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Bestrahlungsgerät
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bestrahlungsgerät, kombiniert
aus einem Gebläse und einer Strahlungsquelle, die ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung)
abgibt und über einen Vorwiderstand an die Netzspannung einer Wechselspannungsquelle
angeschlossen ist, wobei die Strahlungsquelle mit dem vom Gebläse erzeugten Luftstrom
zusammenwirkt und wobei die Drehzahl des Gebläses in Abhängigkeit von der Erhitzung
der UV-Lampe geregelt wird.
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Ein derartiges Bestrahlungsgerät ist bereits aus der DE-OS 33 22 071
bekannt. Dabei wird durch Regelung des Kühlluftstroms des Gebläses in Abhängigkeit
von der Temperatur der UV-Lampe erreicht, daß die Temperatur der UV-Lampe auf einer
ganz bestimmten Höhe gehalten werden kann, bei der diese eine vorgegebene Uv-Strahlungsleistung
und Wellenlänge abgibt, die für die gewünschten Zwecke die optimale Strahlung
darstellt.
Dabei erfolgt die Temperaturerfassung über NTC-Widerstände, die mit einem Motordrehzahleinstelltrimmer
zur Arbeitspunkteinstellung (Temperatureinstellung) der UV-Lampe in Reihe geschaltet
sind.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß die Temperaturerfassung und Regelung
der Drehzahl des Gebläses über NTC-Widerstände Nachteile hat, und zwar dahingehend,
daß das Regelverhalten im Kaltzustand stark gegenüber dem betriebswarmen Zustand
veränderlich ist, so daß es zu erheblichen Strahlungsleistungsdifferenzen kommt
und eine derartige Regelung sehr träge ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem
Bestrahlungsgerät der eingangs beschriebenen Art, dies derart zu verbessern, daß
die Regelung des Kühlluftstromes des Gebläses in Abhängigkeit von der Temperatur
der UV-Lampe praktisch unabhängig ist von dem Betriebszustand des Gerätes, wobei
die Ansprechzeiten der Drehzahlregelung des Gebläses relativ kurz sind.
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Erfindungsgemäß wird dadurch erreicht, daß die Regelung der Drehzahl
des Gebläses in Abhängigkeit von der emittierten Uv-Strahlung der UV-Lampe erfolgt.
Dabei wird erfindungsgemäß zur Messung der Intensität der Uv-Strahlung ein Foto-Element,
insbesondere ein Fotowiderstand oder eine Fotozelle, verwendet, der ein Uv-Filter
vorgeschaltet ist, das ausschließlich für Uv-Strahlung durchlässig ist. Die Erfindung
geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei einer bestimmten Temperatur der UV-Lampe
diese eine bestimmte UV-Strahlungsleistung abgibt, d.h. erhöht sich die Temperatur
der UV-Lampe, so erhöht sich die UV-Strahlungsleistung,und
erniedrigt
sich die Temperatur der'UV-Lampe, so nimmt die Uv-Strahlungsleistung ab. Demnach
ist die abgegebene Uv-Strahlungsleistung proportional der Temperatur der UV-Lampe.
Indem von dem erfindungsgemäß vorgesehenen Fotoelement nunmehr ausschließlich die
UV-Strahlungsleistung erfaßt wird, kann somit die temperaturabhängige Regelung der
Gebläsedrehzahl erfolgen, um einen bestimmten Arbeitspunkt der UV-Lampe konstant
zu halten. Dabei zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß sehr kurze Ansprechzeiten
möglich sind und darüber hinaus das Meßverhalten des Fotoelementes unabhängig ist
von der Betriebstemperatur des Bestrahlungsgerätes.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Fotoelement mit dem vorgeschalteten
nur Uv-Strahlung durchlassenden Filter hinter dem Reflektor der UV-Lampe eingebaut
ist, wobei in dem Reflektor hierzu eine Öffnung vorgesehen ist und der Filter unmittelbar
hinter oder in der Öffnung eingebaut werden kann.
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Die Zeichnungen veranschäulichen die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen,
und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Bestrahlungsgerät,
teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät gemäß Fig. 1 Fig 3 verschiedene
Spektralverteilungen nach Reflexion der UV-Lampe an unterschiedlichen Reflektoren,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße elektrische Schaltung einer UV-Lampe,
Fig.
5 ein Schaltbild eines Netzteils für ein Gebläse, Fig. 6 eine Anzeigeschaltung für
die Betriebstemperatur der UV-Lampe sowie für die Kühlleistung des Gebläses, Fig.
7 ein erfindungsgemäßes Gesamtschaltbild für den Betrieb zweier UV-Lampen mit geregelter
Kühlung, Fig. 8 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Föns mit UV-Aufsatz und
Abstandhalter, Fig. 9 eine Draufsicht auf den Abstandhalter aus der Sicht des zu
bestrahlenden Objektes, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Fönes mit abgenommenem UV-Aufsatz, Fig. 11 eine Seitenansicht des Fönes gemäß Fig.
10 in geöffnetem Zustand, Fig. 12 eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zwischen
UV-Aufsatz und Fön, Fig. 13 eine Draufsicht auf die Frontseite des UV-Aufsatzes,
Fig. 14 eine Schnittansicht durch den Frontbereich des erfindungsgemäßen UV-Aufsatzes
gemäß Fig. 13 entlang der Linie 15-15.
