JPH05187561A - 磁性流体シール装置 - Google Patents
磁性流体シール装置Info
- Publication number
- JPH05187561A JPH05187561A JP4002073A JP207392A JPH05187561A JP H05187561 A JPH05187561 A JP H05187561A JP 4002073 A JP4002073 A JP 4002073A JP 207392 A JP207392 A JP 207392A JP H05187561 A JPH05187561 A JP H05187561A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- magnetic
- gap
- seal portion
- pressurized gas
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁性流体供給装置の供給孔から離れたフリン
ジに対しても必要かつ十分な量の磁性流体を供給するこ
とができるシール性の優れた磁性流体シール装置を得る
ことを目的としている。 【構成】 磁性流体供給装置６と軸方向に同じ位置で円
周方向に角度をずらした位置に加圧ガスを導入する加圧
ガス導入装置１０を備えるように構成した。また、この
発明の請求項２においては、間隙部Ｇの軸方向ほぼ中央
部に加圧ガス導入装置１０を設ける共に、その軸方向両
側に一対の磁性流体供給装置６を備えるように構成し
た。
ジに対しても必要かつ十分な量の磁性流体を供給するこ
とができるシール性の優れた磁性流体シール装置を得る
ことを目的としている。 【構成】 磁性流体供給装置６と軸方向に同じ位置で円
周方向に角度をずらした位置に加圧ガスを導入する加圧
ガス導入装置１０を備えるように構成した。また、この
発明の請求項２においては、間隙部Ｇの軸方向ほぼ中央
部に加圧ガス導入装置１０を設ける共に、その軸方向両
側に一対の磁性流体供給装置６を備えるように構成し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転軸の軸方向密封
技術に関し、特に密封性を改善した磁性流体シール装置
に関するものである。
技術に関し、特に密封性を改善した磁性流体シール装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば「磁性流体ー基礎と応用
ー」（竹富、近角著、１９８８年日刊工業新聞社発行）
の１６頁に示された従来の磁性流体シール装置を示す側
面断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線における断面図であ
る。図において、１は非磁性体の軸、２は軸１に嵌合す
る磁性体のシール部（軸カバー）、３はシール部２の左
右に各々複数個設けられたフリンジ、４はその内周部が
前記フリンジ３部と間隙部Ｇを介して相対する磁性材の
ポールブロック、５は左右一対のポールブロック４、４
で挟まれたリング状の永久磁石、６はポールブロック４
を径方向に貫通して設けられ、前記間隙部Ｇの軸方向ほ
ぼ中央部に磁性流体を供給または補給する磁性流体供給
装置、７はこの供給装置６内に満たされた磁性流体、６
１は磁性流体７の出口部である供給孔、８はポールブロ
ック４に設けられた冷却水チャンネル、矢印９は永久磁
石５により生じた磁気回路である。
ー」（竹富、近角著、１９８８年日刊工業新聞社発行）
の１６頁に示された従来の磁性流体シール装置を示す側
面断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線における断面図であ
る。図において、１は非磁性体の軸、２は軸１に嵌合す
る磁性体のシール部（軸カバー）、３はシール部２の左
右に各々複数個設けられたフリンジ、４はその内周部が
前記フリンジ３部と間隙部Ｇを介して相対する磁性材の
ポールブロック、５は左右一対のポールブロック４、４
で挟まれたリング状の永久磁石、６はポールブロック４
を径方向に貫通して設けられ、前記間隙部Ｇの軸方向ほ
ぼ中央部に磁性流体を供給または補給する磁性流体供給
装置、７はこの供給装置６内に満たされた磁性流体、６
１は磁性流体７の出口部である供給孔、８はポールブロ
ック４に設けられた冷却水チャンネル、矢印９は永久磁
石５により生じた磁気回路である。
【０００３】次に動作について説明する。リング状の永
久磁石５により磁気回路９が構成される。複数個のフリ
ンジ３の最外周面とポールブロック４の内周面とは微妙
な隙間からなる間隙部Ｇで相対しており、磁気回路９に
おける磁束はフリンジ３の先端部分に集中して流れる。
このため、磁性流体供給装置６に例えば小さな圧力を加
える等して、中の磁性流体７をフリンジとポールブロッ
クとの間の空間に適量押し出すと、フリンジ３先端部分
に磁性流体のリング状の膜７１が形成される。この複数
個のリング状の膜７１によって、空間Ａ、空間Ｂ、空間
Ｃが隔てられ、各々の空間に圧力や構成気体が異なって
いても、軸１は自由に、かつ固定部分と非接触であるた
め低トルクで回転することができる。
久磁石５により磁気回路９が構成される。複数個のフリ
ンジ３の最外周面とポールブロック４の内周面とは微妙
な隙間からなる間隙部Ｇで相対しており、磁気回路９に
