AT414213B - Matte zur infrarotbestrahlung eines menschlichen körpers - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Matte zur Infrarotbestrahlung eines menschlichen Körpers mit einer zwischen Deckschichten angeordneten Kernschicht, in der über eine Liegefläche verteilt Leiterabschnitte aus einem elektrischen Widerstandsdraht mit Abstand voneinander verlegt sind.

Zur Behandlung des menschlichen Körpers mit Wärme bzw. mit Infrarotstrahlung ist es bekannt (AT 4 215 U1), in einer Kernschicht einer Matte eine elektrische Widerstandsheizung zu verlegen, deren nebeneinandergereihte Leiterabschnitte über die Liegefläche der Matte verteilt verlaufen. Zum Schutz vor elektrischen bzw. elektromagnetischen Feldern, die durch die elektrische Widerstandsheizung erregt werden, ist zwischen der Kernschicht und wenigstens einer Deckschicht der Matte eine elektrisch leitende Schirmung angeordnet, die an eine Erdung angeschlossen wird, und zwar vorzugsweise über eine dem Stromversorgungskabel für die Widerstandsheizung zugeordnete Erdungsleitung. Nachteilig bei dieser bekannten Matte und ähnlich aufgebauten Heizmatten, deren Widerstandsheizung mit Lichtstrom betrieben wird, ist vor allem, daß aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Leiterabschnitte über die Liegefläche mehr oder weniger gleichmäßig Wärme abgegeben wird, wodurch der zum Teil unterschiedliche Bedarf an Wärmestrahlung in einzelnen Körperbereichen unberücksichtigt bleiben muß. Dazu kommt, daß bei allenfalls vorgesehen unterschiedlichen Heizleistungsstufen mit der Umschaltung auf eine andere Leistungsstufe die Wellenlänge der Wärmestrahlung verändert wird, was solche Heizmatten für die Behandlung eines menschlichen Körpers mit Infrarotstrahlung in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich ungeeignet macht, wenn es gilt, die Intensität der Wärmestrahlung unter Beibehaltung eines vorgegebenen Wellenlängenbereiches an die jeweiligen Verhältnisse anzupassen.

Um bei einer Heizmatte die Erwärmung bereichsweise an die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können, ist es bereits bekannt (DE 198 23 496 A), statt Widerstandsdrähte eine flächige Widerstandsmasse aus einem elektrisch leitenden Polymer einzusetzen, das an mehrere Stromversorgungsleitungen angeschlossen ist, die wahlweise mit Strom beaufschlagt werden können, so daß jeweils die zwischen zwei stromführenden Stromversorgungsleitungen liegenden Abschnitte der Widerstandsmasse elektrisch erwärmt werden. Damit ist nicht nur eine abschnittsweise Erwärmung der Heizmatte möglich, sondern auch eine bereichsweise Erwärmung mit unterschiedlicher Heizleistung, dann nämlich, wenn zwei aneinanderstoßende Abschnitte der Widerstandsmasse über zwei Stromversorgungsleitungen gemeinsam mit Strom versorgt werden. In diesem Fall ergibt sich durch die elektrisch in Reihe liegenden Abschnitte der Widerstandsmasse ein größerer elektrischer Widerstand, der einen geringeren Stromfluß durch die Widerstandsmasse zur Folge hat. Eine solche Heizmatte ist aber nicht geeignet, unterschiedliche Heizleistungen ohne eine Verlagerung der Wellenlängen der Infrarotstrahlung zur Verfügung zu stellen, weil sich ja mit der Stromstärke die Wellenlänge der abgestrahlten Infrarotstrahlung ändert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Matte zur Infrarotbestrahlung eines menschlichen Körpers der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß die Energie der abgegebenen Wärmestrahlung zumindest in einem Abschnitt der Liegefläche verändert werden kann, ohne eine unbeabsichtigte Verlagerung der Wellenlängen der Infrarotstrahlung in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Leiterabschnitte zumindest zwei Schaltkreise bilden und wenigstens in einem Abschnitt der Liegefläche zumindest gruppenweise abwechselnd gesonderten Schaltkreisen angehören.

