DE202019104355U1

DE202019104355U1 - Kältesauna

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Publication number: DE202019104355U1
Application number: DE202019104355.5U
Authority: DE
Original assignee: Engie Deutschland GmbH
Current assignee: Engie Deutschland GmbH
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2019-08-13
Anticipated expiration: 2029-08-08
Also published as: EP4009925A1; WO2021023866A1

Abstract

Kältesauna (1) für die Sport- und Schmerztherapie, aufweisend einen äußeren Behandlungsraum (2) und einen inneren Behandlungsraum (3) mit äußeren Raumumschließungsflächen und zumindest einem verschließbaren Eingang (8) in einer der Raumumschließungsflächen, wobei der äußere Behandlungsraum (2) und der innere Behandlungsraum (3) eingerichtet sind, bei Temperaturen für eine Kryotherapie betrieben zu werden, wobei der innere Behandlungsraum (3) im Betrieb der Kältesauna (1) eine niedrigere Temperatur aufweist als der äußere Behandlungsraum (2) und der äußere Behandlungsraum (2) im Betrieb der Kältesauna (1) eine Temperatur <0 °C aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behandlungsraum (3) zumindest teilweise innerhalb des äußeren Behandlungsraums (2) angeordnet ist, derart, dass der äußere Behandlungsraum (2) als ein den inneren Behandlungsraum (3) umgebenes Kälteschild fungiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kältesauna nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kältesauna für die Sport- und Schmerztherapie mit einem äußeren Behandlungsraum und einem inneren Behandlungsraum. Der innere Behandlungsraum ist von Raumumschließungsflächen nach außen begrenzt, wobei in einer der Raumumschließungsflächen ein verschließbarer Eingang vorgesehen ist. Der äußere Behandlungsraum und der innere Behandlungsraum sind dabei eingerichtet, bei Temperaturen für eine Kryotherapie betrieben zu werden. Zudem weist der innere Behandlungsraum im Betrieb der Kältesauna eine niedrigere Temperatur auf als der äußere Behandlungsraum, wobei der äußere Behandlungsraum im bestimmungsgemäßen Betrieb der Kältesauna eine Temperatur <0 °C aufweist.
Kältesaunen dieser Art sind Tieftemperaturkammern, die für die Ganzkörperkältetherapie bzw. Kryotherapie eingesetzt werden. Kryotherapie ist eine medizinische Therapieform, bei welcher der Körper gezielt tiefen Temperaturen ausgesetzt wird. Dies soll die Stoffwechselvorgänge auf Zellebene positiv beeinflussen. Zuerst eingesetzt bei der Behandlung von Rheumapatienten, findet diese Art der Therapie mittlerweile verstärkt Einzug in die Sport- und Schmerztherapie. Die Kryotherapie kann ferner auch bei psychosomatischen Erkrankungen, im Bereich von Fitness und Beauty sowie zur allgemeinen Steigerung des körperlichen und mentalen Wohlbefindens eingesetzt werden.
Bei den Kältesaunen erfolgt die Kältebehandlung stufenweise, meist dreistufig, in seltenen Fällen zweistufig. In einem äußeren Behandlungsraum wird die zu behandelnde Person für wenige Minuten bei einer ersten kalten Temperatur, häufig im Bereich von -50 °C bis - 70 °C, auf die eigentliche Kryotherapie bei unter -100 °C vorbereitet. Zudem wird die zu behandelnde Person im äußeren Behandlungsraum auch von Feuchtigkeit getrocknet, um Verletzungen durch Erfrierungen und zusätzliches Unbehagen durch die Feuchtigkeit auf der Haut zu vermeiden. Anschließend betritt die zu behandelnde Person den inneren Behandlungsraum, wo die eigentliche Therapie bei einer Temperatur kleiner -100 °C erfolgt.
Als Kleidung werden meist Badeanzüge oder enganliegende Unterwäsche, eine den Mund und die Nase bedeckende Maske, eine Mütze oder andere Kopfbedeckungen, Handschuhe und Schuhe verwendet.
Eine gattungsgemäße Kältesauna ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift WO 2018/093280 A1 bekannt.
Die Kältebereitstellung erfolgt bei den bekannten Tieftemperaturkammern bzw. Kältesaunen durch unterschiedliche Techniken. Beim Großteil der am Markt verfügbaren Tieftemperaturkammern wird durch Kaskadenkälteanlagen mit fluorierten Kältemitteln gekühlt. Die der Kältesauna zugeführte Luft wird dabei mehrstufig über mehrere Verdampfer abgekühlt. Die eingesetzten Kältemittel haben meist hohe GWP-Werte (global warming potential) und können über Leckagen austreten. Dies wiederum hat einen negativen Einfluss auf die Umwelt. Zudem sind diese Anlagen zum Teil wartungsintensiv und erfordern durch die anlagenbedingt meist höheren Drücke zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen.
Auch wird zur Kältebereitstellung alternativ häufig flüssiger Stickstoff in Verbindung mit einem oder mehreren Verdampfern, in denen der Stickstoff verdampft, eingesetzt. Die Verdampfer sind jeweils in einem Luftstrom, welcher der Kältesauna zugeführt wird, angeordnet, wobei die Luft sich beim Überströmen der Verdampfer abkühlt. Eine solche Kältebereitstellung wird beispielsweise in der zuvor erwähnten WO 2018/093280 A1 beschrieben. Allerdings sind die Bereitstellung und Lagerung des flüssigen Stickstoffs einerseits kostenintensiv und andererseits ist der Einsatz gesamtenergetisch ineffizient.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kältesauna bereitzustellen, welche einen besonders energieeffizienten und umweltverträglichen Betrieb ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kältesauna mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist der innere Behandlungsraum zumindest teilweise innerhalb des äu-ßeren Behandlungsraums angeordnet, und zwar derart, dass der äußere Behandlungsraum als ein den inneren Behandlungsraum umgebenes Kälteschild fungiert.
