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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】P2024086229
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】紡糸延伸装置
(51)【国際特許分類】
D01D 5/098 20060101AFI20240620BHJP
D02J 1/22 20060101ALI20240620BHJP
【ＦＩ】
D01D5/098
D02J1/22 302D
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022201253
(22)【出願日】2022-12-16
(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】鈴木 淳平
(72)【発明者】
【氏名】辻 崇紘
【テーマコード（参考）】
4L036
4L045
【Ｆターム（参考）】
4L036AA01
4L036MA05
4L036PA12
4L036PA49
4L036UA25
4L045AA05
4L045BA03
4L045DA14
4L045DA17
4L045DB07
4L045DC01
(57)【要約】
【課題】紡糸延伸装置において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制する。
【解決手段】紡糸延伸装置３は、３つ以上の加熱ローラ３１と、加熱ローラ３１を収容する保温箱１３とを備える。３つ以上の加熱ローラ３１は、糸Ｙが３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、糸Ｙを加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成されている。３つ以上の加熱ローラ３１は、第１加熱ローラ３２と、第２加熱ローラ３３と、第３加熱ローラ３４とを有する。保温箱１３は、第２加熱ローラ３３の周りに配置され、第２加熱ローラ３３の回転によって生じるローラ随伴流を第２加熱ローラ３３の全周に亘って循環させるように構成された循環部５０を有する。
【選択図】図３
【解決手段】紡糸延伸装置３は、３つ以上の加熱ローラ３１と、加熱ローラ３１を収容する保温箱１３とを備える。３つ以上の加熱ローラ３１は、糸Ｙが３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、糸Ｙを加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成されている。３つ以上の加熱ローラ３１は、第１加熱ローラ３２と、第２加熱ローラ３３と、第３加熱ローラ３４とを有する。保温箱１３は、第２加熱ローラ３３の周りに配置され、第２加熱ローラ３３の回転によって生じるローラ随伴流を第２加熱ローラ３３の全周に亘って循環させるように構成された循環部５０を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有することを特徴とする紡糸延伸装置。
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有することを特徴とする紡糸延伸装置。
【請求項2】
前記１以上の循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の周りで前記ローラ随伴流を循環させることにより、前記糸走行方向に沿った層流を前記１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紡糸延伸装置。
【請求項3】
前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の紡糸延伸装置。
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の紡糸延伸装置。
【請求項4】
前記断面において、
前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、
前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の紡糸延伸装置。
前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、
前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の紡糸延伸装置。
【請求項5】
前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項３又は４に記載の紡糸延伸装置。
【請求項6】
前記断面において、
前記随伴流回収面は、
前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする請求項３～５のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記随伴流回収面は、
前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする請求項３～５のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項7】
前記随伴流回収面は、前記断面において、前記線分を形成していることを特徴とする請求項６に記載の紡糸延伸装置。
【請求項8】
前記所定循環部は、前記周方向において前記接触面を囲うように配置された随伴流規制面を有することを特徴とする請求項３～７のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項9】
前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線が、前記随伴流規制面と交わることを特徴とする請求項８に記載の紡糸延伸装置。
【請求項10】
前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線と、前記接触開始点に向かって走行している前記糸の糸道との交点を第３の点と定義したとき、
前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする請求項３～９のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする請求項３～９のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項11】
前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３～１０のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項12】
前記保温箱は、
前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、
前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、
前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項13】
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項14】
前記１以上の循環部は、前記１以上の中間加熱ローラの全てに対応して設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の紡糸延伸装置。
【請求項15】
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記最上流加熱ローラを含むことを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項16】
前記保温箱は、
前記糸の出口と、
前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記糸の出口と、
前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項17】
前記保温箱は、
前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１６に記載の紡糸延伸装置。
前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１６に記載の紡糸延伸装置。
【請求項18】
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも上流側で前記糸が延伸されることを特徴とする請求項１～１７のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項19】
前記保温箱の外側且つ前記３つ以上の加熱ローラの前記糸走行方向における上流側に配置され、延伸される前の前記糸が巻き掛けられる外側ローラを備え、
前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする請求項１８に記載の紡糸延伸装置。
前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする請求項１８に記載の紡糸延伸装置。
【請求項20】
前記外側ローラは、前記糸を加熱しない非加熱ローラであることを特徴とする請求項１９に記載の紡糸延伸装置。
【請求項21】
前記３つ以上の加熱ローラの各々は、延伸された前記糸を熱固定するための熱固定ローラであることを特徴とする請求項１～２０のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項22】
前記糸は、ナイロンからなることを特徴とする請求項１～２１のいずれか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、紡糸延伸装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、紡糸装置から紡出されたポリエステル製の糸を延伸する紡糸延伸装置が開示されている。より具体的には、紡糸延伸装置は、走行する糸が巻き掛けられる複数のゴデットローラと、複数のゴデットローラを収容する保温箱とを有する。複数のゴデットローラは、糸を予熱する複数の予熱ローラと、予熱ローラよりも糸走行方向における下流側に設けられ、予熱ローラよりも表面温度が高い複数の調質ローラとを有する。このような紡糸延伸装置において、予熱ローラと調質ローラとの間で糸が延伸される。また、調質ローラの近傍には、調質ローラの回転に伴って発生する随伴流が保温箱から逃げてしまうことを防ぐための遮断部材が設けられている。これにより、保温効果を向上させ、ゴデットローラを加熱するヒータの消費電力の増大を抑制することが図られている。
【0003】
また、特許文献１には開示されていないが、ナイロン製の糸を延伸する紡糸延伸装置も従来から知られている。従来のナイロン用の紡糸延伸装置は、公知の複数のネルソンローラを有する。ナイロン用の紡糸延伸装置の多くにおいて、複数のネルソンローラは、加熱されない非加熱ローラと、非加熱ローラよりも糸走行方向における下流側に配置された熱セット用の加熱ローラとを含む。このような紡糸延伸装置において、非加熱ローラと加熱ローラとの間で糸が延伸される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１３１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ナイロン製の糸を延伸する従来の紡糸延伸装置においては、ネルソンローラによる加熱効果を高めるために、糸が、ネルソンローラの軸方向における位置をずらされつつ、何周にも亘ってネルソンローラに巻き掛けられる。このため、ネルソンローラに巻き掛けられた糸に軸方向の力が加わることとなり、糸揺れの問題が生じやすい。また、ナイロン製の糸を延伸させることが可能な紡糸延伸装置においても、ヒータの消費電力の抑制が求められる。
【0006】
本発明の目的は、紡糸延伸装置において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１の発明の紡糸延伸装置は、紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、前記３つ以上の加熱ローラは、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、前記保温箱は、前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有することを特徴とする。
【0008】
本発明では、３つ以上の加熱ローラが設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸を十分に加熱できる。したがって、ネルソンローラが設けられた構成と比べて糸揺れを抑制できる。さらに、本発明では、ローラ随伴流を循環部によって所定上流加熱ローラの周りで循環させることにより、所定上流加熱ローラによって熱せられた気体が糸の出口を通って保温箱から逃げてしまうことを抑制できる。これにより、保温箱内の保温効果を向上できる。また、ローラ随伴流を循環部によって循環させることにより、ローラ随伴流を形成する気体を所定上流加熱ローラによって加熱し続けることができる。これにより、所定上流加熱ローラの近傍の保温効果を向上でき、結果として所定上流加熱ローラそのものの保温効果を向上できる。したがって、紡糸延伸装置において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0009】
第２の発明の紡糸延伸装置は、前記第１の発明において、前記１以上の循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の周りで前記ローラ随伴流を循環させることにより、前記糸走行方向に沿った層流を前記１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ発生させるように構成されていることを特徴とする。
【0010】
本発明では、所定上流加熱ローラの周りを循環するローラ随伴流によって、安定した層流を形成できる。このため、循環する気体の流量が多くても、糸揺れを抑制できる。
【0011】
第３の発明の紡糸延伸装置は、前記第１又は第２の発明において、前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする。
【0012】
本発明では、随伴流回収面によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面の径方向における外側へ逃げてしまうことを抑制できる。したがって、簡易的な構成で、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0013】
第４の発明の紡糸延伸装置は、前記第３の発明において、前記断面において、前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする。
【0014】
本発明では、第１の点が接触終了点に近い位置に配置されている。これにより、接触終了点の近傍を流れる随伴流を随伴流回収面によって取り込みやすい（回収しやすい）。したがって、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0015】
第５の発明の紡糸延伸装置は、前記第３又は第４の発明において、前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする。
【0016】
本発明では、第１の点の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。これにより、ローラ随伴流を随伴流回収面に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0017】
第６の発明の紡糸延伸装置は、前記第３～第５のいずれかの発明において、前記断面において、前記随伴流回収面は、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする。
【0018】
本発明では、随伴流回収面に沿ってローラ随伴流をスムーズに流れさせることができる。
【0019】
第７の発明の紡糸延伸装置は、前記第６の発明において、前記随伴流回収面は、前記断面において、前記線分を形成していることを特徴とする。
【0020】
本発明では、随伴流回収面が平面状である。したがって、随伴流回収面が湾曲又は屈曲している場合と比べて、簡単な加工によって随伴流回収面を形成できる。
【0021】
第８の発明の紡糸延伸装置は、前記第３～第７のいずれかの発明において、前記所定循環部は、前記周方向において前記接触面を囲うように配置された随伴流規制面を有することを特徴とする。
【0022】
本発明では、随伴流規制面によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面の径方向における外側へ逃げてしまうことをさらに抑制できる。
【0023】
第９の発明の紡糸延伸装置は、前記第８の発明において、前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線が、前記随伴流規制面と交わることを特徴とする。
【0024】
本発明では、随伴流回収面に沿って案内されたローラ随伴流を随伴流規制面に向けて供給できる。これにより、ローラ随伴流をより効果的に循環させることができる。
【0025】
第１０の発明の紡糸延伸装置は、前記第３～第９のいずれかの発明において、前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線と、前記接触開始点に向かって走行している前記糸の糸道との交点を第３の点と定義したとき、前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする。
【0026】
本発明では、随伴流回収面に沿って案内されたローラ随伴流が糸の進行方向に逆らうように流れることを防止できる。したがって、糸揺れを抑制できる。
【0027】
第１１の発明の紡糸延伸装置は、前記第３～第１０のいずれかの発明において、前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする。
【0028】
外周面と随伴流回収面との間隔が狭すぎると、循環できるローラ随伴流の流量が少なくなってしまう。一方、外周面と随伴流回収面との間隔が広すぎると、ローラ随伴流が遠心力によって径方向における外側へ逃げることが抑制されにくくなり、これによって気流の乱れが生じやすくなってしまう。気流の乱れは、糸切れの原因になりうる。本発明では、外周面と随伴流回収面との最短距離を１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下にすることにより、これらの問題をさらに抑制できる。
【0029】
第１２の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１１のいずれかの発明において、前記保温箱は、前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部を隔てて前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする。
【0030】
最上流加熱ローラは、保温箱に形成された糸の入口から流入する冷気によって冷やされてしまいやすい。本発明では、戻り流路を介して、下流空間内の高温の気体を上流空間に供給できる。これにより、最上流加熱ローラの温度の保温効果を効果的に向上できる。
【0031】
第１３の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１２のいずれかの発明において、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする。
【0032】
糸が保温箱に形成された入口を通って保温箱内に進入する際、糸の走行によって発生する随伴流（以下、糸随伴流）も保温箱内に流入する。最上流加熱ローラは、保温箱の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。中間加熱ローラは、最上流加熱ローラに比較的近いので、中間加熱ローラの保温効果を向上させることにより、中間加熱ローラから発せられる熱を最上流加熱ローラ側に伝えることができる。これにより、最上流加熱ローラの保温効果も向上させることができる。
【0033】
第１４の発明の紡糸延伸装置は、前記第１３の発明において、前記１以上の循環部は、前記１以上の中間加熱ローラの全てに対応して設けられていることを特徴とする。
【0034】
本発明では、保温箱内の保温効果を効果的に向上させることができる。
【0035】
第１５の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１４のいずれかの発明において、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記最上流加熱ローラを含むことを特徴とする。
【0036】
本発明では、最上流加熱ローラの保温効果を向上させることができる。したがって、消費電力を効果的に低減できる。
【0037】
第１６の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１５のいずれかの発明において、前記保温箱は、前記糸の出口と、前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする。
【0038】
本発明では、遮断部によって、糸随伴流が出口を通って保温箱から流出することを抑制できる。したがって、保温箱内の保温効果を向上させることができる。
【0039】
第１７の発明の紡糸延伸装置は、前記第１８の発明において、前記保温箱は、前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする。
【0040】
本発明では、最下流加熱ローラのローラ随伴流の一部を最下流随伴流回収面によって糸走行方向における上流側へ戻すことができる。これにより、ローラ随伴流が出口を通って保温箱から流出することを抑制できる。したがって、保温箱内の保温効果を向上させることができる。
【0041】
第１８の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１７のいずれかの発明において、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも上流側で前記糸が延伸されることを特徴とする。
【0042】
本発明では、糸が延伸される領域よりも糸走行方向における下流側に３つ以上の加熱ローラが設けられているので、糸をしっかり把持できる。このため、延伸されている糸に加わる張力によって加熱ローラ上の糸がスリップすることを抑制できる。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0043】
