CN109125946A - 一种婴儿照射治疗箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种婴儿照射治疗箱，包括：保温箱体，用于放置婴儿；照射装置，设置于所述保温箱体内，用于对所述保温箱体内的婴儿进行黄疸病照射治疗，其包括：贴片式LED阵列模块，用于发光治疗婴儿黄疸病；驱动模块，用于驱动所述贴片式LED阵列模块发光。本发明提供了一种实心的透镜安装于半导体发光器件上，且本发明提供了一种透镜的外形规格，使得半导体发光器件发出的光行成15度的聚光效果，结合下述的排列方式，能够在距离照射装置85cm处行成均匀照射效果，且满足了大面积均匀照明的要求，极大得提高了光能利用率，实现了高度均匀的光疗效果，提高了黄疸治疗效率。
Description
技术领域
本发明涉及光疗器械领域，具体涉及一种婴儿照射治疗箱。
背景技术
婴儿保温箱是能够提供适宜的温度、湿度和氧浓度的一种医疗设备，其目的是为早产儿和病患婴儿提供一个空气净化、温度适宜的类似母亲子宫的封闭的优良培育环境；针对婴儿生长需要以及观察和治疗的方便，其配备有多种功能组件。
新生儿高胆红素血症(黄疸)是新生儿期常见疾病之一，其发病率高，尤为亚裔人种，约60％足月儿及80％早产儿在生后第1周出现肉眼可见黄疸。高胆红素血症诱发的胆红素脑病严重威胁着新生儿生命健康，是导致婴儿听力障碍、视觉异常和智能落后的主要原因之一，严重者甚至死亡。新生儿黄疸的治疗方法多样，蓝光光照疗法(光疗)以其无创性、有效性和简便经济性等特点被广泛应用。
胆红素能吸收光波，并在光的作用下，使未结合胆红素转化为水溶性异构体，即由胆红素IxaZ型转化为IxaE型和光红素，经胆汁***到肠腔或从尿中排出。应用上述原理，采用蓝光LED发光源，把光源发射的400～550nm可见光照在患者的皮肤表面上，使表皮血液中未结合胆红素发生上述生化反应,从而使血清胆红素浓度降低，达到治疗黄疸目的。
申请号为201410098503.7的中国专利，公开了一种新生儿黄疸照射治疗LED仪，包括底层、支撑层和装饰层，所述的底层、支撑层和装饰层固定在一起，光源组件包括柔性电路板、LED灯和连接线，LED灯固定在柔性电路板上，连接线与柔性电路板连接，光源组件固定在底层和支撑层之间，支撑层上设置有逃孔；这种传统的LED灯及其驱动器件大多采用直插式元器件，导致整个照射装置体积巨大，且功耗高，迫切需要加以改进。
申请号为201610098554.9的中国专利，涉及一种自由曲面式新生儿黄疸光疗照明***，包括左侧的LED光源及右侧的自由曲面透镜，由LED光源发出的单色光通过自由曲面透镜后形成照明平面，其中，LED光源包括圆形灯板，在圆形灯板上匀距间隔制有多个灯孔，在每个灯孔中间隔安装相同功率的蓝绿LED组合灯珠或单个绿色LED灯珠；但是要达到光照均匀的技术效果，仅仅通过透镜是无法满足的，迫切需要加以改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种婴儿照射治疗箱；本发明提供了一种实心的透镜安装于半导体发光器件上，且本发明提供了一种透镜的外形规格，使得半导体发光器件发出的光行成15度的聚光效果，结合下述的排列方式，能够在距离照射装置85cm处行成均匀照射效果，且满足了大面积均匀照明的要求，极大得提高了光能利用率，实现了高度均匀的光疗效果，提高了黄疸治疗效率。同时，本发明的照射装置上，包括LED灯在内，均采用贴片式封装器件，大大减小了照射装置体积。
为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种婴儿照射治疗箱，包括：
保温箱体，用于放置婴儿
照射装置，设置于所述保温箱体内，用于对所述保温箱体内的婴儿进行黄疸病照射治疗，其包括：
贴片式LED阵列模块，用于发光治疗婴儿黄疸病；
驱动模块，用于驱动所述贴片式LED阵列模块发光。
进一步，所述贴片式LED阵列模块采用240颗贴片LED灯，或306颗贴片LED灯组成。
进一步，所述贴片LED灯包括基座、半导体发光器件、透镜，透镜固定于基座，基座上、半导体发光器件、透镜一体成型；
所述基座中心上开槽，半导体发光器件安装于槽内，透镜由槽向外灌胶而成。；
以透镜的上顶点为原点设立xoy二维坐标，透镜外边缘符合y＝25273x2+729x的函数约束关系，以使得贴片LED灯发出的光具有15°的聚光效果。
进一步，所述贴片LED灯的基座长3.5mm、宽2.8mm、高1.0mm，贴片LED灯总高2.52mm；
进一步，所述贴片式LED阵列模块由照射单元组成，一个照射单元包括上下左右纵向排列的第一贴片LED灯、第二贴片LED灯、第三贴片LED灯、第四贴片LED灯，且所述第一贴片LED灯、第三贴片LED灯上下位置对称，所述第二贴片LED灯、第四贴片LED灯左右位置对称，在距离所述照射装置85cm处获得相对均匀的照射光。
