JPH04214977A - スクロールコンプレッサ - Google Patents
スクロールコンプレッサInfo
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- JPH04214977A JPH04214977A JP3011502A JP1150291A JPH04214977A JP H04214977 A JPH04214977 A JP H04214977A JP 3011502 A JP3011502 A JP 3011502A JP 1150291 A JP1150291 A JP 1150291A JP H04214977 A JPH04214977 A JP H04214977A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 11
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転ポンプすなわちス
クロール型のコンプレッサに係り、特に改良されたスク
ロール先端シールを有する改良された構造のスクロール
コンプレッサに関する。
クロール型のコンプレッサに係り、特に改良されたスク
ロール先端シールを有する改良された構造のスクロール
コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】スクロールコンプレッサは、原理的には
数十年前から知られている。一般にスクロール型コンプ
レッサまたはそれと類似の機械は、一対の噛み合いスク
ロールから構成されている。それぞれのスクロールは、
それぞれの基板に設けられた類似形状のインボリュート
形状の螺旋ラップを有する。通常、一方のスクロールは
固定され、他方のスクロールはその固定スクロールの軸
回りに回転するのではなく、軌道を旋回するようになっ
ている。また、その他方のスクロールは、回転しないよ
うに、オルダムリングまたは他の回転防止構造によって
保持されている。それらの２個のインボリュート形状の
ラップ壁は、三ヶ月型容積を形成する。その容積は、旋
回スクロールが回転するに従って、外側から噛み合いス
クロールの中心に向かって移動しながら、徐々に小さく
なって行く。冷媒ガスなどの圧縮可能な流体は、螺旋ラ
ップの周囲に導入され、装置の旋回動作と共にその流体
が移動されながら圧縮される。圧縮された流体は、その
後、中心で放出される。圧縮された流体を中心に導き、
その膨張により装置を駆動することによって、スクロー
ル機械をモータとして使用することができる。
数十年前から知られている。一般にスクロール型コンプ
レッサまたはそれと類似の機械は、一対の噛み合いスク
ロールから構成されている。それぞれのスクロールは、
それぞれの基板に設けられた類似形状のインボリュート
形状の螺旋ラップを有する。通常、一方のスクロールは
固定され、他方のスクロールはその固定スクロールの軸
回りに回転するのではなく、軌道を旋回するようになっ
ている。また、その他方のスクロールは、回転しないよ
うに、オルダムリングまたは他の回転防止構造によって
保持されている。それらの２個のインボリュート形状の
ラップ壁は、三ヶ月型容積を形成する。その容積は、旋
回スクロールが回転するに従って、外側から噛み合いス
クロールの中心に向かって移動しながら、徐々に小さく
なって行く。冷媒ガスなどの圧縮可能な流体は、螺旋ラ
ップの周囲に導入され、装置の旋回動作と共にその流体
が移動されながら圧縮される。圧縮された流体は、その
後、中心で放出される。圧縮された流体を中心に導き、
その膨張により装置を駆動することによって、スクロー
ル機械をモータとして使用することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】可動スクロールの旋回
運動によって、旋回及び固定スクロール双方のスクロー
ルラップの先端部にある旋回接触面を横切って、圧縮さ
れる流体がこれらの装置の高圧側から低圧側に漏洩し得
る。スクロール先端での漏洩を最小にするために、それ
らの装置は極端に厳しい許容差で製作されている。しか
も、漏洩をさらに低減するために先端シールが設けられ
ている。スクロールラップ先端内の溝に配置された標準
型のＯリング材は、主としてその材料の膨張、及びその
結果として生ずるその材料の密封効果の喪失、すなわち
その材料が破損し、可動スクロールの旋回行動を禁止す
るようなバネ率の喪失など多くの理由から満足の行くも
のではなかった。
運動によって、旋回及び固定スクロール双方のスクロー
ルラップの先端部にある旋回接触面を横切って、圧縮さ
れる流体がこれらの装置の高圧側から低圧側に漏洩し得
る。スクロール先端での漏洩を最小にするために、それ
らの装置は極端に厳しい許容差で製作されている。しか
