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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sauna mit oder ohne wärmeisolierten
Wänden,
insbesondere ein Tepidarium oder eine Wärmekabine für die physikalische Therapie
mit infraroter Strahlung, wobei die dem Innenraum zugekehrten Innenflächen Infrarot-Wärme-Stahler aufweisen.
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Die
heilende Wirkung der natürlichen
Infrarot-Strahlung der Sonne ist schon seit dem Altertum bekannt.
Seit langem bestehen daher Bestrebungen, mit Infrarot-Systemen und
durch die Benutzung einer Wärmekabine
oder durch direkte Wärmebestrahlung des
Körpers
einen ähnlichen
Nutzen zu erreichen.
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Infrarote
Strahlen im langwelligen Bereich dringen tief sorgen in das Gewebe
ein, so dass ein Tiefenwärmeeffekt
im Muskelgewebe erreicht wird. Der Körper reagiert darauf mit einer
hypothalamisch verursachten Steigerung von Herz- und Pulsschlag. Diese
günstige
Wirkung auf das Herz bewirkt ein Herzgefäßtraining mit Konditionseffekt.
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Medizinische
Untersuchungen bestätigen, dass
Wärmebäder eine
gute Möglichkeit
zum Training für
die Herzgefäße darstellen.
Der Körper
senkt seine Temperatur durch Intensivierung des Blutkreislaufs und
der damit verbundenen höheren
Herzfrequenz. Untersuchungen führten
zu der Erkenntnis, dass eine Stimulierung durch infrarote Wärmestrahlung
eine ideale Methode ist, um die Kondition der Herzgefäße auf gleichem
Niveau zu halten.
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In
herkömmlichen
Wärmekabinen
befinden sich Infrarot-Wärme-Strahler,
die den menschlichen Körper
direkt und ohne Umweg über
die Luft erwärmen.
Die Innentemperatur ist daher wesentlich niedriger als bei einer
finnischen Sauna, die eine Temperatur von 85 Grad Celsius bis 105
Grad Celsius aufweist. Daher werden Kreislauf und Atmung erheblich weniger
stark belastet.
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Wärmekabinen
können
in jeder Wohnung stehen und benötigen
lediglich einen Anschluss an eine Steckdose mit 220 Volt. Die in
der Wärmekabine enthaltenen
Infrarot-Wärme-Strahler
benötigen
eine Aufheizzeit zwischen fünf
Minuten und fünfzehn
Minuten.
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Bekannt
sind Wärmekabinen,
die einen Infrarot-Wärme-Strahler aufweisen,
bei dem in einem Gehäuse
mit Schutzgitter von reinem hochglanzpoliertem Reflektor aus Stahl
oder aus Aluminium ein dunkelstrahlender Rohrheizkörper aus
Chrom-Nickel-Stahl oder ein Quarzrohr mit innenliegender Heizwendel
vorhanden ist. Die in den Heizwendeln erzeugte Strahlung wird durch
den im Rohrheizkörper
enthaltenen Sand in Infrarot-Wärme-Strahlen umgewandelt.
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Die
vom Reflektor in eine bestimmte Richtung gelenkten Strahlen werden
beim Auftreffen auf den menschlichen Körper zu einem großen Anteil
in Wärme
umgewandelt. Dabei ist der Anteil der Tiefenwärme umso größer, je größer die Wellenlänge der infraroten
Wärmestrahlen
ist.
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Bekannt
sind ausserdem Infrarot-Heilwärmegeräte mit Tiefenwirkung
zur Wärmetherapie
und zur Schönheitspflege,
bei denen die Strahlung von einem Spezialolühwendel erzeugt wird, der sich
in einem paraboloidförmigen
Hartglaskolben mit Innenreflektor und Rotfilter befindet. Der Strahler
hat eine lange Lebensdauer und sendet eine gebündelte Strahlung für den gezielten
Einsatz aus.
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Die
Infrarot-Wärmestrahler
werden in beweglichen Stativgeräten
oder in Deckenhalterungen für
die Anordnung mehrerer Strahler in einem Gerät eingesetzt oder in Deckenhalterungen
für die
Anordnung mehrerer Strahler in einem Gerät eingesetzt.
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Hierbei
erfolgt die Infrarot-Wärmebehandlung
stets gezielt durch den freien Luftraum mit einigem Abstand zum
bestrahlten Hautbezirk, denn die Strahlenoberfläche aus Hartglas wird sehr
heiss. Dabei erfolgt aber nur eine örtlich begrenzte Erwärmung, wobei
ein wesentlicher Anteil an hochfrequenter Strahlung an die Umgebung
abgegeben wird.
