特許 6363562 省エネ型デジタル式高圧電位治療器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6363562

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】省エネ型デジタル式高圧電位治療器

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/10 20060101AFI20180712BHJP

   A61F 7/03 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   A61N1/10

   A61F7/08 331

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-125815(P2015-125815)

(22)【出願日】2015年6月23日

(65)【公開番号】特開2017-6422(P2017-6422A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】500012662

【氏名又は名称】日本セルフメディカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104488

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 良夫

(72)【発明者】

【氏名】村上 裕明

【審査官】 伊藤 孝佑

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−００６７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７９０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８３０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２６２７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被治療者に対して１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の電位又は温熱を加えて治療を行うために用いられる省エネ型デジタル式高圧電位治療器であって、
入力電源電圧を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源（４）と、
該スイッチング電源（４）に接続され、前記スイッチング電源（４）より供給される直流電圧を所定の電圧に制御するための電圧制御手段（６）と
電位治療が選択されている場合に、前記電圧制御手段（６）により予め設定された電圧レベルに変圧された直流電圧を１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧に変換して出力するための高圧電位発生手段（１３）と、
被治療者に電位を加えるときには前記高圧電位発生手段（１３）で生成された１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧を出力し、被治療者に温熱を加えるときには前記電圧制御手段（６）により所定電圧に制御された直流電圧を出力するための出力手段（１８）と、
電位治療のみと、温熱治療のみと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードを選択でき、電位治療のみの治療モードと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードが選択されたときは、前記電圧制御手段（６）、高圧電位発生手段（１３）及び出力手段（１８）の作動を制御し、温熱治療のみの治療モードが選択されたときは、前記電圧制御手段（６）及び出力手段（１８）の作動を制御する出力制御側マイコン（３）と、
該出力制御側マイコン（３）を制御するディスプレイ側マイコン（２）と、
入力電源を監視して、入力電源に同期した信号を前記ディスプレイ側マイコン（２）に出力するためのＡＣシンク回路（２０）と、を具備し、
前記ディスプレイ側マイコン（２）は多数のインターフェースを具備し、
前記電圧制御手段（６）は、
前記スイッチング電源（４）より供給される直流電圧を用いて所定の電圧の波形を生成して交互に出力するプラス側電圧制御手段（６ａ）及びマイナス側電圧制御手段（６ｂ）を有し、
前記プラス側電圧制御手段（６ａ）及びマイナス側電圧制御手段（６ｂ）はそれぞれ、
前記スイッチング電源（４）よりメイン電源としての所定の直流電圧が供給されるトランジスタ（７）と、
前記出力制御側マイコン（３）からの制御信号に応じて前記トランジスタ（７）のスイッチングを行う制御用ＩＣ（１０）と、
前記トランジスタ（７）からの直流電圧の入力を受けて、該入力された直流電圧を所定の直流電圧に生成する平滑回路（９）と、を具備した、ことを特徴とする省エネ型デジタル式高圧電位治療器。

【請求項2】

前記高圧電位発生手段（１３）は、
前記プラス側電圧制御手段（６ａ）及びマイナス側電圧制御手段（６ｂ）の出力のそれぞれをパルス状に変換するとともに、該変換したパルス状の波形を高圧に変換するプラス側高電圧生成回路（１５ａ）及びマイナス側高電圧生成回路（１５ｂ）を有する高電圧生成回路（１５）と、
前記プラス側高電圧生成回路（１５ａ）及びマイナス側高電圧生成回路（１５ｂ）の出力のそれぞれを所定の倍率で逓倍するプラス側逓倍回路（１６ａ）及びマイナス側逓倍回路（１６ｂ）を有する逓倍回路（１６）と、
被治療者に交流電圧を加えるときには、プラス側逓倍回路（１６ａ）で所定の倍率に逓倍されたプラス波形とマイナス側逓倍回路（１６ｂ）で所定の倍率に逓倍されたマイナス波形のそれぞれの信号についてゼロ点を合成することで交流波形を生成して出力し、被治療者に直流電圧を加えるときには、マイナス側逓倍回路（１６ｂ）で所定の倍率で逓倍された波形を用いて直流波形を生成して出力する出力制御回路（１７）と、を具備したことを特徴とする請求項１に記載の省エネ型デジタル式高圧電位治療器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被治療者に高圧の直流または交流を加えることにより電位治療を可能とした省エネ型デジタル式高圧電位治療器に係り、より詳しくは、治療器全体の軽量化と省エネを達成可能とした省エネ型デジタル式高圧電位治療器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、頭痛、肩こり、不眠等を治療するための装置として、血液循環をよくして体質改善に効果を有する高圧電位治療器が用いられている。そして、この高圧電位治療器は、被治療者の身体に高圧の電位を加える装置であり、この高圧電位治療器を用いて治療を行うことにより、被治療者は、血液循環が良くなり体質が改善され、頭痛、肩こり、不眠等を無くする効果が期待できる。

