除菌装置
【課題】植物自体を除菌・消毒するための除菌成分を含む水を容易に生成できるようにする。
【解決手段】除菌装置（10）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、放電ユニット（62）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する。噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に噴霧する。
【解決手段】除菌装置（10）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、放電ユニット（62）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する。噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に噴霧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固形培地や水中に根系を形成させ、生育に必要な栄養成分を液肥と希釈水とを所定比率で混合した養液（培養液）を介して与えて、土壌を用いることなく作物などの植物を栽培する養液培養が注目を集めている。養液栽培では、植物の生育環境を制御しているため、生産物の品質を一定に保つことができる。また、土壌を用いないため連作障害を生じさせることなく連作することが可能となる。しかし、養液栽培において一旦病害が発生すると、均一な環境であるため短時間のうちに急速に拡大し栽培植物が全滅するおそれがある。このため、病害の発生防止が非常に重要である。
【０００３】
養液栽培において病害を予防する方法として、特許文献１には、電解生成水を植物に散布して病原菌の殺菌や病害虫の駆除を行うことが開示されている。また、特許文献２には、オゾン水をミスト状にして空気中に噴霧することにより栽培空間及び栽培植物自体を除菌・消毒することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３６５７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０６４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電解生成水を噴霧しただけでは除菌効果が弱く、病害菌を十分に除菌することができない。そこで、除菌効果を強くするためには、塩素を混ぜて次亜塩素酸水を生成する必要があるが、植物自体にも害を与えてしまうという問題がある。
【０００６】
また、オゾン水を用いる場合には、廃オゾン処理に費用がかかるという問題がある。具体的に、オゾンガスの気泡は浮力によって上昇し、すぐに水面に至ってしまう。これにより、水中で反応しなかった余剰オゾンが大気中に放出されるため、密閉された室内で長時間使用した場合、室内のオゾン濃度が環境基準を越えるおそれがある。そこで、水中に拡散したオゾンガスのうち水に溶け込まなかったオゾンガスを捕集容器で捕集し、捕集したオゾンガスをオゾン分解触媒で分解した後で大気中に放出する等の対策を施す必要があり、費用がかかってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、植物自体を除菌・消毒するための除菌成分を含む水を容易に生成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、除菌成分を含む水を植物（20）に供給して除菌を行う除菌装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、水を貯留する貯留タンク（61）と、
前記貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する放電ユニット（62）と、
前記貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に供給する噴霧部（50）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。これにより、貯留タンク（61）の水中では、ストリーマ放電が生起され、このストリーマ放電に伴って貯留タンク（61）の水中では、過酸化水素が生成される。貯留タンク（61）内の過酸化水素水は、噴霧部（50）によって植物（20）に供給される。
【００１１】
このような構成とすれば、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に除菌・消毒能力に優れた過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００１２】
ここで、除菌水としてオゾンガスを溶解させたオゾン水を用いる場合には、オゾンガスを水中に溶解させる溶解効率が低いために大量のオゾンガスの発生が必要である上、余剰のオゾンガスの処理も必要になるという問題がある。また、オゾンガスは状態が不安定なためすぐに消失してしまうことから、オゾン水を貯留しておくことができず、大量の除菌水が必要とされる設備には不向きであるという問題がある。
【００１３】
これに対し、本発明では、除菌水として過酸化水素水を用いている。過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。過酸化水素水は残存性が高いため、噴霧された除菌水が植物（20）の葉の裏面や茎など、除菌水が直接届かない部位にも滴下等の伝播によって間接的に届けば、高い除菌効果を得ることができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００１４】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に設けられ、該植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明では、噴霧部（50）は、植物栽培室（25）の天井側に設けられる。そして、植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水が噴霧される。このような構成とすれば、植物栽培室（25）内全体に過酸化水素水を行き渡らせることができ、高い除菌効果を得ることができる。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）内の床面側に設けられ、該植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明では、噴霧部（50）は、植物栽培室（25）内の床面側に設けられる。そして、植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水が噴霧される。このような構成とすれば、植物栽培室（25）内全体に過酸化水素水を行き渡らせることができ、高い除菌効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００２０】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態１に係る除菌装置の全体構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図３】図３は、実施形態１に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図５】図５は、実施形態１の変形例に係る放電ユニットの全体構成図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図８】図８は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図９】図９は、実施形態２の変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。
【図１０】図１０は、植物栽培室内における除菌装置の配置を示す全体構成図である。
【図１１】図１１は、植物栽培室内における除菌装置の別の配置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２３】
《実施形態１》
図１は、実施形態１に係る除菌装置の全体構成図である。図１に示すように、除菌装置（10）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、貯留タンク（61）内に配置された放電ユニット（62）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。
