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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023158644
(43)【公開日】2023-10-30
(54)【発明の名称】加熱装置
(51)【国際特許分類】
D02J 13/00 20060101AFI20231023BHJP
【ＦＩ】
D02J13/00 E
D02J13/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023060905
(22)【出願日】2023-04-04
(31)【優先権主張番号】P 2022068060
(32)【優先日】2022-04-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【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】弁理士法人ＡＴＥＮ
(72)【発明者】
【氏名】堀本 尭幸
(72)【発明者】
【氏名】北川 重樹
【テーマコード（参考）】
4L036
【Ｆターム（参考）】
4L036AA01
4L036MA04
4L036MA33
4L036PA05
4L036PA18
4L036PA49
4L036UA21
(57)【要約】
【課題】加熱部の糸走行方向の端部の温度低下を抑制し、加熱部を走行する糸に対しより均一な加熱を行う。
【解決手段】糸走行方向に延びており、抵抗体５１ａに電流を流すことで発熱する熱源５１を備える。熱源５１は、糸が走行する糸走行空間が設けられた加熱部を加熱する。熱源５１に、加熱部における糸走行方向の両端部をそれぞれ加熱する入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と糸走行方向に並んでおり、且つ、抵抗体５１ａのワット密度が入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い中央加熱部分７２と、を設ける。
【選択図】図７
【解決手段】糸走行方向に延びており、抵抗体５１ａに電流を流すことで発熱する熱源５１を備える。熱源５１は、糸が走行する糸走行空間が設けられた加熱部を加熱する。熱源５１に、加熱部における糸走行方向の両端部をそれぞれ加熱する入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と糸走行方向に並んでおり、且つ、抵抗体５１ａのワット密度が入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い中央加熱部分７２と、を設ける。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
糸走行方向に延びており、抵抗体に電流を流すことで発熱する抵抗加熱式の熱源と、
糸が走行する糸走行空間が設けられており、前記熱源によって加熱される加熱部と、
前記加熱部の温度を検出するセンサと、
前記センサの出力信号に基づいて前記抵抗体に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える制御装置と、
を備えており、
前記熱源は、
前記加熱部における前記糸走行方向の少なくとも一方側の端部を加熱する第１部分と、
前記第１部分と前記糸走行方向に並んでおり、且つ、前記抵抗体のワット密度が前記第１部分における前記抵抗体のワット密度よりも低い第２部分と、を有していることを特徴とする加熱装置。
糸が走行する糸走行空間が設けられており、前記熱源によって加熱される加熱部と、
前記加熱部の温度を検出するセンサと、
前記センサの出力信号に基づいて前記抵抗体に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える制御装置と、
を備えており、
前記熱源は、
前記加熱部における前記糸走行方向の少なくとも一方側の端部を加熱する第１部分と、
前記第１部分と前記糸走行方向に並んでおり、且つ、前記抵抗体のワット密度が前記第１部分における前記抵抗体のワット密度よりも低い第２部分と、を有していることを特徴とする加熱装置。
【請求項2】
前記第１部分は、前記加熱部における前記糸走行方向の両端部をそれぞれ加熱することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項3】
前記糸走行空間が、前記糸走行方向の一方側の端部が他方側の端部に比べて下方に位置するように傾斜しており、
前記熱源は、前記加熱部における前記糸走行方向の前記一方側の端部を加熱する前記第１部分を有していることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
前記熱源は、前記加熱部における前記糸走行方向の前記一方側の端部を加熱する前記第１部分を有していることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項4】
前記加熱部は、前記糸走行方向に延びており、前記糸走行空間内を走行する前記糸と接触する接糸面が形成された接糸部を有していることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項5】
前記加熱部は、金属材料を有するものであり、
前記第１部分及び前記第２部分における前記抵抗体のワット密度は３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下であることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
前記第１部分及び前記第２部分における前記抵抗体のワット密度は３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下であることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項6】
前記第１部分と前記第２部分とにおける熱源容量の差は４０[Ｗ]以上且つ４５[Ｗ]以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の加熱装置。
【請求項7】
前記熱源が、前記抵抗体をパイプで囲んだシーズヒータであることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、糸を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
合成繊維からなる糸に合糸加工や仮撚加工等の種々の加工を施す加工機において糸を加熱する加熱装置が、従来から知られている。特許文献１には、２本の糸を合糸する合糸加工機の加熱装置であって、糸走行方向に沿って設けられた加熱体（加熱部）を備えた糸加熱装置（加熱装置）が開示されている。加熱体には、糸走行方向に沿って走行溝が設けられている。また、加熱体の内部には、糸走行方向に沿ってシーズヒータ（熱源）が設けられている。そして、このシーズヒータの熱を加熱体が伝達することで、走行溝内部の空間を走行する糸を加熱することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－０２２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のような糸加熱装置は、センサにより検出された加熱体の温度に基づいて、シーズヒータに電流を供給する電流付与回路のＯＮ／ＯＦＦを制御する。加熱体は、走行溝を走行する糸の入口や出口が設けられる糸走行方向の端部において放熱が生じる。よって、加熱体の糸走行方向の端部は、中央部に比べて温度が低下しやすい。
