植物育成装置
【課題】より確実に菌の繁殖を抑えることができる植物育成装置を提供する。
【解決手段】植物育成装置１０に備えられるミスト発生部１１は、植物表面に対するラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。
【解決手段】植物育成装置１０に備えられるミスト発生部１１は、植物表面に対するラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジカルを利用した植物育成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トマトやナスなどの各種の植物の育成を行うに当たって植物を好適に育成するために、植物の葉等に付着するカビ菌の増殖を抑制させる植物育成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の植物育成装置では、ラジカルを含むナノメータサイズの還元性ミスト（帯電微粒子水）を発生させて、植物に噴霧することでカビ菌の発生を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７５０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような植物育成装置では、発生させるラジカルによってカビ菌の増殖を抑えて植物を好適に育成することが可能となっているが、ラジカルの量によってはカビ菌の増殖を抑えられない虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より確実に菌の繁殖を抑えることができる植物育成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の植物育成装置は、ラジカルを含む微粒子を発生させる微粒子発生部を備え、前記ラジカルを含む微粒子を植物に対して付与する植物育成装置であって、前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させること特徴とする。
【０００８】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【０００９】
また上記構成において、微粒子は、帯電微粒子であることが好ましい。
また上記構成において、微粒子発生部は、粒子径がナノメータサイズの前記微粒子を発生させることが好ましい。
【００１０】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記ラジカルに加えてイオン、オゾン及び過酸化水素の少なくとも一つを同時に発生させることが好ましい。
また上記構成において、微粒子発生部は、該微粒子発生部で発生される微粒子が移動可能な長尺状の連結筒部が連結され、前記連結筒部には、その内部と外部とを連通する連通口が連結筒部の長手方向に複数設けられることが好ましい。
【００１１】
また上記構成において、連結筒部は、少なくとも連結筒部内部の温度調整が可能な温度調整部を備えることが好ましい。
また上記構成において、前記植物の雰囲気湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記微粒子発生部は、前記湿度計測手段による計測結果に基づいて前記微粒子の発生量を変更することが好ましい。
【００１２】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記植物の雰囲気湿度が閾値以下の場合に通常量のラジカルを放出する通常モードと、前記植物の雰囲気湿度が前記閾値より高い場合には前記通常モードよりも多くのラジカルを放出する高濃度モードとに切替可能に構成されることが好ましい。
【００１３】
また上記構成において、微粒子発生部は、放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記放電電極に水を供給する水供給手段とを備え、該水供給手段により水を供給した状態で前記電圧印加手段によって前記放電電極に電圧を印加することで前記微粒子を発生させることが好ましい。
【００１４】
また上記構成において、植物の葉の色を検出する色検知手段を備え、前記微粒子発生部は、前記色検知手段にて検出された前記植物の葉の色が新葉の色であれば該新葉に対して前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【００１５】
また上記構成において、微粒子発生部は、植物表面に対する前記ラジカルの１時間あたりの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、より確実に菌の繁殖を抑えることができる植物育成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における植物育成装置の概略構成図である。
【図２】同上の植物育成装置に備えられるミスト発生部の概略構成図である。
【図３】同上の植物育成装置に備えられるミスト発生部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】（ａ）ラジカル量の違いによる菌の生育状態について説明するための説明図であり、（ｂ）ラジカル量の違いにおける過酸化水素の量を測定したグラフである。
【図５】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図６】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図７】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図８】別例における植物育成装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図９】別例における植物育成装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように本実施形態の植物育成装置１０は、ラジカルを含む帯電微粒子水（微粒子）を噴霧するミスト発生部１１を備える。ミスト発生部１１は、ミスト発生部１１から放出される帯電微粒子の少なくとも一部を循環させる連結筒部１２と連結される。
【００１９】
連結筒部１２は、複数のホース又は複数のパイプ又はこれらの組合せである第１〜第３連結筒部１２ａ〜１２ｃによって構成される。第１連結筒部１２ａは、その基端がミスト発生部１１の放出口（図示略）と接続されるとともに、第１連結筒部１２ａの先端がポンプ部１３と接続される。このポンプ部１３には、第２連結筒部１２ｂの基端が接続されるとともに、第２連結筒部１２ｂの先端が例えば空調機からなる温度調整部１４と接続される。温度調整部１４には、第３連結筒部１２ｃの基端が接続されるとともに、第３連結筒部１２ｃの先端が前記ミスト発生部１１の取込口（図示略）と接続される。
【００２０】
また、連結筒部１２（第１連結筒部１２ａ）には複数の放出口１２ｄが本実施形態では植物Ｐの個数と同数個形成されている。これにより、ミスト発生部１１にて生成された帯電微粒子水が植物Ｐに噴霧されるようになっている。
【００２１】
次に、ミスト発生部１１について詳細に説明する。
図１及び２に示すように、ミスト発生部１１は、箱状の筐体（図示略）内部に主体を成す静電霧化部２０を備えている。この静電霧化部２０を構成する支持枠２１は、ＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＰＳ樹脂等の絶縁性樹脂材料を用いて形成されるとともに、略円筒状の筒部２１ａにて主体が構成されている。そして、筒部２１ａの基端部（図２において下端部）には、外周側に突出する円環状の固定フランジ部２１ｂが一体に形成されている。また、筒部２１ａの内周面には、支持枠２１の内部空間を霧化空間Ｓ１と密閉空間Ｓ２とに分割する隔壁２１ｃが一体に形成されるとともに、この隔壁２１ｃの径方向の中央部には、霧化空間Ｓ１と密閉空間Ｓ２とを連通する連通孔２１ｄが形成されている。さらに、筒部２１ａにおいて、霧化空間Ｓ１の外周を囲う部位には、霧化空間Ｓ１と筒部２１ａの外部空間とを連通する複数の空気流入孔２１ｅが形成されている。また、筒部２１ａの先端面（図２において上端面）には、リング状の対向電極２２がインサート成形等により一体に設けられている。この対向電極２２の中央部の開口は、ミスト放出口２２ａとなっている。
