DE10240716A1

DE10240716A1 - Solarium mit optischen Halbleitern

Info

Publication number: DE10240716A1
Application number: DE2002140716
Authority: DE
Inventors: Ingrid Bader
Original assignee: Individual
Current assignee: BADER, DIETER, 73569 OBERGRUENINGEN, DE
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-18
Also published as: AU2003273730A1; DE10393709D2; WO2004024234A1

Abstract

Bestrahlungsgerät, insbesondere Solarium, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle Halbleiterlichtquellen eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Solarium mit optischen Halbleitern (LED's, Laserdioden und Diodenarrays) als Lichtquelle.
Es ist bekannt das Solarien mit Röhren, Lampen oder Solarröhren die das gesamte Spektrum, vom IR bis zum UV-C abstrahlen, gebaut werden. Die Hautschädigung wird durch den Einsatz von UV-Filtern reduziert. Weiterhin ist bekannt, dass in den gängigen Solarien sehr viel Wärme durch IR-Strahlung die nicht gefiltert wird entsteht und viele Personen darin schwitzen.
Deshalb sind die Vorteile der vorliegenden Erfindung: Durch den Einsatz von LED's die für die unterschiedlichen Wellenlängen und grosser Bandbreite verfügbar sind, kann auf eine Filterung komplett verzichtet werden. Durch die richtige Auswahl der LED's wird nur UV-A und der angrenzende Bereich abgedeckt. Dies bedeutet das die Haut nur mit der Wellenlänge bestrahlt wird, die für die Bräunung bzw. Pigmentbildung relevant ist. Die Charakteristik der Strahlung kann mittels Elektronik auf den jeweiligen Hauttyp angepasst werden, auch die UV-A Dosis ist exakt einstellbar. Durch den exakt vorgegebenen Wellenlängenbereich kann auch keine Hautschädigung duch degradierte oder unzulänglich gewartete Filter entstehen.
Ein weiterer Vorteil ist der Wirkungsgrad der optischen Halbleiter. Werden für die bisherigen Solarien grosse Netzteile benötigt, so ist der Wirkungsgrad von LED's extrem hoch. Das Solarium kann viel kompakter gebaut werden. Dies lässt deutlich mehr Optionen für Mobilgeräte. Desweiteren ist durch die hohe Anzahl an Einzelelementen eine absolut gleichmässige Intensitäsverteilung gewährleistet. Durch die hohe Lebensdauer der Dioden, Diodenarrays und Laserdioden können die Wartungsintervalle drastisch erhöht werden.
Der Einsatz der Dioden erlaubt eine sehr dünne Konstruktion der Gehäuse, weiter kann auf aufwendige Kühlung im Solarium verzichtet werden, was eine weitere Platzersparnis und Lärmreduktion darstellt.
Die abgestrahlte UV-Strahlung kann noch mit Heizelementen unterstützt werden, sodass jede Person die für sich angenehme Temperatur beim Bräunen einstellen kann. Der Einsatz von LED's erlaubt eine gute Anpassung der Bestrahlungsstärke durch die unterschiedliche Packungsdichte und Abstrahlcharakteristik der Leuchtmittel. Denkbar ist auch eine gepulste Lichtquelle um die Anpassung zu optimieren.
Es ist weiterhin von Vorteil, dass die biologisch wichtigen Moleküle Melanin und Proteine keine Schädigung durch das angebotene UV-A Spektrum der Dioden erfahren. Sie sind nicht absorbierend für UV-A. Auch die DNA Absorption ist in dem UV-A Bereich am geringsten.

Desweiteren ist es möglich das komplette UV-A Spektrum mit einem Teil der unten aufgeführten Dioden abzudecken. Die übliche Bandbreite der Dioden liegt hier bei 30 nm:

Roither Lasertechnik Typ. RLT350-30	350nm
Roither Lasertechnik Typ. RLT370-110	370nm
Roither Lasertechnik Typ. 380D30	380nm
Roither Lasertechnik Typ. E1 L5M	385 nm
Roither Lasertechnik Typ.E1S09	382 nm
Roither Lasertechnik Typ. BS-437-CVD	405 nm
Roither Lasertechnik Typ.LC503 MUV1	400 nm
Roither Lasertechnik Typ.383 UBC	430 nm
Roither Lasertechnik Typ.HSBL-510L	470 nm
NICHIA Nürnberg Typ NSHU 590	365 nm
NICHIA Nürnberg Typ NSPB 500	450 nm

