TWI862296B

TWI862296B - Led紅外線照射器

Info

Publication number: TWI862296B
Application number: TW112145232A
Authority: TW
Inventors: 姜宗玉; 林正洙
Original assignee: 南韓商韓國貝欣股份有限公司; 南韓商甫宗環球醫療保健股份有限公司; 美嘉成生醫科技有限公司
Priority date: 2023-05-12
Filing date: 2023-11-22
Publication date: 2024-11-11
Also published as: CN118925073A; JP2024163843A; KR102578333B1; WO2024237386A1; EP4461345A1; TW202444446A; EP4461345C0; US12017087B1; EP4461345B1

Abstract

本發明提供一種LED紅外線照射器，包括：上部板；下部板，具有用於使用者躺下的空間；PC板，安置於下部板的上部表面上且具有可容納使用者的整個身體的大小；把手部分；頭部部分；蓋板部分；氧產生器；以及控制單元，附接至上部板的上部側；其中下部板的電源由腔室電源單元、下部板LED電源單元以及遠紅外線加熱元件組成，且上部板的電源由上部板LED電源、上部板UVC LED電源以及遠紅外線加熱元件組成，且其中上部板及下部板的材料為ABS樹脂，且上部板及下部板由雙壁組成，且其中控制單元包含電源單元、操作模式控制單元、感測器單元、定時器單元、警報聲產生單元、腔室打開/閉合單元、顯示器驅動單元、通風單元、資訊處理單元以及記憶體單元。

Description

LED紅外線照射器

本發明是關於一種LED紅外線照射器。更具體而言，本發明是關於一種可藉由升高治療個體(使用者)的核心體溫來預防各種疾病及疼痛的LED紅外線照射器。

人體極大地受核心體溫的影響。即使核心體溫僅升高或降低0.5℃至1℃，亦會影響釋放、轉化以及儲存能量的活動。

眾所周知，當核心體溫升高1℃時，基礎代謝率提昇15%。相反，當體溫降低時，血液循環不能恰當地運作，且由血液承載的氧氣、營養物以及免疫物質不能恰當地在整個身體中輸送，此種情況會打破體內的平衡且使得易暴露於各種疾病。類似地，核心體溫在調整我們體溫方面發揮著重要作用，且因此增加了免疫力。

一般而言，紅外線光具有若波長較短時則易於反射的性質，然而若波長較長，則紅外線光在達至物件時易於吸收，且因此紅外線光具有較強穿透力且人體在暴露於紅外線光時會感到溫暖。當人坐在陽光下時，人可感覺到熱，此是因為含於陽光中的紅外線穿透深入至皮膚中且產生熱。

紅外線可大體上分成近紅外線、中紅外線以及遠紅外線。其中，近紅外線為780奈米與1200奈米之間的光，且位於可見光線與中紅外線之間。

可見光線為眼睛可看見的光，且其等波長為380奈米至780奈米。在具有780奈米至2500奈米的波長的電磁波的情況下，近紅外線具有接近於紅色可見光線的波長，且其等性質接近於可見光線的性質，且稱作「不可見光」，且用於紅外線攝影機。近紅外線應用於紅外線攝影機、紅外線通信以及用於家用電器的遙控。

近紅外線相較於遠紅外線具有更短的波長，且近紅外線的穿透力比遠紅外線穿透力深超過10倍。近紅外線的特性為其等是最接近於具有1800℃至2200℃加熱元件溫度的太陽熱的短波長光線。作為產生光的光源，發光二極體(下文中稱作「LED」)具有許多優勢，諸如高發光效率、長生命期以及環保。當今，使用LED的技術領域的數目持續增加。

韓國專利註冊第10-1942547號揭露如圖1中所繪示的「使用LED的全身治療裝置」(下文中稱作「先前技術」)作為先前技術。

圖1中所繪示的習知技術包含：主體部分1，包含使用者位於其上的上部板；蓋板部分5，耦接至主體部分1且覆蓋上部板；以及第一光照射單元2，安置於主體部分1中且朝向上部板自上部板的下部側照射光；以及第二光照射單元6，安置於蓋板部分5內部且朝向上部板照射光。

第一光照射單元6及第二光照射單元2包含其中多個光源配置成列的多個條形光模組。此外，安置了：通風裝置8，用於將自第一光照射單元6及第二光照射單元2產生的熱排出至外部；側板(7)，安裝在主體單元(1)一側的上部部分上；以及紅外線燈，用於使使用者的腳保持溫暖。

