JP5282125B2 - 電位・温熱組合せ家庭用電気治療器 - Google Patents

Description

本発明はマイナス電界に人体を横臥することにより、人体の帯電微粒子を調整する電位治療と、人体を暖めることにより血行を良好にして肩こり等をやわらげる温熱治療とが行える電位・温熱組合せ家庭用電気治療器に関する。

電位治療器は大地絶縁された電床板にマイナス電圧を印加することにより形成された電界領域に人体を置くことによって、生体の帯電微粒子を調整する家庭用の電気治療器の一種であり、温熱治療器は、電気発熱体等の加温体によって人体を暖めることにより血行を良好にして、肩こり、筋肉痛等を癒す家庭用の温熱治療器の一種である。従来これらの治療器を組み合わせて敷き布団用に構成して、寝ながら治療を受けることができるようにしたものがある。

本発明は、上記のような電位・温熱組合せ家庭用電気治療器において、電床板と、従来面発熱体の針刺しなどの障害を検知して安全に使用するために設けた面センサーとを共用することにより、構造が簡単、軽量で引いては安価に提供できるようにした電位・温熱組合せ家庭用電気治療器を提供しようとするものである。

面発熱体は針等金属片が刺さったとき、感電する危険性がある。このために、面発熱体使用のこの種製品には、その危険を回避するため、安全上面状導電体からなる面センサーを設けている。従来温熱治療器に電位治療器を組合せたこの種治療器においては、該面センサーおよび、面センサーとほぼ同じ面積の電床板を二重に重ねる構造になっている。その理由は、面センサーは面発熱体の電気絶縁劣化および導電性異物検出時に、面センサーより異常電流が流れることを目的とする平面電極であり、一方電床板は、電位治療目的のため−１００V〜−１０００V程度の負電圧を印加するための平面電極であり、両電極は、電気回路上完全に独立した機能を構成するために使用されるからである。そのため従来では、面センサーと電床板を共通の電極として用いることはなかった。

また、従来の電気安全としての面センサー付きこの種電位・温熱組合せ家庭用電気治療器においては、負電位を生成する回路は、商用電源（AC１００V）から直接昇圧する構成であったため、面センサーと電床板を共通にすると、AC１００Vからの漏洩電流の影響で負電位電圧が不安定になるため共通化が困難であった。

本発明はこれら観点に立って、商用交流電源と絶縁されて変換された安定した直流電圧であって、その直流電圧出力が、商用交流電源と高インピーダンス回路を介して電気的に接続されることにより、アース基準電位レベルを直流電圧出力に伝達可能である構成の直流電圧を昇圧し、電位治療用のマイナス電圧として電床板に印加することにより、昇圧されたマイナス電圧と面センサー機能との電気的な相互干渉を防止することができ、面センサーの機能を維持した状態においても安定したマイナス電圧を電床板に供給可能となり、温熱治療のために設けた面状発熱体の安全装置としての面センサーと、電位治療器の電極としての電床板を兼用させる構成にして、軽量で安価な治療器として提供することができる。

本発明は、面状発熱体を安全に使用するために必要な面センサーを、電位治療器の電床板と共用したことにより、構造が簡素化され軽量になるとともに、安価になる効果がある。

図１は面状発熱体を示す。
図２は電床板を示す。
図３は電位・温熱組合せ家庭用電気治療器の全体を示す。
図４は説明断面図。
図５は本家庭用電気治療器の電子回路を説明するためのブロック図である。

電床板への電圧出力側に電位電圧検知回路なる電圧出力モニター機能を設けてマイコンに対して電圧出力可否信号出すことによりマイコンで発光ダイオードの点滅を行う。電床板と兼用する面センサーは面状発熱体からの一定以上の漏洩電流（例えば１００μＡ以上）を面状発熱体から受けたときにマイコンの作用で面状発熱体への電気の供給を止める。また、面センサーを兼ねる電床板に印加される低圧マイナス電圧は、商用交流電源から絶縁された状態で変換された直流電源で、且つ商用交流電源と高インピーダンスにて接続された直流電源を昇圧して得られた電圧である。

本発明の一実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明を実施するための面状発熱体１を示し、これは両側に銅線を織り込んだ電極帯２，２を設けた織布に、カーボン導電塗料を塗布して、表裏面に塩ビフイルムをラミネートして電気絶縁して形成される。電極帯２，２からは端子３，３を介してリード線４，４が導出されている。図２は面センサーを兼ねた電床板５を示し、これは塩ビフイルム等電気絶縁フイルム６の片面にカーボン導電塗料を印刷あるいはカーボン導電フイルムを添着してなる導電面７を形成して、導電面７から端子８を介してリード線９が導出されている。