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Die
Wärmeelemente
in den bekannten Infrarot-Wärmesystem
breiten ein Drittel ihrer Kapazität im mittleren Wellenbereich
von zwei Mikrometern bis 5,6 Mikrometern aus, die restlichen zwei
Drittel werden im Bereich von 5,6 Mikrometern bis 25 Mikrometern
abgegeben, was für
tiefere Durchdringung wesentlich ist.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 018 502 A1 ist ein Tepidarium mit einer Strahlungstemperatur
von 37 Grad Celsius zur physikalischtherapeutischen Beseitigung
von Fettleibigkeit, Cellulite und Kreislaufstörungen bekannt. Das Tepidarium
weist an den raumumschließenden
Innenwänden
einen elektrischen Flächenheizleiter
auf, der eine gleichmäßige Beheizung
der Raumumschließung
ermöglicht.
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Für die Montage
sind elektrisch beheizbare Isolierplatten aus Hartschaum vorgesehen,
die zumindest auf einer Seite mit einem mit Aluminiumfolie kaschierten
Kraftpapier oder Glasfaservlies belegt sind. Zur Anpassung des elektrischen
Widerstands ist die Aluminiumfolie mit schmalen Ausnehmungen versehen,
die in der Aluminiumfolie ein Mäanderband bilden.
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Nachteilig
ist, dass sich bei Anwendung großer Heizströme eine instabile Erhitzung
des Mäanderbandes
ausbildet, die Sicherheitsmaßnahmen
erfordert, um einer Brandgefahr vorzubeugen. Ein weiterer wesentlicher
Nachteil liegt darin begründet, dass
Aluminiumfolie für
F[erne]I[nfra]R[ot]-Strahlung weniger
gut geeignet ist.
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In
der Druckschrift JP 07-163 632 A wird zur therapeutischen Behandlung
in einem Badezimmer als Wannenaufsatz ein Infrarot-Wärme-Strahler
vorgeschlagen, der ein flächenförmiges Heizfeld
mit den Funktionen einer Sauna hat. Das flächenförmige Heizfeld besteht aus
einem Rahmen mit einem auf der Rückseite
angeordneten Reflektor, der aus einer Aluminiumscheibe gebildet
wird, damit die auf der Rückfront
vorhandene Wand nicht überhitzt
wird.
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Die
Herstellung des Heizfelds erfordert eine Harzschicht, die mit Kohlenstoff-Fasern überzogen wird.
Ausserdem wird eine Epoxydharzschicht eingesetzt, die mit Glasfasern
verstärkt
ist. Dieses flächenförmige Heizelement
wird wie folgt hergestellt:
Die Kohlenstofftaser wird in Stücke von
etwa fünf
Millimeter geschnitten und mit Wasser sowie mit Sand gemischt, bis
eine breiige Substanz entstanden ist. Die Brei-Flüssigkeit
wird ähnlich
der Herstellung von Papier gegossen und zu einem nassen Laken geformt.
Nachfolgend wird das nasse Laken mechanisch unter Benutzung einer
Rolle getrocknet und bis zu einer Stärke von 0,2 Millimetern gepresst.
Abschließend
wird die Heizschicht mit Silberpaste kontaktierte.
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In
der Druckschrift WO 95/08742 A1 wird eine Wärmekabine mit einer Vielzahl
von Heiztafeln vorgeschlagen, die auf der Vorderseite mit einer
feuerfesten Schicht aus hitzebeständiger oder temperaturbeständiger Farbe
beschichtet sind. Auf der Rückseite
befindet sich eine reflektierende Schicht, wobei zwischen beiden
Schichten eine elektrisch leitfähige Heizschicht
angeordnet ist.
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Das
feuerfeste Material besteht aus einer Harzschicht, die bis etwa
130 Grad Celsius beständig ist,
wie zum Beispiel ein Epoxy-Harz, ein Polyimid-Harz, ein Polyester-Harz
oder ein glasfaserverstärktes
Harz. Hierbei besteht die elektrisch leitfähige Heizschicht aus einem
handelsüblichen
kohlenstoffhaltigen Gewebe, das mit einer Druckelektrode kontaktiert
ist.
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Der
Nachteil der vorgenannten Lösungen liegt
darin begründet,
dass die Infrarot-Wärme-Strahler
mit einer großen
Heizleistung betrieben werden, weil der Widerstand erheblich größer als
bei einem drahtfömigen
Heizleiter ist. Der Widerstand der elektrisch leitenden Heizfläche wird
durch den Übergangswiderstand
zwischen den elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern
bestimmt, die in das Bindemittel eingebettet sind. Auf diese Weise
ist der Anteil an F[ar]I[nfra]R[ed]-Strahlung gering.
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Diese
bekannte Sauna, Tepidarium oder Wärmekabine weist ein quadratisches
oder rechteckiges Teil mit einer Sitzbank auf, wobei sich auf den vier
Seiten-, Decken- oder Bodenelementen die Infrarot-Strahlungsschicht
befindet. Diese Art der Ausgestaltung bedingt einen relativ hohen
Platz- bzw. Raumbedarf.
