DE19927458A1

DE19927458A1 - Compressor head, e.g. for inhalation therapy device; has separate inlet and outlet release chambers connected to sealing chamber through elastic nozzle valves

Info

Publication number: DE19927458A1
Application number: DE1999127458
Authority: DE
Inventors: Stefan Jaser; 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: 1999-06-16
Publication date: 2000-12-28

Abstract

The compressor head has a sealing chamber (10) and two release chambers. The first release chamber (5) has an inlet connection (8) and a first elastic nozzle valve (3a), by which it is connected to the sealing chamber. The second release chamber (6) has an outlet connection (9) and a second elastic nozzle valve (3b), by which it is connected to the sealing chamber. The valves are preferably made of rubber or an elastic polymer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressorkopf, und insbesondere einen Kompressorkopf mit elastischen Schnabelventilen.The present invention relates to a compressor head, and especially a compressor head with elastic Beak valves.

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 an air inlet chamber, an air outlet chamber and has a compression chamber. The air inlet chamber and the air outlet chamber are separated from each other and each via a valve with the compression chamber, its volume enlarged by the periodic movement of a piston or is reduced, connected. The valves used, the one Inflow or outflow of air in the desired Enabling or preventing ways are flap-shaped here educated. The opening between the air inlet chamber and Compression chamber is shaped by the disc Valve element, one-sided with the help of a screw is attached during a suction process, e.g. H. if that Compressor room volume increases due to one-sided lifting released the valve element. Locks at the same time Another valve element between the opening 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 inlet valves are described in U.S. Patent 3,961,868. Are here too corresponding inlet and outlet openings with the help elastic valve elements to close or by lifting open these elastic valve elements. 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 opening the opening lifts on one side or when closing on the opening 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 due to the flow raised and the medium escapes through the opening. Flows the gaseous or liquid medium from the opposite Side in the direction that closes the opening Valve element, the valve element is 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 jedesmal 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, as 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 affects negatively 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.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kompressorkopf zu schaffen, bei dem die Geräuschentwicklung während des periodischen Kompressionsvorganges wesentlich reduziert ist, ohne daß dabei die Betriebseigenschaften des Kompressors verschlechtert werden.Based on the prior art, the present Invention the task of a compressor head create, in which the noise during the periodic compression process is significantly reduced, without affecting the operating characteristics of the compressor deteriorate.

Diese Aufgabe wird durch einen Kompressorkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is accomplished with a compressor head Features of claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous configurations result from the Subclaims.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das Verwenden von elastischen Schnabelventilen die Geräuschentwicklung während des Kompressionsvorganges wesentlich reduziert wird, da bei derartigen Ventilen zum einen beim Verschließen des Ventilelements gleiche Materialien aufeinander treffen und zum anderen die Auflagefläche beim Verschließen des Ventilelementes wesentlich kleiner ist als bei herkömmlichen Ventilelementen.A major advantage of the invention is that by using elastic beak valves Noise development during the compression process is significantly reduced, since with such valves the same when closing the valve element Materials meet and the other Contact surface when closing the valve element is much smaller than with conventional valve elements.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die elastischen Schnabelventile einfach zu montieren sind, da sie durch Aufstecken bzw. Aufschieben auf entsprechende Ventilsitze befestigt werden.Another advantage of the invention is that the elastic beak valves are easy to assemble as they by plugging or pushing on the corresponding Valve seats are attached.

Ferner weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, daß sich eventuell in den Zuleitungen bildendes Kondensat aufgrund der Form der Schnabelventile nicht in den Verdichtungsraum eindringt, und somit die Funktionstüchtigkeit und die Lebensdauer des Kolbenkompressorkopfes verbessert.Furthermore, the present invention has the advantage that Condensate that may form in the supply lines due to the shape of the beak valves not in the Compression space penetrates, and thus the Functionality and the lifespan of the Piston compressor head improved.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen zeigt:Other features and advantages of the present invention result from the following description more preferred Embodiments related to the accompanying Drawings showing:

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung der einzelnen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kompressorkopfes; Fig. 1 is a three-dimensional representation of the individual components of a compressor head of the invention;

Fig. 2 einen Querschnitt des Kompressorkopfoberteils 1 aus Fig. 1; FIG. 2 shows a cross section of the upper part 1 of FIG. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt des Kompressorkopfoberteils 1 aus Fig. 1; Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the compressor head top portion 1 of Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt des Kompressorkopfunterteils 2 aus Fig. 1; und Fig. 4 is a cross-sectional view of the compressor head lower portion 2 of FIG. 1; and

Fig. 5 eine dreidimensionale Darstellung der in dem erfindungsgemäßen Kompressorkopf verwendeten Schnabelventile. Fig. 5 is a three-dimensional representation of the beak valves used in the compressor head according to the invention.

