DE10043983A1 - Warming cabin for heat therapy is fitted with heating foils and has sensors to match the heating effect to the size of occupant - Google Patents
Warming cabin for heat therapy is fitted with heating foils and has sensors to match the heating effect to the size of occupantInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmekabine, die dazu dient, das Wohlbefinden von Menschen und deren Gesundheit zu fördern.The invention relates to a heat cabin, which serves the well-being of To promote people and their health.
Es ist hinreichend bekannt, daß die Wärmeeinwirkung auf Menschen verschiede ne positive Effekte bewirkt, die zum Erreichen von Wohlbefinden und/oder für medizinische Zwecke eingesetzt werden. Durch Kombination mit anderen Einflüs sen, wie z. B. Licht, Luftfeuchtigkeit und Musik, können somit verschiedenste The rapien durchgeführt werden.It is well known that the effects of heat on people vary ne positive effects that lead to the achievement of well-being and / or for medical purposes are used. By combining with other influences sen, such as B. Light, air humidity and music, can thus the most diverse rapien be carried out.
Die Sauna als Anwendung von feuchter oder trockener Wärme ist lange bekannt. In letzter Zeit werden auch sogenannte Infrarotstrahlungskabinen außerhalb ärzt licher Anwendungen angeboten. Als Strahlungsquellen werden bevorzugt elektri sche Quarzstrahler eingesetzt. Diese Quarzstrahler haben jedoch einige Nachtei le. Die abgestrahlte Wellenlänge entspricht nicht dem Optimum für die Wärmebe handlung des Menschen. Daher ist zum Erreichen einer vorgegebenen Strah lungsleistung im optimalen Wellenlängenbereich ein Energieüberschuß erforder lich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Quarzstrahler als Punkt- oder Linienstrahler ausgebildet sind. Es müssen daher verschiedene Maßnahmen, wie z. B. Reflektoren in Verbindung mit Diffusoren, vorgesehen werden, um die Wär mestrahlung in einer solchen Wärmekabine gleichmäßig zu verteilen. The sauna as an application of moist or dry heat has long been known. Recently, so-called infrared radiation cabins have also been used outside applications. Electri are preferred as radiation sources cal quartz radiators used. However, these quartz emitters have some disadvantages le. The emitted wavelength does not correspond to the optimum for heat action of man. Therefore, to reach a given beam power in the optimal wavelength range requires an excess of energy Lich. Another disadvantage is that the quartz radiator as a point or Line emitters are formed. Various measures must therefore be taken, such as z. B. reflectors in conjunction with diffusers can be provided to the heat Distribute measurement radiation evenly in such a heat cabin.
Auf der Suche nach verbesserten Heizelementen wurde in der DE 34 21 110 ein transportables Schwitzgerät vorgeschlagen, bei dem die Erwärmung durch eine Heizfolie erfolgt. Derartige Heizfolien sind bereits als sogenannte Tapetenheizun gen zur Beheizung von Wohnräumen bekannt geworden und weisen gegenüber punkt- oder linienförmigen Quarzstrahlern einige Vorteile auf: Heizfolien haben einen höheren Wirkungsgrad, da die Wellenlänge der abgegebenen Wärmestrah lung auf die für den Menschen optimale Wellenlänge eingestellt werden kann. Weiterhin sind Heizfolien kostengünstiger, da für Heizfolien auf Grund ihrer ge ringeren Betriebstemperatur kein spezieller Schutz gegen Verbrennungen vorge sehen werden muß und die Heizfolie selbst kostengünstig herstellbar ist.In search of improved heating elements in DE 34 21 110 portable sweating device proposed, in which the heating by a Heating foil is done. Such heating foils are already known as wallpaper heating gene have become known for the heating of living rooms and point point- or line-shaped quartz heaters have some advantages: have heating foils a higher efficiency because the wavelength of the emitted heat beam can be adjusted to the optimal wavelength for humans. Furthermore, heating foils are cheaper, because for heating foils due to their ge lower operating temperature, no special protection against burns must be seen and the heating film itself is inexpensive to manufacture.