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Darstellung
der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten
sowie unter Würdigung
des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Sauna der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
dass der Platz- bzw.
Raumbedarf relativ gering ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sauna mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung ausgebildete Sauna, insbesondere Tepidarium oder
Wärmekabine
für die
physikalische Therapie, benötigt
deutlich weniger Platz als eine konventionelle, aus dem Stand der
Technik bekannte Sauna und ist teilweise oder vollständig mit I[nfra]R[ot]-Strahlungsfolie
ausgestattet.
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So
kann beispielsweise zur Erhöhung
der Strahlungseigenschaften eine konkave Ausbildung der Strahlungsflächen vorgesehen
sein, wodurch insbesondere bei einer Ein-Personen-Sauna der Platz- bzw.
Raumbedarf in signifikanter Weise verringert werden kann. Auf diese
Weise hat die Sauna beim Transport einen geringen Platz- bzw. Raumbedarf und
ist in einem Raum im Haus oder in der Wohnung problemlos aufzustellen.
Die Sauna kann auf diese Weise besonders auch im privaten Bereich
angewendet werden.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die gesamte
Hülle der
Sauna aus mindestens einem Wärmedämmmaterial
mit oder ohne äußere Verkleidung
gebildet sein. Eine derartige Hülle
aus Wärmedämmmaterial
bedingt einen erheblich geringeren Energieeinsatz, was sowohl einen kostensparenden
als auch einen umweltpolitisch positiven Effekt hat.
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Aus
Sicherheitsgründen
können
die Innenseiten der Hülle
in zweckmäßiger Weise
im Niedrigspannungsbereich
- – mit Gleichstrom von etwa
sechs Volt bis etwa sechzig Volt oder
- – mit
Wechselstrom von etwa sechs Volt bis etwa fünfzig Volt
ausgestattet
werden; bei entsprechender Isolierung ist es jedoch auch möglich, die
Sauna, das Tepidarium oder die Wärmekabine
mit eine Spannung von etwa 230 Volt zu betreiben.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen,
dass zumindest einige der zum Beispiel als Kabine ausgeführten Saunen
mindestens eine Liegemöglichkeit,
insbesondere mindestens eine Liege, aufweisen. Die I[nfra]R[ot]-Strahlung
wird durch die Gitter- oder Lattenauflage der Liegemöglichkeit
auf das darauf liegende Lebewesen, insbesondere auf das darauf liegende
Tier oder den darauf liegenden Menschen, durchgelassen.
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Grundsätzlich basiert
die vorliegende Erfindung darauf, dass der menschliche Körper durch
die Haut infrarote Strahlen einer Wellenlänge von etwa drei Mikrometern
bis etwa fünfzig
Mikrometern mit einem mittleren Wert von etwa neun Mikrometern aussendet.
Um eine verstärkte
positive gesundheitliche Wirkung der Infrarot-Wärmestrahlung zu bewerkstelligen,
sind Wellenbereiche von etwa zwei Mikrometern bis etwa fünfzig Mikrometern
für die
Therapie erforderlich. Am effektivsten sind therapeutische Strahlen
im Bereich des fernen Infrarot (sogenanntes FIR oder Far InfraRed),
der über
einen Wellenlängenbereich
von etwa vierzehn Mikrometern hinausgeht.
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Bei
der vorliegenden Erfindung, deren Verwendung bzw. Zweck somit insbesondere
auf die mit infraroter Strahlung bewirkte physikalische Therapie von
Lebewesen, zum Beispiel von Menschen oder von Tieren, gerichtet
ist, sind die dem Raum zugekehrten Seiten mit mindestens einem Infrarot-Wärmesystem
ausgebildet, bei dem die Strahlung im fernen Infrarot-Bereich abgegeben
wird, was für
eine tiefere Durchdringung des Körpers,
zum Beispiel des menschlichen Körpers,
wesentlich ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die
dem Innenraum zugekehrten Innenflächen teilweise oder vollständig als
Strahlungsflächen
ausgebildet, die flächendeckend
mit mindestens einer flächenförmigen, elektrisch
leitfähigen
Heizschicht aus leitfähigem Heizwiderstandsmaterial
beschichtet und mit parallel liegenden Stromzuführungselektroden versehen sind,
die derart beabstandet sind, dass die elektrisch leitfähige Heizschicht
ferne infrarote Strahlung (FIR) emittiert.
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Der
diesbezügliche
Vorteil der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass sich die
Absorption von Wärmestrahlung
durch einen Körper
wie die Emission verhält.
Fällt elektromagnetische
Strahlung auf Materie, so wird ein Teil der Strahlung reflektiert, der
andere Teil dringt in das Medium ein. Hierbei wird die Strahlung
durch zwei Prozesse geschwächt. Durch
Absorption wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt, und ein weiterer
Teil der Strahlung erhält
durch Streuung eine Richtungsänderung.
