專利名稱：嬰兒保暖器設備和方法
技術領域：
本文公開的發明主題涉及嬰兒保暖器設備及關聯的方法。更精確地說，本發明主題涉及基于紅外線發光二極管(LED)的嬰兒保暖器。
背景技術：
可以實現保暖裝置來使嬰兒保暖，以供給必要的熱量以使嬰兒保持在預定的溫度內。嬰兒保暖器通常具有位于嬰兒上方的頂部輻射加熱器，并且由此輻射紅外線光譜中的能量以照射嬰兒來保持預定的溫度。常規嬰兒保暖器的一個問題在于它們有很大功率需求。

發明內容
本文解決了上文提到的不足、缺點和問題，通過閱讀和了解下文說明書將對此進
行理解。在一實施例中，嬰兒保暖器包括LED驅動器和操作地連接到LED驅動器的LED元件。該LED元件具有的特征光譜輻射波長范圍被選為優化通過嬰兒體內水分子的吸收，從而提升嬰兒的體溫。在另一個實施例中，嬰兒保暖器包括適于提供一般恒定電流的LED驅動器和操作地連接到該LED驅動器的控制器。該控制器配置成調整LED驅動器的操作。該嬰兒保暖器還包括多個LED元件，這些多個LED元件各操作地連接到LED驅動器并適于接收一般恒定的電流。這些LED元件具有1400-1500nm范圍的特征光譜輻射波長，以優化通過嬰兒體內水分子的吸收。在另一個實施例中，一種用于使嬰兒保暖的方法，包括提供具有范圍在約1400-1500nm的特征光譜輻射波長的IR LED，并實現該IR LED以發射電磁輻射，從而優化通過嬰兒體內水分子的吸收。該用于使嬰兒保暖的方法還包括將該電磁輻射朝向嬰兒定向，以使得電磁輻射通過嬰兒體內水分子吸收，并且從而使嬰兒保暖。本領域技術人員將根據附圖及其詳細描述顯見到本發明的多種其他特征、目標和優點。


圖I是根據實施例的嬰兒保暖器的等視軸圖；以及圖2是根據實施例的多個發光二極管的詳細示意圖。
具體實施例方式在下文的詳細描述中，參考了附圖，這些附圖構成描述的一部分并且在附圖中作為說明示出了可以實踐的特定實施例。這些實施例得以充分詳細地描述，以使本領域技術人員能夠實踐這些實施例，并且要理解，可以利用其他實施例，以及在不背離這些實施例的范圍的前提下可以進行邏輯、機械、電和其他方面的更改。因此，下文詳細描述不應視為限制本發明的范圍。參考圖1，等視軸圖示描繪了根據一個實施例的嬰兒保暖器10。嬰兒保暖器10可以包括基座12、支架14、嬰兒床16和加熱器組件18。應該意識到嬰兒保暖器10是根據一實施例描述的，并且可以設想其他配置。基座12可以包括多個輪子22，其適于幫助嬰兒保暖器10的移動。支架14固定于基座12并沿著垂直方向從基座12延伸。支架14可以可選地包括控制器29。控制器29可由用戶操作以調整嬰兒保暖器10的操作。根據描繪的實施例，將嬰兒床16安裝于支架14。嬰兒床16包括承托和支撐嬰兒的一般矩形嬰兒托架30。嬰兒托架30可以包括讓嬰兒31舒適的軟床墊。嬰兒31包含許多水分子33。嬰兒床16可以可選地包括設在嬰兒托架30所有四邊上的多個壁部(未示 出)。可以提供這些可選的壁部來將嬰兒31保持在嬰兒保暖設備10內。加熱器組件18可以直接固定到支架14，如圖所示。加熱器組件18包括外殼50、設在外殼50內的發光二極管(LED)驅動器52和也設在外殼50內的一個或多個LED兀件54。LED驅動器52優選地與控制器29耦合，以使用戶能夠實現控制器29來調整LED驅動器52的操作。LED驅動器52可以配置成提供恒定的電流源以對LED元件54供電。LED元件54各配置成從LED驅動器52接收電流，并以預定義的光譜波長發射電磁輻射。LED元件54與嬰兒床16對齊，以使發射的電磁輻射朝向嬰兒31定向。現在參考圖2，根據實施例示出LED驅動器52和一個或多個LED元件54。LED元件54各連接到LED驅動器52并由LED驅動器52驅動。LED元件54還可以均勻地分布在多個行和列中以確保從其中發射的電磁輻射均勻地散布在目標嬰兒31上。例如，LED元件54可以包括四行十個紅外線(IR) LED。已示出LED元件的這種幾何形狀布置將發射的電磁輻射均勻地散布在嬰兒床30的整個表面上，以使嬰兒31被均勻地處理而不論在嬰兒床16內的相對位置。LED元件54優選地是包括范圍在1400_1500nm的光譜福射波長,并且更優選地包括約1450nm的光譜輻射波長的IR LED元件。優選的光譜輻射波長范圍1400_1500nm位于全IR光譜的IR-B區域中。當來自LED元件54的電磁輻射透射穿過包含水的介質時，水分子吸收部分電磁光譜。