DE20013392U1 - Soundproofed oxygen concentrator - Google Patents
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Description
MG 2363 -1- 31.07.2000MG 2363 -1- 31.07.2000
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung von sauerstoffangereicherter Atemluft mittels einer Absorbermasse.
5The invention relates to a device for producing oxygen-enriched breathing air by means of an absorber mass.
5
Patienten mit chronischen Atembeschwerden werden in der Sauerstoffversorgung des Körpers durch Verabreichung sauerstoffangereicherter Atemluft unterstützt. Für die Sauerstoff-Langzeit-Therapie von Patienten werden im Heimbereich sogenannte Sauerstoffkonzentratoren eingesetzt.Patients with chronic respiratory problems are supported in the oxygen supply to the body by administering oxygen-enriched breathing air. So-called oxygen concentrators are used for long-term oxygen therapy of patients at home.
Bei den gebräuchlichen Sauerstoffkonzentratoren wird ein Luftstrom über eine Absorbermasse geleitet, im allgemeinen Molekularsieb, die der Luft Stickstoff entzieht. Die erzeugte sauerstoffangereicherte Luft weist im allgemeinen einen Sauerstoffgehalt im Bereich von 75 bis 98 Vol.-% auf, wobei der Sauerstoffgehalt von dem Luftdurchsatz (Luftstrom) durch das Molekularsieb abhängt. Der Luftstrom wird durch ein Gebläse (Kompressor) erzeugt, das zu einem lauten Betriebsgeräusch führt. Bekannte Sauerstoffkonzentratoren arbeiten bei einem Schalldruckgrundpegel von mindestens 48 dB(A). Der Spitzenpegel liegt bei 50 dB(A).In the case of conventional oxygen concentrators, an air stream is passed over an absorber mass, generally a molecular sieve, which removes nitrogen from the air. The oxygen-enriched air produced generally has an oxygen content in the range of 75 to 98% by volume, with the oxygen content depending on the air flow rate (air stream) through the molecular sieve. The air stream is generated by a fan (compressor), which results in a loud operating noise. Known oxygen concentrators operate at a base sound pressure level of at least 48 dB(A). The peak level is 50 dB(A).
Für eine Anwendung von Sauerstoffkonzentratoren im Heimbereich werden Geräte mit möglichst niedrigem Betriebsschallpegel gefordert. Bisher erschien jedoch eine Verminderung des Schalldruckgrundpegels auf unter 48 dB(A), insbesondere auf unter 45 dB(A), nicht möglich.For the use of oxygen concentrators in the home, devices with the lowest possible operating noise level are required. However, to date, it has not appeared possible to reduce the basic sound pressure level to below 48 dB(A), and in particular to below 45 dB(A).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, leisere Sauerstoffkonzentratoren bereitzustellen, ohne daß die Herstellkosten gegenüber üblichen Sauerstoffkonzentratoren wesentlich erhöht werden.The invention is based on the object of providing quieter oxygen concentrators without significantly increasing the manufacturing costs compared to conventional oxygen concentrators.
Gelöst wurde die Aufgabe durch ein Gerät mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.The problem was solved by a device having the features described in claim 1.
Sauerstoffkonzentratoren sind Geräte zur Erzeugung von sauerstoffangereicherter Atemluft mittels einer Absorbermasse.Oxygen concentrators are devices for producing oxygen-enriched breathing air using an absorber mass.
MG 2363 -2- 31.07.2000MG 2363 -2- 31.07.2000
Sauerstoffkonzentratoren gemäß Erfindung erzeugen im Betrieb einen Schalldruckpegel mit einem Grundpegel von weniger als 45 dB(A) nach ISO 3744 (1m), insbesondere weniger als 40 dB(A). Der Grundpegel liegt z.B. bei unter 39 dB(A), insbesondere bei um 38 dB(A).
5Oxygen concentrators according to the invention generate a sound pressure level during operation with a basic level of less than 45 dB(A) according to ISO 3744 (1m), in particular less than 40 dB(A). The basic level is, for example, less than 39 dB(A), in particular around 38 dB(A).
5
Der leise Betrieb des Sauerstoffkonzentrators wird ermöglicht durch eine Schalldämmeinheit, die in der Regel in dem Bereich des Luftaustrittes des Gebläses angeordnet ist.The quiet operation of the oxygen concentrator is made possible by a sound insulation unit, which is usually located in the area of the air outlet of the fan.
