(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水耕栽培システムの循環水を浄化する浄化装置であって、
前記循環水を循環させる循環経路（11）を備え、
前記循環経路（11）は、相互に切換え可能に設けられた、水浄化ユニット（60）を有する浄化経路（12）と、前記浄化経路（12）を経由しない通常経路（13）とを含み、
前記浄化ユニット（60）は、前記循環水中で放電を行う放電部（62）及び前記循環水に超音波を照射する超音波発生部（94）を有し、
前記放電部（62）は、前記循環水中で前記放電を生起する電極対（64,65、464,465、564,565、664,665）と、前記電極対（64,65、464,465、564,565、664,665）に電圧を印加する電源部（70）とを有し、前記放電によって前記循環水中に水酸ラジカルを生成するように構成されており、
前記超音波発生部（94）は、生成した水酸ラジカルが変化して生成する前記循環水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換するように構成されていることを特徴とする水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項２】
前記循環経路（11）を制御する制御部（103）をさらに備え、
前記制御部（103）は、前記循環水中の過酸化水素の濃度が所定の範囲内となるように、前記放電部（62）及び超音波発生部（94）の運転及び停止を制御することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項３】
前記制御部（103）は、前記循環水中の過酸化水素の濃度が、
予め設定した下限値に達するまでは、前記放電部（62）を運転状態とし、前記超音波発生部（94）を停止状態とし、
前記下限値に達した後、予め設定した上限値に達するまでは、前記放電部（62）及び前記超音波発生部（94）を運転状態とし、
前記上限値に達した後、前記下限値に達するまでは、前記放電部（62）を停止状態とし、前記超音波発生部（94）を運転状態とすることを特徴とする請求項２に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項４】
前記循環水中の過酸化水素の濃度を測定するセンサをさらに備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項５】
前記電極対（564,565）は、互いに対向するよう配置された板状の電極により構成され、
前記電源部（70）は、前記電極対（564,565）にパルス電圧を印加するパルス電源であり、
前記放電部（62）は、前記電極対（564,565）の間において前記循環水中に気泡を発生させる気泡発生部（520）を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項６】
前記放電部（62）は、前記循環水を貯留する水貯留部（61）内に設けられ、
前記水貯留部（61）内の前記放電部（62）の下流側には、前記循環水中の塵埃を捕捉する集塵部（14）が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項７】
前記放電部（62）は、前記循環水を貯留する水貯留部（61）内に設けられ、
前記水貯留部（61）内の前記放電部（62）の下流側には、前記循環水中の化学物質を吸着する吸着フィルタ（15）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項８】
前記浄化経路（12）を構成する流入管（51）は、該流入管（51）内に銅イオン又は鉄イオンを供給するイオン供給部を構成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化装置。
【請求項９】
水耕栽培システムの循環水を浄化する浄化方法において、
前記循環水が汚染されたときに、浄化経路（12）に該循環水を通過させて循環水を浄化し、
通常時には、前記浄化経路（12）を経由させないで前記循環水を循環させ、
前記循環水の浄化は、前記循環水中において放電を発生させることにより、前記循環水中に水酸ラジカルを発生させ、生成した水酸ラジカルが変化して生成した過酸化水素を含む前記循環水に超音波を照射することにより前記養水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換することにより行うことを特徴とする水耕栽培システムの循環水の浄化方法。
【請求項１０】
前記浄化経路（12）を経由させるときの前記循環水の単位時間あたりの水量は、前記浄化経路（12）を経由させないときの前記循環水の単位時間あたりの水量よりも小さいことを特徴とする請求項９に記載の水耕栽培システムの循環水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培システムの循環水の浄化装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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水耕栽培が注目を集めている。水耕栽培では、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、水耕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】
