JP2013188410A - 乳幼児ウォーマー装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所要電力の少ない乳幼児ウォーマーを提供する。
【解決手段】乳幼児ウォーマー１０は、ＬＥＤドライバ５２と、ＬＥＤドライバに動作可能に接続されたＬＥＤ素子５４とを備える。このＬＥＤ素子は、乳幼児３１の中の水分子３３による吸収を最適化して乳幼児の体温を上げるように選択された特有のスペクトル放射波長の範囲（一実施例では１４００〜１５００ｎｍ）を含む。また、一実施例では光源部において少なくとも８０ｍＷの放射照度レベルを生み出すように全体的に適合している複数のＬＥＤ素子を含む。
【選択図】図１

Description

本明細書で開示される主題は、乳幼児ウォーマー装置および関連方法に関する。より正確には、本主題は、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの乳幼児ウォーマーに関する。

ウォーミングデバイスは、乳幼児を温め、乳幼児を所定の温度に維持するのに必要な熱を与えるために使用することができる。一般に乳幼児ウォーマーは、所定の温度を維持するために、乳幼児の上方に配置されて、乳幼児に当たる赤外線スペクトルのエネルギーを放射するオーバーヘッド放射ヒーターを有する。

従来の乳幼児ウォーマーに関する課題の１つは、それらの乳幼児ウォーマーが著しい所要電力を有することである。

上記の欠点、短所、および課題は、以下の明細書を読み、また理解することによって理解されることになる本明細書において対処される。

一実施形態では、乳幼児ウォーマーは、ＬＥＤドライバと、ＬＥＤドライバに動作可能に接続されたＬＥＤ素子とを含む。ＬＥＤ素子は、乳幼児の中の水分子による吸収を最適化して乳幼児の体温を上げるように選択された特有のスペクトル放射波長の範囲を有する。

別の実施形態では、乳幼児ウォーマーは、概ね一定の電流を供給するように適合しているＬＥＤドライバと、ＬＥＤドライバに動作可能に接続されたコントローラとを含む。このコントローラは、ＬＥＤドライバの動作を調節するように構成されている。また、乳幼児ウォーマーは、それぞれがＬＥＤドライバに動作可能に接続されており、概ね一定の電流を受けるように適合している複数のＬＥＤ素子を含む。これらのＬＥＤ素子は、乳幼児の中の水分子による吸収を最適化する１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を有する。

別の実施形態では、乳幼児を温めるための方法は、約１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を有する赤外線ＬＥＤを提供するステップと、乳幼児の中の水分子による吸収に対して最適化された電磁放射線を放射する赤外線ＬＥＤを実装するステップとを含む。また、乳幼児を温めるための方法は、乳幼児の中の水分子により電磁放射線が吸収されることによって乳幼児が温められるように、電磁放射線を乳幼児に向けるステップを含む。

本発明の様々な他の特徴、目的、および利点は、添付図面、および本明細書における詳細な説明から、当業者には明らかとなろう。

一実施形態による乳幼児ウォーマーの等角図である。 一実施形態による複数の発光ダイオードの詳細図である。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成し、実施されうる特定の実施形態が例示によって図示されている添付図面への参照が行なわれる。これらの実施形態は、これらの実施形態を当業者が実施することができるように十分に詳しく説明されており、また、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することもでき、論理的変更、機械的変更、電気的変更、および他の変更を行なうこともできる点を理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

図１を参照すると、一実施形態による乳幼児ウォーマー１０が等角図によって示されている。乳幼児ウォーマー１０は、ベース１２、フレーム１４、寝台１６、およびヒーターアセンブリ１８を含むことができる。この乳幼児ウォーマー１０は、一実施形態によって説明されており、他の構成も考えられる点を理解されたい。

ベース１２は、乳幼児ウォーマー１０の移動を容易にするように適合している複数の車輪２２を含むことができる。フレーム１４は、ベース１２に固定されており、ベース１２から垂直方向に延びる。フレーム１４は、コントローラ２９を適宜備えることができる。コントローラ２９は、乳幼児ウォーマー１０の動作を調節するためにユーザーによって操作可能である。

