JPS6272966A - 磁性流体シ−ル装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁性流体シール装置に係り、特に、高速回転機
械に使用するのに好適な磁性流体シール装置に関する。

〔発明の背景〕

マグネタイト等の超常磁性微粒子を界面活性剤で包み、
液体中に安定に分散させたコロイド状の磁性流体は軸の
密封装置に利用されている。

この磁性流体による軸シールは、摩擦損失が少なく完全
密封であるところから真空シール等へ多く利用されてい
る。しかし、この磁性流体シールを＾６速回転で使用し
た場合、磁性流体の温度上唇。

によりコロイド状の磁性流体が仔１托し　Ｈｅ擦損失が
増加し、シール性能を低ドさせ長期連続にＬｌｌ！　１
ｉできなくなることが考えられる。

長期安定な磁性流体シール装置は種々提案されているが
１例えば、特開昭５８−１８７６５８号公報に示されて
いる構造は第３３図である。

第３図では、非磁性ハウジング２の内周側に永久磁石４
を甲板状の磁性体リング３でＩＭ定している。また、磁
性体リング３の中心側に４ｉ［１１１を貫通させ、磁性
体リング３と軸１で４．Ｗ成されるすきまに磁性流体５
が注入されている。磁性体リング３の内周側は永久磁石
４からの磁力を集中させるため三角の歯で構成されてい
る。外部に設置した磁性流体５の貯蔵室６はパイプ７に
より！′１１１１と磁性体リング３で構成されたすきま
に磁性流体５を注入する役目をする。パイプにはバルブ
８が設けられており、このバルブ８により磁性流体５の
補給量を調整している。

この構造では、軸１の回転によりせん断摩擦が発生し、
磁性流体５の温度が上昇する。この磁性ｄε体５の温度
−１−昇等に起因する磁性流体５の損耗は、圧ツノ差を
利用することにより貯蔵室６の磁性流体５をバルブ８を
開くことにより軸１と磁性体リング３の間のすきまに補
給する構造となっている。しかし、軸１が高速回転した
場合、冷却手段がないために、磁性流体５のｕ度上昇が
多い。このため、磁性流体５の損耗の量が多く、貯蔵室
６からの磁性流体５の補給量が多く必要である。また、
ｎ１１度Ｉ−’ｙ１−によりシール性能が低下し長寿命
のシールとして十分とはいえない。磁性流体５の補給法
としてバルブ８の開閉をすることはメンテナンスを必要
とする。

〔発明の目的〕

本発明の目的は高速回転でも長寿命の安定した磁性流体
シールを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、磁性体リングに磁性流体の貯蔵室を設
け、貯蔵室より回転軸と磁性体リング間のすきまに連通
ずる穴を磁性体リングに備え、また、磁性流体の貯蔵室
に冷却した磁性流体を外部より循環させる冷却設備及び
ポンプを設置することにより、高速回転でも長期安定な
磁性流体シール装置を得ることにある。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す。公知の手段で固定さ
れた非磁性ハウジング２の内周側には永久磁石４を平板
状の磁性体リング３ではさみ込み、磁性体リング３の中
心側に＃１が貫通し装着されている。磁性体リング；３
と１ｌｌｌＩ１１で構成されたすきまには磁性流体５が
塗布されている。磁性体リング３と非磁性体ハウジング
２間の磁性体リング３側には磁性４８体５を貯蔵する貯
蔵室６が上、下二箇所に設けられ、かつ、貯蔵室６より
４ｉ１１１１と磁性体リング３で構成されたすきまに連
通ずる穴１１が・数個磁性体リング３に設けられている
。また。

磁性流体５の貯蔵室６に外部より循環するためポンプ−
〕が設置され、貯蔵室６とポンプ９はパイプ７により連
結されている一１ｔ？、＜ａ室Ｃ３とポンプ９間に冷却
段（＜ｉｌ　１０を備え、貯蔵室（５にはこの冷却Ｊ２
備１０及びポンプ９で冷却した磁性流体５が循環されて
いる。

本発明によれば、磁性体リング３に貯蔵室６が設けられ
、冷却設備１０及びポンプ９により常に冷却した磁性流
体５が貯蔵室６に供給される。このため、軸１の回転に
より発生しだせん断摩擦熱による磁性流体５の温度Ｉ：
昇は、磁性体リング３の熱伝導により抑制される。従っ
て、第３図に示した従来の磁性流体シール装置に比較し
て磁性流体５の温度１−昇は少なくなり、シール性能の
低下もほとんどなく磁性流体５の損耗も微量である。

そこで、磁性体リング３に設けた極細の穴１１によりポ
ンプ９の圧力で微量の磁性流体５を供給してやればよい
。

本発明によれば、冷却設備１０．ポンプ９及び磁性体リ
ング３に設けた孔１１により自動的に磁性流体５が供給
され、効率良く冷却されるため、ｌ１ｉｌ１１１をより
高速まで回転でき、磁性流体５の温度上昇によるシール
耐圧低下も少なく長期連続運転に対して安定した性能の
高寿命の磁性流体シール装置を得ることができる。

第２図は本発明の他の実施例を示す。第１図に示した磁
性体リング３に設けた貯蔵室６を非磁性ハウジング２に
設けたものである。この場合、冷却の面から非磁性ハウ
ジング２はアルミや銅等の熱伝導性が良い材料が好まし
い。従って、第１図に示したものと同じく冷却効果を増
大させ、シール性能を向上させた磁性流体シール装置で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれは、軸を１１１速まで回転でき、安定した
シール性能が得られ、高寿命化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁性流体シール装置を示す
縦断面図、第２図は磁性流体シール装置の他の実施例を
示す縦断面図、第３図は従来の磁性流体シール装置の縦
断面図である。 １・・軸、２・・・非磁性ハウジング、３・・・磁性体
リング、４・・・永久磁石、５・・・磁性流体、６・・
・ポンプ、１０・・冷却設備。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、永久磁石を平板状の磁性体リングではさみ込み、前
   記磁性体リングの中心側に軸を貫通させ、前記磁性体リ
   ングと前記軸で構成されるすきまを磁性流体でシールす
   る軸封装置において、 前記磁性体リングに前記磁性流体を貯蔵する室を設け、
   かつ前記貯蔵室より前記軸と前記磁性体リングで構成さ
   れたすきまに連通する孔を設け前記磁性流体の前記貯蔵
   室に前記磁性流体を外部より循環するポンプ手段を設け
   、前記貯蔵室とポンプ間に冷却設備を備えたことを特徴
   とする磁性流体シール装置。 ２、前記磁性体リングの外周を囲むように装着した非磁
   性ハウジングを備え、前記磁性体リングと前記非磁性ハ
   ウジング間で前記磁性流体の前記貯蔵室を設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性流体シール
   装置。