第１９の発明の紡糸延伸装置は、前記第１８の発明において、前記保温箱の外側且つ前記３つ以上の加熱ローラの前記糸走行方向における上流側に配置され、延伸される前の前記糸が巻き掛けられる外側ローラを備え、前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする。
【0044】
本発明では、保温箱によって外側ローラと最上流加熱ローラとの間で熱の移動を抑制できる。したがって、外側ローラと最上流加熱ローラとの間で加熱温度が大きく異なっている場合でも、温度差による影響を抑制できる。
【0045】
第２０の発明の紡糸延伸装置は、前記第１９の発明において、前記外側ローラは、前記糸を加熱しない非加熱ローラであることを特徴とする。
【0046】
本発明では、外側ローラは非加熱ローラであり、温められる必要がない。このため、外側ローラを前記保温箱内に収容する必要は生じない。したがって、例えば前記３つ以上の加熱ローラと設定温度が異なる加熱ローラが保温箱内に収容されうる構成と比べて、保温箱内を自由に設計できる。
【0047】
第２１の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第２０のいずれかの発明において、前記３つ以上の加熱ローラの各々は、延伸された前記糸を熱固定するための熱固定ローラであることを特徴とする。
【0048】
本発明では、３つ以上の熱固定ローラが設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸を十分に熱固定できる。
【0049】
第２２の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第２１のいずれかの発明において、前記糸は、ナイロンからなることを特徴とする。
【0050】
本発明は、ナイロン製の糸を延伸する上で特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【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】紡糸延伸装置の断面図である。
【図3】（ａ）、（ｂ）の各々は、第２加熱ローラ及びその近傍の拡大図である。
【図4】保温箱内の流体の流量のシミュレーション結果を示す図である。
【図5】実施例及び比較例における流体解析の条件と、各条件における流体解析の結果とを示すテーブルである。
【図8】（ａ）、（ｂ）の各々は、比較例に係る説明図である。
【図9】変形例に係る、紡糸延伸装置の断面図である。
【図10】別の変形例に係る、紡糸延伸装置の断面図である。
【図11】複数の変形例における流体解析の条件と、各条件における流体解析の結果とを含むテーブルである。
【図12】（ａ）、（ｂ）の各々は、さらに別の変形例に係る第２加熱ローラ及びその近傍の拡大図である。
【図13】（ａ）、（ｂ）の各々は、さらに別の変形例に係る紡糸延伸装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0052】
次に、本発明の実施形態について説明する。図１に示す上下方向、左右方向及び前後方向を、紡糸引取機１の上下方向、左右方向及び前後方向とそれぞれ定義する。上下方向（図１の紙面上下方向）は、重力が作用する鉛直方向と平行な方向である。左右方向（図１の紙面左右方向）は、上下方向と直交する所定の方向である。前後方向（図１の紙面垂直方向）は、上下方向及び左右方向の両方と直交する方向である。また、後述の糸Ｙが走行する方向を糸走行方向と定義する。
【0053】
（紡糸引取機）
本実施形態に係る紡糸延伸装置３を備える紡糸引取機１の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、紡糸引取機１の模式図である。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で巻き取るように構成されている。
本実施形態に係る紡糸延伸装置３を備える紡糸引取機１の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、紡糸引取機１の模式図である。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で巻き取るように構成されている。
【0054】
紡糸装置２は、ナイロン（例えばナイロン６又はナイロン６６）からなる溶融ポリマーを連続的に紡出することで、ナイロンからなる複数の糸Ｙを生成するように構成されている。なお、図１には、糸Ｙが１本のみ図示されている。各糸Ｙは、例えば、複数のフィラメントｆを有するマルチフィラメント糸である。或いは、各糸Ｙは１本のフィラメントｆによって構成されていても良い。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、紡糸延伸装置３に送られる。
【0055】
紡糸延伸装置３は、複数の糸Ｙを延伸する装置である。紡糸延伸装置３は、例えば紡糸装置２の下方に配置されている。図１に示すように、紡糸延伸装置３は、例えば、非加熱ローラ群１１と、加熱ローラ群１２と、保温箱１３とを有する。非加熱ローラ群１１が有する複数の非加熱ローラ２１と、加熱ローラ群１２が有する複数の加熱ローラ３１との間で糸Ｙが延伸される。複数の加熱ローラ３１の各々は、延伸された糸Ｙを熱固定するための熱固定ローラである。複数の加熱ローラ３１は、保温箱１３内に収容されている。
【0056】
保温箱１３は、入口１３ａと出口１３ｂとを有する。入口１３ａは、複数の糸Ｙを保温箱１３の内部に導入するために形成された開口である。複数の糸Ｙの走行によって生じる随伴流（以下、糸随伴流）の一部は、入口１３ａを通って保温箱１３内に流入する。出口１３ｂは、延伸され且つ加熱された複数の糸Ｙを保温箱１３の外部に導出するために形成された開口である。糸随伴流の一部は、出口１３ｂを通って保温箱１３の外に流出する。紡糸延伸装置３の更なる詳細については後述する。
【0057】
紡糸延伸装置３で延伸された複数の糸Ｙは、案内ローラ１４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を複数の巻取ボビンＢｗにそれぞれ巻き取って、複数のパッケージＰを形成するように構成されている。
【0058】
以上の構成を備える紡糸引取機１によって、複数の糸Ｙの紡出、延伸及び巻取りの一連の処理が行われる。
【0059】
【0060】
上述したように、紡糸延伸装置３は、例えば、非加熱ローラ群１１と、加熱ローラ群１２と、保温箱１３とを有する。非加熱ローラ群１１は、油剤が付与された複数の糸Ｙを引き取って、複数の糸Ｙを加熱せずに加熱ローラ群１２へ送るように構成されている。或いは、糸走行方向において、油剤ガイド１０と非加熱ローラ群１１との間に、不図示の引取ローラが配置されていても良い。図１及び図２に示すように、非加熱ローラ群１１は、例えば複数の非加熱ローラ２１を有する。複数の非加熱ローラ２１は、保温箱１３の外側に配置されている。複数の非加熱ローラ２１は、保温箱１３とは別の保温箱（不図示）に収容されていても良い。各非加熱ローラ２１は、例えば公知のゴデットローラである。各非加熱ローラ２１は、不図示のモータによって回転駆動される。複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向は、例えば、前後方向と略平行である。つまり、複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向は、互いに略平行である。各非加熱ローラ２１は、複数の糸Ｙが巻き掛けられる外周面２１ａ（図１参照）を有する。複数の糸Ｙは、各非加熱ローラ２１の回転軸方向において、外周面２１ａに並べて巻きかけられる。複数の糸Ｙは、糸走行方向における上流側から順に、複数の非加熱ローラ２１に３６０度未満の巻掛角度で巻き掛けられている。本実施形態では、複数の非加熱ローラ２１として３つの非加熱ローラ２１が設けられている（図１参照）。３つの非加熱ローラ２１として、糸走行方向における上流側から順に、第１非加熱ローラ２２、第２非加熱ローラ２３及び第３非加熱ローラ２４（本発明の外側ローラ）が配置されている。非加熱ローラ２１の数はこれに限られない。
【0061】
加熱ローラ群１２は、複数の糸Ｙを非加熱ローラ群１１との間で延伸し、且つ、延伸された複数の糸Ｙを熱セットするように構成されている。図１及び図２に示すように、加熱ローラ群１２は、例えば複数の加熱ローラ３１を有する。複数の加熱ローラ３１は、保温箱１３内に収容されている。各加熱ローラ３１は、非加熱ローラ２１と同様、例えば公知のゴデットローラである。各加熱ローラ３１は、不図示のモータによって回転駆動される。複数の加熱ローラ３１の回転軸方向は、例えば、前後方向と略平行である。つまり、複数の加熱ローラ３１の回転軸方向は、互いに略平行であり、且つ、複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向と略平行である。各加熱ローラ３１は、複数の糸Ｙが巻き掛けられる外周面３１ａ（図２参照）を有する。複数の糸Ｙは、各加熱ローラ３１の回転軸方向において、外周面３１ａに並べて巻きかけられる。各加熱ローラ３１は、不図示のヒータを有する。ヒータは、例えば不図示のコイルを有する。ヒータは、コイルに電力が供給されているときに、ジュール熱によって加熱ローラ３１の外周面３１ａを加熱するように構成されている。各加熱ローラ３１の加熱温度（すなわち、各加熱ローラ３１の外周面３１ａの設定温度）は、互いに略等しい。各加熱ローラ３１の加熱温度は、例えば５０～２５０℃である。複数の糸Ｙは、糸走行方向における上流側から順に、複数の加熱ローラ３１に３６０度未満の巻掛角度で巻き掛けられている。本実施形態では、複数の加熱ローラ３１として３つの加熱ローラ３１が設けられている。３つの加熱ローラ３１として、糸走行方向における上流側から順に、第１加熱ローラ３２、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４が配置されている。
【0062】
第１加熱ローラ３２（本発明の最上流加熱ローラ及び上流加熱ローラ）は、複数の加熱ローラ３１のうち糸走行方向において最も上流側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、例えば、複数の加熱ローラ３１のうち最も下側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、糸走行方向において、複数の非加熱ローラ２１のうち最も下流側に配置された第３非加熱ローラ２４のすぐ下流側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、第３非加熱ローラ２４との間で糸Ｙを延伸するように構成されている。すなわち、第１加熱ローラ３２による糸送り速度は、第３非加熱ローラ２４による糸送り速度よりも速くなるように設定される。第１加熱ローラ３２による糸送り速度と第３非加熱ローラ２４による糸送り速度との差によって、糸Ｙが延伸される。つまり、本実施形態では、糸走行方向において第１加熱ローラ３２よりも上流側で糸Ｙが延伸される。
【0063】
第２加熱ローラ３３（本発明の上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ及び中間加熱ローラ）は、糸走行方向において第１加熱ローラ３２の下流側且つ第３加熱ローラ３４の上流側に配置されている。第２加熱ローラ３３は、例えば、第１加熱ローラ３２よりも上側且つ右側に配置されている。第２加熱ローラ３３は、例えば、第３加熱ローラ３４よりも右側且つわずかに下側に配置されている。第２加熱ローラ３３による糸送り速度は、第１加熱ローラ３２による糸送り速度と略等しい。
【0064】
第３加熱ローラ３４（本発明の下流加熱ローラ及び最下流加熱ローラ）は、複数の加熱ローラ３１のうち糸走行方向において最も下流側に配置されている。第３加熱ローラ３４は、例えば、第１加熱ローラ３２の真上に配置されている。第３加熱ローラ３４は、例えば、第２加熱ローラ３３よりも左側且つわずかに上側に配置されている。第３加熱ローラ３４による糸送り速度は、例えば第１加熱ローラ３２による糸送り速度及び第２加熱ローラ３３による糸送り速度と略等しい。但し、第３加熱ローラ３４による糸送り速度はこれには限られない。
【0065】
第１加熱ローラ３２、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４の回転方向は、例えば図２の矢印に示すとおりである。より具体的には、前後方向と直交する断面において、第１加熱ローラ３２の回転方向は、例えば時計回りである。当該断面において、第２加熱ローラ３３の回転方向は、第１加熱ローラ３２の回転方向と逆（すなわち、反時計回り）である。当該断面において、第３加熱ローラ３４の回転方向は、第２加熱ローラ３３の回転方向と逆であり、且つ第１加熱ローラ３２の回転方向と同じ（すなわち、時計回り）である。
【0066】
保温箱１３は、複数の加熱ローラ３１の熱が外部に逃げることを抑制するための箱である。図２に示すように、保温箱１３は、周壁４１と、背面壁４２と、整流部材４３～４６と、遮断部材４７、４８と、戻り流路４９と、前面扉（不図示）とを有する。保温箱１３の内部空間には、保温箱１３の外部空間の気体（空気）の圧力と概ね等しい圧力の気体（空気）が入っている。
【0067】
周壁４１は、前後方向と直交する断面（図２参照）において、複数の加熱ローラ３１を囲うように設けられた壁状の部材である。周壁４１は、複数の加熱ローラ３１を囲うように配置された内壁面４１ａ～４１ｈを有する。内壁面４１ａ～４１ｈは、例えば、前後方向（図２の紙面垂直方向）に沿って延びている。
【0068】
内壁面４１ａ～４１ｈのより具体的な配置の例は、以下のとおりである。図２に示すように、内壁面４１ａは、第１加熱ローラ３２の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ａは、入口１３ａのすぐ上側に配置されている。内壁面４１ｂは、第１加熱ローラ３２の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｂは、入口１３ａのすぐ下側に配置されている。内壁面４１ｃは、第１加熱ローラ３２の下側に配置され、上側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｃの右端は、内壁面４１ｂの下端と接続されている。内壁面４１ｄは、第１加熱ローラ３２及び第３加熱ローラ３４の左側に配置され、右側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｄの下端は、内壁面４１ｃの左端と接続されている。内壁面４１ｅは、第１加熱ローラ３２の右側且つ第２加熱ローラ３３の下側に配置され、上側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｅの左端は、内壁面４１ａの上端と接続されている。内壁面４１ｆは、第２加熱ローラ３３の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｆの下端は、内壁面４１ｅの右端と接続されている。内壁面４１ｇは、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４の上側に配置され、下側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｇの左端は、内壁面４１ｄの上端と接続されている。内壁面４１ｈは、第２加熱ローラ３３の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｈは、出口１３ｂのすぐ上側に配置されている。内壁面４１ｈの上端は、内壁面４１ｇの右端と接続されている。内壁面４１ａ～４１ｈの配置は、上述したものに限られない。
【0069】
背面壁４２（図２参照）は、周壁４１の後側に配置された壁である。背面壁４２は、例えば、前後方向と略垂直に配置された板状の部材である。背面壁４２は、内壁面４１ａ～４１ｈの後端と接続されている。各加熱ローラ３１を回転駆動するモータ（不図示）は、例えば背面壁４２に対して位置が固定されている。
【0070】
整流部材４３～４６（図２参照）は、保温箱１３内の空気を整流するための部材である。より詳細には、整流部材４３～４６は、主に、上述した糸随伴流、及び各加熱ローラ３１の回転によって生じる随伴流（以下、ローラ随伴流）を整流するための部材である。整流部材４３～４６は、例えば板状の部材が板金加工されることによって形成されている。或いは、整流部材４３～４６のうち少なくとも１つが、例えばブロック状の部材が切削加工されることによって形成されていても良い。整流部材４３～４６は、例えば前後方向（図２の紙面垂直方向）に沿って延びている。整流部材４３～４６は、例えば背面壁４２に固定されている。
【0071】
図２に示すように、整流部材４３は、第１加熱ローラ３２の左側部分を囲うように配置されている。整流部材４３は、概ね上下方向に延びている。整流部材４３は、例えば、内壁面４１ｃの上側に配置され、上下方向において内壁面４１ｃと離隔している。整流部材４３は、例えば、内壁面４１ｄの右側に配置され、左右方向において内壁面４１ｄと離隔している。これにより、整流部材４３と内壁面４１ｄとの間に戻り流路４９が形成されている。
【0072】
図２に示すように、整流部材４４は、主に、第２加熱ローラ３３の下側部分を囲うように配置されている。整流部材４４は、概ね左右方向に延びている。整流部材４４は、例えば、ほぼ全体が内壁面４１ｅの上側に配置されている。整流部材４４の左端部には、例えば、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａの近傍まで延びた遮断部４４ａが設けられている。遮断部４４ａは、外周面３２ａのうち糸Ｙが巻き掛けられていない部分に向かって延びている。遮断部４４ａは、第１加熱ローラ３２のローラ随伴流を遮断することにより、当該ローラ随伴流が入口１３ａ側に戻ることを抑制するように構成されている。整流部材４４の右端は、例えば、内壁面４１ｆの下側部分と接続されている。整流部材４４は、内壁面４１ｆとともに、後述の随伴流規制面５１を形成している。
【0073】
図２に示すように、整流部材４５は、主に、第２加熱ローラ３３の上側部分を囲うように配置されている。整流部材４５は、概ね左右方向に延びている。整流部材４５は、例えば、上下方向において第２加熱ローラ３３の上側且つ内壁面４１ｇの下側に配置されている。整流部材４５の左端部には、例えば、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａの近傍まで延びた遮断部４５ａが設けられている。遮断部４５ａは、第３加熱ローラ３４のローラ随伴流を遮断することにより、当該ローラ随伴流が第２加熱ローラ３３側に戻ることを抑制するように構成されている。整流部材４５の右端は、例えば、内壁面４１ｆの上端部と接続されている。整流部材４５は、内壁面４１ｆ及び整流部材４４とともに、後述の随伴流規制面５１を形成している。
【0074】
図２に示すように、整流部材４６（本発明の仕切部）は、上下方向において第１加熱ローラ３２と第３加熱ローラ３４とを隔てるように配置されている。整流部材４６は、概ね左右方向に延びている。整流部材４６は、例えば、ほぼ全体が、上下方向において第１加熱ローラ３２の上側且つ第３加熱ローラ３４の下側（すなわち、第１加熱ローラ３２と第３加熱ローラ３４との間）に配置されている。整流部材４６は、例えば、内壁面４１ｄの右側に配置され、左右方向において内壁面４１ｄと離隔している。
【0075】
遮断部材４７は、入口１３ａを通って保温箱１３に進入する糸Ｙの走行によって生じる糸随伴流を遮断するように構成されている。遮断部材４７は、例えば板状の部材である。遮断部材４７は、例えば、内壁面４１ｃ及び背面壁４２に固定されている。遮断部材４７は、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａの周方向において、外周面３２ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分に向かって延びている。
【0076】
遮断部材４８（本発明の遮断部）は、糸随伴流及び第３加熱ローラ３４のローラ随伴流を遮断することにより、糸随伴流及び当該ローラ随伴流が出口１３ｂから流出することを抑制するように構成されている。遮断部材４８は、例えば板状の部材である。遮断部材４８は、例えば、内壁面４１ｄ及び背面壁４２に固定されている。遮断部材４８は、内壁面４１ｄの上側部分から、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分（最下流接触面３４ｂ）に向かって延びている。
【0077】
戻り流路４９は、例えば、第３加熱ローラ３４の近傍の空気を第１加熱ローラ３２の近傍に戻すための流路である。戻り流路４９は、整流部材４６を隔てて整流部材４６よりも第３加熱ローラ３４側の空間（本発明の下流空間）と、整流部材４６を隔てて整流部材４６よりも第１加熱ローラ３２側の空間（本発明の上流空間）とを連通させている。内壁面４１ｄと整流部材４６の左端との間に、戻り流路４９の入口４９ａが形成されている。整流部材４３の下端と内壁面４１ｃ、４１ｄとの間に、戻り流路４９の出口４９ｂが形成されている。
【0078】
前面扉（不図示）は、保温箱１３の前面を閉止するための扉である。前面扉は、周壁４１の前端面と接触するように構成されている。前面扉と複数の加熱ローラ３１との間にはわずかな隙間が形成されている。
【0079】
その他に、保温箱１３は、糸Ｙに付与された油剤のミストが含まれた気体を排出するための排出口（不図示）を有する。なお、排出口から排出される気体の流量は、入口１３ａから流入する気体の流量及び出口１３ｂから流出する気体の流量と比べて十分小さい。排出口に関するさらなる説明は省略する。
【0080】
以上のような紡糸延伸装置３において、糸揺れの抑制及びヒータの消費電力の増大の抑制が求められる。糸揺れについては、上述したように、紡糸延伸装置３は、３つの加熱ローラ３１（例えばゴデットローラ）を有する。このため、糸揺れが生じる懸念が大きい公知のネルソンローラを用いなくても、ナイロン製の糸Ｙを十分に加熱できる。したがって、糸揺れを抑制できる。また、ヒータの消費電力は、例えば保温箱１３内の保温効果及び複数の加熱ローラ３１の保温効果を向上させることにより低減可能である。保温箱１３内の保温効果及び複数の加熱ローラ３１の保温効果は、例えば保温箱１３内の熱の流出及び／又は保温箱１３の外部からの冷気の侵入を抑制することで向上可能である。消費電力を低減するために、紡糸延伸装置３は以下の構成を有する。
【0081】
（紡糸延伸装置の詳細構成）
