DE10059473A1

DE10059473A1 - Double-mouthed valve for compressor head used in inhalation therapy apparatus is of rubber or other elastic plastic and has cylindrical end with circular opening

Info

Publication number: DE10059473A1
Application number: DE2000159473
Authority: DE
Inventors: Matthias Remke
Original assignee: PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation; PARI GmbH
Current assignee: PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation; PARI GmbH
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-27

Abstract

The double-mouth valve for a compressor head used in an inhalation therapy apparatus is of rubber or other elastic plastic and has a cylindrical end (6.1) with a circular opening. The cylindrical end is surrounded by a plate-shaped edge (6.2). The opposite end (6.3) of the valve has two crossways arranged valve opening edges (6.4, 6.5). In the rest state, both of these edges are closed. When compressed air flows into the cylindrical end of the valve, the valve openings open along the edges (6.4, 6.5) due to the valve vanes (6.7, 6.6, 6.8, 6.9) being braced apart.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressorkopf gemäß Patent 199 27 458.4, angemeldet am 16.06.1999 der Bezeichnung "Kompressorkopf".The present invention relates to a compressor head according to Patent 199 27 458.4, filed on June 16, 1999 of the designation "Compressor head".

Wie im Patent 199 27 458.4 beschrieben, geht die Erfindung von folgendem Stand der Technik aus.As described in patent 199 27 458.4, the invention proceeds from following state of the art.

Verschiedene Kompressoren und Pumpen sind bekannt, die ein flüssiges oder gasförmiges Medium in einem Verdichtungsraum komprimieren. Bei bekannten Kolbenkompressoren oder Membranpumpen wird das Volumen eines Verdichtungsraums durch eine oszillierende Bewegung eines den Verdichtungsraum abschließenden Kolbens periodisch variiert. Das Einströmen des zu verdichtenden Mediums in den Verdichtungsraum bzw. das Ausströmen des komprimierten Mediums aus dem Verdichtungsraum wird über entsprechende Ventile gesteuert, die in der Regel scheibenartig bzw. klappenförmig ausgebildet sind.Various compressors and pumps are known to be one liquid or gaseous medium in a compression room compress. In known piston compressors or Diaphragm pumps make up the volume of a compression chamber an oscillating movement of the compression space final piston varies periodically. The inflow of the medium to be compressed in the compression space or that Outflow of the compressed medium from the compression space is controlled via appropriate valves, which are usually are disc-like or flap-shaped.

Aus US-5,092,224 ist beispielsweise eine Kompressoranordnung bekannt, die eine Lufteinlasskammer, eine Luftauslasskammer und eine Kompressionskammer aufweist. Die Lufteinlasskammer und die Luftauslasskammer sind voneinander getrennt und jeweils über ein Ventil mit der Kompressionskammer, deren Volumen durch die periodische Bewegung eines Kolbens vergrößert bzw. verkleinert wird, verbunden. Die verwendeten Ventile, die ein Einströmen bzw. Ausströmen von Luft jeweils in gewünschter Weise ermöglichen bzw. verhindern, sind hier klappenförmig ausgebildet. Die Öffnung zwischen Lufteinlasskammer und Kompressionskammer wird von dem scheibenförmigen Ventilelement, das mit Hilfe einer Schraube einseitig befestigt ist, während eines Ansaugvorgangs, d. h. wenn das Kompressorraumvolumen zunimmt, durch ein einseitiges Anheben des Ventilelements freigegeben. Gleichzeitig verschließt ein weiteres Ventilelement die Öffnung zwischen Kompressionskammer und Luftauslasskammer. Beim Kompressionsvorgang, d. h. wenn das Volumen der Kompressionskammer verringert wird, ist die Öffnung zwischen Lufteinlasskammer und Kompressionskammer verschlossen und gleichzeitig gibt ein Ventilelement die Öffnung zwischen Luftauslasskammer und Kompressionskammer frei, so dass das komprimierte Medium aus der Kompressionskammer in die Luftauslasskammer ausströmt.For example, from US-5,092,224 is a compressor arrangement known which is an air inlet chamber, an air outlet chamber and has a compression chamber. The air intake chamber and the air outlet chamber are separated from each other and each via a valve with the compression chamber, the Volume through the periodic movement of a piston is enlarged or reduced, connected. The used Valves that have an inflow or outflow of air, respectively Enable or prevent in the desired way are here flap-shaped. The opening between Air intake chamber and compression chamber is from that disc-shaped valve element, which with the help of a screw is unilaterally attached during a suction process, d. H. if the compressor room volume increases, by a one-sided Lifting of the valve element released. simultaneously another valve element closes the opening between Compression chamber and air outlet chamber. At the Compression process, d. H. if the volume of the Compression chamber is reduced, the opening is between Air inlet chamber and compression chamber closed and at the same time, a valve element between the opening Air outlet chamber and compression chamber free, so that compressed medium from the compression chamber into the Air outlet chamber flows out.

