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Bestrahlungsgerät
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Die Erfindung betrifft ein Bestrahlungsgerät, kombiniert aus einem
Gebläse und einer Strahlungsquelle, die ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) abgibt
und über einen Vorwiderstand an die Netzspannung eine Wechselspannungsquelle angeschlossen
ist, wobei die Strahlungsquelle mit dem vom Gebläse erzeugten Luftstrom zusammenwirkt.
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Bestrahlungsgeräte mit ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) abgebenden
Quecksilber-Dampflampen sowie durch elektrischen Stromfluß aufheizbare Stäbe zur
Abgabe von infraroter Strahlung (IR-Strahlung) sind bekannt. Die ultravioletten
Strahlen der Quecksilber-Dampflampe werden zur Hautbestrahlung eingesetzt, um therapeutische
und kosmetische Wirkung zu erzielen, und/oder um die Widerstandskraft des Körpers
zu erhöhen. Ultraviolette Strahlung wird nach ihrer Wellenlänge in UV-A-, UV-B-
und UV-C-Strahlung unterteilt. UV-A-Strahlen haben eine Wellenlänge von 315 - 400
nm. UV-B-Strahlen weisen eine Wellenlänge
von 280 - 315 nm auf
und UV-C-Strahlen liegen im Wellenbereich zwischen 200 - 280 nm. Die Wirkung der
Uv-Strahlung ist vielfältig. Die menschliche Haut beispielsweise reagiert auf W-B-
und W-A-Strahlen durch Bräunung. Mit einer W-C-Strahlung kann Ozon erzeugt werden;
darüber hinaus zerstört sie außerdem.
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Mikroorganismen, wie Bakterien, Viren, Sporen, Hefen, Algen, Protozoen
und Schimmelpilze. Die ultravioletten Strahlen lösen in der menschlichen Haut photobiologische
Effekte aus. Dabei entsteht durch kurzwellige Uv-Strahlung das sogenannte UV-Erythen,
als dessen Folge nach einigen Tagen eine Bräunung der Haut (indirekte Pigmentierung)
auftritt. Dagegen führen hohe Dosen im langwelligeren UV-Bereich zu einer direkten
Pigmentierung, die ohne Erythenbildung erreicht wird. Das Maximum der Hautempfindlichkeit
für die direkte Pigmentierung liegt bei einer Wellenlänge von 360 nm.
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Neben der Wirkung der Uv-Strahlung zur Bräunung der-Haut hat sich
gezeigt, daß ein auf eine Hauterkrankung (z. B. Schuppenflechte) geleiteter Luftstrom
in Verbindung mit einer UV-Bestrahlung zu einer außerordentlich guten Heilwirkung
und schnellen Ausmerzung der Erkrankung führt.
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Es ist ein Bestrahlungsgerät bekannt, bei dem ein Fön in Verbindung
mit einer UV-Lampe verwendet wird. Da die UV-Lampe dieses bekannten Gerätes über
einen Ohm'schen Vorwiderstand betrieben wird, erfolgt nach längerer Betriebszeit
durch Wärmeleitung und
insbesondere durch Wärmestrahlung ein Aufheizen
der Uv-Lampe. Es hat sich hierbei herausgestellt, daß die Wirksamkeit des Gerätes
bei längerer Betriebsdauer der Uv-Lampe nachläßt, was zu langen Behandlungszeiten
führt und darüber hinaus eine reproduzierbare Behandlungstherapie erschwert. Weiterhin
ist von Nachteil, daß die von dem Ohm'schen Vorwiderstand abgestrahlte Wärme zu
einer unangenehmen Erhitzung der Behandlungsstelle führt, wodurch der Benutzer geneigt
ist, das Bestrahlungsgerät relativ weit entfernt von der Behandlungsstelle zu plazieren,
was aber die Wirksamkeit der Behandlung herabsetzt.
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Es ist weiterhin ein Bestrahlungsgerät bekannt, das eine Uv-Lampe
in Kombination mit einem oder mehreren IR-Strahler(n) aufweist.#Als UV-Lampe wird
meist eine Quecksilberdampflampe und als IR-Strahler ein Widerstandsheizstab verwendet.
