TWI821095B - 濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法 - Google Patents

Abstract

一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其步驟包含:提供一照射燈體；至少一鹵素燈，其設在照射燈體內，可發出照射光線；提供一循環冷卻液體，由一循環管路，注入循環冷卻液體進入照射燈體內循環流動，持續覆蓋鹵素燈使其降溫，並使發出的照射光束需先經過流動循環冷卻液體濾除後，再由一透光板投射出去；提供一冷卻液體溫度自動控制裝置，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出循環冷卻液體進出照射燈體的最佳流速，據以得到設定的循環冷卻液體溫度使鹵素燈降溫，除了確保使用效能，更可濾除鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。

Description

濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法

本發明係有關一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，尤指一種以流動的循環冷卻液體直接對鹵素燈進行接觸降溫，並用以濾除鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。

按，太陽照射到地球的光線除了「可見光」，還有眼睛不能看到的光線，比如紫外線、紅外線。圖1所示係習用太陽光的光譜圖，紫外線是電磁波譜中波長從10nm~400nm輻射的總稱，藍光就是圖中太陽光譜的藍色部分，波長約從400nm~480nm，如圖中A所圈出的範圍。其中紫外線會對皮膚及眼睛有傷害，而在可見光範圍內的藍光同樣會傷害眼睛。

次按，紅外線會滲透到人體皮膚深40毫米的深處，通過促進產生自熱，亦增加身體內部深處的溫度，增強新陳代謝，啟動細胞組織，促進體內毒素廢物的排泄並緩解疲勞。

圖2A揭露習用一種手部外線照射燈體50的示意圖，又圖2B揭露以腳部紅外線照射燈體60的示意圖，另圖2C揭露身體外線照射燈體70的示意圖。但是一般而言，紅外線燈不適合熱療治療，因為紅外線的波段較長，因此高溫產生的熱量會直接傳導至人體皮膚，可能導致皮膚灼傷或變黑。

是以，目前紅外線照射大都以鹵素燈(halogen lamp)為主，才有照射效果；因鹵素燈的光譜其實是最接近太陽光的光譜，且為全波長光譜，所以它發出的光譜遵循黑體輻射，光譜連續性非常好，基本擁有太陽光一樣的顯色性。而且其色溫一般在3000K+，屬於暖色調。肉眼觀看，會給人 一種溫暖舒適的感覺。惟查，鹵素燈的照射光束中仍然包含有紫外線光及藍光。此外，鹵素燈泡的工作溫度高達攝氏324.4度，因此以鹵素燈所構成的紅外線燈管，其散熱是主要的問題之一。

再按，圖3A及圖3B所示，係發明人先前的發明，台灣公告第I759217號「光療機的安全監控管理系統」，包括一艙體80，內部空間可供一使用者人體容置，眾多由鹵素燈所構成的紅外線光源81，裝設於艙體80內，利用紅外線光源81產生的熱輻射能量來照射位於艙體80內部的人體，達到改善局部血液循環、舒緩肌肉疲勞及痠痛的目的；惟查，此種利用紅外線的熱輻射能量來照射人體的光療機，係以人體全身容置於艙體，並以溫度40℃~45℃的熱輻射能量來照射人體，而能獲的最佳的效果；惟查，鹵素燈為高溫熱源，如果以液體對該鹵素燈進行散熱，但散熱液無法維持一定的冷卻溫度，則鹵素燈的散熱效果不佳，易降低其使用壽命，且改變該鹵素燈的流明及色温，使照射光線發出的光束中，仍含有有害波長的紫外線光及藍光，會傷及人體皮膚及眼睛之問題。

本發明人有鑑於上述問題點，乃秉持著精益求精的精神，積極研究改良，以期有效解決鹵素燈的高溫散熱及濾除光束中有害波長的問題。

緣是，本發明主要目的，在提供一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，以流動循環冷卻液體濾除該鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光，以防止紫外線光傷及人體皮膚及藍光傷害眼睛。

本發明又一目的，提供一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其以流動的循環冷卻液體直接對鹵素燈進行接觸降溫，並以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出冷卻液的最佳流速，以達散熱 最有效化的模式，進而提升產品可靠度及使用壽命之功效增進。