習知技術的問題在於不能期望對人體有有益的治療效應，因為習知技術不使用近紅外線LED。根據習知技術的光照射器為使用光源的特定波長帶的照射裝置，且用自產生對人體有療愈效應的特定波長的光源產生的光來照射皮膚。因此，不管任何皮膚類型或種族，照射裝置用於諸如激活皮膚細胞、減輕褶皺、消除痤瘡以及緩解特異反應現象的皮膚治療而無副作用。

使用此LED光源的光照射器包含用於醫院及護膚店的固定光療裝置及家用攜帶型光療裝置等。最近，隨著各種光療效應已經證實且對護膚的興趣增加，故對用於皮膚治療的光照射器進行了各種研究及開發。

先前技術參考

1.韓國專利註冊第10-1942547號

2.韓國專利註冊第10-2431396號

3.韓國專利註冊第10-14330701號

4.韓國專利註冊第10-1506075號

本發明的目的在於：提供一種藉由穿透深入人的皮膚中且升高溫度的近紅外線波長來密集地升高使用者的核心體溫的LED紅外線照射器。

本發明的LED紅外線照射器，包括：上部板；下部板，具有用於使用者躺下的空間；PC板，安置於下部板的上部表面上且具有可容納使用者的整個身體的大小；把手部分；頭部部分；蓋板部分；氧產生器；以及控制單元，附接至上部板的上部側，其中下部板的電源由腔室電源單元、下部板LED電源單元以及遠紅外加熱元件組成，且上部板的電源由上部板LED電源、上部板UVC LED電源以及遠紅外加熱元件組成，以及其中上部板及下部板的材料為ABS樹脂，且上部板及下部板由具有以下特性的雙壁組成：環保型發泡石墨絕緣材料置於上部板與下部板之間的壁的中間；下部板包含托架21、下部主體部分22、用於置放使用者的頭部的枕頭23、用於置放水杯等的儲存架24、行動電話儲存架25、減震器26以及汗液出口27、鉸鏈28、移動輪29以及供應流體的注射管路可在使用者接受IV注射時進入其中的空間31；控制單元包含電源單元110、操作模式控制單元120、感測器單元130、定時器單元140、警報聲產生器150、腔室打開/閉合單元160、顯示器驅動單元170以及通風單元180、資訊處理單元190以及記憶體單元200；電源單元110包含腔室電源單元112、下部板LED電源單元113、上部板LED電源單元114、上部板UVC LED電源單元115以及遠紅外線加熱元件116；且感測器單元130包含溫度感測器131、濕度感測器132以及用於偵測使用者是否在腔室內部的人體偵測感測器133。

此外，在本發明的LED紅外線照射器中，下部板LED電源單元113由其中配置有數個600奈米可見光LED的A型LED單元52及其中混合且配置有810奈米LED、940奈米LED以及1200奈米LED的B型LED單元53組成；其中A型LED單元52 的數目為5至10，且B型LED單元53的數目為5至10；且其中下部板LED電源單元113使用AC/DC轉換器51將120伏特至220伏特的AC轉化為12伏特的直流電且向其供電，且分別控制A型LED單元及B型LED單元的電力。

此外，在本發明的LED紅外線照射器中，上部板LED電源單元114由其中配置有數個600奈米可見光LED的A型LED單元52、其中混合且配置有810奈米LED、940奈米LED以及1200奈米LED的B型LED單元53以及紫外線UVC LED 54組成；且A型LED單元52的數目為4至8，B型LED單元53的數目為4至8，且紫外線UVC LED 54的數目為2至3；以及下部板LED電源單元113使用AC/DC轉換器51將120/220伏特的AC轉化為12伏特的直流電以分別將電力供應至A型LED單元及B型LED單元，且使用AC/DC轉換器51將120/220伏特的AC轉化為48伏特的直流電，將所述直流電供應至兩個紫外線LED 54以及分別控制所述紫外線UVC LED 54。

此外，在本發明的LED紅外線照射器中，減震器26包含致動器300，上部部分耦接至附接至上部板10的第一固定部分310，且其下部部分耦接至附接至下部板20的第二固定部分320；以及一或多個鉸鏈330，用於組合上部板10與下部板20且支撐上部板10使得所述上部板10可向上及向下移動。