これら面状発熱体１と電床板５は、面状発熱体１の片面に電床板５の導電面７を対面させて積層一体に形成されている。

積層一体に形成された面状発熱体２および電床板５は、図３に示されるように敷き布団１０の綿に接着して内装されている。敷き布団１０の角部には電気接続器１１が装着されており、そこから本体コード１２を介してコントローラー１３に面状発熱体１および電床板５のリード線４，９が電気接続される。１４は商用交流電源に接続されるプラグ付き電源コードである。

コントローラー１３には面状発熱体の発熱温度をコントロールする温度調節ボタン１５と温度調節設定を知る発光ダイオード１６…および電位・温熱切換えボタン１７と治療状況を知る発光ダイオード１８…が操作面に設けてある。

図４は本発明電位・温熱組合せ家庭用電気治療器を敷き布団形態に実施した図３の敷き布団１０部の断面を示し、外皮１９・１９に被包された固綿２０・２０に上下挟まれて、積層された面状発熱体１と電床板５が設けられている。

図５は、電気系統を示すコントローラー１３に収められた電子回路ブロック図である。商用交流電源（１００Ｖ〜２２０Ｖ）はスイッチング安定化電源回路Ａおよび面状発熱体１への電気供給を制御する発熱体制御回路Ｂに投入される。

電源回路Ａにおいては、スイッチング安定化電源により、たとえば直流５Ｖに変換されて、マイコンＣおよび電位治療のためのマイナス電位発生回路Ｄに投入される。マイナス電位発生回路Ｄでは、たとえばマイナス直流６００Ｖに昇圧されて電床板５に電気接続されている。スイッチング安定化電源回路と商用交流電源とは、基本的には絶縁されているが直流出力を高インピーダンス素子Ｇを介して商用交流電源と接続することにより、マイナス電位発生回路Ｄの出力基準を商用交流電源のアース電位とすることができる。

電床板５へのマイナス電圧出力側には電圧検知回路Ｅが設けられており、電圧印加状況をマイコンＣに投入する。マイコンＣにおいては、マイナス電位発生回路ＤへのＯＮ／ＯＦＦ制御および発熱体制御回路ＢへのＯＮ／ＯＦＦが面状発熱体１に設けられた図示しない温度センサー（感熱線あるいはサーミスター）からの信号を受けて行われる。

この場合、マイコンＣからマイナス電位発生回路Ｄへの信号がＯＮにもかかわらず電位電圧検知回路Ｅで電圧出力が検知できないときはマイコンＣを介して発光ダイオード１６或は１８を点滅するなどして報知する。

また、電床板５への電位電圧出力回路上には漏洩電流検出回路Ｆが設けられており、面状発熱体１から、例えば針刺し、あるいは面状発熱体１の電気絶縁フイルムが絶縁低下したときに受ける漏洩電流を検出してマイコンＣに送信することで、面状発熱体１への通電をＯＦＦして使用上の安全を確立する。この場合、電床板５への電位治療電圧を、スイッチング安定化電源回路Ａ以降の直流５Ｖから昇圧したことにより、面状発熱体１への商用交流電源の漏洩電流と差別化され、電床板５は面センサーと兼用できる。

なお、上記実施例においては、両側に電極帯を織り込んだ織布にカーボン等導電塗料を塗布してなる面状発熱体を説明に用いたが、糸に導電塗料を塗布等して、これを横糸に織り込んでなる線面発熱体においても同様効果を得る。

以上実施例において説明したように、本発明はマイナス直流電位電圧をスイッチング安定化電源から昇圧したことにより、電床板と面センサーを同一の面状導電体で共用できることから、機器本体重量が軽量にできることになり、構造が簡単になり安価に構成される。

１：面状発熱体
２：電極帯
３：端子
４：リード線
５：電床板
６：電気絶縁フイルム
７：導電面
８：端子
９：リード線
１０：敷き布団
１１：電気接続器
１２：本体コード
１３：コントローラー
１４：プラグ付き電源コード
１５：温度調節ボタン
１６：温度調節設定の発光ダイオード
１７：電位・温熱切換えボタン
１８：治療状況の発光ダイオード
１９：外皮
２０：固綿
Ａ：スイッチング安定化電源回路
Ｂ：発熱体制御回路
Ｃ：マイコン
Ｄ：マイナス電位電圧発生回路
Ｅ：電位電圧検知回路
Ｆ：漏洩電流検出回路
Ｇ：高インピーダンス素子

Claims (1)

1. 敷布団に電位治療用の電床板と温熱治療用の発熱体を内装し、コントローラーの制御切り替えによって電位治療と温熱治療が行える電位・温熱組合せ家庭用電気治療器において、発熱体は、面状発熱体を用い、マイナス電位電圧発生回路部に直接供給される電源が、商用交流電源から絶縁された状態で直流電源に変換され、且つ商用交流電源と高インピーダンスにて接続された直流電源であり、商用交流電源電圧の電圧値に依存しにくい構成にして、マイナス電位出力用電床板と、発熱体異常検出用面センサーとが同一の面状導電体で構成されることを特徴とする電位・温熱組合せ家庭用電気治療器。