[发明专利]轴向式水锤消除器

说明书

一种轴向式水锤消除器，包括：壳体，壳体的每端均可连接至管路系统；流体通道，流体通道设置在壳体内以允许流体从管路系统流经壳体并且回到管路系统的流体通道；活塞；以及加压室。当出现压力峰时，活塞推抵加压室从而允许用于水流的扩张区域，直到压力峰消散并且活塞回到其静止位置。当与通常存在于家用器具上的柔性软管和管道一起使用时，该轴向式消除器易于通过卷边或夹持类型的连接器安装并且占据很少的空间。

相关申请的交叉引证

本申请要求于2014年12月12日提交的美国申请序列号14/568,583以及于2013年12月17日提交的美国申请序列号14/109,116的优先权。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用于缓和压力峰(pressure spike)并且减少在切断水流(或者穿过系统流动的其他流体的流)时由管路、软管、或柔性管道内的突然压力改变而引起的“水锤(water hammer)”的轴向式(in-line，线内)设备。

2.相关技术

水锤是在由于切断穿过管路的水流引起的管路压力的突然改变时的常见现象。与快速关闭阀相关的压力峰(pressure spike)可为系统内通常压力的5倍甚至更大。压力的这些改变可导致管路的嘎嘎声和振动，从而产生与该问题有关的典型“锤击”噪声，尽管甚至在不存在锤击噪声的情况下压力改变也可对管路系统造成损害。压力峰可从阀向后发生反射(reverberate)并且对整个系统的部件导致损害，所述的部件包括装配件、阀、回流防止器、以及连接至管路系统的器具。

一种防止水锤的方式是通过安装水锤消除器。这些设备通常包括管路，该管路在一端加盖，具有活塞以及位于活塞与加盖端之间的加压气穴，其中管路的开口端连接至系统中位于可能发生压力峰处的正上游的管路或者连接在阀处并且通常包括在阀出口箱(outlet box)中。消除器通常以垂直于系统管路的方式安装。当发生压力峰时，加压水推挤消除器中的活塞(该活塞抵靠加压气穴(air pocket，气囊)移动)直到压力稳定，并且活塞回到其在消除器内的通常静止位置。这缓和了压力，使得压力峰不会向后反射穿过管路系统。

这种类型的现有技术的锤消除器对于固定的管路安装而言运行得很好，然而需要额外的空间用于安装和较大尺寸的出口箱以容纳该消除器。另外，安装更加困难，因为其通常包括焊接管路、压缩接点、卷边到PEX上、或其他各种连接手段。如果有必要使用锤消除器来改装管路系统，则困难增大，因为难以接近墙壁内的管路或者难以在已有的出口箱处添加锤消除器。这通常需要专业水管工的帮助并且对于普通房主而言通常并非是自己动手的工作。此外，这种类型的设计不适用于通常存在于清洗机、洗碗机、和冰箱/制冰器上的柔性软管和管道，甚至与这些器具一起使用的阀可能导致严重的压力峰。

轴向型消除器也是已知的，其相对于T连接器类型的消除器具有优点，但这些轴向型消除器使用缓冲材料而非活塞。例如，美国专利No.6672337公开了一种围绕流体室的缓冲隔膜，并且美国专利No.8307855公开了一组位于较大直径管路内用于缓冲压力峰的充气气囊。活塞比缓冲材料更为有效。

发明内容

本文公开的水锤消除器装置可添加至通常存在于用于清洗机、洗碗机、以及冰箱/制冰器的供应线上的标准和预先存在的柔性软管和管道。根据本发明一个实施例，通过将水锤消除器卷边或密封在标准软管的中部而将水锤消除器轴向地安装在柔性软管中。这样，水锤消除器的安装对于普通房主而言就像安装标准软管一样简单并且其可在无需专业帮助的情况下完成。此外，该装置相对小并且直径仅仅比用于家用器具的柔性软管供应线的通常直径略大，使得其易于装配在供应线安装消除器之前容纳标准柔性供应线的相同位置。通过使用根据本发明实施例的消除器，无需将消除器安装在阀出口箱中，这将允许更为廉价的更小的箱。

根据本发明另一实施例，水锤消除器包括活塞和加压室(类似于现有技术的装置)，然而消除器相对于系统是轴向的并且水穿过消除器。该轴向式设计允许消除器是紧凑的并且易于安装在已有的柔性软管或管道上。