(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動自在に形成されているベーンの端面と該ベーンの端面に対向している固定壁との間に縮圧状に介在され、かつ前記固定壁側に固定保持されたシールゴムを備えたベーンのシール装置において、
前記固定壁面に凹部を設けるとともに、該凹部に、前記シールゴムを溝内に埋設状態に保持した保持部材を嵌め込み、かつ該保持部材を締付ボルトにて固定するとともに、前記締付ボルト頭部の周囲に、該締付ボルトの孔を介しての漏洩を阻止する封止材を施し、かつ前記保持部材の外周壁面と前記凹部壁面との間の全周に、シール材を施すようにしたことを特徴とするベーンのシール装置。
【請求項２】
前記保持部材のシールゴム保持用の溝は、奥部側が幅広の略台形状に形成され、かつ前記シールゴムは、この溝に圧入後加硫成形されたものである請求項１記載のベーンのシール装置。
【請求項３】
前記保持部材の締付ボルト孔に、締付ボルトの頭部が沈みこむ座繰り孔が設けられるとともに、この座繰り孔全面に前記封止材が施され、かつ保持部材の外周側壁部に周方向にのびた周溝が設けられるとともに、この周溝に前記シール材が嵌め込み支持されてなる請求項１または２記載のベーンのシール装置。
【請求項４】
前記シールゴムがニトリルブチレンゴムである請求項１，２または３記載のベーンのシール装置。
【請求項５】
前記ベーンが水車若しくはポンプ水車のガイドベーンである請求項１〜４いずれかの項に記載のベーンのシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベーンのシール装置に係わり、特に水車のガイドベーンのように揺動自在に形成されているベーンの端面とベーンの端面に対向している固定壁との間にシールゴムが縮圧状に介在されるベーンのシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に採用されているこの種のシール装置，例えば水車などに用いられるガイドベーンのシール装置は、図２および図３に示されているように、隣接するガイドベーン１、２のステム７、８間で、かつガイドベーン１、２の全閉位置のガイドベーン上下端面に対向する位置の固定側壁面，すなわち上カバー（ボトムリング）６に、シールゴム押え５により取付けられたシールゴム３を設け、そしてこのシールゴム３とガイドベーンの端面とを接触させることにより水のシールを行うようにしている。
【０００３】
この場合、シールゴム３の保持構成は、図にも示されているように、シールゴム３の裏面には補強板４が固着され、この補強されたシールゴム３をシールゴム押え５を介して上カバー（ボトムリング）６に取付け、ガイドベーン１、２の全閉時にシールゴム３をガイドベーン１の頭部下端面およびガイドベーン２の尾部上端面に縮圧状に接触させ、鉄管（水路）側よりランナ室への漏水を防止するように構成されている。シールゴム３は、シールゴム３とガイドベーン１の端面とが縮圧状に接触，すなわちガイドベーンのギャップからの漏水防止の効果を増大させるために、適宜の締代（シールゴム３は間隙ｇより大きな突出高さを有する）が設けられている。
【０００４】
なお、この種ガイドベーンにおけるシール装置に関連するものとしては、例えば特開昭５０−１５４６４０号公報が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されているガイドベーンのシール装置であると、前述したようにシールゴム３には、漏水防止の効果を増大させるため締代が設けられていることから、ガイドベーン１、２の全閉位置付近では、ガイドベーンとシールゴムとの摺動によりシールゴムが片寄り、シールゴム３とシールゴム押え５の間に間隙が生じる。このため、ガイドベーン開閉動作によるシールゴム３の摩擦力の増大によりシールゴム３と補強板４との間に亀裂が生じ、かつ高圧高速の漏水によりシールゴム３の損傷部分に力が作用してシールゴムが流失される恐れがある。
【０００６】
また、ガイドベーン２とボトムリング６との間隙，すなわちサイドギャップｇを通じて微量の漏水量が補強板４部に浸透し、間隙部に腐食が生じ、これによっても、前述同様にシールゴム３に浮き上がりが生じ、損傷や流失が生じる恐れがある。
