RU91284U1

RU91284U1 - INFRARED CABIN (SAUNA)

Info

Publication number: RU91284U1
Application number: RU2009131431/22U
Authority: RU
Inventors: Станислав Владимирович Екимов
Original assignee: Станислав Владимирович Екимов
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2010-02-10

Abstract

1. Инфракрасная кабина (сауна), изготовленная в виде кабины с внутренней обшивкой из натурального дерева, с посадочным местом для одного или нескольких человек и с установленными внутри керамическими источниками инфракрасного излучения, установленными на уровне спины и голени сидящего человека и направленными на него, отличающаяся тем, что имеет систему управления, которая позволяет регулировать (изменять) поток инфракрасной энергии, вырабатываемой инфракрасными излучателями. ! 2. Инфракрасная кабина по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя обшивка кабины выполнена из натурального дерева лиственных пород без дополнительной обработки красками, лаками и пропитками с целью регулирования влажности воздуха во время процедуры без устройства дополнительных вентиляционных клапанов. ! 3. Инфракрасная кабина по п.1, отличающаяся тем, что скамья для сиденья и пол покрываются защитным покрытием с целью защиты от пота и облегчения санитарной обработки кабины. ! 4. Инфракрасная кабина по п.1, отличающаяся тем, что инфракрасные нагреватели могут быть закрыты ажурными решетками, которые не ограничивают поток инфракрасного излучения и обеспечивают безопасность человека. ! 5. Инфракрасная кабина по п.1, отличающаяся тем, что может быть оборудована вентиляционными клапанами.1. An infrared cabin (sauna), made in the form of a cabin with internal lining made of natural wood, with a seat for one or several people and with ceramic sources of infrared radiation installed inside, installed at the level of the back and lower leg of a seated person and pointing at it, characterized the fact that it has a control system that allows you to regulate (change) the flow of infrared energy produced by infrared emitters. ! 2. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the inner lining of the cabin is made of natural hardwood without additional treatment with paints, varnishes and impregnations in order to regulate air humidity during the procedure without the installation of additional ventilation valves. ! 3. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the seat bench and floor are covered with a protective coating in order to protect against sweat and facilitate sanitary treatment of the cabin. ! 4. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the infrared heaters can be closed with openwork gratings that do not restrict the flow of infrared radiation and ensure human safety. ! 5. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that it can be equipped with ventilation valves.

Description

Полезная модель предназначена для проведения тепловых лечебных и оздоровительных процедур и может быть использовано в быту, в медицинских, реабилитационных и спортивных учреждениях.The utility model is intended for carrying out thermal medical and wellness procedures and can be used in everyday life, in medical, rehabilitation and sports facilities.

Для разогрева человека, в традиционных русских банях и финских саунах, используется косвенный метод нагрева с применением промежуточного теплоносителя, в качестве которого используется воздух. Источник высокой температуры (печь), сначала разогревает воздух, а затем горячий воздух разогревает тело человека. Воздух обладает низкой теплоемкостью, поэтому для эффективного разогрева необходимо или поднимать температуру воздуха (финские сауны), или увеличивать влажность воздуха (русские бани). Тепло горячего воздуха нагревает верхний слой кожи, а за тем это тепло разносится по всему организму током крови и других жидкостей. К недостаткам этого способа нагрева можно отнести необходимость полного погружения человека в среду с горячим воздухом или повышенной влажностью, а так же высокая энергозатратность.To warm a person, in traditional Russian baths and Finnish saunas, an indirect heating method is used with the use of an intermediate heat carrier, which is used as air. A source of heat (oven), first heats the air, and then hot air heats the human body. The air has a low heat capacity, therefore, for effective heating it is necessary either to raise the air temperature (Finnish saunas) or increase the air humidity (Russian baths). The heat of hot air heats the upper layer of the skin, and then this heat is carried throughout the body by the flow of blood and other fluids. The disadvantages of this heating method include the need for a complete immersion of a person in an environment with hot air or high humidity, as well as high energy costs.

