DE102007060251A1

DE102007060251A1 - Heat cabin i.e. infrared cabin, for use in private or public accessible wellness-area, has heat element emitting infrared radiation during operation of cabin, and heating element heated by plate, and carrier made of steel or alloy

Info

Publication number: DE102007060251A1
Application number: DE102007060251A
Authority: DE
Inventors: Christiana Schremmer
Original assignee: "INFRAROTE WELT" HANDELS GmbH; INFRAROTE WELT HANDELS GmbH
Current assignee: "INFRAROTE WELT" HANDELS GmbH; INFRAROTE WELT HANDELS GmbH
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2008-06-19
Also published as: AT504597A1; AT504597B1

Abstract

The cabin (1) has a heat element (2) emitting infrared radiation during operation of the cabin, where the heat element has a carrier (4) with a through hole (3) and/or recess. A front surface (5) of the carrier is directed to interior of the cabin and carries a layer (6), which emits infrared-C-radiation. A heat conductive plate (7) emits infrared-A-radiation and/or infrared-B-radiation. The plate is arranged at a rear side of the carrier and covers the through hole and/or recess. A heating element (8) is heated by the plate. The carrier is made of metal such as steel, or alloy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmekabine, insbesondere Infrarotkabine, mit mindestens einem Wärmeelement, welches beim Betrieb der Wärmekabine infrarote Strahlung abgibt.The Invention relates to a heat cabin, in particular infrared cabin, with at least one heating element, which during operation of the heat cabin emit infrared radiation.

Seit geraumer Zeit ist es bekannt, dass der menschliche Körper mittels infraroter Strahlung lokal erwärmt werden kann. Diese Wirkung infraroter Strahlung wird in Infrarotkabinen ausgenutzt, in welchen Personen beim Betrieb großflächig infraroter Strahlung ausgesetzt und damit zum Schwitzen angeregt werden. Im Vergleich mit finnischen Saunen können dabei die Temperaturen im Kabineninneren geringer gehalten werden und ist auch eine Luftfeuchtigkeit kleiner, was für viele Menschen wesentlich besser verträglich ist als die Bedingungen in einer finnischen Sauna.since For a long time it has been known that the human body by means of infrared radiation locally heated can be. This effect of infrared radiation is in infrared cabins exploited in which persons exposed to the operation of large-scale infrared radiation and thus be encouraged to sweat. In comparison with Finnish Saunas can while the temperatures inside the cabin are kept lower and is also a humidity smaller, which for many People much better tolerated is considered the conditions in a Finnish sauna.

Infrarote Strahlung kann in drei Wellenlängenbereiche unterteilt werden: Erstens Infrarot-A-Strahlung, welcher ein Wellenlängenbereich von 780 Nanometer bis 1400 Nanometer zugeordnet wird. Diese vergleichsweise kurzwellige Infrarot-Strahlung kann bis zu vier Millimeter unter die Oberfläche der menschlichen Haut, also in den subkutanen Bereich, eindringen. Zweitens Infrarot-B-Strahlung, der ein Wellenlängenbereich von 1400 Nanometer bis 3000 Nanometer zugeordnet wird und die bis zu zwei Millimeter unter die Hautoberfläche in den menschlichen Körper vordringen kann. Drittens schließlich Infrarot-C-Strahlung, welcher ein Wellenlängenbereich von 3 μm bis 100 μm zugeordnet wird und die bis zu 0,1 mm unter die Hautoberfläche, also lediglich bis in die Epidermis, eindringen kann.infrared Radiation can be in three wavelength ranges First, infrared A radiation, which has a wavelength range of 780 nanometers to 1400 nanometers. This comparatively Shortwave infrared radiation can reach up to four millimeters below the surface of the human skin, ie into the subcutaneous area. Second, infrared B radiation, which has a wavelength range of 1400 nanometers is assigned to 3000 nanometers and up to two millimeters under the skin surface in the human body can penetrate. Third, finally, infrared C radiation, which a wavelength range of 3 μm assigned to 100 μm and that is up to 0.1 mm below the skin surface, so only up in the epidermis, can penetrate.

