KR950008025B1 - 전위 치료기 - Google Patents

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KR950008025B1
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Abstract

내용 없음.

Description

전위 치료기
제1도는 종래의 전위치료기를 나타낸 도.
제2도는 제2도의 전위치료기의 안전장치의 기본회로를 나타낸 도.
제3도는 제2도의 부하의 상태를 나타낸 등가회로도.
제4도는 본 발명의 전위치료기의 실시예와 그 회로도.
제5도는 제4도의 회로의 작동상태를 나타낸 파형도.
제6도는 본 발명의 전위치료기의 다른 실시예와 그 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전위치료기 본체 2 : 고전압 출력단자
3 : 고내전압코드 4 : 통전도자
4a : 전극 4b : 절연물
4b' : 절연편 5 : 의자
5a : 절연기구 6 : 인체
7 : 상용전원 8 : 출력정비용 릴레이 접점
9 : 과전류검출회로 10 : 승압트랜스
11 : 전류제한용 저항기 12 : 전원스위치
20 : 안전회로 21 : 과부하 검출회로
22 : 타임머 회로 23 : 조작회로
21c : 적분회로
제1도는 종래부터 사용되고 있는 전원치료기(A)의 통상의 사용상태를 나타낸 사시도로서, 1은 전위치료기 본체, 2는 전위치료기 본체(1)의 고전압 출력단자, 3은 고내전압 코드, 4는 통전도자이고, 이것은 전위치료기 본체(1)로부터 고전압이 인가되는 전극(4a)과 그표면의 주연(周緣)을 덮는 절연물(4b)및 통전도자(4) 전체를 바닥으로부터 절연하기 위한 절연편(4b')에 의하여 구성되어 있다. 그리고 5는 의자, 5a는 의자(5)를 바닥으로부터 절연하기 위한 절연기구, 6은 치료를 받는 인체를 나타내고 있다. 즉 이 전위 치료기(A)는 크게 나누어 전위치료기 본체(1) 및 그 고전압출력단자( 2)와, 부하부분(L)(고내전압 코드(3), 통전도자(4),의자(5), 인체(6)으로 이루어진다. 이 전위치료기(A)의 사용방법은 절연물(4b)로 덮혀있는 통전도자(4)의 위에, 바닥(대지)로부터 절연기구(5a)에 의하여 절연된 의자 (5)에 앉아 있는 인체(6)의 일부, 예를 들면 발을 접촉시켜 인체(6)에 고전위를 인가하여 치료를 행하는 것이다.
제2도는 제1도에 나타낸 전위치료기(A)(안전장치 B를 포함)의 기본회로를 나타낸 도면으로서, 제 1 도와 동일부호는 동이부분을 나타내고 있고, 기타 7은 상용전원, 8은 출력정지용 릴레이 접점,9는 과전류 검출회로로서, 과전류를 검출했을때 출력정지 릴레이(8)를 오프로 한다. 이와 같이 출력정지용 릴레이 접점(8)및 과전류 검출회로 (9)에 의하여 전위치료기(A)의 안전장치(B)의 회로가 구성되어 있다. 10은 승압트랜스, 11은 전류제한용 저항기이다.
상기한 종래의 전위치료기(A)의 안전장치(B)는, 미리 설정(규정치에 고정)된 전류치 이상의 전류가 승압트랜스(10)의 2차 회로에 흘렀을때에, 이것을 과전류 검출회로(9)에서 검출하여, 출력정지용 릴레이 접점(8)을 오프로하여 출력을 정지시키는 것이었다. 그러나 이와 같은 종래의 전위치료기(A)의 안전장치(B)에서는 미리 설정된 전류치와 승압트랜스(10)의 2차 전류를 비교하여 ,검지를행하는 것이기때문에, 전원의 전압이 변동이 있어도, 미리 설정된 전류치는 변화하지 않으므로, 안정상, 미리 변동을 예상한 전류설정치로 하지 않으면 안된다는 문제점이 있었다.