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Der
vom menschlichen Körper
nicht absorbierte Anteil der Strahlung wird nun beim vorliegenden
Gegenstand von den gegenüberliegenden Strahlungsflächen absorbiert
und in Wärme
umgewandelt. Bei einer bestimmten Temperatur ist die Bilanz zwischen
aufgenommener Leistung und abgegebener Leistung ausgeglichen, so
dass nur wenig Energie verloren geht. Die Sauna kann daher kostengünstig aufgebaut
werden, weil auf eine aufwändige Wärmeisolation
verzichtet werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung emittiert zumindest
eine elektrisch leitfähige
Heizschicht mit Carbonfaservlies, mit Carbon-Glasfaservlies, mit
Carbongewebe und/oder mit Carbon-Glasfaser-Gewebe-Gemisch im FIR-Wellenlängenbereich
Strahlung, die besonders für
therapeutische Zwecke geeignet und der Strahlung der Oberfläche des
menschlichen Körpers
entsprechend ist.
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Die
Strahlung von Carbonfaservlies, von Carbon-Glasfaservlies, von Carbongewebe
und/oder von Carbon-Glasfaser-Gewebe-Gemisch verhält sich weitgehend
wie die eines schwarzen Körpers
mit einem Strahlungsmaximum im Bereich der Körpertemperatur des menschlichen
Körpers.
Dadurch ist die Energie einer Sauna mit Carbonfaservlies, mit Carbon-Glasfaservlies,
mit Carbongewebe und/oder mit Carbon-Glasfaser-Gewebe-Gemisch so exakt auf
die Körperenergie
abgestimmt, dass der Körper
bis zu 93 Prozent der abgegebenen Infrarot-Wärmebestrahlung
absorbiert.
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Die
Sauna kann dadurch in besonders vorteilhafter Weise zum gesundheitlichen
Transpirieren eingesetzt werden. Es ist lediglich notwendig, dass die
Temperatur über
der Körpertemperatur
liegt. Die FIR-Strahlen
bewirken, dass die Wärmestrahlung
bis zu vierzig Millimeter unter die Hautoberfläche eindringen kann, ohne dabei
die Umgebungsluft zu erwärmen,
wobei die Muskeln und die Organe zu einer höheren Aktivität stimuliert
werden.
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Das
Transpirieren ist eine Folge der Erhöhung der inneren Körpertemperatur,
und daraus folgt eine bessere Durchblutung der Haut und der Muskeln,
eine Erhöhung
des Blutumlaufs, eine Erhöhung des
Abbaus von Fett sowie das Ausscheiden von Giftstoffen und anderer
Stoffe durch die Haut.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Wie
bereits vorstehend erörtert,
gibt es verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch
1 nachgeordneten Ansprüche
verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend anhand der durch
die 1A bis 8 veranschaulichten acht Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1A in
perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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1B in
Aufsichtdarstellung die Sauna aus 1A;
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1C in
vergrößerter Querschnittdarstellung
ein Detail der Sauna aus 1A und 1B;
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2A in
perspektivischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2B in
Aufsichtdarstellung die Sauna aus 2A;
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2C in
vergrößerter Querschnittdarstellung
ein Detail der Sauna aus 2A und 2B;
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3 in
perspektivischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 in
perspektivischer Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5A in
Aufsichtdarstellung ein fünftes Ausführungsbeispiel
einer sich in geschlossenem Zustand befindlichen Sauna gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5B in
Aufsichtdarstellung die sich in seitlich geöffnetem Zustand befindliche
Sauna aus 5A;
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6A in perspektivischer Darstellung ein sechstes
Ausführungsbeispiel
einer Sauna gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6B in Aufsichtdarstellung die Sauna aus 6A;
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7 in
Seitendarstellung ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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8 in
Seitendarstellung ein achtes Ausführungsbeispiel einer Sauna
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Gleiche
oder ähnliche
Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den 1A bis 8 mit
identischen Bezugszeichen versehen.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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Zur
Vermeidung überflüssiger Wiederholungen
beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der
Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung – soweit
nicht anderweitig angegeben – auf
sämtliche
in den 1A bis 8 dargestellten
acht Ausführungsbeispiele
einer für
die physikalische Therapie vorgesehenen Sauna 100, die
in Form eines Tepidariums oder einer Wärmekabine in verschiedenen
Formaten sowie in verschiedenen Formen ausgebildet sein kann und
in liegender Position oder in stehender Position zum Einsatz gelangen
kann.
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Grundsätzlich weist
die Sauna 100 ein oder mehrere, im Querschnitt
- – rund
(vgl. erstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 1A bis 1C,
zweites Ausführungsbeispiel
gemäß den 2A bis 2C,
drittes Ausführungsbeispiel
gemäß 3 sowie
viertes Ausführungsbeispiel
gemäß 4),
- – oval
bzw. elliptisch (vgl. fünftes
Ausführungsbeispiel
gemäß den 5A und 5B)
oder
- – eckig
(vgl. sechstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 6A und 6B,
siebtes Ausführungsbeispiel gemäß 7 sowie
achtes Ausführungsbeispiel gemäß 8)
ausgebildete
Hüll- oder
Seitenelemente 18 auf.
