JP2012165717A

JP2012165717A - 植物育成装置

Info

Publication number: JP2012165717A
Application number: JP2011030899A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Masuda; 幸広桝田; Tetsuya Maekawa; 哲也前川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2012-09-06
Also published as: WO2012111732A1; TW201236559A

Abstract

【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】微粒子発生部としてのミスト発生部１２は、１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０^−９ｇ／ｃｍ^２以上となるようにラジカルを含む微粒子を発生させる。また植物Ｐに対するミスト発生部１２の微粒子噴射位置を相対的に変更するスライド機構１１を備える。
【選択図】図１

Description

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。

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）。

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。

特開２０１０−７５０９５号公報

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。

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。

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１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０^−９ｇ／ｃｍ^２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、
前記植物に対する前記微粒子発生部の微粒子噴射位置を相対的に変更する位置変更手段を備えること特徴とする。

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１時間あたりの前記ラジカルの到達量が１０×１０^−９ｇ／ｃｍ^２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。

また上記構成において、位置変更手段は、複数配置される前記植物の配置方向に前記微粒子発生部及び前記植物の少なくとも一方を移動させるように構成されることが好ましい。

また上記構成において、位置変更手段は、少なくとも前記植物の高さ方向に相対的に移動するよう構成されることが好ましい。
また上記構成において、植物近傍の前記ラジカルの濃度を測定するラジカル測定手段を備え、前記ラジカル測定手段による前記植物近傍の前記ラジカルの濃度が指定量に達したら、前記位置変更手段によって前記微粒子発生部と前記植物とを相対移動させることが好ましい。

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。

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となるように前記微粒子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量のラジカルとなるように前記微粒子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。

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。

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。

本実施形態における植物育成装置の概略構成図である。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。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。（ａ）はラジカル量の違いによる菌増殖の有無を示すグラフであり、（ｂ）はラジカル量について説明するためのグラフである。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。別例における植物育成装置の概略構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１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、複数の植物Ｐの配置方向に沿って設けられるスライド機構１１と、このスライド機構１１上に配置されて前記植物Ｐの配置方向に移動可能とされるミスト発生部１２とを備える。

スライド機構１１は、例えば図示しない載置面に載置されるガイドレール１１ａと、このガイドレール１１ａ上に移動可能に取り付けられてベース板１１ｂとを備えている。スライド機構１１を構成するベース板１１ｂの上面には前記ミスト発生部１２が設置されている。

次に、ミスト発生部１２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１２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。

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。

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。

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。

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。

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（酸化アルミニウム）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。

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。

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。

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。

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１２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１２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。

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、所定時間（本実施形態では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。ちなみに、特定の植物Ｐに対して１日の内の１時間のみ曝露した理由は、曝露した後に植物育成装置１０のミスト発生部１２がスライド機構１１にて次の植物Ｐの方に移動させることを想定、つまりミスト発生部１２と植物Ｐが相対移動するためである。

なお、静電霧化部２０でのラジカル量が、０×１０^−６ｇ／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。

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。

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２０〜４０ｃｍ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。

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。

具体的に帯電微粒子水に含まれるラジカル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。

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→Ｈ_２Ｏ_２・・・（１）
このため、１時間曝露した前記トラップ液にＨ_２Ｏ_２パックテスト試薬を用いる。このＨ_２Ｏ_２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、Ｈ_２Ｏ_２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。

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（Ｈ_２Ｏ_２）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／ｃｍ^２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／ｃｍ^２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／ｃｍ^２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／ｃｍ^２であると更に好ましいことがわかる。また、スライド機構１１を利用した植物Ｐとミスト発生部１２の相対移動を想定し、上記実験条件である２４時間の内の１時間のみ、１０×１０^−９ｇ／ｃｍ^２以上でラジカルを含む帯電微粒子を噴霧（曝露）すれば、少なくともその後２３時間は菌の顕著な生育が見られず、菌の増殖を抑えられる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）植物Ｐに対するミスト発生部１２の微粒子噴射位置を相対的に変更するスライド機構１１を備える。このように、位置変更手段としてのスライド機構１１は、複数配置される植物Ｐの配置方向に前記微粒子発生部としてのミスト発生部１２を移動させるように構成される。このように相対的に移動することでラジカルを含む帯電微粒子水を効率よく付与することができ、病気抑制効果を高めることができる。また、微粒子発生部としてのミスト発生部１２は、１時間あたりの前記ラジカルの到達量が７×１０^−９ｇ／ｃｍ^２以上となるようにラジカルを含む微粒子を発生させる。このため、相対的にミスト発生部１２を植物Ｐに対して移動させて例えば特定の植物Ｐにラジカルを含む帯電微粒子水が噴霧されなくても、既に噴霧された帯電微粒子水のラジカルの効果が働いて菌の増殖を抑えることができる。また、１０×１０^−９ｇ／ｃｍ^２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。