おける磁束はフリンジ３の先端部分に集中して流れる。
このため、磁性流体供給装置６に例えば小さな圧力を加
える等して、中の磁性流体７をフリンジとポールブロッ
クとの間の空間に適量押し出すと、フリンジ３先端部分
に磁性流体のリング状の膜７１が形成される。この複数
個のリング状の膜７１によって、空間Ａ、空間Ｂ、空間
Ｃが隔てられ、各々の空間に圧力や構成気体が異なって
いても、軸１は自由に、かつ固定部分と非接触であるた
め低トルクで回転することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁性流体供給装置６か
ら目的とする空間へ磁性流体７を押し出す際に、量の管
理が難しく、また、磁性流体を加圧して押し出すため
に、磁性流体供給装置６の供給孔６１から離れたフリン
ジにまで十分な磁性流体を供給しようとすれば、加圧力
を大きくして必要以上の磁性流体を押し出さざるを得
ず、あふれた磁性流体が周囲を汚染する。逆に、磁性流
体を過度に押し出さないようにすれば、磁性流体供給装
置の供給孔６１から離れたフリンジには十分な量の磁性
流体が供給されず、全体としてのシール能力が低下する
等の問題点があった。
ら目的とする空間へ磁性流体７を押し出す際に、量の管
理が難しく、また、磁性流体を加圧して押し出すため
に、磁性流体供給装置６の供給孔６１から離れたフリン
ジにまで十分な磁性流体を供給しようとすれば、加圧力
を大きくして必要以上の磁性流体を押し出さざるを得
ず、あふれた磁性流体が周囲を汚染する。逆に、磁性流
体を過度に押し出さないようにすれば、磁性流体供給装
置の供給孔６１から離れたフリンジには十分な量の磁性
流体が供給されず、全体としてのシール能力が低下する
等の問題点があった。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、磁性流体供給装置の供給孔か
ら離れたフリンジに対しても必要かつ十分な量の磁性流
体を供給することができる磁性流体シール装置を得るこ
とを目的としている。
るためになされたもので、磁性流体供給装置の供給孔か
ら離れたフリンジに対しても必要かつ十分な量の磁性流
体を供給することができる磁性流体シール装置を得るこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る磁性流体シール装置は、間隙部における磁性流体供給
装置と軸方向に同じ位置で円周方向に角度をずらした位
置に加圧ガスを導入する加圧ガス導入装置を備えるよう
に構成したものである。
る磁性流体シール装置は、間隙部における磁性流体供給
装置と軸方向に同じ位置で円周方向に角度をずらした位
置に加圧ガスを導入する加圧ガス導入装置を備えるよう
に構成したものである。
【０００７】また、この発明の請求項２に係る磁性流体
シール装置は、間隙部の軸方向ほぼ中央部に加圧ガス導
入装置を設ける共に、その軸方向両側に一対の磁性流体
供給装置を備えるように構成したものである。
シール装置は、間隙部の軸方向ほぼ中央部に加圧ガス導
入装置を設ける共に、その軸方向両側に一対の磁性流体
供給装置を備えるように構成したものである。
【０００８】
【作用】この発明の請求項１における加圧ガス導入装置
は、間隙部の中央部から供給された磁性流体をガスによ
り加圧することにより、磁性流体を間隙部全体に対して
均一に供給する。
は、間隙部の中央部から供給された磁性流体をガスによ
り加圧することにより、磁性流体を間隙部全体に対して
均一に供給する。
【０００９】また、この発明の請求項２においては、上
記加圧ガス導入装置の作用に加えて、一対の磁性流体供
給装置に対し軸方向の一方及び他方で独立して磁性流体
の供給量を制御できるようにしたことにより、間隙部全
体により均一に磁性流体を供給する。
記加圧ガス導入装置の作用に加えて、一対の磁性流体供
給装置に対し軸方向の一方及び他方で独立して磁性流体
の供給量を制御できるようにしたことにより、間隙部全
体により均一に磁性流体を供給する。
【００１０】
実施例１．図１はこの発明の請求項１の一実施例による
磁性流体シール装置を示す側面断面図、図２は図１のII
−II線における断面図である。図において、１０は間隙
部Ｇの軸方向ほぼ中央部で磁性流体供給装置６とは回転
方向に異なる位置に導入部１０１を有するように設けら
れた加圧ガスの供給装置である。なお、この実施例にお
ける磁性流体供給装置６の液面近傍には供給した磁性流
体の容積を測定するための目盛り（図示省略）が設けら
れており、液面の低下量で供給体積が判るようになって
いる。その他の符号は図４及び図５に示した従来装置と
同様であるから説明を省略する。
磁性流体シール装置を示す側面断面図、図２は図１のII
−II線における断面図である。図において、１０は間隙
部Ｇの軸方向ほぼ中央部で磁性流体供給装置６とは回転
方向に異なる位置に導入部１０１を有するように設けら
れた加圧ガスの供給装置である。なお、この実施例にお
ける磁性流体供給装置６の液面近傍には供給した磁性流
体の容積を測定するための目盛り（図示省略）が設けら
れており、液面の低下量で供給体積が判るようになって
いる。その他の符号は図４及び図５に示した従来装置と
同様であるから説明を省略する。
【００１１】次に動作について説明する。まず、フリン
ジ１段当たりに必要な磁性流体の体積を計算し、フリン
