JPH06174146A - 絞り弁 - Google Patents

絞り弁

Info

Publication number
JPH06174146A
JPH06174146A JP32705692A JP32705692A JPH06174146A JP H06174146 A JPH06174146 A JP H06174146A JP 32705692 A JP32705692 A JP 32705692A JP 32705692 A JP32705692 A JP 32705692A JP H06174146 A JPH06174146 A JP H06174146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
fluid
flow path
throttle valve
interference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP32705692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2793752B2 (ja
Inventor
Kazuo Hosono
一穂 細野
Hajime Yuasa
肇 湯浅
Hikari Kamiirisa
光 上入佐
Keijiro Yamamoto
圭治郎 山本
Hidemasa Miyaji
秀征 宮地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akishima Laboratories Mitsui Zosen Inc
Original Assignee
Akishima Laboratories Mitsui Zosen Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akishima Laboratories Mitsui Zosen Inc filed Critical Akishima Laboratories Mitsui Zosen Inc
Priority to JP32705692A priority Critical patent/JP2793752B2/ja
Priority to EP96112231A priority patent/EP0747570A1/en
Priority to AT93309731T priority patent/ATE158844T1/de
Priority to EP93309731A priority patent/EP0601811B1/en
Priority to DE69314289T priority patent/DE69314289T2/de
Priority to US08/162,523 priority patent/US5495237A/en
Publication of JPH06174146A publication Critical patent/JPH06174146A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2793752B2 publication Critical patent/JP2793752B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い伝送レートの圧力パルスを小さい消費電力
で発生でき、かつ耐久性の高い絞り弁の提供。 【構成】流体の流量を絞るための絞り弁1の内部に、入
口部1Aからストレートに延びる開放流路11と、略V字形
状に曲がった干渉流路12と、これらの流路11, 12の上流
側で突没して流体の流れる方向を変える偏向ロッド13と
を設ける。ここで、開放流路11の上流および下流の二箇
所に干渉流路12の両端を上流方向に向けて接続して逆流
を生じさせ、大きな流路抵抗を得ることができるように
する。これにより、大きさおよび移動量の小さな偏向ロ
ッド13で流体を絞ることが可能となり、低電力での高速
駆動が可能となるうえ、耐久性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は絞り弁に関し、流体の流
量を変えることにより生じる圧力パルスで通信を行う通
信装置等に利用できる。
【0002】
【背景技術】従来より、石油井等を掘削する際に、石油
井等となる縦坑の底部のデータを収集する坑底情報収集
装置がある。このような坑底情報収集装置は、地上に情
報伝達するためにマッドパルス発生装置を備えている。
マッドパルス発生装置は、掘削用の堀管の内部を流れる
泥水中を伝播する圧力パルスを利用して地上にデータを
送信するものである。このために、当該装置は、絞り弁
で泥水の流量を急激に絞って圧力パルスを発生する絞り
弁を備えている。絞り弁としては、流体が通るポートを
栓体で開閉する機械式の開閉弁を採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
機械式の絞り弁では、充分な流量を得るために大きなポ
ートおよび栓体が必要となるので、栓体の重さや栓体が
受ける流体の抵抗等の影響により、圧力パルスの伝送レ
ートが低くなるうえ、絞り弁を駆動するための消費電力
が大きいという問題がある。また、ポートおよび栓体
は、全閉鎖の直前、直後において微小開度となるので、
部分的に高速の泥水流を生じさせ、この高速泥水流によ
り表面が著しく磨耗するうえ、泥水中の粒子を挟んだ状
態で閉鎖すると、掘削用ビット等が発生する衝撃や振動
により破損するという問題がある。
【0004】本発明の目的は、高い伝送レートの圧力パ
ルスを小さい消費電力で発生でき、かつ耐久性の高い絞
り弁を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部を流れる
流体の流量を絞る絞り弁であって、前記流体の流れに沿
った開放流路と、その出口が前記開放流路に連結されて
当該開放流路の流体と干渉する干渉流を生じさせる干渉
流路と、これらの開放流路および干渉流路の一方に前記
流体の主流を切替える切替手段とを備えたことを特徴と
する。ここで、切替手段としては、二つの流路の上流側
の側壁から突没可能とされた偏向ロッド等を有する半フ
ルイディクス式のものや、流体の側壁付着現象を利用す
る全フルイディクス式のものが採用できる。
【0006】また、干渉流路としては、出口が上流方向
を向いて開放流路に連結され、干渉流として逆流を生じ
させる流体ダイオード式のものや、流体の流れる方向が
交差するように開放流路と連結され、干渉流として渦流
を生じさせる渦流抵抗式のもの等が採用できる。
【0007】
【作用】このような本発明では、開放流路および干渉流
路によって干渉流を発生させることにより、大きな流路
抵抗を得ることができるようになる。そして、切替手段
で流体の主流を開放流路および干渉流路の一方から他方
に切替えることで、内部に干渉流が殆ど生じていない状
態から干渉流が著しく生じている状態へ切替えることが
可能となり、これにより流体の流量を大きく絞ることが
可能となる。この際、流体の流通を一方から他方に完全
に切替える必要はないため、切替手段としては、流路の
側面から突没する小さな可動部を有する半フルイディク
ス式のものが採用でき、このような半フルイディクス式
の切替手段によれば、切替手段の大きさおよび移動量が
小さくなり、切替動作を高速に駆動することや、その駆
動負荷を軽減することが可能となる。そのうえ、前記可
動部は、流体の流路を塞ぐものではないので、流路を絞
って高速の流体を部分的に生じさることや、流体中の粒
子を挟むことがないので、高速流体による磨耗、およ
び、粒子の挟持による故障がない。
【0008】また、切替手段として全フルイディクス式
のものを採用すれば、流路内に機械的可動部が全くない
完全流体式の切替手段を構成できる。このため、絞り弁
は磨耗や故障がさらに少ないものとなる。また、全フル
イディクス式のものによれば、微小流量の流体を取扱う
ことで大流量の流体を制御できるようになるため、流体
制御用の電磁弁等は、低電力で高速駆動可能な微小口径
のものが採用でき、微小パワーで高速の流体切替えが行
えるようになり、これらにより前記目的が達成される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には本発明の第1実施例に係る絞り弁1が示
されており、絞り弁1は、入口部1Aおよび出口部1Bの間
に開放流路11および干渉流路12の二つの流路を設けたも
のである。開放流路11は直線状に延びた流路抵抗の小さ
