HK40112905A - 乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序 - Google Patents

乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序 Download PDF

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HK40112905A
HK40112905A HK62024100879.1A HK62024100879A HK40112905A HK 40112905 A HK40112905 A HK 40112905A HK 62024100879 A HK62024100879 A HK 62024100879A HK 40112905 A HK40112905 A HK 40112905A
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Inventor
田中久雄
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永恒量子控股私人有限公司
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Description

乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序
技术领域
本发明涉及一种乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序。
背景技术
作为提升乐器音质的尝试,专利文献1中记载了一种通过使音板为木制,使框架为金属制,而叠加不同音色的声音,来产生自然且丰富的响声的钢琴的技术。
另外,专利文献2中公开了一种电吉他的双线圈拾音器中的噪声处理用的构造。
另外,关于物质的品质,专利文献3中报告了一种研究电磁波对液体的影响的尝试。
另外,在专利文献4中,关于高尔夫球杆,公开了如下内容:通过在杆头击球面的上侧区域及下侧区域分别配置相对于水平假想线具有特定角度的刻痕线,从而下侧区域的刻痕线容易咬住球而增强旋转量的增大效果,另一方面,上侧区域的刻痕线容易将水分等排除而增强维持旋转量的效果。
另外,专利文献5公开了如下内容:将吸湿率为0.6%的全芳香族聚酯用于网球肠线,而改善由吸湿所引起的反弹力的降低或耐磨性,进而保持蠕变性能,即减少肠线的松动。
另外,非专利文献1中公开了木材的声波传播特性对含有水分的依赖性。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2014-142409
专利文献2:日本专利特开2005-208659
专利文献3:WO2019/132046
专利文献4:日本专利特开2002-291949
专利文献5:日本专利实开昭64-042069号公报
非专利文献
非专利文献1:小玉泰义,木材的声波传播特性对含有水分的依赖性、材料(J.Soc.Mat.Sci.,Japan),Vol.41,No.461,P144-147,1992年2月
发明内容
[发明要解决的问题]
虽然所述专利文献1中记载了通过钢琴的材质来调整钢琴的音色,但为了调整音色,需要大幅变更钢琴的构造,而难以应用于既有的钢琴。
虽然所述专利文献2中记载了通过变更噪声处理用的构造来调整电吉他的音质,但存在如下问题:为了调整音质,需要进行双线圈拾音器的构造变更这种大幅修改。
虽然所述专利文献3中记载了通过电磁波对食品中的水分的状态产生影响,但并未公开例如食品的糖度或酸度等品质的控制。
虽然所述专利文献4中记载了通过改善高尔夫球杆的刻痕线的形状来调整旋转量,但并未记载在不变更刻痕线的形状等高尔夫球杆的构造的情况下控制旋转量或飞行距离等品质,因为旋转量取决于使用高尔夫球杆时的湿度或水分量等。
虽然所述专利文献5中记载了通过将吸湿率为0.6%的全芳香族聚酯用于网球肠线,而改善由吸湿所引起的反弹力的降低或耐磨性,但并未记载在不变更肠线或网球拍的构造的情况下针对肠线的反弹力、耐磨性、蠕变性能等品质采取对策。
虽然所述非专利文献1中记载了木材的声波传播特性,但并未明确示出木材的音质或品质控制的观点。
本发明的目的在于提供一种对内部或表面具有液体的物质作用由电极产生的电场、磁场、电磁场、或电磁波中的至少任一者,而自如地控制所述物质的音质或品质的音质或品质控制装置、音质或品质控制方法或者音质或品质控制程序。
[解决问题的技术手段]
本发明的各实施形态的目的可通过以下的构成而达成。即,本发明的一形态的音质或品质控制装置的特征在于具备至少一个电极、及控制对所述电极施加的电压或电流的电压值、电流值、频率或相位中至少一者的控制器,通过在与所述电极对向地配置有内部或表面具有液体的包含木、皮革、金属、无机材料、有机材料、源自动植物的材料或复合材料中至少任一者的物质的状态下,调整对所述电极施加的具有直流分量及/或交流分量的电压或电流的电压值、电流值、频率或相位中至少一者,控制由所述电极产生的电场、磁场、电磁场或电磁波中的至少任一者,而控制与所述电极对向配置的所述物质的内部或周围所存在的液体的状态,由此控制所述物质的音质或品质。
[发明的效果]
根据本发明的实施形态,通过对例如包含木、皮革等的物质作用由电极产生的电场、磁场、电磁场、或电磁波中的至少任一者,能够自如地控制所述物质的品质。
附图说明
图1是实施方式1的电极的概念图。
图2是水分子的示意图,图2A是自由活动状态的水分子,图2B是连珠排列时的水分子。
图3是游离水的显微镜照片,图3A表示施加电场前的游离水的状态,图3B表示施加电场时的游离水的状态。
图4是水粒子的电位的模拟结果,图4A是模拟模型的说明图,图4B是电位模拟的结果。
图5是改变施加电压的频率及电压值(0~75V)时的食用油与水的界面张力的曲线图。
图6是改变对电极施加的电压的频率及电压值(0~150V)时的食用油与水的界面张力的曲线图。
图7是关于油中的水滴滴下的照片。
图8是关于油中的水滴周围的微粒子的照片。
图9是实施方式1的变化例1的电极的概念图。
图10是实施方式1的变化例1的不同电极的概念图,图10A是使用1个电极的示例,图10B是使用1个电极及与该电极对向的2个电极的示例。
图11是使用实施方式1的变化例2的不同频率的电压时的波形图。
图12是使用实施方式1的变化例2的不同相位的电压时的波形图。
图13是实施方式1的变化例3的水分控制装置的框图。
图14是说明实施方式1的变化例4的电压值、电流值及频率的扫描的曲线图。
图15是应用于吉他或吉他盒的说明图。
图16是声学吉他的官能试验结果。
图17是关于将电吉他连接于放大器时的音色的官能试验结果。
图18是低音提琴的官能试验结果。
图19是乌克丽丽的官能试验结果。
图20是球棒盒的说明图。
图21是桌球拍盒的说明图。
图22是根据实施方式3的品质控制装置的草莓的品质控制处理的相关说明图。
图23是根据实施方式4的品质控制装置的烟叶的品质控制处理的相关说明图。
图24A是实施方式4的品质控制装置中的糖浓度与细胞浓度的控制数据的说明图。
图24B是实施方式4的品质控制装置中的每个暴露时间的生长促进及抑制的控制数据的说明图。
图24C是实施方式4的品质控制装置中的相对于培养期的生长促进及抑制的控制数据的说明图。
图24D是实施方式4的品质控制装置中的相对消耗速度的控制数据的说明图。
图24E是实施方式4的品质控制装置中的偏差抑制的控制数据的说明图。
图25是实施方式7的食品解冻装置的立体图。
图26是实施方式7的食品解冻装置的比较结果的说明图。
图27是经实施方式7的食品解冻装置解冻的金枪鱼的比较照片。
图28是实施方式8的手推车的立体图。
图29是实施方式8的手推车的效果比较图。
图30是实施方式9的樱花的保存的说明图。
图31是实施方式10的紫苏栽培实验的说明图。
图32是实施方式11的防锈实验的说明图。
图33是将实施方式12的电极设置在既有的冰箱的示例。
图34是将实施方式12的电极设置在既有的集装箱的示例。
图35是将实施方式12的电极设置在既有的油炸锅的示例。
图36是与电极的配置相关的另一实施例。
图37是与电极的配置相关的又一实施例。
图38是与电极的形状相关的另一实施例。
图39是油炸锅用电极的另一实施例。
图40是圆筒状电极的另一实施例。
图41是梳齿状电极的另一实施例。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序进行说明。但是,以下所示的实施方式是例示用以将本发明技术思想具体化的乐器等音质或品质控制装置、控制方法及程序的,并不将本发明特定为这些实施方式,也可同等地应用于权利要求书中所包含的其它实施方式。此外,在各实施方式中,作为物质的内部或表面所包含的液体,以游离水等“水分”为例进行了说明,但在本发明中,作为物质的内部或表面所包含的液体,并不限定于水,例如可广泛应用于水溶液、乳液、油、电解液、有机溶剂、离子流体、粘性流体、非粘性流体、压缩性流体、非压缩性流体等所有液体。另外,在各实施方式中,有时采用“水分”这一表述,但这并不意在将液体仅限定于水,可广泛应用于所有液体。
[实施方式1]
参照图1~图19,对实施形态1的控制装置、控制方法、程序、存储媒体进行说明。
图1是品质控制装置1的概念图。品质控制装置1具备控制器10、及一对电极13、14。控制器10具备电流电压控制部33、控制部36、通信部35及存储部37。从被电流电压控制部33控制的电流电压施加部11,对电极13、14供给直流电压或交流电压中至少任一者。对电极13、14施加的电流及/或电压由检测部38检测,并反馈给控制部36。另外,设置有物质检测部32(例如相机等),其检测配置在电极13、14之间的空间内的物质的种类或大小。此外,在控制器10的实际的电路构成中,可将电流电压施加部11及检测部38与控制器10一体设置。另外,例如,也可将控制器10、电流电压施加部11一体化,收容在1个壳体内。
检测部38也可设置于电极13、14,由此检测所产生的电磁波的状态。在此情况下,检测电磁波的状态的检测部38可与电极13、14一体地设置。检测部38用的电缆也可与电极13、14的电缆一体化,在此情况下,容易进行电缆的布线。另外,也可由电极13、14兼作电磁场的产生状况的检测机构。另外,检测部38虽具备电流及/或电压检测机构,但在此情况下,也可在电流电压施加部11中检测电流及/或电压,因此检测部38的电流及/或电压检测机构可与电流电压施加部11一体化,进而,也可与控制器等的壳体一体地组装。另外,由于通过检测部38的电流及/或电压检测机构所检测到的数据中叠加有伴随电磁波产生而得的数值,因此也可根据该检测数据来检测电极13、14中产生的电磁波。
物质检测部32也可与控制器一体化,但为了防止因附加相机等而导致的大型化,另外,为了方便配置相机等,也可将物质检测部32与控制器10分开构成。在图1中,对设置有一对电极13、14的示例进行了说明,但本实施方式并不限定于此,如下所述,电极只要为1个以上,那么其个数不限,另外,关于其形状,也可采用各种形状。例如,在电极13、14为1个的情况下,只要以与该电极对向的方式配置物质即可。如果通过物质检测部32检测到与电极13、14对向配置的物质的种类、状态、大小等,那么与该物质的检测相应地,在控制部36中运算出控制指令值。电流电压控制部33根据该控制指令值来控制电流电压施加部11,由此控制对电极13、14施加的电流及电压,对与电极对向配置的物质施加电场、磁场、电磁场或电磁波中的至少任一者(以下,有时简单使用“施加电磁场”、“照射电磁波”、“施加电场”等表述,但这些表述并不意在限定为电磁场、电磁波或电场,而是包括电场、磁场、电磁场或电磁波)。此时,对物质施加的电磁场根据控制部36中由基于来自检测部38的检测值的反馈控制所运算出的控制指令而被控制为所需的状态。
通信部35通过与管理服务器40、数据库43、其它PC31a~31n、及其它品质控制装置1a~1n进行通信,而从管理服务器40接收控制参数或控制值。在存储部37中存储有程序,具备CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)等的控制部36通过存储在存储部37中的程序而动作,基于从管理服务器40接收的控制参数或控制值,而经由内置于控制器10中的电流电压控制部33来控制电流电压施加部11,由此控制对电极13、14施加的电流及/或电压。该程序可经由通信部35而从管理服务器40覆写。此外,也可使程序存储在闪存等可移存储器中,并使用可移存储器来覆写控制器10的程序。另外,也可通过与通信部35连接的人机接口31,而进行程序的设定或覆写。
管理服务器40具有控制器10的程序的更新或维护、控制器10的使用状况的监控或监视、控制器10的位置信息或环境信息的收集或分析、来自控制器10的改善请求信息的收集或分析、控制器10的维护、来自控制器10的控制信息及/或来自数据库43的信息的收集、控制器10用的学习模型信息的产生及提供、基于学习模型信息的控制信息的提供、或控制器10的控制参数的提供等功能。
关于控制器10的使用状况的监控或监视,由于管理服务器40可始终收集控制器10中的控制信息,因此管理服务器40具有始终掌握控制器10的使用状况并进行监控或监视的功能。此处,监视的功能包括通过分析利用与控制器10对应的品质控制装置1的用户在何种时间段、以何种程度、以何种方式使用该品质控制装置1,来掌握用户的状态。例如,在某个餐饮店利用品质控制装置的情况下,可在管理服务器40中掌握该餐饮店的营业状况、来客状况、烹饪状况、采购状况等。另外,在例如个人用户的情况下,可根据品质控制装置的使用状况,在管理服务器40中掌握该用户的个人生活状况、平安与否状况等。因此,在管理服务器40中判断品质控制装置1异常的情况下,也可向对应的用户报告,并且向登记的联系方式、警察或消防等紧急联系方式报告异常。
关于控制器10的位置信息或环境信息的收集或分析,管理服务器40可从控制器10收集配置品质控制装置1的位置信息、气候信息、地域信息等,而掌握使用品质管理装置1的位置信息或环境状况,因此例如可从管理服务器40对控制器10发送与使用环境相应的控制信息等。
关于来自控制器10的改善请求信息的收集或分析,管理服务器40可从控制器收集从PC31对控制器10输入的改善请求信息,或者直接从PC31收集从与该控制器10通信的PC31输入的改善请求信息。改善请求信息中包括来自品质控制装置1的用户的改善希望、或对控制结果的评估、或期望事项等信息。这些改善请求信息在管理服务器40中分析,用于设定各品质控制装置1的控制参数。
关于控制器10的维护,管理服务器40可收集、监控控制器10的运行状况、程序的状况、装置控制参数的状况、存储在存储部37中的信息、机器的状况、品质控制装置的环境状况等信息,针对控制器10的程序、控制参数、检测信息、控制结果信息、各种设定参数、存储部的存储内容进行维护。作为维护内容,并不特别限定,包括程序的设定或更新、控制参数或设定参数的设定或更新、下述学习模型的设定或更新等。从控制器10收集的各种运行状况的信息、控制信息等、及/或来自数据库43的信息的收集如下所述用于管理服务器40中的深度学习。另外,通过深度学习训练的学习模型信息及/或通过该学习模型算出的控制参数等被提供给各品质控制装置1的控制器10。
另外,在控制器10连接有用以检测配置在电极间的物质的种类及/或状态的物质检测部32,控制器10通过掌握物质的种类及/或状态,而根据物质的种类、状态、大小等控制内置的电流电压施加部11以成为适当的输出电压及/或输出电流。此外,电流电压施加部11如下所述具有直流-直流转换、直流-交流转换、交流-直流转换、及交流-交流转换中的至少一个功能。例如,电流电压施加部11可设为VVVF(VARIABLE VOLTAGE VARIABLE FREQUENCY,可变电压可变频率)变流器。另外,电流电压施加部11可对电极13、14施加直流电压、电流叠加在交流电压、电流上而成的电压、电流。
另外,通过人机接口31与控制器10通信,用户可根据来自人机接口31的输入,而进行控制器的设定、操作。作为人机接口31,例如包括显示器、触控面板、键盘及鼠标等。此外,在利用智能手机、移动电话、平板终端、移动终端、或笔记本电脑等个人计算机(以下,有时将人机接口31简称为“PC”)等来操作控制器10的情况下,智能手机等可兼具人机接口31及通信部35等的功能。
PC31可通过与控制器10进行通信,而进行控制参数的设定、控制程序的更新等,并且可利用PC31监控控制器10的运转状况、控制状况等。另外,如果经由通信网络将PC31与控制器10连接,那么PC31可从远距位置进行控制器10的设定、操作、监控等。
另外,品质控制装置1连接于外部电源(省略图示)。作为外部电源,可设为交流电源,也可设为直流电源,另外,作为直流电源,也可设为包含一次电池及二次电池等的电池。在品质控制装置1可移动、搬送或携带的情况下,如果将外部电源39设为电池,那么有利于确保电源。
另外,控制器10基于来自下述检测器38的检测信号而对施加至电极的电流值、电压值、频率或相位中至少一者进行反馈控制。
在电极13、14之间配置有设为处理对象的物质。作为设为处理对象的物质,只要为个体、液体及气体中至少一种,那么并不特别限定,可如下所述将各种物质设为对象。
控制器10经由通信部35,或者经由PC31与通信网络45连接,该通信网络45与管理服务器40、数据库43、品质控制装置1a~1n、PC31a~31n连接。管理服务器40可经由通信部35或PC31从控制器10收集包含物质检测部32及/或检测部38的检测数据的控制信息。在管理服务器40中,基于数据库43的数据、来自各品质控制装置1、1a~1n的信息、来自各PC31、31a~31n的信息,例如通过深度学习等机器学习,运算出用以求出控制器的控制参数的学习模型。管理服务器40将通过预训练学习模型或预学习模型求出的运算参数发送至各品质控制装置1、1a~1n的控制器10。控制器10在控制部36中使用学习模型基于来自物质检测部32及/或检测部38的检测数据而运算出适合与电极13、14对向配置的物质的参数,或者在控制部36中使用从管理服务器40发送的适合的参数进行运算,以通过电流电压控制部33来控制从电流电压施加部11对电极13、14施加的电流及/或电压。在存储部37中存储有控制程序。控制器10基于控制程序被控制。该控制程序可从管理服务器40覆写,因此可适时对程序进行更新、版本升级。另外,也可由PC31进行控制程序的设定、变更、更新。进而,也可由PC31对控制器10的各种控制参数进行设定、变更。此处,控制器10被描述为被控制程序控制,但本实施方式并不限定于此。例如,也可通过不具备微型计算机的控制器10对物质施加与物质相应的电磁场,由此进行品质控制。另外,利用控制器10进行的控制并不限定于反馈控制,例如也可为可获得恒定输出的开环控制。另外,也可使用手动输入、设定、切换设定值的控制器10。