此水吸收更優選出現在范圍1400-1500nm中的波長處。因此，已確切地選擇LED元件54的光譜輻射波長范圍，以優化通過嬰兒31體內水分子33的電磁吸收。通過嬰兒31體內水分子33的電磁吸收具有提升嬰兒體溫的作用。因此應該意識到，加熱器組件18和LED元件54尤其適合于使嬰兒31保暖。有優勢地，相比于帶常規加熱元件的嬰兒保溫器，包括LED元件54的嬰兒保溫器10需要約1/20的功率來操作。這種降低的功耗在傳統電源較不可靠的發展中國家尤其重要。根據實施例，每個LED元件54能夠在源處產生2mW。通過實現四十個此類與圖2的實施例所示的相同的LED，在源處產生SOmW的總輻照度。四十個LED元件54可以共同適于在與嬰兒托架30距離35cm處產生45mW/cm2的輻照度水平。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發明，以及還使本領域技術人員能實踐本發明，包括制作和使用任何裝置或系統及執行任何結合的方法。本發明可取得專利的范圍由權利要求定義，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則它們規定為在權利要求的范圍之內。·
權利要求
1.一種嬰兒保暖器，包括 LED驅動器；以及 操作地連接到所述LED驅動器的LED元件,所述LED元件具有的特征光譜福射波長范圍被選為優化通過嬰兒體內水分子的吸收，從而提升所述嬰兒的體溫。
2.如權利要求I所述的嬰兒保暖器，其中，所述LED元件包括共同適于在源處產生至少80mff的輻照度水平的多個LED元件。
3.如權利要求I所述的嬰兒保暖器，其中，所述LED元件包括以適于確保發射的電磁輻射均勻地散布在所述嬰兒上的方式分布的多個LED元件。
4.如權利要求3所述的嬰兒保暖器，其中，所述多個LED元件均勻地分布到一系列的行和列中。
5.如權利要求I所述的嬰兒保暖器，其中，所述LED元件包括范圍在1400-1500nm中的特征光譜福射波長。
6.如權利要求I所述的嬰兒保暖器，其中，所述LED元件包括約1450nm的特征光譜輻射波長。
7.一種嬰兒保暖器，包括 適于提供一般恒定的電流的LED驅動器； 操作地連接到所述LED驅動器的控制器，所述控制器配置成調整所述LED驅動器的操作；以及 多個LED元件，所述多個LED元件各操作地連接到所述LED驅動器并適于接收所述一般恒定的電流，所述多個LED元件具有1400-1500nm范圍的特征光譜輻射波長，以優化通過嬰兒體內水分子的吸收。
8.如權利要求7所述的嬰兒保暖器，其中，所述多個LED元件共同適于在源處產生至少80mff的輻照度水平。
9.如權利要求7所述的嬰兒保暖器，其中，所述多個LED元件以適于確保發射的電磁輻射均勻地散布在所述嬰兒上的方式分布。
10.如權利要求7所述的嬰兒保暖器，其中，所述多個LED元件均勻地分布到一系列的行和列中。
11.如權利要求7所述的嬰兒保暖器，其中，所述多個LED元件的一個或多個包括約1450nm的特征光譜福射波長。
12.一種用于使嬰兒保暖的方法，包括 提供具有約1400-1500nm范圍中的特征光譜輻射波長的IR LED ； 實現所述IR LED以發射電磁輻射，從而優化通過嬰兒體內水分子的吸收； 使所述電磁輻射朝向嬰兒定向，以使所述電磁輻射通過所述嬰兒體內所述水分子來吸收，從而使所述嬰兒保暖。
13.如權利要求12所述的方法，其中，所述提供具有約1400-1500nm范圍中的特征光譜輻射波長的IR LED包括提供具有約1450nm的特征光譜輻射波長的IR LED。
14.如權利要求12所述的方法，其中，所述將所述電磁輻射朝向嬰兒定向包括將所述電磁輻射一般均勻地散布在所述嬰兒上。
全文摘要
本發明名稱為“嬰兒保暖器設備和方法”。一種嬰兒保暖器，包括LED驅動器和操作地連接到LED驅動器的LED元件。該LED元件具有的特征光譜輻射波長范圍被選為優化通過嬰兒體內水分子的吸收，從而提升嬰兒的體溫。
文檔編號A61N5/06GK102784438SQ201210080330
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月16日 優先權日2011年3月17日
發明者N·R·蒙吉爾瓦, R·M·伊薩克, S·J·維亞薩勞 申請人:通用電氣公司