JPH108872A - 坑壁充填用パッカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーシングの間隙を確実に塞ぐ。 【解決手段】軸筒１１とゴム筒１２と押圧筒１３と回転
操作部材とを有する。軸筒１１は一端におねじ部を有
し、ケーシングに固定可能である。軸筒１１は他端側に
めねじ部を有する。ゴム筒１２は軸筒１１の周囲に設け
られ、軸筒一端側の端部が軸筒１１に固定される。押圧
筒１３は、軸筒１１のめねじ部に螺合するおねじ部とゴ
ム筒１２の軸筒他端側の端部を押圧するための押圧部と
を有する。押圧筒１３には回転用溝穴が形成される。回
転操作部材は回転用溝穴と係合する係合部材を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に設けられた
ケーシングの間隙を塞ぐための坑壁充填用パッカーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】温泉井を掘る際、複数のケーシングを縦
に接続しながら地中に設け、坑を形成している。各ケー
シングの間の間隙は、通常はセメントで塞ぐが、低温で
あっても温泉水が湧き出る場合には、塞がないでおき、
後にストレーナを形成して、利用することもある。この
ような塞がなかった間隙は、底部から高温の温泉水を十
分に汲み上げることができる場合には、間隙から漏れ出
す低温の水が底部から汲み上げる温泉水の温度を下げる
ため、後から塞ぐ必要がある。また、塞いだ後にセメン
トに亀裂が入った間隙も、温泉水の温度を下げないよう
塞ぐ必要がある。従来、このような間隙を塞ぐには、間
隙の箇所の内径よりやや径の大きいゴム筒をケーシング
内に押し込んで塞いでいた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゴム筒
を押し込む従来の技術では、ゴム筒の位置がずれたり、
ゴム筒とケーシングとの間に隙間ができたりしやすく、
間隙を確実に塞ぐことができないという問題点があっ
た。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、ケーシングの間隙を確実に塞ぐこ
とができる坑壁充填用パッカーを提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明に係る坑壁充填用パッカーは：地
中に設けられたケーシング内に挿入されてケーシングの
間隙を塞ぐための坑壁充填用パッカーであって；一端に
ケーシングへの固定部を有し、他端側にねじ部を有する
軸筒と；前記軸筒の周囲に設けられ、軸筒一端側の端部
が前記軸筒に固定されたゴム筒と；一端に前記軸筒のね
じ部に螺合するねじ部と前記ゴム筒の軸筒他端側の端部
を押圧するための押圧部とを有し、他端側に押圧用回転
操作部を有する押圧筒とを、有することを特徴とする。

【０００６】軸筒の固定部は、ケーシングに固定可能な
構成であれば、おねじ部、接着部、その他いかなる構成
であってもよい。軸筒のねじ部は、めねじであってもお
ねじであってもよいが、おねじであることが好ましい。
ゴム筒は、少なくとも一部がゴム状弾性を有する材質か
ら成る。押圧用回転操作部は、押圧筒を軸筒に対して回
転可能にする構成であれば、穴、フック、その他いかな
る構成であってもよい。

【０００７】請求項１の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは、ケーシング内に挿入して使用される。軸筒の固定
部をケーシング内の塞ごうとする間隙の下方に固定し、
その間隙の位置にゴム筒を配置する。押圧筒の押圧用回
転操作部を操作して押圧筒を回転させ、押圧筒のねじ部
と軸筒のねじ部との螺合により押圧部でゴム筒の端部を
押圧する。ゴム筒は、押圧により変形して膨れ、ケーシ
ングに密着する。こうして、間隙を塞ぐことができる。

【０００８】請求項２の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは：請求項１の坑壁充填用パッカーにおいて、ケーシ
ングは上端にベルカラーを有し、このベルカラーは内周
にめねじ部を有し、前記固定部はタップから成り、この
タップは前記めねじ部に螺合可能なおねじ部と前記ベル
カラーの内周に密着可能なＯリングとを有し、前記軸筒
は前記他端側に固定用回転操作部を有することを、特徴
とする。固定用回転操作部は、軸筒を回転可能にする構
成であれば、穴、フック、その他いかなる構成であって
もよい。