Fig. 1 zeigt schematisch in dreidimensionaler Darstellung die einzelnen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kompressorkopfes. Ein Kompressorkopfoberteil ist in Fig. 1 mit Bezugsziffer 1 bezeichnet, ein Kompressorkopfunterteil mit 2, und die Schnabelventile sind mit 3a bzw. 3b bezeichnet. Das Kompressorkopfoberteil 1 sowie das Kompressorkopfunterteil 2 weisen eine kreiszylindrische Form mit einander entsprechenden Außen- und Innenabmessungen auf und sind jeweils auf einer Seite abgeschlossen. Die nicht abgeschlossenen Seiten des Ober- und Unterteils, zwischen denen bei der Montage ein Dichtelement 4 angeordnet ist, sind so ausgebildet, daß sich im Inneren des Kompressorkopfes zwei separate Entspannungskammern 5 und 6 befinden. Zu diesem Zweck ist in dem Oberteil 1 und in dem Unterteil 2 eine Trennwand 7 angeordnet, die in Fig. 1 nur im Kompressorkopfunterteil 2 zu sehen ist. Die Trennwand 7 schließt sowohl die offene Seite des Oberteils 1 als auch die des Unterteils 2, zusammen mit den entsprechenden Außenwänden, plan ab, so daß im Inneren des Kompressorkopfes keine direkte Verbindung zwischen den beiden Entspannungskammern 5 und 6 besteht. Die erste Entspannungskammer 5 hat die Funktion einer Einlaßkammer, und die zweite Entspannungskammer 6 hat die Funktion einer Auslaßkammer, was nachstehend noch genauer beschrieben wird. Fig. 1 shows the individual components schematically shows a three-dimensional representation of a compressor head of the invention. A compressor head part is designated in Fig. 1 with reference numeral 1 , a compressor head part with 2 , and the beak valves are designated 3 a and 3 b. The upper part of the compressor head 1 and the lower part of the compressor head 2 have a circular cylindrical shape with corresponding outer and inner dimensions and are each closed on one side. The non-closed sides of the upper and lower part, between which a sealing element 4 is arranged during assembly, are designed such that two separate expansion chambers 5 and 6 are located in the interior of the compressor head. For this purpose, there is arranged a partition wall 7 in the upper part 1 and in the lower part 2, which can be seen in Fig. 1 only in the compressor head lower portion 2. The partition 7 closes both the open side of the upper part 1 and that of the lower part 2 , together with the corresponding outer walls, so that there is no direct connection between the two expansion chambers 5 and 6 inside the compressor head. The first expansion chamber 5 has the function of an inlet chamber and the second expansion chamber 6 has the function of an outlet chamber, which will be described in more detail below.

An dem Kompressorkopfoberteil 1 ist ein Einlaßstutzen 8 und ein Auslaßstutzen 9 angeordnet. Ein zu komprimierendes Medium strömt durch den Einlaßstutzen 8 in die Einlaßkammer 5, bzw. ein komprimiertes Medium strömt aus der Auslaßkammer 6 durch den Auslaßstutzen 8 nach Außen. In Fig. 1 sind der Einlaß- und Auslaßstutzen senkrecht zur Querschnittsfläche des Kompressorkopfoberteils 1 verlaufend dargestellt. Die Einlaß- und Auslaßstutzen können jedoch auch seitlich an dem Oberteil 1 angebracht sein, wie das zum Beispiel in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zu sehen ist. Auch bei einer seitlichen Anordnung des Einlaß- bzw. Auslaßstutzens steht der Einlaßstutzen 8 mit der Einlaßkammer 5 und der Auslaßstutzen 9 mit der Auslaßkammer 6 in Verbindung.On the top of the compressor head 1 there is an inlet nozzle 8 and an outlet nozzle 9 . A medium to be compressed flows through the inlet port 8 into the inlet chamber 5 , or a compressed medium flows out of the outlet chamber 6 through the outlet port 8 to the outside. In Fig. 1, the inlet and outlet ports are shown extending perpendicular to the cross-sectional area of the compressor head 1 . However, the inlet and outlet ports can also be attached laterally to the upper part 1 , as can be seen, for example, in the exemplary embodiment shown in FIG. 2. Even if the inlet or outlet connector is arranged laterally, the inlet connector 8 is connected to the inlet chamber 5 and the outlet connector 9 is connected to the outlet chamber 6 .