Diese vielfalt an Dioden bietet zusätzliche die Möglichkeit, ein benutzerspezifisches Beleuchtungsspektrum zu erstellen. Somit kann eine Hauttyp optimierte Bräunung und Heilung von Hautkrankheiten ermöglicht werden.
Vorteile bietet auch die Betriebsspannung der LED's, die mit ca. 3-7 V deutlich unter den von Röhren mit Ihren integrierten Startern (1000V) liegen. Somit ist auch kein Überspannungsschutz notwendig.
Ein Vorteil bietet auch die Möglichkeit der Lichtformung durch diffraktive optische Elemente und reffraktive optische Elemente bei Halbleiterlichtquellen. Die Abstrahlcharakteristik der optischen Halbleiter können auf die Körperform und Hautempfindlichkeit angepasst werden.
Es zeigt:
1 Eine Prinzipdarstellung eines Solariums in Seitenansicht, welches zur Bräunung optische Halbleiter verwendet.
2 die mechanische Anordnung der Leuchtelemente im Gehäuse (Schnitt)
3 die mechanische Anordnung von optischen Halbleitern kombiniert mit herkömlichen Röhren. Alternativ kann dieser Platz auch mit Heizelementen bestückt werden im Schnitt.
4 Eine Prinzipdarstellung eines Solariums mit zwei Seitenteilen in Draufsicht.
5 Eine Prinzipdarstellung eines Solariums in Draufsicht, welches zur Bräunung optische Halbleiter in einer Matrixanordnung verwendet.
Ein Ausführungsbeispiel wäre es:
Das LED-Solarium so auszulegen, dass zwei Halbschalen (1) den Körper 2 umhüllen und eine Bräunung des gesamten Körpers ermöglicht. Dies würde dann eine Anordnung mit z.B 200 × 450 Dioden pro Halbschale 3 ergeben. Bei einer mittlern Leistungen von 7 mW würde das eine optische Gesamtabgabeleistung von 1,26kW reiner UV-A Strahlung ergeben. Der Aufbau dargestellt in 2 besteht dabei im wesentlichen aus einer Mechanikplatte 4 , einer Stromversorgungsebene 5, den optischen Halbleitern 6 (LED, Laserdiode, Laserdiodenarray) und einer transparenten Abschlussplatte 7 mit wahlweise optischen elementen eingearbeitet.
5 zeigt die Halbschalen in Draufsicht. Dabei ist mit 17 die Liegefläche, mit 18 die Elektronik und Netzversorgung und ein Beispiel für die Matrixanordnung der Halbleiterleuchtelemente 19 gegeben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wäre es:
Das LED-Solarium so auszulegen das es als Mobilsolarium 4 klappbar mit einem Netzteil 15 kompakt aufgebaut werden kann und zu. Reisen oder als Leihgerät mitgenommen werden kann. Diese könnten dan mit 200 × 100 Leuchtelementen 14 auskommen und würde eine Typische optische UV-Abgabeleistung von 140 W ergeben. Die Packungsdichte der Leuchtelemente kann durch Matrixanordnung oder Wabenanordnung optimiert werden.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel ist:
Die LED-Leuchten in eine Art Spiegel zu integrieren. Dieser könnte dann an beliebigen Stellen aufgehängt und zur Bräunung eingesetzt werden. Zusätzlich könnten Ergänzungspanels das vorhandene Gerät erweitern.
3 zeigt eine Kombination von Röhren 12 und UV-LED's 11, dies würde dann für genügend wärme im Solarium sorgen. Wie in 3 dargestellt kann durch einen Reflektor 10 die Beleuchtungsintensität noch verstärkt werden. 8 zeigt die Mechanik Trägerplatte, 9 die Elektronikebene, 11 die Halbleiter Lichtquellen und 13 das abschliesende optische Element.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist:
Die LED's in eine PVC-Matte zu integrieren und das ganze als eine Decke einzubauen (analog der Heizdecke). Dies hätte den Vorteil das solarium während oder vor dem Schlafen zu verwenden.

Claims

Bestrahlungsgerät, insbesondere Solarium, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle Halbleiterlichtquellen eingesetzt werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das LED's eingesetzt werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Laserdioden eingesetzt werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Diodenarrays eingesetzt werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, das Hautkrankheiten behandelt werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Lichtquellen im Bestrahlungsgerät mittels einer Elektronik gepulst werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen im Bestrahlungsgerät Wellenlängensensitiv individuell an den Hauttyp angepasst werden, sodass eine persöhnliches Beleuchtungsspektrum möglich ist.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass den optischen Halbleiterleuchtelementen ein optischen Elementen zur Lichtformung nachgeschaltet ist (refraktiv oder difraktiv).
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass Heizelemente in die Beleuchtung integriert sind.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flexible Matte (Decke) das Solarium darstellt.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich herkömliche Röhren dazugeschaltet werden.
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich langwellige (450 nm – 1000 nm) Leuchtmittel für eine Lichttheraphie integreirt sind.