図示されている実施形態によれば、フレーム１４には寝台１６が取り付けられる。寝台１６は、乳幼児３１の下にあり乳幼児３１を支える一般に長方形の乳幼児用の台３０を含む。乳幼児用の台３０は、乳幼児３１を快適にするために、パッドを入れたマットレスを備えることができる。乳幼児３１には多数の水分子３３が含まれている。寝台１６は、乳幼児用の台３０の四方すべてに配置される複数の壁（図示せず）を適宜含むことができる。この任意選択の壁は、乳幼児ウォーミング装置１０の中に乳幼児３１をとどめておくために設けることができる。

ヒーターアセンブリ１８は、図示されているフレーム１４に直接固定することができる。このヒーターアセンブリ１８は、ハウジング５０と、ハウジング５０の中に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバ５２と、同じくハウジング５０の中に配置された１つまたは複数のＬＥＤ素子５４とを備える。ＬＥＤドライバ５２は、ＬＥＤドライバ５２の動作を調節するためにユーザーがコントローラ２９を実装することができるように、コントローラ２９と結合することが好ましい。ＬＥＤドライバ５２は、ＬＥＤ素子５４に電力供給するための定電流源を備えるように構成することができる。ＬＥＤ素子５４は、ＬＥＤドライバ５２から電流を受け、所定のスペクトル波長における電磁放射線を放射するようにそれぞれ構成されている。ＬＥＤ素子５４は、放射される電磁放射線が乳幼児３１に向けられるように、寝台１６の位置に合わせられている。

次に図２を参照すると、一実施形態によるＬＥＤドライバ５２と、１つまたは複数のＬＥＤ素子５４とが示されている。ＬＥＤ素子５４は、ＬＥＤドライバ５２にそれぞれ接続されており、ＬＥＤドライバ５２によって駆動される。また、ＬＥＤ素子５４は、ＬＥＤ素子５４から放射される電磁放射線が、対象となる乳幼児３１に一様に発散することを確実なものとするために、複数の行と列に均一に分布していてもよい。例として、ＬＥＤ素子５４は、１０個の赤外線（ＩＲ）ＬＥＤからなる行を４つ含むことができる。ＬＥＤ素子のこの幾何学的配置は、寝台１６における相対的位置に関わらず乳幼児３１が一様に処置されるように、放射される電磁放射線を乳幼児用の台３０の表面に一様に発散することが示されている。

ＬＥＤ素子５４は、好ましくは１４００〜１５００ｎｍの範囲のスペクトル放射波長（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を含む赤外線ＬＥＤ素子であり、最も好ましくは、約１４５０ｎｍの赤外線ＬＥＤ素子である。１４００〜１５００ｎｍである、好ましいスペクトル放射波長の範囲は、赤外線スペクトル全体のＩＲ−Ｂ領域におけるものである。

ＬＥＤ素子５４からの電磁放射線は、水分を含む媒体を透過するため、電磁スペクトルのいくつかの部分は水分子によって吸収される。この水分による吸収は、１４００〜１５００ｎｍの範囲における波長で優先的に起こる。したがって、ＬＥＤ素子５４のスペクトル放射波長の範囲は、乳幼児３１の中の水分子３３による電磁波の吸収を最適化するように明確に選択されている。乳幼児３１の中の水分子３３による電磁波の吸収には、乳幼児の体温を上げる効果がある。したがって、ヒーターアセンブリ１８およびＬＥＤ素子５４は、乳幼児３１を温めることに特に十分に適合している点を理解されたい。

有利には、ＬＥＤ素子５４を含む乳幼児ウォーマー１０は、従来の加温素子を有する乳幼児ウォーマーに比べて、動作するのに約２０分の１の電力を要する。この消費電力の低減は、従来の電源の信頼性が低い場合がある途上国において特に顕著である。

一実施形態によれば、ＬＥＤ素子５４のそれぞれは、光源部において２ｍＷを生み出すことができうる。図２の実施形態に示されているのと同じ４０個のＬＥＤを実装することによって、８０ｍＷの合計放射照度が光源部で生み出される。この４０個のＬＥＤ素子５４は、乳幼児用の台３０から３５ｃｍの距離の所で４５ｍＷ／ｃｍ²の放射照度レベルを生み出すように、全体的に適合されうる。

本書では、最良の形態を含む本発明を開示するための例であって、また、任意のデバイスまたは任意のシステムの製造および使用、ならびに、組み込まれている任意の方法の実行を含む本発明を当業者が実施できるようにするための例が用いられている。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者に思い浮かぶ他の例を含みうる。そのような他の例が、特許請求の範囲における文字通りの言葉と異なることのない構造上の要素を有する場合、または、特許請求の範囲における文字通りの言葉と実質的に異なることのない等価な構造上の要素を含む場合、そのような他の例は、本特許請求の範囲に含まれると考えられる。

１０ 乳幼児ウォーマー
１２ ベース
１４ フレーム
１６ 寝台
１８ ヒーターアセンブリ
２２ 車輪
２９ コントローラ
３０ 乳幼児用の台
３１ 乳幼児
３３ 水分子
５０ ハウジング
５２ 発光ダイオードドライバ
５４ ＬＥＤ素子

Claims (14)

1. ＬＥＤドライバと、
   前記ＬＥＤドライバに動作可能に接続されており、乳幼児の中の水分子による吸収を最適化して前記乳幼児の体温を上げるように選択された特有のスペクトル放射波長の範囲を有するＬＥＤ素子と
   を備える乳幼児ウォーマー。
2. 前記ＬＥＤ素子が、光源部において少なくとも８０ｍＷの放射照度レベルを生み出すように全体的に適合している複数のＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の乳幼児ウォーマー。
3. 前記ＬＥＤ素子が、放射された電磁放射線が乳幼児に一様に発散することを確実なものとするように分布している複数のＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の乳幼児ウォーマー。
4. 前記複数のＬＥＤ素子が、一連の行および列に均一に分布している、請求項３記載の乳幼児ウォーマー。
5. 前記ＬＥＤ素子が、１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を含む、請求項１記載の乳幼児ウォーマー。
6. 前記ＬＥＤ素子が、約１４５０ｎｍである特有のスペクトル放射波長を含む、請求項１記載の乳幼児ウォーマー。
7. 概ね一定の電流を供給するように適合しているＬＥＤドライバと、
   前記ＬＥＤドライバに動作可能に接続されており、前記ＬＥＤドライバの動作を調節するように構成されているコントローラと、
   それぞれが前記ＬＥＤドライバに動作可能に接続されており、前記概ね一定の電流を受けるように適合しており、乳幼児の中の水分子による吸収を最適化する１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を有する複数のＬＥＤ素子と
   を備える、乳幼児ウォーマー。
8. 前記複数のＬＥＤ素子が、光源部において少なくとも８０ｍＷの放射照度レベルを生み出すように全体的に適合している、請求項７記載の乳幼児ウォーマー。
9. 前記複数のＬＥＤ素子が、放射された電磁放射線が乳幼児に一様に発散することを確実なものとするように分布している、請求項７記載の乳幼児ウォーマー。
10. 前記複数のＬＥＤ素子が、一連の行および列に均一に分布している、請求項７記載の乳幼児ウォーマー。
11. 前記複数のＬＥＤ素子の１つまたは複数が、約１４５０ｎｍである特有のスペクトル放射波長を含む、請求項７記載の乳幼児ウォーマー。
12. 約１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を有する赤外線ＬＥＤを提供するステップと、
    乳幼児の中の水分子による吸収に対して最適化された電磁放射線を放射する前記赤外線ＬＥＤを実装するステップと、
    乳幼児の中の水分子により前記電磁放射線が吸収されることによって前記乳幼児が温められるように、前記電磁放射線を前記乳幼児に向けるステップと
    を含む、乳幼児を温めるための方法。
13. 約１４００〜１５００ｎｍの範囲における特有のスペクトル放射波長を有する赤外線ＬＥＤを提供する前記ステップが、約１４５０ｎｍである特有のスペクトル放射波長を有する赤外線ＬＥＤを提供するステップを含む、請求項１２記載の方法。
14. 前記電磁放射線を乳幼児に向ける前記ステップが、前記電磁放射線を前記乳幼児に概ね一様に発散させるステップを含む、請求項１２記載の方法。

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