Das Kompressorkopfunterteil 2 weist auf seiner den Entspannungskammern 5 und 6 gegenüberliegenden Seite einen Verdichtungsraum 10 auf, der von einem Kolben 11 abgeschlossen wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Durch eine oszillierende Bewegung des Kolbens 11 wird das Volumen des Verdichtungsraums 10 periodisch variiert. Wie ebenso in Fig. 4 zu sehen ist, ist die Einlaßkammer 5 über eine Öffnung 12 mit dem Verdichtungsraum 10 verbunden. Analog ist die Auslaßkammer 6 über eine weitere Öffnung 13 mit dem Verdichtungsraum 10 verbunden. Der Durchmesser der Auslaßöffnung 13 ist hierbei typischerweise etwas kleiner als der der Einlaßöffnung 12. Die Einlaßöffnung 12 ist im Bereich der Einlaßkammer 5 von einem zylinderförmigen Ventilaufnahmeelement 14 kreisförmig umgeben. Das kreiszylindrische Ventilaufnahmeelement 14 dient der Aufnahme des Einlaßventils. Die Auslaßöffnung 13 ist im Bereich der Auslaßkammer 6 von einem im Querschnitt im wesentlichen zylinderförmigen Ventilsitz 15 umgeben, dessen in Richtung Kompressorkopfoberteil 1 weisendes Ende schnabelförmig zuläuft. Die Funktion des Ventilaufnahmeelements 14 als auch die des Ventilsitzes 15 werden nachstehend noch genauer beschrieben.The lower side of the compressor head 2 has a compression chamber 10 on its side opposite the expansion chambers 5 and 6 , which is closed off by a piston 11 , as shown in FIG. 4. The volume of the compression chamber 10 is periodically varied by an oscillating movement of the piston 11 . As can be seen also in Fig. 4, the inlet chamber 5 is connected via an opening 12 to the compression space 10. Similarly, the discharge chamber 6 is connected via a further opening 13 with the compression chamber 10 degrees. The diameter of the outlet opening 13 is typically somewhat smaller than that of the inlet opening 12 . In the area of the inlet chamber 5, the inlet opening 12 is surrounded in a circle by a cylindrical valve receiving element 14 . The circular cylindrical valve receiving element 14 serves to receive the inlet valve. The outlet opening 13 is surrounded in the region of the outlet chamber 6 by a valve seat 15 which is essentially cylindrical in cross section, the end of which points in the direction of the compressor head 1 in the form of a beak. The function of the valve receiving element 14 and that of the valve seat 15 are described in more detail below.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Kompressorkopfoberteils 1 und zwar in Richtung der in Fig. 1 verdeckten offenen Seite des Kompressorkopfoberteils 1. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kompressorkopfoberteils 1 sind der Einlaßstutzen 8 und der Auslaßstutzen 9 seitlich an dem Oberteil 1 angeordnet. Die Trennwand 7 unterteilt den Innenbereich des Kompressorkopfoberteils 1 in Einlaß- und Auslaßkammer 5 und 6. Im Bereich der Einlaßkammer 5 ist zentriert ein Ventilsitz 17 auf einem zylinderförmigen Sockel 16 angeordnet. Der Ventilsitz 17 weist ein kreiszylindrisches offenes Ende, das mit dem Sockel 16 verbunden ist, und ein schnabelförmiges Ende mit schlitzförmiger Öffnung auf. Im Bereich der Auslaßkammer 6 ist zentriert ein zweites zylinderförmiges Ventilaufnahmeelement 18 angeordnet. In der Außenwand des Aufnahmeelements 18 sind mehrere Schlitze 18a- 18d angeordnet, die in Längsrichtung des Aufnahmeelementes verlaufen. FIG. 2 shows a cross section of the upper part 1 of the compressor head, specifically in the direction of the open side of the upper part 1 of the compressor head, which is hidden in FIG. 1 . In the embodiment of the compressor head part 1 shown in FIG. 2, the inlet connection 8 and the outlet connection 9 are arranged laterally on the upper part 1 . The partition 7 divides the interior of the compressor head 1 into inlet and outlet chambers 5 and 6 . In the area of the inlet chamber 5 , a valve seat 17 is centered on a cylindrical base 16 . The valve seat 17 has a circular cylindrical open end, which is connected to the base 16 , and a beak-shaped end with a slot-shaped opening. A second cylindrical valve receiving element 18 is centered in the region of the outlet chamber 6 . In the outer wall of the receiving element 18 , a plurality of slots 18 a- 18 d are arranged which run in the longitudinal direction of the receiving element.