【0003】

しかしながら、高圧電位治療器は供給された電源電圧を高圧に変換して出力するものであり、この高圧に変換する方法として従来は、大型のトランスを用いていたために、治療器全体が大型化、重量化してしまい、例えば、１階から２階への移動、隣室への移動が困難で、１箇所に置かざるを得ないという問題点があった。

【0004】

そのため、本出願人は過去において、入力電源の電圧を予め設定した電圧に制御し、その後に、この電源を高圧の直流又は交流に変換することで、大型のトランスを用いずに電源電圧を高圧に変換可能としたデジタル型の高圧電位治療器を提案した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−４０２４１号公報

【特許文献2】特開２００７−１１７６０６号公報

【特許文献3】特開２０１２−２４１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、前述のデジタル型の高圧電位治療器では、メイン電源の電圧を所定の電圧に制御するための電圧制御手段を有しており、この電圧制御手段は、メイン電源が供給されるトランジスタと、このトランジスタのベースに電圧を加えるための制御用ＩＣを具備しており、この制御用ＩＣにはラダー回路が接続され、ラダー回路にはマイコンが接続されていた。そして、マイコンからラダー回路に対して０から２５５迄の任意の８ビットの信号が出力され、ラダー回路は、マイコンからのデジタル信号をアナログに変換した後に制御用ＩＣに出力し、制御用ＩＣは、ラダー回路から供給される電圧に応じた電圧レベルの電源をトランジスタに供給し、それにより、供給される電源の電圧レベルを調整することとしていた。

【0007】

そのために、前述のデジタル型の高圧電位治療器では、ラダー回路におけるロスが大きいために熱が発生するので、大型のヒートシンクが必要となり、装置の大型化、重量化を招いてしまう欠点があり、更に、ラダー回路を採用することにより、消費電力が大きくなっていた。

【0008】

そこで、本発明は、大型のトランスを不要として軽量化を達成したデジタル型の高圧電位治療器において、更に軽量化、省エネ化を達成可能にすることを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に記載の本発明は、被治療者に対して１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の電位又は温熱を加えて治療を行うために用いられる省エネ型デジタル式高圧電位治療器であって、
入力電源電圧を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源と、
該スイッチング電源に接続され、前記スイッチング電源より供給される直流電圧を所定の電圧に制御するための電圧制御手段と
電位治療が選択されている場合に、前記電圧制御手段により予め設定された電圧レベルに変圧された直流電圧を１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧に変換して出力するための高圧電位発生手段と、
被治療者に電位を加えるときには前記高圧電位発生手段で生成された１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧を出力し、被治療者に温熱を加えるときには前記電圧制御手段により所定電圧に制御された直流電圧を出力するための出力手段と、
電位治療のみと、温熱治療のみと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードを選択でき、電位治療のみの治療モードと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードが選択されたときは、前記電圧制御手段、高圧電位発生手段及び出力手段の作動を制御し、温熱治療のみの治療モードが選択されたときは、前記電圧制御手段及び出力手段の作動を制御する出力制御側マイコンと、
該出力制御側マイコンを制御するディスプレイ側マイコンと、
入力電源を監視して、入力電源に同期した信号を前記ディスプレイ側マイコンに出力するためのＡＣシンク回路と、を具備し、
前記ディスプレイ側マイコンは多数のインターフェースを具備し、
前記電圧制御手段は、
前記スイッチング電源より供給される直流電圧を用いて所定の電圧の波形を生成して交互に出力するプラス側電圧制御手段（６ａ）及びマイナス側電圧制御手段を有し、
前記プラス側電圧制御手段及びマイナス側電圧制御手段はそれぞれ、
前記スイッチング電源よりメイン電源としての所定の直流電圧が供給されるトランジスタと、
前記出力制御側マイコンからの制御信号に応じて前記トランジスタスイッチングを行う制御用ＩＣと、
前記トランジスタからの直流電圧の入力を受けて、該入力された直流電圧を所定の直流電圧に生成する平滑回路と、を具備した、ことを特徴としている。

