(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の電極板で被加温物を挟み、該２枚の電極板間に高周波電流を供給することによって被加温物を加温する電波加温器において、
前記電波加温器は平衡型出力手段を備え、
前記２枚の電極板と電波加温器の前記平衡型出力手段の２つの出力端子とは２本の同軸ケーブルの中心導体によってそれぞれ接続され、
前記２本の同軸ケーブルの外皮導体の電波加温器側端部同士が接続され、当該接続点はコンデンサを介して電波加温器の筐体に接地されている
ことを特徴とする電波加温器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、腕や足の温熱治療用に用いることができる家庭用の電波加温器に関し、短波または超短波（ＨＦ〜ＶＨＦ）帯の電磁波を身体等の被加温物に照射し、電磁波が浸透することにより身体等の被加温物の組織自体を発熱させる家庭用の電波加温器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子レンジと同じ原理による高周波誘導加熱により身体を加温する加温装置が知られている。該装置は出力２００〜５００Ｗの高出力の電磁波を患部に当ててガン細胞を窒息死させる目的で用いられるが、高出力のため、人体表面の他の部分を冷却する必要がある。また、上記装置は水分子を振動させて加温するものであり、通常２５００ＭＨｚのＵＨＦ帯の電磁波を用いている。しかし、上記周波数は波長が短いため、大きな被加温物を温めることが困難である。
【０００３】
図４は、家庭用の電波加温器の使用例を示す説明図である。上記電子レンジと同じ原理による加温装置に対して、家庭用の電波加温器は人体などの大きな被加温物３０を温めるため、ＨＦ〜ＶＨＦ帯（例えば２７．１７ＭＨｚ）の電磁波を用いている。そして、２個の導子４０内の電極板１０で人体等の被加温物３０を挟み、本体２０から２枚の電極板１０間に短波または超短波（ＨＦ〜ＶＨＦ）帯の約４０Ｗ程度の高周波電流を流すことにより、人体３０を加温する。
【０００４】
人体に電磁波を透過させると、人体中の水分子が振動を起こし、この水分子の振動により水分子間の摩擦熱が発生し、人体組織自体が発熱する。該電磁波は、人体を十分透過するため、人体表面のみならず人体深部も加温することができる。即ち、表面の熱が内部に熱伝導するのではなく、人体の内部組織自体が発熱する。従って、上記電波加温器は身体の深部を効率よく温めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、従来の導子４０を使用した家庭用の電波加温器の構成を示す説明図である。上記した従来の家庭用の電波加温器においては、電極板１０と本体の出力コネクタ６１との間を、コネクタ６２の端子６３、６４および２本の同軸ケーブル６６、６７の中心導体によって接続し、同軸ケーブルの外皮導体同士は接続され、コネクタの端子６５を介して本体２０のフレームグランド（筐体２１）あるいは回路グランドに接地されていた。なお、図３は、本体側コネクタ６１と導子側コネクタ６２とを切り離した場合を図示しており、導子側コネクタ６２を本体側コネクタ６１に押し込むことによって、回路出力と導子側コネクタ６２の端子６３、６４、および本体側コネクタ６１の接地端子と導子側コネクタ６２の端子６５とがそれぞれ接続される。
【０００６】
しかし、図３に示すような構造の同軸ケーブルを使用した場合にはケーブル６６、６７などからの輻射ノイズレベルが高く、ラジオなどの周辺の電子機器に影響を与えてしまうという問題点があった。
この発明の目的は、上記従来の電波加温器の問題点を解決し、輻射ノイズを従来よりも低減できる家庭用の電波加温器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の電波加温器は、２枚の電極板で被加温物を挟み、該２枚の電極板間に高周波電流を供給することによって被加温物を加温する電波加温器において、電波加温器は平衡型出力手段を備え、２枚の電極板と電波加温器の前記平衡型出力手段の２つの出力端子とは２本の同軸ケーブルの中心導体によってそれぞれ接続され、２本の同軸ケーブルの外皮導体の電波加温器側端部は電波加温器の筐体に接地されており、更に、電波加温器側端部と電極板側端部の間において、２本の同軸ケーブルの外皮導体同士を接続したことを特徴とする。あるいは、２本の同軸ケーブルの外皮導体の電波加温器側端部は電波加温器の筐体にインピーダンス素子を介して接地されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、上記構成によって、同軸ケーブルの外皮導体に流れる高周波電流が減少するものと推定され、実験の結果、周囲の電子機器に影響を与える輻射ノイズを従来よりも低減できることが確認された。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図５は、電波加温器の構成を示すブロック図である。発振回路５２は、例えば２７．１７ＭＨｚの交流信号を発生する。増幅回路５３は、例えばトランジスタ等の増幅素子を使用して交流信号を増幅し、４０ｗ程度の電力を出力する。フィルタ回路５４は所望の周波数（例えば２７．１７ＭＨｚ）のみを通過させるための、例えばコイルおよびコンデンサからなるバンドパスフィルタである。