【0005】
したがって、電流付与回路のＯＮ／ＯＦＦを制御する際に、加熱体の中央部が糸の加熱に適した温度となるようにすると、加熱体の端部は適温以下となってしまい、糸を適切に加熱できなくなるおそれがある。一方、加熱体の端部が糸の加熱に適した温度となるようにすると、加熱体の中央部を必要以上に加熱してしまうことになり、無駄な電力消費が発生する。また、加熱体の中央部と端部とに温度差があると、糸の加熱ムラが生じ、糸の品質が低下するおそれがある。
【0006】
本発明の目的は、加熱部の糸走行方向の端部の温度低下を抑制し、加熱部を走行する糸に対しより均一な加熱を行うことができる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】
【0007】
第１の発明にかかる加熱装置は、糸走行方向に延びており、抵抗体に電流を流すことで発熱する抵抗加熱式の熱源と、糸が走行する糸走行空間が設けられており、前記熱源によって加熱される加熱部と、前記加熱部の温度を検出するセンサと、前記センサの出力信号に基づいて前記抵抗体に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える制御装置と、備えており、前記熱源は、前記加熱部における前記糸走行方向の少なくとも一方側の端部を加熱する第１部分と、前記第１部分と前記糸走行方向に並んでおり、且つ、前記抵抗体のワット密度が前記第１部分における前記抵抗体のワット密度よりも低い第２部分と、を有している。
【0008】
本発明では、加熱部において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の端部は、熱源の第１部分によって加熱される。熱源は、抵抗体のワット密度が比較的高い第１部分の熱量が、抵抗体のワット密度が比較的低い第２部分の熱量に比べて大きい。したがって、加熱部の糸走行方向の端部を、比較的大きな熱量で加熱することができる。よって、加熱部の糸走行方向の端部の温度低下を抑制し、加熱部を走行する糸に対しより均一な加熱を行うことができる。
【0009】
第２の発明にかかる加熱装置では、前記第１部分は、前記加熱部における前記糸走行方向の両端部をそれぞれ加熱する。
【0010】
本発明では、加熱部において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の両端部が、熱源における抵抗体のワット密度が比較的高い第１部分によって加熱される。したがって、加熱部の糸走行方向の両端部の温度低下を抑制することができる。
【0011】
第３の発明にかかる加熱装置は、前記糸走行空間が、前記糸走行方向の一方側の端部が他方側の端部に比べて下方に位置するように傾斜しており、前記熱源は、前記加熱部における前記糸走行方向の前記一方側の端部を加熱する前記第１部分を有している。
【0012】
本発明では、糸走行空間が糸走行方向の一方側の端部が他方側の端部に比べて下方に位置するように傾斜しているので、糸走行空間内において加熱された空気は、上方に位置する糸走行方向の他方側の端部に向けて移動する。したがって、加熱部における糸走行方向の一方側の端部は、比較的温度が低下しやすい。加熱部において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の一方側の端部を、熱源における抵抗体のワット密度が比較的高い第１部分によって加熱することができる。よって、加熱部の糸走行方向の端部の温度低下を確実に抑制することができる。
【0013】
第４の発明にかかる加熱装置では、前記加熱部は、前記糸走行方向に延びており、前記糸走行空間内を走行する前記糸と接触する接糸面が形成された接糸部を有している。
【0014】
本発明では、接糸面の糸走行方向の端部の温度低下を抑制することができるので、糸を接糸面に接触させることで安定的に加熱することができる。
【0015】
第５の発明にかかる加熱装置では、前記加熱部は、金属材料を有するものであり、前記第１部分及び前記第２部分における前記抵抗体のワット密度は、３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。
【0016】
本発明では、熱源の加熱対象である加熱部は金属材料を有するものであり、第１部分及び第２部分における抵抗体のワット密度は３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。したがって、加熱部に相変化や化学変化が生じるのを抑制できる。さらに、熱源の長寿命化にも寄与することができる。
【0017】
第６の発明にかかる加熱装置では、前記第１部分と前記第２部分とにおける熱源容量の差は４０[Ｗ]以上且つ４５[Ｗ]以下である。
【0018】
本発明では、第１部分と第２部分との熱源容量の差を４０[Ｗ]以上且つ４５[Ｗ]以下にすることで、加熱部の接糸面の糸走行方向における温度分布をより均一にすることができる。したがって、糸の加熱ムラを確実に抑え、より糸品質が良好な糸を生産することができる。
【0019】
第７の発明にかかる加熱装置では、前記熱源が、前記抵抗体をパイプで囲んだシーズヒータである。
【0020】
本発明では、抵抗体をパイプで囲んだシーズヒータを熱源として採用することで、加熱装置への適用が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態にかかる仮撚加工機の側面図である。
【図2】糸の経路に沿って仮撚加工機を展開した模式図である。
【図3】第１加熱装置を示す図である。
【図7】熱源を示す図である。
【図8】実施例１、実施例２及び比較例の比較試験における条件を示す表である。
【図9】実施例１、実施例２及び比較例にかかる各熱源を使用した際の接糸面の温度分布を示すグラフである。
【図10】実施例１、実施例２及び比較例にかかる各熱源を使用した際の消費電力を示すグラフである。
【図11】実施例３の条件を示す表である。
【図12】実施例３にかかる熱源を使用した際の接糸面の温度分布を示すグラフである。
【図13】一変形例にかかる第１加熱装置の機台長手方向と直交する面での断面図である。
【図14】一変形例にかかる第１加熱装置の熱源を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の好適な一実施形態に係る仮撚加工機１について、図１を参照しつつ説明する。なお、図１の紙面垂直方向を機台長手方向とし、紙面左右方向を機台幅方向とする。機台長手方向及び機台幅方向の両方と直交する方向を、重力の作用する上下方向（鉛直方向）とする。機台長手方向及び機台幅方向は、水平方向と略平行な方向である。
【0023】
（仮撚加工機１の全体構成）
仮撚加工機１は、例えばナイロン（ポリアミド系繊維）やポリエステル等の合成繊維からなる糸Ｙを仮撚加工可能に構成されている。仮撚加工機１は、糸Ｙを供給するための給糸部２と、給糸部２から供給された糸Ｙを仮撚加工する加工部３と、加工部３によって加工された糸Ｙを巻取ボビンＢｗに巻き取る巻取部４とを備える。給糸部２、加工部３及び巻取部４が有する各構成要素は、機台長手方向において複数配列されている（図２参照）。機台長手方向は、給糸部２から加工部３を通って巻取部４に至る糸道によって形成される、糸Ｙの走行面（図１の紙面）と直交する方向である。
