Универсальный компактный лечебно-профилактический светодиодный облучатель
Изобретение относится к средствам гигиены и санитарии, а именно к гигиеническому массажному облучению. Облучатель выполнен в виде гребня с оптическим излучателем и содержит корпус с прозрачными зубьями и блок питания. Источником облучения являются светодиоды с различными спектрами излучения, в том числе и с инфракрасным, и ультрафиолетовым. Светодиоды с ультрафиолетовым спектром излучения установлены на концах зубьев гребня. Светодиоды распределены на группы и каждая группа снабжена генератором переменного напряжения. Светодиоды получают питание от импульсного генератора. Гребень снабжен выключателем, фиксирующим напряжение генераторов на любом заданном уровне. Облучатель снабжен датчиком с выключателем, срабатывающим при контакте с поверхностью и установленным в цепи питания светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучения. Возможно выполнение облучателя в виде массажной щетки. Массажная часть облучателя выполнена съемной. Облучатель позволяет осуществлять профилактику и лечение заболеваний кожного покрова головы с одновременным уходом за волосами и ультрафиолетовым облучением для восполнения дефицита витамина D. Облучатель позволяет проводить дезинфекцию, снижение болей при мигренях. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к средствам гигиены и санитарии и может быть использовано для профилактики и лечения заболеваний кожного покрова головы, с одновременным уходом за волосами. Предлагаемое устройство обеспечивает ультрафиолетовое облучение как головы, так и других частей тела, с целью восполнения дефицита витамина D. Облучатель может быть также использован и для снижения или устранения болей при мигренях, для дезинфекции, его применение может способствовать улучшению настроения и более быстрому излечиванию от простудных заболеваний.
Известен лечебно-профилактический облучатель, в котором для благотворного воздействия на кожу головы использован источник оптического облучения и световоды, выполняющие одновременно функции зубьев. (См., например, авторское свидетельство СССР, №1341453, МПК F 21 V 33/00, "Гигиеническая щетка", опубл. 30.09.1987 г. в БИ №36).
Недостаток известного облучателя заключается в том, что, используемый в нем, единственный источник оптического облучения имеет ограниченное назначение.
Более близким по технической сущности и принятым за прототип, является лечебно-профилактический облучатель, выполненный в виде гребня, содержащий корпус с внутренней полостью и расположенные вдоль корпуса зубья. Внутри корпуса установлены элементы питания и оптического излучения, а зубья выполнены частично прозрачными. (См., например, патент РФ №2114544, МПК A 45 D 24/10, "Гребень для волос", опубл. 10.07.1998 г. в БИ №19).
Недостатком прототипа является его узкое функциональное применение как гребня с оптическим облучением, исключительно для лечения кожного покрова головы. В известном облучателе не решается проблема, связанная, например, с дефицитом ультрафиолетового облучения и облегчением болей при мигренях.
Одной из причин, вызывающих ряд болезней, является пониженное содержание витамина D в осенне-зимний период у жителей средней полосы и северных широт, что связано с отсутствием ультрафиолетового облучения кожи. Применение различного рода специальных центров для ультрафиолетового облучения сопряжено и с высокой стоимостью процедур и расходом времени. Поэтому такие процедуры не доступны большинству населения. Процесс восполнения недостатка в ультрафиолетовом облучении должен происходить непосредственно в момент каждодневного обычного причесывания. Известно, что сочетание красного, зеленого и синего цветов обеспечивает почти любой цвет. Известно также, что тот или иной цвет производит различное воздействие на физическое и психологическое состояние организма. Так облучение головы голубым или фиолетовым светом приводит к снижению головной боли. При простуде помогает синий свет и т.д.
Задачами, решаемыми данным изобретения, являются профилактика и лечение заболеваний кожного покрова головы с одновременным уходом за волосами и ультрафиолетовым облучением с целью восполнения дефицита витамина D. Универсальный компактный лечебно-профилактический облучатель также может быть использован и для снижения болей при мигренях и получения того или иного цветового фона, что может способствовать улучшению самочувствия при простуде и других заболеваниях. Его можно также использовать для ухода за кожным покровом любой части тела, например лица, дезинфекции полости рта и т.д.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном лечебно-профилактическом облучателе, выполненном в виде гребня, содержащем корпус, источник оптического облучения, частично прозрачные зубья и блок питания, согласно предложению источником облучения являются светодиоды, с различными спектрами излучения, в том числе с ультрафиолетовым и инфракрасным.
В варианте технического решения светодиоды, преимущественно с ультрафиолетовым спектром излучения, установлены на концах зубьев гребня.