【発明の効果】

【0011】

本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器において、入力電源の電圧を所定の電圧に制御するための電圧制御手段は、スイッチング電源よりメイン電源としての所定の電圧の直流が供給されるトランジスタと、マイコンからの制御信号に応じてトランジスタのスイッチングを行う制御用ＩＣを具備し、マイコンにより直接制御用ＩＣを制御することとしている。即ち、本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器では、ラダー回路を用いること無く、マイコンから直接制御用ＩＣに信号を出力しているために、電圧の制御をデジタルのままで行うことができ、細かい制御が可能となるとともに、ラダー回路を用いた場合と異なり熱の発生が少ないためにヒートシンクを小さくすることができ、装置の軽量化を達成することが可能である。

【0012】

また、選択された治療モードに従って、電圧制御手段、高圧電位発生手段及び出力手段の作動を制御する出力制御側マイコンと、この出力制御側マイコンを制御するディスプレイ側マイコンを具備するとともに、ディスプレイ側マイコンに多数のインターフェースを具備することで、ディスプレイ側マイコンに多数の機器を接続可能としているために、装置に拡張性を持たせることができ、新たな機器を接続する場合に、開発を１から行う必要性を無くしている。

【0013】

更に、入力電源を監視して、入力電源に同期した信号をディスプレイ側マイコンに出力するためのＡＣシンク回路を具備しているために、水晶振動子等を用いることなく時間を計ることができ、また、入力電源の電圧が不安定であったり、コンセントが抜かれたりした場合に、電位出力を止める等の安全対策を採ることが可能である。更に、入力電源に同期することで、複数人が近接した位置でそれぞれ電位治療をしている場合に、お互いの体が触れた場合でも、放電によるショックを防止可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例における回路構成を示したブロック図である。

【図2】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例における電圧制御手段の構成を示したブロック図である。

【図3】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例における高圧電位発生手段の構成を示したブロック図である。

【図4】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例の作用を説明するためのフローチャートである。

【図5】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例における電圧制御手段の出力例である。

【図6】本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器の実施例における高電圧生成回路の出力例である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器では、入力電源電圧を所定の直流電圧に変換するためのスイッチング電源を備えている。そして、このスイッチング電源には、スイッチング電源によって所定の直流電圧に変換された入力電源電圧を所定の電圧に制御するための電圧制御手段が接続されている。

【0016】

また、電圧制御手段には、電位治療が選択されている場合に、電圧制御手段において所定の電圧に変圧された直流電圧を１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧に変換して出力するための高圧電位発生手段が接続されている。

【0017】

更に、高圧電位発生手段には、被治療者に電位を加えるときには高圧電位発生手段で生成された１，０００Ｖから１４，０００Ｖの高圧の直流電圧又は交流電圧を出力し、被治療者に温熱を加えるときには電圧制御手段により所定電圧に制御された直流電圧を出力するための出力手段が接続されている。

【0018】

また、本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器では、出力側マイコンと、ディスプレイ側マイコンを備えており、出力側マイコンは、電位治療のみと、温熱治療のみと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードを選択でき、被治療者等によって選択された治療モードに従って、電位治療のみの治療モードと、電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えの治療モードが選択されたときは、電圧制御手段、高圧電位発生手段及び出力手段の作動を制御し、温熱治療のみの治療モードが選択されたときは、電圧制御手段及び出力手段の作動を制御する機能を有する。一方、ディスプレイ側マイコンは、出力制御側マイコンを制御する機能を有しており、外部機器を接続可能なインターフェースを多数具備している。

【0019】

更にまた、本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器では、ＡＣシンク回路を有しており、このＡＣシンク回路は、入力電源の供給を受けることで入力電源の監視を行うとともに、入力電源に同期した信号を、ＡＣシンク情報としてディスプレイ側マイコンに供給することとしている。

【0020】

そして、電圧制御手段は、プラス側電圧制御手段及びマイナス側電圧制御手段を有しており、このプラス側電圧制御手段及びマイナス側電圧制御手段はそれぞれ、スイッチング電源よりメイン電源としての所定の電圧の直流電圧が供給されるトランジスタと、出力制御側マイコンからの制御信号に応じて、前記トランジスタのスイッチングを行う制御用ＩＣと、トランジスタからの直流電圧の入力を受け、この入力された直流電圧を所定の直流電圧に生成する平滑回路を具備し、この構成により、スイッチング電源より供給される直流電圧を用いて所定の電圧の波形を生成して、交互に出力することとしている。

【0021】

また、高圧電位発生手段は、高電圧生成回路を有しており、この高電圧生成回路は、前記プラス側電圧制御手段及びマイナス側電圧制御手段のそれぞれに接続されたプラス側高電圧生成回路とマイナス側高電圧生成回路を具備している。そして、プラス側高電圧生成回路とマイナス側高電圧生成回路はそれぞれ、プラス側電圧制御手段及びマイナス側電圧制御手段の出力をパルス状に変換するとともに、変換したパルス状の波形を高圧に変換する。