[关于电极]
在图1中,例示了板状电极作为一对电极13、14,但电极13、14的形态并不限定于板状,也可设为箔状、膜状或层状,进而,可采用棒状、球状、半球状、圆柱状、半圆柱状、圆锥状、半圆锥状、大致L字状、大致コ字状、多边形状、多角柱状、多角锥状、曲面状、或弯曲状等各种形状(参照下述图33~图41等)。另外,在电极13、14为箔状及膜状的情况下,能够使电极的厚度变得非常薄,因此能够减小电极的设置空间,并且能够自由设定形状,也能够实现轻量化,进而,能够容易地设置电极。在层状的情况下,例如也包括将薄膜状电极设置成相对于规定基体重叠的电极等。
电极13、14的形状并不限定于平板状,任何形状均可。在使用箔状的电极13、14的情况下,可按照设置位置的形状而将电极成形为任意的形状,因此例如也可将电极设为曲面状。
也可在电极13、14设置多个贯通孔。如果在电极设置多个贯通孔,那么能够改善由电极产生电磁波时的特性,并且也能够具有通气性,进而,也能够通过电极而确保视认性。孔的形状可采用圆形、椭圆形、多边形、狭缝状、线段状、它们的组合等各种形状,例如也可设置六边形的孔。
电极13、14的材质只要为具有导电性的材质,那么并不特别限定,例如采用铜、铁、不锈钢、铝、钛、金、银、铂等导电性金属等、这些金属的合金等、或导电性氧化物、导电性玻璃等导电性材料等。另外,也可利用绝缘材料被覆电极13、14的表面。此外,例如在将电极配置于油炸锅的情况下,油炸锅的内表面与电极之间被绝缘。另外,例如在将电极配置于集装箱的内表面的情况下,较理想为在集装箱的内表面与电极之间实施绝缘。也可将一对电极13、14中的一个与另一个设为不同的材质。例如,可将电极13的材质设为不锈钢,将电极14的材质设为钛,除此以外,也可为不锈钢与铝、不锈钢与铜的组合等。可通过变更电极13、14的材质,而调整由该电极产生的电磁波的特性。在此情况下,也可通过调换电极13与电极14的材质而调整电磁波的特性。如下所述,电极的数量并不限定于一对,可适当设定1片的情况、3片以上的情况、两对以上的情况等,在此情况下,也可通过适当选择各电极的材质,而调整由该电极产生的电磁波的特性。例如,在使用两对电极的情况下,可通过将一对电极的材质设为不锈钢,将另一对电极的材质设为铜,而调整由这些电极产生的电磁波的特性。电极13、14产生电场、磁场、电磁场、电磁波、声波及超声波中的至少一种,但在仅产生声波或超声波的情况下,电极13、14的材质并不限定于导电性材料,例如可使用树脂等无导电性的材料。
也可设置专用的壳体以便设置品质控制装置1,但并不限定于此,例如也可设置于既有的壳体中。作为可设置品质控制装置1的既有的壳体,可选择冰箱、冷冻箱、冷藏仓库、冷冻仓库、贮藏箱、仓库、冷藏车、冷冻车、冷藏箱、搬送用集装箱、保管用集装箱、展柜、架子、抽屉、油炸锅、栽培容器(水耕栽培用等)、燃料箱、个人计算机、移动电话、躺椅、家具、寝具、家电机器、工厂内的各种制造机器、加工机器、医疗机器、健康机器、美容机器、烹饪机器、研磨机器、交通工具、半导体的清洗机器、制炼工序、烧接工序、干燥工序中冷却时产生的水蒸气的控制机器等各种壳体。
在冰箱的情况下,可将一对电极13、14例如沿冰箱内的顶面及底面、沿对向的侧壁面、沿顶面或架板或底面、沿顶面或底面及侧面、或沿门侧内表面及里侧侧面配置。在油炸锅的情况下,例如沿油容器内侧的两侧面配置。即,只要以一对电极13、14对向的方式配置,那么以任何方式配置均可。另外,无需以一对电极平行的方式配置,例如也可设为两电极垂直的位置关系,只要可在两电极之间设置可配置作为处理对象的物质的空间,那么两电极以任何方式配置均可。电极的个数、配置、形状并未特别特定,其个数并不限定于一对,可为1片,也可为3片以,也可为2对以上,例如请参照下述图9、10、23~30等。
作为设置品质控制装置1的对象,无需为壳体,只要为可配置一对电极13、14的位置,那么可配置于任何位置。只要一对电极13、14可对向配置,那么任何位置均可设置,例如架子或墙壁等,另外,也可为了固定电极13、14而使用例如屏风状的部件。例如也可构成为砧板。另外,例如,电极的个数并不限定于一对,可为1片,也可为3片以,也可为2对以上,例如请参照下述图9、10、23~30等。
[关于对电极施加的电压]
从控制器10对一对电极13、14施加直流分量电压或交流分量电压中的至少任一者。直流分量电压并不特别限定,控制器10的输出电压、电极的电位、或电极间电压例如可在0V至5000V之间进行调整,例如可在0V至2000V之间进行调整,例如也可在0V~500V之间进行调整,例如也可在0V~200V之间进行调整,例如也可在0V~100V之间进行调整,另外,例如也可在5V~20V之间进行调整,进而,例如也可在10V~15V之间进行调整。根据对象,存在于低电压下使用的情况,也存在于高电压下使用的情况,在低电压下,例如也存在使用1.5V~50V左右的电压的情况。另外,极性可设为正,也可设为负。即,例如在0V~200V之间进行调整的情况下,在考虑正负两极性的情况下,可在-200V~+200V之间进行调整。因此,在考虑正负两极性的情况下,例如可在-5000V~+5000V之间进行调整,例如可在-2000V至2000V之间进行调整,例如也可在-500V+500V之间进行调整,例如也可在-200V~+200V之间进行调整。关于电源电压,可使用直流电源,也可使用交流电源。在使用直流电源的情况下,例如可使用电池作为电源,因此便携性优异。另外,在使用交流电源的情况下,例如可使用商用电源,因此能够容易地确保电源。关于电源电压,例如可设为交流100V~400V,例如可设为直流5V~20V,另外,例如可设为直流10V~15V。另外,在利用空间电场来表述的情况下,例如可在-2000V/cm~+2000V/cm之间进行调整,另外,例如也可在-500V/cm~+500V/cm之间进行调整,也可在-200V/cm~+200V/cm之间进行调整。
也可对一对电极13、14至少施加直流分量电压,例如将交流分量电压设为0V,仅施加直流分量电压。
直流分量电压的方向可设为正(+),也可设为负(-)。在本实施方式中,将电极14的电位高于电极13(接地电位)的电位时的直流分量电压的方向设为正,相反地,将电极14的电位低于电极13的电位时的直流电压的方向设为负。在直流分量电压为正的情况、及为负的情况下,均取得提高物质的性质的效果。
另外,除了直流分量电压以外,也可对一对电极13、14施加交流分量电压。另外,也可将直流分量电压设为0V,仅施加交流分量电压。交流分量电压的频率并不特别限定,例如可在0~1MHz之间进行调整,例如可在0Hz~500kHz之间进行调整,例如可在0Hz~200kHz之间进行调整,另外,例如可在0Hz~100kHz之间进行调整。此外,在交流分量为0Hz时,实质上成为直流电压。根据对象,存在于低频带使用的情况,也存在于高频带使用的情况。在低频带,例如也存在使用1Hz~50Hz左右的频带的情况。
另外,交流分量电压的电压并不特别限定,每1em的空间电场在峰间例如可在0~2000Vpp/cm之间进行调整,另外,也可在0~500Vpp/cm之间进行调整,另外,例如也可在0~200Vpp/cm之间进行调整。在设为电压的单位的情况下,例如针对电极,可在0~5000Vpp之间调整控制器10的输出电压、电极的电位、或电极间电压,例如可在0~2000Vpp之间调整控制器10的输出电压、电极的电位、或电极间电压,例如也可在0~500Vpp之间调整控制器10的输出电压、电极的电位、或电极间电压,进而,例如也可在50~250Vpp之间调整控制器10的输出电压、电极的电位、或电极间电压。另外,例如,对所述电极的施加电压例如可在0~5000Vpp之间供给电压,例如也可在0~2000Vpp之间进行调整,例如也可在0~500Vpp之间进行调整,进而,例如也可在50V~250Vpp之间进行调整。根据对象,存在于低电压下使用的情况,也存在于高电压下使用的情况,在低电压下,例如也存在使用1.5Vpp~50Vpp左右的电压的情况。
此外,也存在当施加直流分量电压时物质性质的改善效果提升的情况,但在仅施加交流分量电压的情况下,也可获得效果,在此情况下,直流分量电压设为0V。以下,关于交流电压分量,原则上在表示电压值的峰对峰的情况下,使用[Vpp]作为单位,使用[V]来表示电压的有效值。
如上所述,外部电源的电压可为直流电压,也可为交流电压,作为外部电源,可设为交流电源,也可设为直流电源。作为交流电源,例如可利用商用电源。另外,作为直流电源,例如可设为包含一次电池及二次电池等的电池,例如可利用12V蓄电池或干电池等各种电池。
为了在控制器10中调整直流分量电压的电压值,有针对直流电源利用DC(DirectCurrent,直流)-DC转换器控制电压的方法、利用AC(Alternating Current,交流)-DC转换器对交流电源进行整流时、或整流后利用DC-DC转换器控制电压的方法等。另外,为了在控制器10中调整交流分量电压的电压值及频率,有利用DC-AC转换器(变流器)控制直流电源的方法、利用AC-DC转换器对交流电源进行整流之后利用DC-AC转换器(变流器)进行控制的方法、利用AC-AC转换器控制交流电源的方法等。
此外,在直流分量电压的目标电压值与直流电源的电源电压相等的情况下,也可直接使用直流电源的电源电压作为直流分量电压。同样地,在交流分量电压的目标电压及目标频率与交流电源的电源电压相等的情况下,也可直接使用交流电源的电源电压作为交流分量电压。
并且,直流分量电压与交流分量电压相加,即,针对交流分量电压,加上直流分量电压作为偏移电压,该相加而得的电压被施加至一对电极13、14间。另外,例如在利用DC-AC转换器的电力转换中控制交流分量电压时,也可一并控制直流分量电压。
作为施加至电极的电压的交流分量,可例举正弦波状电压,但本实施方式的交流电压分量并不限定于正弦波状,例如包括矩形波状、PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)波形等所有波形状。此外,正弦波及矩形波并非仅意指严格意义上的正弦波或矩形波,意指考虑噪声、应变等时的波形。另外,作为施加至电极的电压的直流分量,并非仅意指恒定电压,也可使用与时间一并变化的直流分量电压。
作为控制器10中的控制电压的机构,模拟式的电路、数字式的电路、及模拟电路与数字电路组合而成的电路中任一种均可。例如,可利用模拟电路产生正弦波状的电压,另外,或者也可通过PWM波形产生等效的正弦波。另外,例如,作为产生矩形波状的电压的电路,也可使用数字式的电路,但也可使用模拟式的电路。
另外,控制器10以下述方式控制对电极13、14施加的电压或电流。该电压或电流是选自由如下电压或电流所组成的群中的至少一种。
(1)降低物质的界面张力的电压或电流、
(2)防止饮食物、液体的腐蚀的电压或电流、
(3)有助于插花保存、饮料水保存、水耕栽培的培育促进或环境优化、发芽率提高、孵化率提高、水族箱的防污或净化、水质优化、冰糖生长促进、燃料改质、或耗油改善中至少任一者的电压或电流、
(4)有助于血液或血液成分的保存、糖尿病改善、慢性肾病改善、人工透析的改善、血流改善、血管再生、周边神经病改善、关节病或风湿改善、器官保存、抗肿瘤效果、缺血改善、淋巴水肿改善、褥疮改善、坏死预防或改善、循环系统疾病改善、或传染病对策中至少任一者的电压或电流、
(5)提高蓄电器的充电或放电、发电机、或供电设备中至少任一者的效率的电压或电流、
(6)促进乳液的乳化或生成的电压、或提高乳液的状态维持时间的电压或电流、
(7)提高空气净化器或离子化器的效果的电压或电流、
(8)使原子或分子按每个种类分离的电压或电流、
(9)控制空间的温度或湿度的电压、及
(10)使细菌(bacteria)、细菌、病毒、或微生物中至少任一者与水分分离的电压或电流、
(11)促进化学抛光、机械抛光、化学机械抛光、或磁性研磨的电压或电流。
[关于控制器的控制]
品质控制装置1由控制器10驱动,在一对电极13、14间产生电场。此时,电极13、14作为天线而发挥功能,通过在两电极13、14间放射电磁波,而产生电磁场。另外,也可通过利用电性、磁性或机械机构对电极13、14施加振动,而使电极间产生声波及/或超声波。作为使电极间产生声波及/或超声波的机构,例如可使用压电元件(piezo element)等压电元件。因此,在两电极13、14间产生电场、磁场、电磁场、电磁波、声波及超声波中的至少一者。通过除了电场、磁场、电磁场或电磁波以外也使用声波及/或超声波,提高物质的特性的效果增大。
控制器10基于来自检测器38的检测信号而对施加至电极的电流值、电压值、频率及相位中至少一者进行反馈控制。检测器38包含检测施加至电极的电压的电压传感器、检测施加至电极的电流的电流传感器、检测施加至电极的电压及/或电流的频率的频率传感器、检测施加至电极的电压及/或电流的相位的相位传感器、检测两电极13、14间的磁场的磁场传感器、检测两电极13、14间的电场的电场传感器、检测两电极13、14间的声波的大小或频率的声波传感器、及检测两电极13、14间的超声波的大小或频率的超声波传感器中至少一者。
另外,也可在电极设置传感器。也可将电极本身用作传感器。在将传感器设置于电极的情况下,除了将电力供给至电极的电源线以外,也需要供传感器使用的配线(例如2根)。较理想为控制器10与电极之间的配线数较少,因此将电源线与传感器线集中设为单一线(cord)为宜。此情况下的单一线使用至少被具有绝缘性的原材料被覆的线。进而,也较理想为具有耐久性或耐热性。进而,如果也考虑在冷冻室中使用,那么较理想为也可耐受低温。如果考虑例如在油炸锅中使用,那么除了绝缘性以外,也需求耐久性及耐热性,因此作为线的被覆原材料,例如可采用氟树脂等。在设置一对电极的情况下,也可仅在一电极设置传感器。或者,在两个电极设置传感器的情况下,可通过一电极的传感器而检测另一电极所产生的物理量。在3个以上的电极的情况下,可在至少1个电极设置传感器,但并不限定于此,也可在多个电极、或所有电极设置传感器。
控制器10中的电流值、电压值、频率及相位中至少一者的控制目标值根据设为对象的物质的种类或状态而设定。该控制目标值的设定可经由未图示的通信器而远距离设定。另外,也可远距离控制控制器10的控制参数或控制量。由此,可利用位于远距位置的服务器40对多个品质控制装置1的控制器10进行集中管理,而适当地控制各控制器10。但是,控制器10的控制形态并不限定于来自服务器40的远距离控制,例如也可通过对各控制器10直接设定控制目标值,或设定控制参数,而个别地控制各品质控制装置1的控制器10。
此外,在控制器10设置有存储部37,在该存储部37中存储有控制程序。控制器10基于该控制程序而进行控制。该控制程序可经由通信或存储媒体而覆写,因此可适时更新程序,进行版本升级。进而,控制器10与服务器40可进行通信,从服务器40发送的控制参数、控制量、控制程序或各种设定值存储在存储部37中。另外,控制程序可存储在适当的存储媒体中。
图2是水分子的示意图,图2A是自由活动状态的水分子,图2B是连珠排列时的水分子。
成为对象的物质、例如肉、鱼、蔬菜等食品等、饮料、动植物细胞、及油等包含游离水等作为水分的水分子。
通常,如图2A所示,水分子(H2O)不规则地排列。因此,氢原子H撷取活性氧30,或产生氢键,或水分子的尺寸变大,水分子的活动变迟钝。然后,水分子的氧化开始。
相对于此,如果一对电极13、14间产生电场,那么水分子欲沿固定方向排列。其原因在于,水分子中,拉伸电子的力较强的氧原子O略微变为负,容易产生电子的氢原子H略微变为正,各自欲朝向一对电极13、14之间的电场的方向。
如果通过控制器10而产生交流分量电压,那么水分子交替地改变方向。此时,水分子以与交流分量电压相同的频率改变方向,成为如振动般的状态。然后,反复进行该振动期间,如图2B所示,水分子与活性氧30或其它成分的氢键断开,水分子分别逐渐规则地细粒化排列。
关于存在于物质内的游离水等作为水分的水粒子(微细的水滴)间,也存在同样的作用,因此通过一对电极13、14间的电场,以水粒子彼此相互拉拽的方式形成连珠排列。
在对一对电极13、14间施加直流分量电压的情况下,存在水分子欲沿着由该直流分量电压所产生的电场的方向排列的力的分量。因此,在仅将直流分量电压施加至一对电极13、14间的情况下,水分子也规则地排列。进而,如果对直流分量电压施加交流分量电压,那么水分子以与交流分量电压相同的频率改变方向,且也存在水分子欲沿一方向排列的力的分量,因此水分子更容易规则地排列。关于水粒子的状态,也与此同样地,通过一对电极13、14间的电场,以游离水等作为水分的水粒子彼此相互拉拽的方式形成连珠排列。
此外,在施加至一对电极13、14间的电压中不包含直流分量电压的情况下,水分子也通过交流分量电压而以与交流分量电压相同的频率改变方向,成为如振动般的状态。然后,反复进行该振动期间,水分子与活性氧30或其它成分的氢键断开,水分子分别逐渐规则地细粒化排列。另外,在施加至一对电极13、14间的电压中不包含直流分量电压的情况下,关于水粒子的状态,由交流分量电压所产生的作用也同样地通过一对电极13、14间的电场,以游离水等作为水分的水粒子彼此相互拉拽的方式形成连珠排列。
此外,由于声波或超声波有使水分子振动的作用,因此对一对电极13、14间施加直流分量电压及/或交流分量电压时,进而使电极间产生规定的频率及强度的声波及/或超声波,由此取得促进水分子的排列的效果。另外,在通过规定的声波及/或超声波使水分子振动的情况下,即便为不对电极间施加电压的情况,也可使水分子整齐排列。通过控制利用本实施方式的品质控制装置1由电极产生的电场、磁场、电磁场、电磁波、声波或超声波,能够产生空穴作用,通过空穴作用,在液体中生成多个微细气泡。
水分子或水粒子的排列方向是沿着电磁场施加方向的方向,因此,可通过控制所施加的电磁场,而控制水分子或水粒子的排列方向。例如由一对电极13、14施加的电磁场为固定方向,但在下述图9中,从正交的2对(电极13、14、及电极15、16)电极施加电磁场,因此通过控制对各电极施加的电流或电压,能够调整各电极间产生的电磁场的强度,除此以外,也能够调整电磁场的方向,因此能够控制水分子或水粒子的排列方向。
