(57)【要約】【課題】  昇圧トランスに入力する正弦波交流の発生手段を改良することで、高圧の生体印加交流出力を効率よく得ること。【解決手段】  位相が互いに１８０°異なる６０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度の正弦半波信号による幅変調済高周波パルスと、その同期オン信号とで、１３５ボルト程度の直流電源と接地間に接続した、フルブリッジ構成のスイッチング回路をスイッチング制御することで、位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済増幅パルス出力を得ると共に、これら各パルス出力を復調した電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給することで、トランス２次コイルに発生した高圧正弦波交流を正電圧ブリーダ回路により、正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流となし得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流高電圧を生体に印加して治療を実行する電位治療器において、周波数が６０〜２００Ｈｚ程度の正弦低周波信号から得た位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦半波信号で、パルス幅変調した２系統の幅変調済高周波パルスを得る一方、前記半波信号よりも充分高い電圧の直流電源と接地間に、直列２個のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ構成のスイッチング回路を接続し、この回路における各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子をそれぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで、各列交互にスイッチング制御すると共に、残余２個のスイッチング素子をそれぞれ他の列の前記各スイッチング素子のスイッチング期間だけ各列交互に導通させることで、各スイッチング素子の相互接続部から、位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済増幅パルス出力を得る一方、これら各出力の復調回路として、チョークコイルに生じた自己誘導電流を、コイル出力側から入力側に戻せるダイオードとコンデンサとを有する２系統の復調回路で、前記２系統の各パルス出力をそれぞれ各別に復調し、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を得ると共に、これら各出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給することで、トランス２次コイルに発生した高圧正弦波交流を正電圧ブリーダ回路により、正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流となした交流電位治療器。
【請求項２】
交流高電圧を生体に印加して治療を実行する電位治療器において、周波数が６０〜２００Ｈｚ程度の正弦低周波信号から得た位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦半波信号で、パルス幅変調した２系統の幅変調済高周波パルスを得る一方、前記半波信号よりも充分高い電圧の直流電源と接地間に、直列２個のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ構成のスイッチング回路を接続し、この回路における各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子を、それぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで各列交互にスイッチング制御すると共に、残余２個のスイッチング素子をそれぞれ他の列の前記各スイッチング素子のスイッチング期間だけ各列交互に導通させることで、各スイッチング素子の相互接続部から、位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済増幅パルス出力を得ると共に、これら各パルス出力の復調回路として、前記各相互接続部に入力端を接続した２個のチョークコイルと、これら各コイルの出力側に１端を各別接続した他端接地のコンデンサと、前記各コイルの入力端にそれぞれアノードを接続したカソード接地のフリー・ホィーリング・ダイオードとを有する２系路の復調回路を用い、前記２系統の各パルス出力をそれぞれ各別に復調し、各チョークコイルとコンデンサとの各相互接続部から、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を得ると共に、これら各出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給することで、トランス２次コイルに発生した高圧正弦波交流を正電圧ブリーダ回路により、正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流となした交流電位治療器。
