JPS6036801B2 - High-speed liquid scooping device - Google Patents

High-speed liquid scooping device

Info

Publication number
JPS6036801B2
JPS6036801B2 JP2367478A JP2367478A JPS6036801B2 JP S6036801 B2 JPS6036801 B2 JP S6036801B2 JP 2367478 A JP2367478 A JP 2367478A JP 2367478 A JP2367478 A JP 2367478A JP S6036801 B2 JPS6036801 B2 JP S6036801B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
skid
orifice
scooping
conduit
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.)
Expired
Application number
JP2367478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS53110171A (en
Inventor
ニコラ・ド・トルクハイム
レイモン・フエルナン・シユレ−ゲル
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.)
Bertin Technologies SAS
Original Assignee
Bertin et Cie SA
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 Bertin et Cie SA filed Critical Bertin et Cie SA
Publication of JPS53110171A publication Critical patent/JPS53110171A/en
Publication of JPS6036801B2 publication Critical patent/JPS6036801B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/12Pumps with scoops or like paring members protruding in the fluid circulating in a bowl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、すくい取り機構と、すくい取られるべき液
体の表面との早い相対速度で、液体をその表面において
すくい取る装置であって、従釆品よりさらに効果的にす
くい取ることのできる、改良されたすくい取り装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention is an apparatus for scooping liquid on the surface of the liquid to be scooped at a high relative speed between the scooping mechanism and the surface of the liquid, which is more effective than conventional products. This invention relates to an improved scooping device capable of scooping.

早い相対速度で液体をすくい取って採集する装置はすで
に種々のものが知られており、たとえば穀物への散布用
や消防用、とくに森林火災用の航空機に搭載の水タンク
に、散布地域になるべく近接した湖や河川表面上をすれ
すれに飛行しながら水をすくいとって、飛行中に充填す
るものがある。
Various devices are already known that scoop and collect liquid at high relative speeds, such as water tanks onboard aircraft for spraying crops, firefighting, and especially for forest fires. Some fly over the surface of nearby lakes or rivers, scooping up water and refilling it mid-flight.

かかる装置は、たとえば1933王5月30日許可の米
国特許第1,911,431号や1966王2月23日
の出願に係るフランス特許第1,481,10び号‘こ
記載されている。前者には、すくい取り装置であって、
航空機の着陸または着水を可能にすべく引っ込み可能で
しかも航空機が充分に低空飛行しながらこの装置を可成
りの水深(10狐以上)まで挿入して水をすくい取るの
に用いる際には航空機体に対して確乎かつ剛乎に保持さ
れる形式のものが記載されている。また、後者の特許に
は、水中に突入することの可能な小さな翼表面によって
すくい取り装置を水中に浸債する形式のものが記載され
ている。早い相対速度の液体採集装置の応用範囲は水面
のような平坦な表面にのみ限定されるものではなく、自
由な連続した内面を有する液体環状体が形成されるポン
プおよび遠心分離器も含まれる。
Such devices are described, for example, in U.S. Pat. The former includes a scooping device,
The device is retractable to allow the aircraft to land or splash down on the water, and when the device is inserted to a significant depth (greater than 10 mm) to scoop water while the aircraft is flying sufficiently low, the aircraft A type that is held securely and rigidly against the body is described. The latter patent also describes a version in which the scooping device is submerged by means of a small wing surface that is capable of penetrating into the water. The range of applications for high relative velocity liquid collection devices is not limited only to flat surfaces such as water surfaces, but also includes pumps and centrifuges in which a liquid annulus with a free continuous inner surface is formed.