【００２２】
筒部２１ａの内部には、導電性を有する金属製の放電電極２３が配置されている。放電電極２３は、筒部２１ａの軸方向に沿って延びる略円柱状をなすとともに、同放電電極２３の先端側の部位は、先端に向かうにつれて縮径された円錐形状をなしている。また、放電電極２３は、その先端部に球状の放電部２３ａを有する一方で、その基端部に径方向外側に延設された円環状のフランジ部２３ｂを有する。
【００２３】
そして、放電電極２３は、先端部の放電部２３ａが霧化空間Ｓ１内に配置されるように、隔壁２１ｃの連通孔２１ｄを貫通した状態で、筒部２１ａの内部に配置されている。また、放電電極２３のフランジ部２３ｂは、密閉空間Ｓ２内に配置されるとともに、隔壁２１ｃにおける連通孔２１ｄの外周部分に当接している。このように配置された放電電極２３と対向電極２２との間には間隔が設けられている。また、放電電極２３の基端部には、高電圧を印加するための高電圧印加板２４が接続されている。高電圧印加板２４は、筒部２１ａの外部にまで延出されるとともに高圧電源回路ＨＶ（図３参照）に接続されている。
【００２４】
密閉空間Ｓ２内には、放電電極２３の基端面と当接するように冷却用絶縁板２５が収容されている。冷却用絶縁板２５は、熱伝導性及び耐電性の高いアルミナ（酸化アルミニウム）や窒化アルミニウム等にて形成されている。
【００２５】
また、密閉空間Ｓ２内には、放電電極２３との間に冷却用絶縁板２５が介在されるようにペルチェモジュール２６が配置されている。ペルチェモジュール２６は、厚さ方向に互いに対向して配置される一対の回路基板２７，２８間にＢｉＴｅ系の複数の熱電素子２９を配置して構成されている。回路基板２７，２８は、熱伝導性の高い絶縁板（例えばアルミナ、窒化アルミニウム等）に回路が形成されたプリント基板であり、回路は一対の回路基板２７，２８の対外に対向する面にそれぞれ形成されている。また、この回路によって複数の熱電素子２９が電気的に接続されている。さらに、熱電素子２９は、ペルチェ入力リード線３０を介してペルチェ用電源ＰＳ（図３参照）に接続されている。このようなペルチェモジュール２６は、ペルチェ入力リード線３０を介して複数の熱電素子２９に通電されると、冷却用絶縁板２５に当接された一方の回路基板２７から、他方の回路基板２７に向けて熱が移動するようになっている。
【００２６】
また、支持枠２１の固定フランジ部２１ｂは放熱部材３１に固定されている。この放熱部材３１は、熱電素子２９への通電により放電電極２３側の回路基板２７から放熱部材３１側に回路基板２８に向けて搬送された熱を効率良く外気に放出するためのものである。放熱部材３１は、高熱伝導性を有するアルミナや窒化アルミニウム等にて形成されるとともに、一対の回路基板２７，２８のうち冷却用絶縁板２５に当接していない方の回路基板２８（図２おいて下側の回路基板２８）に当接している。
【００２７】
また、隔壁２１ｃの連通孔２１ｄと放電電極２３との間が封止部材３２によって封止されており、この封止部材３２と放熱部材３１とによって密閉空間Ｓ２が密閉状態に維持されている。
【００２８】
図３に示す制御部ＣＰは、マイコンを備えている。そして、前記ペルチェ用電源ＰＳは、制御部ＣＰに電気的に接続されるとともに、制御部ＣＰからの制御信号によって制御される。また、高圧電源回路ＨＶは、制御部ＣＰに電気的に接続されるとともに、制御部ＣＰからの制御信号により制御される。更に、高圧電源電圧検出回路３５は、高圧電源回路ＨＶが放電電極２３に印加する電圧値を検出するとともに、検出した電圧値に応じた高圧電圧信号を制御部ＣＰに出力する。また、放電電流検出回路３６は、高圧電源回路ＨＶによって放電電極２３に高電圧が印加されたときに生じる放電電流を検出し、検出した放電電流に応じた放電電流信号を制御部ＣＰに出力する。
【００２９】
制御部ＣＰは、高圧電源回路ＨＶのオン・オフを制御するだけでなく、高圧電源電圧検出回路３５から入力された高圧電圧信号及び放電電流検出回路３６から入力された放電電流信号に基づいて生成した放電電圧調整信号を高圧電源回路ＨＶに出力する。そして、高圧電源回路ＨＶのオン・オフを制御するためのＯＮ／ＯＦＦ制御信号のみではなく、放電電流調整信号に基づき高圧電源回路ＨＶが駆動されることにより安定して静電霧化できる電圧が高圧電源回路ＨＶから放電電極２３に印加されるようになっている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、上記のように構成されたミスト発生部１１では、ペルチェ用電源ＰＳによる熱電素子２９への通電により放電電極２３側の回路基板２７から放熱部材３１側の回路基板２７へ熱が移動される。この熱移動に伴って冷却用絶縁板２５を介して放電電極２３が冷却される。すると、放電電極２３の周囲の空気が冷却されて空気中の水分が結露して放電電極２３の表面に付着する。そして、放電電極２３の特に放電部２３ａの表面に水が保持された状態で、放電電極２３がマイナス電極となって電荷が集中するように放電電極２３と対向電極２２との間に高圧電源回路ＨＶによって高電圧が印加される。すると、静電気力により放電部２３ａに保持された水が対向電極２２側に引き上げられてテイラーコーンと称される形状を形成する。そして、放電部２３ａに保持された水は、大きなエネルギーを受けてレイリー分裂を繰り返し、ミストとしての帯電微粒子水を大量に発生させるとともに、発生された帯電微粒子水は、対向電極２２のミスト放出口２２ａを通って霧化空間Ｓ１の外に放出される。このミスト発生部１１により発生する帯電微粒子水は、ＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル）といったラジカルが含まれており、カビ菌等の菌の増殖を抑える効果がある。また、帯電微粒子水には前記ラジカルの他、微量のイオンやオゾンが含まれており、これらによっても菌の増殖を抑えることに寄与することができる。なお、オゾンについては植物Ｐに対するオゾンドース（育成期間のオゾン濃度を積算した値）がＡＯＴ４０で１ｐｐｍ・ｈ以下であることが望ましい。
【００３１】
次に、ラジカルによって植物Ｐの葉に付着する菌の増殖抑制について説明する。
本発明者は、ラジカルによる菌の増殖抑制について、略四角状のフェルト部材を植物Ｐの葉に見たてて、実験を実施した。先ず、前記フェルト部材にカビ菌（例えば炭そ病菌）を塗布してこのフェルト部材を左右方向に約１０ｃｍ間隔で計９つ配置し、その左右方向中央のフェルト部材に静電霧化部２０のミスト放出口が向くように配置する。そして、ミスト放出口とフェルト部材とは約２０ｃｍ離間させた状態で、１日（２４時間）の内の１時間の曝露で静菌効果（菌の増殖を抑制する効果）を確認した。
【００３２】
なお、静電霧化部２０でのラジカル量が、０×１０−９ｇ／ｈ（静電霧化部２０の駆動無し）、１．３×１０−６ｇ／ｈ、２．７×１０−６ｇ／ｈ、６．０×１０−６ｇ／ｈのそれぞれの条件で前記フェルト部材に対して曝露している。なお、前述のラジカル量の算出方法としては、トラップ液である純水を入れたシャーレと静電霧化部２０のミスト放出口とを６ｃｍ離間させた状態で算出している。
【００３３】