【請求項３】
交流高電圧を生体に印加して治療を実行する電位治療器において、周波数が６０〜２００Ｈｚ程度の正弦低周波信号から得た位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦半波信号で、パルス幅変調した２系統の幅変調済高周波パルスを得る一方、前記半波信号よりも充分高い電圧の直流電源と接地間に、直列２個のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ構成のスイッチング回路を接続し、この回路における各列の電源側の各スイッチング素子を、それぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで各列交互にスイッチング制御すると共に、前記各列の接地側の各スイッチング素子をそれぞれ他の列の前記電源側の各スイッチング素子のスイッチング期間だけ各列交互に導通させることで、各スイッチング素子の相互接続部から、位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済増幅パルス出力を得ると共に、これら各パルス出力の復調回路として、前記各相互接続部に入力端を各別に接続した２個のチョークコイルと、これら各コイルの出力側に１端を各別に接続した他端接地のコンデンサと、前記各チョークコイルの自己誘導電流をその出力側から入力側に戻せる寄生ダイオードを有する前記接地側の各スイッチング素子とを用いた２系路の復調回路により、前記２系統の各パルス出力をそれぞれ各別に復調し、各チョークコイルとコンデンサとの各相互接続部から、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を得ると共に、これら各出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給することで、トランス２次コイルに発生した高圧正弦波交流を正電圧ブリーダ回路により、正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流となした交流電位治療器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電位治療器に係り、特に昇圧トランスに入力する正弦波交流の発生手段の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流電位治療器としては、例えば特許第２６０９５７４号公報（特許文献１）に記載のような商用交流昇圧トランスの２次コイルに設けた正電圧ブリーダ回路により、生体印加交流の正電圧と負電圧との波高値比率を１対３に設定した交流電位治療器が周知であるし、実開昭６１−１１８３４６号公報（特許文献２）・特開２００６−２３９０３２号公報（特許文献３）のような、矩形波発振回路の増幅出力を昇圧トランスの１次コイルに供給し、このトランスの高圧２次コイルにダイオードと抵抗を接続して矩形波高電圧を得る電位治療器が周知である。
【０００３】
前記特許文献１（特許第２６０９５７４号公報）は、交流高電圧を生体に印加して治療を実行する際に、交流正電圧と負電圧との波高値比率を１対３に設定した交流電位治療器であり、健康な人体内におけるイオンの理想的な存在比率に等しい割合で生体に交流電位を印加できるが、この特許文献１は、その段落０００９における唯一の実施例記載のように、商用電源による交流を昇圧トランスの入力としているので、生体印加交流としても、我が国では５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ限定となる。
【０００４】
近年、国内において、上記特許文献１の交流電位治療器による電位治療を実行している多数患者の中には、富士川と糸魚川を境として西の６０Ｈｚ地域における複数患者から、「東の５０Ｈｚ地域での電位治療よりも、こちらの方が治療効果の有効性と速効性に優れているようだ」という声がチラホラ聞こえつつ有るし、５０Ｈｚ地域の複数患者のなかには、「今一つ物足りない」という声も多少出始めている。
【０００５】
一方、前記実開昭６１−１１８３４６号公報および特開２００６−２３９０３２号公報（特許文献２・３）は、共に発振回路を有する電位治療器だから、生体印加交流は商用電源周波数に限定されない反面、これら各文献は、それぞれ唯一の実施例記載のように、矩形波発振回路で得た矩形波信号をそのまま出力増幅して昇圧トランスの１次コイルに入力し、その２次コイルに生じた矩形波の高圧出力電圧からこれら各公報第２図のような矩形波に近い波形の生体印加交流電圧を得ている。
