本論文では、オイルフリー渦巻圧縮機の渦巻歯頂シール構造を最適化し、新しい放射方向の組み合わせシール構造を提案した。幾何学および工学流体力学の手法を用いて、基円外形無油渦巻圧縮機の歯頂滑らかギャップシール、歯頂迷路シール、歯頂組み合わせシールの漏れ量のアルゴリズムを導出した。無油渦巻圧縮機の隣接圧縮室の実験台を構築し、同一圧力差条件下で3種のシール構造の気体漏れ量を測定し、動渦巻板回転速度が漏れ量に与える影響を研究した。実験と理論計算結果の比較から、理論結果と実験結果はほぼ一致し、滑らかシールと迷路シールの漏れ量は圧力差の増加とともに増加する一方、組み合わせシールの漏れ量は圧力差に反比例し、シール材の摩耗量は増加した。迷路シールの実測漏れ量は滑らかシールの約80％、組み合わせシールは約63％であり、3種のシール構造の放射漏れ量は動渦巻板回転速度の上昇に伴い減少し、動渦巻板回転速度が4000 m/sを超えると安定した。

無油;渦巻圧縮機;シール構造;漏れ率