【００２４】
貯留タンク（61）は、密閉型の容器状に形成され、流出管（52）が接続されている。貯留タンク（61）には、給水口（図示省略）が設けられ、この給水口から貯留タンク（61）内に水が給水される。
【００２５】
放電ユニット（62）は、水中でのストリーマ放電によって水中に過酸化水素等の除菌成分を生成するものである。放電ユニット（62）の詳細については後述する。
【００２６】
噴霧ノズル（50）は、流出管（52）の先端に取り付けられる。流出管（52）にはポンプ（51）が接続され、ポンプ（51）を作動させることで噴霧ノズル（50）から過酸化水素水が噴霧される。このように、除菌装置（10）において生成された過酸化水素水は、噴霧ノズル（50）から噴霧されて植物（20）自体に直接供給される。これにより、植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００２７】
植物（20）は、栽培槽（21）で栽培される。この栽培槽（21）は、いわゆる施設園芸（例えばビニルハウス）や、閉鎖環境で人工光を用いて植物を栽培する植物工場等で使用される。栽培槽（21）は、植物（20）を養液栽培するための養液（22）が貯留された容器である。また、栽培槽（21）には、植物（20）を植えるための多孔質性の培地（23）が配置されている。なお、培地（23）を用いない水耕栽培等であってもよい。また、養液（22）を用いない土壌栽培等であってもよい。
【００２８】
〈放電ユニットの詳細構造〉
図２に示すように、放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）からなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。
【００２９】
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。
【００３０】
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。
【００３１】
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。すなわち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。
【００３２】
絶縁ケーシング（71）は、貯留タンク（61）の底部に設置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。
【００３３】
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。
【００３４】
図２及び図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。
【００３５】
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。
【００３６】
加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。
【００３７】
−放電ユニットの運転動作−
本実施形態の除菌装置（10）では、放電ユニット（62）が運転されることで、貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成される。このような放電ユニット（62）の運転動作について詳細に説明する。
【００３８】
図２に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されるとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。
【００３９】
開口（74）内の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図４に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。
【００４０】
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、貯留タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって貯留タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯留タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。
【００４１】
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。
【００４２】
−実施形態１の効果−
実施形態１では、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に除菌・消毒能力に優れた過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００４３】
過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。過酸化水素水は残存性が高いため、噴霧された除菌水が植物（20）の葉の裏面や茎など、除菌水が直接届かない部位にも滴下等の伝播によって間接的に届けば、高い除菌効果を得ることができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００４４】
〈実施形態１の変形例〉
前記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図５及び図６に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
【００４５】
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。
【００４６】
《実施形態２》
実施形態２に係る除菌装置（10）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、前記実施形態１と異なる点を主として説明する。
【００４７】
図７に示すように、実施形態２の放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態２の放電ユニット（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。
【００４８】
実施形態２の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。
【００４９】
実施形態２のケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯留タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯留タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。
【００５０】
実施形態２の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。
【００５１】
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態２では、放電電極（64）のうち貯留タンク（61）とは反対側の端部が、貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯留タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００５２】
放電電極（64）のうち貯留タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図７に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯留タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。
【００５３】
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯留タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が貯留タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。
【００５４】