いものである。干渉流路12は開放流路11の上流および下
流の二点間を連通するV字形状のものである。干渉流路
12の入口12A および出口12B は両方とも上流側を向いて
開口されており、これにより、入口12A から入った泥水
は、出口12B から上流に向かって逆流するようになって
いる。
【0010】入口部1Aの図中下方の側壁1Cには、切替手
段である偏向ロッド13が突没自在に設けられている。偏
向ロッド13は、流体を干渉流路12の入口12A に向かって
案内する方向に傾斜した偏向面14を有するものである。
偏向ロッド13の図中下側の基端15は、側壁1Cの内部に埋
め込んだソレノイド16により上下駆動されるようになっ
ている。ここで、偏向ロッド13が側壁1Cに没している状
態では、絞り弁1の内部を流れる流体は、入口部1Aから
ストレートに流れて開放流路11に導かれ、絞り弁1の流
路抵抗が小さくなるように構成されている。
【0011】一方、偏向ロッド13が突出している状態で
は、偏向ロッド13の偏向面14が流体を案内して干渉流路
12の入口12A に導く。干渉流路12の出口12B から出た流
体は、開放流路11の上流に向かう逆流となり、開放流路
11の出口部分の流体と干渉する。この干渉により、偏向
ロッド13が没しているときに比して絞り弁1の流路抵抗
が極めて大きくなるように構成されている。
【0012】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、絞り弁1に開放流路11および
干渉流路12の二つの流路を設け、これらの流路11, 12か
ら出た流体を互いに干渉させることにより、大きな流路
抵抗を得ることができるようにしたので、絞り弁1を駆
動させることにより、振幅レベルの大きな圧力パルスを
生じさせることができる。
【0013】また、偏向ロッド13は、流体の流れる方向
を変えるだけで流路を塞ぐ必要がないため、偏向部ロッ
ド13の大きさおよび移動量は小さくてすみ、ソレノイド
16で偏向ロッド13を高速で駆動することができるうえ、
駆動に要する電力も小さくできる。これにより、絞り弁
1を利用すれば、高い伝送レートの圧力パルスを低電力
で発生できる。
【0014】さらに、偏向ロッド13を側壁1Cから僅かだ
け突没するようにしたので、突出状態でも高速の流体を
部分的に生じさせることがない。このため、高速流体に
よる磨耗を未然に防止できる。また、偏向ロッド13は流
体の流路を塞ぐものではないので、対向する側壁との間
に流体に含まれる粒子等を挟み込むことがなく、粒子の
挟持による故障が生じることがない。
【0015】図2には、本発明の第2実施例が示されて
いる。本実施例は、前記第1実施例における出口12B に
おいて流体を逆流させる流体ダイオード式の干渉流路12
を、渦流を発生させる渦流抵抗式の干渉流路22としたも
のである。すなわち、二つの流路の一方である開放流路
21の出口側には、開放流路21よりも広い円筒状のチャン
バ21B が設けられている。干渉流路22の出口部分22B に
は、チャンバ21B の中に配置された渦流発生器23が取付
けられている。渦流発生器23は、図3にも示されるよう
に、チャンバ21B の円周方向に沿って流体を噴出するノ
ズル24が取付けられている。この渦流発生器23により、
干渉流路22から出た流体が渦流25を発生し、これにより
非常に大きな流路抵抗が得られるようになっている。
【0016】このような本実施においても前記第1実施
例と同様な効果を得ることができる他、渦流により非常
に大きな流路抵抗が得られるようになるので、振幅レベ
ルの極めて大きな圧力パルスを発生できるという効果を
付加できる。
【0017】図4には、本発明の第3実施例が示されて
いる。本実施例は、前記第1実施例における半フルイデ
ィクス式の切替手段である偏向ロッド13を、全フルイデ
ィクス式の切替手段である側壁付着素子30としたもので
ある。すなわち、絞り弁3の入口部3Aには、流体を噴流
にするためにオリフィス33が設けられている。このオリ
フィス33の直後には、側壁3Cを穿って形成された制御ポ
ート34A, 34Bが図中上下に対向配置されている。
【0018】制御ポート34A, 34Bには、出口部3Bの圧力
を導くための導圧管35A, 35Bが接続されている。導圧管
35A, 35Bには、それぞれの中間部分にソレノイド駆動の
バルブ36A, 36Bが設けられている。ここで、一方のバル
ブ36B が閉じ、かつ他方のバルブ36A が開いた状態で
は、出口部3Bの圧力が図中下側の制御ポート34A に導か
れ、オリフィス33から噴出する流体は、下側の側壁3Dに
付着して開放流路31に流入するようになっている。一
方、バルブ36A が閉じ、かつバルブ36B が開いた状態で
は、出口部3Bの圧力が図中上側の制御ポート34B に導か
れ、オリフィス33から噴出する流体は、上側の側壁3Eに
付着して干渉流路32に流入するようになっている。これ
らの制御ポート34A, 34B等により側壁付着素子30が構成
されている。
【0019】このような本実施においても前記第1,2
実施例と同様な効果を得ることができる他、全フルイデ
ィクス式にしたので、導圧管35A, 35Bは非常に細いもの
ですみ、バルブ36A, 36Bの駆動電力を極めて微小にし、
作動に要する電力を微小なものとできるという効果を付
加できる。
【0020】図5には、本発明の第4実施例が示されて
いる。本実施例は、前記第3実施例の逆流式の流路を前
記第2実施例と同様の渦流式の流路としたものである。
すなわち、開放流路41の出口側のチャンバ41B の中に
は、干渉流路42に連結された渦流発生器43が配置されて
いる。この渦流発生器43により、前記第2実施例と同様
に、チャンバ41B 内に渦流を発生させるようになってい
る。
【0021】このような本実施においても前記第1〜3
実施例と同様な効果を得ることができる他、極めて小さ
な消費電力で振幅レベルの極めて大きな圧力パルスを発
生できるという効果を付加できる。
【0022】なお、本発明は前述の各実施例に限定され
るものではなく、次に示されるような変形をも含むもの
である。すなわち、半フルイディクス式の切替手段とし
ては、棒状の偏向ロッドを含んで構成されるものに限ら
ず、例えば、流体の流れの方向を変える面状のベーンや
フラップ等でもよい。
【0023】また、逆流式の干渉流路としては、V字形
状の干渉流路12, 32に限らず、例えば、U字形状のもの
でもよく、要するに、流れの向きを変えて逆流を発生で
きればよい。
【0024】さらに、渦流抵抗式の渦流発生器として
は、前記第2実施例において示した出口部分22B に渦流
発生器23を有するものに限らず、例えば、出口を開放流
路に交差させて連結しただけのものや、図6および図7
に示されるように、外形が巻き貝状に形成され、内周面
50がパイプを螺旋状に巻いたような形状にされている渦
流発生器53でもよく、要するに、渦流の発生により流路
抵抗を増大できれば、具体的な形状や構造は限定しな
い。
【0025】また、第1実施例の偏向ロッド13を駆動す
るアクチュエータ、あるいは、第3実施例のバルブ36A,
36Bを駆動するアクチュエータは、ソレノイドに限ら
ず、例えば、モータでもよい。モータを採用する場合
は、信号をFM変調し、変調後の信号でモータを回転数
制御すれば、圧力パルス通信が行える。
【0026】
【発明の効果】前述のように本発明によれば、高い伝送
レートの圧力パルスを小さい消費電力で発生でき、かつ
耐久性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す断面図である。
【図3】第2実施例の要部を示す拡大断面図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す断面図である。
【図5】本発明の第4実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の変形例を示す側面図である。
【図7】図6の縦断面図である。
【符号の説明】
1〜4 絞り弁 11, 21, 31, 41 開放流路 12, 22, 32, 42 干渉流路 13 半フルイディクス式の切替手段である偏向ロッド 30 全フルイディクス式の切替手段である側壁付着素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 圭治郎 神奈川県相模原市上鶴間3120−2 (72)発明者 宮地 秀征 神奈川県厚木市鳶尾3−3−9−803