【０００７】
さらにまた、図からもわかるように腐食性の強い流体のシールの場合、間隙ａ部全周およびｂ部より流体が侵入し、シールゴム補強板４およびシールゴム押え５の座面を間隙腐食により壊食し、座面ｃ面にギャップを発生させることにより、締付ボルト９の締付力を減少させ、シール装置の部品を流失に至らしめる可能性がある。
【０００８】
また、ａ、ｂ面より流体が締付ボルト９のネジ部ｄに侵入しネジ部を間隙腐食により壊食し締付ボルト９のネジ山の減少が発生し、締付力低下、さらに脱落に至らしめる可能性がある。すなわちガイドベーン端面シール装置における個所から間隙腐食により破損が促進され、シール効力が著しく低下してしまう恐れがあるということである。
【０００９】
本発明はこれに鑑みなされたもので、その目的とするところは、構成簡単かつ組立ておよび分解容易にして、ベーンの開閉および高圧流水に対して耐損傷，耐腐食性に優れた寿命の長いベーンのシール装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、揺動自在に形成されているベーンの端面とこのベーンの端面に対向している固定壁との間に縮圧状に介在され、かつ前記固定壁側に固定保持されたシールゴムを備えたベーンのシール装置において、前記固定壁面に凹部を設けるとともに、この凹部に、前記シールゴムを溝内に埋設状態に保持した保持部材を嵌め込み、かつこの保持部材を締付ボルトにて固定するとともに、前記締付ボルト頭部の周囲に、この締付ボルトの孔を介しての漏洩を阻止する封止材を施し、かつ前記保持部材の外周壁面と前記凹部壁面との間の全周に、シール材を施すようにし所期の目的を達成するようにしたものである。
【００１１】
またこの場合、前記保持部材のシールゴム保持用の溝を、奥部側が幅広の略台形状に形成し、かつ前記シールゴムを、前記溝に圧入後加硫成形するようにしたものである。また、前記保持部材の締付ボルト孔に、締付ボルトの頭部が沈みこむ座繰り孔を設けるとともに、この座繰り孔全面に前記封止材を施し、かつ保持部材の外周側壁部に周方向にのびた周溝を設けるとともに、この周溝に前記シール材を嵌め込み支持させるようにしたものである。また、前記シールゴムをニトリルブチレンゴムで形成するようにしたものである。
【００１２】
すなわちこのように形成されたベーンのシール装置であると、シールゴムを溝内に埋設状態に保持した保持部材が固定壁面に設けられた凹部に嵌め込まれ、すなわち保持部材と一体にシールゴムが保持されることから、ベーンとシールゴムの摺動に際しても、溝とゴムシールとの間に間隙が生じにくく、漏水浸透に伴うシールゴムの浮き上がりによるシールゴムの剥離流失を防止することができ、またこの保持部材固定保持する締付ボルトの頭部および保持部材の外周壁面と前記凹部壁面との間の全周にはシール材が施こされているので、ボルト頭部や保持部材の側壁より締付ボルトのネジ嵌合部への流体浸食を防止することができ、したがって、ベーンの開閉および高圧流水に対して耐損傷および耐腐食性に優れたものとなる。またさらに、シールゴムが保持部材に一体的に保持されているので、その組立てや分解は非常に簡単なものとなるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１にはベーンの一例であるガイドベーンの場合のシール装置が断面で示されている。１および２がガイドベーンであり、６が上カバー（固定壁，ボトムリング）、３がシールゴム、ｇがガイドベーン２と上カバー６とのギャップ部である。
【００１４】
上カバー６の部分，すなわちガイドベーン１、２の全閉状態における端面に対向している部分に、凹部２０が設けられ、この凹部２０には、シールゴム押え板（保持部材）１２が嵌め込まれる。このシールゴム押え板１２には、シールゴムを保持するための溝２１が設けられる。この溝２１は、奥部側が幅広の略台形状をなし、かつシールゴム押え板１２の長手方向に沿って形成される。この溝２１の内部にはシールゴム３が配置される。
【００１５】
