DE19608042A1

DE19608042A1 - Simple UV filter lamp

Info

Publication number: DE19608042A1
Application number: DE1996108042
Authority: DE
Inventors: Gernot K Prof Dipl Phys Brueck
Original assignee: IMAB Stiftung
Current assignee: IMAB Stiftung
Priority date: 1996-03-02
Filing date: 1996-03-02
Publication date: 1997-09-04
Also published as: WO1997032158A1; EP0880657A1

Abstract

A UV filter lamp is proposed for tanning devices, with a high-pressure mercury vapour lamp (15) mounted in a housing (12) or glass bulb in the form of a rotation paraboloid. The inner region of the bottom part of the housing or glass bulb is coated with a reflection layer and the top section of the housing or glass bulb consists of a high-quality UV filter (13).

Description

State of the art

Alle Besonnungsgeräte, gleich ob für den Heimgebrauch oder auch für den professionel len Einsatz, sind mit UV Strahlenquellen ausgerüstet.All tanning equipment, whether for home use or for professional use len use, are equipped with UV radiation sources.

Bei Sonnenbänken sind das auf jeden Fall UV Röhren. Im Gesichtsbereich findet man bei hochwertigen Anlagen Hochdrucksysteme, welche aus den Subeinheiten Reflektor, Strahler und Filter bestehen.In the case of sunbeds, these are definitely UV tubes. In the facial area you can find at high-quality systems high-pressure systems, which consist of the subunits reflector, Spotlights and filters exist.

Bei Heimgeräten sind auch die besseren Geräte mit Hochdruckgesichtsfeldern ausge stattet.For home devices, the better devices with high-pressure fields of vision are also out equips.

Da diese Einheiten als wirkungsvoll gelten, sind diese auch im Heimbereich nur als Ein zelgerät zu finden, wobei hiermit speziell das Gesicht gebräunt werden soll.Since these units are considered effective, they are also only one in the home area to find a tent device, with which the face is specifically to be tanned.

Wie schon zuvor dargestellt bestehen diese Hochdruckeinheiten üblicherweise aus einem Reflektor, einem Quecksilberdampf Hochdruckstrahler in einer entsprechenden Fassung und einem davor liegenden Filter. Diese Subsysteme sind meistens in einem Gehäuse zusammengefaßt.As already shown, these high pressure units usually consist of one Reflector, a high-pressure mercury vapor lamp in a corresponding version and a filter in front of it. These subsystems are mostly in one housing summarized.

Ein zusätzlicher Lüfter sorgt dafür, daß der Strahler nicht überhitzt wird.An additional fan ensures that the heater is not overheated.

Da die üblichen Strahler im Bereich der physikalischen Kosmetik nur mit einer Hochspan nung von ca. 4,5 kV gezündet werden können, muß zusätzlich neben dem Vorschaltgerät auch noch ein Zündgerät vorhanden sein.Since the usual spotlights in the field of physical cosmetics only with a high voltage 4.5 kV can be ignited, must also be next to the ballast an ignitor may also be present.

Dieser Aufwand ist in gleicher Weise auch bei Sonnenbänken mit Hochdruckgesichtsfel dern notwendig, und dies für jedes einzelne Gesichtsfeld.This effort is also the same for sunbeds with a high pressure face necessary for every single field of vision.

Es gibt auch noch eine Hochdrucklampe, wobei ein Hochdruckstrahler in einen Lampen kolben eingebaut ist. Hierdurch ergibt sich zwar ein vereinfachter Aufbau, aber wesentli chen Anforderungen wird nicht gefolgt.There is also a high pressure lamp, with a high pressure lamp in a lamp piston is installed. This results in a simplified structure, but essential The requirements are not followed.

Problems

Neben dem erheblichen Aufwand für solche Hochdruckfelder sind noch diverse andere Probleme zu beobachten.In addition to the considerable effort for such high pressure fields, there are various others Watching problems.

Der übliche Reflektor ist ein Lichtkasten aus Aluminium, bei dem der Entladungsbogen des Strahlers parallel zum parabelförmigen Reflektorblech angeordnet ist. Beim Schnitt durch die Plasmastrecke und das Reflektorblech liegt der Schnittpunkt der Plasmastrecke im Brennpunkt der Schnittlinie des Reflektorbleches.The usual reflector is a light box made of aluminum, in which the discharge arc of the radiator is arranged parallel to the parabolic reflector plate. When editing the intersection of the plasma path lies through the plasma path and the reflector plate at the focal point of the cutting line of the reflector plate.

