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JP6433054B2 - 電位治療器 - Google Patents
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Description

本発明は、電位治療器に関し、特に、出力される交流の電圧及び周波数を周期的に変化させることができる電位治療器に関する。
従来、人体に交流の高電圧を印加して治療を行う電位治療器が利用されている。この種の電位治療器において、電圧を自動的に変化させて治療を行うものが知られている。
例えば、特許文献1に開示された電位治療器では、電位出力が高電位出力から低電位出力に自動的に切り替わる動作モードを有する。高電位出力の際の出力電圧は波高値14000Vp、9000Vpまたは4500Vpであり、低電位出力の際の出力電圧は波高値1400Vpである。高電位出力を印加する時間は20分であり、低電位出力を印加する時間は40分または4時間40分である。
特開2012−130521 (第4−6頁、第3図)
しかしながら、上記した従来技術では、安全性を確保しつつ、利用者の体感を改善する観点から改良の余地があった。例えば、特許文献1に開示された従来技術のように、長時間同じ周波数及び電圧の出力を続けるだけでは、同一の神経刺激が繰り返されるので、神経が疲労して体感が減衰する。
また、出力電圧の周波数を下げると直流電圧の波形に近くなるので、人体に電流が流れやすくなる。そのため、出力電圧として低周波数を利用する場合には、人体に流れる電流を抑えて安全性を確保することが求められる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出力電圧の印加方式によって体感を改善して優れた癒し効果を発揮することができる安全性の高い電位治療器を提供することにある。
本発明の電位治療器は、交流の出力電圧を人体に印加して治療を行う電位治療器であって、交流電源に接続される電源回路と、前記電源回路の出力側に接続されて任意波形の交流電圧を生成するインバータと、前記インバータによって生成される交流電圧を前記出力電圧に昇圧するトランスと、前記インバータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置で前記インバータを制御することにより、前記出力電圧の波形を周期的に変化させ、前記出力電圧の電圧を所定の開始電圧から該開始電圧よりも高い所定の終了電圧まで上昇させる出力パターンを周期的に実行し、前記出力パターンは、前記出力電圧の電圧を上昇させる過程において、該電圧を前記開始電圧よりも低い所定の基礎電圧にするインターバルを複数回含むことを特徴とする。
本発明の電位治療器によれば、制御装置でインバータを制御することにより、出力電圧の波形を周期的に変化させる。これにより、神経の疲労が抑制され、利用者の体感が改善される。そして、出力電圧の波形を変化させる周期や出力パターンを好適に設定することにより、鎮静作用によって利用者の気分を落ち着かせ、緊張やストレスを緩和して優れたリラックス効果若しくは癒し効果を発揮することができる。
また、前記出力電圧を所定の開始周波数から該開始周波数よりも高い所定の終了周波数まで上昇させる出力パターンを周期的に実行しても良い。このような出力電圧の周波数を徐々に上げる出力パターンにより、神経の慣れ現象を抑えることができ、鎮静の効果を更に高めることができる。
また、前記出力電圧の電圧を所定の開始電圧から該開始電圧よりも高い所定の終了電圧まで上昇させる出力パターンを周期的に実行しても良い。このような出力電圧の電圧を徐々に上げる出力パターンによっても、神経の慣れ現象を抑えることができる。その結果、出力電圧の周期的な変化を利用者が体感しやすくなり、癒し効果が更に高められる。
また、前記出力パターンは、前記出力電圧の電圧を上昇させる過程において、該電圧を前記開始電圧よりも低い所定の基礎電圧にするインターバルを少なくとも1回以上含んでも良い。これにより、神経疲労を緩和する効果が更に高まり、好適な体感を維持することができる。