【0022】

また、プラス側高電圧生成回路とマイナス側高電圧生成回路にはそれぞれ、プラス側高電圧生成回路とマイナス側高電圧生成回路の出力を所定の倍率で逓倍するプラス側逓倍回路とマイナス側逓倍回路が接続され、このプラス側逓倍回路とマイナス側逓倍回路により逓倍回路が構成されている。

【0023】

更に、逓倍回路には出力制御回路が接続されており、この出力制御回路は、被治療者に交流電圧を加えるときには、プラス側逓倍回路で所定の倍率に逓倍されたプラス波形とマイナス側逓倍回路で所定の倍率に逓倍されたマイナス波形のそれぞれの信号についてゼロ点を合成することで交流波形を生成して出力し、被治療者に直流電圧を加えるときには、マイナス側逓倍回路で所定の倍率で逓倍された波形を用いて直流波形を生成して出力する機能を有する。

【実施例1】

【0024】

本発明の省エネ型デジタル式高圧電位治療器（以下単に「高圧電位治療器」という。）の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の高圧電位治療器１の回路構成を説明するためのブロック図であり、図１に示す高圧電位治療器１では、電位治療の他にヒーターによる温熱治療を可能にしているとともに、電位治療の場合には、直流と交流を被治療者の選択に基づいて切り替え可能なものとしている。

【0025】

即ち、本実施例の高圧電位治療器１では、制御手段としてのマイコンを備えており、本実施例においてこのマイコンは、治療器全体の作動等を制御するための出力制御側マイコン３と、この出力制御側マイコン３を制御するためのディスプレイ側マイコン２で構成されている。

【0026】

そして、前記ディスプレイ側マイコン２は外部機器を接続するためのインターフェースを多数個有しており、本実施例においては、前記ディスプレイ側マイコン２には、モードの選択や各種設定を行うためのモードスイッチ２１と、表示手段２２と、音声発生手段としてのスピーカー２３、温度センサー２４等が接続されており、表示手段２２における表示、及びスピーカー２３による音声案内等を参考にしながら、モードスイッチ２１によりモードの種類、電圧値等を設定可能としている。そして、本実施例において設定可能なモードとしては、少なくとも、（１）電位治療のみ、（２）温熱治療のみ、（３）電位治療と温熱治療の所定時間ごとの切り替えを備えている。

【0027】

また、本実施例において設定可能な電圧値としては、１，０００Ｖから１４，０００Ｖとしており、温熱に関しても複数段階の選択を可能としている。

【0028】

また、本実施例の高圧電位治療器では、高圧ソケット１９を備えており、この高圧ソケット１９に、ニクロム線及び特殊カーボンフィルム等の導電手段を内蔵した通電マット２５を接続することで、通電マット２５を介して、被治療者に対する電位治療及び温熱治療を可能としている。

【0029】

次に、本実施例の高圧電位治療器１の回路構成について説明すると、図１において４は、電源回路としてのスイッチング電源であり、本実施例においてこのスイッチング電源４は、家庭用電源２６から交流１００Ｖの入力を受け、これを直流２４Ｖに変換する。

【0030】

そして、このスイッチング電源４には、電圧調整手段としてのＤＣ／ＤＣコンバーター５が接続されており、このＤＣ／ＤＣコンバーター５において、前記直流２４Ｖを直流５Ｖに変換するとともに、変換された直流５Ｖが、制御用電圧として、前記出力制御側マイコン３及びディスプレイ側マイコン２に供給される。

【0031】

次に、前記スイッチング電源４には電圧制御手段６が接続されており、この電圧制御手段６において、前記スイッチング電源４より供給される直流２４Ｖの電圧が任意の値に変換される。

【0032】

そして、本実施例において前記電圧制御手段６は、プラス側電圧制御手段６ａとマイナス側電圧制御手段６ｂを有しており、プラス側電圧制御手段６ａ及びマイナス側電圧制御手段６ｂはいずれも、前記出力制御側マイコン３の制御により、前記スイッチング電源４から出力された直流電圧を任意の電圧の、サイン波に類似した波形のプラス側を交互に生成して出力することとしている。即ち、図５が前記電圧制御手段６ａ、６ｂの出力例であり、（ａ）がプラス側電圧制御手段６ａの出力波形、（ｂ）がマイナス側電圧制御手段６ｂの出力波形である。そして、前述したように、前記電圧制御手段６ａ，６ｂでは、交流電圧を出力する場合には、直流電圧を、サイン波を分解したような波形に変換して出力し、一方直流電圧を出力する場合は直流電圧が出力される。