Die verschiedenen, vorstehend erwähnten Arten von Infrarot-Strahlung verursachen auf Grund ihrer unterschiedlichen Eindringtiefe in den menschlichen Körper und Strahlungscharakteristika unterschiedliche Erwärmungseffekte. Infrarot-A-Strahlung, die wie erwähnt kurzwellig und daher vergleichsweise hoch energetisch ist, regt den menschlichen Körper sehr rasch zum Schwitzen an. Ähnliches gilt für Infrarot-B-Strahlung, welche ebenfalls noch in eine bedeutende Tiefe des menschlichen Körpers eindringt und in relativ kurzer Zeit ein Schwitzen verursachen kann. Demgegenüber ist eine Zeitdauer, in welcher mittels Infrarot-C-Strahlung ein Schwitzen erreicht werden kann, wesentlich länger.The various types mentioned above of infrared radiation cause due to their different Penetration depth in the human body and radiation characteristics different heating effects. Infrared A radiation, which as mentioned shortwave and therefore comparatively Highly energetic, the human body sweats very quickly to sweat at. something similar applies to IR-B radiation, which also penetrates into a significant depth of the human body and can cause sweating in a relatively short time. In contrast, is a period of time in which a sweating by means of infrared C radiation can be achieved, much longer.

Wenngleich die erforderliche Zeitspanne, um ins Schwitzen zu kommen, bei Infrarot-C-Strahlung wesentlich länger als bei Infrarot-B- oder Infrarot-A-Strahlung ist, so ist damit doch der Vorteil verbunden, dass das hervorgerufene Schwitzen als angenehmer und wohltuender empfunden wird, auch weil es nicht spontan einsetzt. Auf der anderen Seite geht damit der Nachteil einer merklich längeren Aufenthaltszeit in der Wärmekabine einher.Although the time required to work up a sweat is significant with infrared C radiation longer than with infrared B or infrared A radiation, so is it Yet the benefit associated with that is that sweating caused pleasant and pleasant, also because it is not spontaneous starts. On the other hand, this is the disadvantage of a noticeable longer Stay in the heat cabin associated.

Man hat in der Praxis bereits versucht diesen Nachteil zu beseitigen, indem man zur Erzeugung von infraroter Strahlung Quarzsand einsetze, welcher größtenteils Infrarot-C-Strahlung, aber auch geringe Anteile an Infrarot-B-Strahlung abstrahlte. Damit sollte erreicht werden, dass die lange Zeitdauer, die bei ausschließlicher Infrarot-C-Bestrahlung erforderlich ist, um ins Schwitzen zu kommen, verkürzt wird, ohne dass das durch Infrarot-C-Strahlung erzeugte angenehme Empfinden verloren geht. Hierfür wurden die Wärmeelemente bzw. infrarote Strahlung abgebenden Elemente aus Quarzsand gefertigt, welcher mittels eines Heizelementes beheizt wurde.you has already tried to eliminate this disadvantage in practice, by using quartz sand to generate infrared radiation, which mostly Infrared-C-radiation, but also emitted small amounts of infrared B radiation. In order to It should be achieved that the long duration of exclusive Infrared C radiation is required to work up a sweat, is shortened, without that by infrared C radiation generated pleasant sensation is lost. For this were the heat elements or infrared radiation emitting elements made of quartz sand, which was heated by means of a heating element.

Bei diesen für Wärmekabinen vorbekannten Wärmeelementen ist allerdings nachteilig, dass ein Verhältnis von Infrarot-C- zu Infrarot-B-Strahlung einerseits sehr groß ist und andererseits nicht verändert werden kann bzw. vorgegeben ist, sobald ein Quarzsand mit bestimmtem Emissionsspektrum gewählt ist. Die angestrebten Effekte konnten daher nicht oder nicht im gewünschten Maß erreicht werden.at this one for heat cabins previously known thermal elements However, it is disadvantageous that a ratio of infrared C to infrared B radiation on the one hand is very big and on the other hand not changed can or is given as soon as a quartz sand with certain Emission spectrum selected is. The desired effects could therefore not or not in the desired Measure reached become.

