特開 2022-132816 シール構造およびシール材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022132816

(43)【公開日】2022-09-13

(54)【発明の名称】シール構造およびシール材

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20220906BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 C

F16J15/10 T

F16J15/10 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021031492

(22)【出願日】2021-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000229564

【氏名又は名称】株式会社バルカー

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻 和明

【テーマコード（参考）】

3J040

【Ｆターム（参考）】

3J040AA13

3J040AA17

3J040BA02

3J040BA03

3J040EA22

3J040EA25

3J040FA05

3J040FA07

3J040HA07

3J040HA30

(57)【要約】

【課題】シール材の耐ラジカル性をより向上させることを可能とするシール構造およびシール材を提供することを可能とする。
【解決手段】このシール構造１は、第１シール面２２を有する一方材２０と、第１シール面２２に設けられた環状のシール溝４０と、シール溝４０に装着されるシール材１０と、一方材２０に対向配置され、シール材１０に当接することでシール構造を構成する第２シール面３２を有する他方材２０とを備える、シール構造であって、シール材１０は、第１シール材１１と、第１シール材１１よりも弾力性に富んだ第２シール材１２とを含み、シール溝４０に装着した状態において、第２シール材１２が第２シール面３２側に露出しないように第２シール材１２が第１シール材１１により覆われている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１シール面を有する一方材と、
前記第１シール面に設けられた環状のシール溝と、
前記シール溝に装着されるシール材と、
前記一方材に対向配置され、前記シール材に当接することでシール構造を構成する第２シール面を有する他方材と、
を備える、シール構造であって、
前記シール材は、
第１シール材と、前記第１シール材よりも弾力性に富んだ第２シール材とを含み、
前記シール溝に装着した状態において、前記第２シール材が前記第２シール面側に露出しないように前記第２シール材が前記第１シール材により覆われている、シール構造。

【請求項2】

前記第１シール材は、半径方向の外方に向かうシール係合部を含み、
前記シール溝には、前記シール係合部に係合する溝係合部が、前記シール材を前記シール溝に載置した場合に、前記シール係合部を覆う位置に設けられている、請求項１に記載のシール構造。

【請求項3】

前記第２シール材は、全体として環状形状、その断面形状が円形であり、
前記第１シール材は、全体として環状形状、その断面形状が、前記第２シール材を受入れ可能なように、断面が凹形状を有するとともに、外側に向かって張り出す前記シール係合部が設けられている、請求項１に記載のシール構造。

【請求項4】

環状のシール溝に装着されるシール材であって、
前記シール材は、
第１シール材と、前記第１シール材よりも弾力性に富んだ第２シール材とを含み、
前記シール溝に装着した状態において、前記第２シール材が前記シール溝から露出しないように前記第２シール材が前記第１シール材により覆われている、シール材。

【請求項5】

前記第２シール材は、全体として環状形状、その断面形状が円形であり、
前記第１シール材は、全体として環状形状、その断面形状が、前記第２シール材を受入れ可能なように、断面が凹形状を有するとともに、外側に向かって張り出すシール係合部が設けられている、請求項４に記載のシール材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、シール構造およびシール材に関する。

【背景技術】

【0002】

アイソレーションバルブ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）、排気系の圧力制御バルブでは、通常の使用環境では開状態であるが、導入ガスや排気ガスが流れる場合には、これらのバルブが閉状態となって、流体の流れを停止させる。よって、通常の使用時（バルブが開いた状態）には、シール材は常にガスに曝される状態となり、シール材にとっては非常に厳しい環境下に配置されることとなる。

【0003】

たとえば、このような環境下で使用される複合シール材が、特開２０１８－１２３８６３号公報（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１２３８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、上記のような過酷な環境下の使用であっても、更なるシール材の長寿命化のための構造が求められる。特に、上記したように、通常の使用時（バルブが開いた状態）でもシール材は常にガスに曝される状態となることから、このような使用状態においても、シール材の耐ラジカル性をより向上させる必要がある。