【0033】

ここで、前記電圧制御手段６の構成について図２を参照して説明すると、本実施例において前記電圧制御手段６は、それぞれ、第１のトランジスタ７と、第２のトランジスタ８を有しており、第１及び第２のトランジスタ７、８はいずれも、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ、以下単に「トランジスタ」という。）を用いている。

【0034】

そして、スイッチング電源４から供給される直流２４Ｖのメイン電源は、前記第１のトランジスタ７に供給され、第１のトランジスタ７の出力は、平滑回路９及び前記第２のトランジスタ８に供給され、第２のトランジスタ８の出力はアースに流れることとしている。

【0035】

また、前記第１のトランジスタ７及び第２のトランジスタ８のゲートにはそれぞれ、第１の制御用ＩＣ１０と、第２の制御用ＩＣ１１が接続されている。そして、前記第１の制御用ＩＣ１０と第２の制御用ＩＣ１１は、前記出力制御側マイコン３に接続されており、出力制御側マイコン３からの制御信号を受け、前記第１のトランジスタ７及び第２のトランジスタ８のゲートに電源を供給し、それにより、前記第１のトランジスタ７及び第２のトランジスタ８のスイッチングを行うこととしている。

【0036】

そのため、本実施例の高圧電位治療器では、出力制御側マイコン３から供給される制御信号のＯＮとＯＦＦの時間を細かく制御することで、第１のトランジスタ７のスイッチングを細かく行い、それにより、第１のトランジスタ７から出力されるメイン電源の供給時間を制御し、平滑回路９から出力される直流電圧を任意の電圧に制御することが可能である。

【0037】

そして、第１のトランジスタ７のスイッチング方法として、本実施例では、出力制御側マイコン３からの制御信号を第１の制御用ＩＣ１０に供給するとともに、第２の制御用ＩＣ１１には制御用信号を供給しないことで、メイン電源の直流２４Ｖを第１のトランジスタ７から出力し、一方、出力制御側マイコン３からの制御信号を第２の制御用ＩＣ１１に供給するとともに、第１の制御用ＩＣ１０には制御用信号を供給しないことで、第１のトランジスタ７からの出力を停止し、第２のトランジスタ８によりアースに接続する。

【0038】

従って例えば、特定時間を例にとって、前記第１のトランジスタ７の出力を見ると、５０％をＯＮにし、５０％をＯＦＦにした場合には、平滑回路９からの出力は１２Ｖとなり、２５％をＯＮにして７５％をＯＦＦにした場合には、平滑回路９からの出力は６Ｖになり、更に、７５％をＯＮにして２５％をＯＦＦにした場合には、平滑回路９からの出力は１８Ｖになる。そのため、本実施例においては、前記制御用ＩＣ１０、１１を制御してトランジスタ７、８のスイッチングを行うことで、メイン電源の２４Ｖを任意の電圧に変換することが可能となる。また、本実施例の高圧電位治療器では、従来の高圧電位治療器と異なり、ラダー回路を用いておらず、マイコン３からのデジタル信号をアナログに変換すること無く制御用ＩＣ１０、１１に供給し、電圧の制御をデジタルのまま行っているために、電圧の細かい制御が可能となるとともに、熱の発生が少ないためにヒートシンクを小さくすることができ、装置の軽量化を達成することが可能である。

【0039】

なお、図において１２は、メイン電源の直流２４Ｖを確実にトランジスタ７より出力するためのＤＣ／ＤＣコンバーターであり、このＤＣ／ＤＣコンバーター１２は、制御用電圧として直流２９Ｖを生成し、この直流２９Ｖを前記第１のＩＣ１０に供給し、メイン電源の直流２４Ｖを確実に出力可能としている。即ち、第１のＩＣ１０からの出力を直流２９Ｖ程度にしない場合には、各種の抵抗等の影響により、第１のトランジスタ７から直流２４Ｖを出力することが困難になってしまう。そこで本実施例においては、制御用電圧として直流２９Ｖを生成してこの直流２９Ｖを、第１のＩＣ１０に供給し、メイン電源の直流２４Ｖを確実に出力可能としている。

【0040】

次に、図１において１３は高圧電位発生手段である。即ち、本実施例においては、前記電圧制御手段６に高圧電位発生手段１３が接続されており、前記モードスイッチ２１により電位治療が選択された場合には、前記電圧制御手段６からの出力が高圧電位発生手段１３において高圧に変換される。