Der bevorzugte Betrieb der Kältesauna sieht vor, dass der äußere Behandlungsraum im Betrieb Temperaturen im Bereich von -50 °C bis -70 °C, insbesondere von -60 °C ± 3 K aufweist. Der innere Behandlungsraum weist beim bestimmungsgemäßen Betrieb in vorteilhafterweise Temperaturen von -90 °C bis -120 °C, insbesondere eine Temperatur von -110 °C ± 3K auf.
Durch die Anordnung des inneren Behandlungsraums zumindest teilweise innerhalb des äußeren Behandlungsraums wird erreicht, dass die treibende Temperaturdifferenz für den Wärmestrom aus dem inneren Behandlungsraum reduziert wird. Die bekannten Klimasaunen werden in einem Raum aufgestellt, in dem ca. Raumtemperatur von 20 °C herrscht. Damit resultiert bei den bekannten Klimasaunen eine hohe Temperaturdifferenz zwischen der bestimmungsgemäßen Temperatur des inneren Behandlungsraums von ca. -110 °C und der Raumtemperatur von ca. 20 °C. Im Gegensatz dazu resultiert bei der erfindungsgemäßen Kältesauna zwischen den Temperaturen des inneren Behandlungsraums und des den inneren Behandlungsraums zumindest teilweise umgebenden äußeren Behandlungsraums bei bestimmungsgemäßem Betrieb eine deutlich geringere Temperaturdifferenz, die weniger als die Hälfte beträgt. Der äußere Behandlungsraum fungiert damit als Kälteschild, wobei durch die ineinander verschachtelte Ausführung die angrenzende Fläche im Vergleich zu einer Anordnung des inneren Behandlungsraums zum äu-ßeren Behandlungsraum wesentlich vergrößert ist und somit der äußere Behandlungsraum erst als Kälteschild fungiert. Dabei ist bei der verschachtelten Anordnung insbesondere wesentlich, dass die Lufttemperatur des äußeren Behandlungsraums den inneren Behandlungsraum umgibt bzw. auf diesen wirkt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwei der Raumumschließungsflächen des inneren Behandlungsraums von dem äußeren Behandlungsraum umgeben sind.
Unter Raumumschließungsflächen sind hierbei insbesondere Seitenwände, Decke und Boden zu subsumieren.
Besonders bevorzugt sind neben der Raumumschließungsfläche mit dem verschließbaren Eingang noch zwei weitere Seitenwände und insbesondere auch die Decke vom äußeren Behandlungsraum umgeben.
Eine sowohl kompakte als auch energetisch vorteilhafte Kältesauna wird dadurch erreicht, dass der innere Behandlungsraum vollständig vom äußeren Behandlungsraum aufgenommen ist.
Durch die geringere treibende Temperaturdifferenz können auch geringere Wandstärken mit einer niedrigeren Wärmedämmung vorgesehen sein bzw. durch die verschachtelte Anordnung auch ein anderer Wandaufbau, beispielsweise von Vacuum-Paneelen gewählt werden. Damit werden die thermischen Massen des inneren Behandlungsraums reduziert und eine höhere Dynamik bei der Abkühlung ermöglicht. Dies wiederum lässt auch eine bedarfsgerechte Betriebsweise der Kältesauna zu.
Um die Wärmedämmung des inneren Behandlungsraums weiter zu verbessern, können in vorteilhafterweise eine oder mehrere Raumumschließungsflächen aus Vacuum-Paneelen gebildet sein. Bei der Konstruktion des inneren Behandlungsraums sind vorzugsweise tragende und nicht tragende Seitenwände vorgesehen, wobei die nicht tragenden Seitenwände durch Vacuum-Paneele gebildet sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Boden des inneren Behandlungsraums der Kältesauna als ein Doppelboden ausgeführt, wobei ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist. Der Boden kann somit ganz oder teilweise als Gitterrost oder Gitterboden gebildet sein.
Auch der Boden des äußeren Behandlungsraums der Kältesauna kann als Doppelboden ausgeführt sein wobei auch hier ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist. Auch hier kann der obere Boden bevorzugt ganz oder teilweise als Gitterrost oder als Gitterboden ausgebildet sein.
Im unteren Boden des Doppelbodens ist bevorzugt ein Abfluss vorgesehen, wobei dieser beheizbar ausgestaltet sein kann. Die Doppelbodenausführung ermöglicht so eine leichte Abführung von Feuchtigkeit aus den Behandlungsräumen, wenn die Behandlungsräume nicht mehr gekühlt werden und sich erwärmen bzw. aktiv erwärmt werden. Die kondensierte Flüssigkeit bzw. das sich an den Oberflächen bildende Eis oder Schnee können durch den oberen Boden und dann durch den Abfluss abgeführt werden. Eine Beheizung des Abflusses hilft beim Abführen von Eis und Schnee. Also kann bei der Ausführungsform ein manuelles Entfernen von Eis und Schnee, wie sonst üblich über eine Schaufel, vermieden werden.
Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kältesauna ermöglicht, im Gegensatz zu den bekannten Anlagen, neben einem kontinuierlichen Betrieb, bei dem die Kältesauna durchgängig über mehrere Tage betrieben ist, auch einen Intervallbetrieb.
Im Intervallbetrieb wird die Kältesauna nur bedarfsgerecht betrieben, d. h. nur wenn eine Behandlung bzw. Therapie durchgeführt werden soll. Dadurch wird die Kältesauna entsprechend häufiger wieder erwärmt, sodass regelmäßig die kondensierte Feuchtigkeit flüssig und/oder in Form von Eis und Schnee abgeführt werden muss. Hierfür ist die zuvor erwähnte Ausgestaltung des Doppelbodens besonders vorteilhaft.