仮撚加工機１は、例えばナイロン（ポリアミド系繊維）やポリエステル等の合成繊維からなる糸Ｙを仮撚加工可能に構成されている。仮撚加工機１は、糸Ｙを供給するための給糸部２と、給糸部２から供給された糸Ｙを仮撚加工する加工部３と、加工部３によって加工された糸Ｙを巻取ボビンＢｗに巻き取る巻取部４とを備える。給糸部２、加工部３及び巻取部４が有する各構成要素は、機台長手方向において複数配列されている（図２参照）。機台長手方向は、給糸部２から加工部３を通って巻取部４に至る糸道によって形成される、糸Ｙの走行面（図１の紙面）と直交する方向である。
【0024】
給糸部２は、複数の給糸パッケージＰｓを保持するクリールスタンド５を有する。給糸部２は、加工部３に複数の糸Ｙを供給する。加工部３は、給糸パッケージＰｓから供給された糸Ｙを仮撚りする。加工部３は、糸走行方向の上流側から順に、第１フィードローラ１１、撚止ガイド１２、第１加熱装置１３（本発明の「加熱装置」に相当）、冷却装置１４、仮撚装置１５、第２フィードローラ１６、交絡装置１７、第３フィードローラ１８、第２加熱装置１９、第４フィードローラ２０が配置された構成となっている。巻取部４は、複数の巻取装置２１を有する。各巻取装置２１は、加工部３で仮撚加工された糸Ｙを巻取ボビンＢｗに巻き取って巻取パッケージＰｗを形成する。
【0025】
仮撚加工機１は、機台幅方向に間隔を置いて配置された主機台８及び巻取台９を有する。主機台８及び巻取台９は、機台長手方向に略同じ長さに延設されている。主機台８及び巻取台９は、機台幅方向において互いに対向するように配置されている。主機台８の上部と巻取台９の上部とは、支持フレーム１０によって連結されている。加工部３を構成する各装置は、主に主機台８や支持フレーム１０に取り付けられている。巻取部４を構成する各装置は、巻取台９に取り付けられている。主機台８と巻取台９と支持フレーム１０とによって、作業者が各装置に対して糸掛け等の作業を行うための作業空間Ａが形成されている。糸道は、糸Ｙが主に作業空間Ａの周りを走行するように形成されている。
【0026】
仮撚加工機１は、互いに対向配置された１組の主機台８及び巻取台９を含むスパンと呼ばれる単位ユニットを有する。１つのスパンには、加工部３を構成する各装置を通るように糸道が形成されている加工ユニット（錘とも呼ばれる）が、機台長手方向に複数並んで配置されている。これによって、１つのスパンでは、機台長手方向に並んだ状態で走行する複数の糸Ｙに対して、同時に仮撚加工を行うことができる。仮撚加工機１は、スパンが、主機台８における機台幅方向の中心線Ｃを対称軸として、紙面左右対称に配置されている。主機台８は左右のスパンで共通のものとなっている。
【0027】
（加工部の構成）
加工部３の構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。第１フィードローラ１１は、給糸部２に装着された給糸パッケージＰｓから糸Ｙを解舒して第１加熱装置１３へ送るように構成されている。第１フィードローラ１１は、例えば、図２に示すように、１本の糸Ｙを第１加熱装置１３へ送るように構成されている。或いは、第１フィードローラ１１は、隣り合う複数の糸Ｙをそれぞれ糸走行方向における下流側へ送ることが可能に構成されていても良い。撚止ガイド１２は、仮撚装置１５で糸Ｙに付与された撚りが、撚止ガイド１２よりも糸走行方向上流側に伝播しないように構成されている。
加工部３の構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。第１フィードローラ１１は、給糸部２に装着された給糸パッケージＰｓから糸Ｙを解舒して第１加熱装置１３へ送るように構成されている。第１フィードローラ１１は、例えば、図２に示すように、１本の糸Ｙを第１加熱装置１３へ送るように構成されている。或いは、第１フィードローラ１１は、隣り合う複数の糸Ｙをそれぞれ糸走行方向における下流側へ送ることが可能に構成されていても良い。撚止ガイド１２は、仮撚装置１５で糸Ｙに付与された撚りが、撚止ガイド１２よりも糸走行方向上流側に伝播しないように構成されている。
【0028】
第１加熱装置１３は、第１フィードローラ１１から送られてきた糸Ｙを所定の加工温度に加熱するための装置である。第１加熱装置１３は、例えば、図２に示すように、２本の糸Ｙを加熱可能に構成されている。第１加熱装置１３のより詳細については後述する。
【0029】
冷却装置１４は、第１加熱装置１３で加熱された糸Ｙを冷却するように構成されている。冷却装置１４は、例えば、図２に示すように、１本の糸Ｙを冷却するように構成されている。或いは、冷却装置１４は、複数の糸Ｙを同時に冷却可能に構成されていても良い。仮撚装置１５は、冷却装置１４の糸走行方向下流側に配置され、糸Ｙに撚りを付与するように構成されている。仮撚装置１５は、例えば、いわゆるディスクフリクション方式の仮撚装置であるが、これには限られない。第２フィードローラ１６は、仮撚装置１５で処理された糸Ｙを交絡装置１７へ送るように構成されている。第２フィードローラ１６による糸Ｙの搬送速度は、第１フィードローラ１１による糸Ｙの搬送速度よりも速い。これにより、糸Ｙは、第１フィードローラ１１と第２フィードローラ１６との間で延伸仮撚される。
【0030】
交絡装置１７は、糸Ｙに交絡を付与するように構成されている。交絡装置１７は、例えば、空気流によって糸Ｙに交絡を付与する公知のインターレースノズルを有する。
【0031】
第３フィードローラ１８は、交絡装置１７よりも糸走行方向における下流側を走行している糸Ｙを第２加熱装置１９へ送るように構成されている。第３フィードローラ１８は、例えば、図２に示すように、１本の糸Ｙを第２加熱装置１９へ送るように構成されている。或いは、第３フィードローラ１８は、隣り合う複数の糸Ｙをそれぞれ糸走行方向における下流側へ送ることが可能に構成されていても良い。なお、第３フィードローラ１８による糸Ｙの搬送速度は、第２フィードローラ１６による糸Ｙの搬送速度よりも遅い。このため、糸Ｙは、第２フィードローラ１６と第３フィードローラ１８との間で弛緩される。
【0032】
第２加熱装置１９は、第３フィードローラ１８から送られてきた糸Ｙを加熱するように構成されている。第２加熱装置１９は、鉛直方向に沿って延びており、１つのスパンに１つずつ設けられている。第４フィードローラ２０は、第２加熱装置１９によって加熱された糸Ｙを巻取装置２１へ送るように構成されている。第４フィードローラ２０は、例えば、図２に示すように、１本の糸Ｙを巻取装置２１へ送ることが可能に構成されている。或いは、第４フィードローラ２０は、隣り合う複数の糸Ｙをそれぞれ糸走行方向における下流側へ送ることが可能に構成されていても良い。第４フィードローラ２０による糸Ｙの搬送速度は、第３フィードローラ１８による糸Ｙの搬送速度よりも遅い。このため、糸Ｙは、第３フィードローラ１８と第４フィードローラ２０との間で弛緩される。
【0033】
以上のように構成された加工部３では、第１フィードローラ１１と第２フィードローラ１６との間で延伸された糸Ｙが、仮撚装置１５によって撚られる。仮撚装置１５により形成される撚りは、撚止ガイド１２までは伝播するが、撚止ガイド１２よりも糸走行方向上流側には伝播しない。延伸されつつ撚りが付与された糸Ｙは、第１加熱装置１３で加熱されて熱固定された後、冷却装置１４で冷却される。仮撚装置１５よりも糸走行方向下流側では糸Ｙは解撚されるが、上記の熱固定によって糸Ｙが波状に仮撚りされた状態が維持される（すなわち、糸Ｙの捲縮が維持される）。
【0034】