また、前記出力電圧の周波数が所定の基準周波数より低い場合、該出力電圧の1周期における正または負の電圧が印加される時間を夫々1/2周期よりも短くして1/2周期毎に無電圧時間を設けても良い。これにより、人体に流れる電流を減らして安全性を高めることができる。
本発明の実施形態に係る電位治療器の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の周波数を変化させた場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の電圧を変化させた場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の周波数及び電圧を変化させた場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の周波数を変化させ、変化の中にインターバルを含む場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の電圧を変化させ、変化の中にインターバルを含む場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の周波数及び電圧を変化させ、変化の中にインターバルを含む場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の波形の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電位治療器の出力電圧の(A)周波数、(B)電圧、(C)周波数及び電圧、を変化させた場合の他の例を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態に係る電位治療器を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電位治療器1の概略構成を示すブロック図である。電位治療器1は、交流の出力電圧を人体に印加して治療を行うものである。図1に示すように、電位治療器1は、電源回路2と、インバータ3と、制御装置4と、操作部5と、トランス6と、を有する。
電源回路2は、交流電源9に接続されて、交流電源9の交流電圧をインバータ3で利用できる安定した直流電圧に変換するものである。なお、電源回路2は、妨害電磁波対策のための図示しないフィルタ回路や、過負荷、過電圧若しくは低電圧等の異常時に電源回路2の動作を停止させる図示しない過負荷保護回路等を備えても良い。
操作部5は、例えば、電位治療器1の筐体の前面等に設けられ、制御装置4に接続される。そして、操作部5は、利用者による操作を受け付けて、その受け付けた命令を制御装置4に伝える。即ち、利用者は、操作部5を介して、電源のオンオフ、治療の開始及び終了、出力電圧を決定する各種パラメータの設定、後述する出力パターン11〜16(図2ないし図7参照)の選択等を行うことができる。なお、操作部5は、本体と離れていても良い。また、操作部5と制御装置4との接続は、無線接続でも良い。また、操作部5に、各種設定値や運転状況等を表示するための図示しない表示部を設けても良い。
インバータ3は、制御装置4及び電源回路2の出力側に接続される。インバータ3は、電源回路2から供給される直流電圧及び制御装置4からの命令を受け取り、所定の交流電圧を出力する。なお、インバータ3に、異常時に出力を停止するための図示しない過電流保護回路や保護ヒューズ等を備えても良い。
制御装置4は、電源回路2及びインバータ3に接続される。制御装置4は、操作部5の入力及び各種設定値等に基づき所定の演算を実行して電源回路2及びインバータ3の制御及び監視を行う。具体的には、制御装置4は、出力電圧の波形制御、タイマ制御、表示制御、過負荷監視及び電圧監視等を行う。特に、本実施形態の制御装置4は、インバータ3を制御することにより、出力電圧の波形を周期的に変化させることを特徴とする。詳細は、後述する。