（２）位置変更手段としてのスライド機構１１は、複数配置される前記植物Ｐの配置方向に微粒子発生部としてのミスト発生部１２を移動させるように構成される。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で効率よく帯電微粒子水（微粒子）を供給することができる。

（３）ミスト発生部１２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。

（４）ミスト発生部１２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。
（５）ミスト発生部１２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。

（６）ミスト発生部１２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。

（７）制御部ＣＰによって植物Ｐに対するオゾンドース（育成期間のオゾン濃度の積算値）が１ｐｐｍ・ｈ以下となる範囲で帯電微粒子水が静電霧化部２０から発生される。このため、オゾンを植物Ｐに過剰付与することを抑えることができ、オゾンによる植物Ｐの育成の阻害を抑えることができる。

（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。
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、植物Ｐの配置方向にミスト発生部１２をスライド機構１１にて相対移動させる構成としたが、例えば図５、図６、図１１、図１２及び図１３に示すようにミスト発生部１２に対して植物Ｐを相対移動させる構成を採用してもよい。

具体的に説明すると、図５に示すように複数の植物Ｐが図示しない駆動源により回転駆動される１つの回転板部材４１上に配置されるとともに、前記駆動源が制御部ＣＰ（図３参照）により制御されて回転板部材４１を回転するように構成される。また、回転板部材４１の径方向外側にはミスト発生部１２（静電霧化部２０）が配置され、ミスト放出口が植物Ｐ側である回転板部材４１の中心側を向くように載置されている。このため、回転板部材４１が回転されてミスト発生部１２に対して植物Ｐが相対移動するようになっている。

また、別の例として図６に示すようにベルトコンベア５１にて位置変更手段を構成が考えられる。このベルトコンベア５１は、図示しない駆動源により回転駆動される２つのプーリー５２と、各プーリー５２に架設されるベルト部材５３とで構成される。そして、植物Ｐ側にミスト発生部１２のミスト放出口が向くように例えば複数載置される。このため、プーリー５２が駆動源により駆動されることで、植物Ｐがミスト発生部１２に対して相対移動するようになる。なお、前記２つのプーリー５２はその両方またはその一方が駆動源により回転駆動されるものであればよい。

また、別の例として図１１〜図１３に示すようにミスト発生部１２の位置はそのままでミスト発生部１２のミスト（微粒子）噴射位置が変更される構成であってもよい。
図１１に示すようにミスト発生部１２のミスト放出口２２ａ（図２参照）と接続される筒状のミスト放出筒部１１０のみを動作（移動）させる構成とする。そして、アクチュエータからなる駆動部１１１にて植物Ｐの配置方向に沿った長尺上のガイドレール１１２に沿ってミスト放出筒部１１０を移動可能に構成される。このとき、前記駆動部１１１は制御部ＣＰにてその駆動が制御される。なお、本構成においてはミスト放出筒部１１０の先端部がミスト（微粒子）噴射位置である。

また、図１２に示すようにミスト発生部１２を植物Ｐの配置方向に複数配置して、これら各ミスト発生部１２が個別に制御部ＣＰにより制御される。そして、特定の植物Ｐを基準として例えば、駆動されたミスト発生部１２の駆動を停止するとともに、駆動停止状態のミスト発生部１２の駆動させることで、その植物Ｐに対するミスト発生部１２の微粒子噴射位置が変更されることとなる。なお、本構成においては各ミスト発生部１２のミスト放出口２２ａ（図２参照）がミスト（微粒子）噴射位置である。

また、図１３に示すようにミスト発生部１２のミスト放出口２２ａに長尺筒状の連結筒部１２０を連結し、この連結筒部１２０の長手方向において複数の放出口１２１を形成し、この各放出口１２１に電磁弁１２２を接続する構成とされる。そして、前記各電磁弁１２２を制御部ＣＰにて個別に制御して、特定の植物Ｐを基準として例えば、閉じられていた電磁弁１２２を開放するとともに、開放されていた電磁弁１２２を閉じるように制御する。これにより、その植物Ｐに対するミスト発生部１２の微粒子噴射位置が変更されることとなる。なお、本構成においては、各放出口１２１がミスト（微粒子）噴射位置である。

上述したように、ミスト発生部１２の位置はそのままで、ミスト（微粒子）噴射位置の植物Ｐに対する位置を変化させることで、ラジカルを含む帯電微粒子水を効率よく付与することができ、病気抑制効果を高めることができる。また、ミスト発生部１２は移動しないため移動させる場合と比較して安定して帯電微粒子水を生成（発生）することができる。