仮撚りが施された糸Ｙは、第２フィードローラ１６と第３フィードローラ１８との間で弛緩されながら、交絡装置１７によって交絡が付与された後、糸走行方向下流側へ案内される。さらに、糸Ｙは、第３フィードローラ１８と第４フィードローラ２０との間で弛緩されながら、第２加熱装置１９で熱処理される。最後に、第４フィードローラ２０から送られた糸Ｙは、巻取装置２１によって巻き取られる。
【0035】
（巻取部の構成）
巻取部４の構成について、図２を参照しつつ説明する。巻取部４は、複数の巻取装置２１を有する。各巻取装置２１は、１つの巻取ボビンＢｗに糸Ｙを巻取可能に構成されている。巻取装置２１は、支点ガイド４１と、トラバース装置４２と、クレードル４３とを有する。支点ガイド４１は、糸Ｙが綾振りされる際の支点となるガイドである。トラバース装置４２は、トラバースガイド４５によって糸Ｙを綾振りすることが可能に構成されている。クレードル４３は、巻取ボビンＢｗを回転自在に支持するように構成されている。クレードル４３の近傍には、接触ローラ４６が配置されている。接触ローラ４６は、巻取パッケージＰｗの表面に接触して接圧を付与する。以上のように構成された巻取部４では、上述した第４フィードローラ２０から送られた糸Ｙが各巻取装置２１によって巻取ボビンＢｗに巻き取られ、巻取パッケージＰｗが形成される。
巻取部４の構成について、図２を参照しつつ説明する。巻取部４は、複数の巻取装置２１を有する。各巻取装置２１は、１つの巻取ボビンＢｗに糸Ｙを巻取可能に構成されている。巻取装置２１は、支点ガイド４１と、トラバース装置４２と、クレードル４３とを有する。支点ガイド４１は、糸Ｙが綾振りされる際の支点となるガイドである。トラバース装置４２は、トラバースガイド４５によって糸Ｙを綾振りすることが可能に構成されている。クレードル４３は、巻取ボビンＢｗを回転自在に支持するように構成されている。クレードル４３の近傍には、接触ローラ４６が配置されている。接触ローラ４６は、巻取パッケージＰｗの表面に接触して接圧を付与する。以上のように構成された巻取部４では、上述した第４フィードローラ２０から送られた糸Ｙが各巻取装置２１によって巻取ボビンＢｗに巻き取られ、巻取パッケージＰｗが形成される。
【0036】
（第１加熱装置）
次に、第１加熱装置１３のより具体的な構成について、図３～図７をさらに参照しつつ説明する。図３に示すように、第１加熱装置１３は、機台長手方向と直交する所定の延在方向に延びている。本実施形態においては、延在方向は機台幅方向と平行である。
次に、第１加熱装置１３のより具体的な構成について、図３～図７をさらに参照しつつ説明する。図３に示すように、第１加熱装置１３は、機台長手方向と直交する所定の延在方向に延びている。本実施形態においては、延在方向は機台幅方向と平行である。
【0037】
第１加熱装置１３は、走行する糸Ｙを加熱するように構成されている。本実施形態では、第１加熱装置１３は、例えば２本の糸Ｙ（糸Ｙａ、Ｙｂ：図４参照）を加熱可能に構成されている。第１加熱装置１３は、延在方向の一方側の端部が第１フィードローラ１１からの糸Ｙが送り込まれる入口１３ａとなっており、延在方向の他方側の端部が加熱された糸Ｙが送り出される出口１３ｂとなっている。本実施形態においては、入口１３ａ及び出口１３ｂの高さ位置は実質的に同じである。
【0038】
第１加熱装置１３は、図４及び図５に示すように、熱源５１、加熱部５２、加熱部５２の温度を検出するセンサ５７、電流付与回路５８、断熱材５９、ボックス６０、及び、制御装置１００を主に有する。第１加熱装置１３は、熱源５１によって加熱された加熱部５２に走行中の糸Ｙａ、Ｙｂを接触させることによって、糸Ｙａ、Ｙｂを同時に加熱する。
【0039】
熱源５１は、シーズヒータであり、図７に示すように、ニクロム線等をコイル状にした抵抗体５１ａと、抵抗体５１ａを囲むパイプ５１ｂと、を有する。熱源５１は、延在方向に沿って延びている。換言すると、熱源５１は、糸走行方向に延びている。熱源５１の詳細な構成は、後ほど説明する。熱源５１は、図４及び図５に示すように、電流付与回路５８に接続されている。電流付与回路５８は、熱源５１の抵抗体５１ａに電流を流すための回路である。熱源５１は、電流付与回路５８によって抵抗体５１ａに電流が流されることでジュール熱を発生する。
【0040】
電流付与回路５８は、制御装置１００と電気的に接続されている。制御装置１００は、センサ５７の出力信号に基づいて電流付与回路５８のＯＮ／ＯＦＦを制御して、抵抗体５１ａに電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える。これにより、制御装置１００は、第１加熱装置１３の加熱温度（後述する接糸面５６の温度）を制御可能である。制御装置１００は、第１加熱装置１３の他にも、仮撚加工機１を構成する装置と電気的に接続されていても良い。
【0041】
加熱部５２は、熱源５１が生成する熱によって加熱されるように構成されている。加熱部５２は、金属材料を有する。加熱部５２は、図５に示すように、熱源５１に沿って延在方向に延びている。換言すると、加熱部５２は、糸走行方向に延びている。加熱部５２は、例えば、２つの加熱部材５３（加熱部材５３ａ、５３ｂ）と、２つの接糸部５４（接糸部５４ａ、５４ｂ）と、を有する。加熱部材５３ａ及び接糸部５４ａは、糸Ｙａを加熱するための部材である。加熱部材５３ｂ及び接糸部５４ｂは、糸Ｙｂを加熱するための部材である。糸Ｙａを加熱するための部材と糸Ｙｂを加熱するための部材は、例えば、機台長手方向において、熱源５１を挟んで互いに反対側の位置に配置されている。
【0042】
糸Ｙａを加熱するための部材について説明する。加熱部材５３ａは、例えば、黄銅などの比熱が大きい金属材料によって構成されている。加熱部材５３ａは、熱源５１に沿って延在方向に延びている。換言すると、加熱部材５３ａは、糸走行方向に延びている。加熱部材５３ａは、熱源５１に接触するように配置されている。加熱部材５３ａは、例えば、熱源５１の機台長手方向における一方側（図４の紙面左側）に配置されている。加熱部材５３ａは、例えば、延在方向（糸走行方向）に延びたスリット５５（スリット５５ａ）を有する。スリット５５ａは、延在方向と直交する断面において逆Ｕ字状のスリットである。スリット５５ａは、下方側が開口している。スリット５５ａ内には、接糸部５４（接糸部５４ａ）が収容されている。
【0043】
接糸部５４ａは、例えばＳＵＳ製の長尺の部材である。接糸部５４ａは、延在方向に沿って延びている。換言すると、接糸部５４ａは、糸走行方向に延びている。接糸部５４ａは、加熱部材５３ａと接触した状態で加熱部材５３ａに固定されている。接糸部５４ａは、加熱部材５３ａを介して熱源５１から伝わる熱によって昇温される。接糸部５４ａは、糸Ｙを接触させるための接糸面５６（接糸面５６ａ）を有する。接糸面５６ａは、下方を向いている。接糸面５６ａは、図６に示すように、機台長手方向と直交する断面において、下側へ凸状に膨らんだ略Ｕ字状に湾曲している。接糸面５６ａは、図４に示すように、延在方向から見たときに、上側へ凸状に膨らんだ逆Ｕ字状に湾曲している。
【0044】
接糸面５６ａの下側は、糸Ｙａが走行する糸走行空間５０（５０ａ）となっている。糸走行空間５０ａは、加熱部材５３ａのスリット５５ａを画定する壁面と、接糸部５４ａの接糸面５６ａと、で囲まれている。糸走行空間５０ａは、下側が開放されている。入口１３ａから第１加熱装置１３内に送り込まれた糸Ｙａは、糸走行空間５０ａにおいて接糸面５６ａに接触しつつ走行する。
【0045】