Наиболее эффективным способом нагрева тела человека является нагрев с помощью инфракрасного излучения, т.е. метод прямого нагрева. При этом способе, инфракрасная энергия непосредственно от источника тепла поступает в тело человека, минуя промежуточные теплоносители. Во-первых, это увеличивает общую эффективность устройства по сравнению с другими способами нагрева, а, во-вторых, инфракрасное излучение, по сравнению с контактными способами нагрева, более глубоко проникает в тело человека, обеспечивая объемный прогрев. В этом случае прогреву подвергаются не только внешние слои кожи, но более глубокие слои мышц.The most effective way to heat the human body is to use infrared radiation, i.e. direct heating method. With this method, infrared energy directly from the heat source enters the human body, bypassing the intermediate heat transfer media. Firstly, it increases the overall efficiency of the device compared to other heating methods, and secondly, infrared radiation, compared with contact heating methods, penetrates more deeply into the human body, providing volumetric heating. In this case, not only the outer layers of the skin, but deeper layers of the muscles are heated.

При использовании этого способа нагрева, важно правильно подобрать уровень инфракрасного излучения, которое воздействует на организм человека. Недостаточная мощность инфракрасного излучения, не позволит глубоко проникать ему в тело человека. При этом будет происходить медленный рост внутренней температуры тела, т.к. система терморегуляции организма будет стараться охлаждать тело и не позволит достичь температуры тела до 38,5 гр. С, при которой начинается подавление роста болезнетворных микробов. Превышение оптимального уровня излучения, может привести к тепловым ожогам на поверхности кожи.When using this heating method, it is important to choose the right level of infrared radiation that affects the human body. The insufficient power of infrared radiation will not allow him to penetrate deeply into the human body. In this case, a slow increase in the internal temperature of the body will occur, because the body’s thermoregulation system will try to cool the body and will not allow it to reach body temperature up to 38.5 g. C, at which the inhibition of the growth of pathogenic microbes begins. Exceeding the optimal radiation level can lead to thermal burns on the skin surface.

Уровень техникиState of the art

Известна мобильная инфракрасная кабина (патент №79426, МПК A61N 5/06) с установленными внутри пленочными нагревателями с рабочей температурой 55-65 гр.С. Пленочные нагреватели расположены по периметру сидящего человека. К недостаткам этого устройства относится способ нагрева человека, который используется в кабинах с такими нагревателями, а именно - косвенный метод с использованием промежуточного теплоносителя, т.е. воздуха. Инфракрасное излучение, которое генерируют пленочные нагреватели, невелико и по своему уровню сравнимо с собственным инфракрасным излучением человека, и поэтому, в соответствие со вторым законом термодинамики, не может напрямую прогревать тело человека. В кабинах с пленочными нагревателями прогрев производится за счет теплого воздуха, который препятствует расходованию излишков внутренней энергии тела. Тело медленно разогревается под действием собственной энергии, что и обуславливает низкую эффективность тепловых процедур в кабинах такого типа. В таких кабинах внутренняя температура тела достигает только до 37,2 гр.С, что явно мало для подавления роста болезнетворных микробов. Кабины с такого типа нагревателями подходят только для проведения косметологических процедур ухода за кожей, но не как для оздоровительных.Known mobile infrared cabin (patent No. 79426, IPC A61N 5/06) with film heaters installed inside with a working temperature of 55-65 gr. C. Film heaters are located around the perimeter of a seated person. The disadvantages of this device include a method of heating a person, which is used in cabins with such heaters, namely, an indirect method using an intermediate heat carrier, i.e. air. The infrared radiation generated by film heaters is small and comparable in its level to human infrared radiation, and therefore, in accordance with the second law of thermodynamics, it cannot directly heat the human body. In cabins with film heaters, warming is done due to warm air, which prevents the expenditure of excess internal energy of the body. The body slowly heats up under the influence of its own energy, which leads to low efficiency of thermal procedures in cabins of this type. In such cabins, the internal body temperature reaches only 37.2 ° C, which is clearly not enough to inhibit the growth of pathogenic microbes. Cabins with this type of heaters are suitable only for cosmetic skin care procedures, but not for wellness.