Von diesem Stand der Technik ausgehend setzt sich die Erfindung das Ziel, eine Wärmekabine der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher bei einer Herstellung ein beliebiges Verhältnis von Infrarot-C- zu Infrarot-B- und/oder Infrarot-A-Strahlung des Wärmeelementes für den späteren Betrieb einstellbar ist.From Based on this prior art, the invention is the Goal, a heat cabin the specify the type mentioned above, in which in a production any ratio from infrared C to infrared B and / or infrared A radiation of the heating element for the later Operation is adjustable.

Dieses Ziel wird bei einer Wärmekabine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass das Wärmeelement zumindest einen mindestens eine Durchbrechung und/oder Ausnehmung aufweisenden Träger, dessen vordere, zum Kabineninneren gerichtete Oberfläche eine überwiegend Infrarot-C-Strahlung abgebende Schicht trägt, eine wärmeleitende, vorwiegend Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung abgebende Platte oder Folie, welche an einer Rückseite des Trägers angeordnet ist und zumindest dessen Durchbrechung und/oder Ausnehmung abdeckt, sowie ein Heizelement, durch welches die Platte bzw. Folie beheizbar ist, umfasst.This The goal is at a heat cabin of the type mentioned achieved in that the heat element at least one at least one opening and / or recess having carrier, the front, directed to the cabin interior a predominantly Infrared C radiation emitting layer carries a heat-conducting, predominantly infrared A and / or infrared B radiation emitting plate or film which on a back of the carrier is arranged and at least its opening and / or recess covering, as well as a heating element through which the plate or foil is heated, includes.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass eine Wärmekabine mit einem einfach aufgebauten Wärmeelement bereitgestellt wird, bei dem bei der Herstellung in weiten und beliebigen Grenzen ein Verhältnis von Infrarot-C- zu Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung eingestellt werden kann, und zwar über das Verhältnis der gegebenenfalls mehreren Durchbrechungen und/oder Ausnehmungen im Träger zu dessen Oberfläche. Im Betrieb sorgt dann das Heizelement für eine Erwärmung der Platte oder Folie, die Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Stahlung abgibt, welche Strahlung durch die Durchbrechungen bzw. Ausnehmungen in das Kabineninnere tritt. Da die Platte bzw. Folie gleichzeitig wärmeleitend ist, werden auch der Träger und die Schicht auf diesem erwärmt, so dass es auch zur Abstrahlung von Infrarot-C-Strahlung durch die am Träger vorliegende Schicht kommt. Das Ergebnis ist eine infrarote Strahlung beim Betrieb der Wärmekabine, die ein gewünschtes Verhältnis von Infrarot-C- zu Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung aufweist.The advantages achieved by the invention can be seen, in particular, in the provision of a heat cabin with a simply constructed heating element in which a ratio of infrared C to infrared A and / or infrared radiation is produced in wide and arbitrary limits during production. B radiation can be adjusted, via the ratio of possibly more openings and / or recesses in the carrier to the surface. In operation, the heating element then heats the plate or foil, the infrared A- and / or infrared B-radiation emits, which radiation passes through the openings or recesses in the cabin interior. Since the plate or film is also thermally conductive, the carrier and the layer are heated on this, so that it comes to the radiation of infrared C radiation through the present on the carrier layer. The result is infrared radiation in the operation of the cabin, which has a desired ratio of infrared C to infrared A and / or infrared B radiation.