Die Einstellung der klimatischen Zustände der Kältesauna erfolgt über ein Luftführungssystem, wobei das Luftführungssystem bevorzugt eingerichtet ist, die Temperatur, den Feuchtegrad und/oder den Sauerstoffgehalt im inneren Behandlungsraum und/oder im äußeren Behandlungsraum einzustellen. Das Luftführungssystem ist dabei in vorteilhafterweise als geschlossenes System ausgebildet. Bei dem geschlossenen System wird die der Kältesauna zugeführte Luft quasi im Umluftbetrieb betrieben, wodurch der umlaufenden Luft jeweils weniger Wärme für den bestimmungsgemäßen Betrieb entzogen werden muss, als neu angesaugte Luft, die von Raumtemperatur auf die bestimmungsgemäße Vorlauftemperatur von weniger als -100 °C abgekühlt werden muss.
Je nach Anwendungsbereich bzw. Therapie kann es von Vorteil sein, den Sauerstoffgehalt in der Kältesauna zu regulieren. Auf diese Weise kann der Einfluss des Sauerstoffgehalts auf den menschlichen Organismus bei der Kältetherapie berücksichtigt werden. So kann beispielsweise eine Art Berg- und Talbetrieb über die Anlage durch den Sauerstoffgehalt simuliert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Luftführungssystem kann dieses einen Zuluftkanal und zumindest einen Abluftkanal aufweisen, wobei der Zuluftkanal eine Zuluftöffnung bzw. einen Lufteinlass zum inneren Behandlungsraum aufweist und der zumindest eine Abluftkanal eine Abluftöffnung bzw. einen Luftauslass aus dem inneren Behandlungsraum aufweist. Innerhalb des inneren Behandlungsraums ist zudem eine Luftführung über Luftführungsmittel vorgesehen, die eingerichtet sind, die Zuluft aus der Zuluftöffnung bzw. dem Lufteinlass über einen Bodenbereich des inneren Behandlungsraums und der Abluftöffnung bzw. dem Luftauslass zurück in den Abluftkanal zu führen.
Die Luftführung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass Luftführungsmittel durch zumindest eine zusätzliche Innenwand und insbesondere einen luftdurchlässigen Doppelboden, wie zuvor beschrieben, gebildet ist. Dabei begrenzen die zumindest eine zusätzliche Innenwand und eine der Raumumschließungsflächen, insbesondere eine der Seitenwände, einen inneren Luftkanal. Im Betrieb der Kältesauna wird durch die Luftführungsmittel die Luft dann vom Zuluftkanal durch den inneren Behandlungsraum über den Doppelboden in den inneren Luftkanal und von dort in den zumindest einen Abluftkanal geleitet.
Alternativ kann die Innenwand auch einen luftdurchlässigen Bodenbereich aufweisen, beispielsweise durch Lüftungsschlitze oder -löcher. Somit fungiert der luftdurchlässige Bodenbereich ebenfalls als Luftführungsmittel. In diesem Fall wird die Luft im Betrieb der Kältesauna durch den luftdurchlässigen Bodenbereich in den inneren Luftkanal und von dort in den Abluftkanal geleitet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Luftführungssystem zwei Abluftkanäle für die Luftabfuhr auf, die ebenfalls oberhalb des inneren Behandlungsraums angeordnet sind. Ferner sind die Abluftkanäle hierbei beidseitig vom Zuluftkanal neben dem Zuluftkanal angeordnet.
Bei dieser Ausgestaltung sind in vorteilhafterweise zwei zusätzliche Innenwände innerhalb des inneren Behandlungsraums vorgesehen, die jeweils mit einer der Raumumschließungsflächen, insbesondere jeweils mit einer der Seitenwände jeweils einen inneren Luftkanal bilden. Durch die so gebildeten inneren Luftkanäle wird die Luft durch den einen inneren Luftkanal zu dem einen der Abluftkanäle und durch den anderen inneren Luftkanal zu dem anderen der Abluftkanäle geführt.
Entsprechend ist die Luftführung durch Luftführungsmittel so eingerichtet, dass die Luft im Betrieb der Kältesauna vom Zuluftkanal über den Doppelboden in die inneren Luftkanäle und von dort in die Abluftkanäle geleitet ist. Bevorzugt sind die Innenwände so angeordnet, dass sich die Luft gleichmäßig auf die beiden inneren Luftkanäle und damit auf die Abluftkanäle verteilt.
Durch die Ausgestaltung mit zwei Innenwänden wird zwischen den beiden Innenwänden der eigentliche Aufenthaltsraum der zu behandelnden Personen gebildet. Durch diese zusätzliche Verschachtelung innerhalb des inneren Behandlungsraums lässt sich eine besonders dynamische Abkühlung des Aufenthaltsraums erreichen.
Aus Sicherheits- und Komfortgründen weist der verschließbare Eingang des inneren Behandlungsraums Sichtfenster auf. Ferner ist auch in einer der Seitenwände des äußeren Behandlungsraums ein verschließbarer Eingang mit einem Sichtfenster vorgesehen, wobei die Eingänge in einer Flucht hintereinander angeordnet sind. Der verschließbare Eingang des inneren Behandlungsraums ist dabei bevorzugt mittig in einer Stirnwand des inneren Behandlungsraums angeordnet. Dabei können der innere Behandlungsraum und der äußere Behandlungsraum quasi hintereinander, bevorzugt schlauchförmig angeordnet sein. Die Sichtfenster sind vorzugsweise so dimensioniert, dass der gesamte innere Behandlungsraum von außen ohne tote Winkel einsehbar ist. Das Sichtfenster des verschließbaren Eingangs des äußeren Behandlungsraums kann entsprechend ausgeführt sein.