根據本發明，存在近紅外線穿透深入人體皮膚且溫暖皮膚，同時升高核心體溫的效應，且有效地阻擋自多個LED產生的對流熱，從而讓使用者在舒適的環境中接受全身紅外線照射。

此外，根據本發明，自LED發射的近紅外線促進氧化氮(nitric oxide；NO)的產生且對血液循環、疼痛緩解、廢液移除以及消毒具有效應。

1:主體部分/主體單元

2:第二光照射單元

5:蓋板部分

6:第一光照射單元

7:側板

8:通風裝置

10:上部板

60:蓋板部分

20:下部板

21、117:托架

22:下部主體部分

23:枕頭

24:儲存架

25:行動電話儲存架

26:減震器

27:汗液出口

28、330:鉸鏈

29:移動輪

30:把手部分

31:空間

40:頭部部分/內部

41:通風機

50:電源

51:AC/DC轉換器

52:A型LED單元

53:B型LED單元

54:紫外線UVC LED

60:蓋板部分

70:氧產生器

100:控制單元

110:電源單元/動力單元

112:腔室電源單元

113:下部板LED電源單元

114:上部板LED電源單元

115:上部板UVC LED電源單元/UVC LED電源單元

116:遠紅外線加熱元件

120:操作模式控制單元

130:感測器單元

131:溫度感測器

132:濕度感測器

133:人體偵測感測器

140:定時器單元

150:警報聲產生器

160:腔室打開/閉合單元

170:顯示器驅動單元

180:通風單元

190:資訊處理單元

200:記憶體單元

300:致動器

310:第一固定部分

320:第二固定部分

a:600奈米可見光LED

b:810奈米LED

c:940奈米LED

d:1200奈米LED

e:遠紅外線加熱元件/加熱元件

S10、S20、S30、S40、S50、S60、S61、S62、S70、S71、S80、S100、S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170:步驟

圖1為習知LED紅外線照射器的透視圖。

圖2為根據本發明的實施例的全身熱療裝置的透視圖。

圖3為根據本發明的實施例的下部板的組態圖。

圖4為根據本發明的實施例的下部板上的LED電源的組態圖。

圖5為根據本發明的實施例的下部板上的加熱器托架經移除的視圖。

圖6為根據本發明的實施例的上部板的組態圖。

圖7為根據本發明的實施例的安置於上部板上的遠紅外線加熱元件的組態圖。

圖8為根據本發明的實施例的控制單元的方塊圖。

圖9為根據本發明的實施例的電源的組態圖。

圖10為根據本發明的實施例的感測器單元的組態圖。

圖11的(a)、(b)、(c)為根據本發明的實施例的LED單元的組態圖。

圖12的(a)、(b)為多個波長LED經組合的圖。

圖13為近紅外線LED及遠紅外線加熱元件經組合的圖。

圖14為下部板上的LED電源單元的組態圖。

圖15為上部板上的LED電源單元的組態圖。

圖16為繪示本發明的LED紅外線照射器的操作的流程圖。

圖17為繪示本發明的腔室中的消毒方法的流程圖。

圖18為安裝在上部板上的致動器的結構圖。

圖19為繪示上部板藉由致動器的操作而打開的圖。

在下文中，將參看圖式詳細描述本發明。

圖2為根據本發明的實施例的全身熱療裝置的透視圖，圖3為根據本發明的實施例的下部板的組態圖，且圖4為根據本發明的實施例的下部板上的LED電源的組態圖。圖5為根據本發明的實施例的下部板上的加熱器托架經移除的視圖。

圖6為根據本發明的實施例的上部板的組態圖，且圖7為根據本發明的實施例的安置於上部板上的遠紅外線加熱元件的組態圖。圖8為根據本發明的實施例的控制單元的方塊圖，圖9為根據本發明的實施例的電源的組態圖，且圖10為根據本發明的實施例的感測器單元的組態圖。圖11的(a)、(b)、(c)為根據本發明的實施例的LED單元的組態圖，圖12的(a)、(b)為多個波長LED經組合的圖，且圖13為近紅外線LED及遠紅外線加熱元件經組合的圖。圖14為下部板上的LED電源單元的組態圖，且圖15為上部板上的LED電源單元的組態圖。圖16為繪示本發明的LED紅外線照射器的操作的流程圖，圖17為繪示本發明的腔室中的消毒方法的流程圖。圖18為安裝在上部板上的致動器的結構圖，且圖19為繪示上部板藉由致動器的操作而打開的圖。