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯留タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯留タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。
【００５５】
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００５６】
−放電ユニットの運転動作−
図７に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。
【００５７】
図７に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図８を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成される。
【００５８】
〈実施形態２の変形例〉
前記実施形態２では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図９に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。
【００５９】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６０】
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、除菌装置（10）の噴霧ノズル（50）を植物（20）に近接させて配置することで、過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧しているが、この形態に限定するものではない。例えば、図１０に示すように、植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に除菌装置（10）を設けてもよい。この場合には、噴霧ノズル（50）を下方に向けて配置し、植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を広範囲に噴霧することで、植物（20）に過酸化水素水を直接供給することができる。
【００６３】
また、図１１に示すように、植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の床面側に除菌装置（10）を設けてもよい。この場合には、噴霧ノズル（50）を上方に向けて配置し、植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を広範囲に噴霧することで、植物（20）に過酸化水素水を直接供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、植物自体を除菌・消毒するための除菌成分を含む水を容易に生成できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００６５】
10 除菌装置
20 植物
25 植物栽培室
50 噴霧ノズル（噴霧部）
61 貯留タンク
62 放電ユニット
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
70 電源部（直流電源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固形培地や水中に根系を形成させ、生育に必要な栄養成分を液肥と希釈水とを所定比率で混合した養液（培養液）を介して与えて、土壌を用いることなく作物などの植物を栽培する養液培養が注目を集めている。養液栽培では、植物の生育環境を制御しているため、生産物の品質を一定に保つことができる。また、土壌を用いないため連作障害を生じさせることなく連作することが可能となる。しかし、養液栽培において一旦病害が発生すると、均一な環境であるため短時間のうちに急速に拡大し栽培植物が全滅するおそれがある。このため、病害の発生防止が非常に重要である。
【０００３】
養液栽培において病害を予防する方法として、特許文献１には、電解生成水を植物に散布して病原菌の殺菌や病害虫の駆除を行うことが開示されている。また、特許文献２には、オゾン水をミスト状にして空気中に噴霧することにより栽培空間及び栽培植物自体を除菌・消毒することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３６５７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０６４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電解生成水を噴霧しただけでは除菌効果が弱く、病害菌を十分に除菌することができない。そこで、除菌効果を強くするためには、塩素を混ぜて次亜塩素酸水を生成する必要があるが、植物自体にも害を与えてしまうという問題がある。
【０００６】
また、オゾン水を用いる場合には、廃オゾン処理に費用がかかるという問題がある。具体的に、オゾンガスの気泡は浮力によって上昇し、すぐに水面に至ってしまう。これにより、水中で反応しなかった余剰オゾンが大気中に放出されるため、密閉された室内で長時間使用した場合、室内のオゾン濃度が環境基準を越えるおそれがある。そこで、水中に拡散したオゾンガスのうち水に溶け込まなかったオゾンガスを捕集容器で捕集し、捕集したオゾンガスをオゾン分解触媒で分解した後で大気中に放出する等の対策を施す必要があり、費用がかかってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、植物自体を除菌・消毒するための除菌成分を含む水を容易に生成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、除菌成分を含む水を植物（20）に供給して除菌を行う除菌装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、水を貯留する貯留タンク（61）と、
前記貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する放電ユニット（62）と、
前記貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に供給する噴霧部（50）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。これにより、貯留タンク（61）の水中では、ストリーマ放電が生起され、このストリーマ放電に伴って貯留タンク（61）の水中では、過酸化水素が生成される。貯留タンク（61）内の過酸化水素水は、噴霧部（50）によって植物（20）に供給される。
【００１１】
このような構成とすれば、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に除菌・消毒能力に優れた過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００１２】
ここで、除菌水としてオゾンガスを溶解させたオゾン水を用いる場合には、オゾンガスを水中に溶解させる溶解効率が低いために大量のオゾンガスの発生が必要である上、余剰のオゾンガスの処理も必要になるという問題がある。また、オゾンガスは状態が不安定なためすぐに消失してしまうことから、オゾン水を貯留しておくことができず、大量の除菌水が必要とされる設備には不向きであるという問題がある。
【００１３】
