专利名称：婴儿保暖器设备和方法
技术领域：
本文公开的发明主题涉及婴儿保暖器设备及关联的方法。更精确地说，本发明主题涉及基于红外线发光二极管(LED)的婴儿保暖器。
背景技术：
可以实现保暖装置来使婴儿保暖，以供给必要的热量以使婴儿保持在预定的温度内。婴儿保暖器通常具有位于婴儿上方的顶部辐射加热器，并且由此辐射红外线光谱中的能量以照射婴儿来保持预定的温度。常规婴儿保暖器的一个问题在于它们有很大功率需求。
发明内容
本文解决了上文提到的不足、缺点和问题，通过阅读和了解下文说明书将对此进
行理解。在一实施例中，婴儿保暖器包括LED驱动器和操作地连接到LED驱动器的LED元件。该LED元件具有的特征光谱辐射波长范围被选为优化通过婴儿体内水分子的吸收，从而提升婴儿的体温。在另一个实施例中，婴儿保暖器包括适于提供一般恒定电流的LED驱动器和操作地连接到该LED驱动器的控制器。该控制器配置成调整LED驱动器的操作。该婴儿保暖器还包括多个LED元件，这些多个LED元件各操作地连接到LED驱动器并适于接收一般恒定的电流。这些LED元件具有1400-1500nm范围的特征光谱辐射波长，以优化通过婴儿体内水分子的吸收。在另一个实施例中，一种用于使婴儿保暖的方法，包括提供具有范围在约1400-1500nm的特征光谱辐射波长的IR LED，并实现该IR LED以发射电磁辐射，从而优化通过婴儿体内水分子的吸收。该用于使婴儿保暖的方法还包括将该电磁辐射朝向婴儿定向，以使得电磁辐射通过婴儿体内水分子吸收，并且从而使婴儿保暖。本领域技术人员将根据附图及其详细描述显见到本发明的多种其他特征、目标和优点。
图I是根据实施例的婴儿保暖器的等视轴图；以及图2是根据实施例的多个发光二极管的详细示意图。
具体实施例方式在下文的详细描述中，参考了附图，这些附图构成描述的一部分并且在附图中作为说明示出了可以实践的特定实施例。这些实施例得以充分详细地描述，以使本领域技术人员能够实践这些实施例，并且要理解，可以利用其他实施例，以及在不背离这些实施例的范围的前提下可以进行逻辑、机械、电和其他方面的更改。因此，下文详细描述不应视为限制本发明的范围。参考图1，等视轴图示描绘了根据一个实施例的婴儿保暖器10。婴儿保暖器10可以包括基座12、支架14、婴儿床16和加热器组件18。应该意识到婴儿保暖器10是根据一实施例描述的，并且可以设想其他配置。基座12可以包括多个轮子22，其适于帮助婴儿保暖器10的移动。支架14固定于基座12并沿着垂直方向从基座12延伸。支架14可以可选地包括控制器29。控制器29可由用户操作以调整婴儿保暖器10的操作。根据描绘的实施例，将婴儿床16安装于支架14。婴儿床16包括承托和支撑婴儿的一般矩形婴儿托架30。婴儿托架30可以包括让婴儿31舒适的软床垫。婴儿31包含许多水分子33。婴儿床16可以可选地包括设在婴儿托架30所有四边上的多个壁部(未示 出)。可以提供这些可选的壁部来将婴儿31保持在婴儿保暖设备10内。加热器组件18可以直接固定到支架14，如图所示。加热器组件18包括外壳50、设在外壳50内的发光二极管(LED)驱动器52和也设在外壳50内的一个或多个LED兀件54。LED驱动器52优选地与控制器29耦合，以使用户能够实现控制器29来调整LED驱动器52的操作。LED驱动器52可以配置成提供恒定的电流源以对LED元件54供电。LED元件54各配置成从LED驱动器52接收电流，并以预定义的光谱波长发射电磁辐射。LED元件54与婴儿床16对齐，以使发射的电磁辐射朝向婴儿31定向。现在参考图2，根据实施例示出LED驱动器52和一个或多个LED元件54。LED元件54各连接到LED驱动器52并由LED驱动器52驱动。LED元件54还可以均匀地分布在多个行和列中以确保从其中发射的电磁辐射均匀地散布在目标婴儿31上。例如，LED元件54可以包括四行十个红外线(IR) LED。已示出LED元件的这种几何形状布置将发射的电磁辐射均匀地散布在婴儿床30的整个表面上，以使婴儿31被均匀地处理而不论在婴儿床16内的相对位置。LED元件54优选地是包括范围在1400_1500nm的光谱福射波长,并且更优选地包括约1450nm的光谱辐射波长的IR LED元件。优选的光谱辐射波长范围1400_1500nm位于全IR光谱的IR-B区域中。