も、漏洩をさらに低減するために先端シールが設けられ
ている。スクロールラップ先端内の溝に配置された標準
型のＯリング材は、主としてその材料の膨張、及びその
結果として生ずるその材料の密封効果の喪失、すなわち
その材料が破損し、可動スクロールの旋回行動を禁止す
るようなバネ率の喪失など多くの理由から満足の行くも
のではなかった。
【０００４】これまで、先端シール問題に対して提案さ
れた解決策は、細長いＣ形状断面のバネを、スクロール
先端内の溝の一端から他端にかけて配置することであっ
た。そのバネはＣ形状断面に形成されかつそのスクロー
ルと適合するように巻かれた一枚のバネ鋼から作られる
。この頑丈な連続バネ部材は、通常密封及び対摩耗性テ
フロン基材料で覆われ、対抗するスクロールの基盤に対
するバネの密封作用を強めると共に、流体圧縮作用によ
って発生される熱の下での摩擦損失を最小化している。 Ｃ形状断面のバネは、良好なシール応答を与えると共に
、バネ率を喪失しないことがわかっている。しかし、先
端を横切ってバネの中心へ向かう漏洩によって、スクロ
ールの高圧側中心からスクロールの低圧側周辺へそのＣ
形状の中心を通る漏洩路が与えられ、これが、Ｃ形状の
細長いバネ先端シールの効果を低減させていた。
れた解決策は、細長いＣ形状断面のバネを、スクロール
先端内の溝の一端から他端にかけて配置することであっ
た。そのバネはＣ形状断面に形成されかつそのスクロー
ルと適合するように巻かれた一枚のバネ鋼から作られる
。この頑丈な連続バネ部材は、通常密封及び対摩耗性テ
フロン基材料で覆われ、対抗するスクロールの基盤に対
するバネの密封作用を強めると共に、流体圧縮作用によ
って発生される熱の下での摩擦損失を最小化している。 Ｃ形状断面のバネは、良好なシール応答を与えると共に
、バネ率を喪失しないことがわかっている。しかし、先
端を横切ってバネの中心へ向かう漏洩によって、スクロ
ールの高圧側中心からスクロールの低圧側周辺へそのＣ
形状の中心を通る漏洩路が与えられ、これが、Ｃ形状の
細長いバネ先端シールの効果を低減させていた。
【０００５】本発明の目的は、スクロールの高圧側から
低圧側への漏洩を、先端シールバネ部材の長期効果を損
なうことなく、効果的に除去するためのシール構造を有
するスクロールコンプレッサを提供することにある。
低圧側への漏洩を、先端シールバネ部材の長期効果を損
なうことなく、効果的に除去するためのシール構造を有
するスクロールコンプレッサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の観点の一つによ
れば、スクロール型コンプレッサは、スクロールラップ
先端の溝（スロット）内に配置された細長い環状のＣ形
状断面バネを含んでいる先端シールを備えている。その
バネは、その外面にバネ被覆と、そのＣ形状断面バネの
内面全体にわたって配置された弾性材料からなる円筒状
Ｏリングを有している。この新しい合成シールは、溝の
長さ全体にわたってスクロールラップ先端内の溝内に設
けられている。
れば、スクロール型コンプレッサは、スクロールラップ
先端の溝（スロット）内に配置された細長い環状のＣ形
状断面バネを含んでいる先端シールを備えている。その
バネは、その外面にバネ被覆と、そのＣ形状断面バネの
内面全体にわたって配置された弾性材料からなる円筒状
Ｏリングを有している。この新しい合成シールは、溝の
長さ全体にわたってスクロールラップ先端内の溝内に設
けられている。
【０００７】
【作用】本発明の合成シールは、Ｃ形状断面バネの内部
全体にわたって、熱衝撃に強い弾性材料からなる円筒状
Ｏリングを配置しているので、スクロールラップの先端
を横切って生ずる漏洩に対するだけでなく、シール部材
全体の長さ方向の漏洩に対しても耐久性のある密封作用
を持っている。
全体にわたって、熱衝撃に強い弾性材料からなる円筒状
Ｏリングを配置しているので、スクロールラップの先端
を横切って生ずる漏洩に対するだけでなく、シール部材
全体の長さ方向の漏洩に対しても耐久性のある密封作用
を持っている。
【０００８】
【実施例】図１を参照する。図１は、代表的なスクロー
ル型コンプレッサ１０を示している。このコンプレッサ
１０は、その内部に固定スクロール１４と、旋回スクロ
ールすなわち可動スクロール１６が取り付けられたハウ
ジングすなわちシェル１２を有する。図１及び図２から
わかるように、固定及び可動スクロールのスクロールラ
ップ１８及び２０の先端には、それらの固定及び可動ス
クロール双方にシール２４を取り付けることができるよ
うに、スクロールの実質的に全長にわたって内側に切り
込まれた溝２２が設けられている。シール２４及び溝２
２は、スクロールの内側先端からそのスクロールの外側
端に隣接する点に向かって外方向に伸びている。幾つか
の適用例では、この溝が完全に外側端まで伸びている必