【0041】

ここで、前記高圧電位発生手段１３について図３を参照して説明すると、図３は、前記高圧電位発生手段１３の構成を説明するためのブロック図であり、図において１３の部分が高圧電位発生手段の部分である。

【0042】

そして、本実施例において前記高圧電位発生手段１３は、前記電圧制御手段６で生成された波形を高電圧にするための高電圧生成回路１５を有している。

【0043】

ここで、前記高電圧生成回路１５について説明すると、本実施例において前記高電圧生成回路１５は、前記プラス側電圧制御手段６ａの出力が供給されるプラス側高電圧生成回路１５ａと、マイナス側電圧制御手段６ｂの出力が供給されるプマイナス側高電圧生成回路１５ｂを備えている。

【0044】

そして、前記プラス側高電圧生成回路１５ａとマイナス側高電圧生成回路１５ｂはそれぞれ、前記出力制御側マイコン３の制御によって、前記電圧制御手段６からの出力をパルス状に変換するパルス変換回路を有している。

【0045】

また、前記プラス側高電圧生成回路１５ａとマイナス側高電圧生成回路１５ｂはそれぞれ、パルス状に変換された電圧を拡大するためのトランスを有しており、本実施例においては、トランスにおいて、前記パルス変換回路によってパルス状に変換された電圧が、約６０倍に拡大される。そして、前記プラス側高電圧生成回路１５ａとマイナス側高電圧生成回路１５ｂはそれぞれ、トランスによって拡大されたパルス状の波形を交互に、逓倍回路に出力する。

【0046】

また、本実施例においては、トランスの使用に際してはフルブリッジ形式を採用している。即ち、トランスが持つ２つの端子を電子回路により高速につなぎ替え、これにより、トランスに対して見かけ上の電圧差を高め、通常のハーフブリッジ形式と比べて２倍の出力を取り出すことを可能としている。従って、高電圧生成回路１５ａ、１５ｂにおいては、前記パルス変換回路によってパルス状に変換された電圧が約６０倍に拡大され、更にその電圧が２倍された電圧が生成されて出力される。なお、図６は、前記高電圧生成回路１５ａ、１５ｂにおける出力例を示した波形であり、（ａ）がプラス側高電圧生成回路１５ａの出力波形、（ｂ）がマイナス側高電圧生成回路１５ｂの出力波形であり、前述したように、前記高電圧生成回路１５ａ、１５ｂでは、前記電圧制御回路６からの出力をパルス状に変換し、この電圧を６０倍にし、６０倍にした電圧を更に２倍にした後に、逓倍回路に出力する。

【0047】

即ち、図において１６が逓倍回路であり、本実施例において前記逓倍回路１６は、前記プラス側高電圧生成回路１５ａの出力が入力されるプラス側逓倍回路１６ａと、前記マイナス側高電圧生成回路１５ｂの出力が入力されるマイナス側逓倍回路１６ｂを具備している。そして、本実施例においては、この逓倍回路１６において、前記高電圧生成回路１５の出力が約６倍に拡大される。

【0048】

なお、本実施例においては、前記プラス側高電圧生成回路１５ａとマイナス側高電圧生成回路１５ｂの出力はいずれも、プラス側波形とマイナス側波形の双方が含まれた状態であり、即ち、プラス側高電圧生成回路１５ａとマイナス側高電圧生成回路１５ｂは同一の波形を出力しており、逓倍回路１６において、必要な波形の拡大が行われる。

【0049】

即ち、交流を出力する場合には、プラス側逓倍回路１６ａにおいて、前記プラス側高電圧生成回路１５ａの出力のプラス側の電圧が、拡大されて出力され、マイナス側逓倍回路１６ｂおいて、前記マイナス側高電圧生成回路１５ｂの出力のマイナス側の電圧が、拡大されて出力される。そして、直流を出力する場合には、マイナス側逓倍回路１６ｂが機能して、前記マイナス側高電圧生成回路１５ｂの出力のマイナス側の電圧が、拡大されて出力される。

【0050】

なお、本実施例において前記逓倍回路１６としては、複数個のダイオードと複数個のコンデンサーを組み合わせた６逓倍回路としており、従って、本実施例においては、前記高電圧生成回路１５において高圧に変換された電源の電圧が、この逓倍回路１６において約６倍の電圧に変換される。

【0051】

次に、前記逓倍回路１６には、プラス側出力制御回路１７とマイナス側出力制御回路１７ｂを有した出力制御回路１７が接続されており、前記プラス側逓倍回路１６ａにプラス側出力制御回路１７ａが接続され、マイナス側逓倍回路１６ｂにマイナス側出力制御回路１７ｂが接続されている。