Dieser Heizstab dient als Vorwiderstand für die Uv-Lampe. Hierdurch wird der UV-Lampenstrom
begrenzt und der Arbeitspunkt für die UV-Lampe festgelegt. Während des Betriebes
der UV-Lampe heizt sich auch der IR-Strahler (Heizstab) auf, da diese beiden Bauteile
in Reihe geschaltet sind. Somit treten auch hier die gleichen oben genannten Nachteile
auf, und darüber hinaus gibt dieses bekannte Gerät keinen für den Behandlungserfolg
notwendigen Luftstrom ab.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Bestrahlungsgerät der
eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß es sich durch eine kompakte, leichte
und
kostengünstige Bauweise auszeichnet, aus wenigen Bauteilen besteht, für einen Dauerbetrieb
geeignet ist und über die gesamte Brenndauer der UV-Lampe eine gleichmäßige Behandlungswirkung
ermöglicht sowie einen relativ kleinen Bestrahlungsabstand zuläßt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorwiderstand
im wesentlichen kapazitiv ist, und daß die Strahlungsquelle im Luftstrom des Gebläses
angeordnet ist, wobei der Luftstrom die Strahlungsquelle derart kühlt, daß der Momentanwert
ihrer Wiederzündspannung < dem Momentanwert der Netzspannung ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche
gekennzeichnet.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß sich der Arbeitspunkt
der UV-Lampe durch ihre Erhitzung verschiebt, wodurch sich die Wellenlänge und die
Leistung der abgegebenen Uv-Strahlung verändert. Zur Erzielung guter Behandlungserfolge
ist es jedoch notwendig, daß die Uv-Strahlung möglichst nur aus einem relativ schmalen,
bestimmten Frequenzspektrum der Uv-Strahlung zusammengesetzt ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Bestrahlungsgerät ist die Abgabe dieses
gewünschten Strahlenspektrums möglich, da der Vorwiderstand der UV-Lampe kapazitiv
ausgebildet ist und sich somit während des Betriebes nur unwesentlich erwärmt. Dadurch
erfolgt jedoch keine Aufheizung - und damit Arbeitspunktverschiebung - der benachbart
angeordneten Uv-Lampe, wie das bei den bekannten Bestrahlungsgeräten der Fall ist.
Bei diesen bekannten Geräten führt
die Arbeitspunktverschiebung
zu einer Veränderung der abgegebenen Wellenlänge der UV-Strahlung, so daß die Abgabe
eines bestimmten, für den Behandlungserfolg notwendigen Wellenlängenbereiches nicht
möglich ist.
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Erfindungsgemäß bleibt also durch Verwendung eines sich nur geringfügig
erwärmenden Kondensators der vorgewählte Arbeitspunkt der UV-Lampe auch über lange
Betriebszeiten konstant, so daß ein gewünschtes Wellenlängenspektrum abgegeben wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gebläse
ein Fön ist, auf den ein Gehäuse, in dem sich mindestens die UV-Lampe befindet,
arretierbar aufgesteckt werden kann. Die Verwendung eines Fönes führt zu dem Vorteil,
daß einerseits der aufsteckbare UV-Aufsatz (Gehäuse mit UV-Lampe) sehr klein ausgebildet
sein kann und andererseits - bei abgenommenem UV-Aufsatz -der Fön als herkömmliches
Gerät zum Haartrocknen verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße Bestrahlungsgerät
weist demnach verschiedene Betriebsarten auf, nämlich a) UV-Bestrahlung, b) Haartrocknung,
C) Uv-Bestrahlung und Haartrocknung.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Kühlluftstrom des Gebläses abhängig von der Temperatur der Lampe geregelt wird.
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Hierdurch wird es möglich, die Temperatur der UV-Lampe auf einer ganz
bestimmten Höhe zu halten, bei der diese eine vorgegebene Uv-Strahlungsleistung
und Wellenlänge abgibt, die für die gewünschten Zwecke die optimale Strahlung darstellt.
