(57)【要約】【課題】圧縮機の大型化を抑制し、シール構造の耐熱性とガス透過抑制効果とを向上させる。【解決手段】二酸化炭素のガス圧が作用する機内空間を機外空間から密封するリング状のシール（１０１）であって、前記シール（１０１）は、第１の材料と第２の材料とを組み合わせた単一の構造物であり、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも優れた耐熱性を有し、前記第２の材料は、前記第１の材料よりも高いガス透過抑制効果を有する、シール。
2019139002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素のガス圧が作用する機内空間を機外空間から密封するリング状のシールであって、
前記シールは、第１の材料と第２の材料とを組み合わせた単一の構造物であり、
前記第１の材料は、前記第２の材料よりも優れた耐熱性を有し、
前記第２の材料は、前記第１の材料よりも高いガス透過抑制効果を有する、
シール。
【請求項２】
前記第２の材料はリング状であり、
前記第１の材料は、機外空間に面する領域の厚さを他の領域に面する厚さよりも薄くして、前記第２の材料を覆う、
請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記第２の材料はリング状であり、機外空間に面する領域に配置され、
前記第１の材料は断面Ｌ字状のリング状であり、前記第２の材料と接合される、
請求項１に記載のシール。
【請求項４】
前記第２の材料はリング状であり、
前記第１の材料は、前記第２の材料の全周を均一な厚さで覆う、
請求項１に記載のシール。
【請求項５】
前記第２の材料はリング状であり、機外空間に面する領域から機内空間に面する領域まで延出し、
前記第１の材料はリング状であり、前記第２の材料の外周側に接合される、
請求項１に記載のシール。
【請求項６】
前記第１の材料はフッ素ゴムであり、
前記第２の材料は樹脂である、
請求項１〜５のいずれかに記載のシール。
【請求項７】
前記第１の材料はフッ素ゴムであり、
前記第２の材料は水素化ニトリルゴムである、
請求項１〜５のいずれかに記載のシール。
【請求項８】
回転軸を有する圧縮機に用いられるシール構造であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに固定されるメイティングリングと、
前記メイティングリングと当接するシールリングと、
請求項１〜７のいずれかに記載のシールであって、前記ハウジングと前記メイティングリングとの間、又は前記シールリングと前記回転軸との間に配置されるシールと、
を有するシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素（ＣＯ２）の密封に用いられるシール構造及びこれに用いるシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オゾン層の破壊を防止する観点より、二酸化炭素が空調装置に用いられる冷媒として広く用いられている。このような空調装置には、例えば特開２００１−００４０３４号公報（以下、「特許文献１」）に記載されているような圧縮機が用いられる。【０００３】
この種の圧縮機では、機内空間と機外空間と圧力差が大きい。フロンＲ１３４ａを冷媒として用いた圧縮機の場合、通常の使用条件での吸入圧力は０．１〜０．３ＭＰａ、吐出圧力は１〜３ＭＰａ程度であるのに対して、二酸化炭素を冷媒として用いた場合には、吸入圧力３〜４ＭＰａ、吐出圧力７〜１３ＭＰａ程度にまで上昇することが特許文献１には記載されている（段落［０００４］参照）。【０００４】
したがって二酸化炭素を冷媒として用いる圧縮機では、二酸化炭素を封入する機内空間を機外空間から密封するシール構造に、ガス透過抑制効果の高い構造が求められる。そのため、特許文献１に記載されているようなメカニカルシールが広く用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カーエアコン等の車両用の空調装置に用いられる圧縮機では、エンジンのスロットル開度に応じて回転軸の回転速度が変動する。回転軸の回転速度はフルスロットル時に最大になり、このとき、回転軸の摺動に伴う発熱により、圧縮機の内部温度は最大で２１０℃程度にまで上昇する。そこで、圧縮機のシール構造に用いるシール材には、優れた耐熱性が要求される。この要求を満たす材料として、一般的にフッ素ゴム（ＦＫＭ）が用いられている。【０００６】
ところが、シール材として広く用いられている水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などと比較して、フッ素ゴムのガス透過抑制効果は良好ではない。このため、冷媒ガスとして二酸化炭素を使用する圧縮機等の高いガス透過抑制効果が求められる圧縮機のシール材にフッ素ゴムを用いた場合、冷媒ガスが透過しやすくなる。【０００７】
したがって、二酸化炭素を冷媒ガスとして用いる車両用の空調装置に用いられる圧縮機のシール材には、耐熱性とガス透過抑制効果の二面性が求められる。【０００８】
