一种石墨烯理疗灯头及灯的制作方法

本发明涉及到石墨烯技术领域，具体涉及到一种石墨烯理疗灯头及灯。

背景技术：

人体是一个天然的红外线辐射源，其辐射频带很宽，活体皮肤的发射率为98％，其中3～50微米波段的远红外线的辐射约占人体辐射量的46％；人体同时又是良好的远红外线吸收体，其吸收波段以3～15微米为主，刚好是在远红外线的作用波段。

人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动，其谐振波大部分在3～15微米，和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。

石墨烯(graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。

石墨烯加热发射的8～15微米远红外线，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能，起到改善血液循环、改善关节我疼痛、调节自律神经、提高免疫功能、消炎功能、增强生物体的新陈代谢以及护肤美容、改善体内微循环的作用。

因此，可利用石墨烯制造发射远红外光的理疗设备。

技术实现要素：

为了制造生产出可发射远红外光的用于理疗的设备，本发明实施例提供了一种石墨烯理疗灯头及灯，基于石墨烯通电发热发出远红外线，利用铝板加强理疗效果和辅助石墨烯膜片进行散热，具有良好的理疗效果，通过石墨烯理疗灯的结构设计，便于用户使用。

相应的，本发明提供了一种石墨烯理疗灯头，该石墨烯理疗灯头包括灯盖、石墨烯膜片、基板；

所述基板固定在所述灯盖内壁上，所述石墨烯膜片设置在所述灯盖和所述基板之间。

优选的实施方式，所述基板为金属基板或陶瓷基板。

优选的实施方式，所述金属基板为铝板。

优选的实施方式，所述基板上设置有通孔。

优选的实施方式，所述石墨烯理疗灯头还包括用于隔热的背板，所述背板设置在所述石墨烯膜片与所述灯盖之间。

优选的实施方式，所述石墨烯膜片包括pet塑料载体、石墨烯导电层和用于所述石墨烯导电层通电的导电银浆电极；所述石墨烯导电层设置在所述pet塑料载体上，所述导电银浆电极固定在所述pet塑料载体上，并与所述石墨烯导电层连接。

相应的，本发明还提供了一种石墨烯理疗灯，所述石墨烯理疗灯包括灯座、灯架和权利要求1至6所述的任意一项石墨烯理疗灯头，所述灯架一端与所述石墨烯理疗灯头连接，另一端与所述灯座连接。

优选的实施方式，所述灯架为金属定型软管。

优选的实施方式，所述灯架为可调节灯架，所述可调节灯架包括灯架底座、第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆始端设置在底座上并可绕自身轴线转动，末端与第二连杆始端铰接；所述第三连杆始端与所述第二连杆末端铰接，末端与所述灯盖背面铰接；

在所述石墨烯理疗灯头自重下，所述第一连杆、第二连杆和第三连杆位置不发生改变。

优选的实施方式，所述灯架为固定灯架，所述固定灯架一端固定在所述底座上，另一端与所述石墨烯理疗灯头刚性连接。

本发明提供的石墨烯理疗灯头及灯，利用石墨烯受热发出远红外线和具有导电性的性质，并基于远红外线对人体的作用原理，将石墨烯应用至理疗治疗中，对保持人体健康具有良好的效果，具有一定的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的石墨烯灯头正视半剖视图；

图2示出了本发明实施例的采用可伸缩架作为灯架的石墨烯灯结构示意图；

图3示出了本发明实施例的采用金属定型软管作为灯架的石墨烯灯结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例的理疗灯头的三维结构爆炸图。本发明实施例提供的理疗灯头包括包括灯盖1及石墨烯膜片3、基板2，所述石墨烯膜片3固定在灯盖1和所述基板2之间。

本发明实施例的石墨烯膜片3整体为膜片结构，包括pet塑料载体301、石墨烯导电层302和导电银浆电极303。在实际生产中石墨烯导电层302由分子层面的石墨烯组成，石墨烯结构为正六边形，为了表达更加清晰，在图2的石墨烯膜片结构中，用网格线表示石墨烯导电层302。本发明实施例应用到的石墨烯导电层为十分易损坏的结构，为了增强其抗变形性能，需要载体进行支撑，因此，本发明实施例选用pet塑料载体302为石墨烯导电层302的安装载体，在pet塑料制成的pet塑料载体301上，覆盖有一层石墨烯导电层302。具体实施中，为了不影响石墨烯导电层302的效果，pet塑料载体301也是薄片结构，为了保护pet塑料载体301，因此本发明实施例将石墨烯膜片3设置在基板2上。

为了对石墨烯导电层302通电，使其自加热并发出远红外线，本发明实施例在pet塑料载体301上设置有导电银浆电极303。

银浆为制作银浆电极的浆料，它由银或其化合物、助熔剂、粘合剂和稀释剂配制而成；银浆制成的银浆电极主要用于低温常温固化，具有固化温度低，粘接强度极高、电性能稳定、适合丝网印刷等特点。

导电银浆电极303固定在pet塑料载体302上，并通过导线外接至电源；具体实施中，可在一块石墨烯膜片3的两侧，分别设置两条相互平行、电极相反的导电银浆电极303；亦可将导电银浆电极303设置成网格状，使石墨烯导电层302的各点电压保持相同，其上各个位置的远红外线发射强度接近。需要说明的是，导电银浆电极301和石墨烯导电层302为电连接关系，石墨烯导电层302各路石墨烯电路之间，可采用串联的连接方式，也可以采用并联的连接方式；当采用串联方式时，各点发热较为平均，但容易发生断路使电路失效；当采用并联方式时，每条石墨烯电路之间互不干扰，电路故障对石墨烯膜片整体功能影响较少。

