DE102019119686A1 - Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse, seine Verwendung sowie Bestrahlungsvorrichtung und -verfahren mit einem solchen System - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem (500) für beengte Platzverhältnisse für ein Beleuchtungsgerät, umfassend: mindestens eine Lichtquellenanordnung (20) als Teil einer Wärmeerzeugungsvorrichtung mit mindestens einer Lichtquelle, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abgibt; wobei das Kühlsystem (500) ferner umfasst: mindestens eine thermische Grenzfläche (510), die so konfiguriert ist, dass sie Wärme von der wärmeabgebenden Lichtquellenanordnung absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche (510) angrenzt; mindestens ein Wärmerohr (520), das so konfiguriert ist, dass es die von der mindestens einen Lichtquellenanordnung erzeugte Wärme vom Ende des Wärmerohrs (521) proximal der thermischen Grenzfläche (510) an das Ende des Wärmerohrs (522) distal von der Grenzfläche (510) durch Phasenübergang eines im Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossenen Fluids von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs (521) und Bewegung des Dampfs zum distalen Ende des Wärmerohrs (522) überträgt, wobei der Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs (522) und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs (521) erfolgt; mindestens einen Wärmetauscher (530) oder einen Wärmeableiter (530), der konfiguriert ist, um die latente Wärme abzuleiten, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs (522) freigesetzt wird; und gegebenenfalls mindestens ein Wärmeableitungsmittel (540), das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium (550) zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher (530) aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Kühlsystem, das die Ableitung von Wärme ermöglicht, die in beengten Räumen von technischen Vorrichtungen oder technischen Geräten erzeugt wird, wo kein (oder kein ausreichender) Raum für den Betrieb eines herkömmlichen Kühlsystems an einer Stelle zur Verfügung steht, an der Wärme erzeugt werden könnte. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse in Bezug auf Beleuchtungsgeräte, wie beispielsweise Beleuchtungsgeräte wie LED-Geräte, bei denen beträchtliche Wärmemengen aus dem Betrieb von Beleuchtungsgeräten in einem Raum freigesetzt werden, der für die Unterbringung einer Wärmeübertragungsvorrichtung neben mehreren Lichtquellen zu begrenzt ist.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Bestrahlungsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die es ermöglicht, Strahlung auf ein Subjekt zu richten, beispielsweise auf den gesamten Körper eines Menschen, insbesondere auf diejenigen Körperteile eines Menschen, die überhaupt nicht exponiert sind, oder nur in geringem Maße der von herkömmlichen Bestrahlungsgeräten ausgestrahlten Strahlung ausgesetzt sind. Nicht einschränkende Beispiele für diejenigen Teile eines Menschen, auf die keine Bestrahlung mit herkömmlichen Bestrahlungsgeräten gerichtet ist, sind die Kopfhaut, die Schultern, die Bereiche zwischen den Armen und dem oberen Teil des Körpers und die Bereiche zwischen den Beinen. Ohne die Erfindung einzuschränken, erläutert die vorliegende Beschreibung beispielhaft Bestrahlungsvorrichtungen, die abgebende Strahlung auf die Schultern eines Subjekts wie beispielsweise eines Menschen richten. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein nichttherapeutisches Verfahren, das die Bestrahlung von üblicherweise nicht bestrahlten Körperteilen eines Menschen mit Strahlung ermöglicht.
• Vorrichtungen und Verfahren zum Bestrahlen eines Subjekts, beispielsweise des Körpers eines Menschen, mit Strahlung sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in der Praxis für verschiedene Zwecke eingesetzt.
• Die Bräunung des menschlichen Körpers, d.h. die Aktivierung von Melaninbildung und eine Umwandlung von Melanin in die dunkle (braune) Form des in der menschlichen Haut natürlich vorkommenden Pigments, erfolgt durch Bestrahlung der Haut eines Subjekts/Menschen mit Strahlung mit einer Wellenlänge A im Bereich von 280 bis 315 nm (UV-B-Strahlung) und/oder Strahlung mit einer Wellenlänge von 315 bis 400 nm (UV-A-Strahlung). Die Bräunung kann kosmetischen und/oder medizinischen Zwecken dienen. Die Zahl der Anwendungen nimmt stetig zu.
• Darüber hinaus kann Strahlung mit Wellenlängen im sichtbaren und nahen Infrarotbereich (von 400 nm oder besser von > 550 nm bis 850 nm) bei Bestrahlung der menschlichen Haut die Synthese von vorteilhaften Verbindungen für die Pflege, Verjüngung und Regeneration der menschlichen Haut, z.B. Kollagen, Elastin, Keratin und Hyaluronsäure, aktivieren, wie es z.B. aus der EP 2 500 060 A1 , aus der US 2012/150.265 A1 und aus der WO 2010/070.277 A1 bekannt ist.
• Geräte, die im Verlauf einer Phototherapiesitzung UV-B-, UV-A-, sichtbares Rot- und nahes Infrarotlicht auf die Gesamtheit oder einen Teil des Körpers eines Subjekts, z.B. eines Menschen, strahlen können, haben vorteilhafte Wirkungen auf den Benutzer, wenn er in einer umgebenden vertikalen lichtdurchlässigen Benutzerschutzwand (z.B. aus Acryl) des Geräts steht oder auf einer lichtdurchlässigen Benutzerauflage (z.B. aus Acryl) des Geräts mit UV-B-, UV-A- und/oder sichtbares Rot- und Infrarotlicht emittierenden Lichtquellen liegt, die außerhalb des Benutzerschutzes oder unterhalb der Benutzerauflage angebracht sind. Die letzteren Vorrichtungen können auch eine schwenkbar verbundene Abdeckhaube aufweisen, die weitere UV-B-, UV-A- und/oder sichtbare Rot- und Infrarotlichtquellen enthält, die über einer lichtdurchlässigen Schutzschicht angebracht sind, wodurch die Lichtquellen UV-B-, UV-A-Strahlen und/oder sichtbares Rot- und Infrarotlicht auf Gesicht und Rückseite des Subjekts/Benutzers abgeben können.
• DE 102 33 984 A1 betrifft ein Solarium, das zwei einen Bestrahlungstunnel bildende halbzylindrisch geformte Einheiten umfasst und mit UV-Lampen und gegebenenfalls HPA-Lampen zum Bräunen des Gesichts eines Benutzers ausgestattet ist. Das Solarium kann wahlweise in vertikaler und horizontaler Position genutzt werden.
• DE 43 14 679 A1 betrifft eine Vorrichtung, die als geeignet zur Verbesserung der unzureichenden Bräunung der Schultern, die üblicherweise auf einer Sonnenbank erzielt wird, offenbart ist, und bei der daher erwartet wird, dass eine Bräunung der Schulter des Benutzers erreicht wird, die eher einer natürlichen Bräunung unter der Sonne ähnelt. Das Gerät verfügt über einen in ein Kopfkissen integrierten Reflektor, der den gesamten Schulterhautbereich des Benutzers durch Reflektion des von den Hochdruck-UV-Lichtquellen ausgestrahlten UV-Lichts, das das Gesicht des Benutzers bräunt, mit gleichmäßiger UV-Strahlung versorgt. Alternativ können im Kissen angeordnete Niederdruck- oder Hochdrucklampen UV-Bräunungsstrahlung abgeben, die auf die Schultern des Benutzers gerichtet ist.
• Einer der von vielen Benutzern beobachteten Nachteile war die Tatsache, dass nicht alle Bereiche des Körpers des Benutzers die Art oder Menge an Strahlung empfangen konnten, der andere Bereiche des Körpers des Benutzers ausgesetzt sind. Ohne Einschränkung, die Kopfhaut des Benutzers, die Schultern, die Bereiche zwischen den Armen des Benutzers und dem oberen Teil des Körpers und die Bereiche zwischen den Beinen des Benutzers. Diese Tatsache wird beispielhaft durch 1A und 1B gezeigt: Der Benutzer 200, der in dem Bestrahlungs-/Lichtexpositionstunnel 110 der Bestrahlungsvorrichtung 100 liegt (obwohl nicht gezeigt: vergleichbar: darin steht), kann von den Lichtquellen 170 (veranschaulicht durch die gepunkteten Pfeile) abgegebene Strahlung auf seiner Vorder- und Rückseite empfangen, während bestimmte Teile des Körpers des Benutzers (gezeigt: die Kopfhaut 207 und die Schultern 210) einer solchen Strahlung kaum ausgesetzt werden können. Ein Bräunungsgerät, wie es in der vorstehend genannten DE 43 14 678 A1 offenbart ist, erschwert zudem den Aufbau der Sonnenbank.
• Die obigen Nachteile sollten überwunden werden. Daher war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bestrahlungsvorrichtung und ein nichttherapeutisches Bestrahlungsverfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, solche Bereiche der Haut des Benutzers (wie beispielsweise die Schultern) mit vorteilhafter Strahlung zu bestrahlen.
• Wärmerohre (Heatpipes), die Anfang der 1940er Jahre erfunden wurden und seitdem viele Anwendungen auf dem Gebiet der Raumfahrzeuge, der elektronischen Komponenten einschließlich der Datenverarbeitung und der Speicherung mit Computern gefunden haben, sind Wärmeübertragungsvorrichtungen, die eine Kombination der beiden Prinzipien des Phasenübergangs und der Wärmeleitfähigkeit verwenden, um effektiv Wärme zwischen zwei festen Grenzflächen zu übertragen: Ein flüssiges/gasförmiges Arbeitsfluid (z.B. Wasser, Ammoniak, ein Alkohol wie Methanol oder Ethanol oder Gemische davon), das in einem abgedichteten Volumen eines Rohrs oder einer Röhre aus einem wärmeleitenden Material (z.B. Kupfer, Aluminium), enthalten ist, wird mit einer heißen Oberfläche der Vorrichtung/des Geräts in Kontakt gebracht, von der/dem Wärme abgeführt werden soll, wodurch die Flüssigkeit in dem Rohr oder der Röhre zumindest teilweise in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf fließt entlang der Längsachse des Wärmerohrs zu einer kühleren Grenzfläche dieses Wärmerohrs und kondensiert zurück zu einer Flüssigkeit, sodass latente Wärme durch Wärmeleitfähigkeit freigesetzt wird. Die Flüssigkeit kehrt entweder durch Kapillarwirkung, Zentrifugalkraft oder Schwerkraft wieder zur heißen Grenzfläche zurück, um einem weiteren Zyklus von Verdampfung und anschließender Kondensation ausgesetzt zu werden, wodurch Wärme von der Vorrichtung/dem Gerät an eine von der Vorrichtung/dem Gerät entfernte Stelle oder an die Umgebung übertragen wird.
• Hauptvorteile eines Heatpipe-Kühlsystems sind der hohe Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit bei der Wärmeübertragung, ein Minimum an Platzbedarf für das Kühlsystem aufgrund der Tatsache, dass die Wärmeaufnahme (von der/dem zu kühlenden Vorrichtung/Gerät) und die Wärmeabfuhr oder Freisetzung (in die Umwelt) voneinander beabstandet sein können, und ein überraschend geringes Betriebsgeräusch aufgrund der Tatsache, dass keine beweglichen Teile beteiligt sind.
• Wärmeerzeugende Beleuchtungsgeräte werden häufig in beengten Platzverhältnissen montiert, wobei mehrere, wenn nicht viele, Lichtquellen in unmittelbarer Nähe zueinander montiert werden. Daher werden in engen Räumen beträchtliche Wärmemengen erzeugt, was eine effektive Wärmeableitung aus dem begrenzten Raum erfordert. Im Gegensatz zu einer solchen Anforderung erlaubt die Anordnung von Lichtquellen nahe beieinander, die häufig erforderlich ist, um eine gleichmäßige Bestrahlung zu erreichen, nicht die Unterbringung eines Systems, das alle Lichtquellen einer bestimmten Anlage gleichermaßen kühlt.
• Darüber hinaus hängen die Lebensdauer von Lichtquellen und manchmal sogar ihre Eigenschaften, wie beispielsweise ihre Wellenlänge und/oder Intensität des emittierten Lichts, stark von einer wirksamen Kühlung der Lichtquellen während des Betriebs ab. Daher ist zwangsläufig ein schnelles Ansprechen des Kühlsystems auf thermische Belastung erforderlich.
• Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, technische Vorrichtungen oder technische Geräte, bei denen für den Betrieb eines konventionellen Kühlsystems an einer Stelle, an der Wärme erzeugt werden könnte oder wird, kein (oder kein ausreichender) Raum zur Verfügung steht, mit einem Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse vorzusehen, das Wärme mit hohem Wirkungsgrad abführt und gleichzeitig nur minimal Platz für einen zuverlässigen Kühlbetrieb beansprucht.
• Weiterhin war es eine Aufgabe der Erfindung, die Verwendung eines Kühlsystems mit hohem Wirkungsgrad auf engstem Raum zu offenbaren, das bequem an einer Stelle zu installieren ist, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur begrenzt Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht, insbesondere die Verwendung eines solchen Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse zur Kühlung von Lichtquellen von Beleuchtungsgeräten, beispielsweise LED-Geräten mit mehreren gleichzeitig oder nacheinander betriebenen LEDs.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse vorgesehen, wobei das System umfasst: eine thermische Grenzfläche, die so konfiguriert ist, dass sie Wärme von der wärmeabgebenden Lichtquellenanordnung absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche angrenzt; mindestens ein Wärmerohr, das so konfiguriert ist, dass es die von der mindestens einen Lichtquellenanordnung erzeugte Wärme vom Ende des Wärmerohrs proximal der thermischen Grenzfläche an das Ende des Wärmerohrs distal von der Grenzfläche durch Phasenübergang eines im Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossenen Fluids von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs und Bewegung des Dampfs zum distalen Ende des Wärmerohrs überträgt, wobei der Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs erfolgt; einen Wärmetauscher, der konfiguriert ist, um die latente Wärme abzuleiten, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls ein Wärmeableitungsmittel, das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.
• Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
• Vorzugsweise ist die mindestens eine thermische Grenzfläche mindestens eine Trägerplatte einer Halterung für Beleuchtungsgeräte; vorzugsweise ist die mindestens eine thermische Grenzfläche mindestens eine Trägerplatte einer Halterung für eine LED-Anordnung.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist das im Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossene Fluid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluiden mit hervorragenden Wärmeabsorptionseigenschaften in einem erforderlichen Temperaturbereich, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Ammoniak, Methanol, Ethanol und Gemischen davon.
• Zweckmäßigerweise erfordert die Bewegung des Fluids weder in der Dampfphase noch in der Flüssigkeitsphase innerhalb des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs eine externe Antriebskraft außer der eines angelegten Temperaturunterschieds ΔT einer thermischen Belastung; vorzugsweise wird die Bewegung des Fluids durch Kapillarwirkung oder Zentrifugalkraft oder Schwerkraft bewirkt.
• Das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst zwei oder mehr Wärmerohre; vorzugsweise ist die Form der zwei oder mehr Wärmerohre identisch oder unterschiedlich; stärker bevorzugt, wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre gerade ist oder wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre gebogen ist oder wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre eine Kombination aus gerade und gebogen geformten Wärmerohrabschnitten ist.
• Zweckmäßigerweise weist der mindestens eine Wärmetauscher oder Wärmeableiter Kühlrippen auf, die die Wärmeaustauschfläche vergrößern.
• In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das mindestens eine Wärmeableitungsmittel ein Gebläse, das Umgebungsluft als das wärmeabsorbierende Medium entlang mehrerer Wärmeaustauschflächen in den Umgebungsgasraum bläst.
• Vorzugsweise umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte mindestens eine Lichtquellenanordnung als Teil einer Wärmeerzeugungsvorrichtung, die mindestens eine Lichtquelle umfasst, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abführt.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte, das Folgendes umfasst: mindestens eine Lichtquellenanordnung als Teil einer Wärmeerzeugungsvorrichtung, die mindestens eine Lichtquelle umfasst, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abführt; wobei das Kühlsystem ferner Folgendes umfasst: mindestens eine thermische Grenzfläche, die so konfiguriert ist, dass sie die von der mindestens einen Lichtquellenanordnung, die eng neben die mindestens eine thermische Grenzfläche angrenzt, erzeugte Wärme absorbiert; mindestens ein Wärmerohr, das so konfiguriert ist, dass es die Wärme vom Ende des Wärmerohrs proximal der thermischen Grenzfläche zu dem von der thermischen Grenzfläche distalen Ende des Wärmerohrs durch Phasenübergang eines im Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossenen Fluids von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs und Bewegung des Dampfs zum distalen Ende des Wärmerohrs überträgt, wobei der Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs bewirkt wird; mindestens einen Wärmetauscher oder Wärmeableiter, der konfiguriert ist, um die latente Wärme abzuleiten, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls mindestens ein Wärmeableitungsmittel, das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.
• Bevorzugte Ausführungsformen dieses Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte sind in abhängigen Ansprüchen beansprucht.
• Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Beleuchtungsgerät um ein LED-Gerät, vorzugsweise in Form einer LED-Anordnung, mit mindestens einer LED als mindestens eine Lichtquelle, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner die durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abführt.
• Zweckmäßigerweise ist die mindestens eine thermische Grenzfläche mindestens eine Trägerplatte einer Halterung für eine LED-Anordnung; und/oder weist das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte eine oder mehrere oder alle der oben genannten Merkmale auf.
• In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Lichtquellenanordnung mindestens eine Lichtquelle, die als Strahlungsquelle konfiguriert ist, die gerichtete aktinische Strahlung emittiert und ferner die durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abführt.
• In noch einer weiteren bevorzugten Konfiguration liegt die aktinische Strahlung vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von 280 nm bis 315 nm (UV-B) und/oder in einem Wellenlängenbereich von 315 nm bis 400 nm (UV-A) und/oder in einem Wellenlängenbereich von 780 nm bis 850 nm (nahes IR). Diese Bereiche liegen im Wesentlichen außerhalb des Bereichs des sichtbaren Lichts. Natürlich ist es möglich, auch Strahlung in allen anderen Wellenlängenbereichen, einschließlich der Wellenlängenbereiche für sichtbares Licht, vorzusehen.
• Eine besonders vorteilhafte Verwendung eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse, wie oben angegeben, besteht darin, eine Kühlung an einer Stelle bereitzustellen, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur ein begrenzter Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht.
• Eine andere besonders vorteilhafte Verwendung eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte, wie oben angegeben, ist zum Kühlen von Lichtquellen von Beleuchtungsgeräten, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten, die mehrere gleichzeitig oder nacheinander betriebene LEDs enthalten; bevorzugter zum Kühlen von Lichtquellen, einschließlich einer oder mehrerer LED(s) einer LED-Anordnung, einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines menschlichen Körpers oder von Teilen davon zu medizinischen Behandlungs- oder Präventionszwecken oder zu kosmetischen oder Wellnesszwecken.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse, wie unten im Detail in der Beschreibung beschrieben und wie oben angegeben, für die Bereitstellung einer Kühlung an einer Stelle, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur ein begrenzter Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht.
• Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse, wie unten im Detail in der Beschreibung beschrieben und wie oben angegeben zum Kühlen von Lichtquellen von Beleuchtungsgeräten, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten, die mehrere gleichzeitig oder nacheinander betriebene LEDs enthalten; bevorzugter zum Kühlen von Lichtquellen, einschließlich einer oder mehrerer LED(s) einer LED-Anordnung, einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines menschlichen Körpers oder von Teilen davon zu medizinischen Behandlungs- oder Präventionszwecken oder zu kosmetischen oder Wellnesszwecken.
• Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Kühlung an einer beengten Stelle, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur ein begrenzter oder beengter Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
• Bereitstellen eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse, wie oben angegeben;und
• Betreiben des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse durch
• - Zulassen, dass die mindestens eine thermische Grenzfläche Wärme von wärmeabgebenden Geräten absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche angrenzen;
• - Übertragen der absorbierten Wärme von der mindestens einen thermischen Grenzfläche an mindestens einen Wärmetauscher mittels mindestens eines Wärmerohrs, das die Wärme an dem Ende des Wärmerohrs proximal der mindestens einen thermischen Grenzfläche aufnimmt und die Wärme an das mindestens eine Ende des Wärmerohrs distal von der mindestens einen thermischen Grenzfläche durch Phasenübergang eines Fluids, das in dem Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossen ist, von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs weiterleitet und Bewegung des Dampfes zum distalen Ende des Wärmerohrs, wobei ein Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs bewirkt wird;
• - Abführen der an den Wärmetauscher übertragenen Wärme als die latente Wärme, die von dem kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls
• - Zwingen eines wärmeabsorbierenden Mediums, den Wärmetauscher zu passieren, wodurch die latente Wärme vom Wärmetauscher aufgenommen und an eine Umgebung abgeführt wird.
• Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Lichtquellen von Beleuchtungsgeräten, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten mit mehreren gleichzeitig oder nacheinander betriebenen LEDs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• Bereitstellen eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte, wie oben angegeben; und
• Betreiben des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte durch
• - Zulassen, dass die mindestens eine thermische Grenzfläche Wärme von wärmeabgebenden Beleuchtungs- oder LED-Geräten absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche angrenzen;
Übertragen der absorbierten Wärme von der mindestens einen thermischen Grenzfläche an mindestens einen Wärmetauscher mittels mindestens eines Wärmerohrs, das die Wärme an dem Ende des Wärmerohrs proximal der mindestens einen thermischen Grenzfläche aufnimmt und die Wärme an das mindestens eine Ende des Wärmerohrs distal von der mindestens einen thermischen Grenzfläche durch Phasenübergang eines Fluids, das in dem Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossen ist, von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs weiterleitet und Bewegung des Dampfes zum distalen Ende des Wärmerohrs, wobei ein Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs bewirkt wird;
Abführen der an den Wärmetauscher übertragenen Wärme als latente Wärme, die von dem kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls
Zwingen eines wärmeabsorbierenden Mediums, den Wärmetauscher zu passieren, wodurch die latente Wärme vom Wärmetauscher aufgenommen und an eine Umgebung abgeführt wird.
• Ein Aspekt der Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt, wobei die Vorrichtung umfasst:
• - einen Lichtexpositionstunnel, der das der aktinischen Strahlung auszusetzende Subjekt umgeben kann, wobei der Lichtexpositionstunnel aus einer ersten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche aus einem für die auf das Subjekt aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material und aus mindestens einer zweiten Oberfläche aus einem für die auf das Subjekt aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material besteht, wobei die mindestens eine zweite Oberfläche die erste Oberfläche bei der Bildung des Lichtexpositionstunnels ergänzen kann;
• - wobei die Oberflächen des Lichtexpositionstunnels, die einen Innenraum, in dem das Subjekt der aktinischen Strahlung ausgesetzt ist, von Außenräumen trennen, in denen mehrere Strahlungsquellen angebracht sind, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberflächen zu emittieren;
• - wobei die Außenräume in mindestens einem ersten und einem zweiten Teil eines Gehäuses der Vorrichtung untergebracht sind und Mittel zum festen Halten und elektrischen und elektronischen Betreiben der mehreren Strahlungsquellen; Mittel, die den mindestens ersten und zweiten Teil des Gehäuses mit elektrischer Energie versorgen; Mittel, die die Vorrichtung lüften, erwärmen und/oder kühlen können; und Mittel für den Betrieb der Vorrichtung, die eine Verarbeitungseinheit enthält, umfassen;
• - wobei der erste und der zweite Teil des Gehäuses der Vorrichtung so konfiguriert sind, dass sie sich bei der Bildung der äußeren Form der Vorrichtung ergänzen, indem sie so konfiguriert sind, dass sie sich gelenkig voneinander weg oder aufeinander zu bewegen; wobei die Vorrichtung ferner umfasst:
  • mindestens einen weiteren Außenraum, der von dem Innenraum durch keine der strahlungsdurchlässigen ersten und zweiten Oberflächen getrennt ist und sich an einem oder beiden der Längsenden des Lichtexpositionstunnels befindet, wobei der mindestens eine weitere Außenraum mehrere zusätzliche Strahlungsquellen enthält, die so konfiguriert sind, dass sie Strahlung in einer Richtung, die einen spitzen Winkel mit der Längsachse A - A der Vorrichtung bildet, in Richtung des Subjekts emittieren.
• Vorzugsweise ist die Vorrichtung konfiguriert, um einen der aktinischen Strahlung auszusetzenden Menschen zu bestrahlen.
• Vorzugsweise weist der Lichtexpositionstunnel eine horizontal angeordnete Längsachse A - A auf, oder der Lichtexpositionstunnel weist eine vertikal angeordnete Längsachse A - A auf.
• Vorzugsweise ist der Lichtexpositionstunnel aus der einen halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche und einer mindestens einen im Wesentlichen flachen Oberfläche gebildet, oder der Lichtexpositionstunnel ist aus der einen halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche und einer zweiten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche gebildet.
• Vorzugsweise ist der mindestens eine weitere Außenraum ein weiterer Außenraum, der am kopfseitigen Längsende des Lichtexpositionstunnels angeordnet ist, wobei der eine weitere Außenraum mehrere zusätzliche Strahlungsquellen enthält, die Strahlung in Richtung der Kopfhaut und der Schultern des Subjekts emittieren können.
• Vorzugsweise sind die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen aus der Gruppe ausgewählt, die aus Hochdrucklampen, Mitteldrucklampen, Niederdrucklampen, LEDs und Kombinationen davon besteht, wobei die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Hochdrucklampen, LEDs und Kombinationen davon besteht.
• Die Vorrichtung umfasst ferner vorzugsweise mindestens einen Reflektor oder mehrere Reflektoren für die zusätzlichen Strahlungsquellen, um die von den zusätzlichen Strahlungsquellen emittierte Strahlung zu kollimieren.
• Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise ferner mindestens ein Kühlmittel für die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen; bevorzugt, wobei die Vorrichtung ferner mindestens ein Kühlsystem für enge Räume für die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen umfasst; bevorzugter, wobei die Vorrichtung ferner mindestens ein Kühlsystem für enge Räume für Beleuchtungsgeräte für die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen umfasst; noch bevorzugter, wobei die Vorrichtung ferner mindestens ein Kühlsystem für enge Räume für Beleuchtungsgeräte umfasst, das Wärmerohre zum Kühlen der mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen umfasst.
• Die Vorrichtung umfasst ferner vorzugsweise eine fluoreszierende Abdeckung, die mindestens einen fluoreszierenden Bereich umfasst, der vorzugsweise mehrere fluoreszierende Ringe umfasst, wobei der mindestens eine fluoreszierende Ring oder die mehreren fluoreszierenden Ringe noch bevorzugter den mehreren Reflektoren der Reflektoranordnung entsprechen, und eine Vorderkante mindestens eines Reflektors, vorzugsweise die Vorderkante jedes Reflektors der Reflektoranordnung, abdecken und mit einem Farbstoff versehen, gemischt, legiert oder beschichtet sind, wobei der Farbstoff durch das von der mindestens einen LED oder den mehreren LEDs emittierte Licht anregbar ist, um fluoreszierendes Licht des sichtbaren Wellenlängenbereichs zu emittieren.
• Ein Aspekt der Erfindung betrifft auch ein nichttherapeutisches Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung, die eine gerichtete aktinischer Strahlung auf ein Subjekt aufbringt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellen einer Vorrichtung, wie sie nachstehend in der ausführlichen Beschreibung der Erfindung detailliert beschrieben ist; und
• - Betreiben mindestens einer der zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen der Vorrichtung, indem mindestens einer von ihnen ermöglicht wird, gerichtete aktinische Strahlung in einer Richtung, die einen spitzen Winkel mit der Längsachse A - A der Vorrichtung bildet, in Richtung eines auf oder in der Vorrichtung untergebrachten Subjekts zu emittieren.
• Bei diesem Verfahren wird vorzugsweise ein Mensch der aktinischen Strahlung ausgesetzt.
• Bei diesem Verfahren liegt der spitze Winkel der gerichteten Strahlung mit der Längsachse A - A der Vorrichtung vorzugsweise in einem Bereich von 8 bis 50 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von 15 bis 45 Grad.
• Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt, wobei die Vorrichtung umfasst:
• - einen Lichtexpositionstunnel, der in der Lage ist, das der aktinischen Strahlung auszusetzende Subjekt zu umgeben, wobei der Lichtexpositionstunnel aus einer halbzylindrischen, faßförmigen ersten Oberfläche aus einem für die auf das Subjekt aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material und mindestens einer zweiten Oberfläche aus dem für die auf das Subjekt aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material besteht, wobei die mindestens zweite Oberfläche die erste Oberfläche bei der Bildung des Lichtexpositionstunnels ergänzen kann;
• - wobei die Oberflächen des Lichtexpositionstunnels, die einen Innenraum, in dem das Subjekt der aktinischen Strahlung ausgesetzt ist, von Außenräumen trennen, in denen mehrere Strahlungsquellen angebracht sind, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberflächen zu emittieren;
• - wobei die Außenräume in mindestens einem ersten und einem zweiten Teil eines Gehäuses der Vorrichtung untergebracht sind und Folgendes umfassen:
  • Mittel zum festen Halten und elektrischen und elektronischen Betreiben der mehreren Strahlungsquellen;
  • Mittel, die den mindestens ersten und zweiten Teil des Gehäuses mit elektrischer Energie versorgen;
  • Mittel, die die Vorrichtung oder Teile der Vorrichtung lüften, erwärmen und/oder kühlen können; und
  • Mittel für den Betrieb der Vorrichtung, die eine Verarbeitungseinheit enthält;
• - wobei der erste und der zweite Teil des Gehäuses der Vorrichtung so konfiguriert sind, dass sie sich bei der Bildung der äußeren Form der Vorrichtung ergänzen, indem sie so konfiguriert sind, dass sie sich gelenkig voneinander weg oder aufeinander zu bewegen; wobei die Vorrichtung gegebenenfalls ferner mindestens einen weiteren vom Innenraum getrennten Außenraum umfasst, der sich an einem oder beiden der Längsenden des Lichtexpositionstunnels befindet und in dem mindestens in einem weiteren Außenraum mehrere zusätzliche Strahlungsquellen untergebracht sind, die konfiguriert sind, aktinische Strahlung in Richtung des Subjekts zu emittieren, wobei die Vorrichtung mindestens ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte, wie oben angegeben, umfasst, und wobei mindestens eine der Strahlungsquellen und der zusätzlichen Strahlungsquellen nahe einer Oberfläche aus dem im Wesentlichen für die auf das Subjekt aufzubringende aktinische Strahlung durchlässigen Material angeordnet ist, wobei der mindestens eine Wärmeaustauscher oder Wärmeableiter von der mindestens einen der Strahlungsquellen und der zusätzlichen Strahlungsquellen beabstandet ist, sodass das mindestens eine Wärmeableitungsmittel und jeder sich ergebende Fluidstrom beabstandet von der vorgesehenen Oberfläche aus dem im Wesentlichen für die aktinische Strahlung durchlässigen Material bereitgestellt wird.
• Vorzugsweise beinhaltet die Vorrichtung zusätzliche Merkmale, wie sie nachfolgend aufgeführt sind, insbesondere wobei mindestens eine der Strahlungsquellen und der zusätzlichen Strahlungsquellen LEDs oder mehrere LEDs umfassen.
• Eine verbesserte Vorrichtung kann erreicht werden, wobei die mindestens eine thermische Grenzfläche als ein im Wesentlichen rechteckiger Plattenkörper ausgebildet ist.
• Eine andere verbesserte Vorrichtung kann erhalten werden, bei der das mindestens eine Wärmerohr an einer Kante des rechteckigen Plattenkörpers mit dem rechteckigen Plattenkörper verbunden ist.
• Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, indem das mindestens eine Wärmerohr senkrecht zur Strahlrichtung der LEDs oder mehrerer LEDs ausgerichtet ist.
• Es kann eine andere verbesserte Vorrichtung erhalten werden, bei der ausschließlich der mindestens eine Wärmetauscher oder Wärmeableiter Kühlrippen aufweist, die die Wärmetauscheroberfläche vergrößern und von der mindestens einen thermischen Grenzfläche entfernt angeordnet sind, an die die LEDs oder die mehreren LEDs eng angrenzen.
• Die Vorrichtung enthält vorzugsweise zusätzliche Merkmale, wobei das mindestens eine Wärmerohr starr ist und die mindestens eine thermische Grenzfläche und den mindestens einen Wärmetauscher oder Wärmeableiter stabil so verbindet, dass die Positionierung eines des mindestens einen Wärmerohrs und des mindestens einen Wärmetauschers oder Wärmeableiters in der Vorrichtung zu einer genauen Positionierung des jeweils anderen in der Vorrichtung führt.
• Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung, die eine gerichtete aktinische Strahlung auf ein Subjekt aufbringt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellung einer Vorrichtung, wie oben angegeben; und
• - Betreiben mindestens eines von den aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen der Vorrichtung und den zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen, indem mindestens einer von ihnen ermöglicht wird, gerichtete aktinische Strahlung in Richtung eines Subjekts zu emittieren, das auf oder in der Vorrichtung untergebracht ist, wobei die von den aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen und/oder den zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen erzeugte Wärme durch mindestens ein Wärmerohr an einen Wärmeableiter übertragen wird, der innerhalb eines Abschnitts der Vorrichtung angeordnet ist, der von einer Position der aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen entfernt ist, sodass der Wärmeleiter durch einen Luftstrom gekühlt werden kann, der von einem Gebläse bereitgestellt wird, wobei der Luftstrom die aktinische Lichtstrahlung und/oder die Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen nicht kreuzt.
• Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter wie folgt beschrieben:
• 1A und 1B zeigen eine Strahlungsanwendungsvorrichtung des Standes der Technik als Kopf- (1A) und Seitenansichten (1B), wobei nicht alle Bereiche des Körpers des Benutzers (z.B. die Kopfhaut und die Schultern) die Strahlung empfangen könnten, der der Benutzer ausgesetzt ist;
• 2A zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, ähnlich der von 1B (aber eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellend), wobei die Vorrichtung als Konfiguration gezeigt ist, um den Benutzer, während er in einem horizontalen Lichtexpositionstunnel liegt, mit einer Strahlung mittels Bestrahlungslichtquellen zu bestrahlen, die in einem unteren Teil des Lichtexpositionstunnels, der zur Bestrahlung des Rückens des Benutzers konfiguriert ist, und in einem schwenkbar verbundene Abdeckhaube, die zur Bestrahlung des Gesichts und des Brustkorbs des Benutzers konfiguriert ist, untergebracht sind; sowie mittels zusätzlicher Strahlungsquellen, die so konfiguriert sind, dass sie - beispielhaft - Strahlung vom kopfseitigen Längsende des Lichtexpositionstunnels in einer Richtung, die einen spitzen Winkel mit der Längsachse A der Vorrichtung bildet, in Richtung des Subjekts emittieren;
• 2B zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ähnlich 2A;
• 2C zeigt eine perspektivische Gesamtansicht der in 2A/2B gezeigten Vorrichtung;
• 3 zeigt eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert ist, um den Benutzer, während er in einem vertikalen Lichtexpositionstunnel (oder Zylinder) steht, mittels um den Benutzer herum angeordneter strahlender Lichtquellen mit Bestrahlung zu bestrahlen;
• 4 zeigt den Teil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, der dem weiteren Außenraum 300 entspricht, der konfiguriert ist, um zusätzliche Strahlungsquellen aufzunehmen, die konfiguriert sind, um aktinische Strahlung - beispielhaft - vom kopfseitigen Längsende des Lichtexpositionstunnels in Richtung des Subjekts/Benutzers, zusammen mit seinem Kühlsystem für gegebenenfalls beengte oder eingeschränkte Platzverhältnisse, abzugeben;
• 5 zeigt eine Teilansicht des zusätzlichen Strahlungsquellengehäuses 300 von 4, insbesondere seiner LED-Anordnung 350 und der zusätzlichen Anordnung zur Aufnahme von Hochdrucklampen oder - alternativ - Niederdrucklampen;
• 6A und 6B zeigen eine Vorderansicht und eine Rückansicht einer Reflektoranordnung 360, die für den Betrieb mit einer LED-Anordnung 350 zum Kollimieren des LED-Lichts geeignet ist, wenn es zu dem Subjekt 200 emittiert wird; und
• 7A zeigt ein erfindungsgemäßes Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse in einer ersten Ausführungsform, das mit der Strahlungsanwendungsvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann;
• 7B zeigt ein erfindungsgemäßes Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse in einer zweiten Ausführungsform;
• 7C zeigt ein erfindungsgemäßes Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte; und
• 7D zeigt ein erfindungsgemäßes Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für eine LED-Anordnung in einer Explosionsansicht.
• In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die Erfindung im Allgemeinen und auf bevorzugte Ausführungsformen davon Bezug genommen, von denen einige auch in den Figuren gezeigt sind. Wenn auf diese bevorzugten Ausführungsformen Bezug genommen wird, soll diese Bezugnahme als ein Ansatz vorgestellt werden, ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen; solche Verweise auf bevorzugte Ausführungsformen sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie die Erfindung einschränken.