Da zufolge dieser Maßnahmen zumindest in einem Abschnitt der Liegefläche der Matte abwechselnd Leiterabschnitt nebeneinanderliegen, die gesonderten Schaltkreisen angehören, kann durch die Abschaltung oder Zuschaltung eines Schaltkreises die insgesamt abgegebene Energie der Wärmestrahlung verringert oder vergrößert werden, ohne Einfluß auf die Wellenlänge der Strahlung zu nehmen, weil sich ja bei einer vorgegebenen Spannung die Stromstärke 3

AT 414 213 B in den einzelnen Schaltkreisen nicht ändert. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß die den einzelnen Schaltkreisen zugehörigen Leiterabschnitt jeweils für sich ausreichend gleichmäßig über den gemeinsamen Abschnitt der Liegefläche verteilt sind, was durch eine abwechselnde Anordnung der unterschiedlichen Schaltkreisen zugehörigen Leiterabschnitte vergleichswei-5 se einfach sichergestellt werden kann.

Um in bestimmten Abschnitten der Liegefläche für unterschiedliche Wärmeabstrahlungsbedin-gungen zu sorgen, können die Überlappungsbereiche der unterschiedlichen Schaltkreisen zugehörigen Leiterabschnitte innerhalb der Liegefläche entsprechend positioniert werden. Be-io sonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn die Leiterabschnitte innerhalb der Liegefläche unter Aussparung eines Kopfbereiches in einem Rumpfbereich und gesondert vom Rumpfbereich in einem Fußbereich verlegt werden, der den Rumpfbereich teilweise U-förmig umschließt, weil in diesem Fall die im allgemeinen geforderte unterschiedliche Belastung des Rumpfes einerseits und der Beine und Arme anderseits mit Wärmestrahlung 15 von vornherein durch eine entsprechende Leitungsverlegung berücksichtigt wird. Durch das Aussparen eines Kopfbereiches beim Verlegen der Leiterabschnitte entfallen sonst notwendige Maßnahmen, um den Kopf vor einer Wärmebelastung zu schützen.

Bei einer Aufteilung der Leiterabschnitte einerseits auf einen Rumpfbereich und anderseits auf 20 einen Fußbereich sind zumindest im Rumpfbereich Leiterabschnitte vorzusehen, die wenigstens gruppenweise abwechselnd gesonderten Schaltkreisen angehören, weil gerade im Rumpfbereich eine gezielte Behandlung mit einer Infrarotstrahlung unterschiedlicher Intensität, aber gleicher Wellenlänge erforderlich wird. Besonders vorteilhafte Bestrahlungsbedingungen ergeben sich, wenn auch im Fußbereich durch das Verlegen von Leiterabschnitten wenigstens 25 zweier Schaltkreise eine vom Rumpfbereich unabhängige Anpassung der abgegebenen Wärmeenergie an die jeweiligen Bedürfnisse möglich wird.

Damit beim Vorsehen zweier Schaltkreise drei Leistungsstufen erreicht werden können, was insbesondere im Rumpfbereich Vorteile mit sich bringt, können abwechselnd zwei Leiterab-30 schnitte des einen Schaltkreises und vier Leiterabschnitte des anderen Schaltkreises nebeneinandergereiht werden, so daß die Leiterabschnitte des einen Schaltkreises ein Drittel und die Leiterabschnitte des anderen Schaltkreises zwei Drittel der gemeinsamen Verteilungsfläche belegen. Die gewählte Anzahl der abwechselnd nebeneinandergereihten Leiterabschnitte erlaubt eine vorteilhafte Leiterverlegung in Mäanderform. Unter der Voraussetzung gleicher 35 Stromstärken und übereinstimmender Widerstandsdrähte ergibt sich, daß beim Einschalten nur des Schaltkreises mit der geringeren Anzahl an Leiterabschnitten ein Drittel, beim Einschalten lediglich des anderen Schaltkreises zwei Drittel der maximalen Leistung und beim Einschalten beider Schaltkreise die maximale Leistung für die Wärmeabstrahlung erreicht wird, ohne eine Änderung der Wellenlängen der abgegebenen Infrarotstrahlung besorgen zu müssen. 40