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Das Gehäuse 1 des in Fig. 1 abgebildeten erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerätes
weist eine von den Bestrahlungsseite her betrachtet - das ist die in Fig. 1 oben
liegende Seite - konkave Rückwand 2 auf, die an ihren äußeren Enden 3 und 4 in eine
teilkreisförmige Abrundung 5 und 6 übergeht. Die Abrundungen 5 und 6 gren-zen von
der Bestrahlungsseite her gesehen an einen Refiektorraum 7.
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Im Innern 8 des Gehäuses 1 sind jeweils endseitig, angepaßt an die
Abrundung 5 bzw. 6, Kondensatoren 9 bzw. 10 angeordnet. Mittig zur Längsachse 11
des Gehäuses 1 ist eine mit diesem verbundene Leiterplattenbefestigung 12 vorgesehen,
an der mittels einer Befestigungsschraube 13 eine Leiterplatte 14 gehalten wird.
Die Längsachse 11 steht senkrecht auf der Oberfläche 15 der Leiterplatte 14.
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Auf der Leiterplatte 14 sind verschiedene Bauteile für eine im Reflektorraum
7 angeordnete UV-Lampe 33 angeordnet. Auf der in Fig. 1. linken Seite, ist vor dem
Kondensator 9 ein Mikroschalter 17 auf einer zum Gehäuse 1 gehörigen Schalterbefestigung
18 angebracht, mit dem das Bestrahlungsgerät ein- und ausgeschaltet werden kann.
Das Ein- und Ausschalten erfolgt durch Druck auf einen vou außen zugänglichen Druckknopf
des Mikroschalters 17 (nicht dargestellt). Ein an den Mikroschalter 17 angeschlossener
Thermoschalter 19 überwacht die Temperatur im Innern 8 des Gehäuses 1 und schaltet
beim Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur - z.B. 800-das Bestrahlungsgerät
aus. Jeder Kondensator 9, 10 wird von einer Halterung 20 abgestützt und von einem
Verdrehschutz 21 gesichert (in der Fig. 1 nur bei dem Kondensator 10 dargestellt).
Vorzugsweise ist die Halterung 20 federnd ausgebildet.
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An die Rückwand 2 schließt sich koaxial zur Längsachse 11 eine Aufstecktülle
22 an, die zum Aufsetzen des Gehäuses 1 auf ein Gebläse 140 dient.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gebläse140
ein Fön 141 ist, auf dessen Luftaustrittsstutzen 142 die Aufstecktülle 22 durch
Klemmsitz befestigt werden kann. Für die Befestigung kann nach einer anderen Ausbildung
auch ein grobes Schraubgewinde oder es können radial angreifende Feststellschrauben
vorgesehen sein.
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Die von dem Gebläse 140 abgegebene Luftströmung ist in Fig. 1 durch
Pfeile angedeutet, die zunächst die Öffnung 23 der Aufstecktülle 22 durchsetzt und
in ihrem weiteren Verlauf durch die zwischen Leiterplatte 14 und Kondensator 9 bzw.
10 gebildeten Lüftführungskanäle 24 bzw, 25 strömt. Hieran anschließend überstreicht
ein Teil des Luftstromes die Kondensatoren 9 und 10 und tritt dann aus dem Gehäuse
1 durch im Bereich der Kondensatoren 9 bzw. 10 vorgesehene Auslässe 26,27,28 und
29 aus. Dieser Teilluftstrom umspült somit die Kondensatoren 9 und 10. Ein weiterer
Teilluftstrom überstreicht die auf der Leiterplatte 14 angeordnete UV-Lampenfassung
30 und findet dann über andere, nicht dargestellte Luftauslässe seinen Weg aus dem
Gehäuse 1 heraus.
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Innerhalb des Gehäuses 1 ist hinter dem Reflektorraum 7 ein Fotoelement
230 angeordnet, dem ein Filter 231 vorgelagert ist, der nur für Uv-Strahlung durchlässig
ist. Hierfür ist im Reflektor eine Öffnung vor-
gesehen, was nicht
dargestellt ist, und der Filter 231 kann in oder unmittelbar hinter. der Öffnung
angeordnet sein.
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Es ist vorgesehen, daß die den Reflektorraum 7 begrenzenden Wände
31 Öffnungen aufweisen, durch die ein Teil des Luftstromes strömt und dadurch den
Glaskolben 32 der UV-Lampe 33 sowie den Reflektorraum 7 kühlt.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß im oberen Teil des Gehäuses 1 zwei
Ausschnitte vorgesehen sind (nicht dargestellt), die von oben (Fig. 1) ein Einlöten
der Lampenanschlußdrähte der UV-Lampe 33 in die Leiterplatte 14 ermöglichen. Die
Ausschnitte werden durch das spätere Aufsetzen von Abdeckungen (nicht dargestellt)
für die Lampenbefestigung durch Endkappen verdeckt. Lampenhalterung und deren Abdeckungen
sind dann so ausgebildet, daß möglichst geringe Öffnungen zum Innern 8 des Gehäuses
1 verbleiben, um eine Erwärmung des Innern 8 durch die UV-Lampe 33 zu vermeiden.