ところが、ガス透過抑制効果に優れた材料である水素化ニトリルゴムも、耐熱性に優れた材料であるフッ素ゴムも、単独素材としては、耐熱性とガス透過抑制効果の二面性の両立が困難である。【０００９】
一つのシール構造中、耐熱性に優れたフッ素ゴムからなるシールと、ガス透過抑制効果に優れた水素化ニトリルゴムからなるシールをそれぞれ使う場合には、シール装着空間を確保するため、圧縮機が大型化する。【００１０】
本発明は、圧縮機の大型化を抑制し、シール構造の耐熱性とガス透過抑制効果とを向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点は、二酸化炭素のガス圧が作用する機内空間を機外空間から密封するリング状のシールであって、前記シールは、第１の材料と第２の材料とを組み合わせた単一の構造物であり、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも優れた耐熱性を有し、前記第２の材料は、前記第１の材料よりも高いガス透過抑制効果を有する、シールである。【００１２】
本発明の第２の観点は、回転軸を有する圧縮機に用いられるシール構造であって、ハウジングと、前記ハウジングに固定されるメイティングリングと、前記メイティングリングと当接するシールリングと、前記ハウジングと前記メイティングリングとの間、又は前記シールリングと前記回転軸との間に配置されるシールと、を有するシール構造である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮機の大型化を抑制し、シール構造の耐熱性とガス透過抑制効果とを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の圧縮機用のメカニカルシールを示す縦断側面図
【図２】第１実施形態の軸パッキンを示す模式図
【図３】第２実施形態の軸パッキンを示す模式図
【図４】第３実施形態の軸パッキンを示す模式図
【図５】第４実施形態の軸パッキンを示す模式図
【図６】第５実施形態の軸パッキンを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態は、車両用の空調装置に用いられる圧縮機１（全体を図示しない）に適用されるシール構造を含むメカニカルシール１１、及びこれに用いられるシール１０１の一例である。本実施形態の圧縮機１は、二酸化炭素を冷媒ガスＲＧとして用いる。
【００１７】
図１に示すように、圧縮機１は、ハウジング２の内部に回転軸３を回転自在に支持する。二酸化炭素が充填された機内空間Ａは、メカニカルシール１１によって機外空間Ｂから密封される。図１中、右側の空間が機内空間Ａ、左側の空間が機外空間Ｂである。回転軸３は、電磁クラッチを介してエンジンのクランク軸からの駆動力を伝達されて回転し、圧縮機１の内部に設けられた各部を駆動する（すべて図示せず）。
【００１８】
メカニカルシール１１は、メイティングリング１２と、シールリング１３とを有する。メイティングリング１２は、ハウジング２の側に非回転状態で装着される。シールリング１３は、回転軸３に装着され、回転軸３と一体的に回転する。メイティングリング１２とシールリング１３とは、その中央部分に設けた開口１２ａ，１３ａに回転軸３を挿通させ、端面同士を互いに対面させる。
【００１９】
メイティングリング１２は、例えばカーボンを材料とする摺動材からなる。ハウジング２の機内空間Ａ側において軸孔４から径を拡大して形成された環状凹部５に、メイティングリング１２は収容される。環状凹部５には、その周面に沿って連続する環状溝６が形成されている。環状溝６には、シール１０１をなすリング状のハウジングシール１０１ａが嵌合する。ハウジングシール１０１ａはメイティングリング１２に密接し、機内空間Ａと機外空間Ｂとを密封する。
【００２０】
したがって、メイティングリング１２はハウジング２に固定され、回転軸３の回転によって位置が動かない。
【００２１】
シールリング１３は、カーボンを材料とする摺動材よりもヤング率の大きい硬質な摺動材、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックスからなる。シールリング１３は、メイティングリング１２より機内空間Ａの側に配置され、メイティングリング１２とは反対側に開口するカップ状の部材である。シールリング１３は、リング状の軸シール１０１ｂを介して、回転軸３の外周面に、軸方向にスライド移動自在に取り付けられる。軸シール１０１ｂは、シールリング１３の内周面に段状に形成されて径を拡大する径大凹部１４に嵌め込まれ、回転軸３を密封する。
【００２２】
回転軸３は、シールリング１３よりも機内空間Ａの奥側に位置させて、径を拡大する段状の径大部７有する。径大部７の端面７ａにカップ状のケース１５を突き当て、ケース１５を嵌合固定する。シールリング１３は、ケース１５に対面する端面に金属板からなるリテーナ１６を接合させる。ケース１５とリテーナ１６との間には、回転軸３を取り囲むコイルスプリング１７が圧縮状態で配置される。