【０００６】
したがって、これら各文献２・３における矩形波出力増幅回路にＢ級ブッシュプル増幅回路を用いたとしても、効率が最大で５０％以下の低効率であるという本質的な問題点が有るし、各文献２・３の入・出力は、共に矩形波電圧だから、商用電源に対応した心材と捲線で作った現用一般安価な昇圧トランスを用いると、トランスに無用な唸り音が生じ易いし、トランスが過熱し易いという本質的な大きい問題点が有る。
【０００７】
さらに、上記各特許文献２・３の高圧矩形波出力による生体印加交流には、有害無用なリンギングとか、オーバーシュートやプリシュートが生じ易いので、滑らかに変化する正弦波を用いた生体印加交流による電位治療に比して、これら各特許文献２・３は、電位治療後に湯当たりのような不快感が残り易いし、電位治療効果の有効性と速効性に乏しく、生体拒否反応も生じるという根源的で切実な問題点が有る。
【０００８】
各特許文献１〜３による従来例の他に、特開２００９−２７９０２４号公報（特許文献４）のように、スイッチングインバータにより高周波成分を含む交流波形を生成し、この交流出力をフィルタ回路を経て昇圧トランスの１次コイルに交互に供給するとした電位治療器とか、特開２０１１−２４８５９号公報（特許文献５）のように、２系統の高周波パルスを２個の昇圧用パルストランスに各別入力し、各パルストランスの高圧２次コイルにそれぞれダイオードと平滑コンデンサと電極とを接続した電位治療器も周知である。
【０００９】
前記特開２００９−２７９０２４号公報（特許文献４）は、出願人が直接出願の公開特許公報であり、周知事項や願望事項を手書きマンガ図面と共に、断片的に羅列しているだけで、この文献４の意図するところは、結局、その段落００１１の記載から、昇圧トランスの１次コイルに加える交流出力回路として、パルス幅変調による現用一般のＤ級オーディオアンプを用いた電位治療器であると読み取れるが、肝心な具体回路に関する記載が一切無いから、これでは、当業者がこの特開２００９−２７９０２４号公報を見ても、上記電位治療器を作れず、実施できないという本質的な大きい問題点が有る。
【００１０】
Ｄ級オーディオアンプには、直列２個のパワーＭＯＳ・ＦＥＴやバイポーラトランジスタ等のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ回路構成のアンプと、直列２個のスイッチング素子を１列だけ用いたハーフブリッジ回路構成のアンプが存在し、上記ハーフブリッジ構成のＤ級オーディオアンプは、部品点数少なく安価に使用できるが、復調用チョークコイルの自己誘導電流等による「バス・ポンピング」（Ｂａｓｓ・Ｐｕｍｐｉｎｇ）現象に起因する電源電圧変動が大きいという根源的で切実な問題点が有り、上記フルブリッジ回路構成のＤ級オーディオアンプは、上記問題点は多少軽減できるが、使用部品点数がハーフブリッジ構成の２倍要するという互いに相容れない根源的な問題点が有ることは、上記特許文献４には全く記載が無く、示唆すらも無いのである。
【００１１】
すなわち、ハーフブリッジ構成のＤ級オーディオアンプの上記根源的な問題点としては、負荷（昇圧トランス）ドライブ時に、主として復調用チョークコイルの自己誘導電流等による前記「バス・ポンピング」現象に起因する電源電圧変動を抑制するためのフリー・ホィーリング（ｆｒｅｅ・ｗｈｅｅｌｌｉｎｇ）・ダイオードを、音声その他の音響による低周波信号電流が流れるアンプ回路内に、この低周波信号に歪みを与えること無く接続できる箇所が無く、上記現象による電源電圧の変動を払拭できないという最も肝心な事柄も、上記特許文献４には全く記載が無いのである。
【００１２】
現用一般的なハーフブリッジ構成のＤ級オーディオアンプは、負荷（昇圧トランス）を２００Ｈｚ未満の以下の低域周波数でバスドライブ（Ｂａｓｓ・Ｄｒｉｖｅ）する時には、前記「バス・ポンピング」現象による電源電圧の変動も大きくなり、その程度は、上記周波数が低い程・負荷インピーダンスが小さい程・バスコンデンサの値が小さい程・デューティ比が２５％の時と７５％の時に、それぞれ前記有害無用な「バス・ポンピング」現象による電源電圧の変動が増大し、電位治療器の動作が著しく不安定になることも、上記特許文献４には全く記載が無く、示唆すらも無い。
【００１３】
ただし、寄生ダイオードを有するパワーＭＯＳ・ＦＥＴ等の直列２個のスイッチング素子を２列用いた一般的なフルブリッジ回路構成のＤ級オーディオアンプでは、前記「バス・ポンピング」現象を上記寄生ダイオードにより、ある程度抑制できるが、上記寄生ダイオードは、フリー・ホィーリング・ダイオードと大きく異なり、高周波特性が悪く、逆回復時間が長いので、復調用チョークコイルの自己誘導電流をその出力側から入力端に確実には戻せず、特に負荷（昇圧トランス）を６０〜２００Ｈｚ程度の低域周波数でバスドライブする時は、前記段落００１２で述べたように、「バス・ポンピング」現象による電源電圧の変動を完全には払拭できないという根源的な問題点と、寄生ダイオード作用を有するパワーＭＯＳ・ＦＥＴは、一般に発熱が大で、厳重な放熱が必要であるという問題点とは、上記特許文献４には全く記載が無いのである。
