[发明专利]水力设备的消振消音装置

说明书

本发明的主题是用来消除产生在水力设备中的振动和噪声的一种装置。

水力设施、特别是冷热水混合水龙头在使用中主要由于气穴现象以及水流急转弯而有时会产生振动，该振动由水通过供水管传导到该水力设施的主水管，并最终以噪声形成传导到环境中，该振动是有害的，噪声应被限制在某一最大值之下，在某些情况下，该最大值由法规规定。

如不采取措施，由于水的实际不可压缩性，该振动就会无所阻挡地进行传导。因此，水力设备中限制噪声通常所采用的办法是沿水流流轨设置弹性变形区，以补偿水的不可压缩性，这些弹性变形区由封闭在柔性、通常是高弹体材料制成的封套中的气袋形成。例如，按照意大利专利NO.1,141,569，这些气袋由具有C形截面的环状封套构成，插入在水龙头体的进水口和一控制给水量的固定板之间的水流通道中。按照德国专利NO.3,000,990，气袋由翼形管状封套构成，其形状比上述封套更复杂，也插入在水龙头体的进水口和一控制给水量的固定板之间的水流通道中。此外，按照德国专利NO.2,421,372，气袋由位于水龙头体的进水口通道中的管状封套构成。现有消音装置还有一些，它们或是设置在水龙头体中，或是设置在通常用来把水龙头连接到受禁进水口的S形接头中。所有这些装置的一个共同特征是，封成气袋的封套位于振动应加以消除的水流流轨中，因此这些封套被水流直接搭接。事实上，在此之前，人们总是认为，这类封套与水流之间的直接接触是必不可少的。

在这些装置中，消振作用是由封装在气袋中的空气的弹性回能产生的，形成该气袋的高弹体材料封套把空气与水相隔离。封套的存在有碍于气袋的消振作用，但为了避免空气最终被水流排出气袋，该封套又是必不可少的。因此，为了降低由封套造成的阻碍从而增强消振作用，封套应具有很大的变形性，即应做得较薄。但位于水流通道中的封套若太薄，搭接其上的水流就会在其上产生不断变化的作用力，从而造成振动，这一振动是有害的，并会损坏该封套。因此不可能把这些封套的厚度并因而刚性降低到某一限度之下，这样就大大限制了现有消振装置的有效性。而且，在某些情况下，由于空间有限，很难把形成气袋的管状封套插入水流流轨中，例如，对于用刚性水管或水龙带供水的水龙头来说，情况就是如此。为了把消振封套插入这类水龙头，须加长水龙头体，从而成本提高。

本发明的主要目的是使由柔性材料封套形成的、用来消除水力设备中的振动和噪声的气袋的使用合理化。本发明的第一个目的是获得比通常所能获得的消振作用更为有效的消振作用。另一个目的是即使在空间非常有限的情况下也能安装形成气袋的封套。本发明的又一个目的是为形成气袋提供种种可能的封套装置，使受到消振作用的水流既无法造成封套的振动，也无法损坏封套。

本发明基于如下意想不到的观察事实：封在柔性材料封套中的气袋所造成的消振作用当然要求与该封套接触的水与形成有待消振的水流的水相通，但并不要求该封套被该水流直接搭接。

因此，本发明的主旨是一种用来消除水力设备中所产生的振动和噪声的装置，这类装置包括至少一个由柔性材料制成的封套，该封套形成一气袋并与水力设备的水接触，其特征在于，所述封套位于与水流流经空间相通的一衍生空间中，但并无多大水量流入该衍生空间，从而该封套不被水流直接搭接，从而不受水流的不断变化的作用。

在这种情况下，水力设备中产生的振动传导到占据着消振装置所在衍生空间的水块上，而由气袋产生的在与形成气袋的封套发生直接接触的水块上的消振作用由于水的大体不可压缩性而一直传导到不直接接触封套的水块上、即水力设备的水流上，从而获得消振作用；但是，由于封套不与该水流搭接而不受其不断变化的力的作用，因此其厚度可非常小，大大小于直接被水流搭接的封套所能容许的最小厚度；因此，即使使用尺寸大为减小的气袋也能获得特别有效的消振作用；并且避免了封套本身发生振动。而且，不存在封套因水流作用而损坏的危险。虽然形成气袋的封套所在的衍生空间应与水力设备的水流流经的空间相通，但它并不是该水流的一部分，它也不必位于任何指定的位置，这一衍生空间可位于相对于水流通道的任何位置上，从而在因空间有限而无法安装现有消振装置的场合照样能安装本发明装置。

只要采用上述主导思想，本发明装置可用完全不同的形状体现出来。为了更好地显示出本发明的特征、目的和优点，下面结合附图对作为非限制性例子的本发明某些实施例进行说明。附图中：

图1为装有本发明消振装置、具有刚性供水管的筒式水龙头的主体的剖面图，其中，筒体的大部分为外观图，仅其底部用剖面图表示；