一种高层供水管路的气震防护装置技术领域
本发明涉及消除自来水气震技术领域，特别涉及一种高层供水管路的气震防护装
置。
背景技术
高层建筑的自来水供应常采用水泵加压的方式。自来水管网停水检修时，高层用
户水管处由于内外压力不平衡造成负压并反吸气体或其他杂质。当恢复正常用水时，管道
中的水压不稳定导致水管振动，水气混合物或者混入的杂质会先涌出管道并产生噪声，影
响高层用户的正常用水。因此，需要在高层水井房中的主供水管道的顶端安装自动进排气
装置，当停水检修时维持供水主管道内的压力与用户管道压力相平衡，防止反吸入气体或
其他杂质。
CN106400882A的专利公开说明书公开了在输水管道中存在的局部高点上通过检
修阀连接一种用于长距离泵供水系统水锤防护的装置，包括压缩空气罐、减压阀、空气阀、
输气管道、电磁阀，水锤防护的装置设置与压缩空气罐连接的通气通道，通气通道均为减压
阀、输气管道、电磁阀A顺序连接，通过电磁阀B连接空气阀。然而空气阀只有当管道内的压
力小于大气压时才能进气，不能及时有效的防止管道内压力降低。减压阀虽然能设定提高
装置安装位置的最小压力，但压力设定不直观，而且根据负载需求变化调整起来不方便，同
时故障率较高。
CN106499010A的专利公开说明书公开了一种防护泵供水系统水锤用的新型空气
罐结构，包括空气罐、减压阀、高压储气罐和止回阀，空气罐与高压储气罐通过输气管路连
接，输气管路中顺序设置止回阀、常开电磁阀、减压阀、检修阀，空气罐还顺序连接常闭电磁
阀与空气阀。普通的止回阀的阀门在一定的角度或空间范围内，随水体流动开启或关闭，完
全处于被动状态，没有控制和调节能力，不能有效地消除水泵突然启动或停止时产生的水
锤。
发明内容
本发明的目的是克服现有高层供水系统技术不足，提供一种高层供水管路的气震
防护装置，防止检修或临时停水情况下气体经由用户管路进出而发生的气震现象，确保供
水管道安全，保证高层用户的正常生活用水，安装快速简便，使用安全方便。
一种高层供水管路的气震防护装置，包括补气罐、止回阀和阀门，所述阀门与供水
主管道连接；所述的止回阀包括腔体和与腔体内壁配合的浮芯，浮芯的上下两端分别可与
腔体顶部和腔体底部配合密封，所述的浮芯内带有通气孔道；所述的补气罐下部与止回阀
的腔体顶部连通，所述的腔体底部与阀门上部连通。
所述的腔体顶部和腔体底部为球面，所述的浮芯上下两端分别为与腔体顶部和腔
体底部同轴的球面。
优选地，所述的浮芯内部的通气孔道包括设于浮芯上部的斜向通气孔道和设于浮
芯下部中心的与斜向通气孔道连通的中心通气孔道。
再优选地，所述的斜向通气孔道为均布在浮芯上部的四支，分别与中心通气孔道
连通。
所述的浮芯中空，且密度小于水，浮芯能在腔体内上下移动。
所述补气罐的体积约为总层高主管道中的体积，优选地，采用活塞式补气罐，由罐
体和设在罐体内的活塞组成，罐体内填充氮气。
所述的活塞上分别设有排气孔和补气孔，设置的排气孔和补气孔可以随时对补气
罐中的气体进行排出和补充。
所述的活塞为活塞式可移动的罐盖，可根据供水主管道所需气体体积灵活调节。
优选地，所述阀门为球形阀门。采用球形阀门可以在正常使用水管时将其关闭，在
停水检修时将其开启，操作简单快捷，使用安全方便。
在高层供水系统中，自来水管网正常运行时，浮芯受到水的浮力将浮芯顶在腔体
顶部，浮芯上端可封闭腔体顶部的通气口，气震防护装置不工作，水井房中的供水主管道正
常运行。
当自来水管网停水检修时，供水主管道中的水降到用户管道以下，造成主管道中