そこで、例えば、特許文献１の殺菌装置は、栽培チャンネルに循環供給する培養液を貯留する培養液タンクと、培養液タンクの培養液を栽培チャンネルに循環供給する手段と、オゾン発生器と、オゾン発生器で発生したオゾンを培養液タンクに供給する手段と、栽培チャンネルに供給するオゾン水を製造するオゾン水製造タンクと、オゾン水製造タンクに貯蔵されているオゾン水を栽培チャンネルに供給する手段とを備え、栽培チャンネルへ循環供給している培養液を培養液タンクに回収した後、オゾン発生器からのオゾンで殺菌すると共に、この殺菌期間中オゾン水製造タンクのオゾン水を栽培チャンネルに供給するようにして、栽培チャンネルに殺菌された培養液とオゾン水とを交互に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１２４４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、従来の水耕栽培システムの循環水の浄化装置では、濃度の希薄な病原菌や有害な化学物質に対して接触によって作用させようとすると、効率が悪く、大量の過酸化水素などの活性種を溶け込ませる必要がある。そのためには大規模な設備を用意する必要があり、大変非効率である。
【０００６】
また、オゾンや過酸化水素の自然消失のため、循環経路のうち十分な効果を得られる区間が少ないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水耕栽培システムの循環水を簡単な設備で効率良く浄化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】
具体的に本発明に係る水浄化装置の第１の態様は、水耕栽培システムの循環水を浄化する浄化装置を対象とし、循環水を循環させる循環経路（11）を備え、循環経路（11）は、相互に切換え可能に設けられた、水浄化ユニット（60）を有する浄化経路（12）と、浄化経路（12）を経由しない通常経路（13）とを含み、浄化ユニット（60）は、循環水中で放電を行う放電部（62）及び循環水に超音波を照射する超音波発生部（94）を有し、放電部（62）は、循環水中で放電を生起する電極対（64,65、464,465、564,565、664,665）と、電極対（64,65、464,465、564,565、664,665）に電圧を印加する電源部（70）とを有し、放電によって循環水中に水酸ラジカルを生成するように構成されており、超音波発生部（94）は、生成した水酸ラジカルが変化して生成する循環水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換するように構成されている。
【０００９】
第２の態様として、循環経路（11）を制御する制御部（103）をさらに備え、制御部（103）は、循環水中の過酸化水素の濃度が所定の範囲内となるように、放電部（62）及び超音波発生部（94）の運転及び停止を制御してもよい。
【００１０】
この場合において、制御部（103）は、循環水中の過酸化水素の濃度が、予め設定した下限値に達するまでは、放電部（62）を運転状態とし、超音波発生部（94）を停止状態とし、下限値に達した後、予め設定した上限値に達するまでは、放電部（62）及び超音波発生部（94）を運転状態とし、上限値に達した後、下限値に達するまでは、放電部（62）を停止状態とし、超音波発生部（94）を運転状態とすることが好ましい。
【００１１】
また、循環水中の過酸化水素の濃度を測定するセンサをさらに備えていることが好ましい。
【００１２】
第３の態様として、電極対（564,565）は、互いに対向するよう配置された板状の電極により構成され、電源部（70）は、電極対（564,565）にパルス電圧を印加するパルス電源であり、放電部（62）は、電極対（564,565）の間において循環水中に気泡を発生させる気泡発生部（520）を有していてもよい。
【００１３】
第４の態様として、放電部（62）は、循環水を貯留する水貯留部（61）内に設けられ、水貯留部（61）内の放電部（62）の下流側には、循環水中の塵埃を捕捉する集塵部（14）が設けられていてもよい。
【００１４】
第５の態様として、放電部（62）は、循環水を貯留する水貯留部（61）内に設けられ、水貯留部（61）内の放電部（62）の下流側には、循環水中の化学物質を吸着する吸着フィルタ（15）が設けられていてもよい。
【００１５】
第６の態様として、浄化経路（12）を構成する流入管（51）は、該流入管（51）内に銅イオン又は鉄イオンを供給するイオン供給部を構成していてもよい。
【００１６】
本発明に係る浄化方法は、水耕栽培システムの循環水を浄化する浄化方法において、循環水が汚染されたときに、浄化経路（12）に該循環水を通過させて循環水を浄化し、通常時には、浄化経路（12）を経由させないで循環水を循環させ、循環水の浄化は、循環水中において放電を発生させることにより、循環水中に水酸ラジカルを発生させ、生成した水酸ラジカルが変化して生成した過酸化水素を含む循環水に超音波を照射することにより養水中の過酸化水素を水酸ラジカルに変換することにより行う。
【００１７】
この場合において、浄化経路（12）を経由させるときの循環水の単位時間あたりの水量は、浄化経路（12）を経由させないときの循環水の単位時間あたりの水量よりも小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る浄化装置によれば、水耕栽培システムの循環水を簡単な設備で効率良く浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係るる浄化装置を設けた水耕栽培システムの概略を示す説明図である。
【図２】実施形態１に係るる除菌ユニットの構成図であり、動作を開始する前の状態を示すものである。
【図３】実施形態１に係るる絶縁ケーシングの斜視図である。
【図４】超音波発生部の変形例を示す図である。
【図５】超音波発生部の変形例を示す図である。
【図６】実施形態１に係るる放電部の構成図であり、動作中に気泡が安定した状態を示すものである。
【図７】浄化ユニットにおける処理の基本サイクルを示す図である。
【図８】浄化ユニットの駆動の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】浄化ユニットの駆動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】浄化ユニットの制御部の一例を示すブロック図である。
