改良されたバランスピストンシールを有する流体機関

专利摘要:
流体機関（１）は以下の機構、すなわち、外部ケーシング（２）であって、当該外部ケーシング内に設けられた内部ケーシング（６）、特に翼支持部と、当該内部ケーシング内に設けられたインペラ軸（１０）とを有する外部ケーシングと、前記外部ケーシング（２）に固定されているとともに、前記外部ケーシング（２）の内部の流入圧力（ｐ１）を、前記外部ケーシングの外部の周囲圧力（ｐｕ）から分離するカバー（４；８）と、前記インペラ軸（１０）と前記内部ケーシング（６）との間に画定されている作動室、特に圧縮室（１６）において流出圧力（ｐ２）を前記流入圧力（ｐ１）に対して非接触式にシールするためのバランスピストンシール（２２）と、を有しており、前記バランスピストンシール（２２）は前記カバー（４；８）に固定されている。
公开号:JP2011513644A
申请号:JP2010550036
申请日:2008-11-03
公开日:2011-04-28
发明作者:アルフレート・マルクヴァルダー；ウルス・バウマン；ゲオルゲ・クラインハンス
申请人:マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー；
IPC主号:F04D29-08

专利说明:

[0001] 本発明は改良されたバランスピストンシールを有する、請求項１のおいて書き部に記載の、ターボエンジンまたはコンプレッサなどの流体機関に関する。]
背景技術

[0002] 高圧コンプレッサでは特に、周囲に対するシールは、通常いわゆるドライガスシールとして形成されている軸シールを介して実現される。こうした軸シールはコンプレッサの軸方向両側で、周囲に対して流入圧力をシールする。これに加えてバランスピストンシールが設けられる。当該バランスピストンシールはコンプレッサの圧力側で、流入圧力に対して流出圧力をシールし、それによってエンジンの推力を低減させるとともに、軸においてドライガスシールの前に両側で、流入圧力を保証する。]
[0003] このようなシールは一般に中空のステータを有している。当該ステータはロータを囲み、当該ロータ、ステータ、または両方の部材は、表面に凹所を有している。運転中、すなわち軸が回転するとき、ロータとステータの対向する表面の間に動抵抗が生じ、当該動抵抗は軸方向にシール間隙を通過する流体の動きに抗するように作用する。]
[0004] このようなバランスピストンシールのデザインは流体機関の機能性にとって重要な意味を持つ。その理由は、当該シールを介して一般に比較的大きな圧力差が封止され、そのためにロータとステータの間に比較的大きな動的な力が生じるからである。このような動的な力は特に、運転挙動の安定性に影響を及ぼす。当該シールを正しく設計した場合、例えばターボコンプレッサのロータの動きの安定性が著しく改善される。]
[0005] バランスピストンシールの特殊な構成形式として特に、いわゆるホールパターン（ＨＰ）シールが知られている。当該ホールパターンシールではステータの内部表面に設けられている凹所が、概ね円形の穴の形状を有している。これと並んでいわゆるハニカム（ＨＣ）シールも知られている。当該ハニカムシールではステータの内部表面に設けられている凹所が、蜂の巣の形状、すなわち網状に形成された六角形の穴の形状を有している。ステータの内部表面とロータの外部表面との間には間隙があるために、二つのシール面は接触しない。]
[0006] ホールパターンシールの有益な効果を保証するために、運転中のシール間隙の幾何学的な形状を知ることもしくは調節することは決定的な意味を持つ。しかしながらこの点は、従来の構成においてこれまで困難であるとともに、部分的に不可能であった。そのためにホールパターンシールを有するコンプレッサは、過去において、ロータの動きの不安定性ゆえに成果を得られないことが多かった。以下に例を挙げてこの問題を明らかにする。]
[0007] 図３は社内で知られているコンプレッサ１００を示している。外部ケーシング１０２内にいわゆるオートクレーブカバー１０４が装入されており、当該オートクレーブカバーに内部ケーシング１０６が支持されている。当該ケーシングは密閉カバー１０８によって密閉される。軸１１０は軸受け１１２および１１２'を介して軸受ケーシング１１４もしくは１１４'内に支承されており、当該軸受ケーシングはオートクレーブカバー１０４もしくは密閉カバー１０８に固定されている。オートクレーブカバー１０４と、内部ケーシング１０６と、密閉カバー１０８と、軸１１０とによって画定される作動室１１６内に、（図に詳しく示されていない）組み込み部材を具備するコンプレッサ段が設けられている。] 図３
