JP5235040B1

JP5235040B1 - 電位治療装置

Info

Publication number: JP5235040B1
Application number: JP2012143299A
Authority: JP
Inventors: 幸雄小川
Original assignee: Hakuju Institute for Health Science Co Ltd
Current assignee: Hakuju Institute for Health Science Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN104394927B; HK1207019A1; JP2014004236A; TW201408346A; KR102120386B1; WO2014002762A1; CN104394927A; TWI622415B; KR20150028996A

Abstract

【課題】既存の変換器を用い、簡易な回路構成で、低周波数刺激を人体に与えることができ、リラックス効果を期待できる電位治療器を提供する。
【解決手段】電界を利用して治療を行う電位治療装置１に関し、人体Ｍに非接触で対置する第１電極Ｔ１と、該第１の電極Ｔ１に対向し、人体Ｍに接触する第２電極Ｔ２と、商用電源Ａに接続され、第１電極Ｔ１に交流高電圧を印加する第１変圧器２１と、商用電源Ａに接続され、第２電極Ｔ２に交流高電圧を印加する第２変圧器２２と、商用電源Ａと第１電極Ｔ１との間の回路中、及び／又は商用電源Ａと第２電極Ｔ２との間の回路中に設けられ、商用電源Ａの周波数を変換する周波数変換器２３とを、有し、第１電極Ｔ１に印加する交流高電圧の周波数Ｆ１と、第２電極Ｔ２に印加する交流高電圧の周波数Ｆ２とに差を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、電界を利用して治療を行う電位治療装置に関し、とくに低周波数刺激を人体に与えることができる電位治療装置に関する。

電位治療装置は、大地から絶縁された人体に高電位を与え、人体周囲に形成された電界による生体刺激作用を利用して、治療を行うものである。電位治療装置には、人体と対向電極に交流電圧を印加することで生じた電位差によって、人体の周囲に電界を形成するようにしたものがあり、交流成分を持つ電位治療装置において、その周波数は商用電源周波数（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）や高周波成分を持つものが多い。一般的に変圧器（トランス）を使用して商用電源を昇圧して、交流高電圧を発生させ、電極に印加し、大地から絶縁された人体に高電位を与えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、人体の通常心拍周期（６０〜９０拍／分※性別、年齢、個人差により幅がある）などの周波数（１〜１．５Ｈｚ）以下の低いリズムや音楽は、人体を副交感神経優位のリラックス状態にすることが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。

そこで、交流高電圧の電位治療装置において、予め、低周波数の交流低電圧を変圧器に供給して、低周波数の交流高電圧を発生させることが考えられる。

特開２００２−１７７４０２号公報

武中美佳子、外３名、「心拍を基準としたテンポのリズム聴取による生理反応に関する研究」、［online］、平成１７年３月、臨床教育心理学研究、［平成２３年１１月１６日検索］、インターネット＜URL： http://ci.nii.ac.jp/naid/110004500192＞

しかしながら、従来の電位治療装置は、変圧器（トランス）を使用して商用電源１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）を数１００Ｖあるいは数１０００Ｖに昇圧するが、このような既存の変圧器に２０Ｈｚ以下の低周波数の交流低電圧を供給して、低周波数の交流高電圧を発生させようとすると、回路が複雑になったり、コスト、信頼性の点で不利であり、実質的に困難であった。

そこで、この発明は、既存の変圧器を用い、簡易な回路構成で、低周波数の交流低電圧を発生させたときと同様な低周波数刺激を人体に与えることができ、リラックス効果を期待できる電位治療装置を提供することを目的としている。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、人体に非接触で対置する第１電極と、該第１電極に対向し、人体に接触する第２電極と、商用電源に接続され第１電極に交流高電圧を印加する第１変圧器と、商用電源に接続され第２電極に交流高電圧を印加する第２変圧器と、商用電源と第１電極との間の回路中、及び／又は商用電源と第２電極との間の回路中に設けられ、商用電源の周波数を変換する周波数変換器と、を有し、前記第１電極に印加する交流高電圧の周波数と、前記第２電極に印加する交流高電圧の周波数とに差を設けた、ことを特徴とする電位治療装置である。

この発明によれば、第１電極と第２電極とにそれぞれ印加する交流高電圧の周波数に差分がうなりとなって、低周波数の電界強弱として人体（被治療者）に与えることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電位治療装置において、前記第１電極に印加される交流高電圧の周波数と、前記第２電極に印加される交流高電圧の周波数との差分を、人体の通常心拍の周波数以下にした、ことを特徴とする。

この発明によれば、２つの電極に印加される交流高電圧の周波数の差分がうなりとなって人体の心拍に近い周波数刺激として人体に与えられる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電位治療装置において、治療時間中の大半を通常心拍よりも低めの周波数に設定し、治療時間中の終了時近傍をそれまでの周波数よりも高くに設定した、ことを特徴とする。