В варианте технического решения светодиоды распределены на группы и каждая группа снабжена генератором переменного напряжения.
В варианте технического решения светодиоды получают питание через импульсный генератор.
В варианте технического решения гребень снабжен выключателем, фиксирующим напряжение генераторов на любом заданном уровне.
В варианте технического решения гребень снабжен датчиком с выключателем, включающим контакт в цепи питания светодиодов с ультрафиолетовым и инфракрасным спектрами излучения при соприкосновении с поверхностью.
В варианте технического решения корпус гребня выполнен в виде щетки.
В варианте технического решения массажная часть облучателя в виде гребня или щетки выполнена съемной.
Использование в качестве источника облучения светодиодов с различными спектрами излучения, в том числе и с ультрафиолетовым, позволяет повысить функциональные свойства гребня, в частности, обеспечить пользователю возможность проводить каждодневное мягкое ультрафиолетовое облучение кожи головы. При этом можно получить суточную дозу облучения, близкую к достаточной для выработки организмом требуемого количества витамина D. Помимо этого, в живых биологических тканях головы, облученных светодиодами, улучшается обмен веществ и стимулируется рост волос, улучшается структура кожи головы, исчезает перхоть. Кроме того, ультрафиолетовое облучение способствует излечиванию от грибковых заболеваний и уничтожает целый ряд паразитических организмов, обитающих на коже головы.
Расположение светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучения на концах зубьев гребня позволяет максимально приблизить источник ультрафиолетового облучения к коже головы и уменьшить потери излучения в зубьях и устранить воздействие ультрафиолетового излучения на глаза.
Распределение светодиодов видимой части спектра излучения на группы, снабженные генераторами переменного напряжения, позволяет в широком диапазоне варьировать спектры излучения и интенсивность облучения и, тем самым, как бы массировать поверхность кожного покрова.
Использование импульсного генератора для питания светодиодов позволяет обеспечить более глубокое проникновение лучей в биологические ткани и, тем самым, обеспечить лучший массажный эффект.
Выключатель, фиксирующий напряжение генераторов на любом заданном уровне, позволяет пользователю установить определенный суммарный спектр излучения, например синий или голубой. Известно, что облучение головы синим или голубым цветом позволяет уменьшить, а иногда и даже устранить головную боль, помогает при простуде. Другие цвета, например зеленый или фиолетовый, способствуют снижению нервного напряжения и т.д.
Наличие датчика с выключателем, установленным в цепи питания светодиодов с ультрафиолетовым и инфракрасным спектрами излучения, позволит включать ультрафиолетовое и инфракрасное облучение только при соприкосновении с кожей головы. Возможность неконтролируемого облучения устраняется.
Выполнение корпуса облучателя в виде щетки расширяет диапазон его применения.
В варианте, когда массажная часть облучателя в виде гребня или щетки выполнена съемной, расширяется диапазон применения устройства, поскольку оно может быть использовано и для массажа других частей тела и просто как источник лечебного облучения цветом.
Универсальный компактный лечебно-профилактический светодиодный облучатель иллюстрируется 14-ю фигурами.
На фиг.1 представлен общий вид облучателя, выполненного в виде гребня, со светодиодами, установленными внутри корпуса.
На фиг.2 показана плата со светодиодами.
На фиг.3 изображен облучатель, в котором источники облучения установлены вдоль корпуса на одной общей плате.
На фиг.4 показан вариант исполнения облучателя, часть светодиодов которого расположена на концах зубьев.
На фиг.5 изображен облучатель с датчиком и выключателем, срабатывающим при контакте с поверхностью.
На фиг.6 представлена вторая проекция облучателя, выполненного в виде щетки.
На фиг.7 дан вид облучателя, в котором массажный элемент выполнен съемным.
На фиг.8 показан съемный массажный элемент, выполненный в виде гребня.
На фиг.9 имеется съемный массажный элемент, выполненный в виде щетки.
На фиг.10 приведена принципиальная электрическая схема облучателя.
На фиг.11 имеется график изменения напряжения U=f(t) в функции времени для блоков питания светодиодов.
На фиг.12 изображена осциллограмма включения источников излучения при широтно-импульсной модуляции.
На фиг.13 показана осцилолограмма включения источников излучения при частотно-импульсной модуляции.
На фиг.14 представлена осциллограмма импульсов при совместной работе импульсного генератора и блоков питания светодиодами.