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Durch
die ein- oder mehrstückige
Auslegung der Hüll-
oder Seitenelemente 18
- – ist durch
die Außenform
der Sauna 100 ein geringer Platz-/Raumbedarf realisiert
und
- – im
Innenraum 10 eine Liegefläche 30 in Form einer
Gitterauflage, eines Lattenrosts oder einer Liege anordbar ist (vgl.
erstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 1A bis 1C,
zweites Ausführungsbeispiel
gemäß den 2A bis 2C,
fünftes
Ausführungsbeispiel
gemäß den 5A und 5B,
sechstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 6A und 6B).
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Wie
der Detaildarstellung der 1C sowie der 2C entnehmbar
ist, ist auf der dem Innenraum 10 zugewandten Seite der
Flächenheizschicht 22 eine
Kaschierung 20 (vgl. 1C), zum
Beispiel auch in Form von Einschweißmaterial 20a (vgl. 2C),
angeordnet.
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Auf
der vom Innenraum 10 abgewandten Seite der Heizschicht 22,
insbesondere auf der vom Innenraum 10 abgewandten Seite
der Stromzuführungselektroden 24,
ist eine Isolierschicht 26 aus Wärmedämmmaterial angeordnet. Eine
derartige Hülle
aus Wärmedämmmaterial 26 bewirkt
einen erheblich geringeren Energieeinsatz, was sowohl einen kostensparenden
als auch einen umweltpolitisch positiven Effekt hat.
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Des
weiteren ist auf der vom Innenraum 10 abgewandten Seite
der Isolierschicht 26 eine Außenhülle 28, etwa in Form
einer Verkleidung, angeordnet.
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Was
nun die Ausgestaltung der einzelnen Ausführungsbeispiele anbelangt,
so weisen die ersten vier Ausführungsbeispiele
gemäß den 1A bis 4 eine
hohl(kreis)zylinderförmige
Außenform auf,
die in Abhängigkeit
vom jeweiligen Bedarf am einen Ende des Zylinders und/oder am anderen
Ende des Zylinders eine Öffnung 40 aufweist.
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Während nun
die Wärmeröhre gemäß den 1A bis 1C aus
einem Teil besteht und in ihrem durch die Außenhülle 28 mit darunter
liegender Dämmung 26 begrenzten
Inneren 10 eine Liegefläche 30 in
Form eines Lattenrostes aufweist, setzt sich die zylinderförmige Außenform
der Wärmeröhre gemäß den 2A bis 2C aus
zwei, drei oder (in 2B) vier Teilen, nämlich aus
vier wärmeisolierten,
im Querschnitt jeweils viertelkreisförmigen Hüll- oder Seitenelementen 18a zusammen,
so dass sich im zusammengefügten
Zustand eine im Querschnitt in etwa kreisförmige Außenform ergibt.
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Die
Anordnung der Technik ist in diesem Zusammenhang beim zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß den 2A bis 2C vergleichbar
mit der Anordnung der Technik beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1A bis 1C.
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Beim
dritten Ausführungsbeispiel
gemäß 3 sowie
beim vierten Ausführungsbeispiel
gemäß 4,
in denen jeweils eine hohlzylinderförmige Wärmeröhre 100 in senkrechter
Form
- – zum
Stehen (vgl. 3) bzw.
- – zum
Sitzen (vgl. 4)
wiedergegeben ist,
ist im oberen Bereich des auf einer Bodenplatte 14 montierten
Hüll- oder
Seitenelements 18 eine - – als Lichtquelle
(vgl. 3) bzw.
- – als
Sichtfenster (vgl. 4)
ausgebildete Ausnehmung 42 vorgesehen.
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Die
ovale oder elliptische Außenform
der Wärmeliege 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
(vgl. 5A und 5B) setzt
sich aus zwei Teilen, nämlich
aus zwei wärmeisolierten,
aufeinander zuklappbaren (vgl. 5A) bzw.
voneinander wegklappbaren (vgl. 5B) Hüll- oder Seitenelementen 18b zusammen,
so dass sich im zusammengefügten
Zustand die einen Liegerost 30 aufnehmende, im Querschnitt
ovale bzw. elliptische Form ergibt. In der Ausnehmung 42 ist
ein Sichtfenster bzw. eine Öffnung
angeordnet.
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In
den 6A und 6B ist
als sechstes Ausführungsbeispiel
eine liegende Wärmekabine 100 in kastenförmiger Form
dargestellt, in der eine Liegemöglichkeit 30 aufgenommen
ist.