Auf diese Weise können die zu behandelnden Personen im inneren und/oder äußeren Behandlungsraum von außerhalb der Kältesauna beobachtet und visuell überwacht werden, ohne dass zusätzliche, gegebenenfalls kosten- und wartungsintensive Kamerasysteme in den Behandlungsräumen vorgesehen sein müssen.
Zudem wird in vorteilhafterweise erreicht, dass bei den zu behandelnden Personen ein eventuell auftretendes beengendes Gefühl durch das große Sichtfenster vermieden bzw. das Auftreten eines solchen Gefühls reduziert wird.
In Studien hat sich gezeigt, dass die Beleuchtung in der Kältekammer einen positiven Effekt auf das Wohlbefinden der zu behandelnden Personen und damit auch auf den therapeutischen Erfolg hat. Hierfür sind in dem inneren Behandlungsraum und/oder dem äußeren Behandlungsraum energieeffiziente Beleuchtungsmittel vorgesehen, insbesondere LEDs, die in der Lichtfarbgebung und Intensität einstellbar ausgestaltet sind.
Auch ist durch die zuvor beschriebene Maßnahme einer Anordnung der verschließbaren Eingänge, ein kurzer Fluchtweg realisiert, wobei die verschließbaren Eingänge hierfür nach außen öffnend ausgestaltet sind.
Die Kältesauna ist bevorzugt derart dimensioniert, dass eine oder zwei zu behandelnde Personen aufgenommen werden können.
Bevorzugt weist die Kältesauna eine Mess- und Steuereinheit auf, wobei die Mess- und Steuereinheit eingerichtet ist, die Kältesauna bedarfsgerecht im Intervallbetrieb und/oder im konventionellen Dauerbetrieb zu betreiben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und anhand der Zeichnungen.
Figurenliste

1 eine erste Ausführungsform der Kältesauna in einer perspektivischen Schnittansicht,
2 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Kältesauna,
3 eine Draufsicht der Kältesauna im Schnitt A-A aus 2,
4 eine Seitenansicht der Kältesauna im Schnitt B-B aus 2,
5 eine Seitenansicht der Kältesauna im Schnitt C-C aus 3, und
6 eine perspektivische Ansicht der Kältesauna im Schnitt C-C aus 3.

In 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kältesauna 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Kältesauna 1 umfasst einen äußeren Behandlungsraum 2 und einen inneren Behandlungsraum 3. Der innere Behandlungsraum 3 ist innerhalb des äußeren Behandlungsraums 2 verortet, wobei beide Behandlungsräume 2, 3 hintereinander angeordnet sind. Der vordere Bereich des äußeren Behandlungsraums 2 bildet dabei eine Vorkammer, in der sich die zu behandelnden Personen für die eigentliche Therapie akklimatisieren und getrocknet werden. Der innere Behandlungsraum 3 stellt die eigentliche Therapiekammer dar.
Die Raumumschließungsflächen des äußeren Behandlungsraums 2 umschließen den inneren Behandlungsraum 3 vollständig, wobei in beiden Behandlungsräumen 2, 3 ein Doppelboden vorgesehen ist und ein unterer Boden 4 des Doppelbodens des äußeren Behandlungsraums 2 auch einen unteren Boden 4 des Doppelbodens des inneren Behandlungsraums 3 bildet.
Die Kältesauna 1 ist in der dargestellten Ausführungsform von den Abmessungen für zwei zu behandelnde Personen dimensioniert. Die äußeren Abmessungen betragen ca. 4,1 m in der Länge, 2,3 m in der Breite und ca. 3,2 m in der Höhe. Der vordere Teil des äußeren Behandlungsraums 2 hat Abmessungen von ca. 1,8 m Länge, ca. 2,3 m Breite und ca. 2,8 m Höhe. Der innere Behandlungsraum 3 hat Abmessungen von ca. 1,9 m Länge, ca. 1,9 m Breite und ca. 2,1 m Höhe.
Auf der Eingangsseite der Kältesauna 1 ist mittig in der Stirnwand 5 des äußeren Behandlungsraums 2 ein verschließbarer Eingang 6 vorgesehen, der ein großes Sichtfenster 9 aufweist. In dem inneren Behandlungsraum 3 ist in der Stirnwand 7 ebenfalls ein verschließbarer Eingang 8 mit einem Sichtfenster vorgesehen, der mittig in der Stirnwand 7 angeordnet ist. Dabei sind die Eingänge 6, 8 des äußeren Behandlungsraums 2 und des inneren Behandlungsraums 3 in einer Flucht hintereinander angeordnet. Die Türen lassen sich in Fluchtrichtung öffnen.
Die Sichtfenster der verschließbaren Eingänge 6, 8 sind ausreichend groß vorgesehen, sodass jeweils von außerhalb des inneren Behandlungsraums 3, als auch des äußeren Behandlungsraums 2 von außen Einsicht in die Räume genommen werden kann und tote Winkel in den Räumen vermieden sind. Zudem kann die zu behandelnde Person auch bequem aus dem inneren Behandlungsraum 3 und/oder dem äußeren Behandlungsraum 2 rausschauen, wodurch ein eventuell beengendes Gefühl bei der zu behandelnden Person vermieden wird.
Eine Vorderansicht der Kältesauna 1 zeigt die 2. Mittig in der Stirnwand 5 ist der als schwenkbare Tür ausgebildete verschließbare Eingang 6 mit einem fast die ganze Tür ausfüllenden Sichtfenster 9 zu sehen.