【００２３】
したがって、軸シール１０１ｂを介して回転軸３の軸方向に沿いスライド移動自在のシールリング１３は、コイルスプリング１７の伸び力によってメイティングリング１２の方向に付勢され、その先端面１８をメイティングリング１２に押し付ける。メイティングリング１２は、シールリング１３の先端面１８と当接する位置に突出する、環状の摺動突起１９を有する。
【００２４】
シールリング１３の先端面１８は、コイルスプリング１７の付勢力に応じた面圧で、摺動突起１９の端面２０に密接し、機内空間Ａと機外空間Ｂとを密封する。このときシールリング１３は、軸シール１０１ｂ、ケース１５、リテーナ１６及びコイルスプリング１７とともに回転軸３と一体的に回転するので、回転軸３の回転に伴い、シールリング１３の先端面１８と摺動突起１９の端面２０とは、密接状態を保ちながら摺動する。
【００２５】
説明の便宜上、密封状態を保ちながら摺動するシールリング１３の先端面１８と摺動突起１９の端面２０とを密封摺動面Ｓと呼ぶ。
【００２６】
本実施形態のメカニカルシール１１は、ハウジングシール１０１ａと軸シール１０１ｂの二つのシール１０１を有する。ハウジングシール１０１ａは、ハウジング２とメイティングリング１２との間に介在して両者を密封する。軸シール１０１ｂは、回転軸３とシールリング１３との間に介在して両者を密封する。
【００２７】
図１に示すように、ハウジングシール１０１ａは、樹脂リング１１１と、ゴムカバー１１２とを有する。樹脂リング１１１は、樹脂材料を断面矩形のリング状に形成される。ゴムカバー１１２はゴム材料からなり、樹脂リング１１１の外面に被覆される。樹脂リング１１１の樹脂材料は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ４Ｋ）である。ゴムカバー１１２のゴム材料は、例えばフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。
【００２８】
フッ素ゴムは、ポリエーテルエーテルケトンよりも耐熱性が高い。ポリエーテルエーテルケトンは、フッ素ゴムよりもガス透過抑制効果が高い。したがって二種類の材料で形成されるハウジングシール１０１ａでは、ゴムカバー１１２の材料は、樹脂リング１１１の材料よりも耐熱性に優れ、樹脂リング１１１の材料は、ゴムカバー１１２の材料よりもガス透過抑制効果が高い。
【００２９】
ゴムカバー１１２をなすフッ素ゴムの被覆の厚みは、樹脂リング１１１の外面のいずれの面においても均一である。
【００３０】
図１に示すように、軸シール１０１ｂは、樹脂リング１２１と、ゴムカバー１２２とを有する。樹脂リング１２１は、樹脂材料を断面矩形のリング状に形成される。ゴムカバー１２２はゴム材料からなり、樹脂リング１２１の外面に被覆される。樹脂リング１２１の樹脂材料は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）である。ゴムカバー１２２のゴム材料は、例えばフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。
【００３１】
フッ素ゴムは、ポリエーテルエーテルケトンよりも耐熱性が高い。ポリエーテルエーテルケトンは、フッ素ゴムよりもガス透過抑制効果が高い。したがって二種類の材料で形成される軸シール１０１ｂでは、ゴムカバー１２２の材料は、樹脂リング１２１の材料よりも耐熱性に優れ、樹脂リング１２１の材料は、ゴムカバー１２２の材料よりもガス透過抑制効果が高い。
【００３２】
ハウジングシール１０１ａのゴムカバー１１２よりも、軸シール１０１ｂのゴムカバー１２２の方がフッ素ゴムによる被覆の厚みが厚い。しかも軸シール１０１ｂのゴムカバー１２２は、樹脂リング１２１の各面における被覆の厚みを変化させ、機外空間Ｂに面する領域のゴム厚を、他の領域に面するゴム厚よりも薄くしている。つまり軸シール１０１ｂは、回転軸３の外周面とシールリング１３の内周面との間の隙間Ｇの部分において機外空間Ｂに面しているため、この隙間Ｇに面する領域Ｒが「機外空間Ｂに面する領域」となる。図１には、領域Ｒにおけるゴム厚は、他の領域のゴム厚よりも薄いことが明確に示されている。
【００３３】
回転軸３が回転する圧縮機１の動作時には、二酸化炭素からなる冷媒ガスＲＧの中に、冷凍機油がミスト状に混在する。その一部は、密封摺動面Ｓに浸入して潤滑油膜を形成する。潤滑油膜は、密封摺動面Ｓを良好に潤滑し、また機外空間Ｂへの冷媒ガスＲＧの通過を遮断する。
【００３４】
機内空間Ａに封入される冷媒ガスＲＧの圧力は、機外空間Ｂにおける大気圧よりも高圧である。そのため、図２に模式的に示すように、軸シール１０１ｂは、図２の右側からの圧力を受ける。このとき圧縮機１は、二酸化炭素を冷媒ガスＲＧとして機内空間Ａに密封している。このため例えばフロンＲ１３４ａを冷媒として用いる圧縮機と比較すると、機内空間Ａの内圧が格段に高まり、軸シール１０１ｂには、より高いガス透過抑制効果が求められる。軸シール１０１ｂにおけるガス透過抑制効果は、回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒにおいて、特に求められる。