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In der Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Uv-Lampe 33 sowie deren
im Reflektorraum 7 angeordneter Reflektor 34 aus der Richtung des zu bestrahlenden
Objektes dargestellt.Der Reflektor 34 besteht vorzugsweise aus fünf ebenen Reflektorflächen
35 bis 39, die so angeordnet sind, daß eine optimale Reflektion der von der UV-Lampe
33 ausgehenden Strahlung erfolgt.
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Dabei ist eine Öffnung 232 im Reflektor zu erkennen, hinter der das
für Uv-Strahlung ausschließlich durch-
lässige Filter angeordnet
ist, das das Fotoelement abdeckt.
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Es ist vorgesehen, daß die Reflektorflächen 35 bis 39 mit Öffnungen
versehen sind, durch die ein Teil des von dem Gebläse erzeugten Luftstromes zur
Kühlung der Uv-Lampe tritt.
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Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung können auch mehrere UV-Lampen
in dem Reflektorraum 7 angeordnet sein.
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Insbesondere aus der Fig. 2 ist es ersichtlich, daß die gesamte Reflektorfläche
des Reflektors 34 zur Reflektion der Uv-Strahlung zur Verfügung steht.
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Dieses ist bei bekannten Bestrahlungsgeräten nicht der Fall, denn
innerhalb des Reflektorraumes ist dort noch der als Vorwiderstand wirkende IR-Strahler
angeordnet. Hierdurch wird die effektive Reflektorfläche verkleinert, so daß die
abgestrahlte Strahlungsleistung der UV-Lampe bei den bekannten Geräten kleiner als
bei dem vergleichbaren erfindungsgemäßen Gerät ist, Durch die Ausbildung des Reflektors
34 mit seinen fünf Reflektorflächen 35 bis 39 wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
das Bestrahlungsobjekt aus mehreren Richtungen mit divergierendem Licht bestrahlt,
so daß auch nicht ebene Teile oder Flächen des Bestrahlungsobjektes, z. B. die Gesichtsfläche
einer zu bestrahlenden Person, gleichmäßig. bestrahlt werden. Unabhängig von dem
unterschiedlichen Abstand zum Gerät erhält jede Stelle des Körpers eine nahezu gleiche
Strahlungsdosis.
Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Reflektor mit seinen ebenen Flächen gegenüber
dem bei bekannten Vorrichtungen eingesetzten parabolförmigen Reflektor kostengünstiger
und einfacher herzustellen, Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß zur Unterdrückung bestimmter Spektralbereiche der Uv-Bestrahlung und/oder langwelliger
sichtbarer Strahlung und/oder IR-Strahlung zusätzlich im Reflektorraum 7 angeordnete
Filtervorrichtungen vorhanden sind. Da die Spektralverteilung der auf den zu bestrahlenden
Körper auftreffenden Strahlung auch im hohen Maße vom Material der Oberflächenschicht
des Reflektors beeinflußt wird, wird dafür vorzugsweise ein Material verwendet,
daß UV-A-Strahlung gut reflektiert. Derartige Materialien sind z. B.
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gelb eloxiertes Aluminium, hochglanzpolierter Edelstahl mit hohem
Chrom-Anteil oder Chrom.
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Um sich eine Vorstellung über die Abmessungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels
machen zu können, sollen einige Maße angegeben werden. Die Radien der Abrundungen
5 und 6 betragen etwa 140 mm; der Abstand zwischen der Unterseite der Leiterplatte
14 und der Gehäuserückwand 2 beträgt im Bereich der Längsachse 11 etwa 6 mm. Der
Abstand zwischen der Oberfläche 15 der Leiterplatine 14 und dem Reflektor 34 sollte
zweckmäßigerweise wegen der Befestigungsschraube 13 und aus verdrahtungstechnischen
Gründen einen in der Fig. 1 mit 40 bezeichneten Abstand von etwa 3 mm aufweisen.
Das erfindungsgemäße Bestrahlungsgerät wiegt insgesamt nur etwa 250 - 300 g, ist
kaum größer als eine Zigarettenschachtel und kann deshalb leicht mitgeführt werden.
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Die Fig. 3 zeigt die Spektralverteilung der in Richtung auf den zu
bestrahlenden Körper emittierten Uv-Strahlung für verschiedene Oberflächenschichten
des Reflektors 34, wobei die Oberflächenschichten 3 (Aluminium gelb eloxiert) und
6 (Edelstahl glänzend (Chrom)) besonders bevorzugt sind.
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Für die Zuführung von elektrischer Energie zu der UV-Lampe 33 ist
am Fön 141 eine Buchse angeordnet, in die ein an der Aufstecktülle 22 angeordnetes
Steckerteil beim Aufsetzen des Gehäuses 1 auf den Fön 141 eingreift.