これに対し、本発明では、除菌水として過酸化水素水を用いている。過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。過酸化水素水は残存性が高いため、噴霧された除菌水が植物（20）の葉の裏面や茎など、除菌水が直接届かない部位にも滴下等の伝播によって間接的に届けば、高い除菌効果を得ることができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００１４】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に設けられ、該植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明では、噴霧部（50）は、植物栽培室（25）の天井側に設けられる。そして、植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水が噴霧される。このような構成とすれば、植物栽培室（25）内全体に過酸化水素水を行き渡らせることができ、高い除菌効果を得ることができる。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）内の床面側に設けられ、該植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明では、噴霧部（50）は、植物栽培室（25）内の床面側に設けられる。そして、植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水が噴霧される。このような構成とすれば、植物栽培室（25）内全体に過酸化水素水を行き渡らせることができ、高い除菌効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００２０】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態１に係る除菌装置の全体構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図３】図３は、実施形態１に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図５】図５は、実施形態１の変形例に係る放電ユニットの全体構成図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図８】図８は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図９】図９は、実施形態２の変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。
【図１０】図１０は、植物栽培室内における除菌装置の配置を示す全体構成図である。
【図１１】図１１は、植物栽培室内における除菌装置の別の配置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２３】
《実施形態１》
図１は、実施形態１に係る除菌装置の全体構成図である。図１に示すように、除菌装置（10）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、貯留タンク（61）内に配置された放電ユニット（62）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。
【００２４】
貯留タンク（61）は、密閉型の容器状に形成され、流出管（52）が接続されている。貯留タンク（61）には、給水口（図示省略）が設けられ、この給水口から貯留タンク（61）内に水が給水される。
【００２５】
放電ユニット（62）は、水中でのストリーマ放電によって水中に過酸化水素等の除菌成分を生成するものである。放電ユニット（62）の詳細については後述する。
【００２６】
噴霧ノズル（50）は、流出管（52）の先端に取り付けられる。流出管（52）にはポンプ（51）が接続され、ポンプ（51）を作動させることで噴霧ノズル（50）から過酸化水素水が噴霧される。このように、除菌装置（10）において生成された過酸化水素水は、噴霧ノズル（50）から噴霧されて植物（20）自体に直接供給される。これにより、植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００２７】
植物（20）は、栽培槽（21）で栽培される。この栽培槽（21）は、いわゆる施設園芸（例えばビニルハウス）や、閉鎖環境で人工光を用いて植物を栽培する植物工場等で使用される。栽培槽（21）は、植物（20）を養液栽培するための養液（22）が貯留された容器である。また、栽培槽（21）には、植物（20）を植えるための多孔質性の培地（23）が配置されている。なお、培地（23）を用いない水耕栽培等であってもよい。また、養液（22）を用いない土壌栽培等であってもよい。
【００２８】
〈放電ユニットの詳細構造〉
図２に示すように、放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）からなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。
【００２９】
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。
【００３０】
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。
【００３１】
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。すなわち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。
【００３２】
絶縁ケーシング（71）は、貯留タンク（61）の底部に設置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。
【００３３】
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。
【００３４】
図２及び図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。
【００３５】
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。
【００３６】
加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。
【００３７】
−放電ユニットの運転動作−
本実施形態の除菌装置（10）では、放電ユニット（62）が運転されることで、貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成される。このような放電ユニット（62）の運転動作について詳細に説明する。
【００３８】
図２に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されるとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。
【００３９】
開口（74）内の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図４に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。
【００４０】
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、貯留タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって貯留タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯留タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。
【００４１】
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。
【００４２】
−実施形態１の効果−
実施形態１では、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に除菌・消毒能力に優れた過酸化水素水が生成されるため、この過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧することで植物（20）を除菌・消毒することができる。
【００４３】
過酸化水素水は、オゾン水よりも安定しているので、貯留タンク（61）内で予め大量に生成しておくことが可能であり、過酸化水素水をより広範囲に行き渡らせることができる。そのため、除菌効果をより広範囲に適用でき、植物（20）の表面に付着する雑菌の除菌や病害虫の駆除を効率的に行うことができる。過酸化水素水は残存性が高いため、噴霧された除菌水が植物（20）の葉の裏面や茎など、除菌水が直接届かない部位にも滴下等の伝播によって間接的に届けば、高い除菌効果を得ることができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００４４】
〈実施形態１の変形例〉
前記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図５及び図６に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
【００４５】
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。
【００４６】