【０００９】請求項２の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは、固定用回転操作部を操作して軸筒を回転させ、タ
ップのおねじ部をベルカラーのめねじ部に螺合させる。
Ｏリングは、ベルカラーの内周に密着する。これによ
り、軸筒をケーシングに対しずれないよう確実に固定す
ることができる。

【００１０】請求項３の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは：請求項２の坑壁充填用パッカーにおいて、回転操
作部材を有し、前記固定用回転操作部は、前記軸筒に形
成された回転用溝穴から成り、前記回転用溝穴は、前記
軸筒の他端に開放する軸方向部と、一端がこの軸方向部
に連続する円周方向部と、この円周方向部の他端に連続
して前記軸筒の他端方向に伸びる吊下げ部とから成り、
前記押圧用回転操作部は、前記押圧筒に形成された回転
用溝穴から成り、前記回転用溝穴は前記押圧筒の他端に
開放しており、前記回転操作部材は、伸縮可能であって
伸びる方向に付勢された係合部材を有し、この係合部材
は前記軸筒の回転用溝穴および前記押圧筒の回転用溝穴
と選択的に係合可能であることを、特徴とする。

【００１１】軸筒に形成された回転用溝穴は、１対から
成って、互いに軸筒の中心軸を挟む反対側に形成されて
いることが好ましい。押圧筒に形成された回転用溝穴
は、１対から成って、互いに押圧筒の中心軸を挟む反対
側に形成されていることが好ましい。軸筒および押圧筒
の回転用溝穴が１対から成る場合、係合部材は軸筒の１
対の回転用溝穴および押圧筒の１対の回転用溝穴と選択
的に係合可能である。

【００１２】請求項３の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは、回転操作部材の係合部材を軸筒の回転用溝穴の吊
下げ部と係合させ、ケーシング内に挿入される。ケーシ
ング内の塞ごうとする間隙の位置にゴム筒を配置したな
らば、回転操作部材を回転させて軸筒を回転させ、タッ
プのおねじ部をベルカラーのめねじ部に螺合させる。タ
ップがベルカラーに固定されたならば、係合部材を軸方
向部を通して軸筒の他端から抜き外す。次に、係合部材
を押圧筒の回転用溝穴と係合させ、回転操作部材を回転
させて押圧筒を回転させる。押圧筒と軸筒との螺合によ
り押圧部でゴム筒の端部を押圧し、ゴム筒を変形させて
ケーシングの間隙を塞ぐ。間隙を塞いだならば、係合部
材を押圧筒の他端から抜き外す。

【００１３】請求項３の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーでは、前記回転操作部材は、筒体を有し、この筒体は
前記軸筒および前記押圧筒内に挿入可能であって直径方
向に貫通孔を有し、前記係合部材はこの貫通孔に挿入さ
れ、貫通孔から突出するよう付勢されていてもよい。こ
の場合、係合部材が筒体の貫通孔に挿入されているた
め、係合部材を軸筒および押圧筒の回転用溝穴と係合さ
せる操作や抜き外す操作を安定して行うことができる。

【００１４】請求項４の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは：請求項１または２の坑壁充填用パッカーにおい
て、回転操作部材を有し、前記押圧用回転操作部は、前
記押圧筒に形成された回転用溝穴から成り、各回転用溝
穴は、前記押圧筒の他端に開放する軸方向部と、一端が
この軸方向部に連続する円周方向部と、この円周方向部
の他端に連続して前記押圧筒の他端方向に伸びる吊下げ
部とから成り、前記回転操作部材は前記回転用溝穴と係
合可能な係合部材を有することを、特徴とする。押圧筒
に形成された回転用溝穴は、１対から成って、互いに押
圧筒の中心軸を挟む反対側に形成されていることが好ま
しい。