紅外線類型

紅外線取決於波長而分為近紅外線、中紅外線以及遠紅外線。

人的皮膚由角質層、表皮、真皮、皮下脂肪以及肌肉組成。自皮膚4毫米或大於4毫米的深度稱作皮下脂肪，且皮下脂肪的厚度為約2毫米。

在本發明中，使用者的核心體溫可藉由經由皮下脂肪層的加熱而最有效且在短時間內提昇溫度而升高。

本發明中所使用的700奈米至1200奈米的近紅外波長可穿透深入皮膚中超過5毫米且使人體升溫。

近紅外波長是一種無需單獨預熱時間的直接熱傳遞方法而非現有的熱對流方法，此是因為光能在10秒內瞬時產生2200℃，從而以超過90%的熱效率遞送熱能。

世界著名科學雜誌《自然(Nature)》2006年發佈文章稱，近紅外線在美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration；NASA)長期進行的植物生長及人類治療實驗中顯示出具有超1000種效應。在NASA發佈的一篇論文中，主張來自太陽的光中，僅近紅外線具有細胞激活及生物療愈效應，因此，即使不塗抹或食用，近紅外線亦是能治癒所有疾病的生命之光。此後，根據許多醫療機構及科學家的研究，發現近紅外線的範圍在700奈米至1200奈米範圍內的各區中具有許多不同功效，且稱為奇跡之光。近紅外線亦稱為神奇之光是因為其無論使用多少均沒有副作用。

針對諸如癌症的腫瘤，需要調節波長以達到最深穿透。穿透皮膚中超過5毫米的最佳近紅外線區為850奈米或1200奈米。此兩個區之間的波長最有效地穿透深入皮膚且升高身體核心溫度。因此，在本發明的一個實施例中，使用自LED產生的近紅外區及在5毫米或大於5毫米的皮膚深度區中的700奈米至1200奈米的波長。

圖2為根據本發明的實施例的全身熱療裝置的透視圖。

本發明中使用的術語「腔室」定義為具有用於近紅外線治療的空間的圓柱狀容器。所述腔室由上部板及下部板組成。

當腔室打開/閉合部件轉至「開(ON)」時，上部腔室向上打開，且當轉至「關(OFF)」時，上部腔室向下閉合。為了方便解釋，上部腔室稱為「上部板」，且下部腔室稱為「下部板」。

待由本發明的LED紅外線照射器進行治療的人定義為「使用者」。

本發明的腔室的一側打開，使用者在下部板的聚碳酸酯(poly carbonate；PC)板上躺下，且使用者的頭部位於下部板外部。

實施例

圖2中所繪示的本發明的LED紅外線照射器包含上部板10及下部板20。所述LED紅外線照射器由把手部分30、頭部部分40、蓋板部分60、氧產生器70以及控制單元100組成。

控制單元100設置在上部板10的上部側處。控制單元100控制安裝在上部板10及下部板20上的組件。控制單元100是作為顯示器的12.1英吋的觸控板。

管理者可握持把手部分30且打開上部板10。替代地，當管理者操作控制單元100的腔室打開/閉合單元160時，上部板10 可為打開的/閉合的。

蓋板部分60覆蓋頭部部分40以使得使用者的頭部不可見。

腔室的上部板及下部板的材料為ABS樹脂，且由雙層構成。環保型絕緣材料置於雙層的上部板與下部板之間。

用於本發明的一個實施例的絕緣材料為環保型醱酵石墨襯墊。更具體而言，所述絕緣材料為不使用氟利昂氣體(freon gas)等的環保型絕緣材料。

在本發明的另一實施例中，絕緣材料為泡沫塑膠系列，且可選擇性地使用擠塑聚苯乙烯(extruded polystyrene；XPS)、發泡苯乙烯(foam styrene；EPS)、發泡聚丙烯(foam polypropylene；EPP)以及發泡聚乙烯(foam polyethylene；EPE)。

腔室中的溫度為80℃。ABS樹脂為可承受加熱至250℃的合成樹脂。

環保型絕緣材料阻擋了上部板及下部板中歸因於內部熱產生而升溫所產生的熱。

氧產生器70在上部板10的一側上附接至頭部部分40的上部部分。若使用者需要氧氣供應，則立即將軟管連接至使用者的鼻子且供應氧氣。

圖3為根據本發明的實施例的下部板的組態圖。

下部板20由以下部分組成：托架21、下部主體部分22、用於置放使用者的頭部的枕頭23、用於置放水杯等的儲存架24、行動電話儲存架25、減震器26、汗液出口27、鉸鏈28、移動輪29以及當使用者接受IV注射時供應流體的注射管路。