여기서 이상적인 안정장치(B)의 회로라는 것은 인체(6)에 고전압을 인가하여 실시하는 관계상, 인체(6)에 위험한 과전류를 흘리지 않는 것은 당연하나, 또한 전류기차 설정치 이하이더라도, 부하의 값(부하부분 L으로부터 발생한다.) 이 위험하다고 예측되는 부하(이하, 설정부하라함)이상인 경우에는 위험한 상태가 되는것, 즉, 인체(6)에 위험한 전류가 흐르는 상태가 될 가능성이 있음을 예측하여, 사전에 작동한다는 (안전)회로가 필요하고, 그 작동점은 상기의 설정부하의 값에만 의하는것이 필요하고, 그때, 전원의 전압변동의 영향은 극력 피하지 않으면 안된다.
제 3 도는 제 2 도의 부하의 상태를 나타낸 등가회로도로서, Vi는 상용전원(7)의 입력전압, V는 승압트랜스(10)의 2차 전압, Vo는 출력전압, Io는 출력전류, R은 전류제한용 저항기(11)의 저항치, C는 부하가 모두 정전요량인 경우의 부하정전용량치, RL은 부하가 모두 저항인 경우의 부하저항치이다. 여기서 상용전원(7)이 Vi=100V, 50HZ이고, 무부하시의 출력전압이 Vo=10000V, 전류제한용 저항치(R)가 10M의 고정치로 하고 과전류 검출회로(9)의 설정치(작동전류)가 500㎂라고 하는 조건하에서 입력전압(Vi)이 ±10%변동했을겨우, 과전류 검출회로(9)가 작동하기 위한 부하의 값이 어떻게 변하는가를 제(1)식 제(2)식으로부터 계산한 결과를 표1에 나타낸다.
[수학식 1]
부하가 저항만인 경우
[수학식 2]
부하가 정전용량만인경우
[표 1]
[표 2]
[표 3]
표 1,2,3및 표4(후기함)에 있어서, ◎표시는 안전장치(B)후기하는 본원 발명의 안전장치(B')가 작동하는 경우, ×표시는 부작동의 경우이다.
표 1의 계산치로부터 알수 있는 바와 같이, 종래의 전위치료기(A)의 안전장치(B)에서는, 입력전압(Vi)의 변동에 의하여 작동점의 부하의 값(표 1 중의 작동부하 저항치(RL')의 값)이 변동하여 버려, 표 2로부터 알수 있는 바와 같이, 부하 저항 설정치(RL″)가 10㏁(Io=500㎂)에서 작동하도록 설정해두어도 전원의 전압이 90V로 저하했을 경우, 부하저항치(RL)가 10㏁에서는 안전장치(B)의 회로는 작동하지 않고, 이 때문에 입력전압(Vi)이 90V일때에도 부하 저항치(RL)가 설정치 10㏁에서, 안전장치(B)의 회로가 작동하도록 하기 위해서는, 표 3에 나타낸바와같이 부하의 설정치를 희망하는 값보다 작게 즉 부하저항 설정치(RL') 크게(표 3에서는 12.2㏁),그리고 작동전류치를 작게(표 3에서는 450㎂)설정하지 않으면 안되었다. 이 경우, 본래 작도부하저항치(RL')의 값이10㏁이하가 되었을때에 비로서 작동하지 않으면 안되나, 상기한 표 3에 나타낸 12.2㏁의 값에서 작동해버리고, 또 표 1에 있어서 전압(Vi)가 100V이고, 작동부하저항치(RL')가 10㏁에서 안전장치(B)가 작동하도록 설정했을 경우는 입력전압(Vi)가 90V로 저하했을때에, 작동부하 저항치(RL')가 8㏁가지 저하하지 않으면 안전장치(B)가 작동하지 않게 된다.
