JP2023092529A - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の一実施形態に係る制御方法は、少なくとも1つの電極と、前記電極に対して印加する電圧、電流、周波数又は位相の少なくとも1つを制御可能なコントローラを備える制御方法であって、少なくとも1つの電極に対して直流成分及び/又は交流成分を有する所定の電圧ないし電流を印加することにより、前記電極から発生させる電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを調整し、前記電圧の電圧値を0V~2000Vの範囲で、又は、前記電圧の交流成分の周波数を0Hz~1MHzの間で制御することにより、前記電極に対向して配置された物質に対して前記電極から発生された電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを作用させ、前記物質の内部に存在する水分を連珠配列とするように制御することを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るプログラムは、上記制御方法をコンピュータにより実行することを特徴とする。
図1~図9を参照して、実施態様1に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。
図1では一対の電極13,14として板状電極が例示されているが、電極13,14の態様は板状に限定されるものではなく、箔状、膜状又は層状とすることもでき、さらに、棒状、球状、半球状、円柱状、半円柱状、円錐状、半円錐状、略L字状、略コ字状、多角形状、多角柱状、多角錐状、曲面状、又は、屈曲状等、多様な形状を採用可能である(後述の図34~図41等を参照)。また、電極13,14が箔状及び膜状の場合には、電極の厚みを非常に薄くできるため、電極の設置スペースを小さくすることができると共に、形状を自由に設定することができ、軽量化することもでき、さらに、電極の設置が容易である。層状の場合には、例えば所定の基体に対して重ねるように薄膜状の電極を設けられているもの等も含まれる。
コントローラ10から一対の電極13,14には、少なくとも直流成分電圧が印加され、これに加えて、交流成分電圧を印加することも可能である。直流成分電圧は特に限定されるものではないが、例えば0Vから2000Vの間で調整可能であり、例えば0V~500Vの間で調整することも可能であり、例えば0V~200Vの間で調整することも可能であり、例えば0V~100Vの間で調整することも可能であり、また、例えば5V~20Vの間で調整することも可能であり、さらに、例えば10V~15Vの間で調整することも可能である。また、極性は正とすることも負とすることもできる。すなわち、例えば0V~200Vの間で調整する場合、正負両極性を考慮した場合には、-200V~+200Vの間で調整することができる。電源電圧については、直流電源を用いるようにしてもよいし、交流電源を用いるようにしてもよい。直流電源を用いるようにした場合には、電源として例えば電池を用いることができるため、可搬性に優れる。また、交流電源を用いるようにした場合には、例えば商用電源を用いることができるため、容易に電源を確保することができる。電源電圧については、例えば交流100V~400Vとすることができる、例えば直流5V~20Vとすることができ、また、例えば直流10V~15Vとすることができる。
(1)物質の界面張力を低下させる電圧ないし電流であること、
(2)飲食物、液体の腐食を防止する電圧ないし電流であること、
(3)生花保存、飲料水保存、水耕栽培の育成促進ないし環境良化、発芽率向上、孵化率向上、アクアリウムの防汚ないし浄化、水質良化、氷砂糖成長促進、燃料改質、又は、燃費向上のいずれか少なくとも1つに資する電圧ないし電流であること、
(4)血液ないし血液成分の保存、糖尿病改善、慢性腎臓病改善、人工透析の改善、血流改善、血管再生、末梢神経障害改善、関節症ないしリウマチ改善、臓器保存、抗腫瘍効果、虚血改善、リンパ浮腫改善、褥瘡改善、壊死予防ないし改善、循環器系疾患改善、又は、感染症対策のいずれか少なくとも1つに資する電圧ないし電流であること、
(5)蓄電器の充電ないし放電、発電機、又は、送電設備のいずれか少なくとも1つの効率を向上させる電圧ないし電流であること、
(6)エマルションの乳化ないし生成を促進する電圧ないし電流、又は、エマルションの状態維持期間を向上する電圧ないし電流であること、
(7)空気清浄器又はイオナイザーの効果を向上する電圧ないし電流であること、
(8)原子ないし分子を種類ごとに分離させる電圧ないし電流であること、
(9)空間の温度ないし湿度を制御する電圧ないし電流であること、及び、
(10)バクテリア、細菌、ウイルス、又は、微生物のいずれか少なくとも1つと、水分とを分離させる電圧ないし電流であること、