由透明塑膠製成的PC板設置於下部板20上以使得光可穿過。使用者躺在PC板(未繪示)上。

枕頭23的材料為柔軟的醫用矽膠。

在本發明的一個實施例中，上部板10及下部板20藉由兩條鉸鏈28耦接。用於打開/閉合上部板10的構件為減震器26。

減震器26包含氣壓減震器、液壓減震器或致動器。減震器26可具有安裝在如圖3、圖4以及圖5中所繪示的下部板20內部的兩個液壓減震器。

在本發明的另一實施例中，致動器安裝在上部板10外部。

可使用圖18及圖19中所繪示的致動器300來打開/閉合上部板10。當使用致動器300時，不存在雜訊且是安全的。

在本發明的一實施例中，遠紅外線加熱元件116使用具有良好熱產生效率的伊利石(illite)加熱元件。伊利石輻射出具有與人體的波長相同的波長的遠紅外線能量。開採於大韓民國忠清北道永同郡的伊利石是一種代表性的黏土礦物，且含有多孔(低鉀)黑雲母類礦物且具有板狀結構。

伊利石加熱元件相較於其他礦物具有優良的彈性及吸收性。據稱，即使施加了相同熱量，伊利石在身體核心內部所產生的熱遠遠大於其他礦物所產生的熱。

根據研究報導，據稱，自伊利石發射的遠紅外線可促進血液循環、激活細胞、增強免疫力、提供深入穿透身體核心的熱、抗菌及除臭以及減少癌細胞增殖。

圖4為根據本發明的實施例的下部板LED電源的組態圖。

下部板LED電源單元113及遠紅外加熱元件116安置於下部板20上。

數個托架21以規則間隔安裝在鋼板上以避免下部板LED電源單元113搖晃。

在圖5中所繪示的下部板20的加熱器托架經移除的視圖中，通風機41及驅動電動機等置於下部板20的內部40中。汗液出口27收集且排出積聚在下部板20的底部上的使用者的汗液。

圖6為根據本發明的實施例的上部板組態圖。

上部板10的電源由上部板LED電源單元114、上部板UVC LED電源單元115以及遠紅外線加熱元件116組成，且可穿過光的PC板耦接至上部板電源單元。以規則間隔來配置用以固定上部板LED電源單元114及UVC LED電源單元115以免搖晃的多個托架117。

圖7為根據本發明的實施例的安置於上部板處的遠紅外線加熱元件的組態圖。

上部電源由上部板LED電源114、上部板UVC LED電源115以及遠紅外線加熱元件116組成。上部板10及下部板20藉由兩條鉸鏈連接。用於打開/閉合上部板10的構件為減震器26。

根據本發明的實施例的遠紅外線加熱元件116使用具有良好熱產生效率的伊利石加熱元件。伊利石是一種代表性黏土礦物，其含有多孔(低鉀含量)黑雲母類礦物且具有板狀結構。

圖8為根據本發明的實施例的控制單元的方塊圖。

在本發明中，控制單元100由以下部分組成：電源單元110、操作模式控制單元120、感測器單元130、定時器單元140、警報聲產生器150、腔室打開/閉合單元160、顯示器驅動單元170、通風單元180、資訊處理單元190以及記憶體單元200。

顯示器驅動單元170可在諸如LCD的顯示裝置上顯示當前時間、進入腔室的時間以及的剩餘時間。

定時器單元140檢查用於遠紅外線及近紅外線的電源時間。

當核心體溫為40℃或高於40℃時，警報聲產生器150產生警報聲。

感測器單元130偵測腔室內的溫度、濕度以及人體。

圖9為根據本發明的實施例的電源單元的組態圖。

電源單元110由以下部分組成：腔室電源單元112、下部板LED電源單元113、上部板LED電源單元114、上部板UVC LED電源單元115以及遠紅外線加熱元件116。

在本發明的描述中，下部板的電源由腔室電源單元112、下部板LED電源單元113以及遠紅外線加熱元件116組成。

上部板的電源由上部板LED電源單元114、上部板UVC LED電源單元115以及遠紅外線加熱元件116組成。

電力為120伏特/220伏特，50赫茲至60赫茲。由AC/DC轉換器所轉化的直流電為12伏特、24伏特以及48伏特。將12伏特供應至下部板LED電源單元113及上部板LED電源單元114。24伏特的直流電用以驅動減震器、電動機或其他設備。