[0008] 作動室の両側に軸シール１２４，１２４'が設けられている。当該軸シールは周囲圧力に対してコンプレッサの流入圧力を封止する。これら二つのシールのコンプレッサ内部側ではそれぞれ流入圧力が印加されており、それによって軸シール１２４，１２４'は流入圧力と周囲圧力との圧力差で、離れるように押される。このために二つの軸シール１２４，１２４'のコンプレッサ内部側のシール空間は均圧パイプ（図示せず）を介して互いに連通している。]
[0009] 排出側（図３の左側）のシール空間と本来の作動室との間にはさらにバランスピストンシール１１２が設けられている。当該バランスピストンシールは主に内部ケーシング１０６の端部１０６ａと、該端部内に装入されているシールスリーブ１２０とから成り、流入圧力に対して流出圧力を封止する。] 図３
[0010] 図４にはこのようなバランスピストンシール１１２の領域が詳細に示されている。図４は、図３で一点鎖線による円ＩＶによって示されている細部を拡大して示している。図４に示されるように、組み込み部材を具備する作動室１１６は、流出圧力の側で、内部ケーシング１０６の半径方向内部表面および軸方向内部表面と、軸１１０の外部表面とによって画定される。このとき半径方向内側に突出する内部ケーシング１０６の端部１０６ａは、軸１１０のシール部分１１０ａをリング状に囲繞するとともに、半径方向において作動室１１６の画定部を形成している。端部１０６ａの内部表面にはシール部材１２０が設けられており、当該シール部材は上記において説明した凹所を含む（図示せず）とともに、端部１０６ａの当該内部表面と、シール部分１１０ａの外部表面との間の間隙を所定の大きさに縮小させ、かつ、当該間隙の幾何学的形状を規定する。] 図３ 図４
[0011] 内部ケーシングは上半分と下半分の二つの部分から構成されており、それによってロータの装入を可能にしている。シールスリーブとして形成されているシール部材は半径方向において同様に上半分および下半分に分割されている。これら二つの半リング部分は内部ケーシングの対応する溝にねじ込まれる。]
[0012] しかしながら前記のシール構成にはいくつかの不利点がある。寸法決定の際および運転中の主な問題が図５Ａから５Ｃに示されている。図５Ａから５Ｃは概ね図４の部分に対応するが、はるかに概略的に表されている。すなわち、ケーシング１０２と、オートクレーブカバー１０４と、端部１０６ａを有して成る内部ケーシング１０６であって、当該端部１０６ａがシール部材１２０と共にバランスピストンシール１２２を形成している内部ケーシング１０６と、軸１１０と、作動室１１６とから成る部分のみが示されている。シール部材１２０と軸１１０との間のシール間隙は１４０で表されている。図５Ａは幾何学的形状がどのように作られるかを示すとともに、設計状態を表している。図５Ｂは外部ケーシングと内部ケーシングとの大きく、かつ多くの場合、一時的な温度差が、シール構成に及ぼす影響を示している。当該温度差は特に以下の点に起因する。すなわち、内部ケーシングは機関のならし運転時に、外部ケーシングよりもはるかに速やかに熱くなるという点である。図５Ｃはバランスピストンシール１２２にわたる大きな圧力差が及ぼす影響を示す。図５Ｂと５Ｃにおいては、図５Ａに示す、完成され、かつ、負荷のない状態の幾何学的形状が点線で表されている。] 図４ 図５Ａ 図５Ｂ 図５Ｃ
[0013] 図５Ａに示されるとおり、ホールパターンシールもしくはハニカムシールにおいて、シール間隙１４０は設計状態で、外部に向かって先細になっている。すなわち、流出方向もしくは漏出方向として想定される方向において細まっている。大きな温度差の影響下で、内部ケーシング１０６は膨張し、端部１０６ａは内部に向かって膨張し、シール間隙１４０は狭くなる。（図５Ｂ参照）さらに、端部１０６ａの膨張はオートクレーブカバー１０４のショルダー１０４ｂにおいて妨害され、それによって端部１０６ａ全体が当該ショルダー１０４ｂを中心として回転する。したがってシール間隙１４０は狭くなると同時に、より末広になる。シールにわたってみられる流入圧力と流出圧力との大きな圧力差の影響下で、端部１０６ａは外部に向かって曲がり、これもシール間隙１４０がより末広になる結果を招く。結果として間隙の幾何学的形状は、非常に制御が困難となる。これによって極端な場合は、末広の間隙によって、ロータの動きの不安定性が生じる。シール間隙１４０の幾何学的形状の変化は、それ自体で間隙高さのスケールになり得る。] 図５Ａ 図５Ｂ