上記の実験結果を図４（ａ）に示す。なお、図４（ａ）並びにこれ以降において、ラジカル量が０×１０−６ｇ／ｈである場合に「０」で示し、１．３×１０−６ｇ／ｈである場合に「１．３」で示し、２．７×１０−６ｇ／ｈである場合に「２．７」で示し、６．０×１０−６ｇ／ｈである場合に「６．０」で示す。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、ラジカル量が「０」である場合には、静電霧化部２０のミスト放出口から左右方向へのずれ量が０〜４０ｃｍのいずれの距離においても菌の顕著な生育が見られた。また同図に示すようにラジカル量が「１．３」である場合には、前記ずれ量が０ｃｍである場合には菌の顕著な生育が見られず、前記ずれ量が１０ｃｍの場合には一部に菌の生育が見られ、前記ずれ量が１０〜４０ｃｍの距離において菌の顕著な生育が見られた。また同図に示すようにラジカル量が「２．７」である場合には、前記ずれ量が０〜２０ｃｍである場合には菌の顕著な生育が見られず、前記ずれ量が３０〜４０ｃｍである場合には一部に菌の生育が見られた。更に同図に示すようにラジカル量が「６．０」である場合には、前記ずれ量が０〜４０ｃｍの全ての距離において菌の顕著な生育が見られなかった。
【００３５】
上記実験結果を踏まえて、本発明者は帯電微粒子水に含まれるラジカル量の測定を行った。これにより、どの程度のラジカルが含まれれば菌の増殖を抑えることに有用であるか調べることができる。
【００３６】
具体的に帯電微粒子水に含まれるラジカル量の測定方法について説明する。
本発明者は、前記フェルト部材と同様にトラップ液である純水を入れたシャーレを左右方向に約１０ｃｍ間隔で計９つ配置し、その左右方向中央のシャーレに静電霧化部２０のミスト放出口が向くように配置する。そして、ミスト放出口とシャーレとは約２０ｃｍ離間させた状態で１時間の曝露で、ラジカル量を計測した。
【００３７】
ここで、静電霧化部２０で発生したラジカルは、主に次の反応式で過酸化水素へと変化する。
・ＯＨ＋・ＯＨ→Ｈ２Ｏ２・・・（１）
このため、１時間曝露した前記トラップ液にＨ２Ｏ２パックテスト試薬を用いる。このＨ２Ｏ２パックテスト試薬は、対象となる試験液（トラップ液）に過酸化水素が含まれていれば、赤紫色に呈色する。この呈色した試験紙に吸光光度計を用いて過酸化水素の定量を行う。ここで、Ｈ２Ｏ２パックテスト試薬により５５５ｎｍにおける吸光度−濃度の検量線を取得しておき、それに基づいて過酸化水素の定量を行っている。
【００３８】
上記の実験結果を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）では横軸がミスト放出口から左右方向のずれ（距離）を示し、縦軸が過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の量を示す。
図４（ａ）（ｂ）より、植物Ｐへのラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であると菌の生育が一部にしか見られておらず、菌の増殖が抑えられることがわかる。また、図４（ａ）（ｂ）より、植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であると、菌の増殖を更に抑えられることがわかる。また、図４（ａ）（ｂ）から１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２であることが好ましく、１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２であると更に好ましいことがわかる。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ミスト発生部１１は、植物Ｐ表面（葉の表面）に対するラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。これにより、植物Ｐ表面に付着した菌の増殖を抑えることができる。また、１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで、植物Ｐに付着した菌の増殖をより抑えて病気の発生を抑えることができる。
【００４０】
（２）ミスト発生部１１は、ラジカルに加えてイオン及びオゾンの両方を含む微粒子を発生させる。これにより、ラジカルによる菌の増殖を抑える効果に加えて、イオン及びオゾンにて菌の増殖を抑えることが可能となる。
【００４１】
（３）ミスト発生部１１は、比較的粒子径の小さいナノメータサイズの微粒子を発生させるため、拡散性が良く、浸透性も優れ、菌の増殖をより抑えることが可能となる。
（４）ミスト発生部１１は、帯電微粒子水を発生させる。ここで、植物Ｐは電位が０、つまり接地した状態であることが多く、微粒子水が帯電していることによってその微粒子水が電気的に引き寄せられるため、植物Ｐに対して帯電微粒子水を好適に付与することが可能となる。
【００４２】
（５）ミスト発生部１１は、放電電極２３に電圧を印加する高圧電源回路ＨＶと、放電電極２３に液体を供給する熱電素子２９とを備える。これによって１つの装置でラジカル、イオン及びオゾンを含む帯電微粒子水を１つの装置で発生させることが可能となる。
【００４３】
（６）ミスト発生部１１は、ミスト発生部１１で発生される静電微粒子水が移動可能な長尺状の連結筒部１２が連結される。そして連結筒部１２には、その内部と外部とを連通する連通口としての放出口１２ｄが連結筒部１２の長手方向に複数形成される。このような構成により、例えば一般的に一方向に長く配置した状態で栽培される植物Ｐに対して１つの装置１０で効率よく静電微粒子水（微粒子）を供給することができる。
【００４４】
（７）連結筒部１２には、この連結筒部１２内部の温度調整を行う温度調整部１４が設けられるため、帯電微粒子水の発生を安定して行うことができる。
（８）熱電素子２９にて液体供給部を構成しているため、タンクから水を放電電極２３に供給する場合に必須となるタンク内の水の補給といった手間を省くことができる。
【００４５】
（９）連結筒部１２には、ポンプ部１３を接続される。これにより、連結筒部１２内の流量を一定に保つことができるため、第１連結筒部１２ａの各放出口１２ｄから放出される帯電微粒子水を各放出口１２ｄ間での差異を抑えることができる。これにより、各植物Ｐにより均一に帯電微粒子水を供給することができる。
【００４６】
（１０）連結筒部１２は、環状に構成されるため連結筒部１２の外部に放出口１２ｄ以外の場所からラジカルを含む帯電微粒子水を排出しないため、植物Ｐに対して効率よく帯電微粒子水を供給することができる。
【００４７】
（１１）ミスト発生部１１は、１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。このような構成により、植物Ｐに付着した菌の増殖を抑えて病気の発生を抑えることができる。
【００４８】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ポンプ部１３を設ける構成としたが、省略した構成を採用してもよい。また、ポンプ部１３以外の構成として例えば図５に示すようにファン５０を設ける構成を採用してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、連結筒部１２を環状となるように構成したが、図５に示すように略直線状に構成してもよい。要は、少なくとも一方向に長い連結筒部１２の長手方向に複数の放出口１２ｄが設けられる構成であれば上記実施形態の（６）の効果を得ることができる。
【００５０】
・上記実施形態は、温度調整部１４を設ける構成としたが、図６に示すように温度調整部１４を省略する構成を採用してもよい。また、温度調整部１４を省略した場合においても図７に示すようにミスト発生部１１を地中に埋設して地熱を利用する構成でとすることが望ましい。このような構成であれば連結筒部１２内部の温度並びにミスト発生部１１の温度を一定に保つことができるため、帯電微粒子水を安定して発生されることができる。
【００５１】
・上記実施形態では、静電霧化によって帯電微粒子水を発生させる静電霧化部２０（ミスト発生部１１）にて微粒子発生部を構成したが、静電霧化以外の方法で帯電微粒子水を発生させる構成を採用してもよい。要は少なくともラジカルを含む微粒子を生成する装置であればいずれの装置であってもよい。ラジカルを発生させる構成としては例えばラジカル開始剤を用いる構成や過酸化水素に紫外線を照射する構成が考えられる。