48伏特用於上部板UVC LED電源單元115中。

使用直流電(direct current；DC)作為電力防止產生電磁波。

由於使用者躺在腔室中且在此處停留1小時，因此此處必須沒有電磁波。

在本發明的一個實施例中，電力消耗為2.5千瓦。

當預熱時，電力消耗最大為1.5千瓦，且當操作時，電力消耗最大為2.0千瓦。

圖10為根據本發明的實施例的感測器單元的組態圖。

感測器單元130由溫度感測器131、濕度感測器132以及人體偵測感測器133組成。

三個溫度感測器131在使用者所躺的下部板的底部上以規則間隔彼此間隔開安裝，且其中兩個附接至上部板。濕度感測器132及人體偵測感測器133附接至上部板。濕度感測器132為偵測腔室內部濕度的感測器。

人體偵測感測器133為偵測使用者是否在腔室內部的感測器。

由於自UVC LED電源單元115產生的紫外線對人體有害，因此當有使用者在此時，人體偵測感測器133斷開UVC LED電源單元115。

用於量測核心體溫的方法

1.核心體溫是指身體內部的溫度。人體的核心體溫為約37℃，皮膚表面上的平均溫度為34℃至35℃，且在四肢的周圍部分中，溫度可顯著地降低至環境溫度以下。健康成年人的體溫為約36.5℃，但老年人的體溫稍低，且嬰兒的體溫稍高(來源：首爾牙山醫療中心(Asan Medical Center,Seoul))。

2.核心體溫是指不同於四肢的周圍部分溫度的身體內臟的溫度，諸如心臟或膀胱。因為在手術期間所投與的麻醉可抑制調節核心體溫的能力，所以需要反覆檢查核心體溫。可用美國3M^TMBair Hugger控制單元量測核心體溫。

3.在本發明中，核心體溫是指使用者的頭部、胸部以及腹部的體溫。為了在各種臨床環境中監測且維持核心體溫，需要一種以非侵入性方式為主的精確量測方法。由德國德爾格(Dräger)公司所開發的Tcore溫度監測系統是一種安全、精確的非侵入性方式。在本發明的一個實施例中，Tcore溫度監測儀可附接至使用者的前額且量測核心體溫。

4.藉由使用由瑞士的GreenTEG所開發出的gSKIN® CBT感測器，有可能在不穿透主體的情況下精確地量測皮膚上的核心溫度。gSKIN® CBT感測器超小，為2毫米x2毫米，可容易地應用於手錶型可穿戴裝置，且可在不對日常生活有顯著影響的情況下實時量測核心溫度。

5.在本發明的一個實施例中，在接通(turning ON)下部板LED電源單元113及上部板LED電源單元114的電力之後，經由安裝於腔室內部的溫度感測器來隨著時間(分鐘)量測PC板的表面溫度、PC板的底部溫度以及腔室內部的溫度。

使用以下可用經量測溫度資料來計算核心體溫的計算公式來計算且判定核心體溫。TB表示核心體溫，且T1、T2以及T3分別表示圖2中所繪示的腔室中的PC板表面溫度、PC板底部溫度以及腔室內部溫度。