【００１４】
一方、特開２０１１−２４８５９号公報（特許文献５）は、その段落００２０と００２２に記載のように、２系統の高周波スイッチングパルスをそれぞれ２個の昇圧用高周波パルストランスに各別入力し、一方のパルストランスの高圧２次コイルに接続したダイオードおよび抵抗と平滑コンデンサとの並列回路で正の高圧パルス電圧を得ると共に、他方のパルストランスの高圧２次コイルに接続したダイオードおよび抵抗と平滑コンデンサとの並列回路で負の高圧パルス電圧を得ると共に、これら各高圧パルス電圧を二つの電極にそれぞれ保護抵抗を経て各別供給する電位治療器である。
【００１５】
したがって、この特許文献５は、単一電極では生体に対して高圧交流を印加できないという根源的な大きい問題点が有るし、滑らかに変化する正弦波を用いた生体印加交流による電位治療に比して、この特許文献５は、電位治療後に湯当たりのような不快感が残り易いという根源的で切実な問題点が有るほかに、この特許文献５では、単一電極の電位治療器に比して、パルス昇圧トランスを初めとして、その高圧２次コイルに接続したダイオード・平滑コンデンサとか、生体保護用ハイメグ抵抗や電極などの高価な高圧用電気部品をそれぞれ２倍数ずつ必要とするので、特許文献５は、加工性悪く高価になるという本質的かつ大きい問題点が有る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第２６０９５７４号公報
【特許文献２】実開昭６１−１１８３４６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３９０３２号公報
【特許文献４】特開２００９−２７９０２４号公報
【特許文献５】特開２０１１−２４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、交流電位治療器における昇圧トランスに入力する正弦波交流を効率よく発生させることに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記本発明の目的は、交流高電圧を生体に印加して治療を実行する電位治療器を構成するに当たり、周波数が６０〜２００Ｈｚ程度の正弦低周波信号から得た位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦半波信号で、１００ＫＨｚ程度の高周波パルスを幅変調した２系統の幅変調済高周波パルスを得る一方、前記半波信号よりも充分高い電圧の直流電源と接地間に、直列２個のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ構成のスイッチング回路を接続し、この回路における各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子をそれぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで、各列交互にスイッチング制御すると共に、残余２個のスイッチング素子をそれぞれ他の列の前記各スイッチング素子のスイッチング期間だけ各列交互に導通させることで、各スイッチング素子の相互接続部から、位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済増幅パルス出力を得る。
【００１９】
次いで、上記各パルス出力を復調するに当たり、復調中のチョークコイルに生じた自己誘導電流を、このコイルの出力側から入力側に戻せるダイオードとコンデンサとを有する２系統の復調回路で、前記２系統の各パルス出力をそれぞれ各別に復調し、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を得ると共に、これら各出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給することで、トランス２次コイルに発生した高圧正弦波交流を正電圧ブリーダ回路により、正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流となしたことで達成できた。
【００２０】
ただし、前記２系統の復調回路として、直列２個のスイッチング素子の各相互接続部にそれぞれ入力端を各別に接続した２個のチョークコイルと、これら各コイルの出力側に１端を各別接続した他端接地のコンデンサと、前記各コイルの入力端にそれぞれアノードを接続したカソード接地のダイオードとを有する２系路の復調回路を用いてもよい。
【００２１】