为了避免高温使石墨烯导电层反应或气化失效，需要对石墨烯导电层进行辅助散热，因此，本发明实施例将石墨烯膜片3一侧设置有基板2上，以更好的固定石墨烯膜片2和辅助石墨烯膜片2散热。

本发明实施例的基板2主要有两方面的作用，一方面用于对石墨烯膜片膜电路元件以及外贴切元件形成支撑，一方面用于辅助石墨烯膜片3的散热，以免石墨烯在高温下气化或反应，具体实施中，可选用金属基板或陶瓷基板，而金属基板常用的类型为铝基板。

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是铜箔加工制成的电路层、绝缘层和金属基层，具体实施中也可设计为双面板，结构依次为为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。采用铝作为材料一方面是考虑到铝材质对远红外线的吸收率较低，不会阻挡远红外线的传播；另一方面，铝的散热导热性能较佳，可辅助石墨烯导电层快速散热。在辅助石墨烯膜片散热的同时，基板温度上升，当基板贴合人体时，人体感觉更为舒适。

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像pcb板一样能刻蚀出各种图形，具有优良的电学性能和稳定的化学性质。

需要说明的是，目前该石墨烯膜片主要为平面结构，可进行小曲率的弯曲；因此基板2的形状应与石墨烯膜片相贴合，避免出现尖角和大曲率的弯曲，造成石墨烯膜片的损坏。

进一步的，可在基板2上开设通孔，一方面可以增强散热效果，另一方面可以使部分远红外线通过通孔直接照射至人体上，增强理疗效果。

本发明实施例的灯盖1形状为其中一面敞开的盒状结构，并基于基板2将石墨烯膜片3固定在灯盖1上。具体实施中，灯盖1的形状可设置为半圆型、半椭圆形等形状，一面敞开；基板2的外轮廓贴合灯盖1的内壁轮廓，通过过盈配合的方式或螺丝固定等方式固定在灯盖1的内壁上，基板2位于所述石墨烯膜片2朝向所述灯盖1敞开面的一侧。

进一步的考虑本发明实施例的石墨烯理疗灯头的使用安全，具体实施中，灯盖1常采用塑料作为材料，与金属材料相比，塑料的导热性较差，可防止石墨烯膜片2的温度传递至灯盖1上，避免用户移动灯头时烫伤；进一步的，还可以在石墨烯膜片2和灯盖1之间增加安装用于隔热的背板4，背板4可选用隔热材料制成，石墨烯膜片2产生的热量由于背板4的存在，不会传递至灯盖1上，避免用户烫伤。

相应的，本发明实施例还提供了一种石墨烯理疗灯，该石墨烯理疗灯包括灯座5、灯架和本发明实施例所提供的其中一项的理疗灯头。其中，灯架一端固定于灯座上，另一端连接有理疗灯头。

灯架分为固定灯架和活动灯架，固定灯架指的是灯架的末端位置为固定的，不可以进行调整，常采用固定连杆作为固定灯架，该种灯架制造成本更低；活动灯架则是指灯架的末端位置为可调整的。具体实施中，由于理疗位置的不同，需要经常更改理疗灯的位置，因此，活动灯架更为实用。

本发明实施例提供了两种灯架，分别为可伸缩架和金属定型软管。

图2示出了采用可伸缩架的石墨烯理疗灯，该可伸缩架包括第一连杆601、第二连杆602。第一连杆601与灯座5连接，可绕一竖直轴线进行转动和俯仰运动；第二连杆602可绕第一连杆601进行俯仰运动。具体实施中，从灯座中延伸出一空心管600，第一连杆601基于第一关节501铰接于空心管上，需要说明的是，该第一关节501可绕空心管600的轴线转动，因此，第一连杆601可绕空心管600的轴线进行转动，并基于第一关节502实现绕空心管600顶端进行俯仰运动；第二连杆602始端与第一连杆601末端基于第二关节601实现铰接，第二连杆602可绕第一连杆601进行俯仰运动；石墨烯理疗灯头的灯盖背部基于第三关节503铰接在第二连杆602末端。

为了保证该可伸缩架的稳定性，第一连杆601和第二连杆602使用双连杆结构，第一关节501、第二关节502和第三关节503对应于双连杆的连接位置，分别设置有铰接点；每一个铰接点上具有一定的阻尼，在石墨烯理疗灯头的自重下，各个关节之间不会发生运动。

图3示出了采用金属定型软管灯架的理疗灯，金属定型软管又称为鹅颈管、蛇形管、万向管，并依据使用行业不通定性软管还赋予很多别称。金属定型软管是由金属弹簧钢线和镀锌铁线或者其他金属线材旋绕包覆而成的复合型金属管，中空外有螺旋纹，管孔内可以穿过一定大小的电线，可以在立体空间中任意弯曲成一定形状并能保持其形状的软管，弯曲时长度和大小基本稳定，弯曲后软管本身具有一定的支撑力可以支撑起一定重量的物件，支撑力在一定范围内是可控的。在本发明实施例中，通过采用金属定型软管作为灯架，可实现理疗灯头任意高度和水平位置的调整，具有良好的实用性。

本发明提供的石墨烯理疗灯头及灯，利用石墨烯受热发出远红外线和具有导电性的性质，并基于远红外线对人体的作用原理，将石墨烯应用至理疗治疗中，对保持人体健康具有良好的效果，具有一定的实用性。

以上对本发明实施例所提供的石墨烯理疗灯头及灯进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。