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Die Fig. 4 zeigt die elektrische Schaltung der Uy-Lampe 33. In Reihe
zu der UV-Lampe 33 liegt ein aus ohm'schen und kapazitiven Widerständen zusammengesetzter
Vorwiderstand 41. Der Vorwiderstand 41 besteht aus einem Leistungswiderstand 42,
zu dem in Reihe drei parallel geschaltete Kondensatoren 9,' 10 und 10a liegen. Parallel
zu der aus dem Widerstand 42 und den Kondensatoren 9, 10 und 10a gebildeten Reihenschaltung
liegt ein Widerstand 45. Bei Verwendung einer Q.uecksilberaam'pf-13?chdrucklampe
OS 124 (Nennleistungsaufnahme 125 W, Brennerspannung BS V 11 V bei einem Nennstrom
von ca. 2A; Hersteller Osram GmbH) als UV-Lampe 33 wird ein kapazitiver Vorwiderstand
bei Netzbetrieb (220 v / 50 Hz) von 30 pF benötigt. Somit besitzen die Kondensatoren
9, 10 und 10a jeweils eine Kapazität von 10 #F. Der Widerstand 42 hat einen Wert
von 0,5 Ohm und dient zur Spitzenstrombegrenzung. Der Widerstand 45 dient zum Entladen
der Kapazitäten nach Ausschaltung des Gerätes und hat einen Wert von etwa 100 k£L
. Gezündet wird die vorliegende UV-Lampe über die Widerstände 46 und 47.
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Parallel zu der Reihenschaltung aus Vorwiderstand 41 und Uv-Lampe
33 liegen eine Kapazität 48 sowie ein Widerstand 49. Diese Bauelemente dienen der
Entstörung.
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Die Zuführung der Versorgungsspannung über die Klemmen 49 und 50 erfolgt
über die Reihenschaltung einer Sicherung (Strombegrenzung) 51, dem Mikroschalter
17 und dem Thermoschalter 19.
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In der Fig. 5 ist ein Netzgerät dargestellt, das zur Versorgung des
Antriebsmotors (Gleichstrommotor) des Fönes 141 dient. An die Eingangsklemmen 51
und 52 wird Netzspannung (220V / 50 Hz) gelegt, die mittels des Transformators 53
heruntergespannt und dem Brückengleichrichter 54 zugeführt wird. An den Ausgängen
55 und 56 des Brückengleichrichters 54 liegt dann eine Gleichspannung-an, die von
dem Kondensator 57 geglättet und einer Regel- und Stabilisierungsschaltung 58 zugeführt
wird.
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die an den Ausgangsklemmen 59 und 60 anliegende Ausgangsspannung läßt
sich mit Hilfe des Potentiometers 61 regeln. Da an die Ausgangsklemmen 59 und 60
der Gleichstrommotor des Fönes angeschlossen wird, ist dessen Drehzahl durch Verstellung
des Potentiometers 61 einstellbar, wodurch die aus dem Fön 141 austretende Luftmenge
gesteuert werden kann. Mit Änderung der Betriebstemperatur der UV-Lampe 33 variiert
sowohl ihre Leistung als auch die Wellenlänge der abgegebenen Strahlung. An dem
Potentiometer 61 läßt sich - wie schon beschrieben - die Luftmenge und damit die
Kühlwirkung der Uv-Lampe 33 steuern. Hiermit ist also die Möglichkeit geschaffen,
sowohl auf die Leistung als auch auf die Wellenlänge der Uv-Lampe 33 Einfluß zu
nehmen.
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Je nach dem vorliegenden Bedürfnis kann das erfindungsgemäße Bestrahlungsgerät
damit optimal eingestellt werden.
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Die Fig. 6 zeigt eine Anzeigeschaltung, die zwei Leuchtdioden-Reihen
62 und 63 aufweist. Die Leuchtdiodenreihe 62 wird durch den integrierten Schaltkreis
64 (UAA 180) angesteuert und dient der Anzeige der in dem erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerät
vorherrschenden Temperatur. An die Klemmen 65 und 66 wird hierzu eine der Temperatur
im Innern 8 des Gehäuses 1 proportionale Spannung angelegt, die in dem integrierten
Schaltkreis 64 ausgewertet wird und eine entsprechende Anzahl von Leuchtdioden der
Leuchtdioden-Reihe 62 zum Ansprechen bringt. Als Temperaturfühler kann beispielswei-se
ein NTC-Widerstand verwendet werden Der NTC-Widerstand -kann direkt oder indirekt
mit dem Glaskolben der UV-Lampe 33 in Kontakt stehen, so daß die Anzahl der aufleuchtenden
Leuchtdioden ein Maß für die Kolbentemperatur und somit für die abgegebene Strahlungsleistung
und für- die Wellenlänge der von der Uv-Lampe 33 abgegebenen Strahlung ist. Die
Anzeigeschaltung kann dabei so ausgeführt sein, daß sich bei steigender Temperatur
die Anzahl der leuchtenden Leuchtdioden erhöht Die andere Leuchtdioden-Reihe 63
arbeitet in analoger Weise; ihr wird jedoch über die Klemmen 67 und 68 die Motorspannung
des Föns 141 zugeführt, so daß die Anzahl der leuchtenden Leuchtdioden der Leuchtdioden-Reihe
63 ein Maß für die abgegebene Kühlluftmenge ist. Der Benutzer des Gerätçs kann somit
über die beiden Leuchtdiodenanzeigen einen gewünschten Arbeitspunkt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung einstellen.
