TW201529060A - 可攜式溫療裝置 - Google Patents

Abstract

一種可攜式溫療裝置，包含有一軟質本體、至少一導電發熱體以及一電源供應器。其中軟質本體包覆在導電發熱體的外部，導電發熱體是由一導熱高分子半導體材料與一遠紅外線粉體材料結合而成，並且其內部埋設有至少二電極以接收並釋放電源供應器所輸出的電力。藉此，使用低電壓直流電的導電發熱體其所產生的熱能可以直接傳遞到遠紅外線粉體材料，不僅提升了能源使用效率以及節能的效果，並且發熱過程中導電發熱體也不會產生電磁波，避免對使用者的健康造成負面影響。

Description

可攜式溫療裝置

本發明是有關於理療裝置，具體而言是一種使用具彈性的導電發熱體作為熱源的可攜式溫療裝置，可以提高使用的舒適度。

遠紅外線是指波長3微米以上的電磁波，其波長範圍正好部分屬於生物分子能量所能產生能量共振吸收的6至14微米之間，以人類體溫37℃而言，人體對應紅外線發射與吸收的波長中心為9.6微米。因此，遠紅外線常被稱為「生命光線」(Growth Ray)，能夠用來活化人體細胞，加速新陳代謝與血液循環，以及促使組織再生等卓著功效。

傳統的可攜式溫療裝置，例如電熱棉被或電熱毯，係多半使用金屬電熱絲或是陶瓷板來產生熱能。以使用電熱絲的溫療裝置而言，電熱絲的外部包覆有鋁箔以增加發熱面積，並且鋁箔的外表面貼附一層遠紅外線纖維板來吸收從電熱絲產生的熱能後再發射出遠紅外線。然而，經過申請人的實際量測，當電熱絲的發熱溫度達到120℃時，鋁箔測得的平均溫度約為90℃，而遠紅外線纖維板所量測到的平均溫度僅為85℃，可推知電熱絲與遠紅外線纖維板的溫度差異高達25℃，顯然能量的使用效率偏低，並且溫度分布也不平均。另外，電熱絲所使用的電源為交流電，因此當電熱絲發熱時會額外產生電磁波，對於使用者的健康可能會產生負面影響。除此之外，若是捨棄電熱絲而改以陶瓷板來產生熱能，通常此類材料的質 地較硬，其伏貼度與柔軟度亦通常不佳，因此使用時舒適感較差。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種可攜式溫療裝置，具有節能與較高的能量使用效率的優點，並且不易對使用者的健康造成負面影響。

為了達成上述目的，本發明提供了一種可攜式溫療裝置，其包含有一軟質本體、至少一導電發熱體以及一電源供應器。其中，導電發熱體是設於軟質本體內部並由一導熱高分子半導體材料與一遠紅外線粉體材料結合而成，而導電發熱體之內部埋設有至少二電極以接收電力，並且電源供應器電性連接該二電極。

藉此，使用低電壓直流電的導電發熱體其所產生的熱能可以直接地傳遞至遠紅外線粉體材料，不僅提升了能源使用效率與達到節能的效果，並且發熱過程中導電發熱體也不會產生電磁波，避免對使用者的健康造成負面影響。

較佳地，溫療裝置可以並排設置複數個導電發熱體，並以並聯的方式連接電源供應器，使溫療裝置能夠均勻發熱。

較佳地，溫療裝置可另外設置一控制單元來執行一變能量韻律溫療模式，使溫療裝置可以週期性地升溫與降溫，並藉由溫度的上升與下降，來促進使用者身體的血液循環與新陳代謝。

較佳地，溫療裝置可另外設置一溫度感測器，其可設置於軟質本體的外表面並提供控制單元一溫度訊號，使控制單元能夠根據其溫度訊號來執行一舒眠模式，並且隨使用者的體溫的變化或是使用者所在環境 的溫度變化來調整發熱溫度，讓使用者在睡眠時能藉由溫療裝置維持舒適的溫度，進而提升睡眠品質。

1‧‧‧溫療裝置

2‧‧‧電熱枕

3‧‧‧發熱棉被

4‧‧‧披肩

10‧‧‧軟質本體

20‧‧‧導電發熱體

21‧‧‧電極

22‧‧‧開孔

30‧‧‧電源供應器

31‧‧‧開關

32‧‧‧顯示器

40‧‧‧控制單元

50‧‧‧溫度感測器

60‧‧‧充填物

70‧‧‧電源裝置

第1圖為本發明第一實施例可攜式溫療裝置的立體圖。

第2圖為本發明第一實施例可攜式溫療裝置的分解圖。

第3圖為本發明第一實施例可攜式溫療裝置的架構圖。

第4圖為本發明第二實施例可攜式溫療裝置的立體圖。

第5圖為本發明第二實施例可攜式溫療裝置的分解圖。

第6圖本發明第三實施例可攜式溫療裝置的示意圖。

為了能更瞭解本發明之特點所在，本發明提供了一第一實施例並配合圖式說明如下，請參考第1至3圖，本發明可攜式溫療裝置1是以應用於電熱枕2作為例子。電熱枕2的主要元件包含有一軟質本體10、一導電發熱體20以及一電源供應器30，各元件的結構以及相互間的關係詳述如下：請首先參考第1至2圖，軟質本體10係構成電熱枕2的外套，其為軟性材料製成並且概呈C字型。軟質本體10內部呈中空狀，內部裝設有棉花等充填物60。

