(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発生する振動子（３）と、該振動子（３）に供給する電力における電圧と電流の値を演算しその演算値が基準値を超えた時信号を出力する無負荷検出部（４）と、無負荷検出部（４）から出力信号を得た時には振動子（３）に供給する電力を変更する電力変更手段（５）とを有し、電力変更手段（５）が、振動子（３）へ供給する電力を所定時間切断するタイマースイッチ（１２）であり、該スイッチ（１２）は、所定時間経過後に振動子（３）へ電力を供給し、その電力供給後に無負荷検出部（４）から信号を受けない時は当該電力供給を続行し、無負荷検出部（４）から信号を受けた時は、振動子（３）へ供給する電力を所定時間切断することを特徴とする保護回路付超音波治療器。
【請求項２】
超音波を発生する振動子（３）と、該振動子（３）に供給する電力における電圧と電流の値を演算しその演算値が基準値を超えた時信号を出力する無負荷検出部（４）と、無負荷検出部（４）から出力信号を得た時には振動子（３）に供給する電力を変更する電力変更手段（５）とを有し、電力変更手段（５）を、振動子（３）へ供給する電力にオンオフ制御を掛けるオンオフ制御器（１１）とし、該オンオフ制御器（１１）は、前記無負荷検出部（４）の出力信号を得た時には発振回路（１）の発振周波に対して、当該周波数に比して低い周波数で、デューティー比の小さいパルスでオンオフ制御することを特徴とする保護回路付超音波治療器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、温熱治療やマッサージ治療に用いる超音波治療器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として特公平６−２２５１８号公報に示されるものがあり、該公報には、超音波振動子と、位相差を基準値と比較する無負荷検出部と、レベル切換手段等からなる超音波治療装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来装置においては、超音波振動子に供給する電力の電圧と電流に位相差が生じる機器でないと無負荷検出部が作動しないという欠点がある。即ち、超音波振動子が常に共振するように、超音波振動子の共振周波数の変動に追従して供給電力の周波数を変え位相差が生じないようにした効率の良い機器には、前記公報の技術は使用できないという不都合があり、汎用性に乏しい構成である。
【０００４】
又、前述の位相差が生じることが前提であるから、位相差は生じているが基準値を越えていない状態で使用する場合、効率のよくない状態で使用していることになる。即ち、共振周波数と供給電力の周波数とにずれが生じている状態で使用しているわけであるから、所期の振動出力は発現しておらず、好適な治療効果を得られない。本発明は上記問題点を解決したもので、振動子を高効率に出力させながら、無負荷検出を行なえる保護回路付超音波治療器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、超音波を発生する振動子（３）と、該振動子（３）に供給する電力における電圧と電流の値を演算しその演算値が基準値を超えた時信号を出力する無負荷検出部（４）と、無負荷検出部（４）から出力信号を得た時には振動子（３）に供給する電力を変更する電力変更手段（５）とを有し、電力変更手段（５）が、振動子（３）へ供給する電力を所定時間切断するタイマースイッチ（１２）であり、該スイッチ（１２）は、所定時間経過後に振動子（３）へ電力を供給し、その電力供給後に無負荷検出部（４）から信号を受けない時は当該電力供給を続行し、無負荷検出部（４）から信号を受けた時は、振動子（３）へ供給する電力を所定時間切断することを特徴とする保護回路付超音波治療器である。又、電力変更手段（５）を、振動子（３）へ供給する電力にオンオフ制御を掛けるオンオフ制御器（１１）とし、該オンオフ制御器（１１）は、前記無負荷検出部（４）の出力信号を得た時には発振回路（１）の発振周波に対して、当該周波数に比して低い周波数で、デューティー比の小さいパルスでオンオフ制御する。
【０００６】
【作用】
超音波を発生する振動子３が無負荷状態になると該振動子３に供給する電力における電圧と電流の値が変動する。無負荷検出部４は、前記電力における電圧と電流の値を演算しその演算値が基準値を超えた時信号を出力する。電力変更手段５は、前記無負荷検出部４から信号を受けた時に、振動子３に供給する電力を低減又は停止する等の変更を行なう。
【０００７】
電力変更手段５であるタイマースイッチ１２は、振動子３へ供給する電力を所定時間切断する。前記タイマースイッチ１２は所定時間経過後に振動子３へ電力を供給し、その電力供給後に、無負荷検出部４から信号を受けない時は該電力供給を続行し、該無負荷検出部４から出力を受けた時は、振動子３へ供給する電力を所定時間切断する。又、電力変更手段５をオンオフ制御器１１とした場合、オンオフ制御器１１は、振動子３へ供給する電力にオンオフ制御を掛ける。
【０００８】
【実施例】
本発明の第１、２実施例について図面を参照して説明すると、先ず図１に示す第１実施例は、１ＭＨｚ又は３ＭＨｚで発振する発振回路１と、該発振回路１の出力信号を用いて１ＭＨｚ又は３ＭＨｚの発振電力を作る出力段回路２と、該出力段回路２の出力電力を得て超音波振動を発生する振動子３と、振動子３の無負荷状態を検出する無負荷検出部４と、無負荷検出部４の出力信号を得て振動子３に供給する前記電力を変更する電力変更手段５と、超音波振動出力を調整する出力調整器６とからなる。