Die 3 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Kältesauna 1 im Schnitt A-A aus 2. In der Darstellung ist noch einmal die verschachtelte Anordnung des inneren Behandlungsraums 3 innerhalb des äußeren Behandlungsraums 2 zu erkennen. Der innere Behandlungsraum 3 hat einen rechteckigen Grundriss und ist durch zwei Seitenwände 10, 11, die Rückwand 12 und die Stirnwand 7, in der der verschließbare Eingang 8 vorgesehen ist, begrenzt. Sowohl die linke Seitenwand 10, die rechte Seitenwand 11 als auch die Rückwand 12 sind bei der dargestellten Kältesauna 1 als Vacuum-Paneele ausgeführt. Innerhalb des inneren Behandlungsraums 3 sind zwei weitere Innenwände 13, 14 jeweils parallel von den Seitenflächen 10, 11 beabstandet angeordnet, wobei die linke Innenwand 13 von der linken Seitenwand 10 und die rechte Innenwand 14 von der rechten Seitenwand 11 jeweils einen Abstand von ca. 0,2 m aufweist. Die Innenwände 13, 14 erstrecken sich von der Vorderseite bis zur Rückseite des inneren Behandlungsraums 3.
Jeweils seitlich vom inneren Behandlungsraum 3 ist ein Spalt zwischen der linken Seitenwand 10 des inneren Behandlungsraums 3 und der linken Seitenwand 15 des äußeren Behandlungsraums 2 und zwischen der rechten Seitenwand 11 des inneren Behandlungsraums 3 und der rechten Seitenwand 16 des äußeren Behandlungsraums 2 vorgesehen. Dieser Spalt ist Teil des äußeren Behandlungsraums 2 und weist auch dort die Temperatur des äußeren Behandlungsraums 2 auf.
Durch die Spalte wird das erfindungsgemäße Kälteschild gebildet. Im Vergleich zu einer Anordnung, bei der auf der Außenseite der Seitenwände Raumtemperatur herrscht, wird hierbei die für die unerwünschte Wärmeabgabe ursächliche Temperaturdifferenz deutlich reduziert.
Bevorzugt weist der Spalt eine Breite von ca. 0,1 - 0,2 m auf. Dabei wird in vorteilhafterweise die isolierende Wirkung des Kälteschilds und gleichzeitig eine platzsparende Ausgestaltung der Kältesauna 1 erreicht.
In der dargestellten Ausführungsform grenzen die Rückwand 12 des inneren Behandlungsraums 3 und die Rückwand 17 des äußeren Behandlungsraums 2 direkt aneinander. In einer thermisch vorteilhafteren Ausführungsform können allerdings auch die Rückwand 12 des inneren Behandlungsraums 3 und die Rückwand 17 des äußeren Behandlungsraums 2 voneinander beabstandet sein, beispielsweise durch einen Spalt, so dass sich auch dort ein Kälteschild bildet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Anordnung der beiden Behandlungsräume 2, 3 aber so gestaltet, dass auf der Rückseite der Kältesauna 1 noch ein weiterer Ausgang, insbesondere ein Notausgang vorgesehen werden kann, durch den die zu behandelnde Person direkt aus dem inneren Behandlungsraum 3 nach draußen treten kann.
Die Stirnwand 7 des inneren Behandlungsraums 3 ist von der Wandstärker größer dimensioniert als die Seitenwände 10, 11 und die Rückwand 12, um den als schwenkbare Tür ausgebildeten verschließbaren Eingang 8 aufzunehmen und zu halten. Die Seitenwände 15, 16, die Rückwand 17 sowie die Stirnwand 5 des äußeren Behandlungsraums 2 weisen als Raumumschließungsflächen der Kältesauna 1 eine größerer Wandstärke auf, um bei ausreichender Stabilität gute wärmeisolierende Eigenschaften zu haben. Hierfür ist ein wärmeisolierender mehrschichtiger Wandaufbau bei den Raumumschließungsflächen vorgesehen.
Die Kältesauna 1 weist sowohl im inneren Behandlungsraum 3 als auch im äußeren Behandlungsraum 2 einen Doppelboden auf, wobei im gemeinsamen unteren Boden 4 des jeweiligen Doppelbodens jeweils ein Abfluss 18 vorgesehen ist. Die Abflüsse 18 sind bevorzugt beheizbar, um anfallendes Kondensat in Form von Eis und Schnee tauen und über den Abfluss 18 abführen zu können.
Ferner ist auch die in Bezug auf die Behandlungsräume nach außen zeigende Schwenkrichtung der verschließbaren Eingänge 6, 8 schematisch dargestellt. In Verbindung mit der Anordnung der Türen zueinander ist ein schnelles Verlassen der Kältesauna 1 möglich.
Eine Seitenansicht der Kältesauna 1 im Schnitt B-B aus 2 zeigt 4. Auf der linken Seite ist der im äußeren Behandlungsraum 2 verortete innere Behandlungsraum 3 zu sehen, wobei die Decke 19 des inneren Behandlungsraums 3 und die Decke 20 des äußeren Behandlungsraums 2 parallel voneinander beabstandet angeordnet sind. Zwischen den beiden Decken 19, 20 ist ein Luftkanalbereich 21 eines nur teilweise dargestellten Luftführungssystems der Kältesauna 1 vorgesehen, wobei der Luftkanalbereich 21 Teil des äußeren Behandlungsraums 2 ist.
Der Luftkanalbereich 21 weist auf der Rückwand 17 des äußeren Behandlungsraums 2 mehrere Öffnungen 22 auf, durch die Luft, die in der außerhalb der Kältesauna 1 angeordneten Kälteanlage (nicht dargestellt) im Betrieb der Kälteanlage 1 gekühlt ist, in die Kältesauna 1 eingeleitet und aus ihr abgeführt ist. Ferner ist in dem Luftkanalbereich 21 auf Höhe des verschließbaren Eingangs 8 des inneren Behandlungsraums 3 ein Steg 25 mit Zu- und Abluftöffnungen vorgesehen, durch welche die Luft in den vorderen Bereich des äußeren Behandlungsraums 2 geleitet und aus diesem abgeführt ist.