또 전원치료기(A)의 안전장치(B)의 회로의 감도를 높히면 (부하저항 설정치 RL″ 의 값을 크게, 즉, 작동전류를 작게하는것), 인체(6)가 통전도자(4)에 승강등의 때에 발생하는 단순히 발생하는 일시적인 부하의 증대시에도 출력이 정지될 가능성이 있어, 이것이 사용자에는(장치의)고장으로 오해되므로, 어느정도, 이 안정장치(B)의 감도를 낮추어 두지 않으면 안되었다.
본 발명은 고전압을 이용하여 치료를 행하는 전위치료기에 있어서, 그 출력회로의 과부하를 검출하여 그 것을 경보하거나, 출력을 정지하거나, 기타 안전에 관한 수단을 작동시키거나 하도록한 전위치료기에 관한 것이다.
본 발명의 전위치료기는 전위치료기 본체에 입력하는전원의 입력전압에 비례한 기준치를 설정하고, 전위치료기 본체의 출력회로의 전류에 비례한 검출치를 발생하는 검출치 발생부와 상기 기준치와 검출치를 입력하는 비교기를 구비한 과부하 검출회로를 설치하고 비교기에 입력된 검출치가 기준치 이상이 되었을때에 비교기로부터 제어출력을 발생시키고, 또 출력신호에 의하여 경보수단, 출력정비 수단등의 안전수단을 작동시키도록하고, 또 검출치가 일정시간 이상 연속하여 기준치를 초과했을 경우에만, 상기 안전수단을 작동시키도록한 구성이다.
본 발명의 목적은, 전원의 전압이 변동해도 그에 추종하여 기준치를 변화시키므로서 항상 일정한 부하치로 작동하는 안전장치를 가지는 전위치료기를 얻는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 비교기에 입력된 검출치가 기준치 이상이 되었을때에, 비교기로부터 제어출력을 발생시키도록 한 안전회로를 가지는 전위치료기를 얻는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교기로부터 제어출력을 발생시키고, 또 이 출력신호에 의하여 경보수단, 출력정비수단 등의 안전수단을 작동 시키도록 한 안전회로를 가지는 전위치료기를 얻는데 있다.
이들의 목적은 본 발명은 구성하는 전위치료기의 구성 및 회로에 의하여 달성되나, 그 구체적인 실시예는 첨부도면 및 이하에 기술하는 상세한 설명에 의하여 예시된다. 그리고 세부의 수정이나 변형은 후술하는 특허청구의 범위에 포함되는 것으로 한다.
제 4 도는 본 발명의 전위치료기(A')와 그 회로에서, 상기한 제 1 도와 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
기타 X1은 전원유지용 릴레이 접점, X2는 출력정지용 릴레이 접점, Ry1은 전원유지용 릴레이 조작코일이다. 20은 안전장치(B')를 구성하는 안전회로이고, 그것은 과부하 검출회로(21), 타임머 회로(22) 및 조작회로(23)로 이루어진다.
과부하 검출회로(21)는 전원의 전압에 비례한 기준치(VR) 를 발생시키기 위한 다이오드(D1), 평활 콘덴서(C1) 분압저항기(R1,R2)로 이루어지는 기준치 발생부(21a) 및 출력전류를 전압으로 변환하기 위한 변환 저항기(R3)와 변환 전압을 반파의 검출치(VD) 로 변환하기 위한 다이오드(D2)로 이루어진 검출치 발생부(21b)를 가지고, 상기의 검출치(VD)와 기준치 (VR)를 비교하여, 검출치(VD)가 기준치(VR) 이상이 되었을 때 출력측에 정(+) 전압이 발생하는 비교기(COMP)에 의하여 구성되어 있다.
타임머회로(22)는 NOR 게이트(G1,G2) 와 인버터(INV1,INV2, INV3)등으로 이루어진 2개의 단안정 멀티바이브레이터로 구성되어 있다.