Die korrekte Justierung in den Brennpunkt wird meistens nicht erzielt. Außerdem ist das Reflexionsvermögen des eingesetzten Aluminiummaterial meistens geringer als 80%. Dieser Wert wird durch den Einsatz einer Hammerschlagoberfläche nochmals reduziert. The correct adjustment to the focal point is usually not achieved. Besides, that is The reflectivity of the aluminum material used is usually less than 80%. This value is further reduced by using a hammered surface.

Auch ist die Ausprägung des Reflektors als Lichtkasten nicht optimal, da die optische Geometrie nur für eine Ebene gilt. Hierdurch ergeben sich weitere Verluste.Also, the design of the reflector as a light box is not optimal because the optical Geometry applies to only one plane. This results in further losses.

Ein schlecht konzipierter Reflektor führt zu Verlusten auf der Bestrahlungsfläche von bis zu 70%. Dies bedeutet, daß dann nur noch 30% des Strahlenflusses eines Hochdruck strahlers auf der zu bestrahlenden Fläche zur Wirkung gelangt.A poorly designed reflector leads to losses on the radiation area from to 70%. This means that then only 30% of the beam flow of a high pressure spotlight on the surface to be irradiated.

Bezüglich der Kühlung sind auch verschiedene Probleme zu beachten. Entweder ist die Kühlung zu gering, was schnell zum Aufblasen des Strahlers führt und dann auch zur Funktionsunfähigkeit oder ist diese zu stark, dann kommt der Strahler nicht auf die Be triebstemperatur, womit die Leistung reduziert bleibt.There are also various problems with cooling. Either it is Cooling too low, which quickly causes the heater to inflate and then to Inoperability or if this is too strong, the spotlight does not come on the loading operating temperature, so that the performance remains reduced.

Bei der Hochdrucklampe ist zwar das Reflektorproblem gelöst und auch der Aufbau deut lich vereinfacht, aber die Strahlung ist hinreichend unkontrolliert.With the high-pressure lamp, the reflector problem is solved and the structure is clear Lich simplified, but the radiation is sufficiently uncontrolled.

Als alleiniger Filter dient das eingesetzte Glas, dessen Öffnungsflanke im UVB sehr un terschiedlich ist, womit eine gleichmäßige UVB Strahlung nicht gegeben ist. Weiterhin ist weder das IR noch das sichtbare Licht geblockt, womit ein Gebrauch sehr problematisch bleibt.The glass used serves as the sole filter, the opening flank of which in the UVB is very un is different, with which there is no uniform UVB radiation. Still is neither the IR nor the visible light is blocked, which makes it very problematic to use remains.

Durch den Einsatz von geblasenen Glaskolben bleibt die Glasstärke unter 1 mm, womit auch die Filterfunktion aufs Unbrauchbare beschränkt bleibt.By using blown glass bulbs, the glass thickness remains below 1 mm, which means the filter function also remains limited to the unusable.

Problem solving

Die Problemlösung stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung einer einfachen UV Filter lampe dar.The device according to the invention of a simple UV filter solves the problem lamp.

Hier sind die Funktionseinheiten einer üblichen Hochdruckeinheit für den Einsatz in der physikalischen Kosmetik in einer Lampe vereinigt, wobei die diversen Probleme, die sonst bei solchen System auftreten, ausgeräumt sind.Here are the functional units of a common high pressure unit for use in the physical cosmetics combined in one lamp, with the various problems that otherwise occur in such a system, are eliminated.

Ein Glaskolben, der vorzugsweise aus zwei Teilen besteht, umgibt einen Bräunungs strahler, der auf einen Ständer aufgebaut ist. Da der unter Teil des Glaskolbens als Pa raboloid ausgebildet ist und mit einer Aluminiumbeschichtung versehen ist und sich die Mitte der Plasmastrecke des Strahlers im Brennpunkt des Paraboloids befindet, ist das Reflexionsverhalten dieser Kombination hervorragend. Aus diesem Grunde, nämlich der hohen Effektivität der Strahler-Reflektor-Kombination kann die Leistung des Strahlers geringer bleiben als bei herkömmlichen Systemen.A glass bulb, which preferably consists of two parts, surrounds a tan spotlight that is built on a stand. Since the lower part of the glass bulb as Pa is designed raboloid and is provided with an aluminum coating and the This is the middle of the plasma path of the emitter in the focal point of the paraboloid The reflection behavior of this combination is excellent. For this reason, namely the High effectiveness of the spotlight-reflector combination can affect the performance of the spotlight remain lower than with conventional systems.