水可分为“结合水”及“游离水”。结合水是通过氢键与其它成分结合而稳定的状态。相对于此,游离水是自由活动的状态,在物质为食品的情况下,为食品新鲜且水润的状态。然而,游离水的分子易于与其它成分结合,包含游离水的食品容易腐坏。即,因杂菌、病毒、微生物、或活性酶与游离水结合,腐蚀易于进展。另外,在结合水的状态下,在时间经过或温度上升、干燥环境之中,结合水也会变为游离水,此时,因揪下氢键结的细胞的成分的一部分而变得易于腐坏。因此,通过使游离水为连珠排列的结合状态(与所述“结合水的状态”区分开)或结合于其它细胞等的状态,能够维持新鲜度。
认为,通过本实施方式的品质控制装置1而连珠排列的水分子形成游离水彼此结合而成为如结合水般的稳定状态的结构。即,通过本实施方式的品质控制装置1而规则地排列的水分子保持在物质内,并且不与其它成分结合,因此能够将食品保持为新鲜且水润的状态。
因此,只要将本实施方式的品质控制装置1设置于容器,那么能够控制容器内的物质的游离水的排列,在物质为食品、药品、细胞的情况下,能够维持食品、药品、细胞的新鲜度。例如,通过将品质控制装置1用作输送容器,即便为比以往更长距离的输送,也能够维持新鲜度不变而输送食品。此外,容器例如可为发泡苯乙烯等,通过将本实施方式的品质控制装置1安装于既有的发泡苯乙烯等,可构成输送容器。
另外,一旦通过本实施方式的品质控制装置1而规则地排列的水分子以规则地排列的状态保持数天~数十日。因此,在成为对象的物质为食品、药品、细胞的情况下,通过本实施方式的品质控制装置1而使游离水为连珠排列的状态之后,即便移至另一容器保存,也能够维持食品、药品、细胞的新鲜度。另外,虽然可通过本实施方式的品质控制装置1如上所述般使物质中的水分微细化,但关于包含水分的细胞,也可以将该细胞本身连珠排列,或者使细胞本身微细化(例如使包含多个细胞的块微细化)的方式进行控制。
另外,如果对电极13、14施加规定的电压,那么物质的水分中的水分子电性地整齐排列,沿大致固定方向(电场的方向)配向。此时,通过水分子整齐排列,物质的导电率增大。在物质为液体的情况下,也可使水分子整齐排列,由此,例如在纯水的情况下,也能够使导电率上升。另外,由于水分子在电场中以恒定频率微振动,因此在0℃附近不会结晶化。
另外,如果对电极13、14施加规定的电压,那么会抑制物质中的水分子的氢键,因此氢键会变少,因此,例如可获得生理性水。进而,通过针对该水添加微气泡、纳米微气泡或纳米气泡等微小气泡,能够获得更高功能的水。这种由电场及微小气泡所导致的液体的高功能化并不仅限定于水,例如,也可应用于水溶液、乳液、油等。
另外,如果对电极13、14施加规定的电压,那么会促进物质的水分中的水分子的水合。例如,如果物质中包含的蛋白质等被水合,并与水分子结合而成为蛋白质等被水分子包围的状态,那么可抑制物质的劣化。
图3是游离水的显微镜照片,图3A表示施加电场前的游离水的状态,图3B表示施加电场时的游离水的状态。如图3B所示,施加电场时的自由电子中,在用白色下划线标记的部位中,可确认到水粒子的连珠排列。相对于此,如图3A所示,施加电场前的游离水中,无法确认到水粒子的连珠排列。由图3可确认,可通过本实施方式的品质控制装置1而使游离水为连珠排列的状态。在图3中,示出了油相中的水相的连珠排列的情况,但也可在其它种类的液体间通过控制所施加的电场而同样地控制液体的连珠排列。
图4是水粒子的电位的模拟结果,图4A是模拟模型的说明图,图4B是电位模拟的结果。如图4A所示,模拟模型在中央部存在4个连珠排列的水粒子且在其左侧存在独立的2个水粒子作为游离水。
图4B中示出了3处沿水粒子的纵向的铅直方向剖面中的等电位的区域。最右侧的剖面中示出了,在水粒子连珠排列的部位中,连珠排列内的水粒子内为等电位。另外,存在于图式的中央部的4个连珠排列的水粒子的区域被大致相同颜色着色,由此可知,4个连珠排列的水粒子的区域的电位大致相等。
电力线贯串连珠排列的4个水粒子,由此可知,该4个水粒子互相吸引。进而,针对向左侧远离连珠排列的4个水粒子而存在的2个独立的水粒子,也贯串来自连珠排列的4个水粒子的电力线,由此认为,吸引至连珠排列的4个水粒子的方向的力也针对这2个独立的水粒子起作用,认为存在2个独立的水粒子加入连珠排列的4个水粒子的排列的可能性。
[关于界面张力的降低]
在W/O乳液(例如,食用油中的微小水滴)中,在通过本实施方式的品质控制装置1施加电磁场的情况下,能够降低界面张力。在此情况下,界面张力的降低例如可实现10%以上,另外,根据电磁场的条件不同,可实现20%以上,进而,如果适当地控制例如直流分量电压及交流分量电压,那么能够使界面张力降低60%以上。认为这是因为通过电磁场施加而形成的界面极化的增大所致。
例如在食用油中烹饪食物时,食物中包含的水分在食用油中成为水蒸气时,从食物脱离至食用油中的水滴为微小水滴。如果这种微小水滴产生足以降低界面张力的界面极化,那么会形成由偶极子间引力所产生的微小水滴的连珠排列。
在使用油炸锅用食用油油炸食物的情况下,如果针对油炸锅设置本实施方式的品质控制装置1的一对电极13、14,那么能够降低油/水界面的界面张力。一般地,如果进行食物的加热烹饪,那么内包于食物中的水分在食用油中成为水蒸气,而发生爆沸。根据本实施方式的品质控制装置1,通过产生规定的电磁场,能够降低油/水界面的表面张力。由此,内包于食物中的水分脱离时,在食用油中成为小粒径的微小水滴而变得易于分散,因此即便在经加热的食用油中成为水蒸气而气化,发生的爆沸也会变小。另外,内包于食物中的游离水通过所施加的电磁场而连珠排列,由此,水分不容易从食材中脱离。通过以此方式控制内包于食物中的水分而抑制爆沸,取得抑制油分渗透至食物内的效果。另外,由此,烹饪的食物的口感及味道变得非常优异。
图5及图6是表示通过本实施方式的品质控制装置1使食用油与水的界面张力降低的曲线图。图5是改变施加电压的频率及电压值(0~75V)时的食用油与水的界面张力的曲线图,图6是改变对电极施加的电压的频率及电压值(0~150V)时的食用油与水的界面张力的曲线图。图5及图6与所述[关于界面张力的降低]项目中说明的测定装置不同,在圆筒状的容器内,在下层放入水,在上层放入食用油,且以两者的界面相接的状态放入,并在该容器内插入一对不锈钢电极,在施加各种频率及电压值的交流电压的同时,测定食用油与水的界面张力。界面张力的测定使用Face Automatic Surface Tensiometer(协和界面科学股份有限公司)。此外,作为电极,使用一对平板电极,但并不限定于此,也可使例如沿圆筒状容器内壁的曲面状电极、或不锈钢箔之类的柔性电极以沿着容器内表面的方式配置。
图5是针对施加至电极的交流电压,使频率在10kHz~50kHz之间变化,使电压在0V~75V之间变化时的食用油与水的界面张力的曲线图。由图5可知,食用油与水的界面张力与对电极施加的交流电压的频率及电压值有关联性。即,频率从50kHz降低至20kHz,进而降低至10kHz,越降低,界面张力越少。另外,电压值从0V上升至75V,越上升,界面张力越少。因此,通过利用这些界面张力与施加至电极的交流电压的频率及电压值的关联性,品质控制装置1调整施加电压,由此,能够控制界面张力。例如,在将品质控制装置1应用于油炸锅的情况下,如上所述,如果界面张力降低,那么内包于食物中的水分脱离时,在食用油中成为小粒径的微小水滴而变得易于分散,因此即便在经加热的食用油中成为水蒸气而气化,发生的爆沸也会变小,但此时,通过利用品质控制装置1来控制界面张力,可调节爆沸的程度,因此,可根据各种利用油炸锅的烹饪条件、食材的种类或状态或量等而设定对电极的施加电压。由此,在利用油炸锅的烹饪条件不同的情况下,也可通过对电极施加适当的电压,而适当地控制界面张力,因此烹饪的食物的口感及味道变得非常优异。该方法对反馈控制施加至电极的电压的情况也有用。另外,界面张力可测定或预测,因此也可将界面张力用作控制参数之一。
图6是针对施加至电极的交流电压,使频率在10kHz~20kHz之间变化,使电压在0V~160V之间变化时的食用油与水的界面张力的曲线图。图6是利用特定实验装置的测定例,即使无法将该测定结果扩及所有测定系统,也表明界面张力与施加至电极的交流电压的频率及电压值有关联性。通过利用该关联性调整施加至电极的交流电压的频率及电压值,能够优化界面张力。通过明确本实施方式的品质控制装置1的效果与界面张力的关系,不仅在油炸锅的情况下,而且在其它应用对象,例如用于保冷或保藏等的情况下,也可由与界面张力的关系谋求其效果的优化。所述界面张力的测定相对较容易,因此可由与界面张力的关系分析本实施方式的品质控制装置1的优化,由此,能够更适当且更容易地进行施加至电极的电压的控制。
在图5、6中,对水相与油相间的界面张力的降低进行了说明,但关于液相与不同于该液体的相之间的界面张力,也可同样地通过控制所施加的电磁场来进行控制。关于液体的界面张力的控制,不仅可应用于液相与其它液相的界面张力的控制,也可应用于液相与气相的界面张力、液体与固相之间的界面张力的控制,例如也可通过利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场,而进行界面张力的控制、接触角的控制等。
图7是关于油中的水滴滴下的照片,表示从细管(直径1.0mm的金属吸管)将生理食盐水滴下至食用油中时,以包围细管的前端周围的方式设置环状电极,并施加100V的电压至细管与环状电极之间的情况的状态。在不施加电压的情况下,水滴不会滴下至油中。如果施加电压,那么食用油与生理食盐水的界面张力会降低,水滴会滴下至油中。在图7中,在滴下的水滴的周围可确认到微小水泡分散的状态。如果施加电压,那么界面张力降低,因此水滴的粒径变小,此外,伴随着水滴的滴下而生成微小水泡。
施加电压时,生理食盐水的水滴滴下至食用油中,但用高速相机观察到了该水滴的滴下瞬间。图8A表示施加电压前的状态,图8B表示开始施加电压时的状态,图8C表示施加电压后的状态,按时间序列为图8A、图8B、图8C的顺序。如果施加电压,那么如图8B及图8C所示,可确认到微细水泡。此外,也存在与因电解由电极产生的气体的区别不鲜明的部分。
通过利用本实施方式的品质控制装置控制对物质施加的电磁场,能够对物质的内部或表面上存在的水分发挥作用,而防止、抑制或控制水分变质、水分变浑浊、颜色变浑浊、藻类生长、发滑、生锈、或发霉等。
[变化例1]
参照图9,对变化例1的品质控制装置、品质控制方法、程序、存储媒体进行说明。图9是变化例1的电极的概念图。针对与图1~图8相同的构成,使用相同符号,并且省略其说明。变化例1的品质控制装置与所述实施方式1的品质控制装置的不同之处在于,使电极为2对。
品质控制装置1A具备控制器10A、10B、及作为两对电极的第1电极13、14及第2电极15、16。控制器10A、10B分别具备交流分量电压产生部及直流分量电压产生部。在控制器10的实际的电路构成中,无需分开设置交流分量电压产生部及直流分量电压产生部,也可设为兼具两者的功能的电路构成。另外,也可将2个控制器10A、10B构成为1个控制器。并且,只要由第1电极13、14及第2电极15、16产生同样的电磁波,那么也可由1个控制器对第1电极13、14及第2电极15、16两者施加电压。
品质控制装置1A由控制器10A及10B驱动,在第1电极的一对电极13、14间、及第2电极的一对电极15、16间产生电场。此时,电极13~16分别作为天线而发挥功能,通过在第1电极的两电极13、14间、及第2电极的两电极15、16间分别放射电磁波,而产生电磁场。因此,在两电极13~14、15~16间产生电场、磁场、电磁场及电磁波中的至少一者。另外,与实施方式1同样地,也可通过利用电性、磁性或机械机构对电极13、14施加振动,而使电极间产生声波及/或超声波,进而,在通过规定的声波及/或超声波使水分子振动的情况下,即便为不对电极间施加电压的情况,也能够使水分子整齐排列。
在第1电极13、14间及第2电极15、16间配置有设为处理对象的物质。作为设为处理对象的物质,与实施方式1同样地,只要为个体、液体及气体中至少一者,那么并不特别限定。在将本实施方式的品质控制装置1A设置于冰箱的情况下,例如可将第1电极13、14设置在冰箱内的侧面,将第2电极15、16设置在冰箱的顶面、底面或架板。在图9中,示出了将第1电极13、14与第2电极15、16以正交的方式配置的示例,但本发明并不特定于此,只要由第1电极13、14产生的电磁场及由第2电极15、16产生的电磁场的至少一部分作用于设为处理对象的物质,那么第1电极13、14及第2电极15、16以任何方式配置均可。
控制器10A、10B基于来自未图示的检测器的检测信号而对施加至电极的电流值、电压值、频率及相位中至少一者进行反馈控制。检测器包含检测施加至电极的电压的电压传感器、检测施加至电极的电流的电流传感器、检测施加至电极的电压及/或电流的频率的频率传感器、检测两电极13~14、15~16间的磁场的磁场传感器、及检测两电极13~14、15~16间的电场的电场传感器、电压的相位检测传感器、电流的相位检测传感器、及电压与电流的相位检测传感器中至少一者。
控制器10A、10B中的电流值、电压值、频率及相位中至少一者的控制目标值根据设为处理对象的物质的种类或状态而设定。并且,由控制器10A施加至第1电极13、14的电流、电压、频率及相位可分别与由控制器10B施加至第2电极15、16的电流、电压、频率及相位相同,也可不同。例如,可使两者的电压及频率不同,仅使两者的频率不同,使两者的频率及相位不同等进行各种组合。
该控制目标值的设定可经由未图示的通信器而远距离设定。另外,也可对控制器10A、10B的控制参数或控制量进行远距离控制。由此,可利用位于远距位置的服务器40对多个品质控制装置1A的控制器10A、10B进行集中管理,而适当地控制各控制器10A、10B。但是,控制器10A、10B的控制形态并不限定于来自服务器40的远距离控制,例如也可通过对各控制器10A、10B直接设定控制目标值,或设定控制参数,而个别地控制各品质控制装置1A的控制器10A、10B。
在图9中,由正交的2对(X方向电极13、14、及Y方向电极15、16)电极施加电磁场,因此通过控制对各电极施加的电流或电压,能够调整各电极间产生的电磁场的强度,除此以外,也能够调整电磁场的方向,因此能够控制水分子或水粒子的排列方向。利用控制器10A控制对X方向电极13、14施加的电流或电压,利用控制器10B控制对Y方向电极15、16施加的电流或电压,结果例如可通过调整对X方向电极13、14施加的电压值与对Y方向电极15、16施加的电压值的比,而调整由各电极产生的电磁场的强度及方向,因此,能够使配置在该电磁场中的物质内部或表面的水分微粒子化,并且在所需的方向上控制该经微粒子化的水分的排列状态。不仅可对各电极施加交流电压,也可施加直流电压,因此可通过调整该直流电压分量,而在X-Y坐标的二维任意方向上控制由各电极产生的电磁场中所配置的物质内部或表面的水分的排列。除了图9的2对电极、X方向电极13、14、及Y方向电极15、16以外,也可进而追加另一对Z方向电极(未图示)及控制器10C,由此在三维空间中产生所需的方向及强度的电磁波,因此可在三维任意方向上控制由各电极产生的电磁场中所配置的物质内部或表面的水分的排列。如下所述,通过利用本实施方式的品质控制装置来控制物质的内部或表面的水分子的微粒子化、沿特定方向的连珠排列的状态、及该排列方向,能够改善物质的性质。
图10是变化例1的不同电极的概念图,图10A是使用1个电极的示例,图10B是使用1个电极及与该电极对向的2个电极的示例。在实施方式1中,对使用一对电极的示例进行了说明,在实施方式2中,对使用两对电极的示例进行了说明,但本发明并不限定于此,例如也可使用1个电极,使用3个等奇数个电极等。例如,如图10A所示,也可通过1个电极17而产生电磁波。另外,在使用例如3个电极的情况下,如图10B所示,也可使2个电极19、20与1个电极18对向,或者由3个电极产生不同电磁波。因此,电极的个数或配置可任意设定,并无限定。
[变化例2]
参照图11及图12,对本发明的变化例2的品质控制装置、品质控制方法、程序、存储媒体、所生成的物质、制品、装置及设备进行说明。图11是使用变化例2的不同频率的电压时的波形图,图12是使用变化例2的不同相位的电压时的波形图。针对与图11~图12相同的构成,使用相同符号,并且省略其说明。变化例2的品质控制装置与实施方式1及变化例1的不同之处在于,由一对电极分别产生不同电磁波。
在图11中,由一对电极21A、21B的一电极21A产生50kHz频率的电磁波(P波),由另一电极21B产生47kHz频率的电磁波(Q波)。此处,如果将电磁波的振幅设为A,那么P波及Q波分别用下式表示。此外,在时刻t=0处,均以V(t)=0的位置(例如,两电极21A、21B的正中间的位置)上的式来表示。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t),f2=47kHz
由此,如图11C所示,P波+Q波的电磁波施加至一对电极21A、21B间。
在图12中,由一对电极22A、22B的一电极22A产生50kHz频率的电磁波(P波),由另一电极22B产生30kHz频率的电磁波(Q波)。关于两波形的相位α,两者均在α=0处一致。此处,如果将电磁波的振幅设为A,那么P波及Q波分别用下式表示。此外,在时刻t=0处,均以V(t)=0的位置(例如,两电极21A、21B的正中间的位置)上的式来表示。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t),f2=30kHz
由此,如图12B所示,P波+Q波的电磁波施加至一对电极22A、22B间。
在图12C中,由一对电极23A、23B的一电极23A产生频率50kHz、相位α=0的频率的电磁波(P波),由另一电极23B产生频率30kHz、相位α=π/2的电磁波(Q波)。即,两波形的相位设定为π/2。此处,如果将电磁波的振幅设为A,那么P波及Q波分别用下式表示。此外,在时刻t=0处,以P波V(t)=0、Q波V(t)=A的位置(例如,两电极21A、21B的正中间的位置)上的式来表示。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t+π/2),f2=30kHz
由此,如图12D所示,P波+Q波的电磁波施加至一对电极23A、23B间。
在图11~12中,由两电极分别产生了频率及/或相位不同的电磁波,但本发明并不限定于此,例如也可调整施加至两电极的交流分量电压而控制电磁波的峰间电压,或调整施加至两电极的直流分量电压并对交流分量电压施加直流分量电压作为偏移电压,或使施加至两电极的直流分量电压不同,或使施加至两电极的交流分量电压的峰间电压值、频率及相位不同等。
[变化例3]
参照图13,对本发明的实施形态1的变化例3的水分控制装置、水分控制方法、程序、存储媒体、所生成的物质、制品、装置及设备进行说明。图13是水分控制装置1的框图。针对与图1~图12相同的构成,使用相同符号,并且省略其说明。