조작회로(23)는 NAND게이트(G3) 발광다이오드(LED) 출력정지 릴레이 접점(X2)의 출력정지용 릴레이 조작코일(Ry2) 로 구성되어 있다. 12는 전원 스위치이다. 또, C2,C3는콘덴서 R4,R,R는 저항기이다. 또한 안전회로(20)의 전원회로의 도시는 생략되어 있다.
제 5 도는 제 4 도에 나타낸 회로도에 있어서의 주요한 파형도로서 부호 VR,VD, (a)~(d)는 제 4 도중의 VR,VD, (a)~(d)의 위치에 있어서의 전압에 대응하고 있다.
이하, 제 5 도를 참조하여 제 4 도의 실시예의 동작을 설명한다. 먼저, 전원스위치(12)를 누르면 전원유지용 릴레이 조작코일(Ry1)에 전류가 흘러 전원유지용 릴레이 접점(X1)이 폐쇄(온)되고, 전원스위치(12)를 개방(오프)해도 폐쇄(온)된 상태는 유지된다. 이에 의하여 전위 치료기 본체(1)의 출력에 고전압이 발생하여, 통전도자(4)에 올라간 인체(6)의 치료를 개시한다.
이때 무엇인가의 원인(온도 습도의 변화 진애(塵埃)의 퇴적, 전위 치료기의 장치의 고장, 도장치의 절연불량 등)으로 부하부분(L)의 상태가 변화하여 부하의 값이 설정치 보다 커졌을 경우(비교기 (COMP)의 검출치(VD)가 기준치 (VR) 보다 커졌을 경우로서, 이하 이것을 이상상태라함)에는 비교기(COMP)의 출력 단자측의 a점의 전압이 파형(a)으로 나타낸 바와 같이, 정(+)의 전압이 되므로, 조작회로(23)의 발광다이오드(LED)가 점등한다. 또 비교기(COMP)의 출력은, 그대로 타임머회로(22)의 NOR케이트(G1)에 입력되므로, 인버터(INV1)의 출력단자 측에는 저항치(R4)와 콘덴서(C2) 에 의하여 결정되는 시정수(T1)의 폭을 가지는 펄스가 파형(a)의 리딩 에지에 동기하여 나타난다. 이에 의하여 나타난 파형을 인버터(INV2)에 서 반전된 파형(b)을 , NOR게이트(G2)에 입력시키므로서, 인버터(INV3)의 출력단자측에는 파형(C)으로 나타낸 바와 같이, 저항(R)과 콘덴서(C3)에 의하여 결정되는 시정수(T2)의 폭을 가지는 펄스가 파형(b)의 리딩에지에 동기하여 나타나 NAND 케이트(G3)에 입력된다. 여기서, 상기 펄스파형(C)에 의하여, NAND 게이트(G3)의 입력단자가 정(+)의 전압으로 유지되고 있는 동안에 상기한 이상 상태가 발생하면, NADN 게이트(G3)의 출력은 파형 (d)으로 나타낸 바와 같이 제로가 되므로, 출력정지용 릴레이 코일(Ry2)에 전류가 흘러, 출력정지용 릴레이 접점 (X2)은 개방(오프)되고, 전원유지용 릴레이 조작코일 (Ry1)의 전류는 차단되고, 전원유지용 릴레이 접점(X1) 이 개방되어 전위치료기 (A)의 출력이 정지된다.
이때, 만일 전원의 전압이 변동하면, 표 4에 나타낸 바와 같이 출력전류(Io)가 변화하나, 이와 동시에 기준치((VR)가 변화하고 전류치도 변화하므로 (보정된다), 항상 일정부하치(설정부하치)에서 작동한다.
따라서 본 발명의 전원치료기(A')의 안전장치(B')는 종래의 전위치료기(A)의 안전장치(B)와 같이, 부하가 일정해도 전원의 전압이 변화하면 작동상태가 변하는 일이 없다.