Die Schalldämmeinheit ist vorzugsweise am Boden des Innengehäuses angeordnet. Die Schalldämmeinheit hat einen Eingang und einen Ausgang für einen Gasstrom (im allgemeinen strömende Luft), der in der Regel von einem Gebläse (Kompressor) erzeugt wird. Der Eingang der Schalldämmeinheit ist vorteilhaft an einer Luftaustrittsöffnung im Bodenbereich des Innengehäuses angeordnet. Die Schalldämmeinheit weist in der Regel einen Kanal für strömendes Gas, insbesondere ausströmende Luft, auf. Dieser Kanal hat vorzugsweise eine Länge, die mindestens der Breite der Bodenfläche des Innengehäuses entspricht. Vorteilhaft ist eine Länge, die mindestens der längsten Seite der Bodenfläche des Innengehäuses entspricht. Besonders vorteilhaft ist eine Länge des Kanals, die mindestens der doppelten Länge der längsten Seite der Bodenfläche des Innengehäuses entspricht. Der Kanal weist vorteilhaft mindestens einen Umlenkbogen für den Gasstrom (ausströmende Luft) auf. Vorteilhaft wird die Richtung des Gasstromes durch den Umlenkbogen um 90° und besonders vorteilhaft um 180° geändert. Der Umlenkbogen weist vorzugsweise eine ebene Fläche auf, die im rechten Winkel zur Richtung des eintreffenden Gastromes steht und als Prallfläche dient. Im Bereich der Prallfläche ist in der Regel Schalldämmmaterial angeordnet, vorzugsweise Schaumstoff mit mindestens 20 mm Dicke. Der Ausgang der Schalldämmeinheit liegt in der Regel auf der Bodenseite des Gerätes, die einen Abstand zum Untergrund (z.B. Fußboden) hat. Der Bodenabstand entspricht im allgemeinen üblichen Geräten und beträgt z.B. um 5 cm.The sound insulation unit is preferably arranged on the bottom of the inner housing. The sound insulation unit has an inlet and an outlet for a gas flow (generally flowing air), which is usually generated by a blower (compressor). The inlet of the sound insulation unit is advantageously arranged at an air outlet opening in the bottom area of the inner housing. The sound insulation unit usually has a channel for flowing gas, in particular outflowing air. This channel preferably has a length that corresponds at least to the width of the bottom surface of the inner housing. A length that corresponds at least to the longest side of the bottom surface of the inner housing is advantageous. A length of the channel that corresponds at least to twice the length of the longest side of the bottom surface of the inner housing is particularly advantageous. The channel advantageously has at least one deflection bend for the gas flow (outflowing air). The direction of the gas flow is advantageously changed by the deflection bend by 90° and particularly advantageously by 180°. The deflection bend preferably has a flat surface that is at a right angle to the direction of the incoming gas flow and serves as a baffle. Soundproofing material is usually arranged in the area of the baffle, preferably foam with a thickness of at least 20 mm. The outlet of the soundproofing unit is usually on the bottom side of the device, which is at a distance from the subsurface (e.g. floor). The distance from the floor generally corresponds to standard devices and is, for example, around 5 cm.
Die Schalldämmeinheit enthält in der Regel Schalldämmmaterial. Die Schalldämmeinheit ist vorzugsweise mit Schalldämmmaterial ausgekleidet.The sound insulation unit usually contains sound insulation material. The sound insulation unit is preferably lined with sound insulation material.
Als Schalldämmmaterial wird beispielsweise Schaumstoff verwendet. Der Schaumstoff weist vorteilhaft eine strukturierte Oberfläche auf, die eineFoam is used as a soundproofing material. The foam advantageously has a structured surface that
MG 2363 -3- 31.07.2000MG 2363 -3- 31.07.2000
Schallabsorption begünstigt (&zgr;. &Bgr;. regelmäßig verteilte Vertiefungen oder Erhöhungen auf der Oberfläche). Gut geeignet ist der Schaumstoff "SK 460/20mm" der Fa. Cellofoam (Biberach, DE).Sound absorption is enhanced (&zgr;. &Bgr;. regularly distributed depressions or elevations on the surface). The foam "SK 460/20mm" from Cellofoam (Biberach, DE) is well suited.
Die Geräte weisen ein Außengehäuse und ein Innengehäuse mit einem Gebläse auf. In der Regel weist das Innengehäuse eine Öffnung an der Oberseite für den Lufteintritt und eine Öffnung im Bereich des Bodens (z. B. eine Bodenöffnung) für den Luftaustritt. Außengehäuse und Innengehäuse sind in der Regel im Bodenbereich des Gerätes miteinander verbunden.