同じく公知のものに固定式すくい取り機構がある。これ
はたとえば流水とか遠心分離器内の液体環状体などのよ
うな急速に移動する液体内へ浸債するとともに、液体を
放出したりまたは液体を加圧下におくのに液体の運動ヱ
ネルギを用いる形式のものである。この点については1
93母王7月26日許可の米国特許第2,124,91
4号が引用できる。この特許には、遠心分離器であった
、内部の液体環状体の自由表面上におかれているスキッ
ドの薮液表面から突出するすくい取り装置に液体環状体
が当る形式のものが記載されている。大体において同様
なものに、1963王6月25日出願に係るフランス特
許第1,368,864号および1963王3月24日
公告のイギリス特許第987,023号がある。これら
の先行技術において、すくい取り用のオリフイスは採集
さるべき液体内へ浸債するのであるが、その際にいくつ
かの困難な点が生じる。す0なわち、液体とすくい取り
装置との相対運動は、たとえばすぎべらのように、すく
い取り装置を液体内へさらに深く押しこませるように働
く。このことは遠心分離器の場合のように単に液体の表
面部分のみをすくい取る必要がある場合には不利になる
のみならず、液体力学的抗力およびすくい取り装置の支
持ならびに取り付け手段にかかる機械的応力を大幅に増
大する。さらにまた、機構と液位との相対的な間隔取り
においては不可避的に変化が生じ、そのために空気と液
体とが時には相し、次いで引きいれられ、またあるとき
は同時に引き入れられるというふうにすくい取りが一様
に行なわれず、負荷がまちまちとなって疲労が生じるな
どの点にも留意せねばならない。この発明の目的は、上
述の問題点を克服するとともに或る種の産業、とくに超
遠心器の分野における下記の要件すなわち、電力消費が
低いこと、 全般の流れが乱れないこと、 過度の機械的振動がないこと、 キヤビテーションを生じないこと、 を満足させることにある。
Similarly known is a fixed scooping mechanism. This is a form of immersion into a rapidly moving liquid, such as running water or a liquid annulus in a centrifuge, and the use of the kinetic energy of the liquid to eject or place the liquid under pressure. belongs to. Regarding this point, 1
U.S. Patent No. 2,124,91 granted July 26, 1993
No. 4 can be cited. This patent describes a centrifugal separator in which the liquid annulus impinges on a skimming device projecting from the liquid surface of a skid which is placed on the free surface of the internal liquid annulus. There is. Broadly similar are French Patent No. 1,368,864, filed June 25, 1963, and British Patent No. 987,023, published March 24, 1963. In these prior art techniques, the scooping orifice is immersed into the liquid to be collected, which presents several difficulties. That is, the relative movement between the liquid and the scooping device acts to force the scooping device deeper into the liquid, such as a spatula, for example. This is not only a disadvantage when only a surface portion of the liquid needs to be skimmed, as in the case of centrifuges, but also the hydrodynamic drag and mechanical forces on the support and attachment means of the skimming device. Significantly increases stress. Furthermore, there are unavoidable variations in the relative spacing of the mechanism and the liquid level, such that air and liquid sometimes meet, then are drawn in, and sometimes are drawn in simultaneously. It is also important to keep in mind that the load may not be applied uniformly and the load may vary, causing fatigue. The aim of the invention is to overcome the above-mentioned problems and also to meet the following requirements in certain industries, especially in the field of ultracentrifuges: low power consumption, no disturbance of the general flow, excessive mechanical The aim is to satisfy the following requirements: no vibration and no cavitation.

この発明によれば、上記の目的は、装置と液面との相対
速度ないしは他の作業パラメタにおいて、装置と液面と
の相対的間隔取りに仮りに変化があっても、装置の位置
が自動的に調節されて最大の効率が確保されるとともに
液体力学的抗力を最4・にする液体すくい取り機構を設
けることによって達成される。
According to the present invention, the above object is to automatically maintain the position of the device even if the relative spacing between the device and the liquid surface changes due to the relative speed between the device and the liquid surface or other working parameters. This is achieved by providing a liquid skimming mechanism that is regulated to ensure maximum efficiency and minimize hydrodynamic drag.

従来技術の装置と対照的に、この発明の装置には、過度
の抗力、従って高いヱネルギ消費を生じる原因となる液
中へ浸潰される部品かない。
In contrast to the devices of the prior art, the device of the invention has no parts that are submerged in the liquid, causing excessive drag forces and thus high energy consumption.

この装置は、恰も水上スキーのように作動してすくい取
り用オリフィスを液面に維持する液体揚力発生スキッド
の薮液表面と整合するように形成されたすくい取り用オ
リフィスの働きを介して作用するのであり、このスキツ
ドは液面への、すなわちスキッドが発生する液体揚力と
は反対の方向への、例えば重力、ばね、ジャッキなどの
ような復元力によって押圧される。すくい取り導管は、
液面から離れた側において、しかも突き出部ないいま収
縮部がなく、好ましくはオリフィスとはやや鋭角をなし
て、オリフィスへ接続している。
This device works through the action of a skim orifice formed to align with the liquid surface of a liquid lift-generating skid that operates much like a water ski to maintain the skim orifice at the liquid level. The skid is then pressed by a restoring force, such as gravity, a spring, a jack, etc., towards the liquid surface, ie in a direction opposite to the liquid lifting force generated by the skid. The scooping conduit is
On the side remote from the liquid level, without any protrusions or constrictions, it connects to the orifice, preferably at a slightly acute angle to the orifice.

かかる導管は円形または矩形の部分を有してよく、また
上記オリフィスはこの導管にスキッドの後液面が交差し
て形成されるのが好ましい。従来品の浸債型すくい取り
装置においては、すくい取りは障碍物によって流体の速
度をそらせることによって行なわれているので、浸積は
絶対に必要なわけである。
Such a conduit may have a circular or rectangular section, and the orifice is preferably formed at the intersection of the conduit with the rear liquid level of the skid. In conventional immersion type scooping devices, immersion is absolutely necessary because scooping is performed by diverting the velocity of the fluid with an obstacle.

