KR20110055529A - 직류형 유전체 배리어 방전식의 전자 조사 장치 및 전기 치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정 방향의 전자 조사를 평면의 피조사 부위에 균일하게 행하는 전자 조사 장치를 제공하는 것이다. 건전지 6V의 직류 전원(1)을 직류형 고전압 장치(2)에 접속하여, 직류형 고전압 장치(2)에 의해 6V의 전원을 마이너스 5500V로 승압한다. 직류형 고전압 장치(2)의 부극 출력 단자(3)를 캐소드 전극(5)에 결선하고, 직류 고전압원(2)의 정극 출력 단자(6)를 애노드 전극(7)에 결선한다. 캐소드 전극(5)의 애노드 전극(7)과의 대향면에 적당한 비유전율과 일정 범위의 체적 저항률을 가진 유전체 시트(4)를 밀착한다. 이 유전체 시트(4)는 폴리우레탄 고무제의 시트로 이루어진다. 캐소드 전극(5)과 유전체 시트(4)를 밀착시켜, 본 발명의 직류형 유전체 배리어 방전 전극(9)을 구성한다. 벨트 형상의 장착구(15)의 상면에 구동 전원(1)과 직류형 고전압 장치(2)를 배치하고, 하면에 방전 전극(9)과 애노드 전극(7)을 배치한다. 장착구(15)를 피치료자의 환부에 권취한 경우에, 양 전극(9, 7)이 환부를 사이에 두고 대향한다.

Description

직류형 유전체 배리어 방전식의 전자 조사 장치 및 전기 치료기 {DC DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE ELECTRON IRRADIATION APPARATUS AND ELECTROTHERAPY DEVICE}

본 발명은 직류 고압 전원과 유전체를 사용한 평면 전극을 실현하여, 유전체 표면으로부터 방전 전자를 피조사 물체에 대해 조사하여 피조사 물체 중에 미약 전류를 통전시키는 전자 조사 장치와, 그와 같은 전자 조사 장치를 구비한 전기 치료기에 관한 것이다.

일반적으로, 방전 현상은 직류에 있어서 관찰되는 절연 파괴에 의해, 소리의 발생을 수반하는 불꽃 방전이나 코로나 방전이 알려져 있고, 이들 방전은 방전 시에 전류가 1점에 집중하여, 방전 전류가 미소라도 전류 밀도가 높아 피조사 물체에 대해 손상을 수반한다. 이와 같은 1점 집중형의 방전 현상은, 공업적으로는 자동차 점화 플러그 등에서 이용되고 있다.

또한, 의료에서는 직류형 코로나 방전 방식을 사용하여, 인체에 일정한 전류를 흘리는 전기 치료기가 존재한다. 예를 들어, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3은, 이와 같은 직류의 코로나 방전을 이용한 기술을 개시하는 것이다.

또한, 교류 고압 하에서 유전체 파열 방전을 채용한 전기 치료기가 알려져 있다. 즉, 큰 전류가 1점에 집중하는 것을 피하고, 전자를 평면 방전시키기 위해 유전체 배리어 방전(무성 방전)이 알려져 있고, 이 방전 방식은 유전체를 포함하는 전극에 교류 전압을 인가하여 전자를 방전시키는 것이다. 예를 들어, 특허 문헌 4는 이와 같은 교류의 유전체 배리어 방전을 이용한 기술을 개시하는 것이다.

공업적으로는, 오존을 발생시키기 위해, 유전체 전극에 교류 전압을 인가하여 일정 간격의 전극 사이에서 교대로 전자를 방전시키는 장치가 널리 채용되어 있다. 또한, 특허 문헌 5는 교류의 유전체 배리어 방전을 이용한 기술을 개시하는 것이다.

일본 특허 출원 공개 제2001-309987호 공보 일본 특허 제4024227호 일본 특허 출원 공개 제2007-42323호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-276602호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-324128호 공보

그러나, 종래의 유전체 배리어 방전 방식은, 정부(正負)가 변화되는 교류식이므로, 방전에 의해 발생하는 전류가 인가 교류 전압에 따라서, 쌍방향으로 되어, 일정 방향으로 일정량의 전자를 방전시키는 목적에는 적합하지 않다.