图13是与图1对应的框图。其中,通信部35、存储部37及外部电源39等被省略。即,实际上,控制部36经由通信部35与管理服务器40等进行通信,与存储部37之间进行数据的输入输出,从外部电源39被供给电力,并经由电流电压控制部33控制电流电压施加部11,但这些动作在图13中被省略。另外,在图13中,控制器10被示于壳体50(例如冰箱等)的外部,但并不限定于此,例如也可将控制器10设置在壳体50的内部。
对图13中的流程(a)~(h)依序进行说明。在流程(a)中,通过来自人机接口31的输入,而输入控制器10的接通-断开、动作模式、物质的种类或状态、电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流的设定等控制器10的设定。作为动作模式,例如有自动模式、物质输入模式、及手动设定模式等。在自动模式下,例如,如下所述,根据来自物质检测部32的检测信号、来自检测部38的检测信号及来自管理服务器40的控制参数或控制值,以物质成为适当状态的方式自动地对控制器10进行控制。在物质输入模式下,例如通过从人机接口31输入物质的种类或状态,而根据物质适当地对控制器10进行控制。在手动设定模式下,例如手动设定电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流。以下,只要无特别说明,那么以自动模式的情况为例进行说明。另外,在流程(a)中,在壳体50还具有自动调整功能的情况下,也可设为能够从人机接口31输入对壳体50的设定值。
在流程(b)中,通过来自控制部36的指令而从物质检测部32收集物质的相关信息。例如在壳体50为冰箱的情况下,作为由物质检测部32收集的物质的相关信息,包括冰箱内相机的影像、由水分量传感器所得的食品水分的相关检测信号、及温度传感器或湿度传感器的检测信号(也包括来自内置于冰箱的传感器的检测信号)等。另外,例如在壳体50为集装箱的情况下,作为由物质检测部32收集的物质的相关信息,包括集装箱内相机的影像、集装箱内的温度传感器或湿度传感器的检测信号、及来自设置于集装箱的GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)的信号(此外,也可将GPS设置于控制器10)等。另外,例如在壳体50为油炸锅的情况下,作为由物质检测部32收集的物质的相关信息,包括拍摄要烹饪的食品的相机的影像、由水分量传感器所得的食品水分的相关检测信号、食品的温度的检测信号、油炸锅的油的温度的检测信号、关于油炸锅的油的种类的信息、关于油炸锅的油的更换时期的信息等。
在流程(c)中,根据来自CPU36的指令由物质检测部32收集的物质的相关信息经由通信部35被发送至管理服务器40。此外,在流程(a)中的设定为物质输入模式的情况下,例如从人机接口31输入的物质的种类或状态的信息被发送至管理服务器40。
另外,在流程(a)中的设定为手动设定模式的情况下,例如,可将关于电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流的信息发送至管理服务器40,在管理服务器40中进行规定的修正之后,从管理服务器40对控制部36发送规定的控制参数或控制值。另外,例如,为了进行管理服务器40中的信息收集,也可将手动设定的电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流发送至管理服务器40,并在控制部36中计算控制值。另外,例如,在管理服务器40中不需要进行所述控制值的修正或信息收集的情况下,在流程(c)中,无需将输出电压及/或输出电流的信息发送至管理服务器40。
在管理服务器40中,针对物质的种类及状态计算适当的控制参数或控制值。进而,在管理服务器40中,计算控制参数或控制值时,除参照物质的种类及状态以外,也可通过与数据库43等进行通信而参照季节、天气、气象预报、日期时间、地点、供需预想、冰箱的出入库或收纳状况、集装箱的输送路径与交通状况、与该集装箱相关的一组集装箱的状况、库存管理信息、店铺的杂乱状况、经济指标、网络上的信息等信息。
可从由物质检测部32收集的物质的相关信息中的相机的影像,在管理服务器40中通过图像识别来判别物质的种类或状态。该图像识别时,例如可通过使用由深度学习训练的AI(Artificial Intelligence,人工智能),来准确地识别物质的种类或状态。即,可使用通过食品的相机的影像及该食品的实际种类或状态的数据而训练的神经网络,根据相机的影像准确地识别物质的种类或状态。服务器也与其它控制器10进行通信,由此能够存储许多图像识别数据,由此,能够针对各种物质进一步提高图像识别的精度。此外,在控制器10具备AI程序的情况下,也可在管理服务器40中使用预训练的学习模型,在控制部36中进行图像识别,并在流程(c)中将图像识别的结果发送至服务器40。在以此方式在控制器10中进行图像识别的情况下,能够减少流程(c)中的数据发送的通信量。
在流程(d)中,将管理服务器40中计算的控制参数或控制值发送至控制器10的控制部36。
在流程(e)中,控制部36使用从管理服务器40发送的控制参数或控制值,来控制电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流。
在流程(f)中,控制部36基于由检测部38检测出的检测信号而对施加至各电极13、14的电流值、电压值、频率及相位中至少一者进行反馈控制。此外,由检测部38检测出的检测信号中包括对电极施加的电压、对电极施加的电流、对电极施加的电压及/或电流的频率及/或相位、两电极13、14间的磁场、两电极13、14间的电场、及两电极13、14间的声波及/或超声波中至少一者。此时,所反馈的控制值可为控制部36中计算的控制值,但也可为管理服务器40中计算的控制值。
此处,在所反馈的控制值为控制部36中计算的控制值的情况下,在流程(d)中从管理服务器40将控制目标值发送至控制部36。或者,在手动模式的情况下,在流程(a)中,输入作为控制目标值的设定值。此外,控制目标值可根据由物质检测部32收集的物质的相关信息而相对于时间可变地设定。另外,在所反馈的控制值为管理服务器40中计算的控制值的情况下,为了在管理服务器40中计算所反馈的控制值,在流程(c)中将由检测部38检测出的检测信号发送至管理服务器40,在管理服务器40中计算所反馈的控制值,通过流程(d)从管理服务器40将控制值发送至控制部36。
在本实施方式中,对使用检测部38的示例进行了说明,但也可进行不使用检测部38的控制。在此情况下,流程(f)被省略,而通过流程(e)来控制电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流。此外,无传感器控制或开环控制等各种控制可应用于此时的控制。
在流程(g)中,在壳体50具有自动调整功能的情况下,可将来自控制部36的控制指令发送至壳体50。在壳体50为冰箱的情况下,控制指令例如为冰箱内的温度或湿度的设定值。另外,在壳体50为集装箱且集装箱具有调整温度或湿度的功能的情况下,控制指令例如为对集装箱的温度或湿度的设定值。另外,在壳体50为集装箱且集装箱存放于可调整温度或湿度的仓库中的情况下,如下所述,通过流程(i),对外部服务器及作为数据库43的该仓库的管理服务器发送与该集装箱的温度或湿度的调整有关的信息,该信息用以适当地调整包括其它集装箱在内的所有集装箱的温度或湿度的状态。另外,在壳体50为油炸锅的情况下,控制指令例如为油槽中的油的温度设定值,另外,也可视需要报告油的更换时期。此外,在壳体50不具有自动调整功能的情况下,流程(g)并非必需的构成,在此情况下,例如在下述流程(h)中,在人机接口31显示来自控制部36的控制指令的相关信息。
在流程(h)中,作为控制部36中的控制的状况,例如电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流的控制状况、现在正在处理的物质的种类及状态的信息、壳体50的状况(物质检测部32的检测信息)、壳体50不具有自动调整功能的情况下来自CPU36的对壳体50的控制指令的相关信息显示于人机接口31。另外,除了这些信息以外,也可视需要或根据来自人机接口31的操作,在人机接口31显示例如季节、天气、气象预报、日期时间、地点、供需预想、冰箱的出入库或收纳状况、集装箱的输送路径与交通状况、与该集装箱相关的一组集装箱的状况、库存管理信息、店铺的杂乱状况、经济指标、及网络上的信息等信息作为流程(d)中除了控制参数或控制值以外也从管理服务器40发送的信息。通过参考这些信息,操作者能够适当地生产、管理物质。
人机接口31可设为与控制器10一体。或者,人机接口31也可设为与控制器10不同体,或设为与控制器10的一部分功能一并为独立个体,在此情况下,也可将人机接口31构成为具有通信功能的移动终端、例如智能手机、移动电话、平板终端、PC。在将人机接口31设为与控制器10的一部分功能一并为独立个体的情况下,可将控制器10中的通信部35的功能、存储部37的功能、及控制部36的运算功能中至少任一种功能、或其一部分功能设为与人机接口31一并为独立个体。进而,也可与人机接口31一并将物质检测传感器32的功能或检测部38的功能或这些功能的一部分一体化。例如,内置于智能手机、移动电话、平板终端、或PC中的相机功能可用作物质检测部32。
在流程(i)中,管理服务器40通过与数据库43进行通信,而进行物质的管理所需的信息的收发或数据收集。管理服务器40可经由因特网而与所需的外部服务器之间进行通信。因此,在壳体50为集装箱的情况下,例如可接入管理该集装箱的仓库的管理数据库或管理服务器。
作为壳体50为冰箱时的构成例,使用将平板终端用作人机接口31且冰箱具备冰箱内相机、温度、湿度传感器、及温度、湿度的自动调整功能的示例,对本实施方式的作用进行说明。作为一例,对利用平板终端选择“自动模式”作为动作模式,选择“弱”作为冷藏温度,并通过流程(a)发送至CPU的情况进行说明。
通过作为物质检测部32的冰箱内相机而拍摄包括保藏于冰箱内至少两电极间的食品在内的范围,该信息通过流程(b)及流程(c)而发送至管理服务器40,并在管理服务器40中,例如通过使用AI的图像识别而判定目标食品的种类及状态。利用相机的冰箱内的拍摄范围较理想为可拍摄保藏食品整体,也可视需要配置多个相机。进而,由作为物质检测部32的冰箱内的温度及湿度传感器检测出的信息通过流程(b)及流程(c)而发送至管理服务器40。在管理服务器40中,使用通过图像识别而判别的食品的种类及状态、以及所发送的冰箱内的温度及湿度的信息,考虑由两电极13、14产生的电磁场,运算与电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流相关的控制参数或控制值。根据保藏的食品的种类及状态,例如在保藏叶类蔬菜的情况、保藏生鲷鱼的情况、及保藏烹饪好的鲷鱼作为煮物的情况下,控制参数或控制值不同。
在流程(d)中,将控制参数或控制值发送至控制部36,并基于它们而适当地控制电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流。进而,在流程(f)中,基于检测器38的检测值,对电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流进行反馈控制。另外,在流程(g)中,基于流程(a)的信息(冷藏温度“弱”)及由管理服务器40运算的信息等而适当地控制冰箱的温度及湿度。
在流程(h)中,可将关于保藏的食品的各种信息与从管理服务器40发送的信息一并显示于平板终端。作为可显示于平板终端的信息的一例,可例举:保藏的食品的种类、状态、入库日、保质期、接近保质期的食品的报告、使用保藏食品的料理的菜单、烹饪的方法、及购物列表等中的至少一者。另外,作为流程(i),可例举管理服务器40中的运算所需的数据的取得。此外,也可通过平板终端的通信功能而获得与利用管理服务器40获得的信息同样的信息,因此只要在流程(d)及流程(h)中发送URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)等,那么就能够减少流程(d)及流程(h)的通信量。
接下来,作为壳体50为集装箱时的构成例,使用将平板终端用作人机接口31,且集装箱具备GPS且入库有集装箱的仓库具备管理数据库及管理服务器的示例,对本实施方式的作用进行说明。作为一例,对利用平板终端,将作为动作模式的“自动模式”、作为物质的种类及状态的“X年Y月Z日收获(刚收获后)的苹果”的信息通过流程(a)发送至控制部36的情况进行说明。
作为物质检测部32的GPS通过流程(b)及流程(c)而将集装箱的位置信息与物质的种类及状态的信息一并发送至管理服务器40,管理服务器40掌握集装箱的位置,并存储例如从产地陆路输送搭载有“X年Y月Z日收获的苹果”的集装箱,并入库至规定的仓库中的情况。管理服务器40可经由因特网线路,也接入符合的仓库的管理数据库(所述流程(i)),因此能够掌握集装箱在仓库中的管理状况的数据。
在管理服务器40中,使用包括集装箱的位置信息、物质的种类及状态、仓库内的状态、地点、季节、天气、气象预报、及与该集装箱相关的一组集装箱的状况等通过流程(i)取得的信息在内的各信息,考虑由两电极13、14产生的电磁场,运算与电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流有关的控制参数或控制值。由此,在管理服务器40中,在规定的仓库中保管“X年Y月Z日收获的苹果”的情况下,可算出适当的控制参数或控制值。
在流程(d)中,将控制参数或控制值发送至控制部36,并基于它们而适当地控制交流分量电压产生部11及直流分量电压产生部12的输出电压及/或输出电流。进而,在流程(f)中,基于检测部38的检测值,而反馈控制交流分量电压产生部11及直流分量电压产生部12的输出电压及/或输出电流。此处,例举集装箱不具有温度控制功能等的示例进行了说明,因此省略流程(g)。
在流程(h)中,可将关于搭载于集装箱的物质的各种信息与从管理服务器40发送的信息一并显示于平板终端。作为可显示于平板终端的信息的一例,可例举:搭载于集装箱的食品的种类、状态、输送路线与历史、今后的流通计划、现在存放的仓库、仓库中的管理状况、正适合吃的时期、保质期、及其它有关的集装箱的信息中的至少一者。另外,作为流程(i),该集装箱的管理所需的信息从管理服务器40直接被发送至存放有该集装箱的仓库的管理数据库的管理用服务器,并用于仓库的管理。
接下来,作为壳体50为油炸锅时的构成例,使用将平板终端用作人机接口31,代替物质检测传感器的相机而利用平板终端的相机且油炸锅具有油温度的自动调整功能的示例,对本实施方式的作用进行说明。作为一例,对利用平板终端选择“自动模式”作为动作模式,选择“自动”作为油温度,并通过流程(a)发送至CPU的情况进行说明。
代替物质检测部32的相机而使用平板终端的相机来拍摄用油炸锅烹饪的食品,通过流程(c)将该信息发送至管理服务器40。此外,也可代替使用平板终端的相机而使用作为物质检测部32的油炸锅所配备的相机。此外,拍摄食品仅为要烹饪的食材变更后的最开始为宜。来自作为物质检测部32的油炸锅的油温度的信息也通过流程(b)及流程(c)而发送至管理服务器40。进而,也可视需要设置测定食品的水分量的传感器或测定食品的温度的传感器等,并通过流程(b)及流程(c)将这些信息发送至管理服务器40。
在管理服务器40中,例如通过使用AI的图像识别而判定设为对象的食品的种类及状态。在管理服务器40中,使用通过图像识别而判别的食品的种类及状态、以及通过流程(c)发送的各种信息、及利用流程(i)取得的季节、天气、气象预报、日期时间、地点、及店铺的杂乱状况等信息,设定油炸锅的油的温度,并且考虑由两电极13、14产生的电磁场,运算与电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流有关的控制参数或控制值。根据要烹饪的食品的种类及状态等,例如在烹饪炸虾的情况、烹饪炸薯条的情况、及烹饪干炸鸡块的情况下,控制参数或控制值、及油炸锅的油的温度不同。
在流程(d)中,将控制参数或控制值发送至CPU36,并基于它们而适当地控制电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流。进而,在流程(f)中,基于检测器38的检测值,而对电流电压施加部11的输出电压及/或输出电流进行反馈控制。另外,在流程(g)中,基于由管理服务器40运算的信息而适当地控制油炸锅的油的温度。
在流程(h)中,可将关于要烹饪的食品的各种信息与从管理服务器40发送的信息一并显示于平板终端。作为可显示于平板终端的信息的一例,可例举:要烹饪的食品的种类、状态、油炸锅的油的温度、要料理的个数、烹饪好的食品的历史、及下一个预备要烹饪的食品中的至少一者。另外,作为流程(i),可例举管理服务器40中的运算所需的数据的取得。此外,也可通过平板终端的通信功能而获得与利用管理服务器40获得的信息同样的信息,因此只要在流程(d)及流程(h)中发送URL等,那么就能够减少流程(d)及流程(h)的通信量。
[变化例4]
使用图14,对本发明的变化例4的品质控制装置、品质控制方法、程序、存储媒体进行说明。针对与图1~图13相同的构成,使用相同符号,并且省略其说明。在实施方式1、变化例1~3的品质控制装置1中,电流或电压的电流值或电压值、及频率被设定为规定的值,但在变化例4中,使电流值或电压值、及/或频率按照规定的规则且在规定的范围内变化,即扫描。图14A表示使电压值、电流值或频率以直线状连续地扫描的示例。图14B表示使电压值、电流值或频率以直线状阶梯状地变化的示例。另外,图14C例如为使电压值阶梯状地变化,并且使频率以直线状连续地扫描的图,另外,例如为使频率阶梯状地变化,并且使电压值以直线状连续地扫描的图。由此,针对任何对象,均可自动地使其产生适当的电流值或电压值、及/或适当的频率的电磁波。即,在扫描范围内的规定时点,会产生适当的电流值、电压值或频率。此外,图14C仅为一例,并不限定于此。在图14C中,一值处于固定期间,另一值在0至峰值之间一次往返,但并不限定于此。例如,也可设为反复进行如下变化:一值处于固定期间,另一值从0增加至峰值,接下来,一值阶梯状地变化,在该值变得固定时另一值从峰值减少为0。进而,在图14C中,一值阶梯状地变化,另一值在从0至峰值之间连续且频繁地变化,但并不限定于此,例如也可设为,一值缓慢且连续地变化,另一值在从0至峰值之间连续且频繁地变化。
