JP4595148B2

JP4595148B2 - 磁性流体シール装置の性能安定化方法及び磁性流体シール装置

Info

Publication number: JP4595148B2
Application number: JP34259499A
Authority: JP
Inventors: 善美今本; 淑之武石; 祥山本; 博安斉
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: JP2001159468A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性流体シール装置の性能安定化方法及び磁性流体シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長寿命かつクリーンな高性能シール装置として、磁性流体シール装置が知られている。この磁性流体シール装置は、省メンテナンスで清浄な雰囲気が得られる軸封機構が必要とされる半導体の製造工程や、各種コーティング・エッチング工程において、真空中へ回転導入を行うための真空シール、軸受からのオイルミスト等がクリーンなエリアへ侵入するのを防止するための防塵シール、あるいはガスシール等に広く使用されている。
【０００３】
一般的な磁性流体シール装置としては、図９に例示する複数配列型（多段型）の磁性流体シール装置１００を挙げることができる。同図において、１０１は環状でその軸方向（図における左右方向）に磁化されたマグネットであり、マグネット１０１の両端面には、磁性体からなる１対の環状ポールピース１０２が同心状に重ね合わされている。
【０００４】
また、１０３は非磁性体からなる回転機械のハウジング、１０４は該ハウジング１０３内に軸受（不図示）を介して回転自在に支持された、磁性体からなるシャフトであって、シャフト１０４の周面には複数個の環状凸部１０５が形成されており、環状凸部１０５はポールピース１０２の内周面と所定の隙間ｇ１０６を介して対向するように配置されている。
【０００５】
このとき、マグネット１０１、ポールピース１０２、およびシャフト１０４は磁気回路を形成して前記の隙間ｇ１０６に集中した磁束を与え、そこに磁性流体１０７をＯリング状の膜となるように、複数列保持することによってシール機能を発揮している。
【０００６】
なお、個々の環状凸部１０５に保持された磁性流体７の膜は、累加（複数配列：多段）によって耐圧を増すように作用する。
【０００７】
例えば、図９に示す磁性流体シール装置１００の磁性流体１０７の膜１列当たりの耐圧能力が０．２ａｔｍであるとすると、膜が８列あることから磁性流体シール装置１００全体の耐圧能力は３．２ａｔｍとなるが、この場合、隣り合う磁性流体１０７の膜の間に形成される密封領域１０８の圧力は、磁性流体シール装置１００全体に作用する圧力差に応じて次のように変化する。
【０００８】
すなわち、図１０は、磁性流体シール装置１００の真空シールへの適用を想定し、図９に示す磁性流体シール装置１００に対して真空排気を行った様子を示す部分断面図であるが、同図において、（ａ）は真空排気を行う前の状態、（ｂ）は真空排気の途中で真空側領域の圧力が０．５ａｔｍとなった状態、（ｃ）は真空排気が完了した状態をそれぞれ表している。真空側に位置する磁性流体１０７の膜は、真空排気中に耐圧能力限界の圧力差（この場合０．２ａｔｍ）を保持しつつ、破壊と修復とを繰り返すことによって、大気側に位置する磁性流体１０７膜への分圧を順次行い、全体の圧力差との平衡を保つように作用する。
【０００９】
例えば、真空側領域の圧力が０．５ａｔｍである場合、図１０（ｂ）に示すように、各磁性流体１０７膜の間に形成される密封領域１０８の圧力が真空側から順に０．７，０．９，１，〜１ａｔｍとなって平衡に達し、真空排気が完了して真空側領域の圧力が０ａｔｍになると、図１０（ｃ）に示すように、上記密封領域１０８の圧力が真空側から順に０．２，０．４，０．６，０．８，１〜１ａｔｍになるのは、この作用によるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の磁性流体シール装置１００においては、磁性流体シール装置１００全体の耐圧能力（この場合３．２ａｔｍ）が磁性流体シール装置１００に作用する圧力差（同１ａｔｍ）よりも十分に高い場合においても、真空側に位置する数個（同５個）の磁性流体１０７の膜が各々の耐圧能力の限界（同０．２ａｔｍ）ずつ分圧して上記の圧力差を保持するため、これら以外の磁性流体１０７の膜は圧力差の保持に直接関与していないことになる。