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Die Verwendung eines Kondensators als Vorwiderstand für die UV-Lampe
ist für den Fachmann nicht naheliegend, da sich bisher bei einer derartigen Anordnung
schon nach relativ kurzer Betriebszeit der UV-Lampe (wenige Minuten) ein Flackern
einstellt, auf das wenig später ein Erlöschen der UV-Lampe folgt. Ein Dauerbetrieb
ist also nach dem bisherigen Kenntnis stand bei Verwendung eines Kondensators als
Vorwiderstand nicht möglich. Der Grund für das Erlöschen der UV-Lampe ist folgender:
Mit steigender Betriebszeit erhöht sich auch die Temperatur der Uv-Lampe.
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Hiermit ist ein Anstieg der Wiederzündspannung der W-Lampe verbunden.
Bei jeder Zündung der Uv-Lampe, die in jeder Halbwelle der Netzspannung erfolgt,
treten Störspannungen (Rückwirkungen) auf, deren Frequenz höher als die der Netzspannung
ist. Hierdurch erniedrigt sich der Blindwiderstand des kapazitiven und somit frequenzabhängigen
Vorwiderstandes, so daß die Spannung an der UV-Lampe ansteigt. Dies führt jedoch
zu einer Erhöhung des Lampenstromes und gleichzeitiger Temperaturerhöhung der UV-Lampe,
was wiederum eine Erhöhung der Wiederzündspannung zur Folge hat. Gleichzeitig werden
hiermit die Störfrequenzen verstärkt, was wiederum eine weitere Erniedrigung des
Widerstandswertes des kapazitiven Vorwiderstandes bewirkt. Dieser Vorgang schaukelt
sich auf, bis die von der UV-Lampe benötigte Wiederzündspannung größer als die zur
Verfügung stehende Netzspannung ist.
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Eine derartig hohe Spannung kann der UV-Lampe jedoch nicht zur Verfügung
gestellt werden, so daß diese erlischt. Die Erfindung löst das hier aufgezeigte
Problem dadurch, daß die UV-Lampe durch einen Luftstrom gekühlt wird, wodurch ein
Ansteigen der Wiederzündspannung auf einen unzulässig hohen Wert verhindert wird,
da sich
über die Temperatur der UV-Lampe ihre Wiederzündspannung
beeinflussen läßt. Diese Maßnahme führt zu dem überraschenden Ergebnis, einen störungsfreien
Dauerbetrieb mit einer UV-Lampe, der ein kapazitiver Vorwiderstand vorgeschaltet
ist, durchführen zu können.
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Die Zeichnungen veranschauichen 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 W-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 grenzen von
der Bestrahlungsseite her gesehen an einen Reflektorraum 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 vor 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"Gebläse
140 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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Es ist vorgesehen, daß die den Reflektorraum 7 begrenzenden Wände
31 Öffnungnen 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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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.
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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 Leiterpiatine 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 twa 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 UV-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 Leistungswidersta#nd 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 Quecksilberdampf-Hochdrucklampe OS
124 (Nennleistungsaufnahme 125 W, Brennerspannung 85 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 pF. 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 kann . 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 Transiormators 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 W-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 beispielsweise
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.
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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 Gerätes 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 vlrd über
die Leitung 86 bei geschlossenem Relaiskontakt 87, die Anschlüsse 88 und 89 des
UV-Lampenschalter 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 (0,5 S ) und einen parallel zu der
Reihenschaltung von Leistungswiderstand 98 und Kondensator 97 liegenden Widerstand
99 (100 k~IL ) 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 k a 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 UV-Lampenschaltung
69. Die UV-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' und zwei parallel geschalteten Leistungswiderständen
71a,b. Diese sind so angeordnet, daß sie durch den Luftstrom des Fönes gekühlt werden,
so daß die erzeugte Wärme abgeführt werden kann.