Werden die Schaltkreise an eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle angeschlossen, so kann nicht nur in einfacher Weise eine Gefährdung durch den elektrischen Strom bei einer Beschädigung der Leiterabschnitte vermieden, sondern auch eine Belastung des menschlichen Körpers durch magnetische Wechselfelder unterbunden werden. Die Beaufschlagung der Schaltkreise 45 mit Gleichspannung stellt außerdem eine günstige Voraussetzung für die Versorgung der Schaltkreise mit unterschiedlicher Spannung dar, wenn es in Sonderfällen gilt, die Wellenlänge der Infrarotstrahlung im Bereich der einzelnen Schaltkreise zu variieren, beispielsweise um besondere Wirkungen auf bestimmte Teile des menschlichen Körpers zu erzielen, oder bei unterschiedlichen Leiterlängen gleiche Wärmeleistungen je Leiterlänge zu erreichen. 50

Damit die Auswirkung der über die Schaltkreise erregten elektrischen Felder weitgehend unterdrückt werden können, können die Schaltkreise Leiterschleifen aus nebeneinanderverlaufenden Hin- und Rückleitungen bilden, wobei die Leiterabschnitte aus entsprechenden Abschnitten der nebeneinanderverlaufenden Hin- und Rückleitungen bestehen. Dieser gegenseitige Abstand 55 der Hin- und Rückleitungen ist ausreichend klein zu wählen, um die Wirkungen der elektrischen 4

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Felder nach außen aufgrund der gegensinnigen Stromflüsse aufzuheben. Der Abstand sollte aber ausreichend sein, damit im Bereich der nebeneinanderverlaufenden Hin- und Rückleitungen die Energiedichte der abgegebenen Wärmestrahlung örtlich nicht über ein vorgegebenes Maß ansteigt. Dementsprechend ist der gegenseitige Abstand der Hin- und Rückleitungen 5 kleiner als der gegenseitige Abstand nebeneinandergereihter Leiterabschnitte zu wählen.

Um einen weitergehenden Schutz vor elektrischen bzw. elektromagnetischen Feldern zu ermöglichen, kann zwischen der Kernschicht und wenigstens einer Deckschicht eine an eine Erdung anschließbare, elektrisch leitende Schirmung vorgesehen werden, wie dies an sich io bekannt ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung von Leiterabschnitten, die zumindest gruppenweise abwechselnd gesonderten Schaltkreisen angehören, und der damit verbundenen Einstellmöglichkeiten, ergibt sich ein weites Anwendungsfeld zur Infrarotbestrahlung des menschli-15 chen Körpers, wobei auch zeitliche Änderungen im Zuge einer Behandlung ins Auge gefaßt werden können. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Schaltkreise über eine Steuereinrichtung entsprechend einem vorgebbaren Programm mit gegebenenfalls unterschiedlichen Spannungen zu beaufschlagen, was eine funktionsgerechte Bedienung auch ohne Schulung erlaubt. 20 In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Matte zur Infrarotbestrahlung eines menschlichen Körpers in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 2 diese Matte in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 in einem größeren Maßstab 25 und

Fig. 3 die erfindungsgemäße Matte ausschnittsweise mit dem schematisch angedeuteten Verlauf der Leiterabschnitte zweier Schaltkreise im Rumpfbereich in einem größeren Maßstab. 30 Die dargestellte Matte 1 ist aus einer Kernschicht 2 und zwei Deckschichten 3 aufgebaut, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann. Diese Deckschichten 3 bestehen aus je einem Faservlies, das mit einer Gewebehülle versteppt ist. Zwischen der Kernschicht 2 und den Deckschichten 3 ist jeweils eine elektrisch leitende Schirmung 4 aus zwei durch eine Filzmatte 5 voneinander getrennten Kupfernetzen vorgesehen. Die Kernschicht 2 besteht aus zwei offenporigen 35 Schaumstoffschichten 6, zwischen denen Leiterabschnitte 7 aus elektrischen Widerstandsdraht mit Abstand nebeneinander verlegt sind, wie dies in der Fig. 3 näher dargestellt ist. Um die Leiterabschnitte 7 in ihrer gegenseitigen Lage festzuhalten, sind sie zwischen zwei Stofflagen 8 eingenäht oder eingeschweißt, und zwar in einer Art, die eine beschränkte Längsverschiebbarkeit der Leiterabschnitte 7 erlaubt, um Ausgleichsbewegungen beim Biegen der Matte 1 zu 40 ermöglichen.