また、前記各列における接地側２個のスイッチング素子に前記各チョークコイルの自己誘導電流を、このコイルの出力側から入力端に戻せる寄生ダイオードを有するスイッチング素子を用いた場合には、前記フリー・ホィーリング・ダイオードは省略できる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明における請求項１および請求項２の発明によれば、前記半波信号よりも充分高い電圧、例えば１３５ボルト程度の直流電源と接地間に直列２個のスイッチング素子を２列用いたフルブリッジ構成のスイッチング回路を接続し、この回路における各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子を、それぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで各列交互にスイッチング制御すると共に、残余２個のスイッチング素子をそれぞれ他の列の前記各スイッチング素子のスイッチング期間だけ各列交互に導通させることで、これら各スイッチング素子の相互接続部から電流方向が半波毎に反転する１３５ボルト程度の幅変調済増幅パルス出力を変換効率９５％以上の高効率で取り出せるので、交流電位治療器としてのランニングコストを大幅に削減でき、省エネによるエコ的効果が大きい。
【００２３】
また、本発明では６０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度で実効値が９５〜１００ボルト程度の電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力を昇圧トランスの１次コイルに交互に供給できるから、商用電源周波数に関係なく、何処でも常に上記各出力の復調出力で昇圧トランスをドライブできるし、昇圧トランスには、商用電源周波数と電圧に対応した極く普通の珪素鋼板コア材を用いた安価な昇圧トランスを改変せずにそのまま採用でき、オーディオ周波数用の高価な珪素鋼板コア材が不要だから、本発明による交流電位治療器は、その製造コストの削減効果が大きいという優れた効果も有る。
【００２４】
さらに本発明による復調回路は、復調動作中のチョークコイルの出力側に生じる自己誘導電流を、コンデンサとフリー・ホィーリング・ダイオードとの２系統の直列回路を各別交互に経て、休止側のコイルや休止側のスイッチング素子に影響を与えずに、上記動作中のコイルの入力端だけに交互に効率よく確実に戻せるので、６０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度の低周波数で昇圧トランスをバスドライブする時にも、有害無用な前記バス・ポンピング現象を確実に防止でき、この現象による電源電圧の変動を確実に抑制除去できたという優れた効果も有る。
【００２５】
より具体的には、本発明による上記各コンデンサは、２個直列のダイオードの相互接続部と共に接地してあるので、各チョークコイルと共に２系統のローパスフィルタを構成できるから、コンデンサ本来の幅変調済パルスを復調する作用を初めとして、前記のように復調動作中のコイルに生じた自己誘導電流を各ダイオードを各別交互に経て上記動作中コイルの入力端に交互に戻すための自己誘導電流を流す作用との計二つの作用を上記コンデンサで賄えるから、加工性良く安価に実施できる。
【００２６】
さらに詳しくは、前記２系統の幅変調済増幅パルス出力を得るための各スイッチング素子のスイッチングオン期間には、入力電圧の一部を復調動作中のチョークコイルに蓄積しつつ出力側への供給を抑え、上記素子のスイッチングオフ期間に前記フリー・ホィーリング・ダイオードと、コンデンサとを経由して各コイルの自己誘導電流をその出力側から入力側に戻せるし、上記各チョークコイルとダイオードおよびコンデンサは、高周波パルスの方形波の変化分、つまり交流成分を小さくするローパスフィルターとして動作するので、滑らかに変化する２系統の復調済正弦半波出力を復調効率約９５％以上と極めて高い効率で昇圧トランスの１次コイルに交互に供給でき、トランス２次コイルに高圧正弦波交流を発生させ得るから、消費電力の低減化が可能であるという優れた効果も奏し得た。
【００２７】
また本発明では、６０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度の周波数、例えば７０〜１２０Ｈｚ程度の周波数で滑らかに変化する正弦波高電圧から、健康な人体内におけるイオンの理想的な存在比率に等しい割合の正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流を得て、この交流電圧を生体に印加できるので、商用電源周波数に関係なく、何処でも常に、治療効果の有効性と速効性に優れた交流電位治療が実行できると共に、生体拒否反応も著減できたという優れた効果も有る。
【００２８】