・上記実施形態では、植物Ｐの配置方向にミスト発生部１２を相対移動させる構成としたが、植物Ｐの高さ方向にミスト発生部１２を相対移動させる構成を採用してもよい。この一例として、例えば、図７に示すように高さ方向（上下方向）に伸縮するジャッキ７１を用いた高さ調整機構７２が考えられる。なお、図７においては上記実施形態のスライド機構１１を加えて植物Ｐの高さ方向の相対移動並びに植物Ｐの配置方向（水平方向）の相対移動が可能となっている。

上記ほか、高さ方向に相対移動させるものとして、１つの植物Ｐに対して複数回高さ方向に相対移動させる構成でもよい。また１つの植物Ｐで高さ方向における上方向に移動したら、隣の植物Ｐにラジカルを含む帯電微粒子水を当てながら下方向に移動させる構成としてもよい。また、これらを繰り返してもよい。勿論、ミスト発生部１２を不動として植物Ｐ側が移動する構成を採用してもよく、また、ミスト発生部１２及び植物Ｐの両方が移動する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では特に言及していないが、例えば図８に示すように植物Ｐが栽培される栽培空間ＳＳの地面を隈なく移動することが可能な自動制御型台車８１と、ミスト発生部１２とで植物育成装置１０を構成してもよい。このような構成とすることで、自動制御型台車８１により栽培空間ＳＳ内の植物Ｐに対してラジカルを含む帯電微粒子水を隈なくラジカルを含む帯電微粒子水を与えて植物の病気を抑制する。また、ラジコン（登録商標）ヘリや飛行機のような上空飛行物からラジカルを放出して植物Ｐに作用させても良い。

・上記実施形態では静電霧化によってラジカルを含むナノメータサイズの微粒子（帯電微粒子水）を発生させる静電霧化部２０にて微粒子発生部を構成したが、静電霧化以外の方法によってラジカルを含む微粒子を発生させるような微粒子発生部を構成してもよい。その一例として例えば超音波霧化装置や加圧式霧化装置などがあり、ラジカル開始剤の溶液を超音波や圧力によって微粒子化させることが可能となる。

・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液体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、例えば除湿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してもよい。

・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。

・上記実施形態では、特に言及していないが、噴霧対象である植物Ｐ周囲のラジカル量を測定する測定装置（ラジカル測定手段）を設けて、その測定装置においてラジカル量が既定値に達したら次の植物Ｐに噴霧対象を切り替える構成を採用してもよい。このような構成とすることで、より細かい制御を実施することができ、好適に植物Ｐに対してラジカルを含む帯電微粒子水を付与することができる。

なお、ラジカル量を測定する測定装置の一例として次の２つが考えられる。
（Ｘ）植物Ｐ周囲において純水にてトラップし、試薬で呈色、分光器を用いて検量線により濃度算出
（Ｙ）植物Ｐ周囲に過酸化水素試験紙を設け、この試験紙がラジカル（過酸化水素）の量（濃度）に応じて呈色すると、その色を画像処理してＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ値にて判断する。

・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９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９０を設け、この湿度計測部９０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９１を接続し、この湿度設定部９１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９０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／ｃｍ^２）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９０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。

・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１０に示すように、色センサ１００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１０１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。

・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／ｃｍ^２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／ｃｍ^２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をより抑制させる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／ｃｍ^２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１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０^−９ｇ／ｃｍ^２以上とする構成としてもよい。

１０…植物育成装置、１１…スライド機構（位置変更手段）、１２…ミスト発生部（微粒子発生部）、２３…放電電極、９０…湿度計測部（湿度計測手段）１００…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。

Claims

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１時間あたりの前記ラジカルの到達量が５×１０^−９ｇ／ｃｍ^２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、
前記植物に対する前記微粒子発生部の微粒子噴射位置を相対的に変更する位置変更手段を備えたことを特徴とする植物育成装置。
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１時間あたりの前記ラジカルの到達量が１０×１０^−９ｇ／ｃｍ^２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又は２に記載の植物育成装置において、
前記位置変更手段は、複数配置される前記植物の配置方向に前記微粒子発生部及び前記植物の少なくとも一方を移動させるように構成されたことを特徴とする植物育成装置。
請求項１又は２に記載の植物育成装置において、
前記位置変更手段は、少なくとも前記植物の高さ方向に相対的に移動するよう構成されたことを特徴とする植物育成装置。
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、
前記植物近傍の前記ラジカルの濃度を測定するラジカル測定手段を備え、
前記ラジカル測定手段による前記植物近傍の前記ラジカルの濃度が指定量に達したら、前記位置変更手段によって前記微粒子発生部と前記植物とを相対移動させることを特徴とする植物育成装置。
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６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となるように前記微粒子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量のラジカルとなるように前記微粒子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。