使用者的核心體溫TB是在以下假設下基於上述條件值計算及量測的。

假設1：熱量僅在垂直方向上流動，且假設量測區域的熱條件恆定。

假設2：自電學角度看傅立葉(Fourier's)熱傳導定律，導熱材料的導熱性、厚度以及區域均被視為對熱流的阻力。

因此，傅立葉熱傳導方程式可表達為以下的方程式1。

如表1中繪示，量測PC板表面溫度T1、PC板底部溫度T2以及腔室內部溫度T3。其可表達為以下方程式2及方程式3。

此處，條件值TB、條件值T1、條件值T2以及條件值T3的含義如上文所描述。

因此，如下，藉由對方程式2與方程式3、方程式4與方程式5的聯立方程式進行求解，其使用條件值T1、條件值T2、條件值T3以及條件值TA判定核心體溫TB。

方程式5

核心體溫使用上文提及的方程式來進行計算及量測，所述方程式使用為溫度估計校正係數的K值。

實驗實例1

根據本發明的實驗實例1的使用三個溫度感測器量測PC板表面溫度T1、PC板底部溫度T2以及腔室內部溫度T3的結果繪示於下表1中。

根據本發明的實施例，下部板LED電源單元及上部板LED電源單元組合為LED單元。LED單元是指多個LED晶片在一個長框架中的配置。

本發明的一個實施例中使用四種類型的LED：600奈米可見光LED及產生具有810奈米、940奈米以及1200奈米的波長的光的近紅外LED。

在圖11的(a)中，一個LED單元藉由混合600奈米可見光LED(a)、810奈米LED(b)、940奈米LED(c)以及1200奈米LED(d)而配置，且三列LED單元平行配置。此是繪示所述配置的圖式。此處，提供一種600奈米可見光LED(a)，此是因為所述光可見。由於810奈米LED(b)、940奈米LED(c)以及1200奈米LED(d)不可見到所產生的光，因此置放600奈米可見光LED(a)，使用者可感受到光，600奈米可見光LED光為對眼睛無害的光。

可見光線為可用眼睛看見的光，且其波長為380奈米至780奈米。

圖11的(b)繪示配置於一個LED單元中的多個600奈米可見光LED(a)。另外，多個810奈米LED(b)配置於一個LED單元中；940奈米LED(c)配置於另一LED單元中。另外，1200奈米LED(d)配置於一個LED單元中。此處，置放一種600奈米可見光線LED(a)，此是因為所述光可見。

圖11的(c)繪示，多個600奈米可見光LED(a)配置於一個LED單元中，多個810奈米LED(b)配置於另一LED單元中，940奈米LED(c)配置於另一LED單元中，以及1200奈米LED(d)配置於另一LED單元中。此處，置放一種600奈米可見光LED(a)，此是因為所述光可見。

圖12的(a)、(b)為繪示多個波長帶中的LED組合的圖。

圖12的(a)、(b)中所繪示的LED為810奈米LED(a)、940奈米LED(b)、1200奈米(c)以及600奈米可見光線LED (d)。此處，置放一種600奈米可見光線LED(d)，此是因為所述光可見。圖12的(a)繪示其中混合了四個LED且各遠紅外線堆疊組合在加熱元件(e)上且配置於板中的情況。

圖12的(b)繪示其中810奈米LED(a)、940奈米LED(b)、1200奈米LED(c)以及600奈米可見光線LED(d)堆疊組合且配置於遠紅外線加熱元件(e)上的情況。

圖13為近紅外線LED與遠紅外線加熱元件的組合圖。

圖13繪示其中三個LED及三個遠紅外線加熱元件(e)以組合形式配置的情況。

圖14為下部板上的LED電源單元的組態圖。

下部板上的電源50使用AC/DC轉換器51將120伏特/220伏特的AC轉化為12伏特的直流電。隨後，經由電阻器將12伏特的電力供應至A型LED單元(52)及B型LED單元(53)。A型LED單元52配置有多個600奈米可見光LED。

藉由混合810奈米LED、940奈米LED以及1200奈米LED來安置B型LED單元53。五個至十個A型LED單元及五個至十個B型LED單元置放在下部板20上。在最佳實施例中，九個A型LED單元及九個B型LED單元較佳地安裝在下部板20上。

本發明的一個實施例可分別控制九個A型LED單元及九個B型LED單元。此外，電阻器安裝在各線上，且因此有可能計算出供應至各A型LED單元52及各B型LED單元53的電力。

LED晶片的生命期可經由供應至各A型LED單元52及各B型LED單元53的電力變化來預測，且在失敗的情況下可易於替換。

亦即，根據本發明，各A型LED單元52及各B型LED單元53可分別地控制電力，且因此存在可執行各LED單元A/S的優勢。

圖15為上部板中的LED電力單元的組態圖。

上部板的電源50使用AC/DC轉換器51將120伏特/220伏特的AC轉化為12伏特的直流電。隨後，經由電阻器將12伏特的電力供應至A型LED單元52、B型LED單元53以及紫外線UVC LED 54。A型LED單元52其中配置有數個600奈米可見光LED。