【００１０】
マッチング回路５５は、増幅回路５３の出力を効率よく被加温物に照射するために、増幅回路５３の出力インピーダンスを導子間のインピーダンスに変換して平衡出力する回路である。マッチング回路５５は、例えばモータ５７によってマッチング回路内のバリコンを回転させることによってマッチングを調節する。マッチング回路５５の２つの平衡出力端子（コネクタ６０）は、それぞれ外部導体を接地した同軸ケーブル（６６、６７）によって２つの導子４０の電極板１０に接続される。レベル検出回路５８は、出力端子から出力される交流信号のレベルを検出する回路である。
【００１１】
マイクロコンピュータ５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、アナログ／デジタル入出力回路等を備え、パネル回路５９からの動作指示に基づき、レベル検出回路５８から入力された出力信号レベル情報をＡ／Ｄ変換して取り込み、このレベル情報に基づいて、例えばレベル情報が最も高くなるように、モータドライブ回路５６を介してモータ５７を制御する。そして、内蔵するタイマを使用して、所望の加温効果が得られるように、例えば発振回路５２の動作をオン／オフさせることによって出力のオン／オフを制御する。
【００１２】
パネル回路５９には、出力設定スイッチ、タイマ設定スイッチ、スタート／ストップスイッチ等の情報入力回路および出力設定表示ランプ、タイマ表示器、出力レベル表示ランプ等の表示回路が装備されている。直流電源回路５０は装置内の各回路に直流電源を供給する。
【００１３】
図１は、本発明を適用した導子の第１実施例の構造を示す正面図である。第１実施例の導子と従来の導子の相違点は、本発明の導子においては、２本の同軸ケーブル６６、６７の途中で外皮導体同士を電気的に接続した点にある。
【００１４】
２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体の電波加温器側端部であるコネクタ６２においては、それぞれの外皮導体が、コネクタの接地端子６４を介して電波加温器２０の筐体２１に接地されている。本発明においては、更に、電波加温器側端部と電極板側端部の間において、２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体同士を接続（６８）する。接続方法は、例えば外皮導体同士を半田付けしたり、２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体を金属製のリングで一緒にかしめたりすることによって実施可能である。
【００１５】
本構成によって輻射ノイズが減少する理由は、以下のように推定される。即ち、電波加温器の出力は平衡型出力であり、２本の同軸ケーブル６６、６７の心線間において逆位相の高周波電流が流れる。それぞれの同軸ケーブル６６、６７の中心導体と外皮導体間には容量成分が存在し、外皮導体同士はコネクタ６２内において接続されている。
【００１６】
従って、本体２０から出力される高周波電流は、従来は例えば同軸６６の心線→同軸６６の容量成分→同軸６６の外皮→コネクタ６２接地端子→同軸６７の外皮→同軸６７の容量成分→同軸６７の心線というルートで流れる。
ところが、同軸６６の外皮を流れる電流と同軸６７の外皮を流れる電流とは逆位相であるので、２本の同軸ケーブルの外皮がアンテナとして作用し、電磁波が輻射されるものと推定される。
【００１７】
本実施例においては、２本の同軸ケーブル６６、６７の中間位置において外皮導体同士を接続（６８）することにより、上記高周波電流の流れるルートが短縮され、アンテナ作用が減少する結果、輻射ノイズが減少するものと考えられる。従って、本発明を実施する場合には、なるべく電極板１０に近い位置で外皮同士を接続した方が効果があるものと思われ、また、接続箇所６８もなるべく多くするか、あるいは連続して接続した方が効果的であるものと思われる。
【００１８】
図２は、本発明を適用した導子の第２実施例の構造を示す正面図である。第２実施例の導子と従来の導子の相違点は、本発明の導子においては、コネクタ６１において、２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体をコンデンサ６９を介して電波加温器２０の筐体２１に接地した点にある。