Ähnliche klappenartig ausgebildete Auslass- bzw. Einlassventile sind in dem US-Patent 3,961,868 beschrieben. Auch hier sind entsprechende Einlass- bzw. Auslassöffnungen mit Hilfe elastischer Ventilelemente zu schließen bzw. durch Anheben dieser elastischen Ventilelemente zu öffnen. Die elastischen Ventilelemente sind hierzu einseitig mit Hilfe von Schrauben an entsprechenden Teilen des Kompressors befestigt, so dass sich das elastische Ventilelement beim Freigeben der Öffnung einseitig abhebt bzw. beim Schließen auf der Öffnung und dem umliegenden Bereich aufliegt. Similar flap-like outlet or Intake valves are described in U.S. Patent 3,961,868. Corresponding inlet and outlet openings are also here to close or by means of elastic valve elements Lifting these elastic valve elements open. The elastic valve elements are one-sided with the help of Screws attached to corresponding parts of the compressor, so that the elastic valve element when releasing the Lift opening on one side or on the opening when closing and the surrounding area.

Die Öffnungen zwischen entsprechenden Einlass-, Auslass- und Kompressorräumen können auch elastische Ventilelemente aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass die scheibenförmigen Ventilelemente nicht nur einseitig befestigt sind, sondern an mehreren Stellen, beispielsweise symmetrisch um die Öffnung herum. Ein Öffnen bzw. Schließen erfolgt dann durch Anheben des gesamten elastischen Ventilelementes senkrecht zur Oberfläche der Öffnung. Dringt beispielsweise ein gasförmiges oder flüssiges Medium von unten in eine mit einem derartigen Ventilelement verschlossene Öffnung ein, so wird das gesamte Ventilelement aufgrund der Strömung angehoben und das Medium entweicht durch die Öffnung. Strömt das gasförmige oder flüssige Medium von der entgegengesetzten Seite in Richtung das die Öffnung verschließende Ventilelement, so wird das Ventilelement aufgrund der Strömung gegen die Öffnung gedrückt und verschließt diese.The openings between corresponding inlet, outlet and Compressor rooms can also have elastic valve elements have, which are designed such that the disc-shaped valve elements not only attached on one side are, but in several places, for example symmetrical around the opening. An opening or closing then takes place by lifting the entire elastic valve element perpendicular to the surface of the opening. Penetrates, for example a gaseous or liquid medium from below into one with such a valve element closed opening, so the entire valve element is raised due to the flow and the medium escapes through the opening. That flows gaseous or liquid medium from the opposite Side in the direction that closes the opening Valve element, so the valve element due to the flow pressed against the opening and closes it.