扫描的规则并不限定于图14,除了直线状或阶梯状的变化以外,例如也可为曲线状的变化、正弦波状的变化、模拟性平滑变化、离散性变化、无规的变化等。可使交流电压值、直流电压值、交流电流值、直流电流值、频率等变化,在此情况下,也可使各值一个个地变化,也可使多个值相关联地变化(例如参照图14C的示例),也可使多个值同时变化等。关于扫描的范围,例如可在变化例1~3中规定的范围内进行,或者也可扩展为比它更广泛的范围。
对于任意的对象,在扫描范围内的规定时点,产生适当的电流值、电压值或频率,但也可通过控制器10根据由物质检测传感器32等所得的反馈而掌握对象的状态,与扫描的变化方式对应地进行分析,或在服务器侧进行分析,而自动地检测适当的(或最佳的)电流值、电压值或频率。也可使检测出的适当值用于其后的控制器10的控制,并且经由服务器在其它控制器10中共有。
以下,举出弦乐器的示例对实施方式1的音质控制装置1进行说明。存在将电极直接安装于乐器的情况、及将电极安装于乐器盒的情况,但在官能试验中,将电极安装于乐器盒,照射电磁波规定时间后,对演奏结果进行研究。图15(A)示出了将电极24安装于吉他的情况,图15(B)示出了将电极25~28安装于吉他盒的情况,图15(C)示出了将电极设置于吉他内部的情况。
可根据电极安装于吉他或吉他盒的位置来调整从电极对吉他施加的电磁波的方向,使吉他内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,将该排列方向控制为与所施加的电磁波相应的所需方向,由此控制吉他的品质。尤其是吉他材料即木材中所包含的水分的状态也会对吉他的音质产生影响,因此,控制吉他各部的木材的水分排列状态有助于改善吉他的音质。各电极的配置及数量可根据吉他的构造或盒体的构造而适当进行调整。另外,例如可将2对电极分别配置在交叉的方向上,在二维方向上产生任意强度及方向的电磁场,另外,例如可将3对电极分别配置在交叉的方向上,在三维方向上产生任意强度及方向的电磁场。在此情况下,可通过在二维或三维方向上从电极对吉他施加任意强度及方向的电磁场,而根据吉他的形状使吉他内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,并将该排列方向控制为所需方向,由此控制吉他的品质。
在图15(A)中,在吉他的前板安装有负极(接地侧的电极)的电极24B,在吉他的背板安装有正极的电极24A。控制器10(省略图标)与吉他分开配置,但也可将控制器10安装于吉他。对吉他照射电磁波时对电极施加的电压并不特别限定,例如可设为交流100V、频率50kHz。电磁波的照射时间约为5分钟以上时可获得效果,并不特别限定,例如只要耗费10分钟左右施加电磁波即可。因此,例如,如果在使用吉他前耗费10分钟左右从电极施加电磁波,那么在此后停止照射电磁波之后,通过本实施方式的音质控制装置照射电磁波所获得的对吉他内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如下所述的良好效果。因此,对控制器的电源供给只要进行从电极对吉他照射电磁波的例如10分钟即可,因此,电源供给方式的自由度增加,例如也可将电源设为电池,例如充电式电池。如果电源为充电式电池,那么只要在不使用吉他时且可确保商用电源时将电池充好电,在需要进行吉他演奏前耗费例如10分钟从电极对吉他照射电磁波即可。在图15(A)中,对将电极24A、24B安装于吉他琴身的前板及背板的示例进行了说明,但本实施方式并不限定于此,例如,也可安装于吉他的琴颈或侧板。另外,关于电极24A、24B的配置,也考虑该电极对吉他的振动或共鸣产生影响来决定。
在图15(B)中,在电吉他的琴身内置有电极27。例示了电极27为1个的情况,但也可设为一对电极,在此情况下,例如,将负极(接地侧的电极)安装于琴身的正面板侧,将正极的电极安装于琴身的背面板侧。控制器10(省略图标)与吉他分开配置,但也可将控制器10安装于吉他。对吉他照射电磁波时对电极施加的电压并不特别限定,例如可设为交流100V、频率50kHz。与图15(A)的情况同样地,电磁波的照射时间约为5分钟以上时可获得效果,并不特别限定,例如只要耗费10分钟左右施加电磁波即可,其后,在不施加电磁波的状态下,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对吉他内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如下所述的良好效果。
在图15(C)中,在吉他盒底面的与琴颈对应的部分安装有正极的电极25A,在吉他盒的盖内表面的与琴颈对应的部分安装有负极(接地侧的电极)的电极25B,在吉他盒底面的与琴身对应的部分安装有正极的电极26A,在吉他盒的盖内表面的与琴身对应的部分安装有负极(接地侧的电极)的电极26B。控制器10(省略图示)安装于吉他盒,作为控制器10,较理想为采用电池驱动式,但并不特别限定。此外,可将控制器10设置于远离吉他盒的位置,也可通过商用电源来驱动控制器10。施加至对吉他照射电磁波的电极的电压并不特别限定,例如可设为交流100V、频率50kHz。
图15(C)中说明了在吉他盒的内表面设置电极的示例,但该电极的配置为一例,并非将本实施方式限定于此。电极的数量只要为至少1个即可,例如可通过设置一对或多对电极,而利用本实施方式的音质控制装置对吉他照射电磁波。利用本实施方式的音质控制装置从设置于吉他盒内表面的电极照射电磁波的设定并不特别限定,施加至电极的电压为交流100V、频率50kHz,施加时间设为10分钟。如果在使用吉他前耗费例如10分钟利用本实施方式的品质控制装置对吉他照射电磁波,那么在其后停止照射电磁波并从收纳盒中取出吉他后,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对吉他内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如下所述的良好效果。如此,为了使效果在从收纳盒取出吉他后也得以维持,在将音质控制装置1的电极设置于收纳盒时,无需在吉他主体安装音质控制装置1,因此音质控制装置1不会对吉他所具有的本来的振动或共振特性造成不必要的影响。
图15(D)是将本实施方式的品质控制装置安装于吉他盒的另一例。在吉他盒的盖内表面安装有电极13,在吉他收纳部的底面安装有电极14,并且在吉他盒内侧面安装有控制器10。图15(D)中示出了用以从商用电源供给电力的电力线,但本实施方式并不限定于此,例如也可采用电池驱动式。另外,也可将控制器10设置于远离吉他盒的位置。施加至对吉他照射电磁波的电极的电压并不特别限定,例如可设为交流100V、频率50kHz。
图15(D)说明了在吉他盒的内表面及底面设置一对电极的示例,但该电极的配置为一例,并不将本实施方式限定于此。电极的数量只要为至少1个即可,例如可通过设置一对或多对电极,而利用本实施方式的音质控制装置对吉他照射电磁波。利用本实施方式的音质控制装置从设置于吉他盒内表面的电极照射电磁波的设定并不特别限定,施加至电极的电压为交流100V、频率50kHz,施加时间设为10分钟。如果在使用吉他前耗费例如10分钟利用本实施方式的品质控制装置对吉他照射电磁波,那么在其后停止照射电磁波并从收纳盒中取出吉他后,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对吉他内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如下所述的良好效果。
在图15(D)的品质控制装置中,在控制器10进而内置或外设有温度计及湿度计,控制器10以测定吉他盒内的温度及湿度并对吉他施加适合吉他盒内温度及湿度的电磁场的方式控制对电极13、14施加的电流或电压。在控制器10、或吉他盒的外表面设置有显示部以显示来自控制器10的信息,在该显示部上,可与控制信息一并显示由温度计及湿度计检测出的温度及湿度。控制信息包括电源的开/关、设定模式、设定值、测定值等控制参数。
乐器的种类并不限定于弦乐器,可应用于管乐器、打击乐器等所有乐器。例如可例举:小提琴、吉他、大提琴、贝斯、乌克丽丽、笛子、簧片、钢琴、木琴、琴等使用木质的乐器、鼓、太鼓等使用皮革材质的乐器、琴、三味线等使用木质与皮革材质的乐器等。另外,乐器以外的声频装置也是本实施方式的对象。例如,扬声器、低音喇叭等使用木质的影音设备、头戴式耳机等使用木质或树脂材质的助听设备也包括在本实施方式中。
<官能试验>
对受试者所使用的吉他完成调音,用同等力度弹奏第1弦至第6弦,其后,弹奏空弦上的和弦。录制其声音。继而,对吉他的正面、背面、横板、琴颈、琴弦照射由本实施方式的音质控制装置所产生的电磁波各10分钟,其后用同等力度弹奏第1弦至第6弦,其后,弹奏空弦上的和弦。录制其声音。按延音、声响、及起音的项目,由受试者来评估此时听到的吉他的音质,进而,作为受试者弹吉他时的触感,对琴弦平滑度进行评估。利用本实施方式的音质控制装置进行的电磁波控制的参数设为交流电压值100V、频率50khz。
<官能试验结果>
图16是声学吉他的官能试验结果,图17是将电吉他连接于放大器时的音色的相关官能试验结果,图18是低音提琴的官能试验的结果,图19是乌克丽丽的官能试验结果。
在图16中,15名受试者进行了声学吉他的官能试验。14名受试者评估照射后的延音更好,高评估率为93%。另外,14名受试者评估照射后的声响更好,高评估率为93%。另外,15名受试者评估照射后的琴颈的起音更好,高评估率为100%。另外,15名受试者评估照射后更容易滑弦弹奏,高评估率为100%。声学吉他的官能试验的结果为,不管对于哪一个评估项目而言,均为照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波时高评估率更高。
在图17中,15名受试者进行了电吉他的官能试验。9名受试者评估照射后的延音更好,高评估率为60%。另外,12名受试者评估照射后的声响更好,高评估率为80%。另外,11名受试者评估照射后的琴颈的起音更好,高评估率为73%。另外,15名受试者评估照射后更容易滑弦弹奏,高评估率为100%。电吉他的官能试验的结果为,不管对于哪一个评估项目而言,均为照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波时高评估率更高。
在图18中,3名受试者进行了低音提琴的官能试验。2名受试者评估照射后的延音更好,高评估率为66%。另外,3名受试者评估照射后的声响更好,高评估率为100%。另外,3名受试者评估照射后的琴颈的起音更好,高评估率为100%。另外,3名受试者评估照射后更容易滑弦弹奏,高评估率为100%。低音提琴的官能试验的结果为,不管对于哪一个评估项目而言,均为照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波时高评估率更高。
在图19中,8名受试者进行了乌克丽丽的官能试验。5名受试者评估照射后的延音更好,高评估率为73%。另外,4名受试者评估照射后的声响更好,高评估率为50%。另外,5名受试者评估照射后的琴颈的起音更好,高评估率为63%。另外,7名受试者评估照射后更容易滑弦弹奏,高评估率为85%。乌克丽丽的官能试验的结果为,不管对于哪一个评估项目而言,均为照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波时高评估率更高。
<官能试验评论1>
下述(a)~(c)是ESP御茶水店的3位手工吉他专家的评论。(d)是专业吉他演奏家(原Fernandes吉他技师近藤大介先生)的评论。
(a)我在ESP及我自己的私人录音室中用声学吉他、电吉他等多个吉他尝试了Solund&e(本实施方式的装置)。
(b)总而言之,所有成员都体会到“Sound&e(由本实施方式的装置产生的电磁波)照射后音质变好”。
(c)作为所有成员都感觉到的良好质感,可例举:“升音(琴身、琴颈声响)本身增加了复古感,即琴身、琴颈的保水性经过较长的年月达到了最佳干枯度,敲击低~高音弦,琴身、琴颈的反应变快,体验到了所谓的琴身响亮或尖锐等现象”等。
(d)使用一把97年原装定制且大约2年没有弹奏过的声学吉他。“有段时间没弹了,所以混响不好,但这种情况得到了改善。声音轮廓不再刺耳且平衡变好,声音变得温润。琴颈声响感觉像是加倍进行了振动。弹和弦时没有混音而变得连贯。琴弦很顺滑。大约1年没有弹奏过的电吉他,通过放大器发出的声音不同。另外,声音颗粒感更清晰了,声音的通透性提升,这是我从未体验过的变化,变化令人非常惊讶,我不知道这意味着什么”
<官能试验评论2>
下述(e)是小提琴手的评论。电磁场的施加条件是以对电极施加的电压为交流100V、50kHz,对小提琴的前板、背板、侧板、琴颈、琴弦各施加10分钟。评估对象小提琴是意大利普雷森达在1825年所制,使用巴西红木材。
(e)“声音已经没有了粗糙感,非常清晰且产生了通透感。声音已经没有了粗糙感,非常清晰且产生了通透感。声音沙沙地但变亮了。音量增加了。(一般而言)很难发出中音域的声响,(施加电磁场后)变浑厚,容易发出中音域声响。整体获得了平衡。声音在高音域上的上升变得清晰。声音的发音有所改善。声音干净利落。琴弓贴得更紧”
以上,通过声学吉他、电吉他、低音提琴、乌克丽丽的官能试验,获得了如下结果:关于各乐器的音质或品质,不管就延音、声响、及起音中哪一个项目而言,均为照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波时高评估率更高,另外,来自音乐家的评论也是高评估。由该结果可知,通过照射由本实施方式的音质控制装置产生的电磁波,而具有提高乐器音质或品质的效果。在本实施方式的音质控制装置的官能试验中,将控制装置的参数设为交流电压值100V、频率50khz,但本实施方式中可采用的控制参数并不限定于此,可在交流电压值0V~2000V、频率0~1MH之间进行调整,另外,进而也可施加例如在0V至2000V之间经过调整的直流电压作为直流偏移电压。
本实施方式的音质控制装置不仅可应用于乐器主体、乐器盒,例如也可应用于吉他的制造工序,更具体而言,清漆的干燥工序、涂料的干燥工序、削木工序、干燥工序等中。通过在各制造工序中从本实施例的音质控制装置的电极对制造中的乐器照射规定的电磁波,能够提升乐器的音质或品质。例如,通过包括如下所述的工序,能够提升乐器的音质或品质。通过在木材干燥时对木材施加电磁场,而使木材内部的水分极小化,并进行整齐排列之后,使其干燥。涂布清漆之前,通过对清漆施加电磁场,而使清漆中所包含的水分极小化,并进行整齐排列之后,将清漆涂在吉他上。从而改善削木后的部分的效果减少。通过在乐器零件或制品本身干燥前施加电磁场,而使材质中的全部水分极小化,并进行整齐排列之后进行干燥。通过在乐器完成后施加电磁场,而使材质中的全部水分极小化,并进行整齐排列之后进行干燥。另外,不仅可应用于成品,也可应用于乐器的零件。通过从本实施例的音质控制装置的电极对例如吉他琴弦照射规定的电磁波,而具有琴弦平滑,或者摩擦琴弦时的声响减小的效果。
多数乐器使用木材,在该木材的内部存在游离水与结合水这2种水分。乐器用木材主要采用风干材料,但其含水率为11~17%左右。风干材料的内部也存在游离水与结合水,结合水通过氢键而与木材组织一体化。木材的声学性能受到木材内部的干燥状态即水分状态的影响很大。木材不管是过度干燥,抑或是湿度过高,都不是适当的状态。因此,通过从本实施方式的音质控制装置的电极对乐器施加规定的电磁场,而使木材内部所存在的水分微细化,使其沿特定方向呈连珠状排列。于是,游离水彼此也结合,并且沿特定方向呈连珠状排列。进而,关于结合水,也沿特定方向排列,由此使木材的收缩状态稳定,并且木材的声学性能提升,譬如振动特性、木材中的声波的传播特性、木材的强度特性等得到调整等。另外,关于木材以外的材质、皮革、树脂、橡胶、金属等,也通过从本实施方式的音质控制装置的电极对乐器施加规定的电磁场,而对各材质的内部或表面的水分发挥作用,使水分微粒化,沿特定方向呈连珠状排列,由此乐器的声学性能提升。
通过从本实施方式的音质控制装置的电极对乐器施加规定的电磁场,对于吉他琴弦而言,也取得优异的声学效果。吉他琴弦分为平滑弦与缠绕弦。平滑弦主要用于相对较细的第1、2、3弦,缠绕弦主要用于相对较粗的第4、5、6弦。平滑弦是由单一原材料制成的琴弦,平滑弦使用尼龙等化学纤维、作为一种钢丝的钢琴线等。缠绕弦是绕着芯线将卷线卷绕而成的,例如在古典吉他中使用的肠线弦中,芯线使用尼龙等化学纤维,卷线使用镀银铜线等。另外,在电吉他或民谣吉他中,例如,平滑弦使用钢琴线经镀锡而成的线,作为缠绕弦的芯线,使用钢琴线,作为卷线,使用铜合金,例如青铜等。通过从本实施方式的音质控制装置的电极对乐器施加规定的电磁场,而使这些琴弦的原材料的内部或表面上存在的水分微细化,沿特定方向呈连珠状排列,由此琴弦的声学性能提升。
电吉他通过拾音器而将吉他琴弦的振动转换为电信号,因此存在受到电磁噪声影响的风险。电吉他演奏的声音的频率为80Hz~2000Hz左右,可由放大器产生的上限声音频率也为7kHz左右。另外,作为音域宽广的乐器,88键钢琴可演奏的频率为27~4200Hz左右。据说人耳的可听见音域为20Hz~20KHz,因此从本实施方式的音质控制装置的电极产生的50kHz频率的电磁场对于乐器而言不会成为噪声,也不会被人耳识别为噪声。
[实施方式2]
在实施方式2中,对运动用具的示例进行说明。通过利用本实施方式的品质控制装置对运动器具照射电磁波,而具有例如控制球拍的肠线的滑动而提升击球感的效果、提升高尔夫球杆的品质从而提高飞行距离的效果。通过本实施方式的品质控制装置对运动用具施加电磁波时,如果在运动用具的盒体或外罩配置电极,那么容易对运动用具的所需位置施加电磁波。另外,可通过根据安装于运动用具的盒体或外罩的电极的位置来调整从电极对运动用具施加的电磁波的方向,使运动用具的内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,将该排列方向控制为与所施加的电磁波相应的所需方向,而控制运动用具的品质。对运动用具施加电磁波的方法并不限定于在运动用具的盒体或外罩安装电极,例如也可从固定于作业台的电极对运动用具施加电磁场,也可在运动用具直接安装电极。另外,例如可将2对电极分别配置在交叉的方向,在二维方向上产生任意强度及方向的电磁场,另外,例如可将3对电极分别配置在交叉的方向,在三维方向上产生任意强度及方向的电磁场。在此情况下,可通过从电极对运动用具在二维或三维方向上施加任意强度及方向的电磁场,而根据运动用具的形状,使运动用具的内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,将该排列方向控制为所需方向,由此控制运动用具的品质。