この発明においては、これとは逆に、スキッドを或る入
射角で設置するとその表面の下側に圧力(揚力)が発生
する。そして、もし2個のスキッドの表面と表面との間
が蓮適していると、圧力差に呼応して流れが出来るわけ
である。この発明の装置の基本的利点は上記の特徴に起
因するものであり、液体力学的抗力が極めて大幅に減少
することが判るわけで、その主要な理由はキャビテ−シ
ョン現象が殆んど完全に消失するからである。
In the present invention, on the contrary, when the skid is installed at a certain angle of incidence, pressure (lift) is generated below the surface of the skid. If there is a perfect fit between the surfaces of the two skids, a flow will occur in response to the pressure difference. The fundamental advantage of the device according to the invention is due to the above-mentioned features, as it turns out that the hydrodynamic drag is very significantly reduced, the main reason being that the cavitation phenomenon is almost completely eliminated. This is because it disappears.

このキャビテーション現象は、局部の静圧が液体の飽和
水蒸気圧より低くなるときに生起する。
This cavitation phenomenon occurs when the local static pressure becomes lower than the saturated water vapor pressure of the liquid.

スキッドの作動によって、この現象の生成を遅らせる大
きな静圧が発生する。とくに、すくい取り用オリフィス
をスキッド前部と流体との接点に近接して位置づけする
ことによって、局部の静圧は全体圧(遠心器においては
極めて高い)に非常に近くなり、それによってキヤビテ
ーショソのおそれがなくなるわけである。このような位
置づけは、スキッドを液面のほうへ押圧する力を調節す
ることによって行なうことができる。さらに、そのよう
な場合には、最大のすくい取り度合が達成される。添付
の非限定的な、例示のための図面を参照しつつ以下の記
述から、この発明の実施方法が明らかになるはずである
The actuation of the skid creates a large static pressure that retards the creation of this phenomenon. In particular, by locating the skimming orifice close to the point of contact between the front of the skid and the fluid, the local static pressure is very close to the total pressure (which is extremely high in centrifuges), thereby reducing the risk of cavitation. will disappear. Such positioning can be achieved by adjusting the force with which the skid is pushed towards the liquid level. Moreover, in such cases the maximum degree of skimming is achieved. It will become clear how the invention may be practiced from the following description, taken with reference to the accompanying non-limiting, illustrative drawings, in which: FIG.

第1図および第2図において、液体Lは平坦な表面Sを
有するものと仮定する。
In FIGS. 1 and 2, it is assumed that the liquid L has a flat surface S. In FIGS.

矢印Fは相対運動の方向を示す。ここに示されるすくい
取り装置は、水上スキーのそれと同様に好ましくは前端
5で終るスキッド4の水面滑走表面内に形成されたすく
い取り用オリフィス1を有する。第1図に示される実施
例においては、すくい取り用オリフイス1とスキッド4
とは中空の水平軸8を中心に支持体7上で枢動する腕6
の一体的部分をなしており、この鼠8は一方においては
内部通路9を介してオリフィス1と連結しており、また
他方においては外部導管10を介してタンク(図示せず
)と運通している。
Arrow F indicates the direction of relative movement. The skimming device shown here has a skimming orifice 1 formed in the surface of the skid 4, preferably terminating in a front end 5, similar to that of a water ski. In the embodiment shown in FIG. 1, scooping orifice 1 and skid 4
means an arm 6 pivoting on a support 7 about a hollow horizontal axis 8
The rod 8 is connected on the one hand to the orifice 1 via an internal passage 9 and on the other hand to a tank (not shown) via an external conduit 10. There is.

腕6にはテンションばね12を経て支持体7に接続され
た延長部11が固着されており、このばね12は腕6を
時計方向に枢動させようとする。換言すれば、このばね
はオリフィスーを液体L内に浸簿するように働く。この
ばねの働きの効果はスキッドの重量によって発生するモ
ーメントにより援助されるのである。このばね装置は、
スキッドの重量が充分なものである場合には省略してよ
い。枢動は、支持体7上の調節可能なストツパ13およ
び14によって両方向において制限される。これらのス
トッパは、たとえば支持体7内へねじ込められて係止ナ
ットで支持体へ係止されたニップルでつくられている。
図示の装置の作動は高速の場合がありうる相対運動を含
み、その相対運動には装置が固定(その際には液体はF
の方向に流れなければならない)の場合と、液体が不動
(その際には装置はFとは反対の方向に移動しなければ
ならない)の場合とがある。
An extension 11 is fastened to the arm 6 and is connected to the support 7 via a tension spring 12, which tends to pivot the arm 6 clockwise. In other words, this spring serves to immerse the orifice in the liquid L. The effect of this spring action is assisted by the moment generated by the weight of the skid. This spring device is
It may be omitted if the skid has sufficient weight. Pivoting is limited in both directions by adjustable stops 13 and 14 on the support 7. These stops are made, for example, by nipples screwed into the support 7 and locked to the support with locking nuts.
The operation of the device shown involves relative motion, which may be at high speeds, in which the device is fixed (in which case the liquid is
There are cases in which the liquid must flow in the direction F) and cases in which the liquid is immobile (the device must then move in the direction opposite to F).

