KR20160079568A

KR20160079568A - 자성유체 밀봉장치

Info

Publication number: KR20160079568A
Application number: KR1020140191118A
Authority: KR
Inventors: 김윤호
Original assignee: 주식회사 케이에스엠페로텍
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-06
Also published as: KR101639784B1

Abstract

본 발명은 자성유체 밀봉장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전가능한 샤프트; 상기 샤프트의 외주면에 마련되고 상기 샤프트와 함께 회전하는 슬리브; 상기 샤프트 및 슬리브가 관통하는 하우징; 및 상기 샤프트의 회전은 허용하면서 자성유체를 이용하여 상기 샤프트와 상기 하우징 사이가 밀봉상태를 유지할 수 있도록 하는 자성유체 밀봉유닛을 포함하되, 상기 자성유체 밀봉유닛은, 상기 샤프트에 이격되어 배치되고 자력을 발생시키는 영구자석과, 상기 영구자석의 주변에 상기 슬리브와 마주보도록 배치되고 상기 영구자석의 자력을 상기 슬리브 쪽으로 전달하는 폴피스와, 상기 폴피스에 의해 전달되는 자력에 의하여, 상기 슬리브와 상기 폴피스 사이에 마련된 틈새에 유지되는 자성유체를 포함하고, 상기 폴피스가 상기 슬리브와 마주보는 면적이, 상기 슬리브가 상기 샤프트와 접촉하는 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치에 대한 것이다.

Description

자성유체 밀봉장치{Magnetic fluid seal device}

본 발명은 자성유체 밀봉장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 샤프트에서 발생하는 고온의 열이 자성유체 측에 가급적 적게 전달되도록 하는 자성유체 밀봉장치에 대한 것이다.

일반적으로 마스크 제조장치, 축소투영형 노광장치, 플라즈마 에칭장치, CVD장치, 아이언 에칭장치, 이온주입장치 등이 사용되는 공정에서는 먼지 또는 오염된 외부공기와의 접촉을 통해 불량품이 쉽게 발생되므로 항상 깨끗함을 유지하는 청정실(Clean Room)에서 작업이 이루어지게 된다.

그리고, 이러한 청정실에 설치된 제조장치는 물품을 생산하기 위해 챔버 외부로부터 연결된 이물질의 발생이 없는 자성유체를 이용한 장치를 사용하고 있다.

여기서 자성유체란, 기본이 되는 물이나 용매에 계면활성제를 첨가하여 이에 10nm이하의 강자성 미립자를 분산시킨 것이다. 강자성 미립자는 브라운 운동을 하며 자기장, 중력 원심력이 가해져도 유체 속의 자성 미립자의 농도는 일정하게 유지된다.

자성유체를 이용한 밀봉장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(11) 내에 배치되고 정지되어 있는 자석(20)과, 회전하는 샤프트(30) 사이에 자기회로(또는 자력선)을 형성하여 자성유체 주입시, 자성유체(22)가 자석 양 극편에 위치한 폴피스(21; Pole Piece)와 샤프트(30) 사이에서 자기회로에 구속되어 오링(O-Ring)과 같은 막을 형성한다. 즉, 자기회로에 구속되어 있는 자성유체의 막이 금속 오링과 같이 외부의 이물질을 차단하는 기능을 수행하는 것이다.

이러한 자성유체는 통상의 금속 오링보다 수명이 길다는 장점이 있으나, 고온환경에서 사용되는 경우에는 쉽게 열화되어 수명이 저하되는 일이 있다. 최근 산업의 발달로 정교함을 추구하는 공정이 차츰 개발됨에 따라 공정 중에 발생되는 온도가 차츰 상승하고 있으며, 이에 따라서 샤프트로부터 자성유체로 전달되는 온도는 점점 상승되고 있어 자성유체의 열화 문제는 점점 더 크게 부각되고 있는 형편이다.

이러한 자성유체의 열화를 방지하기 위하여 자성유체에 전달되는 온도를 낮추는 기술이 개발되었는데, 그 중 가장 많이 사용되는 기술 중 하나는 고온의 열이 전달되는 샤프트에 쿨링 라인(Cooling Line)을 설치하는 것이다. 이러한 기술은 샤프트에 쿨링라인을 설치함으로서 샤프트의 온도를 전체적으로 감소시켜 자성유체의 열화를 방지하는 것이다.