導電發熱體20是與充填物60共同設置於軟質本體10的內部，並且導電發熱體20是由導熱高分子半導體材料與遠紅外線粉體材料結合而成，其可使用膠合或混合的方式使導電發熱體20呈板狀、片狀或是條狀。在本實施例中，導電發熱體20是呈C字型帶狀。導電發熱體20內部埋設有二呈線狀的電極21以接收並釋放來自電源供應器30的一直流電訊號，同 時導電發熱體20可以開設有複數個開孔22於二電極21之間以控制導電發熱體20的阻抗。其中導熱高分子半導體材料可以是導熱矽膠、導熱橡膠或導熱塑膠其中之一。遠紅外線粉體材料可以選自氧化物、碳化物、硼化物、氮化物以及矽化物等有機或無機粉材組合而成，因此整個由上述材料製成的導電發熱體20的質地較為柔軟而可增進使用時的舒適度。

電源供應器30電性連接市電與該二電極21，電源供應器30將市電轉換成48伏特以下的一直流電訊號並藉由該二電極21提供電力給導電發熱體20發熱並發射遠紅外線。

使用時，當使用者將電源供應器30連接市電時，電源供應器30將提供導電發熱體20一直流電訊號，導電發熱體20會將所接收的電能轉換為熱能並均勻地發熱，同時熱能擴散至遠紅外線粉體材料後會進一步以轉換為遠紅外線進行放射。相較於傳統的電熱棉被或電熱毯等溫療裝置，本發明可攜式溫療裝置1是直接藉由遠紅外線粉體材料放射出遠紅外線，而不須經過鋁箔與遠紅外線纖維板等物件來間接傳遞溫度，因此能量的使用效率獲得提升，進而達到節能的效果。此外，由於本發明可攜式溫療設備是利用導熱高分子半導體材料與遠紅外線粉體材料結合而成的導電發熱體20作為熱源，由於導電發熱體20所使用的電力為48伏特以下的低電壓直流電，因此可以降低觸電或是漏電的發生機率，更完全避免使用者發生電擊的危險，也因為導電發熱體20是使用直流電訊號，因而使用時更可以減少電磁波的產生而不易對於使用者的健康造成負面影響。再者，整個導電發熱體20是由導熱矽膠、導熱橡膠或導熱塑膠配合遠紅外線粉體材料組成，其質地較軟並且柔軟度較佳，相較於陶瓷板所製成的導電發熱體20，本發 明在使用上具有較佳的伏貼度以及舒適感，適合應用於各類毛毯或床墊等保暖物品。

為了確保使用者在使用溫療裝置1時，溫療裝置1所發散出的紅外線的溫度不至於過高或是過低，本發明另設置了一控制單元40以及一溫度感測器50，請參考第3圖。其中溫度感測器50是設置於軟質本體10的外表面，用以偵測使用者的體表溫度並傳送一溫度訊號給控制單元40。控制單元40是用來控制電源供應器30並可設定一預設時間與一預設溫度，控制單元40依據預設時間與預設溫度而可執行一變能量韻律溫療模式與一舒眠模式，其可分別運用於不同情況，茲敘述如下：變能量韻律溫療模式是用來產生接近恆溫的使用狀態，讓導電發熱體20產生週期性遠紅外線強度變化，當控制單元40執行此模式時，控制單元40將依據預設時間與預設溫度來控制電源供應器30，使電源供應器30輸出一週期性震盪訊號，進而使導電發熱體20產生週期性的遠紅外線強度變化。藉此，隨預設溫度與預設時間作週期性遠紅外線波強度變化的電熱枕2，能確實達到促進身體血液循環以及新陳代謝的效果。

舒眠模式是藉由偵測使用者的體表溫度來加以調整導電發熱體20的發熱溫度，特別是適用於當使用者處於睡眠狀態而且使用者的體表溫度隨熟睡程度而下降時。當控制單元40執行舒眠模式時，位於軟質本體10的外表面的溫度感測器50將量測使用者的體表溫度並傳送一溫度訊號到控制單元40，控制單元40將控制導電發熱體20的溫度以高於體表溫度3至5℃為原則，並隨使用者的體表溫度的下降時，控制單元40將根據所偵測到的溫度訊號與預設溫度的差值來向下調整電源供應器30所輸出直流電訊號 的電流大小，進而向下調整導電發熱體20的溫度，讓使用者能藉由電熱枕2維持適當的溫度，提升睡眠品質。

須說明的是，本發明溫療裝置1的電源供應器30並不侷限於使用市電的電力，因導電發熱體20的驅動電壓比較低，因此本領域技術人員可視實際需要將電源供應器30所使用的電力改為使用電池、太陽能板或是手搖發電器所產生的電力。另外，本領域技術人員也可視實際需要改變溫度感測器50的設置位置來偵測導電熱體20的溫度或是使用者的環境溫度，並將所測得的溫度訊號傳送至控制單元40，讓控制單元40可以在執行後續的舒眠模式時，可以改為使用導電熱體20的溫度或是使用者的環境溫度來作為調整導電發熱體20溫度的依據。

本發明可攜式溫療裝置1另提供一應用於發熱棉被3的第二實施例，請參考第4至5圖。其中發熱棉被3是由作為發熱棉被3的外套的一軟質本體10以及設置於軟質本體10內部的充填物60(例如棉花)所組成，其與一般習知的棉被無異。除此之外，第二實施例另外設置了如同第一實施例所使用的三導電發熱體20(並聯或串聯)以及一電源供應器30。其中，該等導電發熱體20均呈帶狀並且連同充填物60而一同並排設置於軟質本體10的內部。該等導電發熱體20電性連接電源供應器30，使發熱棉被3能夠均勻發熱。如此同樣也能達到節能以及較高的能量使用效率的效果，並且也同樣地不易對於使用者的健康造成負面影響。

值得一提的是，位於第二實施例中的導電發熱體20也可以製成一大片，且設置多個電極21，同樣可以發揮與並排設置同樣的效果。

此外，發熱棉被3亦可在軟質本體10的二端加設拉鍊，讓發 熱棉被3可以藉由拉鍊而組合成一睡袋，增加其實用性。除了前述實施例之外，本發明亦可製成腰靠枕或床墊等，同樣也可以發揮良好的溫療效果。

本發明另提供一應用於披肩的第三實施例，請參考第6圖，其中，披肩4的外套亦由一軟質本體10所組成，軟質本體10的內部設置有如第一實施例所使用的帶狀導電發熱體20，並且軟質本體10的內部沒有設置如棉花等充填物。披肩4的內側面的適當處設置了一溫度感測器50來偵測使用者的體表溫度，而軟質本體10的外周面設置了一電源裝置70，電源裝置70電性連接導電發熱體20並且其內部選擇性地設有一充電電池(圖未繪示)。電源供應器30藉由電源裝置70提供電力給導電發熱體20，電源供應器30的殼體表面設有一開關31來控制電源供應器30的開啟或關閉，並且電源供應器30的殼體也設置了一顯示器32來顯示溫度感測器50所偵測到的溫度訊號。

最後，必須再次說明的是，本發明於前述實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，舉凡其他易於思及的結構變化，或與其他等效元件的替代變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

2‧‧‧電熱枕

10‧‧‧軟質本體

20‧‧‧導電發熱體

21‧‧‧電極

22‧‧‧開孔

30‧‧‧電源供應器

50‧‧‧溫度感測器

60‧‧‧充填物

Claims (9)

1. 一種可攜式溫療裝置，包含：一軟質本體，呈中空狀；至少一導電發熱體，設於該軟質本體內部並由一導熱高分子半導體材料與一遠紅外線粉體材料結合而成，該導電發熱體之內部埋設有至少二電極以接收電力；一電源供應器，電性連接該二電極。
2. 如請求項1所述之可攜式溫療裝置，其中該至少一導電發熱體的數量為複數個，並且該等導電發熱體為板狀、片狀或條狀。
3. 如請求項1所述之可攜式溫療裝置，其中該電源供應器是將市電轉換成一直流電訊號至該至少一導電發熱體。
4. 如請求項1所述之可攜式溫療裝置，其中該電源供應器為一電池、一太陽能板或一手搖發電器。
5. 如請求項3或4所述之可攜式溫療裝置，更包含一控制單元以控制該電源供應器，該控制單元可設定一預設時間與一預設溫度，並且該控制單元可執行一變能量韻律溫療模式，當該控制單元執行該變能量韻律溫療模式時，該控制單元控制該電源供應器並使該導電發熱體產生週期性遠紅外線波強度變化。
6. 如請求項5所述之可攜式溫療裝置，其中該控制單元是依據該預設時間與該預設溫度控制該電源供應器輸出一週期性震盪訊號。
7. 如請求項5所述之可攜式溫療裝置，更包含一溫度感測器設於該軟質本體之外表面，該溫度感測器用以偵測一使用者之體表溫度並傳送一 溫度訊號至該控制單元，該控制單元可執行一舒眠模式，當該控制單元執行該舒眠模式時，該控制單元依據該溫度訊號調整該導電發熱體之溫度。
8. 如請求項7所述之可攜式溫療裝置，其中該控制單元是根據該溫度訊號與該預設溫度之差值來調整該電源供應器所輸出的電流大小。
9. 如請求項1所述之可攜式溫療裝置，其係為一電熱枕、一披肩、一腰靠枕、一床墊、一被套或一睡袋。