当来自LED元件54的电磁辐射透射穿过包含水的介质时，水分子吸收部分电磁光谱。此水吸收更优选出现在范围1400-1500nm中的波长处。因此，已确切地选择LED元件54的光谱辐射波长范围，以优化通过婴儿31体内水分子33的电磁吸收。通过婴儿31体内水分子33的电磁吸收具有提升婴儿体温的作用。因此应该意识到，加热器组件18和LED元件54尤其适合于使婴儿31保暖。有优势地，相比于带常规加热元件的婴儿保温器，包括LED元件54的婴儿保温器10需要约1/20的功率来操作。这种降低的功耗在传统电源较不可靠的发展中国家尤其重要。根据实施例，每个LED元件54能够在源处产生2mW。通过实现四十个此类与图2的实施例所示的相同的LED，在源处产生SOmW的总辐照度。四十个LED元件54可以共同适于在与婴儿托架30距离35cm处产生45mW/cm2的辐照度水平。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。·
权利要求
1.一种婴儿保暖器，包括 LED驱动器；以及 操作地连接到所述LED驱动器的LED元件,所述LED元件具有的特征光谱福射波长范围被选为优化通过婴儿体内水分子的吸收，从而提升所述婴儿的体温。
2.如权利要求I所述的婴儿保暖器，其中，所述LED元件包括共同适于在源处产生至少80mff的辐照度水平的多个LED元件。
3.如权利要求I所述的婴儿保暖器，其中，所述LED元件包括以适于确保发射的电磁辐射均匀地散布在所述婴儿上的方式分布的多个LED元件。
4.如权利要求3所述的婴儿保暖器，其中，所述多个LED元件均匀地分布到一系列的行和列中。
5.如权利要求I所述的婴儿保暖器，其中，所述LED元件包括范围在1400-1500nm中的特征光谱福射波长。
6.如权利要求I所述的婴儿保暖器，其中，所述LED元件包括约1450nm的特征光谱辐射波长。
7.一种婴儿保暖器，包括 适于提供一般恒定的电流的LED驱动器； 操作地连接到所述LED驱动器的控制器，所述控制器配置成调整所述LED驱动器的操作；以及 多个LED元件，所述多个LED元件各操作地连接到所述LED驱动器并适于接收所述一般恒定的电流，所述多个LED元件具有1400-1500nm范围的特征光谱辐射波长，以优化通过婴儿体内水分子的吸收。
8.如权利要求7所述的婴儿保暖器，其中，所述多个LED元件共同适于在源处产生至少80mff的辐照度水平。
9.如权利要求7所述的婴儿保暖器，其中，所述多个LED元件以适于确保发射的电磁辐射均匀地散布在所述婴儿上的方式分布。
10.如权利要求7所述的婴儿保暖器，其中，所述多个LED元件均匀地分布到一系列的行和列中。
11.如权利要求7所述的婴儿保暖器，其中，所述多个LED元件的一个或多个包括约1450nm的特征光谱福射波长。
12.一种用于使婴儿保暖的方法，包括 提供具有约1400-1500nm范围中的特征光谱辐射波长的IR LED ； 实现所述IR LED以发射电磁辐射，从而优化通过婴儿体内水分子的吸收； 使所述电磁辐射朝向婴儿定向，以使所述电磁辐射通过所述婴儿体内所述水分子来吸收，从而使所述婴儿保暖。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述提供具有约1400-1500nm范围中的特征光谱辐射波长的IR LED包括提供具有约1450nm的特征光谱辐射波长的IR LED。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述将所述电磁辐射朝向婴儿定向包括将所述电磁辐射一般均匀地散布在所述婴儿上。
全文摘要
本发明名称为“婴儿保暖器设备和方法”。一种婴儿保暖器，包括LED驱动器和操作地连接到LED驱动器的LED元件。该LED元件具有的特征光谱辐射波长范围被选为优化通过婴儿体内水分子的吸收，从而提升婴儿的体温。
文档编号A61N5/06GK102784438SQ201210080330
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月16日 优先权日2011年3月17日
发明者N·R·蒙吉尔瓦, R·M·伊萨克, S·J·维亚萨劳 申请人:通用电气公司