発明が解決しようとする課題

[0014] 本発明の課題は、流体機関を当該流体機関のバランスピストンシールに関して改良することである。]
課題を解決するための手段

[0015] 前記の課題は請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明の好適なさらなる構成は、従属請求項の対象を成す。]
[0016] 本発明に係る流体機関は以下のものを有する。すなわち、外部ケーシングおよび当該外部ケーシング内に設けられた内部ケーシングおよび当該内部ケーシングに設けられたインペラ軸と、少なくとも一つのカバーであって、前記外部ケーシングに固定、特に装入されているとともに、前記外部ケーシング内部の流入圧力を、前記外部ケーシングの外部の周囲圧力から、特に軸シールを用いて分離するカバーと、流入圧力に対して流出圧力を封止するためのバランスピストンシールであって、前記カバーに取り付けられているバランスピストンシールと、である。流体機関は例えば、コンプレッサ、特に高圧コンプレッサであり得る。当該流体機関がコンプレッサである場合、作動室は圧縮室である。]
[0017] 流体機関のカバーは、例えばオートクレーブカバーまたは密閉カバーであり得るが、当該カバーは一般に、内部ケーシングよりもはるかに硬い。当該内部ケーシングの端部は、比較的薄いシェルとして形成されていることが多い。そのためにこのようなカバーは温度および／または圧力の変化に対して、内部ケーシングよりも大きな変形抵抗性および寸法保持性を有している。本発明によってバランスピストンシールが内部ケーシングの代わりに当該カバーに固定されると、内部ケーシングの変形はシールの位置に作用を及ぼし得なくなる。従ってシールの幾何学的条件およびそれとともにシールの特性は、より良好に制御可能となる。流体機関は好適に少なくとも一つの内部カバーと、少なくとも一つの外部カバーとを有している。]
[0018] 流体機関の作動室は、軸方向の一方の端部において概ねカバーの内壁によって画定されていてよい。これにより、カバーに関しても作動室内の流れガイド要素に関しても、より高い形成の自由度が実現され得る。カバーはまた、内部ケーシングよりもはるかに大きな剛性を有する構成要素であり、圧力および温度の差が大きいとき、変形がより小さい。これによって作動室の幾何学的形状をより良好に規定することができるとともに作動室内の流れ条件をより良好に制御できるようになる。]
[0019] 周囲圧力に対して流入圧力を封止する第一の軸シールは、流体機関の、作動室に対向する側に、特にカバー内に、設けられていてよい。前記第一の軸シールとバランスピストンシールとの間のシール空間は、第二の軸シールのコンプレッサ内部側に形成されているシール空間と連通し得る。当該第二の軸シールは作動室を、第一の軸シールに対向する側において、周囲に対して封止する。]
[0020] バランスピストンシールは概ね中空円筒形のアダプタスリーブまたはピストンスリーブを有し得る。当該アダプタスリーブまたはピストンスリーブは、インペラ軸によって貫通されているカバーの貫通穴の少なくとも一部分内に、好適に形状接続的および／または摩擦接続的に固定されているとともに、インペラ軸を非接触式に囲繞する。スリーブまたはブシュを用いることにより、支持を行う構成部材に関する変更なしに、シールを比較的容易に交換することができる。比較的扱いやすい構成部材において、高精度の成形方法、加工方法および表面処理方法を実施することも、より簡単になり得る。]
[0021] スリーブもしくはブシュは、第一のリング部分を有し得る。当該第一のリング部分は、作動室に向いた軸方向端部において、半径方向外部に向かって突出するとともに、カバー、特に突出している固定部分の、作動室に向いた壁に当接する。このような構成により、スリーブもしくはブシュは、作動室の側から容易にカバー内に装入することができる。このときスリーブもしくはブシュは、作動室の側から圧力が印加されると、当該スリーブもしくはブシュの軸方向の位置においても固定される。]
[0022] スリーブもしくはブシュは、第二のリング部分を有し得る。当該第二のリング部分は、第一のリング部分の半径方向外側の縁部から、軸方向において突出するとともに、カバー、特に突出している固定部分の壁において相応に形成された凹所に収容されている。このような方法で、シールを簡単かつ正確にセンタリングするとともに、半径方向の位置を固定することができる。]