Die Anordnung sowohl des Ventilsitzes 17 als auch des Ventilaufnahmeelements 18 geht aus Fig. 3 hervor, die einen Längsschnitt des in Fig. 2 dargestellten Kompressorkopfoberteils 1 zeigt. Der Ventilsitz 17 ist auf einem bzw. in einem hohlzylindrischen Sockel 16 Luft isolierend angeordnet, d. h. keine Luft kann zwischen Ventilsitz 17 und Sockel 16 ins Innere der Anordnung eindringen. Das schnabelförmige Ende des Ventilsitzes 17 mit schlitzförmiger Öffnung weist hierbei in Richtung Kompressorkopfunterteil 2, und erstreckt sich typischerweise etwas in Richtung Kompressorkopfunterteil 2 weisend über den Oberteilaußenrand bzw. die Oberteiltrennwand 7. Zudem ist in dem Sockel 16 quer zur Längsrichtung des Ventilsitzes 17 eine Öffnung 19 ausgebildet, so daß ein durchgehender Kanal zwischen der Öffnung 19 und dem schnabelförmigen Ende des Ventilsitzes 17 entsteht. Auf den Ventilsitz 17 wird das in Fig. 5 dargestellte elastische Schnabelventil aufgeschoben, was in Fig. 3 aus Gründen der besseren Übersicht jedoch nicht dargestellt ist.The arrangement of both the valve seat 17 and the valve receiving element 18 can be seen in FIG. 3, which shows a longitudinal section of the compressor head upper part 1 shown in FIG. 2. The valve seat 17 is arranged in an air-insulating manner on or in a hollow cylindrical base 16 , ie no air can penetrate into the interior of the arrangement between the valve seat 17 and the base 16 . The beak-shaped end of the valve seat 17 with the slot-shaped opening points in the direction of the lower part 2 of the compressor head, and typically extends somewhat in the direction of the lower part 2 of the compressor head, over the outer edge of the upper part or the upper part partition 7 . In addition, an opening 19 is formed in the base 16 transversely to the longitudinal direction of the valve seat 17 , so that a continuous channel is formed between the opening 19 and the beak-shaped end of the valve seat 17 . The elastic spout valve shown in FIG. 5 is pushed onto the valve seat 17 , but this is not shown in FIG. 3 for reasons of clarity.

Das Ventilaufnahmeelement 18 ist zentriert in der Auslaßkammer 6 des Oberteils 1 angeordnet und dient der Aufnahme bzw. Führung des elastischen schnabelförmigen Auslaßventil 3b, das auf dem Ventilsitz 15 des Kompressorkopfunterteils 2 angeordnet ist. Die in Längsrichtung des Aufnahmeelementes 18 angeordneten Schlitze 18a-18d gewährleisten ein zuverlässiges Einströmen des durch das Auslaßventil 3b in die Auslaßkammer 6 eintretenden komprimierten Mediums.The valve receiving element 18 is arranged centered in the outlet chamber 6 of the upper part 1 and serves to receive or guide the elastic beak-shaped outlet valve 3 b, which is arranged on the valve seat 15 of the compressor head lower part 2 . The arranged in the longitudinal direction of the receiving element 18 slots 18 a- 18 d ensure a reliable inflow of through the exhaust valve 3 into the discharge chamber 6 b incoming compressed medium.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 3 dargetellten Kompressorkopfunterteils 2. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, ist der in Richtung Kompressorkopfoberteil 1 weisende Bereich in separate Entspannungskammern 5 und 6 aufgeteilt. Auf der den Kammern gegenüberliegenden Seite des Kompressorkopfunterteils 2 befindet sich der Verdichtungsraum 10, der von dem Kolben 11 begrenzt wird. Die Einlaßkammer 5 ist über die Öffnung 12 mit dem Verdichtungsraum 10 verbunden. Entsprechend ist die Auslaßkammer 6 über die Öffnung 13 mit dem Verdichtungsraum 10 verbunden. Der Durchmesser der Öffnung 13 ist hierbei in der Regel kleiner als der der Öffnung 12. Die Öffnung 12 ist in dem Bereich der Einlaßkammer 5 von einem zylinderförmigen Ventilaufnahmeelement 14 umgeben, dessen Durchmesser etwas größer ist als der des in Fig. 5 dargestellten Einlaßventils 3a. Das Ventilaufnahmeelement 14 dient hierbei der Führung des an dem Ventilsitz 17 des Kompressoroberteils 1 angebrachten Einlaßventils 3a. Es sei angemerkt, daß die Führungsfunktion analog der des Ventilaufnahmeelements 18 des Kompressorkopfoberteils 1 ist. So wie das Ventilaufnahmeelement 18 des Kompressorkopfoberteils 1 in Richtung Unterteil 2 weisend übersteht, so steht auch das Ventilaufnahmeelement 14 des Kompressorkopfunterteils 1 etwas in Richtung Oberteil 1 über, um eine entsprechende Führung des Einlaßventils 3a zu gewährleisten. FIG. 4 shows a cross section of the compressor head lower part 2 shown in FIG. 3. As already described in connection with FIG. 1, the area pointing in the direction of the upper part 1 of the compressor head is divided into separate expansion chambers 5 and 6 . Compression chamber 10 , which is delimited by piston 11 , is located on the side of compressor head lower part 2 opposite the chambers. The inlet chamber 5 is connected via the opening 12 to the compression space 10 degrees. Accordingly, the discharge chamber 6 is connected via the opening 13 to the compression space 10 degrees. The diameter of the opening 13 is generally smaller than that of the opening 12 . The opening 12 is surrounded in the region of the inlet chamber 5 by a cylindrical valve receiving element 14 , the diameter of which is somewhat larger than that of the inlet valve 3 a shown in FIG. 5. The valve receiving element 14 is used to guide the inlet valve 3 a attached to the valve seat 17 of the upper compressor part 1 . It should be noted that the guide function is analogous to that of the valve receiving element 18 of the compressor head part 1 . Just as the valve holding member 18 protrudes the compressor head top portion 1 in the direction of the lower part 2 facing, including the valve receiving member 14 is to ensure slightly towards the upper part 1 over to a corresponding guide of the intake valve 3 a compressor head lower part 1.