トランス6は、インバータ3の出力側に接続され、インバータ3によって生成される交流電圧を出力電圧まで昇圧する。出力電圧は、図示しない保護回路や出力コネクタ等を介して導子7に伝わり、人体に印加される。
図2は、電位治療器1の出力電圧の周波数を変化させた場合を示す説明図である。なお、図2において、出力電圧の電圧Vp10は、瞬時電圧ではなく波高値(ピーク値)である。
制御装置4(図1参照)は、図2に示すように、任意の電圧Vp10(例えば、1400Vpから14000Vpのうちの利用者が選択する任意の値)において、出力電圧の周波数を、時間T2毎に周波数F1、周波数F2、周波数F3、周波数F4と自動的に変化させる(出力パターン11)。
具体的には、最初に周波数F1(開始周波数)が所定の時間T2出力され、その後、周波数F2が所定の時間T2出力され、次に、周波数F3が所定の時間T2出力された後、最後に周波数F4(終了周波数)が所定の時間T2出力される。
そして、出力電圧の周波数を周波数F1から周波数F4まで変化させる出力パターン11が繰り返される。なお、周波数の変化は4段階に限定されない。
ここで、電位治療器1の出力電圧の周波数は、周波数F1、周波数F2、周波数F3、周波数F4の順に高くなる。例えば、周波数F1は、25Hz、周波数F2は、55Hz、周波数F3は、85Hz、周波数F4は、115Hzである。即ち、電位治療器1は、周波数を徐々に上昇させる出力パターン11を周期的に実行する。このように、出力電圧の周波数を徐々に上げる出力パターン11により、神経の慣れ現象を抑えて利用者の体感を改善することができる。
なお、本実施形態では、周波数F4を最も高い周波数として、その後、最も低い周波数F1まで周波数を一気に低下させる例を示したが、周波数を徐々に上昇させた後、徐々に低下させる出力パターンを採用しても良い。この場合も、周波数を上昇させる過程において周波数を緩やかに(段階的に)上げることによって、神経の疲れを緩和することができる。
ここで、例えば、周波数F1ないし周波数F4を夫々継続する時間T2は5分、出力パターン11の周期である時間T1は20分である。また、周波数F1ないし周波数F4を出力する時間T2は、夫々異なる長さであっても良い。即ち、周波数を変化させる間隔(時間T2)は、等間隔でなくても良い。
また、出力パターン11の周期である時間T1を、20分より長い時間、または短い時間にしても良い。例えば、出力パターン11の周期を、人の呼吸周期や、リラックスした際に脳から発せられる電気的信号(アルファ波)の増減周期に近づける若しくは同期させても良い。具体的には、出力パターン11の周期である時間T1を、5〜20秒に設定しても良い。本実施形態では、時間T1を8秒とした運転モードを実行可能である。これにより、鎮静効果を高めて利用者の気分を落ち着かせ、緊張やストレスを緩和して優れたリラックス効果若しくは癒し効果を発揮することができる。
図3は、電位治療器1の出力電圧の電圧を変化させた場合を示す説明図である。なお、図3に示す電圧Vp1ないし電圧Vp4は、瞬時電圧ではなく波高値である。
制御装置4(図1参照)は、図3に示すように、任意の周波数F10(例えば、25Hzから115Hzのうち利用者が選択する任意の値)において、出力電圧の電圧を、時間T3毎に電圧Vp1、電圧Vp2、電圧Vp3、電圧Vp4と自動的に変化させる(出力パターン12)。
具体的には、電圧Vp1(開始電圧)が所定の時間T3出力され、次に、電圧Vp2が所定の時間T3出力され、その後、電圧Vp3が所定の時間T3出力された後、電圧Vp4(終了電圧)が所定の時間T3出力される。
そして、出力電圧の電圧を電圧Vp1から電圧Vp4まで変化させる出力パターン12が繰り返される。なお、電圧の変化は4段階に限定されない。
ここで、電位治療器1の出力電圧の電圧は、電圧Vp1、電圧Vp2、電圧Vp3、電圧Vp4の順に高くなる。例えば、電圧Vp1は、5000Vp、電圧Vp2は、8000Vp、電圧Vp3は、11000Vp、電圧Vp4は、14000Vpである。即ち、電位治療器1は、出力電圧の電圧を徐々に上昇させる出力パターン12を周期的に実行する。このように、出力電圧の電圧を徐々に上げる出力パターン12によっても、神経の慣れ現象を抑えることができる。