Известна так же инфракрасная зеркальная сауна, в которой внутренняя поверхность выполнена из отражающего инфракрасное излучение, материала, а инфракрасные излучатели ориентированы в сторону отражающей поверхности (патент №2303433, А61Н 33/06), при этом человек размещается в центре кабины. К недостаткам данной конструкции можно отнести большую энергозатратность, т.к. при таком способе нагрева тела человека потребуются очень мощные источники инфракрасного излучения. Падение уровня инфракрасного излучения обратно пропорционально квадрату расстояния от источника до объекта, поэтому, с учетом расстояния, мощность источников должна быть в 9 раз выше, чем при использовании прямого излучения. Увеличение мощности источников имеет свои отрицательные стороны. Во-первых, увеличиваются затраты электроэнергии на проведение процедуры, во-вторых, увеличенная температура источников инфракрасного излучения, требует применения специальных методов снижению температуры воздуха внутри кабины, в-третьих, необходимо принять специальные меры по предотвращению возможности получения ожогов. Кроме того кабина требует организации специальной вентиляции, т.к. выделяемый пот в процессе нагрева тела человека, будет негативным образом сказываться на металлических конструкциях.An infrared mirror sauna is also known, in which the inner surface is made of reflecting infrared radiation material, and the infrared emitters are oriented towards the reflecting surface (patent No. 2303433, A61H 33/06), while the person is placed in the center of the cabin. The disadvantages of this design include a large energy consumption, because with this method of heating the human body will require very powerful sources of infrared radiation. The drop in the level of infrared radiation is inversely proportional to the square of the distance from the source to the object, therefore, taking into account the distance, the power of the sources should be 9 times higher than when using direct radiation. The increase in the power of sources has its negative sides. Firstly, the cost of electricity for the procedure is increasing, secondly, the increased temperature of infrared radiation sources, requires the use of special methods to reduce the temperature inside the cabin, and thirdly, it is necessary to take special measures to prevent burns. In addition, the cabin requires special ventilation, as sweat generated during heating of the human body will negatively affect metal structures.

Известна инфракрасная сауна-душевая кабина Niagara N-200135 (Интернет - сайт www.vodamir.ru/infrared-sauna.htm), которая представляет собой кабину из натурального дерева, внутри которой установлены тыловые, угловые (фронтальные) и ножные инфракрасные нагреватели из специальной керамики. Инфракрасная сауна рассчитана, в зависимости от размеров от 1 до 5 человек.Known infrared sauna and shower cabin Niagara N-200135 (Internet site www.vodamir.ru/infrared-sauna.htm), which is a cabin made of wood, inside which are installed rear, corner (front) and foot infrared heaters from a special ceramics. Infrared sauna is designed, depending on the size of 1 to 5 people.

К недостаткам указанной инфракрасной сауны можно отнести отсутствие системы управления, которая позволяет подобрать мощность излучения под индивидуальные особенности организма.The disadvantages of this infrared sauna include the lack of a control system that allows you to choose the radiation power for the individual characteristics of the body.

Последнее техническое решение принято за прототип.The last technical solution was taken as a prototype.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции инфракрасной кабины (сауны), которая обладает повышенной эффективностью нагрева человека при проведении тепловых сеансов, меньшими противопоказаниями к применению по отношению к другим видам бань и саун, простоте эксплуатации, долговечности и безопасности.The objective of this utility model is to create a design of an infrared cabin (sauna), which has increased efficiency of heating a person during thermal sessions, less contraindications for use in relation to other types of baths and saunas, ease of operation, durability and safety.

Технический результат заключается в создании однородного рассеянного поля инфракрасной энергии и возможности подбора мощности излучения под индивидуальные особенности организма человека за счет использования специальной системы управления излучателями.The technical result consists in creating a homogeneous scattered field of infrared energy and the possibility of selecting the radiation power for the individual characteristics of the human body through the use of a special emitter control system.