為達上述目的，本發明一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其實施步驟包含：a).提供一照射燈體，該照射燈體包括：一殼體，其截面為凹型形成一容置空間，該殼體的底部設有至少一裝設孔；至少一燈座，該燈座相對應該裝設孔而結合在該殼體的底部；至少一鹵素燈，其結合在該燈座上，且該鹵素燈的上段部凸伸在該容置空間內；一透光板，設在該殼體的頂部上；二左、右封蓋，分別設在該殼體的左、右二側，且該二左、右封蓋上相對於該容置空間設有一流通孔；b).提供一循環冷卻液體持續覆蓋該鹵素燈，包括：一循環管路，其一輸入端及一輸出端，分別連接在該二左、右封蓋的流通孔上，用以注入循環冷卻液體進入該照射燈體的容置空間內循環，使該鹵素燈降溫，並使其發出的照射光束需先經過該循環冷卻液體濾除後，再由該透光板投射出去；c).提供一冷卻液體溫度自動控制裝置，包括：一溫度感測器，設在該照射燈體內，用以偵測該容置空間內的循環冷卻液體溫度；一控制器，包括一微處理器及一記憶體，其電性連接該溫度感測器，並計算出該循環冷卻液體的溫度；一流速感測器，設在該循環管路上，用以偵測該循環冷卻液體的流速，並將數值傳送給該控制器；一流量控制閥，包括一第一控制閥及一驅動元件，該驅動元件接收該控制器的指令信號，用以控制該第一控制閥調整其流量；一水泵，設在該循環管路上，並電性連接該控制器，用以抽送該循環冷卻液體循環；一冷卻裝置，設在該循環管路上，用以將由該輸出端流出的該循環冷卻液體進行降溫；以及該控制器是依據該容置空間內循環冷卻液體的溫度，及該流速感測器的數值，以溫度越高流速越快的成正比例 模式，計算出該循環冷卻液體進出該容置空間的最佳流速，俾由該流量控制閥控制該冷卻液體的流動速度，據以得到設定的該循環冷卻液體溫度；以及d).以該循環冷卻液體，濾除該鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。

依據前揭特徵，該有害波長可包括為該鹵素燈發出的照射光束中480nm以下的波長。

依據前揭特徵，該流量控制閥的驅動元件可包括為一電磁螺線管、微型馬達或壓電元件其中任一所構成。

依據前揭特徵，該流速感測器與該流量控制閥可包括為獨立分開結構或二者結合在一起。

依據前揭特徵，更可包括一外部補給液體，經由一補液管進入該冷卻裝置或該循環管路內，且該補液管設有一第二控制閥，該第二控制閥電性連接該控制器。

依據前揭特徵，該照射燈體可包括設成為：長型體、矩型體、圓型體、多邊型體及其他幾何型體。

依據前揭特徵，該照射燈體包括以垂直、水平、對角線或傾斜的方向安裝於一光療機內壁、坐椅、床型熱療儀、室內裝修牆面、天花板內，或其他形式使用。

藉助上揭技術手段，本發明以流動的循環冷卻液體直接對該鹵素燈進行接觸降溫，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出循環冷卻液體進出的最佳流速，用以解決習用紅外線燈管散熱效果不佳，致使鹵素燈易損壞之問題點；進而提升產品可靠度及使用壽命的功效增進。更重要的是，本發明以該流動循環冷卻液體濾除該鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光，以防止傷及人體皮膚及藍光眼 睛的功效增進。

10:照射燈體

11:殼體

12:容置空間

13:裝設孔

14:燈座

15:鹵素燈

16:透光板

17:封蓋

18:流通孔

20:循環冷卻液體

30:循環管路

31:輸入端

32:輸出端

40:冷卻液體溫度自動控制裝置

41:溫度感測器

42:控制器

421:微處理器

422:記憶體

43:流速感測器

44:流量控制閥

441:第一控制閥

442:驅動元件

45:水泵

46:冷卻裝置

47:外部補給液體

48:補液管

49:第二控制閥

圖1 係習用太陽光的光譜圖。

圖2A 係習用以紅外線燈體照射手部的示意圖。

圖2B 係習用以紅外線燈體照射腳部的示意圖。

圖2C 係習用以紅外線燈體照射身體的示意圖。

圖3A 係習用一種光療機的部分結構立體圖。

圖3B 係習用一種光療機的剖視圖。

圖4 係本發明的實施流程圖。

圖5 係本發明照射燈體的的外觀立體圖。

圖6 係本發明一較佳可行實施例的架構圖。

圖7 係圖6中7-7之斷面剖視圖。

圖8A 係以檢測儀器檢測本發明照射光束的波長示意圖(一)。

圖8B係以檢測儀器檢測本發明照射光束的波長示意圖(二)。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創之其他優點與功效。本創亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創之精神下進行各種修飾與變更。