この発明によれば、治療時間の大半で心拍よりも低めの周波数のうなりを、また終了時近傍で高めの周波数のうなりを、人体に刺激として与える。

請求項１に記載の発明によれば、既存の変圧器を用いて、電気回路を複雑にすることなく、コスト、信頼性の点でも不利にならないで、周波数の異なる複数の交流高電圧の電界を形成することができる。異なった複数の周波数の交流高圧電界は「うなり」を発生させ、「うなり」が低周波数の刺激を実現することができる。また、従来から、高電位になった被治療者の人体に接触又は近接させて微弱電流を検出することで、ランプ、ブザーなどを駆動させる検電器が用いられているが、これは被治療者以外の者が検電器を持って使用するものであるが、本発明の電位治療装置においては、被治療者自身が検電器を持ち、検電器を第１電極に近づけることで上記低周波により、ランプ光、ブザー音に強弱が生じ、被治療者自身が治療中であることを明確に認識することができる。

請求項２に記載の発明によれば、人体の通常心拍に近い低周波数の「うなり」を人体に与えることができ、電位治療装置としての治療効果の他、副交感神経優位のリラックス効果を期待することができる。

請求項３に記載の発明によれば、治療中の大半は通常心拍の低周波数刺激を、治療中の後半は心拍の高めの周波数刺激を人体に与えるため、治療の大半をリラックス効果を与えつつ、治療終了時に交感神経優位なやや高めな周波数刺激により、人体を活動的な状態にして治療を終了することができる。

この発明の実施の形態１に係る電位治療装置を示す概略回路図である。電界を形成するための電極と人体とを模式的に表した模式図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
電位治療装置１は、被治療者が着座する椅子Ｂと、該椅子Ｂの上方であって、着座した被治療者の頭部に非接触で対向するように位置される第１電極Ｔ１と、椅子Ｂの前方であって、着座した被治療者の足部が載置される第２電極Ｔ２と、これら電極Ｔ１、Ｔ２に印加する交流高電圧を供給する電圧発生ユニット２０と、を有する。

椅子Ｂは、主として、座部１１と、背もたれ１２と、左右のサイドウォール１３とで構成されており、一方のサイドウォール１３の上端面には、電源のＯＮ、ＯＦＦなどの操作を行う操作パネル１４が配設されている。また、椅子Ｂには、表層材が絶縁物で覆われ上記第１電極Ｔ１を内蔵した頭部電極ケース１５と、表層材が絶縁物で覆われ上記第２電極Ｔ２を内蔵したフットレスト（通電台）１６とが、設けられている。

電圧発生ユニット２０は、それぞれ商用電源Ａ（例えば１００Ｖ：５０Ｈｚ。以下同じ。）に接続された２つの変圧器２１、２２を有し、第１変圧器２１は第１電極Ｔ１に所定の交流高電圧（例えば９０００Ｖ）を印加し、また、第２変圧器２２は第２電極Ｔ２に所定の交流高電圧（例えば９０００Ｖ）を印加する。

２つの変圧器２１、２２は同一構造をしているが、第２変圧器２２の一次側には周波数変換器（ＦＣ）２３が接続されている。

即ち、第１変圧器２１の一次巻線２１ａはスイッチＳＷ１、ＳＷ２を介して上記商用電源Ａに接続され、二次巻線２１ｂの一端は電流制限素子（安全抵抗器）２１ｃを介して第１電極Ｔ１に、また、他端はアースＧに接続されている。

一方、第２変圧器２２の一次巻線２２ａはスイッチＳＷ１、ＳＷ２及び周波数変換器２３を介して上記商用電源Ａに接続され、二次巻線２２ｂの一端は電流制限素子（安全抵抗器）２２ｃを介して第２電極Ｔ２に接続され、また、他端はアースＧに接続されている。各変圧器２１、２２の二次巻線２１ｂ、２２ｂ側に電流制限素子２１ｃ、２２ｃが接続されているのは、大電流が流れるのを防止するためである。

各変圧器２１、２２に接続されたスイッチＳＷ１、ＳＷ２は上記操作パネル１４に配設された電源ボタンによって、ＯＮ、ＯＦＦが切り替えられ、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がＯＮにされると、変圧器２１、２２は共に、二次巻線２１ｂ、２２ｂ側は９０００Ｖに昇圧されて第１電極Ｔ１、第２電極Ｔ２に交流高電圧９０００Ｖを印加することになる。

また、第１変圧器２１の一次巻線２１ａ側には商用電源Ａが直接入力されているため、二次巻線２１ｂには商用電源Ａと同じ周波数（５０Ｈｚ）の交流高電圧が出力される。これに対して、第２変圧器２２の一次巻線２２ａ側には周波数変換器２３を介して商用電源Ａが接続されているため、商用電源Ａの周波数（５０Ｈｚ）を所定の周波数Ｆ１（例えば、５１Ｈｚ）に変換された交流高電圧が出力される。