要はない。これは、この外側点でスクロールを横切って
漏洩が発生したとしても、この点の圧力が非常に低いた
めである。
ル型コンプレッサ１０を示している。このコンプレッサ
１０は、その内部に固定スクロール１４と、旋回スクロ
ールすなわち可動スクロール１６が取り付けられたハウ
ジングすなわちシェル１２を有する。図１及び図２から
わかるように、固定及び可動スクロールのスクロールラ
ップ１８及び２０の先端には、それらの固定及び可動ス
クロール双方にシール２４を取り付けることができるよ
うに、スクロールの実質的に全長にわたって内側に切り
込まれた溝２２が設けられている。シール２４及び溝２
２は、スクロールの内側先端からそのスクロールの外側
端に隣接する点に向かって外方向に伸びている。幾つか
の適用例では、この溝が完全に外側端まで伸びている必
要はない。これは、この外側点でスクロールを横切って
漏洩が発生したとしても、この点の圧力が非常に低いた
めである。
【０００９】次に、図３を参照する。従来の技術におい
ては、シール２４は、一般に溝２２の全長にわたって設
けられた細長いバネ部材２６から構成されていた。また
、そのバネのＣ構造の開口すなわち開いている側は、ス
クロールの低圧側に面していた。バネの外径は、スクロ
ール先端から対抗するスクロールの基部に対して弾性的
な密封圧力を与えるに充分な大きさになっている。バネ
は、平旦な面と密着するように、溝内に強制的に組み込
まれる。作動圧力が確立されるまでは、このバネが初め
に密封作用を与える。一度作動圧力が発生すると、その
バネの中心への圧力漏洩が、シールを押し離し、スクロ
ール先端に優勢な密封力を作り出す。可動スクロール先
端内のバネは、固定スクロールの共働するチャネル内で
のその動作の間ずっと固定スクロールの基盤と接触する
ようになっている。従来技術においては、このバネ部材
は、テフロン基材料、あるいは冷媒すなわち圧縮される
流体に対して抵抗性を持ち、かつスクロール先端とそれ
と共働するスクロール基盤間に所望の密封作用を与える
他の適切な低摩擦の弾性材から作られたバネ被覆２８で
何度も被覆されている。
ては、シール２４は、一般に溝２２の全長にわたって設
けられた細長いバネ部材２６から構成されていた。また
、そのバネのＣ構造の開口すなわち開いている側は、ス
クロールの低圧側に面していた。バネの外径は、スクロ
ール先端から対抗するスクロールの基部に対して弾性的
な密封圧力を与えるに充分な大きさになっている。バネ
は、平旦な面と密着するように、溝内に強制的に組み込
まれる。作動圧力が確立されるまでは、このバネが初め
に密封作用を与える。一度作動圧力が発生すると、その
バネの中心への圧力漏洩が、シールを押し離し、スクロ
ール先端に優勢な密封力を作り出す。可動スクロール先
端内のバネは、固定スクロールの共働するチャネル内で
のその動作の間ずっと固定スクロールの基盤と接触する
ようになっている。従来技術においては、このバネ部材
は、テフロン基材料、あるいは冷媒すなわち圧縮される
流体に対して抵抗性を持ち、かつスクロール先端とそれ
と共働するスクロール基盤間に所望の密封作用を与える
他の適切な低摩擦の弾性材から作られたバネ被覆２８で
何度も被覆されている。
【００１０】バネ２６は、被覆すなわちカバー２８で覆
われ、スクロールラップ１８及び２０の先端に設けられ
ているので、それぞれの固定及び可動スクロールの先端
を横切る漏洩は、実質的に低減された。しかしながら、
高圧の内側先端から外側の低圧周辺へバネ２６の内部す
なわち中心を介して漏洩が発生し得、そのようなシール
では、スクロールラップを横切る漏洩に対して、思った
程の効果がないことがすぐに判明した。
われ、スクロールラップ１８及び２０の先端に設けられ
ているので、それぞれの固定及び可動スクロールの先端
を横切る漏洩は、実質的に低減された。しかしながら、
高圧の内側先端から外側の低圧周辺へバネ２６の内部す
なわち中心を介して漏洩が発生し得、そのようなシール
では、スクロールラップを横切る漏洩に対して、思った
程の効果がないことがすぐに判明した。
【００１１】最後に、図４を参照する。バネ２６の全長
にわたってＯリング３０のような円筒状部材を与えるこ
とによって、シールのそのような内部漏洩を実質的にな
くすことができ、スクロールラップ先端におけるシール
２４の効力を大幅に増大させ得ることがわかった。その
円筒状Ｏリング３０は、フレオン抵抗ネオプレンまたは
圧縮される流体の攻撃に対して抵抗性を持つ他の材料か
ら作られ、バネ２６内に長軸のシールを形成している。 円筒状シール３０は、環状ではなく開放端になっている
が、工業上のプラクティスに従ってここではＯリングと
して説明されている。
にわたってＯリング３０のような円筒状部材を与えるこ
とによって、シールのそのような内部漏洩を実質的にな