【００１５】請求項４の本発明に係る坑壁充填用パッカ
ーは、回転操作部材の係合部材を押圧筒の回転用溝穴の
吊下げ部と係合させ、ケーシング内に挿入される。ケー
シング内の塞ごうとする間隙の位置にゴム筒を配置した
ならば、回転操作部材を回転させて押圧筒を回転させ、
軸筒の固定部を間隙の下方に固定する。軸筒を固定した
ならば、そのまま押圧筒を回転させる。押圧筒と軸筒と
の螺合により押圧部でゴム筒の端部を押圧し、ゴム筒を
変形させてケーシングの間隙を塞ぐ。間隙を塞いだなら
ば、係合部材を軸方向部を通して押圧筒の他端から抜き
外す。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の第１および第２形態について説明する。図１〜図４
は、本発明の実施の第１形態を示している。図２に示す
ように、複数のケーシング１，１，…が縦に接続されて
地中に設けられ、坑を形成している。各ケーシング１
は、上端にベルカラー２を有している。図３に示すよう
に、ベルカラー２は、内周にめねじ部３を有している。
ケーシング１，１の間の塞がなかった間隙４や、塞いだ
後にセメントに亀裂が入った間隙を塞ぐため、坑壁充填
用パッカー１０が用いられる。

【００１７】図１に示すように、坑壁充填用パッカー１
０は、軸筒１１と、ゴム筒１２と、押圧筒１３と、回転
操作部材１４（図４参照）とを有している。軸筒１１
は、一端１１ａにタップ２１を有し、他端１１ｂ側にお
ねじ部２２を有している。タップ２１は、ケーシング１
への固定部である。タップ２１は、先端側におねじ部２
３を有している。おねじ部２３は、ベルカラー２のめね
じ部３に螺合可能である。タップ２１は、周囲に２重の
Ｏリング２４，２４を有している。各Ｏリング２４は、
ゴムから成り、ベルカラー２の内周に密着可能である。
軸筒１１は、他端１１ｂに固定用回転操作筒２５を有し
ている。固定用回転操作筒２５は、おねじ部２２に螺合
するめねじ部２６を有している。

【００１８】固定用回転操作筒２５には、１対の回転用
溝穴（固定用回転操作部）２７が形成されている。各回
転用溝穴２７は、鉤形をなし、軸筒１１の他端１１ｂに
開放する軸方向部２７ａと、一端がこの軸方向部２７ａ
に連続する円周方向部２７ｂと、この円周方向部２７ｂ
の他端に連続して軸筒１１の他端１１ｂの方向に伸びる
吊下げ部２７ｃとから成っている。各回転用溝穴２７
は、互いに軸筒１１の中心軸を挟む反対側に形成されて
いる。

【００１９】ゴム筒１２は、ゴム筒本体２８の両端にそ
れぞれ２つのリング部材２９，３０を固定して成ってい
る。ゴム筒本体２８は、ウレタンゴムから成り、ゴム状
弾性を有している。ゴム筒１２は、軸筒１１の周囲に設
けられている。軸筒１１の一端１１ａ側のリング部材２
９は、軸筒１１の周囲に固定されている。軸筒１１の他
端１１ｂ側のリング部材３０は、軸筒１１に対し摺動可
能である。

【００２０】押圧筒１３は、一端１３ａにめねじ部３１
と押圧部３２とを有している。めねじ部３１は、固定用
回転操作筒２５とゴム筒１２との間で軸筒１１のおねじ
部２２に螺合している。押圧部３２は、ゴム筒１２のリ
ング部材３０をリング部材２９の方向に押圧可能であ
る。押圧筒１３の他端１３ｂ側には、１対の回転用溝穴
（押圧用回転操作部）３３が形成されている。各回転用
溝穴３３は、押圧筒１３の軸方向に伸びて他端１３ｂに
開放しており、互いに押圧筒１３の中心軸を挟む反対側
に形成されている。押圧筒１３の各回転用溝穴３３は、
軸筒１１の各回転用溝穴２７に対し重ならないよう軸方
向に離れて形成されている。軸筒１１とゴム筒１２と押
圧筒１３とは、同一の中心軸を有し、１列に配置され
る。坑壁充填用パッカー１０は、ケーシング１内に挿入
可能である。