紡糸延伸装置３の詳細構成について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第２加熱ローラ３３及びその近傍の拡大図である。以下、第２加熱ローラ３３の回転軸方向を単に回転軸方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の径方向を単に径方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の周方向を単に周方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の外周面３３ａのうち、回転軸方向と直交する断面（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照。以下、上記断面）において糸Ｙが接触している部分を接触面３３ｂ（図３（ａ）の太線参照）と呼ぶ。断面において、外周面３３ａのうち糸Ｙが接触していない部分を非接触面３３ｃ（図３（ｂ）の太線参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点ＰＳ（図３（ｂ）参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点ＰＥ（図３（ｂ）参照）と呼ぶ。糸Ｙの通り道を糸道と呼ぶ。
紡糸延伸装置３の詳細構成について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第２加熱ローラ３３及びその近傍の拡大図である。以下、第２加熱ローラ３３の回転軸方向を単に回転軸方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の径方向を単に径方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の周方向を単に周方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の外周面３３ａのうち、回転軸方向と直交する断面（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照。以下、上記断面）において糸Ｙが接触している部分を接触面３３ｂ（図３（ａ）の太線参照）と呼ぶ。断面において、外周面３３ａのうち糸Ｙが接触していない部分を非接触面３３ｃ（図３（ｂ）の太線参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点ＰＳ（図３（ｂ）参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点ＰＥ（図３（ｂ）参照）と呼ぶ。糸Ｙの通り道を糸道と呼ぶ。
【0082】
次に、保温箱１３内の保温効果を向上させるための構成について説明する。図３（ａ）に示すように、第２加熱ローラ３３の近傍には、第２加熱ローラ３３のローラ随伴流を第２加熱ローラ３３の周りで循環させるための循環部５０（本発明の所定循環部）が設けられている。循環部５０は、例えば、上述した周壁４１の内壁面４１ｆ、整流部材４４、４５及び４６によって形成されている。循環部５０は、例えば、随伴流規制面５１（図３（ａ）の太線参照）と、随伴流回収面５２（図３（ｂ）の太線参照）とを有する。
【0083】
随伴流規制面５１は、接触面３３ｂの近傍を流れるローラ随伴流が径方向における外側へ流出することを抑制するための面である。随伴流規制面５１は、例えば内壁面４１ｆ、整流部材４４及び４５によって形成されている。随伴流規制面５１は、例えば、接触面３３ｂの径方向における外側に配置され、且つ、周方向において接触面３３ｂを囲うように配置されている。「接触面３３ｂを囲う」とは、周方向において接触面３３ｂと同じ範囲又は接触面３３ｂよりも広い範囲に亘って延びていることを意味する。言い換えると、随伴流規制面５１は、周方向において、少なくとも接触面３３ｂの一端の位置から他端の位置に亘って延びている。随伴流規制面５１により、例えばローラ随伴流が出口１３ｂ（図２参照）に向かって流れることが防止される。
【0084】
随伴流回収面５２は、非接触面３３ｃの近傍を流れるローラ随伴流を周方向に案内し、ローラ随伴流を糸走行方向における上流側へ帰還させる（言い換えると、回収する）ための面である。随伴流回収面５２は、例えば整流部材４６によって形成されている。より具体的には、整流部材４６の右端部には、上記断面において例えば略三角形状の案内部４６ａが形成されている。随伴流回収面５２は、案内部４６ａのうち径方向において最も非接触面３３ｃに近い面である。随伴流回収面５２は、上記断面において非接触面３３ｃと対向している。随伴流回収面５２は、周方向において随伴流規制面５１と離隔して配置されている。より詳しくは、非接触面３３ｃは、接触開始点ＰＳよりも糸走行方向における上流側の糸道（以下、上流糸道と呼ぶ）と、接触終了点ＰＥよりも糸走行方向における下流側の糸道（以下、下流糸道と呼ぶ）との間に挟まれるように配置されている。随伴流回収面５２は、上記断面において真っ直ぐ（略直線状）である。
【0085】
随伴流回収面５２のより詳細な例について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。上記断面において、随伴流回収面５２の、周方向において接触終了点ＰＥに最も近い点を第１の点Ｐ１と定義する。同じく、随伴流回収面５２の、周方向において接触開始点ＰＳに最も近い点を第２の点Ｐ２と定義する。上記断面において、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ略直線状の線分Ｌ１（図３（ｂ）の太線参照）を形成している。一般的に、線分は、両端を有する真っ直ぐな線である。
【0086】
以下、部材によって形成される面に含まれる線分等を単に「線分」等と呼び、部材とは独立的に仮想的に描かれることが可能な線分等を「仮想線分」等と呼ぶ。
【0087】
図３（ａ）に示すように、上記断面において、接触開始点ＰＳを含み上流糸道と部分的に重なる仮想的な直線を、仮想上流直線ＶＬｕと定義する。上記断面において、接触終了点ＰＥを含み下流糸道と部分的に重なる仮想的な直線を、仮想下流直線ＶＬｄと定義する。上記断面において、第２加熱ローラ３３の径方向における中心を中心点ＰＣと呼ぶ。上記断面において、仮想上流直線ＶＬｕと仮想下流直線ＶＬｄは、例えば中心点ＰＣを通る所定の対称軸ＶＬｓに関して互いに線対称である。第１の点Ｐ１は、上記断面において、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されている。
【0088】
また、図３（ｂ）に示すように、上記断面において、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ仮想線分を第１仮想線分ＶＬ１と定義する。なお、本実施形態において、第１仮想線分ＶＬ１は線分Ｌ１と重なる。上述した中心点ＰＣと第１の点Ｐ１とを結ぶ仮想線分を第２仮想線分ＶＬ２と定義する。このとき、例えば、第１仮想線分ＶＬ１と第２仮想線分ＶＬ２とのなす角θ１は鋭角である。
【0089】
上記断面において、第１の点Ｐ１を端点とし且つ第２の点Ｐ２を通る仮想半直線ＶＨＬは、例えば随伴流規制面５１と交わる。一般的に、半直線とは、端点を１つのみ有する真っ直ぐな線である。
【0090】
上記断面において、仮想半直線ＶＨＬと、接触開始点ＰＳに向かって走行している糸Ｙの糸道の交点を第３の点Ｐ３と定義する。第２の点Ｐ２と第３の点Ｐ３とを結ぶ仮想線分を第３仮想線分ＶＬ３と定義する。第３の点Ｐ３と接触開始点ＰＳとを結ぶ仮想線分を第４仮想線分ＶＬ４と定義する。第３仮想線分ＶＬ３と第４仮想線分ＶＬ４とのなす角θ２は、例えば鈍角である。
【0091】
以上のように構成された循環部５０によって、ローラ随伴流は、第２加熱ローラ３３の周りを全周に亘って循環することが可能である（図３（ａ）の破線矢印Ａ１を参照）。これによって、第２加熱ローラ３３の周りで生じるローラ随伴流が、遠心力によって第２加熱ローラ３３から離れること、及び出口１３ｂから流出することが抑制される。当該ローラ随伴流は、第２加熱ローラ３３によって加熱された空気を含む。すなわち、加熱された空気の出口１３ｂからの流出が、循環部５０によって抑制される。さらに、加熱された空気の出口１３ｂからの流出が抑制されることにより、保温箱１３内の圧力の低下が抑制される。これによって、保温箱１３の外部空間の冷気が入口１３ａから流入することが抑制される。また、ローラ随伴流は、循環することによって、第２加熱ローラ３３によって加熱され続けるため、第２加熱ローラ３３及びその近傍の温度低下が効果的に抑制される。これらの結果として、保温箱１３内の保温効果が向上する。
【0092】
また、循環部５０によって、ローラ随伴流は、途中で遮断されずにスムーズに循環することが可能である。すなわち、循環部５０は、第２加熱ローラ３３の周りでローラ随伴流を循環させることにより、糸走行方向に沿った層流を第２加熱ローラ３３の周りに発生させるように構成されている。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0093】
（流体解析及び消費電力の評価）
本願発明者は、循環部５０による保温箱１３内の保温効果に関する流体解析を行った。また、当該保温効果によって、複数の加熱ローラ３１のヒータの消費電力がどの程度低減するか評価した。以下、より具体的に説明する。
本願発明者は、循環部５０による保温箱１３内の保温効果に関する流体解析を行った。また、当該保温効果によって、複数の加熱ローラ３１のヒータの消費電力がどの程度低減するか評価した。以下、より具体的に説明する。
【0094】
まず、流体解析（以下、単に解析ともいう）の内容、条件振り及び解析結果について、主に図４～図８（ｂ）を参照しつつ説明する。図４は、流体の流量のシミュレーション結果を示す図である。図５は、後述の実施例１～７及び比較例１～３の条件と、各条件における流体解析の結果を示すテーブルである。図６は、図５に示すテーブルから、実施例１～６における流体解析の結果のみを抜粋して、後述する距離Ｄが小さい順に並べ替えたものである。図７は、図５に示すテーブルから、戻り流路４９の有無に関する実施例及び比較例の条件及び解析結果を抜粋したものである。図８（ａ）は、比較例１を示す説明図である。図８（ｂ）は、比較例２を示す説明図である。
【0095】
本願発明者は、流体解析用の一般的なソフトウェアを用いて、上述した紡糸延伸装置３（すなわち、非加熱ローラ群１１、加熱ローラ群１２及び保温箱１３）のモデルを作成した。そして、本願発明者は、主に保温箱１３内における流体の流量等のシミュレーションを行った（図４参照）。本願発明者は、非加熱ローラ群１１に属する非加熱ローラ２１の数、大きさ、配置位置及び周速度、並びに、加熱ローラ群１２に属する加熱ローラ３１の数、大きさ、配置位置及び周速度の条件を一定とした。参考として、加熱ローラ３１の数は３つに設定された。各加熱ローラ３１の直径は３００ｍｍに設定された。各加熱ローラ３１の配置は、上述した配置（図２参照）と同様である。各加熱ローラ３１の周速度は、いずれも４６９０ｍ／ｍｉｎに設定された。また、保温箱１３の（ミストを含む気体を排出するための）排出口は塞がれているものとした。但し、これらの条件は、あくまで解析の便宜のために定められたものであり、保温箱１３の保温効果及び各加熱ローラ３１の保温効果がこれらの条件に大きく影響されるものではないことに留意されたい。
【0096】
図５に示すように、実施例１～７及び比較例１～３における流体解析の条件振りの項目は、循環部５０の有無、後述する距離Ｄの大きさ及び戻り流路４９の有無である。まず、本願発明者は、保温箱１３の内部の構造に関する条件振りを行った。より詳細には、実施例１～６において、上記断面における随伴流回収面５２と外周面３３ａとの最短距離（図３（ｂ）に示す距離Ｄ）を互いに異ならせた。距離Ｄの定義は、上記断面において、随伴流回収面５２上の任意の点と外周面３３ａの任意の点との距離のうち最小の距離である。より具体的な例として、図３（ｂ）に示すにように、外周面３３ａの任意の接線のうち随伴流回収面５２に平行な仮想接線ＶＬ５と、随伴流回収面５２との最短距離が距離Ｄである。距離Ｄの条件振りに際し、本願発明者は、解析の便宜上、上記断面における案内部４６ａの三角形の角度を一定に維持しつつ三辺の長さを変更した。実施例１～６、比較例１及び２において、紡糸延伸装置３とのさらなる違いは無いものとする。
【0097】
各実施例における距離Ｄの具体的な値を述べる。より具体的には、実施例１において、距離Ｄは４４ｍｍである。実施例２において、距離Ｄは１１ｍｍである。実施例３において、距離Ｄは１６．５ｍｍである。実施例４において、距離Ｄは１９ｍｍである。実施例５において、距離Ｄは２２ｍｍである。実施例６において、距離Ｄは８８ｍｍである。つまり、距離Ｄが１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下の実施例において解析結果を得た。
【0098】
また、本願発明者は、実施例１～６と比較するための比較例１、２として、以下の条件での解析を行った。本願発明者は、比較例１として、第２加熱ローラ３３の近傍において循環部５０が設けられていない条件で解析を行った。より具体的には、比較例１は、図８（ａ）に示すように、随伴流回収面５２から外周面３３ａに向かって延びる遮断部材５３が設けられている条件である。この場合、ローラ随伴流は第２加熱ローラ３３の周りをあまり循環できない。比較例１の解析条件は、循環部５０が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ解析条件である（図５参照）。また、本願発明者は、比較例２として、距離Ｄがゼロである条件で解析を行った。より具体的には、比較例２は、図８（ｂ）に示すように、案内部４６ａの代わりに案内部４６ａ１が設けられた条件である。案内部４６ａ１は、距離Ｄが実質的にゼロである随伴流回収面５２ａを有する。この場合、ローラ随伴流は第２加熱ローラ３３の周りをほとんど循環できない。つまり、比較例２において、循環部５０は形式的には「有」である（図５においては括弧書きされている）が、実質的には循環部５０は形成されていない。
【0099】
また、本願発明者は、保温箱１３内に戻り流路４９が設けられていなくても良いかどうかどうか確認するための解析を行った。すなわち、保温箱１３内に戻り流路４９が設けられているか否かにかかわらず、循環部５０が設けられていることにより、循環部５０が設けられていない構成と比べて改善が見られるかどうか解析した。本願発明者は、戻り流路４９が設けられていない構成（より具体的には、入口４９ａが塞がれている構成）として、以下の実施例７及び比較例３について解析を行った。実施例７の解析条件は、戻り流路４９が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ解析条件である（図５及び図７参照）。比較例３の解析条件は、戻り流路４９が設けられていないことを除いて、比較例１と同じ解析条件である（図５及び図７参照）。
【0100】
本願発明者は、保温箱１３内での流体（空気）の流量のシミュレーション結果（図４参照）を評価の対象とした。図４には、代表として、実施例１のシミュレーション結果が示されている。シミュレーション結果の図において、色が黒いほど空気の流速が遅く（すなわち、空気の流量が少なく）、色が白いほど空気の流速が速い（すなわち、空気の流量が多い）。本願発明者は、シミュレーション結果において保温箱１３内の渦の発生状況を確認し、各条件において気流が乱れるか否か判断した。気流の乱れは、糸切れの原因となりうるためである。本願発明者は、気流の乱れに関する評価を、「無し」「やや有」「有」の三段階に分けた（図５及び図６参照）。気流の乱れが「無し」又は「やや有」の場合、本願発明者は、後述する保温効果をさらに考慮に入れて、最終的な判定を行った。一方、本願発明者は、気流の乱れが「有」の場合、保温効果の大小によらず、判定を「ＮＧ」とした。
【0101】
本願発明者は、保温箱１３の保温効果の指標として、保温箱１３内の三箇所における空気の流速（以下、単に流速）のシミュレーション値を取得した（図５～図７参照）。三箇所とは、入口１３ａの近傍、出口１３ｂの近傍及び上述した第２の点Ｐ２（図３（ｂ）参照）の近傍である。流速の単位はｍ／ｓである。入口１３ａの近傍における流速の符号がマイナスであることは、冷たい気体が入口１３ａを通って保温箱１３内に流入していることを意味する。出口１３ｂの近傍における流速の符号がプラスであることは、温かい気体が出口１３ｂを通って保温箱１３から流出していることを意味する。入口１３ａの近傍における流速がゼロに近いほど、入口１３ａからの冷たい気体の流入量（流量）が少ない。出口１３ｂの近傍における流速がゼロに近いほど、出口１３ｂからの温かい気体の流出量（流量）が少ない。第２の点Ｐ２の近傍における流速が大きいほど、循環部５０によって循環している気体の流量が多い。
【0102】
本願発明者は、上記三箇所の各々における流速の評価基準を以下のとおり設定した。入口１３ａの近傍における流速が－０．５０ｍ／ｓ以上であるときに、当該流速が良好である（流量が少ない）ものとした。出口１３ｂの近傍における流速が０．５０ｍ／ｓ以下であるときに、当該流速が良好である（流量が少ない）ものとした。第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．００ｍ／ｓ以上であるときに、当該流速が良好である（流量が多い）ものとした。これらの流速が良好であることは、保温箱１３内における保温効果が高いことを意味する。全ての箇所で流速が良好であり、且つ気流の乱れが「無し」又は「やや有」の場合に、判定を少なくとも「ＯＫ」とした。また、本願発明者は、入口１３ａの近傍における流速が－０．３５ｍ／ｓ以上、出口１３ｂの近傍における流速が０．３５ｍ／ｓ以下、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．５０ｍ／ｓ以上であり、且つ気流の乱れが「無し」の場合、判定を「ＶＧ（とても良い）」とした。「ＶＧ」は、「ＯＫ」よりも良い結果を示す判定である。
【0103】
解析結果及び評価結果について説明する。図５及び図６に示すように、例えば実施例１において、入口１３ａの近傍における流速が－０．３５ｍ／ｓ以上、出口１３ｂの近傍における流速が０．３５ｍ／ｓ以下、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．５０ｍ／ｓ以上となった。また、気流の乱れは「無し」となった。本願発明者は、実施例１における判定を「ＶＧ」とした。同様に、本願発明者は、実施例２、３、４及び６における判定を「ＯＫ」とし、実施例５における判定を「ＶＧ」とした。以上より、循環部５０が設けられ且つ戻り流路４９が設けられた実施例１～６においては、いずれも判定が「ＯＫ」又は「ＶＧ」となった。
【0104】
また、保温箱１３に循環部５０が設けられ且つ戻り流路４９が設けられていない実施例７においては以下の解析結果が得られた。すなわち、実施例７において、入口１３ａの近傍における流速が－０．５０ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における流速が－０．４９ｍ／ｓ、第２の点Ｐ２の近傍における流速が４．５０ｍ／ｓとなった。また、気流の乱れは「無し」となった。本願発明者は、実施例７における判定を「ＯＫ」とした。
【0105】
一方、比較例１（図５参照）において、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．００ｍ／ｓ未満となった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例１における判定を「ＮＧ」とした。比較例２（図５参照）において、第２の点Ｐ２の近傍における流速が算出されなかった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例２における判定を「ＮＧ」とした。また、比較例３においては、入口１３ａの近傍における流速が－０．７０ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における流速が０．７２ｍ／ｓとなった。また、第２の点Ｐ２の近傍における流速が算出されなかった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例３における判定を「ＮＧ」とした。
【0106】
以上の結果より、保温箱１３に循環部５０及び戻り流路４９の両方が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ非常に良好な流速（流量）が得られることが分かった。また、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていない場合でも、循環部５０が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ良好な流速（流量）が得られることが分かった。
【0107】
次に、ヒータの消費電力の評価内容及びその結果について説明する。本願発明者は、実施例１に相当する装置及び比較例１に相当する装置をそれぞれ作成し、各装置において解析条件と同様に複数のローラを動作させた上で、３つの加熱ローラのヒータの消費電力を実測及び合算した。各加熱ローラの表面温度は１７０℃に設定された。実施例４において、合算された消費電力の値は１．４ｋＷとなった。比較例１において、合算された消費電力は２．１ｋＷとなった。したがって、少なくとも実施例１において、比較例１と比べて消費電力が低減されたことが分かった。ここで、上述したように、比較例１の条件は、循環部５０が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ条件である。したがって、他の実施例においても、循環部５０が設けられていることにより消費電力が低減されると類推される。
【0108】
以上のように、本実施形態では、３つの加熱ローラ３１が設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸Ｙを十分に加熱できる。したがって、ネルソンローラが設けられた構成と比べて糸揺れを抑制できる。さらに、本実施形態では、ローラ随伴流を循環部５０によって第２加熱ローラ３３の周りで循環させることにより、第２加熱ローラ３３によって熱せられた気体が糸Ｙの出口１３ｂを通って保温箱１３から逃げてしまうことを抑制できる。これにより、保温箱１３内の保温効果を向上できる。また、ローラ随伴流を循環部５０によって循環させることにより、ローラ随伴流を形成する空気を第２加熱ローラ３３によって加熱し続けることができる。これにより、第２加熱ローラ３３の近傍における保温効果を向上でき、結果として第２加熱ローラ３３そのものの保温効果を向上できる。したがって、紡糸延伸装置３において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0109】
また、３つの加熱ローラ３１間で、糸送り速度を互いに異ならせても良い。これによって、糸Ｙに付与される張力を意図的に増大させ、又は糸Ｙを意図的に弛緩させることができる。このようにして、糸品質をコントロールできる。
【0110】
また、第２加熱ローラ３３の周りを循環するローラ随伴流によって、安定した層流を形成できる。このため、循環する気体の流量が多くても、糸揺れを抑制できる。
【0111】
また、随伴流回収面５２によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面３３ａの径方向における外側へ逃げてしまうことを抑制できる。したがって、簡易的な構成で、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0112】