【００５２】
・上記実施形態では、静電霧化部２０を構成する放電電極２３に対して水を供給する供給手段として熱電素子２９を用いたが、これに限らない。例えば、放電電極２３に対して水を直接供給する構成を採用してもよい。また液体供給手段を、除湿等に用いるゼオライトにより構成され、除湿したゼオライトをヒータで温め、ゼオライトから蒸発した水分を集めることで液体を取得する構成としてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、植物Ｐに対するオゾンドースを１ｐｐｍ・ｈ以下となるように制御部ＣＰによって静電霧化部２０を制御したが、これに限らない。例えばオゾンに対して比較的耐性のあるものであれば植物Ｐに対するオゾンドースを１ｐｐｍ・ｈより高くなるように制御部ＣＰによって静電霧化部２０を制御してもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、ミスト発生部１１よりラジカルに加えてイオン及びオゾンの両方を含む微粒子（帯電微粒子水）を発生させる構成としたが、これに加えて過酸化水素を含む微粒子を発生させる構成としてもよい。このような構成とすることで更に菌の増殖を抑えることができる。なお、イオン、オゾン及び過酸化水素については少なくともその１つが含まれていれば菌の増殖をより抑えることができるが、微粒子に含まない構成、つまりラジカルのみを含む微粒子を発生させる構成としてもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば植物Ｐの雰囲気湿度によって帯電微粒子水の発生量を調整してもよい。その一例として、次のような構成が考えられる。図８に示すように、植物Ｐの雰囲気湿度を計測する湿度計測部６０を設け、この湿度計測部６０による計測結果を前記制御部ＣＰにフィードバックして、制御部ＣＰよる帯電微粒子水発生量についてフィードバック制御を行ってもよい。具体的には制御部ＣＰに湿度設定部６１を接続し、この湿度設定部６１にて例えば７０％ＲＨを閾値として設定する。そして、制御部ＣＰは湿度計測部６０にて湿度７０％ＲＨ以下と計測される場合には通常量（１時間あたりに１０×１０―９ｇ／ｃｍ２）のラジカルを含む帯電微粒子水を放出する通常モードで実行される。そして制御部ＣＰは、湿度計測部６０にて湿度が７０％ＲＨより高いと計測される場合には、ラジカル量を例えば２倍とする高濃度モード実行される。このように、菌の増殖が危惧される湿度が比較的高い場合には高濃度モードで静電霧化部２０を制御することで菌の増殖をより好適に抑えることができる。
【００５６】
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば植物Ｐの種類に応じて新葉をセンシングしてその新葉に対して帯電微粒子水を付与してもよい。その一例として次のような構成が考えられる。図９に示すように、色センサ７０にて対象となる植物Ｐ（葉）の色をセンシングし、それが色設定部７１に予め設定された新葉の色であると判定されば、制御部ＣＰは静電霧化部２０を制御して植物Ｐ（新葉）に対して帯電微粒子水を付与する。このように抵抗力の低い新葉に対して特に帯電微粒子水を付与することで新葉並びに植物Ｐ全体を菌から守ることができる。
【００５７】
・上記実施形態では、フェルト部材を植物Ｐの葉に見立てて７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで菌の増殖抑制効果が得られることが分かった。また更に１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで菌の増殖抑制効果が得られることが分かった。しかしながら、例えば上記実施形態の実験結果を踏まえて実際の植物Ｐにおいては５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であっても菌の増殖を抑えることが可能であると類推できる。このため、植物Ｐ表面に対する前記ラジカルの到達量（面密度）が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上とする構成としてもよい。また、同様の理由から植物Ｐ表面に対する１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上とする構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０…植物育成装置、１１…ミスト発生部（微粒子発生部）、１２…連結筒部、１４…温度調整部、２３…放電電極、６０…湿度計測部（湿度計測手段）、７０…色センサ（色検知手段）、ＨＶ…高圧電源回路（電圧印加手段）、Ｐ…植物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジカルを利用した植物育成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トマトやナスなどの各種の植物の育成を行うに当たって植物を好適に育成するために、植物の葉等に付着するカビ菌の増殖を抑制させる植物育成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の植物育成装置では、ラジカルを含むナノメータサイズの還元性ミスト（帯電微粒子水）を発生させて、植物に噴霧することでカビ菌の発生を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７５０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような植物育成装置では、発生させるラジカルによってカビ菌の増殖を抑えて植物を好適に育成することが可能となっているが、ラジカルの量によってはカビ菌の増殖を抑えられない虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より確実に菌の繁殖を抑えることができる植物育成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の植物育成装置は、ラジカルを含む微粒子を発生させる微粒子発生部を備え、前記ラジカルを含む微粒子を植物に対して付与する植物育成装置であって、前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させること特徴とする。
【０００８】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【０００９】
また上記構成において、微粒子は、帯電微粒子であることが好ましい。
また上記構成において、微粒子発生部は、粒子径がナノメータサイズの前記微粒子を発生させることが好ましい。
【００１０】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記ラジカルに加えてイオン、オゾン及び過酸化水素の少なくとも一つを同時に発生させることが好ましい。
また上記構成において、微粒子発生部は、該微粒子発生部で発生される微粒子が移動可能な長尺状の連結筒部が連結され、前記連結筒部には、その内部と外部とを連通する連通口が連結筒部の長手方向に複数設けられることが好ましい。
【００１１】
また上記構成において、連結筒部は、少なくとも連結筒部内部の温度調整が可能な温度調整部を備えることが好ましい。
また上記構成において、前記植物の雰囲気湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記微粒子発生部は、前記湿度計測手段による計測結果に基づいて前記微粒子の発生量を変更することが好ましい。
【００１２】
