JPS60125467A - 磁性流体による高真空の軸封装置 - Google Patents
磁性流体による高真空の軸封装置Info
- Publication number
- JPS60125467A JPS60125467A JP58230631A JP23063183A JPS60125467A JP S60125467 A JPS60125467 A JP S60125467A JP 58230631 A JP58230631 A JP 58230631A JP 23063183 A JP23063183 A JP 23063183A JP S60125467 A JPS60125467 A JP S60125467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft sealing
- magnetic fluid
- sealing element
- magnetic
- high vacuum
- Prior art date
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
- F16J15/006—Sealings comprising at least two sealings in succession with division of the pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
炭化水素、炭化弗素ある１７２社脂肪酸のような液体に
フェライトその他磁栓体粉末を分散した磁性流体を用−
て回転軸の軸封装置を得ることができる。しかし軸の回
転数が毎分１万回転以上にも及ぶと、軸の周速が極めて
高くなるため（二磁性流体の流動が激Ｌ〈なって気泡の
流通を生じ易くなる口従ってこのような軸封装置を用い
て高真空室と大気圧部分との間を密封すると１その真空
度が不安定になり・また時には磁性流体が真空室内（二
飛散してこれを汚染し１甚Ｌｌ／１場合は軸封機能が全
く消失する◎またその対策として磁性流体の粘度を高＜
Ｌ、あるーは磁性流体を拘束・するための磁束の密度を
高くすると、磁性流体の攪拌熱が増大してその熱でバイ
ンダーの液体が蒸発するためにＮ磁性流体が乾燥して軸
封機能が消失する◎本発明はこのような欠点を伴うこと
なく軸を高速度で回転することのできる軸封装置を提供
するものである。
フェライトその他磁栓体粉末を分散した磁性流体を用−
て回転軸の軸封装置を得ることができる。しかし軸の回
転数が毎分１万回転以上にも及ぶと、軸の周速が極めて
高くなるため（二磁性流体の流動が激Ｌ〈なって気泡の
流通を生じ易くなる口従ってこのような軸封装置を用い
て高真空室と大気圧部分との間を密封すると１その真空
度が不安定になり・また時には磁性流体が真空室内（二
飛散してこれを汚染し１甚Ｌｌ／１場合は軸封機能が全
く消失する◎またその対策として磁性流体の粘度を高＜
Ｌ、あるーは磁性流体を拘束・するための磁束の密度を
高くすると、磁性流体の攪拌熱が増大してその熱でバイ
ンダーの液体が蒸発するためにＮ磁性流体が乾燥して軸
封機能が消失する◎本発明はこのような欠点を伴うこと
なく軸を高速度で回転することのできる軸封装置を提供
するものである。
＠１図は本発明実施例の縦断面図、＠２図は第１図の一
部を拡大した図である０すなわち真空気密筐体ｌ内Ｃ二
円級参のＸ線ターゲット２を設けて、その周側面シニ上
記ターゲットに電子１ｍを投射する陰極３を対設すると
共に電子線の入射部と対向するようにＸ線の取出窓４を
設けである０このような回転対陰極Ｘ線管におけるター
ゲット２の軸５を筐体ｌに突設した円筒状軸受部６と同
軸的に配置してボールベアリングツ、ａで支持し、図示
してないが軸５の先端を例えば毎分数千乃至１万回転の
回転駆動源に連結しである。また軸受部６の基Ｎｅｔ＝
は磁性流体軸封素子９を設けると共（：この軸封素子と
前記ペアリングツとの間に適宜の固体軸封素子１０ｉ設
けて・軸封素子９と１０との間（二形成される環状の密
閉室１１をオイルロータリポンプのように例えば１０）
−ル程度の比較的低真空を得るための真空ポンプ１組＝
導管１３で連結しである心なおポンプ１２には更にター
ゼ分子ポンプあるいは油拡散ポンプのような高真空ポン
プ１４を連結して、このポンプで前記Ｗ、体１を例えば