【0006】

この発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、シール材の耐ラジカル性をより向上させることを可能とするシール構造およびシール材を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この開示のシール構造においては、第１シール面を有する一方材と、上記第１シール面に設けられた環状のシール溝と、上記シール溝に装着されるシール材と、上記一方材に対向配置され、上記シール材に当接することでシール構造を構成する第２シール面を有する他方材とを備える、シール構造であって、上記シール材は、第１シール材と、上記第１シール材よりも弾力性に富んだ第２シール材とを含み、上記シール溝に装着した状態において、上記第２シール材が上記第２シール面側に露出しないように上記第２シール材が上記第１シール材により覆われている。

【0008】

他の形態においては、上記第１シール材は、半径方向の外方に向かうシール係合部を含み、上記シール溝には、上記シール係合部に係合する溝係合部が、上記シール材を上記シール溝に載置した場合に、上記シール係合部を覆う位置に設けられている。

【0009】

他の形態においては、上記第２シール材は、全体として環状形状、その断面形状が円形であり、上記第１シール材は、全体として環状形状、その断面形状が、上記第２シール材を受入れ可能なように、断面が凹形状を有するとともに、外側に向かって張り出す上記シール係合部が設けられている。

【0010】

この開示のシール材においては、環状のシール溝に装着されるシール材であって、上記シール材は、第１シール材と、上記第１シール材よりも弾力性に富んだ第２シール材とを含み、上記シール溝に装着した状態において、上記第２シール材が上記シール溝から露出しないように上記第２シール材が上記第１シール材により覆われている。

【0011】

他の形態においては、上記第２シール材は、全体として環状形状、その断面形状が円形であり、上記第１シール材は、全体として環状形状、その断面形状が、上記第２シール材を受入れ可能なように、断面が凹形状を有するとともに、外側に向かって張り出すシール係合部が設けられている。

【発明の効果】

【0012】

このシール構造およびシール材によれば、シール材の耐ラジカル性をより向上させることを可能とするシール構造およびシール材を提供することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態１におけるシール構造を示す部分拡大断面図である。

【図2】実施の形態１におけるシール材の全体斜視図である。

【図3】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視端面図である。

【図4】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視に沿って見た場合のシール溝の端面図である。

【図5】実施の形態１におけるシール構造を示す封止時の部分拡大断面図である。

【図6】実施の形態２におけるシール構造を示す部分拡大断面図である。

【図7】実施の形態２におけるシール材の全体斜視図である。

【図8】図７中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視端面図である。

【図9】図７中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視に沿って見た場合のシール溝の端面図である。

【図10】実施の形態２におけるシール構造を示す封止時の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本実施の形態におけるシール構造およびシール材について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。以下の説明においては、説明の便宜上、上下の文言を用いて位置関係を明示しているが、上下の配置が天地逆になる構成、および、左右に配置される構成を排除するものではい。

【0015】

（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態のシール構造１について説明する。図１は、実施の形態におけるシール構造を示す部分拡大断面図である。本開示のシール構造１は、たとえば、圧力調整バルブを含む排気バルブに用いられるシール構造である。

【0016】

このシール材１０は、排気バルブを構成する上側に位置する一方材２０の第１シール面２２と、下側に位置する他方材３０の第２シール面３２との間において、シール構造を構成するために、一方材２０の第１シール面２２に設けられたシール溝４０内に配置されている。本実施の形態のシール材１０は、第１シール材１１と第２シール材１２とを備える複合シールを構成している。

【0017】

図１に示す状態は、他方材３０の第２シール面３２によりシール材１０が押圧されていない状態（非押圧状態）を示す。後に詳細に説明するが、シール材１０をシール溝４０内に載置した場合には、第２シール材１２がシール溝４０から露出しないように第２シール材１２が第１シール材１１により覆われている。さらに、シール材１０には、外側に向かって張り出すシール係合部１１ｄが設けられ、シール溝４０には、シール係合部１１ｄを覆う位置に溝係合部２０ｄが設けられている。

【0018】

この構成により、第２シール材１２は、腐食性流体に曝されることが抑制され、また、シール材１０のシール溝４０からの落下が防止される。

【0019】

この非押圧状態では、シール溝４０の溝内シール面４０ｄとシール係合部１１ｄとの間に一定の隙間Ｓが生じるように設けられている。同様に、シール溝４０の側壁４０ｓとの間にも一定の隙間Ｓが生じるように設けられている。これにより、他方材３０によりシール材１０が押圧された状態（押圧状態）になっても（図５参照）シール材１０の十分な変形を許容することができる。