Die Öffnung 13 zwischen Verdichtungsraum 10 und Auslaßkammer 6 ist im Bereich der Auslaßkammer 6 von dem Ventilsitz 15 umgeben. Das mit der Öffnung 13 in Verbindung stehende Ende des Ventilsitzes 15 weist eine kreiszylindrische Gestalt auf, dessen Durchmesser mit dem der Öffnung 13 übereinstimmt. Das in Richtung Kompressorkopfoberteil 1 weisende Ende des Ventilsitzes 15 weist eine schnabelförmige Gestalt mit schlitzförmiger Öffnung auf. Die schnabelförmige Seite des Ventilsitzes 15 steht hierbei nicht über die Trennwand 7 bzw. den Unterteilaußenrand in Richtung Kompressorkopfoberteil 1 über, wie in Fig. 4 zu sehen ist.The opening 13 between the compression chamber 10 and the outlet chamber 6 is surrounded by the valve seat 15 in the region of the outlet chamber 6 . The standing with the opening 13 in connecting end of the valve seat 15 has a circular cylindrical shape whose diameter coincides with that of the opening. 13 The end of the valve seat 15 pointing in the direction of the compressor head part 1 has a beak-shaped shape with a slot-shaped opening. The beak-shaped side of the valve seat 15 does not protrude beyond the partition 7 or the lower part outer edge in the direction of the compressor head upper part 1 , as can be seen in FIG. 4.

Auf dem Ventilsitz 15 wird ein weiteres elastisches Schnabelventil angeordnet, das in Fig. 4 jedoch aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt ist. Das Schnabelventil dient hierbei als Auslaßventil 3b und weist die in Fig. 5 gezeigte Form auf.A further elastic spout valve is arranged on the valve seat 15 , but this is not shown in FIG. 4 for reasons of a better overview. The bill valve serves here as an outlet valve 3 b and has the shape shown in FIG. 5.

Die als Einlaßventil 3a bzw. Auslaßventil 3b dienenden elastischen Schnabelventile weisen identische Gestalt auf, die in Fig. 5 dreidimensional dargestellt ist. Das Schnabelventil besteht beispielsweise aus Gummi oder einem anderen elastischen Kunststoff und weist ein zylinderförmiges Ende mit kreisförmiger Öffnung auf. An dieser Seite ist das Schnabelventil von einem tellerförmigen Rand 20 umgeben. Das gegenüberliegende Ende hat eine schnabelförmige Form und weist zwei Flügel 21 und 22 auf. Das schnabelförmige Ende des Ventilelements ist in entspanntem Zustand geschlossen, d. h. die beiden Flügel 21 und 22 des Schnabelventils berühren sich entlang einer Geraden, die in Fig. 5 mit Bezugsziffer 23 bezeichnet ist. Strömt beispielsweise ein zu verdichtendes Medium von der zylinderförmigen Seite in das Schnabelventil ein, so öffnet sich das schnabelförmige Ende des Ventilelementes durch Aufspreizen der Flügel 21 und 22. Strömt ein gasförmiges oder flüssiges Medium von der anderen Seiten ein, also vom schnabelförmigen Ende, so bleiben die beiden Flügel 21 und 22 weiterhin in Kontakt miteinander und werden sogar stärker aneinander gedrückt, so daß das Schnabelventil in diese Richtung sperrt. Da das Schnabelventil aus Gummi bzw. einem anderen elastischen Material hergestellt ist, ist das Öffnen und Schließen der Flügel elastisch gedämpft. Im Gegensatz zu bisherigen in Kompressoren und Pumpen verwendeten Ventilen treffen beim Schließen des Ventils keine unterschiedlichen Materialien aufeinander, sondern nur gleiche Materialien, die zudem eine sehr hohe Elastizität aufweisen, was somit die Geräuschentwicklung beim Öffnen und Schließen des Ventils signifikant reduziert. Zudem ist die Kontaktfläche der beiden Flügel des Schnabelventils gering, was wiederum eine verminderte Geräuschentwicklung zur Folge hat.The serving as inlet valve 3 a or outlet valve 3 b elastic beak valves have an identical shape, which is shown in three dimensions in Fig. 5. The beak valve is made, for example, of rubber or another elastic plastic and has a cylindrical end with a circular opening. On this side, the beak valve is surrounded by a plate-shaped edge 20 . The opposite end has a beak-shaped shape and has two wings 21 and 22 . The beak-shaped end of the valve element is closed in the relaxed state, ie the two wings 21 and 22 of the beak valve touch along a straight line, which is denoted by reference number 23 in FIG. 5. If, for example, a medium to be compressed flows into the beak valve from the cylindrical side, the beak-shaped end of the valve element opens by spreading the wings 21 and 22 . If a gaseous or liquid medium flows in from the other side, that is from the beak-shaped end, the two wings 21 and 22 remain in contact with one another and are even pressed closer together, so that the beak valve locks in this direction. Since the beak valve is made of rubber or another elastic material, the opening and closing of the wings is elastically damped. In contrast to previous valves used in compressors and pumps, when closing the valve, no different materials meet, but only the same materials, which also have a very high elasticity, which significantly reduces the noise when opening and closing the valve. In addition, the contact area of the two wings of the beak valve is small, which in turn leads to reduced noise.