【0052】

そして、出力制御回路２３は、被治療者に交流電圧を加えるときに、前記出力制御側マイコン３による制御に基づいて、前記６倍されたプラス波形、マイナス波形のそれぞれの信号について、ゼロ点を合成することで交流波形を生成して出力し、被治療者に直流電圧を加えるときにはマイナス側の逓倍回路１６ｂの出力を出力する。

【0053】

そして、この出力制御回路１７と前記電圧制御手段６はそれぞれ、出力手段としての電位温熱切替回路１８に接続されており、使用者のモード設定に従い、電位治療を選択している場合には、前記高圧電位発生手段１３からの出力が、電位温熱切替回路１８を通った後に、高圧ソケット１９を介して通電マット２５に出力され、一方、温熱治療を選択している場合には、電圧制御手段６からの出力が、電位温熱切替回路１８を通った後に、高圧ソケット１９を介して通電マット２５に出力される。なお、本実施例において電位温熱切替回路１８としては、高圧リレーを用いている。

【0054】

次に、図１において２０はＡＣシンク回路である。即ち、本実施例の高圧電位治療器では、入力電源を監視するためのＡＣシンク回路２０を有しており、このＡＣシンク回路２０による監視情報を、ＡＣシンク情報として、前記ディスプレイ側マイコン２に入力している。そのために、本実施例の高圧電位治療器では、例えば波形の数をカウントすることで、水晶振動子等を用いることなく時間を計ることができる。また、入力電源の電圧が不安定であったり、コンセントが抜かれたりした場合にはその事態を瞬時に把握することができるため、電位出力を止める等の安全対策を採ることが可能である。更に、入力電源に同期して交流波形を生成することで、複数人が近接した位置でそれぞれ電位治療をしている場合に、お互いの体が触れた場合でも、電位差を原因とする放電によるショックを防止可能である。

【0055】

次に、このように構成される本実施例の高圧電位治療器１の作用について図４のフローチャートを用いて説明すると、家庭用電源１００Ｖが接続されている状態において、ステップ１において、モードスイッチ２１によりモードの種類、電圧値等を設定した後に、ステップ２においてスタートスイッチをオンにして電源を入力すると本実施例の高圧電位治療器１が作動を開始する。

【0056】

即ち、ステップ３においてＡＣシンク回路２０による家庭用電源の監視が開始されるとともに、スイッチング電源４において、入力電源電圧が直流電圧に変換され、２４Ｖが主電源として電圧制御手段６に供給される。またそれとともに、スイッチング電源４よりの出力は、電圧調整手段としてのＤＣ／ＤＣコンバーター５において直流５Ｖに変換され、この直流５Ｖが、制御用電圧として、出力制御側マイコン３及びディスプレイ側マイコン２に供給される。

【0057】

次に、電圧制御手段６に供給された主電源は、ステップ４において、電圧制御手段６において所望する電圧に調整される。即ち、前述したように、使用者の選択に応じて、マイコン３からＩＣ１０、１１に対して制御信号が出力され、それに応じてＩＣ１０、１１がトランジスタ７、８のスイッチングを行い、これにより、メイン電源としての直流２４Ｖの電圧が所望する電圧に変換されて出力される。そしてこのとき、電圧制御手段６からは、所定の電圧のサイン波に類似したプラス側の波形が生成され、この波形は、図５に示すように、プラス側電圧制御手段６ａとマイナス側電圧制御手段６ｂが交互に出力する。

【0058】

なおこのとき、前述のように、本実施例においては、電圧制御手段６に、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２を備えており、この制御電圧生成手段１２において、スイッチング電源４より供給された直流２４Ｖを直流５Ｖに変換するとともに、この直流５Ｖを前記直流２４Ｖに加算して直流２９Ｖを生成し、この直流２９Ｖを前記第１のＩＣ１０に供給しているため、メイン電源の直流２４Ｖが確実にトランジスタより出力される。

【0059】

次に、電圧制御手段６によって所望する電圧に調整された主電源は、被治療者に温熱を加えるときには、ステップ５において、電位温熱切替回路１８を介して高圧ソケット１９に出力される。そしてそれにより、高圧ソケット１９に接続された通電マット２５を介して、被治療者に対する温熱治療が可能となる。

【0060】

一方、被治療者に電位を加えるときには、電圧制御手段６よりの出力は、高圧電位発生手段１３に供給され、高圧電位発生手段１３において高圧に変換された後に、電位温熱切替回路１８を介して高圧ソケット１９に出力され、それにより、高圧ソケット１９に接続された通電マット２５を介して、被治療者に対する電位治療が可能となる。