ジ段数（この例では６段）分の必要量を、磁性流体供給
装置の上部を加圧して、その液面低下即ち供給体積を読
みながらフリンジ付近へ押し出す。次に磁性流体供給装
置のバルブを閉じて、空間Ａ，Ｂ，Ｃを全て大気に開放
した後、加圧ガス導入孔１０１よりガスを導入してシー
ル中央部の圧力を徐々に高める。すると供給された磁性
流体は、磁性流体供給孔６１のあるシール中央部からそ
の軸方向両側へと徐々に広がっていき、シール中央部の
圧力が１段のシール耐圧の３倍程度になった段階で、必
要かつ十分な量の磁性流体が全６段のシール部分に供給
される。
ジ１段当たりに必要な磁性流体の体積を計算し、フリン
ジ段数（この例では６段）分の必要量を、磁性流体供給
装置の上部を加圧して、その液面低下即ち供給体積を読
みながらフリンジ付近へ押し出す。次に磁性流体供給装
置のバルブを閉じて、空間Ａ，Ｂ，Ｃを全て大気に開放
した後、加圧ガス導入孔１０１よりガスを導入してシー
ル中央部の圧力を徐々に高める。すると供給された磁性
流体は、磁性流体供給孔６１のあるシール中央部からそ
の軸方向両側へと徐々に広がっていき、シール中央部の
圧力が１段のシール耐圧の３倍程度になった段階で、必
要かつ十分な量の磁性流体が全６段のシール部分に供給
される。
【００１２】このように本発明の実施例によれば、磁性
流体の供給量を正確に把握できると共に、供給孔から離
れたフリンジに対しても、磁性流体を周囲に飛散させる
ことなく、必要かつ十分な量の磁性流体を供給できると
いう効果がある。
流体の供給量を正確に把握できると共に、供給孔から離
れたフリンジに対しても、磁性流体を周囲に飛散させる
ことなく、必要かつ十分な量の磁性流体を供給できると
いう効果がある。
【００１３】実施例２．図３はこの発明の請求項２の一
実施例による磁性流体シール装置を示す側面断面図であ
る。図において、各符号は前記実施例１と同様である
が、この実施例においては、加圧ガス導入装置１０の導
入孔１０１ポールブロック４の軸方向ほぼ中央部に設け
られており、その軸方向両側に１対の磁性流体供給孔６
１，６１が設けられている。
実施例による磁性流体シール装置を示す側面断面図であ
る。図において、各符号は前記実施例１と同様である
が、この実施例においては、加圧ガス導入装置１０の導
入孔１０１ポールブロック４の軸方向ほぼ中央部に設け
られており、その軸方向両側に１対の磁性流体供給孔６
１，６１が設けられている。
【００１４】次に、動作について説明する。各々の磁性
流体供給孔６１，６１から、フリンジ３段分ずつの磁性
流体をフリンジ付近に供給し、ガス導入孔１０１を導入
してシール中央部の圧力を徐々に高めることにより、左
右３段ずつのフリンジにほぼ均等に必要かつ十分な量の
磁性流体を供給する。この実施例によれば、万一、左右
の供給量に不釣合が生じた場合にも、不足している側の
供給孔より若干の磁性流体を追加補給することができ、
前記図１に示す実施例よりも一層適切に磁性流体をフリ
ンジ部に供給できる。
流体供給孔６１，６１から、フリンジ３段分ずつの磁性
流体をフリンジ付近に供給し、ガス導入孔１０１を導入
してシール中央部の圧力を徐々に高めることにより、左
右３段ずつのフリンジにほぼ均等に必要かつ十分な量の
磁性流体を供給する。この実施例によれば、万一、左右
の供給量に不釣合が生じた場合にも、不足している側の
供給孔より若干の磁性流体を追加補給することができ、
前記図１に示す実施例よりも一層適切に磁性流体をフリ
ンジ部に供給できる。
【００１５】なお、上記各実施例においてはフリンジ３
をシール部２に設けたが、ポールブロック４に設けたも
のでも同様に効果が期待できる。また、磁性流体７の供
給量を測定するために磁性流体供給装置の液面の変位を
目盛りで読み取ったが、これに限定されるものではな
く、例えば液面とセンサー類、その他の測定技術を用い
ることができることは言うまでもない。さらに、軸１が
磁性体であってもよく、その場合、シール部２を軸１と
一体に造ることもできる。また、軸１が固定側であって
もよい。この場合、磁性流体供給装置６を固定側となる
軸１の方に設けることも差し支えない。
をシール部２に設けたが、ポールブロック４に設けたも
のでも同様に効果が期待できる。また、磁性流体７の供
給量を測定するために磁性流体供給装置の液面の変位を
目盛りで読み取ったが、これに限定されるものではな
く、例えば液面とセンサー類、その他の測定技術を用い
ることができることは言うまでもない。さらに、軸１が
磁性体であってもよく、その場合、シール部２を軸１と
一体に造ることもできる。また、軸１が固定側であって
もよい。この場合、磁性流体供給装置６を固定側となる
軸１の方に設けることも差し支えない。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、磁性流体供給装置と軸方向に同じ位置で円周方向に
角度をずらした位置に加圧ガスを導入する加圧ガス導入
装置を備えるように構成したことにより、磁性流体供給
装置の供給孔から離れたフリンジに対しても必要かつ十
分な量の磁性流体を供給することができるという効果が
ある。
ば、磁性流体供給装置と軸方向に同じ位置で円周方向に
角度をずらした位置に加圧ガスを導入する加圧ガス導入
装置を備えるように構成したことにより、磁性流体供給