Im folgenden wird kurz der Zusammenbau des erfindungsgemäßen Kompressorkopfes erläutert. Zuerst werden die elastischen Schnabelventile 3a und 3b auf die entsprechenden Ventilsitze 17 bzw. 15 geschoben, die in dem Oberteil 1 bzw. in dem Unterteil 2 angeordnet sind. Zwischen Kompressorkopfoberteil 1 und Kompressorkopfunterteil 2 wird ein Dichtelement 4 in eine geeignete Nut 24 (siehe Fig. 4) angeordnet, und das Oberteil 1 und das Unterteil 2 werden so zusammengeführt, daß das auf dem Ventilsitz 17 angeordnete Einlaßventil 3a in das Ventilaufnahmeelement 14 des Kompressorkopfunterteils 2 eingeführt wird. Das auf dem Ventilsitz 15 angeordnete Auslaßventil 3b wird in das Ventilaufnahmeelement 18 des Kompressorkopfoberteils 1 eingeführt. Das Oberteil 1 und das Unterteil 2 des Kompressorkopfes werden dann miteinander verschraubt. Zu diesem Zweck ist eine Befestigungsöffnung 25 im Mittelpunkt des Oberteils 1 sowie im Mittelpunkt des Unterteils 2 angeordnet. Zusätzlich, wie in Figs. 1 und 2 zu sehen ist, sind drei Befestigungseinrichtungen 26, 27 und 28 sowohl am Außenrand des Oberteils 1 als auch am Außenrand des Unterteils 2 symmetrisch im Abstand von 120 Grad zueinander angeordnet.The assembly of the compressor head according to the invention is briefly explained below. First, the elastic beak valves 3 a and 3 b are pushed onto the corresponding valve seats 17 and 15 , which are arranged in the upper part 1 and in the lower part 2 . Between the compressor head 1 and compressor head 2 , a sealing element 4 is arranged in a suitable groove 24 (see FIG. 4), and the upper part 1 and the lower part 2 are brought together so that the inlet valve 3 a arranged on the valve seat 17 into the valve receiving element 14 of the Compressor head lower part 2 is introduced. The arranged on the valve seat 15 exhaust valve 3 b is inserted into the valve receiving element 18 of the compressor head 1 . The upper part 1 and the lower part 2 of the compressor head are then screwed together. For this purpose, a fastening opening 25 is arranged in the center of the upper part 1 and in the center of the lower part 2 . In addition, as shown in Figs. 1 and 2, three fastening devices 26 , 27 and 28 are arranged symmetrically at a distance of 120 degrees from one another both on the outer edge of the upper part 1 and on the outer edge of the lower part 2 .