Die bekannten Ventilelemente sind beispielsweise aus Plastik, Gummi, Silikon oder einem anderen flexiblen Kunststoff hergestellt. Während des Kompressionsvorgangs werden die Ventilelemente periodisch geöffnet und geschlossen. Ein derartiges periodisches Öffnen und Schließen hat eine starke Geräuschentwicklung zur Folge, da jedes Mal wenn eine Öffnung verschlossen wird, das scheibenförmige Ventilelement auf den die Öffnung umgebenden und als Ventilsitz dienenden Bereich, der beispielsweise aus Metall oder Kunststoff besteht, aufschlägt. Somit schlagen beim periodischen Öffnen und Schließen unterschiedliche Materialien mit geringer Elastizität aufeinander. Zudem ist bei den bekannten Anordnungen in der Regel die Auflagefläche, d. h. die Berührungsfläche des Ventilelements mit dem die Öffnung umgebenden Bereich relativ groß. Dies wirkt sich zudem negativ auf die Geräuschentwicklung aus.The known valve elements are made of plastic, for example, Rubber, silicone or other flexible plastic manufactured. During the compression process, the Valve elements opened and closed periodically. On such periodic opening and closing has a strong one Noise, because every time there is an opening is closed, the disc-shaped valve element on the the area surrounding the opening and serving as a valve seat, for example made of metal or plastic, hits. Thus, when opening periodically and Close different materials with less Elasticity to each other. In addition, the known Arrangements usually the bearing surface, d. H. the Contact surface of the valve element with which the opening surrounding area relatively large. This also has a negative effect on the noise development.

Eine derartige hohe Geräuschentwicklung ist insbesondere bei Kompressoren unerwünscht, die mit Inhalationstherapiegeräten verwendet werden. Für einen Patienten, der ein derartiges Inhalationstherapiegerät verwendet, ist ein hoher Geräuschpegel äußerst unangenehm.Such a high level of noise is particularly the case with Compressors undesirable with inhalation therapy devices be used. For a patient who has such a Inhalation therapy device used is a high one Noise level extremely unpleasant.

Die im Patent 199 27 458.4 beschriebenen Erfindung löst die Aufgabe, einen Kompressorkopf zu schaffen, bei dem die Geräuschentwicklung während des periodischen Kompressionsvorgangs wesentlich reduziert ist, ohne dass dabei die Betriebseigenschaften des Kompressors verschlechtert werden.The invention described in patent 199 27 458.4 solves the Task to create a compressor head in which the Noise development during the periodic Compression process is significantly reduced without doing so the operating characteristics of the compressor deteriorate become.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss Patent 199 27 458.4 durch einen Kompressorkopf mit einem Verdichtungsraum, einer ersten Entspannungskammer, die einen Einlassstutzen und ein erstes Ventilelement aufweist, über das die erste Entspannungskammer mit dem Verdichtungsraum verbunden ist, und einer zweiten Entspannungskammer, die einen Auslassstutzen und ein zweites Ventilelement aufweist, über das die zweite Entspannungskammer mit dem Verdichtungsraum verbunden ist, wobei die Ventilelemente elastische Schnabelventile sind.This problem is solved according to patent 199 27 458.4 a compressor head with a compression chamber, a first Relaxation chamber that has an inlet port and a first one Has valve element through which the first expansion chamber is connected to the compression space, and a second Relaxation chamber, which has an outlet nozzle and a second Has valve element through which the second expansion chamber is connected to the compression chamber, the Valve elements are elastic beak valves.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen des Patents 199 27 458.4.Further refinements result from the subclaims of patent 199 27 458.4.

Die Aufgabe der vorliegende Erfindung besteht darin, den in Patent 199 27 458.4 beschriebenen Kompressorkopf weiter zu verbessern.The object of the present invention is that in Patent 199 27 458.4 described compressor head further improve.

Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung erreicht durch einen Kompressorkopf gemäss Patent 199 27 458.4, bei dem die Ventilelemente elastische Mehrfach-Schnabelventile sind. This object is achieved according to the present invention by a compressor head according to patent 199 27 458.4, in which the valve elements are elastic multiple beak valves.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei den Ventilelementen um elastische Doppel-Schnabelventile, deren schlitzförmige Ventilöffnungen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.In an advantageous embodiment, the Valve elements around elastic double beak valves whose slot-shaped valve openings at right angles to each other are arranged.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen genauer erläutert, in denen zeigt:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings explains in which shows:

Fig. 1 ein Kreuz-Schnabelventil gemäss der Erfindung, und Fig. 1 shows a cross-beak valve according to the invention, and

Fig. 2A-C einen Ventilsitz für ein erfindungsgemäßes Kreuz-Schnabelventil. Fig. 2A-C a valve seat for an inventive cross-bill valve.