【００３５】
また本実施形態のように、車両用の空調装置に用いられる圧縮機１では、フルスロットル時、回転軸３は高速で回転し、このときの摺動発熱により、圧縮機１内部の温度環境は最大で２１０℃程度にまで上昇する。このためメカニカルシール１１に用いられるシール１０１（ハウジングシール１０１ａ，軸シール１０１ｂ）には、耐熱性が求められる。軸シール１０１ｂにおける耐熱性は、機内空間Ａに対面する面、例えば図２中、矢印のすぐ左側の面において特に求められる。
【００３６】
よって二酸化炭素を冷媒ガスＲＧとして用いる圧縮機１のシール材には、耐熱性とガス透過抑制効果の二面性が求められる。
【００３７】
本実施形態のハウジングシール１０１ａでは、樹脂リング１１１の樹脂材料がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、ゴムカバー１１２のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００３８】
同様に、軸シール１０１ｂは、樹脂リング１２１の樹脂材料がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、ゴムカバー１２２のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００３９】
図２に示すように、軸シール１０１ｂの樹脂リング１２１は、回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに寄せて偏在する。そのため、ガス透過抑制効果がより一層向上する。また機内空間Ａに対面する面をゴムカバー１２２とするため、耐熱性がより一層向上する。
【００４０】
本実施形態では、耐熱性に優れた第１の材料（フッ素ゴム）と、ガス透過抑制効果に優れた第２の材料（ポリエーテルエーテルケトン）とによって各シール１０１（ハウジングシール１０１ａ，軸シール１０１ｂ）を形成した。そのため、圧縮機１の大型化を抑制し、メカニカルシール１１の耐熱性とガス透過抑制効果とが共に向上する。
【００４１】
［第２実施形態］
第２実施形態を図３に基づいて説明する。第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。第２実施形態以降の各実施形態は、軸シール１０１ｂの構造に関する。
【００４２】
図３に示すように、本実施形態の軸シール１０１ｂは、樹脂リング１２１とＬ字ゴムリング１３１とを組み合わせて接合させた複合構造を有する。Ｌ字ゴムリング１３１のゴム材料は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）である。
【００４３】
本実施形態の樹脂リング１２１は、第１実施形態の樹脂リング１２１と同一である。Ｌ字ゴムリング１３１は、樹脂リング１２１を被覆するのではなく、樹脂リング１２１と接合する断面Ｌ字形状を有する。直角に延びてＬ字をなすＬ字ゴムリング１３１の二辺の間に樹脂リング１２１が組み込まれ、軸シール１０１ｂは断面矩形形状に形成される。
【００４４】
軸シール１０１ｂは、機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１が配置され、他の領域にＬ字ゴムリング１３１が配置されるように、回転軸３とシールリング１３の径大凹部１４との間に装着される。したがって軸シール１０１ｂにおいて機内空間Ａに対面する面には、必然的にＬ字ゴムリング１３１が配置される。
【００４５】
樹脂リング１２１の樹脂材料がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、Ｌ字ゴムリング１３１のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００４６】
回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１を配置する。そのため、ガス透過抑制効果がより一層向上する。また、機内空間Ａに対面する面をＬ字ゴムリング１３１とするため、耐熱性がより一層向上する。
【００４７】
本実施形態のメカニカルシール１１では、耐熱性に優れた第１の材料（フッ素ゴム）と、ガス透過抑制効果に優れた第２の材料（ポリエーテルエーテルケトン）とによって各シール１０１（ハウジングシール１０１ａ，軸シール１０１ｂ）を形成した。そのため、圧縮機１の大型化を抑制し、メカニカルシール１１の耐熱性とガス透過抑制効果とが共に向上する。
【００４８】
［第３実施形態］
第３実施形態を図４に基づいて説明する。第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態の軸シール１０１ｂは、樹脂材料を断面矩形のリング状に形成した樹脂リング１２１の外面に、ゴム材料からなるゴムカバー１２２を被覆している。樹脂リング１２１の樹脂材料は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）である。ゴムカバー１２２のゴム材料は、例えばフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。