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部を流れる流体の流量を絞る絞り弁であ
    って、前記流体の流れに沿った開放流路と、その出口が
    前記開放流路に連結されて当該開放流路の流体と干渉す
    る干渉流を生じさせる干渉流路と、これらの開放流路お
    よび干渉流路の一方に前記流体の主流を切替える切替手
    段とを備えたことを特徴とする絞り弁。
JP32705692A 1992-12-07 1992-12-07 絞り弁 Expired - Fee Related JP2793752B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32705692A JP2793752B2 (ja) 1992-12-07 1992-12-07 絞り弁
EP96112231A EP0747570A1 (en) 1992-12-07 1993-12-03 Mid pulse valve for measurement-while-drilling system
AT93309731T ATE158844T1 (de) 1992-12-07 1993-12-03 System für messungen während des bohrens mit druckpuls-ventil zur datenübertragung
EP93309731A EP0601811B1 (en) 1992-12-07 1993-12-03 Measurement-while-drilling system using mud-pulse valve for data transmission
DE69314289T DE69314289T2 (de) 1992-12-07 1993-12-03 System für Messungen während des Bohrens mit Druckpuls-Ventil zur Datenübertragung
US08/162,523 US5495237A (en) 1992-12-07 1993-12-06 Measuring tool for collecting down hole information and metering valve for producing mud-pulse used in the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32705692A JP2793752B2 (ja) 1992-12-07 1992-12-07 絞り弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06174146A true JPH06174146A (ja) 1994-06-24
JP2793752B2 JP2793752B2 (ja) 1998-09-03