装置の供給孔から離れたフリンジに対しても必要かつ十
分な量の磁性流体を供給することができるという効果が
ある。
【００１７】またこの発明の請求項２によれば、間隙部
の軸方向ほぼ中央部に加圧ガスの供給孔を設ける共に、
その軸方向両側に一対の磁性流体供給装置の供給孔を備
えるように構成したことにより、磁性流体供給装置の供
給孔から離れたフリンジに対しても必要かつ十分な量の
磁性流体を供給することができると共に、１つのポール
ブロックに相対する間隙部に関し、軸方向の一側と他側
とで磁性流体の供給量を制御できるため、より一層適切
に磁性流体を間隙部に供給できる効果がある。
の軸方向ほぼ中央部に加圧ガスの供給孔を設ける共に、
その軸方向両側に一対の磁性流体供給装置の供給孔を備
えるように構成したことにより、磁性流体供給装置の供
給孔から離れたフリンジに対しても必要かつ十分な量の
磁性流体を供給することができると共に、１つのポール
ブロックに相対する間隙部に関し、軸方向の一側と他側
とで磁性流体の供給量を制御できるため、より一層適切
に磁性流体を間隙部に供給できる効果がある。
【図１】この発明の請求項１の一実施例による磁性流体
シール装置を示す側面断面図である。
シール装置を示す側面断面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】この発明の請求項２の一実施例による磁性流体
シール装置を示す側面断面図である。
シール装置を示す側面断面図である。
【図４】従来装置の一例を示す側面断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
１ 軸 ２ シール部 Ｇ 間隙部 ４ ポールブロック ５ 磁石装置 ６ 磁性流体供給装置 ７ 磁性流体 １０ 加圧ガス導入装置 ６１ 磁性流体供給孔 １０１ ガス導入孔
Claims (2)
- 【請求項１】 軸の周囲に設けられた磁性体からなるシ
ール部、このシール部の軸方向に異なる位置に該シール
部との間にそれぞれ間隙部を介して設けられた磁性体か
らなる一対のポールブロック、前記シール部と間隙部と
一対のポールブロックとの間に磁気回路を形成するよう
に設けられた磁石装置、前記間隙部の軸方向ほぼ中央部
に磁性流体を供給する磁性流体供給装置、前記間隙部の
軸方向ほぼ中央部で前記磁性流体供給装置とは回転方向
に角度をずらした位置に加圧ガスを導入する加圧ガス導
入装置を備えたことを特徴とする磁性流体シール装置。 - 【請求項２】 軸の周囲に設けられた磁性体からなるシ
ール部、このシール部の軸方向に異なる位置に該シール
部との間にそれぞれ間隙部を介して設けられた磁性体か
らなる一対のポールブロック、前記シール部と間隙部と
一対のポールブロックとの間に磁気回路を形成するよう
に設けられた磁石装置、前記間隙部の軸方向ほぼ中央部
に加圧ガスを導入する加圧ガス導入装置、前記間隙部に
おける前記加圧ガス導入装置の軸方向両側に磁性流体を
供給するように設けられた磁性流体供給装置を備えたこ
とを特徴とする磁性流体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4002073A JPH05187561A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 磁性流体シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4002073A JPH05187561A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 磁性流体シール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187561A true JPH05187561A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11519169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4002073A Pending JPH05187561A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | 磁性流体シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187561A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002277A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Ihi Corp | 遠心圧縮機の軸シール構造 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP4002073A patent/JPH05187561A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002277A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Ihi Corp | 遠心圧縮機の軸シール構造 |
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