Auf Grund der positiven Erfahrungen mit den vorstehend erwähnten Flächenhei zungen besteht daher die Aufgabe der Erfindung, eine Wärmekabine eingangs genannter Art bereitzustellen, deren Strahlungseigenschaften noch besser an menschliche Bedürfnisse angepaßt sind. Somit soll eine Wärmekabine bereitge stellt werden, die auf Grund ihrer einfachen und sicheren Bedienbarkeit auch gut für den Einsatz außerhalb der medizinischen Anwendung geeignet ist und für den Menschen einen hohen Grad an Wohlbefinden bewirkt.Due to the positive experience with the above mentioned areas tongues there is therefore the object of the invention, a heat cabin at the beginning to provide the aforementioned type, the radiation properties of which are even better are adapted to human needs. Thus, a warm cabin should be ready are, because of their simple and safe usability also good is suitable for use outside of medical applications and for Causes people a high level of well-being.
Diese Aufgabe wird mit einer Wärmekabine nach den Ansprüchen 1 und 6 gelöst.This object is achieved with a heat cabin according to claims 1 and 6.
Nach Anspruch 1 wird eine Wärmekabine mit wärmeisolierenden Wänden und einer Tür bereitgestellt. Die wärmeisolierenden Wände begrenzen die Kabine, in der eine Person bequem sitzen kann. Innerhalb der Kabine ist wenigstens auf den seitlichen Wänden und an der Decke eine als Heizfolie ausgebildete elektrische Flächenheizung angeordnet. Erfindungsgemäß sind ein separater Flächenab schnitt zur Bestrahlung des Kopfes der sitzenden Person und eine Kopf- Erkennungsvorrichtung zum Erfassen der Kopfhöhe vorgesehen. Mittels der Kopf- Erkennungsvorrichtung wird die Kopfhöhe erfaßt. Weiterhin ist eine Regelschal tung zum Regeln der Strahlungsleistung des getrennt ansteuerbaren Flächenabschnitts vorgesehen, wobei die Kopf-Erkennungsvorrichtung ein elektrisches Si gnal an die Regelschaltung abgibt und nach einem vorbestimmten Algorithmus die Strahlungsleistung des getrennt ansteuerbaren Flächenabschnitts geregelt wird.According to claim 1, a heat cabin with heat insulating walls and provided a door. The heat insulating walls limit the cabin in that a person can sit comfortably. Inside the cabin is at least on the side walls and on the ceiling an electrical heating foil Surface heating arranged. According to the invention, there is a separate surface cut to irradiation of the head of the seated person and a head Detection device provided for detecting the head height. By means of the head Detection device detects the head height. There is also a control scarf device for regulating the radiation power of the separately controllable surface section provided, the head detection device being an electrical Si signals to the control circuit and according to a predetermined algorithm the radiation power of the separately controllable surface section is regulated becomes.
Die Erfinder konnten nachweisen, daß sich das Wohlbefinden eines Menschen in der Wärmekabine verbessert, wenn die unmittelbar auf den Kopf gerichtete Wär mestrahlung eine vorbestimmte Intensität nicht übersteigt und die auf den Ober körper gerichtete Strahlungsintensität in einem vorbestimmten Verhältnis zur Strahlungsintensität der auf den Kopf einwirkenden Strahlung steht. Da die Kopf höhe der sitzenden Personen verschieden ist, wird bei einer konstanten Strah lungsleistung der Kopf einer großen Person stärker bestrahlt als bei einer kleinen Person. Durch die erfindungsgemäße automatische Anpassung der Kopfbestrah lung bei unterschiedlicher Kopfhöhe wird die wohltuende Wirkung der Wärmeka bine wesentlich erhöht.The inventors were able to demonstrate that a person's well-being is reflected in the heat cabin improves when the heat directed directly upside down measurement radiation does not exceed a predetermined intensity and that on the upper body-directed radiation intensity in a predetermined ratio to Radiation intensity of the radiation acting on the head. Because the head height of the seated person is different, with a constant beam the head of a tall person is more irradiated than a small one Person. Through the automatic adaptation of the head irradiation according to the invention With different head heights, the beneficial effect of the heat is bine significantly increased.
Nach Anspruch 2 wird zum Erfassen der Kopfhöhe ein Ultraschall- Abstandssensor eingesetzt. Derartige Sensorsysteme sind dem Fachmann hinrei chend bekannt, so daß es keiner näheren Erläuterung der Funktion bedarf.According to claim 2, an ultrasonic Distance sensor used. Such sensor systems are well known to those skilled in the art chend known, so that no further explanation of the function is required.