• Die Begriffe „umfassen“, „umfasst“ oder „umfassend“, wie sie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, haben die Bedeutung, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung (i) ein Mittel umfassen kann oder (ii) zwei oder mehr Mittel umfassen kann, wie sie beispielsweise in einem Anspruch erwähnt sind, oder dass (iii) weitere Komponenten, Mittel usw. (nachstehend genauer definiert) ebenfalls von der Vorrichtung umfasst sein können. Desgleichen haben die Begriffe „umfassen“, „umfasst“ oder „umfassend“ die Bedeutung, dass das Verfahren der Erfindung (i) einen Schritt umfassen kann oder (ii) zwei oder mehr Schritte umfassen kann, wie erwähnt, oder dass (iii) weitere Schritte usw. (genauer unten definiert) ebenfalls von dem Verfahren umfasst sein können.
• Die Begriffe „umfassen“, „umfasst“ oder „umfassend“, wie in der vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden Ansprüchen verwendet, können jedoch auch Fälle umfassen, in denen die Vorrichtung/das Verfahren der Erfindung im Wesentlichen aus (i) mindestens einem Mittel/Schritt besteht oder hauptsächlich aus (ii) zwei oder mehr genannten Mitteln (oder Schritten) besteht, gegebenenfalls zusammen mit jeglicher notwendigen Komponente oder jeglichem Mittel oder Schritt, die ein Fachmann in eine solche Vorrichtung/ein solches Verfahren einbeziehen kann, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, oder kann sogar Fälle einschließen, in denen die Vorrichtung/das Verfahren der Erfindung ausschließlich aus (i) mindestens Mitteln oder Schritten besteht oder ausschließlich aus (ii) zwei oder mehr Mitteln oder Schritten besteht, gegebenenfalls, aber nicht unbedingt, zusammen mit jeglichen erforderlichen Komponenten, Mitteln, Schritten usw., die ein Fachmann in eine solche Vorrichtung/ein solches Verfahren einbeziehen kann, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen. Insbesondere im letzteren Fall, in dem die Begriffe „umfassen“, „umfasst“ oder „umfassend“, wie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, die Bedeutung „ausschließlich bestehend aus“ haben können, können Unteransprüche der vorliegenden Anmeldung weitere bevorzugte Ausführungsformen beanspruchen und können entsprechende Teile der Beschreibung weitere bevorzugte Ausführungsformen beschreiben, die durch zusätzliche angegebene Merkmale gekennzeichnet sind, die in Kombination mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs und entsprechenden Teilen der Beschreibung so zusammengefasst sind, dass sie zur Erfindung gehören, wie sie in ihrem breitesten beanspruchten Umfang beschrieben sind.
• Mit anderen Worten: Die Begriffe „umfassen“ oder „umfasst“ oder „umfassend“ können die Bedeutung haben, eine nicht erschöpfende Aufzählung von Elementen/Schritten zu beschreiben, oder können alternativ die Bedeutung haben, eine erschöpfende Aufzählung von Elementen/Schritten zu beschreiben, im letzteren Fall ohne weitere bevorzugte Ausführungsformen auszuschließen, die durch zusätzliche Merkmale gekennzeichnet sind.
• Daher wird durch die Begriffe „umfasst“, „umfassen“ oder „umfassend“ eine nicht erschöpfende Aufzählung und eine erschöpfende Aufzählung von Elementen oder Merkmalen oder Verfahrensschritten in der vorliegenden Anmeldung offenbart und in den Ansprüchen beansprucht.
• Die im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale gemäß der vorliegenden Beschreibung können jeweils als Einzelmerkmale oder in Kombination mit einem weiteren Merkmal oder zusammen mit wenigen anderen Merkmalen oder mit mehreren anderen Merkmalen oder mit allen in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen und in den Ansprüchen beanspruchten Merkmalen realisiert werden. Alle diese Kombinationen von zwei oder mehr Merkmalen werden von der vorliegenden Erfindung, wie beansprucht, abgedeckt.
• In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „enger Raum“ oder „beengte Platzverhältnisse“ oder „beengter Raum“ austauschbar oder synonym verwendet und haben die Bedeutung, dass aufgrund von Anforderungen seitens der zu kühlenden Vorrichtung oder deren Komponenten nur ein ungenügend enger oder beschränkter oder beengter Raum für die Unterbringung der zu kühlenden Komponenten zusammen mit einem das Kühlen bewirkenden Kühlsystem zur Verfügung steht. Aufgrund des Platzmangels zur Unterbringung des gesamten Kühlgeräts in unmittelbarer Nähe der zu kühlenden Komponenten oder Vorrichtungen ist das Kühlsystem in eine Wärmeaufnahmekomponente, die die Wärme dort aufnimmt, wo sie erzeugt wird, und eine Wärmeabgabekomponente, die die Wärme in einiger Entfernung von dem Wärmeerzeugungsbereich abführt, aufgeteilt, und die Wärme wird effizient vom Wärmeerzeugungsbereich zum Wärmeableitungsbereich „transportiert“, ohne dass zusätzliche Energie für den Wärmetransport aufgewendet werden muss.
• In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen sind die Begriffe „proximal“ und „distal“ Begriffe, die verwendet werden, um für das erfindungsgemäße Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 einen kurzen („proximalen“) und langen („distalen“) Abstand zwischen der zu kühlenden Komponente (und der thermischen Grenzfläche 510, die in unmittelbarer Nähe der zu kühlenden Komponente(n) untergebracht ist) einerseits und den übrigen Komponenten einer Wärmerohranordnung andererseits zu bezeichnen.
• Es wird nun auf 2A bis 2C Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform einer Strahlungsanwendungsvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung zeigen.
• Eine solche Vorrichtung 100, wie sie in 2A bis 2C gezeigt ist, dient einer Anwendung von gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt 200.
• Unter dem Begriff „aktinische Strahlung“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist Licht oder (breitere) Strahlung des gesamten elektromagnetischen Spektrums zu verstehen (siehe Definition in „Römpp Lexikon Chemie“, Thieme Verlag, Stuttgart, Deutschland), die photochemisch (einschließlich photobiochemisch) wirkt und gegebenenfalls Licht/Strahlung natürlichen oder künstlichen Ursprungs einschließt. In den Ansprüchen und der Beschreibung wird „aktinisches Licht“ oder „aktinische Strahlung“ hauptsächlich, aber nicht einschränkend, für Licht oder Strahlung künstlichen Ursprungs verwendet, z.B. Licht/Strahlung, die von Lichtquellen in einer Strahlungsanwendungsvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung emittiert wird. Der Begriff „gerichtete aktinische Strahlung“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, hat die Bedeutung von aktinischer Strahlung, die mit einem bevorzugten, wenn nicht sogar mehr oder weniger ausschließlichen Fokus auf ein Ziel gestrahlt wird, das gemäß der vorliegenden Erfindung ein Subjekt, bevorzugter ein menschliches Subjekt oder ein menschlicher Benutzer, d.h. ein Mensch 200, ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 100 der Erfindung, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden kann, kann die aktinische Strahlung aktinische Strahlung mit breitem Wellenlängenbereich sein, deren Wellenlänge oder Wellenlängenbereich in keiner Weise auf die vorliegende Erfindung beschränkt ist. Alternativ, wenn auch bevorzugt, kann die aktinische Strahlung aktinische Strahlung im engen Wellenlängenbereich oder sogar aktinische Strahlung einer sehr spezifischen Wellenlänge oder mehrerer spezifischer Wellenlängen sein. Dies ist einem Fachmann bekannt, der die Wellenlänge oder Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche oder -bänder auswählen kann, die in Übereinstimmung mit den Anforderungen eines bestimmten Falls angewendet werden sollen.
• Besondere Beispiele für aktinische Strahlung mit verwendbaren Wellenlängen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind: aktinische Strahlung mit einer Wellenlänge A im Bereich von 280 bis 315 nm (UV-B-Strahlung) und/oder aktinische Strahlung mit einer Wellenlänge A im Bereich von 315 bis 400 nm (UV-A-Strahlung) für die Bräunung des menschlichen Körpers zur Aktivierung der Melaninbildung und der Melaninumwandlung in die dunkle (braune) Form des natürlich in der menschlichen Haut vorkommenden Pigments, wobei die Bräunung Wellness- und/oder kosmetischen und/oder medizinischen Zwecken dienen kann; aktinische Strahlung in Form von kurzwelliger UV-B-Strahlung im Wellenlängenbereich von A = 297 nm ± 10 nm zur Förderung der Vitamin-D-Biosynthese aus Vitamin-D-Vorläufern in der menschlichen Haut; oder aktinische Strahlung mit Wellenlängen A im sichtbaren und nahen IR (Infrarot)-Bereich (400 oder noch besser > 550 nm bis 850 nm), wobei diese aktinische Strahlung, wenn sie auf die menschliche Haut aufgebracht wird, die Biosynthese von vorteilhaften Verbindungen zur Pflege und Verjüngung und Regeneration der Haut, wie beispielsweise Kollagen, Elastin, Keratin und Hyaluronsäure, aktivieren kann. Diese Beispiele sollten jedoch nicht so ausgelegt werden, dass sie die Erfindung beschränken.
• Unter dem Begriff „gerichtet“ in Kombination mit „aktinischer Strahlung“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, wird aktinische Strahlung verstanden, die von einer aktinische Strahlung emittierenden Lichtquelle emittiert wird und deren Richtung von einer Lichtquelle ausgeht und an einem bestimmten Ziel, z.B. einer (allgemeinen) Oberfläche A oder einer (spezifischen) Körperoberfläche eines Subjekts/Benutzers 200 ankommt oder dort auftrifft. Dies ist in 1A und 1B für den Stand der Technik und in 2A und 2B für die vorliegende Erfindung gezeigt. Als Beispiel zeigen 2A, 2B, 4 und 5 Lichtquellen mit Reflektoren und emittierender aktinischer Strahlung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Ziel vorzugsweise ein Subjekt, insbesondere ein Mensch. Gerichtete Strahlung kann von Lichtquellen emittiert werden, die mit Verschlüssen und/oder Reflektoren und/oder Filtern und/oder anderen Richtmitteln oder Kombinationen davon versehen sind.
• Unter dem Begriff „aktinisches Licht emittierende Lichtquelle“ oder einfach „Lichtquelle“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist das Emittieren von Licht/Strahlung einer bestimmten Wellenlänge oder eines mehr oder weniger breiten Wellenlängenbandes zu verstehen. In Übereinstimmung mit der Erfindung kann jedes derartige Licht emittierende Mittel als eine aktinisches Licht emittierende Lichtquelle bezeichnet werden. Ein Fachmann kennt im Rahmen der obigen Definition eine Vielzahl unterschiedlicher Lichtquellen. Ausführungsbeispiele für derartige aktinisches Licht emittierende Lichtquellen sind Gasentladungs-Niederdrucklichtemissionslampen (oder -röhren) (auch: Niederdruckleuchtstofflampen) oder Hochdrucklichtemissionslampen (oder - strahler), die üblicherweise Licht relativ breiter Wellenlängenbänder emittieren, von denen dem Fachmann verschiedene Typen bekannt sind und hier keiner näheren Beschreibung bedürfen. Der Begriff „aktinisches Licht emittierende Lichtquelle“ umfasst auch LEDs, die üblicherweise Licht mit sehr spezifischen (und üblicherweise engen) Wellenlängenbändern emittieren. Alle derartigen aktinische Strahlung emittierenden Lichtquellen können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie für einen Fachmann ohne Weiteres aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Ansprüchen zu ersehen ist.
• Unter dem Begriff „Subjekt“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist jedes Subjekt zu verstehen, auf das aktinische Strahlung gerichtet angewendet werden kann. Ein Fachmann kennt eine Anzahl von Subjekten (einschließlich Apparaten), auf die aktinische Strahlung angewendet werden kann. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Subjekt ein Mensch und die Begriffe „Mensch“ und „Subjekt“ werden in der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet.
• Unter den Begriffen „Anwendung“ und „Aufbringen“ und „aufbringend“, wie sie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, wird in Kombination mit „aktinischer Strahlung“ oder (allgemeiner) „Strahlung“ der Schritt der Bestrahlung mit aktinischer Strahlung von einer aktinische Strahlung emittierenden Lichtquelle zu einem Subjekt verstanden mit dem Ziel, eine bestimmte photochemische oder photobiochemische Wirkung auszuüben.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung 100 zum Aufbringen von gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt 200 mehrere Elemente, die im Folgenden näher erläutert werden.
• Eine solche Strahlungsanwendungsvorrichtung 100 kann in Bezug auf die Mehrzahl ihrer Elemente eine wohlbekannte Vorrichtung sein und wird allgemein und in ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf 2A, 2B, 2C und 3 und insbesondere auf 2A, 2B und 2C ausführlich wie folgt beschrieben:
• Die Vorrichtung 100 zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt 200 umfasst als zentrales Element einen sogenannten „Lichtexpositionstunnel“ 110. Der Begriff „Lichtexpositionstunnel“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet einen tunnelförmigen Raum 110, in dem ein Subjekt 200 aufgenommen werden kann, d.h. der Lichtexpositionstunnel 110 kann das Subjekt 200 umgeben und das Subjekt 200 kann darin nach Aufnahme gerichteter aktinischer Strahlung ausgesetzt werden. Die Größe und Form eines solchen Lichtexpositionstunnels 110 ist nicht beschränkt und kann von einem Fachmann gemäß den Erfordernissen des speziellen Falls ausgewählt werden. In jedem Fall muss der Lichtexpositionstunnel 110 mindestens eine Größe aufweisen, d.h. eine Länge in Längsrichtung und eine Breite und eine Höhe senkrecht zur Länge in Längsrichtung, sodass das Subjekt 200 großzügig von dem Lichtexpositionstunnel 100 umgeben sein kann, um darin zu liegen oder bequem zu stehen.
• Ein Fachmann kennt aus dem auf diesem technischen Gebiet veröffentlichten Stand der Technik die Größe und Form eines Lichtexpositionstunnels 110, der ein Subjekt für die Anwendung von aktinischer Strahlung umgeben kann. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung (wie im Stand der Technik) kann der Lichtexpositionstunnel eine Größe haben, die geeignet ist, das Subjekt in einer bequemen Position (liegend, d.h. in Liegestellung oder stehend, d.h. aufrecht) aufzunehmen. Daher kann die Größe von 200 bis 220 cm Länge, 90 bis 120 cm Breite/Höhe um das Subjekt herum sein, ohne die Erfindung auf eine solche Größe zu beschränken. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung (die Erfindung nicht einschränkend) ist die Form eines Lichtexpositionstunnels 110 eine (zumindest angenäherte) Zylinderform.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strahlungsanwendungsvorrichtung 100, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert sein kann, weist der Lichtexpositionstunnel 110 eine Längsachse A - A, d.h. eine mit der Achse einer Zylinderform identische Achse auf, die horizontal angeordnet ist, d.h. parallel zum Boden, auf dem die Vorrichtung 100 im Betrieb positioniert ist. Die Vorrichtungen 100, die den Lichtexpositionstunnel 110 mit horizontal angeordneter Achse umfassen, sind übliche Lichtexpositions-„Betten“, die das Subjekt 200 in einer liegenden Position aufnehmen. Dies wird von den meisten Benutzern der Vorrichtung 100 als sehr bequem und entspannend bewertet.
• Darüber hinaus kann vorteilhafterweise aktinische Strahlung auch auf Teile des Körpers des Subjekts/Benutzers gemäß der vorliegenden Erfindung gestrahlt werden, die von Strahlung, die von den Strahlungsquellen 170 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 emittiert wird, nicht oder nur in geringem Ausmaß erfasst werden.
• Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung 100 ist in 2A, 2B und 2C gezeigt. Wie beispielhaft aus 2A ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 100 einen ersten Teil 180 eines Gehäuses und einen zweiten Teil 190 eines Gehäuses, und der erste (im Betrieb der Vorrichtung 100: der obere) Teil 180 kann von dem zweiten (im Betrieb: dem unteren) Teil 190 entlang einer Achse parallel zur Längsachse A-A des Lichtexpositionstunnels 110 weggeschwenkt werden, um dem Subjekt/der Person 200 das Betreten der Vorrichtung 100, d.h. des Lichtexpositionsbetts innerhalb des Lichtexpositionstunnels 110, auf einfache und bequeme Weise zu ermöglichen.
• In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 weist der Lichtexpositionstunnel 110 eine Längsachse auf, d.h. eine Achse, die mit der Achse einer Zylinderform identisch ist, die vertikal angeordnet ist, d.h. senkrecht zu dem Boden, auf dem die Vorrichtung 100 positioniert ist, wenn sie in Betrieb ist. Die Vorrichtungen 100, die den Lichtexpositionstunnel 110 mit der vertikal angeordneten Achse umfassen, sind Lichtexpositions-„Kabinen“, die das Subjekt 200 in einer aufrechten oder stehenden Position aufnehmen. Dies wird von den meisten Benutzern der Vorrichtung 100 als sehr dynamisch während der Bewegung bewertet. Darüber hinaus ist eine solche Vorrichtung 100 offensichtlich sehr platzsparend.
• Darüber hinaus kann vorteilhafterweise aktinische Strahlung auch auf Teile des Körpers des Subjekts/Benutzers gemäß der vorliegenden Erfindung gestrahlt werden, die von Strahlung, die von den Strahlungsquellen 170 der Vorrichtung 100 des Stands der Technik, wie in 1A und 1B dargestellt, emittiert wird, nicht oder nur in geringem Ausmaß zielgerecht bestrahlt werden. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung 100 ist in 3 gezeigt. Wie beispielhaft aus 3 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 100 einen ersten (oder vorderen) Teil 180 und einen zweiten (oder hinteren) Teil 190 eines Gehäuses, und der erste (im Betrieb der Vorrichtung 100: der vordere) Teil 180 kann ähnlich wie eine Tür von dem zweiten (im Betrieb: dem hinteren) Teil 190 entlang einer Achse parallel zur Längsachse A - A des Lichtexpositionstunnels weggeschwenkt werden, um dem Subjekt/der Person 200 das Betreten der Vorrichtung 100, d.h. der Lichtexpositionskabine innerhalb des Lichtexpositionstunnels 110, auf einfache und bequeme Weise zu ermöglichen.
• Abhängig von der Art der Vorrichtung 100 (d.h. Aufnahme des Subjekts in einer liegenden oder aufrechten Position) ist der Lichtexpositionstunnel 110 aus einer halbzylindrischen faßförmigen ersten Oberfläche 120 und aus mindestens einer zweiten Oberfläche 140 gebildet, wobei die mindestens eine zweite Oberfläche 140 die erste Oberfläche 120 bei der Bildung des Lichtexpositionstunnels 110 ergänzen kann. Dies bedeutet, dass in bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ein Lichtexpositionstunnel 110 in Form und Größe vollständig durch die erste und die zweite Oberfläche 120, 140 definiert werden kann.
• In bevorzugteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Strahlungsanwendungsvorrichtung 100, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, ist der Lichtexpositionstunnel 110 aus der einen halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 120 und aus mindestens einer im Wesentlichen flachen Oberfläche 142 gebildet. Vorzugsweise ist dies eine Ausführungsform der Vorrichtung 100 mit der Form eines Lichtexpositions-„Bettes“, auf dem das Subjekt in einer liegenden Position gerichteter aktinischer Strahlung ausgesetzt werden kann: Das Subjekt 200 ist auf der im Wesentlichen flachen Oberfläche 142 positioniert, die sich in dieser Ausführungsform in horizontaler Ausrichtung befindet. In einer solchen Ausführungsform ist die eine halbzylindrische faßförmige Oberfläche 120 über der im Wesentlichen flachen Oberfläche 142 angeordnet, die üblicherweise von der flachen Oberfläche 142 wegbewegt werden kann, indem die halbzylindrische faßförmige Oberfläche 120 um eine Achse parallel zu einer Seitenkante der flachen Oberfläche 142 gedreht wird, um den Lichtexpositionstunnel 110 für leichtes Betreten durch das Subjekt 200 zur Exposition mit aktinischer Strahlung zu „öffnen“.
