JPH0687002B2 - 地熱坑井用キャリパー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は地熱井の各深度におけるスケール付着状況を連
続的に計測できる地熱坑井用キャリパーに関するもので
ある。

［従来の技術］ 前記の如き坑井は一般的には地表から掘削機を用いて所
定の坑径に掘削しているが、長期間使用する間に、地中
から噴出する高圧若しくは高温流体等によって地下深部
に於て坑壁が崩壊し、そのため所定量の流体を得ること
ができなくなったり、甚だしい場場合には複数ケ所の坑
壁の崩壊等によって坑井が閉塞し、流体の採取不能等を
生ずるおそれもある。

また、流体、特に地熱蒸気等では、地熱蒸気に随伴して
噴出する熱水は、地殻深部の高温、高圧状態下で珪酸そ
の他各種の地殻構成成分が溶解しており、これが坑井内
を上昇しつつ噴出する間に雰囲気条件の変化によって急
速に凝固、析出して微小粒子を形成し、これが坑壁にス
ケールとして付着、堆積し、坑径を狭めている場合があ
る。従って、かかる場合には、坑壁のどの深度でどの程
度のスケールが付着し、堆積しているかを予知すること
は地熱坑井の一定量の蒸気確保にとって重要であり、特
に、地熱を利用した地熱発電の定状運転にとっては不可
欠である。

従来坑井のスケールを計測する場合多くは電気的手段に
よって計測しているが、電気的手段では坑井からたえず
噴出する流体、特に地熱井等では地熱蒸気に随伴する熱
水により絶縁不良、接触不良を生じ、精度が悪く、煩雑
な部品の交換を強いられ、作業も煩雑である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述のようにたえず地熱流体が噴出している坑
井内のスケールを連続的に、かつ正確に測定できる地熱
井用キャリパーを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、地熱坑井用キャリパーのケース先端に、固定
管が軸心方向へ延設され、さらに該固定管の下方内部に
は、上端に係止部材が取付られているロッドが内装さ
れ、該固定管の下端部には、可動管が摺動自在に外嵌さ
れており、他方、前記固定管の上部外周には、上端が該
ケースの下部に回動自在に軸支された複数の支持アーム
が配設され、少なくとも１本の支持アームの軸支部は上
方へ延長されて扇状歯車が形成されており、前記複数の
支持アームの他端は、補助アームの一端とピン結合さ
れ、該補助アームの他端は、前記可動管にピン結合さ
れ、該支持アームと補助アームとは、両アームが前記固
定管の外周面に沿った非作用位置と、支持アームが軸支
部を回動点として半径方向外側へ回動拡開した作用位置
との２位置間を回動できるように組み付けられており、
前記支持アームと補助アームとが固定管の外周に沿う非
作用位置を占め、可動管が下方へ後退している際の固定
管と可動管との間には、固定管を囲むコイルバネが縮設
されて該可動管に軸方向上方へ進出させる弾性を付与し
ており、前記非作用位置を占めている支持アームの下端
は、ロック位置を占める係止部材に係止されており、先
端に係止部材を有する前記固定管内のロッドは、タイマ
ーにより該部材をロック位置からアンロック位置へ移動
させる駆動装置が結合されていると共に、前記支持アー
ムに形成されている扇状歯車は、前記ケースの上方部に
組付けられている記録用ロッドの回転機構に噛合させら
れている地熱坑井用キャリパーである。

［作用、効果］ 本発明は以上の如き構成のものからなり、係止部材をロ
ック位置にし、タイマーをセットした後、ワイヤー等で
懸吊して坑口から降下させる。タイマーによって駆動装
置が作動すると係止部材がアンロック位置に移動し、複
数の支持アームのフックが外れ、複数の支持アームの一
端が拡開して坑壁に接触する。

この状態でキャリパーを徐々に引き上げれば支持アーム
の扇状歯車がその上方部に組み付けられている記録用ロ
ッドを回転せしめて連続的に坑壁を記録し、スケールの
付着状態や坑壁の崩壊を把握することができる。