【0061】

即ち、プラス側電圧制御手段６ａとマイナス側電圧制御手段６ｂの出力はそれぞれ、ステップ６において、高電圧生成回路１５においてパルス状に変換され、ステップ７において、パルス状に変換された波形がトランスによって、約６０倍に拡大され、更にその後、６０倍にされた電圧が２倍に拡大され、図６に示すような波形で出力される。

【0062】

次に、トランスで約６０倍に昇圧された電源は、ステップ８において約６倍に逓倍される。即ち、交流を出力する場合には、プラス側逓倍回路１６ａにおいてプラス側の電圧が拡大されるとともに、マイナス側逓倍回路１６ｂおいてマイナス側の電圧が拡大され、直流を出力する場合には、マイナス側逓倍回路１６ｂが機能して、マイナス側の電圧が拡大される。

【0063】

そして次に、被治療者に交流電圧を加えるときには、ステップ９において、出力制御回路２３により、逓倍回路１６で約６倍されたプラス波形、マイナス波形のそれぞれの信号について、ゼロ点を合成することで交流波形が生成され、この交流波形が、ステップ１０において、電位温熱切替回路１８を通った後に高圧ソケット１９を介して通電マット２５に出力される。また、被治療者に直流電圧を加えるときには、マイナス側の逓倍回路１６ｂの出力が、電位温熱切替回路１８を通った後に高圧ソケット１９を介して通電マット２５に出力される。

【0064】

このように、本実施例の高圧電位治療器においては、入力電源の電圧を所定の直流電圧に制御するための電圧制御手段においては、スイッチング電源よりメイン電源としての所定の電圧の直流が供給されるトランジスタと、マイコンからの制御信号に応じてトランジスタのスイッチングを行う制御用ＩＣを具備し、マイコンにより直接制御用ＩＣを制御することとしているため、ラダー回路を用いた従来のデジタル型の高圧電位治療器と異なり、電圧の制御をデジタルのままで行うことができ、細かい制御が可能となるとともに、ラダー回路を用いた場合と異なり熱の発生が少ないためにヒートシンクを小さくすることができ、装置の軽量化を達成することが可能である。

【0065】

また、選択された治療モードに従って、電圧制御手段、高圧電位発生手段及び出力手段の作動を制御する出力制御側マイコンと、この出力制御側マイコンを制御するディスプレイ側マイコンを具備するとともに、ディスプレイ側マイコンに多数のインターフェースを具備することで、ディスプレイ側マイコンに多数の機器を接続可能としているために、装置に拡張性を持たせることができ、新たな機器を接続する場合に、開発を１から行う必要性を無くしている。

【0066】

更に、入力電源を監視して、入力電源に同期した信号をディスプレイ側マイコンに出力するためのＡＣシンク回路を具備しているために、水晶振動子等を用いることなく時間を計ることができ、また、入力電源の電圧が不安定であったり、コンセントが抜かれたりした場合に、電位出力を止める等の安全対策を採ることが可能である。更に、入力電源に同期することで、複数人が近接した位置でそれぞれ電位治療をしている場合に、お互いの体が触れた場合でも、放電によるショックを防止可能である。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明では、トランスを小型化するとともにヒートシンクも小型化することで治療器全体の小型化、軽量化、及び省エネ化を達成しているため、デジタル高圧電位治療器の全般に適用可能である。

【符号の説明】

【0068】

１ 省エネ型デジタル式高圧電位治療器
２ ディスプレイ側マイコン
３ 出力制御側マイコン
４ スイッチング電源
５ ＤＣ／ＤＣコンバーター
６ 電圧制御手段
６ａ プラス側電圧制御手段
６ｂ マイナス側電圧制御手段
７ 第１のトランジスタ（ＦＥＴ１）
８ 第２のトランジスタ（ＦＥＴ２）
９ 平滑回路
１０ 第１の制御用ＩＣ
１１ 第２の制御用ＩＣ
１２ ＤＣ／ＤＣコンバーター
１３ 高圧電位発生手段
１５ 高電圧生成回路
１５ａ プラス側高電圧生成回路
１５ｂ マイナス側高電圧生成回路
１６ 逓倍回路
１６ａ プラス側逓倍回路
１６ｂ マイナス側逓倍回路
１７ 出力制御回路
１７ａ プラス側出力制御回路
１７ｂ マイナス側出力制御回路
１８ 電位温熱切替回路
１９ 高圧ソケット
２０ ＡＣシンク回路
２１ モードスイッチ
２２ 表示手段
２３ スピーカー
２４ 温度センサー
２５ 通電マット
２６ 家庭用電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】