「使用方法および作用」
次に、このような構成による電位治療装置１の使用方法および作用について説明する。

まず、被治療者が椅子Ｂに着座し、人体Ｍの足部をフットレスト１６に載せる。この状態では、頭部電極ケース１５の第１電極Ｔ１が人体Ｍの頭部上方に離間した状態で位置し、また、フットレスト１６の第２電極Ｔ２が人体Ｍの足部に絶縁物を介して接触する。

次に、操作パネル１４の電源ボタンを操作してスイッチＳＷ１、ＳＷ２を投入すると、電圧発生ユニット２０に商用電源Ａ１００Ｖ：５０Ｈｚの電力が供給される。

そして、第１変圧器２１には商用電源Ａ１００Ｖ：５０Ｈｚがそのまま入力される為、その二次巻線２１ｂには９０００Ｖ：５０Ｈｚの交流高電圧が発生される。

これに対して、第２変圧器２２にはその一次巻線２２ａ側に接続された周波数変換器２３により周波数がＦ２＝５０Ｈｚから５１Ｈｚに変換されて入力され、二次巻線２２ｂから９０００Ｖ：Ｆ２＝５１Ｈｚの交流高電圧が発生される。

これにより、頭部側の第１電極Ｔ１には９０００Ｖ：５０Ｈｚの交流高電圧が印加され、また、足部側の第２電極Ｔ２には９０００Ｖ：５１Ｈｚの交流高電圧が印加され、２つの電極Ｔ１とＴ２との間に電位差が生じ、被治療者に高電位が与えられて人体Ｍ周囲に形成された電界による生体刺激作用を利用して、電位治療が行われる。

そして、各電極Ｔ１、Ｔ２に印加される交流高電圧の周波数には僅かな差１Ｈｚが生じており、これが交流電界に強弱を生じさせ、うなりとして被治療者には感じられることになり、人体Ｍに低周波数の刺激が与えられることになる。

２つの電極Ｔ１、Ｔ２に印加される交流高電圧の周波数の差分１Ｈｚは、上記周波数変換器２３を調節することにより変更することが可能であり、例えば、第２変圧器２２に供給される周波数を５１Ｈｚに変換するように調節すれば、２つの電極Ｔ１、Ｔ２に印加される交流高電圧の周波数の差分は１Ｈｚとなり、被治療者は１Ｈｚの低周波数の刺激を受けることができる。

そして、２つの電極Ｔ１、Ｔ２に印加される交流高電圧の周波数の差分を人体の通常心拍周期（６０〜９０拍／分）の周波数（１〜１．８Ｈｚ）以下の低い周波数とほぼ同じ又は近似させることにより、副交感神経優位のリラックス効果を期待することができる。

上述のように、被治療者に低周波数の刺激を与えるために、周波数変換器２３を既存の変圧器２２に接続するだけなので、複雑な電気回路構成にすることもなく、コスト高になることなく、また、信頼性ある回路設計することができる。

また、従来から、被治療者以外の者が検電器を持って、高電位になった被治療者の人体に接触又は近接させ、微弱電流を検出して検電器のランプ、ブザーなどを駆動させるようにしていたが、本発明の電位治療装置においては、被治療者自身が検電器を持ち、検電器を第１電極に近づけることで上記低周波（うなり）により、ランプ光、ブザー音に強弱が生じ、被治療者自身が治療中であることを明確に認識することができる。

なお、この実施の形態１において、周波数変換器２３を、第２変圧器２２の一次巻線２２ａ側に配設したものについて説明したが、本発明電位治療装置１にあっては、これに限らず、第２変圧器２２でなく、第１変圧器２１の一次巻線２１ａ側であっても良い。さらには、第１変圧器２１と第２変圧器２２との双方に設けるようにしても良い。要は、第１電極Ｔ１と第２電極Ｔ２とに印加される交流高電圧の周波数に僅かな差が生ずるように設定できれば良い。
（実施の形態２）
次に、治療中に人体Ｍに近い刺激の周波数を可変できる電位治療装置の実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、上記実施の形態１と相違するところは、治療時間中に印加する交流高電圧の周波数を変更させる点である。そのため、その各構成要素は上記実施の形態１と同一であるため図示は省略し、実施の形態１で用いた図１及び図２で説明する。

例えば、電位治療器１０の治療時間を６０分間とすると、そのうち、開始から５０分間（治療の大半）は通常心拍よりやや低め周波数（例えば、０．４Ｈｚ）のうなりが発生するように、残り１０分間（治療の後半）は心拍の高めの周波数（例えば、１．８Ｈｚ）のうなりが発生するように、周波数変換器２３を制御する。