【００１１】
したがって、真空排気が完了して真空維持運転を行っている途中に、シャフト１０４の回転振れ等によって磁性流体１０７の膜の耐圧能力がわずかでも低下したり、あるいはシャフト回転時の摩擦熱等によって密封領域１０８の圧力がわずかでも変化するような事態が発生すると、圧力バランスの乱れにより磁性流体１０７の膜に耐圧能力以上の差圧が作用して、磁性流体１０７の膜が破断する。
【００１２】
なお、この磁性流体１０７の膜の破断は一時的なものであり、圧力バランスは瞬時に回復されるが、その際に真空領域へ流出する微量な空気は、真空領域の真空度を低下させる原因となる。
【００１３】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するものであり、その目的とするところは、圧力差の発生する２領域間に介在する磁性流体の膜の破断を抑制し、例えば上記のように真空維持運転中に発生する真空領域の一時的な真空度の低下を防止可能とする磁性流体シール装置の性能安定化方法及び磁性流体シール装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の磁性流体シール装置の性能安定化方法にあっては、相対回転する２部材間に形成される環状隙間に磁性流体を磁気吸着してなるシール部を複数配列すると共に各シール部の間に密封領域を形成し、該環状隙間により隔てられる２領域に対し与えられる圧力差を各シール部の耐圧能力に応じて前記密封領域で段階的に分圧化させて保持する磁性流体シール装置に対し、
前記磁性流体シール装置の前記密封領域の分圧化を、定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度で行い、その後前記第１の相対回転速度による定常運転を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、前記第２の相対回転速度で行われる分圧化を、前記２領域の圧力差が低い状態から定常運転中の前記２領域に対し与えられる圧力差まで到達する間に行うことも好適である。
【００１６】
また、前記磁性流体として、２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以上のものを用いることも好適である。
【００１７】
本発明の磁性流体シール装置にあっては、相対回転する２部材間に形成される環状隙間に磁性流体を磁気吸着してなるシール部を複数配列すると共に各シール部の間に密封領域を形成し、該環状隙間により隔てられる２領域に対し与えられる圧力差を各シール部の耐圧能力に応じて前記密封領域で段階的に分圧化させて保持する磁性流体シール装置において、
前記２領域の圧力差よりも、定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度における各シール部の耐圧能力を加算した全耐圧能力が大きくなるように前記シール部の列数を設定し、
前記磁性流体シール装置の前記密封領域の分圧化を、前記定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度で行い、
前記定常運転中の前記シール部の耐圧能力を隣接する密封領域の圧力差よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記磁性流体として、２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以上のものを用いることも好適である。
【００１９】
本発明者らは、磁性流体シール装置の耐圧能力に関する種々の実験を行った結果、２部材としてのハウジングとシャフト間の回転振れや、磁性流体に作用する遠心力が無視できるほど小さい条件下においても、磁性流体シールの耐圧能力が２部材の相対回転速度の増加に伴って低下することを新たに見出した。
【００２０】