• Der Begriff „im Wesentlichen flach“ in Verbindung mit der Liegefläche 142 des Subjekts, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, soll eine Fläche bedeuten, die sich in eine horizontale Ebene im Wesentlichen ohne Aussparungen und Erhebungen erstreckt. Wie es jedoch auf dem gegenwärtigen Gebiet der Technik üblich ist, kann eine solche Liegefläche, auf der das Subjekt 100 aktinischer Strahlung ausgesetzt ist, Aussparungen zum Positionieren des Kopfes 205, des Rückens, der Arme 215 oder der Beine 220 des Subjekts ohne wesentliche Abweichung von der allgemeinen Ebenheit aufweisen.
• In ähnlich bevorzugten alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehr oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, ist der Lichtexpositionstunnel 110 aus der einen halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 120 und aus mindestens einer weiteren oder zweiten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 141 gebildet. Vorzugsweise ist dies eine Ausführungsform der Vorrichtung 100 mit der Form einer Lichtexpositions-„Kabine“, in der das Subjekt 200 in einer aufrechten Position gerichteter aktinischer Strahlung ausgesetzt werden kann: Das Subjekt 200 ist zwischen den zwei halbzylindrischen faßförmigen Oberflächen 120, 141 positioniert, die sich in dieser Ausführungsform in vertikaler Ausrichtung befinden. In einer solchen Ausführungsform ist die eine halbzylindrische faßförmige Oberfläche 120 neben der zweiten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 141 angeordnet, um einen vollen Zylinder zu bilden. Ein Teil des Zylinders kann normalerweise von der zweiten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 141 wegbewegt werden, indem die halbzylindrische faßförmige Oberfläche 120 um mindestens eine Achse parallel zu einer vertikalen Kante der zweiten halbzylindrischen faßförmigen Oberfläche 141 geschwenkt wird, um den Lichtexpositionstunnel 110 für ein einfaches Betreten durch das Subjekt 200 zur Exposition mit aktinischer Strahlung zu „öffnen“. Das Subjekt 200 steht im Wesentlichen in der Mitte eines zylinderförmigen Raums, der durch die zwei halbzylindrischen faßförmigen Oberflächen 120, 141 gebildet wird, und dreht sich, während es aktinischer Strahlung ausgesetzt ist, gegebenenfalls um seine eigene vertikale Achse.
• Erfindungsgemäß bestehen die halbzylindrische faßförmige erste Oberfläche 120 und auch die mindestens eine zweite Oberfläche 140 aus einem Material, das für die auf das Subjekt 200 aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässig ist. Unter dem Begriff „für die aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässiges Material“, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist zu verstehen, dass das Material der Oberflächen so beschaffen ist, dass mindestens der Teil der von den Lichtquellen emittierten aktinischen Strahlung für die gewünschte photochemische Wirkung oder photobiochemische Wirkung die Wände passieren kann, ohne dass wesentliche Mengen davon vom Oberflächenmaterial absorbiert werden. Darüber hinaus muss das ausgewählte Material eine ausreichende Festigkeit und Steifheit aufweisen, um den darauf liegenden Benutzer zu tragen. Ein Fachmann auf diesem technischen Gebiet kennt solche Materialien und kann sie aus einer Anzahl von Materialien entsprechend den Anforderungen eines bestimmten Falls auswählen. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Oberflächen 120, 140 aus einem Material hergestellt, das aus der Gruppe der aktinischen lichtdurchlässigen Polymermaterialien ausgewählt ist, und Acrylpolymere sind, wie auch im Stand der Technik, besonders bevorzugt. Auch andere bekannte Materialien des Standes der Technik, die einen Durchgang von im Wesentlichen der gesamten darauf gerichteten aktinischen Strahlung ermöglichen können, können allein oder in Kombination verwendet werden.
• In einer noch bevorzugteren Ausführungsform der Erfindung besteht eine zusätzliche Oberfläche 143, ähnlich der halbzylindrischen faßförmigen ersten Oberfläche 120 und der mindestens einen zweiten Oberfläche 140, ebenfalls aus einem Material, das im Wesentlichen für die auf das Subjekt 200 aufzubringende aktinische Strahlung durchlässig ist.
• Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung 100 zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt 200 so geformt, dass die Oberflächen 120, 140 und gegebenenfalls auch eine zusätzliche Oberfläche 143 des Lichtexpositionstunnels 110 einen Innenraum 130, in dem ein der aktinischen Strahlung auszusetzendes Subjekt 200 von den Oberflächen umgeben und der aktinischen Strahlung ausgesetzt ist, von den Außenräumen 150, 160 trennt, in denen Lichtquellen 170, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberflächen 120, 140 zu emittieren, so angebracht sind, dass die Lichtquellen die aktinische Strahlung durch die Oberflächen 120, 140 in Richtung des Subjekts 200 emittieren können. Solche Außenräume 150, 160 können jede Form haben, die ein Fachmann für geeignet hält, um unter anderem die Lichtquellen 170 aufzunehmen, ohne dass die Erfindung in irgendeiner Weise eingeschränkt wird. Insbesondere kann die Form der Außenräume 150, 160 von der Art der verwendeten Vorrichtung 100 abhängen.
• In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, wenn der Lichtexpositionstunnel 110 eine horizontal angeordnete Längsachse A - A aufweist, wie in 2A, 2B und 2C gezeigt, sind obere Lichtquellen 170u, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberfläche 120 nach unten zu dem Subjekt 200 zu emittieren, das in der liegenden Position auf der im Wesentlichen ebenen Oberfläche 142 liegt, und untere Lichtquellen 170l, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberfläche 140, 141, 142 nach oben zu dem in der liegenden Position liegenden Subjekt 200 zu emittieren, oberhalb der Oberfläche 120 in dem Außenraum 150 und unterhalb der Oberfläche 140, 141, 142 in dem Außenraum 160 angebracht. In dieser Ausführungsform sind die Außenräume 150, 160 obere und untere Räume und werden unter anderem zur Unterbringung der oberen und unteren Lichtquelle 170u, 170l verwendet. Die Außenräume 150, 160 können erfindungsgemäß auch für andere Zwecke verwendet werden, die nachfolgend näher beschrieben werden.
• In alternativen bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, wenn der Lichtexpositionstunnel 110 eine vertikal angeordnete Längsachse A - A aufweist (wie in 3 gezeigt), sind vorderseitige Lichtquellen 170fs, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberfläche 120 nach hinten zu dem Subjekt 200 zu emittieren, das in einer aufrechten Position in dem Innenraum 130 steht, der von den Oberflächen 120, 140 umgeben ist, und rückseitige Lichtquellen 170bs, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberfläche 140 in Richtung des stehenden Subjekts 200 zu emittieren, an den Außenseiten der Oberflächen 120, 140 in den Außenräumen 150, 160 angebracht. In dieser alternativen Ausführungsform sind die Außenräume 150, 160 vorderseitige Außenräume und rückseitige Außenräume, die unter anderem zur Aufnahme der vorderseitigen und rückseitigen Lichtquellen 170fs, 170bs verwendet werden. Die Außenräume 150, 160 können erfindungsgemäß auch für andere Zwecke verwendet werden, die nachfolgend näher beschrieben werden.
• Erfindungsgemäß sind die Außenräume 150, 160 in mindestens einem ersten und einem zweiten Teil eines Gehäuses 180, 190 der Vorrichtung 100 untergebracht und umfassen Mittel 181, 191 zum festen Halten und elektrischen und elektronischen Betreiben der Lichtquellen 170 und/oder Mittel 182, 192, die den mindestens ersten und zweiten Teil des Gehäuses 180, 190 und die darin enthaltenen Komponenten, beispielsweise die Lichtquellen 170, die aktinische Strahlung an das Subjekt 200 emittieren, mit elektrischer Energie versorgen, und/oder Mitteln 183, 193, die die Vorrichtung 100 lüften, erwärmen und/oder kühlen können; und Mittel 184, 194 zum weiteren Betrieb der Vorrichtung 100, beispielsweise Steuermittel und/oder mindestens eine Verarbeitungseinheit zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung 100 und/oder zum Ermöglichen des Anschlusses externer Steuermittel. Weitere Mittel, wie sie dem Fachmann aus ähnlichen Vorrichtungen des Standes der Technik bekannt sind, können auch einzeln oder in Kombination an den Außenräumen 150, 160 des ersten und zweiten Teils 180, 190 des Gehäuses angebracht sein, wie beispielsweise Griffe zum Öffnen und Schließen der beweglichen Gehäuseteile 180, Notschalter, die in der Lage sind, den Betrieb der Vorrichtung 100 in Notfällen zu unterbrechen, Düsen (und deren Betriebskanäle und Pumpen), um einen Zugang von frischer, kühlender oder wärmender Luft oder von Flüssigkeitssprays zu dem Lichtexpositionstunnel 130 zu ermöglichen, eine zentrale Verarbeitungseinheit 194, die in der Lage ist, die Vorrichtung 100 zu betreiben, Sensoren für aktinische Strahlung, einen Hautfarben-/Hautstatussensor zum Bestimmen des Hautzustands des Subjekts/Benutzers, soweit er für eine Exposition mit aktinischer Strahlung relevant ist, um nur einige Beispiele aufzuzählen.
• In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(e)n der Erfindung realisiert werden können, ist das Subjekt 200 ein der gerichteten aktinischen Strahlung ausgesetzter Mensch 200. Menschen 200, die der gerichteten aktinischen Strahlung ausgesetzt werden sollen, werden in dieser Beschreibung manchmal auch als „Benutzer“ der Vorrichtung 100 bezeichnet.
• Wie bereits oben ausführlich beschrieben, können sich gemäß der vorliegenden Erfindung der erste und der zweite Teil des Gehäuses 180, 190 der Vorrichtung 100 bei der Bildung der äußeren Form der Vorrichtung 100 ergänzen, indem sie sich gelenkig voneinander weg oder aufeinander zu bewegen.Wie beispielhaft aus 2A und 2C ersichtlich, umfasst die Vorrichtung 100 einen ersten Teil 180 und einen zweiten Teil 190 eines Gehäuses, und der erste (im Betrieb der Vorrichtung 100: der obere) Teil 180 kann von dem zweiten (im Betrieb: dem unteren) Teil 190 entlang einer Achse parallel zur Längsachse A - A des Lichtexpositionstunnels 110 weggeschwenkt werden, um das Betreten der Vorrichtung 100, d.h. des Lichtexpositionsbetts innerhalb des Lichtexpositionstunnels 110, auf einfache und bequeme Weise zu ermöglichen.
• Gemäß der Erfindung und wie in 2A und 2B gezeigt, umfasst die Vorrichtung 100 ferner mindestens einen weiteren Außenraum 300, der von dem Innenraum 130 durch keine der strahlungsdurchlässigen ersten und zweiten Oberflächen 120, 140 getrennt ist und sich an einem oder beiden der Längsenden, d.h. dem kopfseitigen Ende 111, in einer Längsrichtung des Lichtexpositionstunnels 110 und dem fußseitigen Ende 112, in einer Längsrichtung des Lichtexpositionstunnels 110, befindet. Erfindungsgemäß sind in dem mindestens einen weiteren Außenraum 300 mehrere zusätzliche Strahlungsquellen 310A, 310B untergebracht, die in einer Richtung, die mit der Längsrichtung der Vorrichtung 100 einen spitzen Winkel bildet, Strahlung in Richtung des Subjekts 200 emittieren können. Es kann einen weiteren Außenraum 300 geben, oder es können zwei (oder noch mehr, z.B. drei oder vier) weitere Außenräume 300 vorhanden sein, die an einem oder an zwei der Längsenden 111, 112 des Lichtexpositionstunnels 110 angebracht und konfiguriert sind zur Aufnahme mehrerer zusätzlicher Strahlungsquellen 310A, 310B, die in der Lage sind, Strahlung in einer Richtung, die mit der Längsrichtung der Vorrichtung 100 einen spitzen Winkel bildet, auf das Subjekt 200 zu emittieren. Eine Auswahl der Anzahl weiterer Außenräume 300 kann von einem Fachmann anhand der Anforderungen eines Einzelfalls getroffen werden.
• In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, ist mindestens der eine weitere Außenraum 300 ein weiterer Außenraum 300, der sich am kopfseitigen Längsende 111 des Lichtexpositionstunnels 110 befindet, wobei in dem einen weiteren Außenraum 300 mehrere zusätzliche Strahlungsquellen 310A, 310B untergebracht sind, die beispielsweise und ohne Einschränkung Strahlung auf die Kopfhaut 207 und die Schultern 210 des Subjekts emittieren können. Diese Ausführungsform der Erfindung gilt als besonders vorteilhaft, da die Aufgabe der Erfindung auf einfache Weise gelöst werden kann: Bereiche des Körpers des Benutzers, die nicht mit auf übliche Bestrahlungsvorrichtungen 100 eingestrahltem Licht angestrahlt werden, können nach Wunsch bestrahlt werden.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, kann die Vorrichtung 100 der Erfindung eine Strahlung verschiedener Arten auf einen Benutzer 300 abgeben:
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 ein Bräunungsgerät, das Bräunungsstrahlung an einen Benutzer 200, beispielsweise Strahlung mit einer Intensität, die für die Bräunung des Körpers des Benutzers in den Wellenlängenbereichen von 280 bis 315 nm (UV-B-Strahlung) und/oder Strahlung mit einer Wellenlänge von 315 bis 400 nm (UV-A-Strahlung) geeignet ist, abgibt. Herkömmliche Bräunungsgeräte bewirkten auf technisch einfache Weise kein Bräunen der Schultern 210 oder der Kopfhaut 207 des Benutzers, und eine gleichmäßige Bräune der Haut des Benutzers konnte kaum erreicht werden. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können auch diejenigen Teile des Körpers des Benutzers, auf die gewöhnlich keine UV-Strahlung gerichtet ist (z.B. die Schultern 210), zuverlässig gebräunt werden, wodurch eine gleichmäßige Bräune des gesamten Körpers des Benutzers erreicht wird.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 eine Vorrichtung, die sichtbares rotes Licht und/oder nahes Infrarotlicht mit Wellenlängen im Bereich von 400 nm oder besser von > 550 nm bis 850 nm auf den Körper des Benutzers strahlt, wodurch die Synthese von vorteilhaften Verbindungen für die Pflege und Verjüngung und Regeneration der menschlichen Haut, z.B. Kollagen, Elastin, Keratin und Hyaluronsäure, aktiviert wird.
• Für diese und andere Zwecke werden in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehrerenoder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen 310A, 310B ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hochdrucklampen, Mitteldrucklampen, Gasentladungsniederdrucklampen, LEDs und Kombinationen davon. Noch bevorzugter sind die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen 310A, 310B aus der Gruppe ausgewählt, die aus Hochdrucklampen, LEDs und Kombinationen davon besteht.
• Während Hochdrucklampen oder Niederdrucklampen gemäß der Erfindung als einzelne strahlungsemittierende Quellen oder als Paare von zwei oder Gruppen von drei oder mehr davon in der Vorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können LEDs vorzugsweise verwendet werden als mehrere LEDs in Anordnungen von beispielsweise 20 oder 30 oder sogar noch weniger davon oder auch mehr davon, die befestigt und auf einer Platine elektrisch verbunden und elektronisch gesteuert sind.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, zum Beispiel einer Bestrahlungsvorrichtung 100, die zum Bräunen des Körpers des Benutzers geeignet ist, wurden mehrere Kombinationen von zusätzlichen strahlungsemittierenden Strahlungsquellen 310A, 310B entwickelt und als geeignet befunden, ohne auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt zu sein.
• Während die vorliegende Erfindung vorschlägt, dass, um Bräunungsstrahlung auf Körperteile des Benutzers zu richten, die bei Verwendung von Bräunungsgeräten nach dem Stand der Technik überhaupt keine oder nur als unzureichend für das gewünschte Bräunungsergebnis bewertete Mengen an Bräunungsstrahlung empfangen, LEDs als zusätzliche Strahlungsquellen 310A, 310B verwendet werden, kann eine gute Bräunung der Schulter, der Kopfhaut usw. gemäß der vorliegenden Erfindung auch durch Bestrahlen der Schulter des Subjekts/Benutzers (als eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung) oder der Kopfhaut mittels Niederdruckleuchtstofflampen oder Hochdruckentladungslampen oder LEDs, die die geeignete Wellenlängen-(Bereichs-)Strahlung allein oder in jeder denkbaren Kombination emittieren, erzielt werden. Besonders geeignet sind Kombinationen von LEDs mit Niederdruckleuchtstofflampen oder Kombinationen von LEDs mit Hochdruckentladungslampen, die alle bräunende UV-Strahlung der relevanten UV-A- und UV-B-Bereiche emittieren. Selbstverständlich ist ein Fachmann durch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, Strahlungsquellen auszuwählen, die solche relevanten UV-A- und UV-B-Bereiche gemäß den Anforderungen eines Einzelfalls emittieren. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann eine solche UV-Strahlung für bestimmte Zwecke auch mit Strahlung des sichtbaren und/oder IR-(Infrarot-)Wellenlängenbereichs kombiniert werden, wie der Fachmann erkennt, ohne an irgendwelche durch die vorliegende Erfindung auferlegten Einschränkungen gebunden zu sein.
• Mit anderen Worten: In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, können zum Beispiel bei einer Bestrahlungsvorrichtung 100, die zum Bräunen des Körpers des Benutzers geeignet ist, die üblichen Niederdrucklampen (Leuchtstofflampen) als die Licht-/aktinischen Strahlungsquellen 170 verwendet werden. Darüber hinaus ist es möglich (als weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung), zusätzlich Mitteldruck- oder Hochdrucklampen (Entladungslampen) für bestimmte Zwecke zu verwenden (d.h. mit Niederdrucklampen zu kombinieren): Wie dem Fachmann bekannt ist, können in Bräunungsgeräte als den Vorrichtungen 100 der vorliegenden Erfindung Hochdrucklampen (Radiatoren) verwendet werden, z.B. zum Bräunen bestimmter Körperteile des Benutzers, z.B. des Gesichts des Benutzers. In weiteren bevorzugten Vorrichtungen 100 der Erfindung können LEDs, die die geeignete Strahlung von Bräunungslichtwellenlängen emittieren, allein (d.h. anstelle von) oder in Kombination mit anderen strahlungsemittierenden Lichtquellen 170, z.B. Niederdruck-(Leuchtstoff-)Lampen und/oder Mitteldruck- oder Hochdrucklampen (Entladungslampen) verwendet werden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 100 sind die Licht/aktinische Strahlung emittierenden Lichtquellen 170 Niederdrucklampen (Leuchtstofflampen) und/oder Hochdrucklampen (Entladungslampen), und die zusätzlichen Licht-/Strahlungsquellen 310A und 310B sind ausgewählt entweder aus Kombinationen von LEDs und Niederdrucklampen und/oder Hochdrucklampen und LEDs oder ausschließlich aus LEDs. Ein Fachmann kann die geeigneten Licht-/Strahlungsquellen 170 und/oder 310A/310B und Kombinationen davon der Vorrichtungen 100 der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Anforderungen eines Einzelfalls auswählen, ohne an irgendwelche Beschränkungen gebunden zu sein.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, kann die Vorrichtung 100 mit weiteren Lampen/Lichtquellen versehen werden, um eine Reihe von bestimmten Zielen zu erreichen, beispielsweise um die Bräunungswirkung von Bräunungslichtquellen zu verbessern und/oder eine Synthese von Kollagen, Keratin oder anderen biochemisch vorteilhaften Verbindungen zu stimulieren. Eine solche Stimulation kann vorzugsweise (ohne Einschränkung) durch Emittieren von Licht/Strahlung in Wellenlängenbereichen von 400 nm (sichtbare Wellenlängen) bis 850 nm (nahe Infrarotwellenlängen) oder in Teilbereichen davon auf den Körper des Benutzers oder Teile davon initiiert werden. Nicht einschränkende Beispiele für LEDs, die sichtbare/s Licht/Strahlung in bestimmten Wellenlängen emittieren, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt: Tabelle nicht einschränkender Beispiele für geeignete LED-Wellenlängenbereiche/Wellenlängen

