(57)【要約】【課題】半導体素子等を使用することなく簡易な構成によって、電源等から供給される高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換する。【解決手段】ケース２に、カーボンブラシ３と対抗極板４とを隙間Ａを設けて配置し、隙間Ａを含む収容空間Ｂにセラミックパウダー８を充填する。入力側リード線５を介してカーボンブラシ３を電源回路等に接続し、出力側リード線７を介して対抗極板４を負荷側へ接続する。電源回路等から高電圧が印加されている間、セラミックパウダー８を充填した隙間Ａに繰り返し放電を生じさせることにより、高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換し出力側リード線７から出力させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側に接続される入力側電極と、
この入力側電極と隙間を設けて配置され、出力側に接続される出力側電極と、
前記隙間に充填された絶縁物質からなる所定の充填材と
を備え、
前記隙間に繰り返し放電を生じさせることによって、電源側から供給される高電圧の出力電流を意図した範囲で変化する微弱電流に変換し前記出力側電極から出力させる
ことを特徴とする微弱電流変調装置。
【請求項２】
前記入力側電極が、導電性を有する複数本の線材により構成されたことを特徴とする請求項１記載の微弱電流変調装置。
【請求項３】
前記線材は炭素繊維であることを特徴とする請求項２記載の微弱電流変調装置。
【請求項４】
前記充填材は粉粒体であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の微弱電流変調装置。
【請求項５】
前記充填材は長石質の鉱石を原材料として生成されたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の微弱電流変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源から供給される高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換する微弱電流変調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、任意の電気・電子機器の電源回路等から出力される高電圧を、出力端子を介して負荷に印加する場合、出力端子から負荷へ流れる電流値を極微弱な電流値（数１００μＡ）に制限するためには、電源回路等と出力端子との間に、
Ｖ ＝ Ｒ ・ Ｉ
によって求められる値の抵抗器を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した出力端子から負荷へ流れる電流を不規則に変化させたい場合には、電源回路等と出力端子との間に、ＴＦＴ等の半導体素子からなる電子回路を設けたり、マイクロコンピュータによって出力電流を制御する所定の電流制御回路を電源回路に組み込んだりすることが不可欠となるという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、半導体素子等を使用することなく簡易な構成によって、電源等から供給される高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換することが可能となる微弱電流変調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明に係る微弱電流変調装置にあっては、電源側に接続される入力側電極と、この入力側電極と隙間を設けて配置され、出力側に接続される出力側電極と、前記隙間に充填された絶縁物質からなる所定の充填材とを備え、前記隙間に繰り返し放電を生じさせることによって、電源側から供給される高電圧の出力電流を意図した範囲で変化する微弱電流に変換し前記出力側電極から出力させることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２記載の発明に係る微弱電流変調装置にあっては、前記入力側電極が、導電性を有する複数本の線材により構成されたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３記載の発明に係る微弱電流変調装置にあっては、前記線材は炭素繊維であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４記載の発明に係る微弱電流変調装置にあっては、前記充填材は粉粒体であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５記載の発明に係る微弱電流変調装置にあっては、前記充填材は長石質の鉱石を原材料として生成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の微弱電流変調装置によれば、半導体素子等を使用することなく簡易な構成によって、電源等から供給される高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図にしたがって説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本発明に係る微弱電流変調装置１を示す外観斜視図、同図（ｂ）は、その断面図である。
【００１３】
図示したように微弱電流変調装置１は、一方の側面（図で右側）が開口する断面矩形のケース２の内部に、複数本の炭素繊維を束ねて形成したカーボンブラシ３が収容されるとともに、ケース２の開口部が板状の対抗極板４によって閉鎖された構成である。
【００１４】
前記カーボンブラシ３は、ケース２の他方の側面（図で左側）を貫通する入力側リード線５の先端部に接続され、その先端側が入力側リード線５の被覆材５ａから露出する本発明の入力側電極であり、その基端側を入力側リード線５と共にケース２内の底部に突設された固定部６に固着されている。前記対抗極板４は本発明の出力側電極であり、その外側表面には出力側リード線７が接続されている。そして、カーボンブラシ３の先端と対抗極板４の内側表面４ａとの間には距離が数ミリメートル（具体的には５ｍｍ以下）の隙間Ａが確保されている。
【００１５】
また、ケース２と対抗極板４（内側表面４ａ）とによってカーボンブラシ３の周囲に形成されるとともに前記隙間Ａを含む収容空間Ｂには、充填材であるセラミックパウダー８（図１（ｂ）では省略）が充填されている。セラミックパウダー８は、長石質の鉱石（本実施形態では、含水珪酸アルミニウムを主成分とし、ごく微量の天然放射性稀有元素を含有するもの）を原材料とし、係る鉱石をいったん粉砕して焼結した後、それを再び粉砕してふるい分けすることにより得られた粒径４０〜６０μｍ程度の固体粒子からなる絶縁物質である。
【００１６】