Ferner ist im vorderen Bereich des äußeren Behandlungsraums 2 im Bereich der Stirnwand 7 des inneren Behandlungsraums 3 eine Absaugung 24 vorgesehen, die sich von dem Steg 25 des Luftkanalbereichs 21 bis in den Bodenbereich des äußeren Behandlungsraums 2 erstreckt. Die Anordnung der Zu- und Abluftöffnungen durch den Steg 25 auf der Raumoberseite, ermöglicht in Verbindung mit der Absaugung 24, über die die Luft vom Bodenbereich angesaugt wird, das Ausbilden einer Luftwalze im äußeren Behandlungsraum 2. Dies ist besonders vorteilhaft für die Durchmischung der Luft und ermöglicht so eine zügige und effiziente Kühlung.
Das nicht dargestellte Luftführungssystem ist bevorzugt so ausgestaltet, dass über die Kälteanlage nur eine Vorlauftemperatur eingestellt werden braucht, die unterhalb der Temperatur im inneren Behandlungsraum 3, also insbesondere unter -110 °C, liegt. Für die Einstellung der deutlich höheren Temperatur im äußeren Behandlungsraum 2 von -60 °C sind im Luftführungssystem Mittel vorgesehen, die eine Massenstromregelung ermöglichen. In der Kältesauna 1 sind zudem Sensoren vorgesehen, die den klimatischen Zustand der Sauna, insbesondere die Temperatur, den Feuchtegrad und den Sauerstoffanteil messen.
Die Kältesauna 1 weist für den bestimmungsgemäßen Betrieb eine Steuer- und Regeleinheit auf, welche eingerichtet ist in jedem der Behandlungsräume 2, 3 unabhängig voneinander einen gewünschten klimatischen Zustand einzustellen.
Der Boden der Kältesauna 1 weist sowohl im inneren Behandlungsraum 3, als auch im äußeren Behandlungsraum 2 einen Doppelboden auf. Der obere Boden der Doppelböden ist jeweils als Gitterboden 23 ausgestaltet. Der untere Boden 4 der Doppelböden ist sowohl beim innere Behandlungsraum 3 als auch beim äußeren Behandlungsraum 2 gemeinsam durch den unteren Boden 4 des äußeren Behandlungsraums 2 gebildet.
In 5 ist eine Vorderansicht der Kältesauna 1 im Schnitt C-C aus 3 gezeigt. Im oberen Bereich ist der zuvor erwähnte Steg 25 zu erkennen. Der Steg 25 weist drei nebeneinander angeordnete Öffnungen auf, wobei die mittlere Öffnung in der dargestellten Ausführungsform eine Zuluftöffnung 26 in den äußeren Behandlungsraum 2 ist und die beiden jeweils neben der Zuluftöffnung angeordneten Öffnungen Abluftöffnungen 27, 28 für die Abluft aus dem äußeren Behandlungsraum 2 sind. Die Zuluftöffnung 26 weist einen größeren Querschnitt auf, als die beiden vom Querschnitt gleichgroß ausgebildeten Abluftöffnungen 30, 31.
In der Decke 19 des inneren Behandlungsraums 3 sind unterhalb des Zuluftkanals 26 eine Zuluftöffnung 29, unterhalb des linken Abluftkanals 28 eine linke Abluftöffnung 31 und unterhalb des rechten Abluftkanals eine Abluftöffnung 30 vorgesehen. Innerhalb des Behandlungsraums 3 sind die linke Innenwand 13 und die rechte Innenwand 14 angeordnet und auf den Gitterboden 23 des Doppelbodens aufgesetzt. Die linke Innenwand 13 bildet zusammen mit der linken Seitenwand 10 einen inneren Luftkanal aus. Ebenso bildet die rechte Innenwand 14 zusammen mit der rechten Außenwand 11 einen weiteren inneren Luftkanal aus. Die linke und rechte Abluftöffnung 31, 30 führen jeweils in die inneren Luftkanäle. Die Zu- und Abluftöffnungen 29, 30, 31, die Innenwände 13, 14 sowie der Doppelboden bilden Luftführungsmittel des Luftführungssystems der Kältesauna 1.
In der 5 ist die Luftbewegung durch Pfeile gekennzeichnet. Zunächst wird die kühle Luft aus der Kälteanlage in die Kältesauna 1 eingeleitet. Ein Teil der eingeleiteten Luft wird aus dem Zuluftkanal 26 durch die Zuluftöffnung 29 in den inneren Behandlungsraum 3 eingebracht und in Richtung Boden bewegt. Über die beiden mit den Abluftkanälen 27, 28 verbundenen Abluftöffnungen 30, 31 wird die Luft aus dem inneren Behandlungsraum 3 angesaugt, wobei die Luft durch den Gitterboden 23 und die beiden inneren Luftkanäle geleitet ist.
Eine perspektivische Ansicht der Kältesauna 1 im Schnitt C-C aus 3 ist in 6 illustriert. Zu erkennen ist die innere Ausgestaltung des inneren Behandlungsraums 3, wobei der eigentliche Aufenthaltsraum für die zu behandelnden Personen in dem inneren Behandlungsraum 3 durch die beiden Innenwände 13, 14, die Decke 19 und den Gitterboden 23 begrenzt ist. Wie zuvor beschrieben, wird die kalte Zuluft durch den Aufenthaltsraum durchgeleitet und über den Doppelboden durch die zwischen den Innenwänden 13, 14 und den Seitenwänden 14, 15 des inneren Behandlungsraums 3 gebildeten inneren Luftkanälen nach oben über die Ausschnitte, die zu den Abluftkanälen führen, geleitet.