そのような場合には、スキツド4は水中翼、いい換えれ
ば水上スキーのごとく動作し、腕6を挙揚させかつ重力
および/またはばね12の力および/またはすくい取り
用オリフィスーの個所でスキッド4に与えられる抗力に
よって発生する対向モーメントを平衡させる挙揚力を発
生する。前述の機構の「引き」は極く小さいものであり
、従ってまたその液体力学的抗力は低いことが判るはず
である。
In such a case, the skid 4 will act like a hydrofoil, or in other words a water ski, by raising the arm 6 and using gravity and/or the force of the spring 12 and/or the skid 4 at the scooping orifice. generates a lifting force that balances the opposing moment generated by the drag force applied to the It should be noted that the "pull" of the mechanism described above is negligible and therefore also its hydrodynamic drag is low.

同じく、機構の動作位置は自動的に調節が行なわれて、
すくい取り用オリフィスーは、支持体7の高さが変化し
ても、または同じことになるが、液体Lの液位が変化し
ても、相変らずに表面Sとほぼ整合していることが判る
はずである。なお、S′およびS″は、支持体7が液位
にそれぞれ最も近いときおよび液位から最も遠いときの
各位層である。前者の場合にはスキッド4は4′へ移動
して腕6はストッパ14に当援する。また後者の場合に
はスキッド4は4″へ移動して腕6はストッパ13に当
援する。これらの枢動時において、スキッド4の傾斜は
たとえば5度の最適値だけいずれかの方向に変化するわ
けである。
Similarly, the operating position of the mechanism is automatically adjusted,
The scooping orifice remains almost aligned with the surface S even if the height of the support 7 changes or, equivalently, even if the level of the liquid L changes. You should understand. Note that S' and S'' are the layers when the support 7 is closest to the liquid level and farthest from the liquid level, respectively. In the former case, the skid 4 moves to 4' and the arm 6 In the latter case, the skid 4 moves to 4'' and the arm 6 applies to the stopper 13. During these pivots, the inclination of the skid 4 changes in either direction by an optimum value of, for example, 5 degrees.

腕6を不当に長くしないで、この傾斜を定常に維持する
ために、腕のヒンジ構造8を、たとえば液面Sに対して
直角に設置されたガイド沿いに腕が楢勤する構成のもの
と置換してもよい。また、別態様として、第2図に示し
た構成には補助手段が設けられてよい。
In order to maintain this inclination steadily without unduly lengthening the arm 6, the arm hinge structure 8 is configured such that the arm runs along a guide installed at right angles to the liquid level S, for example. May be replaced. Alternatively, the configuration shown in FIG. 2 may be provided with auxiliary means.

すなわち、スキッド4はリンク16の一端の15の位置
でヒンジ取り付けされており、このリンク16はその他
端の17の位置で支持体7にヒンジ接続されている。こ
のリンク16に対するスキッド4の枢動はストッパー8
および19で制限される。このリンクはさらに、液・空
作動ジャッキ20の作動を受ける。リンクはこのジャッ
キの摺動棒へ位置21でヒンジ援競されていて、ジャッ
キ20は調節可能な復元伸縮力を与える。最後に、すく
い取り用オリフィスーは可榛ホース22を経てタンク(
図示せず)に運通する。液面Sに対する支持体7の高さ
の相対的変化によってリンク16は枢動させられるとと
もに、スキッド4はそれ自体の傾斜角をほぼ維持する。
That is, skid 4 is hinged at one end of a link 16 at position 15, and this link 16 is hinged to support 7 at position 17 at the other end. The pivoting of the skid 4 with respect to this link 16 is controlled by the stop 8
and limited by 19. This link is further actuated by a hydraulic/pneumatically operated jack 20. The link is hinged to the jack's slide rod at position 21, and the jack 20 provides an adjustable restoring force. Finally, the scooping orifice is connected to the tank (
(not shown). A relative change in the height of the support 7 with respect to the liquid level S causes the link 16 to pivot, while the skid 4 approximately maintains its own angle of inclination.