その一例を図１に示すが、同図において、曲線Ｃ１が高粘度磁性流体を用いた磁性流体シールのシャフト回転速度とシール耐圧との関係を、曲線Ｃ２が低粘度磁性流体を用いたシールのそれをそれぞれ示している。
【００２１】
なお、このシャフト回転速度の増加に伴うシール耐圧の低下量は、磁性流体の粘度が高い場合ほど大きくなる。
【００２２】
本発明においては、例えば、曲線Ｃ１のような耐圧能力を有する磁性流体シール装置を真空シールへ適用する場合に、一旦シャフト回転速度Ｖ_H（第２の相対回転速度）を、定常運転時である真空維持運転時のシャフト回転速度（第１の相対回転速度）の上限値Ｖ_Lよりも高速に設定する。
【００２３】
この操作により、磁性流体を有するシール部１列（段）当たりの耐圧能力は定常運転中である真空維持運転時のそれに比べて低くなるため、真空維持運転時にはその低下分に等しいだけの余力が個々の磁性流体を有するシール部に与えられることになる。
【００２４】
したがって、真空維持運転時に突発的なシール部（磁性流体膜）の耐圧能力低下や圧力バランスの変動が生じても、それらが上記の余力以内であれば磁性流体を有するシール部（磁性流体膜）が破断することはなく、真空領域の真空度を一定に保つことができる。
【００２５】
尚、真空維持運転時のシャフト回転速度の上限値Ｖ_Lよりも高速に設定されたシャフト回転速度Ｖ_Hを適用するタイミングは、圧力差が発生し始める真空排気時に行う場合が一般的であるが、密封領域の分圧化を再度設定し直す場合に圧力差が既に存在する定常運転中から行うことも可能である。
【００２６】
なお、上記の作用は、磁性流体の粘度が高い場合ほど効果的に発揮される。また、一般にシャフトを高速回転させた状態で真空排気を行うと、磁性流体の膜破断時の流体飛散量が低速回転の場合に比べて増加するが、粘度の高い磁性流体を使用すれば、その飛散量は少なく抑えられる。
【００２７】
したがって、磁性流体シール装置に使用する磁性流体としては粘度の高いもの、具体的には２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以上であるものを選定するのが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいてより具体的に説明する。図２は、上記のシャフト回転速度Ｖ_H（第２の相対回転速度）における磁性流体を有するシール部１列当たりの耐圧能力を０．１５ａｔｍ、シャフト回転速度Ｖ_L（第１の相対回転速度）におけるそれを０．２ａｔｍとそれぞれ仮定した場合の真空排気時の様子を示す磁性流体シール装置１の部分断面図である。
【００２９】
尚、磁性流体シール装置１としては、図９を参照して説明した磁性流体シール装置１００と同じ構成を備えるものであり、図９におけるポールピース１０２，シャフト１０４，環状凸部１０５，隙間ｇ１０６，磁性流体１０７，密封領域１０８が、それぞれ図２におけるポールピース２，シャフト４，環状凸部５，隙間ｇ６，磁性流体７，密封領域８に対応している。
【００３０】
この実施の形態では、ポールピース２内周面とシャフト４外周面の間が環状隙間となり、環状凸部５とポールピース２内周面及びその間に配置された磁性流体７（複数）を複数配列されるシール部としてみなすことが可能である。
【００３１】
真空排気を行う前は、図２（ａ）に示すように、真空側領域の圧力は大気側と同じく１ａｔｍであり、各磁性流体７の膜（限定されるものではないが、シール部に存在する磁性流体７を膜状としてとらえた場合）間に形成される密封領域８の圧力も全て１ａｔｍでバランスされている。
【００３２】
次にシャフト４の回転数をＶ_Hに設定して真空排気を開始し、真空側領域の圧力が０．５ａｔｍ（圧力差０．５ａｔｍ）になるまで真空排気を行った段階では、図２（ｂ）に示すように、密封領域８の圧力は真空側から順に０．１５ａｔｍずつ増加して０．６５，０．８，０．９５，１，１，１，１ａｔｍと分圧化される。
【００３３】
真空排気が完了して真空側領域の圧力が０ａｔｍ（圧力差１ａｔｍ）になると、図２（ｃ）に示すように、上記密封領域８の圧力は真空側から順に０．１５，０．３，０．４５，０．６，０．７５，０．９，１ａｔｍと分圧化され、平衡に達する。
【００３４】