(11)ケミカルポリッシング、メカニカルポリッシング、ケミカルメカニカルポリッシング、又は、磁気研磨を促進する電圧ないし電流であること、
からなる群の中から選択される少なくとも1つの電圧ないし電流である。
水分制御装置1は、コントローラ10により駆動され、一対の電極13,14間に電場が発生する。このとき、電極13,14は、アンテナとして機能し、両電極13,14間に電磁波が放射されることにより、電磁場が発生する。また、電極13,14に対して、電気的、磁気的あるいは機械的な手段により振動を与えることにより、電極間に音波及び/又は超音波を発生させることもできる。電極間に音波及び/又は超音波を発生させる手段としては例えばピエゾ素子等の圧電素子を用いることができる。したがって、両電極13,14間には、電場、磁場、電磁場、電磁波、音波及び超音波の中の少なくとも1つが発生する。電場、磁場、電磁場又は電磁波に加えて、音波及び/又は超音波を用いることにより、物質の特性を向上する効果が増大する。
W/Oエマルション(例えば食用油中の微小水滴)において、本実施形態の水分制御装置1によって電磁場を印加した場合に、界面張力を低下させることができる。この場合、界面張力の低下は例えば10%以上を実現することができ、また電磁場の条件によっては20%以上を実現することができ、さらに、例えば直流成分電圧及び交流成分電圧を適切に制御すると、界面張力を60%以上低下させることができる。これは、電磁場の印加によって形成される界面分極の増大によるものと考えられる。
・計測範囲:0.5~40%、
・精度±1digit:±2.0%TPM(+40~+190℃)、
・温度範囲:+40~+190℃、
・分解能:0.5%
であり、1日分の全揚げ物終了後のTPM値を測定した(同体積換算)。本実施形態の水分制御装置1により電磁場を印加した方が、3日後~5日後で、TPM値が小さく抑えられている。
自由水の配列を制御する作用は食品に限られたものではなく、対象とする物質としては、例えば
(1)農産物、生花、畜産物、水産物、加工食品、健康食品、飲料、酒類、乾物、出汁、スープ又は調味料を含む食料品、
(2)樹脂、ゴム、ガラス、レンズ、陶器、木材、セメント、コンクリート、鉱物、紙、インク、染料、繊維、セラミック、研磨剤、洗浄剤、添加物、プリント基板、メッキ、精錬、塗料、墨汁、撥水加工、ケミカル製品、肥料、飼料、微生物、水、布又は火薬を含む製品、
(3)ガソリン、軽油、重油、灯油又は石油を含む燃料、
(4)血液、ワクチン、薬品、臓器、細胞、軟膏、透析又は治療器を含む医療品、
(5)化粧品、洗剤、石鹸、シャンプー又はヘアーケアー用品を含む日用品
(6)発電、蓄電、送電、又は、燃焼のための装置、
(7)品質維持、乾燥、保蔵、冷凍、又は、解凍される製品、
(8)エマルション、酸化還元、吸水、抽出による物質、
(9)ケミカルポリッシング、メカニカルポリッシング、ケミカルメカニカルポリッシング、又は、磁気研磨の少なくとも1つを含む研磨における研磨材ないし砥粒、及び、
(10)健康器具、運動器具、筋肉訓練器具又は遊戯用器具を含む器具、
等、からなる群から選択される少なくとも1つを採用可能であるが、特に限定されるものではなく水分(例えば自由水)を含む限りにおいて任意の物質に対して適用可能である。
1) マウスを2%イソフルラン吸入麻酔下にて,仰臥位に固定
2) 左大腿動脈を露出させる.大腿動脈起始部を絹糸で結紮
3) 大腿動脈と浅腹壁動脈の分岐部直前を結紮
4) 結紮後,大腿動脈を切除
このモデルを本実施形態の水分制御装置1の電極により電磁波を印加したものと、未処理のものとに分け、比較した。図21の血流比のグラフ、すなわち血流比=虚血肢の血流量/正常肢の血流量から、14日後に本実施形態の水分制御装置1により優位な効果が有ることが示されている。なお、電極の配置としては、例えば一対の電極を、マウスのケージの内面の中、天井面と床面とに配置する方法、一対の対向する側面に配置する方法、1つの側面と天井面又は床面とに配置する方法があり、このような方法の場合、患部だけに電極を固定するような必要がないため、実際の治療に際しても有用である。また、電極の個数、配置、形状は、特に特定されるものではなく、その個数は一対に限定されるものではく、1枚でも、3枚以でも、2対以上でもよく、例えば後述の図30~41等を参照されたい。
項番1のコントロール1は未処理のガソリンを用いて、燃料自動調整機能OFFとして、負荷のある状態で測定した。項番2~6は、平板電極でガソリンが入ったポリジョウゴを挟んで、30分間処理したガソリンを使用した。項番7~8は、フレキシブル電極をガソリン内に沈めて30分間処理した。項番9のコントロール2は未処理のガソリンを用いて、燃料自動調整機能OFFとして、無負荷の状態で測定した。項番10は、平行電極を水平に設置した上にガラス容器に入れたガソリンを乗せて、30分間処理したガソリンを用いて、燃料自動調整機能OFFとして、無負荷の状態で測定した。表12に示されているように、本実施形態の水分制御装置1により燃料消費率が改善していることが分かる。