ただし、本発明における請求項３の発明のように、前記各列における接地側２個のスイッチング素子に、前記各チョークコイルの自己誘導電流をこのコイルの出力側から入力端に戻せる能力が有る寄生ダイオードを有するスイッチング素子を用いた場合には、前記フリー・ホィーリング・ダイオードを省略しても、昇圧トランスを６０〜２００Ｈｚ程度の低域周波数で、バスドライブする時に生じ易い前記「バス・ポンピング」現象を抑制でき、この現象による電源電圧の変動を抑制払拭できると共に、スイッチング素子の発熱も緩和でき、しかも上記省略したダイオードの分だけ、加工性が良くなり、安価にもなるという効果を付加できた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による交流電位治療器の一例を示す系統回路図
【図２】図１の回路における動作波形図
【図３】図１の回路における動作波形図
【図４】図１の回路における動作波形図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための形態例を図面と共に説明すると、本発明の交流電位治療器は、交流高電圧を生体に印加して治療を実行する電位治療器を構成するに当たり、先ず、図１に示す系統回路図のように、例えば商用電源を用いた現用一般の直流電源ＤＣで動作するＣ・Ｒ発振回路・正帰還発振回路などの現用一般的な正弦低周波発生回路１から得た周波数が６０〜２００Ｈｚ程度、例えば７０〜１２０Ｈｚ程度の正弦低周波信号を低周波トランスＴ１の１次コイルに入力する。
【００３１】
そして、上記トランスＴ１における中点接地の２次コイルの両端Ａ・Ｂに生じた図２のＡ・Ｂのような位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦波電圧をそれぞれ同方向に接続したダイオードｄでそれぞれ半波整流することで、図２のＣ・Ｄのような振幅が５ボルト程度で位相が互いに１８０°異なる２系統の正弦半波信号を得ることができ，これら各信号をそれぞれ現用一般のパルス幅変調回路２の各入力端Ｃ・Ｄに各別入力する。
【００３２】
一方、周波数が１００ＫＨｚ程度の三角波発振器（図１参照）等による前記直流電源ＤＣで動作する現用一般的な高周波パルス発生回路３から振幅が５ボルト程度の高周波パルスを得ると共に、この高周波パルスを現用一般のパルス幅変調回路２を用い、前記２系統の正弦半波信号により、各別にパルス幅変調することで、図２のＥ・Ｆのようにほぼ櫛歯状波形で、波高値が５ボルト程度の位相が互いに１８０°異なる２系統の幅変調済高周波パルスを得る。
【００３３】
次いで、前記半波信号よりも充分高い電圧、例えばプラス１３０ボルト程度の直流電源＋Ｖと接地との間に、図１のようにパワーＭＯＳ・ＦＥＴやバイポーラトランジスタ等を用いた直列２個、計４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有するフルブリッジ構成のスイッチング回路４を接続し、この回路４における各列１個ずつ、計２個、例えば１列目の電源側スイッチング素子Ｑ１と、２列目の電源側スイッチング素子Ｑ３の各ゲートやベース等の制御電極Ｅ・Ｆとソースやエミッタとの間に、図１のようにパルストランスＰＴまたは現用一般的なゲートドライブＩＣを経て前記図２のＥのようなほぼ櫛歯状の前記幅変調済高周波パルスを入力する．
【００３４】
ただし、前記パルストランスＰＴに代えて使用する上記ゲートドライブＩＣとしては、例えば米国フェアーチャイルド社製のＩＣ・ＦＡＮ７３８２Ｎ等が有り、これら現用一般的なゲートドライブＩＣをその接続仕様に基づき、周知の手段で結線使用する。
【００３５】
一方、前記低周波トランスＴ１の２次コイルの１端Ａ１に生じた図３のＡ１のような振幅が２０ボルト程度の正弦低周波信号を、ダイオードｄで半波整流してその出力側Ａ２から図３のＡ２のような波高値が２０ボルト程度の半波信号を取り出した後、この半波信号を直列抵抗ＲとツェナーダイオードＺＤとで構成したスライス回路や、コンパレータ等を用いた現用一般の矩形波整形回路により、前記正弦半波信号に同期したほぼ矩形波状で振幅が５ボルト程度の図３のＡ３のような第１のオン信号を作り、この信号を前記スイッチング回路４における残余２個のスイッチング素子のうちの１個、例えば２列目の接地側スイッチング素子Ｑ４のゲートやベース等の制御電極Ａ３に入力する。
【００３６】
また、図１のようにトランスＴ１の２次コイルの他端Ｂ１から得た図３のＢ１のような、振幅が２０ボルト程度の正弦低周波信号をダイオードｄで半波整流して図３のＢ２のような正の半波信号を作った後、この信号を前記と同様にほぼ矩形波状に整形し、前記第１のオン信号に対し位相が１８０°異なる図３のＢ３のような振幅が５ボルト程度で矩形波状の第２のオン信号を作り、この信号を前記スイッチング回路４における残余２個のスイッチング素子のうちの他の１個、例えば１列目の接地側スイッチング素子Ｑ２のゲートやベース等の制御電極Ｂ３に入力する。
【００３７】
