填料隨活塞桿的運動而運動，因此壓縮機填料密封屬于動密封。氫氣在氣缸內經活塞壓縮后，高壓氣體首先經過填料函組件的一道阻流銅環，節流降壓，然后進入密封環。

在每組密封環中的兩個填料環都是由彈簧提供徑向力對活塞桿表面產生預緊，使填料環和活塞桿表面緊密接觸。

壓縮機在工作時沒從氣缸來的高壓氣體沿著密封環的徑向切口進入填料環和環槽即填料函之間的側隙，并充滿背隙空間。同時，背隙中的氣體壓力又作用于填料環的背面，加強了填料環。

填料環和活塞桿之間的密封是密封的關鍵，如果此處不能形成正常密封，填料環和活塞桿接觸之間出現間隙，高壓氫氣就會直接從間隙處流出，導致填料環背側壓力無法建立，影響密封效果。每組密封環中的銅環起到阻流和支撐斜口環的作用。

密封環外圈的彈簧預緊力和環背側氣體壓力相比很小，當氣體壓力低或不存在時，后者是幫助前者加強密封的。

如果彈簧的預緊力消失，那么填料環和活塞桿之間就會出現間隙，高壓氣體可以直接從活塞桿和填料環之間的間隙短路泄出，填料環背壓不能建立，導致壓縮機填料密封失效。

由于填料環存在開口泄漏，以及氣缸和活塞桿、密封環間的間隙，都會造成氣體泄漏，因此利用一道密封環不可能阻止泄漏的發生。

裝置新氫氣壓縮機的三級填料密封采用了六組密封組件，形成一個串聯節流的系統。高壓氣體流經每組密封環時會產生一次節流，氣體先節流，然后膨脹，當氣體從填料環和活塞桿之間的間隙進入填料盒腔體的過程中，根據能量守恒原理，高壓氣體經過間隙時，動能增加，壓頭降低，在進入下一級填料函時，截面突然擴大，氣體在腔內形成強烈的漩渦，大部分動能再轉換成熱能，總壓頭下降。來自氣缸的高壓氫氣經阻流環節流降壓后，再經六組填料環密封減壓，壓力逐漸降低，泄漏量在0-50kg/h之間，從而達到防止高壓氫氣泄漏的目的。