In Fig. 1 ist ein Doppelschnabelventil dargestellt, das erfindungsgemäß in einem Kompressorkopf für Inhalationstherapiegeräte eingesetzt werden kann. Es wird am Einlass- und/oder Auslassstutzen der Entspannungskammer anstelle des in Patent 199 27 458.4 beschriebenen Schnabelventils angeordnet.In Fig. 1, a double-beak valve is shown, which can be used according to the invention in a compressor head for inhalation therapy devices. It is arranged at the inlet and / or outlet port of the expansion chamber instead of the beak valve described in patent 199 27 458.4.

Das in Fig. 1 gezeigte Doppelschnabelventil besteht beispielsweise aus Gummi oder einem anderen elastischen Kunststoff und weist ein zylinderförmiges Ende 1 mit kreisförmiger Öffnung auf. Das zylinderförmige Ende 1 ist von einem tellerförmigen Rand 2 umgeben. Das gegenüberliegende Ende 3 des Doppel-Schnabelventils weist zwei über Kreuz angeordnete Ventilöffnungskanten 4 und 5 auf. Im Ruhezustand sind beide Ventilöffnungskanten 4 und 5 geschlossen, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn Druckluft in das zylinderförmige Ende 1 des Doppel-Schnabelventils gemäß Fig. 1 strömt, öffnen sich die Ventilöffnungen entlang der Kanten 4 und 5 durch Aufspreitzen der Ventilflügel 6, 7, 8 und 9, von denen in Fig. 1 jedoch nur die Ventilflügel 6 und 7 direkt sichtbar sind. The double beak valve shown in FIG. 1 is made, for example, of rubber or another elastic plastic and has a cylindrical end 1 with a circular opening. The cylindrical end 1 is surrounded by a plate-shaped edge 2 . The opposite end 3 of the double bill valve has two valve opening edges 4 and 5 arranged crosswise. In the idle state, both valve opening edges 4 and 5 are closed, as shown in FIG. 1. When compressed air flows into the cylindrical end 1 of the double bill valve according to FIG. 1, the valve openings along the edges 4 and 5 open by spreading open the valve wings 6 , 7 , 8 and 9 , of which only the valve wings 6 in FIG. 1 and 7 are directly visible.

In Fig. 2A ist ein Kompressorkopfteil eines Inhalationstherapiegerätkompressors in perspektivischer Darstellung gezeigt, bei dem ein Ventilsitz 100 für ein Kreuz- Doppelschnabelventil ausgebildet ist. Der Ventilsitz 100 umfasst vier Öffnungen 101-104, die paarweise gegenüberliegend über Kreuz angeordnet sind. Die Lage der Öffnungen 101-104 ist auch in Fig. 2B zu erkennen, die eine Draufsicht auf den Ventilsitz 100 gemäss Fig. 2A darstellt. In Fig. 2B deutlich zu erkennen ist der Kern 105 des Ventilsitzes 100, der ebenfalls in Fig. 2C dargestellt ist. Fig. 2C zeigt eine geschnittene Darstellung des Ventilsitzes 100 entlang der Linie A-A in Fig. 2B. Ebenfalls zu erkennen sind die Öffnungen 101 und 103, die einander gegenüberliegen. Im Bereich des Kernteils sind die Durchtrittsöffnungen 101-104 fortgesetzt in Form von Kerben oder Längsnuten 106, 107 108 und 109, die ebenfalls paarweise gegenüberliegend über Kreuz angeordnet sind und sich entlang des Kernteils erstrecken. In Fig. 2C sind die Längsnuten 107 und 109 erkennbar.In Fig. 2A, a compressor head part is shown an inhalation therapy device compressor in a perspective view in which a valve seat 100 is formed on a double cross-bill valve. The valve seat 100 comprises four openings 101-104 which are arranged in pairs opposite one another in a cross. The position of the openings 101-104 can also be seen in FIG. 2B, which represents a top view of the valve seat 100 according to FIG. 2A. The core 105 of the valve seat 100 , which is also shown in FIG. 2C, can be clearly seen in FIG. 2B. FIG. 2C shows a sectional illustration of the valve seat 100 along the line AA in FIG. 2B. The openings 101 and 103 , which lie opposite one another, can also be seen. In the area of the core part, the through openings 101-104 are continued in the form of notches or longitudinal grooves 106, 107, 108 and 109, which are likewise arranged in pairs opposite one another and extend along the core part. The longitudinal grooves 107 and 109 can be seen in FIG. 2C.