【００５０】
ゴムカバー１２２をなすフッ素ゴムの被覆の厚みは、樹脂リング１２１の外面のいずれの面においても均一である。ゴムカバー１２２は、回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１が配置される程度の厚みを有する。
【００５１】
樹脂リング１２１の樹脂材料がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、ゴムカバー１２２のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００５２】
回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１を配置する。そのため、ガス透過抑制効果がより一層向上する。また、機内空間Ａに対面する面をゴムカバー１２２とするため、耐熱性がより一層向上する。
【００５３】
本実施形態のメカニカルシール１１では、耐熱性に優れた第１の材料（フッ素ゴム）と、ガス透過抑制効果に優れた第２の材料（ポリエーテルエーテルケトン）とによって各シール１０１（ハウジングシール１０１ａ，軸シール１０１ｂ）を形成した。そのため、圧縮機１の大型化を抑制し、メカニカルシール１１の耐熱性とガス透過抑制効果とが共に向上する。
【００５４】
また本実施形態の軸シール１０１ｂは、第１及び第２実施形態とは異なり、装着の方向性がない。第１及び第２実施形態では、機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１が配置されるように、軸シール１０１ｂには装着の方向性が定められている。これに対して本実施形態の軸シール１０１ｂは、軸方向上に対称な形状を有するため、装着の方向性を有さない。したがって、軸シール１０１ｂを組み付ける作業の作業性が良好になる。
【００５５】
［第４実施形態］
第４実施形態を図５に基づいて説明する。第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【００５６】
図５に示すように、本実施形態の軸シール１０１ｂは、ゴムリング１４１とＬ字ゴムリング１３１とを組み合わせて接合させた複合構造を有する。Ｌ字ゴムリング１３１のゴム材料は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）である。ゴムリング１４１のゴム材料は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）である。
【００５７】
フッ素ゴムは、水素化ニトリルゴムよりも耐熱性が高い。水素化ニトリルゴムは、フッ素ゴムよりもガス透過抑制効果が高い。したがって二種類の材料で形成される軸シール１０１ｂでは、Ｌ字ゴムリング１３１の材料は、ゴムリング１４１の材料よりも耐熱性に優れ、ゴムリング１４１の材料は、Ｌ字ゴムリング１３１の材料よりもガス透過抑制効果が高い。
【００５８】
ゴムリング１４１は、第２実施形態の樹脂リング１２１と同一の形状及び大きさを有する。Ｌ字ゴムリング１３１は、ゴムリング１４１を被覆するのではなく、ゴムリング１４１と接合する断面Ｌ字形状を有する。直角に延びてＬ字をなすＬ字ゴムリング１３１の二辺の間にゴムリング１４１が組み込まれ、軸シール１０１ｂは断面矩形形状に形成される。
【００５９】
軸シール１０１ｂは、機外空間Ｂに面する領域Ｒにゴムリング１４１が配置され、他の領域にＬ字ゴムリング１３１が配置されるように、回転軸３とシールリング１３の径大凹部１４との間に装着される。したがって軸シール１０１ｂにおいて機内空間Ａに対面する面には、必然的にＬ字ゴムリング１３１が配置される。
【００６０】
ゴムリング１４１のゴム材料が水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、Ｌ字ゴムリング１３１のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００６１】
回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）からなるゴムリング１４１を配置する。そのため、ガス透過抑制効果がより一層向上する。また、機内空間Ａに対面する面を、フッ素ゴム（ＦＫＭ）からなるＬ字ゴムリング１３１とするため、耐熱性がより一層向上する。
【００６２】
本実施形態のメカニカルシール１１では、耐熱性に優れた第１の材料（フッ素ゴム）と、ガス透過抑制効果に優れた第２の材料（水素化ニトリルゴム）とによって軸シール１０１ｂを形成した。そのため、圧縮機１の大型化を抑制し、メカニカルシール１１の耐熱性とガス透過抑制効果とが共に向上する。
【００６３】
