JP4246674B2 - 電位治療器 - Google Patents

Description

本発明は、電位治療器に関するものである。

従来、例えば特許第２６０９５７４号公報（特許文献１）に記載されているような生体に交流高電圧を印加することで、交流電圧の正電圧による興奮作用と負電圧による鎮静作用とを生体に与えることにより生体の新陳代謝を旺盛にし、生体各部の機能を正常化させる電位治療器が提案されている。

これには、生体に印加する電圧は、正電圧ピーク値より負電圧ピーク値の方が大きい波形、具体的には、生体中の正負電圧比の理想的比率（正２５：負７５）から、正電圧ピーク値と負電圧ピーク値の比率（オフセット量）が２５：７５である波形が望ましいとされている。

そこで、上記特許文献１においては、トランスの一次側に入力される交流電圧の前記正電圧と負電圧のピーク値を、このトランスの二次側に適宜な抵抗値を有する抵抗とダイオードとによる回路（以下、「並列回路」という。）を設けることで夫々異ならせてオフセットを設定している。

特許第２６０９５７４号公報

しかしながら、上述のような並列回路の抵抗で消費される電力が大きくなると（例えば上述のように大きなオフセット量を得ようとすると）、上記並列回路でオフセット分が消費され、効率が悪いのは勿論、十分なオフセット量を得るにはトランスの容量を大きくする必要があり、高重量化及び大型化を招くことになる。

また、電床マットからの漏れ電流によりオフセット量が変化するため、常に最適なオフセット量で電界を形成することができず、更にこのオフセット量を任意に切り替えられるような構成が要望されているのが現状である。

この場合、上記並列回路の抵抗を異なる抵抗値を有するものに交換することで、上記オフセット量を変更することは確かに可能ではあるが、トランスの二次側が高電圧となるため、この二次側に高耐圧用のリレーが必要となると共に、任意にオフセット量を変更するためには高電圧故に並列回路の抵抗値の切り替えが極めて厄介で現実的でない。

本発明は、上述のような現状に鑑みてなされたもので、トランスの二次側に抵抗とダイオードの回路を設ける必要なく、装置の高重量化及び大型化を招くことなく効率良く任意のオフセット量を得ることが可能となり、任意のオフセット量の電位を生体に付与することができ、しかも、二次側の負荷状況に関係なくオフセットされた波形を得ることができる極めて実用性に秀れた電位治療器を提供するものである。

本発明の要旨を説明する。

トランスと、このトランスの一次側に入力される交流電圧を発生する交流電圧発生部と、このトランスの二次側から出力される交流電圧により電界を形成する電界形成部とから成り、この電界中の生体に電位治療を施す電位治療器であって、前記交流電圧発生部は、正電圧領域と負電圧領域とが同面積で、正負非対称の波形を形成し得る波形発生部を有し、この波形発生部により負電圧のピーク値が正電圧のピーク値以上となるように設定したオフセット波形を前記トランスの一次側に入力するように構成したことを特徴とする電位治療器に係るものである。

また、前記波形発生部は、正電圧領域の波形を形成する正電圧領域形成部と、負電圧領域の波形を形成する負電圧領域形成部とを有することを特徴とする請求項１記載の電位治療器に係るものである。

また、前記波形発生部は、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値との比率が５０：５０〜１０：９０の範囲で、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値とを任意の段階若しくは連続的に切り替えられるように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電位治療器に係るものである。

本発明は、上述のように構成したから、装置の高重量化及び大型化を招くことなく効率良く任意のオフセット量を得ることが可能となり、任意のオフセット量の電位を生体に付与することができ、しかも、二次側の負荷状況に関係なく同一比率にオフセットされた波形を得ることができる極めて実用性に秀れた電位治療器となる。

また、請求項２記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できる一層実用性に秀れたものとなる。

また、請求項３記載の発明においては、オフセット量をより簡易に設定できるため一層実用性に秀れたものとなる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、本発明の作用を示して簡単に説明する。