的压力减小，浮芯下端受到水的浮力小于其重力，浮芯向下移动至与腔体底部，可封闭腔体
底部的通气口，补气罐中的气体通过浮芯的斜向通气孔道和中心通气孔道进入到供水主管
道中，使供水主管道中的压力恢复正常，防止用户管道反向吸收气体或其他物质。
当自来水管网检修恢复正常以后，水泵加压，使供水主管道中充水，管路中的气体
由中心通气孔道和斜向通气孔道逸出至补气罐中，当进入到浮芯的水到达至斜向通气孔道
最高点位置时，腔体内浮芯受到的浮力大于其重力，并随着水位上升而向上移动，回复到初
始位置，水不会通过中心通气孔道和斜向通气孔道进入到补气罐中。
实际使用时，只需将本发明的阀门与高层水井房中的主供水管道连接，在停水检
修时可通过开启阀门，使供水主管道内维持正常的压力，防止检修或临时停水情况下气体
经由用户管路进出而发生的气震现象，确保供水管道安全，保证高层用户的正常生活用水，
具有安装快速简便，使用安全方便的优点。
在保障输水管网的安全运行的前提下，本发明装置具有造价低的优点，在使用过
程中，不需要特殊的维护和管理，具有易于维护和管理的优点。
附图说明
图1为一种高层供水管路的气震防护装置的结构示意图。
图2为图1中A-A剖面图。
图3为图1中B-B剖面图。
图4为图1中C-C剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明，但是本发明的实施方式
并不受以下实施例的限制，其它任何在本发明专利核心指导思想下所作的改变、替换、组合
简化等都包含在本发明专利的保护范围之内。
一种高层供水管路的气震防护装置，包括活塞补气罐1、止回阀2和球形阀门3。球
形阀门3与供水主管道顶端连接。止回阀2包括腔体21和与腔体21内壁配合的浮芯22，腔体
21顶部和腔体21底部为球面，浮芯22上下两端分别为与腔体21顶部和腔体21底部同轴的球
面，浮芯22的上下两端分别可与腔体21顶部和腔体21底部配合密封，浮芯22内带有均布在
浮芯22上部的四支斜向通气孔道26和设于浮芯22下部中心的中心通气孔道25，斜向通气孔
道26分别与中心通气孔道25连通。
活塞式补气罐1由罐体11和设在罐体11内的活塞式罐盖12组成，罐体11内填充氮
气，活塞式罐盖12上分别设有排气孔13和补气孔14。活塞补气罐1下部与止回阀2的腔体21
顶部连通，腔体21底部与球形阀门3上部连通。
工作原理：在高层供水系统中，自来水管网正常运行时，浮芯22下部受到水的浮力
将浮芯22顶在腔体21上部，浮芯22部将腔体21顶部的通气口23封闭，气震防护装置不工作，
水井房中的供水主管道正常运行。
若自来水管网停水检修，则供水主管道中的水降至用户管道以下，浮芯22下部受
到的水的浮力小于其重力，浮芯22向下移动直至与腔体21下部将腔体21底部的通气口24封
闭，活塞式补气罐1中的气体通过浮芯22的斜向通气孔道26和中心通气孔道25进入到供水
主管道中，使供水主管道中的压力与用户管路中的压力平衡，供水主管道压力恢复正常，防
止用户管道开启时反向吸收气体或其他物质。
当自来水管网检修恢复正常以后，水泵加压，使供水主管道中充水，管路中的气体
由斜向通气孔道26和中心通气孔道25逸出至活塞式补气罐1中，当进入到浮芯22的水到达
至斜向通气孔道26的最高点位置时，腔体21下端的浮芯22受到的浮力大于其重力，并随着
水位上升而向上移动，回复到初始位置，水不会通过斜向通气孔道26和中心通气孔道25进
入到活塞式补气罐1中。