Das erfindungsgemäße Doppel-Schnabelventil wird auf den Ventilsitz 100 aufgesteckt und von dem Ventilsitz gehaltert. In Fig. 2C ist die Außenkontur des auf dem Ventilsitz aufgesetzten Kreuz-Schnabelventils mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Das Kreuz-Schnabelventil nimmt den Ventilsitz 1 an seinem zylinderförmigen Ende 1 auf. Die Abdichtung wird durch den tellerförmigen Rand 2 erreicht. Der tellerförmige Rand 2 kann entfallen, wenn der Ventilsitz gemäß Patent 199 27 458.4 gewählt wird, da dann das zylinderförmige Ende den Ventilsitz dicht umschließt.The double-bill valve according to the invention is plugged onto the valve seat 100 and held by the valve seat. In Fig. 2C, the outer contour of the cross-beak valve placed on the valve seat is indicated with a dashed line. The cross-beak valve receives the valve seat 1 at its cylindrical end 1 . The sealing is achieved by the plate-shaped edge 2 . The plate-shaped edge 2 can be omitted if the valve seat is selected according to patent 199 27 458.4, since then the cylindrical end tightly encloses the valve seat.

Bei dem in den Fig. 2A bis 2C gezeigten Ventilsitz 100 wird die Druckmittelströmung wirksam unterstützt, da die beiden Ventilöffnungskanten 4 und 6 des Doppel-Schnabelventils gemäß der Erfindung entsprechend der Lage der Längsnuten und Öffnungen deckungsgleich ausgerichtet sind. Alternativ zu dieser Positionierung des Doppelschnabelventils gemäß der Erfindung kann auch eine um 45° gedrehte Anordnung gewählt werden, so dass die Kanten 4 und 5 der Ventilöffnungen mit den Kanten des Kernteils 105 deckungsgleich ausgerichtet werden. Vorteilhaft ist jedoch eine dieser beiden Positionen zu wählen, da auf diese Weise eine die Symmetrie des Kreuz- Schnabelventils gemäß Fig. 1 ausnutzende Druckmittelströmung erreicht wird.In the valve seat 100 shown in FIGS. 2A to 2C, the pressure medium flow is effectively supported since the two valve opening edges 4 and 6 of the double bill valve according to the invention are aligned according to the position of the longitudinal grooves and openings. As an alternative to this positioning of the double bill valve according to the invention, an arrangement rotated by 45 ° can also be selected so that the edges 4 and 5 of the valve openings are aligned with the edges of the core part 105 . However, it is advantageous to choose one of these two positions, since in this way a pressure medium flow taking advantage of the symmetry of the cross-beak valve according to FIG. 1 is achieved.

Claims

1. Compressor head according to one of the claims of patent 199 27 458.4, characterized in that the valve elements are elastic multiple beak valves.

2. Compressor head according to claim 1, characterized in that the valve elements are cross-beak valves.

3. Compressor head according to claim 1 or 2, characterized by a valve seat ( 100 ) having four oppositely arranged and cross-shaped passage openings ( 101 , 102 , 103 , 104 ) which are arranged around a core part ( 105 ).

4. Compressor head according to claim 3, characterized in that in the core part ( 105 ) of the valve seat ( 100 ) has longitudinal grooves for continuing the passage openings ( 101 , 102 , 103 , 104 ).