なお、本実施形態では、電圧Vp4を最も高い電圧として、その後、最も低い電圧Vp1まで電圧を一気に低下させる例を示したが、電圧を徐々に上昇させた後、徐々に低下させる出力パターンを採用しても良い。この場合も、電圧を上昇させる過程において電圧を緩やかに(段階的に)上げることによって、神経の疲れを緩和することができる。
ここで、例えば、電圧Vp1ないし電圧Vp4を夫々継続する時間T3は75秒、出力パターン12の周期である時間T1は5分である。また、電圧を変化させる間隔(時間T3)は、等間隔でなくても良い。つまり、電圧Vp1ないし電圧Vp4を出力する時間T3は、電圧毎に夫々異なっても良い。
また、出力パターン12の周期である時間T1を、5分より長い時間、または短い時間にしても良い。例えば、時間T1を5分より短い5〜20秒に設定すると、人の呼吸周期若しくは人がリラックスした際に脳から発生される電気的信号の増減周期に、出力パターン12の周期が近くなるか若しくは同期する。これにより、鎮静作用を更に高め、優れたリラックス効果、癒し効果を発揮することができる。
図4は、電位治療器1の出力電圧の周波数及び電圧を変化させた場合を示す説明図である。なお、図4に示す電圧Vp1ないし電圧Vp4は、瞬時電圧ではなく波高値である。
制御装置4(図1参照)は、図4に示すように、時間T2において、出力電圧を時間T3毎に電圧Vp1、電圧Vp2、電圧Vp3、電圧Vp4と自動的に変化させ、また、時間T2毎に、周波数を周波数F1、周波数F2、周波数F3、周波数F4と自動的に変化させる(出力パターン13)。
即ち、出力パターン13は、図2で示した出力パターン11と、図3で示した出力パターン12とを組み合わせた出力パターンである。これにより、周波数のみを変化させた場合及び電圧のみを変化させた場合の両方の効果に加え、周波数の変化及び電圧の変化の相乗効果によって、更なる癒し効果を発揮することができる。なお、電圧及び周波数を夫々増加させるステップは4段階に限らない。
また、出力パターン13の時間T1、時間T2、時間T3を適切に設定することにより、更なる鎮静効果を発揮することができる。例えは、本実施形態では、時間T1を32秒、時間T2を8秒、時間T3を2秒としている。
図5は、電位治療器1の出力電圧の周波数を変化させ、変化の中に電圧を基礎電圧Vp0にするインターバルT5を含む場合を示す説明図である。なお、図5において、出力電圧の電圧Vp10及び基礎電圧Vp0は、瞬時電圧ではなく波高値である。
制御装置4(図1参照)は、図5に示すように、時間T2毎に周波数を周波数F1、周波数F2、周波数F3、周波数F4と変化させ、且つ時間T2毎に電圧を基礎電圧Vp0にするインターバルT5を設ける(出力パターン14)。即ち、制御装置4は、時間T2より短い時間T4、電圧を電圧Vp10(開始電圧)として出力させ、その後、電圧を基礎電圧Vp0に変化させる。つまり、時間T4は、電圧Vp10を印加させる時間、インターバルT5は、電圧Vp10より低い所定の基礎電圧Vp0を印加させる時間である。
なお、1周期(時間T1)に含まれるインターバルT5の回数は、少なくとも1回以上であり、4回に限定されず、出力するたびにインターバルT5の間隔が異なっていても良い。また、インターバルT5における周波数F01は周波数F1または周波数F2と同じ値をとり、周波数F02は周波数F2または周波数F3と同じ値、周波数F03は周波数F3または周波数F4と同じ値、周波数F04は周波数F4または周波数F1と同じ値を夫々とる。
ここで、基礎電圧Vp0は、開始電圧である電圧Vp10よりも低い電圧(例えば、1400Vpの電圧)であり、無電圧、即ち0Vpであっても良い。即ち、インターバルT5は、出力電圧の電圧を抑えた休憩時間に相当する。このように、休憩時間であるインターバルT5を設けることにより、神経のリフレッシュを行い、好適な体感を維持することができる。