그러나, 종래의 방법인 쿨링 라인(Cooling Line)이 설치된 샤프트는 과냉각을 유발하여 프로세스 가스 석출물을 생성시키기 때문에 공정 중 새로운 이물질을 발생시킨다는 문제점을 가지고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0003294호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 샤프트의 고온의 열이 가급적 적게 자성유체 측으로 전달되도록 하는 한편, 과냉각으로 인한 프로세스 가스 석출물도 유발시키지 않는 자성유체 밀봉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자성유체 밀봉장치는, 회전가능한 샤프트;

상기 샤프트의 외주면에 마련되고 상기 샤프트와 함께 회전하는 슬리브;

상기 샤프트 및 슬리브가 관통하는 하우징; 및

상기 샤프트의 회전은 허용하면서 자성유체를 이용하여 상기 샤프트와 상기 하우징 사이가 밀봉상태를 유지할 수 있도록 하는 자성유체 밀봉유닛을 포함하되,

상기 자성유체 밀봉유닛은,

상기 샤프트에 이격되어 배치되고 자력을 발생시키는 영구자석과,

상기 영구자석의 주변에 상기 슬리브와 마주보도록 배치되고 상기 영구자석의 자력을 상기 슬리브 쪽으로 전달하는 폴피스와,

상기 폴피스에 의해 전달되는 자력에 의하여, 상기 슬리브와 상기 폴피스 사이에 마련된 틈새에 유지되는 자성유체를 포함하고,

상기 폴피스가 상기 슬리브와 마주보는 면적이, 상기 슬리브가 상기 샤프트와 접촉하는 면적보다 크다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 슬리브는,

외면이 상기 폴피스와 마주보고, 내면은 상기 샤프트의 외면과 접촉하는 제1부분과,

상기 제1부분과 연결되고, 외면이 상기 폴피스와 마주보고 내면은 상기 샤프트의 외면으로부터 이격되어 상기 샤프트와의 사이에 단열공간이 형성되는 제2부분으로 이루어질 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 제2부분은 제1부분으로부터 상기 샤프트의 축방향을 따라서 연장될 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 단열공간에는 공기 또는 가스가 마련될 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 슬리브는,

상기 샤프트의 외면에 접촉하며 상기 샤프트보다 열전도율이 낮은 소재로 이루어지는 제1부재와,

상기 외면이 상기 폴피스와 마주보고, 내면은 상기 샤프트의 외면과 이격된 상태에서 상기 제1부재에 결합되는 제2부재를 포함할 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 제2부재는 자성 소재로 이루어질 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 제1부재는 상기 제2부재보다 열전도율이 낮을 수 있다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 제1부재가 상기 샤프트의 외면에 접촉하는 접촉면적은, 상기 제2부재가 상기 폴피스와 마주보는 접촉면적보다 작을 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자성유체 밀봉장치는,

회전가능한 샤프트;

상기 샤프트 및 슬리브가 관통하는 하우징; 및

상기 자성유체 밀봉유닛은,

상기 슬리브가 상기 샤프트와 접촉하는 접촉면적은, 상기 슬리브가 상기 자성유체에 접촉하는 접촉면적보다 작다.

상기 자성유체 밀봉장치에서,

상기 슬리브와 상기 샤프트의 사이에는, 상기 슬리브의 내면 일부가 절개되어 상기 샤프트로부터 이격됨으로서 단열공간을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 자성유체 밀봉장치는, 샤프트와 접촉되는 슬리브의 접촉면적을, 자성유체와 접촉되는 슬리브의 접촉면적보다 적게 하여, 샤프트의 고온의 열이 가급적 적게 자성유체로 전달되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자성유체 밀봉장치는, 슬리브에서 샤프트와 마주보는 부분에 열의 전도를 차단하는 단열공간을 형성함으로서, 쿨링라인을 이용한 종래 방식보다 효과적으로 자성유체에 전달되는 열의 전도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤프트 내에 쿨링라인을 별도로 설치하지 않고 샤프트와 슬리브 사이에 열의 전도를 차단하는 단열공간만 형성함으로서 전체적인 구조를 간단하게 하는 효과가 있다.

