、空気導入部の構成はこれに限定されず、例えば、図２の流路Ｆの延長線上に遮熱部材４２をそもそも配置しないようにしてもよい。

【0069】

また、上記実施形態では、熱伝導促進部５１を開閉部２２にのみ設けた。しかしながら、熱伝導促進部５１を保温箱２０の他の部位に設けてもよい。また、保温箱２０の各部位を構成する材料は、適宜変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

３：紡糸延伸装置
２０：保温箱
２０ａ：導入口
２２：開閉部
２６、２７：側面部
２８：背面部
３１〜３３：予熱ローラ
３３：最終予熱ローラ
３４、３５：調質ローラ
４２〜４４：遮熱部材
４２ａ：開口（空気導入部）
４６：最終予熱ローラ配設空間
４８、４９、５２：断熱部
４８ａ、４９ａ、５２ａ：金属板
４８ｂ、４９ｂ、５２ｂ：断熱材
５０：空気層
５３：断熱部（第２断熱部）
５４：高温空間
Ｙ：糸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】