Nach Anspruch 3 wird zum Erfassen der Kopfhöhe eine Lichtschranke eingesetzt. Lichtschranken sind einfache und zuverlässige Baugruppen. Wenn nur eine Lichtschranke eingesetzt wird, ist nur eine grobe Regelung erreichbar. Werden mehrere übereinander angeordnete Lichtschranken eingesetzt, können die Abstu fung und somit die Regelung wesentlich genauer erfolgen.According to claim 3, a light barrier is used to detect the head height. Photoelectric sensors are simple and reliable assemblies. If only one Only a rough control can be achieved if the light barrier is used. Become If several light barriers are arranged one above the other, the stepping tion and thus the regulation take place much more precisely.
Alternativ zur Ausführungsform nach Anspruch 2 ist die Kopf- Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 4 ein Näherungssensor mit einem elek tromagnetischen Schwingkreis, der über eine Antenne ein hochfrequentes elek tromagnetisches Signal aussendet. Wenn ein Körper, im vorliegenden Fall der Kopf, in das magnetische Feld eintaucht, verändert sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Diese Veränderung wird bestimmt und zur Erfassung der Kopfhöhe verwendet. Derartige Meßsysteme müssen, wie bei der Ultraschallmes sung, einmalig kalibriert werden, was dem Fachmann für Sensortechnik jedoch hinreichend bekannt ist.As an alternative to the embodiment according to claim 2, the head Detection device according to claim 4, a proximity sensor with an elec tromagnetic resonant circuit, which is a high-frequency elec emits a tromagnetic signal. If a body, in the present case the Head immersed in the magnetic field changes the resonance frequency of the resonant circuit. This change is determined and to capture the Head height used. Such measuring systems must, as with the ultrasonic measurement solution, be calibrated once, but what the specialist for sensor technology is well known.
Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, den ansteuerbaren Flächenabschnitt im Kopf bereich nach einer vorbestimmten Funktion zeitabhängig zu regeln. Diese Funkti on ist z. B. vorteilhaft, wenn die Person längere Zeit in der Wärmekabine sitzt. In diesem Fall kann nach einer vorbestimmten Zeit die Kopfheizung abgeschaltet oder intervallweise heruntergeregelt werden.According to claim 5 it is provided that the controllable surface section in the head regulate the area according to a predetermined function depending on the time. This function one is z. B. advantageous if the person sits in the warm cabin for a long time. In In this case, the head heating can be switched off after a predetermined time or be reduced at intervals.
Nach Anspruch 6 ist eine Wärmekabine mit einer Tür und wärmeisolierenden Wänden, die die Kabine begrenzen, vorgesehen, wobei die Kabine so groß aus gebildet ist, um mindestens einer sitzenden Person bequem Platz zu bieten. In nerhalb der Kabine ist wenigstens auf den seitlichen Wänden eine als Heizfolie ausgebildete elektrische Flächenheizung angeordnet. Es ist erfindungsgemäß eine zeitprogrammierbare Regelschaltung zum Regeln der Strahlungsleistung während der Wärmebehandlung vorgesehen. Mittels dieser Wärmekabine ist es möglich, den Temperaturverlauf bei einer Wärmebehandlung vorhergehend zu programmieren. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Wärmebe handlung lediglich von der Zeit und einer vorwählbaren Temperatur beeinflußt wurde, kann jetzt ein medizinisch begründetes Temperatur-Zeit-Profil zu Thera piezwecken eingestellt werden.According to claim 6 is a heat cabin with a door and heat insulating Walls that delimit the cabin are provided, the cabin being so large is formed to comfortably accommodate at least one seated person. in inside the cabin is at least on the side walls as a heating foil trained electrical surface heating arranged. It is according to the invention a time-programmable control circuit for regulating the radiation power provided during the heat treatment. By means of this heat cabin it is possible to precede the temperature profile during a heat treatment program. In contrast to the prior art, in which the heat action only influenced by the time and a preselectable temperature a medically justified temperature-time profile can now be given to Thera can be set for the purpose.
Nach Anspruch 7 weist die Wärmekabine mehrere getrennt ansteuerbare Flä chenabschnitte der Heizfolie auf. Damit ist es insbesondere für therapeutische Anwendungen möglich, auch ein räumlich konstantes oder sich zeitlich änderndes Temperaturprofil einzustellen.According to claim 7, the heat cabin has several separately controllable areas sections of the heating foil. So it is especially for therapeutic Applications possible, also a spatially constant or changing over time Set temperature profile.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen und einer schematischen Zeichnung näher erläutert: The invention is described below using exemplary embodiments and a schematic drawing explained in more detail:
Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung der Erfindung. Fig. 1 shows a spatial representation of the invention.