また、時間T1及びインターバルT5を好適に設定することにより、出力パターン14のリズムを人間の鼓動に近づけることができる。これにより、新たな体感を発生させる。本実施形態では、時間T1を16秒、インターバルT5を約1〜3秒としている。なお、時間T1は、鎮静効果を高めるように、5〜20秒が好ましい。
図6は、電位治療器1の出力電圧の電圧を変化させ、変化の中に電圧を基礎電圧Vp0にするインターバルT5を含む場合を示す説明図である。なお、図6において、出力電圧の電圧Vp1ないし電圧Vp4及び基礎電圧Vp0は、瞬時電圧ではなく波高値である。
制御装置4(図1参照)は、図6に示すように、利用者が選択する任意の周波数F10において、出力電圧の電圧を、時間T3毎に電圧Vp1(開始電圧)、電圧Vp2、電圧Vp3、電圧Vp4(終了電圧)と変化させ、且つ時間T3毎に電圧を基礎電圧Vp0にするインターバルT5を設ける(出力パターン15)。
即ち、制御装置4は、時間T3より短い時間T4、電圧を電圧Vp1ないし電圧Vp4の何れかとして出力させ、その後電圧を基礎電圧Vp0に変化させる。つまり、時間T4は、電圧Vp1ないし電圧Vp4の何れかを印加させる時間、インターバルT5は、開始電圧である電圧Vp1より低い所定の基礎電圧Vp0を印加させる時間である。なお、1周期(時間T1)に含まれるインターバルT5の回数は、少なくとも1回以上であり、4回に限定されず、出力するたびにインターバルT5の間隔が異なっていても良い。
ここで、基礎電圧Vp0は、開始電圧である電圧Vp1より低い電圧である。例えば、電圧Vp1が5000Vpの場合、基礎電圧Vp0は1400Vpである。なお、基礎電圧Vp0は、無電圧、即ち0Vpであっても良い。即ち、インターバルT5は、出力電圧の電圧を抑えた休憩時間に相当する。このように、出力電圧の電圧が低いインターバルT5を設けることにより神経のリフレッシュを行い、好適な体感を維持することができる。
また、時間T1及びインターバルT5を好適に設定することにより、出力パターン15のリズムを人間の鼓動に近づけることができる。これにより、新たな体感を発生させる。本実施形態では、時間T1を16秒、インターバルT5を約1〜3秒としている。なお、時間T1は、鎮静効果を高めるように、5〜20秒が好ましい。
図7は、電位治療器1の出力電圧の周波数及び電圧を変化させ、変化の中に電圧を基礎電圧Vp0にするインターバルT5を含む場合を示す説明図である。なお、図7において、出力電圧の電圧Vp1ないし電圧Vp4及び基礎電圧Vp0は、瞬時電圧ではなく波高値である。
制御装置4(図1参照)は、図7に示すように、時間T3の間隔で周波数を周波数F1、周波数F2、周波数F3、周波数F4と変化させる。併せて、開始電圧である電圧Vp1を時間T4出力した後、電圧Vp1より低い基礎電圧Vp0をインターバルT5の間出力し、続けて電圧を電圧Vp2、基礎電圧Vp0、電圧Vp3、基礎電圧Vp0、電圧Vp4、基礎電圧Vp0と変化させる(出力パターン16)。インターバルT5は、時間T3毎に設けられることになる。
即ち、出力パターン16は、図5で示した出力パターン14と、図6で示した出力パターン15と、を組み合わせた出力パターンである。これにより、周波数のみを変化させた場合及び電圧のみを変化させた場合の両方の効果に加え、周波数の変化及び電圧の変化の相乗効果によって、更なる癒し効果を発揮することができる。
なお、1周期(時間T1)に含まれるインターバルT5の回数は、少なくとも1回以上であり、4回に限定されず、出力するたびにインターバルT5の間隔が異なっていても良い。
図8は、電位治療器1の出力電圧の波形の例を示す説明図である。なお、ここで電圧Vは瞬時値を示している。制御装置4(図1参照)は、所定の基準周波数よりも低い周波数を出力する場合において、正の電圧を時間T11印加し、無電圧時間T12の間電圧を印加せず、負の電圧を時間T11印加した後、再び無電圧時間T12の間電圧を印加しない波形を周期的に繰り返す。
正及び負の電圧が印加される時間T11は、周期の時間T10の1/2より短い。なお、正及び負の電圧が印加される時間T11は、夫々同じ時間でなくても良い。