Универсальный компактный лечебно-профилактический светодиодный облучатель на светодиодах состоит из корпуса 1 (фиг.1), зубьев 2, расположенных вдоль корпуса и частично или полностью выполненных из материал проводящего излучение. Облучатель имеет также рукоятку 3. Внутри рукоятки установлен источник питания 4. Корпус может быть выполнен либо в виде пустотелой трубки, либо из сплошного материала. Материал трубки или сплошного корпуса выбран прозрачным для видимой части спектра излучения и для ультрафиолетового излучения в диапазоне 320-340 нм и для инфракрасного излучения в диапазоне 800-1000 нм. С двух сторон трубки (сплошного корпуса) установлены на платах источники излучения 5, выполненные в виде светодиодов. Светодиоды 5 расположены так, чтобы световые потоки от них были направлены внутрь корпуса. Светодиоды имеют различный спектр излучения, например красный, зеленый, синий, инфракрасный и ультрафиолетовый. Внутри рукоятки установлены элементы управления 6 трехпозиционным программируемым кнопочным выключателем 7 и кнопочным выключателем 8. Вся поверхность корпуса 1, за исключением полосы 9, обращенной в сторону зубьев 2, имеет светоотражающее покрытие 10, направляющее световой поток внутрь корпуса (фиг.2). Расположение светодиодов на плате показано на фиг.2.
В варианте технического решения излучатели 5 установлены вдоль корпуса 1 (фиг.3) так, что их световые потоки направлены в сторону полосы (не обозначена), пропускающей поток излучения.
В варианте технического решения часть светодиодов 5, преимущественно с ультрафиолетовым (5i) спектром излучения, расположена на концах зубьев 2 (фиг.4).
В варианте технического решения облучатель содержит датчик с выключателем 11, включающимся при контакте с поверхностью (фиг.5). Чувствительный элемент датчика может быть выполнен, например, на основе конденсатора.
В варианте технического решения корпус облучателя выполнен в виде щетки 12 (фиг.6).
В варианте технического решения массажный элемент выполнен съемным, в виде пустотелой трубки 13, надеваемой на корпус 1 (фиг.7). Трубка может иметь зубья, как у гребня (фиг.8), или покрытие в виде щетки (фиг.9). При этом трубка 13 и корпус 1 снабжены соответственно продольными пазами и направляющими (не показаны). Трубка 13 имеет полосу 9, обращенную в сторону зубьев или щетки, прозрачную для спектра излучения выбранных светодиодов.
Электрически светодиоды 5, встроенные в корпус облучателя 1, разделены по спектру излучения (фиг.10) на пять групп со спектрами излучения, например красным (5r), зеленым (5g), синим (5b), ультрафиолетовым (5u) и инфракрасным (5 и). Группы светодиодов с различными спектрами излучения соединены в отдельные цепи. В каждой отдельной цепи светодиоды соединены по параллельной схеме. В цепи питания светодиодов каждой группы имеется свой генератор напряжения, соответственно, для ультрафиолетовых - 14, для инфракрасных - 15, для красных - 16, для зеленых - 17 и для синих 18. Общее количество светодиодов и светодиодов в группе зависит от длины гребня и силы света, излучаемой каждым из них. Генераторы 14, 15, 16, 17 и 18 имеют общий контакт 7а трехпозиционного программируемого выключателя 7. Генераторы снабжены также выключателем 8, фиксирующим напряжение, выбранное пользователем по цвету суммарного светового потока. В цепи питания генераторов имеется импульсный генератор 19, генерирующий электрические импульсы напряжения высокой частоты. В цепи питания генераторов 14 и 15 имеется контакт 20, сочлененный с датчиком 11, включающийся при контакте с поверхностью. Параллельно импульсному генератору 19 включен контакт 7б трехпозиционного программируемого кнопочного выключателя 7.
Генераторы 12-16 обеспечивает различные графики изменения напряжения U=f(t) для светодиодов с различным спектром излучения. Например, для генератора 14 этот график обозначен цифрой 21 (фиг.11), для генератора 15 цифрой 22 и для генератора 16 цифрой 23, для генератора 17 цифрой 24 и для генератора 18 цифрой 25. В свою очередь, импульсный генератор 19 преобразует напряжение в серию электрических импульсов, изменяющихся по частоте (фиг.12) или по ширине (фиг.13). Результирующая осциллограмма импульсов излучения при работе импульсного генератора и одного из генераторов 14-18 представляет собой набор импульсов, изменяющихся по частоте и амплитуде (фиг.14).
Универсальный компактный лечебно-профилактический светодиодный облучатель действует следующим образом.
Выполненный в виде гребня он используется по своему прямому назначению для расчесывания волос и массирования кожи головы. Одновременно облучатель применяется и как инструмент для оптического, в том числе ультрафиолетового воздействия, с целью профилактики и лечения корней волос. Кроме того, ультрафиолетовое облучение способствует излечиванию от грибковых заболеваний и губительно действует на микроорганизмы, часто поселяющиеся на кожном покрове волосистой части головы.