Eine alternative Lösung besteht darin, dass das Wärmeelement zumindest einen mindestens eine Durchbrechung und/oder Ausnehmung aufweisenden Träger, dessen vordere, zum Kabineninneren gerichtete Oberfläche eine überwiegend Infrarot-C-Strahlung abgebende Schicht trägt sowie ein Heizelement, durch welches der Träger beheizbar ist und welches Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung abgibt, umfasst.A alternative solution is that the heat element at least one at least one opening and / or recess having carrier, the front, directed to the cabin interior a predominantly Infrared radiation C wearing layer and a heating element through which the carrier is heatable and which Infrared A and / or infrared B radiation emits includes.

Auch mit dieser Variante werden die vorstehend erläuterten Vorteile erzielt. Allerdings kann es bei dieser Variante auch zur Abgabe von noch kürzerwelligerer Strahlung, z.B. sichtbarer Strahlung, in das Kabineninnere kommen, was eventuell unerwünscht sein kann.Also With this variant, the advantages explained above are achieved. Indeed It can also be used in this variant to deliver even shorter wavy Radiation, e.g. visible radiation coming into the cabin interior, which may be undesirable can be.

Damit ein gewähltes Verhältnis der Anteile verschiedener Infrarot-Strahlung über den gesamten Querschnitt des Trägers gegeben ist, sind zweckmäßigerweise im Träger mehrere Durchbrechungen gleichmäßig in einem geometrischen Muster verteilt.In order to a chosen one relationship the proportions of different infrared radiation over the entire cross section of the carrier is given, are expediently in the carrier several openings in one distributed geometric pattern.

Dabei ist es bevorzugt, dass bezogen auf eine gedachte durchgehende Oberfläche des Trägers etwa 5 % bis 45 %, vorzugsweise 10 % bis 25 %, des Trägers von Durchbrechungen durchsetzt sind, was zu einem als angenehm empfundenen Schwitzen in vergleichsweise kurzer Zeit führt.there it is preferred that with respect to an imaginary continuous surface of the carrier about 5% to 45%, preferably 10% to 25%, of the carrier of apertures are interspersed, resulting in a pleasant-feeling sweating leads in a relatively short time.

Der Träger ist üblicherweise aus einem gut wärmeleitenden Material gefertigt, wofür sich insbesondere ein Metall oder eine Metalllegierung anbietet. Als kostengünstiges, temperaturstabiles und leichtverarbeitbares Material kann beispielsweise ein Stahl eingesetzt werden.Of the carrier is usually from a good heat-conducting Material manufactured, for what in particular, offers a metal or a metal alloy. As a low-cost, temperature-stable and easily processable material, for example a steel can be used.

Die Infrarot-C-Strahlung abgebende Schicht am Träger besteht zweckmäßigerweise aus einem oder mehreren Mineralien. Durch die Wahl entsprechender Mineralien, deren Emissionsmaxima bekannt sind, kann die Infrarot-C-Strahlung so abgestimmt werden, dass deren Emissionsmaximum 7,5 μm bis 11,5 μm beträgt. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich wird von den Zellen der Epidermis besonders gut aufgenommen bzw. absorbiert und führt daher im menschlichen Körper zu einer effizienten Umsetzung der Strahlung in Wärme.The Infrared C radiation donating layer on the carrier is suitably from one or more minerals. By choosing appropriate Minerals whose emission maxima are known can use infrared C radiation be tuned so that their emission maximum is 7.5 microns to 11.5 microns. radiation in this wavelength range is particularly well received by the cells of the epidermis absorbs and therefore leads in the human body to an efficient conversion of the radiation into heat.

Weitere Vorteile, Merkmale und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der Beschreibung und dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel, anhand dessen die Erfindung noch weitergehend erläutert ist. Es versteht sich für den Fachmann, dass einzelne Merkmale des nachfolgenden Ausführungsbeispiels, auch wenn sie im Zusammenhang mit weiteren Merkmalen genannt sind, mit der vorstehend dargelegten allgemeinen Lehre der Erfindung kombiniert werden können.Further Advantages, features and effects of the invention will become apparent the context of the description and the following embodiment, by which the invention is further explained. It goes without saying those skilled in the art that individual features of the following embodiment, even if they are mentioned in connection with further features, combined with the general teaching of the invention set forth above can be.