【００２１】図４に示すように、回転操作部材１４は、
筒体３４と係合部材３５とを有している。筒体３４は、
軸筒１１の内径よりやや小さい外径を有し、軸筒１１お
よび押圧筒１３内に挿入可能である。筒体３４は、直径
方向に２つの貫通孔３６，３６を有している。筒体３４
の一端には、駆動軸（図示せず）に取り付けるためのめ
ねじ部３７が形成されている。係合部材３５は、２本の
係合部３８，３８とコイルばね３９とから成っている。
各係合部３８は、各貫通孔３６とほぼ一致する径を有
し、各貫通孔３６に挿入されている。各係合部３８は、
筒体３４の内部に貫通孔３６より径が大きいフランジ３
８ａを有している。各係合部３８は、各フランジ３８ａ
の間に圧縮して設けられたコイルばね３９により貫通孔
３６から突出するよう付勢されている。２本の係合部３
８，３８は、筒体３４内に引込めるよう互いの間に間隔
を有している。係合部材３５は、筒体３４の貫通穴３
６，３６から突出して、軸筒１１の１対の回転用溝穴２
７および押圧筒１３の１対の回転用溝穴３３と選択的に
係合可能である。

【００２２】次に、作用について説明する。図１に示す
坑壁充填用パッカー１０は、ケーシング１内に挿入して
使用される。地上から伸びる駆動軸（図示せず）に回転
操作部材１４をそのめねじ部３７を螺合して取り付け
る。回転操作部材１４の係合部材３５を軸筒１１の各回
転用溝穴２７の吊下げ部２７ｃと係合させ、坑壁充填用
パッカー１０を吊り下げてケーシング１内に挿入する。
坑壁充填用パッカー１０は、各回転用溝穴２７に吊下げ
部２７ｃを有するので、係合部材３５を吊下げ部２７ｃ
と係合させてケーシング１内への挿入が容易となる。

【００２３】ケーシング１内の塞ごうとする間隙４の位
置にゴム筒１２を配置したならば、回転操作部材１４を
回転させて軸筒１１を回転させ、タップ２１のおねじ部
２３を間隙４の下方のベルカラー２のめねじ部３に螺合
させる。Ｏリング２４，２４は、ベルカラー２の内周に
密着する。これにより、軸筒１１をケーシング１に対し
ずれないよう確実に固定することができる。

【００２４】タップ２１がベルカラー２に固定されたな
らば、係合部材３５を各軸方向部２７を通して軸筒１１
の他端１１ｂから抜き外す。次に、係合部材３５を押圧
筒１３の軸方向にずらして回転させ、各回転用溝穴３３
に合わせる。係合部材３５は、コイルばね３９により付
勢されて伸び、各回転用溝穴３３と係合する。係合部材
３５は筒体３４の各貫通孔３６に挿入されているため、
係合部材３５を軸筒１１の１対の回転用溝穴２７から抜
き外す操作や、押圧筒１３の１対の回転用溝穴３３と係
合させる操作を安定して行うことができる。

【００２５】係合部材３５が各回転用溝穴３３と係合し
たならば、回転操作部材１４を回転させ、押圧筒１３を
回転させる。押圧筒１３と軸筒１１との螺合により押圧
部３２でゴム筒１２のリング部材３０をリング部材２９
の方向に押圧する。ゴム筒１２は、押圧により変形して
膨れ、ケーシング１に密着する。こうして、ケーシング
１の間隙４を塞ぐ。坑壁充填用パッカー１０によれば、
螺合による押圧でゴム筒１２を変形させてケーシング１
に密着させることができるので、ケーシング１の間隙４
を確実に塞ぐことができる。

【００２６】間隙４を塞いだならば、各回転用溝穴３３
と係合した係合部材３５を押圧筒１３の他端１３ｂから
抜き外す。係合部材３５は軸筒１１の１対の回転用溝穴
２７および押圧筒１３の１対の回転用溝穴３３と選択的
に係合可能なので、係合部材３５により軸筒１１のケー
シング１への固定と間隙４を塞ぐことの両方が可能とな
る。係合部材３５を押圧筒１３から外したならば、回転
操作部材１４を地上に引き上げ、間隙４を塞ぐ処理が完
了する。