또한 종래기술의 경우 쿨링 라인 주변에서 과도한 온도의 차이로 인하여 응결 현상이 발생하는 문제점이 있으나, 본 발명의 단열공간은 온도의 차이가 과도하게 되는 것이 아니기 때문에 응결 현상과 같은 문제점이 발생하지 않는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 자성유체 밀봉장치의 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치의 단면도.
도 3은 도 2의 "A" 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치의 단면도.
도 5는 도 4의 "B"부분 확대도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치의 단면도이고, 도 3 는 도 2의 "A"의 부분 확대도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치(100)는, 샤프트(110), 슬리브(120), 하우징(130) 및 자성유체 밀봉유닛(140)을 포함한다.

상기 샤프트(110)는 길이가 긴 원통 형상을 가지며 회전가능하게 하우징(130)에 삽입되어 있다. 구체적으로는 샤프트(110)는 하우징(130)에 마련된 베어링(160)에 의하여 축지지되면서 회전가능하게 설치되어 있다.

이러한 샤프트(110)의 일측 단부에는 상기 샤프트(110)를 회전시키기 위한 구동장치(미도시)가 마련된다. 구동장치로는 예를 들어 전기 모터가 이용될 수 있다.

상기 슬리브(120)는, 상기 샤프트(110)의 외주면에 끼워져 결합되는 것으로서, 중공형의 파이프 형상을 가지며 내면이 샤프트(110)의 외면과 접촉한다. 이러한 슬리브(120)는 상기 샤프트(110)와 함께 회전하는 것으로서, 전체적으로 동일한 자성소재로 이루어지되, 샤프트(110)의 길이방향을 따라서 연장되어 배치된다.

이러한 슬리브(120)의 외주면에는 폴피스(142)와 대응되는 위치에 스테이지(123)가 형성된다. 상기 스테이지(123)는 상기 슬리브(120)의 외면으로부터 돌출된 돌출부로서, 각각의 돌출부는 소정간격을 두고 서로 이격되어 있으며 전체적으로 대략 요철형상을 이룬다. 상기 스테이지(123)의 각 돌출부의 단부와 폴피스(142)의 표면 사이의 틈새에 자성유체(143)가 마련되어 있다. 이때 자성유체(143)는 영구자석(141), 폴피스(142) 및 슬리브(120)에 의하여 형성된 자기회로 내에 갇혀서 슬리브(120)가 회전하는 경우에도 밀봉 상태를 유지하게 한다.

한편, 상기 슬리브(120)가 상기 폴피스(142)와 마주보는 면적은, 상기 슬리브(120)가 상기 샤프트(110)와 접촉하는 면적보다 크다.

이러한 슬리브(120)는, 제1부분(121)과 제2부분(122)으로 구성된다.

상기 슬리브(120)의 제1부분(121)은 외면이 상기 폴피스(142)와 마주보고, 내면은 상기 샤프트(110)의 외면과 접촉하게 된다. 즉, 제1부분(121)은 내면이 샤프트(110)와 면접촉되어 있는 부분이다.

상기 슬리브(120)의 제2부분(122)은 상기 제1부분(121)과 연결되어 있으며 샤프트(110)의 축방향을 따라서 연장된 부분이다. 이러한 제2부분(122)은 외면이 상기 폴피스(142)와 마주보고, 내면은 상기 샤프트(110)의 외면으로부터 이격되어 상기 샤프트(110)과의 사이에 단열공간(I)이 형성된다.

상기 단열공간(I)에는 공기 또는 가스가 마련되어 있게 된다. 상기 단열공간(I)에 의하여 샤프트(110)로부터 슬리브(120)로 전달되는 열이 최소화된다. 즉, 단열공간(I)이 없는 경우에는 금속 재료로 이루어진 샤프트(110)의 외면이 슬리브(120)의 내면에 면접촉하게 되므로, 샤프트(110)로부터 슬리브(120)로 열이 직접 전달된다. 그러나 슬리브(120)와 샤프트(110) 사이에 단열공간(I)이 마련되는 경우에는, 샤프트(110)의 외면으로부터 단열공간(I) 내의 기체를 통하여 슬리브(120)로 열이 전달된다. 기체의 열전달율은 금속 재료의 열전달율보다 낮기 때문에 단열공간(I)이 마련된 경우 샤프트(110)로부터 슬리브(120)로 전달되는 열이 작아진다.