図30を参照して、実施態様2に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。図30は、実施形態2に係る電極の概念図である。図1~図29と同様の構成については同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。実施態様2に係る水分制御装置は、電極を2対とした点で実施形態1に係る水分制御装置と異なる。
図32及び図33を参照して、本発明の実施態様3に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。図32は、実施形態3に係る異なる周波数の電圧を用いた場合の波形図であり、図33は、実施形態3に係る異なる位相の電圧を用いた場合の波形図である。図1~図31と同様の構成については同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。実施態様3に係る水分制御装置1Bは、一対の電極から、それぞれ異なる電磁波を発生させた点で実施形態1及び実施形態2に係る水分制御装置と異なる。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t),f2=47kHz
これにより、一対の電極21A,21B間には、図32CのようにP波+Q波の電磁波が印加されることになる。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t),f2=30kHz
これにより、一対の電極22A,22B間には、図33BのようにP波+Q波の電磁波が印加されることになる。
P波:V(t)=Asin(2πf1t),f1=50kHz
Q波:V(t)=Asin(2πf2t+π/2),f2=30kHz
これにより、一対の電極23A,23B間には、図33DのようにP波+Q波の電磁波が印加されることになる。
図34~図41を参照して、本発明の実施態様4に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。図34は、電極13A,14Aを既存の冷蔵庫に設置した例であり、図35は、電極13B,14Bを既存のコンテナに設置した例であり、図36は、電極13C,14Cを既存のフライヤーに設置した例である。図1~図33と同様の構成については同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。実施態様4に係る水分制御装置では、電極13,14の具体的な配置が例示されており、電極13,14の態様は、実施形態1~3と同様である。
図42を参照して、本発明の実施態様5に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。図42は、水分制御装置1のブロック図である。図1~図41と同様の構成については同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。
図43を用いて、本発明の実施態様6に係る水分制御装置、水分制御方法、プログラム、記憶媒体、生成された物質、製品、装置及び設備について説明する。図1~図42と同様の構成については同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。実施形態1~5の水分制御装置1においては、電流ないし電圧は、電流値ないし電圧値、及び、周波数は所定の値に設定されていたが、実施形態6では、電流値ないし電圧値、及び/又は、周波数を所定の規則で、かつ、所定の範囲内で変化させる、すなわち、スイーブさせる。図43Aは、電圧値、電流値又は周波数を直線状に連続的にスイーブさせる例を示す。図43Bは、電圧値、電流値又は周波数を直線状にステップ状に変化させる例を示す。また、図43Cは、例えば電圧値をステップ状に変化させると共に、周波数を直線状に連続的にスイーブさせるものであり、また例えば、周波数をステップ状に変化させると共に、電圧値を直線状に連続的にスイーブさせるものである。これによりどのような対象に対しても、自動的に、適切な電流値ないし電圧値、及び/又は、適切な周波数の電磁波を発生させることが可能となる。すなわち、スイーブの範囲内の所定のタイミングでは適切な電流値、電圧値又は周波数が発生されていることになる。なお、図43Cは一例にすぎずこれに限定れるものでは無い。図43Cでは一方の値が一定の間に他方の値が0からピークまでの間を一往復しているが、これに限られない。例えば、一方の値が一定の間に他方の値が0からピークまで増加し、次に、一方の値がステップ状に変化してその値で一定となった時に他方の値がピークから0へ減少するというような変化を繰り返すものとしてもよい。さらに、図43Cにおいて一方の値がステップ状に変化して、他方の値が0からピークまでの間を連続的かつ頻繁に変化しているが、これに限定されるものではなく、例えば、一方の値がゆるやかに連続的に変化し、他方の値が0からピークまでの間を連続的かつ頻繁に変化するものとすることもできる。