Es zeigt die einzige anliegende Figur einen Teil einer erfindungsgemäßen Wärmekabine im Querschnitt.It the single accompanying figure shows a part of a heat cabin according to the invention in cross section.

In der Figur ist eine Wärmekabine 1 dargestellt, insbesondere eine Infrarotkabine, die in privaten oder öffentlich zugänglichen Wellness-Bereichen eingesetzt werden kann. Die Wärmekabine 1 ist mit zumindest einem Wärmeelement 2 ausgestattet, welches rückversetzt in einer Wand 9 der Wärmekabine 1 montiert ist. Gegebenenfalls kann zur Verhinderung eines direkten Kontaktes von Menschen mit dem Wärmeelement 2 demselben ein hier nicht dargestelltes Schutzelement, z.B. ein Schutzgitter oder mehrere Holzstreben, vorgeordnet sein. Es versteht sich, dass auch mehrere gleichartige Wärmeelemente 2 vorgesehen sein können, um eine gleichmäßige Bestrahlung des Kabineninneren zu erreichen.In the figure is a heat cabin 1 in particular, an infrared cabin, which can be used in private or public wellness areas. The heat cabin 1 is with at least one heat element 2 equipped, which is set back in a wall 9 the heat cabin 1 is mounted. Optionally, to prevent direct contact of people with the heating element 2 the same a protective element, not shown here, for example, a protective grid or a plurality of wooden struts, upstream. It is understood that also several similar heat elements 2 may be provided to achieve a uniform irradiation of the cabin interior.

Das Wärmeelement 2 umfasst ein elektrisches Heizelement 8, welches bei Anlegen von Spannung Wärmeenergie an die Platte 7 abgibt, die ihrerseits infolge der Erwärmung Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung abstrahlt, welche durch die Öffnungen bzw. Durchbrechungen 3 des vorgeordneten Trägers 4 in das Kabineninnere der Wärmekabine 1 vordringen können. Gleichzeitig wird mit der Erwärmung der Platte 7, die so dimensioniert ist, dass sie alle Durchbrechungen 3 des Trägers 4 abdeckt, der Träger 4 erwärmt, was insbesondere dadurch gefördert wird, dass die Platte 7 unmittelbar am Träger 4 anliegt.The heating element 2 includes an electrical heating element 8th , which upon application of voltage heat energy to the plate 7 which in turn emits infrared A and / or infrared B radiation as a result of the heating, which radiates through the openings or openings 3 of the upstream carrier 4 into the cabin interior of the heat cabin 1 can penetrate. At the same time, with the warming of the plate 7 which is dimensioned so that they have all openings 3 of the carrier 4 covering, the carrier 4 heated, which is particularly promoted by the fact that the plate 7 directly on the carrier 4 is applied.