また、シールゴム押え板１２には、シールゴム押え板を固定保持するための締付ボルト孔２３が設けられ、さらにこの締付ボルト孔２３には締付ボルトの頭部が沈みこむ座繰り孔２４が設けられている。
【００１６】
シールゴム押え板１２は、凹部２０に嵌め込まれ締付ボルト９により固定されるわけであるが、この締付ボルトの頭部には、締付ボルトの孔を介しての漏洩を阻止する封止材１１が施されている。すなわち、ボルト頭部よりゴムシール押え座面および締付ボルト９のネジ嵌合部への流体浸食を防止するため、封水を目的とした封水材を、締付ボルト９の締付後に充填するようにしている。また、シールゴム押え板１２の外周壁面と前記凹部２０壁面との間の全周に、封水パッキング（シール材）１０が施される。封水パッキング１０は、シール押え板１２側に加工した溝２２に装着される。
【００１７】
これによりランナ室への流入した高圧高速の漏水により上カバー（ボトムリング）６にキャビテーション損傷が発生するという欠点、および漏水浸透に伴うシールゴム３の浮き上がりおよび高圧高速の漏水によるシールゴム３の流失という欠点を補うことができる。すなわち、腐食性の強い流体に対し、シールゴム押え座面ｃおよび締付ボルト９のネジ嵌合部ｄは、シールゴム押え１２の外周に設置した封水パッキング１０および締付ボルト９頭部に充填する封水材１１により、間隙腐食が防止されるのである。
【００１８】
本装置に於けるシールゴム３としては、種々考えられるが、実験の結果ではニトリルブチレンゴムを用いるのが最も良いようである。またこのシールゴム３は、特に次のようにして形成することにより、さらに堅牢なものとすることができる。すなわち、シールゴム押え１２内に設けられている略台形溝２１内に高圧によりゴムを注入後、ゴムの性質を確保するための加流を行い整形することにより、シールゴム押え５に加工した略台形の溝と間隙が生じないため剥離流失をさらに防止することが可能となる。
【００１９】
以上説明してきたようにこのように形成されたガイドベーンのシール装置であると、シールゴム押え５と一体にシールゴム３が保持されることから、ベーンとシールゴムの摺動に際しても、溝２１とシールゴム３との間に間隙が生じにくく、漏水浸透に伴うシールゴムの浮き上がりによるシールゴムの剥離流失を防止することができ、またこのシールゴム押え１２を固定保持する締付ボルトの頭部およびシールゴム押え１２の外周壁面と前記凹部壁面２０との間の全周にはシール材１０が施こされているので、ボルト頭部やシールゴム押えの側壁より締付ボルトのネジ嵌合部への流体浸食を防止することができ、腐食性の強い流体内でも、シールゴム押え１２の座面およびこれを締付るボルト９のネジ面の腐食を防止可能となる。したがって、ベーンの開閉および高圧流水に対して耐損傷および耐腐食性に優れたものとなる。またさらに、シールゴム３がシールゴム押え５に一体的に保持されているので、その組立てや分解は非常に簡単なものとなるのである。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、構成簡単かつ組立てや分解容易にして、ベーンの開閉および高圧流水に対して耐損傷および耐腐食性に優れた寿命の長いベーンのシール装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベーン（ガイドベーン）のシール装置の一実施例を示す平面図および縦断側面図である。
【図２】従来のベーン（ガイドベーン）のシール装置の一実施例を示す平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１，２…ガイドベーン（ベーン）、３…シールゴム、４…シールゴム補強板、５…シールゴム押え、６…上カバー（固定壁，ボトムリング）、７，８…ガイドベーンステム、９…締付ボルト、１０…封水パッキング、１１…封水材、１２…シールゴム押え板（保持部材）、ａ…間隙部、ｂ…間隙部、ｃ…座面、ｄ…ネジ嵌合部、ｇ…ガイドベーンギャップ部、２０…凹部、２１…溝、２２…周溝。
【図１】
0003857465.tif 000002
【図２】
0003857465.tif 000003
【図３】
0003857465.tif 000004