そして、真空側領域で種々の作業を行う真空維持運転時（定常運転）には、図２（ｄ）に示すように、各磁性流体７の膜が０．１５ａｔｍずつ差圧を保持した状態で、シャフト４の回転数がＶ_HからＶ_L（Ｖ_H＞Ｖ_L）へ減速され、各磁性流体７の膜の１個当たりの耐圧能力が０．２ａｔｍまで上昇する。
【００３５】
換言すると、定常運転中の各シール部の耐圧能力は０．２ａｔｍとなり、隣接する密封領域８の圧力差０．１５ａｔｍよりも０．０５ａｔｍだけ大きく設定されている。
【００３６】
すなわち、この状態においては各磁性流体７の膜に作用する圧力差と耐圧能力との間に０．０５ａｔｍの差が生じ、これが真空維持運転中に発生する圧力バランスの乱れを吸収する役割を果たすため、磁性流体７の膜の破断が防止される。
【００３７】
尚、この実施の形態では、定常運転中の各シール部の耐圧能力は０．２ａｔｍであるので、各シール部の耐圧能力を加算した全耐圧能力が１ａｔｍ（２領域の圧力差）を超えるようにシール部を８段備えることで、１．６ａｔｍの全耐圧能力となっている。
【００３８】
また、回転数がＶ_Hの状態で各シール部の耐圧能力は０．１５ａｔｍとなるが、シール部を８段備えることで全耐圧能力は１．２ａｔｍとなり、１ａｔｍ（２領域の圧力差）を超えている。
【００３９】
【実施例】
（実施例１）
図２とほぼ同様の部分構造を有する磁性流体シール装置１（シャフト４の直径：６０ｍｍ、環状凸部５−ポールピース２内周面間の隙間ｇ６の距離：０．１ｍｍ）に、２５℃における粘度が３．０Ｐａ・ｓである磁性流体７（飽和磁化：４５ｍＴ）を適量充填した。
【００４０】
次に、上記磁性流体シール装置１の真空維持運転時（定常運転時）におけるシャフト回転速度の上限値２００ｒｐｍ（想定値）に対して、真空排気時のシャフト回転速度を５００ｒｐｍと設定し、実際に真空排気を実施した。
【００４１】
そして、真空排気が完了した後、シャフト回転速度を０〜２００ｒｐｍの範囲で任意に変化させながら真空維持運転を１時間行ったが、その間に真空側領域の真空度は一度も乱れることはなかった。
【００４２】
なお、本実施例に示した磁性流体シール装置の磁性流体膜１個当たりの耐圧能力は、シャフト回転数が２００ｒｐｍの場合０．１７ａｔｍ、５００ｒｐｍの場合０．１３ａｔｍであった。
【００４３】
（比較例１）
上記の磁性流体シール装置のシャフトを停止させた状態で真空排気を行った。
そして、真空排気が完了した後にシャフトを回転させたところ、真空側領域の真空度が大きく低下し、その後もしばらくの間、真空度の低下が断続的に発生した。
【００４４】
（比較例２）
上記の磁性流体シール装置に使用する磁性流体を、２５℃における粘度が０．５Ｐａ・ｓである磁性流体（飽和磁化：４５ｍＴ）に変更し、シャフト回転速度を５００ｒｐｍに設定した状態で真空排気を実施した。そして、真空排気が完了した後に、シャフト回転速度を０〜２００ｒｐｍの範囲で任意に変化させながら真空維持運転を行ったところ、真空度の低下が１時間あたり２回発生した。
【００４５】
なお、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定して解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更・改良が可能である。また、上記実施例では、本発明による磁性流体シール装置を真空シールへ適用した場合について説明したが、高圧ガスシールへの適用も可能である。
【００４６】
（実験例）
次に、磁性流体シール装置の耐圧能力に影響を及ぼす磁性流体の粘度の影響を実験例として説明する。
【００４７】
図３に実験装置１０の概略を示す。実験装置１０は、不図示の可変速ＤＣモータにより駆動される回転軸１１とシール部１２、および圧力チャンバ１３とを備えた構成となっている。
【００４８】
シール部１２は、複数個の円柱状ＭＡ磁石２１を１対のポールピース２２（ＳＵＳ６３０製）で挟み、回転軸１１（ＳＵＳ３０４製）の周りのハウジング１４に配置されている。
【００４９】
圧力チャンバ１３は、ハウジング１４の開口端部１４ａを封止する皿状の容器１５の内側領域であり、プラグ１６を介してコンプレッサー１７により加圧される。１８は圧力チャンバ１３内の圧力を検出可能とする圧力センサである。