また上記構成において、微粒子発生部は、前記植物の雰囲気湿度が閾値以下の場合に通常量のラジカルを放出する通常モードと、前記植物の雰囲気湿度が前記閾値より高い場合には前記通常モードよりも多くのラジカルを放出する高濃度モードとに切替可能に構成されることが好ましい。
【００１３】
また上記構成において、微粒子発生部は、放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記放電電極に水を供給する水供給手段とを備え、該水供給手段により水を供給した状態で前記電圧印加手段によって前記放電電極に電圧を印加することで前記微粒子を発生させることが好ましい。
【００１４】
また上記構成において、植物の葉の色を検出する色検知手段を備え、前記微粒子発生部は、前記色検知手段にて検出された前記植物の葉の色が新葉の色であれば該新葉に対して前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【００１５】
また上記構成において、微粒子発生部は、植物表面に対する前記ラジカルの１時間あたりの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、より確実に菌の繁殖を抑えることができる植物育成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における植物育成装置の概略構成図である。
【図２】同上の植物育成装置に備えられるミスト発生部の概略構成図である。
【図３】同上の植物育成装置に備えられるミスト発生部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】（ａ）ラジカル量の違いによる菌の生育状態について説明するための説明図であり、（ｂ）ラジカル量の違いにおける過酸化水素の量を測定したグラフである。
【図５】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図６】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図７】別例における植物育成装置の概略構成図である。
【図８】別例における植物育成装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図９】別例における植物育成装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように本実施形態の植物育成装置１０は、ラジカルを含む帯電微粒子水（微粒子）を噴霧するミスト発生部１１を備える。ミスト発生部１１は、ミスト発生部１１から放出される帯電微粒子の少なくとも一部を循環させる連結筒部１２と連結される。
【００１９】
連結筒部１２は、複数のホース又は複数のパイプ又はこれらの組合せである第１〜第３連結筒部１２ａ〜１２ｃによって構成される。第１連結筒部１２ａは、その基端がミスト発生部１１の放出口（図示略）と接続されるとともに、第１連結筒部１２ａの先端がポンプ部１３と接続される。このポンプ部１３には、第２連結筒部１２ｂの基端が接続されるとともに、第２連結筒部１２ｂの先端が例えば空調機からなる温度調整部１４と接続される。温度調整部１４には、第３連結筒部１２ｃの基端が接続されるとともに、第３連結筒部１２ｃの先端が前記ミスト発生部１１の取込口（図示略）と接続される。
【００２０】
また、連結筒部１２（第１連結筒部１２ａ）には複数の放出口１２ｄが本実施形態では植物Ｐの個数と同数個形成されている。これにより、ミスト発生部１１にて生成された帯電微粒子水が植物Ｐに噴霧されるようになっている。
【００２１】
次に、ミスト発生部１１について詳細に説明する。
図１及び２に示すように、ミスト発生部１１は、箱状の筐体（図示略）内部に主体を成す静電霧化部２０を備えている。この静電霧化部２０を構成する支持枠２１は、ＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＰＳ樹脂等の絶縁性樹脂材料を用いて形成されるとともに、略円筒状の筒部２１ａにて主体が構成されている。そして、筒部２１ａの基端部（図２において下端部）には、外周側に突出する円環状の固定フランジ部２１ｂが一体に形成されている。また、筒部２１ａの内周面には、支持枠２１の内部空間を霧化空間Ｓ１と密閉空間Ｓ２とに分割する隔壁２１ｃが一体に形成されるとともに、この隔壁２１ｃの径方向の中央部には、霧化空間Ｓ１と密閉空間Ｓ２とを連通する連通孔２１ｄが形成されている。さらに、筒部２１ａにおいて、霧化空間Ｓ１の外周を囲う部位には、霧化空間Ｓ１と筒部２１ａの外部空間とを連通する複数の空気流入孔２１ｅが形成されている。また、筒部２１ａの先端面（図２において上端面）には、リング状の対向電極２２がインサート成形等により一体に設けられている。この対向電極２２の中央部の開口は、ミスト放出口２２ａとなっている。
【００２２】
筒部２１ａの内部には、導電性を有する金属製の放電電極２３が配置されている。放電電極２３は、筒部２１ａの軸方向に沿って延びる略円柱状をなすとともに、同放電電極２３の先端側の部位は、先端に向かうにつれて縮径された円錐形状をなしている。また、放電電極２３は、その先端部に球状の放電部２３ａを有する一方で、その基端部に径方向外側に延設された円環状のフランジ部２３ｂを有する。
【００２３】
そして、放電電極２３は、先端部の放電部２３ａが霧化空間Ｓ１内に配置されるように、隔壁２１ｃの連通孔２１ｄを貫通した状態で、筒部２１ａの内部に配置されている。また、放電電極２３のフランジ部２３ｂは、密閉空間Ｓ２内に配置されるとともに、隔壁２１ｃにおける連通孔２１ｄの外周部分に当接している。このように配置された放電電極２３と対向電極２２との間には間隔が設けられている。また、放電電極２３の基端部には、高電圧を印加するための高電圧印加板２４が接続されている。高電圧印加板２４は、筒部２１ａの外部にまで延出されるとともに高圧電源回路ＨＶ（図３参照）に接続されている。
【００２４】
密閉空間Ｓ２内には、放電電極２３の基端面と当接するように冷却用絶縁板２５が収容されている。冷却用絶縁板２５は、熱伝導性及び耐電性の高いアルミナ（酸化アルミニウム）や窒化アルミニウム等にて形成されている。
【００２５】
また、密閉空間Ｓ２内には、放電電極２３との間に冷却用絶縁板２５が介在されるようにペルチェモジュール２６が配置されている。ペルチェモジュール２６は、厚さ方向に互いに対向して配置される一対の回路基板２７，２８間にＢｉＴｅ系の複数の熱電素子２９を配置して構成されている。回路基板２７，２８は、熱伝導性の高い絶縁板（例えばアルミナ、窒化アルミニウム等）に回路が形成されたプリント基板であり、回路は一対の回路基板２７，２８の対外に対向する面にそれぞれ形成されている。また、この回路によって複数の熱電素子２９が電気的に接続されている。さらに、熱電素子２９は、ペルチェ入力リード線３０を介してペルチェ用電源ＰＳ（図３参照）に接続されている。このようなペルチェモジュール２６は、ペルチェ入力リード線３０を介して複数の熱電素子２９に通電されると、冷却用絶縁板２５に当接された一方の回路基板２７から、他方の回路基板２７に向けて熱が移動するようになっている。
【００２６】
また、支持枠２１の固定フランジ部２１ｂは放熱部材３１に固定されている。この放熱部材３１は、熱電素子２９への通電により放電電極２３側の回路基板２７から放熱部材３１側に回路基板２８に向けて搬送された熱を効率良く外気に放出するためのものである。放熱部材３１は、高熱伝導性を有するアルミナや窒化アルミニウム等にて形成されるとともに、一対の回路基板２７，２８のうち冷却用絶縁板２５に当接していない方の回路基板２８（図２おいて下側の回路基板２８）に当接している。
【００２７】
また、隔壁２１ｃの連通孔２１ｄと放電電極２３との間が封止部材３２によって封止されており、この封止部材３２と放熱部材３１とによって密閉空間Ｓ２が密閉状態に維持されている。
【００２８】