进一步，所述第一贴片LED灯的下缘距离所述第二贴片LED灯的上缘的垂直距离L2为3.3mm，所述第一贴片LED灯的左缘距离所述第二贴片LED灯右缘的水平距离L1为1mm；所述第二贴片LED灯右缘与第四贴片LED灯左缘距离L3为9.4mm，所述第一贴片LED灯下缘与第三贴片LED灯上缘距离L4为5.5mm。
进一步，所述驱动模块包括恒流驱动单元、稳压管、MOS管驱动模块；电源并联稳压管后通过MOS管驱动模块控制恒流驱动单元为所述贴片式LED阵列模块供电。
进一步，所述恒流驱动单元包括XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路；所述MOS管驱动模块包括型号Ao3400的MOS管。
进一步，所述XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路、型号Ao3400的MOS管、稳压管均采用贴片式封装，并和所述贴片LED灯焊接于PCB板上，PCB板在所述贴片LED灯间隙设置散热孔。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种实心的透镜安装于半导体发光器件上，且本发明提供了一种透镜的外形规格，如图5所示，使得半导体发光器件发出的光行成聚光效果，结合下述的排列方式，能够在距离照射装置85cm处行成均匀照射效果，且满足了大面积均匀照明的要求，极大得提高了光能利用率，实现了高度均匀的光疗效果，提高了黄疸治疗效率。同时，本发明的照射装置上，包括LED灯在内，均采用贴片式封装器件，大大减小了照射装置体积，且更利于机器自动化生产，提高产能效率。。
附图说明
图1是本发明贴片LED灯的整体结构示意图；
图2是本发明图1对应的俯视结构示意图；
图3是本发明图1对应的正视结构示意图；
图4是本发明在贴片LED灯上建立的xoy坐标示意图；
图5是本发明贴片LED灯的光照强度示意图；
图6是本发明240颗贴片LED灯的排列方式结构示意图；
图7是本发明306颗贴片LED灯的排列方式结构示意图；
图8是本发明图7中的一个照射单元排列结构示意图；
图9是本发明驱动模块的整体电路原理图；
图10是本发明XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器的典型电路原理图；
图11是本发明120颗贴片LED灯的电路连接关系示意图；
图12是本发明153颗贴片LED灯的电路连接关系示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种婴儿照射治疗箱，包括：
保温箱体，用于放置婴儿
照射装置，设置于所述保温箱体内，用于对所述保温箱体内的婴儿进行黄疸病照射治疗，其包括：
贴片式LED阵列模块，用于发光治疗婴儿黄疸病；
驱动模块，用于驱动所述贴片式LED阵列模块发光。
进一步，所述贴片式LED阵列模块采用240颗贴片LED灯，或306颗贴片LED灯组成。
进一步，如图1所示，所述贴片LED灯包括基座2、半导体发光器件、透镜1，透镜固定于基座，基座上、半导体发光器件、透镜一体成型；
所述基座中心上开槽，半导体发光器件安装于槽内，透镜由槽向外灌胶而成。
如图4所示，以透镜的上顶点为原点设立xoy二维坐标，透镜外边缘符合y＝25273x2+729x的函数约束关系，以使得贴片LED灯发出的光具有15°的聚光效果。也就是说，本发明提供了一种实心的透镜安装于半导体发光器件上，且本发明提供了一种透镜的外形规格，如图5所示，使得半导体发光器件发出的光行成15度的聚光效果，结合下述的排列方式，能够在距离照射装置85cm处行成均匀照射效果，且满足了大面积均匀照明的要求，极大得提高了光能利用率，实现了高度均匀的光疗效果，提高了黄疸治疗效率。
需要说明的是，所述透镜的聚光角度并不限于本发明所列举15°的一种，优选于15-30°，且在聚光角度变大时，需要调节下述第一贴片LED灯、第二贴片LED灯、第三贴片LED灯、第四贴片LED灯组成的一个照射单元的距离，使其更为密集即可。
进一步，如图2和图3所示，所述贴片LED灯的基座长3.5mm、宽2.8mm、高1.0mm，贴片LED灯总高2.52mm；
进一步，如图8所示，所述贴片式LED阵列模块由照射单元组成，一个照射单元包括上下左右纵向排列的第一贴片LED灯、第二贴片LED灯、第三贴片LED灯、第四贴片LED灯，且所述第一贴片LED灯、第三贴片LED灯上下位置对称，所述第二贴片LED灯、第四贴片LED灯左右位置对称，在距离所述照射装置85cm处获得相对均匀的照射光。
进一步，所述第一贴片LED灯的下缘距离所述第二贴片LED灯的上缘的垂直距离L2为3.3mm，所述第一贴片LED灯的左缘距离所述第二贴片LED灯右缘的水平距离L1为1mm；所述第二贴片LED灯右缘与第四贴片LED灯左缘距离L3为9.4mm，所述第一贴片LED灯下缘与第三贴片LED灯上缘距离L4为5.5mm。以上述排列方式的四颗贴片LED灯，结合15度的聚光效果，能够在距离所述照射装置85cm处获得相对均匀的照射光。