【００５０】
一方、回転軸１１には磁性スリーブ２３（ＳＵＳ６３０製）が装着され、その外周にはシール隙間の磁場強度を高めるための突起２３ａを設けた。
【００５１】
その突起２３ａの形状を図４に示す。突起２３ａは、先端部がポールピース２２の内周面（内向きフランジ部）に対向しており、ポールピース２２の内周面との対向面の間に磁性流体７を保持している。
【００５２】
シール隙間ｇは０．０６，０．１，０．２，０．３ｍｍの４種類に設定した。
また、供試された磁性流体７には、図５に示す３種類の流体を使用した。
【００５３】
ここで、本実験におけるシール耐圧の測定方法を以下に記す。
【００５４】
（１）磁性流体７を圧力チャンバ１３側の突起２３ａ先端部に一定量（シール空間体積の６倍量）注入する。
【００５５】
（２）回転軸１１をしばらくの間、低速回転させる（周速Ｕ：０．３ｍ／ｓ以下、運転時間：約１分）。
【００５６】
（３）回転軸１１の周速Ｕを０〜９．４ｍ／ｓ（回転速度：０〜３０００ｒｐｍ）の範囲内に設定する。
【００５７】
（４）圧力チャンバ１３内の圧力を一定の割合（約０．１ｋＰａ／ｓ）で増加させる。
【００５８】
（５）圧力チャンバ１３内の圧力を圧力センサ１８でモニターし、シールが破壊する瞬間の圧力を測定する（この値をシール耐圧ΔＰと定義する）。
【００５９】
尚、上記のΔＰ測定時における回転軸の振動値はＴＩＲ４〜６μｍであった。
また、シール破壊時の流体飛散によるΔＰの低下は、いずれの場合もほとんど認められなかった（１．０ｋＰａ未満）。
【００６０】
次に、上記の実験により得られる、磁性流体の１．流体性状の影響、２．温度の影響、３．シール隙間の影響について説明する。
【００６１】
１．流体性状の影響
図６は、３種類の磁性流体を用いて周速Ｕと耐圧ΔＰとの関係を測定した結果である。ΔＰは、いずれの流体を用いた場合においても、Ｕの増加に伴って低下し、その低下量はＣ＞Ｂ＞Ａの順となる。
【００６２】
また、周速Ｕの増分に対するΔＰの低下率は、周速Ｕの増加に伴って減少し、特に流体Ｂ，Ｃを用いた場合には、ある周速以上でほぼ０になる傾向が見られる。
【００６３】
尚、静的耐圧ΔＰ０に関しては、いずれの流体を用いた場合においても、シール部の磁場分布および磁性流体の磁化特性に基づく計算値とほぼ一致することが確認されている。
【００６４】
一般に、周速Ｕの増加に伴ってΔＰが低下するのは磁性流体に作用する遠心力の影響であると言われているが、遠心力の影響だけで周速Ｕ＜１０（ｍ／ｓ）におけるΔＰが最大１７ｋＰａも低下するとは考えにくい。
【００６５】
また、流体によるΔＰ低下量の相違に着目すると、各流体の周速Ｕ＜１（ｍ／ｓ）におけるΔＰ低下量の比率は、流体密度の比率よりも、むしろ流体粘度の比率に近い値となっている。
【００６６】
２．温度の影響
流体Ｂを用い、周速Ｕと耐圧ΔＰとの関係に及ぼす温度の影響を調べた結果を図７に示す。なお、図７中の黒三角印はシール部の温度を周速Ｕ＝９．４（ｍ／ｓ）で長時間運転した場合の温度（ポールピース温度：約６０℃）に保った状態で測定したデータであり、白抜き三角印は図６に示したデータと同一のものである。
【００６７】
周速Ｕの増加に伴うΔＰの低下原因として、遠心力の影響以外に考えられるのは、磁性流体の粘性発熱に起因する飽和磁化の低下である。しかしながら、上記の結果では、シール部を加熱した場合のΔＰ低下量は、加熱しなかった場合のそれと比較して逆に小さくなっていることが確認される。
【００６８】
また、Ｕ−ΔＰ曲線の形状は、温度の上昇に伴って流体Ａを用いた場合のそれに漸近する傾向が見られる。
【００６９】
以上の結果より、磁性流体の粘度、すなわちシール部における磁性流体膜の粘性効果が、シールの動的耐圧に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆される。
【００７０】
３．シール隙間の影響
図８は、流体Ｃを用い、隙間ｇ（シール隙間）をパラメータとして周速Ｕと耐圧ΔＰとの関係を測定した結果である。ΔＰは、隙間ｇが小さい場合ほど高い値を示すが、いずれの場合もＵの増加に伴って低下し、ある値以上でほぼ一定になることが確認される。また、ΔＰがΔＰ０から一定になるまでの低下量、およびΔＰ０に対するΔＰ低下量の比率は、共に隙間ｇの小さい場合ほど大きくなっている。