슬리브(120)의 내면에서 단열공간(I)이 차지하는 면적이 클수록 단열효과는 증가하지만, 슬리브(120)의 강성은 떨어지게 된다. 따라서, 단열공간(I)의 면적은 슬리브(120)의 강성이 허용되는 범위 내에서 가장 크게 형성되는 것이 좋다.

한편, 단열공간(I)에는 주변으로부터 공정 가스의 일부가 침투하여 단열공간(I) 내에 잔류할 수 있다. 단열공간(I) 내에 잔류된 공정 가스는 장치를 전체적으로 오염시키거나 자성유체(143)를 오염시킬 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 샤프트(110)의 단부측에 배치된 단열공간(I)은 공정가스 침투가 어려운 라비린스 구조로 형성하는 것이 좋다.

상기 하우징(130)은, 상기 샤프트(110) 및 슬리브(120)를 내부에 포함하고 있는 것으로서, 구체적으로 상기 샤프트(110)와 슬리브(120)가 내부에 관통되어 있게 된다. 상기 하우징(130)의 내면에는 영구자석(141)과 폴피스(142)가 고정되어 설치되어 있다. 이러한 하우징(130)은 통상적인 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 자성유체 밀봉유닛(140)은, 상기 샤프트(110)의 회전은 허용하면서 자성유체(143)를 이용하여 상기 샤프트(110)와 상기 하우징(130) 사이가 밀봉상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 구체적으로 상기 자성유체 밀봉유닛(140)은, 샤프트(110)의 외주면을 따라서 배치되며, 외부로부터 이물질의 유입을 차단하는 기능을 수행함은 물론, 외부의 대기가 내부로 유입되는 것을 차단하는 기능도 수행한다.

이러한 자성유체 밀봉유닛(140)은, 영구자석(141), 폴피스(142) 및 자성유체(143)를 포함하여 구성된다.

상기 영구자석(141)은, 링형상으로 이루어지고, 내면이 상기 샤프트(110)에 이격되어 배치되고 자력을 발생시키는 것이다.

상기 폴피스(142)는 자성소재로 이루어지고, 상기 영구자석(141)을 사이에 두고 한 쌍이 배치되는 것으로서, 상기 영구자석(141)의 주변에 상기 슬리브(120)와 마주보도록 배치된다. 이러한 폴피스(142)는 상기 영구자석(141)의 자력을 상기 슬리브(120) 쪽으로 전달하는 기능을 수행하게 된다. 영구자석(141)에 의하여 형성되는 자력에 의하여 상기 슬리브(120)의 스테이지(123)와 폴피스(142) 사이에 마련된 자성유체(143)는 그 위치를 유지하게 된다.

상기 자성유체(143)는 영구자석(141)에 의하여 발생되고 상기 폴피스(142)에 의하여 전달되는 자력에 의하여, 상기 슬리브(120)와 상기 폴피스(142) 사이에 마련된 틈새에 유지되는 것이다. 이러한 자성유체(143)는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 도면번호 160, 161, 162, 163은 각각 베어링(160), 고정부재(161), 캡(162), 오링(163)을 지칭한다.

상기 베어링(160)은 샤프트(110)의 외주면에 위치된다. 베어링(160)은 샤프트(110)의 일정한 위치에 고정되어 있으며 샤프트(110)에 걸리는 자중과 하중을 지지한다. 베어링(160)은 일반적으로 사용되는 볼베어링(160)을 이용하는 게 바람직하다. 베어링(160)의 내부는 샤프트(110)와 접하여 샤프트(110)의 회전시에 발생되는 열이 최소화되도록 한다.

상기 고정부재(161)는 샤프트(110)의 일측면에 위치된다. 고정부재(161)의 내부에는 샤프트(110)와 체결하기 위하여 나사산이 형성된다. 고정부재(161)는 체결이 용이하도록 로크 너트로 형성되는 것이 가능하다.

상기 캡(162)은 하우징 내에 배치된 폴피스 및 영구자석을 고정시키는 기능을 수행함은 물론, 외부에서 발생되는 이물질이 내부로 유입되는 것을 막아주는 역할을 수행한다. 이러한 캡(162)은 베어링(160)과 고정부재(161)가 샤프트(110)의 회전에도 불구하고 요동하지 않도록 하우징(130)에 견고하게 고정하는 기능도 수행한다.