[0023] インペラ軸とバランスピストンシールとの間には、好適に所定の幾何学的形状を有するリング状の間隙が形成されている。これによって好適かつ容易な方法で非接触式の軸シールを実現するとともに、運転中に生じる圧力、温度および流れの条件を調整することが可能である。間隙を当該間隙の少なくとも一部において先細および／または末広に形成することによって、間隙における所定の圧力曲線が実現され、それによってシール特性は調整もしくは最適化され得る。]
[0024] バランスピストンシールは、当該バランスピストンシールのインペラ軸に向いた面の少なくとも一つの部分において、凹所を有し得、当該凹所は断面において、概ね例えば円形または多角形、特に六角形であり得る。凹所によって運転中の軸において流れ抵抗が生じ、当該流れ抵抗は作動室のシールを促進するとともにロータの安定特性を向上させることができる。]
[0025] 流体機関の様々な種類における状況に適合するために、バランスピストンシールは、５０ｂａｒよりも大きく、特に１００ｂａｒよりも大きく、好適に５００ｂａｒよりも大きい作動室内の高圧に対してシールするために設計されていてよい。]
[0026] 以下に添付の図面に関連して記載する実施の形態の説明において、本発明のさらなる有利点および特徴を述べる。図面に示すのは以下の通りである。図面は部分的に概略化されている。]
図面の簡単な説明

[0027] 本発明の実施の形態による流体機関の全体を長手方向断面において示す図である。
図１で符号ＩＩを有する一点鎖線の円によって示されるユニットの詳細を示す図である。
従来技術による流体機関の全体を長手方向断面において示す図である。
図３で符号ＩＶを有する一点鎖線の円によって示されるユニットの詳細を示す図である。
図４のシール構成を異なる運転状態において示す図である。
図４のシール構成を異なる運転状態において示す図である。
図４のシール構成を異なる運転状態において示す図である。] 図１ 図３ 図４
実施例

[0028] 本発明の実施の形態は図１および２に示されている。図１は流体機関の例として高圧コンプレッサ１を示している。] 図１
[0029] 外部ケーシング２内に、請求項１に係るカバーである、いわゆるオートクレーブカバー４が装入されており、当該オートクレーブカバーに内部ケーシング６が支持されている。外部ケーシング２は、オートクレーブカバー４に対向する側において、密閉カバー８によって密閉される。当該密閉カバーは図に示されていない他の実施の形態において、同様に請求項１に係るカバーであり得る。インペラ軸１１０は軸受け１２および１２'を介して軸受ケーシング１４もしくは１４'内に支承されており、当該軸受ケーシングはオートクレーブカバー４もしくは密閉カバー８に固定されている。]
[0030] オートクレーブカバー４と、内部ケーシング６と、密閉カバー８と、軸１０とによって画定される作動室１６内に、組み込み部材２６，２８，３０を具備するコンプレッサ段が設けられている。このとき内部ケーシング６はコンプレッサ段の組み込み部材２６を支持し、軸１０はコンプレッサ段のインペラ２８を支持する。オートクレーブカバーもしくは密閉カバー４，８内に設けられている軸シール２４，２４'は、周囲に対してコンプレッサ内部を密閉する。]
[0031] 外部ケーシング２の外部には周囲圧力ｐｕが印加されており、作動室１６内の流出側または圧力側（図１の左側）には流出圧力ｐ２が印加されており、流入側または吸い込み側（図１の右側に相当する）には流入圧力ｐ１が印加されている。従って図１において密閉カバー８内に設けられている右側の軸シール２４'には、流入圧力と周囲圧力との圧力差が印加されている。] 図１
[0032] さらに図１において、オートクレーブカバー４内に設けられている左側の軸シール２４と、流出側の作動室１６との間に、本発明に係るバランスピストンシール２０が設けられており、当該バランスピストンシールは軸シール２４とバランスピストンシール２０との間に形成されたシール空間に対して、作動室１６の流出側における流出圧力ｐ２をシールする。当該シール空間にも流入圧力ｐ１が印加されている。このために当該シール空間は、コンプレッサの流入側もしくは吸い込み側で、作動室１６と、密閉カバー８内に設けられている軸シール２４'との間に設けられている対応するシール空間に連通している。] 図１
[0033] こうして、図１においてオートクレーブカバー４内に設けられている左側の軸シール２４にも、流入圧力と周囲圧力との圧力差のみが印加される一方で、バランスピストンシール２０は流入圧力に対して流出圧力をシールする。このようにして機関の推力が低減される。] 図１