ＩＯ）−ル程度以上のに６真空に排気する。
部を拡大した図である０すなわち真空気密筐体ｌ内Ｃ二
円級参のＸ線ターゲット２を設けて、その周側面シニ上
記ターゲットに電子１ｍを投射する陰極３を対設すると
共に電子線の入射部と対向するようにＸ線の取出窓４を
設けである０このような回転対陰極Ｘ線管におけるター
ゲット２の軸５を筐体ｌに突設した円筒状軸受部６と同
軸的に配置してボールベアリングツ、ａで支持し、図示
してないが軸５の先端を例えば毎分数千乃至１万回転の
回転駆動源に連結しである。また軸受部６の基Ｎｅｔ＝
は磁性流体軸封素子９を設けると共（：この軸封素子と
前記ペアリングツとの間に適宜の固体軸封素子１０ｉ設
けて・軸封素子９と１０との間（二形成される環状の密
閉室１１をオイルロータリポンプのように例えば１０）
−ル程度の比較的低真空を得るための真空ポンプ１組＝
導管１３で連結しである心なおポンプ１２には更にター
ゼ分子ポンプあるいは油拡散ポンプのような高真空ポン
プ１４を連結して、このポンプで前記Ｗ、体１を例えば
ＩＯ）−ル程度以上のに６真空に排気する。
前記磁性流体軸封素子９は舅２図にＮＳＳ、で示したよ
うに軸方向に磁化された円環状の磁石ＩＦＩ・ｌｆｉ、
、、、、と円環状の磁極１６．１６．−、、、とを交互
（二装置し、ナイフェツジ状をなした磁極の内周部を磁
性体の軸６に微小の間隙を介して対向させ１その間隙に
前述のような磁性流体１ワ、１）８０４０．を円環状砿
：保持させたものである◎また固体軸封素子ｌＯは、例
えば図のように内周！ｌＳをＶ字形に形成したゴム環ｌ
Ｂを軸５に嵌合して螺旋状の金属ばね１９で締め付行力
・と共にその摺接部に潤滑油を塗着したものである。し
かしこの固体軸封素子ｌＯとしては例えば金属部品のみ
で形成されたメ汐二カルシールその他金属またはゴムの
ような固体のみで形成された任意の軸封装置を用−るこ
とができる口上述のように本発明は磁性流体軸封素子９
の大気圧側に更に固体軸封素子ｌＯを設けて、その間の
環状密閉室１１ｉ−低真空の真空ポンプ１２によって排
気するものである。従って大気の圧力’７６０ ｍｍＨ
５の殆んど全部が固体軸封素子１ｏ（＝よって保持され
１磁性流体軸封素子９に加わる圧力は僅か（；１０乃至
１０”ｗ＋ａＴ１１程度ζ二過ぎなψ０ このため磁性
流体の粘度を高くシ、ある−は８ｇ２図における磁性流
体１〕を通る磁束の密度を著しく高くする必要がなく１
低粘度の磁性流体を用−て筐体ｌ内の高真空を容易に保
持する仁とができる。従ってまた軸５を毎分１万回転の
高速度で回転した場合においても磁性流体が攪拌される
ことによる発熱量が少なく、バインダーの蒸発にもとづ
く磁性流体の寿命の短縮も防止される。かつ＠２図にお
ける１段の磁性流体ｌ？に加わる気圧が極めて小さくな
るからこの流体を気泡が流通することによる気体の漏洩
量も著しく減少する。従って検体１内の真空度も従来よ
り１桁以１向上して、容易に１０トール以上の高真空を
得ることができる０ また筐体１に一高真空に排気したのちに軸６の回転を開
始すると、その回転前にお−ては真空側の１段または２
段の磁性流体１７によって軸封素子９の両側の圧力差が
保持されるが〜軸らの回転後にＨいては磁性流体中を気
体が漏洩するために各段の磁性流体ｌフ、ｌワ・・、・
、によって上記気圧差がＩＩは均等に分割されて保持さ
れる口すなわち軸５の回転を開始すると、真空側に近−
磁性流体１？、１ツに挾まれた気体が一挙に真空室中へ
漏洩して上述の状態に移行イるもので、このため筐体ｌ
内の気圧が一時的に低下する。しかし従来の装置は磁性
流体軸封素子の両側の圧力差が１気圧であったに対して
本発明の装置はこれが１６１トール以下であるために上
述の一時的真空度の低下も極めて僅かになる０更に何等
かの原因で磁性流体軸封素子９が破壊した場合に、従来
の装置はポールベアリング９ｇ８等の部分の潤滑油が筐
体ｌ内へ一挙Ｃ二侵入してその内部を汚染するが、本発
明の装置はこれを固体軸封素子ｌＯによって阻止するこ
とができる口上述のように本発明は１特に軸を高速度で
回転する場合において、真空室の到達真空度を１桁以上
向りし得ると共に磁性流体軸封素子の寿命を延長する仁
とができる。かつ起動時における一時的真空度の低下も
著しく軽減されると共に真空室の油（＝よる汚損等も防