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7 (=
siebtes Ausführungsbeispiel)
zeigt eine kastenförmige
Außenform
einer Wärmekabine 100 ohne
Sitzgelegenheit; 8 (= achtes Ausführungsbeispiel)
zeigt eine kastenförmige
Außenform einer
Wärmekabine 100 mit
Sitzgelegenheit. Hierbei sind die Seitenelemente 18 im
wesentlichen planparallel zueinander angeordnet, wodurch sich ein
konstruktiv einfacher Aufbau der Sauna 100 ergibt.
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In
Sitzhöhe
ist beim achten Ausführungsbeispiel
(vgl. 8) oberhalb der Bodenplatte 14 eine Sitzbank
vorgesehen, die nicht weiter dargestellt ist. Die Sauna 100 soll
jedoch nicht auf eine Sitzbank beschränkt werden, weil die Ausbildung
einer Sauna 100 in liegender Anordnung desgleichen denkbar
ist (vgl. erstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 1A bis 1C,
zweites Ausführungsbeispiel
gemäß den 2A bis 2C,
fünftes
Ausführungsbeispiel
gemäß den 5A und 5B,
sechstes Ausführungsbeispiel
gemäß den 6A und 6B).
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Die
Sitzbank kann als selbstständiges
Element aufgestellt werden, wenn die Sauna 100 transportabel
und zusammenlegbar ist. Zu diesem Zweck können zwischen den Seitenelementen 18 unlösbare oder
lösbare
Verbindungselemente mit Rastverbindungen, mit Schiebeverbindungen,
mit Schnappverbindungen oder mit Schraubverbindungen vorgesehen
sein.
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Wie
bereits vorstehend angedeutet, können sich
die Hüll-
oder Seitenelemente 18 aus einer Innenschale und aus einer
Außenschale
zusammensetzen, wobei das Dachelement 16 denselben Aufbau
wie die Bodenplatte 14 hat. Die Seitenelemente 18 können derart
aufgebaut werden, dass sie wärmeisolierend
wirken und gegebenenfalls wasserdampfdicht sind.
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Vorzugsweise
weisen die Seitenelemente 18 eine dampfdichte Hülle aus
glasfaserverstärktem
Zement mit Isolierschaum auf. Es entsteht auf diese Weise ein einfach
aufgebautes und preiswert herzustellendes Seitenelement 18 mit
guten Eigenschaften der Wärmeisolierung,
das bei gleichen oder besseren Isoliereigenschaften eine geringere
Stärke
als die bisher bei Saunen bekannten Wandelemente aufweist.
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Gleichzeitig
weist Faserbeton eine große Steifigkeit
gegen ein Verziehen durch den Einfluss von Feuchtigkeit und von
Temperatur auf. Die Seitenelemente 18 können auch aus Holz oder aus
Kunststoff aufgebaut werden, wobei zum Aufbau insbesondere einzelne,
raumhohe Paneelleisten verwendet werden, die inbesondere über Nut-Federverbindungen
aneinander gesetzt sind.
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Die
dem Innenraum 10 zugekehrten Innenflächen der Seitenelemente 18 sind
teilweise oder vollständig
als Strahlungsflächen
ausgebildet, wobei die Strahlungsflächen flächendeckend mit einer flächenförmigen,
elektrisch leitfähigen
Heizschicht 22 aus leitfähigem Heizwiderstandsmaterial
beschichtet und mit parallel liegenden Stromzuführungselektroden 24 versehen
sind. Die Stromzuführungselektroden 24 sind
derart beabstandet, dass die elektrisch leitfähige Heizschicht 22 ferne
infrarote Strahlung (= F[ar]I[nfra]R[ed]) emittiert.
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Die
Heizschicht 22 kann einen biegsamen, dielektrischen und Wärmestrahlen
reflektierenden Folienträger
oder ein elektrisch leitfähiges
Schichtmaterial aufweisen, das als leitfähige Komponente körnige und
pulverförmige
Kohle, körnige
und pulverförmige
elektrisch leitende Metalle, körnige
und pulverförmige
halbleitende keramische Stoffe, Harze, Metalloxide, Zirkonerde enthält. Die
durch die leitfähige
Komponente erzeugte Wärmeenergie
wird in langwellige Infrarot-Strahlung umgewandelt.
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Die
leitfähigen
Komponenten können
mit einem Bindemittel umhüllt
werden, damit diese leitfähigen
Komponenten gegen mechanische Einflüsse ausreichend beständig sind.
Das Bindemittel kann in Form eines aushärtbaren Kunststoffs vorliegen.
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Zur
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften kann das Schichtmaterial
Fasern, zum Beispiel Carbonfasern, enthalten, die gleichzeitig eine Erhöhung der
Leitfähigkeit
bewirken. Dabei kann die Heizleistung durch Variation der Dicke
der elektrisch leitfähigen
Schicht sowie des Abstands der Stromzuführungselektroden 24 eingestellt
werden.