Durch die Evakuierung der Lampe erübrigt sich der Einsatz eines Lüfters. Wird jedoch eine sehr hohe Leistung benötigt, kann die Lampe auch für eine Zwangskühlung einge richtete werden. Wegen des symmetrischen Aufbaus der Lampe läßt sich der Luftstrom der Kühlung genau festlegen, womit die Leistungsdaten erhalten bleiben. The evacuation of the lamp eliminates the need for a fan. However, will requires a very high power, the lamp can also be used for forced cooling be judged. Because of the symmetrical structure of the lamp, the air flow can be reduced the cooling exactly, with which the performance data are preserved.

Wesentlicher Bestandteil der Lampe ist aber das Filtersystem. Entweder der komplette Glaskolben oder vorzugsweise nur der obere Teil der UV-Filterlampe sind aus einem Spezialglas, welches sich dadurch auszeichnet, daß es weitgehend geblockt ist für das sichtbare und nahe IR Licht, wogegen für UVA eine hohe Transmission gegeben ist.The filter system is an essential part of the lamp. Either the complete one Glass bulbs or preferably only the upper part of the UV filter lamp are made of one Special glass, which is characterized in that it is largely blocked for the visible and near IR light, whereas UVA has a high transmission.

Weiterhin ist die Öffnungsflanke des Filterglases zum kurzwelligen UV so eingerichtet, daß die 313 nm Linie des Quecksilberdampfs zur Wirkung kommen kann, wobei die Transmission hier, je nach Einsatzbereich, zwischen 10 und 35% liegen sollte. Eine hö here Transmission muß ausgeschlossen werden, da anderenfalls auch noch die aggres sive 303 nm Linie zur Wirkung kommt, womit die Strahlung eine höhere DNA Schädigung auslösen kann, als die natürliche Sonne.Furthermore, the opening flank of the filter glass for short-wave UV is set up that the 313 nm line of mercury vapor can come into effect, the Transmission here, depending on the area of application, should be between 10 and 35%. A high Transmission must be excluded here, otherwise the aggres active 303 nm line comes into effect, with which the radiation causes a higher DNA damage can trigger than the natural sun.

Geringere Transmission als 10% beschränken die Wirksamkeit der UV Strahlung in Hin blick auf die Langzeitpigmentierung.Transmission less than 10% limits the effectiveness of UV radiation in Hin look at the long-term pigmentation.

Eine Zweiteilung des Glaskolbens empfiehlt sich, damit der unterschiedlichen Aufheizung von Filterbereich und Paraboloidreflektor Rechnung getragen werden kann. Die beiden Teile werden mit einem elastischen Kleber zusammengefügt, wobei hier eigentlich nur ein gefüllter Siliconkautschuk zum Einsatz kommen kann.A division of the glass bulb into two is recommended, so that the different heating can be taken into account by the filter area and paraboloid reflector. The two Parts are put together with an elastic adhesive, but here actually only one filled silicone rubber can be used.

Die Glasteile sind so geformt, daß die direkte Strahlung der Hg-Hochdrucklampe nicht auf den Siliconkautschuk trifft, um dessen Versprödung durch energiereiche UVC Strahlung zu vermeiden.The glass parts are shaped so that the direct radiation from the Hg high pressure lamp does not hits the silicone rubber to make it embrittled by high-energy UVC radiation to avoid.

Bleibt der Siliconkautschuk elastisch, so können die unterschiedlichen Ausdehnungen der Glasteile aufgefangen werden, ohne daß eine Undichtigkeit entsteht, womit das Lampen vakuum verloren gehen würde.If the silicone rubber remains elastic, the different dimensions of the Glass parts are caught without causing a leak, which means that lamps vacuum would be lost.