【0020】

図２および図３を参照して、本実施の形態のシール材１０の具体的構成について説明する。図２は、シール材１０の全体斜視図、図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視端面図である。

【0021】

このシール材１０の全体形状は環状であり、本実施の形態では、外形が約４００ｍｍ程度、内径が３９０ｍｍ程度、高さは、約５ｍｍ程度の大きさである。シール材１０は、第１シール材１１と第２シール材１２との複合シール構造である。以下、横端面での第１シール材１１および第２シール材１２の形状について説明する。

【0022】

第２シール材１２の断面形状は円形であり、直径（φＢ）は、約３．５ｍｍ程度である。第２シール材１２の内径（φＡ）は、約３９０ｍｍ程度である。第２シール材１２は、一般的なＯリングの形態を有している。

【0023】

第１シール材１１は、第２シール材１２を上方側から受入れ可能なように、断面が凹形状を有している。第１シール材１１は、第２シール材１２を下方から支持する第１支持部１１ａ、第２シール材１２を内側から支持する第２支持部１１ｂ、および第２シール材１２を外側から支持する第３支持部１１ｃを有する。第３支持部１１ｃには、外側に向かって張り出すシール係合部１１ｄが設けられている。このシール係合部１１ｄは、本実施の形態では全周にわたって設けられているが、部分的に設ける構成であってもよい。

【0024】

第３支持部１１ｃの外径寸法（φＤ１）は、約４０４ｍｍ程度、シール係合部１１ｄの外径寸法（φＤ２）は、約４０６ｍｍ程度である。第１シール材１１の高さ（ｈ１）は、約５ｍｍ程度である。

【0025】

第１支持部１１ａは、下方に湾曲形状に設けられ、第２シール材１２を下方側から支持する。第２支持部１１ｂおよび第３支持部１１ｃの少なくとのそれぞれの内壁面は、上方ウに向かって窄むように設けられている。これにより、第１支持部１１ａ、第２支持部１１ｂおよび第３支持部１１ｃの内壁面により、第２シール材１２を抱きかかえるようにして保持することを可能とする。

【0026】

上記寸法関係を具備することで、非押圧状態においては、図３に示すように、望ましくは、第２シール材１２の上端が、第２支持部１１ｂから飛び出さない配置関係としておくことよい。押圧状態においては、第２シール材１２が押圧されてシール性能を高めるとともに、シール係合部１１ｄがシール溝４０の溝内シール面４０ｄに押圧されて、第１シール材１１による第２シール材１２のシール性能を高めることを可能とする。なお、この配置関係に限定されるものではない。

【0027】

図４を参照して、第２シール材１２側に設けられる、シール溝４０の形状について説明する。図４は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視に沿って見た場合の端面形状である。シール溝４０は、第２シール材１２に継ぎ目が無く環状に設けられている。

【0028】

シール溝４０の深さ（Ｈ１２）は、約３．５ｍｍ程度、半径方向に沿った開口幅（Ｗ）は、約８．５ｍｍ程度、溝係合部２０ｄの突出長さ（Ｄ１１）は、約１．５ｍｍ程度、溝係合部２０ｄの突出先端を基準にした開口径（φＷ１２）は、約４０３ｍｍ程度である。各角部の丸み（Ｒ１）は、約０．３ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。

【0029】

上記したように、本実施の形態のシール材１０は、排気バルブに用いられるが、第１シール材１１の目的は、耐ラジカル性（化学的耐性）であり、第２シール材１２の目的はシール能力を向上させるためのバックアップである。よって、第２シール材１２に求められる機能は、第１シール材１１より弾性力が富んでいることが好ましい。第１シール材１１の材質は、ＰＴＥＦを代表とする樹脂系の材料であるとよい。第２シール材１２は、弾性を有するエラストマー材料であるとよい。

【0030】

第１シール材１１には、樹脂系の材料として、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂から選択した１種以上の合成樹脂を挙げることができる。

【0031】

特に上記した合成樹脂の一つであるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、クロロトリフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）樹脂、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）樹脂などを挙げることができる。この中で、耐熱性、耐腐食性ガス、耐プラズマ性などを考慮すれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が好ましい。