상기 오링(163)은, 상기 슬리브(120)를 통하여 입출입되는 가스의 누설을 방지하기 위하여 사용되는 추가의 밀봉요소이다. 오링(163)은 슬리브(120)의 내면과 샤프트(110)의 외면 사이에 배치되어 자성유체(143)와 함께 확실한 밀봉을 가능하게 한다.

이러한 본 발명에 따른 자성유체 밀봉장치(100)는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

먼저, 본 발명은 베어링(160)에 의하여 축지지되어 있는 샤프트(110)가 소정의 구동수단에 의하여 회전하는 경우, 자성유체 밀봉유닛(140)에 의하여 내부가 확고하게 기밀이 유지될 수 있게 한다. 구체적으로 영구자석(141)에 의하여 발생된 자력은, 폴피스(142), 슬리브(120), 샤프트(110)를 통한 자기회로를 구성하게 된다. 이때 자성유체(143)는 상기 자기회로 내에 위치하게 되는데, 구체적으로는 폴피스(142)와 슬리브(120) 사이에 위치하면서 샤프트(110)와 하우징(130) 사이로 외부의 이물질 또는 공기 등이 유입되는 것을 확실하게 차단하게 된다.

한편, 샤프트(110)에 의하여 전달되는 고온의 열은 슬리브(120)를 통하여 자성유체(143)로 전달되는데, 이 과정에서 슬리브(120)가 전체적으로 샤프트(110)에 면접촉되어 있는 것이 아니라 적어도 일부는 단열공간(I)에 의하여 고온의 열이 자성유체(143)로 전달되는 것을 거의 차단하기 때문에 자성유체(143)가 샤프트의 고온의 열을 직접적으로 전달받아 고온 환경에 놓이는 경우가 없게 된다.

종래기술의 경우 슬리브의 모든 면이 샤프트에 접촉되어 있어 샤프트의 열이 그대로 자성유체로 전달되어 버리기 때문에 자성유체가 고온의 환경에 놓이게 되었으나, 본 발명에서는 슬리브 중 일부만이 샤프트에 접촉하고 나머지 일부는 단열공간을 사이에 두고 샤프트와 대면하고 있기 때문에 샤프트에 의한 열전달력이 확실하게 감소되는 장점이 있게 된다.

한편, 상술한 실시예에서는, 슬리브가 단일의 소재로 이루어지는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 4 및 도 5에 개시된 바와 같이 변형되는 것도 가능하다.

예를 들어, 도 2 및 도 3의 실시예에서는 슬리브가 동일한 소재로 이루어지는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 4 및 도 5에 개시된 바와 같이 서로 다른 이종 소재로 이루어지는 것도 가능하다.

구체적으로 다른 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치(200)에서, 슬리브(220)는 상기 샤프트의 외면에 접촉하며 상기 샤프트보다 열전도율이 낮은 소재로 이루어지는 제1부재(221)와, 상기 외면이 상기 폴피스(242)와 마주보고 내면은 대부분이 샤프트(210)의 외면과 이격된 상태에서 상기 제1부재(221)에 결합되는 제2부재(222)를 포함할 수 있다. 다만, 제2부재의 내면 모두가 샤프트와 이격되는 것은 아니며 적어도 일부분은 샤프트와 면접촉되는 것은 가능하다. 이때, 상기 제2부재(222)는 자성을 나타내는 소재로 이루어지고, 상기 제1부재(221)는 상기 제2부재(222)보다 열전도율이 낮은 소재를 사용한다.

한편, 상기 제2부재(222)가 상기 샤프트(210)의 외면에 접촉하는 접촉면적은, 상기 제1부재(222)가 상기 폴피스(242)과 마주보는 면적보다 작은 것도 가능하다.

이러한 도 4 및 도 5의 실시예에 따른 자성유체 밀봉장치는, 샤프트(210)와 직접적으로 접촉하는 제1부재(221)는, 열전도율이 낮은 소재로 이루어지고, 자성유체(243)와 직접적으로 접촉하는 제2부재(222)는 자성소재로 이루어지고 있어 전체적인 자기회로를 손상시키지 않아 자성유체(243)가 폴피스(242)와 슬리브(220) 사이에 유지될 수 있도록 함과 동시에, 샤프트(210)로부터 전달되는 열을 최소화될 수 있도록 하여 자성유체(243)의 열화를 확실하게 방지할 수 있다.