  Wellenlänge (Bereich)	Beabsichtigter Zweck
  [nm]
  545 - 550	Stimulation von PPIX (Protoporphyrin IX) in einer
  (540)	photodynamischen Therapie (PDT)
  585 - 590	Stimulation von PPIX (Protoporphyrin IX) in einer
  (580)	photodynamischen Therapie (PDT)
  610-615	Wellenlängenbereich „Optimaler Kompromiss“ zwischen
  (613,5 - 623,5)	der Stimulationswellenlänge H2O-Molekül (606 nm) und der unteren Stimulationswellenlänge der Cytochrom-C-Oxidase (613,5 nm - 623,5 nm) (Bereich 1)
  635 - 640	Wellenlängenbereich „Optimaler Kompromiss“ zwischen der Stimulationswellenlänge PPIX (PDT) (635 nm) und der oberen Stimulationswellenlänge der Cytochrom-C-Oxidase (613,5 nm - 623,5 nm) (Bereich 1)
  670 - 675	Stimulation der Cytochrom-C-Oxidase (667,5 nm - 683,7 nm) (Bereich 2)
  750 - 755	Stimulation der Cytochrom-C-Oxidase (750,7 nm - 772,3 nm) (Bereich 3)
  830 - 835	Stimulation der Cytochrom-C-Oxidase (812,5 nm - 846,0 nm) (Bereich 4)

• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, kann die Vorrichtung 100 weitere Elemente umfassen, beispielsweise zur Verbesserung der Wirksamkeit des von den Lichtquellen 170 und/oder 310A/310B emittierten Lichts. Mit Bezug auf 2A, 2B, 4 und 5 wird beispielhaft (ohne die Erfindung auf solche Ausführungsformen zu beschränken) gezeigt, dass Lichtquellen 170 und/oder 310A/310B, die aktinische Strahlung gemäß der Erfindung emittieren, mit Verschlüssen und/oder Reflektoren und/oder Filtern und/oder anderen Richtmitteln oder Kombinationen davon versehen sein können. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Ziel vorzugsweise ein Subjekt, insbesondere ein Mensch. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Fällen, in denen LEDs verwendet werden, z.B. in Fällen zusätzlicher strahlungsemittierender Lichtquellen 310A und 310B der Erfindung, von LED-Anordnungen, die eine größere Anzahl von LEDs aufweisen (beispielsweise, aber nicht einschränkend, 16 LEDs, 20 LEDs, 24 LEDs oder eine beliebige andere bevorzugte Anzahl von LEDs), kann eine „Anordnung“ von Reflektoren bereitgestellt werden. Wie einem Fachmann auf diesem technischen Gebiet bekannt ist, kann die von jeder der jeweils mit einem Reflektor versehenen LEDs emittierte Strahlung kollimiert, d.h. konzentriert und auf einen vorgebbaren, relativ kleinen Bereich am Ziel (hier: auf den Körper des Benutzers oder auf Teile davon) gerichtet werden, wodurch ihre Wirksamkeit verbessert wird. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird mindestens ein Reflektor, noch bevorzugter ein Reflektor pro LED, verwendet, um die von diesen LEDs emittierte Strahlung als die zusätzlichen Licht-/Strahlungsquellen 310A, 310B zu kollimieren. Dies ist in 4, 5, 6A und 6B gezeigt. Desgleichen können andere Lichtquellen als LEDs und die eine geeignete Bräunungsstrahlung auf den Körper des Subjekts/Benutzers emittieren, mit geeigneten Mitteln, z.B. Reflektoren, zum Kollimieren und/oder Konzentrieren der emittierten Strahlung auf das gewünschte Ziel, d.h. auf den Körper des Subjekts/Benutzers, versehen sein, insbesondere auf Teile davon, bevorzugter auf diejenigen Teile, die bei Verwendung von Bräunungsgeräten nach dem Stand der Technik keine ausreichende Bräunungsstrahlung erhalten.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, kann die Vorrichtung 100 ein Mittel zum Kühlen der Lichtquellen 170 und/oder der zusätzlichen Lichtquellen 310a/310b umfassen. Wie einem Fachmann auf dem Fachgebiet bekannt ist, wird ein erheblicher Teil der von den Lichtquellen 170 und/oder den zusätzlichen Lichtquellen 310a/310b abgegebenen Energie in Form von Wärmestrahlung abgegeben. Besonders Hochdruckentladungslampen sowie LEDs emittieren in der Regel zusätzlich zur Strahlung der UV-, sichtbaren und/oder IR-Strahlungswellenlängen, für die sie entwickelt wurden, Wärmestrahlung. Die abgegebene Wärme kann vorteilhaft zum Aufwärmen entweder des Luftvolumens des Bestrahlungstunnels (wenn das zu bestrahlende Subjekt liegt oder steht) oder zumindest eines Teils der Bestrahlungsvorrichtung 100 verwendet werden, beispielsweise (aber nicht einschränkend) der lichtdurchlässigen Schutzschicht, auf die sich das zu bestrahlende Subjekt/der zu bestrahlende Benutzer legt. Andererseits muss berücksichtigt werden, dass die von den Lichtquellen abgegebene Wärme abgeführt werden muss, um die Funktionen der Lichtquellenlampen nicht zu beeinträchtigen und die Lebensdauer der Lichtquellenlampen nicht zu verkürzen. Die Ableitung der von den Lichtquellen entwickelten und emittierten Wärme kann durch dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannte Mittel erreicht werden, und dem Fachmann wird diesbezüglich keine Einschränkung auferlegt. Daher kann ein Fachmann geeignete Kühlmittel entsprechend den Umständen eines Einzelfalls auswählen.
• Bei Kühlmitteln für Lampen der Strahlungsquellen 170 der Erfindung, d.h. für diejenigen, die über/hinter der halbzylindrischen faßförmigen ersten Oberfläche 120 untergebracht sind und Strahlung an das Gesicht und den Bauch des Subjekts/Benutzers abgeben, und denjenigen, die unter/hinter der zweiten Oberfläche 140 (entweder unter/hinter der halbzylindrischen faßförmigen zweiten Oberfläche 141 oder unter/hinter der im Wesentlichen flachen zweiten Oberfläche 142) untergebracht sind, kann ohne Einschränkungen hinsichtlich des verfügbaren Raums ihre Unterbringung und Arbeitsweise ausgewählt werden. Daher können solche Kühlmittel übliche Gebläse sein, die Luft gegen die Strahlungsquellen zum Kühlen blasen, oder es können übliche Kühlmäntel sein, die Kühlfluide (einschließlich flüssiger Kühlfluide) zum Ableiten der überschüssigen Wärme verwenden. Solche üblichen Kühlmittel können jedoch nicht in Fällen eingesetzt werden, in denen der Raum zur Unterbringung der Strahlungsquellen als solche bereits begrenzt ist, wie dies als eine Alternative vorgeschlagen wird, z.B. bei Verwendung von Anordnungen mehrerer LEDs, wodurch der Raum für die (weitere) Unterbringung von Kühlmitteln beträchtlich eingeengt wird. Daher kann in weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die getrennt oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können, die Vorrichtung 100 ein Kühlsystem für beschränkte/beengte Platzverhältnisse 500 als Kühlmittel zum Abführen der Wärme, die von den Lampen der Lichtquellen erzeugt/abgegeben wird und für keinen vorteilhaften Heizzweck erforderlich ist, umfassen. Erfindungsgemäß noch bevorzugter und gegebenenfalls separat oder zusammen mit einem oder zwei oder mehreren oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500 umfassen mit dem Ziel und zu dem Zweck, die mehreren zusätzlichen Strahlungsquellen 310A, 310B, die so konfiguriert sind, dass sie Strahlung in Richtung der Kopfhaut 207 und der Schultern 210 des Subjekts/Benutzers emittieren, zu kühlen (und dadurch die von diesen erzeugte Wärme abzuführen). In diesem Zusammenhang werden in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen die Begriffe „enger Raum“ oder „beengte Platzverhältnisse“ oder „beengter Raum“ austauschbar oder synonym verwendet und haben die Bedeutung, dass aufgrund von Anforderungen seitens der zu kühlenden Vorrichtung oder deren Komponenten nur ein ungenügend enger oder beschränkter oder beengter Raum für die Unterbringung der zu kühlenden Komponenten zusammen mit einem das Kühlen bewirkenden Kühlsystem zur Verfügung steht. Aufgrund des Platzmangels zur Unterbringung des gesamten Kühlgeräts in unmittelbarer Nähe der zu kühlenden Komponenten oder Vorrichtungen ist das Kühlsystem in eine Wärmeaufnahmekomponente, die die Wärme dort aufnimmt, wo sie erzeugt wird, und eine Wärmeabgabekomponente, die die Wärme in einiger Entfernung von dem Wärmeerzeugungsbereich abführt, aufgeteilt, und die Wärme wird effizient vom Wärmeerzeugungsbereich zum Wärmeableitungsbereich „transportiert“, ohne dass zusätzliche Energie für den Wärmetransport aufgewendet werden muss.
• In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen sind die Begriffe „proximal“ und „distal“ Begriffe, die verwendet werden, um für das erfindungsgemäße Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 einen kurzen („proximalen“) und langen („distalen“) Abstand zwischen der zu kühlenden Komponente (und der thermischen Grenzfläche 510, die in unmittelbarer Nähe der zu kühlenden Komponente(n) untergebracht ist) einerseits und den übrigen Komponenten einer Wärmerohranordnung andererseits zu bezeichnen.
• Solch ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500, das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 als ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse oder als mehr als ein (d.h. mehrere von zwei oder drei oder sogar mehr) Kühlsystem(en) für beengte Platzverhältnisse verwendbar ist und als ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 in 7A gezeigt ist, kann als seine Hauptkomponenten umfassen:
• - mindestens eine thermische Grenzfläche 510, die zum Absorbieren von Wärme von wärmeabgebenden Geräten konfiguriert ist, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 angrenzen;
• - mindestens ein Wärmerohr 520, das konfiguriert ist, um Wärme von dem Ende 521 des Wärmerohrs proximal zu der thermischen Grenzfläche 510 an das Ende 522 des Wärmerohrs distal zu der thermischen Grenzfläche 510 zu übertragen;
• - mindestens einen Wärmetauscher 530 oder Wärmeableiter 530, der konfiguriert ist, um die vom distalen Ende des Wärmerohrs 522 freigesetzte Wärme abzuführen; und gegebenenfalls
• - mindestens ein Wärmeableitungsmittel 540, das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium 550 zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher 530 aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.
• Gemäß dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung können die obigen Hauptkomponenten eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 als mindestens eine von jeder der Komponenten Teil des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 sein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können eine oder zwei oder alle der Komponenten als zwei oder drei oder sogar mehr von ihnen Teil des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 sein. Alternativ zu der oben beschriebenen Erfindung kann eine der Komponenten (z B. kann - ohne Einschränkung - die thermische Grenzfläche 510) als eine thermische Grenzfläche 510 vorhanden sein, während eine der anderen Komponenten (oder sogar zwei oder alle anderen Komponenten des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500) als zwei oder drei von ihnen vorhanden sein können, z.B. zwei, drei oder vier Wärmerohre 520 und ein oder zwei oder drei Wärmetauscher 530 und ein (oder zwei) Wärmeableitungsmittel 540. Ein Fachmann kann die Anzahl jeder der Komponenten des erfindungsgemäßen Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 gemäß den Bedingungen und Umständen und Anforderungen eines Einzelfalls auswählen und variieren.
• Die thermische Grenzfläche 510 des in 7A gezeigten Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 ist in keiner Weise eingeschränkt, solange sie so konfiguriert ist, dass sie Wärme von einer beliebigen wärmeabgebenden Vorrichtung absorbiert, in deren unmittelbare Nähe die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 gebracht wird. Im Zusammenhang mit der Vorrichtung 100 der vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden Ansprüchen wird unter „unmittelbarer Nähe“ verstanden, dass für eine optimierte Wärmeleitung zwischen einer wärmeerzeugenden Vorrichtung 310A, 310B, d.h. einer zusätzlichen Strahlungsquelle 310A, 310B, und der thermischen Grenzfläche 510 des in 7A Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, die engen Kontakt zueinander haben müssen. Dies erfordert, dass jede der Oberflächen aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitungskoeffizienten besteht, vorzugsweise aus einem metallischen Material, und dass die Materialien idealerweise eine feine Oberfläche aufweisen und flach oder koplanar zueinander sein sollten. Bei Oberflächenunterschieden in Rauheit und Welligkeit empfiehlt es sich, geeignete Zwischenmaterialien und/oder Wärmeleitpads oder eine Wärmeleitpaste zu verwenden, um eine enge Passung zu erzielen. Daher ist in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und wie in 7A gezeigt die thermische Grenzfläche 510 aus einem Material mit einem hohen Wärmeleitfähigkeitswert und insbesondere aus geeigneten Materialien wie beispielsweise einem Metallmaterial wie Aluminium, Kupfer, Stahl und seinen Legierungen hergestellt, z.B. ist ein Stahlblech eine flache Platte, die für ein wärmeabgebendes Gerät geeignet ist, von dem Wärme aufgenommen werden soll.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, ist die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse (für Beleuchtungsgeräte) mindestens eine Trägerplatte 321 einer Halterung für Beleuchtungsgeräte, die aufgrund ihres charakteristischen Energieemissionsspektrums Wärme abgeben. Es ist noch bevorzugter, dass die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 mindestens eine Trägerplatte 321 einer Halterung für eine LED-Anordnung ist. Es ist bekannt, dass LED-Anordnungen mehrere LEDs auf einer Halterung unterbringen, wobei sich die LEDs in unmittelbarer Nähe zueinander befinden und nicht nur Licht, üblicherweise mit mindestens einem relativ schmalen Wellenlängenband, emittieren, sondern auch eine beträchtliche Wärmemenge emittieren (abhängig von ihrer Arbeitsweise). Aufgrund der eng benachbarten Anbringung der LEDs auf der Anordnung ist der Raum zur Bereitstellung eines Kühlsystems für eine ausreichende Kühlung begrenzt. Wenn die Trägerplatte der LED-Anordnungshalterung als die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 verwendet wird, kann Wärme, die sich aus dem Betrieb der LEDs ergibt, von der LED-Anordnung abgeleitet werden, wodurch der Betrieb der LEDs verbessert und die Haltbarkeit und Lebensdauer der Installation und die Nutzungsdauer der LEDs erheblich verlängert werden.
• Wie in 7A gezeigt, ist die zweite Komponente des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, die in der Vorrichtung 100 der Erfindung verwendet werden kann, mindestens ein Wärmerohr 520. Das mindestens eine Wärmerohr 520 ist oder ein oder zwei oder drei oder sogar mehrere Wärmerohre 520 sind konfiguriert, um Wärme von der mindestens einen thermische Grenzfläche 510 an den mindestens einen Wärmetauscher 530 über das mindestens eine Wärmerohr 520 zu übertragen, nämlich von dem Ende 521 des Wärmerohrs proximal zu der thermischen Grenzfläche 510, die die Wärme von einem beliebigen wärmeabgebenden Gerät, beispielsweise von einem Beleuchtungsgerät als LED-Anordnung, durch die Einwirkung eines Fluids, das in dem Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossen ist, an das von der thermischen Grenzfläche 510 distale Ende 522 des Wärmerohrs abgibt. Beim Empfangen der Wärme erfährt das Fluid in der Phase einer Flüssigkeit an dem Ende 521 des Wärmerohrs proximal zu der thermischen Grenzfläche 510 (d. h. dem proximalen Ende 521 des Wärmerohrs) von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 einen Phasenübergang, um zu Dampf zu werden, wobei der Dampf des Fluids erzeugt wird, während Wärme induziert wird, die von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 entnommen wird. Dieser Dampf bewegt sich innerhalb des mindestens einen Wärmerohrs 520 „nach unten“ (in Bezug auf die Temperaturdifferenz ΔT innerhalb des mindestens einen Wärmerohrs 520, auch wenn eine solche Bewegung gegen die Richtung der Schwerkraft erfolgen kann) zu dem „kühleren“ Ende des Wärmerohrs distal von der mindestens thermischen Grenzfläche 510, d.h. zu dem distalen Ende des Wärmerohrs 522. Am distalen Ende des Wärmerohrs 522 erfolgt ein Phasenübergang des Fluids von der Dampfphase in die Flüssigphase, d.h. durch Kondensation des Dampfs zurück in die Flüssigphase des Fluids unter latenter Wärmefreisetzung am distalen Ende des Wärmerohrs 522 zu dem mindestens einen Wärmetauscher 530. Das kondensierte Flüssigphasenfluid kehrt dann zum proximalen Ende 521 des Wärmerohrs „nach oben“ (in Bezug auf die Temperaturdifferenz ΔT innerhalb des mindestens einen Wärmerohrs 520, selbst wenn eine solche Bewegung eine Bewegung mit der Richtung der Schwerkraft sein kann) zu dem „erwärmten“ Ende des Wärmerohrs proximal zu der mindestens thermischen Grenzfläche 510, d.h. zu dem proximalen Ende des Wärmerohrs 521 für einen weiteren Wärmeübertragungszyklus.
• Mit anderen Worten, die Bewegung des Fluids innerhalb des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs erfordert weder in der Dampfphase noch in der Flüssigphase eine externe Antriebskraft außer der eines angelegten Temperaturunterschieds ΔT einer thermischen Belastung. In noch bevorzugteren Ausführungsformen wird die Bewegung des Fluids innerhalb des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs durch eine Kraft bewirkt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kapillarwirkung, Zentrifugalkraft und Schwerkraft und Kombinationen davon besteht. Dies wird durch eine geeignete Konfiguration des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs 520 unterstützt, z.B. durch eine poröse Kapillarauskleidung, die auf der Innenseite der versiegelten Metallhülle des Wärmerohrs angebracht ist, um nur ein (nicht einschränkendes) Beispiel anzugeben.
• In vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführungsformen, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, ist das in dem mindestens einen Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossene Fluid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluiden mit ausgezeichneten Wärmeabsorptionseigenschaften in einem Temperaturbereich, der für eine spezifische Wärmerohrbetriebstemperatur erforderlich ist, und vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Ammoniak, Methanol, Ethanol und Gemischen davon. Das Fluid zum Füllen des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs 520 ist für die vorliegende Erfindung nicht beschränkt und kann von einem Fachmann in Übereinstimmung mit den Anforderungen und in Abhängigkeit von Determinanten ausgewählt werden, die in bestimmten Fällen zu beachten sind, von denen einer der Temperaturbereich ist, innerhalb dessen sich die abzuführende Wärmemenge befindet, wobei dieser Temperaturbereich mit den Temperaturen der Verdampfung oder Kondensation des Fluids innerhalb des Innenvolumens des mindestens einen Wärmerohrs 520 übereinstimmen sollte.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die Erfindung nicht einschränken sollen, umfasst das Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 zwei oder mehr Wärmerohre, z.B. drei, vier, fünf oder sechs Wärmerohre 520. Besonders bevorzugt - ohne die Erfindung auf diese Ausführungsform zu beschränken - sind zwei Wärmerohre 520 pro thermische Grenzfläche 510 und pro Wärmetauscher 530, wie dies auch in 7B und 7C gezeigt ist.
• In vorteilhaften und damit bevorzugten Ausführungsformen, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die die Erfindung nicht einschränken sollen, ist die Form des mindestens einen Wärmerohrs 520 oder der zwei oder mehr Wärmerohre 520 identisch oder unterschiedlich. In bevorzugteren Ausführungsformen ist die Form der zwei oder mehr Wärmerohre 520 gerade oder die Form der zwei oder mehr Wärmerohre 520 ist gebogen oder die Form der zwei oder mehr Wärmerohre 520 ist eine Kombination aus gerade und gebogen geformten Wärmerohrabschnitten.
• In Bezug auf die Form der Wärmerohre 520 unterwirft die vorliegende Erfindung den Fachmann keinen Einschränkungen, wenn er die Form der Wärmerohre 530 gemäß den Anforderungen und in Abhängigkeit von den in einem bestimmten Fall zu beachtenden Determinanten auswählt. Eine der Determinanten kann der Raum sein, der für das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 verfügbar ist, das in der Vorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Desgleichen unterwirft die vorliegende Erfindung einen Fachmann keinen Einschränkungen in Bezug auf die Länge des Wärmerohrs oder der Wärmerohre 520 von seinem/ihrem proximalen Ende 521 (wo das/die Wärmerohr(e) 520 aus der thermischen Grenzfläche 510 austritt (austreten)) zu seinem/ihrem distalen Ende (wo das/die Wärmerohr(e) 520 in den Wärmetauscher 530 eintritt (eintreten)), wenn die Länge der Wärmerohre 530 gemäß den Anforderungen und in Abhängigkeit von den in einem bestimmten Fall zu beachtenden Determinanten ausgewählt wird. Eine der Determinanten kann der Raum sein, der für das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 der vorliegenden Erfindung verfügbar ist. Als nicht einschränkende Beispiele kann die Wärmerohrlänge in einem Bereich von 5 bis 30 cm, vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 20 cm liegen, aber die Länge des Wärmerohrs (der Wärmerohre) 520 kann Werte über oder unter den oben genannten Bereichen aufweisen. Darüber hinaus können in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung (die dem Fachmann eine bessere Flexibilität bei der Auswahl der Wärmerohrlänge gemäß den Anforderungen eines bestimmten Falls bieten) die Wärmerohrlängen in den Fällen unterschiedlich sein, in denen mehr als ein Wärmerohr 520 zur Verwendung ausgewählt wird.