また、第１の点Ｐ１が接触終了点ＰＥに近い位置に配置されている。これにより、接触終了点ＰＥの近傍を流れる随伴流を随伴流回収面５２によって取り込みやすい（回収しやすい）。したがって、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0113】
また、第１仮想線分ＶＬ１と第２仮想線分ＶＬ２とのなす角θ１が鋭角である。これにより、第１の点Ｐ１の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面５２によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。したがって、ローラ随伴流を随伴流回収面５２に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0114】
また、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ１を形成している。したがって、随伴流回収面５２に沿ってローラ随伴流をスムーズに流れさせることができる。また、随伴流回収面５２が湾曲又は屈曲している場合と比べて、簡単な加工によって随伴流回収面５２を形成できる。
【0115】
また、循環部５０が随伴流規制面５１を有する。これによって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面３３ａの径方向における外側へ逃げてしまうことをさらに抑制できる。
【0116】
また、仮想半直線ＶＨＬが、随伴流規制面５１と交わる。これにより、随伴流回収面５２に沿って案内されたローラ随伴流を随伴流規制面５１に向けて供給できる。これにより、ローラ随伴流をより効果的に循環させることができる。
【0117】
また、第３仮想線分ＶＬ３と第４仮想線分ＶＬ４とのなす角θ２が鈍角である。これにより、随伴流回収面５２に沿って案内されたローラ随伴流が糸Ｙの進行方向に逆らうように流れることを防止できる。したがって、糸揺れを抑制できる。
【0118】
また、外周面３３ａと随伴流回収面５２との最短距離（距離Ｄ）は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であると好ましい。これにより、多くのローラ随伴流を循環させることができる。
【0119】
また、糸走行方向における最も上流側の加熱ローラ３１（すなわち、第１加熱ローラ３２）は、保温箱１３に形成された入口１３ａから流入する冷気によって冷やされてしまいやすい。この点、保温箱１３は戻り流路４９を有していると好ましい。これにより、戻り流路４９を介して、第３加熱ローラ３４の近傍の高温の気体を第１加熱ローラ３２の近傍に供給できる。これにより、第１加熱ローラ３２の保温効果を効果的に向上できる。但し、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていなくても、循環部５０が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0120】
また、第２加熱ローラ３３に循環部５０が設けられている。糸Ｙが入口１３ａを通って保温箱１３内に進入する際、糸随伴流も保温箱１３内に流入する。３つの加熱ローラのうち糸走行方向における最も上流側の第１加熱ローラ３２は、保温箱１３の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。第２加熱ローラ３３は、第１加熱ローラ３２に比較的近いので、第２加熱ローラ３３の保温効果を向上させることにより、第２加熱ローラ３３から発せられる熱を第１加熱ローラ３２側に伝えることができる。これにより、第１加熱ローラ３２の保温効果も向上させることができる。
【0121】
また、遮断部材４８によって、糸随伴流が出口１３ｂを通って保温箱１３から流出することを抑制できる。したがって、保温箱１３内の保温効果を向上させることができる。
【0122】
また、糸走行方向において第１加熱ローラ３２よりも上流側で糸Ｙが延伸される。糸Ｙが延伸される領域よりも糸走行方向における下流側に３つ以上の加熱ローラ３１が設けられているので、糸Ｙをしっかり把持できる。このため、延伸されている糸Ｙに加わる張力によって加熱ローラ３１上の糸Ｙがスリップすることを抑制できる。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0123】
また、保温箱１３によって第３非加熱ローラ２４と第１加熱ローラ３２との間で熱の移動を抑制できる。したがって、第３非加熱ローラ２４と第１加熱ローラ３２との間で加熱温度が大きく異なっている場合でも、温度差による影響を抑制できる。
【0124】
また、非加熱ローラ２１は温められる必要がないため、保温箱１３内に収容される必要が生じない。したがって、例えば非加熱ローラ２１の代わりに加熱ローラ３１と設定温度が異なる加熱ローラ（不図示）が保温箱１３内に収容されうる構成と比べて、保温箱１３内を自由に設計できる。
【0125】
また、３つ以上の熱固定ローラ（加熱ローラ３１）が設けられている。したがって、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸Ｙを十分に熱固定できる。
【0126】
また、本実施形態の構成は、ナイロン製の糸Ｙを延伸する上で特に有効である。
【0127】
次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【0128】
（１）前記実施形態において、第２加熱ローラ３３に対応して循環部５０が設けられているものとした。さらに、第３加熱ローラ３４に対応して、随伴流回収面４５ｂ（図９参照。本発明の最下流随伴流回収面）が設けられていても良い。随伴流回収面４５ｂは、例えば前後方向（第３加熱ローラ３４の軸方向）から見たときに、第３加熱ローラ３４の中心よりも出口１３ｂの近くに配置されている。随伴流回収面４５ｂは、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａのうち、糸Ｙが巻き掛けられていない部分（最下流非接触面３４ｃ）と対向するように配置されている。また、随伴流回収面４５ｂは、外周面３４ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分（最下流接触面３４ｂ）よりも糸走行方向における上流側の糸道と、最下流接触面３４ｂよりも糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置されている。この変形例を「変形例１」（図１１参照）とする。変形例１において、上述した距離Ｄは、実施例１と同じく４４ｍｍである。変形例１において、保温箱１３に戻り流路４９が設けられている。変形例１において、図１１に示す解析結果のテーブルに記載された「その他」の欄には、随伴流回収面４５ｂの設置を示す条件として「条件Ａ」が記載されている。変形例１において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．２３ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．２１ｍ／ｓと、非常に良い解析結果が得られた。本願発明者は、変形例１における判定を「ＶＧ」とした。このように、第３加熱ローラ３４のローラ随伴流の一部を随伴流回収面４５ｂによって糸走行方向における上流側へ戻すことができる。これにより、ローラ随伴流が出口１３ｂを通って保温箱から流出することを抑制できる。
【0129】
また、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていないことを除いて変形例１と同じ構成を有する変形例を、「変形例２」とする。変形例２において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．４９ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．４８ｍ／ｓと、良好な解析結果が得られた。本願発明者は、変形例２における判定を「ＯＫ」とした。
【0130】
（２）前記までの実施形態において、第２加熱ローラ３３に対応して循環部５０が設けられているものとした。これに加えて、第１加熱ローラ３２に対応して循環部が設けられていても良い。この場合、第２加熱ローラ３３に加えて、第１加熱ローラ３２も本発明の所定上流加熱ローラに相当する。より具体的には、図１０に示すように、内壁面４１ｃと、整流部材４３の第１加熱ローラ３２側の壁面４３ａとが、本発明の随伴流規制面に含まれる。整流部材４４の代わりに設けられた整流部材４４Ｍの左端部において、遮断部４４ａの代わりに、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａに沿うように湾曲した随伴流回収面４４Ｍａが形成されている。また、この変形例において、入口１３ａの近傍には、例えば空気が保温箱１３内を逆流して入口１３ａから流出することを防ぐための逆流防止壁５４が設けられていても良い。逆流防止壁５４において、随伴流回収面４４Ｍａと同様の機能を有する随伴流回収面５４ａが設けられていても良い。また、上述した遮断部材４７（図２参照）は設けられていない。この変形例を「変形例３」（図１１参照）とする。変形例３において、距離Ｄは、実施例１と同じく４４ｍｍである。変形例３において、保温箱１３に戻り流路４９が設けられている。変形例３において、図１１に示す解析結果のテーブルに記載された「その他」の欄には、第１加熱ローラ３２に対応した循環部の設置を示す条件として「条件Ｂ」が記載されている。変形例３において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．２８ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．２８ｍ／ｓと、非常に良い解析結果が得られた。本願発明者は、変形例３における判定を「ＶＧ」とした。この変形例では、最も上流側の第１加熱ローラ３２の保温効果を向上させることができる。したがって、消費電力を効果的に低減できる。なお、変形例１及び２の解析結果より、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていない構成においても、良好な解析結果が得られると類推できる。
【0131】
この変形例では、第２加熱ローラ３３に対応する循環部５０が設けられていなくても良い。すなわち、例えば、第１加熱ローラ３２に対応する循環部のみが設けられていても良い。
【0132】
或いは、保温箱１３は、上述した条件Ａ及び条件Ｂの両方が満たされるように構成されていても良い。この場合も、第２加熱ローラ３３に対応する循環部５０は設けられていなくても良い。
【0133】
（３）前記までの実施形態において、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ１を形成しているものとした。しかしながら、これには限られない。例えば図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、循環部５０の代わりに設けられた循環部５０Ｃにおいて、随伴流回収面５２の代わりに随伴流回収面５２Ｃが設けられていても良い。随伴流回収面５２Ｃは、案内部４６ａの代わりに設けられた案内部４６Ｃに形成されていても良い。随伴流回収面５２Ｃは、上述した線分Ｌ１よりも径方向における外側へ膨らむように湾曲していても良い。或いは、随伴流回収面５２Ｃの代わりに、線分Ｌ１よりも径方向における外側へ膨らむように屈曲した屈曲面（不図示）が設けられていても良い。この場合、前後方向に直交する断面において、屈曲面の屈曲角は鈍角であると好ましい。
【0134】
（４）前記までの実施形態において、紡糸延伸装置３は、非加熱ローラ群１１を有するものとした。しかしながら、これには限られない。非加熱ローラ群１１の代わりに、或いは非加熱ローラ群１１に加えて、加熱ローラ３１よりも設定温度が低い加熱ローラ（不図示。本発明の外側ローラ）が設けられていても良い。このような加熱ローラと第１加熱ローラ３２との間で糸Ｙが延伸されても良い。或いは、第１加熱ローラ３２の糸走行方向における上流側にローラが設けられていなくても良い。
【0135】
（５）前記までの実施形態において、上記断面において、外周面３３ａと随伴流回収面５２との最短距離（距離Ｄ）は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であるものとした。しかしながら、これには限られない。すなわち、本発明の所定上流加熱ローラにおいて距離Ｄが１１ｍｍより小さく又は８８ｍｍより大きい構成においても、所定上流加熱ローラの周りでローラ随伴流が循環させられれば良い。
【0136】
（６）前記までの実施形態において、第１の点Ｐ１は、上記断面において、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されているものとした。しかしながら、これには限られない。第１の点Ｐ１は、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されていなくても良い。
【0137】
（７）前記までの実施形態において、上記断面において、角θ１が鋭角であるものとした。しかしながら、これには限られない。角θ１は鈍角であっても良い。また、上記断面において、角θ２が鈍角であるものとした。しかしながら、これには限られない。角θ２は鋭角であっても良い。
【0138】
（８）前記までの実施形態において、上記断面において、仮想半直線ＶＨＬが随伴流規制面５１と交わるものとした。しかしながら、これには限られない。仮想半直線ＶＨＬは随伴流規制面５１と交わらなくても良い。
【0139】
（９）前記までの実施形態において、循環部５０が随伴流規制面５１と随伴流回収面５２とを有するものとした。しかしながら、これには限られない。例えば、循環部５０の一部は、背面壁４２又は前面扉（不図示）に形成されていても良い。すなわち、背面壁４２の一部が後側へ突出し、又は前面壁の一部が前側へ突出していることにより、ローラ随伴流が上流加熱ローラの周りで循環できるような空気の経路が形成されていても良い。
【0140】
（１０）前記までの実施形態において、循環部５０が層流を発生させるものとした。しかしながら、これには限られない。循環部５０によって必ずしも層流が生成されなくても良い。
【0141】
（１１）前記までの実施形態において、加熱ローラ群１２に３つの加熱ローラ３１が含まれるものとした。しかしながら、加熱ローラ３１の数はこれに限られない。図１３（ａ）、図１３（ｂ）を参照して具体例を説明する。紡糸延伸装置３Ａ（図１３（ａ）参照）は、３つの加熱ローラ３１の代わりに、例えば４つの加熱ローラ６１を有していても良い。すなわち、紡糸延伸装置（符号省略）は、３つ以上の加熱ローラ（符号省略）を備えていても良い。紡糸延伸装置３Ａは、保温箱１３の代わりに横長の保温箱７０を有していても良い。保温箱７０は、糸Ｙの入口７０ａ及び出口７０ｂを有している。保温箱７０の中に、４つの加熱ローラ６１として、糸走行方向における上流側から順に第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５が収容されていても良い。第１加熱ローラ６２は、本発明の最上流加熱ローラ及び上流加熱ローラに相当する。第２加熱ローラ６３及び第３加熱ローラ６４の各々は、本発明の上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ及び中間加熱ローラに相当する。第４加熱ローラ６５は、本発明の最下流加熱ローラに相当する。すなわち、中間加熱ローラの数は、１つに限られず、２つでも良い（あるいは、２つよりも多くても良い）。第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５は、例えば左右方向に並べられ、ジグザグ状に配置されていても良い。第１加熱ローラ６２に対応して、随伴流規制面７１ａが設けられていても良い。第２加熱ローラ６３に対応して、循環部７２が設けられていても良い。循環部７２は、随伴流規制面７２ａと随伴流回収面７２ｂとを有していても良い。第３加熱ローラ７４に対応して、循環部７３が設けられていても良い。循環部７３は、随伴流規制面７３ａと随伴流回収面７３ｂとを有していても良い。つまり、中間ローラの全てに対応して循環部が設けられていても良い。これにより、保温箱７０内の保温効果を効果的に向上できる。第４加熱ローラ３５に対応して、随伴流規制面７４ａが設けられていても良い。或いは、紡糸延伸装置３Ｂ（図１３（ｂ）参照）は、保温箱７０の代わりに縦長の保温箱８０を有していても良い。保温箱８０の中において、第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５は、例えば上下方向に並べられ、ジグザグ状に配置されていても良い。つまり、加熱ローラ６１の配置はどのようなものでも良い。また、加熱ローラ６１の数はもっと多くても良い。５つ以上の加熱ローラ６１が設けられていても良い（図示省略）。
【0142】
（１２）本発明は、熱固定ローラ以外の加熱ローラ（不図示）に適用されても良い。
【0143】
（１３）前記までの実施形態において、糸Ｙは、ナイロンからなるものとした。しかしながら、これには限られない。紡糸延伸装置３は、ナイロンからなる糸Ｙの他にも延伸可能な糸（不図示）を延伸しても良い。
【符号の説明】
【0144】
３ 紡糸延伸装置
１３ 保温箱
１３ｂ 出口
２４ 第３非加熱ローラ（外側ローラ）
３１ 加熱ローラ
３２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ）
３３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ、中間加熱ローラ）
３３ａ 外周面
３３ｂ 接触面
３３ｃ 非接触面
３４ 第３加熱ローラ（下流加熱ローラ、最下流加熱ローラ）
３４ａ 外周面
３４ｂ 最下流接触面
３４ｃ 最下流非接触面
４１ｃ 内壁面（随伴流規制面）
４３ａ 壁面（随伴流規制面）
４６ 整流部材（仕切部）
４８ 遮断部材（遮断部）
４９ 戻り流路
５０ 循環部（所定循環部）
５１ 随伴流規制面
５２ 随伴流回収面
６１ 加熱ローラ
６２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ）
６３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６４ 第３加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６５ 第４加熱ローラ（最下流加熱ローラ）
７０ 保温箱
７０ｂ 出口
７２ 循環部
７２ａ 随伴流規制面
７２ｂ 随伴流回収面
７３ 循環部
７３ａ 随伴流規制面
７３ｂ 随伴流回収面
Ｌ１ 線分
Ｐ１ 第１の点
Ｐ２ 第２の点
Ｐ３ 第３の点
ＶＨＬ 仮想半直線
ＶＬ１ 第１仮想線分
ＶＬ２ 第２仮想線分
ＶＬ３ 第３仮想線分
ＶＬ４ 第４仮想線分
ＶＬｄ 仮想下流直線
ＶＬｓ 対称軸
ＶＬｕ 仮想上流直線
Ｙ 糸
θ１ 角
θ２ 角
１３ 保温箱
１３ｂ 出口
２４ 第３非加熱ローラ（外側ローラ）
３１ 加熱ローラ
３２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ）
３３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ、中間加熱ローラ）
３３ａ 外周面
３３ｂ 接触面
３３ｃ 非接触面
３４ 第３加熱ローラ（下流加熱ローラ、最下流加熱ローラ）
３４ａ 外周面
３４ｂ 最下流接触面
３４ｃ 最下流非接触面
４１ｃ 内壁面（随伴流規制面）
４３ａ 壁面（随伴流規制面）
４６ 整流部材（仕切部）
４８ 遮断部材（遮断部）
４９ 戻り流路
５０ 循環部（所定循環部）
５１ 随伴流規制面
５２ 随伴流回収面
６１ 加熱ローラ
６２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ）
６３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６４ 第３加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６５ 第４加熱ローラ（最下流加熱ローラ）
７０ 保温箱
７０ｂ 出口
７２ 循環部
７２ａ 随伴流規制面
７２ｂ 随伴流回収面
７３ 循環部
７３ａ 随伴流規制面
７３ｂ 随伴流回収面
Ｌ１ 線分
Ｐ１ 第１の点
Ｐ２ 第２の点
Ｐ３ 第３の点
ＶＨＬ 仮想半直線
ＶＬ１ 第１仮想線分
ＶＬ２ 第２仮想線分
ＶＬ３ 第３仮想線分
ＶＬ４ 第４仮想線分
ＶＬｄ 仮想下流直線
ＶＬｓ 対称軸
ＶＬｕ 仮想上流直線
Ｙ 糸
θ１ 角
θ２ 角
【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】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含み、
前記１以上の循環部は、前記１以上の中間加熱ローラの全てに対応して設けられていることを特徴とする紡糸延伸装置。
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含み、
前記１以上の循環部は、前記１以上の中間加熱ローラの全てに対応して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１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１に記載の紡糸延伸装置。
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１に記載の紡糸延伸装置。
【請求項3】
前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項２に記載の紡糸延伸装置。
【請求項4】
前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の紡糸延伸装置。
【請求項5】
紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、
前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする紡糸延伸装置。
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、
前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする紡糸延伸装置。
【請求項6】
前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項５に記載の紡糸延伸装置。
【請求項7】
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の紡糸延伸装置。
【請求項8】
紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、
前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする紡糸延伸装置。