以上のように、前記スイッチング回路４における４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のうち、各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子、例えば各列の電源側素子Ｑ１・Ｑ３・（または接地側素子Ｑ２・Ｑ４）をそれぞれ前記２系統の幅変調済高周波パルスで各列交互にスイッチング制御すると共に、前記各素子Ｑ１〜Ｑ４のうち、スイッチング制御していない残余２個のスイッチング素子を、それぞれ他の列の前記各スイッチング素子のスイッチング期間だけ、前記第１および第２の各オン信号により各別交互に導通させることで、これら直列２個の各スイッチング素子Ｑ１・Ｑ２およびＱ３・Ｑ４の各相互接続部Ｇ・Ｈから、それぞれ波高値が１３０ボルト程度で、位相が互いに１８０°異なる２系統の図２のＧ・Ｈのような幅変調済増幅パルス出力を取り出せる。
【００３８】
そして、上記各パルス出力を復調するに当たっては、図１のように、前記各接続部Ｇ・Ｈにそれぞれ１８０μＨ程度のチョークコイルＬ１・Ｌ２の各入力端を各別に接続すると共に、これら各コイルＬ１・Ｌ２の各出力側にそれぞれ１端を接続して他端を接地した０．１μＦ程度のセラミックコンデンサＣ１・Ｃ２と、前記各接続部Ｇ・Ｈにそれぞれアノードを各別に接続したカソード接地の２個のフリー・ホィーリング・ダイオードＤ１・Ｄ２とを有する２系路の復調回路５を用い、図２のＧ・Ｈのような位相が互いに１８０°異なる２系統の各幅変調済増幅パルス出力を各別に復調する。
【００３９】
この復調結果として、前記チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１との相互接続部Ｉから、図４のＩのような復調済正弦半波出力を取り出せる一方、前記チョークコイルＬ２とコンデンサＣ２との相互接続部Ｊからは、上記復調済正弦半波出力に対し、位相が１８０°異なる図４のＪのような復調済正弦半波出力を取り出せるのであるが、これら各出力は、波高値が共に１３０ボルト程度で、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力だから、これら各出力を上記各相互接続部Ｉ・Ｊに接続した昇圧トランスＴにおける１次コイルｔ1 に交互に供給することで、トランス２次コイルｔ2 に図４のＫのような１０〜１５キロボルト程度の高圧正弦波交流を発生させ得る。
【００４０】
より具体的には、前記１列目のスイッチング素子Ｑ１・Ｑ２の相互接続部Ｇに生じた図２のＧのような幅変調済高周波パルス出力は、チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１を経て復調され、これらの相互接続部Ｉに生じた図４のＩのような復調済正弦半波出力は、トランス１次コイルｔ1 ・休止側のチョークコイルＬ２および前記第１のオン信号で導通している２列目の接地側スイッチング素子Ｑ４のドレイン・ソースをそれぞれ順次に経て接地側に流れ，上記トランス１次コイルｔ1 の接続部Ｉに図４のＩのような波高値が１３５ボルト程度の復調済正弦半波出力を供給できる。
【００４１】
その直後、今度は前記２列目のスイッチング素子Ｑ３・Ｑ４の相互接続部Ｈに生じた図２のＨのような幅変調済高周波パルス出力は、チョークコイルＬ２とコンデンサＣ２を経て復調され、これらの相互接続部Ｊに生じた図４のＪのような波高値が１３５ボルト程度の復調済正弦半波出力は、トランス１次コイルｔ1 ・休止側のチョークコイルＬ１および前記第２のオン信号で導通している１列目の接地側スイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソースをそれぞれ順次に経て接地側に流れ、これら各復調済正弦半波出力は、電流方向が半波毎に反転する２系統の復調済正弦半波出力だから、上記トランス１次コイルｔ1 の両端接続部Ｊ・Ｋには、実効値が１００ボルト程度の正弦波交流を供給できる。
【００４２】
ただし、上記の２系統の復調動作は、前記直列２個のスイッチング素子Ｑ１・Ｑ２およびＱ３・Ｑ４の各相互接続部Ｇ・Ｈにそれぞれ前記結線例のように接続した２個のチョークコイルＬ１・Ｌ２と、１端接地のコンデンサＣ１・Ｃ２と、フリー・ホィーリング・ダイオードＤ１・Ｄ２とを有する２系路の復調回路５を用いた復調動作だから、この復調動作中の各チョークコイルＬ１またはＬ２の各出力側に生じた自己誘導電流は、休止側のコイルや休止側の各スイッチング素子に影響を与えずに、上記動作中のチョークコイルＬ１またはＬ２の入力側だけにそれぞれ各別のコンデンサとダイオードとを経て前記のように確実に戻せる。
【００４３】
すなわち、上記動作中のチョークコイルＬ１またはＬ２に生じた前記自己誘導電流は、コンデンサＣ１とダイオードＤ１との直列回路、またはコンデンサＣ２とダイオードＤ２の各直列回路を各別交互に経て、上記復調動作しているチョークコイルＬ１またはＬ２の入力側だけにそれぞれ効率よく確実に戻せるので、昇圧トランスを６０〜２００Ｈｚ程度の低域周波数でバスドライブする時にも、有害無用な「バス・ポンピング現象」は生ぜず、電源電圧の変動を確実に抑制払拭できた。