くすことができ、スクロールラップ先端におけるシール
２４の効力を大幅に増大させ得ることがわかった。その
円筒状Ｏリング３０は、フレオン抵抗ネオプレンまたは
圧縮される流体の攻撃に対して抵抗性を持つ他の材料か
ら作られ、バネ２６内に長軸のシールを形成している。 円筒状シール３０は、環状ではなく開放端になっている
が、工業上のプラクティスに従ってここではＯリングと
して説明されている。
【００１２】円筒状Ｏリング３０は、それが圧縮される
流体との接触によって僅かに膨らんだ際、シール２４が
過剰に摩耗したり、最終的な破損に至る不所望なバネ歪
みを生ずることなく、バネの内部に全体に沿って密着し
たシールを形成するような直径及び弾性を持つように選
択される。上記した特別のネオプレンは、この適用に対
して充分満足の行くものであり、バネ２６によって充分
収容され得ることがわかった。
流体との接触によって僅かに膨らんだ際、シール２４が
過剰に摩耗したり、最終的な破損に至る不所望なバネ歪
みを生ずることなく、バネの内部に全体に沿って密着し
たシールを形成するような直径及び弾性を持つように選
択される。上記した特別のネオプレンは、この適用に対
して充分満足の行くものであり、バネ２６によって充分
収容され得ることがわかった。
【００１３】Ｏリング３０は、幾つかの適用においてバ
ネ２６の全長にわたって伸びているものとして示されて
いるが、バネ２６の一セグメントのみでより短い円筒状
シールの形状を取ることができる。スクロールラップの
先端に設けられたＣ形状断面の管状バネ内の、これらの
内部シールの一つによって、スクロールの高圧側から低
圧側への漏洩が、先端シールバネ部材の長期効果を損な
うことなく、効果的に除去される。圧縮される流体に対
して抵抗を持つ適切な弾性部材からＯリングを作り、バ
ネ２６内に嵌め込むことによって、バネシール２４は、
スクロールラップの先端を密封するという初期設計通り
の機能を持ち続ける。従来のＯリング型シールの欠点は
、被覆されたバネシールの外面の密封作用に影響を与え
ないようにして、Ｏリング部材３０の膨張をシール内部
に閉じ込め、また同時に、Ｏリング３０が分解して可動
スクロールの旋回動作と干渉することを防止することに
よって、バネ部材２６自体によって克服され得る。
ネ２６の全長にわたって伸びているものとして示されて
いるが、バネ２６の一セグメントのみでより短い円筒状
シールの形状を取ることができる。スクロールラップの
先端に設けられたＣ形状断面の管状バネ内の、これらの
内部シールの一つによって、スクロールの高圧側から低
圧側への漏洩が、先端シールバネ部材の長期効果を損な
うことなく、効果的に除去される。圧縮される流体に対
して抵抗を持つ適切な弾性部材からＯリングを作り、バ
ネ２６内に嵌め込むことによって、バネシール２４は、
スクロールラップの先端を密封するという初期設計通り
の機能を持ち続ける。従来のＯリング型シールの欠点は
、被覆されたバネシールの外面の密封作用に影響を与え
ないようにして、Ｏリング部材３０の膨張をシール内部
に閉じ込め、また同時に、Ｏリング３０が分解して可動
スクロールの旋回動作と干渉することを防止することに
よって、バネ部材２６自体によって克服され得る。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、スクロールラップの先
端に設けられたＣ形状断面の管状バネ内にＯリングが嵌
め込まれているので、スクロールの高圧側から低圧側へ
の漏洩が、先端シールバネ部材の長期効果を損なうこと
なく、効果的に除去される。
端に設けられたＣ形状断面の管状バネ内にＯリングが嵌
め込まれているので、スクロールの高圧側から低圧側へ
の漏洩が、先端シールバネ部材の長期効果を損なうこと
なく、効果的に除去される。
【図１】本発明の一実施例にかかるスクロール型コンプ
レッサの断面図である。
レッサの断面図である。
【図２】図１のコンプレッサの可動スクロール部材の斜
視図であって、スクロールラップ先端の溝を示している
。
視図であって、スクロールラップ先端の溝を示している
。
【図３】スクロールラップ先端に対するバネシールの断
面図である。
面図である。
【図４】スクロールラップ先端の断面図であって、本発
明のシール構造を示している。
明のシール構造を示している。
１０ スクロール型コンプレッサ１２ ハ
ウジング １４ 固定スクロール １６ 可動スクロール １８ スクロールラップ ２０ スクロールラップ ２２ 溝 ２４ シール ２６ バネ ２８ 被覆 ３０ Ｏリング
ウジング １４ 固定スクロール １６ 可動スクロール １８ スクロールラップ ２０ スクロールラップ ２２ 溝 ２４ シール ２６ バネ ２８ 被覆 ３０ Ｏリング
Claims (3)
- 【請求項１】 固定スクロール及び可動スクロールを