Включение облучателя-гребня в работу осуществляется при нажатии на кнопку трехпозиционного программируемого выключателя 7. При этом происходит замыкание контакта 7а и питание через импульсный генератор 19 и генераторы 14, 15, 16, 17 и 18 поступает на светодиоды 5u, 5r, 5g, 5b и 5и, излучающие в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра (фиг.10). Импульсный генератор преобразует напряжение питания в серию импульсов (фиг.12 или 13), а генераторы изменяют свое напряжение в зависимости от времени по различным законам. Результирующая осциллограмма импульсов напряжений будет иметь вид, аналогичный фиг.14. Зависимость между величиной тока, протекающего через светодиод и излучаемым им световым потоком Ф, практически линейна. При этом, согласно графикам, изменяется и световой поток каждой группы светодиодов. Различные по спектру и частоте, плавно меняющиеся по амплитуде световые потоки по разному воздействуют на кожный покров головы, оказывая благоприятное мягкое массирование корней волос. Импульсный характер изменения излучения способствует более глубокому проникновению в поверхность кожи и обеспечивает лучший массажный эффект. Помимо этого, создается результирующий световой поток, определяемый суммированием трех компонент, красного зеленого и синего. Изменение световых потоков компонент обеспечивает плавный переход от одного цвета к другому. Импульсный режим работы облучателя можно заменить плавно изменяющимся световым потоком. Для этого необходимо вторично нажать на кнопку 7 трехпозиционного программируемого выключателя, что приведет к замыканию контакта 7б. При этом питание на светодиоды поступает, минуя импульсный генератор 19, через генераторы 14-18. Это приводит к тому, что суммарный цвет излучения непрерывно меняется. Возможен режим одноцветного излучения. Для этого необходимо нажать на кнопочный выключатель 8. При этом изменение напряжений на генераторах останавливается и фиксируется выбранный пользователем цвет излучения. Остановившись, например, на синем цвете, пользователь гребня оказывает лечебное воздействие на организм. Снижается или полностью исчезает головная боль, излечивается простуда. Выбор цвета и время экспозиции зависят от индивидуальных особенностей потребителя и могут диктоваться полученным опытом при использовании гребня.
Включение ультрафиолетового и инфракрасного излучения может производится путем прижатия зубьев гребня к коже головы. При этом срабатывает датчик 11 и включается выключатель 20, формируя цепь питания ультрафиолетовых и инфракрасных светодиодов. Облучение ультрафиолетовым и инфракрасным диапазоном возможно также как в импульсном, так и в плавно изменяющемся вариантах работы облучателя. Так в процессе ухода за волосами головы, одновременно, происходит массаж, воздействие световым полем и ультрафиолетовое облучение кожи. Все это благоприятно сказывается и на гигиеническом состоянии кожи головы, способствует физико-химическим изменениям, таким как возбужденное состояние молекул, коагуляция белковых структур, изменение состояния биологических тканей, что, в конечном итоге, приводит к оздоровлению всего организма с дополнительной выработкой витамина D.
В состав светодиодов могут входить и группы с отличной от указанных в описании цветностью, например желтые или голубые.
Описанное действие облучателя-гребня остается таким же, когда гребень выполнен в виде щетки. Однако поверхность щетки более развита, что позволяет разместить на ней большее количество светодиодов. Следовательно, терапевтический эффект применения щетки будет выше. Если в конструкции предусмотрен съемный вариант исполнения (фиг.8 или 9), облучатель может быть использован и для массажа других частей тела воздействием только световым потоком.
Таким облучателем можно производить дезинфекцию, например, полости рта, интимных частей тела, подошв ног и т.д. Облучатель может быть использован и просто как источник света с изменяющимся по цвету или неизменным по цвету световым потоком.
1. Компактный лечебно-профилактический облучатель, содержащий источник оптического излучения в виде светодиодов, корпус, прозрачные зубья, расположенные вдоль корпуса, и блок питания, отличающийся тем, что светодиоды выполнены с различными спектрами излучения и распределены на группы, каждая группа снабжена генератором переменного напряжения, при этом светодиоды с ультрафиолетовым спектром излучения установлены на концах зубьев облучателя.
2. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что в цепь питания генераторов напряжения включен импульсный генератор.
3. Облучатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен датчиком с выключателем, установленным в цепи питания светодиодов с ультрафиолетовым спектром излучения.
4. Облучатель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде щетки.
5. Облучатель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что массажная часть корпуса выполнена съемной.