进一步，如图9所示，所述驱动模块包括恒流驱动单元、稳压管、MOS管驱动模块；电源并联稳压管后通过MOS管驱动模块控制恒流驱动单元为所述贴片式LED阵列模块供电。
进一步，如图10所示，所述恒流驱动单元包括XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路；所述MOS管驱动模块包括型号Ao3400的MOS管。
如图6和图7所示，240颗贴片LED灯，或306颗贴片LED灯均分为两组(120*2、153*2)，如图11和图12所示，在120颗为一组的LED阵列里，以10*12串并联的方式由一LED恒流驱动器驱动。在153颗为一组的LED阵列里，以9*17串并联的方式由一LED恒流驱动器驱动。优选的，在恒流驱动单元中的接地电阻R1可优选为可变电阻，进一步改变LED阵列的驱动电流，进一步实现贴片LED灯功率调节，根据黄疸治疗计划旋转照射强度。
进一步，所述XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路、型号Ao3400的MOS管、稳压管均采用贴片式封装，并和所述贴片LED灯焊接于PCB板上，PCB板在所述贴片LED灯间隙设置散热孔。本发明的照射装置上，包括LED灯在内，均采用贴片式封装器件，大大减小了照射装置体积，且更利于机器自动化生产，提高产能效率。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种婴儿照射治疗箱，其特征在于，包括：
保温箱体，用于放置婴儿；
照射装置，设置于所述保温箱体内，用于对所述保温箱体内的婴儿进行黄疸病照射治疗，其包括：
贴片式LED阵列模块，用于发光治疗婴儿黄疸病；
驱动模块，用于驱动所述贴片式LED阵列模块发光。
2.根据权利要求1所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述贴片式LED阵列模块采用240颗贴片LED灯，或306颗贴片LED灯组成。
3.根据权利要求2所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述贴片LED灯包括基座、半导体发光器件、透镜，透镜固定于基座，基座上、半导体发光器件、透镜一体成型；
所述基座中心上开槽，半导体发光器件安装于槽内，透镜由槽向外灌胶而成；
以透镜的上顶点为原点设立xoy二维坐标，透镜外边缘符合y＝25273x2+729x的函数约束关系，以使得贴片LED灯发出的光具有15°的聚光效果。
4.根据权利要求3所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述贴片LED灯的基座长3.5mm、宽2.8mm、高1.0mm，贴片LED灯总高2.52mm。
5.根据权利要求4所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述贴片式LED阵列模块由照射单元组成，一个照射单元包括上下左右纵向排列的第一贴片LED灯、第二贴片LED灯、第三贴片LED灯、第四贴片LED灯，且所述第一贴片LED灯、第三贴片LED灯上下位置对称，所述第二贴片LED灯、第四贴片LED灯左右位置对称，在距离所述照射装置85cm处获得相对均匀的照射光。
6.根据权利要求5所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述第一贴片LED灯的下缘距离所述第二贴片LED灯的上缘的垂直距离L2为3.3mm，所述第一贴片LED灯的左缘距离所述第二贴片LED灯右缘的水平距离L1为1mm；所述第二贴片LED灯右缘与第四贴片LED灯左缘距离L3为9.4mm，所述第一贴片LED灯下缘与第三贴片LED灯上缘距离L4为5.5mm。
7.根据权利要求2所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述驱动模块包括恒流驱动单元、稳压管、MOS管驱动模块；电源并联稳压管后通过MOS管驱动模块控制恒流驱动单元为所述贴片式LED阵列模块供电。
8.根据权利要求7所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述恒流驱动单元包括XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路；所述MOS管驱动模块包括型号Ao3400的MOS管。
9.根据权利要求8所述的婴儿照射治疗箱，其特征在于，所述XL6006开关电流升压型LED恒流驱动器及其典型电路、型号Ao3400的MOS管、稳压管均采用贴片式封装，并和所述贴片LED灯焊接于PCB板上，PCB板在所述贴片LED灯间隙设置散热孔。
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