【００４４】
その結果、前記チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１との相互接続部Ｉから、図４のＩのような滑らかに変化する正弦半波出力を取り出せる一方、前記チョークコイルＬ２とコンデンサＣ２との相互接続部Ｊからは、上記正弦半波出力に対して電流方向が反転した復調済正弦半波出力を取り出せるから、これら各正弦半波出力を図１のように昇圧トランスＴの１次コイルｔ1 の各接続部Ｉ・Ｊ間には、実効値が１００ボルト程度の正弦波交流として供給でき、トランス２次コイルｔ2 に図４のＫのよう、滑らかに変化する１０〜１５キロボルト程度の高圧正弦波交流を発生させ得る。
【００４５】
上記昇圧トランスＴにおける２次コイルｔ2 の１端は、アース取りハイメグ抵抗Ｒ０を経て前記直流電源ＤＣにおける現用一般の接地点に接続すると共に、上記２次コイルｔ2 の両端間には、５〜１０ＭΩ・１０Ｗ程度の大型ハイメグ抵抗Ｒ１とダイオードｄ1 との並列回路と、この並列回路と直列のハイメグ抵抗Ｒ２とダイオードｄ2 とを用いた正電圧ブリーダ回路６を接続すると共に、これら各抵抗Ｒ１・Ｒ２の抵抗値比率を２対１に設定することで、その相互接続部Ｌに図４のＬのように生じた正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流を大地に対して絶縁配置した導電マットｍに電流制限ハイメグ抵抗Ｒ３を経て供給できる。
【００４６】
したがって、本発明による上記生体印加交流は、周波数が６０〜２００Ｈｚ程度で滑らかに変化する正弦波を用いた生体印加交流だから、健康な人体内におけるイオンの理想的な存在比率に等しい割合の正電圧と負電圧との波高値比率が１対３の生体印加交流を生体に前記導電マットｍ等を経て印加できるので、商用電源周波数に関係なく、常に上記６０〜２００Ｈｚ程度の周波数で滑らかに変化する生体印加交流で、常時、治療効果の有効性と速効性とを大幅に促進でき、しかも生体拒否反応の発生を防止できた。
【００４７】
ただし、スイッチング回路４における各列１個ずつ、計２個のスイッチング素子として、各列の接地側のスイッチング素子Ｑ１・Ｑ３を選び、これら各素子を前記幅変調済高周波パルスでスイッチング制御し、残余２個のスイッチング素子として、各列の電源側のスイッチング素子Ｑ２・Ｑ４を選び、これら各素子をそれぞれ他の列の前記接地側の各スイッチング素子のスイッチング期間だけ、前記第１または第２のオン信号により各列交互に導通させても、これら各スイッチング素子Ｑ１・Ｑ２およびＱ３・Ｑ４の各相互接続部Ｇ・Ｈからそれぞれ電流方向が半波毎に反転する２系統の幅変調済増幅パルス出力を取り出せる。
【００４８】
また、本発明による請求項３の発明のように、図１における前記チョークコイルＬ１・Ｌ２の自己誘導電流を、コイル出力側から入力端に戻せるフリー・ホィーリング・ダイオード作用が有る寄生ダイオード内装のスイッチング素子を、前記接地側２個のスイッチング素子Ｑ２・Ｑ４に用いた場合には、前記フリー・ホィーリング・ダイオードＤ１・Ｄ２を省略しても、昇圧トランスを６０〜２００Ｈｚ程度の低域周波数でバスドライブする時に生じ易い前記「バス・ポンピング」現象を防止でき、この現象による電源電圧の変動を抑制払拭できた。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明による交流電位治療器は、前記導電マットｍを用いる代わりに、生体患部に対して通電導子により接触加電する交流電位治療器としても、当然に利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１…正弦低周波発生回路            Ｌ１・Ｌ２…チョークコイル
２…パルス幅変調回路              Ｃ１・Ｃ２…コンデンサ
３…高周波パルス発生回路          Ｄ１・Ｄ２…フリー・ホィーリング・ダイオード
４…スイッチング回路              Ｌ１・Ｌ２…チョークコイル
５…復調回路                      ｄ・ｄ1 ・ｄ2 …ダイオード
６…正電圧ブリーダ回路            Ｑ１〜Ｑ４…スイッチング素子
Ｔ１…低周波トランス              Ｒ１〜Ｒ３・Ｒ０…ハイメグ抵抗
ＰＴ…パルストランス              Ｒ…抵抗
Ｔ…昇圧トランス                  ｍ…導電マット
ｔ1 …昇圧トランスの１次コイル    ＺＤ…ツェナーダイオード
ｔ2 …昇圧トランスの２次コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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