Die Leiterabschnitte 7 sind über eine in der Fig. 1 strichliert angedeutet Liegefläche 9 in einer weitgehend gleichmäßigen Verteilung verlegt, wobei die Liegefläche 9 vorzugsweise unabhängig von der jeweiligen Mattengröße gleichbleibende Abmessungen aufweist, um gleichbleiben-45 de Bedingungen für die Wärmeabstrahlung innerhalb der Liegefläche 9 sicherstellen zu können, wenn die Matte 1 beispielsweise an unterschiedliche Bettgrößen angeglichen wird. Innerhalb der Liegefläche 9 sind die Leiterabschnitte 7 unter Aussparung eines Kopfbereiches 10 einerseits in einem Rumpfbereich 11 und anderseits gesondert vom Rumpfbereich 11 in einem Fußbereich 12 verlegt, der den Rumpfbereich 11 durch seitliche Randbereiche 13 teilweise so U-förmig umschließt. Aufgrund dieser voneinander getrennten Verlegung der Leiterabschnitte 7 kann der Rumpfbereich 11 gesondert vom Bereich der Beine und der Arme einer Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, wodurch in einfacher Weise berücksichtigt wird, daß im allgemeinen der Rumpf einer stärkeren Wärmestrahlung als die im Fußbereich 12 befindlichen Beine oder die im Seitenbereich 13 aufliegenden Arme ausgesetzt wird. 55

Claims (9)