Для достижения этого результата внутри кабины устанавливаются инфракрасные излучатели, которые направлены в сторону сидящего человека. Конструкция инфракрасной кабины (сауны) представляет собой кабину, изготовленную из натурального дерева. Внутри кабины размещена лавка, на которой сидит человек. Вокруг человека устанавливаются инфракрасные излучатели (нагреватели), которые излучают инфракрасную энергию непосредственно на человека. Инфракрасное излучение от этих излучателей непосредственно нагревает организм человека, минуя промежуточный теплоноситель воздух. Использование этого метода прямого нагрева позволяет избавиться от главного недостатка существующих бань и саун, а именно воздуха высокой температуры и влажности, т.к. инфракрасная энергия, проходя через воздух, не нагревает его. Мощность нагревателей рассчитана таким образом, чтобы поток инфракрасной энергии был на уровне естественного солнечного излучения, чем достигается абсолютная безопасность устройства.To achieve this result, infrared emitters are installed inside the cab, which are directed towards the seated person. The design of the infrared cabin (sauna) is a cabin made of natural wood. Inside the cabin there is a bench on which a person sits. Around the person are installed infrared emitters (heaters) that emit infrared energy directly to the person. Infrared radiation from these emitters directly heats the human body, bypassing the intermediate heat carrier air. Using this direct heating method allows you to get rid of the main drawback of existing baths and saunas, namely air of high temperature and humidity, because infrared energy, passing through the air, does not heat it. The power of the heaters is designed so that the flow of infrared energy is at the level of natural solar radiation, thereby achieving absolute safety of the device.

Сущность полезной модели раскрывается следующими рисунками:The essence of the utility model is revealed by the following figures:

Фиг.1 - вид кабины сверху;Figure 1 is a top view of the cabin;

Фиг.2 - продольный разрез кабины;Figure 2 is a longitudinal section through the cab;

Фиг.3-4 - вид кабины с вариантами расположения излучателей;Figure 3-4 is a view of the cabin with options for the location of the emitters;

Фиг.5 - вид многоместной кабины.5 is a view of a multi-seat cabin.

Инфракрасная кабина (сауна) состоит из деревянного корпуса 1, деревянной скамьи 5, инфракрасных излучателей 2, 3, 4 и двери 6. Инфракрасные излучатели устанавливаются: за спиной сидящего человека (2) с тем, чтобы спина полностью подвергалась облучению, под ногами (3) для прогрева икроножных мышц и спереди сидящего человека (4) для прогрева голени и стоп ног. Излучатели 4 устанавливаются на уровень пола. Излучатель 2 должен обеспечить полное облучение спины по ширине и высоте до шеи сидящего человека. В случае, если конструкция излучателя не позволяет это сделать, то устанавливается несколько излучателей (фиг.3 и 4). При этом высота их установки и конструкция, должна предотвращать прямой нагрев головы сидящего человека.The infrared cabin (sauna) consists of a wooden body 1, wooden bench 5, infrared emitters 2, 3, 4 and door 6. Infrared emitters are installed: behind the back of a seated person (2) so that the back is completely exposed to radiation, underfoot (3 ) for heating the calf muscles and the front of a seated person (4) for heating the lower leg and feet. The emitters 4 are installed on the floor level. The emitter 2 should provide full irradiation of the back in width and height to the neck of a seated person. If the design of the emitter does not allow this, then several emitters are installed (figure 3 and 4). At the same time, their installation height and design should prevent direct heating of the head of a seated person.

Для эффективного нагрева человека достаточно, чтобы инфракрасное излучение воздействовало на спину человека и ноги. В этом случае тепло током крови, будет разноситься по всем органам тела человека.To effectively heat a person, it is enough that infrared radiation acts on the back of a person and legs. In this case, heat by blood flow will spread throughout all organs of the human body.

Количество нагревателей и места установки зависят от конструкции инфракрасных излучателей, их мощности, количества людей и конфигурации кабины (фиг.4 и 5). Нагреватели в частности могут быть выполнены на основе керамических нагревательных элементов. Для обеспечения предохранения человека от ожога во время сеанса, нагреватели могут быть закрыты специальными ажурными решетками, которые с одной стороны не ограничивают поток инфракрасного излучения, а с другой стороны обеспечивают безопасность человека.The number of heaters and the installation location depend on the design of the infrared emitters, their power, the number of people and the configuration of the cabin (Figs. 4 and 5). Heaters in particular can be made on the basis of ceramic heating elements. To protect a person from burns during a session, heaters can be closed with special openwork gratings, which on the one hand do not restrict the flow of infrared radiation, and on the other hand ensure human safety.