また、糸Ｙｂを加熱するための部材について説明する。加熱部材５３ｂは、例えば、熱源５１の機台長手方向における他方側（図４の紙面右側）に配置されている。加熱部材５３ｂは、熱源５１と接触している。加熱部材５３ｂは、スリット５５ａと同様の形状のスリット５５ｂを有する。スリット５５ｂ内には、接糸部５４ａと同様の構造の接糸部５４ｂが収容されている。接糸部５４ｂは、接糸面５６ａと同様の形状の接糸面５６ｂを有する。接糸面５６ｂの下側は、糸走行空間５０ａと同様の形状の糸走行空間５０ｂとなっている。さらなる詳細については省略する。
【0046】
センサ５７は、図４及び図５に示すように、熱源５１おける延在方向の中央部分の近傍に配置されている。より詳細には、センサ５７は、図４に示すように、加熱部材５３ａに形成された凹部５２ａ内に配置されている。凹部５２ａは、上下方向に沿って延びており、加熱部材５３ａの上面に開口している。センサ５７は、機台長手方向に関して熱源５１と並ぶ位置に配置されている。なお、センサ５７が配置される凹部５２ａは、加熱部材５３ｂに形成されていてもよい。また、凹部５２ａは、加熱部材５３の下面に開口していてもよい。
【0047】
加熱部５２は、ボックス６０に収容されている。ボックス６０は、延在方向を長手方向とする直方体形状を有する中空の部材である。図４に示すように、ボックス６０における下側の側壁には開口６１が形成されている。開口６１により、２つの加熱部材５３にそれぞれ形成されたスリット５５内の空間が、ボックス６０外の空間と連通している。また、図５及び図６に示すように、ボックス６０における延在方向の両端には、開口６２、６３がそれぞれ形成されている。開口６２、６３により、２つの加熱部材５３にそれぞれ形成されたスリット５５内の空間が、ボックス６０外の空間と連通している。
【0048】
ボックス６０と、ボックス６０内に収容された加熱部５２との間のすき間を埋めるように、複数の断熱材５９が配置されている。加熱部５２の機台長手方向の両側の壁面、及び、上下方向の両側の壁面は、複数の断熱材５９によって覆われている。断熱材５９は、糸走行空間５０の下側には配置されていない。また、加熱部５２の延在方向の両側の壁面は断熱材５９によって覆われておらず、外気に晒されている。
【0049】
ここで、糸Ｙが正常に走行している状態において、糸Ｙが接糸面５６に確実に接触するように、第１加熱装置１３と撚止ガイド１２との位置関係及び第１加熱装置１３と冷却装置１４との位置関係が適切に設定されている。すなわち、接糸面５６に沿って走行している糸Ｙに対して、接糸面５６に押し当てられるように上方に力が加えられるようになっている。これにより、糸Ｙが接糸面５６から離れてしまうことが防止される。
【0050】
以上の構成を有する第１加熱装置１３においては、糸Ｙは、走行しながら接糸面５６と接触することにより、接糸面５６を介して加熱部５２から熱を受け取る。これにより、糸Ｙが加熱される。糸Ｙの種類、糸Ｙの銘柄（太さ）、糸Ｙの走行速度及び加熱温度を適切に設定することにより、糸Ｙの温度を最適な加工温度にすることができる。
【0051】
（熱源の構成）
続いて、図７を参照しつつ、熱源５１の詳細な構成について説明する。熱源５１の加熱部分は、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３の３つの部分で構成されている。これら入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３は、延在方向の一方側から他方側に向けてこの順で並んでいる。入口側加熱部分７１は、加熱部５２における延在方向（糸走行方向）の一方側の端部を加熱する。中央加熱部分７２は、加熱部５２における延在方向の中央部分を加熱する。出口側加熱部分７３は、加熱部５２における延在方向（糸走行方向）の他方側の端部を加熱する。
続いて、図７を参照しつつ、熱源５１の詳細な構成について説明する。熱源５１の加熱部分は、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３の３つの部分で構成されている。これら入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３は、延在方向の一方側から他方側に向けてこの順で並んでいる。入口側加熱部分７１は、加熱部５２における延在方向（糸走行方向）の一方側の端部を加熱する。中央加熱部分７２は、加熱部５２における延在方向の中央部分を加熱する。出口側加熱部分７３は、加熱部５２における延在方向（糸走行方向）の他方側の端部を加熱する。
【0052】
中央加熱部分７２における抵抗体５１ａのワット密度は、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い。すなわち、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３は、本発明の「第１部分」に相当する。中央加熱部分７２は、本発明の「第２部分」に相当する。本実施形態においては、入口側加熱部分７１における抵抗体５１ａのワット密度と、出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度と、は等しい。また、本実施形態においては、各部分７１、７２、７３における抵抗体５１ａのワット密度は、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。
【0053】
以降の説明においては、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と中央加熱部分７２との熱源容量の差を、単に「熱源容量の差」と称する。なお、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と中央加熱部分７２との熱源容量の差は、本発明の「第１部分と第２部分とにおける熱源容量の差」に相当する。
【0054】
（比較試験）
本願発明者は、本実施形態のように抵抗体のワット密度が異なる部分を有する熱源を使用した場合（実施例１、実施例２）と、抵抗体のワット密度が一様な熱源を使用した場合（比較例）と、で比較試験を行った。
本願発明者は、本実施形態のように抵抗体のワット密度が異なる部分を有する熱源を使用した場合（実施例１、実施例２）と、抵抗体のワット密度が一様な熱源を使用した場合（比較例）と、で比較試験を行った。
【0055】
ここで、入口側加熱部分７１に相当する部分の延在方向に関する長さを長さＬ１、中央加熱部分７２に相当する部分の延在方向に関する長さを長さＬ２、出口側加熱部分７３に相当する部分の延在方向に関する長さを長さＬ３とする。本比較試験においては、長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は等しい。ヒータ径（パイプ５１ｂの径に相当）は延在方向に関してほぼ均一であり、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３に相当する部分の表面積は等しい。ここで、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３に相当する部分の各表面積を表面積Ｓ[ｃｍ2]とする。また、入口側加熱部分７１に相当する部分の熱源容量を熱源容量Ｗ１[Ｗ]とし、中央加熱部分７２に相当する部分の熱源容量を熱源容量Ｗ２[Ｗ]とし、出口側加熱部分７３に相当する部分の熱源容量を熱源容量Ｗ３[Ｗ]する。このとき、入口側加熱部分７１に相当する部分のワット密度はＷ１／Ｓ[Ｗ／ｃｍ2]であり、中央加熱部分７２に相当する部分のワット密度はＷ２／Ｓ[Ｗ／ｃｍ2]であり、出口側加熱部分７３に相当する部分のワット密度はＷ３／Ｓ[Ｗ／ｃｍ2]である。ワット密度の大小関係は、（Ｗ１／Ｓ）＝（Ｗ３／Ｓ）＞（Ｗ２／Ｓ）である。