図２は、上述した微弱電流変調装置１の基本的な使用形態を示す回路図であり、微弱電流変調装置１は、前記入力側リード線５が、任意の装置に設けられるとともに交流又は直流の電力を生成する電源回路５０に接続され、かつ前記出力側リード線７が任意の負荷５１に接続された状態で使用される。係る使用状態において、微弱電流変調装置１の入力側リード線５と出力側リード線７との間は電気的に絶縁状態であるため、電源回路５０の出力電圧Ｖｏｕｔが低い状態では負荷５１に電流は流れない。
【００１７】
しかしながら、電源回路５０の出力電圧Ｖｏｕｔが破壊電圧を超える高電圧である場合には、カーボンブラシ３と対抗極板４との隙間Ａに繰り返し放電が生じ、その際には、セラミックパウダー８の固体粒子から自由電子が放出され、放出された自由電子が他の固体粒子から自由電子を放出させることを繰り返す。そして、最終的には固体粒子から放出された自由電子が対抗極板４に移動し、出力側リード線７を介して負荷５１にアースされる。その結果、負荷５１に微弱電流Ｉが流れることとなる。しかも、そのとき隙間Ａにおける放電、並びにセラミックパウダー８の固体粒子からの自由電子の放出は不規則に行われるため、負荷５１に流れる微弱電流が変動することとなる。
【００１８】
図３は、図２に示した回路構成において、電源回路５０の出力電圧ＶｏｕｔをＡＣ９０００Ｖとし、負荷５１に流れる電流の通電時からの時間的な変化を示したグラフである。上記場合においては、図示したように負荷５１に流れる電流を４００μＡ以下に制限するとともに、通電から２５秒を経過した後には、約２００μＡ〜３００μＡの間で変動する安定した微弱電流を得ることができる。
【００１９】
また、負荷５１に流れる微弱電流の変動範囲は、例えばカーボンブラシ３を構成する炭素繊維の太さや本数、カーボンブラシ３の先端と対抗極板４の内側表面４ａとの間の距離、セラミックパウダー８の粒径を調整することによって所望の範囲に制御することができる。さらには、後述するようにカーボンブラシ３を他の部材に変更したり、セラミックパウダー８を他の粉体または粒体等の絶縁部質に変更したりする場合には、それらを適宜選択することによっても負荷５１に流れる微弱電流の変動範囲を所望の範囲に制御することができる。
【００２０】
以上のように本実施形態の微弱電流変調装置１によれば、半導体素子等を使用することなく簡易な構成によって、電源から供給される高電圧の出力電流を意図した範囲で変化する微弱電流に変換することができる。
【００２１】
しかも、微弱電流変調装置１の使用に際しては、放電路となる前記隙間Ａにセラミックパウダー８が充填されているため、通電中に放電が繰り返されたとしても、電源回路５０を含む任意の電気機器や電子機器に不可避的に生ずる電気的ノイズがごく僅かとなる。
【００２２】
ここで、本実施形態においては、カーボンブラシ３の周囲に収容空間Ｂを形成し、その収容空間Ｂにセラミックパウダー８を充填する構成としたが、これに限らず、セラミックパウダー８は、少なくともカーボンブラシ３の先端と対抗極板４との隙間Ａに充填されていれば、電源から供給される高電圧の出力電流を不規則に変化する微弱電流に変換することができる。但し、本実施形態のように構成した方がカーボンブラシ３からの放電を活発化することができ、出力側リード線７を介して負荷に流れる微弱電流の変動幅を安定させることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、前記収容空間Ｂにセラミックパウダー８を充填したが、セラミックパウダー８は、例えば長石質の鉱石を単に粉砕した粒状のものや、それ以外の鉱石等の他の絶縁物質を原材料として生成された他の粉体または粒体に代えることができる。さらに、本発明における充填材は必ずしも粉粒体である必要はなく、入力側電極と出力側電極との隙間における放電を可能とする範囲内で適宜選択することができる。ただし、セラミックパウダー８のような粉体とする方が、前記隙間Ａにおける前述した自由電子の放出をより安定的に行わせることができる点において有利である。
【００２４】
また、本実施形態では、本発明における入力側電極をカーボンブラシ３としたが、入力側電極には、例えば複数本のステンレス線からなるステンレスブラシを用いることもでき。また、入力側電極は、カーボンブラシ３やステンレスブラシのように複数本の線材ではなく、例えば対抗極板４に向けて先端を尖らせた単一の電極とすることができ、さらに、対抗極板４との隙間に繰り返し放電を生じさせることができる範囲内で任意の形状とすることができる。また、前記電源回路５０等の出力が交流であることを要求されるが、入力側電極を対抗極板４に平行する面を板状電極とすることもできる。
【００２５】
また、出力側電極である対抗極板４についても同様、カーボンブラシ３等との隙間に繰り返し放電を生じさせることができるものであれば、その形状は本実施形態に示したものに限定されるものではなく、その材質についても導電性を有するものであれば何ら制限されるものではない。
【００２６】
また、以上説明した本発明の微弱電流変調装置は、特定の負荷に高電圧を印加するとともに、負荷へ流れる電流を不規則に変化させることが必要なものであれば任意の電気機器や電子機器に使用することができ、それらには人体を負荷とする種々の電気治療装置も含まれる。さらに、いわゆる電子放射式のマイナスイオン発生器、すなわち針状に尖らせたマイナス電極に高電圧を印加し、直接空気中に電子を放射してマイナスイオンを発生させる装置にも使用することもできる。その場合は、上記マイナス電極を負荷とすることにより、電圧の変動ではなく電流を変動させることにより大気に与えるエネルギーを変動させ、大気中に電子を放出させることとなる。なお、本発明の微弱電流変調装置の使用に際しては、それを上述した種々の機器に一体的に組み込む以外にも、既存の機器に別途取り付けて使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る微弱電流変調装置を示す図であって、（ａ）は内部構造を示す斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】微弱電流変調装置の基本的な使用形態を示す回路図である。
【図３】負荷に流れる電流の時間的な変化を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１    微弱電流変調装置
２    ケース
３    カーボンブラシ
４    対抗極板
４ａ    内側表面
５    入力側リード線
６    固定部
７    出力側リード線
８    セラミックパウダー
Ａ    隙間
Ｂ    収容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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