[0034] 図２に示す通り、組み込み部材２６を具備する作動室１６は、圧力側において、内部ケーシング６およびオートクレーブカバー４の内部表面と、軸１０の外部表面とによって画定される。] 図２
[0035] オートクレーブカバー４は作動室１６の方向に突出する突出部４ａを有しており、当該突出部はこれによって作動室１６を、軸方向において比較的大きな圧力側で画定するとともに、軸１０のシール部分１０ａをリング状に囲繞する。突出部４ａの内部表面にはブシュ２０が設けられており、当該ブシュは、所定の幾何学的形状を有して成る、突出部４ａの内部表面とシール部分１０ａの外部表面との間の間隙を、所定の大きさに縮小させる。突出部４ａには軸受けブシュ２０が設置もしくは固定されており、従って突出部は本発明における固定部分である。]
[0036] ブシュ２０は第一のリング状部分２０ａを有しており、当該第一のリング状部分は、当該第一のリング状部分の作動室１６の側にある軸方向端部から、半径方向外側に向かって突出するとともに、突出部４ａの作動室１６に向いた側に当接している。部分２０ａはネジ３２によって、突出部４ａの作動室１６に向いた側に固定されている。部分２０ａはさらに第二のリング状部分２０ｂを有しており、当該第二のリング状部分は、第一の部分２０ａから軸方向に、オートクレーブカバー４の方向に延在するとともに、突出部４ａの表面に設けられている対応する溝に係合する。]
[0037] ブシュ２０はさらに当該ブシュの内部表面に、円形の凹所２０ｃを有している。当該凹所は既知の方法で、機関の運転中に流体力学的な遮断作用が作動し、流入圧力に対して流出圧力がシールされるように働く。]
[0038] 図面には詳しく示されていないが、必要に応じて凹所２０ｃを異なる方法で形成することができる。凹所２０ｃは円形の凹所として形成されているのが好ましい。当該円形の凹所は所定の深さの分だけ、概ね垂直に（すなわち半径方向において）ブシュ２０の内部表面に侵入している。しかしながら凹所２０ｃは円周方向において、軸１０の回転方向または回転方向と逆方向に傾いていてもよい。それによって、所望の特徴を持つ乱流が作り出される。凹所２０ｃの断面は深さ方向において縮小し得る。円形に形成された凹所２０ｃは当業者には、いわゆるホールパターンシールとして自明である。]
[0039] 既に述べたように、前記の従来技術とは異なり、ブシュ２０は内部ケーシング６ではなく、比較的硬いオートクレーブカバー４に固定されている。これによってはるかに大きな剛性を有するデザインが実現され、通常は大きい内部ケーシング６の変形が、軸受けブシュ２０に影響を及ぼすことが回避される。軸受けブシュ２０に対して、突出部４ａとして形成された固定部分を構成することによって、当該部分における剛性はさらに増大され得る。このようにシール構成の変形は桁違いに小さくなり、かつ、間隙の幾何学的形状は温度差および圧力差が作用する条件においても大幅に保持される。従ってシール構成の寸法決定は簡易化されるとともに制御しやすくなる。さらに好適な実施の形態において、ブシュ２０を一体的に製造することが可能であり、それによってシール間隙の輪郭精度がさらに向上する。]
[0040] 前記の実施の形態は概ねホールパターンシールに関するものであるが、本発明はリング状間隙シールの他の種類にも応用可能である。リング状間隙シールにおいては、例えばハニカムシール、溝シール、ラビリンスシールなど、リング状間隙の幾何学的形状を正確に知ることが重要である。いわゆるハニカムシールにおいては、概ね六角形の断面の凹所が軸受けブシュの内部表面に形成されており、当該凹所は網状の構造を介して互いに分離されている。]
[0041] 前記において高圧コンプレッサ１であって、当該高圧コンプレッサのオートクレーブカバー４にバランスピストンシール２０が設けられている高圧コンプレッサに基づいて本発明を説明した。当然ながらすでに述べた通り、流体機関の両側もしくは密閉カバーとオートクレーブカバーとは、交換されてよい。]
[0042] １，１００高圧コンプレッサ
２，１０２外部ケーシング
４，１０４オートクレーブカバー
４ａ 突出部、固定部分
１０４ｂショルダー
６，１０６内部ケーシング
１０６ａ 端部
８，１０８密閉カバー
１０インペラ軸
１１０ 軸
１０ａ，１１０ａシール部分
１２，１１２軸受け
１２’，１１２’ 軸受け
１４，１１４軸受ケーシング
１４’，１１４’ 軸受ケーシング
１６，１１６作動室
２０，１２２バランスピストンシール、軸受けブシュ
１２０シール部材
２０ａ 第一のリング状部分
２０ｂ 第二のリング状部分
２０ｃ凹所
２４，１２４軸シール
２４’，１２４’軸シール