• Als eine weitere der wesentlichen Komponenten des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, das beispielhaft in 7A gezeigt ist, umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 mindestens einen Wärmetauscher 530 oder Wärmeableiter 530. Der mindestens eine Wärmetauscher 530 ist oder zwei oder drei oder sogar mehr Wärmetauscher 530 oder Wärmeableiter 530 sind konfiguriert, um die latente Wärme abzuführen, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs 522 freigesetzt wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gibt es keine dem Fachmann auferlegte Beschränkung in Bezug auf den Wärmetauscher oder Wärmeableiter 530, und jeder bekannte Wärmetauscher oder Wärmeableiter 530 mit den üblichen Eigenschaften der Wärmeableitung kann verwendet werden, solange der Wärmetauscher oder Wärmeleiter 530, der in dem erfindungsgemäßen Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 verwendet wird, konfiguriert ist/sind, um die latente Wärme abzuführen, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs 522 freigesetzt wird.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 mindestens einen Wärmetauscher oder Wärmeableiter 530, der Kühlrippen 531 umfasst, die die Wärmeaustauschfläche vergrößern. Vorteilhafterweise tragen die Kühlrippen 531 dazu bei, den Wärmeaustauschwirkungsgrad des Wärmetauschers 530 zu verbessern, und die Wärmeableitung durch das in der Vorrichtung 100 der Erfindung verwendbare Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 in die Umgebung kann effizienter bewirkt werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 7A gezeigt, kann das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 als zusätzliche und optionale Komponente mindestens ein Wärmeableitungsmittel 540 umfassen, das besonders geeignet ist, die von dem mindestens einen Wärmerohr 520 abgegebene Wärme über den mindestens einen Wärmetauscher oder Wärmeableiter 530 abzuführen. Das mindestens eine Wärmeableitungsmittel 540 und insbesondere ein oder zwei oder sogar drei Wärmeableitungsmittel sind so konfiguriert, dass sie ein wärmeabsorbierendes Medium 550 dazu zwingen, die latente Wärme von dem mindestens einen oder zwei oder drei oder noch mehr Wärmetauscher(n) oder Wärmeableiter(n) 530 an eine Umgebung des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, beispielsweise in den Luftraum, der das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 der Erfindung umgibt, abzuführen.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die in der Vorrichtung 100 der Erfindung, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 das mindestens eine Wärmeableitungsmittel 540, das ein Gebläse 540 umfasst, das Umgebungsluft als das wärmeabsorbierende Medium 550 entlang mehrerer Wärmeaustauschflächen in den Umgebungsgasraum bläst, wie zum Beispiel in 7A gezeigt. Indem ein Gebläse 540 vorgesehen wird, das Luft 550 entlang der Kühlrippen 531 des Wärmetauschers bläst, kann die Kühlwirkung in einem begrenzten zu kühlenden Raum effektiv erreicht werden.
• Als ein weiteres Beispiel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Vorrichtung 100 der Erfindung verwendbar ist, kann der mindestens eine Wärmetauscher 530 einen Kühlmantel (nicht gezeigt) umfassen, der das Hindurchleiten eines Kühlfluids entlang des mindestens einen Wärmetauschers ermöglicht, wodurch das Kühlfluid als das wärmeableitende Medium 550 gezwungen wird, durch den und entlang des Wärmetauscher(s) 530 zu strömen und eine effiziente Ableitung der von den Wärmeerzeugungsgeräten 10 erzeugten Wärme zu bewirken.
• 7B, 7C und 7D zeigen andere Ausführungsformen des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, das in der Vorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Wie in 7B, 7C und 7D und insbesondere in der Explosionsansicht von 7D gezeigt, umfasst ein in der Vorrichtung 100 der Erfindung verwendbares Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500:
• - mindestens eine Lichtquellenanordnung 320 als Teil einer (Wärme erzeugenden) Vorrichtung 10 für die Anwendung gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt, mit mindestens einer Lichtquelle 310A, 310B, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abgibt; wobei das Kühlsystem 500 ferner umfasst:
• - mindestens eine thermische Grenzfläche 510, die so konfiguriert ist, dass sie Wärme von der wärmeabgebenden Lichtquellenanordnung 320 absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 angrenzt, wobei die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Trägerplatte einer Halterung für eine LED-Anordnung 320 sein kann;
• - mindestens ein Wärmerohr 520, das so konfiguriert ist, dass es die von der mindestens einen Lichtquellenanordnung erzeugte Wärme vom Ende des Wärmerohrs 521 proximal der thermischen Grenzfläche 510 an das Ende des Wärmerohrs 522 distal von der Grenzfläche 510 durch Phasenübergang eines im Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossenen Fluids von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs 521 und Bewegung des Dampfs zum distalen Ende des Wärmerohrs 522 überträgt, wobei der Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs 522 und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs 521 erfolgt;
• - mindestens einen Wärmetauscher 530 oder einen Wärmeableiter 530, der konfiguriert ist, um die latente Wärme abzuleiten, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs 522 freigesetzt wird; und gegebenenfalls
• - mindestens ein Wärmeableitungsmittel 540, das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium 550 zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher 530 aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfasst das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse 500 auch mindestens einen Luftdurchlass 560, bevorzugter zwei oder mehr Luftdurchlässe 560, zum Beispiel (und wie in 4 gezeigt) zwei Luftdurchlässe 560, durch die das mindestens eine Wärmeableitungsmittel 540, vorzugsweise das Gebläse 540, die vom Wärmetauscher 530 aufgenommene Wärme an eine Umgebung abbläst.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die in der Vorrichtung 100 der Erfindung, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500, das besonders in 7D als Explosionsansicht gezeigt wird, ein LED-Gerät als das Beleuchtungsgerät, vorzugsweise in der Form auf einer LED-Anordnung 320. Wie in 7D gezeigt, umfasst die LED-Anordnung 320 mindestens eine LED 322 oder mehrere LEDs 322 als die mindestens eine zusätzliche Lichtquelle 310A, 310B, die Licht mit mindestens einer Wellenlänge, vorzugsweise aktinischer Strahlung des UV-A- und/oder UV-B-Spektrums, emittiert, und umfasst vorzugsweise mehr als eine LED, beispielsweise ein Gerät oder ein Anordnung 20 von LEDs, beispielsweise (und ohne Einschränkung) von 16 oder 24 LEDs. Die mindestens eine LED 322 oder die mehreren LEDs 322 geben ferner Wärme ab, die durch ihren Betrieb erzeugt wird.
• Wie einem Fachmann bekannt ist, kann das LED-Gerät oder die LED-Anordnung 320 mit einer Reflektoranordnung 330 zusammenwirken, die mindestens einen Reflektor 332, vorzugsweise mehrere Reflektoren 332, umfasst. Der mindestens eine Reflektor 332 oder die Anordnung 330 mehrerer Reflektoren 332, die mit der LED-Anordnung 320 korrelierbar sind, hat die Funktion, das von der mindestens einen LED 322 oder der mehreren LEDs 322 emittierte Licht zu einem Ziel zu kollimieren, das am Beispiel eines zu bestrahlenden Subjekts oder einer zu bestrahlenden Person dargestellt wird.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 verwendbar sind, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, umfasst das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500, insbesondere jenes, das in 7D als Explosionsansicht gezeigt ist, ferner eine fluoreszierende Abdeckung 340. Die fluoreszierende Abdeckung 340 umfasst mindestens eine fluoreszierende Fläche 342, wobei im Fall einer kreisförmigen Öffnung der entsprechenden Reflektoren 332, die vorzugsweise mehrere Ringe 342 als fluoreszierende Flächen 342 umfasst, die mehreren fluoreszierenden Flächen oder Ringe 342 noch bevorzugter den mehreren Reflektoren 332 einer Reflektoranordnung 330 entsprechen und eine Vorderkante mindestens eines Reflektors 332, vorzugsweise die Vorderkanten jedes Reflektors 332 der Reflektoranordnung 330, abdecken. Derartige mehrere fluoreszierende Flächen 342 bestehen entweder aus einem Material (z.B. einem Polymer), das mit einem Farbstoffmaterial versehen ist (z.B. eingemischt oder darin legiert enthält), das durch das von der mindestens einen LED 322 oder den mehreren LEDs 322 emittierte Licht anregbar ist oder mit einem Farbstoff beschichtet ist, der durch das von der mindestens einen LED 322 oder den mehreren LEDs 322 emittierte Licht anregbar ist, um fluoreszierendes Licht des sichtbaren Wellenlängenbereichs zu emittieren. Das letztere Merkmal ermöglicht es einer Person, die die LED- und Reflektoranordnung betrachtet, zu erkennen, dass die LED-Anordnung 320 mit den mehreren LEDs 322 arbeitet, auch wenn das von der/den LED/LEDs 322 emittierte Licht selbst eine Wellenlänge in dem nicht sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist (z.B. eine LED 322 ist oder mehrere LEDs 322 sind, die UV-Licht emittieren) und kann daher vom Betrachter nicht erkannt werden.
• In einer Reihe weiterer bevorzugter Ausführungsformen des in der Vorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung verwendbaren Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Einschränkung einschränkend ausgelegt werden sollte, kann das Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500, das insbesondere in 7D als Explosionsdarstellung gezeigt ist, durch weitere Merkmale gekennzeichnet sein, bei denen ein Merkmal allein oder zwei Merkmale zusammen oder alle Merkmale zusammen diejenigen Merkmale sind, die oben im Detailin Bezug auf das allgemeine Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse der ersten Ausführungsform erläutert wurden und die oben ausführlich beschrieben wurden und daher hier keiner zweiten ausführlichen Beschreibung bedürfen. Darüber hinaus sind diese zusätzlichen und in diesen Fällen bevorzugte Ausführungsformen des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 oben im Detail beschrieben.
• Mit anderen Worten: Die vorliegende Erfindung, die sich auf eine Strahlung abgebende Vorrichtung 100 zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt/einen Benutzer 200 bezieht, umfasst auch eine Verwendung eines oben im Detail beschriebenen Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 für die Bereitstellung einer Kühlung an einer Stelle, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur ein begrenzter Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht.
• Ebenso umfasst die vorliegende Erfindung, die sich auf eine Vorrichtung 100 zum Aufbringen gerichteter aktinischer Strahlung auf ein Subjekt/einen Benutzer 200 bezieht, auch eine Verwendung eines oben im Detail beschriebenen Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 zum Kühlen von Lichtquellen 322 von Beleuchtungsgeräten 320, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten 320 mit mehreren gleichzeitig oder nacheinander betriebenen LEDs 322; insbesondere zum Kühlen von Lichtquellen, einschließlich einer oder mehrerer LED(s) einer LED-Anordnung, einer Vorrichtung 100 zum Bestrahlen eines menschlichen Körpers oder von Teilen davon zu medizinischen Behandlungs- oder Krankheitsvorbeugungszwecken oder zu kosmetischen oder Wellnesszwecken.
• In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben der oben beschriebenen Strahlung abgebenden Vorrichtung 100. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung 100, die eine gerichtete aktinische Strahlung auf ein Subjekt 200 aufbringt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellen einer Vorrichtung 100, wie oben ausführlich beschrieben, und
• - Betreiben mindestens einer der zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen 310A, 310B der Vorrichtung, indem mindestens einer von ihnen ermöglicht wird, gerichtete aktinische Strahlung in einer Richtung, die einen spitzen Winkel mit der Längsachse A - A der Vorrichtung 100 bildet, in Richtung eines auf oder in der Vorrichtung 100 untergebrachten Subjekts 200 zu emittieren.
• In weiteren bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die nicht als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollten, erfolgt der Betrieb der obigen Vorrichtung 100 an einem Subjekt, das ein Mensch ist.
• In anderen weiteren bevorzugten Ausführungsformen des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 verwendbaren Verfahrens, die mit einem oder zwei oder allen anderen Merkmal(en) der Erfindung realisiert werden können und die Erfindung nicht einschränken sollen, wird der Betrieb von mindestens einer, vorzugsweise von mehreren der zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquelle(n) 310A, 310B der Vorrichtung dadurch bewirkt, dass die von den zusätzlichen Lichtquellen emittierte Strahlung in einer Richtung, die einen Winkel mit der Längsachse A - A der Vorrichtung 100 in einem Bereich von 8 bis 50 Grad (°) bildet, gerichtet wird. Noch bevorzugter können durch Richten der Strahlung auf das Subjekt/den Benutzer 200 in einem Winkel von 15 bis 45 Grad diejenigen Bereiche des Körpers des Subjekts/des Benutzers mit hoher Effizienz mit der gewünschten aktinischen Strahlung versehen werden, auf die normalerweise eine solche Strahlung nicht zielgerichtet ist. Auf diese Weise kann der gewünschte kosmetische oder Wellness-Effekt erzielt werden, und das Bräunen der Kopfhaut und der Schultern des Subjekts/Benutzers kann beispielsweise auf die gleiche Weise wie das Bräunen des gesamten Körpers des Benutzers bewirkt werden.
• Die Erfindung wurde oben in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform in Bezug auf eine Vorrichtung 100 beschrieben, bei der die zusätzlichen Lichtquellen 310A, 310B so ausgeführt wurden, dass sie mindestens eine LED 322 oder mehrere LEDs 322 mit mindestens einem Reflektor 332 oder mehreren Reflektoren 332 umfassen, die das Licht der von den zusätzlichen Lichtquellen 310A, 310B emittierten Strahlung kollimieren. Es versteht sich, dass auch die oberen Lichtquellen 170u und/oder die unteren Lichtquellen 1701 ebenso oder unabhängig von der Konfiguration der zusätzlichen Lichtquellen so konfiguriert sein könnten, dass sie mindestens eine LED oder mehrere LEDs mit mindestens einem Reflektor oder mehreren Reflektoren umfassen, die das Licht der von den Lichtquellen 170u, 1701 emittierten Strahlung kollimieren, wie oben für die zusätzlichen Lichtquellen beschrieben.
• Die Erfindung wurde oben in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform in Bezug auf ein Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500 beschrieben, das ein oder mehrere Wärmerohre umfasst, die den zusätzlichen Lichtquellen 310A, 310B zugeordnet sind, die als LEDs oder mehrere LEDs ausgeführt sind. Es versteht sich, dass auch die oberen Lichtquellen 170u und/oder die unteren Lichtquellen 1701 ebenso oder unabhängig von der Konfiguration der zusätzlichen Lichtquellen so konfiguriert sein könnten, dass sie ein ähnliches Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte umfassen, das ein oder mehrere Wärmerohr(e) umfasst, die der einen oder den mehreren der oberen Lichtquellen 170u und/oder der unteren Lichtquellen 1701 zugeordnet sind.
• Die Erfindung wurde oben in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die sich auf die zusätzlichen Lichtquellen 310A, 310B bezieht, die mindestens eine LED 322 oder mehrere LEDs 322 umfassen, die mit einer fluoreszierenden Abdeckung 340 versehen sind, die mindestens eine fluoreszierende Fläche 342 umfasst, die durch das nicht sichtbare Licht, das von der mindestens einen LED 322 oder mehreren LEDs 322 emittiert wird, anregbar ist, damit die fluoreszierende Fläche 342 fluoreszierendes Licht eines sichtbaren Wellenlängenbereichs emittiert. Es versteht sich, dass auch die oberen Lichtquellen 170u und/oder die unteren Lichtquellen 1701 ebenso gut oder unabhängig von der Konfiguration der zusätzlichen Lichtquellen mit einer solchen fluoreszierenden Abdeckung versehen sein könnten, die mindestens eine fluoreszierende Fläche umfasst, die durch das sichtbare Licht, das von mindestens einer LED oder mehreren LEDs der oberen Lichtquellen 170u und/oder der unteren Lichtquellen 1701 emittiert wird, anregbar ist, damit die fluoreszierende Fläche fluoreszierendes Licht eines sichtbaren Wellenlängenbereichs emittiert.
• Die Erfindung wurde oben in Bezug auf ihre allgemeinen Aspekte und ihre bevorzugten Aspekte beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diejenigen Ausführungsformen beschränkt, die oben im Detail als bevorzugte und daher beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden. Der Schutzumfang der Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche bestimmt werden.
• Schließlich wird von der vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Kühlung an einer Stelle umfasst, an der Wärme erzeugt wird oder erzeugt werden könnte und an der nur ein begrenzter Raum zur Aufnahme eines hocheffizienten Kühlsystems zur Verfügung steht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
• - Bereitstellen eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500, wie oben im Detail beschrieben, und
• - Betreiben des Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse 500 durch
  • ■ Zulassen, dass die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 Wärme von wärmeabgebenden Geräten absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 angrenzen;
  • ■ Übertragen der absorbierten Wärme von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 an mindestens einen Wärmetauscher 530 mittels mindestens eines Wärmerohrs 520, das die Wärme an dem Ende 521 des Wärmerohrs proximal zu der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 aufnimmt und die Wärme an das mindestens eine Ende 522 des Wärmerohrs distal von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 durch Phasenübergang eines Fluids, das in dem Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossen ist, von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende 521 des Wärmerohrs weiterleitet und Bewegung des Dampfes zum distalen Ende 522 des Wärmerohrs, wobei ein Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende 522 des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende 521 des Wärmerohrs bewirkt wird;
  • ■ Abführen der an den Wärmetauscher 530 übertragenen Wärme als latente Wärme, die von dem kondensierenden Dampf am distalen Ende 522 des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls
  • ■ Zwingen eines wärmeabsorbierenden Mediums 550, den Wärmetauscher 530 zu passieren, wodurch die latente Wärme vom Wärmetauscher 530 aufgenommen und an eine Umgebung abgeführt wird.
• Und von der vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zum Kühlen von Lichtquellen 22 von Beleuchtungsgeräten, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten mit mehreren gleichzeitig oder nacheinander betriebenen LEDs umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellen eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500, wie oben mit all seinen Merkmalen ausführlich beschrieben, und
• - Betreiben des Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte 500 für beengte Platzverhältnisse durch
  • ■ Zulassen, dass die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 Wärme von wärmeabgebenden Beleuchtungs- oder LED-Geräten absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche 510 angrenzen;
  • ■ Übertragen der absorbierten Wärme von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 an mindestens einen Wärmetauscher 530 mittels mindestens eines Wärmerohrs 520, das die Wärme an dem Ende 521 des Wärmerohrs proximal zu der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 aufnimmt und die Wärme an das mindestens eine Ende 522 des Wärmerohrs distal von der mindestens einen thermischen Grenzfläche 510 durch Phasenübergang eines Fluids, das in dem Innenvolumen des mindestens einen Wärmerohrs eingeschlossen ist, von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende 521 des Wärmerohrs weiterleitet und Bewegung des Dampfes zum distalen Ende 522 des Wärmerohrs, wobei ein Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende 522 des Wärmerohrs und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende 521 des Wärmerohrs bewirkt wird;
  • ■ Abführen der an den Wärmetauscher 530 übertragenen Wärme als latente Wärme, die von dem kondensierenden Dampf am distalen Ende 522 des Wärmerohrs freigesetzt wird; und gegebenenfalls
  • ■ Zwingen eines wärmeabsorbierenden Mediums 550, den Wärmetauscher 530 zu passieren, wodurch die latente Wärme vom Wärmetauscher 530 aufgenommen und an eine Umgebung abgeführt wird.
• Die Erfindung wurde oben allgemein und unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten 7A bis 7D ausführlich beschrieben. Die obige Beschreibung sollte jedoch unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen und auch unter Bezugnahme auf die Figuren, die nur zum besseren Verständnis der Erfindung dargestellt sind, nicht als die Erfindung auf diese Ausführungsformen einschränkend ausgelegt werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche umrissen.
• Bezugszeichenliste