【0032】

第２シール材１２には、弾性を有するエラストマー材料として、弾性部材であるゴムから構成されているのが望ましい。なお、この場合、ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用可能である。また、第２シール材１２を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されているのがさらに望ましい。

【0033】

フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／トリフルオロクロロエチレン系共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン系共重合体等の２元系のフッ化ビニリデン系ゴム、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体等の３元系のフッ化ビニリデンゴムやテトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体、テトラフルオロエチレンｌパーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、熱可塑性フッ素ゴムなどを挙げることができる。

【0034】

このようなフッ素ゴムであれば、第１シール材１１が腐食性流体に接触したとしても、腐食性流体などへの耐ラジカル性が高く、シール性が低下することがない。

【0035】

次に、図５を参照して、シール材１０が他方材３０に押圧された状態（押圧状態）について説明する。図５は、シール構造を示す封止時の部分拡大断面図である。

【0036】

シール材１０が他方材３０により、一方材２０側に押圧された状態では、上述した隙間Ｓが無くなるように第１シール材１１および第２シール材１２が共に変形する。この際、第１シール材１１が、シール溝４０の溝内シール面４０ｄに押圧されて外側と内側との空間がシールされる。その後、第２シール材１２が押圧されてシール性能を高めるとともに、シール係合部１１ｄがシール溝４０の溝内シール面４０ｄに押圧されて、第１シール材１１による第２シール材１２のシール性能を高めることを可能とする。このようにして、外側と内側との流路を遮断（封止状態）する。第２シール材１２は、耐腐食性に富んだ第１シール材１１に覆われた状態となるため、第２シール材１２の劣化の促進を抑制することができる。

【0037】

他方材３０による押圧から開放され非押圧状態になると、図１に示した状態に戻る。この非押圧状態において腐食性流体が通過するが、第２シール材１２は、耐腐食性に富んだ第１シール材１１に覆われた状態となるため、第２シール材１２の劣化の促進を抑制することができる。

【0038】

また、上記したように、外側に向かって張り出すシール係合部１１ｄが、シール溝４０に設けられた溝係合部２０ｄに係合することで、シール材１０の落下が防止される。

【0039】

以上、本実施の形態におけるシール構造によれば、非押圧状態であっても、シール材１０を構成する第１シール材１１および第２シール材１２において、第２シール材１２は腐食性流体への耐ラジカル性が高い第１シール材１１に覆われた状態であることから、第１シール材１１の劣化を抑制し、シール材１０としての耐ラジカル性を向上させることを可能としている。

【0040】

また、上記したように非押圧状態の場合に上側に位置する一方材２０にシール材１０を設けた場合であっても、一方材２０からシール材１０が落下することがないシール構造１およびシール材１０の提供を可能としてる。

【0041】

（実施の形態２）
図６を参照して、本実施の形態のシール構造１０１について説明する。図６は、本実施の形態におけるシール構造を示す部分拡大断面図である。本開示のシール構造１０１は、たとえば、さまざまな導入ガス、排気ガス、同様の流体等、その他の腐食性流体等の管路に装着されるアイソレーションバルブに用いられるものである。

【0042】

このシール材１１０は、アイソレーションバルブを構成する上側に位置する一方材１２０の第１シール面１２２と、下側に位置する他方材１３０の第２シール面１３２との間において、シール構造を構成するために、一方材１２０の第１シール面１２２に設けられたシール溝１４０内に配置されている。本実施の形態のシール材１１０は、第１シール材１１１と第２シール材１１２とを備える複合シールを構成している。

【0043】

図６に示す状態は、他方材１３０の第２シール面１３２によりシール材１１０が押圧されていない状態（非押圧状態）を示す。後に詳細に説明するが、シール材１１０をシール溝１４０内に載置した場合には、第２シール材１１２がシール溝１４０から露出しないように第２シール材１１２が第１シール材１１１により覆われている。さらに、シール材１１０には、外側に向かって張り出すシール係合部１１１ｄが設けられ、シール溝１４０には、シール係合部１１１ｄを覆う位置に溝係合部１２０ｄが設けられている。

