DE3825535A1 - Uv-bestrahlungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine UV-Bestrahlungsvorrichtung mit einer Gasentladungsquelle und einem Leuchtstoff, der von der Gasentladungsquelle zur Abgabe von UVA-Strahlung angeregt wird.

Bekanntlich werden UV-Bestrahlungsvorrichtungen zur kosmeti­ schen und therapeutischen Behandlung der Haut eingesetzt. Es sind hierfür kleinflächige Gesichtsstrahler sowie Vorrichtun­ gen bekannt, in welchen die betreffende Person liegend oder stehend von einer oder mehreren Seite(n) bestrahlt wird. Be­ sonders sogen. Bräunungsliegen mit einer Liegefläche und einer darüber angebrachten Haube werden zur Ganzkörperbräunung ein­ gesetzt. Bei all diesen Vorrichtungen ist eine Strahlungsquelle in Form von mehreren UV-Strahlern bekannt, die jeweils aus gas­ gefüllten und mit Leuchtstoff beschichteten Glaskolben beste­ hen. Im Betrieb, wenn Spannung an den Gasentladungslampen an­ liegt, fließt ein Strom durch die Elektroden, die dabei elek­ trisch geladene Teilchen aussenden. Diese regen auf ihrem Weg durch den Glaskolben die Gasfüllung zum Strahlen an, wobei kurzwellige UVC-Strahlung erzeugt wird. Der Glaskolben filtert diese Strahlung im UVC- und UVB-Bereich. An der Beschichtung erfolgt dann eine Umwandlung in UVA-Strahlung.

Um die Intensität der Strahlung möglichst hoch zu halten, ver­ sucht man,den Abstand zwischen der Strahlungsquelle und dem Be­ nutzer der Vorrichtung möglichst klein zu halten, da bekannt­ lich die Bestrahlungsstärke mit dem Quadrat des Abstandes von der Strahlungsquelle abnimmt. Da aber die bekannten Strahlungs­ quellen eine große Wärmeentwicklung aufweisen, müssen einer­ seits aufwendige Kühleinrichtungen vorhanden sein und ande­ rerseits muß ein unerwünscht großer Abstand vom Benutzer ein­ gehalten werden. Dieser Abstand wird dadurch vorgegeben, daß eine transparente Scheibe zwischen der Strahlungsquelle und dem Benutzer angeordnet wird. Bei einer Bräunungsliege wird diese Scheibe gleichzeitig auch als Liegefläche verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bestrahlungs­ vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die Bestrahlungsstärke erhöht wird, ohne daß die Aufwendungen zur Kühlung erhöht werden müssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein flächiger transpa­ renter Träger mit dem die kurzwellige UV-Strahlung absorbie­ renden und die langwellige UV-Strahlung aussendenden Leucht­ stoff beschichtet ist, und daß in einem vorge­ gebenen Abstand vom Träger eine separate Gasentladungsquelle mit einem klaren Glaskolben angeordnet ist, deren Strahlung den Leuchtstoff anregt.

Ein Grundgedanke der Erfindung ist also darin zu sehen, den wirksamen Leuchtstoff mit Hilfe des Trägers möglichst nahe am Benutzer anzuordnen, wobei sich die wärmeerzeugenden Strahler in einer solchen Entfernung befinden können, daß die erzeugte Wärme unkritisch ist. Außerdem wird durch die flächige Leucht­ stoffbeschichtung ein gleichmäßiges Leuchtband erzeugt. Es liegt somit eine UV-Strahlung emittierende Scheibe vor. Bevorzugt werden als Strahlungsquellen Quecksilberdampf-Nieder­ drucklampen oder -Hochdrucklampen verwendet, da hiermit befrie­ digende Strahlungsausbeuten erreicht werden können.