［第５実施形態］
第５実施形態を図６に基づいて説明する。第１実施形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【００６４】
図６に示すように、本実施形態の軸シール１０１ｂは、内周ゴムリング１５１と外周ゴムリング１５２とを組み合わせて接合させた複合構造を有する。内周ゴムリング１５１のゴム材料は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）である。外周ゴムリング１５２のゴム材料は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）である。
【００６５】
フッ素ゴムは、水素化ニトリルゴムよりも耐熱性が高い。水素化ニトリルゴムは、フッ素ゴムよりもガス透過抑制効果が高い。したがって二種類の材料で形成される軸シール１０１ｂでは、外周ゴムリング１５２の材料は、内周ゴムリング１５１の材料よりも耐熱性に優れ、内周ゴムリング１５１の材料は、外周ゴムリング１５２の材料よりもガス透過抑制効果が高い。
【００６６】
内周ゴムリング１５１は内周側に位置し、外周ゴムリング１５２は外周側に位置し、互いに接合している。
【００６７】
軸シール１０１ｂは、回転軸３とシールリング１３の径大凹部１４との間に装着される。回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒには、内周ゴムリング１５１が配置される。
【００６８】
内周ゴムリング１５１のゴム材料が水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）であり、ガス透過抑制効果を獲得する。また、外周ゴムリング１５２のゴム材料がフッ素ゴム（ＦＫＭ）であり、耐熱性を確保する。
【００６９】
回転軸３とシールリング１３との間の隙間Ｇによって規定される機外空間Ｂに面する領域Ｒに内周ゴムリング１５１を配置する。そのため、ガス透過抑制効果がより一層向上する。
【００７０】
本実施形態のメカニカルシール１１では、耐熱性に優れた第１の材料（フッ素ゴム）と、ガス透過抑制効果に優れた第２の材料（水素化ニトリルゴム）とによって軸シール１０１ｂを形成した。そのため、圧縮機１の大型化を抑制し、メカニカルシール１１の耐熱性とガス透過抑制効果とが共に向上する。
【００７１】
また本実施形態の軸シール１０１ｂは、第１、第２及び第４実施形態とは異なり、装着の方向性がない。第１、第２及び第４実施形態では、機外空間Ｂに面する領域Ｒに樹脂リング１２１又はゴムリング１４１が配置されるように、軸シール１０１ｂには装着の方向性が定められている。これに対して本実施形態の軸シール１０１ｂは、軸方向上に対称な形状を有するため、装着の方向性を有さない。したがって、軸シール１０１ｂを組み付ける作業の作業性が良好になる。
【００７２】
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。
【００７３】
例えば上記各実施形態においては、カーボンを材料とする摺動材をメイティングリング１２に用いたが、ＰＴＦＥやポリイミドなど他の自己潤滑性摺動材を用いてもよい。またシールリング１３の材料としては、上記各実施形態で用いた炭化ケイ素（ＳｉＯＣ）の他、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックス、超硬合金などを用いてもよい。
【００７４】
また上記各実施形態のハウジングシール１０１ａや軸シール１０１ｂは、断面矩形形状のものを例示したが、実施に際してはこのような形状に限らず、断面円形形状や多角形形状など、各種の形状にすることが可能である。
【００７５】
その他、あらゆる変形や変更が許容される。
【符号の説明】
【００７６】
１      圧縮機
２      ハウジング
３      回転軸
４      軸孔
５      環状凹部
６      環状溝
７      径大部
７ａ    端面
１１      メカニカルシール
１２      メイティングリング
１２ａ    開口
１３      シールリング
１３ａ    開口
１４      径大凹部
１５      ケース
１６      リテーナ
１７      コイルスプリング
１８      先端面
１９      摺動突起
２０      端面
１０１    シール
１０１ａ  ハウジングシール
１０１ｂ  軸シール
１１１    樹脂リング
１１２    ゴムカバー
１２１    樹脂リング
１２２    ゴムカバー
１３１    Ｌ字ゴムリング
１４１    ゴムリング
１５１    内周ゴムリング
１５２    外周ゴムリング
Ａ    機内空間
Ｂ    機外空間
Ｇ    隙間
Ｒ    領域
Ｓ    密封摺動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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