除此以外,作为运动用品,也可应用于冲浪板、趴板、浅水冲浪板、划艇(canoe)、皮艇(kayak)、游艇、赛艇、船、汽车、机车、脚踏车、飞机、动力运动、竹刀、滑板、滑雪单板(snowboard)、独轮车、枪、弓、箭、台球杆、开球木杆(高尔夫)、铁杆(高尔夫)、推杆(高尔夫)、高尔夫球、滑雪板(ski board)、滑雪杖(滑雪)、滑板、双排轮、球棒(棒球、板球、垒球等)、手套(棒球、板球、垒球等)、球类运动用球(例如棒球、板球、垒球、足球、橄榄球、美式足球、篮球、排球、网球、壁球、短柄墙球等)、棍网球、羽毛球拍、羽毛球运动的羽球、网球拍、桌球拍、乒乓球、铅球、铁饼、标枪、链球,另外,所述各运动用品的收纳盒等各种用具或收纳盒,但并不特别限定,通过利用本实施方式的品质控制装置对各运动器具照射电磁波,能够提升各运动器具的品质。
关于冲浪板、趴板、浅水冲浪板,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对板材料的内部或表面的水分发挥作用,从而改善速度、流动、可操作性。
关于划艇、皮艇,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够对船体的材料或表面的涂装的内部或表面上的水分发挥作用,而提升品质,譬如在船首减小波浪的阻力,并且顺流时保持适度的阻力等。
关于游艇、赛艇、船,通过对船体的材料或表面的涂装的内部或表面的水分发挥作用,利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够降低与水的阻力,例如波阻力、摩擦阻力、粘性压力阻力。
关于汽车、机车、飞机、动力运动用交通工具,通过利用本实施方式的品质控制装置对燃料照射电磁波,而对燃料中的水分发挥作用等,由此,燃料消耗率提高。
关于脚踏车、独轮车,通过利用本实施方式的品质控制装置对燃料照射电磁波,尤其能够对各零件的结合或接触部分的油分或水分发挥作用,而降低链条、齿轮、皮带轮、轮毂等的机件阻力、或路面阻力等。
关于竹刀(剑道),通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够对竹子的内部或表面的水分发挥作用,而提升竹子的品质,并且提升耐久性,不容易破裂。
关于枪,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对枪本身的材质发挥作用,并且对构成弹药筒的弹头、弹壳、火药、雷管等发挥作用,尤其是对各部中所存在的水分发挥作用,而适当地调整膛室内的燃烧速度,结果能够提升品质,譬如提高精度、射程距离,并且增加安全性等。
关于弓、箭、西洋射箭(Archery)、弩,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而提升弦或板弹簧等的性能,并且也对箭的材质发挥作用,由此尤其对各零件的内部或表面上存在的水分发挥作用,由此品质得到提升,譬如精度、射程距离得到提升等。
关于台球杆,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对原材料木材中的水分发挥作用,由此优化前截的滑动性、先角或皮头的状态、木材的冲击的传递特性等,从而对球施加的力、旋转品质提升。
关于开球木杆(高尔夫)、铁杆(高尔夫)、推杆(高尔夫),通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对设置有杆身或杆头击球面的部分的材质发挥作用,并且优化杆头击球面的表面的水分状态,由此尤其对各部的内部或表面上存在的水分发挥作用,影响力从杆头击球面向球的传递、滑移、旋转,提高球的飞行距离,并且优化对球赋予的旋转。
关于高尔夫球,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,也对球芯或外壳的内部、外壳的表面、凹坑等中的水分状态发挥作用,而影响从高尔夫球杆传递的力的传递、滑移、旋转,另外,因为由凹坑的水分状态导致的空气阻力与球的旋转的关系,球的飞行距离提高,方向稳定性提升。
关于滑雪板、滑雪单板,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够对板的材质发挥作用以优化刚性、弹性或滑行面的状态,另外,对涂布在滑行面上的蜡发挥作用,尤其对各部件或蜡的内部或表面上存在的水分发挥作用,而减少润滑摩擦。另外,关于滑雪杖(滑雪),对滑雪杖的材质、铝或碳等发挥作用,而优化刚性或弹性,另外,也对杖篮或杖尖的状态发挥作用,尤其对各部件的内部或表面上存在的水分发挥作用,而优化与雪面的接触。
关于滑板、双排轮,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对各零件间存在的油分或水分等液体发挥作用,从而具有降低轴承的旋转阻力等机件阻力的效果。另外,该电磁波也对滑板的板身或砂纸发挥作用,尤其对各部的内部或表面上存在的水分发挥作用,也对板身的刚性或弹性、砂纸的摩擦性能产生效果。
球棒(棒球、板球、垒球等)包含刚性较高的材质,通过在打击中心进行打击,而设定振动节点以缓和对手握的握把部分的冲击,而通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对球棒的材质、木材或金属等发挥作用,尤其对球棒的内部或表面上存在的水分发挥作用,而改善用球棒击球时的球棒内的振动的传递方式,并且改善从球棒对球施加的力的特性或旋转状态,从而能够提升打击效率。利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波而提升打击效率时的打击声与照射电磁波前相比,明显变为具通透感的清澈声音,该效果也与乐器的情况下的音质提升有关联。
手套(棒球、板球、垒球等)的材质是牛革等皮革制,通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,而对皮革的内部或表面上存在的水分发挥作用,从而提升皮革的柔软性、硬度、缓冲性、耐久性等品质。
关于球类运动用球(例如,棒球、板球、垒球、棍网球、足球、橄榄球、美式足球、篮球、排球、网球、壁球、短柄墙球等),棒球的硬式球的芯使用软木或低反弹橡胶,板球使用软木芯,垒球使用软木芯或木棉芯,棍网球使用硬质橡胶制球,足球、橄榄球、美式足球、篮球、排球使用丁基橡胶管或乳胶橡胶管等空气管,表面由天然皮革、合成皮革、橡胶、树脂等制造,网球的橡胶球的表面包含毛毡,壁球、短柄墙球包含中空橡胶球,在这种情况下如果利用本实施方式的品质控制装置对这些球照射电磁波,那么会对芯材的原材料的水分发挥作用,对弹性及刚性造成影响,并且也对构成表皮的材质产生作用,尤其对各部的内部或表面所包含的水分发挥作用,而对接触时的碰撞所导致的冲击的传递特性、摩擦、滑动等特性造成影响等,由此提升这些球的特性,从而使得品质提升,譬如击球感提升,控制性提升,旋转特性提升等。
关于羽毛球拍、网球拍,如果利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对拍框或中管的材质发挥作用而对刚性、弹性或冲击传递特性等造成影响,进而,对网线发挥作用,由此尤其对球拍各部或网线的内部或表面上存在的水分发挥作用,由此提升网线的反弹特性、滑动特性、对羽球或球的旋转赋予特性、耐久性等性能,从而使得品质提升,譬如打击感提升,击球速度提升,控制性提升等。
羽毛球运动的羽球是向软木芯中插入水禽羽毛而制造,因此如果利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对软木及羽毛的内部或表面上的水分发挥作用,改善利用球拍击球时从网线传递至羽球的力的特性、羽球的旋转特性,从而使得品质提升,譬如打击感提升,击球速度提升,控制性提升等。
关于桌球拍,在木材的单板、或者多片木材、或碳或ZL纤维等纤维编织而成的片材贴合而成的合板的球拍的表面上贴有合成橡胶或天然橡胶制胶皮即反胶、正胶、长胶等,因此如果通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对球拍原材料即木材或纤维、胶皮的橡胶的内部或表面上的水分发挥作用,而调整打击时胶皮对乒乓球赋予的打击力、旋转力,由此品质提升,譬如击球速度得到调整,打击感提升,控制性(击球轨迹、旋转量等)提升等。
另外,关于乒乓球,它是赛璐珞或塑料制的中空球,如果利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对球原材料即赛璐珞或塑料的内部或表面上的水分发挥作用,而调整打击时由球拍胶皮对乒乓球赋予的打击力、旋转力,由此品质提升,譬如击球速度得到调整,打击感提升,耐久性提升,控制性(击球轨迹、旋转量等)提升等。
关于田径用的推铅球用的铅球、掷链球用的铅球(铅球、线、手柄)、铁饼(镶有金属边框的木制铁饼),如果通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对内部或表面上的水分发挥作用,具有提高投掷者的手的抓握性,减少重心晃动,降低空气阻力等,随之提高投掷距离等效果。
关于田径用的掷标枪用的标枪,其包含前端部分的标枪头、选手握住的部分的握把、及主体部分的枪杆,男子用标枪为长度2.6m~2.7m,重量805g~825g,女子用标枪为长度2.2m~2.3m,重量605g~625g,材质包含杜拉铝、不锈钢等金属、或碳纤维、或石墨纤维等,如果利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么会对标枪的枪杆的材质的内部或表面上的水分发挥作用而调整绕长轴的旋转、振动特性、振动阻尼特性等,另外,调整握把部分的摩擦特性等,从而能够提高投掷距离。
可通过在所述各运动用品的收纳盒的内表面设置至少1个电极,例如设置一对或多对电极,而利用本实施方式的品质控制装置对所收纳的运动用品照射电磁波。通过本实施方式的品质控制装置从设置于各运动用品的收纳盒的内表面的电极照射电磁波的设定并不特别限定,对电极施加的电压为交流100V,频率50kHz,施加时间设为1小时。例如,如果在使用运动用品之前耗费1小时利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,那么在其后停止电磁波照射,从收纳盒取出各运动用品后,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对各运动用品的内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如上所述的各效果。
较理想为将设置于各运动用品收纳盒中的品质控制装置的电源设为电池。如上所述,从设置于收纳盒内表面的电极对各运动用品照射电磁波的时间为使用各运动用品前的1小时左右为宜,因此,即便在电源为电池的情况下,也无需使电池容量为大容量,并且,如果使电池为充电式,那么可在品质控制装置不照射电磁波期间进行充电。此处,虽然使用了在各运动用品的收纳盒的内表面设置电极这一表述,但这并非意在限定于电极外露于收纳盒的内表面,在本实施方式中,只要设置成能够从设置于收纳盒的电极对各运动用品照射电磁波,那么该电极的配置可为收容盒内的任何位置。例如,也可配置成嵌入收容盒的内侧。另外,电极并不限定于板状电极,也可采用薄状电极或片状电极,因此,可以与收纳盒的形状对应的方式设置电极。
图20是将本实施方式的品质控制装置应用于棒球用球棒的盒体的示例。在球棒盒的盖内表面安装有电极13,在球棒收纳部的底面安装有电极14,并且在球棒盒内侧面安装有控制器10。图20中示出了用以从商用电源供给电力的电力线,但本实施方式并不限定于此,例如也可采用电池驱动方式。另外,也可将控制器10设置在远离吉他盒的位置。施加至对吉他照射电磁波的电极的电压并不特别限定,例如可设为交流100V、频率50kHz。
图20说明了在球棒盒的内表面及底面设置一对电极的示例,但该电极的配置为一例,并非将本实施方式限定于此。电极的数量为至少1个即可,例如可通过设置一对或多对电极,而利用本实施方式的音质控制装置对球棒照射电磁波。在图20的球棒盒中,可收纳4根球棒,但本实施方式并不限定于此,球棒的收纳根数例如可为3根以下,另外,也可为5根以上。利用本实施方式的品质控制装置从设置于球棒盒的内表面的电极照射电磁波的设定并不特别限定,对电极施加的电压为交流100V,频率50kHz,施加时间设为1小时。例如如果在使用球棒前耗费1小时利用本实施方式的品质控制装置对球棒照射电磁波,那么在其后停止电磁波照射,从收纳盒取出球棒后,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对球棒的内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如上所述的良好效果。此外,电磁场的施加时间并不特定为1小时,即便为5分钟左右也有效果。
在图20的品质控制装置中,在控制器10进而内置或外设有温度计及湿度计,控制器10以测定球棒盒内的温度及湿度并对球棒施加适合球棒盒内温度及湿度的电磁场的方式控制对电极13、14施加的电流或电压。在控制器10、或球棒盒的外表面设置有显示部以显示来自控制器10的信息,在该显示部上,可与控制信息一并显示由温度计及湿度计检测出的温度及湿度。控制信息包括电源的开/关、设定模式、设定值、测定值等控制参数。
图21是将本实施方式的品质控制装置应用于桌球拍的盒体的示例。桌球盒例如为如下构造:底侧盒体与盖侧盒体这2个大致方形的盒体在一边相连,两盒体用例如扣结件等固定部紧固。在本实施方式的桌球盒中,在盖侧盒体的内侧顶面安装有一对电极13、14、及控制器10。该电极13、14及控制器10的配置并不特别限定,例如可将一电极13设置在盖侧盒体的内侧顶面,将另一电极14设置在内侧底侧,或者将两电极13、14设置在底侧盒体的内侧底面。另外,电极13、14无需外露,例如可通过用装饰布或缓冲材料等覆盖电极13、14,而防止电极与桌球拍直接接触,从而保护桌球拍的胶皮等。例如可设为商用电源,另外,例如也可考虑便携性而设为充电式电池,但并不特别限定。对电极施加的电压例如设为交流100V、50kH。
在图21的桌球盒收容球拍2个、及乒乓球2个,在将底侧盒体与盖侧盒体重叠并用扣结件紧固的状态下,对电极13、14施加电压,从电极对球拍及乒乓球施加电磁场。电场的施加条件设为例如交流100V、频率50Khz,施加时间1小时。例如如果在使用桌球拍前耗费1小时利用本实施方式的品质控制装置对桌球拍照射电磁波,那么在其后停止电磁波照射,从收纳盒取出桌球拍后,通过本实施方式的品质控制装置照射电磁波所获得的对球拍内部或表面上存在的水分的作用也得以维持,可维持如上所述的良好效果。此外,电磁场的施加时间并不特定为1小时,即便为5分钟左右也有效果。
运动用品包含各种材质,但在任一种材质的内部或表面均存在水分。通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够使运动用品的材质的内部或表面上存在的水分微粒子化,并且使其沿特定方向连珠排列,从而提升运动用品的品质。关于金属材料,水分子也以例如氢键等状态存在,因此通过利用本实施方式的品质控制装置照射电磁波,能够对金属的内部或表面上存在的水分发挥作用,而提升使用金属材料的运动用品的品质。电磁波的施加条件根据运动用品的种类、使用状态、使用条件等而适当设定。在所述实施方式中,例示了交流电压、频率、施加时间等,但本实施方式并不限定于此,可在所述本实施方式的电磁场施加条件的范围内适当进行调整。
[实施方式3]
参考图22,对实施方式3的品质控制装置1在草莓的流通中进行草莓的品质控制的示例进行说明。在本实施方式中,对品质控制装置1设置在草莓集货场的示例进行说明,但并不特别限定。生产者所生产的草莓在集货场进行检查、分级,并通过流通机构而配送至超市等商店,购买了在商店售卖的草莓的消费者在家中消费草莓。在这种草莓的流通中,在集中了生产者(草莓农户)所生产的草莓的集货场中,经过检查、分级的草莓在包装好的状态下,从本实施方式的品质控制装置1的电极被施加电磁场以将草莓的品质控制为根据订单的所需状态。可通过管理服务器40而综合管理各商店的草莓的销售额信息、多个草莓生产者的草莓生产信息(品种、生产能力、生产状况、生产计划)、各集货场中的草莓的集货状况、流通机构的运行状况等。由此,管理服务器在掌握各商店中的草莓的库存状况或销售额信息等之后汇总订货信息,将该订货信息经由通信网络43而发送至集货场的品质管理装置1、生产者、流通机构。
在本实施方式中,作为被品质控制装置1施加电磁场的物质,例示了草莓,但本实施方式并不限定于此,例如可广泛应用于葡萄、甜瓜、西瓜、芒果、桃子、苹果、梨、香蕉、橙子、葡萄柚、蜜柑、蓝莓、蔓越莓、樱桃等水果。另外,本实施方式的品质控制装置1不仅可广泛应用于水果,也可广泛应用于蔬菜、谷物、豆类、菌菇类等。
在本实施方式中,作为品质控制装置1,使用与所述图1相同的装置,控制施加至对草莓产生电场、磁场、电磁场或电磁波中至少一者的至少1个电极,例如一对或多对电极13、14的电压的交流电压及频率,将包括草莓味道、香气、口感、新鲜度、熟成度或美观性中至少一者的品质控制为规定的状态。
作为电极的形状,可使用平板状电极,但如上所述,本实施方式的电极的形状并不限定于平板状电极,可采用各种形态的电极。由于可采用各种形态的电极,因此电极的配置或大小也可自由设计。例如,也可将一对电极13、14配置在集货场中使用的传送带的宽度方向两端缘,或者在草莓收容架上配置电极,或者在仓库的壁面设置具有较大面积的片状电极以便能够对已装箱的草莓集中照射电磁波。
通过调整利用本实施方式的品质控制装置1对草莓施加电磁波时对电极13、14的电压施加时间,例如,如图22(A)~(D)的曲线图所示,能够将经过规定时间后,例如24天后的各品质指标,例如老化指标(AGEs Score)、硬度(Hardness[N])、糖度(Brix[%])、酸度(acidity[ml])控制为如曲线L1~L4所示的特性。此时,对电极施加的电压设为交流100V、频率50kHz。此处,举例示出了珍珠白(Pearl White)这一品种的草莓24天后的数据,但在本实施方式中,针对各种草莓的品种,电磁波照射后1天后至n天后(n为自然数)所测得的数据(以下,称为“电磁波施加信息”)存储于存储部37中。作为电磁波施加信息,可进而包括改变温度条件、对电极13、14施加的交流电压值、频率等参数而得的许多个数据。此外,在曲线L1~L4具有特异点的情况等产生异常数据的情况下,不利用该数据,而是采取进行重新测定等对策。另外,关于其它品质控制装置1a~1n中存储的电磁波施加信息,也可由管理服务器40汇总,并存储在数据库43中,用于各品质控制装置中的对草莓的电磁波施加控制。在取得了多个相同条件的数据的情况下,在进行采用平均值等统计处理之后进行数据解析。但是,在此情况下,草莓的品质特性数据可能会根据例如季节或温度条件等而产生差异,因此,在统计处理时需要留意数据测定条件。