ここで、波形を変化させる基準となる前記基準周波数は、例えば、50Hzである。即ち、例えば、出力電圧の周波数を25Hzにする場合には、図8に示す波形が出力される。このように、低周波数時に無電圧時間T12を設けた波形を出力することにより、人体に流れる電流を減らし、安全性を高めることができる。
図9(A)は、電位治療器1の出力電圧の周波数を変化させた場合、図9(B)は、電圧を変化させた場合、図9()は、周波数及び電圧を変化させた場合の他の例を示す説明図である。なお、ここで電圧Vは瞬時値を示している。
図9(A)は、時間が進むにつれて、周波数が徐々に高くなる変化を示している。既に説明した出力パターン11(図2参照)、出力パターン13(図4参照)、出力パターン14(図5参照)等では、周波数を所定の時間T2毎に、段階的(ステップ状)に切り替えたが、図9(A)のように、周波数をなだらかに(連続的に)変化させても良い。また、周波数を徐々に低下させる場合においても、連続的に変化させても良い。
図9(B)は、時間が進むにつれて、電圧が徐々に高くなる変化を示している。出力パターン12(図3参照)、出力パターン13(図4参照)、出力パターン15(図6参照)、出力パターン16(図7参照)では、電圧を時間T3毎に、段階的に切り替えたが、図9(B)のように、電圧をなだらかに変化させても良い。また、電圧を徐々に低下させる場合においても、なだらかに変化させても良い。
図9(C)は、時間が進むにつれて、周波数及び電圧が徐々に高くなる変化を示している。このように周波数及び電圧を同時に変化させる場合においても、周波数及び電圧を段階的ではなくなだらかに変化させても良い。また、周波数及び電圧を低下させる場合においてもなだらかに変化させても良い。
図9(A)ないし(C)のように、周波数及び電圧の少なくとも一方を連続的に変化させることにより、急激な変化による過度の刺激や違和感を抑えつつ、神経の疲労を抑制して体感を改善することができる。これにより、癒し効果を更に高めることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。
1 電位治療器
2 電源回路
3 インバータ
4 制御装置
5 操作部
6 トランス
7 導子
9 交流電源
11、12、13、14、15、16 出力パターン
F01、F02、F03、F04 周波数
F1、F2、F3、F4、F10 周波数
V 電圧(瞬時値)
Vp0 基礎電圧
Vp1、Vp2、Vp3、Vp4、Vp10 電圧(波高値)
T1、T2、T3、T4、T11 時間
T5 インターバル
T12 無電圧時間

Claims (4)

  1. 交流の出力電圧を人体に印加して治療を行う電位治療器であって、
    交流電源に接続される電源回路と、
    前記電源回路の出力側に接続されて任意波形の交流電圧を生成するインバータと、
    前記インバータによって生成される交流電圧を前記出力電圧に昇圧するトランスと、
    前記インバータを制御する制御装置と、を有し、
    前記制御装置で前記インバータを制御することにより、前記出力電圧の波形を周期的に変化させ
    前記出力電圧の電圧を所定の開始電圧から該開始電圧よりも高い所定の終了電圧まで上昇させる出力パターンを周期的に実行し、
    前記出力パターンは、前記出力電圧の電圧を上昇させる過程において、該電圧を前記開始電圧よりも低い所定の基礎電圧にするインターバルを複数回含むことを特徴とする電位治療器。
  2. 前記出力電圧の周波数を周期的に変化させることを特徴とする請求項1に記載の電位治療器。
  3. 前記出力電圧の周波数を所定の開始周波数から該開始周波数よりも高い所定の終了周波数まで上昇させる出力パターンを周期的に実行することを特徴とする請求項2に記載の電位治療器。
  4. 前記出力電圧の周波数が所定の基準周波数よりも低い場合、該出力電圧の1周期における正または負の電圧が印加される時間を夫々1/2周期よりも短くして1/2周期毎に無電圧時間を設けることを特徴とする請求項1ないし請求項の何れか1項に記載の電位治療器。
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