止される等の優れた作用効果がある。
うに軸方向に磁化された円環状の磁石ＩＦＩ・ｌｆｉ、
、、、、と円環状の磁極１６．１６．−、、、とを交互
（二装置し、ナイフェツジ状をなした磁極の内周部を磁
性体の軸６に微小の間隙を介して対向させ１その間隙に
前述のような磁性流体１ワ、１）８０４０．を円環状砿
：保持させたものである◎また固体軸封素子ｌＯは、例
えば図のように内周！ｌＳをＶ字形に形成したゴム環ｌ
Ｂを軸５に嵌合して螺旋状の金属ばね１９で締め付行力
・と共にその摺接部に潤滑油を塗着したものである。し
かしこの固体軸封素子ｌＯとしては例えば金属部品のみ
で形成されたメ汐二カルシールその他金属またはゴムの
ような固体のみで形成された任意の軸封装置を用−るこ
とができる口上述のように本発明は磁性流体軸封素子９
の大気圧側に更に固体軸封素子ｌＯを設けて、その間の
環状密閉室１１ｉ−低真空の真空ポンプ１２によって排
気するものである。従って大気の圧力’７６０ ｍｍＨ
５の殆んど全部が固体軸封素子１ｏ（＝よって保持され
１磁性流体軸封素子９に加わる圧力は僅か（；１０乃至
１０”ｗ＋ａＴ１１程度ζ二過ぎなψ０ このため磁性
流体の粘度を高くシ、ある−は８ｇ２図における磁性流
体１〕を通る磁束の密度を著しく高くする必要がなく１
低粘度の磁性流体を用−て筐体ｌ内の高真空を容易に保
持する仁とができる。従ってまた軸５を毎分１万回転の
高速度で回転した場合においても磁性流体が攪拌される
ことによる発熱量が少なく、バインダーの蒸発にもとづ
く磁性流体の寿命の短縮も防止される。かつ＠２図にお
ける１段の磁性流体ｌ？に加わる気圧が極めて小さくな
るからこの流体を気泡が流通することによる気体の漏洩
量も著しく減少する。従って検体１内の真空度も従来よ
り１桁以１向上して、容易に１０トール以上の高真空を
得ることができる０ また筐体１に一高真空に排気したのちに軸６の回転を開
始すると、その回転前にお−ては真空側の１段または２
段の磁性流体１７によって軸封素子９の両側の圧力差が
保持されるが〜軸らの回転後にＨいては磁性流体中を気
体が漏洩するために各段の磁性流体ｌフ、ｌワ・・、・
、によって上記気圧差がＩＩは均等に分割されて保持さ
れる口すなわち軸５の回転を開始すると、真空側に近−
磁性流体１？、１ツに挾まれた気体が一挙に真空室中へ
漏洩して上述の状態に移行イるもので、このため筐体ｌ
内の気圧が一時的に低下する。しかし従来の装置は磁性
流体軸封素子の両側の圧力差が１気圧であったに対して
本発明の装置はこれが１６１トール以下であるために上
述の一時的真空度の低下も極めて僅かになる０更に何等
かの原因で磁性流体軸封素子９が破壊した場合に、従来
の装置はポールベアリング９ｇ８等の部分の潤滑油が筐
体ｌ内へ一挙Ｃ二侵入してその内部を汚染するが、本発
明の装置はこれを固体軸封素子ｌＯによって阻止するこ
とができる口上述のように本発明は１特に軸を高速度で
回転する場合において、真空室の到達真空度を１桁以上
向りし得ると共に磁性流体軸封素子の寿命を延長する仁
とができる。かつ起動時における一時的真空度の低下も
著しく軽減されると共に真空室の油（＝よる汚損等も防
止される等の優れた作用効果がある。
ＷＺ １図は本発明実施例の縦断面図、＄２図社纂１図
の一部を拡大した図である口なお図において８は磁性回
転軸、９ｉｊ磁性流体軸封素子、１０は固体軸封素子〜
１５は磁石・１ａ６−１磁極−１）は磁性流体１１２は
真空ポンプである・
の一部を拡大した図である口なお図において８は磁性回
転軸、９ｉｊ磁性流体軸封素子、１０は固体軸封素子〜
１５は磁石・１ａ６−１磁極−１）は磁性流体１１２は
真空ポンプである・
Claims (1)
- 高真空室と大気圧部分との間を貫通する磁性体の回転軸
ｔ：おける高真空側巨；磁石で励磁される環状の磁極を
嵌合し、上記磁極２回転軸との間を磁性流体で連結して
前記高真空室を密封した磁性流体軸封素子を設けると共
（：前記回転軸の大気圧側に摺接する環状の固体軸封素
子を設けてＮ前記磁性流体軸封素子と上記固体軸封素子
との問直；形成される環状の密閉室を比較的低真空の状
癲に排気する真空ポンプを設けたことを特徴とする磁性