Somit weist im zusammengebauten Zustand der Innenraum des Kompressorkopfes zwei voneinander getrennte Entspannungskammern auf, die Einlaßkammer 5 bzw. die Auslaßkammer 6, die nur indirekt über den Verdichtungsraum 10 und den darin ausgebildeten Öffnungen 12 und 13 miteinander verbunden sind. Die elastischen Schnabelventile sind in der Einlaßkammer 5 bzw. der Auslaßkammer 6 auf entsprechende Ventilsitze 17 bzw. 15 derart aufgeschoben, daß die Schnabelventile in entgegengesetzte Richtung weisen, was eine entgegengesetzte Ventilwirkung zur Folge hat.Thus, in the assembled state, the interior of the compressor head has two separate expansion chambers, the inlet chamber 5 and the outlet chamber 6 , which are only indirectly connected to one another via the compression chamber 10 and the openings 12 and 13 formed therein. The elastic beak valves are pushed onto corresponding valve seats 17 and 15 in the inlet chamber 5 and the outlet chamber 6 in such a way that the beak valves point in opposite directions, which results in an opposite valve effect.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die zuvor beschriebenen Abbildungen die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kompressorkopfes beschrieben. Durch den Einlaßstutzen 8 strömt ein zu verdichtendes gasförmiges oder flüssiges Medium in die Einlaßkammer 5 ein. Wird der in Fig. 4 dargestellte Kolben 11 beispielsweise durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) nach unten bewegt, nimmt das Volumen des Verdichtungsraumes 10 zu. Aufgrund einer Sogwirkung strömt das zu verdichtende Medium aus der Einlaßkammer 5 durch die Öffnung 19 des Sockels 16 in das auf dem Ventilsitz 15 angeordnete Einlaßventil 3a. Somit strömt das zu verdichtende Medium von der kreiszylindrischen Seite des Schnabelventils 3a in Richtung schnabelförmiges Ende und öffnet das Einlaßventil 3a, da die Flügel des Schnabelventils durch das einströmende Medium auseinander gedrückt werden. Gleichzeitig kann kein gasförmiges oder flüssiges Medium aus der Auslaßkammer 6 in den Verdichtungsraum 10 eindringen, da das schnabelförmige Auslaßventil 3b in entgegengesetzte Richtung angeordnet ist, was ein Sperren des Ventils in diese Richtung zur Folge hat. Die Sogwirkung bewirkt hier, daß die Flügel des Auslaßventils 3b stärker aneinander gedrückt werden und somit ein Einströmen des Mediums aus der Auslaßkammer 6 in den Verdichtungsraum 10 in dieser Phase des periodischen Kompressionsvorgangs verhindert. Dreht sich die Bewegungsrichtung des Kolbens 11 um, d. h. bewegt sich der in Fig. 4 dargestellte Kolben 11 nach oben, wird das Volumen des Verdichtungsraumes 10 verringert. Das sich in dem Verdichtungsraum 10 befindende Medium wird komprimiert und wird aus dem Verdichtungsraum 10 durch die Öffnung 13 und das Auslaßventil 3b, das auf dem Ventilsitz 15 in der Auslaßkammer 6 angeordnet ist, in die Auslaßkammer 6 ausgestoßen. Ein derartiges Ausstoßen des komprimierten Mediums in die Auslaßkammer 6 ist hierbei möglich, da das Auslaßventil 3b so angeordnet ist, daß das komprimierte Medium von der kreiszylindrischen Seite des Schnabelventils 3b eindringt und die Flügel des schnabelförmigen Endes auseinander drückt und somit das Auslaßventil 3b öffnet. Gleichzeitig ist das Einlaßventil 3a geschlossen, aufgrund seiner entgegengesetzten Anordnung. Es verhindert in dieser Phase des periodischen Kompressionsvorgangs ein Einströmen des verdichteten Mediums aus dem Verdichtungsraum 10 in die Einlaßkammer 5. Das sich nach der Kompressionsphase in der Auslaßkammer 6 befindende komprimierte Medium wird über den Auslaßstutzen 9 nach Außen abgegeben bzw. an ein angeschlossenes Gerät, z. B. ein Inhalationstherapiegerät. Dieser Ablauf wird zyklisch durchlaufen. Bei der periodischen Auf- und Abbewegung des Kolbens 11 öffnen bzw. schließen sich das Einlaß- bzw. Auslaßventil 3a bzw. 3b entsprechend.The mode of operation of the compressor head according to the invention is described below with reference to the figures described above. A gaseous or liquid medium to be compressed flows into the inlet chamber 5 through the inlet nozzle 8 . If the piston 11 shown in FIG. 4 is moved downward, for example by an electric motor (not shown), the volume of the compression space 10 increases. Due to a suction effect, the medium to be compressed flows from the inlet chamber 5 through the opening 19 of the base 16 into the inlet valve 3 a arranged on the valve seat 15 . Thus flows the medium to be compressed from the circular cylindrical side of the beak valve 3 a beak-shaped toward the end and opens the inlet valve 3 a, since the wings of beak valve can be forced apart by the inflowing medium. At the same time, no gaseous or liquid medium can penetrate from the outlet chamber 6 into the compression chamber 10 , since the beak-shaped outlet valve 3 b is arranged in the opposite direction, which results in the valve being blocked in this direction. The suction effect here causes the wings of the exhaust valve 3 b to be pressed closer together and thus prevents the medium from flowing out of the exhaust chamber 6 into the compression chamber 10 in this phase of the periodic compression process. The direction of movement of the piston 11 rotates around, that is the piston shown in FIG. 4 11 moves upward, the volume of the compression space 10 is reduced. The spa located in the compression space 10 is compressed and medium is discharged from the compression space 10 through the opening 13 and the outlet valve 3 b, which is arranged on the valve seat 15 in the discharge chamber 6 into the discharge chamber. 6 Such discharging the compressed fluid into the discharge chamber 6 is in this case possible, since the exhaust valve 3b disposed so that the compressed medium entering from the circular cylindrical side of the beak valve 3 b and presses the wings of beak-shaped end apart and thus the exhaust valve 3 b opens. At the same time, the inlet valve 3 a is closed due to its opposite arrangement. It prevents in this phase of the periodic compression process, an inflow of the compressed medium from the compression space 10 into the inlet chamber. 5 The compressed medium located in the outlet chamber 6 after the compression phase is discharged to the outside via the outlet nozzle 9 or to a connected device, e.g. B. an inhalation therapy device. This process is carried out cyclically. During the periodic up and down movement of the piston 11 to open or close the intake or exhaust valve 3 a and 3 b accordingly.