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Die Fig. 7 zeigt ein Gesamtschaltbild für ein erfindungsgemäßes Bestrahlungsgerät,
wobei zwei UV-Lampen und eine automatische Kühlluftregelung vorgesehen sind. Die
Gesamtschaltung setzt sich aus zwei Uv-Lampenschaltungen 69 und 70, einer Zeitschaltung
71, einer Versorgungsschaltung 72 für die Zeitschaltung 71, einer Phasenanschnittschaltung
73, einem Fönschalter 74, einem UV-Lampenschalter 75 und einer Fönschaltung 76 zusammen.
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Wird an die beiden Klemmen 77 und 78 Netzspannung angelegt (220 V
/ 50 Hz) und befindet sich der Fönschalter 74 in der in Fig. 8 eingezeichneten Stellung
I, so wird die Heizung 79 des Föns in Betrieb gesetzt.
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Die Heizung 79 besteht aus Widerstanddraht, der sich beim Stromdurchfluß
erwärmt. In Reihe zur Heizung 79 liegt ein Temperaturschalter 80, der beim Überschreiten
einer vorgegebenen Temperatur die Heizung 79 ausschaltet. Die Heizwicklung der Heizung
79 besitzt einen Abgriff 81, an dem eine Diode 82 angeschlossen ist. Die Diode ist
mit dem einen Pol 124 eines Gleichstrommotors 83 verbunden; dessen anderer Pol 125
über die Drossel 84 mit der Klemme 78 in Verbindung steht. Bei dem Gleichstrommotor
83 (z.B. ein 12 V-Motor) handelt es sich um den Gebläsemotor des Föns.
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Parallel zu dem Gleichstrommotor 83 liegt ein Kondensator 85, der
die Motorspannung glättet. In diesem Betriebszustand (Fönschalter 74 in Stellung
I) ist der Fön in herkömmlicher Art und Weise zu benutzen.
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Wird der Fönschalter 74 in seine Stellung II gebracht, so wird über
die Leitung 86 bei geschlossenem Relaiskontakt 87, die Anschlüsse 88 und 89 des
UV-Lam-
penschalter 75 an Spannung gelegt. Je nach Stellung der
Schaltkontakte 90 und 91 können die UV-Lampenschaltungen 69 und 70 über die Leitungen
92 und 93 ein- bzw. ausgeschaltet werden. Die UV-Lampenschaltung 69 besteht aus
einem Vorwiderstand 94, der drei parallel geschaltete Kondensatoren 95 bis 97 (jeweils
10 pF), einem dazu in Reihe liegenden Leistungswiderstand 98 (0,sJ2> und einen
parallel zu der Reihenschaltung von Leistungswiderstand 98 und Kondensator 97 liegenden
Widerstand 99 (100 kil umfaßt. In Reihe zu dem Vorwiderstand 94 liegt die UV-Lampe
33, deren Zündelektroden jeweils mit Widerständen 100 und 101 verbunden sind. Die
Widerstände 100 und 101 besitzen einen Wert von 15 und dienen der Erzeugung der
Zündspannung.
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Der in Fig. 7 untere Anschluß 102 ist über die Drossel 84 mit der
Klemme~78 verbunden. Die drei Kondensatoren 95, 96 und 97 dienen somit als Vorwiderstand
für die UV-Lampe 33. Der Widerstand 98 begrenzt den Spitzenstrom, und der Widerstand
99 dient der Kondensatorentladung nach dem Abschalten der W-Lampenschaltung 69.
Die W-Lampenschaltung 70 ist ebenso wie die Uv-Lampenschaltung 69 aufgebaut.
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Die beiden Uv-Lampenschaltungen 69 und 70 können nur in Betrieb gesetzt
werden, wenn der Relaiskontakt 87 geschlossen ist. Dieser Relaiskontakt gehört zu
einem Relais 103 der Zeitschaltung 71. Zeitbestimmende Glieder der Zeitschaltung
71 sind das Potentiometer 104 und der Kondensator 105. An dem Potentiometer 104
kann die Anzugszeit des Relais 103 eingestellt werden. Hiermit läßt sich also die
Einschaltdauer der Uv-Lampenschaltungen 69 und 70
bestimmen. Da
Zeitschaltungen aus dem Stand der Technik bekannt sind, soll auf die nähere Ausführung
der Zeitschaltung 71 nicht eingegangen werden. Die Versorgungsschaltung 72 für die
Zeitschaltung 71 besteht aus einer Diode 72' uhd zwei parallel geschalteten Leistungswiderständen
71a,b. Diese sind so angeordnet, daß sie durch den Luf#-strom des Fönes gekühlt
werden, so daß die erzeugte Wärme abgeführt werden kann; Befindet sich der Fönschalter
74 in seiner Stellung II, so wird über die Leitung 106 die Phasenanschnittschaltung
73 mit Spannung versorgt. Die Phasenanschnittschaltung 73 weist ein anschnittswinkelbestimmendes
Glied 107 auf, daß ein Diac 108 ansteuert, welches mit dem Gate eines Tyristors
109 in Verbindung steht.
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Der Tyristor 109 liegt in der beschriebenen Betriebsstellung des Fönschalters
74 in Reihe mit der Fönschaltung 76, wobei die Reihenschaltung von Tyristor 109
und Fönschaltung 76 über die Drossel 84 an Betriebsspannung (220 V / 50 Hz) liegt.