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Durch
den Einsatz von Carbonfaservlies, von Carbon-Glasfaservlies, von
Carbongewebe oder von Carbon-Glasfaser-Gewebe-Gemisch kann eine spezielle,
der Gesundheit dienende Strahlungswärme durch FIR-Strahlung erzeugt
werden.
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Um
eine elektrisch leitfähige
Heizschicht 22 direkt herzustellen, können die konduktiven Bestandteile
auf die Innenseite aufgetragen werden. Hierzu werden die leitfähigen Bestandteile
unter Zugabe grenzflächenaktiver
Stoffe als Dispergiermittel in einem Bindemittel dispergiert und
die damit hergestellte Heizleitermasse wird direkt auf dem Seitenelement 18 aufgetragen.
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Wenn
das Seitenelement 18 metallisch ist, ist eine elektrisch
isolierende Schicht erforderlich. Als Bindemittel können Kunststoffdispersionen,
Klebstoffe, Anstrichstoffe, bituminöse Bindemittel, Kunstharze
oder silikatische Bindemittel in Form von Wasserglas in Betracht
kommen. Wasserglas kann desgleichen als elektrisch isolierende Schicht
eingesetzt werden.
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Um
der Gefahr einer Rißbildung
beim Auftragen von dickeren, den Widerstand reduzierenden Heizschichten 22 zu
begegnen, kann die elektrisch leitfähige Heizschicht 2 mit
dem Seitenelement 18 durch Laminieren verbunden werden.
Es ist hierzu zweckmäßig, ein
Bindemittel vorzusehen, das mit einem Carbonvlies belegt ist und
das gegebenenfalls mit einer Deckschicht abgeschlossen wird.
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Als
Bindemittel ist beispielsweise ein Klebstoffauftrag geeignet, der
mit dem Carbonvlies laminiert wird. Auf diese Weise kann die dann
vollständig frei
liegende elektrisch leitfähige
Heizschicht 22 problemlos mit den Stromzuführungslekektroden 24 kontaktiert
und anschliessend zum Schutz mit einer Deckschicht versehen werden.
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Das
Carbonvlies besteht aus einzelnen elektrisch leitenden Kohlenstofffasern,
wobei diese hinsichtlich ihrer Längs-
und Querorientierung in ungeordneten Richtungen liegen und ein Heizleitersystem bilden,
das gewissermassen mit einem drahtförmigen Heizleiter vergleichbar
ist.
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Kohlenstofffasern
stellen ein chemisch inertes Widerstandselement dar, wobei Kohlenstofffasern
den zusätzlichen
Vorteil einer sehr hohen Biegsamkeit und einer sehr hohen Geschmeidigkeit
aufweisen. Andererseits besitzen die Kohlenstofffasern eine hohe
Reissfestigkeit und darüber
hinaus den Vorteil, dass selbst bei einem Riß oder Bruch einer einzelnen
der vielen haardünnen
Fasern das Widerstandselement aufgrund der übrigen unbeschädigten Fasern
stromführend
bleibt, so dass immer infrarote Wärme erzeugt werden kann; insbesondere
eignet sich in einfacher Weise ein selbsttragend verfestigtes und
flexibel hergestelltes Carbonvlies.
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Verfestigtes
Carbonvlies wird aus Stapelfasern hergestellt, die durch Besprühen oder
Imprägnieren
mit einer wässrigen
Dispersion eines Bindemittels versehen und ausgehärtet werden.
Das Aushärten
erfolgt durch Trocknen oder durch Vernetzen bei erhöhten Temperaturen,
bei denen das Bindemittel in einen unlösbaren Zustand überführt werden kann.
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Das
dadurch erhaltene Carbonvlies läßt sich besonders
günstig
verarbeiten, in den gewünschten Abmessungen
konfektionieren und der Saunaform anpassen. Das Carbonvlies kann
mechanisch direkt an den Innenflächen
befestigt werden.
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Eine
Vereinfachung der Montage ergibt sich, wenn ein Klebeband mit einem
elektrisch leitfähigen Kleber
verwendet wird. Die Befestigung kann damit durch die Stromzuführungselektroden 24 erfolgen. Die
Stromzuführungselektroden 24 sind
gut leitende Kupferbänder
oder Aluminiumbänder,
die mit einem leitfähigen
Kleber beschichtet sind. Leitfähige
Kleber auf Kunststoffbasis weisen eine elektrische Leitfähigkeit
in der Größenordnung
auf, die der normalen Leitfähigkeit
der metallischen Werkstoffe entspricht.
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Als
Träger
für elektrisch
leitende Klebstoffe eignen sich Polyurethane, Silikone oder thermoplastische
Kunststoffe. Als metallische Werkstoffe werden Metallpulver und
hauptsächlich
Silber benutzt, das in den Träger
bzw. in die Trägerkomponenten eingemischt
und dispergiert wird.