100

Gerät zur Anwendung gerichteter aktinischer Strahlung

110

Lichtexpositionstunnel

111

Kopfseitiges Längsende des Lichtexpositionstunnels

112

Fußseitiges Längsende des Lichtexpositionstunnels

120

Halbzylindrische faßförmige erste Oberfläche

130

Innenraum

140

Zweite Oberfläche

141

Halbzylindrische faßförmige zweite Oberfläche

142

Im Wesentlichen flache (zweite) Oberfläche

143

Zusätzliche gekrümmte oder im Wesentlichen flache Oberfläche

150, 160

Außenräume

170

Lichtquelle(n)

170u/170l

Obere Lichtquellen/untere Lichtquellen

180, 190

Erster (oberer)/zweiter (unterer) Teil des Gehäuses

182, 192

Mittel zum Versorgen der ersten/zweiten Gehäuseteile 180, 190 mit Energie

183, 193

Heiz-/Kühlmittel

184, 194

Vorrichtungsbetriebsmittel, einschließlich einer Verarbeitungseinheit

200

Subjekt/Benutzer

205

Kopf des Benutzers

207

Kopfhaut des Benutzers

210

Schulter(n) des Benutzers

215

Arm(e) des Benutzers

220

Bein(e) des Benutzers

300

Weiterer Außenraum mit zusätzlichen Strahlungsquellen

310A, B

Zusätzliche Strahlungsquellen

320

Lichtquellen-Anordnung/LED-Anordnung

321

Trägerplatte einer Halterung für Lichtquellenanordnung (LED-Anordnung)

322

LED/mehrere LEDs

330

Reflektoranordnung entsprechend der Lichtquelle/LED-Anordnung

332

Reflektor

340

Leuchtstoffabdeckung

342

Fluoreszierende Fläche

500

Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse (für Beleuchtungsgerät)

510

Thermische Grenzfläche

520

Wärmerohr(e)

521

Proximales Ende des Wärmerohrs

522

Distales Ende des Wärmerohrs

530

Wärmetauscher

540

Wärmeableitungsmittel/Gebläse/Kühlmantel

550

Wärmeabsorbierendes Medium

560

Luftdurchlass

A

Längsachse der Vorrichtung 100

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 2500060 A1 [0005]
• US 2012150265 A1 [0005]
• WO 2010/070277 A1 [0005]
• DE 10233984 A1 [0007]
• DE 4314679 A1 [0008]
• DE 4314678 A1 [0009]

Claims (10)

1. Kühlsystem (500) für beengte Platzverhältnisse für ein Beleuchtungsgerät, umfassend: mindestens eine Lichtquellenanordnung (20) als Teil einer Wärmeerzeugungsvorrichtung (10) mit mindestens einer Lichtquelle (22), die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abgibt; wobei das Kühlsystem (500) ferner umfasst: mindestens eine thermische Grenzfläche (510), die so konfiguriert ist, dass sie Wärme von der wärmeabgebenden Lichtquellenanordnung (20) absorbiert, die eng an die mindestens eine thermische Grenzfläche (510) angrenzt; mindestens ein Wärmerohr (520), das so konfiguriert ist, dass es die von der mindestens einen Lichtquellenanordnung erzeugte Wärme vom Ende des Wärmerohrs (521) proximal der thermischen Grenzfläche (510) an das Ende des Wärmerohrs (522) distal von der Grenzfläche (510) durch Phasenübergang eines im Innenvolumen des Wärmerohrs eingeschlossenen Fluids von der Flüssig- in die Dampfphase am proximalen Ende des Wärmerohrs (521) und Bewegung des Dampfs zum distalen Ende des Wärmerohrs (522) überträgt, wobei der Phasenübergang des Fluids von der Dampf- in die Flüssigphase durch Kondensation des Dampfes zurück in die Flüssigphase unter latenter Wärmeabgabe am distalen Ende des Wärmerohrs (522) und Rückführung des kondensierten Flüssigphasenfluids an das proximale Ende des Wärmerohrs (521) erfolgt; mindestens einen Wärmetauscher (530) oder einen Wärmeableiter (530), der konfiguriert ist, um die latente Wärme abzuleiten, die durch den kondensierenden Dampf am distalen Ende des Wärmerohrs (522) freigesetzt wird; und gegebenenfalls mindestens ein Wärmeableitungsmittel (540), das konfiguriert ist, um ein wärmeabsorbierendes Medium (550) zu zwingen, die latente Wärme von dem Wärmetauscher (530) aufzunehmen und an eine Umgebung abzuführen.
2. Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse (500) nach Anspruch 1, wobei das Beleuchtungsgerät ein LED-Gerät ist, vorzugsweise in Form einer LED-Anordnung (320), umfassend mindestens eine LED als die mindestens eine Lichtquelle (322), die Licht mit mindestens einer Wellenlänge emittiert und ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abführt.
3. Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse (500) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die mindestens eine thermische Grenzfläche (510) mindestens eine Trägerplatte einer Halterung für eine LED-Anordnung ist.
4. Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse (500) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das System (500) zwei oder mehr Wärmerohre (520) umfasst; die Form der zwei oder mehr Wärmerohre (520) vorzugsweise identisch oder unterschiedlich ist; stärker bevorzugt, wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre (520) gerade ist oder wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre (520) gebogen ist oder wobei die Form der zwei oder mehr Wärmerohre (520) eine Kombination aus gerade und gebogen geformten Wärmerohrabschnitten ist.
5. Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse (500) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei der mindestens eine Wärmetauscher oder Wärmeableiter (530) Kühlrippen (531) aufweist, die die Wärmeaustauschfläche vergrößern, und wobei das mindestens eine Wärmeableitungsmittel (540) einen Lüfter (540) aufweist, der Umgebungsluft als wärmeabsorbierendes Medium (550) entlang mehrerer Wärmetauscherflächen in den Umgebungsgasraum bläst.
6. Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Lichtquellenanordnung (320) mindestens eine als Strahlungsquelle (170; 310) konfigurierte Lichtquelle (322) umfasst, die gerichtete aktinische Strahlung emittiert und die ferner durch ihren Betrieb erzeugte Wärme abgibt, und wobei die aktinische Strahlung vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von 280 nm bis 315 nm (UV-B) und/oder in einem Wellenlängenbereich von 315 nm bis 400 nm (UV-A) und/oder in einem Wellenlängenbereich von 780 nm bis 850 nm (nahes IR) liegt.
7. Verwendung eines Kühlsystems für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte (500) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zum Kühlen von Lichtquellen (322) von Beleuchtungsgeräten, vorzugsweise zum Kühlen von LED-Geräten mit mehreren gleichzeitig oder nacheinander betrieben LEDs; bevorzugter zum Kühlen von Lichtquellen, einschließlich einer oder mehrerer LED(s) einer LED-Anordnung, einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines menschlichen Körpers oder von Teilen davon zu medizinischen Behandlungs- oder Präventionszwecken oder zu kosmetischen oder Wellnesszwecken.
8. Vorrichtung (100) für eine Anwendung von aktinischer Strahlung an einem Subjekt (200), wobei die Vorrichtung (100) umfasst: - einen Lichtexpositionstunnel (110), der in der Lage ist, das der aktinischen Strahlung auszusetzende Subjekt (200) zu umgeben, wobei der Lichtexpositionstunnel (110) aus einer halbzylindrischen, faßförmigen ersten Oberfläche (120) aus einem für die auf das Subjekt (200) aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material und mindestens einer zweiten Oberfläche (140) aus dem für die auf das Subjekt (200) aufzubringende aktinische Strahlung im Wesentlichen durchlässigen Material besteht, wobei die mindestens zweite Oberfläche (140) die erste Oberfläche (120) bei der Bildung des Lichtexpositionstunnels (110) ergänzen kann; - die Oberflächen (120, 140) des Lichtexpositionstunnels (110), die einen Innenraum (130), in dem das Subjekt (200) der aktinischen Strahlung ausgesetzt ist, von Außenräumen (150, 160; 300) trennen, in denen mehrere Strahlungsquellen (170; 310) angebracht sind, die in der Lage sind, aktinische Strahlung durch die Oberflächen (120, 140) zu emittieren; - wobei die Außenräume (150, 160) in mindestens einem ersten und einem zweiten Teil eines Gehäuses (180, 190) der Vorrichtung (100) untergebracht sind und Folgendes umfassen: Mittel zum festen Halten und elektrischen und elektronischen Betreiben der mehreren Strahlungsquellen (170); Mittel (182, 192), die den mindestens ersten und zweiten Teil des Gehäuses (180, 190) mit elektrischer Energie versorgen; Mittel (183, 193), die die Vorrichtung (100) oder Teile der Vorrichtung lüften, erwärmen und/oder kühlen können; und Mittel (184, 194) für den Betrieb der Vorrichtung (100), die eine Verarbeitungseinheit enthält; - wobei der erste und der zweite Teil des Gehäuses (180, 190) der Vorrichtung (100) so konfiguriert sind, dass sie sich bei der Bildung der äußeren Form der Vorrichtung (100) ergänzen, indem sie so konfiguriert sind, dass sie sich gelenkig voneinander weg oder aufeinander zu bewegen; wobei die Vorrichtung (100) gegebenenfalls ferner mindestens einen weiteren vom Innenraum (130) getrennten Außenraum (300) umfasst, der sich an einem oder beiden der Längsenden (111, 112) des Lichtexpositionstunnels (110) befindet und wobei in dem mindestens einem weiteren Außenraum (300) mehrere zusätzliche Strahlungsquellen (310A, 310B) untergebracht sind, die konfiguriert sind, aktinische Strahlung in Richtung des Subjekts (200) zu emittieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) mindestens ein Kühlsystem für beengte Platzverhältnisse für Beleuchtungsgeräte (100, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, und dass mindestens eine der Strahlungsquellen (170) und der zusätzlichen Strahlungsquellen (310A, 310B) nahe einer Oberfläche (120; 140) aus dem im Wesentlichen für die auf das Subjekt (200) aufzubringende aktinische Strahlung durchlässigen Material angeordnet ist, während der mindestens eine Wärmetauscher (130, 530) oder Wärmeableiter (130, 530) von der mindestens einen der Strahlungsquellen (170) und den zusätzlichen Strahlungsquellen (310a, 310b) entfernt ist, sodass das mindestens eine Wärmeableitungsmittel (140, 540) und jeder sich ergebende Fluidstrom entfernt von der vorgesehenen Oberfläche (120; 140) aus dem im Wesentlichen für die aktinische Strahlung durchlässigen Material bereitgestellt wird.
9. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei mindestens eine der Strahlungsquellen (170) und der zusätzlichen Strahlungsquellen (310A, 310B) LEDs (322) oder eine Mehrzahl von LEDs (322) umfasst und/oder wobei die mindestens eine thermische Grenzfläche (110, 510) als ein im Wesentlichen rechteckiger Plattenkörper konfiguriert ist, und/oder wobei das mindestens eine Wärmerohr (120, 520) mit dem rechteckigen Plattenkörper an einem Rand des rechteckigen Plattenkörpers verbunden ist, und/oder wobei das mindestens eine Wärmerohr (120, 520) senkrecht zu der Richtung der Strahlung der LEDs (322) oder der Mehrzahl von LEDs (322) ausgerichtet ist, und/oder wobei ausschließlich der mindestens eine Wärmetauscher oder Wärmeableiter (530) Kühlrippen (531) umfasst, die die Wärmetauscheroberfläche vergrößern und die von der mindestens einen thermische Grenzfläche (110, 510) entfernt angeordnet sind, die eng an die LEDs (322) oder die Mehrzahl von LEDs (322) angrenzen, und/oder wobei das mindestens eine Wärmerohr (520) starr ist und die mindestens eine thermische Grenzfläche (510) und den mindestens einen Wärmetauscher (530) oder Wärmeableiter (530) stabil so verbindet, dass die Positionierung eines des mindestens einen Wärmerohrs (520) und des mindestens einen Wärmetauschers (530) oder Wärmeableiters (530) in der Vorrichtung (100) zu einer genauen Positionierung des jeweils anderen in der Vorrichtung (100) führt.
10. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (100), die eine gerichtete aktinische Strahlung auf ein Subjekt (200) aufbringt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bereitstellen einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 9; und - Betreiben mindestens einer der aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen der Vorrichtung (170) und der zusätzliche aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen (310A, 310B), indem mindestens einer von ihnen ermöglicht wird, gerichtete aktinische Strahlung in Richtung eines Subjekts (200) zu emittieren, das auf oder in der Vorrichtung (100) untergebracht ist, wobei die von den aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen (170) und/oder den zusätzlichen aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen (310A, 310B) erzeugte Wärme durch mindestens ein Wärmerohr (520) an einen Wärmeableiter (530) übertragen wird, der innerhalb eines Abschnitts der Vorrichtung angeordnet ist, der von einer Position der aktinische Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen (170, 310) entfernt ist, sodass der Wärmeleiter (530) durch einen Luftstrom gekühlt werden kann, der von einem Gebläse (540) bereitgestellt wird, wobei der Luftstrom die aktinische Lichtstrahlung und/oder die Lichtstrahlung emittierenden Lichtquellen nicht kreuzt.

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