【図１１】放電ユニットの第１変形例を示す図である。
【図１２】放電ユニットの第１変形例における絶縁ケーシングの斜視図である。
【図１３】放電ユニットの第２変形例を示す図であり、動作を開始する前の状態を示すものである。
【図１４】放電ユニットの第２変形例を示す図であり、動作中に気泡が安定した状態を示すものである。
【図１５】放電ユニットの第３変形例の絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。
【図１６】実施形態２に係る浄化ユニットを示す図である。
【図１７】実施形態３に係る浄化ユニットを示す図である。
【図１８】実施形態４に係る浄化ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（実施形態１）
−水耕栽培システムの循環水の浄化装置の構成−
図１は、本発明の実施形態に係るる水耕栽培システム（１０）を示し、この水耕栽培システム（１０）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。水耕栽培システム（１０）は、循環水を浄化する浄化装置（２０）を備えている。
【００２２】
水耕栽培システム（１０）は、栽培床（１０１）、循環経路（１１）、ポンプ（１０２）、及び制御部（１０３）を備えている。この水耕栽培システム（１０）では、栽培床（１０１）、ポンプ（１０２）は、循環経路（１１）で互いに接続され、植物の栽培に必要な養分を含んだ養液（Ｌ）が循環する。図１において、養液の循環方向を矢印で示す。
【００２３】
栽培床（１０１）は、養液（Ｌ）を、所定の量だけ溜めるようになっている。栽培床（１０１）には、植物（２００）が植えつけられる。植えつけられた植物（２００）は、栽培床（１０１）に溜められた養液（Ｌ）を吸収し、吸収した養液（Ｌ）中の養分を利用するように構成されている。
【００２４】
循環経路（１１）は、通常経路（１３）と浄化経路（１２）とを切換可能に構成されている。通常経路（１３）は、通常流出配管（４８）及び通常流入配管（４９）を備え、これら通常流出配管（４８）の流入側及び通常流入配管（４９）の流出側が栽培床（１０１）に接続されている。養液（Ｌ）を循環させるためのポンプ（１０２）は、通常流出配管（４８）と通常流入配管（４９）との間に接続されている。このポンプ（１０２）の吸入孔は通常流出配管（４８）の流出側に接続され、吐出孔が通常流入配管（４９）の流入側に接続されている。このポンプ（１０２）の運転状態は、制御部（１０３）が制御するようになっている。
【００２５】
そして、通常流出配管（４８）は、浄化経路（１２）と一対の切換バルブ（１６）を介して切換可能に接続されている。切換バルブ（１６）は、三方切替弁よりなり、電動式でも手動式でもよい。電動式の場合には、制御部（１０３）から送られる電気信号によって切換えればよい。一方の切換バルブ（１６）は、浄化経路（１２）の流入管（５１）に接続され、他方の切換バルブ（１６）は、浄化経路（１２）の流出管（５２）に接続されている。流入管（５１）と流出管（５２）との間に水浄化ユニット（６０）が接続されている。水浄化ユニット（６０）は、水中での放電によって水中に過酸化水素を生成し、生成した過酸化水素を超音波により水酸ラジカルに変換することにより水の浄化を行う。水の浄化とは、水中の雑菌の殺菌、水中に存在する汚れの発生原因となる有機物の分解等を含む概念である。
【００２６】
この水浄化ユニット（６０）は、循環水を一時的に貯留する密閉型の直方体状の水貯留部（６１）を有する。水貯留部（６１）の流入側が流入管（５１）に接続され、流出側が流出管（５２）に接続されている。例えば、流入管（５１）は銅管で構成され、その内壁から銅イオンを生成することで、水貯留部（６１）に銅イオンが供給されている。流出管（５２）は、ビニルホースで構成されている。
【００２７】
図２にも示すように、この水貯留部（６１）内には、水貯留部（６１）の水中で放電を行って水酸ラジカルを経て過酸化水素を発生させる放電部（６２）及び超音波照射により過酸化水素を水酸ラジカルに変換する超音波発生部（９４）が内蔵されている。
【００２８】
制御部（１０３）は、ポンプ（１０２）及び水浄化ユニット（６０）に所定の制御信号を出力し、ポンプ（１０２）の運転状態（オンオフ）の制御と、水浄化ユニット（６０）の運転状態（放電部及び超音波発生部のオンオフ）の制御を行うように構成されている。
【００２９】
放電部（６２）は、第１電極（６４）及び第２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、第１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。
【００３０】
電極対（６４，６５）は、水中で放電を生起するためのものである。第１電極（６４）は、絶縁ケーシング（７１）の内部に配置されている。第１電極（６４）は、上下に扁平な板状に形成されている。第１電極（６４）は、電源部（７０）と接続されている。第１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。
【００３１】
第２電極（６５）は、絶縁ケーシング（７１）の外部に配置されている。第２電極（６５）は、第１電極（６４）の上方に設けられている。第２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乃至パンチングメタル形状に構成されている。第２電極（６５）は、第１電極（６４）と略平行に配設されている。第２電極（６５）は、電源部（７０）と接続されている。第２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。
【００３２】