Для обеспечения однородного рассеянного поля инфракрасной энергии, особенно за спиной сидящего человека, необходимо устанавливать такое количество нагревателей, чтобы они перекрывали по площади излучения площадь спины человека, а также соблюдать расстояния между нагревателями, которое предотвратит появление неравномерностей в потоке инфракрасной энергии, т.е. зон со слабым или отсутствующим инфракрасным излучением.To ensure a uniform scattered field of infrared energy, especially behind the back of a seated person, it is necessary to install such a number of heaters that they cover the area of the human back over the radiation area, and also observe the distances between the heaters, which will prevent irregularities in the flow of infrared energy, i.e. areas with little or no infrared radiation.

Мощность инфракрасных излучателей подобрана таким образом, чтобы обеспечить уровень инфракрасного излучения, т.е. сопоставимую с уровнем инфракрасного излучения Солнца в ясный день. Принятие такого уровня инфракрасного излучения обеспечивает полную безопасность тепловых процедур, проводимых в инфракрасной кабине.The power of infrared emitters is selected in such a way as to ensure the level of infrared radiation, i.e. comparable to the level of infrared radiation of the sun on a clear day. The adoption of such a level of infrared radiation ensures the complete safety of the thermal procedures carried out in the infrared cabin.

Внутренняя обшивка кабины выполняется из натурального дерева, преимущественно лиственных пород (ольха, липа) без защитного покрытия красками или лаками, что позволяет снижать влажность воздуха внутри кабины во время проведения теплового процедуры без устройства дополнительной вентиляции. Для многоместных кабин может быть устроена естественная вентиляция с помощью системы входных и выходных клапанов. При этом входные клапаны должны устанавливаться на уровне плеч сидящих людей, а выходные - под потолком. Оптимальным расположение будет являться установка вентиляционных клапанов по диагонали кабины на противоположных стенках.The inner lining of the cabin is made of natural wood, mainly hardwood (alder, linden) without a protective coating with paints or varnishes, which allows to reduce the air humidity inside the cabin during the thermal procedure without additional ventilation. For multi-seat cabins, natural ventilation can be arranged using a system of inlet and outlet valves. In this case, the inlet valves should be installed at the level of the shoulders of the seated people, and the output valves should be installed under the ceiling. The optimal location will be the installation of ventilation valves on the diagonal of the cab on opposite walls.

Пол, скамья для сидения и ножная решетка могут быть обработаны защитным покрытием, для предотвращения впитывания пота и облегчения санитарной обработки кабины.The floor, bench and foot grill can be coated to prevent sweat absorption and to facilitate sanitary cleaning of the cab.

Регулирование потока инфракрасной энергии осуществляется за счет наличия в составе оборудования инфракрасной кабины (сауны) системы управления, которая с помощью пульта управления может задавать время и мощность излучения нагревателей. Это позволяет подобрать мощность инфракрасного излучения под индивидуальные особенности организма каждого человека. При этом достаточно регулировать поток от нагревателей, установленных за спиной сидящего человека.The flow of infrared energy is regulated due to the presence in the equipment of the infrared cabin (sauna) of the control system, which using the control panel can set the time and radiation power of the heaters. This allows you to choose the power of infrared radiation for the individual characteristics of the body of each person. In this case, it is sufficient to regulate the flow from heaters installed behind the back of a seated person.

Инфракрасная кабина (сауна) работает следующим образом:The infrared cabin (sauna) works as follows:

Перед началом проведения тепловой процедуры необходимо включить нагреватели 2, 3 и 4 с тем, чтобы они разогрелись до рабочей температуры и прогрели воздух внутри кабины до температуры не менее 35 гр.С. Это предотвратит охлаждение организма с помощью собственного излучения.Before starting the thermal procedure, it is necessary to turn on the heaters 2, 3 and 4 so that they warm up to operating temperature and warm the air inside the cabin to a temperature of at least 35 ° C. This will prevent the body from cooling with its own radiation.