首先，請參閱圖4所示的流程圖，本發明一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其實施步驟包含：a).提供一照射燈體10，由鹵素燈15發出照射光束；b).提供一循環冷卻液體20持續覆蓋該鹵素 燈15；c).提供一冷卻液體溫度自動控制裝置40；以及d).以該循環冷卻液體20，濾除該鹵素燈15發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。

進一步，請參閱圖5~圖7所示，本發明一較佳可行實施例中，該照射燈體10包括：一殼體11，其截面為凹型形成一容置空間12，該殼體11的底部設有至少一裝設孔13；至少一燈座14，該燈座14相對應該裝設孔13而結合在該殼體11的底部；至少一鹵素燈15，其結合在該燈座14上，且該鹵素燈15的上段部凸伸在該容置空間12內；一透光板16，設在該長型殼體11的頂部上；二左、右封蓋17，分別設在該殼體11的左、右二側，且該二左、右封蓋17上相對於該容置空間12設有一流通孔18；惟查，鹵素燈15構成係屬先前技術(Prior Art)，非本申請案的專利標的，容不贅述。

本實施例中，該循環冷卻液體20，如圖5所示，包括：一循環管路30，其一輸入端31及一輸出端32，分別連接在該二左、右封蓋17的流通孔18上，用以注入循環冷卻液體20進入該照射燈體10的容置空間12內循環，使該鹵素燈15降溫，並使其發出的照射光束需先經過該流動循環冷卻液體20濾除後，再由該透光板16投射出去。

本實施例中，該冷卻液體溫度自動控制裝置40，如圖6所示，包括：一溫度感測器41，設在該照射燈體10內，用以偵測該容置空間12內的循環冷卻液體20溫度；一控制器42，包括一微處理器421及一記憶體422，其電性連接該溫度感測器41，並計算出該循環冷卻液體20的溫度；一流速感測器43，設在該循環管路30上，用以偵測該循環冷卻液體20的流速，並將數值傳送給該控制器42；一流量控制閥44，包括一第一控制閥441及一驅動元件442，該驅動元件442接收該控制器42的指令 信號，用以控制該第一控制閥441調整其流量；一水泵45，設在該循環管路30上，並電性連接該控制器42，用以抽送該循環冷卻液體20循環；一冷卻裝置46，設在該循環管路30上，用以將由該輸出端32流出的該循環冷卻液體20進行降溫；以及該控制器42是依據該容置空間12內循環冷卻液體20的溫度，及該流速感測器43的數值，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出該循環冷卻液體20進出該容置空間的最佳流速，俾由該流量控制閥44控制該循環冷卻液體20的流動速度，據以得到設定的該循環冷卻液體20溫度。

基此，以該循環冷卻液體20，濾除該鹵素燈15發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。本實施例中，該有害波長包括為該鹵素燈15發出的照射光束中480nm以下的波長。

本實施例中，該流速感測器43可包括為一流速計或一流量計所構成。如為流速計可以直接測得該循環冷卻液體20的流速；如為流量計也可以透過循環管路30的截面積由該控制器42計算出該循環冷卻液體20的流速；由於此等的該流速感測器43，皆為成熟的市售產品，容不贅述。

本實施例中，該流量控制閥44的驅動元件442包括為一電磁螺線管、微型馬達或壓電元件其中任一所構成。惟，該流量控制閥44，屬於先前技術(Prior Art)，其細部構造及原理，容不贅述。本實施例中，該流速感測器43與該流量控制閥44包括為獨立分開結構或二者結合在一起。

本實施例中，該冷卻裝置46包括為一冷熱交換器。藉此，該控制器42是依據該容置空間12內循環冷卻液體20的溫度，及該流速感測器43的數值，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出該循環冷卻液體20冷進出該容置空間12的最佳流速，俾由該流量控制閥44控制該循 環冷卻液體20的流動速度，據以得到設定的該循環冷卻液體20溫度，對該鹵素燈15直接進行接觸降溫的散熱系統。

如圖6所示，本實施例中，本發明更包括一外部補給液體47經由一補液管48進入該冷卻裝置46或該循環管路30內，且該補液管48設有一第二控制閥49，該第二控制閥49電性連接該控制器42。

圖8A及圖8B係揭露以檢測儀器來檢測本發明照射光束的波長示意圖，其顯示照度、輻射照度、色溫….等數據，且其顯示該鹵素燈15發出的照射光束中，480nm以下的有害波長明顯減少，如圖7中B所圈出的範圍。亦即，本發明以該流動循環冷卻液體20，確能濾除該鹵素燈15發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。