특히, 이 방전 방식은 치료용 의료 기기로 응용할 때, 피치료체인 인체로부터 보면, 전자의 부여와 이탈이 교대로 발생한다고 하는 것을 일으켜, 공여 전자량을 정확하게 제어하는 목적으로는 부적절하다.

본 발명자들은 종래부터 알려져 있는 교류형 유전체 배리어 방전 방식의 특징인 평면 방전을 보유 지지한 후, 일정 방향의 전자의 방전을 가능하게 하기 위한 신규의 직류형 유전체 배리어 방전 방식의 고안을 시험해 보았다.

그러나, 상기 개량을 실현하기 위해서는, 이하와 같은 큰 장해가 존재하고 있었다. 그 이유는, 인가 전압이 직류일 때, 유전체 배리어 방전은 미세한 방전이 서로 독립된 많은 유전체 표면의 다양한 장소에서 발생하지만, 일단 어느 장소에서 방전이 발생하면, 한번 방전이 발생하면 그 부분의 전위가 저하되어 다음의 방전은 정지해 버리고, 계속적인 방전이 평면에서 일어나지 않는 것이 종래부터 알려져 있었다.

본 발명자들은 불가능하다고 생각되어, 아직까지 실시예가 보고되어 있지 않은, 직류형 유전체 배리어 방전의 실현을 위해, 예의 연구를 거듭한 결과, 신규의 직류형 유전체 배리어 방전 방식을 완성하는 데 이르렀다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전자 조사 장치는 직류 고압 전원의 부극 출력 단자측에 캐소드 전극을 접속하고, 상기 직류 고압 전원의 정극 출력 단자측에 애노드 전극을 접속하고, 상기 캐소드 전극에 있어서의 애노드 전극과의 대향면에 유전체를 밀착 배치하여 상기 캐소드 전극과 유전체에 의해 유전체 방전 전극을 구성하고, 상기 유전체 방전 전극과 애노드 전극 사이에 상기 직류 고전압을 인가함으로써 유전체 표면으로부터 일방향으로 전자를 방전시키는 것을 특징으로 한다.

상기 유전체가, 체적 저항률이 10¹³Ωㆍcm 이하, 비유전율이 5 이상인 재료로 이루어지는 것, 유전체의 비유전율을 증가시키기 위해, 유전체 소재에 도전성 물질을 혼합하는 것도 본 발명의 일 형태이다.

본 발명의 전기 치료기는 상기한 전자 조사 장치를 구비하여, 그 전자 조사 장치에 있어서의 유전체 방전 전극과 캐소드 전극 사이에 피조사 부위를 배치하는 것을 특징으로 한다. 상기 전자 조사 장치에, 그 전극 사이로 흐르는 최대 전류를 설정 전류치로 제어하는 전류 제어 회로를 설치할 수도 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 전자 조사 장치에 따르면, 유전체 방전 전극의 전체 영역에 걸쳐서 균일하고 일방향인 전자의 흐름을 계속해서 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같은 전자 조사 장치를 사용한 전기 치료기에 따르면, 치료 부위의 전체 영역에 걸쳐서 적당한 흐름의 전자를 균일하게 조사할 수 있으므로, 안전하고 높은 치료 효과를 얻는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 도시하는 배선도.
도 2는 제1 실시예에 있어서 다양한 유전체 재료를 사용했을 때의 방전 전류량 측정 결과를 나타내는 표.
도 3은 본 발명에서 사용하는 유전체 재료의 비유전율과 체적 저항률을 나타내는 표.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 있어서 유전체에 접촉하는 캐소드 전극의 크기와, 그 방전 전류량을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 배선도.
도 6은 제2 실시예에 있어서의 아크릴제 슬릿판을 사용한 단위 표면적 전류량 측정 방법의 일례를 도시하는 평면도.
도 7은 도 6의 아크릴제 슬릿판을 사용한 경우의 단위 면적당의 전류량 측정치를 나타내는 표.
도 8은 제2 실시예에 있어서의 전극으로부터의 거리와 단위 면적당의 전류량을 나타내는 그래프.
도 9는 제2 실시예에 있어서의 방전 전자량 농도 구배를 도시하는 모식도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 단위 면적당의 방전 전류량 측정치를 나타내는 표.
도 11은 제2 실시예에 있어서의 단위 면적당의 전류량을 나타내는 그래프.
도 12는 제2 실시예에 있어서의 방전 전자량 농도 구배를 도시하는 모식도.
도 13은 제2 실시예에 있어서의 애노드 전극의 크기와 방전 전자량의 관계를 나타내는 그래프.
도 14는 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 배선도.
도 15는 제3 실시예에 있어서의 유전체 배리어 방전 복합 전극 부분을 도시하는 단면도.
도 16은 제3 실시예의 전체 구성을 도시하는 측면도.
도 17은 제3 실시예의 평면도.
도 18은 제3 실시예의 제어 부분을 도시하는 블록도.

