DE29712943U1

DE29712943U1 - Schalldämpfer

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Publication number: DE29712943U1
Application number: DE29712943U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2007-07-23

Description

Karlheinz Herzig
68519 Viernheim

SCHALLDÄMPFER

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer zur Unterdrückung von Geräuschen, die von medizinschen Geräten zur Atemtherapierung erzeugt werden, wobei die geräuschbelastete Atemluft dem Schalldämpfer mit dem Atemluftzufiihrungsschlauch über eine Öffnung zugeführt und die geräuschentlastete Atemluft mit dem Atemluftwegführungsschlauch über eine zweite Öf&ung wieder entnommen wird. Das Gehäuse des Schalldämpfers hat vorzugsweise eine kubische Form,

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführung des Schalldämpfers zur Unterdrückung von Geräuschen besteht erfindungsgemäß darin, daß

1, der Strömungsquerschnitt im Inneren des Schalldämpfers mindestens drei- bis

zehnmal größer ist als der Atemlufteintrittsquerschnitt,

2, der Innenraum des Schalldämpfers durch mindestens eine Reflexionswand in mindestens zwei untereinander verbundene Kammern rechteckigen bis quadratischen Strömungsquerschnittes unterteilt ist und die Reflexionswand in einem Winkel zur Längsachse des Schalldämpfers von 0 bis 40 Grad angeordnet

3, in mindestens einer der Kammern mindestens eine weitere Reflexionswand in einem Winkel zur Längsachse des Schalldämpfers von 40 bis 90 Grad angeordnet ist,

• ff	• ·	.' 21.	Juli 1997
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4. die Länge jeder Kammer mindestens der halben Wellenlänge einer Schallwelle mit der Grundfrequenz von 1000 Hz in Luft mit geringem Überdruck von 2 bis 20 cm HjO entspricht,

5. die äußeren Wandungen^ Decke und Boden des Gehäuses und die Reflexionswände des Schalldämpfers mindestens 3 mm» vorzugsweise 10 mm stark sind und schallabsorbierende Eigenschaften aufweisen,

6. der Innenraum des Schalldämpfers abgesehen von den bestimmungsgemäßen Öffnungen luftdicht gegen die Umgebung abgeschlossen ist

Der erfindungsgemäße Schalldämpfer weist folgende vorteilhaften Eigenschaften auf: ;

a. Mit einfachen Mitteln wird erreicht, daß die mit der Atemluft in die Schalldämpfer eintretenden Schallwellen so an den Reflexionswänden und am Gehäuse gebrochen werden, daß Laufzeitverzögerungen um eine halbe Wellenlänge der Grundfrequenz eintreten und die reflektierte Welle die neu in den Schalldämpfer eintretende Welle aufhebt und damit die Schallwelle im Inneren des Schalldämpfers im Wesentlichen unterdrückt wird.

b. Durch Verwendung von Mehrschicht-Weichholz oder Kunststoff-Schaumstorr-Sandwich-Platten für Gehäuse und Reflexionswände des Schalldämpfers wird eine zusätzliche Schallabsorbtion erreicht.

c. Durch Wahl eines deutlich größeren Strömungsquerschrdttes innerhalb des Schalldämpfers, im Verhältnis zum Atemlufteintrittsquerschnitt, wird die Neubildung von Strömungsgeräuschen weitgehend unterbunden, während Atemluftmenge pro Zeiteinheit und Atemluftdruck bei reduzierter Atemluftgeschwindigkeit praktisch unbeeiflußt bleiben.

d. Durch die Anordnung von mindestens zwei Kammern im Schalldämpfer, die nur am Ende der ersten Kammer miteinander verbunden sind, wird eine Kurzschließung der Schallwege von der Atemlufteintrittsöffiiung zur Aternluftaustrittsöfmung im Schalldämpfer verhindert.

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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen 2 bis 9 zu entnehmen. Einzelheiten und Details der Erfindung enthalten die Beschreibung zu den Ausführungsbeispielen und die dazugehörenden Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1. einen Schnitt durch den Schalldämpfer in Höhe der Atemlufteintritts- bzw. -austrittsöffiiung in der Draufsicht,

Fig.2. einen Schnitt durch den Schalldämpfer in der Seitenansicht,

Fig.3.die schematische Darstellung des Laufes von zwei Schallwellen innerhalb des Schalldämpfers mit Reflexion an den Seiten- und Stirnwänden bzw. der weiteren Reflexionswand,

Fig A und Fig. 5 die weitere Ausgestaltung der Erfindung in der Draufsicht

In den Zeichnungen Fig. 1-5 sind mit (1) das gegen die Umgebung vollständig geschlossenen Gehäuse des Schalldämpfers, mit (2) die Atemlufteintrittsöfmung und mit (3) die Atemluftaustrittsöffhung bezeichnet. Mit (4) ist eine in das Gehäuse

(1) eingebaute Reflexionswand und mit (5) eine weitere Reflexionswand bezeichnet. Der Atemluftzufuhrungsschlauch (6) ist mit Atemlufteintrittsöflming

(2) verbunden und der Atemluftwegfuhrungsschlauch (7) ist an die Atemluftaustrittsöffiiung (3) angeschlossen. (8) und (9) sind durch Gehäuse (1) und Reflexionswände (4) und (5) gebildete Kammern. Die gekreuzt schraffierte Fläche (10) in Fig. 2 ist der kleinste Strömungssquerschnitt zwischen Eintrittskammer (8) und Austrittskammer (9) in dem Ausführungsbeispiel. (11) und

(12) in Fig. 3 zeigen den schematisch dargestellten Lauf von zwei Schallwellen.