【0056】
比較試験における条件を、図８の表に示す。図８の表に示すように、ヒータ径（パイプ５１ｂの径に相当）Ｄと、各部分７１、７２、７３に相当する部分の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３とは、実施例１、実施例２及び比較例で共通である。具体的には、ヒータ径Ｄは、１．２[ｃｍ]である。長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、いずれも３０[ｃｍ]である。すなわち、加熱長さ（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、９０[ｃｍ]である。また、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３に相当する部分の表面積Ｓ[ｃｍ2]は、いずれも約１１３．１[ｃｍ2]である。さらに、熱源の全体の熱源容量は、いずれも９００[Ｗ]である。
【0057】
図８の表に示すように、実施例１にかかる熱源は、入口側加熱部分７１に相当する部分の熱源容量Ｗ１[Ｗ]及び出口側加熱部分７３に相当する部分の熱源容量Ｗ３[Ｗ]が、いずれも３１５[Ｗ]である。また、中央加熱部分７２に相当する部分の熱源容量Ｗ２[Ｗ]が、２７０[Ｗ]である。ここで、上述のように、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３に相当する部分の表面積Ｓ[ｃｍ2]は、いずれも１１３．１[ｃｍ2]である。このとき、入口側加熱部分７１に相当する部分のワット密度（Ｗ１／Ｓ）及び出口側加熱部分７３に相当する部分のワット密度（Ｗ３／Ｓ）は、いずれも約２．７９[Ｗ／ｃｍ2]である。また、中央加熱部分７２に相当する部分のワット密度（Ｗ２／Ｓ）は、約２．３９[Ｗ／ｃｍ2]である。各部分７１、７２、７３に相当する部分のワット密度は、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。また、熱源容量の差は４５[Ｗ]である。
【0058】
図８の表に示すように、実施例２にかかる熱源は、入口側加熱部分７１に相当する部分の熱源容量Ｗ１[Ｗ]及び出口側加熱部分７３に相当する部分の熱源容量Ｗ３[Ｗ]が、いずれも３２５[Ｗ]である。また、中央加熱部分７２に相当する部分の熱源容量Ｗ２[Ｗ]が、２５０[Ｗ]である。ここで、上述のように、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３に相当する部分の表面積Ｓ[ｃｍ2]は、いずれも１１３．１[ｃｍ2]である。このとき、入口側加熱部分７１に相当する部分のワット密度（Ｗ１／Ｓ）及び出口側加熱部分７３に相当する部分のワット密度（Ｗ３／Ｓ）は、いずれも約２．８７[Ｗ／ｃｍ2]である。また、中央加熱部分７２に相当する部分のワット密度（Ｗ２／Ｓ）は、約２．２１[Ｗ／ｃｍ2]である。各部分７１、７２、７３に相当する部分のワット密度は、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。また、熱源容量の差は７５[Ｗ]である。つまり、実施例２にかかる熱源は、実施例１にかかる熱源に比べて、熱源容量の差が大きい。
【0059】
図８の表に示すように、比較例にかかる熱源は、入口側加熱部分７１に相当する部分の熱源容量Ｗ１[Ｗ]、中央加熱部分７２に相当する部分の熱源容量Ｗ２[Ｗ]及び出口側加熱部分７３に相当する部分の熱源容量Ｗ３[Ｗ]が、いずれも３００[Ｗ]である。
【0060】
図９は、実施例１、実施例２及び比較例にかかる熱源をそれぞれ使用し、設定温度を２００[℃]とした場合（センサで検出される加熱部の温度が２００[℃]となるように制御した場合）の、接糸面の延在方向に関する温度分布を示すグラフである。図９のグラフから、抵抗体のワット密度が一様な熱源を使用した比較例の場合は、接糸面における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度の低下度合が最も大きくなっている。実施例１と実施例２とでは、熱源容量の差が大きい実施例２にかかる熱源を使用した場合の方が、接糸面における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度の低下度合小さくなっている。
【0061】
なお、比較例や実施例１にかかる熱源を使用した場合は、接糸面の温度は、延在方向の中央が最も高く、延在方向の両端に近づくにつれて次第に低くなっている。一方、実施例２にかかる熱源を使用した場合は、接糸面における延在方向の中央の両側にそれぞれ温度が高いピーク部分があり、２つのピーク部分の間は、やや温度が低くなっている。これは、熱源容量の差の大きさに起因する。すなわち、実施例１にかかる熱源における熱源容量の差は４５[Ｗ]である。一方、実施例２にかかる熱源における熱源容量の差は７５[Ｗ]である。要するに、実施例２にかかる熱源における熱源容量の差は比較的大きく、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３に相当する部分の発熱量が中央加熱部分７２に相当する部分の発熱量に対して相当に大きくなるためである。つまり、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３に相当する部分の発熱により、接糸面における延在方向の中央の両側部分が加熱されるためである。接糸面での延在方向における温度分布をより均一にし、糸の加熱ムラを確実に抑えるという観点から、熱源容量の差は、４５[Ｗ]以下であることが好ましいことが分かる。加えて、熱源容量の差を４５[Ｗ]以下とすることで、熱源の生産難易度が低下し、量産化しやすくなる。
【0062】
図１０は、実施例１、実施例２及び比較例にかかる熱源をそれぞれ使用し、無負荷状態（糸Ｙの加熱を行わない状態）で設定温度を２００[℃]とした場合の、消費電力を示すグラフである。図１０に示すように、実施例１、実施例２のように抵抗体の熱源容量が異なる部分を有する熱源を使用した場合も、比較例のように抵抗体の熱源容量が一様な熱源を使用した場合と、消費電力はほとんど変わらない。具体的には、実施例１にかかる熱源を使用した場合の消費電力は１０４．７[Ｗ]であり、比較例にかかる熱源を使用した場合の消費電力（１０３．３[Ｗ]）よりもわずかに大きい。一方、実施例２にかかる熱源を使用した場合の消費電力は１０３．１[Ｗ]であり、比較例にかかる熱源を使用した場合の消費電力（１０３．３[Ｗ]）よりもわずかに小さい。
【0063】
上述のように、実施例１と実施例２とでは、比較例に比べて、接糸面における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度の低下度合小さくなっている。したがって、実施例１及び実施例２にかかる熱源を使用する際には、比較例にかかる熱源を使用する際に比べて設定温度を低くしたとしても、接糸面における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度を糸の加熱に適した温度に維持することができる。このように、実施例１及び実施例２にかかる熱源を使用する際には、設定温度を下げることが可能であるので、比較例にかかる熱源を使用する際に比べて消費電力を削減することができる。
【0064】
（実施例３）