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대해, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 구체적으로 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 회로 구성을 도시하는 배선도이다. 이 회로는 일례로서 건전지 6V의 직류 전원(1)을 직류형 고전압 장치(2)에 접속하고, 이 직류형 고전압 장치(2)에 의해 상기 6V의 전원을 마이너스 5500V로 승압하고 있다. 직류형 고전압 장치(2)의 부극 출력 단자(3)는 금속제 캐소드 전극(5)에 결선되고, 상기 직류 고전압원(2)의 정극 출력 단자(6)가 애노드 전극(7)에 결선되어 있다. 상기 금속제 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(7)의 대향면에는 적당한 비유전율과 일정 범위의 체적 저항률을 가진 유전체 시트(4)가 캐소드 전극에 밀착 배치되어 있다. 또한, 제1 실시예에서는, 이 유전체 시트(4)로서, 두께 2㎜의 폴리우레탄 고무제의 시트를 사용한다. 즉, 제1 실시예에서는 캐소드 전극(5)과 유전체 시트(4)를 밀착시킴으로써, 본 발명의 직류형 유전체 배리어 방전 전극(9)을 구성한다.

제1 실시예의 전자 조사 장치는 상기와 같은 구성을 갖지만, 다음에, 그 작용에 대해 설명한다. 우선, 전자의 조사 대상물로서, 관통 구멍(공기 구멍)을 형성한 절연체의 아크릴판(8)을, 캐소드 전극(5)측의 유전체 시트(4)와 애노드 전극(7) 사이에 배치한다. 이 아크릴판(8)은 2㎜의 두께이다. 또한, 애노드 전극(7)은 직류 고전압원(2)의 정극 출력 단자(6)에 접속하고, 전류계(도면 중 A로 나타냄)를 중간에 배치한다.

마찬가지로 하여, 유전체 시트(4)를 설치하지 않고, 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(7) 사이에, 동일 두께의 아크릴판(8)을 배치한 장치를, 비교예로서 준비한다. 이 비교예의 구성에 있어서, 직류형 고전압 장치(2)로부터 마이너스 5500V의 전압을 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(7)을 통해 아크릴판(8)에 인가하면, 아크릴판(8)의 관통 구멍을 통해 계속적으로 불꽃과 소리를 수반하는 불꽃 방전이 관찰되고, 그때의 전류량은 6 내지 13 마이크로 암페어의 범위를 불규칙하게 변화했다.

한편, 제1 실시예와 같이, 캐소드 전극(5)에 유전체 시트(4)를 밀착시켰으면, 직류형 유전체 배리어 방전 전극(9)을 사용한 경우에는, 직류형 고전압 장치(2)로부터 마이너스 5500V의 전압을 캐소드 전극(5)과 애노드 전극(7)을 통해 아크릴판(8)에 인가하면, 9.93 마이크로 암페어로 안정된 무성 방전이 계속되었다.

상기의 결과는, 적절한 유전체 재료를 선택하면, 단층의 유전체를 구비한 캐소드 전극과 애노드 전극만의 간이한 구성에 의해, 직류 전압 하에서 일정 방향으로만 방전을 일으키게 하는 직류형 유전체 배리어 방전(무성 방전)이 가능한 것을 나타내고 있다.

이 직류형 유전체 배리어 방전의 방전 메커니즘은 다음과 같이 생각된다. 즉, 서로 독립된 많은 미세한 방전이 유전체 표면의 다양한 장소에서 발생하면, 인가 전압이 직류이므로, 통상 한번 방전이 발생하면 그 부분의 유전체 표면 전위는 저하되어 방전이 정지한다. 그러나, 유전체의 체적 저항률이 적절하게 선택되면 전기적으로 유전체 그 자체는, 콘덴서 용량과 전기 저항이 병렬로 접속된 분포상수 회로로서 기능하고, 차례차례 다른 장소에서 미소한 방전이 발생한다고 설명할 수 있다.