Dies hat den Vorteil, dass der Aufenthaltsraum besonders schnell und effizient auf die bestimmungsgemäße Solltemperatur gebracht werden kann und dort auch mit wenig Energieaufwand gehalten werden kann. Erreicht ist dies im Wesentlichen durch den konstruktiven Aufbau der Kältesauna 1, insbesondere durch die geringen thermischen Massen und die geschaltete Bauweise.
Die inneren Seitenwände sind sehr dünn ausgestaltet und weisen eine geringe thermische Masse auf, die entsprechend mit weniger Energie abgekühlt werden kann. Zudem ist die Temperaturabstufung zwischen Behandlungsraum 3, den inneren Luftkanälen sowie dem durch den äußeren Behandlungsraum 2 gebildeten Kälteschild thermisch sehr vorteilhaft. Auch von der Oberseite wirkt die Luftführung oberhalb des inneren Behandlungsraums 3 positiv auf das Abkühlverhalten und das stationäre Beibehalten der bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur.
Die Zuluftöffnung 29 und die Abluftöffnungen 30, 31 in der Decke des inneren Behandlungsraums 3 sind in der dargestellten Ausführungsform als längliche Lüftungsschlitze ausgebildet, die sich entlang des inneren Behandlungsraums 3 erstrecken. Die Lüftungsschlitze weisen bevorzugt jeweils eine Länge von ca. 0,6 m auf. Allerdings können die Lüftungsschlitze auch nicht durchgängig ausgeführt sein bzw. auch andere Formen je nach Kammer ausgewählt werden.
Bezugszeichenliste

1: Kältesauna
2: äußerer Behandlungsraum
3: innerer Behandlungsraum
4: unterer Boden des äußeren Behandlungsraums
5: Stirnwand des äußeren Behandlungsraums
6: verschließbarer Eingang des äußeren Behandlungsraums
7: Stirnwand des inneren Behandlungsraums
8: verschließbarer Eingang des inneren Behandlungsraums
9: Sichtfenster
10: linke Seitenwand des inneren Behandlungsraums
11: rechte Seitenwand des inneren Behandlungsraums
12: Rückwand des inneren Behandlungsraums
13: linke Innenwand des inneren Behandlungsraums
14: rechte Innenwand des inneren Behandlungsraums
15: linke Seitenwand des äußeren Behandlungsraums
16: rechte Seitenwand des äußeren Behandlungsraums
17: Rückwand des äußeren Behandlungsraums
18: beheizbarer Abfluss
19: Decke des inneren Behandlungsraums
20: Decke des äußeren Behandlungsraums
21: Luftkanalbereich
22: Öffnungen
23: Gitterboden
24: Absaugung
25: Steg
26: Zuluftkanal
27: rechter Abluftkanal
28: linker Abluftkanal
29: Zuluftöffnung
30: rechte Abluftöffnung
31: linke Abluftöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2018/093280 A1 [0005, 0007]

Claims

Kältesauna (1) für die Sport- und Schmerztherapie, aufweisend einen äußeren Behandlungsraum (2) und einen inneren Behandlungsraum (3) mit äußeren Raumumschließungsflächen und zumindest einem verschließbaren Eingang (8) in einer der Raumumschließungsflächen, wobei der äußere Behandlungsraum (2) und der innere Behandlungsraum (3) eingerichtet sind, bei Temperaturen für eine Kryotherapie betrieben zu werden, wobei der innere Behandlungsraum (3) im Betrieb der Kältesauna (1) eine niedrigere Temperatur aufweist als der äußere Behandlungsraum (2) und der äußere Behandlungsraum (2) im Betrieb der Kältesauna (1) eine Temperatur <0 °C aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behandlungsraum (3) zumindest teilweise innerhalb des äußeren Behandlungsraums (2) angeordnet ist, derart, dass der äußere Behandlungsraum (2) als ein den inneren Behandlungsraum (3) umgebenes Kälteschild fungiert.
Kältesauna (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Raumumschließungsflächen des inneren Behandlungsraums (3) von dem äußeren Behandlungsraum (2) umgeben sind, insbesondere dass neben der Raumumschließungsfläche mit dem verschließbaren Eingang (8) zwei Seitenwände (10, 11) sowie die die Decke (19) des inneren Behandlungsraums (3) bildende Raumumschließungsfläche vom äußeren Behandlungsraum (2) umgeben sind.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behandlungsraum (3) vollständig vom äußeren Behandlungsraum (2) aufgenommen ist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den vertikalen Raumumschließungsflächen zwischen tragenden und nicht tragenden vertikalen Raumumschließungsflächen differenziert ist und die nicht tragenden vertikalen Raumumschließungsflächen als Vacuum-Paneele ausgebildet sind.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden des inneren Behandlungsraums (3) als ein Doppelboden ausgeführt ist, wobei ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist, wobei der obere Boden insbesondere als Gitterboden (23) gebildet ist und insbesondere wobei in einem unteren Boden (4) des Doppelbodens ein beheizbarer Abfluss (18) vorgesehen ist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden des äußeren Behandlungsraums (2) als ein Doppelboden ausgeführt ist, wobei ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist, wobei der obere Boden insbesondere als Gitterboden (23) gebildet ist, und insbesondere wobei in einem unteren Boden (4) des Doppelbodens ein beheizbarer Abfluss (18) vorgesehen ist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Luftführungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungssystem eingerichtet ist, die Temperatur, den Feuchtegrad und/oder den Sauerstoffgehalt im inneren Behandlungsraum (3) und/oder dem äußeren Behandlungsraum (2) einzustellen, wobei das Luftführungssystem insbesondere als geschlossenes Luftführungssystem ausgebildet ist.