10 コントローラ
11 交流成分電圧発生部
12 直流成分電圧発生部
13~23 電極
30 活性酸素
31 マンマシンインターフェイス
32 物質検出センサ
35 通信部
36 CPU
37 記憶部
38 検出器
39 外部電源
40 サーバ
41 連結具
45 データベース
50 筐体
51 加熱部
Claims (12)
- 少なくとも1つの電極と、前記電極に対して印加する電圧、電流、周波数又は位相の少なくとも1つを制御可能なコントローラを備える制御装置であって、
少なくとも1つの電極に対して直流成分及び/又は交流成分を有する所定の電圧ないし電流を印加することにより、前記電極から発生させる電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを調整し、
前記電圧の電圧値を0V~2000Vの範囲で、又は、前記電圧の交流成分の周波数を0Hz~1MHzの間で制御することにより、前記電極に対向して配置された物質に対して前記電極から発生された電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを作用させ、前記物質の内部に存在する水分を連珠配列とするように制御することを特徴とする制御装置。 - 前記所定の電圧ないし電流を印加することにより、
前記物質の導電率が増大すること、
界面張力を低下させること、
界面張力を制御すること、
水分粒子を微細化すること、又は、
前記物質の中に存在する水分中の水分子を略一定方向に配向させること、
の中のいずれか少なくとも1つのことを行うことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記コントローラは、管理サーバと通信して、制御情報を受け取ることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記物質は、固体、液体及び気体の少なくとも1つを含み、
水分を含む限りにおいて任意の物質に対して適用可能であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記電極に対向して配置された物質は、前記電極から発生された電場、磁場、電磁場、又は、電磁波が解除された後にも前記物質の中の水分の状態が所定期間にわたり持続されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記結合状態とされた水の分子又は粒子の集合における電位は略同一であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記電極に印加される電圧ないし電流は、前記直流成分に加えて、交流成分を含んでいることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記複数の電極の少なくとも1つに印加される前記電圧ないし電流は、電圧値ないし電流値、周波数及び位相の少なくとも1つが異なることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記電極に印加される前記電圧の直流成分は、100V以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の制御装置。
- 製造分野、流通分野、物流分野、保管分野、販売分野、工業分野、建築分野、土木分野、機械分野、電気分野、電子分野、通信分野、光学分野、化学分野、石油化学分野、エネルギー分野、畜産分野、農業分野、商業分野、水産分野、食品分野、飲食分野、調理分野、サービス分野、医療分野、健康分野、福祉分野、及び、介護分野の少なくとも1つの分野に適用されることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の制御装置。
- 少なくとも1つの電極と、前記電極に対して印加する電圧、電流、周波数又は位相の少なくとも1つを制御可能なコントローラを備える制御方法
であって、
少なくとも1つの電極に対して直流成分及び/又は交流成分を有する所定の電圧ないし電流を印加することにより、前記電極から発生させる電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを調整し、
前記電圧の電圧値を0V~2000Vの範囲で、又は、前記電圧の交流成分の周波数を0Hz~1MHzの間で制御することにより、前記電極に対向して配置された物質に対して前記電極から発生された電場、磁場、電磁場、及び、電磁波の中の少なくともいずれか1つを作用させ、前記物質の内部に存在する水分を連珠配列とするように制御することを特徴とする制御方法。 - 請求項11に記載の制御方法をコンピュータにより実行することを特徴とするプログラム。
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