도 2는 상기 제1 실시예의 전자 조사 장치에 있어서, 유전체 시트로서 다양한 유전체 재료를 사용하여, 그 방전 전류량을 측정한 결과를 나타낸다. 이 도 2의 측정 결과에 따르면, 예를 들어, 시트 두께 2㎜의 폴리우레탄 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무의 유전체를 사용했을 때의 방전 전류량은 각 재료에 따라서 다른 것이 판명되었다. 또한, 동일한 폴리우레탄 구조를 가지면서 분자 구성이 다른 폴리우레탄 고무 A와 C를 비교 검토한 결과로부터, 우레탄의 고유한 분자 구성 소재에 의해 방전 전자량은 영향을 받는 것이 판명되었다. 또한, 유전체의 두께가 증가하면, 저항이 증가하고, 방전 전류량은 감소하는 것이 나타났다.

또한, 탄소 함유의 절연 고무의 방전 전자량은 니트릴 고무(3㎜ 두께)와 부틸 고무(1㎜ 두께)를 사용했을 때에는, 각각 28.77 마이크로 암페어와 36.10 마이크로 암페어이고, 양호한 방전량을 나타냈다. 그러나, 부틸 고무에서는 불꽃 방전이 관찰되어, 도전체로서의 성질이 유전체로서의 성질에 능가하여, 유전체 배리어 방전의 실현에는 이르지 않았다.

이와 같이, 도전성의 물질을 함유시킴으로써 방전 전류량을 증가시키는 것은 가능하지만, 유전체 배리어 방전 전극으로서의 성질을 보유 지지한 상태에서의 재료 선정이 필수이고, 도 1에 도시되어 있는 제1 실시예와 같은 구성을 사용한 경우에, 불꽃 방전이 아니라 무성 방전을 관찰할 수 있는 것이, 본 발명의 전자 조사 장치에서는 필요하다.

따라서, 도 2의 전류량으로 한정되지 않고, 사용하는 유전체로서 적절한 조건을 특정하기 위해, 도 2에 도시한 각 유전체의 체적 저항률과 비유전율을 측정하였다. 그 결과를 도 3에 나타낸다. 이 도 3으로부터 각 유전체에는 각각 고유의 체적 저항률과 비유전율이 각각 존재하고, 이것이 방전 전류량에 영향을 미치는 것이 판명되었다.

즉, 방전 전류량은 유전체의 체적 저항률이 10¹³Ωㆍcm 이하의 절연율이고, 또한 비유전율이 5 이상을 보유 지지하는 유전체 재료를 사용함으로써 직류형 유전체 배리어 방전이 용이하게 가능한 것이 나타나고, 유전체 재료로서는, 예를 들어 폴리우레탄, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무 등을 들 수 있다.

또한, 유전체 배리어 방전 응용 전극의 유전체 재료에 대해서는, 상기 도 1의 실험에서 불꽃 방전을 수반하지 않는 것을 필수 조건으로 하여, 동등한 성능을 갖고 있는 것이면, 이것으로 한정된 것은 아니다.

또한, 도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 비유전율(30), 체적 저항률 2.6×10¹⁰Ωㆍcm, 시트(3㎜ 두께의 니트릴 고무를 사용했을 때의 방전 전류량은 8.25 마이크로 암페어인 것에 대해, 니트릴 고무에 도전성의 탄소분을 배합시킴으로써 체적 저항률의 감소와 비유전율의 증가가 관찰되어, 방전 전류량은 28.77 마이크로 암페어로 증가하였다. 이는, 도전 물질을 배합시킴으로써 유전체의 체적 저항률과 비유전율에 대해 영향을 미치고, 체적 저항의 저감과 유전체 중의 전류에 의한 전위의 회복을 빠르게 할 수 있어, 다시 미소 방전을 발생시킨다고 하는 반복 사이클의 회복 시간을 단축시킴으로써, 방전 전류량의 증가를 초래했다고 설명할 수 있다.