[표 4]
또한 상기 실시예는 기준치(VR) 검출치((VD)로 전압을 사용했으나, 이것은 기타의 물리량, 예를 들면 전류치, 온도치, 관량치 등이더라도 좋다.
제 6 도는 적분회로(21c)를 부가한 타임머 기능을 비교기(COMP)의 입력단에 사용한 일실시예로서, R7은 적분용 저항기 C4는 적분용 콘덴서이고, 제 4 도와 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
여기서 출력회로에 흐르는 전류가 상기한 바와 같이 무엇인가의 원인으로 증가하여, 검출치(VD)가 기준치(VR)를 초과했다 하더라도 적분회로(21c)의 출력측은 즉시로는 그 전압이 되지 않고 적분용 저항기 R7와 적분용 콘덴서(C4)로 결정되는 시정수의 시간이 경과했을 때, 비로서 검출치(VD)와 동일 전압이 되어, 비교기(CMOP)로부터 출력이 출력되어, 조작회로(23)의 발광 다이오드(LED)를 점등시킴과 동시에 출력정지용 릴레이 조작코일 (Ry2)에 전류가 흘러, 출력정지용 릴레이 조작코일 (Ry2)에 전류가 흘러, 출력정지용 릴레이 접점(X2)는 개방(오프)되고, 전원유지용 릴레이 조작코일(Ry1)의 전류는 차단되어, 전원유지용 릴레이 접점(X1)이 개방(오프)되어 전위치료기(A')의 출력이 정지된다. 이때, 만일 비교기(CMOP)로부터 아직 출력이 나오지 않는 사이에 검출기(VD)가 기준치(VR)이하로 저하해 버리면 출력이 나오는 일은 없고, 따라서 나오지 않는 사이에 검출기(VD)가 기준치(VR) 이하로 저하해 버리면 출력이 나오는 일은 없고, 따라서 조작회로(23)는 작동하지 않아, 발광다이오드(LED)가 점등하거나 출력이 정지하는 일은 없다.
또한 제 4 도의 실시예에서는 타임머 회로(22)를 거쳐 조작회로(23)를 동작시키고 있으나, 이와 같은 타임머 회로(22)를 거치지 않고, 직접 과부하 검출회로(21)의 출력으로 조작회로(23)를 동작시켜도 좋다.
본 발명의 전위치료기는 전원의 전압의 변동에 따라 검출치가 변동하면, 비교기의 기준치도 전원의 전압에 비례하여 변화하므로 전원의 전압이 변동해도 부하가 정상 범위에 존재하면 안전장치는 작동하는 일은 없다. 즉 전원의 전압이 변동에 영향받는 일 없이, 반드시 미리 설정한 설정부하에서 동작한다. 또 일정간 이상, 이상 상태가 계속되었을 때만 작동하도록 하면, 치료받는 사람이 통전도자에의 승강등의 때에 발생하는 단순히 발생하는 일시적인 부하의 증대에서는 작동하지 않고, 따라서 이와 같은 경우에 고장으로 오인되는 일이 없다.

Claims (2)

  1. 전위치료기 본체에 입력되는 전원의 입력전압에 비례한 기준치를 발생하는 기준치 발생부와 전위치료기 본체의 출력회로의 전류에 비례한 검출치를 발생하는 검출치 발생부와, 상기 기준치와 검출치를 입력하는 비교기를 구비하고, 비교기에 입력된 검출치가 상기 기준치 이상이 되었을때, 상기 비교기로부터 제어 출력을 발생하는 과부하 검출회로를 설차한 것을 특징으로 하는 전위치료기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교기로부터 발생하는 제어전압에 의하여 작동하는 경보수단이나 출력정지 수단등의 안전수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료기.
    3. 제 1 항에 있어서, 검출치가 일정시간 이상 연속하여 기준치를 초과했을 경우에만, 제어출력을 내는 타임머 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료기.
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