図３に示す制御部ＣＰは、マイコンを備えている。そして、前記ペルチェ用電源ＰＳは、制御部ＣＰに電気的に接続されるとともに、制御部ＣＰからの制御信号によって制御される。また、高圧電源回路ＨＶは、制御部ＣＰに電気的に接続されるとともに、制御部ＣＰからの制御信号により制御される。更に、高圧電源電圧検出回路３５は、高圧電源回路ＨＶが放電電極２３に印加する電圧値を検出するとともに、検出した電圧値に応じた高圧電圧信号を制御部ＣＰに出力する。また、放電電流検出回路３６は、高圧電源回路ＨＶによって放電電極２３に高電圧が印加されたときに生じる放電電流を検出し、検出した放電電流に応じた放電電流信号を制御部ＣＰに出力する。
【００２９】
制御部ＣＰは、高圧電源回路ＨＶのオン・オフを制御するだけでなく、高圧電源電圧検出回路３５から入力された高圧電圧信号及び放電電流検出回路３６から入力された放電電流信号に基づいて生成した放電電圧調整信号を高圧電源回路ＨＶに出力する。そして、高圧電源回路ＨＶのオン・オフを制御するためのＯＮ／ＯＦＦ制御信号のみではなく、放電電流調整信号に基づき高圧電源回路ＨＶが駆動されることにより安定して静電霧化できる電圧が高圧電源回路ＨＶから放電電極２３に印加されるようになっている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、上記のように構成されたミスト発生部１１では、ペルチェ用電源ＰＳによる熱電素子２９への通電により放電電極２３側の回路基板２７から放熱部材３１側の回路基板２７へ熱が移動される。この熱移動に伴って冷却用絶縁板２５を介して放電電極２３が冷却される。すると、放電電極２３の周囲の空気が冷却されて空気中の水分が結露して放電電極２３の表面に付着する。そして、放電電極２３の特に放電部２３ａの表面に水が保持された状態で、放電電極２３がマイナス電極となって電荷が集中するように放電電極２３と対向電極２２との間に高圧電源回路ＨＶによって高電圧が印加される。すると、静電気力により放電部２３ａに保持された水が対向電極２２側に引き上げられてテイラーコーンと称される形状を形成する。そして、放電部２３ａに保持された水は、大きなエネルギーを受けてレイリー分裂を繰り返し、ミストとしての帯電微粒子水を大量に発生させるとともに、発生された帯電微粒子水は、対向電極２２のミスト放出口２２ａを通って霧化空間Ｓ１の外に放出される。このミスト発生部１１により発生する帯電微粒子水は、ＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル）といったラジカルが含まれており、カビ菌等の菌の増殖を抑える効果がある。また、帯電微粒子水には前記ラジカルの他、微量のイオンやオゾンが含まれており、これらによっても菌の増殖を抑えることに寄与することができる。なお、オゾンについては植物Ｐに対するオゾンドース（育成期間のオゾン濃度を積算した値）がＡＯＴ４０で１ｐｐｍ・ｈ以下であることが望ましい。
【００３１】
次に、ラジカルによって植物Ｐの葉に付着する菌の増殖抑制について説明する。
本発明者は、ラジカルによる菌の増殖抑制について、略四角状のフェルト部材を植物Ｐの葉に見たてて、実験を実施した。先ず、前記フェルト部材にカビ菌（例えば炭そ病菌）を塗布してこのフェルト部材を左右方向に約１０ｃｍ間隔で計９つ配置し、その左右方向中央のフェルト部材に静電霧化部２０のミスト放出口が向くように配置する。そして、ミスト放出口とフェルト部材とは約２０ｃｍ離間させた状態で、１日（２４時間）の内の１時間の曝露で静菌効果（菌の増殖を抑制する効果）を確認した。
【００３２】
なお、静電霧化部２０でのラジカル量が、０×１０−９ｇ／ｈ（静電霧化部２０の駆動無し）、１．３×１０−６ｇ／ｈ、２．７×１０−６ｇ／ｈ、６．０×１０−６ｇ／ｈのそれぞれの条件で前記フェルト部材に対して曝露している。なお、前述のラジカル量の算出方法としては、トラップ液である純水を入れたシャーレと静電霧化部２０のミスト放出口とを６ｃｍ離間させた状態で算出している。
【００３３】
上記の実験結果を図４（ａ）に示す。なお、図４（ａ）並びにこれ以降において、ラジカル量が０×１０−６ｇ／ｈである場合に「０」で示し、１．３×１０−６ｇ／ｈである場合に「１．３」で示し、２．７×１０−６ｇ／ｈである場合に「２．７」で示し、６．０×１０−６ｇ／ｈである場合に「６．０」で示す。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、ラジカル量が「０」である場合には、静電霧化部２０のミスト放出口から左右方向へのずれ量が０〜４０ｃｍのいずれの距離においても菌の顕著な生育が見られた。また同図に示すようにラジカル量が「１．３」である場合には、前記ずれ量が０ｃｍである場合には菌の顕著な生育が見られず、前記ずれ量が１０ｃｍの場合には一部に菌の生育が見られ、前記ずれ量が１０〜４０ｃｍの距離において菌の顕著な生育が見られた。また同図に示すようにラジカル量が「２．７」である場合には、前記ずれ量が０〜２０ｃｍである場合には菌の顕著な生育が見られず、前記ずれ量が３０〜４０ｃｍである場合には一部に菌の生育が見られた。更に同図に示すようにラジカル量が「６．０」である場合には、前記ずれ量が０〜４０ｃｍの全ての距離において菌の顕著な生育が見られなかった。
【００３５】
上記実験結果を踏まえて、本発明者は帯電微粒子水に含まれるラジカル量の測定を行った。これにより、どの程度のラジカルが含まれれば菌の増殖を抑えることに有用であるか調べることができる。
【００３６】
具体的に帯電微粒子水に含まれるラジカル量の測定方法について説明する。
本発明者は、前記フェルト部材と同様にトラップ液である純水を入れたシャーレを左右方向に約１０ｃｍ間隔で計９つ配置し、その左右方向中央のシャーレに静電霧化部２０のミスト放出口が向くように配置する。そして、ミスト放出口とシャーレとは約２０ｃｍ離間させた状態で１時間の曝露で、ラジカル量を計測した。
【００３７】
ここで、静電霧化部２０で発生したラジカルは、主に次の反応式で過酸化水素へと変化する。
・ＯＨ＋・ＯＨ→Ｈ２Ｏ２・・・（１）
このため、１時間曝露した前記トラップ液にＨ２Ｏ２パックテスト試薬を用いる。このＨ２Ｏ２パックテスト試薬は、対象となる試験液（トラップ液）に過酸化水素が含まれていれば、赤紫色に呈色する。この呈色した試験紙に吸光光度計を用いて過酸化水素の定量を行う。ここで、Ｈ２Ｏ２パックテスト試薬により５５５ｎｍにおける吸光度−濃度の検量線を取得しておき、それに基づいて過酸化水素の定量を行っている。
【００３８】
上記の実験結果を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）では横軸がミスト放出口から左右方向のずれ（距離）を示し、縦軸が過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の量を示す。
図４（ａ）（ｂ）より、植物Ｐへのラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であると菌の生育が一部にしか見られておらず、菌の増殖が抑えられることがわかる。また、図４（ａ）（ｂ）より、植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であると、菌の増殖を更に抑えられることがわかる。また、図４（ａ）（ｂ）から１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２であることが好ましく、１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２であると更に好ましいことがわかる。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ミスト発生部１１は、植物Ｐ表面（葉の表面）に対するラジカルの到達量が７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。これにより、植物Ｐ表面に付着した菌の増殖を抑えることができる。また、１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで、植物Ｐに付着した菌の増殖をより抑えて病気の発生を抑えることができる。