上述の比較試験の実施例１及び実施例２では、熱源の各部分７１、７２、７３に相当する部分の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３が等しい。本願発明者は、各部分７１、７２、７３に相当する部分の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３が異なる場合（実施例３）についても調べた。
上述の比較試験の実施例１及び実施例２では、熱源の各部分７１、７２、７３に相当する部分の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３が等しい。本願発明者は、各部分７１、７２、７３に相当する部分の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３が異なる場合（実施例３）についても調べた。
【0065】
実施例３の条件を、図１１の表に示す。図１１の表に示すように、ヒータ径Ｄは、１[ｃｍ]である。入口側加熱部分７１に相当する部分の長さＬ１は３３[ｃｍ]、中央加熱部分７２に相当する部分の長さＬ２は２９[ｃｍ]、出口側加熱部分７３に相当する部分の長さＬ３は３３[ｃｍ]である。すなわち、加熱長さ（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、９５[ｃｍ]である。また、入口側加熱部分７１に相当する部分の表面積Ｓ１[ｃｍ2]及び出口側加熱部分７３に相当する部分の表面積Ｓ３[ｃｍ2]は、１０３．７[ｃｍ2]である。中央加熱部分７２に相当する部分の表面積Ｓ２[ｃｍ2]は、９１．１[ｃｍ2]である。
【0066】
さらに、入口側加熱部分７１に相当する部分の熱源容量Ｗ１[Ｗ]は２８０Ｗ、中央加熱部分７２に相当する部分の熱源容量Ｗ２[Ｗ]は２４０[Ｗ]、出口側加熱部分７３に相当する部分の熱源容量Ｗ３[Ｗ]は２８０[Ｗ]である。すなわち、実施例３にかかる熱源の全体の熱源容量は８００[Ｗ]である。このとき、入口側加熱部分７１に相当する部分のワット密度（Ｗ１／Ｓ１）及び出口側加熱部分７３に相当する部分のワット密度（Ｗ３／Ｓ３）は、いずれも約２．７[Ｗ／ｃｍ2]である。また、中央加熱部分７２に相当する部分のワット密度（Ｗ２／Ｓ２）は、約２．６[Ｗ／ｃｍ2]である。各部分７１、７２、７３に相当する部分のワット密度は、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。また、熱源容量の差は４０[Ｗ]である。
【0067】
図１２は、実施例３にかかる熱源を使用し、設定温度を２００[℃]とした場合（センサで検出される加熱部の温度が２００[℃]となるように制御した場合）の、接糸面の延在方向に関する温度分布を示すグラフである。図１２のグラフから、実施例３にかかる熱源を使用した場合、比較例にかかる熱源を使用した場合に比べて、接糸面における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度の低下度合が十分に小さくなっている。なお、実施例３においては、実施例１、２に比べて接糸面における延在方向（糸走行方向）の中央部分の温度が若干（１℃程度）低くなっている。これには、温度を測定するセンサの個体バラつきによる影響である。実施例１～３の結果から、熱源の加熱部分のワット密度が３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下であり、熱源容量の差が４０[Ｗ]以上且つ４５[Ｗ]以下である場合は、加熱部における延在方向（糸走行方向）の両端部の温度低下を十分に抑制できることが分かる。
【0068】
（実施形態の特徴）
以上のように、本実施形態の第１加熱装置１３は、糸走行方向に延びており、抵抗体５１ａに電流を流すことで発熱する熱源５１と、糸が走行する糸走行空間５０が設けられており、熱源５１によって加熱される加熱部５２と、加熱部５２の温度を検出するセンサ５７と、センサ５７の出力信号に基づいて抵抗体５１ａに電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える制御装置１００と、を備えている。そして、熱源５１は、加熱部５２における糸走行方向の端部を加熱する入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と糸走行方向に並んでおり、且つ、抵抗体５１ａのワット密度が入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い中央加熱部分７２と、を有している。
以上のように、本実施形態の第１加熱装置１３は、糸走行方向に延びており、抵抗体５１ａに電流を流すことで発熱する熱源５１と、糸が走行する糸走行空間５０が設けられており、熱源５１によって加熱される加熱部５２と、加熱部５２の温度を検出するセンサ５７と、センサ５７の出力信号に基づいて抵抗体５１ａに電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える制御装置１００と、を備えている。そして、熱源５１は、加熱部５２における糸走行方向の端部を加熱する入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と糸走行方向に並んでおり、且つ、抵抗体５１ａのワット密度が入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い中央加熱部分７２と、を有している。
【0069】
上述の構成によると、加熱部５２において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の端部は、熱源５１の入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３によって加熱される。熱源５１は、抵抗体５１ａのワット密度が比較的高い入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３の熱量が、抵抗体５１ａのワット密度が比較的低い中央加熱部分７２の熱量に比べて大きい。したがって、加熱部５２の糸走行方向の端部を、比較的大きな熱量で加熱することができる。よって、加熱部５２の糸走行方向の端部の温度低下を抑制し、加熱部５２を走行する糸Ｙに対しより均一な加熱を行うことができる。
【0070】
また、本実施形態の第１加熱装置１３では、熱源５１は、加熱部５２における糸走行方向の両端部をそれぞれ加熱する入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３を有している。したがって、加熱部５２において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の両端部が、熱源５１における抵抗体５１ａのワット密度が比較的高い入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３によって加熱される。よって、加熱部５２の糸走行方向の両端部の温度低下を抑制することができる。
【0071】
加えて、本実施形態の第１加熱装置１３では、加熱部５２は、糸走行方向に延びており、糸走行空間５０内を走行する糸Ｙと接触する接糸面５６が形成された接糸部５４を有している。したがって、接糸面５６の糸走行方向の端部の温度低下を抑制することができるので、糸Ｙを接糸面５６に接触させることで安定的に加熱することができる。
【0072】