Mit Variation des Phasenanschnittswinkels der Phasenanschnittschaltung 73 läßt-sich
die Versorgungsspannung des Fönes variieren, wodurch die Motordrehzahl des Gleichstrommotors
83 veränderbar ist. Die Versorgungsspannung liegt in dieser-3etriebsart an der aus
einem Teilstück der Heizung 79 (vom Anschluß 120 der Heizwicklung bis zum Ab'griff
81), der Diode 82 und dem Motor 83 gebildeten Reihenschaltung an.
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Das den phasenanschnittwinkelbestimmende Glied 107 der Phasenanschnittsschaltung
73 wird durch die Reihenschaltung von Widerstand 110,Potentiometer 111, Fotoelement
112, Fotoelement 113, Trimmer 114 und Kondensator 115 gebildet. Die beiden Fotoelemente
112 und 113 sind jeweils einer der Uv-Lampenschaltungen 69 bzw. 70 zugeordnet und
sind vorzugsweise Fotowiderstände. Jedes der beiden Fotoelemente befindet sich in
unmittelbarer Nähe der entsprechenden UV-Lampe, so daß die von der jeweiligen UV-Lampe
ausgehende Uv-Strahlung von dem entsprechenden Fotoelement registriert wird. Je
nach Strahlungsbeaufschlagung der Fotoelemente verändern diese ihren Widerstandswert
(Fotowiderstand), wodurch der Phasenanschnittswinkel der Phasenanschnittsschaltung
73 verändert und damit auf die Motordrehzahl des Gleichstrommotors 83 Einfluß genommen
wird. Mit Veränderung der Motordrehzahl ändert sich die von dem Fön abgegebene Kühlluftmenge,
die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kühlung der UV-Lampe 33 verwendet
wird. Im nachfolgenden wird nur von einer UV-Lampe gesprochen, es können natürlich
auch mehrere - so wie in der Fig. 7 z. B. zwei - Uv-Lampen verwendet werden. Zur
Beschreibung des Regelkreises soll davon ausgegangen werden, daß die Temperatur
der UV-Lampe 33 der UV-Lampenschaltung 69 steigt. Hierdurch verändert auch der in
unmittelbarer Nachbarschaft liegende Foto-Widerstand 112 seinen Widerstandswert,
wodurch sich der Phasenanschnittswinkel der Phasenanschnittsschaltung 73 derart
ändert, daß der Fönschaltung 76 eine höhere Spannung zugeführt wird. Damit erhöht
sich auch die Drehzahl des Gleichstrommmotors 83, wodurch eine größere Luftmenge
aus dem Fön 141ausgestoßen wird, die wiederum zur intensiveren Kühlung der UV-Lampe
33 führt, so daß eine bestimmte Temperatur an der UV-Lampe 33 erreicht wird.
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Erniedrigt sich nun die Temperatur an der UV-Lampe 33, so verringert
sich die von ihr erzeugte UV-Strahlung, so daß nun die Regel schaltung im entgegengesetzten
analogen Sinne wirkt. Der Foto-Widerstand 113 ist der UV-Lampenschaltung 70 zugeordnet.
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Der Arbeitspunkt der Strahler kann an dem Trimmer 114 der Motorregelung
genau justiert werden. Mit Hilfe des Potentiometers 111 läßt sich manuell auf die
Regelschaltung Einfluß nehmen.
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Da in der in Fig. 7 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltung an verschiedenen
Stellen starke Störspannungen auftreten, sind vier R-C-Kombinationen(116, 117; 118,
119;~120, 121; 122, 123) sowie die Drossel 84 zur Entstörung vorgesehen.
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Im automatischen Regelbetrieb des erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerätes
ist die Wärmeabgabe der Heizung 79 des Fönes nicht von Bedeutung; d.h. die mit der
Regelung einhergehende unterschiedliche Wärmeabgabe der Heizung 79 macht sich nicht
störend bei der Aufrechterhaltung eines ~ganz bestimmten voreingestellten Betriebszustandes
bemerkbar. Mit Hilfe der in Fig. 7 dargestellten Regelschaltung läßt sich die Temperatur
der UV-Lampe 33 konstant halten bzw. auf einen beliebigen Wert einstellen, der dann
konstant beibehalten wird. Da"sow#ohl'die Strahlungsleistung als auch die abgegebene
Welieiange dor Strahlung der UV-Lampe 33 von ihrer Betriebstemperatur abhängig ist,
läßt sich durch Regelung der Betriebstemperatur die gewünschte Strahlungsleistung
und auch Wellenlänge einstellen. Mit Hilfe des er-
findungsgemäßen
Behandlungsgerätes läßt sich also der für jeden Behandlungszweck optimale Arbeitspunkt
der UV-Lampe 33 einstellen. Darüber hinaus ermöglicht die geregelte Kühlung, daß
das erfindungsgemäße Bestrahlungsgerät im Langzeitbetrieb eingesetzt werden kann.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen,
daß an dem Gehäuse 1 des Uv-Aufsatzes 143 ein Abstandshalter 128 befestigt ist (Fig.8
). Der Abstandshalter 128 besteht aus einem ebenen Gitter 129 aus Kunststoff- oder
Draht, das etwa die Größe der dem Bestrahlungsobjekt zugewandten Seite des UV-Aufsatzes'
143 besitzt. An dem Gitter 129 sind einendig Abstandstreben 130 befestigt, die rechtwinklig
zu der Gitterebene verlaufen und anderendig in Richtung der Längsachse 11 verschieblich
sowie arretierbar an dem Gehäuse 1 geführt sind. Die Randbereiche 131 des Gitters
129 sind in Richtung auf das Gehäuse 1 abgewinkelt. Durch die Längsverschieblichkeit
kann das Gitter auf einen vorgegebenen Abstand zur UV-Lampe 33 des UV-Aufsatzes
143 eingestellt werden. Zur genauen Ermittlung des Abstands kann ggf.