Eine mögliche Optimierung der Lampe wird dadurch erreicht, daß auf der Reflexions schicht oder/und auch auf dem Filter ein UV Phosphor aufgetragen wird, womit die im Inneren der Lampe befindliche energiereiche UVC-Strahlung noch in UV Nutzlicht um gewandelt wird. A possible optimization of the lamp is achieved in that the reflection layer or / and a UV phosphor is also applied to the filter, with which the Energy-rich UVC radiation located inside the lamp is still converted into UV useful light is changed.

description

Eine Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Abb. 1 und 2 dargestellt, wobei die Abb. 1 die UV Filterlampe zeigt und die Abb. 2 ein Lö sungsvorschlag für die Klebestelle.A variant of the device according to the invention is shown by Figs. 1 and 2, with Fig. 1 showing the UV filter lamp and Fig. 2 a proposed solution for the glue point.

In den Abbildungen werden die folgenden Einzelheiten dargestellt:
Ein Ständer 1, vorzugsweise aus Glas ist mit dem Sockel 2 verbunden, in welchem alle Anschlußdrähte an den Kontaktstellen zusammengefügt sind. Die Widerstände 6 führen zu den Hilfselektroden 5 des Hg-Hochdruckbrenners. Die weiteren Drahtzuführungen münden auf den Hauptelektroden 4, zwischen denen sich bei Anlegung der Betriebs spannung die Plasmastrecke 3 ausbildet.The following details are shown in the figures:
A stand 1 , preferably made of glass, is connected to the base 2 , in which all the connecting wires are joined at the contact points. The resistors 6 lead to the auxiliary electrodes 5 of the Hg high-pressure burner. The other wire feeds open on the main electrodes 4 , between which the plasma path 3 is formed when the operating voltage is applied.

Der als Paraboloid ausgebildete untere Glaskolben 7 ist mit einer Reflexionsschicht 8 versehen, welche optimal für die Reflexion von UV Strahlung ausgelegt ist. Es ist auch möglich diese Reflexionsschicht nur für UV auszulegen, womit die Hitzestrahlung durch den Kolben 7 nach außen treten kann.The lower glass bulb 7, which is designed as a paraboloid, is provided with a reflection layer 8 which is optimally designed for the reflection of UV radiation. It is also possible to design this reflection layer only for UV, with which the heat radiation can pass through the bulb 7 to the outside.

Auf diesem Glaskolbenunterteil 7 ist der Filterteil 9 aufgesetzt, welcher das Unterteil 7 über die Klebestelle 10 luftdicht abschließt.On this glass bulb lower part 7 , the filter part 9 is placed, which closes the lower part 7 airtight via the adhesive point 10 .

Die Abb. 2 zeigt die folgenden Einzelheiten:
Auf dem Glaskolbenunterteil 7 liegt die Filterscheibe 9 auf. Die Reflexionsschicht 8 schützt das Polysiloxan 11, welches die Glasteile gasdicht miteinander verbindet. Eine Ausdehnung des Filterbereiches 9 wird gegenüber dem sich weniger ausdehnenden Glasunterteil 7 durch die Elastizität des Siliconkautschuks 11 ausgeglichen. Figure 2 shows the following details:
The filter disk 9 rests on the glass bulb lower part 7 . The reflection layer 8 protects the polysiloxane 11 , which connects the glass parts to one another in a gas-tight manner. Expansion of the filter region 9 is compensated for by the elasticity of the silicone rubber 11 compared to the less expanding glass lower part 7 .

Claims

1. Device of a simple UV filter lamp, characterized in that a high-pressure mercury vapor lamp is attached in a glass bulb, the inner region of the lower part of the bulb being covered with a reflective layer and the upper part of the glass bulb consisting of a high-quality UV filter.

2. Device according to claim 1, characterized in that the filter part of the glass col bens hermetically seals the lower part of the glass bulb with a silicone rubber.

3. Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the reflect xionsschicht is transparent to the IR radiation.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the base region of the glass bulb openings for the supply and discharge of cooling air vorese hen is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Kol ben overall and is made of a special filter glass and the reflector covering in Is applied inside the bulb, the light outlet part being coated is either provided with a protective layer or the coating afterwards there z. B. is removed by means of acid.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the seam place between the glass parts is designed so that the direct radiation from the mercury High pressure lamp does not hit the silicone rubber.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lam pe is evacuated.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mercury High-pressure lamps are also filled with metal iodides to prevent the emerging radiation to be variable.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the Inside of the lamp, preferably only on the reflection layer, a UV phosphor is applied to convert the UVC radiation into UV useful light.