CN105276518A - 一种健康营养led光源设备的开发 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种健康营养LED光源设备，目的是提供人体所需的紫外光和红外光，改善人体维生素D不足的问题，调节新陈代谢，增强人体免疫力。本发明设备包括光源板模块(1)和启动控制模块(2)。光源板模块(1)采用LED贴片技术，包含白光(13)、红外(14)、紫外(15)三种贴片灯珠，其中红外(14)和紫外(15)贴片灯珠单独控制。启动控制模块(2)实现可触摸模式，主界面设计红外光照时间(16)、紫外光照时间(17)、一键开灯(18)、红外开关(19)、普通照明开关(20)、紫外开关(21)，利用现有的红外感应控制技术实现红外光和紫外光的智能控制。

Description

一种健康营养LED光源设备的开发
技术领域
本发明专利提出一种健康营养LED光源设备，可应用于坑道作业、矿井劳作、长期室内工作和持续航天、航海等特殊工作环境，解决这些特殊环境条件下人员由于缺少日光照射而导致的维生素D缺乏或者不足以及新陈代谢紊乱的问题。也适用于维生素D体内合成功能下降的老年人和婴幼儿、孕妇等维生素D缺乏严重人群。提高人体免疫力和工作能力，优化工作和生活环境，为人体健康提供一定的保障作用。
背景技术
维生素D缺乏是当今我国乃至全世界有待解决的一个重要营养问题。研究估计全世界有至少10亿人维生素D缺乏或不足。我国不同海拔、不同日照量、不同地方，相同条件人群的维生素D营养状况差异很大，尤其婴幼儿、孕妇、老年人维生素D缺乏症状最为显著。根据中国营养学会的观点，65岁及以上老年人，维生素D推荐摄入量为每日15μg(600IU)。维生素D的来源包括日光照射皮肤合成、食物和补充添加。人体内所需的维生素D大于90％均来源于经日光照射后皮肤生成，仅有小部分来源于食物(＜10％)。
日光照射不足是世界各地维生素D缺乏的主要原因。日光中的紫外线有预防和治疗维生素D缺乏和不足的作用。人体的表皮和真皮内含有一定量的7-脱氢胆固醇，在紫外线照射下经光化学反应形成胆骨化醇，即内源性维生素D3，才能被人类吸收。被吸收的维生素D在血液中与维生素D结合蛋白相结合，转运到肝脏，经25-羟化酶的作用转化为25-羟胆骨化醇[25(OH)D]。在肾脏再经1-α-羟化酶作用，进一步转变为1，25-二羟胆骨化醇[1，25(OH)2D]，其具有很强的生物活性，与受体结合作用于靶器官。
紫外线根据其生物效应不同可分为三个区域：短波紫外线(UVC)；中波紫外线(UVB)；长波紫外线(UVA)。UVC又称短波灭菌紫外线，波长200nm-280nm，穿透力最弱，短波紫外线在经过地球表面同温层时被臭氧层吸收。不能达到地球表面，短时间灼伤皮肤，长期或高强度致皮肤癌；UVB又称中波红斑效应紫外线。波长280nm-320nm，中等穿透力。对人体皮肤有一定的生理作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成。此类紫外线的极大部分被皮肤表皮所吸收，不能渗入皮肤内部。UVA又称长波黑斑效应紫外线，波长320nm-400nm。强穿透力，可达真皮层，破坏弹性纤维胶原蛋白纤维，将皮肤晒黑。紫外线还有提高人体抗体免疫力的功能。人体持续处于紫外线缺乏环境中30-60天，会出现不适的症状和体征。初期表现：皮肤黑变和充血程度下降，毛细血管阻力增加，对紫外线照射的红斑敏感值降低；远期表现：对各种病原微生物抵抗力减弱，易患各种传染病，如皮肤化脓性炎症、感冒、流感、肺结核、气管炎和肺炎等。
日光中的红外线也与人类的生活息息相关，红外线具有活化组织细胞、促进血液循环、调节新陈代谢、提高人体免疫力等的作用。红外线可分为近红外线(0.75μm-1.50μm)、中红外线(1.5μm-6.0μm)和远红外线(6μm-1000μm)。其中对人体最有益的波段就是4μm-14μm这个波段范围，这个在医术界里面统称为“生育光线”，对生命的生长有促进作用。
随着照明产业的发展，LED光源具有节能、环保、低功耗、低热、高亮度、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点，被称为第四代光源，广泛应用于照明领域。嵌入式LED灯光控制系统、可编程智能灯光控制器、物联网LED智能照明控制系统等的应用和推广，使得LED灯能实现多线程同步控制，应用更便捷，更加人性化。
LED面板灯具有高效节能、明亮匀光、超薄超轻、稳定耐用等优质特性，目前被广泛应用在住宅、工厂、学校、医院等需要节能及高显色性指数照明的地方。本发明设备的光源板模块是基于LED面板灯的光源设计。
本专利提出的一种健康营养光源设备，光源除了普通白光，还包括红外光源和紫外光源。针对缺少日光照射的环境，补充人体所需的紫外和红外光照射，目的是促进人体维生素D的合成，调节人体新陈代谢，保障人体健康，具有广阔的应用价值。
发明内容
本发明的目的是给出提出一种健康营养LED光源设备。依据设定程序，调控器能自动调控光照时间，从而形成时钟控制的可调光源。设备控制程序利用红外感应技术，单独调节紫外和红外的照射时间。
本发明设备包括光源板模块(1)和启动控制模块(2)。