トランスの一次側に入力した交流電圧を昇圧して二次側の電界形成部から出力することで電界を形成し、この電界中に生体をおくことにより、この生体に電位治療を施す。

この際、トランスの一次側に入力される交流電圧は、正電圧領域と負電圧領域とが同面積で、正負非対称の波形、具体的には、正電圧領域及び負電圧領域で持続時間が異なり面積が同一となるようにしたオフセット波形であり、トランスを直流磁化することなく昇圧される。

このオフセット波形は、正電圧領域と負電圧領域の面積が同一でピーク値が異なる波形であるから、当然ピーク値を大きくすれば持続時間が短くなり、ピーク値を小さくすれば持続時間は長くなる。

即ち、本発明は、前記正電圧領域と負電圧領域の面積を同一とした状態で、負電圧のピーク値を大きく、持続時間を短く（正電圧のピーク値を小さく、持続時間を長く）することで、オフセットをかけるものである。

従って、一次側に正電圧のピーク値と負電圧のピーク値とを所望の比率に設定した（所望のオフセット量に設定した）非対称波形を入力することで、所望のオフセット量の交流電圧で電界を形成することができる。

これは、たとえオフセットされた波形であっても、正負の面積が同一であればトランスにより昇圧することができることを利用したものであり、従って、高電圧となる二次側に抵抗及びダイオードから成る並列回路を設ける必要がなく、回路構成を簡易にでき、高重量化・大型化という問題は生じない。

しかも、並列回路がトランスの二次側に存しない構成であるから、この並列回路からの漏れ電流がなくなり、設定したオフセット量が変わってしまうことも阻止できる。更に、そもそも前記オフセット量を、正電圧領域と負電圧領域の面積が同一の任意の値に設定できるから、常に任意な比率で電位治療を行えることになる。

また、オフセット波形は、上述のように正負の面積を同一にすることで正負のピーク値に比例してトランスにて昇圧できるのは勿論、直流成分が存しないために、このトランスを直流磁化させることがなく、よって、芯材が磁気飽和せずに常に良好な昇圧を行える。

この点、例えば、直流成分を前記交流電圧に重畳させることでオフセットを行う場合には、前記直流磁化の問題に加え、正負の面積が同一でなくなることから、例えば負電圧領域の面積の方が大きい場合、生体に付加した際にこの生体を負に帯電させてしまうことになるが、本発明によればこのような問題は生じない。

また、従来のように並列回路を設けた場合には、このトランスの二次側に設けられた並設回路に電流が流れないと、即ち、電界形成部を設けた椅子等に生体が座った状態となりトランスの二次側に負荷がかからないと、オフセットされた波形を得ることができず、例えばデモンストレーション等でオシロスコープを用いて説明を行う際に不便であったが、この点、本発明は、前記並列回路を用いずに、単に波形発生部により所望の波形を形成し、これをトランスの一次側に入力する構成であるから二次側の負荷状況に関わらずオフセットされた波形を得ることができる。

また、例えば、前記波形発生部が、正電圧領域の波形を形成する正電圧領域形成部と、負電圧領域の波形を形成する負電圧領域形成部とを有する場合には、例えばＰＷＭ方式の逆変換装置等を用いて容易に所望の交流電圧波形を形成できることになる。

また、例えば、前記波形発生部は、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値との比率を５０：５０〜１０：９０の範囲で段階的若しくは連続的に切り替えられるように構成した場合には、オフセット量を簡易に任意設定できるものとなる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、トランスと、このトランスの一次側に入力される交流電圧を発生する交流電圧発生部と、このトランスの二次側から出力される交流電圧により電界を形成する電界形成部とから成り、この電界中の生体に電位治療を施す電位治療器であって、前記交流電圧発生部は、正電圧領域と負電圧領域とが同面積で、正負非対称の波形を形成し得る波形発生部を有し、この波形発生部により負電圧のピーク値が正電圧のピーク値より大きくなるように設定したオフセット波形を前記トランスの一次側に入力するように構成したものである。

具体的には、前記波形発生部は、正電圧領域の波形を形成する正電圧領域形成部と、負電圧領域を形成する負電圧領域形成部とを有し、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値との比率が５０：５０〜１０：９０の範囲で、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値とを段階的に切り替えられるように構成している。