２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体の電波加温器側端部であるコネクタ６２においては、それぞれの外皮が、コネクタの接地端子６４に接続されており、該接地端子６４と対応する本体側コネクタ６１の端子はコンデンサ６９を介して電波加温器２０の筐体２１に接地されている。コンデンサ６９の容量は、実験の結果、数百ピコファラッド程度で輻射ノイズの減少効果があることが判明した。
【００１９】
図６１においては、本体側コネクタ６１内にコンデンサ６９を挿入する構成を開示したが、例えば導子側コネクタ６２内にコンデンサを挿入することも可能であり、更に、本体側コネクタ６１としては通常のコネクタを使用し、コネクタの接続用端子とフレームグランド２１間をコンデンサによって接続してもよい。
【００２０】
本構成によって輻射ノイズが減少する理由は、以下のように推定される。即ち、前記したように、本体２０から出力される高周波電流は、例えば同軸６６の心線→同軸６６の容量成分→同軸６６の外皮→コネクタ６２接地端子→同軸６７の外皮→同軸６７の容量成分→同軸６７の心線というルートで流れる。
ここで、外皮導体同士の接続点であるコネクタ６２の接地端子６５が本体の筐体２１に接続されていると、本体２０の筐体２１は高周波出力電流に対して中性点となるものと思われ、同軸６６あるいは同軸６７の外皮を流れる電流と筐体２１とがアンテナとして作用して高周波電流が流れ、電磁波が輻射されるものと推定される。
【００２１】
本実施例においては、２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体同士の接続点６４と本体の筐体２１の間にインピーダンス素子であるコンデンサ６９を挿入することにより、上記高周波電流が減少して、輻射ノイズが減少するものと考えられる。但し、２本の同軸ケーブル６６、６７の外皮導体同士の接続点６４と本体の筐体２１の間を完全に切り離すと輻射ノイズは増加してしまう。従って、本発明を実施する場合には、インピーダンス素子として最も輻射ノイズが減少するような素子の種類（コンデンサ、コイル、抵抗あるいはそれらを組み合わせた回路）および値を実験的に決定する必要がある。
以上のような構成および動作によって、電波加温器から輻射される電磁波の強度を従来よりも低減させることができる。
【００２２】
以上、本発明の実施例を開示したが、本発明には下記のような変形例も考えられる。実施例としては、第１および第２の２つの実施例を開示したが、２つの実施例の技術を組み合わせて実施することも可能である。
第１実施例においては、２本の同軸ケーブルを使用しているが、例えば図１のコネクタ６２と外皮同士の接続点６８までの間に、１本の外皮導体中に２本の中心導体を有するような同軸ケーブルを使用するか、あるいは、２本の同軸ケーブルを束ねて更に外皮導体によって被覆するようにしてもよい。
なお、実施例においては、人体の加温を行う装置に本発明を適用する例を開示したが、本発明は、電極間に高周波電流を流して被加温物を加温する任意の加温装置に適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては、２枚の電極板で被加温物を挟み、該２枚の電極板間に高周波電流を供給することによって被加温物を加温する電波加温器において、電波加温器側端部と電極板側端部の間において、２本の同軸ケーブルの外皮導体同士を接続したことを特徴とする。あるいは、２本の同軸ケーブルの外皮導体の電波加温器側端部が電波加温器の筐体にインピーダンス素子を介して接地されていることを特徴とする。
本発明においては、上記構成によって、同軸ケーブルの外皮導体に流れる高周波電流が減少するものと推定され、実験の結果、周囲の電子機器に影響を与える輻射ノイズが従来よりも低減するという効果があることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した導子の第１実施例の構造を示す正面図である。
【図２】本発明を適用した導子の第２実施例の構造を示す正面図である。
【図３】従来の導子４０を使用した電波加温器の構成を示す説明図である。
【図４】家庭用の電波加温器の使用例を示す説明図である。
【図５】電波加温器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…電極板、２０…電波加温器本体、２１…筐体、３０…人体、４０…導子、５０…直流電源回路、５１…マイクロコンピュータ、５２…発振回路、５３…増幅回路、５４…フィルタ回路、５５…マッチング回路、５６…モータドライブ回路、５７…モータ、５８…レベル検出回路、５９…パネル回路、６０〜６２…コネクタ、６３、６４…コネクタ端子、６５…接地端子、６６、６７…同軸ケーブル、６８…接続、６９…コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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