在图22的右侧示出了利用本实施方式的品质控制装置1的PC31的输入画面的示例。在目标集货场中,当例如在3月1日从某个超市收到“在3月25日交付48包珍珠白”这一订单时,通过从PC31的输入画面的输入,将品种、收获日、交货日、数量,例如品种“珍珠白”、交货日“3月25日”、数量“48包”的订货信息输入至控制部36。或者,该订单信息也可经由通信网络45直接输入至控制部36。必须输入订单信息中的品种、交货日、数量。各生产者所生产的库存或生产计划的相关信息(以下,称为“库存信息”)由管理服务器40汇总,并存储在数据库43中。例如,如图22所示,在未指定收获日的情况下,利用库存信息自动选择符合交货日的草莓。
订货信息中除了品种、收获日、交货日、数量以外,还包括分别具有“高”“中”“低”这3个值的关于AGEs、硬度、糖度、酸度的信息。例如,在图22中,示出了选择AGEs“中”、硬度“低”、糖度“中”、酸度“高”的示例。此处,对设置为3级设定的示例进行了说明,但本实施例并不限定于此,例如也可为2级,还可为4级以上。另外,例如,除了“高”“中”“低”这三者以外,也可增加“不选择”,在设定“不选择”的情况下,该参数的项目在运算时不考虑在内。
当设定好品种、收获日、交货日、数量、AGEs、硬度、糖度、酸度后,在控制部36中,利用数据库43中存储的库存信息及电磁场施加信息来运算符合该设定的草莓的库存及对草莓施加的电磁场的条件。具体而言,例如,如图22所示,选择满足数量的珍珠白的库存,并且运算出使得AGEs“中”、硬度“低”、糖度“中”、酸度“高”的电磁场施加时间。例如在施加电场后24天的条件下,获得电场施加时间40秒这一结果。在集货场中,从本实施方式的品质控制装置1的电极13、14以运算出的40秒对所选择的库存珍珠白施加电磁场后,制定流通计划以便在24天后的交货日即3月25日交付给订货的超市。此外,此处,施加电场后24天这一条件仅为一例,根据草莓的库存信息、流通条件、保存条件等来决定允许的天数范围。作为保存条件,已确认利用本实施方式的品质控制装置1施加电磁波后的草莓的保存期大幅延长,例如根据保存条件,可将草莓保存30天以上。
利用控制部36运算电磁场施加时间时,例如可采用模糊推论,但并不特别限定。定义针对AGEs、硬度、糖度、酸度设定“低”“中”“高”的隶属函数,作为模糊规则之后件部,设定电磁场施加时间为“短(20秒)”“标准(40秒)”“长(80秒)”“很长(240秒)”。管理服务器40基于数据库43中存储的电磁场施加信息而自动产生模糊规则(IF-THEN规则)。另外,也可对AGEs、硬度、糖度、酸度的条件进行加权。
另外,利用控制部36运算电磁场施加时间时,可利用机器学习。在管理服务器40中,基于数据库43中存储的信息、由各品质控制装置收集的信息,通过将订单信息作为输入,将与订单相应的库存、及电磁场施加条件(施加时间、施加电压的电压值、频率等)作为输出的深度学习来进行训练,由此运算出学习模型。在控制部36中,使用由管理服务器40训练的学习模型,根据订单信息来运算出与订单相应的库存、及电磁场施加条件。
物体侦测部32可取得电磁场施加目标即草莓的图像信号,通过图像识别来检测草莓的种类、状态、大小等。因此,能够施加符合目标草莓的电磁场。另外,为了取得电磁场施加信息,需要与电磁场施加条件一起追踪被施加电磁场的草莓并进行数据管理。可通过在草莓包装上附上例如条形码等追踪信息,而改善电磁场施加信息的管理及流通时的可追踪性。为了取得电磁场施加信息,而进行AGEs、硬度、糖度、酸度的测定,并将该数据与电磁场施加条件一并存储在存储部37中。进而,该电磁场施加信息由管理服务器40汇总,并存储在数据库43中,以可由各品质控制装置1、1a~1n利用的方式进行管理。
[实施方式4]
继而,参照图23及图24,针对实施方式4的品质控制装置1,作为一例,对烟叶的品质控制,例如促进、停止或延迟熟成度,或者提高或维持新鲜度的控制进行说明。针对与所述实施方式1~3相同的构成,使用相同符号,并省略其说明。此外,烟叶是一例,本实施方式并不限定于此,例如也可应用于其它植物、香草类、果实、蔬菜、豆类、菌菇类等。在本实施方式中,在糖浓度与细胞浓度的数据的关系中,熟成度增加是指糖浓度减少,细胞浓度增加,熟成度增加与新鲜度提高为相反的关系。
图23是利用本实施方式的品质控制装置1进行烟叶的品质控制处理的相关说明图,示出了智能手机或平板终端等人机接口31的设定画面的一例。图23(A)是目标物质的品种名、收获日、交货日的输入画面。例如,输入品种名“烟叶”、收获日“5月1日”、交货日“5月17日”,如果输入正确,那么操作确定按钮。继而,在图23(B)所示的设定1、设定2、手动设定的输入画面中,例如将设定1“细胞浓度”输入为“13g-dry cell/L”,如果输入正确,那么操作确定按钮。此外,设定2无输入,手动设定设为“关”,但在手动设定的情况下,将手动设定切换为“开”之后,手动设定抑制与促进水平。作为设定1及设定2的输入项目,此处例示了指定细胞浓度的情况,但本实施方式并不限定于此,例如也可进行如下指定:指定糖浓度的值、糖浓度降低至最终浓度、细胞浓度上升至最终浓度、提高代谢速度的抑制度、提高代谢速度的促进度等。
图23(A)及图23(B)中输入的设定信息被输入至品质控制装置1的控制部36。当设定信息被输入时,控制部36基于存储部37中存储的控制信息,算出对目标物质施加的电磁场的条件,将从该电极对物质施加的电磁场的信息如图23(C)所示显示于人机接口31。在图23(C)中,例如显示施加电场“30V/m”、施加时间“始终”、偏差“抑制”。在该条件下控制品质控制装置1的情况下,操作发送按钮。发送按钮被操作,控制部36向电流电压控制部33发出控制指令以便从电极13、14对物质施加根据所算出的条件的电磁场,电流电压施加部11基于该控制指令由电流电压控制部33来控制。
在图23的示例中,对从人机接口31输入订单信息的示例进行了说明,但下单者也可从PC31a~31n输入订单信息。另外,也可在管理服务器40中汇总来自各下单者的订单信息之后,向对应的品质控制装置1的控制部36发送订单信息。
控制部36中的电磁场施加条件的运算利用存储部37中存储的电磁场施加信息。在图24A~图24E中,例示了各种各样的电磁场施加信息中的若干个数据。这些数据表示通过将烟草BY-2(Nicotiana tabacum cv.Bright Yellow NO.2)细胞培养为烟叶所获得的数据。关于培养方法,首先使用蔗糖等作为稳定剂进行2周左右的继代培养后,进行清洗,其后,将葡萄糖等作为培养基进行正式培养。培养条件是在27℃的暗处使其以130rpm回旋。图24A~图24E是正式培养期的相关数据,随着天数的增加从培养基进行取样,进行糖浓度及细胞浓度的检测。糖浓度的检测根据红外分光光谱的吸亮度算出,细胞浓度根据600nm时的浊度算出,但并不特别限定。在正式培养中,针对在规定的电场施加条件下施加了电磁场者、及未施加电磁场者进行糖浓度及细胞浓度的检测。
图24A是品质控制装置1中的糖浓度与细胞浓度的控制数据的说明图。图24A是在整个培养期从电极13、14对烟叶施加30V/m电场时的曲线图,是利用Boltzmann函数对糖浓度及细胞浓度的测定数据进行近似而得的图。糖浓度H(直线)是施加电场时的糖浓度的曲线图,糖浓度C(单点划线)是不施加电场时(对照组)的糖浓度的曲线图,细胞浓度H(虚线)是施加电场时的细胞浓度的曲线图,细胞浓度C(双点划线)是不施加电场时(对照组)的细胞浓度的曲线图。图24A中示出了,在从本实施方式的品质控制装置的电极13、14对烟叶施加30V/m电场的情况下,与不施加电场的情况相比,能够减慢糖浓度的降低,并且减慢细胞浓度的上升。在图24A中,细胞浓度成为13g-dry cell/L是在施加30V/m电场的状态下培养期为16天的时候,由此,关于图23的订单信息的情况下的电磁场施加条件,在控制部36中算出施加电场“30V/m”、施加时间“始终”。
图24B是品质控制装置1中的每个暴露时间(电磁场施加时间)的生长的促进及抑制的控制数据的说明图。可根据从本实施方式的品质控制装置1的电极13、14对烟叶施加电磁场时的电磁场施加条件,来控制烟叶的熟成度的抑制及促进。在将施加电磁波时的糖浓度曲线的反曲点所对应的培养期设为tO,s,H,将不施加电磁波时的糖浓度曲线的反曲点所对应的培养期设为to,s,C,将施加电磁波时的细胞浓度曲线的反曲点所对应的培养期设为tO,x,H,将不施加电磁波时的细胞浓度曲线的反曲点所对应的培养期设为tO,x,C时,图24B的纵轴是根据有无施加电压的糖浓度曲线反曲点的比tO,s,H/tO,s,C,横轴是根据有无施加电压的细胞浓度曲线反曲点的比to,x,H/to,x,C。意味着曲线越往右上移动,抑制越高,曲线越往左下移动,促进越高。各曲线包括:将在整个培养期施加电场时的电场水平设为15V/m、30V/m、50V/m、70V/m、300V/m、700V/m的情况、将施加30V/m电场的期间设为1min、1h、1d的情况、或将施加700V/m电场的期间设为1min、1h、1d的情况。此外,培养期并不特别限定,例如设为25天,培养开始后立即在各个电场施加期间施加规定的电场。可使用该数据,求出用以调整烟叶熟成度抑制的提高程度或促进的提高程度的电磁波施加条件。
图24C是品质控制装置1中的相对于培养期的生长促进及抑制的控制数据的说明图。在图24C中,横轴是对电极13、14施加30V/m电场时的暴露期间(电场施加时间,单位min)。培养期并不特别限定,例如设为25天,培养开始后立即在各个电场施加期间施加规定的电场。纵轴是tO,H/tO,C。白色圆圈的曲线是施加30V/m的电场时的糖浓度曲线反曲点的比,黑色圆圈的曲线是施加30V/m的电场时的细胞浓度曲线反曲点的比,白色方块的曲线是施加700V/m的电场时的糖浓度曲线反曲点的比,黑色方块的曲线是施加700V/m的电场时的细胞浓度曲线反曲点的比。由图24C的曲线图可知,在施加电场为30V/m的情况下,糖浓度特性及细胞浓度特性均随着电场施加期间的增加而上升。相对于此,在施加电场为700V/m的情况下,糖浓度特性及细胞浓度特性均随着电场施加期间的增加而减少,该特性与30V/m的情况相反。可利用这些糖浓度特性及细胞浓度特性,求出用以调整烟叶熟成度抑制的提高程度或促进的提高程度的电磁波施加条件。
图24D是本实施方式的品质控制装置1中的相对消耗速度的控制数据的说明图。相对消耗速度是消耗速度除以细胞浓度(Cx)而得者,是每个细胞1[g-dry cell]的糖消耗速度。消耗速度是以糖浓度Cswo培养期t进行微分而得者,由dCs/dt来表示。因此,相对消耗速度由(dCs/dt)/Cs来表示。图24D的实线H的曲线图是在整个培养期从电极13、14对烟叶施加30V/m的电场的情况下的相对消耗速度的图,虚线C的曲线图是不施加电场的情况的图。比较实线H的曲线图与虚线C的曲线图可知,两曲线图的曲线特性本身相同,因此即便施加电场,糖代谢行为也无变化,另一方面,电场施加时,培养期延迟,因此通过施加电场,能够减慢烟叶的代谢速度。利用图24D的特性,由于糖代谢行为不受施加电磁波的影响,因此糖代谢行为可利用共通的数据进行控制。此外,图24D是培养期为25天的示例,但并不特别限定。
图24E是本实施方式的品质控制装置1中的偏差抑制的控制数据的说明图。虽然图23(C)中包括偏差“抑制”这一控制指示,但偏差的相关数据是由图24E的曲线图获得的。图24E是在整个培养期(25天)对许多个烟叶施加电场时的糖浓度或细胞浓度的标准偏差的比的数据。在图24E中,SDmax,H是施加30V/m的电压时的糖浓度或细胞浓度的标准偏差,SDmax,C是不施加电压时的糖浓度或细胞浓度的标准偏差,纵轴是SDmax,H/SDmax,C的值,横轴是对电极13、14施加的电场强度。由图24E可知,在施加700V/m电场时的糖浓度数据以外的所有曲线中,不论电场强度如何,偏差均受到了抑制。
[实施方式5]
针对本发明的实施方式5的品质控制装置1,示出利用对咖啡豆施加电磁场的实验进行官能试验的结果。已知咖啡豆随着经时焙煎会劣化,另外,研磨咖啡豆后香气会随着时间经过而消失。由以下的2个实验表明,本实施方式的品质控制装置1能够改善咖啡的品质,提高新鲜度(变新鲜)。在本官能试验中,展示了由作为咖啡制作者且一般社团法人日本特种咖啡协会(SCAJ)认证的高级咖啡师中川亮太先生(IMA Cafe)得出的结果。
<实验1:研磨后经过6天的咖啡豆的官能试验>
利用本实施方式的品质控制装置对经焙煎的豆子研磨后经过6天的咖啡豆施加1小时电磁场,品尝经过该处理的咖啡豆与未施加电磁场的咖啡豆并进行比较。为了防止咖啡萃取所导致的偏差,利用每次可采用相同冲泡方式,譬如注水方法、注水位置、热水量等的机器来萃取咖啡。
<评估者对于实验1的对照组(未施加电磁场者)的评论>
“感觉丧失了香气”
“好喝是好喝,但总觉得少了点什么”
<评估者对于实验1的被施加电磁场者的评论>
“光是香气就已经有区别了”
“香气信息量明显不同”
“不论是口感还是风味、深度,信息量都非常大”
“喝下去的扎实感、咖啡感也让人觉得非常好喝”
“我从来没听说过变成咖啡粉状态后能长时间保留咖啡风味的商品,令我很惊讶”
“实际上我自己品尝对比觉得有明显差别,令我着实惊讶”
由实验1的结果可知,本实施方式的品质控制装置1可通过对研磨后经过一定时间的咖啡豆施加电磁场,而控制咖啡豆的品质,以提高新鲜度(变新鲜)的方式进行控制。
<实验2:焙煎后经过1年的咖啡豆的官能试验>
对焙煎后经过1年以上的咖啡豆进行研磨,利用本实施方式的品质控制装置对研磨而成者施加1小时电磁场,品尝经过该处理的咖啡豆与未施加电磁场的咖啡豆并进行比较。为了防止咖啡萃取所导致的偏差,利用每次可采用相同冲泡方式,譬如注水方法、注水位置、热水量等的机器来萃取咖啡。此外,也可在研磨咖啡豆之前施加电磁场。
<评估者对于实验2的对照组(未施加电磁场者)的评论>
“劣化气味较强,咖啡感较弱”
“(关于味道)劣化气味较强而不容易入口的状态,感觉丧失了香气”
<评估者对于实验2的被施加电磁场者的评论>
“光是香气就令人惊讶。劣化气味明显缓和”
“能够感觉到咖啡具有的原始香气”
“即使是经过1年的咖啡豆的状态,也产生了(施加电磁场所导致的)差异,这一事实令人惊讶”
“最令我惊讶的是,感觉到大大缓和了香气中出现的劣化气味”
由实验2的结果可知,本实施方式的品质控制装置1可通过对焙煎后经过一定时间的咖啡豆施加电磁场,而控制咖啡豆的品质,以提高新鲜度(变新鲜)的方式进行控制。
咖啡的香气成分有800种以上,这些香气成分之中,对风味影响较大的香气成分有60种左右。当将咖啡豆研磨成粉时,平均1粒咖啡豆粉碎成500粒左右的咖啡粉。并且,由于咖啡豆为多孔质,因此所研磨的咖啡豆的表面积会变大。当利用本实施方式的品质控制装置对咖啡豆施加电磁场时,咖啡豆的内部或表面的水分经微细化,另外,以连珠状排列。萃取咖啡时,该经微细化的水分作为将咖啡豆的许多香气成分从咖啡豆内部引出的载体发挥作用,因此,为了能够从咖啡豆内部萃取出更多的香气成分,可通过施加电磁波,而控制咖啡豆的品质,以提高新鲜度的方式进行控制。
[实施方式6]
针对本发明的实施方式6的品质控制装置1,示出利用对陈米施加电磁场的实验进行官能试验的结果。在本实施方式中,所谓陈米,意指收获后经过1年以上的米,例如也包括收获后经过1年的陈米、又经过1年的米即2年陈米,进而又经过1年的3年陈米等。据说陈米煮熟后会散发出陈年谷物这种劣化气味,已知米糠部分或米表面的部分中所包含的脂肪分会老化而产生臭味。关于陈米,煮饭前进行1小时浸渍时,进行官能试验,即,将被施加1小时电磁场者与未施加电磁场者进行比较。分别品尝比较除了在浸渍时是否施加电磁场以外在相同煮饭条件下煮熟的陈米。其结果为,通过利用本实施方式的品质控制装置对陈米施加电磁场,而减少了劣化气味,改善了硬度或干燥感。由此,本实施方式的品质控制装置1通过在浸渍陈米时施加电磁场,能够控制陈米的品质,以提高新鲜度的方式进行控制。
通过利用本实施方式的品质控制装置在煮饭前的浸渍时对陈米施加电磁场,而使米内部的水分微细化并且连珠排列,由此水分均匀地遍及于米整体,将米煮得饱满。并且,具有如下效果:在米糠部分或米表面或者表面附近的部分的微细水分变为水蒸气时,去除由老化脂肪分所产生的臭味成分。
[实施方式7]
参照图25~27,对本发明的实施方式7的品质控制装置1应用于冷冻食品解冻的示例进行说明。图25是食品解冻用装置的外观立体图。该食品解冻用装置在底面具有一电极13,在侧面具有另一电极14。
图26是比较在常温解冻金枪鱼块时使用本实施方式的食品解冻用装置施加电磁场的情况与不施加电磁场的通常解冻的情况的比较例。
图27的右边照片是使用本实施方式的食品解冻用装置施加电磁场的情况,左边照片是比较例。在比较例中,金枪鱼的颜色发黑,肉质不紧实。相对于此,在使用本实施方式的食品解冻用装置施加电磁场的情况下,金枪鱼保持漂亮的红色,肉质紧实且保持了新鲜度。
[实施方式8]
参照图28~29,对本发明的实施方式8的品质控制装置1应用于手推车的应用例进行说明。图28是将品质控制装置1安装于手推车的应用例的立体图。图29是将利用本实施方式的品质控制装置1施加1小时电磁波的情况与比较例(对照组)比较的结果。
[实施方式9]
参照图30,对本发明的实施方式9的品质控制装置1应用于樱花保存的应用例进行说明。图30是将3月末开花的牡丹樱花在0℃的冰箱中保管3个半月的情况的照片。可知,使用本实施方式的品质控制装置1施加电磁场的结果为,尽管经过了3个半月,樱花仍在开花的状态下维持了新鲜度。
[实施方式10]
参照图31,对本发明的实施方式10的品质控制装置1应用于紫苏栽培的示例进行说明。进行如下实验:将自来水倒入切掉空塑料瓶上部而制成的容器中,进行紫苏的水耕栽培。在图31中,观察了在常温下栽培相同尺寸量的紫苏2个月时的生长程度及水的浑浊。图31A是拍摄到2个月后的紫苏根的生长情况的照片。图31B是表示紫苏栽培状态的照片。图31C是表示栽培紫苏2个月后的容器内的水的浑浊度的照片。在各照片中,左侧是利用本实施方式的品质控制装置施加了电磁场的情况,右侧是比较用的未施加电磁场的情况。电磁场的施加条件为:针对一对电极,设定交流100V、频率50kHz,在紫苏的栽培期间,始终用一对电极将容器夹住,始终施加电磁场。