本実施例の波形発生部は、ＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換器，ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の逆変換装置を有する制御部と、この制御部に接続される操作部及び表示部とから成る構成である。

また、前記逆変換装置は、ＦＥＴを有し、このＦＥＴを前段のＦＥＴドライバーにより制御して駆動することで、所望の波形を形成するＰＷＭパルスを出力するものであり、前記波形発生部は、正電圧領域を形成するもの（正電圧領域形成部）と、負電圧領域を形成するもの（負電圧領域形成部）とを夫々備えた構成としている。

この夫々の逆変換装置は、直流成分をカットするためのコンデンサを介してトランスの一次側に接続されている。また、このトランスの二次側には、電圧計測用の分圧抵抗と生体保護用の電流制限抵抗とを設けている。

ＣＰＵのメモリには任意の交流電圧波形を形成するための波形形成プログラムが格納されており、操作部である操作スイッチからの入力に応じてＣＰＵがメモリからデータを演算装置に送りこの演算装置で演算を行い、前記ＦＥＴドライバーを駆動して前記逆変換装置により所望の波形を形成するためのＰＷＭパルスを出力する。

本実施例においては、前記操作スイッチの操作により、正電圧のピーク値対負電圧のピーク値の比率（オフセット量）が５０：５０，４０：６０，３０：７０，２０：８０，１０：９０の５段階に自動的に変更し得るように構成している。尚、より多段階に変更し得るように構成しても良いし、４段階以下に変更し得るように構成しても良い。また、連続的に変更し得るように構成しても良い。

また、本実施例においては、演算装置により正電圧領域の面積と負電圧領域の面積とを算出して双方が等しい面積となるように上述のピーク値の設定を行っている。例えば、前記比率が最も望ましいとされる２５：７５の場合の波形は図２に図示したような波形、即ち、正電圧領域と負電圧領域とで、そのピーク値と持続時間との比が逆転した波形となる。

ＰＷＭパルスは正負別々に出力され、トランスによって昇圧されて出力される。この出力は図１に図示したように本実施例においてはマット１に内蔵された電界形成部から出力され、周囲に電界を形成する。

また、この出力される電圧波形は、出力電圧計測用の分圧抵抗により、制御部でＡ／Ｄ変換されて任意出力に制御すると共に表示部である表示ＬＣＤ若しくは表示ＬＥＤに出力される。

尚、図１中の符号２は、生体の一部に電界を作用させたい場合に用いる局所出力用の端子である。

また、本実施例においては、上述の制御部とトランスと電源回路とライン・フィルターと電源ＬＥＤとから成る電源供給部とをボックス状の収納体３に収納している。即ち、コンパクト化を図ることができ、持ち運びが容易となる。尚、電源供給部からの出力を変更することで、トランスの一次側に供給される交流電圧を変化させることができる。

本実施例の前記電界形成部を内蔵したマット１を、例えば大地と絶縁する絶縁シート５上に載置した椅子４に敷設し、生体がこのマット１が敷設された椅子４に座わり電界中で所定時間待機することで電位治療が施されることになる。尚、本実施例においては電界形成部を内蔵したマット１を椅子４に敷設しているが、他の場所、例えば布団上等に敷設しても良い。即ち、絶縁状態が保たれる場所であればどこに敷設しても良い。

本実施例は上述のように構成したから、トランスの一次側に入力した交流電圧を昇圧して二次側の電界形成部から出力することで電界を形成し、この電界中に生体をおくことにより、この生体に電位治療を施す際、トランスの一次側に入力される交流電圧は、正電圧領域と負電圧領域とが同面積で、正負非対称の波形、具体的には、正電圧領域及び負電圧領域で持続時間が異なり面積が同一となるようにしたオフセット波形であり、トランスを直流磁化することなく昇圧される。

このオフセット波形は、正電圧領域と負電圧領域の面積が同一でピーク値が異なる波形であるから、当然ピーク値を大きくすれば持続時間が短くなり、ピーク値を小さくすれば持続時間は長くなる。

即ち、本発明は、前記正電圧領域と負電圧領域の面積を同一とした状態で、負電圧のピーク値を大きく、持続時間を短く（正電圧のピーク値を小さく、持続時間を長く）することで、オフセットをかけるものである。