前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、
前記３つ以上の加熱ローラは、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、
前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、
前記保温箱は、
前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、
前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、
前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、
前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、
前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする紡糸延伸装置。
【請求項9】
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする請求項８に記載の紡糸延伸装置。
【請求項10】
前記断面において、
前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、
前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項２～９のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、
前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項２～９のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項11】
前記断面において、
前記随伴流回収面は、
前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする請求項２～１０のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記随伴流回収面は、
前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする請求項２～１０のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項12】
前記随伴流回収面は、前記断面において、前記線分を形成していることを特徴とする請求項１１に記載の紡糸延伸装置。
【請求項13】
前記所定循環部は、前記周方向において前記接触面を囲うように配置された随伴流規制面を有することを特徴とする請求項２～１２のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項14】
前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線が、前記随伴流規制面と交わることを特徴とする請求項１３に記載の紡糸延伸装置。
【請求項15】
前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線と、前記接触開始点に向かって走行している前記糸の糸道との交点を第３の点と定義したとき、
前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする請求項２～１４のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする請求項２～１４のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項16】
前記１以上の循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の周りで前記ローラ随伴流を循環させることにより、前記糸走行方向に沿った層流を前記１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項17】
前記保温箱は、
前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、
前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、
前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項18】
前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記最上流加熱ローラを含むことを特徴とする請求項１～１７のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項19】
前記保温箱は、
前記糸の出口と、
前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
前記糸の出口と、
前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項20】
前記保温箱は、
前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１９に記載の紡糸延伸装置。
前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、
前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする請求項１９に記載の紡糸延伸装置。
【請求項21】
前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも上流側で前記糸が延伸されることを特徴とする請求項１～２０のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項22】
前記保温箱の外側且つ前記３つ以上の加熱ローラの前記糸走行方向における上流側に配置され、延伸される前の前記糸が巻き掛けられる外側ローラを備え、
前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする請求項２１に記載の紡糸延伸装置。
前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする請求項２１に記載の紡糸延伸装置。
【請求項23】
前記外側ローラは、前記糸を加熱しない非加熱ローラであることを特徴とする請求項２２に記載の紡糸延伸装置。
【請求項24】
前記３つ以上の加熱ローラの各々は、延伸された前記糸を熱固定するための熱固定ローラであることを特徴とする請求項１～２３のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【請求項25】
前記糸は、ナイロンからなることを特徴とする請求項１～２４のいずれかに記載の紡糸延伸装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紡糸延伸装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、紡糸装置から紡出されたポリエステル製の糸を延伸する紡糸延伸装置が開示されている。より具体的には、紡糸延伸装置は、走行する糸が巻き掛けられる複数のゴデットローラと、複数のゴデットローラを収容する保温箱とを有する。複数のゴデットローラは、糸を予熱する複数の予熱ローラと、予熱ローラよりも糸走行方向における下流側に設けられ、予熱ローラよりも表面温度が高い複数の調質ローラとを有する。このような紡糸延伸装置において、予熱ローラと調質ローラとの間で糸が延伸される。また、調質ローラの近傍には、調質ローラの回転に伴って発生する随伴流が保温箱から逃げてしまうことを防ぐための遮断部材が設けられている。これにより、保温効果を向上させ、ゴデットローラを加熱するヒータの消費電力の増大を抑制することが図られている。
【0003】
また、特許文献１には開示されていないが、ナイロン製の糸を延伸する紡糸延伸装置も従来から知られている。従来のナイロン用の紡糸延伸装置は、公知の複数のネルソンローラを有する。ナイロン用の紡糸延伸装置の多くにおいて、複数のネルソンローラは、加熱されない非加熱ローラと、非加熱ローラよりも糸走行方向における下流側に配置された熱セット用の加熱ローラとを含む。このような紡糸延伸装置において、非加熱ローラと加熱ローラとの間で糸が延伸される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１３１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ナイロン製の糸を延伸する従来の紡糸延伸装置においては、ネルソンローラによる加熱効果を高めるために、糸が、ネルソンローラの軸方向における位置をずらされつつ、何周にも亘ってネルソンローラに巻き掛けられる。このため、ネルソンローラに巻き掛けられた糸に軸方向の力が加わることとなり、糸揺れの問題が生じやすい。また、ナイロン製の糸を延伸させることが可能な紡糸延伸装置においても、ヒータの消費電力の抑制が求められる。
【0006】
本発明の目的は、紡糸延伸装置において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１の発明の紡糸延伸装置は、紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、前記３つ以上の加熱ローラは、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、前記保温箱は、前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含み、前記１以上の循環部は、前記１以上の中間加熱ローラの全てに対応して設けられていることを特徴とする。
【0008】
本発明では、３つ以上の加熱ローラが設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸を十分に加熱できる。したがって、ネルソンローラが設けられた構成と比べて糸揺れを抑制できる。さらに、本発明では、ローラ随伴流を循環部によって所定上流加熱ローラの周りで循環させることにより、所定上流加熱ローラによって熱せられた気体が糸の出口を通って保温箱から逃げてしまうことを抑制できる。これにより、保温箱内の保温効果を向上できる。また、ローラ随伴流を循環部によって循環させることにより、ローラ随伴流を形成する気体を所定上流加熱ローラによって加熱し続けることができる。これにより、所定上流加熱ローラの近傍の保温効果を向上でき、結果として所定上流加熱ローラそのものの保温効果を向上できる。したがって、紡糸延伸装置において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0009】
また、糸が保温箱に形成された入口を通って保温箱内に進入する際、糸の走行によって発生する随伴流（以下、糸随伴流）も保温箱内に流入する。最上流加熱ローラは、保温箱の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。中間加熱ローラは、最上流加熱ローラに比較的近いので、中間加熱ローラの保温効果を向上させることにより、中間加熱ローラから発せられる熱を最上流加熱ローラ側に伝えることができる。これにより、最上流加熱ローラの保温効果も向上させることができる。
【0010】
また、本発明では、保温箱内の保温効果を効果的に向上させることができる。
【0011】
第２の発明の紡糸延伸装置は、前記第１の発明において、前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有することを特徴とする。
【0012】
本発明では、随伴流回収面によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面の径方向における外側へ逃げてしまうことを抑制できる。したがって、簡易的な構成で、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0013】
第３の発明の紡糸延伸装置は、前記第２の発明において、前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする。
【0014】
本発明では、第１の点の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。これにより、ローラ随伴流を随伴流回収面に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0015】
第４の発明の紡糸延伸装置は、前記第２又は第３の発明において、前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする。
【0016】
外周面と随伴流回収面との間隔が狭すぎると、循環できるローラ随伴流の流量が少なくなってしまう。一方、外周面と随伴流回収面との間隔が広すぎると、ローラ随伴流が遠心力によって径方向における外側へ逃げることが抑制されにくくなり、これによって気流の乱れが生じやすくなってしまう。気流の乱れは、糸切れの原因になりうる。本発明では、外周面と随伴流回収面との最短距離を１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下にすることにより、これらの問題をさらに抑制できる。
【0017】
第５の発明の紡糸延伸装置は、紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、前記３つ以上の加熱ローラは、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、前記保温箱は、前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、前記断面において、前記外周面と前記随伴流回収面との最短距離は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であることを特徴とする。
【0018】
外周面と随伴流回収面との間隔が狭すぎると、循環できるローラ随伴流の流量が少なくなってしまう。一方、外周面と随伴流回収面との間隔が広すぎると、ローラ随伴流が遠心力によって径方向における外側へ逃げることが抑制されにくくなり、これによって気流の乱れが生じやすくなってしまう。気流の乱れは、糸切れの原因になりうる。本発明では、外周面と随伴流回収面との最短距離を１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下にすることにより、これらの問題をさらに抑制できる。
【0019】
第６の発明の紡糸延伸装置は、前記第５の発明において、前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする。
【0020】
本発明では、第１の点の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。これにより、ローラ随伴流を随伴流回収面に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0021】
第７の発明の紡糸延伸装置は、前記第５又は第６の発明において、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする。
【0022】
糸が保温箱に形成された入口を通って保温箱内に進入する際、糸の走行によって発生する随伴流（以下、糸随伴流）も保温箱内に流入する。最上流加熱ローラは、保温箱の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。中間加熱ローラは、最上流加熱ローラに比較的近いので、中間加熱ローラの保温効果を向上させることにより、中間加熱ローラから発せられる熱を最上流加熱ローラ側に伝えることができる。これにより、最上流加熱ローラの保温効果も向上させることができる。
【0023】
第８の発明の紡糸延伸装置は、紡糸装置から紡出された走行中の糸を延伸する紡糸延伸装置であって、前記糸が３６０度未満の巻掛角度でそれぞれ巻き掛けられ、前記糸を加熱しつつ糸走行方向における下流側へ送るように構成された３つ以上の加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラを収容する保温箱と、を備え、前記３つ以上の加熱ローラは、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も上流側に配置された最上流加熱ローラと、前記３つ以上の加熱ローラのうち前記糸走行方向において最も下流側に配置された最下流加熱ローラと、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも下流側且つ前記最下流加熱ローラよりも上流側に配置された１以上の中間加熱ローラと、を有し、前記保温箱は、前記最上流加熱ローラと前記１以上の中間加熱ローラとを含む２以上の上流加熱ローラのうち、１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ配置され、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の回転によって生じる随伴流であるローラ随伴流を前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の全周に亘って循環させるように構成された１以上の循環部、を有し、前記１以上の循環部の任意の１つである所定循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラのうち前記所定循環部に対応する所定加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記所定加熱ローラの外周面のうち前記糸が接触している接触面の前記糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点と定義し、且つ、前記接触面の前記糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点と定義したとき、前記外周面のうち前記糸が接触していない非接触面と対向するように配置され、且つ、前記所定加熱ローラの周方向において、前記接触開始点よりも前記糸走行方向における上流側の糸道である上流糸道と、前記接触終了点よりも前記糸走行方向における下流側の糸道である下流糸道との間に挟まれるように配置され、前記周方向において前記接触終了点に最も近い端点である第１の点と、前記周方向において前記接触開始点に最も近い端点である第２の点と、を含む随伴流回収面、を有し、前記断面において、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ仮想線分である第１仮想線分と、前記所定加熱ローラの径方向における中心と前記第１の点とを結ぶ仮想線分である第２仮想線分と、のなす角が鋭角であることを特徴とする。
【0024】
本発明では、第１の点の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。これにより、ローラ随伴流を随伴流回収面に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0025】
第９の発明の紡糸延伸装置は、前記第８の発明において、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記１以上の中間加熱ローラを含むことを特徴とする。
【0026】
糸が保温箱に形成された入口を通って保温箱内に進入する際、糸の走行によって発生する随伴流（以下、糸随伴流）も保温箱内に流入する。最上流加熱ローラは、保温箱の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。中間加熱ローラは、最上流加熱ローラに比較的近いので、中間加熱ローラの保温効果を向上させることにより、中間加熱ローラから発せられる熱を最上流加熱ローラ側に伝えることができる。これにより、最上流加熱ローラの保温効果も向上させることができる。
【0027】
第１０の発明の紡糸延伸装置は、前記第２～第９のいずれかの発明において、前記断面において、前記接触開始点を含み前記上流糸道と部分的に重なる仮想上流直線と、前記接触終了点を含み前記下流糸道と部分的に重なる仮想下流直線とは、所定の対称軸に関して線対称であり、前記第１の点は、前記対称軸と前記仮想下流直線との間に挟まれるように配置されていることを特徴とする。
【0028】
本発明では、第１の点が接触終了点に近い位置に配置されている。これにより、接触終了点の近傍を流れる随伴流を随伴流回収面によって取り込みやすい（回収しやすい）。したがって、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0029】
第１１の発明の紡糸延伸装置は、前記第２～第１０のいずれかの発明において、前記断面において、前記随伴流回収面は、前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分を形成し、又は、前記線分よりも前記所定加熱ローラの径方向における外側へ膨らむように、湾曲し、若しくは鈍角を形成するように屈曲していることを特徴とする。
【0030】
本発明では、随伴流回収面に沿ってローラ随伴流をスムーズに流れさせることができる。
【0031】
第１２の発明の紡糸延伸装置は、前記第１１の発明において、前記随伴流回収面は、前記断面において、前記線分を形成していることを特徴とする。
【0032】
本発明では、随伴流回収面が平面状である。したがって、随伴流回収面が湾曲又は屈曲している場合と比べて、簡単な加工によって随伴流回収面を形成できる。
【0033】
第１３の発明の紡糸延伸装置は、前記第２～第１２のいずれかの発明において、前記所定循環部は、前記周方向において前記接触面を囲うように配置された随伴流規制面を有することを特徴とする。
【0034】
本発明では、随伴流規制面によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面の径方向における外側へ逃げてしまうことをさらに抑制できる。
【0035】
第１４の発明の紡糸延伸装置は、前記第１３の発明において、前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線が、前記随伴流規制面と交わることを特徴とする。
【0036】
本発明では、随伴流回収面に沿って案内されたローラ随伴流を随伴流規制面に向けて供給できる。これにより、ローラ随伴流をより効果的に循環させることができる。
【0037】