Eine besonders hohe Bestrahlungsstärke wird bei einer Brau­ nungsliege dadurch erreicht, daß als Träger die transparente Liegefläche aus Akryl verwendet wird. Der UV-Strahlung emittie­ rende Leuchtstoff befindet sich dabei praktisch unmittelbar an der zu bestrahlenden Haut.

Die Handhabung des Trägers bei der Montage und bei der War­ tung wird dadurch vereinfacht, daß der Leuchtstoff als Zwi­ schenschicht zwischen zwei transparenten Schichten ausgebil­ det ist, so daß eine Berührung oder eine unbeabsichtigte Verletzung der Leuchtstoffschicht ausgeschlossen ist. Auch die Reinigung des Trägers wird hiermit erleichtert.

Es kann sich auch als zweckmäßig erweisen, daß der Träger als plane Akrylscheibe ausgebildet ist. Eine derartige Akrylschei­ be kann unterhalb einer reliefartig ausgeformten Liegefläche angeordnet werden. Eine reliefartige Ausformung der Liegeflä­ che kann aus ergonomischen Gründen zur optimalen Anpassung an die Körperform der Benutzer und/oder zur selbsttragenden Lagerung in der Bräunungsliege vorgesehen sein.

Zusätzlich kann es auch vorteilhaft sein, daß Reflektoren vor­ handen sind, welche die von den Strahlungsquellen ausgesandte Strahlung auf den mit Leuchtstoff beschichteten Träger reflek­ tieren. Grundsätzlich können die Reflektoren separat von den Strahlungsquellen angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn die Reflektoren unmittelbar an den Glaskolben der Strahlungsquellen, beispielsweise durch eine spiegelnde Beschichtung, angeordnet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vier in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ganzkörper- Bestrahlungsgerät;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Ganzkörper- Bestrahlungsgerät;

Fig. 3 zeigt eine Einzelheit III des Ganzkörper-Bestrahlungs­ geräts gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Einzelheit III.

Gemäß Fig. 1 ist ein Ganzkörper-Bestrahlungsgerät allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Es besteht aus einem Gerä­ te-Unterteil 2 mit einer Liegefläche 3 und einem haubenarti­ gen, entgegen dem Uhrzeigersinn abklappbaren Geräte-Oberteil 4, das in der Betriebsposition über der Liegefläche 3 darge­ stellt ist. Das Ganzkörper-Bestrahlungsgerät 1 verläuft in seiner Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene, d.h. Fig. 1 zeigt einen Vertikalquerschnitt. Die Liegefläche 3 besteht aus einer transparenten Akrylscheibe 5, die auf einem Gehäuse 6 gelagert ist. Unterhalb der Akrylscheibe 5 verlaufen paral­ lel zueinander senkrecht zur Zeichenebene stabförmige Gasent­ ladungslampen 7, welche die unterseitige Strahlungsquelle des Ganzkörper-Bestrahlungsgerätes 1 darstellen. Die Glasröhren dieser Gasentladungslampen 7 sind nicht mit UVA-ausendendem Leuchtstoff versehen, sondern klar und unbeschichtet. Der zur UVA-Bestrahlung einer auf der Liegefläche 3 ruhenden Person (nicht dargestellt) erforderliche Leuchtstoff befindet sich auf der den Gasentladungslampen 7 zugeordneten Seite der Akrylscheibe 5 in Form einer gleichmäßigen Beschichtung.

Auf der der Akrylscheibe 5 entgegengesetzten Seite der Gas­ entladungslampen 7 sind Reflektoren 19 angeordnet, mit welchen die Strahlung der Gasentladungslampen 7 im wesentlichen voll­ ständig auf die Akrylscheibe 5 bzw. deren Leuchtstoffbeschichtung geworfen wird. Anstelle von Lampen mit separaten Reflektoren können auch Gasentladungslampen mit integrierten Reflektoren verwendet werden. Da die Leuchtstoffbeschichtung, welche den UVA-Strahlungser­ zeuger darstellt, somit in unmittelbarer Nähe der zu bestrah­ lenden Person angeordnet ist, ist der Weg vom Strahlungser­ zeuger zur Haut so kurz wie nur möglich, so daß die Intensi­ tät der UVA-Strahlung sehr hoch wird.