Die Wärmekabine hat eine Tür 1 und eine Sitzbank 2. An den Seitenwänden 3, 4, auf dem Fußboden 5, an der Rückwand 6 und an der Decke 7 sind Heizfolien 8 bis 15 angeordnet. Die Heizfolien 8 und 9 erwärmen den Fuß- und Beinbereich. Die Heizfolien 10 und 11 strahlen seitlich auf Unter- und Oberkörper. Die Heizfo lie 12 erwärmt den Rücken und die Heizfolie 13 bestrahlt den Kopfbereich. Die Heizfolienabschnitte 14 und 15 dienen zur Bestrahlung des Nackenbereiches.The heat cabin has a door 1 and a bench 2 . Heating foils 8 to 15 are arranged on the side walls 3 , 4 , on the floor 5 , on the rear wall 6 and on the ceiling 7 . The heating foils 8 and 9 heat the foot and leg area. The heating foils 10 and 11 radiate laterally on the lower and upper body. The Heizfo lie 12 warms the back and the heating film 13 irradiates the head area. The heating foil sections 14 and 15 serve to irradiate the neck area.
Der Wärmehaushalt des Menschen ist für verschiedene Körperteile unterschied lich. Im Ruhezustand wird durch Strahlung, Konvektion und Transpiration ober halb 18°C nahezu konstant eine Leistung von insgesamt 118 Watt abgegeben. Auf die einzelnen Körperteile bezogen ist die Leistungsabgabe jedoch sehr unter schiedlich. Vom Kopf werden ca. 115 W/m2 abgestrahlt, von den Händen 75 W/m2 und von den Füßen 145 W/m2. Die Ursache dafür ist ein unterschiedliches Ober flächen/Volumen-Verhältnis. Da menschliches Gewebe einen hohen Absorptions grad hat (ca. 0,98), wird Wärme auf Kopf und Füße am ehesten als nicht ange nehm empfunden. Dagegen wird Wärmestrahlung im Nackenbereich als ange nehm empfunden wird und auch gezielt für medizinische Zwecke eingesetzt.The heat balance of humans is different for different parts of the body. In the idle state, a total output of 118 watts is almost constantly emitted by radiation, convection and perspiration above 18 ° C. However, the power output is very different in relation to the individual body parts. Approx. 115 W / m 2 are emitted from the head, 75 W / m 2 from the hands and 145 W / m 2 from the feet. The reason for this is a different surface / volume ratio. Since human tissue has a high degree of absorption (approx. 0.98), warmth on the head and feet is most uncomfortable. In contrast, heat radiation in the neck area is perceived as pleasant and is also used specifically for medical purposes.
Zur Bestrahlung des Nackenbereiches sind die Heizfolien 14 und 15 vorgesehen. Je nach Körpergröße des Menschen wird die Heizfolie 14 oder 15 eingeschaltet. Um eine versehentliche Bestrahlung des Hinterkopfes zu vermeiden, wird die La ge des Nackenbereiches mittels einer Lichtschrankenanordnung ermittelt. Bei einer kleineren Person wird der Lichtstrahl der Lichtschranke 16 nicht unterbro chen, jedoch der von der Lichtschranke 17. Mittels der symbolisch dargestellten Schalt- und Steuerelektronik 18 wird die Heizfolie 14 nicht eingeschaltet. Wenn ein kleines Kind in der Wärmekabine sitzt, wird auch der Lichtstrahl der Licht schranke 17 nicht unterbrochen, d. h. die Heizfolie 15 wird ebenfalls nicht einge schaltet. The heating foils 14 and 15 are provided for irradiating the neck area. Depending on the size of the person, the heating foil 14 or 15 is switched on. In order to avoid accidental irradiation of the back of the head, the position of the neck area is determined using a light barrier arrangement. In the case of a smaller person, the light beam from the light barrier 16 is not interrupted, but that from the light barrier 17 . The heating foil 14 is not switched on by means of the symbolically represented switching and control electronics 18 . When a small child is sitting in the heat cabin, the light beam from the light barrier 17 is not interrupted, ie the heating foil 15 is also not switched on.