【０００９】
更に、前記出力段回路２の出力部位と発振回路１の所定部位との間にＰＬＬ回路１０が設けられており、出力段回路２の出力信号から電圧と電流の位相差を検出し該位相差が０になるように発振回路１へ制御信号を入力させるというループを形成したものである。ＰＬＬ回路１０は、振動子３へ供給する電力の周波数が、該振動子３の共振周波数に一致するように、発振回路１の発振周波数を逐次変更制御するものである。
【００１０】
ＰＬＬ回路１０を付加設置することにより、振動子３に供給する電力における電圧と電流の位相差を常に０にすることができ、振動子３を常時共振状態にして高効率に使用でき、好都合である。特に、振動子３の負荷の状態がやや不完全な負荷状態になりしかも基準値内であって無負荷と判断されない場合においても、振動子３は共振状態で作動するので、確実な超音波振動出力が得られ治療効果を確実に達成できる。
【００１１】
前記振動子３には、供給電極７が取着され前記出力段回路２の出力電力が付与される。振動子３と人体皮膚との接触が不完全であったり何も接触させない状態では、振動子３は無負荷状態となっており、このような状態下では該振動子３は過熱すると共に、破損に至る場合がある。前記無負荷検出部４は、前述の無負荷状態を検出するものであり、振動子３に供給する電力における電圧と電流の値を演算し、その演算値が予め設定した基準値を越えた時を無負荷状態とみなし、無負荷状態を示す信号を出力するものである。又、前述した演算の値が基準値を越えた後に再び基準値内に至った時には、無負荷検出部４は出力信号は消失し負荷状態を示す信号を出力する。前記演算の内容は、電圧と電流の比を算出している。
【００１２】
前記電力変更手段５は、出力段回路２を駆動させる可変定電圧電源回路８と、該電源回路８の出力電圧を変更調整する電圧調整器９と、タイマースイッチ１２とからなる。タイマースイッチ１２は無負荷検出部４と電圧調整器９との間に設けられる。タイマースイッチ１２は無負荷検出部４の出力を得ると時計作動し、振動子３へ電力を所定時間供給しない。即ち、タイマースイッチ１２は、無負荷検出部４の出力を得ると作動し、電圧調整器９に対して作用し、該スイッチ１２が作動中は可変定電圧電源回路８の出力電圧を０にする。
前記出力調整器６は手動にて超音波振動出力を設定するものであり、前記電圧調整器９を制御している。前記可変定電圧電源回路８は、定電圧回路であり、その出力電圧は振動子３の出力が、例えば０から２Ｗ／平方センチメートル以上制御できるように可変できる。
【００１３】
第１実施例を使用するに際し、ゲル剤を塗った皮膚に振動子３を接触させ、該振動子３から適宜超音波振動を出力して、マッサージ治療や温熱治療を行なう。治療に使用中、振動子３を無負荷状態にすると、該振動子３の振動エネルギーが外部へ好適に放出されないため過熱する。この無負荷状態時には供給している電力の電圧と電流は変動し、該電圧と電流の比が変化する（一般に、無負荷状態時には電圧は上昇し電流は減少するので、電圧と電流の比は負荷状態の時より大きくなる）。電圧と電流の比の値が、予め設定した基準値を越えると、無負荷検出部４が信号を出力し、タイマースイッチ１２が無負荷検出部４の出力を得て作動し電圧調整器９に対して作用し、電圧調整器９が可変定電圧電源回路８に作用して該電源回路８の出力電圧を０にし、振動子３へ電力を所定時間供給しない。
【００１４】
前記タイマースイッチ１２が作動してから所定時間（一例では約２秒）経過後にその作動を停止するが、この停止と同時に可変定電圧電源回路８の出力電圧は通常使用状態の電圧に復帰する。前記電圧復帰時に無負荷検出部４が信号を出力しない時は、可変定電圧電源回路８は通常使用状態の電圧を続行して出力し、振動子３に通常使用状態の電力を供給する。逆に、タイマースイッチ１２が無負荷検出部４から出力信号を受けた時は、該スイッチ１２が作動すると共に可変定電圧電源回路８の出力電圧を０にし、再度、振動子３へ電力を所定時間供給しない。
【００１５】
図２に示す第２実施例は、電力変更手段５としてオンオフ制御器１１を無負荷検出部４と発振回路１の間に設置したものである。前記オンオフ制御器１１は、前記無負荷検出部４の出力信号を得た時には発振回路１の発振周波に対して、当該周波数に比してはるかに低い周波数で、デューティー比の小さい（一例では１：１０）パルスでオンオフ制御するものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、振動子３に供給する電力における電圧と電流の値の演算結果、即ち比の値をもって無負荷状態を検出する構成であるから、供給電力における電圧と電流の位相がずれる超音波治療器、及び位相差が常時０の超音波治療器、のどちらにも本発明を実現でき、汎用性に富むという効果がある。
【００１７】
本発明は、電力変更手段５がタイマースイッチ１２であり、無負荷検出を定期的に実施し、振動子３への供給電力は検出の都度加えるものであって常時電力を供給しているものではないので、より一層振動子３の過熱の心配は無くなり、好都合である。
【００１８】
本発明は、電力変更手段５がオンオフ制御器１１であるから、パルスのオンオフの周期を適宜に設定すれば、振動子３は過熱することなく、治療を続行できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例におけるブロック図である。
【符号の説明】
１ 発振回路
３ 振動子
４ 無負荷検出部
５ 電力変更手段
１１ オンオフ制御器
１２ タイマースイッチ
【図２】
0003549922.tif 000002
【図１】
0003549922.tif 000003