Family

ID=18194811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32705692A Expired - Fee Related JP2793752B2 (ja) 1992-12-07 1992-12-07 絞り弁

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2793752B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111512101A (zh) * 2017-12-25 2020-08-07 三菱电机株式会社 分离器及制冷循环装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111512101A (zh) * 2017-12-25 2020-08-07 三菱电机株式会社 分离器及制冷循环装置
EP3734197A4 (en) * 2017-12-25 2020-12-30 Mitsubishi Electric Corporation SEPARATOR AND COOLING CYCLE DEVICE
CN111512101B (zh) * 2017-12-25 2022-03-04 三菱电机株式会社 分离器及制冷循环装置
US11428449B2 (en) 2017-12-25 2022-08-30 Mitsubishi Electric Corporation Separator and refrigeration cycle apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2793752B2 (ja) 1998-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4771408A (en) Universal mud pulse telemetry system
US4418721A (en) Fluidic valve and pulsing device
US4323991A (en) Fluidic mud pulser
US6021812A (en) Ball plug valve
AU2004213191B2 (en) Control valve and a method of a percussion device comprising two parallel inlet channels
RU2007116163A (ru) Генератор двунаправленных импульсов для скважинных измерений в процессе бурения, работающий в кольцевом потоке, близком к ламинарному
AU2004213191A2 (en) Control valve and a method of a percussion device comprising two parallel inlet channels
CN108166958A (zh) 一种用于油田大流量注水的分流式智能配水器
US20010001964A1 (en) Balanced plug valve with contour wall
EA200200395A1 (ru) Предохранительный клапан для нисходящей скважины
JPH06174146A (ja) 絞り弁
CN201687391U (zh) 一种井下水击式压力脉冲发生工具
JP2006522887A (ja) 内燃機関用の燃料噴射弁
EP0140939A1 (en) Drilling choke valve
US20200166151A1 (en) Servo valve
US11732819B2 (en) Servo valve
CN102301169B (zh) 伺服阀
CN108413122A (zh) 一种水锤消减阀、水锤消减管路及管路防水锤方法
RU2232243C1 (ru) Обратный клапан
US2843351A (en) Balanced servo valve
CN212839497U (zh) 基于导向结构的降噪阀芯
CN117366244B (zh) 一种微量调节阀
JPH10160002A (ja) スプール型油圧制御弁
CN1033531C (zh) 锥体消声止回阀
CN216078314U (zh) 一种废水比电磁阀结构

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980602

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees