TWI551182B - 控溫式遠紅外線發射裝置 - Google Patents

Description

控溫式遠紅外線發射裝置

本發明係關於一種控溫式遠紅外線發射裝置，尤指利用電流產生遠紅外線之遠紅外線發射器及其製造方法。

近年來，隨著科技發展與醫療上的結合，發展出各式各樣結合科技或改良的醫療技術，其中，遠紅外線治療技術即為一種運用科技結合醫學的例子並且被廣泛運用於各種醫療領域之中，一般而言，人們在醫療保健上對遠紅外線之應用，便是利用其溫熱效應促使局部的血管擴張、血流加快，以加速全身的血液流通，同時可以達到使局部肌肉鬆弛，新陳代謝旺盛等功效，進而達到舒緩疼痛等目的。而遠紅外線發射器即為一種能產生遠紅外線的機器，然而就目前現有的遠紅外線發射器產品而言，仍具有下述缺點：

1.習用之遠紅外線發射器常因外在環境變化而無法維持該發射器於一定之溫度，如此，便導致該發射器所釋放之遠紅外線波長無法有效固定，進而降低該遠紅外線發射器之使用效率與治療效果。

2.習用之遠紅外線發射器係透過照射之方式將遠紅外線傳達至使用者，此方法不但降低使用之便利性且經常使得照射之範圍過大而無法有效治療患者部位，致使產生能源浪費與療程時間長且費用高等缺點。

因此，本案之發明人有鑑於目前所習用的遠紅外線發射器仍具有缺點與不足，故極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種控溫式遠紅外線發射裝置。

本發明之主要目的，在於提供一種控溫式遠紅外線發射裝置，係特別使用一遠紅外線發射模組與一供電與控制模組以產生一遠紅外線波長，並且，利用該供電與控制模組能維持該遠紅外線發射模組所釋放之遠紅外線波長，進而提高本發明之使用效率與治療效果；此外，透過該遠紅外線發射模組之設計，使用者能將本發明放置於病人患部以進行治療，如此，便能提升治療效率，以避免能源浪費。

因此，為了達成本發明上述之目的，本案之發明人提出一種控溫式遠紅外線發射裝置，係包括：一遠紅外線發射模組，係具有一電極層與一遠紅外線發射層；以及一供電與控制模組，係電性連接於該遠紅外線發射模組；其中，該供電與控制模組用以供電至該電極層，以將該電極層加熱至一特定溫度，藉此方式使得該遠紅外線發射層發 出具有一特定波長範圍之一遠紅外線；並且，該供電與控制模組具有一控溫回饋電路，且該控溫回饋電路係耦接於該遠紅外線發射層，用以回授該遠紅外線發射層之一即時溫度至該供電與控制模組，使得供電與控制模組能夠監視並控制該遠紅外線發射層之溫度。

<本發明>

1‧‧‧控溫式遠紅外線發射裝置

11‧‧‧遠紅外線發射模組

12‧‧‧供電與控制模組

110‧‧‧基板

111‧‧‧電極層

112‧‧‧遠紅外線發射層

113‧‧‧電極覆蓋層

114‧‧‧緩衝層

120‧‧‧溫度感測元件

121‧‧‧控溫回饋電路

122‧‧‧主電路單元

123‧‧‧電源單元

124‧‧‧顯示器

125‧‧‧溫度控制器

126‧‧‧開關元件

127‧‧‧殼體

1231‧‧‧充電電池

1232‧‧‧一電連接器

第一圖係本發明之一種控溫式遠紅外線發射裝置的立體圖；第二圖係控溫式遠紅外線發射裝置之一遠紅外線發射模組的立體圖；第三圖係遠紅外線發射模組的剖面圖；第四圖係控溫式遠紅外線發射裝置之一供電與控制模組的分解圖；第五圖係遠紅外線發射模組的電壓-電流變化圖；以及第六圖係遠紅外線發射模組的電壓-溫度變化圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種控溫式遠紅外線發射裝置，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參閱第一圖，係本發明之一種控溫式遠紅外線發射裝置的立體圖。其中，本發明之控溫式遠紅外線發射裝置1係包括：一遠紅外線發射模組11與一供電與控制模組12。請在同時參閱第二圖，係該遠紅外線發射模組11的立體圖。如第一圖與第二圖所示，遠紅外線發射模組11係具有一電極層111與一遠紅外線發射層112，其中，第二圖所示的電極層111係具有特定圖案，且該具有特定圖案的電極層111，其製程材料為氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉑(Pt)或是鐵(Fe)，並可藉由微影蝕刻或舉離(lift-off)製程而形成於該基板110之頂部表面。

接續上述，該遠紅外線發射層112之製程材料可為氧化鋁(Alumina)、石英(Quartz)、氧化鋅(Zinc oxide)、氧化鋯(Zirconium oxide)、二氧化鈦(Titanium Dioxide)上述任兩者之混合物、上述任三者之混合物、上述任四者之混合物、或者上述任五者之混合物，並藉由奈米薄膜製程而形成於該基板110之底部表面。如此，只要將該供電與控制模組12電性連接於該遠紅外線發射模組11，便能夠透過該供電與控制模組12供電至該電極層111，並透過該電極層111之電流熱效應以將該遠紅外線發射層112加熱至一特定溫度，藉此方式使得該遠紅外線發射層112發出具有一特定波長範圍之一遠紅外線。

請繼續參考第二圖，並請同時參考第三圖，係該遠 紅外線發射模組11的剖面圖。如第二圖與第三圖所示，遠紅外線發射模組11更包括一基板110與一電極覆蓋層113，其中，基板110可以是一石英基板或者一氧化鋁陶瓷板；或者，基板110也可以由一可撓層與一陶瓷薄膜層所構成，其中，該可撓層之材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、或是聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。承上述，該電極層111與該遠紅外線發射層112係分別形成於該基板110之頂部表面與底部表面，而該電極覆蓋層113係形成於該基板110之頂部表面之上，以覆蓋該電極層111。

此外，該遠紅外線發射模組11更包括一緩衝層114，係形成於該基板110之底部表面之上，用以覆蓋該遠紅外線發射層112，進而避免該遠紅外線發射層112直接地裸露於空氣之中。更進一步地說，若使用者使用本發明之控溫式遠紅外線發射裝置1進行熱敷，則緩衝層114亦可避免該遠紅外線發射層112直接地接觸使用者之皮膚。於本發明中，緩衝層114也是由可撓性材料所製成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、或是聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。

接著，請繼續參考第三圖，並請同時參考第四圖，係該供電與控制模組12之分解圖。如第三圖與第四圖所示，供電與控制模組12係具有一控溫回饋電路121，且該控 溫回饋電路121係透過設置於該遠紅外線發射層112之上的一溫度感測元件120而耦接於該遠紅外線發射層112；如此，藉由該溫度感測元件120可偵測該遠紅外線發射層112之溫度，使得該控溫回饋電路121能夠回授該遠紅外線發射層112之一即時溫度至該供電與控制模組12，藉此方式使得供電與控制模組12能夠監視並控制該遠紅外線發射層112之溫度。

並且，如第四圖所示，該供電與控制模組12更包括：一殼體127、一主電路單元122、一電源單元123、以及一溫度控制器125，其中，主電路單元122係設置於該殼體127內部，並電性連接於該遠紅外線發射模組11，且該主電路單元122具有該控溫回饋電路121。該電源單元123則設置於該殼體127內部並電性連接於該主電路單元122，且該溫度控制器125係部分設置於該殼體127內部，並電性連接於該主電路單元122。當然，溫度控制器125係供使用者操作控制，以令該主電路單元122調變該遠紅外線發射層112之溫度。

此外，該電源單元123更包括一充電電池1231與一電連接器1232，並且，該充電電池1231係能夠透過該電連接器1232而連接至一外部電源以進行充電。另一方面，該供電與控制模組12更包括有一顯示器124與一開關元件126，其中，該顯示器124係耦接於該主電路單元122並露出 於該殼體127外，用以顯示該即時溫度，而該開關元件126，係耦接於該主電路單元122並露出於該殼體127外。

經由上述，本發明之一種控溫式遠紅外線發射裝置1之結構與遠紅外線發射模組11之製造方式和材料係已清楚且完整的被說明；接著，以下將透過實驗數據圖之輔助，進一步地詳述本發明之控溫式遠紅外線發射裝置的技術特徵。

請參閱第五圖與第六圖，係該遠紅外線發射模組11的電壓-電流變化圖與其電壓-溫度變化圖。如五圖所示，透過控制供電與控制模組12，使用者可調變電壓以使得通入該遠紅外線發射模組11之電極層111的電流值能夠控制在0.01(A)至0.1(A)之間；並且，藉由通入電流於電極層111所產生的熱效應，使得該遠紅外線發射模組11之遠紅外線發射層112的溫度能夠控制在33℃至43℃之間(如第六圖所示)。如此，藉由韋恩定律(黑體熱輻射控制定律)所提供之公式：λmax=2987/T(μm)；其中，λmax為波長而T為溫度，且T之單位為絕對溫度(K)，當中，絕對溫度(K)與攝氏溫度(℃)之換算公式為：K=℃+273.15。

經由公式計算，遠紅外線發射模組11之遠紅外線發射層112可發出約為波長範圍介於9.47μm至9.73μm之間的遠紅外線；並且，此遠紅外線的特定波長(9.47μm~9.73μm)係位於生育之光(Growth Ray)之波長範圍(4μm~14 μm)內。如此，吾人可以得知本發明之控溫式遠紅外線發射裝置可有效放出一遠紅外線，並且此遠紅外線能夠與人體的分子產生共振，可促進微血管擴張、使血液循環順暢，促進新陳代謝，進而增加身體的免疫力。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之控溫式遠紅外線發射裝置，並且，經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點：

1.本發明的技術特徵在於，透過一電極層加熱至一特定溫度，藉此方式使得一遠紅外線發射層發出具有一特定波長範圍之遠紅外線，並且，該特定波長範圍係介於生育之光(Growth Ray)的波長範圍(4μm~14μm)內，如此，用以治療使用者。

2.承上述，本發明更具有一控溫回饋電路，且該控溫回饋電路係耦接於該遠紅外線發射層，用以回授該遠紅外線發射層之一即時溫度至本發明之一供電與控制模組，使得該供電與控制模組能夠監視並控制該遠紅外線發射層之溫度，進而達到維持該遠紅外線發射層溫度之效果。

3.此外，透過遠紅外線發射模組之設計，使用者能將本發明放置於病人患部以進行治療，如此，便能提升治療效率，進而避免能源浪費。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明 之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧控溫式遠紅外線發射裝置

11‧‧‧遠紅外線發射模組

12‧‧‧供電與控制模組

123‧‧‧電源單元

124‧‧‧顯示器

125‧‧‧溫度控制器

126‧‧‧開關元件

Claims (12)

1. 一種控溫式遠紅外線發射裝置，係包括：至少一遠紅外線發射模組，係包括：一基板；一電極層，係設置於該基板之頂部表面；一電極覆蓋層，係設置於該基板之頂部表面，並覆蓋該電極層；一遠紅外線發射層，係設置於該基板之底部表面；一溫度感測元件，係設置於該遠紅外線發射層之上；及；一緩衝層，係設置於該基板之底部表面，並覆蓋該遠紅外線發射層與該溫度感測元件；以及一供電與控制模組，係電性連接於該遠紅外線發射模組；其中，該供電與控制模組用以供電至該電極層，並透過該電極層之電流熱效應以將該遠紅外線發射層加熱至一特定溫度，藉此方式使得該遠紅外線發射層發出具有一特定波長範圍之一遠紅外線；並且，該特定溫度係介於33℃至43℃之間，並且該特定波長範圍係介於9.47μm至9.73μm之間；其中，該供電與控制模組具有一控溫回饋電路，且該控溫回饋電路係耦接至設置在該遠紅外線發射層之上 的該溫度感測元件，用以回授該遠紅外線發射層之一即時溫度至該供電與控制模組，使得供電與控制模組能夠監視並控制該遠紅外線發射層之溫度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該基板可為一石英基板或者一氧化鋁陶瓷板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該基板係由一可撓層與一陶瓷薄膜層所構成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該可撓層之材質係選自於下列之任一者：聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、與聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該遠紅外線發射層係藉由奈米薄膜製程而形成於該基板之底部表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝 置，其中，該遠紅外線發射層之材質可為之任一者：氧化鋁(Alumina)、石英(Quartz)、氧化鋅(Zinc oxide)、氧化鋯(Zirconium oxide)、二氧化鈦(Titanium Dioxide)、上述任兩者之混合物、或上述任兩者以上之混合物。
7. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該電極層係藉由微影蝕刻或舉離製程而形成於該基板之頂部表面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該電極層之材質可為下列任一者：氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉑(Pt)、或鐵(Fe)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該緩衝層之材質可為下列任一者：聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)、或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。
10. 如申請專利範圍第1項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該供電與控制模組更包括：一殼體；一主電路單元，係設置於該殼體內部，並電性連接於該 遠紅外線發射模組，且該主電路單元具有該控溫回饋電路；一電源單元，係設置於該殼體內部，且電性連接於該主電路單元；以及一溫度控制器，係部分設置於該殼體內部，且電性連接於該主電路單元；其中，使用者係可操作該溫度控制器，以令主電路單元調整該遠紅外線發射層之溫度。
11. 如申請專利範圍第10項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該供電與控制模組更包括有：一顯示器，係耦接於該主電路單元並露出於該殼體外，用以顯示該即時溫度；以及一開關元件，係耦接於該主電路單元並露出於該殼體外。
12. 如申請專利範圍第10項所述之控溫式遠紅外線發射裝置，其中，該電源單元包括一充電電池與一電連接器，其中，該充電電池係能夠透過該電連接器而連接至一外部電源以進行充電。