1. 5 AT 414 213 B Um innerhalb der Bereiche 11, 12, inbesondere innerhalb des Rumpfbereiches 11, eine Wärmestrahlung mit unterschiedlicher Leistung abgeben zu können, ohne den Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zu verändern, gehören gemäß der Fig. 3 die über den Rumpfbereich 11 verteilt verlegten Leiterabschnitte 2 gesonderten Schaltkreisen a, b an, wobei die dem Schalt-5 kreis a zugehörenden, strichpunktiert angedeuteten Leiterabschnitte mit 7a, die strichliert eingezeichneten Leiterabschnitte des Schaltkreises b jedoch mit 7b bezeichnet sind. Aus dem Verlegungsschema nach der Fig. 3 wird ersichtlich, daß quer zur Mattenlängsrichtung jeweils vier Leiterabschnitte 7a nebeneinandergereiht verlaufen, während die Leiterabschnitte 7b jeweils paarweise zwischen diesen Vierergruppen der Leiterabschnitte 7a liegen. Da die Leiter-io abschnitte 7a und 7b je Schaltkreis a bzw. b im wesentlichen gleichmäßig über den Rumpfbereich 11 verteilt sind, die Leiterabschnitte 7a jedoch die doppelte Fläche wie die Leiterabschnitte 7b belegen, wird unter der Voraussetzung, daß die auf die jeweils belegte Fläche bezogene Dichte der abgestrahlten Wärme gleich ist, beim Einschalten lediglich des Schaltkreises b der Rumpfbereich 11 mit einem Drittel der maximal abgebbaren Wärmestrahlung beaufschlagt. Der 15 Schaltkreis a bringt demnach eine Wärmebeaufschlagung mit zwei Drittel der maximalen Leistung mit sich, während die volle Leistung die Einschaltung beider Schaltkreise a und b voraussetzt. Die Schaltung der Schaltkreise a, b erfolgt über eine Steuereinrichtung 14 in Abhängigkeit von 20 einem Steuerprogramm, das über eine Eingabe- und Anzeigeeinrichtung 15 eingelesen oder aus einem Programmspeicher ausgelesen werden kann. Die Energieversorgung erfolgt über ein Netzteil 16, das an ein Lichtnetz angeschlossen wird und für die Energieversorgung der Schaltkreise a, b eine Niedervolt-Gleichspannung zur Verfügung stellt, mit der die Schaltkreise a, b in Abhängigkeit vom jeweiligen Steuerprogramm über die Steuereinrichtung 14 beaufschlagt 25 werden, wobei gegebenenfalls die Größe der Spannungen variiert werden. In ähnlicher Weise werden die Leiterabschnitte 7 des Fußbereiches 12 über die Steuereinrichtung 14 mit Spannung versorgt. Die Leiterabschnitte 7 können wieder gesonderten Schaltkreisen angehören, was jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen in der Fig. 3 nicht dargestellt ist. 30 Um einen Schutz vor den über die Leiterabschnitte 7a, 7b erregten elektrischen Feldern zu erreichen, werden die Schaltkreise a, b durch eine oder mehrere parallelgeschaltete Leiterschleifen gebildet, die jeweils aus einer Hin- und Rückleitung 17, 18 bestehen, die an ihren Enden 19 miteinander verbunden sind, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann. Da die Hin- und Rückleitungen 17, 18 mit gegenseitigem Abstand nebeneinanderverlaufen, heben sich 35 die über die Hin- und Rückleitungen 17, 18 erregten Felder wegen des gegensinnigen Stromflusses zum Teil nach außen hin auf. Die Leiterabschnitte 7 bzw. 7a und 7b bestehen jeweils aus einem entsprechenden Abschnitt der nebeneinanderverlegten Hin- und Rückleitungen 17, 18, wobei der Abstand der Leiterabschnitt 7 bzw. 7a und 7b voneinander entsprechend größer als der gegenseitige Abstand der nebeneinanderverlaufenden Abschnitte der Hin- und Rücklei-40 tungen 17, 18 ist. Durch diese Maßnahme kann eine weitgehende Unterdrückung der elektrischen Felder nach außen gewährleistet werden, ohne eine örtlich übermäßige Energiedichte in Kauf nehmen zu müssen. Zusätzlich zur geschilderten Unterdrückung der elektrischen Felder wird die Schirmung 4 wirk-45 sam, die an eine Erdungsleitung 20 angeschlossen ist und zum Stromversorgungskabel 21 für das Netzteil 16 geführt werden kann, um über das Stromversorgungskabel 21 an die Erdungsleitung des Lichtnetzes angeschlossen zu werden. so Patentansprüche: 1. Matte zur Infrarotbestrahlung eines menschlichen Körpers mit einer zwischen Deckschichten angeordneten Kernschicht, in der über eine Liegefläche verteilt Leiterabschnitte aus einem elektrischen Widerstandsdraht mit Abstand voneinander verlegt sind, dadurch ge-55 kennzeichnet, daß die Leiterabschnitte (7a, 7b) zumindest zwei Schaltkreise (a, b) bilden 6 AT 414 213 B und wenigstens in einem Abschnitt der Liegefläche (9) zumindest gruppenweise abwechselnd gesonderten Schaltkreisen (a, b) angehören.
2. 2. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte (7, 7a, 7b) 5 innerhalb der Liegefläche (9) unter Aussparung eines Kopfbereiches (10) in einem Rumpf bereich (11) und gesondert vom Rumpfbereich (11) in einem Fußbereich (12) verlegt sind, der den Rumpfbereich (11) teilweise U-förmig umschließt.
3. 3. Matte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte (7a, 7b) zumin-io dest im Rumpfbereich (11), vorzugsweise sowohl im Rumpfbereich (11) als auch im Fußbereich (12), wenigstens gruppenweise abwechselnd gesonderten Schaltkreisen (a, b) angehören.
4. 4. Matte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte (7a, 7b) zumin- 15 dest im Rumpfbereich (11) zwei Schaltkreisen (a, b) zugehören, wobei abwechselnd zwei Leiterabschnitte (7b) des einen Schaltkreises (b) und vier Leiterabschnitten (7a) des anderen Schaltkreises (a) nebeneinandergereiht sind.
5. 5. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise 20 (a, b) an eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle anschließbar sind.
6. 6. Matte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise (a, b) wahlweise mit unterschiedlicher Spannung beaufschlagbar sind.
7. 7. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise (a, b) Leiterschleifen aus nebeneinanderverlaufenden Hin- und Rückleitungen (17, 18) bilden, daß die Leiterabschnitte (7a, 7b) aus entsprechenden Abschnitten der nebeneinanderverlaufenden Hin- und Rückleitungen (17, 18) bestehen und daß der gegenseitige Abstand der Hin- und Rückleitungen (17, 18) kleiner als der gegenseitige Abstand nebenein-30 andergereihter Leiterabschnitte (7a, 7b) ist.
8. 8. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kernschicht (2) und wenigstens einer Deckschicht (3) eine an eine Erdung anschließbare, elektrisch leitende Schirmung (4) vorgesehen ist. 35
9. 9. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise (a, b) über eine Steuereinrichtung (14) entsprechend einem vorgebbaren Programm mit gegebenenfalls unterschiedlichen Spannungen beaufschlagbar sind. 40 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 45 50 55