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Die
Verbindung der einzelnen Metallpulverpartikel untereinander ist
die Voraussetzung für
die Leitfähigkeit
der Klebeschicht. Der Metallanteil des Klebers kann hierbei bis
zu etwa siebzig bis 78 Gewichtsprozent betragen.
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Eine
weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn die Stromzuführungselektroden 24 analog
einem doppelseitigen Klebeband auf der Rückseite mit einem Haftkleber
beschichtet sind.
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Wenn
der elektrisch leitfähigen
Heizschicht 22 mittels der Stromzuführungselektroden 24 über die
gesamte Länge
Strom zugeführt
wird, kann eine gleichmäßige Aufheizung
erreicht werden. Hierbei kann die Heizleistung durch Variation der
Dicke der elektrisch leitfähigen
Heizschicht 22 sowie durch Veränderung des Abstands der Stromzuführungselektroden 24 eingestellt
werden, um eine Erzeugung von F[erner]I[nfra]R[ot]-Strahlung zu
gewährleisten.
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Die
Stromzuführungselektroden 24 weisen nicht
weiter dargestellte und mit der Spannungsquelle verbundene Stromkabel
auf, wobei die Spannungsquelle so ausgelegt ist, dass ein Betrieb
der Widerstandsheizung mit Schutzkleinspannung oder mit einer Wechselspannung
von 220 Volt gewährleistet
wird.
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Die
Spannungsquelle bei Schutzkleinspannung ist eine Niedervoltspannungsquelle
mit Gleichstrombetrieb oder mit Wechselstrombetrieb. Die Niedervoltspannungsquelle
kann über
einen Schutzspannungstrafo mit einem Stromkabel an das übliche elektrische
Versorgungsnetz angeschlossen werden. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass
im Falle der Berührung
die Widerstandsheizung keinen Stromschlag zur Folge haben kann,
weil derartige Niedervoltspannungen keinen Stromschock auslösen können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung weist die Spannungsquelle eine Steuereinrichtung
mit einem Thermostat zur automatischen Regelung und zur Überwachung
der Heizleistung der Widerstandsheizung auf. Damit kann die gewünschte Temperatur beispielsweise
im Bereich von 36 Grad Celsius bis vierzig Grad Celsius bzw. von
vierzig Grad Celsius bis sechzig Grad Celsius beim Schwitzen eingestellt werden,
wobei die Steuereinrichtung diese Temperatur dann über die
gesamte Einsatzzeit im wesentlichen schwankungsfrei aufrecht erhält.
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Wird
von dem oder den Temperaturfühlern eine
geringfügig
höhere
Temperatur erfasst, unterbricht die Steuereinrichtung die Stromzufuhr
in die Heizschicht 22, bis die Solltemperatur wieder erreicht ist.
Dadurch wird eine Überhitzung
vermieden.
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Zum
Entspannen können
in der Sauna 100 herkömmliche
Abspielgeräte
für Tonkassetten
oder C[ompact]D[isc]s eingebaut werden, die beruhigende oder einschläfernde Musik
oder Tonfolgen aufweisen.
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Akustische
und bildoptische Wirkungen lassen sich in einfacher Weise anhand
von Videokassetten oder von D[igital]V(ersatile]D[isc)s erzielen,
die von einem Video- oder Fernsehgerät abgespielt werden und die
Bildfolgen mit einer entsprechenden Musikuntermalung aufweisen.
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Der
Betrieb dieser Geräte
ist problemlos möglich,
weil die Raumfeuchtigkeit im Vergleich zu einer finnischen Sauna
gering ist.
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- 100
- Sauna,
insbesondere Tepidarium oder Wärmekabine
- 10
- Innenraum
der Sauna 100
- 14
- Bodenplatte
der Sauna 100
- 16
- Dachelement
der Sauna 100
- 18
- Hüll- oder
Seitenelement der Sauna 100, insbesondere
- 18a
- viertelkreisförmiges Hüll- oder
Seitenelement oder
- 18b
- zuklappbares
bzw. aufklappbares Hüll-
oder Seitenelement
- 20
- Kaschierung
des Hüll-
oder Seitenelements 18, insbesondere
- 20a
- Einschweißmaterial
des Hüll-
oder Seitenelements 18
- 22
- Heizschicht,
insbesondere Flächenheizschicht,
des Hüll-
oder
-
- Seitenelements 18
- 24
- Stromzuführungselektrode
des Hüll-
oder Seitenelements 18
- 26
- Isolierschicht
des Hüll-
oder Seitenelements 18
- 28
- Außenhülle, insbesondere
Verkleidung, des Hüll-
oder
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- Seitenelements 18
- 30
- Liegefläche, insbesondere
Gitterauflage, Lattenrost oder Liege
- 40
- Öffnung des
Hüll- oder
Seitenelements 18
- 42
- Ausnehmung
des Hüll-
oder Seitenelements 18