Die Gasentladungslampen 7 befinden sich in einem vorgegebenen Abstand von der Akrylscheibe 5, der so gewählt ist, daß die von den Gasentladungslampen 7 erzeugte Wärme auf der Akryl­ scheibe 5 nicht mehr als unangenehm empfunden wird. Falls es erforderlich sein sollte, kann zusätzlich auch ein Ventila­ tor 18 im Gehäuse 6 angeordnet sein, mit welchem die Gasent­ ladungslampen 7 mit von außen angesaugter Kühlluft beauf­ schlagt werden.

Das Geräte-Oberteil 4 weist auf der der Liegefläche 3 zuge­ wandten Innenseite eine weitere transparente Akrylscheibe 8 auf, die in dem dargestellten Beispiel über die Liegefläche 3 gewölbt ist, um einen darauf ruhenden Benutzer möglichst von mehreren Seiten zu umfassen. In der gleichen Weise wie die Akrylscheibe 5 des Geräte-Unterteils 2 ist auch die wei­ tere Akrylscheibe 8 auf der der Liegefläche 3 abgewandten Seite im wesentlichen gleichmäßig mit einem Leuchtstoff be­ schichtet, der bei entsprechender Anregung eine UVA-Strahlung aussendet. Zu diesem Zweck sind in vorgegebenem Abstand wie­ derum weitere Gasentladungslampen 9 mit zugehörigen Reflek­ toren 19 vorhanden. Die weiteren Gasentladungslampen 9 weisen wiederum unbeschichtete, glasklare Kolben auf.

Bei den Gasentladungslampen 7 und 9 im Geräte-Unterteil 2 bzw. im Geräte-Oberteil 4 handelt es sich um Quecksilberstrahler. Es sind hierfür sowohl Niederdruck- als auch Hochdruckstrah­ ler oder mit einem anderen Stoff dotierte Strahler, die ein günstiges Spektrum erzeugen, verwendbar.

In Fig. 2 ist schematisch ein Vertikalquerschnitt durch eine Bräunungsliege 10 dargestellt, die eine Liegefläche 11 aus einer wannenartigen, im Hinblick auf den Benutzer ergonomisch ausgeformten Akrylwanne 12, aufweist. In diesem Ausführungs­ beispiel dient die Akrylwanne 12 als Träger für den UVA-Strah­ lung aussendenden Leuchtstoff, der als Schicht auf der Wannen­ unterseite vorhanden ist. Die Anregung des Leuchtstoffs er­ folgt wiederum über Gasentladungslampen 13.

Durch die ergonomische Ausformung der Akrylwanne 12 ist es möglich, die Leuchtstoffbeschichtung möglichst nahe am Wir­ kungsort anzuordnen, da Hohlräume zwischen der Wannenoberseite und dem Körper des Benutzers (nicht dargestellt) nach Möglich­ keit weitgehend vermieden werden.

In Fig. 3 ist die Einzelheit III der Fig. 2 veranschaulicht. Es wird ersichtlich daß die Akrylwanne 12 als großflächiger Träger für eine Beschichtung 14 mit einem herkömmlichen Leuchtstoff dient, der die kurzwellige UV-Strahlung im Bereich von etwa 185 nm und 254 nm stark absorbiert und eine langwellige UV-Strahlung mit einem Spektrum aussendet, welches in einem Wellenlängenbereich von etwa 310 nm bis 360 nm einen steilen Energiezuwachs und dann bis etwa in den Bereich von 440 nm eine Energieabnahme aufweist. Der UV-Spektralbereich von etwa 360 nm ist für die biologische Wirkung besonders interessant. Es handelt sich hierbei um Erfahrungswerte, so daß nicht auszuschließen ist, daß auch andere Werte zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Die Schicht 14 ist an der Unterseite der Akrylwanne 12 ange­ ordnet, so daß sie gegen Abrieb und mechanische Beschädigung geschützt ist.