このことは、液面Sが極めて平坦でなく、やや波をうっ
ていても殆んど同様にあてはまる。液面がやや波を打っ
ている場合には、スキッド4は波に追従するときにその
ヒンジ15を中心に揺動する。この実施例の形成のもの
は高速艇による水のすくい取りを行なうのに特に通して
おり、また同様に実用(穀物へ散布用)、公害除去用(
油の浮いた個所)などに適している。しかし、この発明
の実施は決して水平な液面に限られるものではない。
This applies almost equally even if the liquid surface S is not extremely flat and slightly undulating. When the liquid level is slightly undulating, the skid 4 swings around its hinge 15 as it follows the waves. The configuration of this embodiment is particularly suitable for skimming water by high-speed boats, and is also suitable for practical use (for spraying on crops) and for pollution removal (for spraying on crops).
Suitable for areas with floating oil. However, implementation of the invention is by no means limited to horizontal liquid levels.

第3図および第4図は、高速Vで回転する円筒壁Cに対
して液体環状体Lが形成されるポンプまたは遠心器への
応用例を示す。この発明によれば、液体は第1図に示し
たものと同様な2個の腕6によって液体環状体の自由円
筒状表面S,においてすくい取りされる。
3 and 4 show an example of an application to a pump or centrifuge in which a liquid ring L is formed against a cylindrical wall C rotating at a high speed V. FIGS. According to the invention, liquid is skimmed on the free cylindrical surface S, of the liquid ring by two arms 6 similar to those shown in FIG.

これらの腕はハブ24上において半径方向の延長体23
にヒンジ接続されていて、ハブ24の突起26に対して
作動する圧縮ばね25の作用を受ける。第3図および第
4図において、第1図と同様な都村には同様な符号が付
されているので、それらの詳述は不要である。しかし、
第1図に示した装置ではヒンジによって取り付けられて
前方すなわち液体の相対的運動Fとは反対の方向へ傾斜
しており、この場合にはスキツドの抗力によって過度の
当援力が生じる形式のものに対し、第3図および第4図
に示した装置は後方すなわち液体の相対的運動Vの方向
へ傾斜した、ヒンジ取り付けされた腕6を有する。
These arms have radial extensions 23 on the hub 24.
It is hinged to the hub 24 and is acted upon by a compression spring 25 acting against a projection 26 of the hub 24. In FIGS. 3 and 4, cities and villages similar to those in FIG. 1 are given the same reference numerals, so a detailed description thereof is unnecessary. but,
The device shown in Figure 1 is of the type that is mounted by a hinge and tilts forward, that is, in the direction opposite to the relative movement F of the liquid, in which case the drag of the skid causes an excessive support force. In contrast, the device shown in FIGS. 3 and 4 has a hinged arm 6 that is inclined rearwards, ie in the direction of the relative movement V of the liquid.

互いに対して180度に設置された2個のスキッド4の
代りに、さらに多数(たとえば120度に離隔した3個
)のスキッドを設けることができるとともに、第5図に
示すように、第2図に示した種類のヒンジ構成を採用す
ることも可能であることは明白である。第5図では、第
2図のものと同様な部材には同様な符号が付されている
が、第2図のジャッキ20は第5図においては圧縮ばね
25に置換されている点が異なっている。自由表面S上
のスキッド4の位置の自己調節について列記したその他
のすべての効果は同様に得られる。
Instead of two skids 4 placed at 180 degrees with respect to each other, a larger number of skids 4 (e.g. three spaced 120 degrees apart) can be provided and, as shown in FIG. It is clear that it is also possible to employ a hinge arrangement of the type shown in . In FIG. 5, members similar to those in FIG. 2 are given the same reference numerals, except that the jack 20 in FIG. 2 is replaced with a compression spring 25 in FIG. There is. All other effects listed for self-adjustment of the position of the skid 4 on the free surface S are obtained analogously.

すくい取り用導管のオリフィスーの後方に位置するスキ
ッド4の後部接液面4aに対して20度に傾斜した軸線
をもった、直径○(第6図)のすくい取り導管であって
上記嬢液面と整合してかつその対称平面内に閉口する導
管を使用し、下記の条件を採用することによってとくに
好成果が得られる:スキッド4の、いずれにせよその援
液部4aの幅は3Dに等しく、如何なる場合にも8Dよ
り小さい;この援液部4aの長さは10Dより小さいか
、または10Dに等しい: 自由な前部4bの長さは5Dないし10Dに等しい。
A scooping conduit having a diameter of ○ (Fig. 6) and having an axis inclined at 20 degrees with respect to the rear liquid contact surface 4a of the skid 4 located behind the orifice of the scooping conduit. Particularly good results are obtained by using a conduit which closes in alignment with and in its plane of symmetry, and by adopting the following conditions: the width of the fluid filling part 4a of the skid 4, in any case, is equal to 3D. , in any case less than 8D; the length of this fluid reinforcement part 4a is less than or equal to 10D; the length of the free front part 4b is equal to 5D to 10D.