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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
Betriebsart an der aus einem Teilstück der Heizung 79 (vom Anschluß 120 der Heizwicklung
bis zum Abgriff 81), der Diode 82 und dem Motor 83 gebildeten Reihenschaltung an.
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Das den phasenansd0flittwinkelbestiitrt#de Glied 107 der Phasenanschnittsschaltung
73 wird durch die Reihenschaltung von Widerstand 110 Potentiometer 111, NTC-Widerstand
112, NTC-Widerstand 113, Trimmer 114 und Kondensator 115 gebildet. Die beiden NTC-Widerstände
112 und 113 sind jeweils einer der UV-Lampenschaltungen 69 bzw. 70 zugeordnet, d.
h. jeder der beiden Widerstände befindet sich in unmittelbarer Nähe der entsprechenden
UV-Lampe, so daß die von der jeweiligen UV-Lampe ausgehende Wärme von dem entsprechenden
Widerstand registriert wird. Je nach Wärmebeaufschlagung der NTC-Widerstände verändern
diese ihren Widerstandswert, 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 NTC-Widerstand 112 seine Temperatur
und damit seinen Widerstandswert, wodurch sich der Phasenanschnittswinkel der Phasenanschnittsschaltung
73 derart ändert, daß der Fönschaltung 76 eine höhere Spannung zugeführt wird.
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Damit erhöht sich auch die Drehzahl des Gleichstrommotors 83, wodurch
eine größere Luftmenge aus dem Fön 141 ausgestoßen wird,die wiederum zur intensiveren
Kühlung der UV-Lampe 33 führt, so daß eine bestimmte Temperatur an der UV-Lampe
33 erreicht wird. Erniedrigt sich nun die Temperatur an der UV-Lampe 33e so wirkt
die Regelschaltung im entgegengesetzten, analogen Sinne. Der NTC-Widerstand 113
ist der UV-Lampenschaltung70 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 sowohl die Strahlungsleistung
als auch die abgegebene Wellenlänge der 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 erfindungsgemäßen 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 Abstandes kann ggfs.
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eine an einer Abstandstrebe 130 angeordnete Strichen teilung 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 Auführungsbeispiel 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 i eteh Geraden 200 in Richtung
auf den Haarfön 141 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-Aufsatz 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
141, 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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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.
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Im Kopfbereich des Fönes 141 ist das Gebläse 14D angeordnet, das halbkreisförmig
von den Kondensatoren 95, 96 und 97 umgeben wird. Diese Kondensatoren gehören zu
dem Vorwiderstand 94 der Uv-Lampenschaltung 69. Die weiteren drei an die vorgenannten
Kondensatoren anschliessenden Kondensatoren 95:','96' und 97' gehören zu dem
Vorwiderstand
der zweiten Uv-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' der Vorwiderstände sowie weitere Entstbrglieder der erfindungsgemäßen
Schaltung angeordnet.
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Der Luftaustrittstutzen 142 des Fönes 141 ist mittels eines Gitters
2~1 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-Aufsatzes 143 von der Bestrahlungsseite her gezeigt. Die Front dieses Uv-Aufsatzes
143 weist zwei nebeneinander angeordnete Reflektoren 34 auf, in deren Mitte sich
jeweils eine W-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 UV-Lampen 33 kühlt. Die Luftaustrittsöffnungen 223 erstrecken sich
jeweils über die gesamte Länge der UV-Lampen 33 und sind auf einer geraden Linie
mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet. Beidseitig der Front des UV-Aufsatzes
143 befindet sich jeweils ein parallel zu den UV-Lampen 33 verlaufender Luftaustrittsschacht
224.
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Bei dem Betrieb ldes 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-Aufsatzes
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 es jeweiligen Reflektors 34 sind in unmittelbarer
Nähe der Luftaustrittsöffnungen die beiden aus der Fig. 7 bekannten NTC-Widerstände
112 bzw. 113 angeordnet. Diese NTC-Widerstände dienen der Ermittlung der UV-Lampen-Temperatur.
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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 dargestbllten Gegenstände #eweil3' .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.