【００２７】次に、本発明の実施の第２形態について説
明する。図５は、本発明の実施の第２形態を示してい
る。図５に示すように、坑壁充填用パッカー４０は、軸
筒４１と、ゴム筒４２と、押圧筒４３とを有している。
軸筒４１は、一端４１ａおよび他端４１ｂ側におねじ部
４４，４５を有している。おねじ部４４は、ケーシング
への固定部である。ゴム筒４２は、ゴム筒本体４６の両
端にそれぞれ２つのリング部材４７，４８を固定して成
っている。ゴム筒本体４６は、ウレタンゴムから成り、
ゴム状弾性を有している。ゴム筒４２は、軸筒４１の周
囲に設けられている。リング部材４７は、軸筒４１の周
囲に溶接により固定されている。

【００２８】押圧筒４３は、一端４３ａにめねじ部４９
と押圧部５０とを有している。めねじ部４９は、軸筒４
１のおねじ部４５に螺合している。押圧部５０は、ゴム
筒４２のリング部材４８を押圧可能である。押圧筒４３
には、１対の回転用溝穴（押圧用回転操作部）５１，５
１が形成されている。各回転用溝穴５１は、鉤形をな
し、押圧筒４３の他端４３ｂに開放する軸方向部５１ａ
と、一端がこの軸方向部５１ａに連続する円周方向部５
１ｂと、この円周方向部５１ｂの他端に連続して押圧筒
４３の他端４３ｂの方向に伸びる吊下げ部５１ｃとから
成っている。各回転用溝穴５１は、互いに押圧筒４３の
中心軸を挟む反対側に形成されている。軸筒４１とゴム
筒４２と押圧筒４３とは、同一の中心軸を有し、１列に
配置されている。坑壁充填用パッカー４０は、ケーシン
グ内に挿入可能である。

【００２９】次に、作用について説明する。坑壁充填用
パッカー４０は、前述の第１形態の坑壁充填用パッカー
１０に比べて簡単な構成から成り、製造コストを下げる
ことができる。坑壁充填用パッカー４０は、前述の第１
形態の回転操作部材１４を用いて操作することができ
る。回転操作部材１４の係合部材３５を押圧筒４３の各
回転用溝穴５１の吊下げ部５１ｃと係合させ、坑壁充填
用パッカー４０をケーシング内に挿入する。押圧筒４３
が吊下げ部５１ｃを有するので、係合部材３５を吊下げ
部５１ｃと係合させて、坑壁充填用パッカー４０をケー
シング内へ容易に挿入することができる。

【００３０】ケーシングの間隙の位置にゴム筒４２を配
置したならば、回転操作部材１４を回転させて押圧筒４
３を回転させ、おねじ部４４をベルカラーのめねじ部に
螺合させる。なお、ケーシングがベルカラーを有しない
場合、軸筒４１のおねじ部４４をケーシングの内壁にね
じ込んで軸筒４１を固定してもよい。おねじ部４４をベ
ルカラーに螺合して取り付けた後、そのまま押圧筒４３
を回転させる。押圧筒４３のめねじ部４９と軸筒４１の
おねじ部４５との螺合により、押圧部５０でゴム筒４２
のリング部材４８を押圧する。ゴム筒４２は、押圧によ
り変形して膨れ、ケーシングに密着する。こうして、ケ
ーシングの間隙を塞ぐ。坑壁充填用パッカー４０は、押
圧筒４３が吊下げ部５１ｃを有するので、係合部材３５
を各回転用溝穴５１と係合させたままで軸筒４１のケー
シングへの固定と間隙を塞ぐことの両方が可能となる。
間隙を塞いだならば、係合部材３５を各軸方向部５１ａ
を通して押圧筒４３の他端４３ｂから抜き外す。係合部
材３５を押圧筒４３から外したならば、回転操作部材１
４を地上に引き上げ、間隙を塞ぐ処理が完了する。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る坑壁充填用パッカーによれ
ば、螺合による押圧でゴム筒を変形させてケーシングに
密着させることができるので、ケーシングの間隙を確実
に塞ぐことができる。

【００３２】特に、請求項２の本発明に係る坑壁充填用
パッカーによれば、固定部がタップから成り、ベルカラ
ーに螺合させることができるので、軸筒をケーシングに
対し確実に固定することができる。