藉助上揭技術手段，本發明的冷卻液體溫度自動控制系統40，其依據照射燈體10內循環冷卻液體20的溫度，及該流速感測器43的數值，以使流動的循環冷卻液體20直接對該鹵素燈15進行接觸降溫，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出循環冷卻液體20進出的最佳流速，再又該流量控制閥44控制循環冷卻液體20的流動速度，以對該鹵素燈15直接進行接觸降溫的最佳散熱模式，用以解決習用紅外線燈管散熱效果不佳，致使鹵素燈易損壞之問題點；進而提升產品可靠度及使用壽命的功效增進。更重要的是，本發明以該流動循環冷卻液體20，濾除該鹵素燈15發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光，以防止傷及人體皮膚及藍光眼睛的功效增進。

本實施例中，該照射燈體10係設成一長型體，但不限定於此；該照射燈體10亦可包括設成為矩型體、圓型體、多邊型體及其他幾何型體。再者，該照射燈體10得以垂直、水平、對角線或傾斜的方向安裝於一光療機內壁、坐椅、床型熱療儀、室內裝修牆面、天花板內等或其他形 式使用。

綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請 鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10:照射燈體

11:殼體

16:透光板

17:封蓋

18:流通孔

20:循環冷卻液體

30:循環管路

31:輸入端

32:輸出端

40:冷卻液體溫度自動控制裝置

Claims (7)

1. 一種濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其實施步驟包含：a).提供一照射燈體，該照射燈體包括：一殼體，其截面為凹型形成一容置空間，該殼體的底部設有至少一裝設孔；至少一燈座，該燈座相對應該裝設孔而結合在該殼體的底部；至少一鹵素燈，其結合在該燈座上，且該鹵素燈的上段部凸伸在該容置空間內；一透光板，設在該殼體的頂部上；二左、右封蓋，分別設在該殼體的左、右二側，且該二左、右封蓋上相對於該容置空間設有一流通孔；b).提供一循環冷卻液體持續覆蓋該鹵素燈，包括：一循環管路，其一輸入端及一輸出端，分別連接在該二左、右封蓋的流通孔上，用以注入循環冷卻液體進入該照射燈體的容置空間內循環，使該鹵素燈降溫，並使其發出的照射光束需先經過該流動循環冷卻液體濾除後，再由該透光板投射出去；c).提供一冷卻液體溫度自動控制裝置，包括：一溫度感測器，設在該照射燈體內，用以偵測該容置空間內的循環冷卻液體溫度；一控制器，包括一微處理器及一記憶體，其電性連接該溫度感測器，並計算出該循環冷卻液體的溫度；一流速感測器，設在該循環管路上，用以偵測該循環冷卻液體的流速，並將數值傳送給該控制器；一流量控制閥，包括一第一控制閥及一驅動元件，該驅動元件接收該控制器的指令信號，用以控制該第一控制閥調整其流量；一水泵，設在該循環管路上，並電性連接該控制器，用以抽送該循環冷卻液體循環；一冷卻裝置，設在該循環管路上，用以將由該輸出端流出的該循環冷卻液體進行降溫；以及該控制器是依據該容置空間內循環冷卻液體的溫度，及該流速感測器的數值，以溫度越高流速越快的成正比例模式，計算出該循環冷卻液體進出該容置空間的最佳流速，俾由該流量控制閥控制 該冷卻液體的流動速度，據以得到設定的該循環冷卻液體溫度；以及d).以該流動循環冷卻液體，濾除該鹵素燈發出的照射光束中有害波長的紫外線光及藍光。
2. 如請求項1所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，該有害波長包括為該鹵素燈發出的照射光束中480nm以下的波長。
3. 如請求項1所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，該流量控制閥的驅動元件包括為一電磁螺線管、微型馬達或壓電元件其中任一所構成。
4. 如請求項3所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，該流速感測器與該流量控制閥包括為獨立分開結構或二者結合在一起。
5. 如請求項1所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，更包括一外部補給液體經由一補液管進入該冷卻裝置或該循環管路內，且該補液管設有一第二控制閥，該第二控制閥電性連接該控制器。
6. 如請求項1所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，該照射燈體包括設成為：長型體、矩型體、圓型體、多邊型體及其他幾何型體。
7. 如請求項6所述之濾除照射光線發出的光束中有害波長的方法，其中，該照射燈體包括以垂直、水平、對角線或傾斜的方向安裝於一光療機內壁、坐椅、床型熱療儀、室內裝修牆面、天花板內，或其他形式使用。