【0044】

この構成により、第２シール材１１２は、腐食性流体に曝されることが抑制され、また、シール材１１０のシール溝１４０からの落下が防止される。

【0045】

この非押圧状態では、シール溝１４０の溝内シール面１４０ｄとシール係合部１１１ｄとの間に一定の隙間Ｓが生じるように設けられている。同様に、シール溝１４０の側壁１４０ｓとの間にも一定の隙間Ｓが生じるように設けられている。これにより、他方材１３０によりシール材１１０が押圧された状態（押圧状態）になっても（図１０参照）シール材１１０の十分な変形を許容することができる。

【0046】

図７および図８を参照して、本実施の形態のシール材１１０の具体的構成について説明する。図７は、シール材１１０の全体斜視図、図８は、図７中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視端面図である。

【0047】

このシール材１１０の全体形状は環状であり、本実施の形態では、外形が約５０．２ｍｍ程度、内径が約４３．４ｍｍ程度、高さは、約２．３ｍｍ程度の大きさである。シール材１１０は、第１シール材１１１と第２シール材１１２との複合シール構造である。以下、横端面での第１シール材１１１および第２シール材１１２の形状について説明する。

【0048】

第２シール材１１２の断面形状は円形であり、直径（φＢ）は、約１．５ｍｍ程度である。第２シール材１１２の内径（φＡ）は、約４４．９ｍｍ程度である。第２シール材１１２は、一般的なＯリングの形態を有している。

【0049】

第１シール材１１１は、第２シール材１１２を上方側から受入れ可能なように、断面が凹形状を有している。第１シール材１１１は、第２シール材１１２を下方から支持する第１支持部１１１ａ、第２シール材１１２を内側から支持する第２支持部１１１ｂ、および第２シール材１１２を外側から支持する第３支持部１１１ｃを有する。第３支持部１１１ｃには、外側に向かって張り出すシール係合部１１１ｄが設けられている。このシール係合部１１１ｄは、本実施の形態では全周にわたって設けられているが、部分的に設ける構成であってもよい。

【0050】

第３支持部１１１ｃの外径寸法（φＤ１）は、約４９．２ｍｍ程度、シール係合部１１１ｄの外径寸法（φＤ２）は、約５０．２ｍｍ程度である。第１シール材１１１の高さ（ｈ１）は、約２．３ｍｍ程度である。

【0051】

第１支持部１１１ａは、下方に湾曲形状に設けられ、第２シール材１１２を下方側から支持する。第２支持部１１１ｂおよび第３支持部１１１ｃの少なくとのそれぞれの内壁面は、上方ウに向かって窄むように設けられている。これにより、第１支持部１１１ａ、第２支持部１１１ｂおよび第３支持部１１１ｃの内壁面により、第２シール材１１２を抱きかかえるようにして保持することを可能とする。

【0052】

上記寸法関係を具備することで、非押圧状態においては、図８に示すように、望ましくは、第２シール材１１２の上端が、第２支持部１１１ｂから飛び出さない配置関係としておくことよい。押圧状態においては、第２シール材１１２が押圧されてシール性能を高めるとともに、シール係合部１１１ｄがシール溝１４０の溝内シール面１４０ｄに押圧されて、第１シール材１１１による第２シール材１１２のシール性能を高めることを可能とする。なお、この配置関係に限定されるものではない。

【0053】

図９を参照して、第２シール材１１２側に設けられる、シール溝１４０の形状について説明する。図９は、図７中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視に沿って見た場合の端面形状である。シール溝１４０は、第２シール材１１２に継ぎ目が無く環状に設けられている。

【0054】

シール溝１４０の深さ（Ｈ１２）は、約３．５ｍｍ程度、半径方向に沿った開口幅（Ｗ）は、約３．５５ｍｍ程度、溝係合部１２０ｄの突出長さ（Ｄ１１）は、約０．５５ｍｍ程度、溝係合部１２０ｄの突出先端を基準にした開口径（φＷ１２）は、約４９．６ｍｍ程度である。各角部の丸み（Ｒ１）および面取り（Ｃ１）は、約０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度である。

【0055】

上記したように、本実施の形態のシール材１１０は、アイソレーションバルブ等に用いられるが、第１シール材１１１の目的は、耐ラジカル性（化学的耐性）であり、第２シール材１１２の目的はシール能力を向上させるためのバックアップである。よって、第２シール材１１２に求められる機能は、第１シール材１１２より弾性力が富んでいることが好ましい。第１シール材１１１の材質は、ＰＴＥＦを代表とする樹脂系の材料であるとよい。第２シール材１１２は、弾性を有するエラストマー材料であるとよい。