10The devices have an outer casing and an inner casing with a fan. The inner casing usually has an opening at the top for air inlet and an opening in the area of the bottom (e.g. a floor opening) for air outlet. The outer casing and inner casing are usually connected to each other in the bottom area of the device.
10
Im inneren Gehäuse (Innengehäuse) ist ein Gebläse (Kompressor) angeordnet.A blower (compressor) is located in the inner housing (inner casing).
Im Außengehäuse, z. B. aus Kunststoff, wird die Wärme und der Schall auf direktem Wege über eine oder mehrere Lüftungsöffnungen (z.B. Lüftungsschlitze) nach außen geführt.In the outer casing, e.g. made of plastic, the heat and sound are led directly to the outside via one or more ventilation openings (e.g. ventilation slots).
Das Innengehäuse besteht aus Metall, insbesondere Metallblech, &zgr;. &Bgr;. Aluminiumblech, mit einer Wandstärke von vorzugsweise mindestens 1,5 mm. Die Wandstärke liegt vorteilhaft im Bereich von 2 bis 4 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 3 mm. Für die Schalldämmung erwies sich ein Metallgehäuse als besonders wirksam, insbesondere zur Dämmung tiefer Frequenzen.The inner housing is made of metal, in particular sheet metal, ζ. β. aluminum sheet, with a wall thickness of preferably at least 1.5 mm. The wall thickness is advantageously in the range of 2 to 4 mm, particularly preferably in the range of 2 to 3 mm. A metal housing has proven to be particularly effective for sound insulation, especially for insulating low frequencies.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.The invention is explained using the drawing.
Fig. 1 zeigt ein Schema einer bevorzugten Ausführung (ohne die Einrichtung zur Sauerstoffanreicherung) in der Seitenansicht (Querschnitt).Fig. 1 shows a schematic of a preferred embodiment (without the oxygen enrichment device) in side view (cross section).
Das in Fig. 1 gezeigte Schema einer bevorzugten Ausführung des Sauerstoffkonzentrators ist stark vereinfacht. Die Einrichtung zur Sauerstoffanreicherung, die im Außengehäuse angeordnet ist, ist nicht eingezeichnet, da sie in üblicher Weise aufgebaut ist. Der Sauerstoffkonzentrator weist ein Außengehäuse 1 mit Schalldämmmaterial 3 und ein Innengehäuse 2 mit Schalldämmmaterial 3 auf. Unterhalb des Innengehäuses ist eine SchalldämmeinheitThe diagram of a preferred embodiment of the oxygen concentrator shown in Fig. 1 is greatly simplified. The device for oxygen enrichment, which is arranged in the outer housing, is not shown, since it is constructed in the usual way. The oxygen concentrator has an outer housing 1 with soundproofing material 3 and an inner housing 2 with soundproofing material 3. Below the inner housing is a soundproofing unit
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(zwischen Eingang 7 und Ausgang 10) angeordnet, die beim gezeigten Beispiel als Umlenkkanal für den ausströmenden Luftstrom ausgebildet ist. Am Ausgang 10 befinden sich in der Regel Lüftungsschlitze. Vom Gebläse 4 (vorzugsweise auf schalldämmenden Füßen, Schwingungsdämpfern) wird Luft angesaugt, die an der Öffnung 5, vorzugsweise Lüftungsschlitze, in das Außengehäuse eindringt. Der Luftstrom gelangt über die Öffnung 6 in das schallgedämmte Innengehäuse 2. Der Luftstrom gelangt über die Öffnung 7 in die Schalldämmeinheit. Mit Hilfe des Zwischenbodens 9 wird ein Kanal für den Luftstrom gebildet. Der Luftstrom wird an der ebenen Prallfläche 8 und der Prallfläche 11 umgelenkt. Die Prallflächen 8 und sind Teil eines sogenannten Umlenkbogens. Die Schalldämmeinheit ist vorteilhaft an den Innenflächen mit Schalldämmmaterial, z. B. 10 mm dicker Schaumstoff, ausgekleidet. Die Prallflächen 8 und 11 sind vorzugsweise mit einer verstärkten Schalldämmmaterialschicht ausgerüstet, z. B. 20 mm dicker Schaumstoff.(between inlet 7 and outlet 10), which in the example shown is designed as a deflection channel for the outgoing air flow. There are usually ventilation slots at outlet 10. Air is sucked in by the fan 4 (preferably on sound-insulating feet, vibration dampers), which enters the outer casing at opening 5, preferably ventilation slots. The air flow enters the sound-insulated inner casing 2 via opening 6. The air flow enters the sound-insulating unit via opening 7. A channel for the air flow is formed with the help of the intermediate floor 9. The air flow is deflected at the flat impact surface 8 and the impact surface 11. The impact surfaces 8 and are part of a so-called deflection arch. The sound-insulating unit is advantageously lined on the inner surfaces with sound-insulating material, e.g. 10 mm thick foam. The impact surfaces 8 and 11 are preferably equipped with a reinforced sound insulation material layer, e.g. 20 mm thick foam.