Es hat sich gezeigt, daß die automatische Erfassung der Kopfhöhe und damit auch die Lage des Nackenbereiches sehr vorteilhaft ist, da das Wärmeempfinden in der Wärmekabine nicht dem herkömmlichen Wärmeempfinden außerhalb einer solchen Kabine entspricht. Wenn die betreffende Person zu spät feststellt, daß der Kopf versehentlich zu stark erwärmt wurde, ist bereits ein Unbehaglichkeitsgefühl eingetreten, das auch durch nachträgliches Abschalten der betreffenden Heizfolie nicht sofort wieder abklingt.It has been shown that the automatic detection of the head height and thus the position of the neck area is also very advantageous, since the sensation of heat in the heat cabin not the conventional heat sensation outside of one corresponds to such cabin. If the person finds out too late that the head has accidentally been warmed up too much is already on A feeling of discomfort occurred, which was also caused by switching off afterwards of the heating foil in question does not subside immediately.
Es ist dem Fachmann klar, daß die Erfassung der Kopfhöhe durch unterschiedli che meßtechnische Maßnahmen möglich ist, die vorzugsweise aus der Fachlitera tur zur berührungslosen Füllstands- oder Abstandsmessung entnommen werden können.It is clear to the person skilled in the art that the detection of the head height by differing che metrological measures is possible, preferably from the specialist literature door for non-contact level or distance measurement can.
In der Schalt- und Steuerelektronik 18 sind Programme zur Steuerung der einzel nen Heirfolien abgelegt. Für medizinisch-therapeutische Zwecke kann daher der zeitliche oder zeitliche und räumliche Temperaturverlauf in der Kabine während einer Behandlung eingestellt werden. Es ist für den Fachmann klar, daß die Steu eralgorithmen von den baulichen Abmaßen, den wärmetechnischen Parametern der Wärmekabine und den medizinisch-therapeutischen Anforderungen bestimmt werden.Programs for controlling the individual heating foils are stored in the switching and control electronics 18 . The temporal or temporal and spatial temperature profile in the cabin during a treatment can therefore be set for medical-therapeutic purposes. It is clear to the person skilled in the art that the control algorithms are determined by the structural dimensions, the thermal parameters of the heat cabin and the medical-therapeutic requirements.
Claims (7)
Kabine mit einer Tür und wärmeisolierenden Wänden, die die Kabine begren zen, wobei die Kabine so groß ausgebildet ist, um mindestens einer sitzenden Person ausreichend Platz zu bieten, und
innerhalb der Kabine wenigstens auf den seitlichen Wänden und an der Decke eine als Heizfolie ausgebildete elektrische Flächenheizung angeordnet ist, da durch gekennzeichnet, daß
die Heizfolie wenigstens einen getrennt ansteuerbaren Flächenabschnitt auf weist, der im Strahlungsbereich des Kopfes der sitzenden Person angeordnet ist,
eine Kopf-Erkennungsvorrichtung zum Erfassen der Kopfhöhe vorgesehen ist und
eine Regelschaltung zum Regeln der Strahlungsleistung des getrennt ansteuer baren Flächenabschnitts vorgesehen ist, wobei die Kopf-Erkennungsvorrichtung ein elektrisches Signal an die Regelschaltung abgibt und nach einem vorbestimm ten Algorithmus die Strahlungsleistung des getrennt ansteuerbaren Flächenab schnitts geregelt wird.1. Warm cabin, which has the following features:
Cabin with a door and heat-insulating walls that limit the cabin, the cabin being designed to be large enough to provide space for at least one seated person, and
Within the cabin, at least on the side walls and on the ceiling, an electrical surface heating system is arranged, characterized in that
the heating foil has at least one separately controllable surface section which is arranged in the radiation region of the head of the seated person,
a head recognition device is provided for detecting the head height and
a control circuit for regulating the radiation power of the separately controllable surface section is provided, the head recognition device emitting an electrical signal to the control circuit and the radiation power of the separately controllable surface section being regulated according to a predetermined algorithm.
Kabine mit einer Tür und wärmeisolierenden Wänden, die die Kabine begren zen, wobei die Kabine so groß ausgebildet ist, um mindestens einer sitzenden Person Platz zu bieten, und
innerhalb der Kabine auf den Wänden eine als Heizfolie ausgebildete elektri sche Flächenheizung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Regelschaltung zum Regeln der Strahlungsleistung vorgesehen ist, wobei die Strahlungsleistung nach einem vorprogrammierbaren Zeitalgorithmus geregelt wird.6. Warm cabin, which has the following features:
Cabin with a door and heat-insulating walls that limit the cabin, the cabin being designed to be large enough to accommodate at least one seated person, and
a heating foil designed as a heating foil is arranged inside the cabin on the walls, characterized in that
a control circuit for regulating the radiation power is provided, the radiation power being regulated according to a pre-programmable time algorithm.
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