(13) in Fig.4 ist eine zusätzlich in das Gehäuse (1) eingebaute Reflexionswand.

(14) und (15) in Fig. 5 sind in sich gekrümmte Reflexionswände in einer .beispielsweisen weiteren Ausgestaltung der Erfindung.

* . %.| .· 21. Juli 1997 " ^: H2301126

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schalldämpfers zeigt Fig. 3.

Die mit Schallwellen befrachtete Atemluft tritt über die Atemlufteintrittsöffiiung(2) in den erfindungsgemäßen Schalldämpfer ein. Atemlufteintrittsöffriung (2) wird damit zur Ersatzschallquelle. Die Schallwellen breiten sich bekanntlich nach allen Richtungen mit einer in Luft vorgegebenen Geschwindigkeit gradlinig aus. Die beispielsweisen Wege zweier Schallwellen zeigen die gestrichelten Linien (11) und (12), hierbei wird deutlich, wie mit Hilfe der eingebauten Reflexionswände Laufzeitunterschiede zwischen der Welle (11) und (12) entstehen. Durch Schrägstellüng der Reflexionswände (4),(5) zur Längsachse des Schalldämpfers wird der Effekt der Schallunterdrückung abhängig von der Grundfrequenz der Schallwellen optimiert. Fig. 3 zeigt wie die Schallwellen überwiegend so reflektiert werden, daß sie die Eintrittskammer (8) nicht verlassen, sondern sich mit nachfolgenden Schallwellen überlagern und sich gegenseitig unterdrücken. Hinreichende Längenausdehnung der Kammern (8),(9) in der Größe der halben Wellenlänge der Grundfrequenz ist Vorraussetzung für eine zu erzielende Laufzeitdifferenz. Bei einer Grundfrequenz von z.B. 800 PJz ergeben sich etwa 208 mm halbe Wellenlänge. Die an den Wänden des Schalldämpfers reflektierte Welle (11) mit der doppelten Wegstrecke, verglichen mit der direkt laufenden Welle, (12) erreicht damit eine Phasenverschiebung von etwa 180 Grad. Beide Wellen heben sich gegenseitig weitgehend auf.

Ein geringer Anteil der Schallwellen erreicht die Austrittskammer (9). Durch die Anordnung der Reflexionswände werden wieder Laufzeitunterschiede der Schallwellen ereicht, sodaß auch hier ein Abbau des Geräuschpegels stattfindet. Nur noch wenige stark gedämpfte Schallwellen ereichen die Luftaustrittsöffiiung (3)·

Im gezeigten Beispiel hat die Eintrittskammer (8) eine Längenausdehnung von etwa 208 mm. Die Grundfrequenz der von den verschiedenen Fabrikaten von Atemtherapiegeräten abgegebenen Schallwellen ist unterschiedlich und damit ergeben sich unterschiedliche optimale Abmessungen für den erfindungsgemäßen Schalldämpfer zur Geräuschunterdrückung.

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Die Verwendung geeigneten Materials fiir das Gehäuse des Schalldämpfers wie für die Reflexionswände kann zur zusätzlichen Absorption der Schallwellen beitragen. Als besonders geeignet haben sich Weichhoizschichtplatten erwiesen. Andere Materialien z.B. KunststofF-SchaumstofF-Sandwich-Platten haben ähnliche Absorptions- und Reflexionseigenschaften.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig 4. Hier ist z.B. eine dritte Reflexionswand (13) angeordnet, die eine zusätzliche Schallunterdrückung bewirkt. Auch diese Reflexionswand kann unter einem Winkel von 0 bis 40 Grad zur Längsachse des Schalldämpfers stehen. Hierbei soll der verbleibende Strömungsquerschnitt mindestens die gleiche Größe wie an anderen Stellen des Schalldämpfers haben.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Reflexionswände (14) und (15) in sich gekrümmt sind. Diese Ausführung gestattet eine zusätzliche Optimierung der Schallunterdrückung.

Claims

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Karlheinz Herzig
68519 Viernheim

ANSPRÜCHE

Schalldämpfer zur Unterdrückung von Geräuschen, die von medizinschen Geräten zur Atemtherapierung erzeugt werden, mit einem Atemluftzufuhrungsschlauch (6) und mit einem Atemluftwegfuhrungsschlauch (7) dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) eine Öfihung (2) und eine zweite Öfihung (3) vorhanden ist und der Innenraum des Schalldämpfers durch mindestens eine Reflexionswand (4) in mindestens zwei untereinander verbundene Kammern (8),(9) rechteckigen bis quadratischen Strömungsquerschnittes unterteilt ist.

Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) vorzugsweise eine kubische Form hat.

Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine gewölbte räumliche Form hat.

Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionswand (4) in einem Winkel zur Längsachse des Schalldämpfers von 0 bis 40 Grad angeordnet ist.

Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionswand (4) in sich gekrümmt ist.

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6. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Kammern (8),(9) mindestens eine weitere Reflexionswand (5) in einem Winkel zur Längsachse des Schalldämpfers von 40 bis 90 Grad angeordnet ist.

7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionswand (5) in sich gekrümmt ist.

8. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Reflexionswand (13) angeordnet ist.

9. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Wandungen des Gehäuses (1) und die Reflexionswände (4),(5),(13) mindestens 3 mm, vorzugsweise 10 mm, stark sind und aus Mehrschichtweichholz- oder Kunststoff-Schaumstoff-Sandwich-Platten bestehen.