또한, 본 발명자들은 직류형 유전체 배리어 방전 방식의 방전 전류량과 인가 전압의 관계를 검토하였다. 즉, 직류 고전압 장치(2)로부터 유전체 전극(9)으로 인가하는 전압치를 증가시키면 방전 전류량은 증가하고, 입력 전압과 비례하는 것을 발견하였다. 이 경우, 필요로 하는 방전 전류량은 전압치를 제어함으로써 조절 가능하다.

(제2 실시예)

다음에, 방전 전류량과, 유전체와 접촉하는 캐소드 전극의 면적ㆍ형상의 관계를 검토한 제2 실시예에 대해 설명한다. 우선, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 정전압 하에서, 유전체에 접촉시키는 캐소드 전극의 면적을 증감시킴으로써, 방전 전류량이 비례하여 증감하는 것이 판명되었다.

또한, 유전체에 접촉하는 캐소드 전극(5)의 형상과 방전 전자량의 분포의 관계를 검토하였다. 즉, 도 5에 측정 방법이 도시되어 있는 바와 같이, 캐소드 전극(5)을 가늘고 길게 제작하여(10㎜×70㎜), 유전체 시트(4)(50㎜×90㎜)의 중앙에 밀착시키고, 유전체 시트(4)와 애노드 전극(7) 사이에 인간의 팔과 유사한 고분자 겔(11)을 배치한다. 다음에, 유전체 전극(9)과 고분자 겔(11) 사이에, 도 6에 도시되어 있는 두께 1㎜의 아크릴판 슬릿(8)의 4종의 패턴 (1) 내지 (4)를 두고, 유전체 전극(9)과 고분자 겔(11)로의 접촉 면적을 점차 증가시켜, 접촉 면적의 증가와 전류량의 변화를 측정하였다.

도 7의 그 측정 결과를 나타내는 표이다. 이 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 캐소드 전극(5)으로부터 바로 아래에 접촉되어 있는 유전체 표면 부분에서의 단위 면적 방전 전류량이 가장 높고, 한편, 캐소드 전극(5)으로부터 거리가 길어지는 유전체 표면으로부터의 단위 면적당의 방전 전류량은 감소한다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 전자는 정규 분포와 같이 그 농도 구배가 발생한다. 이것을 모식적으로 도시하면, 도 9와 같이 된다.

한편, 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극 표면적과 유전체 표면적을 동일 사이즈(50㎜×90㎜)로 제작하여, 포갰을 때에는, 유전체 표면 부분에서의 단위 면적 방전 전류량은 대략 균등한 전자의 분배로 되고, 이것을 모식적으로 도시하면, 도 12에 도시한 바와 같이 된다.

이상의 결과로부터 명백한 바와 같이, 유전체로의 접촉하는 캐소드 전극의 형상이나 위치에 의해, 적절한 방전 전자량의 농도 구배를 유전체 표면에서 제어가능하고, 동일 전원 전압 하에서, 필요로 하는 전자량을 필요로 하는 부위에 한정적으로 조사할 수 있다.

또한, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 배리어 방전 전극(9)으로부터의 방전 전류량은, 이 전극에 대향하는 도전성 애노드 전극(7)의 면적에 의해서도 영향을 받고, 애노드 전극(7)의 면적을 크게 함으로써 방전량은 증가하였다. 또한, 배리어 방전 전극(9)을 절연성의 면포로 덮으면, 방전량은 저하되므로, 애노드 전극(7)의 면적 및 애노드 전극(7)에 접하는 재료의 도전성이, 유전체 시트(4)로부터의 방전량에 대해 영향을 미치는 것이 판명되었다.

상기에 개시된 제1 실시예 및 제2 실시예에 의해, 본 발명에 의한 직류형 유전체 배리어 방전의 방전 전자량은 이하에 예로 드는 요소에 의해 영향을 받는 것이 판명되었다.

1. 유전체의 체적 저항률

2. 유전체의 비유전율

3. 유전체의 두께

4. 유전체에 배합되는 도전성 물질

5. 유전체로의 입력 전압치

6. 유전체에 접촉하는 캐소드 전극의 면적

7. 유전체에 접촉하는 캐소드 전극의 형상

8. 유전체와 대항하는 애노드 전극의 면적

9. 유전체와 대항하는 애노드 전극의 도전성

본 발명에 따르면, 상기한 제어 요소를 고려하여 직류형 유전체 배리어 방전 전극을 제작함으로써, 유전체 전체면보다 평면 형상으로 방전 현상을 생기시켜 대향하는 평판 전극 사이에 있어서, 일정 방향으로 정전류 통전을 일으키는 것이 가능해진다.