【００４０】
（２）ミスト発生部１１は、ラジカルに加えてイオン及びオゾンの両方を含む微粒子を発生させる。これにより、ラジカルによる菌の増殖を抑える効果に加えて、イオン及びオゾンにて菌の増殖を抑えることが可能となる。
【００４１】
（３）ミスト発生部１１は、比較的粒子径の小さいナノメータサイズの微粒子を発生させるため、拡散性が良く、浸透性も優れ、菌の増殖をより抑えることが可能となる。
（４）ミスト発生部１１は、帯電微粒子水を発生させる。ここで、植物Ｐは電位が０、つまり接地した状態であることが多く、微粒子水が帯電していることによってその微粒子水が電気的に引き寄せられるため、植物Ｐに対して帯電微粒子水を好適に付与することが可能となる。
【００４２】
（５）ミスト発生部１１は、放電電極２３に電圧を印加する高圧電源回路ＨＶと、放電電極２３に液体を供給する熱電素子２９とを備える。これによって１つの装置でラジカル、イオン及びオゾンを含む帯電微粒子水を１つの装置で発生させることが可能となる。
【００４３】
（６）ミスト発生部１１は、ミスト発生部１１で発生される静電微粒子水が移動可能な長尺状の連結筒部１２が連結される。そして連結筒部１２には、その内部と外部とを連通する連通口としての放出口１２ｄが連結筒部１２の長手方向に複数形成される。このような構成により、例えば一般的に一方向に長く配置した状態で栽培される植物Ｐに対して１つの装置１０で効率よく静電微粒子水（微粒子）を供給することができる。
【００４４】
（７）連結筒部１２には、この連結筒部１２内部の温度調整を行う温度調整部１４が設けられるため、帯電微粒子水の発生を安定して行うことができる。
（８）熱電素子２９にて液体供給部を構成しているため、タンクから水を放電電極２３に供給する場合に必須となるタンク内の水の補給といった手間を省くことができる。
【００４５】
（９）連結筒部１２には、ポンプ部１３を接続される。これにより、連結筒部１２内の流量を一定に保つことができるため、第１連結筒部１２ａの各放出口１２ｄから放出される帯電微粒子水を各放出口１２ｄ間での差異を抑えることができる。これにより、各植物Ｐにより均一に帯電微粒子水を供給することができる。
【００４６】
（１０）連結筒部１２は、環状に構成されるため連結筒部１２の外部に放出口１２ｄ以外の場所からラジカルを含む帯電微粒子水を排出しないため、植物Ｐに対して効率よく帯電微粒子水を供給することができる。
【００４７】
（１１）ミスト発生部１１は、１時間あたりの植物Ｐへのラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させる。このような構成により、植物Ｐに付着した菌の増殖を抑えて病気の発生を抑えることができる。
【００４８】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ポンプ部１３を設ける構成としたが、省略した構成を採用してもよい。また、ポンプ部１３以外の構成として例えば図５に示すようにファン５０を設ける構成を採用してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、連結筒部１２を環状となるように構成したが、図５に示すように略直線状に構成してもよい。要は、少なくとも一方向に長い連結筒部１２の長手方向に複数の放出口１２ｄが設けられる構成であれば上記実施形態の（６）の効果を得ることができる。
【００５０】
・上記実施形態は、温度調整部１４を設ける構成としたが、図６に示すように温度調整部１４を省略する構成を採用してもよい。また、温度調整部１４を省略した場合においても図７に示すようにミスト発生部１１を地中に埋設して地熱を利用する構成でとすることが望ましい。このような構成であれば連結筒部１２内部の温度並びにミスト発生部１１の温度を一定に保つことができるため、帯電微粒子水を安定して発生されることができる。
【００５１】
・上記実施形態では、静電霧化によって帯電微粒子水を発生させる静電霧化部２０（ミスト発生部１１）にて微粒子発生部を構成したが、静電霧化以外の方法で帯電微粒子水を発生させる構成を採用してもよい。要は少なくともラジカルを含む微粒子を生成する装置であればいずれの装置であってもよい。ラジカルを発生させる構成としては例えばラジカル開始剤を用いる構成や過酸化水素に紫外線を照射する構成が考えられる。
【００５２】
・上記実施形態では、静電霧化部２０を構成する放電電極２３に対して水を供給する供給手段として熱電素子２９を用いたが、これに限らない。例えば、放電電極２３に対して水を直接供給する構成を採用してもよい。また液体供給手段を、除湿等に用いるゼオライトにより構成され、除湿したゼオライトをヒータで温め、ゼオライトから蒸発した水分を集めることで液体を取得する構成としてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、植物Ｐに対するオゾンドースを１ｐｐｍ・ｈ以下となるように制御部ＣＰによって静電霧化部２０を制御したが、これに限らない。例えばオゾンに対して比較的耐性のあるものであれば植物Ｐに対するオゾンドースを１ｐｐｍ・ｈより高くなるように制御部ＣＰによって静電霧化部２０を制御してもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、ミスト発生部１１よりラジカルに加えてイオン及びオゾンの両方を含む微粒子（帯電微粒子水）を発生させる構成としたが、これに加えて過酸化水素を含む微粒子を発生させる構成としてもよい。このような構成とすることで更に菌の増殖を抑えることができる。なお、イオン、オゾン及び過酸化水素については少なくともその１つが含まれていれば菌の増殖をより抑えることができるが、微粒子に含まない構成、つまりラジカルのみを含む微粒子を発生させる構成としてもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば植物Ｐの雰囲気湿度によって帯電微粒子水の発生量を調整してもよい。その一例として、次のような構成が考えられる。図８に示すように、植物Ｐの雰囲気湿度を計測する湿度計測部６０を設け、この湿度計測部６０による計測結果を前記制御部ＣＰにフィードバックして、制御部ＣＰよる帯電微粒子水発生量についてフィードバック制御を行ってもよい。具体的には制御部ＣＰに湿度設定部６１を接続し、この湿度設定部６１にて例えば７０％ＲＨを閾値として設定する。そして、制御部ＣＰは湿度計測部６０にて湿度７０％ＲＨ以下と計測される場合には通常量（１時間あたりに１０×１０―９ｇ／ｃｍ２）のラジカルを含む帯電微粒子水を放出する通常モードで実行される。そして制御部ＣＰは、湿度計測部６０にて湿度が７０％ＲＨより高いと計測される場合には、ラジカル量を例えば２倍とする高濃度モード実行される。このように、菌の増殖が危惧される湿度が比較的高い場合には高濃度モードで静電霧化部２０を制御することで菌の増殖をより好適に抑えることができる。
【００５６】
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば植物Ｐの種類に応じて新葉をセンシングしてその新葉に対して帯電微粒子水を付与してもよい。その一例として次のような構成が考えられる。図９に示すように、色センサ７０にて対象となる植物Ｐ（葉）の色をセンシングし、それが色設定部７１に予め設定された新葉の色であると判定されば、制御部ＣＰは静電霧化部２０を制御して植物Ｐ（新葉）に対して帯電微粒子水を付与する。このように抵抗力の低い新葉に対して特に帯電微粒子水を付与することで新葉並びに植物Ｐ全体を菌から守ることができる。
【００５７】