所述光源板模块(1)由边框(3)、透光板(4)、导光板(5)、LED贴片灯板(6)、反光板(7)、背板(8)、螺丝孔(9)、弹簧卡(10)、电源插头(11)组成。边框(3)起主要的支撑作用，起主要的散热作用。透光板(4)具有高透光度，可使LED灯散光均匀。导光板(5)导光均匀，透光率高。LED贴片灯板(6)由灯罩(12)、白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)构成。LED贴片灯板(6)上灯珠单元分布如图2示，LED灯珠单元带环绕分布，照明单元数量根据具体的照明需求合理设置。所有灯片并联连接，LED贴片灯片本身具有高亮度低热量的优点，亮度可通过电流连续调节，或简单PWM调节。如图5示，三种灯珠环形分布，主体灯珠为白光贴片灯珠(13)。白光贴片灯珠(13)色温为3000K(暖白)和6000K(正白)两种，可根据环境需求选择。红外光贴片灯珠(14)发射光谱波段为4μm-14μm的远红外光，起促进人体血液循环以及新陈代谢的光疗作用。紫外光贴片灯珠(15)发射光谱波段为280nm-320nm的中波紫外光，对合成维生素D有促进作用。每一个灯珠均呈并联，且红外光贴片灯珠(14)电路、紫外光贴片灯珠(15)电路可单独控制，反光板(7)具有反光性能，反光效果优良。背板(8)，其主要作用就是密封LED面板灯，具有散热作用。螺丝孔(9)可拧入螺丝，固定背板。弹簧卡(10)用来固定灯体。
所述的启动控制模块(2)设计为可触摸显示屏。非触摸模式下如图1显示为纯色液晶模式；触摸模式下如图6显示，包括红外光照时间控制模块(16)、紫外光照时间控制模块(17)、一键开灯按钮(18)、红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)。所有连接电线汇聚成电线束(22)通过穿线孔(23)于电源插头(11)处与光源板模块(1)相连，实现对光源光谱的调控。
由于紫外光和红外光过量照射会对人体产生不良影响，本设计红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)采用红外感应控制，设定每日红外照射时间每日一到两次，每次15到30分钟，每日最多为60分钟，紫外照射时间每周两次，每次为5到15分钟。当照射区半径1m之内接受不到人体红外线时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式；当红外照射时间满60分钟、紫外照射时间满15分钟时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式。一键开灯按钮(18)控制外接AC220～270V电路开闭。一键开灯按钮(18)启动，白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)呈开启状态；一键开灯按钮(18)关闭，三种灯珠呈关闭状态。红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)分别单独控制对应灯珠，呈开启或者关闭状态时，三种灯珠相应开启或者关闭。
本发明的优点在于：
1、本发明的光源照明提供健康紫外、红外光谱，照明更科学。
2、本发明采用红外感应控制，科学节能。
3、本发明中紫外光谱及红外光谱可单独控制，更加人性化。
4、本发明中采用的边框和电路板，设计简洁方便，具有很好的散热功能。散光板能很好地实现均匀散光和透光，具有优良的耐候性。
5、本发明主体光源采用LED贴片灯板，具有体积小、功耗小、坚固耐用等优点。更加环保轻便。主控模块简化为可触摸显示模块，更加美观实用。
附图说明
图1为本发明整体结构图；
图2为本发明面板灯板俯视剖视示意图；
图3为本发明面板灯板侧面结构外观示意图；
图4为本发明面板灯板侧面结构剖视示意图；
图5为本发明贴片灯珠排布示意图；
图6为本发明控制控制模块示意图；
图中：
1-光源板模块2-启动控制模块3-边框4-透光板
5-导光板6-LED贴片灯板7-反光板8-背板
9-螺丝孔10-弹簧卡11-电源插头12-灯罩
13-可见光贴片灯珠14-红外光贴片灯珠15-紫外光贴片灯珠16-红外光照时间控制模块
17-红外光照时间控制18-一键开灯按钮19-红外开关按钮20-普通照明按钮模块
21-紫外开关按钮22-电线束23-穿线孔
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2、3、4、5所示，本发明设备包括光源板模块(1)和启动控制模块(2)。
所述光源板模块(1)由边框(3)、透光板(4)、导光板(5)、LED贴片灯板(6)、反光板(7)、背板(8)、螺丝孔(9)、弹簧卡(10)、电源插头(11)组成。边框(3)起主要的支撑作用，起主要的散热作用。透光板(4)具有高透光度，可使LED灯散光均匀。导光板(5)导光均匀，透光率高。LED贴片灯板(6)由灯罩(12)、白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)构成。LED贴片灯板(6)上灯珠单元分布如图2示，LED灯珠单元带环绕分布，照明单元数量根据具体的照明需求合理设置。所有灯片并联连接，LED贴片灯片本身具有高亮度低热量的优点，亮度可通过电流连续调节，或简单PWM调节。如图5示，三种灯珠环形分布，主体灯珠为白光贴片灯珠(13)。白光贴片灯珠(13)色温为3000K(暖白)和6000K(正白)两种，可根据环境需求选择。红外光贴片灯珠(14)发射光谱波段为4μm-14μm的远红外光，起促进人体血液循环以及新陈代谢的光疗作用。紫外光贴片灯珠(15)发射光谱波段为280nm-320nm的中波紫外光，对合成维生素D有促进作用。每一个灯珠均呈并联，且红外光贴片灯珠(14)电路、紫外光贴片灯珠(15)电路可单独控制，反光板(7)具有反光性能，反光效果优良。背板(8)，其主要作用就是密封LED面板灯，具有散热作用。螺丝孔(9)可拧入螺丝，固定背板。弹簧卡(10)用来固定灯体。