(제3 실시예)

다음에, 상기 제1 실시예 및 제2 실시예에 나타내는 구성의 전자 조사 장치를, 전기 치료기에 적용한 제3 실시예에 대해 설명한다. 즉, 100년 이상 전부터, 인체에 공여된 미약 전류는 생리적 작용을 갖는 것이 알려져 있고, 최근에는 창상치유를 촉진하는 것이 보고되는 등, 미약 전류를 사용한 치료법의 중요성이 지적되고 있다.

즉, 인체에 대해 미약 전자를 안전하게 일정 방향으로 정방전 전류로서 통전시키기 위해서는, 상기 제1 실시예 및 제2 실시예에 나타낸 직류형 유전체 배리어 방전 방식의 전자 조사 장치가 유효하다. 도 14 내지 도 17에 도시하는 구성의 제3 실시예는 본 발명의 전자 조사 장치를 전기 치료기에 적용한 구체예이다.

도 14의 배선도에 도시한 바와 같이, 구동 전원으로서, 외장형의 건전지를 사용한 직류 전원(1)을 사용한다. 직류 전원(1)에는 승압용 직류형 고전압 장치(2)를 접속하고, 그 부극 출력 단자(3)(전압 평균치가 마이너스측)를 캐소드 전극(3)에 접속한다. 도 15의 단면도에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(3)과 폴리우레탄제의 유전체 시트(4)(90㎜ 세로×50㎜ 가로×2㎜ 두께)와 밀착시켜, 이들을 절연포(13)로 덮어 유전체 복합 전극(9)을 형성한다. 한편, 직류 전원(1)의 제로 볼트측의 정극 출력 단자(6)에는 절연포로 덮인 애노드 전극(7)을 접속한다.

이 한 쌍의 전극(9, 7) 사이에, 인체의 가료 부위(12)를 끼우고, 직류 고전압을 인가하면, 직류형 유전체 배리어 방전이 발생하여, 평면 방전에 의해 발생한 전자가 비침습적으로 인체의 접촉 부위를 통해 체내에 공급된다.

도 16 및 도 17은 상기 도 14 및 도 15에 도시하는 전자 조사 장치를 휴대형 전기 치료기에 적용한 사례를 도시하는 측면도 및 평면도이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 벨트 형상의 장착구(15)의 상면에 구동 전원(1)과 직류형 고전압 장치(2)를 배치하고, 하면에 방전 전극(9)과 애노드 전극(7)을 배치한다. 직류형 고전압 제어 장치(2)의 마이너스 전극측 출력 단자(3)와 방전 전극(9)을 도선(16)으로 접속하고, 직류형 고전압 제어 장치(2)의 플러스 전극측 출력 단자(6)와 애노드 전극(7)을 도선(17)으로 접속한다. 이 경우, 도 17에 도시한 바와 같이, 벨트 형상의 장착구(15)의 동일 평면 상에 직류형 유전체 배리어 방전 전극(9)과 애노드 전극(7)을 배치하여, 장착구(15)를 피치료자의 환부에 권취한 경우에 양 전극(9, 7)이 환부를 사이에 두고 대향하도록 위치시킨다.

또한, 유전체의 방전 전류량은 인체의 표면 습도, 온도에 의해 변화되므로, 치료기로서 사용하기 위해서는, 방전 전류량을 적절한 일정한 폭으로 제어하는 전류량 제어 회로가 필요하다. 이로 인해, 제3 실시예에서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 직류형 고전압 제어 장치(2)는 가변 전압 전원 회로(18)와 고압 변환 정류 회로(19) 및 피드백 제어 회로(20)를 구비한다.

