JP5148421B2 - 磁性流体を利用した密封装置 - Google Patents
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Description
磁性体からなる軸と該軸が挿通される軸孔との間の環状隙間を封止する、磁性流体を利用した密封装置であって、
軸方向両端に磁極を有する磁力発生部材と、
該磁力発生部材の軸方向の両端に設けられる一対の磁極部材と、
一対の磁極部材と前記軸との間にそれぞれ複数設けられる磁性流体保持部と、
複数の磁性流体保持部にそれぞれ磁力によって保持される磁性流体と、
を備え、
各磁性流体保持部による磁性流体の保持能力の総和によって密封装置全体の耐圧能力が定められ、複数の磁性流体保持部のうち全てではない幾つかの磁性流体保持部に保持されていた磁性流体が消失するまでは、予め設定された耐圧能力が維持されるように設計された密封装置において、
前記軸孔を有するハウジングの外部に、前記磁力発生部材の内周面側の空間領域の圧力を測定する圧力計を備えると共に、
前記磁力発生部材は、複数の円柱形状の永久磁石を、隣り合う永久磁石同士を固定することなく円周方向に並べる構成とし、かつ前記ハウジングの壁を貫く導管を設けることによって、前記磁力発生部材の内周面側の空間領域から前記圧力計まで、該空間領域の圧力を導く通路が設けられることを特徴とする。
隣り合う前記環状突起間の間隔は0.5mm以上3.0mm以下に設定され、かつこれら環状突起の突出高さは0.5mm以上2.0mm以下に設定されているとよい。
前記一対の磁極部材のうち真空領域側の磁極部材と前記軸との間に設けられる複数の磁性流体保持部のうち全てではない幾つかの磁性流体保持部に保持されていた磁性流体が消失した時が密封装置の交換時期として設定されているとよい。
図1〜図7を参照して、本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置について説明する。
図1を参照して、本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置が適用されたシステム100の全体構成について説明する。図1は本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置が適用されたシステムの概略構成図である。
特に、図2〜図7を参照して、本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置について説明する。図2及び図3は本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置の模式的断面図である。なお、図2は初期状態を示し、図3は経時劣化により密封装置を交換するべき時期に達した状態を示している。図4及び図5は本発明の実施例に係る磁性流体を利用した密封装置における永久磁石の具体例を示す斜視図である。図6及び図7は本実施例に係る磁性流体を利用した密封装置における各密閉空間と空間内の圧力との関係を示すグラフである。なお、図6は初期状態の場合を示し、図7は経時劣化により密封装置を交換するべき時期に達した状態の場合を示している。
、各保持部における磁性流体14の保持能力(各保持部における耐圧能力)の総和が密封装置全体の耐圧能力となる。本実施例に係る密封装置10では、各保持部の耐圧能力は約0.2気圧(約20kPa)程度に設定されている。
以上のように、本実施例に係る密封装置10によれば、永久磁石13の内周面側の空間領域(密閉空間K7)の圧力が測定されるので、経験則や実験データなどから寿命や交換時期を推定する場合に比べて、より正確に密封装置の寿命を予測することができる。従って、密封装置10の交換を適切なタイミングで行うことができる。
上記実施例では、磁力発生部材として、永久磁石の場合を例にして説明したが、永久磁石に限られることがなく、例えば、電磁石を採用することもできる。
11,12 磁極部材
11a,12a 環状溝
13 永久磁石
14 磁性流体
20 回転軸
21 環状突起
30 ハウジング
31 軸孔
32 フランジ部
41,42 シールリング
50 圧力計
51 センサ
71,72 ベアリング
80 真空容器
M 磁気回路
Claims (3)
- 磁性体からなる軸と該軸が挿通される軸孔との間の環状隙間を封止する、磁性流体を利用した密封装置であって、
軸方向両端に磁極を有する磁力発生部材と、
該磁力発生部材の軸方向の両端に設けられる一対の磁極部材と、
一対の磁極部材と前記軸との間にそれぞれ複数設けられる磁性流体保持部と、
複数の磁性流体保持部にそれぞれ磁力によって保持される磁性流体と、
を備え、
各磁性流体保持部による磁性流体の保持能力の総和によって密封装置全体の耐圧能力が定められ、複数の磁性流体保持部のうち全てではない幾つかの磁性流体保持部に保持されていた磁性流体が消失するまでは、予め設定された耐圧能力が維持されるように設計された密封装置において、
前記軸孔を有するハウジングの外部に、前記磁力発生部材の内周面側の空間領域の圧力を測定する圧力計を備えると共に、
前記磁力発生部材は、複数の円柱形状の永久磁石を、隣り合う永久磁石同士を固定することなく円周方向に並べる構成とし、かつ前記ハウジングの壁を貫く導管を設けることによって、前記磁力発生部材の内周面側の空間領域から前記圧力計まで、該空間領域の圧力を導く通路が設けられることを特徴とする、磁性流体を利用した密封装置。 - 前記複数の磁性流体保持部は、前記軸または磁極部材に設けられた複数の環状突起によって、軸表面と磁極部材内周面との間隔を局所的に狭くした部分によって形成されており、
隣り合う前記環状突起間の間隔は0.5mm以上3.0mm以下に設定され、かつこれら環状突起の突出高さは0.5mm以上2.0mm以下に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の磁性流体を利用した密封装置。 - 軸方向の一方が真空領域で他方が大気領域となる箇所に取り付けられると共に、
前記一対の磁極部材のうち真空領域側の磁極部材と前記軸との間に設けられる複数の磁性流体保持部のうち全てではない幾つかの磁性流体保持部に保持されていた磁性流体が消失した時が密封装置の交換時期として設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の磁性流体を利用した密封装置。
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JP2008230034A JP5148421B2 (ja) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | 磁性流体を利用した密封装置 |
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JP2008230034A JP5148421B2 (ja) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | 磁性流体を利用した密封装置 |
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