備えたシェルを含む型の流体圧縮用スクロールコンプレ
ッサであって、上記固定スクロール及び上記可動スクロ
ールのラップ先端に形成された溝内に、該ラップ端に沿
って配設された先端シールと、上記スクロールラップ先
端内の上記溝内に取り付けられたＣ形状断面を持つ細長
いバネと、該バネの外周を覆っている被覆とを有するも
のにおいて、さらに、上記バネの内部に設けられ、かつ
少なくともそのバネの一部分に対して伸びている円筒状
Ｏリングを備え、上記被覆及びＯリングが、熱、圧力、
及び圧縮される流体による攻撃に対して抵抗性を持つ材
料から作られていることを特徴とするスクロールコンプ
レッサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスクロールコンプレ
ッサにおいて、上記バネ被覆が、摩擦の小さい熱抵抗材
料から作られ、そして、上記Ｏリングが、圧縮される流
体と接触して僅かに膨らむ弾性密封材料から作られ、上
記Ｃ形状断面を持つバネの内部を満たしかつ完全密封す
ることを特徴とするスクロールコンプレッサ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のスクロールコンプレ
ッサにおいて、上記Ｏリングが、上記バネが一つのスク
ロール先端とそれと共働するスクロールの基盤との間で
圧縮される時に、バネ応答性を抑制せず、同時に、圧縮
される流体の漏洩に対してはバネの内部を密封するよう
に、Ｃ形状断面のバネの内部を丁度満たす大きさを持つ
弾性材料から作られていることを特徴とするスクロール
コンプレッサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US461,759 | 1990-01-08 | ||
| US07/461,759 US5037281A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Tip seal for scroll compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214977A true JPH04214977A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=23833824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011502A Withdrawn JPH04214977A (ja) | 1990-01-08 | 1991-01-08 | スクロールコンプレッサ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5037281A (ja) |
| EP (1) | EP0437165A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04214977A (ja) |
| KR (1) | KR910014610A (ja) |
| AR (1) | AR245277A1 (ja) |
| BR (1) | BR9006669A (ja) |
| MX (1) | MX164373B (ja) |
| MY (1) | MY104742A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082213A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Anest Iwata Corp | 流体機械のシール構造 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5533465A (en) * | 1995-01-20 | 1996-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrothermal crystallization vessels |
| CN1056215C (zh) * | 1995-10-26 | 2000-09-06 | 倪诗茂 | 容积式涡旋流体压缩装置的分段式前端密封装置 |
| US6126422A (en) * | 1997-10-24 | 2000-10-03 | American Standard Inc. | Tip seal for scroll type compressor and manufacturing method therefor |
| US20070108680A1 (en) * | 2004-05-24 | 2007-05-17 | Robert Janian | Spring seal |
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