藉由混合810奈米LED、940奈米LED以及1200奈米LED來安置B型LED單元53。而且，提供兩個紫外線UVC LED 54。

紫外線UVC LED(54)具有275奈米的波長及120度的視角。供應至紫外線UVC LED(54)的電力為48伏特。

四個至八個A型LED單元及四個至八個B型LED單元置放於上部板(10)上。在最佳實施例中，八個A型LED單元及八個B型LED單元較佳地安裝在下部板20上。

LED晶片的生命期可藉由供應至各A型LED單元52及各B型LED單元53的電力變化來預測，且若LED晶片崩潰，則可輕鬆替換它。

亦即，根據本發明，各A型LED單元52及各B型LED單元53可分別地控制電力，且因此存在可對各LED單元執行售後服務的優勢。

圖16為繪示根據本發明的LED紅外線照射器的操作的流程圖。

根據本發明的一個實施例的LED紅外線照射器的操作按以下次序進行。

在接通腔室電力(S10)之後，接通遠紅外線加熱元件(S20)。判定腔室內部的溫度是否高於36℃且濕度是否低於50%(S30)。

若溫度不高於36℃或濕度不低於50%，則保持接通遠紅外線加熱元件電力(S20)。若溫度高於36℃且濕度低於50%，則斷開遠紅外線加熱元件(S40)。

接著，接通近紅外線LED電力(S50)。此後，判定核心體溫是否高於40℃(S60)。若核心體溫不高於40℃，則判定是否已過設定時間(S61)。若設定時間尚未過去，則保持接通近紅外線LED電力(S50)。若設定時間已過，則斷開近紅外線LED電力(S62)且斷開腔室電力(S80)。

若核心體溫高於40℃，則斷開近紅外線LED電力(S70)，且接著判定是否已過設定時間(S71)。若設定時間未過去，則判定核心體溫是否高於40℃(S60)。若設定時間已過，則斷開腔室電力(S80)。

圖17為繪示用於在本發明的腔室內部進行消毒的方法的流程圖。

在根據本發明的實施例的腔室內部進行消毒的方法按以下次序進行。根據圖17中所繪示的流程圖，首先接通腔室電力(S100)。此後，接通遠紅外線加熱元件電力(S110)，且判定是否已過設定時間(S120)。若設定時間未過，則保持接通遠紅外線加熱元件電力(S110)。若設定時間已過，則斷開遠紅外線LED電力(S130)。

接著，接通紫外線UVC LED電力(S140)。取決於是否已過設定時間(S150)，若設定時間未過，則保持接通紫外線UVC LED電力，且若設定時間已過，則斷開紫外線UVC LED電力(S160)。接著，斷開腔室電力(S170)。

圖18為安裝在上部板上的致動器的結構圖。

在本發明的另一實施例中，致動器安裝在上部板10外部。

圖18中所繪示的致動器300的上部部分耦接至附接至上部板10的第一固定部分310，且致動器300的下部部分耦接至附接至下部板20的第二固定部分320。

安裝一個或大於兩個鉸鏈330以使上部板10與下部板20耦接且支撐上部板10，使得上部板10可向上/向下移動。

圖19為繪示上部板藉由致動器的操作而打開的圖。

當控制單元100中的腔室打開/閉合單元160指示打開上部板10時，致動器300操作以打開上部板10。相反地，當腔室打開/閉合單元160指示閉合上部板10時，致動器300操作以閉合上部板10。

在本發明中，使用致動器300作為打開/閉合上部板10的方式，意欲減少在打開及閉合上部板10的過程中所產生的雜訊且提高使用者的安全性。

實驗實例2

實驗實例2是對根據本發明的LED紅外線照射器的使用者的廢液(汗液)排出特性進行鑑定的結果，其中分析了使用本發明的LED紅外線照射器的患者所排出的汗液。

在實驗實例2中，以下表2及表3繪示藉由以使用者當中的癌症患者為目標的LED紅外線照射器根據紅外線照射的廢液排出特性的研究結果。

主要結果為：使用者的熱治療廢液(汗液)中有毒重金屬(Al、As、Be、Cd、Ni、Pb、Tl)當中的Be、Ni以及Tl的濃度已超過了標準值。

一些使用者證實，Al、Ni以及Pb以高濃度排出。在營養物質的情況中，Ca、Fe以及Mg以高濃度自熱治療廢液(汗液) 中排出。

產業利用性

本發明的LED紅外線照射器可用遠紅外線快速地加熱腔室、減少使用者在腔室中所耗費的時間、提高腔室周轉率以及提供穿透最深入人的皮膚的近紅外波長且升高近紅外波長當中的溫度，因此，本發明在醫療產業中是可有效利用的。