TWM493393U - 導電發熱體與遠紅外線溫療設備 - Google Patents

Description

導電發熱體與遠紅外線溫療設備

本創作與理療設備有關，具體而言是指一種導電發熱體，以及使用前述導電發熱體作為熱源的遠紅外線溫療設備。

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所能產生能量共振吸收的6-14微米之間，以人類體溫37℃而言，人體對紅外線發射與吸收的中心波長則為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，深入皮下組織使微血管溫熱而擴張，加速血液循環，促使組織再生，加強免疫力，促進傷口癒合，使汗腺和毛囊舒張，加速有害物質和皮下累積脂肪的排泄等效果。

近年來非常流行將遠紅外線材料應用於保健與運動等理療設備，常見的遠紅外線材料包括天然礦物質、矽晶礦、碳纖維與竹碳晶等，但是會需要透過適當的電熱裝置才能有效控制溫度與遠紅外線的產生量。目前常見的傳統電熱裝置為石英燈管，但是石英燈管在高溫下會釋放出對人體有害的重金屬離子，其所發出的強烈紅光和近紅外線更可能導致人的視神經受損和引發白內障。

因此，有廠商改用電熱絲作為熱源，且電熱絲外部包覆有鋁箔以增加發熱面積，再設置一遠紅外線纖維板貼附在鋁箔的外表面以吸收 來自電熱絲的熱能後發射遠紅外線。然而，經過申請人實際量測，當電熱絲溫度達到120℃，鋁箔的平均溫度約為90℃，而熱能傳遞到遠紅外線纖維板時，遠紅外線纖維板的溫度僅為85℃，兩相比較即可發現，電熱絲與遠紅外線纖維板的溫差高達25℃，能量的使用效率很低，溫度分布也不均勻，而且還需要通入電壓高達110伏特的市電，很可能引發電擊的危險；此外，電熱絲是通入交流電會產生額外的電磁波，對使用者來說很可能產生不利於健康的影響。

有鑑於前述缺失，本創作之主要目的在於提供一種導電發熱體與遠紅外線溫療設備，具有節能、高效率、發熱均勻與低使用電壓的優點，除了具備促進人體健康的效果之外，還能避免使用人員發生電擊的危險。

為此，本創作提供一種導電發熱體，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，且其內部埋設有至少二電極以接收與釋放電力。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，遠紅外線粉體材料則可以選自氧化物、碳化物、硼化物、氮化物及矽化物等有機或無機粉材組合而成。

本創作之導電發熱體是能採用板狀、片狀或條狀結構，具備柔軟度，並直接利用線狀的電極將電力導入(以導入直流電為佳，避免電磁波產生)，因此可以將電力均勻傳導到整個導電發熱體而均勻的發熱，同時對遠紅外線粉體材料進行加熱而放射遠紅外線。由於導電發熱體的溫度就是遠紅外線粉體材料的溫度，所以避免能量的浪費而達到節能效果，使用 較低電壓而能夠完全避免電擊的危險，增加產品的安全性，同時還兼具小型、輕量化、無噪音與易於維修的優點，同時也可以提供足夠的遠紅外線產生量，並精確控制整體溫度。

本創作還提供一種遠紅外線溫療設備，使用至少一個前述的一導電發熱體，且具有一電源供應器以連接電極而提供電力。其中，電源供應器是提供直流電。

較佳的，本創作之遠紅外線溫療設備還可以設有若干溫度感測器以監測該導電發熱體之溫度與環境溫度，一控制單元接收前述溫度感測器之訊號以控制電源供應器，其中，遠紅外線溫療設備內溫熱環境的設定溫度範圍可以介於30~45℃之間，控制單元則可以進行特定時間範圍的恆溫控制。

較佳的，前述控制單元於偵測到溫升異常時關閉電源供應器，而電源供應器能夠為一變壓器且本身可以具有過電流保護功能，一般而言是用來輸出48伏特以下的直流電源。

本創作之遠紅外線溫療設備還可以具有一本體，前述導電發熱體與溫度感測器是設置於本體的內壁面，藉此圍繞人體並均勻發射遠紅外線。除此之外，該本體可以是由一上箱體與一下箱體連接構成的可收折艙體結構，藉以形成一溫熱環境可供使用者乘坐或是躺臥其中。

10‧‧‧遠紅外線溫療設備

20‧‧‧控制單元

30‧‧‧電源供應器

40‧‧‧導電發熱體

41‧‧‧電極

42‧‧‧開孔

50‧‧‧溫度感測器

第1圖為本創作遠紅外線溫療設備之架構圖。

第2圖為本創作導電發熱體之示意圖。

本創作之較佳實施例提供一種遠紅外線溫療設備10，請參閱第1圖，其包含有一控制單元20可供使用者進行設定，一電源供應器30接受前述控制單元20之控制並輸出48伏特以下的直流電，一導電發熱體40接受來自電源供應器30的電力後發熱並發射遠紅外線，以及一溫度感測器50以監測該導電發熱體40之溫度、環境溫度或使用者體表溫度至少其中之一，並將所偵測的溫度訊號傳送到控制單元20。