【００３３】特に、請求項３の本発明に係る坑壁充填用
パッカーによれば、固定用回転操作部が吊下げ部を有す
るので、係合部材を吊下げ部と係合させてケーシング内
への挿入が容易となり、また、係合部材は軸筒の回転用
溝穴および押圧筒の回転用溝穴と選択的に係合可能なの
で、係合部材により軸筒のケーシングへの固定と間隙を
塞ぐことの両方が可能となる。

【００３４】特に、請求項４の本発明に係る坑壁充填用
パッカーによれば、押圧用回転操作部が吊下げ部を有す
るので、係合部材を吊下げ部と係合させてケーシング内
への挿入が容易となり、また、係合部材を押圧用回転操
作部と係合させたままで軸筒のケーシングへの固定と間
隙を塞ぐことの両方が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態の坑壁充填用パッカー
の一部断面側面図である。

【図２】図１の坑壁充填用パッカーを取り付けたケーシ
ングの概略断面図である。

【図３】図１の坑壁充填用パッカーが螺合するベルカラ
ーの断面図である。

【図４】図１の坑壁充填用パッカーの回転操作部材の断
面図である。

【図５】本発明の実施の第２形態の坑壁充填用パッカー
の一部断面側面図である。

【符号の説明】

１０ 坑壁充填用パッカー １１ 軸筒 １２ ゴム筒 １３ 押圧筒 １４ 回転操作部材 ２２ おねじ部 ２７ 回転用溝穴 ３１ めねじ部 ３３ 回転用溝穴 ３５ 係合部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に設けられたケーシング内に挿入され
   てケーシングの間隙を塞ぐための坑壁充填用パッカーで
   あって、 一端にケーシングへの固定部を有し、他端側にねじ部を
   有する軸筒と、 前記軸筒の周囲に設けられ、軸筒一端側の端部が前記軸
   筒に固定されたゴム筒と、 一端に前記軸筒のねじ部に螺合するねじ部と前記ゴム筒
   の軸筒他端側の端部を押圧するための押圧部とを有し、
   他端側に押圧用回転操作部を有する押圧筒とを、 有することを特徴とする坑壁充填用パッカー。
2. 【請求項２】ケーシングは上端にベルカラーを有し、こ
   のベルカラーは内周にめねじ部を有し、前記固定部はタ
   ップから成り、このタップは前記めねじ部に螺合可能な
   おねじ部と前記ベルカラーの内周に密着可能なＯリング
   とを有し、前記軸筒は前記他端側に固定用回転操作部を
   有することを、特徴とする請求項１記載の坑壁充填用パ
   ッカー。
3. 【請求項３】回転操作部材を有し、前記固定用回転操作
   部は、前記軸筒に形成された回転用溝穴から成り、前記
   回転用溝穴は、前記軸筒の他端に開放する軸方向部と、
   一端がこの軸方向部に連続する円周方向部と、この円周
   方向部の他端に連続して前記軸筒の他端方向に伸びる吊
   下げ部とから成り、前記押圧用回転操作部は、前記押圧
   筒に形成された回転用溝穴から成り、前記回転用溝穴は
   前記押圧筒の他端に開放しており、前記回転操作部材
   は、伸縮可能であって伸びる方向に付勢された係合部材
   を有し、この係合部材は前記軸筒の回転用溝穴および前
   記押圧筒の回転用溝穴と選択的に係合可能であること
   を、特徴とする請求項２記載の坑壁充填用パッカー。
4. 【請求項４】回転操作部材を有し、前記押圧用回転操作
   部は、前記押圧筒に形成された回転用溝穴から成り、各
   回転用溝穴は、前記押圧筒の他端に開放する軸方向部
   と、一端がこの軸方向部に連続する円周方向部と、この
   円周方向部の他端に連続して前記押圧筒の他端方向に伸
   びる吊下げ部とから成り、前記回転操作部材は前記回転
   用溝穴と係合可能な係合部材を有することを、特徴とす
   る請求項１または２記載の坑壁充填用パッカー。