由图31A可知,利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场的情况与比较例相比,紫苏根的发育更好。在图31B中,可知利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场的情况与比较例相比,紫苏叶的发育也更好。由图31C可知,关于栽培后的水的浑浊度,在比较例中,水呈黑色且浑浊,相对于此,在利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场的情况下,水的浑浊受到抑制,水的透明度更高。此时,可知利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场的情况与比较例相比,水的粘滑也受到了抑制。由以上实验的结果可知,在利用本实施方式的品质控制装置施加电磁场的情况下,具有能够促进紫苏叶的根的发育、叶子的发育,并且抑制水的浑浊或水的粘滑的效果。另外,本实施方式并不限定于紫苏的栽培,也可同样应用于其它植物的栽培,与本实验例同样地取得促进植物的发育状态、抑制水的浑浊或粘滑的效果。进而,在本实施方式中,液体并不限定于水,由于能够抑制水以外的液体的浑浊或粘滑,因此通过应用于例如自来水管、防火水槽、蓄水槽、各种水槽、管线等,能够将各设备中的液体状态维持为清洁的状态,例如无浑浊或粘滑的状态,并且节省清洗等维护的工夫。
[实施方式11]
如上所述,通过利用实施方式的品质控制装置1对物质施加电磁场,能够对物质的内部或表面上存在的水分发挥作用,而防止、抑制或控制水分变质、水分变浑浊、颜色变浑浊、藻类生长、发滑、生锈、或发霉等,可利用该功效,而应用于例如自来水管、防火水槽、蓄水槽、各种水槽等的防锈、防霉、防腐蚀、管线(例如石油管线)的防锈、材料保管时的保管材料(例如模具等金属制品等)的防锈、钢铁、木材、家具、纤维、布、皮革等所有物质的防霉、防锈、防腐蚀、防藻、美术品或绘画等的防裂等。
[实验例1]防止花瓶水变粘滑的效果
利用经本实施方式的品质控制装置施加电磁场的花瓶与未施加电磁场的花瓶,比较花瓶中的水的状态、粘滑、浑浊、污浊等,由此确认本实施方式的品质控制装置的效果。由所述实施方式10也可知,该效果在自来水管、防火水槽、蓄水槽、各种水槽中也相同。
[实施例2]铁板材的防锈效果
参照图32,针对本发明的实施方式11的品质控制装置1,对防锈的实验例进行说明。图32是实施方式11的防锈实验的说明图。实验中使用的各铁板是宽度100mm、长度200mm、厚度1mm的具有磁性的同一铁板材。图32A是在通过本发明的实施方式11的品质控制装置1施加电磁场的同时,在卤水中浸泡30mm左右、24小时后的铁板材的状态。电磁场的强度只要处于所述条件的范围内,那么并不特别限定,在图32A中,在一对电极间施加频率50kHz、电压100V的交流电压,在该一对电极间配置铁板材。图32B是将与图32A相同规格的铁板材在卤水中浸泡30mm左右、24小时后的铁板材的状态。图32B是比较例,未施加电磁场。图32C是将图31A的铁板材从卤水中取出后又经过了7天的图。图32D是比较例,是将图32B的铁板材从卤水中取出后又经过了7天的图。
显而易见,图32A的铁板材与图32B的铁板材相比,生锈得到了抑制。同样地,显而易见,图32C的铁板材与图32D的铁板材相比,生锈得到了抑制。由该实验可知,本发明的实施方式11的品质控制装置1可用于防锈。本发明的实施方式11的品质控制装置1的防锈效果可用于自来水管、管线(石油管线等)、材料保管时的保管材料(例如模具等金属制品等)、钢铁中的防锈。
[实施方式12]
参照图33~图41,对本发明的实施形态12的品质控制装置1进行说明。图33是将电极13A、14A设置于既有的冰箱的示例,图34是将电极13B、14B设置于既有的集装箱的示例,图35是将电极13C、14C设置于既有的油炸锅的示例。针对与图1~图24相同的构成,使用相同符号,并且省略其说明。在本实施形态的品质控制装置中,例示了电极13、14的具体配置,电极13、14的形态与实施方式1~6相同。可通过电极的配置,而调整从电极对物质施加的电磁波的方向,使物质的内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,将该排列方向控制为与所施加的电磁波相应的所需方向,由此控制物质的品质。另外,例如可将2对电极分别配置在交叉的方向,在二维方向上产生任意强度及方向的电磁场,另外,例如可将3对电极分别配置在交叉的方向,在三维方向上产生任意强度及方向的电磁场。在此情况下,可通过在二维或三维方向上从电极对物质施加任意强度及方向的电磁场,而与物质的形状相应地,使物质的内部或表面的水分微细化,并且将经微细化的水分连珠排列,将该排列方向控制为所需方向,由此控制物质的品质。
在图33中,电极13A、14A设置于既有的冰箱。设置于作为壳体50A的冰箱的电极13A、14A包含剖面大致L字状的导电性(例如铜、铁、不锈钢、铝等)的板状部件,在底板设置有多个孔(例如六边形等多边形或圆形孔),但并不特别限定。两电极13A、14A之间通过连结具41而连结。连结具41例如为包含聚四氟乙烯(例如特富龙(注册商标))等氟树脂等绝缘性材料的大致长方形状薄板。此外,作为壳体50A的冰箱包括家用冰箱、或业务用大型冰箱等各种形态的冰箱。
电极的形状并不限定于大致L字形状,例如也可为平板状或薄膜状。在此情况下,也可将各电极13A、14A与作为壳体50A的冰箱的内壁对向设置。或者,可将各电极13A、14A与冰箱的顶面、地板面、或架子对向设置。或者,也可将各电极13A、14A与门侧的面、及里侧的面对向设置。另外,电极的数量只要为至少1个即可,例如可为2个,也可为4个,还可为6个。
如果从设置于作为壳体50A的冰箱的电极13A、14A对冰箱内的食物施加电磁场,那么包含在食物内的游离水等作为水分的水粒子彼此以相互拉拽的方式形成连珠排列。以此方式规则地排列的水分子保持在物质内,并且不与其它成分结合,因此能够将食品保持为新鲜且水润的状态。
在图34中,电极13B、14B设置于既有的集装箱。设置于作为壳体50B的集装箱的电极包含剖面大致L字状、或剖面大致コ字状的导电性(例如铜、铁、不锈钢、铝等)的板状部件,在底板设置有多个孔(例如六边形等多边形或圆形孔),但并不特别限定。两电极13B、14B之间视需要通过连结具41B而连结。连结具41B例如为包含聚四氟乙烯(例如特富龙(注册商标))等氟树脂等绝缘性材料的大致长方形状薄板。此外,图34中图示了相对较大型的集装箱,但作为壳体50B的集装箱包括可携带的小型集装箱、或大型货物用集装箱等多种形态的集装箱。
电极的形状并不限定于大致L字形状,例如也可为平板状或薄膜状。在此情况下,也可将各电极13B、14B与作为壳体50B的集装箱的内壁对向设置。或者,可将各电极13B、14B与集装箱的顶面及地板面对向设置。或者,也可将各电极13B、14B与门侧的面、及里侧的面对向设置。另外,电极的数量只要为至少1个即可,例如可为2个,也可为4个,还可为6个。
如果从设置于作为壳体50B的集装箱的电极13B、14B对例如集装箱内的食物施加电磁场,那么包含在食物内的游离水等作为水分的水粒子彼此以相互拉拽的方式形成连珠排列。以此方式规则地排列的水分子保持在物质内,并且不与其它成分结合,因此能够将食品保持为新鲜且水润的状态。另外,设置有电极13B、14B的集装箱也可配置在冷藏仓库或冷冻仓库或新鲜度维持仓库等,并在所需的保藏温度带之中进行管理,但在配置于不具备特别新鲜度维持功能的仓库中的情况下,设置有电极13B、14B的集装箱也能够保持食品的新鲜度。
在图35中,电极13C、14C设置于既有的油炸锅(壳体50C)的油槽内。设置于作为壳体50C的油炸锅的电极13C、14C包含剖面大致L字状的导电性(例如铜、铁、不锈钢、铝等)的板状部件,在底板设置有多个孔(例如六边形等多边形或圆形孔),但并不特别限定。另外,电极13C、14C的底面以沿着油炸锅的油槽内的底面的方式设置。在油炸锅的油槽的外侧、图35的示例中的油槽的底面的外侧设置有加热部51。电极13C、14C分别与控制器10电连接,控制器10的输出电压被施加至各电极13C、14C。
如果从电极13C、14C对油炸锅的油槽内施加电磁场,那么油/水界面的界面张力降低,另外,内包在食物中的游离水通过所施加的电磁场而连珠排列,由此,水分不容易从食材中脱离。通过以此方式控制内包在食物中的水分而抑制爆沸,而取得抑制油分渗透至食物内的效果。另外,由此,所烹饪的食物的口感及味道变得非常优异。
在实施方式4中,对始终对两电极13、14施加电压及/或电流的示例进行了说明,但本发明并不限定于此,也可并非始终对载置有物质的壳体50内的两电极13、14施加电压及/或电流,而仅以规定的时点或规定的时间施加电压及/或电流。例如,在壳体50A为冰箱的情况下,通过如下电磁场的施加方式,即,利用电极13A、14A对冰箱内的食物施加1小时电磁场,其后47小时不对电极13A、14A施加电压及/或电流,其后又对冰箱内的食物施加1小时电磁场,能够始终保持冰箱内的食物的新鲜度,另外,因此能够降低耗电。认为其原因在于,通过利用电极13A、14A对冰箱内的食物施加1小时左右电磁场,包含在食物内的游离水等作为水分的水粒子彼此以相互拉拽的方式形成连珠排列,其后在无电磁场的状态下也维持水分子的连珠排列规定时间。利用电极13A、14A对冰箱内的食物施加电磁场的时间、及其后不对电极13A、14A施加电压及/或电流的时间可根据冰箱内的食物的种类或状态、保藏温度、湿度等而适当设定。另外,在食品新入库至冰箱内的时点,设置对冰箱内食物施加电磁场的期间为宜。此外,食品新入库至冰箱内的情况例如可通过冰箱内相机或门的打开及关闭而侦测到。
例如在壳体50B为集装箱的情况下,如果通过电极13B、14B对集装箱内的食物施加1小时左右电磁场,那么包含在食物内的游离水等作为水分的水粒子彼此也以相互拉拽的方式形成连珠排列,一旦水分子成为连珠排列,那么其状态在无电磁场的状态下也维持规定时间。因此,通过在利用电极13B、14B对集装箱内的食物施加电磁场的期间之后,设置规定时间的不施加电磁场的期间,另外,设置施加电磁场的期间,能够进行降低了耗电的新鲜度维持。尤其在电源为蓄电池的情况下,通过降低耗电,能够延长每一次充电的新鲜度维持时间。施加电磁场的期间并不限定于1小时,另外,也可适当设定不施加电磁场的期间,这些期间可根据集装箱内的物质的种类或状态、保管集装箱的温度或湿度等而适当调整。另外,在物质新载置于集装箱内的时点,设置对集装箱内的物质施加电磁场的期间为宜。此外,物质新入库至集装箱内的情况例如可通过集装箱内相机、来自人机接口31的信号、或入库有集装箱的仓库的管理数据库的信息等而侦测到。
另外,例如在壳体50C为油炸锅的情况下,也无需从电极13C、14C始终对油炸锅的油槽内施加电磁场,可在利用电极13C、14C对油炸锅的油槽内施加电磁场的期间之后,设置规定时间的不施加电磁场的期间,另外,设置施加电磁场的期间。在此情况下,也控制内包在食物中的水分而抑制爆沸,抑制油分渗透至食物内,另外,由此能够维持所烹饪的食物的口感及味道变得非常优异的效果。对油炸锅的油槽内施加电磁场的期间及不施加电磁场的期间可根据要烹饪的食物、油的种类及油的温度等而适当决定。
图36~图41示出了各种形状的电极的示例。此外,本实施例的电极的形状、配置、及电压施加方式并不限定于图1~图41所示,包括除此以外的变化例或各实施例组合而成者。图36是两对电极A、A′、B、B′、或一对电极A、B的形状、配置及电压施加方式的另一实施例。图36A是针对对向的一对平板电极A及A′与对向的一对平板电极B及B′分别施加电压的图。图36B是对设置在相邻面的一对平板电极A及A′与设置在相邻面的一对平板电极B及B′分别施加电压的图。图36C是针对对向的弯曲电极A及B施加电压的图。图36D是将平板电极A及平板电极B并设在一边,并对平板电极A及平板电极B分别施加电压的图。
图37是两对电极A、A′、B、B′、或一对电极A、B的形状、配置及电压施加方式的又一实施例。图37A是针对对向的一对平板电极A及A′与对向的平板电极B及B′分别施加电压的图。图37B是针对对向的一对平板电极A及A′与设置在相邻面的一对平板电极B及B′分别施加电压的图。图37C是针对对向的コ字型电极A、B施加电压的图。
图38是一对曲面电极A、B的形状、配置及电压施加方式的又一实施例。图38A是对将半球面切成一半而得的形状的电极A、B施加电压的图。图38B是针对对向的半球面状的电极A、B施加电压的图。图38C是对将圆筒沿高度方向切成一半而得的形状的一对电极A、B施加电压的图。图38D是对将有底圆筒沿高度方向切成一半而得的形状的一对电极A、B施加电压的图。
图39是用于油炸锅的电极,是宽度方向上分割为两个电极且两者以电绝缘的状态一体构成的电极,电压被施加至一对电极间。在图41中,是沿着圆筒状的形状,包含网状的多个刻痕的一对电极以两者被绝缘的状态设置于基体(底面的黑色部分),电压被施加至一对电极间。图41是梳齿状的电极,可将一对梳齿状的电极以两者的梳齿交替排列的方式配置。
以上所说明的各实施方式并非将本发明特定为这些实施方式,也可同等地应用于权利要求书中所包括的其它实施方式。另外,也可适当变更各实施方式,或者将各实施方式适当组合。例如,在示出设置一对电极的实施方式中,电极的数量并不限定于一对,例如,可如图10A所示为1片,也可如图9、图10B所示为3片以上。另外,在各实施方式的具体例中,作为对电极施加的交流电压分量,例示了交流100V、频率50kHz,但这并非严格意指100V、50kHz,允许存在考虑到设定误差或测定误差而设想的程度的误差,例如2~5%左右的误差。另外,作为对电极施加的电压,各实施方式中例示的值仅为一例,可在实施方式1中说明的设定范围内,根据控制对象、控制条件或规格来设定其交流分量及/或直流分量。
[符号的说明]
1:音质或品质控制装置
10:控制器
11:电流电压施加部
13~29:电极
30:活性氧
31:人机界面(PC)
32:物质检测传感器
33:电流电压控制部
35:通信部
36:控制部
37:存储部
38:检测器
40:管理服务器
41:连结具
43:数据库
45:通信网络
50:壳体
51:加热部。

Claims (11)

1.一种音质或品质控制装置,其特征在于具备:至少一个电极、及
控制对所述电极施加的电压或电流的电压值、电流值、频率或相位中至少一者的控制器,
通过在与所述电极对向地配置有内部或表面具有液体的包含木、皮革、金属、无机材料、有机材料、源自动植物的材料或复合材料中至少任一者的物质的状态下,调整对所述电极施加的具有直流分量及/或交流分量的电压或电流的电压值、电流值、频率或相位中至少一者,控制由所述电极产生的电场、磁场、电磁场、电磁波、声波或超声波中的至少任一者,而控制与所述电极对向配置的所述物质的内部或周围所存在的液体的状态,由此控制所述物质的音质或品质。
2.根据权利要求1所述的音质或品质控制装置,其特征在于,针对与所述电极对向配置的物质的内部或表面上存在的液体,执行如下至少任一种控制:
(1)控制液体的界面张力使其为降低状态;
(2)控制液体使其以连珠排列的方式成为结合状态;
(3)控制液体粒子使其微细化;或
(4)控制液体的分子或液体的粒子的配向。
3.根据权利要求2所述的音质或品质控制装置,其特征在于,所述控制液体的界面张力使其为降低状态中的液体的界面张力包括液体与其它液体的界面张力、液体与气体的界面张力、或液体与固体的界面张力中至少任一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,与所述电极对向配置的物质在解除了由电极产生的电场、磁场、电磁场、电磁波、声波或超声波之后,仍会在规定期间内维持提高所述物质所具有的性质的效果。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,所述电极设置于所述物质的收纳容器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,在所述物质为源自动植物的材料的情况下,所述控制器对所述电极施加具有直流分量或交流分量中至少一种分量的电压或电流中的至少一者,而将所述物质的频率特性、应变率、SN比、噪声、动态范围、延音、声响、起音、琴弦平滑度、音色、声音的平衡、质量的平衡、速度、流动、可操作性、与水的阻力、机械阻力、摩擦阻力、燃料消耗率、耐久性、射程距离、精度、方向稳定性、打击效率、冲击的传递特性、对球施加的力或旋转、击球的方向性、击球速度、飞行距离、打击感、投掷距离、机械阻力、雪面接触性、刚性、强度、振动特性、柔软性、硬度、缓冲性、肌肤触感、美观性、糖度、酸度、硬度、AGEs分数、糖浓度、细胞浓度味道、香气、口感、新鲜度、熟成度、防腐、防粘滑、防浑浊、防霉、防锈、防藻、或防裂中的至少任一种音质或品质控制为规定的状态。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,所述电压或电流中的至少一者被控制为连续或阶梯状地增加或减少,或者成为规定的值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,所述控制器连接于智能手机、移动电话、平板终端、移动终端、或PC中至少任一者。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的音质或品质控制装置,其特征在于,所述控制器与管理服务器可通信地连接,
所述管理服务器进行所述控制器的程序的更新或维护、所述控制器的使用状况的监控或监视、所述控制器的位置信息或环境信息的收集或分析、来自所述控制器的改善请求信息的收集或分析、所述控制器的维护、来自所述控制器的控制信息及/或来自数据库的信息的收集、所述控制器用的学习模型信息的产生及提供、基于所述学习模型信息的控制信息的提供、或所述控制器的控制参数的提供中至少任一者。
10.一种音质或品质控制方法,其特征在于具备:与至少一个电极对向地配置内部或表面具有液体的包含木、皮革、金属、无机材料、有机材料、源自动植物的材料、复合材料中至少任一者的物质的步骤;及
通过控制器来控制对所述电极施加的电压或电流的电压值、电流值、频率或相位中至少一者的控制步骤;
在所述控制步骤中,通过控制对至少一个电极施加的具有直流分量及/或交流分量的规定的电压或电流的电压值、电流值、频率及相位中至少一者,而使由所述电极产生的电场、磁场、电磁场、电磁波、声波或超声波中的至少任一者发挥作用,控制与所述电极对向配置的所述物质的内部或周围所存在的液体的状态,由此控制所述物质的音质或品质。
11.一种程序,其特征在于,通过计算机来执行根据权利要求10所述的音质或品质控制方法中的所述控制步骤。
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