【００７１】
シール部における磁性流体膜の粘性結果が隙間ｇが小さい場合ほど大きくなることを考慮すれば、図８の結果は前述の仮説と定性的に一致する。一方、ΔＰがある周速Ｕの値以上で一定になる原因の解明に向けては、シール部に保持された磁性流体の流動状態の把握が必要である。
【００７２】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明によると、各シール部の間に形成された密封領域の分圧化が、定常運転時において各シール部の耐圧能力よりも低く余裕のある圧力状態となり、換言すると、定常運転中の各シール部の耐圧能力は、隣接する密封領域の圧力差よりも大きく設定され、定常運転中に突発的な耐圧能力の低下や圧力バランスの変動が発生しても磁性流体膜が破断が抑制され、シール性能を安定に維持することが可能となる。
【００７３】
また、上記の作用は、磁性流体シール装置に使用する磁性流体の粘度が１Ｐａ・ｓ以上と高い場合により効果的に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁性流体シール装置の耐圧能力とシャフト化移転速度の関係を示す図。
【図２】磁性流体シール装置の真空排気時の状態を説明する図。
【図３】実験例の実験装置の断面構成を示す図。
【図４】突起と磁性流体の状態を示す図。
【図５】磁性流体の物性値の表図。
【図６】動的耐圧に及ぼす流体性状の影響。
【図７】動的耐圧に及ぼす温度の影響。
【図８】動的耐圧に及ぼすシール隙間の影響。
【図９】磁性流体シール装置の全体構成を概略的に示す断面構成説明図。
【図１０】従来技術における磁性流体シール装置の真空排気時の状態を説明する図。
【符号の説明】
１磁性流体シール装置
２ポールピース
４シャフト
５環状凸部
６隙間ｇ
７磁性流体
８密封領域

Claims

相対回転する２部材間に形成される環状隙間に磁性流体を磁気吸着してなるシール部を複数配列すると共に各シール部の間に密封領域を形成し、該環状隙間により隔てられる２領域に対し与えられる圧力差を各シール部の耐圧能力に応じて前記密封領域で段階的に分圧化させて保持する磁性流体シール装置に対し、
前記磁性流体シール装置の前記密封領域の分圧化を、定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度で行い、その後前記第１の相対回転速度による定常運転を行うことを特徴とする磁性流体シール装置の性能安定化方法。
前記第２の相対回転速度で行われる分圧化を、前記２領域の圧力差が低い状態から定常運転中の前記２領域に対し与えられる圧力差まで到達する間に行うことを特徴とする請求項１に記載の磁性流体シール装置の性能安定化方法。
前記磁性流体として、２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以上のものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の磁性流体シール装置の性能安定化方法。
相対回転する２部材間に形成される環状隙間に磁性流体を磁気吸着してなるシール部を複数配列すると共に各シール部の間に密封領域を形成し、該環状隙間により隔てられる２領域に対し与えられる圧力差を各シール部の耐圧能力に応じて前記密封領域で段階的に分圧化させて保持する磁性流体シール装置において、
前記２領域の圧力差よりも、定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度における各シール部の耐圧能力を加算した全耐圧能力が大きくなるように前記シール部の列数を設定し、
前記磁性流体シール装置の前記密封領域の分圧化を、前記定常運転中の２部材の第１の相対回転速度よりも高速に設定した第２の相対回転速度で行い、
前記定常運転中の前記シール部の耐圧能力を隣接する密封領域の圧力差よりも大きくしたことを特徴とする磁性流体シール装置。
前記磁性流体として、２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以上のものを用いることを特徴とする請求項４に記載の磁性流体シール装置。