《実施形態２》
実施形態２に係る除菌装置（10）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、前記実施形態１と異なる点を主として説明する。
【００４７】
図７に示すように、実施形態２の放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態２の放電ユニット（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。
【００４８】
実施形態２の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。
【００４９】
実施形態２のケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯留タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯留タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。
【００５０】
実施形態２の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。
【００５１】
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態２では、放電電極（64）のうち貯留タンク（61）とは反対側の端部が、貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯留タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００５２】
放電電極（64）のうち貯留タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図７に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯留タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。
【００５３】
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯留タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が貯留タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。
【００５４】
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯留タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯留タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。
【００５５】
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００５６】
−放電ユニットの運転動作−
図７に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。
【００５７】
図７に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図８を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成される。
【００５８】
〈実施形態２の変形例〉
前記実施形態２では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図９に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。
【００５９】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６０】
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、除菌装置（10）の噴霧ノズル（50）を植物（20）に近接させて配置することで、過酸化水素水を植物（20）に直接噴霧しているが、この形態に限定するものではない。例えば、図１０に示すように、植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に除菌装置（10）を設けてもよい。この場合には、噴霧ノズル（50）を下方に向けて配置し、植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を広範囲に噴霧することで、植物（20）に過酸化水素水を直接供給することができる。
【００６３】
また、図１１に示すように、植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の床面側に除菌装置（10）を設けてもよい。この場合には、噴霧ノズル（50）を上方に向けて配置し、植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を広範囲に噴霧することで、植物（20）に過酸化水素水を直接供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、植物自体を除菌・消毒するための除菌成分を含む水を容易に生成できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００６５】
10 除菌装置
20 植物
25 植物栽培室
50 噴霧ノズル（噴霧部）
61 貯留タンク
62 放電ユニット
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
70 電源部（直流電源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除菌成分を含む水を植物（20）に供給して除菌を行う除菌装置であって、
水を貯留する貯留タンク（61）と、
前記貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する放電ユニット（62）と、
前記貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に供給する噴霧部（50）とを備えたことを特徴とする除菌装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に設けられ、該植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とする除菌装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）内の床面側に設けられ、該植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とする除菌装置。
【請求項１】
除菌成分を含む水を植物（20）に供給して除菌を行う除菌装置であって、
水を貯留する貯留タンク（61）と、
前記貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する放電ユニット（62）と、
前記貯留タンク（61）内の過酸化水素水を植物（20）に供給する噴霧部（50）とを備えたことを特徴とする除菌装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）の天井側に設けられ、該植物栽培室（25）内の下方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とする除菌装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記噴霧部（50）は、前記植物（20）を栽培する植物栽培室（25）内の床面側に設けられ、該植物栽培室（25）内の上方に向かって過酸化水素水を噴霧するように構成されていることを特徴とする除菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−７５３３７（Ｐ２０１２−７５３３７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０６７９（Ｐ２０１０−２２０６７９）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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