スキッドは約5度の入射角で作動し、この入射角は袋液
面4aが液体の自由表面Sに対してつくるアタック角で
ある。
The skid operates at an angle of incidence of approximately 5 degrees, which is the angle of attack that the bag liquid level 4a makes with respect to the free surface S of the liquid.

接液面4aは加工を容易にするために平坦にしてよい。
このことは液体環状体の場合でも同様にしてよい。出口
通路9は圧力損失を最4・限にするように設計され、取
り入れ用オリフイス1に可及的に近接して設置された末
広がり部27によって、とくに取り入れの流れの速度を
減少することが可能である。
The liquid contact surface 4a may be flat to facilitate processing.
This may be done similarly in the case of a liquid annular body. The outlet passage 9 is designed in such a way as to minimize pressure losses and, by means of a flared section 27 placed as close as possible to the intake orifice 1, it is possible in particular to reduce the velocity of the intake flow. It is.

第7図は、スキッド4を液体に当援させるのに、たとえ
ば第1図のばね12を漸次伸長させて、その結果接触点
Pは次第に図面において右方へ移動するが、その際にス
キツドに加えられる力の程度での取り入れ度の変化パタ
ーンを示すものである。
FIG. 7 shows that in order to apply liquid to the skid 4, for example, the spring 12 of FIG. This shows a pattern of changes in the degree of incorporation depending on the degree of applied force.

最大取り入れ度合Mは点Pが取り入れ用オリフィスーの
すぐ近くのP.にあるときに得られる。この点を超える
と、取り入れ度は減少して抗力が増大する。このことか
ら重要な実用上の成果が出てくる。
The maximum intake degree M is determined by the point P in the immediate vicinity of the intake orifice. Obtained when Beyond this point, uptake decreases and drag increases. This yields important practical results.

すなわち、この発明に従って復元力によって押圧力を自
動的に維持させる必要性である。何故かといえば、スキ
ッド4が液位Sに対して如何なる位置を占めるであろう
かということを前以て正確に知ることは実際上不可能だ
からである。さらにまた、遠心器(第3図および第4図
または第5図参照)の場合には、液体が室へ入ってその
中で液体環状体を形成する度合を調整するのは一般には
不可能であろう。
That is, according to the present invention, it is necessary to automatically maintain the pressing force by restoring force. This is because it is practically impossible to accurately know in advance what position the skid 4 will occupy with respect to the liquid level S. Furthermore, in the case of centrifuges (see Figures 3 and 4 or 5), it is generally not possible to control the degree to which liquid enters the chamber and forms a liquid annulus therein. Probably.

何故ならば、この環状体の厚さは、取り入れ流がやや過
度になると増大し、その結果、もしもスキッドが固定し
た角度に位置していると、第7図のグラフの下降曲線へ
推移することになり、その結果として取り入れが減少し
、抗力の増大に起因する遠D器の速度低下によって不安
定な状態が高まってくる。これとは対称的に、曲線の左
側部分の上行曲線では安定した状態が得られる。
This is because the thickness of this annulus increases as the intake flow becomes somewhat excessive, resulting in a downward curve in the graph of Figure 7 if the skid is located at a fixed angle. As a result, the intake is reduced and the instability is increased due to the slowdown of the D-device due to the increased drag. In contrast, a steady state is obtained in the ascending curve on the left side of the curve.