第１５の発明の紡糸延伸装置は、前記第２～第１４のいずれかの発明において、前記断面において、前記第１の点を端点として前記第２の点を通る仮想半直線と、前記接触開始点に向かって走行している前記糸の糸道との交点を第３の点と定義したとき、前記断面において、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ仮想線分である第３仮想線分と、前記第３の点と前記接触開始点とを結ぶ仮想線分である第４仮想線分とのなす角が鈍角であることを特徴とする。
【0038】
本発明では、随伴流回収面に沿って案内されたローラ随伴流が糸の進行方向に逆らうように流れることを防止できる。したがって、糸揺れを抑制できる。
【0039】
第１６の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１５のいずれかの発明において、前記１以上の循環部は、前記１以上の所定上流加熱ローラの各々の周りで前記ローラ随伴流を循環させることにより、前記糸走行方向に沿った層流を前記１以上の所定上流加熱ローラの周りにそれぞれ発生させるように構成されていることを特徴とする。
【0040】
本発明では、所定上流加熱ローラの周りを循環するローラ随伴流によって、安定した層流を形成できる。このため、循環する気体の流量が多くても、糸揺れを抑制できる。
【0041】
第１７の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１６のいずれかの発明において、前記保温箱は、前記最下流加熱ローラ及び前記１以上の中間加熱ローラのうち所定の１つである下流加熱ローラと前記最上流加熱ローラとの間に配置された仕切部と、前記仕切部よりも前記下流加熱ローラ側の下流空間と、前記仕切部よりも前記最上流加熱ローラ側の上流空間と、を連通させる戻り流路と、を有することを特徴とする。
【0042】
最上流加熱ローラは、保温箱に形成された糸の入口から流入する冷気によって冷やされてしまいやすい。本発明では、戻り流路を介して、下流空間内の高温の気体を上流空間に供給できる。これにより、最上流加熱ローラの保温効果を効果的に向上できる。
【0043】
第１８の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１７のいずれかの発明において、前記１以上の所定上流加熱ローラは、前記最上流加熱ローラを含むことを特徴とする。
【0044】
本発明では、最上流加熱ローラの保温効果を向上させることができる。したがって、消費電力を効果的に低減できる。
【0045】
第１９の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第１８のいずれかの発明において、前記保温箱は、前記糸の出口と、前記最下流加熱ローラの外周面のうち前記糸が巻き掛けられている最下流接触面に向かって延びた、前記出口に向かう前記糸の走行によって生じる糸随伴流を遮断する遮断部と、を有することを特徴とする。
【0046】
本発明では、遮断部によって、糸随伴流が出口を通って保温箱から流出することを抑制できる。したがって、保温箱内の保温効果を向上させることができる。
【0047】
第２０の発明の紡糸延伸装置は、前記第１９の発明において、前記保温箱は、前記最下流加熱ローラの回転軸方向と直交する断面において、前記最下流加熱ローラの前記外周面のうち前記糸が巻き掛けられていない最下流非接触面と対向するように配置され、且つ、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における上流側の糸道と、前記最下流接触面よりも前記糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置された最下流随伴流回収面、を有することを特徴とする。
【0048】
本発明では、最下流加熱ローラのローラ随伴流の一部を最下流随伴流回収面によって糸走行方向における上流側へ戻すことができる。これにより、ローラ随伴流が出口を通って保温箱から流出することを抑制できる。したがって、保温箱内の保温効果を向上させることができる。
【0049】
第２１の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第２０のいずれかの発明において、前記糸走行方向において前記最上流加熱ローラよりも上流側で前記糸が延伸されることを特徴とする。
【0050】
本発明では、糸が延伸される領域よりも糸走行方向における下流側に３つ以上の加熱ローラが設けられているので、糸をしっかり把持できる。このため、延伸されている糸に加わる張力によって加熱ローラ上の糸がスリップすることを抑制できる。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0051】
第２２の発明の紡糸延伸装置は、前記第２１の発明において、前記保温箱の外側且つ前記３つ以上の加熱ローラの前記糸走行方向における上流側に配置され、延伸される前の前記糸が巻き掛けられる外側ローラを備え、前記糸は、前記糸走行方向において、前記外側ローラと前記最上流加熱ローラとの間で延伸されることを特徴とする。
【0052】
本発明では、保温箱によって外側ローラと最上流加熱ローラとの間で熱の移動を抑制できる。したがって、外側ローラと最上流加熱ローラとの間で加熱温度が大きく異なっている場合でも、温度差による影響を抑制できる。
【0053】
第２３の発明の紡糸延伸装置は、前記第２２の発明において、前記外側ローラは、前記糸を加熱しない非加熱ローラであることを特徴とする。
【0054】
本発明では、外側ローラは非加熱ローラであり、温められる必要がない。このため、外側ローラを前記保温箱内に収容する必要は生じない。したがって、例えば前記３つ以上の加熱ローラと設定温度が異なる加熱ローラが保温箱内に収容されうる構成と比べて、保温箱内を自由に設計できる。
【0055】
第２４の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第２３のいずれかの発明において、前記３つ以上の加熱ローラの各々は、延伸された前記糸を熱固定するための熱固定ローラであることを特徴とする。
【0056】
本発明では、３つ以上の熱固定ローラが設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸を十分に熱固定できる。
【0057】
第２５の発明の紡糸延伸装置は、前記第１～第２４のいずれかの発明において、前記糸は、ナイロンからなることを特徴とする。
【0058】
本発明は、ナイロン製の糸を延伸する上で特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【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】紡糸延伸装置の断面図である。
【図3】（ａ）、（ｂ）の各々は、第２加熱ローラ及びその近傍の拡大図である。
【図4】保温箱内の流体の流量のシミュレーション結果を示す図である。
【図5】実施例及び比較例における流体解析の条件と、各条件における流体解析の結果とを示すテーブルである。
【図8】（ａ）、（ｂ）の各々は、比較例に係る説明図である。
【図9】変形例に係る、紡糸延伸装置の断面図である。
【図10】別の変形例に係る、紡糸延伸装置の断面図である。
【図11】複数の変形例における流体解析の条件と、各条件における流体解析の結果とを含むテーブルである。
【図12】（ａ）、（ｂ）の各々は、さらに別の変形例に係る第２加熱ローラ及びその近傍の拡大図である。
【図13】（ａ）、（ｂ）の各々は、さらに別の変形例に係る紡糸延伸装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0060】
次に、本発明の実施形態について説明する。図１に示す上下方向、左右方向及び前後方向を、紡糸引取機１の上下方向、左右方向及び前後方向とそれぞれ定義する。上下方向（図１の紙面上下方向）は、重力が作用する鉛直方向と平行な方向である。左右方向（図１の紙面左右方向）は、上下方向と直交する所定の方向である。前後方向（図１の紙面垂直方向）は、上下方向及び左右方向の両方と直交する方向である。また、後述の糸Ｙが走行する方向を糸走行方向と定義する。
【0061】
（紡糸引取機）
本実施形態に係る紡糸延伸装置３を備える紡糸引取機１の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、紡糸引取機１の模式図である。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で巻き取るように構成されている。
本実施形態に係る紡糸延伸装置３を備える紡糸引取機１の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、紡糸引取機１の模式図である。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で巻き取るように構成されている。
【0062】
紡糸装置２は、ナイロン（例えばナイロン６又はナイロン６６）からなる溶融ポリマーを連続的に紡出することで、ナイロンからなる複数の糸Ｙを生成するように構成されている。なお、図１には、糸Ｙが１本のみ図示されている。各糸Ｙは、例えば、複数のフィラメントｆを有するマルチフィラメント糸である。或いは、各糸Ｙは１本のフィラメントｆによって構成されていても良い。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、紡糸延伸装置３に送られる。
【0063】
紡糸延伸装置３は、複数の糸Ｙを延伸する装置である。紡糸延伸装置３は、例えば紡糸装置２の下方に配置されている。図１に示すように、紡糸延伸装置３は、例えば、非加熱ローラ群１１と、加熱ローラ群１２と、保温箱１３とを有する。非加熱ローラ群１１が有する複数の非加熱ローラ２１と、加熱ローラ群１２が有する複数の加熱ローラ３１との間で糸Ｙが延伸される。複数の加熱ローラ３１の各々は、延伸された糸Ｙを熱固定するための熱固定ローラである。複数の加熱ローラ３１は、保温箱１３内に収容されている。
【0064】
保温箱１３は、入口１３ａと出口１３ｂとを有する。入口１３ａは、複数の糸Ｙを保温箱１３の内部に導入するために形成された開口である。複数の糸Ｙの走行によって生じる随伴流（以下、糸随伴流）の一部は、入口１３ａを通って保温箱１３内に流入する。出口１３ｂは、延伸され且つ加熱された複数の糸Ｙを保温箱１３の外部に導出するために形成された開口である。糸随伴流の一部は、出口１３ｂを通って保温箱１３の外に流出する。紡糸延伸装置３の更なる詳細については後述する。
【0065】
紡糸延伸装置３で延伸された複数の糸Ｙは、案内ローラ１４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を複数の巻取ボビンＢｗにそれぞれ巻き取って、複数のパッケージＰを形成するように構成されている。
【0066】
以上の構成を備える紡糸引取機１によって、複数の糸Ｙの紡出、延伸及び巻取りの一連の処理が行われる。
【0067】
【0068】
上述したように、紡糸延伸装置３は、例えば、非加熱ローラ群１１と、加熱ローラ群１２と、保温箱１３とを有する。非加熱ローラ群１１は、油剤が付与された複数の糸Ｙを引き取って、複数の糸Ｙを加熱せずに加熱ローラ群１２へ送るように構成されている。或いは、糸走行方向において、油剤ガイド１０と非加熱ローラ群１１との間に、不図示の引取ローラが配置されていても良い。図１及び図２に示すように、非加熱ローラ群１１は、例えば複数の非加熱ローラ２１を有する。複数の非加熱ローラ２１は、保温箱１３の外側に配置されている。複数の非加熱ローラ２１は、保温箱１３とは別の保温箱（不図示）に収容されていても良い。各非加熱ローラ２１は、例えば公知のゴデットローラである。各非加熱ローラ２１は、不図示のモータによって回転駆動される。複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向は、例えば、前後方向と略平行である。つまり、複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向は、互いに略平行である。各非加熱ローラ２１は、複数の糸Ｙが巻き掛けられる外周面２１ａ（図１参照）を有する。複数の糸Ｙは、各非加熱ローラ２１の回転軸方向において、外周面２１ａに並べて巻きかけられる。複数の糸Ｙは、糸走行方向における上流側から順に、複数の非加熱ローラ２１に３６０度未満の巻掛角度で巻き掛けられている。本実施形態では、複数の非加熱ローラ２１として３つの非加熱ローラ２１が設けられている（図１参照）。３つの非加熱ローラ２１として、糸走行方向における上流側から順に、第１非加熱ローラ２２、第２非加熱ローラ２３及び第３非加熱ローラ２４（本発明の外側ローラ）が配置されている。非加熱ローラ２１の数はこれに限られない。
【0069】
加熱ローラ群１２は、複数の糸Ｙを非加熱ローラ群１１との間で延伸し、且つ、延伸された複数の糸Ｙを熱セットするように構成されている。図１及び図２に示すように、加熱ローラ群１２は、例えば複数の加熱ローラ３１を有する。複数の加熱ローラ３１は、保温箱１３内に収容されている。各加熱ローラ３１は、非加熱ローラ２１と同様、例えば公知のゴデットローラである。各加熱ローラ３１は、不図示のモータによって回転駆動される。複数の加熱ローラ３１の回転軸方向は、例えば、前後方向と略平行である。つまり、複数の加熱ローラ３１の回転軸方向は、互いに略平行であり、且つ、複数の非加熱ローラ２１の回転軸方向と略平行である。各加熱ローラ３１は、複数の糸Ｙが巻き掛けられる外周面３１ａ（図２参照）を有する。複数の糸Ｙは、各加熱ローラ３１の回転軸方向において、外周面３１ａに並べて巻きかけられる。各加熱ローラ３１は、不図示のヒータを有する。ヒータは、例えば不図示のコイルを有する。ヒータは、コイルに電力が供給されているときに、ジュール熱によって加熱ローラ３１の外周面３１ａを加熱するように構成されている。各加熱ローラ３１の加熱温度（すなわち、各加熱ローラ３１の外周面３１ａの設定温度）は、互いに略等しい。各加熱ローラ３１の加熱温度は、例えば５０～２５０℃である。複数の糸Ｙは、糸走行方向における上流側から順に、複数の加熱ローラ３１に３６０度未満の巻掛角度で巻き掛けられている。本実施形態では、複数の加熱ローラ３１として３つの加熱ローラ３１が設けられている。３つの加熱ローラ３１として、糸走行方向における上流側から順に、第１加熱ローラ３２、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４が配置されている。
【0070】
第１加熱ローラ３２（本発明の最上流加熱ローラ及び上流加熱ローラ）は、複数の加熱ローラ３１のうち糸走行方向において最も上流側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、例えば、複数の加熱ローラ３１のうち最も下側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、糸走行方向において、複数の非加熱ローラ２１のうち最も下流側に配置された第３非加熱ローラ２４のすぐ下流側に配置されている。第１加熱ローラ３２は、第３非加熱ローラ２４との間で糸Ｙを延伸するように構成されている。すなわち、第１加熱ローラ３２による糸送り速度は、第３非加熱ローラ２４による糸送り速度よりも速くなるように設定される。第１加熱ローラ３２による糸送り速度と第３非加熱ローラ２４による糸送り速度との差によって、糸Ｙが延伸される。つまり、本実施形態では、糸走行方向において第１加熱ローラ３２よりも上流側で糸Ｙが延伸される。
【0071】
第２加熱ローラ３３（本発明の上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ及び中間加熱ローラ）は、糸走行方向において第１加熱ローラ３２の下流側且つ第３加熱ローラ３４の上流側に配置されている。第２加熱ローラ３３は、例えば、第１加熱ローラ３２よりも上側且つ右側に配置されている。第２加熱ローラ３３は、例えば、第３加熱ローラ３４よりも右側且つわずかに下側に配置されている。第２加熱ローラ３３による糸送り速度は、第１加熱ローラ３２による糸送り速度と略等しい。
【0072】
第３加熱ローラ３４（本発明の下流加熱ローラ及び最下流加熱ローラ）は、複数の加熱ローラ３１のうち糸走行方向において最も下流側に配置されている。第３加熱ローラ３４は、例えば、第１加熱ローラ３２の真上に配置されている。第３加熱ローラ３４は、例えば、第２加熱ローラ３３よりも左側且つわずかに上側に配置されている。第３加熱ローラ３４による糸送り速度は、例えば第１加熱ローラ３２による糸送り速度及び第２加熱ローラ３３による糸送り速度と略等しい。但し、第３加熱ローラ３４による糸送り速度はこれには限られない。
【0073】
第１加熱ローラ３２、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４の回転方向は、例えば図２の矢印に示すとおりである。より具体的には、前後方向と直交する断面において、第１加熱ローラ３２の回転方向は、例えば時計回りである。当該断面において、第２加熱ローラ３３の回転方向は、第１加熱ローラ３２の回転方向と逆（すなわち、反時計回り）である。当該断面において、第３加熱ローラ３４の回転方向は、第２加熱ローラ３３の回転方向と逆であり、且つ第１加熱ローラ３２の回転方向と同じ（すなわち、時計回り）である。
【0074】
保温箱１３は、複数の加熱ローラ３１の熱が外部に逃げることを抑制するための箱である。図２に示すように、保温箱１３は、周壁４１と、背面壁４２と、整流部材４３～４６と、遮断部材４７、４８と、戻り流路４９と、前面扉（不図示）とを有する。保温箱１３の内部空間には、保温箱１３の外部空間の気体（空気）の圧力と概ね等しい圧力の気体（空気）が入っている。
【0075】
周壁４１は、前後方向と直交する断面（図２参照）において、複数の加熱ローラ３１を囲うように設けられた壁状の部材である。周壁４１は、複数の加熱ローラ３１を囲うように配置された内壁面４１ａ～４１ｈを有する。内壁面４１ａ～４１ｈは、例えば、前後方向（図２の紙面垂直方向）に沿って延びている。
【0076】
内壁面４１ａ～４１ｈのより具体的な配置の例は、以下のとおりである。図２に示すように、内壁面４１ａは、第１加熱ローラ３２の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ａは、入口１３ａのすぐ上側に配置されている。内壁面４１ｂは、第１加熱ローラ３２の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｂは、入口１３ａのすぐ下側に配置されている。内壁面４１ｃは、第１加熱ローラ３２の下側に配置され、上側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｃの右端は、内壁面４１ｂの下端と接続されている。内壁面４１ｄは、第１加熱ローラ３２及び第３加熱ローラ３４の左側に配置され、右側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｄの下端は、内壁面４１ｃの左端と接続されている。内壁面４１ｅは、第１加熱ローラ３２の右側且つ第２加熱ローラ３３の下側に配置され、上側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｅの左端は、内壁面４１ａの上端と接続されている。内壁面４１ｆは、第２加熱ローラ３３の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｆの下端は、内壁面４１ｅの右端と接続されている。内壁面４１ｇは、第２加熱ローラ３３及び第３加熱ローラ３４の上側に配置され、下側を向き、左右方向に沿って延びている。内壁面４１ｇの左端は、内壁面４１ｄの上端と接続されている。内壁面４１ｈは、第２加熱ローラ３３の右側に配置され、左側を向き、上下方向に沿って延びている。内壁面４１ｈは、出口１３ｂのすぐ上側に配置されている。内壁面４１ｈの上端は、内壁面４１ｇの右端と接続されている。内壁面４１ａ～４１ｈの配置は、上述したものに限られない。
【0077】
背面壁４２（図２参照）は、周壁４１の後側に配置された壁である。背面壁４２は、例えば、前後方向と略垂直に配置された板状の部材である。背面壁４２は、内壁面４１ａ～４１ｈの後端と接続されている。各加熱ローラ３１を回転駆動するモータ（不図示）は、例えば背面壁４２に対して位置が固定されている。
【0078】
整流部材４３～４６（図２参照）は、保温箱１３内の空気を整流するための部材である。より詳細には、整流部材４３～４６は、主に、上述した糸随伴流、及び各加熱ローラ３１の回転によって生じる随伴流（以下、ローラ随伴流）を整流するための部材である。整流部材４３～４６は、例えば板状の部材が板金加工されることによって形成されている。或いは、整流部材４３～４６のうち少なくとも１つが、例えばブロック状の部材が切削加工されることによって形成されていても良い。整流部材４３～４６は、例えば前後方向（図２の紙面垂直方向）に沿って延びている。整流部材４３～４６は、例えば背面壁４２に固定されている。
【0079】
図２に示すように、整流部材４３は、第１加熱ローラ３２の左側部分を囲うように配置されている。整流部材４３は、概ね上下方向に延びている。整流部材４３は、例えば、内壁面４１ｃの上側に配置され、上下方向において内壁面４１ｃと離隔している。整流部材４３は、例えば、内壁面４１ｄの右側に配置され、左右方向において内壁面４１ｄと離隔している。これにより、整流部材４３と内壁面４１ｄとの間に戻り流路４９が形成されている。
【0080】
図２に示すように、整流部材４４は、主に、第２加熱ローラ３３の下側部分を囲うように配置されている。整流部材４４は、概ね左右方向に延びている。整流部材４４は、例えば、ほぼ全体が内壁面４１ｅの上側に配置されている。整流部材４４の左端部には、例えば、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａの近傍まで延びた遮断部４４ａが設けられている。遮断部４４ａは、外周面３２ａのうち糸Ｙが巻き掛けられていない部分に向かって延びている。遮断部４４ａは、第１加熱ローラ３２のローラ随伴流を遮断することにより、当該ローラ随伴流が入口１３ａ側に戻ることを抑制するように構成されている。整流部材４４の右端は、例えば、内壁面４１ｆの下側部分と接続されている。整流部材４４は、内壁面４１ｆとともに、後述の随伴流規制面５１を形成している。
【0081】
図２に示すように、整流部材４５は、主に、第２加熱ローラ３３の上側部分を囲うように配置されている。整流部材４５は、概ね左右方向に延びている。整流部材４５は、例えば、上下方向において第２加熱ローラ３３の上側且つ内壁面４１ｇの下側に配置されている。整流部材４５の左端部には、例えば、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａの近傍まで延びた遮断部４５ａが設けられている。遮断部４５ａは、第３加熱ローラ３４のローラ随伴流を遮断することにより、当該ローラ随伴流が第２加熱ローラ３３側に戻ることを抑制するように構成されている。整流部材４５の右端は、例えば、内壁面４１ｆの上端部と接続されている。整流部材４５は、内壁面４１ｆ及び整流部材４４とともに、後述の随伴流規制面５１を形成している。
【0082】