Затем человек заходит в кабину 1, закрывает дверь 6 и садится на скамейку 5. Под воздействием инфракрасного излучения, которое вырабатывают инфракрасные излучатели 2, 3 и 4, температура тела будет повышаться. При этом система терморегуляции будет стремиться компенсировать это повышение температуры.Then a person enters the cabin 1, closes the door 6 and sits on the bench 5. Under the influence of infrared radiation, which produce infrared emitters 2, 3 and 4, the body temperature will increase. In this case, the thermoregulation system will seek to compensate for this increase in temperature.

Однако, так как охлаждение тела с помощью излучения невозможно, то единственным путем остается охлаждение с помощью выделения пота.However, since cooling the body with radiation is not possible, the only way is cooling with sweat.

Можно выделить 4 этапа потоотделения во время сеанса в инфракрасной кабине (сауне):There are 4 stages of sweating during a session in an infrared cabin (sauna):

Первый этап - накопление энергии, где происходит накопление внутренней энергии. На этом этапе потоотделение не значительное. Длительность - 7-10 мин. Примерная температура в кабине в пределах 35-41 гр.С.The first stage is the accumulation of energy, where the accumulation of internal energy takes place. At this stage, sweating is not significant. Duration - 7-10 minutes. The approximate temperature in the cabin is within 35-41 ° C.

Второй этап - обильное потоотделение, в котором производится самый большой выброс пота за счет вывода воды из подкожного пространства. Длительность - 10-12 мин. Примерная температура в кабине в пределах 41-44 гр.С.The second stage is profuse sweating, in which the largest sweat is released due to the withdrawal of water from the subcutaneous space. Duration - 10-12 minutes. The approximate temperature in the cabin is within 41-44 ° C.

На третьем этапе потоотделение уменьшается, т.к. практически вся не связанная вода уже выведена из организма и ускоряется рост внутренней температуры тела. Длительность - 7-10 мин. Примерная температура в кабине в пределах 44-47 гр.С.In the third stage, sweating decreases, because almost all unbound water has already been removed from the body and the growth of the internal temperature of the body is accelerated. Duration - 7-10 minutes. The approximate temperature in the cabin is within 44-47 ° C.

Четвертый этап начинается после окончания сеанса и характеризуется некоторым увеличением потоотделения за счет энергии накопленной телом. Длительность - 5-8 мин. Примерная температура в кабине в пределах 47-41 гр.С.The fourth stage begins after the end of the session and is characterized by a slight increase in perspiration due to the energy accumulated by the body. Duration - 5-8 minutes. The approximate temperature in the cabin is within 47-41 ° C.

Образовавшийся на коже человека пот оказывает большое сопротивление инфракрасному излучению, поэтому его необходимо периодически удалять.Sweat formed on the skin of a person has a great resistance to infrared radiation, so it must be removed periodically.

Во время процедуры, для лучшего нагрева, человек может поворачиваться к нагревателями любыми участками тела.During the procedure, for better heating, a person can turn to the heaters with any part of the body.

Инфракрасные кабины (сауны), согласно этой полезной модели, могут иметь и другие варианты исполнения, а так же могут быть рассчитаны на произвольное количество человек, при условии, что каждый сидящий человек будет подвергаться инфракрасному облучению со стороны спины, боков и ног.Infrared cabins (saunas), according to this utility model, can have other versions, as well as can be designed for an arbitrary number of people, provided that each sitting person will be exposed to infrared radiation from the back, sides and legs.

Claims

1. An infrared cabin (sauna), made in the form of a cabin with internal lining made of natural wood, with a seat for one or several people and with ceramic sources of infrared radiation installed inside, installed at the level of the back and lower leg of a seated person and pointing at it, characterized the fact that it has a control system that allows you to regulate (change) the flow of infrared energy produced by infrared emitters.

2. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the inner lining of the cabin is made of natural hardwood without additional treatment with paints, varnishes and impregnations in order to regulate air humidity during the procedure without the installation of additional ventilation valves.

3. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the seat bench and floor are covered with a protective coating in order to protect against sweat and facilitate sanitary treatment of the cabin.

4. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that the infrared heaters can be closed with openwork gratings that do not restrict the flow of infrared radiation and ensure human safety.

5. The infrared cabin according to claim 1, characterized in that it can be equipped with ventilation valves.