具体的には、第２変圧器２２に入力される交流電源の周波数を、治療開始（電位治療装置１の電源ボタンをＯＮ）から５０分間は、周波数Ｆ２＝５０．４Ｈｚになるように、その後、後半１０分間は、周波数Ｆ２＝５１．８Ｈｚになるように周波数変換器２３を制御する。

これにより、第２電極Ｔ２には、治療開始から５０分間は通常心拍よりやや低め周波数Ｆ２＝５０．４Ｈｚの交流高電圧が印加され、終了１０分前から終了までは高めの周波数Ｆ２＝５１．８Ｈｚの交流高電圧が印加される。

しかして、第１電極Ｔ１の交流高電圧と第２電極Ｔ２の交流高電圧とで形成される電界は、治療開始から５０分間は通常心拍の周波数よりやや低い０．４Ｈｚのうなりが発生し、残り１０分間は通常心拍の高めの周波数１．８Ｈｚのうなりが発生する。

そして、被治療者は治療開始５０分間は通常心拍より低い周波数（０．４Ｈｚ）刺激を受けるため、副交感神経優位のリラックス状態となり、また、終了前１０分間は通常心拍の高めの周波数（１．８Ｈｚ）刺激を受けるため、交感神経優位の状態となって覚醒レベルの低下を防ぎ、活動的な状態で治療を終了することができる。

以上のように、実施の形態２の電位治療装置１によれば、治療中の大半を通常心拍の周波数よりやや低めの低周波数刺激を、治療中の後半又は終了近辺で心拍の高めの周波数刺激を人体Ｍに与えるため、リラックス効果を与えつつ、治療終了時に交感神経優位なやや高めな周波数刺激により、人体Ｍを活動的な状態にして治療を終了することができる。

このように、周波数変換器２３を制御して、２つの電極に印加する交流高電圧の周波数を経時的に変更することで、周波数差を心拍数を中心とした周期の前後とすることが可能であり、交感神経・副交感神経優位の状態を選択することができ、各被治療者に適切な治療を可能にする。

なお、この実施の形態２において、治療時間を６０分間としたことを説明したが、これに限定されるものではなく、人体Ｍの治療状況に応じて、短い時間や長い時間を適宜変えて治療することも可能である。

以上、この発明の各実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記実施の形態では、第１変圧器２１と第２変圧器２２とで昇圧する電圧が各々同じ電圧値に昇圧することについて説明したが、これに限定されず、第１電極Ｔ１と第２電極Ｔ２とで異なる電圧値を印加するようにしてもよい。

また、第１電極Ｔ１と第２電極Ｔ２とに印加される交流高電圧の周波数に差分を、実施の形態１では１Ｈｚに、実施の形態２では０．４Ｈｚと１．８Ｈｚにして、それぞれの周波数１Ｈｚ、０，４Ｈｚ又は０１．８Ｈｚのうなりを生じさせることについて説明したが、本発明電位治療器１はこれに限らず、被治療者が低周波数としてうなりを感受できる周波数であればよい。

さらに、第２電極Ｔ２をフットレスト１６に内蔵させたことを説明したが、例えば、座部１１に第２電極Ｔ２を内蔵させてもよい。

１電位治療装置
１０電位治療器
１１座部
１２背もたれ
１３サイドウォール
１４操作パネル
１５頭部電極ケース
１６フットレスト
２０電圧発生ユニット
２１第１変圧器
２１ａ一次巻線
２１ｂ二次巻線
２１ｃ電流制限素子
２２第２変圧器
２２ａ一次巻線
２２ｂ二次巻線
２２ｃ電流制限素子
２３周波数変換器
Ａ商用電源
Ｂ椅子
Ｍ人体
ＳＷ１、ＳＷ２スイッチ
Ｔ１第１電極（非接触で対置する）
Ｔ２第２電極

Claims

人体に非接触で対置する第１電極と、
該第１の電極に対向し、人体に接触する第２電極と、
商用電源に接続され第１電極に交流高電圧を印加する第１変圧器と、
商用電源に接続され第２電極に交流高電圧を印加する第２変圧器と、
商用電源と第１電極との間の回路中、及び／又は商用電源と第２電極との間の回路中に設けられ、商用電源の周波数を変換する周波数変換器と、を有し、
前記第１電極に印加する交流高電圧の周波数と、前記第２電極に印加する交流高電圧の周波数とに差を設けた、ことを特徴とする電位治療装置。
前記第１電極に印加される交流高電圧の周波数と、前記第２電極に印加される交流高電圧の周波数との差を、人体の通常心拍の周波数以下にした、ことを特徴とする請求項１に記載の電位治療装置。
治療時間中の大半を通常心拍よりも低めの周波数に設定し、
治療時間中の終了時近傍をそれまでの周波数よりも高くに設定した、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電位治療装置。