２６組み込み部材
２８ 組み込み部材
３０ 組み込み部材
３２ネジ
１４０シール間隙
ｐ１流入圧力
ｐ２流出圧力
ｐｕ 周囲圧力]

权利要求:

請求項1
流体機関（１）、特に圧縮機、特に高圧コンプレッサであって、外部ケーシング（２）であって、当該外部ケーシング内に設けられた内部ケーシング（６）、特に翼支持部と、当該内部ケーシング内に設けられたインペラ軸（１０）とを有する外部ケーシングと、前記外部ケーシング（２）に固定されているとともに、前記外部ケーシング（２）の内部の流入圧力（ｐ１）を、前記外部ケーシングの外部の周囲圧力（ｐｕ）から分離するカバー（４；８）と、前記インペラ軸（１０）と前記内部ケーシング（６）との間に画定された作動室、特に圧縮室（１６）において流出圧力（ｐ２）を前記流入圧力（ｐ１）に対して非接触式にシールするためのバランスピストンシール（２２）と、を有する流体機関において、前記バランスピストンシール（２２）は前記カバー（４；８）に固定されていることを特徴とする流体機関。
請求項2
前記作動室（１６）は、比較的高い圧力の側にある軸方向端部において、部分的に前記カバー（４；８）の内壁によって画定されていることを特徴とする請求項１に記載の流体機関。
請求項3
前記カバー（４；８）は前記バランスピストンシール（２２）を固定するために、軸方向において前記作動室（１６）に向かって突出している固定部分（４ａ）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の流体機関。
請求項4
前記バランスピストンシール（２２）は概ね中空円筒形のスリーブまたはピストンスリーブ（２０）を有しており、当該スリーブまたはピストンスリーブは、前記インペラ軸（１０）によって貫通されている前記カバー（４；８）の貫通穴の少なくとも一部分内に、好適に形状接続的および／または摩擦接続的に固定されているとともに、前記インペラ軸を非接触式に囲繞することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流体機関。
請求項5
前記スリーブもしくはブシュ（２０）は、第一のリング部分（２０ａ）を有しており、当該第一のリング部分は、前記バランスピストンシールの、前記作動室（１６）に向いた軸方向端部において、半径方向外部に向かって突出するとともに、前記カバー（４；８）の、前記作動室（１６）に向いた壁に当接することを特徴とする請求項４に記載の流体機関（１）。
請求項6
前記スリーブもしくはブシュ（２０）は、少なくとも一つの連結部材（３２）、特にピンまたはネジを用いて前記カバーに固定されていることを特徴とする請求項４または５に記載の流体機関（１）。
請求項7
前記スリーブもしくはブシュ（２０）は、第二のリング部分（２０ｂ）を有しており、当該第二のリング部分は、前記第一のリング部分（２０ａ）の半径方向外側の縁部から軸方向において、前記カバー（４）に向かって延在するとともに、前記カバー（４；８）の前記壁に相応に形成された凹所に収容されていることを特徴とする請求項５または６に記載の流体機関。
請求項8
前記インペラ軸（１０）と前記バランスピストンシール（２２）との間に、所定の幾何学的形状を有するリング状の間隙が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の流体機関（１）。
請求項9
前記インペラ軸（１０）と前記バランスピストンシール（２２）との間に形成される前記間隙は少なくとも一部分において先細であることを特徴とする請求項８に記載の流体機関（１）。
請求項10
前記インペラ軸（１０）と前記バランスピストンシール（２２）との間に形成される前記間隙は少なくとも一部分において末広であることを特徴とする請求項８または９に記載の流体機関（１）。
請求項11
インペラ軸外周面と、前記バランスピストンシール（２２）の前記インペラ軸（１０）に向いた面との少なくとも一つにおいて、少なくとも部分的に凹所（２０ｃ）が形成されており、当該凹所は断面において概ね円形または概ね多角形、特に六角形であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の流体機関（１）。
請求項12
前記バランスピストンシール（２２）は、５０ｂａｒよりも大きく、特に１００ｂａｒよりも大きく、好適に５００ｂａｒよりも大きい前記作動室内の高圧に対してシールするために設計されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体機関（１）。