図２に示すように、整流部材４６（本発明の仕切部）は、上下方向において第１加熱ローラ３２と第３加熱ローラ３４とを隔てるように配置されている。整流部材４６は、概ね左右方向に延びている。整流部材４６は、例えば、ほぼ全体が、上下方向において第１加熱ローラ３２の上側且つ第３加熱ローラ３４の下側（すなわち、第１加熱ローラ３２と第３加熱ローラ３４との間）に配置されている。整流部材４６は、例えば、内壁面４１ｄの右側に配置され、左右方向において内壁面４１ｄと離隔している。
【0083】
遮断部材４７は、入口１３ａを通って保温箱１３に進入する糸Ｙの走行によって生じる糸随伴流を遮断するように構成されている。遮断部材４７は、例えば板状の部材である。遮断部材４７は、例えば、内壁面４１ｃ及び背面壁４２に固定されている。遮断部材４７は、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａの周方向において、外周面３２ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分に向かって延びている。
【0084】
遮断部材４８（本発明の遮断部）は、糸随伴流及び第３加熱ローラ３４のローラ随伴流を遮断することにより、糸随伴流及び当該ローラ随伴流が出口１３ｂから流出することを抑制するように構成されている。遮断部材４８は、例えば板状の部材である。遮断部材４８は、例えば、内壁面４１ｄ及び背面壁４２に固定されている。遮断部材４８は、内壁面４１ｄの上側部分から、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分（最下流接触面３４ｂ）に向かって延びている。
【0085】
戻り流路４９は、例えば、第３加熱ローラ３４の近傍の空気を第１加熱ローラ３２の近傍に戻すための流路である。戻り流路４９は、整流部材４６よりも第３加熱ローラ３４側の空間（本発明の下流空間）と、整流部材４６よりも第１加熱ローラ３２側の空間（本発明の上流空間）とを連通させている。内壁面４１ｄと整流部材４６の左端との間に、戻り流路４９の入口４９ａが形成されている。整流部材４３の下端と内壁面４１ｃ、４１ｄとの間に、戻り流路４９の出口４９ｂが形成されている。
【0086】
前面扉（不図示）は、保温箱１３の前面を閉止するための扉である。前面扉は、周壁４１の前端面と接触するように構成されている。前面扉と複数の加熱ローラ３１との間にはわずかな隙間が形成されている。
【0087】
その他に、保温箱１３は、糸Ｙに付与された油剤のミストが含まれた気体を排出するための排出口（不図示）を有する。なお、排出口から排出される気体の流量は、入口１３ａから流入する気体の流量及び出口１３ｂから流出する気体の流量と比べて十分小さい。排出口に関するさらなる説明は省略する。
【0088】
以上のような紡糸延伸装置３において、糸揺れの抑制及びヒータの消費電力の増大の抑制が求められる。糸揺れについては、上述したように、紡糸延伸装置３は、３つの加熱ローラ３１（例えばゴデットローラ）を有する。このため、糸揺れが生じる懸念が大きい公知のネルソンローラを用いなくても、ナイロン製の糸Ｙを十分に加熱できる。したがって、糸揺れを抑制できる。また、ヒータの消費電力は、例えば保温箱１３内の保温効果及び複数の加熱ローラ３１の保温効果を向上させることにより低減可能である。保温箱１３内の保温効果及び複数の加熱ローラ３１の保温効果は、例えば保温箱１３内の熱の流出及び／又は保温箱１３の外部からの冷気の侵入を抑制することで向上可能である。消費電力を低減するために、紡糸延伸装置３は以下の構成を有する。
【0089】
（紡糸延伸装置の詳細構成）
紡糸延伸装置３の詳細構成について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第２加熱ローラ３３及びその近傍の拡大図である。以下、第２加熱ローラ３３の回転軸方向を単に回転軸方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の径方向を単に径方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の周方向を単に周方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の外周面３３ａのうち、回転軸方向と直交する断面（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照。以下、上記断面）において糸Ｙが接触している部分を接触面３３ｂ（図３（ａ）の太線参照）と呼ぶ。断面において、外周面３３ａのうち糸Ｙが接触していない部分を非接触面３３ｃ（図３（ｂ）の太線参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点ＰＳ（図３（ａ）参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点ＰＥ（図３（ａ）参照）と呼ぶ。糸Ｙの通り道を糸道と呼ぶ。
紡糸延伸装置３の詳細構成について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第２加熱ローラ３３及びその近傍の拡大図である。以下、第２加熱ローラ３３の回転軸方向を単に回転軸方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の径方向を単に径方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の周方向を単に周方向と呼ぶ。第２加熱ローラ３３の外周面３３ａのうち、回転軸方向と直交する断面（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照。以下、上記断面）において糸Ｙが接触している部分を接触面３３ｂ（図３（ａ）の太線参照）と呼ぶ。断面において、外周面３３ａのうち糸Ｙが接触していない部分を非接触面３３ｃ（図３（ｂ）の太線参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も上流側の点を接触開始点ＰＳ（図３（ａ）参照）と呼ぶ。上記断面において、接触面３３ｂのうち糸走行方向における最も下流側の点を接触終了点ＰＥ（図３（ａ）参照）と呼ぶ。糸Ｙの通り道を糸道と呼ぶ。
【0090】
次に、保温箱１３内の保温効果を向上させるための構成について説明する。図３（ａ）に示すように、第２加熱ローラ３３の近傍には、第２加熱ローラ３３のローラ随伴流を第２加熱ローラ３３の周りで循環させるための循環部５０（本発明の所定循環部）が設けられている。循環部５０は、例えば、上述した周壁４１の内壁面４１ｆ、整流部材４４、４５及び４６によって形成されている。循環部５０は、例えば、随伴流規制面５１（図３（ａ）の太線参照）と、随伴流回収面５２（図３（ｂ）の太線参照）とを有する。
【0091】
随伴流規制面５１は、接触面３３ｂの近傍を流れるローラ随伴流が径方向における外側へ流出することを抑制するための面である。随伴流規制面５１は、例えば内壁面４１ｆ、整流部材４４及び４５によって形成されている。随伴流規制面５１は、例えば、接触面３３ｂの径方向における外側に配置され、且つ、周方向において接触面３３ｂを囲うように配置されている。「接触面３３ｂを囲う」とは、周方向において接触面３３ｂと同じ範囲又は接触面３３ｂよりも広い範囲に亘って延びていることを意味する。言い換えると、随伴流規制面５１は、周方向において、少なくとも接触面３３ｂの一端の位置から他端の位置に亘って延びている。随伴流規制面５１により、例えばローラ随伴流が出口１３ｂ（図２参照）に向かって流れることが防止される。
【0092】
随伴流回収面５２は、非接触面３３ｃの近傍を流れるローラ随伴流を周方向に案内し、ローラ随伴流を糸走行方向における上流側へ帰還させる（言い換えると、回収する）ための面である。随伴流回収面５２は、例えば整流部材４６によって形成されている。より具体的には、整流部材４６の右端部には、上記断面において例えば略三角形状の案内部４６ａが形成されている。随伴流回収面５２は、案内部４６ａのうち径方向において最も非接触面３３ｃに近い面である。随伴流回収面５２は、上記断面において非接触面３３ｃと対向している。随伴流回収面５２は、周方向において随伴流規制面５１と離隔して配置されている。より詳しくは、非接触面３３ｃは、接触開始点ＰＳよりも糸走行方向における上流側の糸道（以下、上流糸道と呼ぶ）と、接触終了点ＰＥよりも糸走行方向における下流側の糸道（以下、下流糸道と呼ぶ）との間に挟まれるように配置されている。随伴流回収面５２は、上記断面において真っ直ぐ（略直線状）である。
【0093】
随伴流回収面５２のより詳細な例について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。上記断面において、随伴流回収面５２の、周方向において接触終了点ＰＥに最も近い点を第１の点Ｐ１と定義する。同じく、随伴流回収面５２の、周方向において接触開始点ＰＳに最も近い点を第２の点Ｐ２と定義する。上記断面において、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ略直線状の線分Ｌ１（図３（ｂ）の太線参照）を形成している。一般的に、線分は、両端を有する真っ直ぐな線である。
【0094】
以下、部材によって形成される面に含まれる線分等を単に「線分」等と呼び、部材とは独立的に仮想的に描かれることが可能な線分等を「仮想線分」等と呼ぶ。
【0095】
図３（ａ）に示すように、上記断面において、接触開始点ＰＳを含み上流糸道と部分的に重なる仮想的な直線を、仮想上流直線ＶＬｕと定義する。上記断面において、接触終了点ＰＥを含み下流糸道と部分的に重なる仮想的な直線を、仮想下流直線ＶＬｄと定義する。上記断面において、第２加熱ローラ３３の径方向における中心を中心点ＰＣと呼ぶ。上記断面において、仮想上流直線ＶＬｕと仮想下流直線ＶＬｄは、例えば中心点ＰＣを通る所定の対称軸ＶＬｓに関して互いに線対称である。第１の点Ｐ１は、上記断面において、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されている。
【0096】
また、図３（ｂ）に示すように、上記断面において、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ仮想線分を第１仮想線分ＶＬ１と定義する。なお、本実施形態において、第１仮想線分ＶＬ１は線分Ｌ１と重なる。上述した中心点ＰＣと第１の点Ｐ１とを結ぶ仮想線分を第２仮想線分ＶＬ２と定義する。このとき、例えば、第１仮想線分ＶＬ１と第２仮想線分ＶＬ２とのなす角θ１は鋭角である。
【0097】
上記断面において、第１の点Ｐ１を端点とし且つ第２の点Ｐ２を通る仮想半直線ＶＨＬは、例えば随伴流規制面５１と交わる。一般的に、半直線とは、端点を１つのみ有する真っ直ぐな線である。
【0098】
上記断面において、仮想半直線ＶＨＬと、接触開始点ＰＳに向かって走行している糸Ｙの糸道の交点を第３の点Ｐ３（図３（ｂ）参照）と定義する。第２の点Ｐ２と第３の点Ｐ３とを結ぶ仮想線分を第３仮想線分ＶＬ３と定義する。第３の点Ｐ３と接触開始点ＰＳとを結ぶ仮想線分を第４仮想線分ＶＬ４と定義する。第３仮想線分ＶＬ３と第４仮想線分ＶＬ４とのなす角θ２は、例えば鈍角である。
【0099】
以上のように構成された循環部５０によって、ローラ随伴流は、第２加熱ローラ３３の周りを全周に亘って循環することが可能である（図３（ａ）の破線矢印Ａ１を参照）。これによって、第２加熱ローラ３３の周りで生じるローラ随伴流が、遠心力によって第２加熱ローラ３３から離れること、及び出口１３ｂから流出することが抑制される。当該ローラ随伴流は、第２加熱ローラ３３によって加熱された空気を含む。すなわち、加熱された空気の出口１３ｂからの流出が、循環部５０によって抑制される。さらに、加熱された空気の出口１３ｂからの流出が抑制されることにより、保温箱１３内の圧力の低下が抑制される。これによって、保温箱１３の外部空間の冷気が入口１３ａから流入することが抑制される。また、ローラ随伴流は、循環することによって、第２加熱ローラ３３によって加熱され続けるため、第２加熱ローラ３３及びその近傍の温度低下が効果的に抑制される。これらの結果として、保温箱１３内の保温効果が向上する。
【0100】
また、循環部５０によって、ローラ随伴流は、途中で遮断されずにスムーズに循環することが可能である。すなわち、循環部５０は、第２加熱ローラ３３の周りでローラ随伴流を循環させることにより、糸走行方向に沿った層流を第２加熱ローラ３３の周りに発生させるように構成されている。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0101】
（流体解析及び消費電力の評価）
本願発明者は、循環部５０による保温箱１３内の保温効果に関する流体解析を行った。また、本願発明者は、当該保温効果によって、複数の加熱ローラ３１のヒータの消費電力がどの程度低減するか評価した。以下、より具体的に説明する。
本願発明者は、循環部５０による保温箱１３内の保温効果に関する流体解析を行った。また、本願発明者は、当該保温効果によって、複数の加熱ローラ３１のヒータの消費電力がどの程度低減するか評価した。以下、より具体的に説明する。
【0102】
まず、流体解析（以下、単に解析ともいう）の内容、条件振り及び解析結果について、主に図４～図８（ｂ）を参照しつつ説明する。図４は、流体の流量のシミュレーション結果を示す図である。図５は、後述の実施例１～７及び比較例１～３の条件と、各条件における流体解析の結果を示すテーブルである。図６は、図５に示すテーブルから、実施例１～６における流体解析の結果のみを抜粋して、後述する距離Ｄが小さい順に並べ替えたものである。図７は、図５に示すテーブルから、戻り流路４９の有無に関する実施例及び比較例の条件及び解析結果を抜粋したものである。図８（ａ）は、比較例１を示す説明図である。図８（ｂ）は、比較例２を示す説明図である。
【0103】
本願発明者は、流体解析用の一般的なソフトウェアを用いて、上述した紡糸延伸装置３（すなわち、非加熱ローラ群１１、加熱ローラ群１２及び保温箱１３）のモデルを作成した。そして、本願発明者は、主に保温箱１３内における流体の流量等のシミュレーションを行った（図４参照）。本願発明者は、非加熱ローラ群１１に属する非加熱ローラ２１の数、大きさ、配置位置及び周速度、並びに、加熱ローラ群１２に属する加熱ローラ３１の数、大きさ、配置位置及び周速度の条件を一定とした。参考として、加熱ローラ３１の数は３つに設定された。各加熱ローラ３１の直径は３００ｍｍに設定された。各加熱ローラ３１の配置は、上述した配置（図２参照）と同様である。各加熱ローラ３１の周速度は、いずれも４６９０ｍ／ｍｉｎに設定された。また、保温箱１３の（ミストを含む気体を排出するための）排出口は塞がれているものとした。但し、これらの条件は、あくまで解析の便宜のために定められたものであり、保温箱１３の保温効果及び各加熱ローラ３１の保温効果がこれらの条件に大きく影響されるものではないことに留意されたい。
【0104】
図５に示すように、実施例１～７及び比較例１～３における流体解析の条件振りの項目は、循環部５０の有無、後述する距離Ｄの大きさ及び戻り流路４９の有無である。まず、本願発明者は、保温箱１３の内部の構造に関する条件振りを行った。より詳細には、実施例１～６において、上記断面における随伴流回収面５２と外周面３３ａとの最短距離（図３（ｂ）に示す距離Ｄ）を互いに異ならせた。距離Ｄの定義は、上記断面において、随伴流回収面５２上の任意の点と外周面３３ａの任意の点との距離のうち最小の距離である。より具体的な例として、図３（ｂ）に示すにように、外周面３３ａの任意の接線のうち随伴流回収面５２に平行な仮想接線ＶＬ５と、随伴流回収面５２との最短距離が距離Ｄである。距離Ｄの条件振りに際し、本願発明者は、解析の便宜上、上記断面における案内部４６ａの三角形の角度を一定に維持しつつ三辺の長さを変更した。実施例１～６、比較例１及び２において、紡糸延伸装置３とのさらなる違いは無いものとする。
【0105】
各実施例における距離Ｄの具体的な値を述べる。より具体的には、実施例１において、距離Ｄは４４ｍｍである。実施例２において、距離Ｄは１１ｍｍである。実施例３において、距離Ｄは１６．５ｍｍである。実施例４において、距離Ｄは１９ｍｍである。実施例５において、距離Ｄは２２ｍｍである。実施例６において、距離Ｄは８８ｍｍである。つまり、距離Ｄが１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下の実施例において解析結果を得た。
【0106】
また、本願発明者は、実施例１～６と比較するための比較例１、２として、以下の条件での解析を行った。本願発明者は、比較例１として、第２加熱ローラ３３の近傍において循環部５０が設けられていない条件で解析を行った。より具体的には、比較例１は、図８（ａ）に示すように、随伴流回収面５２から外周面３３ａに向かって延びる遮断部材５３が設けられている条件である。この場合、ローラ随伴流は第２加熱ローラ３３の周りをあまり循環できない。比較例１の解析条件は、循環部５０が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ解析条件である（図５参照）。また、本願発明者は、比較例２として、距離Ｄがゼロである条件で解析を行った。より具体的には、比較例２は、図８（ｂ）に示すように、案内部４６ａの代わりに案内部４６ａ１が設けられた条件である。案内部４６ａ１は、距離Ｄが実質的にゼロである随伴流回収面５２ａを有する。この場合、ローラ随伴流は第２加熱ローラ３３の周りをほとんど循環できない。つまり、比較例２において、循環部５０は形式的には「有」である（図５においては括弧書きされている）が、実質的には循環部５０は形成されていない。
【0107】
また、本願発明者は、保温箱１３内に戻り流路４９が設けられていなくても良いかどうかどうか確認するための解析を行った。すなわち、保温箱１３内に戻り流路４９が設けられているか否かにかかわらず、循環部５０が設けられていることにより、循環部５０が設けられていない構成と比べて改善が見られるかどうか解析した。本願発明者は、戻り流路４９が設けられていない構成（より具体的には、入口４９ａが塞がれている構成）として、以下の実施例７及び比較例３について解析を行った。実施例７の解析条件は、戻り流路４９が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ解析条件である（図５及び図７参照）。比較例３の解析条件は、戻り流路４９が設けられていないことを除いて、比較例１と同じ解析条件である（図５及び図７参照）。
【0108】
本願発明者は、保温箱１３内での流体（空気）の流量のシミュレーション結果（図４参照）を評価の対象とした。図４には、代表として、実施例１のシミュレーション結果が示されている。シミュレーション結果の図において、色が黒いほど空気の流速が遅く（すなわち、空気の流量が少なく）、色が白いほど空気の流速が速い（すなわち、空気の流量が多い）。本願発明者は、シミュレーション結果において保温箱１３内の渦の発生状況を確認し、各条件において気流が乱れるか否か判断した。気流の乱れは、糸切れの原因となりうるためである。本願発明者は、気流の乱れに関する評価を、「無し」「やや有」「有」の三段階に分けた（図５及び図６参照）。気流の乱れが「無し」又は「やや有」の場合、本願発明者は、後述する保温効果をさらに考慮に入れて、最終的な判定を行った。一方、本願発明者は、気流の乱れが「有」の場合、保温効果の大小によらず、判定を「ＮＧ」とした。
【0109】
本願発明者は、保温箱１３の保温効果の指標として、保温箱１３内の三箇所における空気の流速（以下、単に流速）のシミュレーション値を取得した（図５～図７参照）。三箇所とは、入口１３ａの近傍、出口１３ｂの近傍及び上述した第２の点Ｐ２（図３（ｂ）参照）の近傍である。流速の単位はｍ／ｓである。入口１３ａの近傍における流速の符号がマイナスであることは、冷たい気体が入口１３ａを通って保温箱１３内に流入していることを意味する。出口１３ｂの近傍における流速の符号がプラスであることは、温かい気体が出口１３ｂを通って保温箱１３から流出していることを意味する。入口１３ａの近傍における流速がゼロに近いほど、入口１３ａからの冷たい気体の流入量（流量）が少ない。出口１３ｂの近傍における流速がゼロに近いほど、出口１３ｂからの温かい気体の流出量（流量）が少ない。第２の点Ｐ２の近傍における流速が大きいほど、循環部５０によって循環している気体の流量が多い。
【0110】
本願発明者は、上記三箇所の各々における流速の評価基準を以下のとおり設定した。入口１３ａの近傍における流速が－０．５０ｍ／ｓ以上であるときに、当該流速が良好である（流量が少ない）ものとした。出口１３ｂの近傍における流速が０．５０ｍ／ｓ以下であるときに、当該流速が良好である（流量が少ない）ものとした。第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．００ｍ／ｓ以上であるときに、当該流速が良好である（流量が多い）ものとした。これらの流速が良好であることは、保温箱１３内における保温効果が高いことを意味する。全ての箇所で流速が良好であり、且つ気流の乱れが「無し」又は「やや有」の場合に、判定を少なくとも「ＯＫ」とした。また、本願発明者は、入口１３ａの近傍における流速が－０．３５ｍ／ｓ以上、出口１３ｂの近傍における流速が０．３５ｍ／ｓ以下、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．５０ｍ／ｓ以上であり、且つ気流の乱れが「無し」の場合、判定を「ＶＧ（とても良い）」とした。「ＶＧ」は、「ＯＫ」よりも良い結果を示す判定である。
【0111】
解析結果及び評価結果について説明する。図５及び図６に示すように、例えば実施例１において、入口１３ａの近傍における流速が－０．３５ｍ／ｓ以上、出口１３ｂの近傍における流速が０．３５ｍ／ｓ以下、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．５０ｍ／ｓ以上となった。また、気流の乱れは「無し」となった。本願発明者は、実施例１における判定を「ＶＧ」とした。同様に、本願発明者は、実施例２、３、４及び６における判定を「ＯＫ」とし、実施例５における判定を「ＶＧ」とした。以上より、循環部５０が設けられ且つ戻り流路４９が設けられた実施例１～６においては、いずれも判定が「ＯＫ」又は「ＶＧ」となった。
【0112】
また、保温箱１３に循環部５０が設けられ且つ戻り流路４９が設けられていない実施例７においては以下の解析結果が得られた。すなわち、実施例７において、入口１３ａの近傍における流速が－０．５０ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における流速が－０．４９ｍ／ｓ、第２の点Ｐ２の近傍における流速が４．５０ｍ／ｓとなった。また、気流の乱れは「無し」となった。本願発明者は、実施例７における判定を「ＯＫ」とした。
【0113】
一方、比較例１（図５参照）において、第２の点Ｐ２の近傍における流速が２．００ｍ／ｓ未満となった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例１における判定を「ＮＧ」とした。比較例２（図５参照）において、第２の点Ｐ２の近傍における流速が算出されなかった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例２における判定を「ＮＧ」とした。また、比較例３においては、入口１３ａの近傍における流速が－０．７０ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における流速が０．７２ｍ／ｓとなった。また、第２の点Ｐ２の近傍における流速が算出されなかった。また、気流の乱れが「有」だった。本願発明者は、比較例３における判定を「ＮＧ」とした。