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eine an einer Abstandstrebe 130 angeordnete Stricheinteilung 132 zu
Hilfe genommen werden. Ein an dem Gehäuse 1 drehbar gelagertes Zahnrad 133 kämmt
mit einer Zahnung 134 einer der Abstandstreben 130.
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Das Zahnrad ist einstückig sowie koaxial mit einem Bedienknopf 135
verbunden, der außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist. Durch manuelle Drehung des
Bedienknopfes 135 läßt sich somit der Abstandshalter 128 in Richtung des in Fig.
9 eingetragenen Doppelpfeils 136 verfahren. Mit Hilfe des Abstandshalters 128
kann
der Anwender des erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerätes die Entfernung zwischen Behandlungsstelle
(z. B. Haut) und UV-Lampe 33 genau einhalten. Hierzu wird das Gitter 129 gegen die
zu bestrahlende Behandlungsstelle gedrückt. Gerade an schlecht zugänglichen Behandlungsstellen,
z. B. Behandlung der Kopfhaut im Hinterkopfbereich, erweist sich der Abstandhalter
128 als besonders hilfreich, da er durch Wahrung des genauen Bestrahlungsabstandes
eine optimale Behandlung ermöglicht.
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In der Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Bestrahlungsgerätes gezeigt.
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Hierbei sind Haarfön 141 sowie UV-Aufsatz 143 voneinander getrennt.
Der UV-Aufsatz 143 kann entlang der gestrichelt gezei-ineteh Geraden 200 in Richtung
auf den Haarfön lol bewegt werden, bis beide Teile mittels einer Rastfeder 201,
die sich, in der Fig. 10 gesehen, im oberen Bereich des UV-Aufsatzes 143 befindet,
verrasten.
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In der verrasteten Stellung werden die notwendigen elektrischen Verbindungen
zwischen dem Haarfön 141 und dem Uv-Auf satz 143 mittels einer am Haarfön 141 angeordneten
Buchse 202 und einem entsprechenden, nicht dargestellten Steckerteil an dem Uv-Aufsatz
143 hergestellt, Ein seitlich an dem Haarfön 141 angebrachter Drehknopf 203 dient
zum Einstellen der Bestrahlungszeit; ist also mit dem Potentiometer 104 der in der
Fig. 7 dargestellten Zeitschaltung 7 verbunden. Die insgesamt mit 204 bezeichneten
Bedienelemente stellen einen Schalter für das Gebläse des Fönes l41, Schalter für
die im Gehäuse 1 des Uv-Aufsatzes 143 angeordneten UV-Lampen 33 sowie einen Taster
zum Starten der Zeitschaltung 71 (Fig. 7) dar.
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Hierbei ist das Fotoelement mit dem zugehörigen Filter erfindungsgemäß
im Aufsatz angeordnet.
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In der Fig. 11 ist der Fön 141 der Fig. 10 in geöffnetem Zustand dargestellt.
In das Föngehäuse 205 ist ein geschlossener, bügelförmiger Handgriff 206 integriert.
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Dieser Handgriff weist, in der Fig. 11 betrachtet, auf der linken
oberen Seite die Bedienelemente 204 auf.
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Darunter sind Bauelemente 207 angeordnet, die der Entstörung der erfindungsgemäßen,
in Fig. 7 dargestellten Schaltung dienen. In die rechte Seite des Handgriffs 206
ist eine mit Bauelementen bestückte Platine 208 eingesetzt, die in ihrem unteren
Bereich die Zeitschaltung 71, daran nach oben anschließend das Relais 103 und im
oberen Bereich die Phasenanschnittschaltung 73 aufweist, Im Kopfbereich des -Fönes
141 ist das Gebläse 140 angeordnet, das halbkreisförmig von den Kondensatoren 95,
96 und 97 umgeben wird. Diese Kondensatoren gehören zu dem Vorwiderstand 94 der
W-Lampenschaltung 69. Die weiteren drei an die vorgenannten Kondensatoren anschliessenden
Kondensatoren 95', 96' dna 97' gehören zu dem Vorwiderstand der zweiten W-Lampenschaltung
70. Weitere, zu'den Vorwiderständen gehörende Bauelemente (Widerstände) 'sind durch
die Bezugsziffern 209 sowie 209' angedeutet.
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Unterhalb des Gebläses 140 sind auf der Platine 210 die Leistungswiderstände
98 bzw. 98 r der Vorwiderstände sowie weitere Entstörglieder der erfindungsgemäßen
Schaltung angeordnet.