流体による高真空の軸封装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230631A JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230631A JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125467A true JPS60125467A (ja) | 1985-07-04 |
| JPS6324196B2 JPS6324196B2 (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=16910807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230631A Granted JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125467A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4830384A (en) * | 1987-06-29 | 1989-05-16 | Ferrofluidics Corporation | Compact long-life magnetic fluid seal |
| US4940248A (en) * | 1988-03-10 | 1990-07-10 | Firma Carl Freudenberg | Seal for a magnetizable shaft |
| JP2008064315A (ja) * | 2007-10-29 | 2008-03-21 | Nabtesco Corp | シール |
| CN103759015A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 北京交通大学 | 用于密封液体的微泵式上游泵送磁性液体密封装置 |
| CN104763575A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-07-08 | 浙江大学 | 一种海流能发电系统叶轮主轴密封装置 |
| CN109114037A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-01 | 江苏优联环境发展有限公司 | 无泄漏轴密封潜水泵 |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58230631A patent/JPS60125467A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4830384A (en) * | 1987-06-29 | 1989-05-16 | Ferrofluidics Corporation | Compact long-life magnetic fluid seal |
| US4940248A (en) * | 1988-03-10 | 1990-07-10 | Firma Carl Freudenberg | Seal for a magnetizable shaft |
| JP2008064315A (ja) * | 2007-10-29 | 2008-03-21 | Nabtesco Corp | シール |
| CN103759015A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 北京交通大学 | 用于密封液体的微泵式上游泵送磁性液体密封装置 |
| CN104763575A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-07-08 | 浙江大学 | 一种海流能发电系统叶轮主轴密封装置 |
| CN109114037A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-01 | 江苏优联环境发展有限公司 | 无泄漏轴密封潜水泵 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324196B2 (ja) | 1988-05-19 |
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