【0114】
以上の結果より、保温箱１３に循環部５０及び戻り流路４９の両方が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ非常に良好な流速（流量）が得られることが分かった。また、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていない場合でも、循環部５０が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ良好な流速（流量）が得られることが分かった。
【0115】
次に、ヒータの消費電力の評価内容及びその結果について説明する。本願発明者は、実施例１に相当する装置及び比較例１に相当する装置をそれぞれ作成し、各装置において解析条件と同様に複数のローラを動作させた上で、３つの加熱ローラのヒータの消費電力を実測及び合算した。各加熱ローラの表面温度は１７０℃に設定された。実施例１において、合算された消費電力の値は１．４ｋＷとなった。比較例１において、合算された消費電力は２．１ｋＷとなった。したがって、少なくとも実施例１において、比較例１と比べて消費電力が低減されたことが分かった。ここで、上述したように、比較例１の条件は、循環部５０が設けられていないことを除いて、実施例１と同じ条件である。したがって、他の実施例においても、循環部５０が設けられていることにより消費電力が低減されると類推される。
【0116】
以上のように、本実施形態では、３つの加熱ローラ３１が設けられているので、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸Ｙを十分に加熱できる。したがって、ネルソンローラが設けられた構成と比べて糸揺れを抑制できる。さらに、本実施形態では、ローラ随伴流を循環部５０によって第２加熱ローラ３３の周りで循環させることにより、第２加熱ローラ３３によって熱せられた気体が糸Ｙの出口１３ｂを通って保温箱１３から逃げてしまうことを抑制できる。これにより、保温箱１３内の保温効果を向上できる。また、ローラ随伴流を循環部５０によって循環させることにより、ローラ随伴流を形成する空気を第２加熱ローラ３３によって加熱し続けることができる。これにより、第２加熱ローラ３３の近傍における保温効果を向上でき、結果として第２加熱ローラ３３そのものの保温効果を向上できる。したがって、紡糸延伸装置３において、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0117】
また、３つの加熱ローラ３１間で、糸送り速度を互いに異ならせても良い。これによって、糸Ｙに付与される張力を意図的に増大させ、又は糸Ｙを意図的に弛緩させることができる。このようにして、糸品質をコントロールできる。
【0118】
また、第２加熱ローラ３３の周りを循環するローラ随伴流によって、安定した層流を形成できる。このため、循環する気体の流量が多くても、糸揺れを抑制できる。
【0119】
また、随伴流回収面５２によって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面３３ａの径方向における外側へ逃げてしまうことを抑制できる。したがって、簡易的な構成で、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0120】
また、第１の点Ｐ１が接触終了点ＰＥに近い位置に配置されている。これにより、接触終了点ＰＥの近傍を流れる随伴流を随伴流回収面５２によって取り込みやすい（回収しやすい）。したがって、ローラ随伴流を効果的に循環させることができる。
【0121】
また、第１仮想線分ＶＬ１と第２仮想線分ＶＬ２とのなす角θ１が鋭角である。これにより、第１の点Ｐ１の近傍を流れるローラ随伴流を、随伴流回収面５２によって周方向に受け流しつつ径方向における内側へ案内できる。したがって、ローラ随伴流を随伴流回収面５２に沿ってスムーズに流れさせることができる。
【0122】
また、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ１を形成している。したがって、随伴流回収面５２に沿ってローラ随伴流をスムーズに流れさせることができる。また、随伴流回収面５２が湾曲又は屈曲している場合と比べて、簡単な加工によって随伴流回収面５２を形成できる。
【0123】
また、循環部５０が随伴流規制面５１を有する。これによって、ローラ随伴流が遠心力によって外周面３３ａの径方向における外側へ逃げてしまうことをさらに抑制できる。
【0124】
また、仮想半直線ＶＨＬが、随伴流規制面５１と交わる。これにより、随伴流回収面５２に沿って案内されたローラ随伴流を随伴流規制面５１に向けて供給できる。これにより、ローラ随伴流をより効果的に循環させることができる。
【0125】
また、第３仮想線分ＶＬ３と第４仮想線分ＶＬ４とのなす角θ２が鈍角である。これにより、随伴流回収面５２に沿って案内されたローラ随伴流が糸Ｙの進行方向に逆らうように流れることを防止できる。したがって、糸揺れを抑制できる。
【0126】
また、外周面３３ａと随伴流回収面５２との最短距離（距離Ｄ）は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であると好ましい。これにより、多くのローラ随伴流を循環させることができる。
【0127】
また、糸走行方向における最も上流側の加熱ローラ３１（すなわち、第１加熱ローラ３２）は、保温箱１３に形成された入口１３ａから流入する冷気によって冷やされてしまいやすい。この点、保温箱１３は戻り流路４９を有していると好ましい。これにより、戻り流路４９を介して、第３加熱ローラ３４の近傍の高温の気体を第１加熱ローラ３２の近傍に供給できる。これにより、第１加熱ローラ３２の保温効果を効果的に向上できる。但し、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていなくても、循環部５０が設けられていることにより、糸揺れを抑制しつつ消費電力の増大を抑制できる。
【0128】
また、第２加熱ローラ３３の周りに循環部５０が設けられている。糸Ｙが入口１３ａを通って保温箱１３内に進入する際、糸随伴流も保温箱１３内に流入する。３つの加熱ローラ３１のうち糸走行方向における最も上流側の第１加熱ローラ３２は、保温箱１３の外側から流入するこのような冷気によって冷やされてしまいやすい。第２加熱ローラ３３は、第１加熱ローラ３２に比較的近いので、第２加熱ローラ３３の保温効果を向上させることにより、第２加熱ローラ３３から発せられる熱を第１加熱ローラ３２側に伝えることができる。これにより、第１加熱ローラ３２の保温効果も向上させることができる。
【0129】
また、遮断部材４８によって、糸随伴流が出口１３ｂを通って保温箱１３から流出することを抑制できる。したがって、保温箱１３内の保温効果を向上させることができる。
【0130】
また、糸走行方向において第１加熱ローラ３２よりも上流側で糸Ｙが延伸される。糸Ｙが延伸される領域よりも糸走行方向における下流側に３つ以上の加熱ローラ３１が設けられているので、糸Ｙをしっかり把持できる。このため、延伸されている糸Ｙに加わる張力によって加熱ローラ３１上の糸Ｙがスリップすることを抑制できる。これにより、糸揺れをさらに抑制できる。
【0131】
また、保温箱１３によって第３非加熱ローラ２４と第１加熱ローラ３２との間で熱の移動を抑制できる。したがって、第３非加熱ローラ２４と第１加熱ローラ３２との間で加熱温度が大きく異なっている場合でも、温度差による影響を抑制できる。
【0132】
また、非加熱ローラ２１は温められる必要がないため、保温箱１３内に収容される必要が生じない。したがって、例えば非加熱ローラ２１の代わりに加熱ローラ３１と設定温度が異なる加熱ローラ（不図示）が保温箱１３内に収容されうる構成と比べて、保温箱１３内を自由に設計できる。
【0133】
また、３つ以上の熱固定ローラ（加熱ローラ３１）が設けられている。したがって、糸揺れが生じる懸念が大きいネルソンローラを用いなくても、糸Ｙを十分に熱固定できる。
【0134】
また、本実施形態の構成は、ナイロン製の糸Ｙを延伸する上で特に有効である。
【0135】
次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【0136】
（１）前記実施形態において、第２加熱ローラ３３に対応して循環部５０が設けられているものとした。さらに、第３加熱ローラ３４に対応して、随伴流回収面４５ｂ（図９参照。本発明の最下流随伴流回収面）が設けられていても良い。随伴流回収面４５ｂは、例えば前後方向（第３加熱ローラ３４の軸方向）から見たときに、第３加熱ローラ３４の中心よりも出口１３ｂの近くに配置されている。随伴流回収面４５ｂは、第３加熱ローラ３４の外周面３４ａのうち、糸Ｙが巻き掛けられていない部分（最下流非接触面３４ｃ）と対向するように配置されている。また、随伴流回収面４５ｂは、外周面３４ａのうち糸Ｙが巻き掛けられている部分（最下流接触面３４ｂ）よりも糸走行方向における上流側の糸道と、最下流接触面３４ｂよりも糸走行方向における下流側の糸道との間に挟まれるように配置されている。この変形例を「変形例１」（図１１参照）とする。変形例１において、上述した距離Ｄは、実施例１と同じく４４ｍｍである。変形例１において、保温箱１３に戻り流路４９が設けられている。変形例１において、図１１に示す解析結果のテーブルに記載された「その他」の欄には、随伴流回収面４５ｂの設置を示す条件として「条件Ａ」が記載されている。変形例１において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．２３ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．２１ｍ／ｓと、非常に良い解析結果が得られた。本願発明者は、変形例１における判定を「ＶＧ」とした。このように、第３加熱ローラ３４のローラ随伴流の一部を随伴流回収面４５ｂによって糸走行方向における上流側へ戻すことができる。これにより、ローラ随伴流が出口１３ｂを通って保温箱１３から流出することを抑制できる。
【0137】
また、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていないことを除いて変形例１と同じ構成を有する変形例を、「変形例２」とする。変形例２において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．４９ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．４８ｍ／ｓと、良好な解析結果が得られた。本願発明者は、変形例２における判定を「ＯＫ」とした。
【0138】
（２）前記までの実施形態において、第２加熱ローラ３３に対応して循環部５０が設けられているものとした。これに加えて、第１加熱ローラ３２に対応して循環部が設けられていても良い。この場合、第２加熱ローラ３３に加えて、第１加熱ローラ３２も本発明の所定上流加熱ローラに相当する。より具体的には、図１０に示すように、内壁面４１ｃと、整流部材４３の第１加熱ローラ３２側の壁面４３ａとが、本発明の随伴流規制面に含まれる。整流部材４４の代わりに設けられた整流部材４４Ｍの左端部において、遮断部４４ａの代わりに、第１加熱ローラ３２の外周面３２ａに沿うように湾曲した随伴流回収面４４Ｍａが形成されている。また、この変形例において、入口１３ａの近傍には、例えば空気が保温箱１３内を逆流して入口１３ａから流出することを防ぐための逆流防止壁５４が設けられていても良い。逆流防止壁５４において、随伴流回収面４４Ｍａと同様の機能を有する随伴流回収面５４ａが設けられていても良い。また、上述した遮断部材４７（図２参照）は設けられていない。この変形例を「変形例３」（図１１参照）とする。変形例３において、距離Ｄは、実施例１と同じく４４ｍｍである。変形例３において、保温箱１３に戻り流路４９が設けられている。変形例３において、図１１に示す解析結果のテーブルに記載された「その他」の欄には、第１加熱ローラ３２に対応した循環部の設置を示す条件として「条件Ｂ」が記載されている。変形例３において、入口１３ａの近傍における気体の流速は－０．２８ｍ／ｓ、出口１３ｂの近傍における気体の流速は０．２８ｍ／ｓと、非常に良い解析結果が得られた。本願発明者は、変形例３における判定を「ＶＧ」とした。この変形例では、最も上流側の第１加熱ローラ３２の保温効果を向上させることができる。したがって、消費電力を効果的に低減できる。なお、変形例１及び２の解析結果より、保温箱１３に戻り流路４９が設けられていない構成においても、良好な解析結果が得られると類推できる。
【0139】
この変形例では、第２加熱ローラ３３に対応する循環部５０が設けられていなくても良い。すなわち、例えば、第１加熱ローラ３２に対応する循環部のみが設けられていても良い。
【0140】
或いは、保温箱１３は、上述した条件Ａ及び条件Ｂの両方が満たされるように構成されていても良い。この場合も、第２加熱ローラ３３に対応する循環部５０は設けられていなくても良い。
【0141】
（３）前記までの実施形態において、随伴流回収面５２は、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを結ぶ線分Ｌ１を形成しているものとした。しかしながら、これには限られない。例えば図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、循環部５０の代わりに設けられた循環部５０Ｃにおいて、随伴流回収面５２の代わりに随伴流回収面５２Ｃが設けられていても良い。随伴流回収面５２Ｃは、案内部４６ａの代わりに設けられた案内部４６Ｃに形成されていても良い。随伴流回収面５２Ｃは、上述した線分Ｌ１よりも径方向における外側へ膨らむように湾曲していても良い。或いは、随伴流回収面５２Ｃの代わりに、線分Ｌ１よりも径方向における外側へ膨らむように屈曲した屈曲面（不図示）が設けられていても良い。この場合、前後方向に直交する断面において、屈曲面の屈曲角は鈍角であると好ましい。
【0142】
（４）前記までの実施形態において、紡糸延伸装置３は、非加熱ローラ群１１を有するものとした。しかしながら、これには限られない。非加熱ローラ群１１の代わりに、或いは非加熱ローラ群１１に加えて、加熱ローラ３１よりも設定温度が低い加熱ローラ（不図示。本発明の外側ローラ）が設けられていても良い。このような加熱ローラと第１加熱ローラ３２との間で糸Ｙが延伸されても良い。或いは、第１加熱ローラ３２の糸走行方向における上流側にローラが設けられていなくても良い。
【0143】
（５）前記までの実施形態において、上記断面において、外周面３３ａと随伴流回収面５２との最短距離（距離Ｄ）は、１１ｍｍ以上８８ｍｍ以下であるものとした。しかしながら、これには限られない。すなわち、本発明の所定上流加熱ローラにおいて距離Ｄが１１ｍｍより小さく又は８８ｍｍより大きい構成においても、所定上流加熱ローラの周りでローラ随伴流が循環させられれば良い。
【0144】
（６）前記までの実施形態において、第１の点Ｐ１は、上記断面において、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されているものとした。しかしながら、これには限られない。第１の点Ｐ１は、対称軸ＶＬｓと仮想下流直線ＶＬｄとの間に挟まれるように配置されていなくても良い。
【0145】
（７）前記までの実施形態において、上記断面において、角θ１が鋭角であるものとした。しかしながら、これには限られない。角θ１は鈍角であっても良い。また、上記断面において、角θ２が鈍角であるものとした。しかしながら、これには限られない。角θ２は鋭角であっても良い。
【0146】
（８）前記までの実施形態において、上記断面において、仮想半直線ＶＨＬが随伴流規制面５１と交わるものとした。しかしながら、これには限られない。仮想半直線ＶＨＬは随伴流規制面５１と交わらなくても良い。
【0147】
（９）前記までの実施形態において、循環部５０が随伴流規制面５１と随伴流回収面５２とを有するものとした。しかしながら、これには限られない。例えば、循環部５０の一部は、背面壁４２又は前面扉（不図示）に形成されていても良い。すなわち、背面壁４２の一部が後側へ突出し、又は前面壁の一部が前側へ突出していることにより、ローラ随伴流が上流加熱ローラの周りで循環できるような空気の経路が形成されていても良い。
【0148】
（１０）前記までの実施形態において、循環部５０が層流を発生させるものとした。しかしながら、これには限られない。循環部５０によって必ずしも層流が生成されなくても良い。
【0149】
（１１）前記までの実施形態において、加熱ローラ群１２に３つの加熱ローラ３１が含まれるものとした。しかしながら、加熱ローラ３１の数はこれに限られない。図１３（ａ）、図１３（ｂ）を参照して具体例を説明する。紡糸延伸装置３Ａ（図１３（ａ）参照）は、３つの加熱ローラ３１の代わりに、例えば４つの加熱ローラ６１を有していても良い。すなわち、紡糸延伸装置（符号省略）は、３つ以上の加熱ローラ（符号省略）を備えていても良い。紡糸延伸装置３Ａは、保温箱１３の代わりに横長の保温箱７０を有していても良い。保温箱７０は、糸Ｙの入口７０ａ及び出口７０ｂを有している。保温箱７０の中に、４つの加熱ローラ６１として、糸走行方向における上流側から順に第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５が収容されていても良い。第１加熱ローラ６２は、本発明の最上流加熱ローラ及び上流加熱ローラに相当する。第２加熱ローラ６３及び第３加熱ローラ６４の各々は、本発明の上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ及び中間加熱ローラに相当する。第４加熱ローラ６５は、本発明の最下流加熱ローラに相当する。すなわち、中間加熱ローラの数は、１つに限られず、２つでも良い（あるいは、２つよりも多くても良い）。第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５は、例えば左右方向に並べられ、ジグザグ状に配置されていても良い。第１加熱ローラ６２に対応して、随伴流規制面７１ａが設けられていても良い。第２加熱ローラ６３に対応して、循環部７２が設けられていても良い。循環部７２は、随伴流規制面７２ａと随伴流回収面７２ｂとを有していても良い。第３加熱ローラ６４に対応して、循環部７３が設けられていても良い。循環部７３は、随伴流規制面７３ａと随伴流回収面７３ｂとを有していても良い。つまり、中間ローラの全てに対応して循環部が設けられていても良い。これにより、保温箱７０内の保温効果を効果的に向上できる。第４加熱ローラ６５に対応して、随伴流規制面７４ａが設けられていても良い。或いは、紡糸延伸装置３Ｂ（図１３（ｂ）参照）は、保温箱７０の代わりに縦長の保温箱８０を有していても良い。保温箱８０の中において、第１加熱ローラ６２、第２加熱ローラ６３、第３加熱ローラ６４及び第４加熱ローラ６５は、例えば上下方向に並べられ、ジグザグ状に配置されていても良い。つまり、加熱ローラ６１の配置はどのようなものでも良い。また、加熱ローラ６１の数はもっと多くても良い。５つ以上の加熱ローラ６１が設けられていても良い（図示省略）。
【0150】
（１２）本発明は、熱固定ローラ以外の加熱ローラ（不図示）に適用されても良い。
【0151】
（１３）前記までの実施形態において、糸Ｙは、ナイロンからなるものとした。しかしながら、これには限られない。紡糸延伸装置３は、ナイロンからなる糸Ｙの他にも延伸可能な糸（不図示）を延伸しても良い。
【符号の説明】
【0152】
３ 紡糸延伸装置
１３ 保温箱
１３ｂ 出口
２４ 第３非加熱ローラ（外側ローラ）
３１ 加熱ローラ
３２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ）
３３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ、中間加熱ローラ）
３３ａ 外周面
３３ｂ 接触面
３３ｃ 非接触面
３４ 第３加熱ローラ（下流加熱ローラ、最下流加熱ローラ）
３４ａ 外周面
３４ｂ 最下流接触面
３４ｃ 最下流非接触面
４１ｃ 内壁面（随伴流規制面）
４３ａ 壁面（随伴流規制面）
４６ 整流部材（仕切部）
４８ 遮断部材（遮断部）
４９ 戻り流路
５０ 循環部（所定循環部）
５１ 随伴流規制面
５２ 随伴流回収面
６１ 加熱ローラ
６２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ）
６３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６４ 第３加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６５ 第４加熱ローラ（最下流加熱ローラ）
７０ 保温箱
７０ｂ 出口
７２ 循環部
７２ａ 随伴流規制面
７２ｂ 随伴流回収面
７３ 循環部
７３ａ 随伴流規制面
７３ｂ 随伴流回収面
Ｌ１ 線分
Ｐ１ 第１の点
Ｐ２ 第２の点
Ｐ３ 第３の点
ＶＨＬ 仮想半直線
ＶＬ１ 第１仮想線分
ＶＬ２ 第２仮想線分
ＶＬ３ 第３仮想線分
ＶＬ４ 第４仮想線分
ＶＬｄ 仮想下流直線
ＶＬｓ 対称軸
ＶＬｕ 仮想上流直線
Ｙ 糸
θ１ 角
θ２ 角
１３ 保温箱
１３ｂ 出口
２４ 第３非加熱ローラ（外側ローラ）
３１ 加熱ローラ
３２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ）
３３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、所定加熱ローラ、中間加熱ローラ）
３３ａ 外周面
３３ｂ 接触面
３３ｃ 非接触面
３４ 第３加熱ローラ（下流加熱ローラ、最下流加熱ローラ）
３４ａ 外周面
３４ｂ 最下流接触面
３４ｃ 最下流非接触面
４１ｃ 内壁面（随伴流規制面）
４３ａ 壁面（随伴流規制面）
４６ 整流部材（仕切部）
４８ 遮断部材（遮断部）
４９ 戻り流路
５０ 循環部（所定循環部）
５１ 随伴流規制面
５２ 随伴流回収面
６１ 加熱ローラ
６２ 第１加熱ローラ（最上流加熱ローラ、上流加熱ローラ）
６３ 第２加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６４ 第３加熱ローラ（上流加熱ローラ、所定上流加熱ローラ、中間加熱ローラ）
６５ 第４加熱ローラ（最下流加熱ローラ）
７０ 保温箱
７０ｂ 出口
７２ 循環部
７２ａ 随伴流規制面
７２ｂ 随伴流回収面
７３ 循環部
７３ａ 随伴流規制面
７３ｂ 随伴流回収面
Ｌ１ 線分
Ｐ１ 第１の点
Ｐ２ 第２の点
Ｐ３ 第３の点
ＶＨＬ 仮想半直線
ＶＬ１ 第１仮想線分
ＶＬ２ 第２仮想線分
ＶＬ３ 第３仮想線分
ＶＬ４ 第４仮想線分
ＶＬｄ 仮想下流直線
ＶＬｓ 対称軸
ＶＬｕ 仮想上流直線
Ｙ 糸
θ１ 角
θ２ 角