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Der Luftaustrittstutzen 142 des Fönes 141 ist mittels eines Gitters
211 abgedeckt, so daß ein unbeabsichtigtes Berühren der dort angeordneten Heizung
79 verhindert
wird. Die Heizung besteht aus in sich gewendeltem
Widerstandsdraht212, der auf einen temperaturbeständigen Wickelkörper 213 aufgewickelt
ist. An dem Wickelkörper 213 ist der schon aus der Fig. 7 bekannte Temperaturschalter
80 angeordnet.
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Unterhalb des Luftaustrittstutzens 142 ist die Buchse 202 befestigt;
des weiteren befinden sich hier die Bauteile 214, die der Motorsiebung dienen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen,
den UV-Aufsatz mittels einer in Fig.
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12 dargestellten flexiblen Verbindungsvorrichtung 215 an dem Fön zu
befestigen. Die Verbindungsvorrichtung 215 besteht aus einem flexiblen Schlauch
216, der an seinem einen Ende mit einer Tülle 217 verbunden ist, die auf den Luftaustrittstutzen
des Fönes (nicht dargestellt) aufsteckbar ist. An seinem anderen Ende ist eine Platte
218 befestigt, die, in der Fig. 12 betrachtet, in ihrem unteren Bereich eine Buchse
219 für den UV-Aufsatz 143 aufweist, der auf einen mit Luftaustrittsschlitzen 220
versehenen Ansatz 221, der mit dem Schlauch 216 in Verbindung steht, aufsetzbar
ist. Die Buchse 219 ist über ein in dem flexiblen Schlauch 216 verlaufenden Versorgungskabel
222 und weiteren nicht dargestellten Verbindungselementen mit dem nicht dargestellten
Fön verbunden.
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Diese Verbindungsvorrichtung 215 ermöglicht es, den Fön 141 stationär
in einem Halter od.dgl. anzuordnen und mittels des auf die Verbindungsvorrichtung
215 aufgesetzten UV-Aufsatzes 143 die Bestrahlungsbehandlung vorzunehmen. Der Anwender
braucht hierbei nur den relativ leichten, an der Verbindungsvorrichtung
215
angeschlossenen Uv-Aufsatz 143 halten; darüber hinaus ermöglicht der flexible Schlauch
116 auch eine Behandlung an schlecht zugänglichen Körperstellen.
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In der Fig 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Uv-Auf satzes 143 von der Bestrahiungsseite her gezeigt. Die Front dieses UV Uv-Auf
satzes 143 weist zwei nebeneinander angeordnete Reflektoren 34 auf, in deren Mitte
sich jeweils eine Uv-Lampe 33 befindet Unterhalb der UV-Lampen 33 sind Luftaustrittsöffnungen
223 angeordnet, durch die ein Teil des von dem Fön erzeugten Luftstromes strömt
und somit die W-Lampen 33 kühlt. Die #uftaustrittsöffnungen 223 erstrecken sich
jeweils über die gesamte Länge der W-Lampen 33 und sind auf einer geraden Linie
mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet. Beidseitig der Front des UV#Auf
satzes 143 befindet sich jeweils ein parallel zu den Uv-Lampen 33 verlaufender Luftaustrittsschacht
224.
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Bei dem Betrieb des erfindungsgemäßen strahlungsgerätes strömt aus
diesen beiden Luftaustrittsschächten 224 ein Teil des von dem Fön erzeugten Luftstromes
aus, der dann von dem Anwender auf die Behandlungsstelle geleitet wird.
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In der Fig 14 ist ein Schnitt durch den Frontbereich des UV-Aufsat#es
143 gemäß der Fig. 13 entlang der Linie, 15-15 gezeigt Nochmals sind hier die Luftaustrittsöffnungen
223 eingezeichnet, die mit der jeweiligen UV-Lampe 33 fluchten. Auf der der jeweiligen
Uv-Lampe 33 abgewandten Seite/225 jeweiligen Reflektors 34 sind
hinter
der Öffnung 232 die beiden aus der Fig. 7 bekannten Foto-Widerstände 112"bzw. 113
angeordnet.
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Diese Foto-Widerstände dienen der Ermittlung der UV-Lampen-Strahlungsleistung,
wobei diesen die nur Uv-Licht durchlassenden Filter 231 vorgeordnet sind.
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Die in den Fig. 10, 11, 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerätes weisen jeweils zwei UV-Lampen 33 auf.
Hierbei ist es zweckmäßig, unterschiedliche UV-Lampen zu verwenden; so kann z.B.
einmal eine UV- A -Strahlung und zum anderen eine UV-B-A-Strahlung abgebende Lampe
verwendet werden.
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Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist es jedoch auch denkbar,
daß die in den Fig. 10, 11, 13 und 14 dargestellten Gegenstände jeweils nur eine
UV-Lampe aufweisen.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der UV-Strahler jeweils
in einem separaten, auf den Luftaustrittsstutzen aufsetzbaren Teil angeordnet. Die
Erfindung bezieht sich jedoch auch auf die Anordnung des Uv-Strahlers unmittelbar
im Föngehäuse, und zwar im Bereich des Luftaustrittsstutzens, wobei im übrigen die
elektrische Schaltung zur Betreibung des erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerätes und
die Ausbildung des Strahlers und die Führung des Luftstromes, wie im vorstehenden
erläutert, ausgeführt sein können.
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Die Erfindung umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden
Merkmale und Ausführungsformen.
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