【0056】

第１シール材１１１には、樹脂系の材料として、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂から選択した１種以上の合成樹脂を挙げることができる。

【0057】

特に上記した合成樹脂の一つであるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、クロロトリフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）樹脂、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）樹脂などを挙げることができる。この中で、耐熱性、耐腐食性ガス、耐プラズマ性などを考慮すれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が好ましい。

【0058】

第２シール材１１２には、弾性を有するエラストマー材料として、弾性部材であるゴムから構成されているのが望ましい。なお、この場合、ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用可能である。また、第２シール材１１２を構成するゴムが、フッ素ゴムから構成されているのがさらに望ましい。

【0059】

フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／トリフルオロクロロエチレン系共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン系共重合体等の２元系のフッ化ビニリデン系ゴム、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体等の３元系のフッ化ビニリデンゴムやテトラフルオロエチレン／プロピレン系共重合体、テトラフルオロエチレンｌパーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、熱可塑性フッ素ゴムなどを挙げることができる。

【0060】

このようなフッ素ゴムであれば、第１シール材１１１が腐食性流体に接触したとしても、腐食性流体などへの耐ラジカル性が高く、シール性が低下することがない。

【0061】

次に、図１０を参照して、シール材１１０が他方材１３０に押圧された状態（押圧状態）について説明する。図１０は、シール構造を示す封止時の部分拡大断面図である。

【0062】

シール材１１０が他方材１３０により、一方材１２０側に押圧された状態では、上述した隙間Ｓが無くなるように第１シール材１１１および第２シール材１１２が共に変形する。この際、第１シール材１１１が、シール溝１４０の溝内シール面１４０ｄに押圧されて外側と内側との空間がシールされる。その後、第２シール材１１２が押圧されてシール性能を高めるとともに、シール係合部１１１ｄがシール溝１４０の溝内シール面１４０ｄに押圧されて、第１シール材１１１による第２シール材１１２のシール性能を高めることを可能とする。このようにして、外側と内側との流路を遮断（封止状態）する。第２シール材１１２は、耐腐食性に富んだ第１シール材１１１に覆われた状態となるため、第２シール材１１２の劣化の促進を抑制することができる。

【0063】

他方材１３０による押圧から開放され非押圧状態になると、図６に示した状態に戻る。この非押圧状態において腐食性流体が通過するが、第２シール材１１２は、耐腐食性に富んだ第１シール材１１１に覆われた状態となるため、第２シール材１１２の劣化の促進を抑制することができる。

【0064】

また、上記したように、外側に向かって張り出すシール係合部１１１ｄが、シール溝１４０に設けられた溝係合部１２０ｄに係合することで、シール材１１０の落下が防止される。

【0065】

以上、本実施の形態におけるシール構造によれば、非押圧状態であっても、シール材１１０を構成する第１シール材１１１および第２シール材１１２において、第２シール材１１２は腐食性流体への耐ラジカル性が高い第１シール材１１１に覆われた状態であることから、第１シール材１１１の劣化を抑制し、シール材１１０としての耐ラジカル性を向上させることを可能としている。

【0066】

また、上記したように非押圧状態の場合に上側に位置する一方材１２０にシール材１１０を設けた場合であっても、一方材１２０からシール材１１０が落下することがないシール構造１０１およびシール材１１０の提供を可能としてる。

【0067】

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0068】

１，１０１ シール構造、１０，１１０ シール材、１１，１１１ 第１シール材、１１ａ，１１１ａ 第１支持部、１１ｂ，１１１ｂ 第２支持部、１１ｃ，１１１ｃ 第３支持部、１１ｄ，１１１ｄ シール係合部、１２，１１２ 第２シール材、２０，１２０ 一方材、２０ｄ，１２０ｄ 溝係合部、２２，１２２ 第１シール面、３０，１３０ 他方材、３２，１３２ 第２シール面、４０，１４０ シール溝、４０ｄ，１４０ｄ 溝内シール面、４０ｓ，１４０ｓ 側壁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】