Das Außengehäuse 1 ist beispielsweise aus Kunststoff und ist mit 20mm dickem Schalldämmmaterial (z.B. Schaumstoff) ausgekleidet. Das Innengehäuse besteht aus Metallblech. Das Metallblech (&zgr;. B. Aluminium) hat vorteilhaft eine Dicke im Bereich von 1,5 bis 5 mm, insbesondere 2 bis 3 mm. Die Verwendung von Metallblech hat den Vorteil einer guten Dämpfung tiefer Frequenzen. Die Innenflächen des Innengehäuses 2 sind z. B. mit 10 mm dickem Schaumstoff (z. B. Schaumstoff "SK 470/10mm" von Cellofoam, Biberach) ausgekleidet. Zusätzlich können die Außenflächen des Innengehäuses partiell oder vollständig mit Schalldämmmaterial bedeckt sein, beispielsweise die zur Rückseite gerichtete Fläche (in der Fig. 1 die links abgebildete Wand des Innengehäuses) oder die Außenfläche des Bodens des Innengehäuses 2.The outer casing 1 is made of plastic, for example, and is lined with 20 mm thick soundproofing material (e.g. foam). The inner casing is made of sheet metal. The metal sheet (e.g. aluminum) advantageously has a thickness in the range of 1.5 to 5 mm, in particular 2 to 3 mm. The use of sheet metal has the advantage of good damping of low frequencies. The inner surfaces of the inner casing 2 are lined, for example, with 10 mm thick foam (e.g. foam "SK 470/10mm" from Cellofoam, Biberach). In addition, the outer surfaces of the inner casing can be partially or completely covered with soundproofing material, for example the surface facing the rear (in Fig. 1, the wall of the inner casing shown on the left) or the outer surface of the bottom of the inner casing 2.
Der Boden des Außengehäuses 2 hat einen Abstand zum Untergrund von z.B. 5 cm. Der Abstand wird im wesentlichen durch die Räder 12 (Rollen) bewirkt. Am Boden sind 4 drehbare Räder angeordnet.
30The bottom of the outer housing 2 has a distance of 5 cm from the ground. The distance is essentially created by the wheels 12 (rollers). 4 rotating wheels are arranged on the bottom.
30
Das Gerät hat z.B. die Maße (H &khgr; B &khgr; T) 49 &khgr; 23 &khgr; 51 cm (ohne Rollen).The device has the dimensions (H x W x D) 49 x 23 x 51 cm (without wheels).
Die Leistungsaufnahme des Gerätes beträgt z.B. 350 W. Der Fluß (Flow) der Sauerstoff angereicherten Luft ist z.B. von 0,5 bis 6 l/min, stufenlos einstellbar.The power consumption of the device is 350 W. The flow of the oxygen-enriched air is continuously adjustable from 0.5 to 6 l/min.
MG 2363 -5- 31.07.2000MG 2363 -5- 31.07.2000
I Außengehäuse 2 InnengehäuseI Outer casing 2 Inner casing
3 Schalldämmmaterial3 Soundproofing material
4 Gebläse4 blowers
5 Lufteintritt5 Air inlet
6 Lufteintrittsöffnung am Innengehäuse6 Air inlet opening on the inner housing
7 Luftaustrittsöffnung am Innengehäuse / Eingang zur Schalldämmeinheit7 Air outlet opening on the inner housing / entrance to the sound insulation unit
8 Umlenkbogen mit flacher, schallgedämmter Prallfläche8 deflection bends with flat, sound-insulated impact surface
9 Zwischenboden (Bestandteil der Schalldämmeinheit)9 Intermediate floor (part of the sound insulation unit)
10 Luftaustritt10 Air outlet
I1 Umlenkbogen mit flacher, schallgedämmter Prallfläche 12 RadI1 Deflection bend with flat, sound-insulated impact surface 12 wheel
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