Infolge der Erwärmung des Trägers 4 kommt es auch zu einer Erwärmung einer Schicht 6, welche an der kabineninnenseitigen Oberfläche 5 des Trägers 4 befestigt und/oder angebracht ist. Die Schicht 6 selbst kann in Form einer dünnen, zum Träger 4 korrespondierende Öffnungen aufweisenden Platte, z.B. aus einer Keramik, vorliegen oder beispielsweise auch aus Bruchteilen von Mineralien bestehen, die überwiegend Infrarot-C-Strahlung abgeben, wenn sie auf Temperatur gebracht werden, was durch die Wärmeleitung in der Kette Platte 7 – Träger 4 – Schicht 6 erfolgen kann. Die in das Kabineninnere der Wärmekabine 1 eingebrachte Strahlung setzt sich daher einerseits aus Infrarot-C-Strahlungsanteilen sowie Strahlungsanteilen von Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung zusammen. Günstigerweise wird ein Verhältnis von Infrarot-C-Strahlung zur Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung so gewählt, dass dieses Verhältnis 0,9 bis 0,75 beträgt, was durch entsprechende Dimensionierung der Durchbrechungen 3 sichergestellt werden kann. Alternativ kann der Träger 4 auch seitlich mit Ausnehmungen gestaltet sein, so dass die von der Platte 7 abgegebene Strahlung ebenfalls in das Kabineninnere vordringen kann.As a result of the heating of the carrier 4 it also comes to a heating of a layer 6 , which on the cabin inside surface 5 of the carrier 4 attached and / or attached. The layer 6 itself can take the form of a thin, to the carrier 4 corresponding apertures having plate, for example made of a ceramic, or for example, consist of fractions of minerals that emit predominantly infrared C radiation when they are brought to temperature, which is due to the heat conduction in the chain plate 7 - Carrier 4 - shift 6 can be done. The in the cabin interior of the heat cabin 1 Therefore introduced radiation is composed on the one hand of infrared C radiation components and radiation components of infrared A and / or infrared B radiation. Conveniently, a Ratio of infrared C radiation to the infrared A and / or infrared B radiation chosen so that this ratio is 0.9 to 0.75, which by appropriate dimensioning of the openings 3 can be ensured. Alternatively, the carrier 4 also be designed laterally with recesses, so that of the plate 7 emitted radiation can also penetrate into the cabin interior.

Durch die vorgesehenen Maßnahmen wird beim Betrieb der Wärmekabine 1 bei im Kabineninneren befindlichen Personen in relativ kurzer Zeit ein Schwitzen erreicht, wobei auf Grund des vorgesehenen Verhältnisses von Infrarot-C-Strahlung zu Infrarot-A- und/oder Infrarot-B-Strahlung das Schwitzen als angenehm empfunden wird.By the measures provided is during operation of the heat cabin 1 Sweating is achieved in persons located inside the cabin in a relatively short time, with perspiration being perceived as pleasant due to the intended ratio of infrared C radiation to infrared A and / or infrared B radiation.

Claims

Heat cabin ( 1 ), in particular infrared cabin, with at least one heat element ( 2 ), which during operation of the heat cabin ( 1 ) emits infrared radiation, characterized in that the heat element ( 2 ) at least one at least one opening ( 3 ) and / or recessed support ( 4 ), the front, directed to the cabin interior surface ( 5 ) a predominantly infrared C radiation emitting layer ( 6 ), a thermally conductive, predominantly infrared A and / or infrared B radiation emitting plate ( 7 ) or foil which is attached to a back side of the carrier ( 4 ) is arranged and at least its opening ( 3 ) and / or recess covers, and a heating element ( 8th ), through which the plate ( 7 ) or film is heated, comprises.

Heat cabin ( 1 ), in particular infrared cabin, with at least one heat element ( 2 ), which during operation of the heat cabin ( 1 ) emits infrared radiation, characterized in that the heat element ( 2 ) at least one at least one opening ( 3 ) and / or recessed support ( 4 ), the front, directed to the cabin interior surface ( 5 ) a predominantly infrared C radiation emitting layer ( 6 ) and a heating element ( 8th ), by which the carrier ( 4 ) is heated and which emits infrared A and / or infrared B radiation includes.

Heat cabin ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that in the carrier ( 4 ) several openings ( 3 ) are evenly distributed in a geometric pattern.

Heat cabin ( 1 ) according to claim 3, characterized in that with respect to an imaginary continuous surface of the carrier ( 4 ) about 5% to 45%, preferably 10% to 25%, of the carrier ( 4 ) from the openings ( 3 ) are interspersed.

Heat cabin ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier ( 4 ) consists of a metal or an alloy.

Heat cabin ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the carrier ( 4 ) consists of steel.

Heat cabin ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the infrared C radiation emitting layer ( 6 ) consists of one or more minerals.

Heat cabin ( 1 ) according to claim 7, characterized in that an emission maximum of the infrared C radiation emitting layer ( 6 ) Is 7.5 microns to 11.5 microns.