以上の如く本発明は、地熱坑井のスケールの付着状態や
坑壁の崩壊を支持アームの拡開の度合により機械的に計
測できるから、従来の電気的計測の如く噴出する地熱流
体の影響を受けることが少なく、連続的に精度良く計測
でき、またその構造も簡単であるから故障も少なく長時
間使用することができる。

［実施例］ 第１図乃至第３図は本発明の一実施例であるが、次にこ
れら図面によって本発明を具体的に説明する。本発明の
キャリパー１は、第１図、第２図に示すようにケース２
下端（図中右側）に固定管３が軸心に沿って取付けられ
ており、該固定管３の下部に可動管４が外嵌されている
と共に、該固定管３にバネ座５が形成され、該バネ座５
と可動管４内周面との間にコイルバネ６が縮設されてお
り、可動管４は常に上方へ向かう押圧弾性を与えられて
いる。

前記可動管４上部には補助アーム7a、7bの一端が軸支さ
れており、その他端は前記軸支点（Ｐ）を軸としてケー
ス２半径方向外方へ拡開、縮小するようになっている。

また、前記補助アーム7a、7bの他端は、ケース２に一端
が軸支されている支持アーム8a、8bの他端と夫々回動自
在に軸支されており、支持アーム8a、8bの該他端は、ケ
ース２下端の軸支点（Ｑ）で軸支されている。

尚、支持アーム8a、8bが取付けられている固定管３の部
分は前記ケース２と一体とされ、かつＨ部分は、第２図
で示すように縮径され、支持アーム8a、8bを集束したと
きに、その外径がケース２の半径とほぼ同じになるよう
に形成されており、第１図中二点鎖線で示すようにケー
ス２の軸支点（Ｑ）を軸として固定管３半径方向外方へ
拡開するようになっている。

第１図、第２図では支持アーム8a、8b及び補助アーム7
a、7bは夫々２組が示されているが、図示例のものは第
３図のように支持アームは8a〜8d、補助アーム7a〜7dと
４組が取付けられたものである。しかし、支持アーム、
補助アームは４組を必要とするものではなく、３〜２組
でもよく、またケース２を坑井内の一定位置に維持でき
る場合には１組のみであってもよい。以下支持アーム、
補助アームは、夫々8a、8b及び7a、7bとして説明する。

前記支持アーム8aは第１図のようにケース２の軸支点
（Ｑ）を超えた先端部に扇状歯車９が形成されており、
該扇状歯車９が回転機構10を介して記録部（Ｒ）内の記
録用ロッド11を回転可能とされている。

また、前記ケース２と一体となっている固定管３の下方
内部には、第２図のようにロッド12が内装され、該ロッ
ド12の上端に係止アーム13が取付けられている。また、
ロッド12の下端にはタイマー（図示省略）の作動によっ
てロッド12を下端方向へ後退させる駆動装置16′が結合
されている。

前記係止部材13は、第２図に示すように固定管３の縮径
されているＨ部分下方に外嵌して摺動自在とされ、該固
定管３に形成されている案内溝14に挿通されているピン
15でロッド12と接続しており、タイマーの作動によって
ロッド12が軸方向下方に後退すると、これに伴って係止
部材13が軸方向下方へ後退してロック位置（第２図で示
す位置）からアンロック位置（第２図中左側）へ移動可
能とされている。

本発明を使用するには、第１図の実線で示すように支持
アーム8a、8b及び補助アーム7a、7bを固定管３の縮径部
分Ｈ外周へ集束し、ロック位置にある係止部材113内側
と支持アーム8a、8bの上端縁に形成されているフック16
とで係止して支持アーム8a、8bをロック状態とし、タイ
マーをセットして坑井内へ挿入する。