Die Gasentladungslampen 13 sind Quecksilberdampf-Nieder­ drucklampen aus herkömmlichem Quarzglas oder einem herkömm­ lichen UV-durchlässigen Spezialglas. Äußerlich und in ihrer elektrischen Charakteristik entsprechen diese Gasentladungs­ lampen 13 den herkömmlichen Leuchtstofflampen. Jede Gasent­ ladungslampe 13 ist mit einer als Reflektor dienenden Ver­ spiegelung 15 versehen, die im Inneren der betreffenden Glas­ kolben 16 auf der der Luminiszenzmaterial-Beschichtung 14 ent­ gegenliegenden Seite aufgebracht ist. Die gesamte Strahlungs­ ausbeute wird daher auf diese Beschichtung 14 zur Anregung der langwelligen UV-Strahlung gerichtet.

Der Abstand der Gasentladungslampen 13 von der Akrylwanne 12 ist so gewählt, daß die von den Gasentladungslampen 13 er­ zeugte Wärme im wesentlichen nicht zu einer Erwärmung der Akrylwanne 12 führt.

In Fig. 4 ist eine Weiterbildung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 veranschaulicht. Hierbei ist die Leuchtstoffbe­ schichtung 14 als Zwischenschicht zwischen der Akrylwanne 12 und einer unterseitigen transparenten Deckschicht 17 angeord­ net, welche sie gegen mechanische Beschädigung und Verunreinigung schützt. Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob die Beschich­ tung 14 auf die Akrylwanne 12 oder die Deckschicht 17 als Träger aufgebracht ist.

Die Leuchtstoffbeschichtung 14 kann in jedem Fall zweck­ mäßigerweise mit Hilfe der herkömmlichen Siebdrucktechniken auf den betreffenden Träger aufgebracht werden.

Die in Fig. 3 und 4 im Zusammenhang mit der Acrylwanne 12 gemäß Fig. 2 dargestellten Einzelheiten gelten sinngemäß auch für die in Fig. 1 veranschaulichten Acryl-Scheiben 5 und 8.

Es ist ferner anzumerken, daß es zweckmäßig ist, die Acryl­ scheibe 5 (Fig. 1) bzw. die Acrylwanne 12 (Fig. 2 bis 4) als UVC-und UVB-Filter auszubilden, wenn UVC-Strahler eingesetzt werden. UVC-Strahler haben den Vorteil, daß sie energiereicher als UVA-Strahler sind und eine größere Reichweite aufweisen.

Claims (8)

1. UV-Bestrahlungsvorrichtung mit einer Gasentladungsquelle und einem Leuchtstoff, welcher den kurzwelligen UV-Strahlungsanteil der von der Gasentladungsquelle erzeugten Strahlung absorbiert und welcher eine langwellige UV-Strahlung aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß ein flächiger transparenter Träger mit dem Leucht­ stoff beschichtet ist und daß in einem vorgegebenen Ab­ stand vom Träger eine separate Gasentladungsquelle mit einem klaren Glaskolben angeordnet ist, deren Strahlung den Leuchtstoff anregt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasentladungsquelle Quecksilberdampf-Niederdruck­ lampen verwendet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasentladungsquelle Quecksilberdampf-Hochdruck­ lampen verwendet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger die transparente Liegefläche (3, 11) einer Bräunungsliege (10) verwendet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff als Zwischenschicht zwischen zwei transparenten Schichten zum beidseitigen mechanischen Schutz ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als plane Akrylscheibe ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als Liegefläche ausgebildet und reliefar­ tig ausgeformt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsquelle mit integrierten Reflektoren versehen ist.