Kältesauna (1) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit über das Luftführungssystem, eine mit Luft als Kältemittel betriebene Kälteanlage vorgesehen ist, die mit dem Luftführungssystem verbunden ist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungssystem einen Zuluftkanal (26) und zumindest einen Abluftkanal (27, 28) aufweist, wobei der Zuluftkanal (26) eine Zuluftöffnung (29) zum inneren Behandlungsraum (3) aufweist und der zumindest eine Abluftkanal (27, 28) eine Abluftöffnung (30, 31) zum inneren Behandlungsraum (3) aufweist, und innerhalb des inneren Behandlungsraums (3) eine Luftführung über Luftführungsmittel vorgesehen ist, die eingerichtet sind, die Zuluft aus der Zuluftöffnung (29) über einen Bodenbereich des inneren Behandlungsraums (3) und die Abluftöffnung (30, 31) zurück in den Abluftkanal (27, 28) zu führen.
Kältesauna (1) nach dem vorstehenden Anspruch in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungsmittel durch zumindest eine zusätzliche Innenwand (13, 14) und den Doppelboden gebildet sind, wobei die zumindest eine zusätzliche Innenwand (13, 14) und eine der vertikalen Raumumschließungsflächen einen inneren Luftkanal bilden, wobei die Luft im Betrieb der Kältesauna (1) vom Zuluftkanal (26) über den Doppelboden in den inneren Luftkanal und von dort in den zumindest einen Abluftkanal (27, 28) geleitet ist.
Kältesauna (1) nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungssystem zwei Abluftkanäle (27, 28) für die Luftabfuhr aufweist, wobei die Abluftkanäle (27, 28) beidseitig vom Zuluftkanal (26) angeordnet sind.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verschließbare Eingang (8) des innere Behandlungsraums (3) ein Sichtfenster (9) aufweist und der äußere Behandlungsraum (2) einen verschließbaren Eingang (6) mit einem Sichtfenster (9) aufweist, wobei die Eingänge (6, 8) in einer Flucht angeordnet sind und insbesondere der verschließbare Eingang (8) des inneren Behandlungsraums (3) mittig in der Raumumschließungsfläche angeordnet ist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behandlungsraum (3) und der äußere Behandlungsraum (2) hintereinander, insbesondere schlauchförmig angeordnet sind.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren und/oder äußeren Behandlungsraum (3, 2) eine oder mehrere LEDs zur Raumbeleuchtung angeordnet sind, wobei die LEDs in Farbgebung und Intensität einstellbar eingerichtet sind.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Behandlungsraum (2) im bestimmungsgemäßen Betrieb Temperaturen von -50°C bis -70°C, insbesondere von -60°C ± 3K aufweist und der innere Behandlungsraum (3) im bestimmungsgemäßen Betrieb Temperaturen von -90°C bis -120°C, insbesondere von -110°C ± 3K aufweist.
Kältesauna (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältesauna (1) eine Regeleinheit aufweist, die eingerichtet ist, die Kältesauna (1) bedarfsgerecht im Intervallbetrieb und/oder im konventionellen Dauerbetrieb zu betreiben.
Kältesauna (1) nach Anspruch 1 mit einem Luftführungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Raumumschließungsfläche mit dem verschließbaren Eingang (8) zumindest zwei Seitenwände (10, 11) des inneren Behandlungsraums (3) vom äußeren Behandlungsraum (2) umgeben sind, - wobei ein Boden des inneren Behandlungsraums (3) als ein Doppelboden ausgeführt ist und ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist, - wobei ein Boden des äußeren Behandlungsraums (3) als ein Doppelboden ausgeführt ist und ein oberer Boden des Doppelbodens zumindest teilweise luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgestaltet ist, - wobei das Luftführungssystem eingerichtet ist, die Temperatur, den Feuchtegrad und/oder den Sauerstoffgehalt im inneren Behandlungsraum (3) und/oder dem äußeren Behandlungsraum (2) einzustellen und das Luftführungssystem insbesondere als geschlossenes Luftführungssystem ausgebildet ist, - wobei zur Einstellung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit über das Luftführungssystem, eine mit Luft als Kältemittel betriebene Kälteanlage vorgesehen ist, die mit dem Luftführungssystem verbunden ist, - wobei das Luftführungssystem einen Zuluftkanal (26) und zwei Abluftkanäle (27, 28) aufweist und die Abluftkanäle (27, 28) beidseitig vom Zuluftkanal (26) angeordnet sind, wobei der Zuluftkanal (26) eine Zuluftöffnung (29) zum inneren Behandlungsraum (3) aufweist und die Abluftkanäle (27, 28) jeweils eine Abluftöffnung (30, 31) zum inneren Behandlungsraum (3) aufweisen, und innerhalb des inneren Behandlungsraums (3) eine Luftführung über Luftführungsmittel vorgesehen ist, die eingerichtet sind, die Zuluft aus der Zuluftöffnung (29) über einen Bodenbereich des inneren Behandlungsraums (3) und die Abluftöffnung (30, 31) zurück in den Abluftkanal (27, 28) zu führen, - wobei zwei zusätzliche Innenwände (13, 14) innerhalb des inneren Behandlungsraums (3) vorgesehen sind, wobei die Innenwände (13, 14) jeweils mit einem der Seitenwände (10, 11) jeweils einen inneren Luftkanal bilden, und - wobei die Luftführungsmittel durch die Innenwände (13, 14) und den Doppelboden des inneren Behandlungsraums (3) gebildet sind, wobei die Luft im Betrieb der Kältesauna (1) vom Zuluftkanal (26) und der Zuluftöffnung durch den Aufenthaltsraum über den Doppelboden in die inneren Luftkanäle und von dort in die Abluftkanäle (27, 28) geleitet ist.