さらに、本実施形態の第１加熱装置１３では、加熱部５２を構成する加熱部材５３及び接糸部５４は、いずれも金属材料で形成されている。即ち、加熱部５２は金属材料を有するものである。そして、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度は、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である。ワット密度は、加熱対象の物質の種類に応じて設定する必要がある。本実施形態においては、熱源５１の加熱対象である加熱部５２は金属材料を有する。したがって、ワット密度を３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下とすることで、加熱部５２に相変化や化学変化が生じるのを抑制できる。さらに、熱源５１の長寿命化にも寄与することができる。
【0073】
また、加熱部５２の接糸面５６の延在方向（糸走行方向）における温度分布をより均一にし、糸Ｙの加熱ムラを確実に抑えるという観点から、入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３と中央加熱部分７２との熱源容量の差は、４０[Ｗ]以上且つ４５[Ｗ]以下であることが好ましい。しかしながら、熱源容量の差は、４０[Ｗ]未満であってもよく、４５[Ｗ]よりも大きくてもよい。
【0074】
加えて、本実施形態の第１加熱装置１３では、熱源５１が、抵抗体５１ａをパイプ５１ｂで囲んだシーズヒータである。抵抗体５１ａをパイプ５１ｂで囲んだシーズヒータを熱源５１として採用することで、第１加熱装置１３への適用が容易である。
【0075】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0076】
上述の実施形態においては、熱源５１の加熱部分が、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３の３つの部分で構成されている場合について説明したが、これには限定されない。熱源５１は、抵抗体５１ａのワット密度が異なる少なくとも２つの部分で構成されていればよい。すなわち例えば、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度が互いに等しく、且つ、入口側加熱部分７１における抵抗体５１ａのワット密度よりも低くてもよい。また、入口側加熱部分７１及び中央加熱部分７２における抵抗体５１ａのワット密度が互いに等しく、且つ、出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度よりも低くてもよい。
【0077】
ここで、上述の実施形態の一変形例にかかる第１加熱装置１１３を図１３に示す。第１加熱装置１１３においては、糸走行空間５０（５０ａ）が、延在方向（糸走行方向）の一方側の端部が、延在方向（糸走行方向）の他方側の端部に比べて下方に位置するように傾斜している。なお、図１３に示す例では、糸走行空間５０ａにおける延在方向（糸走行方向）の両端部のうち、入口１３ａ側の端部が下方に位置する。しかしながら、糸走行空間５０ａにおける延在方向（糸走行方向）の両端部のうち、下方に位置するのは、出口１３ｂ側の端部であってもよい。
【0078】
また、第１加熱装置１１３に設けられる熱源１５１を図１４に示す。熱源１５１は、加熱部５２における延在方向（糸走行方向）の一方側の端部を加熱する第１部分１７１と、第１部分１７１と延在方向（糸走行方向）に並んでおり、且つ、抵抗体５１ａのワット密度が第１部分１７１における抵抗体５１ａのワット密度よりも低い第２部分１７２と、の２つの部分で構成されている。
【0079】
上述のように、糸走行空間５０が糸走行方向の一方側の端部が他方側の端部に比べて下方に位置するように傾斜している場合、糸走行空間５０内において加熱された空気は、上方に位置する糸走行方向の他方側の端部に向けて移動する。したがって、加熱部５２における糸走行方向の一方側の端部は、比較的温度が低下しやすい。上述の構成によると、加熱部５２において比較的温度が低下しやすい糸走行方向の一方側の端部を、熱源１５１における抵抗体５１ａのワット密度が比較的高い第１部分１７１によって加熱することができる。よって、加熱部５２の糸走行方向の端部の温度低下を確実に抑制することができる。
【0080】
また、上述の実施形態においては、入口側加熱部分７１における抵抗体５１ａのワット密度と、出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度とが等しい場合について説明したが、これには限定されない。入口側加熱部分７１における抵抗体５１ａのワット密度と、出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度とは異なっていてもよい。
【0081】
加えて、上述の実施形態においては、入口側加熱部分７１、中央加熱部分７２及び出口側加熱部分７３における抵抗体５１ａのワット密度が、いずれも３．０[Ｗ／ｃｍ2]以下である場合について説明したが、これには限定されない。入口側加熱部分７１及び出口側加熱部分７３よりも中央加熱部分７２のワット密度が低ければよい。また、上述の実施形態の一変形例のような構成の場合、第１部分１７１よりも第２部分１７２のワット密度が低ければよい。加えて、一部分のワット密度、又は、全ての部分のワット密度が３．０[Ｗ／ｃｍ2]より大きくてもよい。
【0082】
さらに、上述の実施形態においては、加熱部５２を構成する加熱部材５３及び接糸部５４は、いずれも金属材料で形成されている場合について説明したが、これには限定されない。加熱部５２は、その一部に金属材料を有していればよい。すなわち例えば、加熱部材５３については、その全体又は一部が、金属材料以外の材料で形成されていてもよい。金属材料以外の材料としては、例えば炭素繊維等の繊維との複合材料である。具体例としては、炭素繊維と黒鉛との複合材料や炭素繊維と樹脂との複合材料である。
【0083】
加えて、上述の実施形態においては、糸Ｙが、走行しながら接糸部５４の接糸面５６と接触することにより加熱される接触方式の第１加熱装置１３について説明したが、これには限定されない。本発明の加熱装置は、糸走行空間内を走行する糸が、加熱部により温められた糸走行空間内の気体により加熱される非接触方式であってもよい。
【0084】
また、上述の実施形態においては、熱源５１としてシーズヒータを採用する場合について説明したが、これには限定されない。熱源５１は、抵抗体５１ａに電流を流すことで発熱する抵抗加熱式であればよい。
【0085】
さらに、上述の実施形態では、本発明にかかる加熱装置を糸Ｙに仮撚加工を施す仮撚加工機１に適用する場合について説明したが、これには限定されない。本発明の加熱装置は、仮撚加工に限定されず、合糸加工等の種々の加工を合成繊維からなる糸に施す加工機に適用することが可能である。
【符号の説明】
【0086】
５０ 糸走行空間
５１ 熱源
５１ａ 抵抗体
５１ｂ パイプ
５２ 加熱部
５４ 接糸部
５７ センサ
７１ 入口側加熱部分（第１部分）
７２ 中央加熱部分（第２部分）
７３ 出口側加熱部分（第１部分）
１００ 制御装置
５１ 熱源
５１ａ 抵抗体
５１ｂ パイプ
５２ 加熱部
５４ 接糸部
５７ センサ
７１ 入口側加熱部分（第１部分）
７２ 中央加熱部分（第２部分）
７３ 出口側加熱部分（第１部分）
１００ 制御装置
【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】