즉, 가변 전압 전원 회로(18)의 전원 입력 단자(21, 22)에 입력된 전압은 피드백 제어 회로(20)의 출력 단자(32)로부터 제어 전압 입력 단자(25)로 입력되는 전압에 따른 전압을 출력 단자(23, 24)에 출력한다. 가변 전압 전원 회로(18)의 출력 전압은 고압 변환 정류 회로(19)의 입력 단자(26, 27)로부터 입력되어, 필요한 전압으로 변환, 정류된 후에 직류 전압으로서 출력 단자(28, 29)로부터 출력된다.

피드백 제어 회로(20)는 애노드 전극(7)이 고압 변환 정류 회로(19)에 접속되는 도선(17)에 직렬로 삽입된 저항기(33)의 양단부의 전압을 검출한다. 이 전압은 피드백 제어 회로(20)의 입력 단자(30, 31)에 입력되고, 그 내부에 설정된 기준 전압에 대해 저항기(33)의 양단부의 전압이 커지면, 출력 단자(32)로부터 가변 전압 전원 회로(18)의 출력 전압을 저하시킨다. 애노드 전극(7)에 접속된 도선(17)에 흐르는 전류치가, 규정 전류보다도 큰 경우에는, 그 전류치가 피드백 제어 회로(20)에 의해 설정된 전류치보다도 커지지 않도록 가변 전압 회로(18)에 제어 전압을 출력하여, 전체적으로 네거티브 피드백 회로를 구성하고 있다.

이와 같이 하여, 제3 실시예에 있어서는, 유전체 배리어 방전에 의한 전류치가 일정 레벨보다 커지지 않도록 네거티브 피드백을 거는 것에 의해, 인체에 장착할 때에 발생한 땀 등에 의한 습도의 변화에 기인하는 과대 전류를 방지하여, 치료시의 안전성을 확보할 수 있다.

1 : 직류 전원
2 : 직류형 고전압 장치
3 : 직류형 고전압 장치의 부극 출력 단자
4 : 유전체 시트
5 : 캐소드 전극
6 : 직류형 고전압 장치의 정극 출력 단자
7 : 애노드 전극
8 : 아크릴판
9 : 직류형 유전체 배리어 방전 전극
10 : 유전체의 등가 분포 상수 소자
11 : 고분자 겔
12 : 팔(인체)
13 : 절연포
14 : 인출선
15 : 벨트 형상 장착구
16 : 방전 전극용 도선
17 : 애노드 전극용 도선
18 : 가변 전압 전원 회로
19 : 고압 변환 정류 회로
20 : 피드백 제어 회로
21, 22 : 가변 전압 전원 입력 단자
23, 24 : 가변 전압 전원 출력 단자
25 : 가변 전압 전원 제어 입력 단자
26, 27 : 고압 변환 정류 회로 입력 단자
28, 29 : 고압 변환 정류 회로 출력 단자
30, 31 : 피드백 제어 회로 입력 단자
32 : 피드백 제어 회로 출력 단자
33 : 저항기

Claims (5)

1. 직류 고압 전원의 부극 출력 단자측에 캐소드 전극을 접속하고, 상기 직류 고압 전원의 정극 출력 단자측에 애노드 전극을 접속하고, 상기 캐소드 전극에 있어서의 애노드 전극과의 대향면에 유전체를 밀착 배치하여 상기 캐소드 전극과 유전체에 의해 유전체 방전 전극을 구성하고,
   상기 유전체 방전 전극과 애노드 전극 사이에 상기 직류 고전압을 인가함으로써 유전체 표면으로부터 일방향으로 전자를 방전시키는 것을 특징으로 하는, 직류형 유전체 배리어 방전식의 전자 조사 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유전체가, 체적 저항률이 10¹³Ωㆍcm 이하, 비유전율이 5 이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 직류형 유전체 배리어 방전식의 전자 조사 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전체가, 그 체적 저항률을 감소시키고 또한 비유전율을 증가시키기 위해, 유전체 소재에 도전성 물질을 혼합한 것인, 직류형 유전체 배리어 방전식의 전자 조사 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전자 조사 장치를 구비하고,
   그 전자 조사 장치에 있어서의 유전체 방전 전극과 캐소드 전극 사이에 피조사 부위를 배치하는 것을 특징으로 하는, 전기 치료기.
5. 제4항에 있어서, 상기 전자 조사 장치가, 그 전극 사이에 흐르는 최대 전류를, 설정 전류치로 제어하는 전류 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 치료기.

Images