Ein derartiger Kompressorkopf mit elastischen Schnabelventilen hat den Vorteil, daß die Geräuschentwicklung beim periodischen Öffnen und Schließen der Schnabelventile im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren, die herkömmliche Ventilelemente verwenden, reduziert ist. Eine derartige Verbesserung von Kompressorköpfen ist insbesondere für deren Verwendung in Inhalationstherapiegeräten von Vorteil, da eine geringe Geräuschentwicklung für einen Patienten einen höheren Komfort darstellt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, da sich eventuell bildendes Kondensat aufgrund der Form der Schnabelventile nicht in den Kompressionsraum eindringt.Such a compressor head with elastic Beak valves has the advantage that the noise when periodically opening and closing the beak valves in the Compared to conventional compressors, the conventional one Use valve elements is reduced. Such Improving compressor heads is especially for them Use in inhalation therapy devices is advantageous because low noise development for a patient a higher one Represents comfort. Another advantage arises because possibly forming condensate due to the shape of the Beak valves do not penetrate the compression space.

Abschließend sei angemerkt, daß das Kompressorkopfoberteil 1 und Unterteil 2 aus Metall oder einem Kunststoff mittels Spritzgußverfahren hergestellt wird. Das Oberteil 1 und das Unterteil 2 können auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das Oberteil 1 kann z. B. aus Metall und das Unterteil 2 z. B. aus Kunststoff bestehen.In conclusion, it should be noted that the upper part 1 of the compressor head and the lower part 2 are made of metal or a plastic by means of an injection molding process. The upper part 1 and the lower part 2 can also consist of different materials. The upper part 1 can, for. B. made of metal and the lower part 2 z. B. consist of plastic.

Claims

1. A compressor head comprising:
a compression chamber ( 10 ),
a first expansion chamber ( 5 ) having an inlet port ( 8 ) and a first valve element ( 3 a), via which the first expansion chamber ( 5 ) is connected to the compression chamber ( 10 ), and
a second expansion chamber ( 6 ), which has an outlet connection ( 9 ) and a second valve element ( 3 b), via which the second expansion chamber ( 6 ) is connected to the compression chamber ( 10 ),
characterized in that the valve elements ( 3 a, 3 b) are elastic beak valves.

2. A compressor head according to claim 1, characterized in that the beak valves ( 3 a, 3 b) are made of rubber, an elastic plastic or the like.

3. A compressor head according to claim 1, characterized in that the beak valves ( 3 a, 3 b) each have a cylindrical end and a beak-shaped end so as to let a medium flowing in from the cylindrical end pass through and a medium flowing in the direction of the beak-shaped end does not let through.

4. A compressor head according to claim 1, characterized in that the beak valves ( 3 a, 3 b) are arranged in the respective expansion chambers ( 5 , 6 ) in opposite directions to one another, so that there is a valve action pointing in the opposite direction.

5. A compressor head according to claim 1, characterized in that the first expansion chamber ( 5 ) has a first valve seat ( 17 ) on which the first beak valve ( 3 a) is arranged with its beak-shaped end pointing towards the compression chamber ( 10 ), and the second expansion chamber (6) having a second valve seat (15), on which the second duckbill valve is arranged (3b) pointing with its cylindrical end toward the compression chamber (10).

6. A piston compressor head according to claim 5, characterized in that the first bill valve ( 3 a) is inserted into the first valve receiving element 14 , and the second valve element ( 3 b) is inserted into the second valve receiving element ( 18 ).

7. A compressor head according to claim 6, characterized in that the valve receiving element ( 18 ) in the longitudinal direction extending slots ( 18 a, 18 b).

8. A compressor head according to one of the preceding Claims for use in a compressed air controlled Inhalation therapy device.