このように支持アーム8a、8b及び補助アーム7a、7bを固
定管３外周に集束し、支持アーム8a、8bを係止部材13で
係止したロック状態にすると、可動管４は軸方向下方へ
摺動してコイルバネ６を圧縮する。尚、この場合支持ア
ーム8a、8bと補助アーム7a、7bとの軸支点（Ｗ）は、ケ
ース２の外径より僅かに外方へ突出した状態に維持すれ
ば、係止部材13をアンロック状態にした場合、支持アー
ム8a、8b及び補助アーム7a、7bを確実に固定管３半径方
向外方へ拡開させることができる。

本発明のキャリパー１を地熱坑井内に挿入し、所定の深
度に達し、タイマーが作動すると、ロッド12が下方へ後
退し、係止部材13がアンロック位置になり、係止部材13
内側と支持アーム8a、8bのフック16との係止が解かれ
る。

前記のように係止部材13がアンロック位置になると同時
に、圧縮されていたコイルバネ６の押圧力が解かれ急激
に元の状態に戻るよう可動管４がコイルバネ６に押圧さ
れて上方へ移動すると共に、該可動管４に軸支されてい
る補助アーム7a、7bが固定管３半径方向外方へ拡開し、
同時に集束されていた支持アーム8a、8bの他端が軸支点
（Ｑ）を軸として第１図中二点鎖線のように固定管３半
径方向外方へ拡開し、キャリパー１外方の坑壁に接触す
る。

前記のように支持アーム8a、8bが坑壁に接触した後キャ
リパー１を徐徐に引き上げれば、支持アーム8a、8bは坑
壁の状態によって拡開の度合が変化し、この変化が扇状
歯車９及び歯車機構10を介して記録部（Ｒ）内のロッド
11に刻々伝達され、連続的に記録することができる。

また、本発明では支持アーム8a〜8bの拡開、縮小は、こ
れとピン結合されている補助アーム7a、7bの拡開、縮小
と可動管４の摺動によるものであるから、支持アーム8
a、8bの作動がスムース、かつ確実であり、機械的なズ
レ等のおそれがなく、精度よく計測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の使用状態の一部断面図を示
す正面図、第２図は係止部材及び可動管の要部拡大断面
図、第３図は第２図中III−III線断面図である。 1:キャリパー、2:ケース、3:固定管、4:可動管、5:バネ
座、6:コイルバネ、7a〜7d:補助アーム、8a〜8d:支持ア
ーム、9:扇状歯車、10:回転機構、11:記録用ロッド、1
2:ロッド、13:係止部材、14:案内溝、15:ピン、16:フッ
ク、16′：駆動装置、H:固定管３の縮径部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地熱坑井用キャリパーのケース先端に、固
   定管が軸心方向へ延設され、さらに該固定管の下方内部
   には、上端に係止部材が取付られているロッドが内装さ
   れ、該固定管の下端部には、可動管が摺動自在に外嵌さ
   れており、他方、前記固定管の上部外周には、上端が該
   ケースの下部に回動自在に軸支された複数の支持アーム
   が配設され、少なくとも１本の支持アームの軸支部は上
   方へ延長されて扇状歯車が形成されており、前記複数の
   支持アームの他端は、補助アームの一端とピン結合さ
   れ、該補助アームの他端は、前記可動管にピン結合さ
   れ、該支持アームと補助アームとは、両アームが前記固
   定管の外周面に沿った非作用位置と、支持アームが軸支
   部を回動点として外側へ回動拡開した作用位置との２位
   置間を回動できるように組み付けられており、前記支持
   アームと補助アームとが固定管の外周に沿う非作用位置
   を占め、可動管が下方へ後退している際の固定管と可動
   管との間には、固定管を囲むコイルバネが縮設されて該
   可動管に軸方向上方へ進出させる弾性を付与しており、
   前記非作用位置を占めている支持アームの下端は、ロッ
   ク位置を占める係止部材に係止されており、上端に係止
   部材を有する前記固定管内のロッドは、タイマーにより
   該部材をロック位置からアンロック位置へ移動させる駆
   動装置が結合されていると共に、前記支持アームに形成
   されている扇状歯車は、前記ケースの上方部に組付けら
   れている記録用ロッドの回転機構に噛合させられている
   地熱坑井用キャリパー。