이에 더하여 샤프트(210)와 직접 접촉하는 제1부재(221)와 샤프트(210) 간의 접촉면적이, 제2부재(222)와 자성유체(243) 간의 접촉면적(또는 폴피스(242)와 마주보는 면적)보다 적게 함으로서 열전달율을 보다 확실하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명의 자성유체 밀봉장치를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

100...자성유체 밀봉장치 110...샤프트
120...슬리브 121...제1부분
122...제2부분 123...스테이지
130...하우징 140...자성유체 밀봉유닛
141...영구자석 142...폴피스
143...자성유체 160...베어링
161...고정부재 162...캡
163...오링 I...단열공간

Claims

회전가능한 샤프트;
상기 샤프트의 외주면에 마련되고 상기 샤프트와 함께 회전하는 슬리브;
상기 샤프트 및 상기 슬리브가 관통하는 하우징; 및
상기 샤프트의 회전은 허용하면서 자성유체를 이용하여 상기 샤프트와 상기 하우징 사이가 밀봉상태를 유지할 수 있도록 하는 자성유체 밀봉유닛을 포함하되,
상기 자성유체 밀봉유닛은,
상기 샤프트에 이격되어 배치되고 자력을 발생시키는 영구자석과,
상기 영구자석의 주변에 상기 슬리브와 마주보도록 배치되고 상기 영구자석의 자력을 상기 슬리브 쪽으로 전달하는 폴피스와,
상기 폴피스에 의해 전달되는 자력에 의하여, 상기 슬리브와 상기 폴피스 사이에 마련된 틈새에 유지되는 자성유체를 포함하고,
상기 폴피스가 상기 슬리브와 마주보는 면적이, 상기 슬리브가 상기 샤프트와 접촉하는 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제1항에 있어서,
상기 슬리브는,
외면이 상기 폴피스와 마주보고, 내면은 상기 샤프트의 외면과 접촉하는 제1부분과,
상기 제1부분과 연결되고, 외면이 상기 폴피스와 마주보고 내면은 상기 샤프트의 외면으로부터 이격되어 상기 샤프트와의 사이에 단열공간이 형성되는 제2부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제2항에 있어서,
상기 제2부분은 제1부분으로부터 상기 샤프트의 축방향을 따라서 연장되는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제2항에 있어서,
상기 단열공간에는 공기 또는 가스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제1항에 있어서,
상기 슬리브는,
상기 샤프트의 외면에 접촉하며 상기 샤프트보다 열전도율이 낮은 소재로 이루어지는 제1부재와,
외면이 상기 폴피스와 마주보고, 내면이 상기 샤프트의 외면과 이격된 상태에서 상기 제1부재에 결합되는 제2부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제5항에 있어서,
상기 제2부재는 자성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1부재는 상기 제2부재보다 열전도율이 낮은 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제6항에 있어서,
상기 제1부재가 상기 샤프트의 외면에 접촉하는 접촉면적은, 상기 제2부재가 상기 폴피스와 마주보는 접촉면적보다 작은 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
회전가능한 샤프트;
상기 샤프트의 외주면에 마련되고 상기 샤프트와 함께 회전하는 슬리브;
상기 샤프트 및 슬리브가 관통하는 하우징; 및
상기 샤프트의 회전은 허용하면서 자성유체를 이용하여 상기 샤프트와 상기 하우징 사이가 밀봉상태를 유지할 수 있도록 하는 자성유체 밀봉유닛을 포함하되,
상기 자성유체 밀봉유닛은,
상기 샤프트에 이격되어 배치되고 자력을 발생시키는 영구자석과,
상기 영구자석의 주변에 상기 슬리브와 마주보도록 배치되고 상기 영구자석의 자력을 상기 슬리브 쪽으로 전달하는 폴피스와,
상기 폴피스에 의해 전달되는 자력에 의하여, 상기 슬리브와 상기 폴피스 사이에 마련된 틈새에 유지되는 자성유체를 포함하고,
상기 슬리브가 상기 샤프트와 접촉하는 접촉면적은, 상기 슬리브가 상기 자성유체에 접촉하는 접촉면적보다 작은 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.
제9항에 있어서,
상기 슬리브와 상기 샤프트의 사이에는, 상기 슬리브의 내면 일부가 절개되어 상기 샤프트로부터 이격됨으로서 단열공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자성유체 밀봉장치.