従って、一次側に正電圧のピーク値と負電圧のピーク値とを所望の比率に設定した（所望のオフセット量に設定した）非対称波形を入力することで、所望のオフセット量の交流電圧で電界を形成することができる。

これは、たとえオフセットされた波形であっても、正負の面積が同一であればトランスにより昇圧することができることを利用したものであり、従って、一般的なオフセット量を変化させるために高電圧となる二次側に抵抗及びダイオードから成る並列回路を設ける必要がなく、回路構成を簡易にでき、高重量化・大型化という問題は生じない。

しかも、並列回路がトランスの二次側に存しない構成であるから、この並列回路からの漏れ電流がなくなり、オフセットした時の消費電力が低減でき、設定したオフセット量が変わってしまうことも阻止できる。更に、そもそも前記オフセット量を、正電圧領域と負電圧領域の面積が同一の任意の値に設定できるから、常に任意な比率で電位治療を行えることになる。

また、オフセット波形は、上述のように正負の面積を同一にすることで正負のピーク値に比例してトランスにて昇圧できるのは勿論、直流成分が存しないために、このトランスを直流磁化させることがなく、よって、芯材が磁気飽和せずに常に良好な昇圧を行える。

この点、例えば、直流成分を前記交流電圧に重畳させることでオフセットを行う場合には、前記直流磁化の問題に加え、正負の面積が同一でなくなることから、例えば負電圧領域の面積の方が大きい場合、生体に付加した際にこの生体を負に帯電させてしまうことになるが、本発明によればこのような問題は生じない。

また、従来のように並列回路を設けた場合には、このトランスの二次側に設けられた並設回路に電流が流れないと、即ち、電界形成部を設けた椅子等に生体が座った状態となりトランスの二次側に負荷がかからないと、オフセットされた波形を得ることができず、例えばデモンストレーション等でオシロスコープを用いて説明を行う際に不便であったが、この点、本発明は、前記並列回路を用いずに、単に波形発生部により所望の波形を形成し、これをトランスの一次側に入力する構成であるから二次側の負荷状況に関わらずオフセットされた波形を得ることができる。

また、前記波形発生部は、正電圧領域の波形を形成する正電圧領域形成部と、負電圧領域の波形を形成する負電圧領域形成部とを有するから、例えばＰＷＭ方式の逆変換装置等を用いて容易に所望の交流電圧波形を形成できることになる。

また、前記波形発生部は、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値との比率を５０：５０〜１０：９０の範囲で段階的に切り替えられるように構成したから、オフセット量を簡易に設定できるものとなる。

従って、本実施例は、適切なオフセット量を設定して良好な電位治療が行え、高重量化及び大型化を招くことなく簡易な回路構成で効率良く任意のオフセット量を得ることが可能となり、生体に電位治療に適切な電位を付与することができ、しかも、二次側の負荷状況に関係なくオフセットされた波形を得ることができる極めて実用性に秀れた電位治療器となる。

本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例の使用状態図である。 本実施例の波形の概略説明図である。 本実施例の要部の概略説明図である。

Claims (3)

1. トランスと、このトランスの一次側に入力される交流電圧を発生する交流電圧発生部と、このトランスの二次側から出力される交流電圧により電界を形成する電界形成部とから成り、この電界中の生体に電位治療を施す電位治療器であって、前記交流電圧発生部は、正電圧領域と負電圧領域とが同面積で、正負非対称の波形を形成し得る波形発生部を有し、この波形発生部により負電圧のピーク値が正電圧のピーク値以上となるように設定したオフセット波形を前記トランスの一次側に入力するように構成したことを特徴とする電位治療器。
2. 前記波形発生部は、正電圧領域の波形を形成する正電圧領域形成部と、負電圧領域の波形を形成する負電圧領域形成部とを有することを特徴とする請求項１記載の電位治療器。
3. 前記波形発生部は、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値との比率が５０：５０〜１０：９０の範囲で、正電圧のピーク値と負電圧のピーク値とを任意の段階若しくは連続的に切り替えられるように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電位治療器。
   
   

Images