しかし、実際問題としてはこの部分は短か過ぎて実用に
なり得ないし、さらにこのことはオリフィスーから空気
が僅かに取り入れられることを反映するものであり、明
らかに有害である。上述した実施例の形式のものは、こ
の発明の範囲から逸脱することなく、変更や代替が可能
であることは云うまでもない。
However, in practice this section is too short to be of practical use, and furthermore, it reflects a small intake of air through the orifice, which is clearly detrimental. It goes without saying that modifications and substitutions may be made to the embodiments described above without departing from the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は一部を断面にしたこの発明の一実施例の線図的
な図。 第2図は別な実施例の同様な図。第3図はこの発明によ
る改良された装置の一態様である液体環状体遠心分離器
の部分的縦断面図。第4図は第3図のN−W線沿いの横
断面図。第5図は別態様の実施例を示す、第4図と同様
な図。第6図は液体をすくい取るために案出されたスキ
ッドの線図式拡大断面図。第7図は液体内へのスキッド
の浸債深さに対して座標をとった液体の取り入れ度合を
示すグラフ。符号の説明、L・・・・・・液体、S・・
・・・・液体の表面、F……矢印、1……オリフィス、
4……スキッド、4a……後部接液面、5……前端、6
……腕、7・・・・・・支持体、8・…・・水平軸、9
・・・・・・内部通路、10・・・…外部導管、11・
・・・・・延長部、12・・・・・・ばね、13,14
・・・・・・ストツ/ぐ、16・・・・・・リンク、1
8,19……ストツパ、20……ジヤツキ、22……可
携ホース、L,……液体環状体、C・・・・・・円筒壁
、23…・・・延長体、24・・・…ハフ、S.・・・
・・・円筒状表面、25・・・・・・圧縮はね、26・
・・・・・突起、D・…・・直径、27・・・・・・末
広がり部、M・・・・・・最大取り入れ度合。 F′G..・7 F/G.′3 〃G.・2 ‘ZG−・く Fに.′5 凡C.6 ‘XG..・ア
FIG. 1 is a diagrammatic view, partially in section, of an embodiment of the invention. FIG. 2 is a similar diagram of another embodiment. FIG. 3 is a partial vertical sectional view of a liquid toroidal centrifuge which is one embodiment of the improved device according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line N-W in FIG. 3. FIG. 5 is a diagram similar to FIG. 4, showing an alternative embodiment. FIG. 6 is an enlarged diagrammatic sectional view of a skid devised for scooping up liquid. FIG. 7 is a graph showing the degree of liquid uptake plotted against the depth of immersion of the skid into the liquid. Explanation of symbols, L...Liquid, S...
...Liquid surface, F...arrow, 1...orifice,
4... Skid, 4a... Rear liquid contact surface, 5... Front end, 6
...Arm, 7...Support, 8...Horizontal axis, 9
...Internal passage, 10...External conduit, 11.
... Extension part, 12 ... Spring, 13, 14
...Stotsu/gu, 16...Link, 1
8, 19... Stopper, 20... Jacket, 22... Portable hose, L,... Liquid annular body, C... Cylindrical wall, 23... Extension body, 24... Huff, S. ...
...Cylindrical surface, 25...Compression splash, 26.
...Protrusion, D...Diameter, 27...Further end, M...Maximum intake degree. F'G. ..・7 F/G. '3 〃G.・2 'ZG-・KUF. '5 Ordinary C. 6'XG. .. ·a

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体揚力発生用スキツドをこの液体揚力に対向する
力をもつて液体表面に対して押圧するとともにこのスキ
ツドを上記液体表面から出現した状態に保つように設計
された腕の可撓端部に支持された上記スキツドの接液面
に形成されたオリフイスを有するすくい取り用導管によ
つて液体を高速ですくいあげる装置であつて、上記オリ
フイスは上記スキツドの接液面と整合して延びており、
また上記すくい取り用導管はこの接液面に対して約20
度の角度を形成していることを特徴とする、液体の高速
すくい取り装置。 2 前記導管には前記オリフイスに続いて末広がり部が
設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第1
項に記載の装置。 3 前記スキツドは前記腕の可撓端部へヒンジ接続され
ていて、似て前記液体表面および/または腕の相対運動
に無関係にこの液体表面に対する前記すくい取り用導管
の方向をほぼ一定に維持することを特徴とする、特許請
求の範囲第1項および第2項のいずれかに記載の装置。 4 前記スキツドの前記接液面のうちこの接液面と整合
する前記オリフイスの後側に、およびこの接液面の対称
平面内に、延びる部分は、上記オリフイスの幅の8倍よ
りも小さい幅、好ましくは3倍に等しい幅および/また
は上記オリフイスの幅の10倍より小さい長さを有する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第3項
のいずれかに記載の装置。5 前記オリフイスに近接す
る前記スキツドの前記接液面は平坦であることを特徴と
する、特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに
記載の装置。 6 前記すくい取り用導管は前記スキツドの肉厚内へ埋
設されていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
ないし第5項のいずれかに記載の装置。 7 前記腕によつて与えられる押圧力は調整可能であり
、以て前記液体がすくい込まれる度合いおよび/または
圧力を変化させることを特徴とする、特許請求の範囲第
1項ないし第6項のいずれかに記載の装置。 8 水面の上方を高速で航行する航空機その他の艇によ
る油など表面に浮遊する物質のすくい取りに用いられる
、特許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載
の装置。 9 たとえば遠心器またはポンプのような、中空のロー
タ内部で遠心分離される液体の表面すくい取りに用いら
れる、特許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに
記載の装置。 10 前記装置は液体遠心分離器のロータ内部に同様な
別な装置の少なくとも1個と対称的に装着されているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第9項に記載の用途に
用いられる同項に記載の装置。
[Scope of Claims] 1. An arm designed to press a skid for generating liquid lift force against the liquid surface with a force opposing this liquid lift force and to keep this skid in a state emerging from the liquid surface. A device for scooping liquid at high speed through a scooping conduit having an orifice formed in the wetted surface of the skid supported by a flexible end, the orifice being aligned with the wetted surface of the skid. and extends,
In addition, the scooping conduit is approximately 20 m
A high-speed liquid scooping device characterized by forming a degree angle. 2. Claim 1, characterized in that the conduit is provided with a diverging portion following the orifice.
Equipment described in Section. 3 the skid is hinged to the flexible end of the arm and similarly maintains the orientation of the skimming conduit with respect to the liquid surface substantially constant regardless of relative movement of the liquid surface and/or the arm; A device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that: 4. The portion of the liquid contact surface of the skid that extends behind the orifice aligned with the liquid contact surface and in the plane of symmetry of the liquid contact surface has a width less than eight times the width of the orifice. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a width preferably equal to three times and/or a length less than ten times the width of the orifice. 5. The device according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid contacting surface of the skid adjacent to the orifice is flat. 6. Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the scooping conduit is embedded within the thickness of the skid. 7. The pressing force applied by the arm is adjustable, thereby changing the degree and/or pressure with which the liquid is scooped in. The device described in any of the above. 8. The device according to any one of claims 1 to 7, which is used for scooping up substances floating on the surface, such as oil, caused by aircraft or other boats sailing above the water surface at high speed. 9. A device according to any one of claims 1 to 7, which is used for skimming the surface of a liquid that is centrifuged inside a hollow rotor, such as a centrifuge or a pump. 10. The same device for use in the application according to claim 9, characterized in that the device is mounted symmetrically with at least one other similar device inside the rotor of a liquid centrifuge. Equipment described in Section.
JP2367478A 1977-03-03 1978-03-03 High-speed liquid scooping device Expired JPS6036801B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7706205A FR2382599A1 (en) 1977-03-03 1977-03-03 Fire fighting aircraft hydrodynamic water scoop - has shoe with cylindrical intake bore leading to divergent passage including constant dia. curved section
FR7706205 1977-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53110171A JPS53110171A (en) 1978-09-26
JPS6036801B2 true JPS6036801B2 (en) 1985-08-22