・上記実施形態では、フェルト部材を植物Ｐの葉に見立てて７×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで菌の増殖抑制効果が得られることが分かった。また更に１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるようにラジカルを含む帯電微粒子水を発生させることで菌の増殖抑制効果が得られることが分かった。しかしながら、例えば上記実施形態の実験結果を踏まえて実際の植物Ｐにおいては５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上であっても菌の増殖を抑えることが可能であると類推できる。このため、植物Ｐ表面に対する前記ラジカルの到達量（面密度）が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上とする構成としてもよい。また、同様の理由から植物Ｐ表面に対する１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上とする構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０…植物育成装置、１１…ミスト発生部（微粒子発生部）、１２…連結筒部、１４…温度調整部、２３…放電電極、６０…湿度計測部（湿度計測手段）、７０…色センサ（色検知手段）、ＨＶ…高圧電源回路（電圧印加手段）、Ｐ…植物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジカルを含む微粒子を発生させる微粒子発生部を備え、前記ラジカルを含む微粒子を植物に対して付与する植物育成装置であって、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の植物育成装置において、
前記微粒子は、帯電微粒子であることを特徴とする植物育成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、粒子径がナノメータサイズの前記微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記ラジカルに加えてイオン、オゾン及び過酸化水素の少なくとも一つを同時に発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、該微粒子発生部で発生される微粒子が移動可能な長尺状の連結筒部が連結され、
前記連結筒部には、その内部と外部とを連通する連通口が連結筒部の長手方向に複数設けられることを特徴とする植物育成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の植物育成装置において、
前記連結筒部は、少なくとも連結筒部内部の温度調整が可能な温度調整部を備えたことを特徴とする植物育成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記植物の雰囲気湿度を計測する湿度計測手段を備え、
前記微粒子発生部は、前記湿度計測手段による計測結果に基づいて前記微粒子の発生量を変更することを特徴とする植物育成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物の雰囲気湿度が閾値以下の場合に通常量のラジカルを放出する通常モードと、前記植物の雰囲気湿度が前記閾値より高い場合には前記通常モードよりも多くのラジカルを放出する高濃度モードとに切替可能に構成されたことを特徴とする植物育成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記植物の葉の色を検出する色検知手段を備え、
前記微粒子発生部は、前記色検知手段にて検出された前記植物の葉の色が新葉の色であれば該新葉に対して前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記放電電極に液体を供給する液体供給手段とを備え、該液体供給手段により前記液体を供給した状態で前記電圧印加手段によって前記放電電極に電圧を印加することで前記微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの１時間あたりの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項１】
ラジカルを含む微粒子を発生させる微粒子発生部を備え、前記ラジカルを含む微粒子を植物に対して付与する植物育成装置であって、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの到達量が１０×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の植物育成装置において、
前記微粒子は、帯電微粒子であることを特徴とする植物育成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、粒子径がナノメータサイズの前記微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記ラジカルに加えてイオン、オゾン及び過酸化水素の少なくとも一つを同時に発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、該微粒子発生部で発生される微粒子が移動可能な長尺状の連結筒部が連結され、
前記連結筒部には、その内部と外部とを連通する連通口が連結筒部の長手方向に複数設けられることを特徴とする植物育成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の植物育成装置において、
前記連結筒部は、少なくとも連結筒部内部の温度調整が可能な温度調整部を備えたことを特徴とする植物育成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記植物の雰囲気湿度を計測する湿度計測手段を備え、
前記微粒子発生部は、前記湿度計測手段による計測結果に基づいて前記微粒子の発生量を変更することを特徴とする植物育成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物の雰囲気湿度が閾値以下の場合に通常量のラジカルを放出する通常モードと、前記植物の雰囲気湿度が前記閾値より高い場合には前記通常モードよりも多くのラジカルを放出する高濃度モードとに切替可能に構成されたことを特徴とする植物育成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記植物の葉の色を検出する色検知手段を備え、
前記微粒子発生部は、前記色検知手段にて検出された前記植物の葉の色が新葉の色であれば該新葉に対して前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、放電電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記放電電極に液体を供給する液体供給手段とを備え、該液体供給手段により前記液体を供給した状態で前記電圧印加手段によって前記放電電極に電圧を印加することで前記微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の植物育成装置において、
前記微粒子発生部は、前記植物表面に対する前記ラジカルの１時間あたりの到達量が５×１０−９ｇ／ｃｍ２以上となるように前記ラジカルを含む微粒子を発生させることを特徴とする植物育成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６５７１８（Ｐ２０１２−１６５７１８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０９００（Ｐ２０１１−３０９００）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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