導電發熱體40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，可以使用膠合或混合的方式而形成板狀、片狀或條狀，請參閱第2圖所示，在本實施例是製成片狀而具備柔軟度，導電發熱體40內部埋設有至少二線狀的電極41以接收並釋放來自電源供應器30的直流電力，同時導電發熱體40開設有開孔42於二電極41之間，使導電發熱體40除了利用本身的材質與厚度設計之外，還能夠透過前述開孔42的孔徑大小與分佈區域來設定導電發熱體40不同位置的阻抗，進而規劃導電發熱體40表面的能量分布，可以對應使用者的身體部位，或淋巴腺，或穴道的位置，以強化局部的溫療效果。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，遠紅外線粉體材料則可以選自氧化物、碳化物、硼化物、氮化物及矽化物等有機或無機粉材組合而成。

藉此，導電發熱體40會將所接收的電能轉換為熱能而均勻的發熱，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，加熱速度快也容易精確控制。使用者可以利用控制單元20設定使用溫度(一般是將環境溫度或使用者體表溫度設定範圍介於30~45℃)與使用時間，再由控制單元2控制電源供應器30提供適當功率的電力至導電發 熱體40，以發熱能並發射遠紅外線，之後由溫度偵測器50持續監測使用過程中的導電發熱體40溫度、環境溫度或使用者體表溫度，並回饋溫度訊號至控制單元20。

在本實施例中，遠紅外線溫療設備10可以同時排列使用多個導電發熱體40，而且還包含有由一上箱體與一下箱體連接構成的一本體(圖中未繪示)，為一可收折的艙體結構，而前述導電發熱體40與溫度感測器50是設置於本體的內壁面，藉此包覆人體而均勻發射遠紅外線，形成一溫熱環境適合使用者乘坐或是躺臥其中。此外，控制單元20可以設置於上箱體，電源供應器30則獨立設置在本體之外，其中，控制單元20可以分別獨立控制上箱體與下箱體的溫度。

藉此，使用者可以透過控制單元20輸入舒適的使用溫度與時間，之後控制單元20自動控制導電發熱體40產生足量的遠紅外線，並以使用者所設定的時間與溫度進行恆溫與時間控制。由於本創作之遠紅外線溫療設備10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40作為熱源，因此可以使用電壓48伏特以下的電力，可以降低漏電或觸電的發生機率，並完全避免使用者發生電擊的危險。此外，本創作之遠紅外線溫療設備10使用直流電更可以避免電磁波的產生，同時也可以提供足夠的遠紅外線波的強度，並精確控制整體溫度，有利於提升使用效果。

使用過程中，當控制單元20於偵測到溫升有所異常時，將會即時關閉電源供應器30作為必要的保護措施。在本實施例中，電源供應器30為一變壓器且本身具有過電流保護功能，提供多一層的保障。

在此補充說明的是，本創作遠紅外線溫療設備10可以有不同的設置方式來提供多元的使用環境，例如前述本體也可以改為可供使用者躺臥的一床墊，而將導電發熱體與溫度感測器直接設置在床墊上，其餘元件則獨立設置於床墊外部，同樣具有本創作之優點。

10‧‧‧遠紅外線溫療設備

20‧‧‧控制單元

30‧‧‧電源供應器

40‧‧‧導電發熱體

50‧‧‧溫度感測器

Claims (10)

1. 一種導電發熱體，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，且其內部埋設有至少二電極以接收電力。
2. 如請求項1所述之導電發熱體，其中該導熱高分子半導體材料為導熱矽膠、導熱橡膠或導熱塑膠其中之一。
3. 如請求項1所述之導電發熱體，其中該遠紅外線粉體材料選自氧化物、碳化物、硼化物、氮化物及矽化物或其組合物。
4. 如請求項1所述之導電發熱體，其係為板狀、片狀或條狀，該等電極則設呈線狀。
5. 如請求項4所述之導電發熱體，其開設有至少一開孔位於該等電極之間。
6. 一種遠紅外線溫療設備，其包含有至少一請求項1所述之導電發熱體，並具有一電源供應器連接該等電極以傳送電力。
7. 如請求項6所述遠紅外線溫療設備，其中該電源供應器是提供直流電。
8. 如請求項6或7所述遠紅外線溫療設備，其更包含有至少一控制單元以控制該電源供應器。
9. 如請求項8所述遠紅外線溫療設備，其更包含有一溫度感測器能傳送一溫度訊號至該控制單元，且該控制單元能夠設定一使用溫度與一使用時間。
10. 如請求項9所述遠紅外線溫療設備，其更具有一本體為一上箱體與一下箱體連接構成的可收折艙體結構，該導電發熱體與該溫度感測器是設置於該本體的內壁面。