Family

ID=9187493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2367478A Expired JPS6036801B2 (en) 1977-03-03 1978-03-03 High-speed liquid scooping device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS6036801B2 (en)
FR (1) FR2382599A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2022960B1 (en) * 2019-04-17 2020-10-26 Scodev Int B V Water scooping apparatus for an aircraft and an aircraft comprising the same
SE543368C2 (en) * 2019-04-17 2020-12-22 Northern Flight Service Ab Surfing arrangement for mounting to an aircraft, and an aircraft comprising such an arrangement
IT201900022695A1 (en) * 2019-12-02 2021-06-02 Technox S R L WATER COLLECTION SYSTEM FOR FIRE-FIGHTING AIRCRAFT
EP3875156B1 (en) * 2020-03-05 2023-06-28 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for autonomous buoy-based situational awareness for flying boats
US11679895B2 (en) 2020-03-05 2023-06-20 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for autonomous buoy-based situational awareness for flying boats

Also Published As

Publication number Publication date
FR2382599B1 (en) 1980-12-05
JPS53110171A (en) 1978-09-26
FR2382599A1 (en) 1978-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2659666C1 (en) Impulse locomotor
US5667415A (en) Marine outdrive with surface piercing propeller and stabilizing shroud
EP1419310B1 (en) Fluid loading system
JPH0146724B2 (en)
JPS6036801B2 (en) High-speed liquid scooping device
CA2744273C (en) Improvements in or relating to fluid jets
JP3950482B2 (en) Grand effect vehicle
US20060151631A1 (en) Dredging, scouring, excavation and cleaning
US3804048A (en) Hydrofoil watercraft
US3274966A (en) Water surfing craft
WO1998008732A1 (en) Hydroskiing marine vessel
US4491518A (en) Device for selectively taking up a layer of light liquid from the surface of a sheet of water
GB2163710A (en) Aircraft with water scoop
CN104176253A (en) Skateboard ship
PT1545970E (en) Water jet drive for marine vehicles
SU1830354A1 (en) Device for filling the tank of a fire seaplane
RU2028253C1 (en) Fireproof hydroplane
US3463417A (en) Directional control means for high turbulence and velocity of fluid flow over an airfoil assembly
JPH01244957A (en) Surface effect plane having end plate
RU34921U1 (en) Wheel for a high-speed vessel
US3361103A (en) Water craft
PT90094B (en) PROCESS AND APPARATUS FOR THE REMOVAL OF OIL MATERIALS AND FLOATING MATERIALS IN GENERAL OF THE SURFACE OF WATER MASSES
US4437989A (en) Apparatus for collecting substances floating on an expanse of liquid
CN106143827B (en) A kind of underwater stabilising arrangement of sea evacuation system
FR3092315B1 (en) Ground effect vehicle with device to limit hydrodynamic drag during takeoff and landing.