所述的启动控制模块(2)设计为可触摸显示屏。非触摸模式下如图1显示为纯色液晶模式；触摸模式下如图6显示，包括红外光照时间控制模块(16)、紫外光照时间控制模块(17)、一键开灯按钮(18)、红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)。所有连接电线汇聚成电线束(22)通过穿线孔(23)于电源插头(11)处与光源板模块(1)相连，实现对光源光谱的调控。
由于紫外光和红外光过量照射会对人体产生不良影响，本设计红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)采用红外感应控制，设定每日红外照射时间每日一到两次，每次15到30分钟，每日最多为60分钟，紫外照射时间每周两次，每次为5到15分钟。当照射区半径1m之内接受不到人体红外线时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式；当红外照射时间满60分钟、紫外照射时间满15分钟时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式。一键开灯按钮(18)控制外接AC220～270V电路开闭。一键开灯按钮(18)启动，白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)呈开启状态；一键开灯按钮(18)关闭，三种灯珠呈关闭状态。红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)分别单独控制对应灯珠，呈开启或者关闭状态时，三种灯珠相应开启或者关闭。

Claims (3)

1.一种健康营养LED光源设备，其特征在于：包括光源板模块(1)和启动控制模块(2)。
2.如权利要求1所述一种健康营养LED光源设备，其特征在于光源板模块(1)由边框(3)、透光板(4)、导光板(5)、LED贴片灯板(6)、反光板(7)、背板(8)、螺丝孔(9)、弹簧卡(10)、电源插头(11)组成。边框(3)起主要的支撑、散热作用；透光板(4)具有高透光度，可使LED灯散光均匀；导光板(5)导光均匀，透光率高；LED贴片灯板(6)由灯罩(12)、白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)构成，LED贴片灯板(6)上灯珠单元分布如图2示，LED灯珠单元带环绕分布，照明单元数量根据具体的照明需求合理设置，所有灯片并联连接，LED贴片灯片本身具有高亮度、低热量的优点，亮度可通过电流连续调节，或简单PWM调节，如图5示，三种灯珠环形分布，主体灯珠为白光贴片灯珠(13)，白光贴片灯珠(13)色温为3000K(暖白)和6000K(正白)两种，可根据环境需求选择，红外光贴片灯珠(14)发射光谱波段为4μm-14μm的远红外光，紫外光贴片灯珠(15)发射光谱波段为280nm-320nm的中波紫外光，每一个灯珠均呈并联，且红外光贴片灯珠(14)电路、紫外光贴片灯珠(15)电路可单独控制；反光板(7)具有反光性能，反光效果优良；背板(8)，其主要作用就是密封LED面板灯，具有散热作用；螺丝孔(9)可拧入螺丝，固定背板；弹簧卡(10)用来固定灯体。
3.如权利要求1所述一种健康营养LED光源设备，其特征在于启动控制模块(2)设计为可触摸显示屏，非触摸模式下如图1显示为纯色液晶模式；触摸模式下如图6显示，包括红外光照时间控制模块(16)、紫外光照时间控制模块(17)、一键开灯按钮(18)、红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)，所有连接电线汇聚成电线束(22)通过穿线孔(23)于电源插头(11)处与光源板模块(1)相连，实现对光源光谱的调控。红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)采用红外感应控制，设定每日红外照射时间每日一到两次，每次15到30分钟，每日最多为60分钟，紫外照射时间每周两次，每次为5到15分钟。当照射区半径1m之内接受不到人体红外线时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式，当红外照射时间满60分钟、紫外照射时间满15分钟时，红外光照时间控制模块(16)和紫外时间控制模块(17)为断开模式；一键开灯按钮(18)控制外接AC220～270V电路开闭，一键开灯按钮(18)启动，白光贴片灯珠(13)、红外光贴片灯珠(14)、紫外光贴片灯珠(15)呈开启状态，一键开灯按钮(18)关闭，三种灯珠呈关闭状态；红外开关按钮(19)、普通照明按钮(20)、紫外开关按钮(21)分别单独控制对应灯珠，呈开启或者关闭状态时，三种灯珠相应开启或者关闭。
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