電源部（７０）は、電極対（６４，６５）に所定の電圧を印加する。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あってもよいが、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直流電源でかまわない。直流電源である場合には電源部（７０）のうち、第２電極（６５）が接続される負極側を、アースと接続すればよい。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）。なお、電源部（７０）を電極対（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としてもよい。電源部（７０）が直流電源である場合には、電源部（７０）がパルス電源である場合と比べて放電発生時の音を小さくすることができる。
【００３３】
絶縁ケーシング（７１）は、水貯留部（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。
【００３４】
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。第１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、第１電極（６４）の厚さよりも長くなっている。つまり、第１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、第１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。
【００３５】
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、第１電極（６４）と第２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。
【００３６】
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（第１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。
【００３７】
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。
【００３８】
超音波発生部（９４）は、板状の圧電セラミックス板（９５）と、圧電セラミックス板（９５）を挟むように設けられた一対の金属板（９６ａ，９６ｂ）とにより構成されている。超音波発生部（９４）を封入するケース（９７）は密閉され、水貯留部（６１）の底部に配置されている。
【００３９】
金属板（９６ａ，９６ｂ）には、増幅器（３０９）によって増幅された超音波波形発生部（３０８）の出力信号（交流電圧）が供給される。これにより、超音波発生部（９４）は任意の周波数の超音波を水貯留部（６１）内の水に照射できる。但し、過酸化水素を分解して水酸ラジカルを効率良く発生させるためには、超音波の周波数が、１００ｋＨｚ以上程度であれることが好ましい。
【００４０】
なお、超音波発生部（９４）は、水貯留部（６１）内の液体に超音波を照射できる範囲で任意の位置に設置されていてよい。例えば、図４に示すように、超音波発生部（９４）は水貯留部（６１）の底部外側に設置されていてもよい。超音波発生部（９４）が水貯留部（６１）の底部外側に設置されている場合、超音波は水貯留部（６１）の壁面を介して水に伝達される。
【００４１】
また、超音波発生部（９４）は、図５に示すように、金属ケース（９７ａ）の上部と金属板（９６）とで板状の圧電セラミックス板（９５）を挟み、両者の間に交流電圧を供給する構成であってもよい。
【００４２】
なお、水の循環を連続的に行っている場合には、放電部（６２）を運転しても、水貯留部（６１）内の過酸化水素濃度が、放電部（６２）よりも流入側では高くならない可能性がある。このため、超音波発生部（９４）は、放電部（６２）よりも流出側に設ける方が好ましい。しかし、ポンプ（１０２）の停止時に水貯留部（６１）内の水の殺菌を行うような場合には、超音波発生部（９４）が放電部（６２）よりも流入側に設けられていても問題ない。
【００４３】
水貯留部（６１）内の放電部（６２）及び超音波発生部（９４）の下流側には、循環水中の塵埃を捕捉する集塵部としての集塵フィルタ（１４）が設けられている。この集塵フィルタ（１４）は、循環水中の固形物を捕捉可能に水貯留部（６１）内に配置され、適宜取り出して清掃又は交換可能となっている。
【００４４】
さらに水貯留部（６１）内の集塵フィルタ（１４）の下流側には、循環水中の化学物質を吸着する吸着フィルタ（１５）が設けられている。例えば、この吸着フィルタ（１５）は、循環水中の有害な化学物質を吸着する、ろ材で構成されている。この吸着フィルタ（１５）も適宜清掃又は交換可能に構成されている。
【００４５】
このように、集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）は、水貯留部（６１）内において、放電部（６２）と至近距離に配置されている。
【００４６】
−水耕栽培システムの循環水の浄化方法−
次に、本実施形態に係るる水耕栽培システムの循環水の浄化方法について説明する。
【００４７】
予め通常経路（１３）を浄化経路（１２）に切換える時間を制御部（１０３）に設定しておく。例えば、浄化経路（１２）に切換えたときには、集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）のろ過効果を考慮してポンプ（１０２）からの単位時間あたりの吐出量を通常経路（１３）のときよりも小さくする。
【００４８】
通常は、通常経路（１３）を通ってポンプ（１０２）によって循環水が循環される。
【００４９】
切換時間になると、切換バルブ（１６）が切換えられ、ポンプ（１０２）から吐出され、栽培床（１０１）を通った循環水が切換バルブ（１６）を通って水浄化ユニット（６０）に供給される。同様に水浄化ユニット（６０）の運転も開始される。すると、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る。電源部（７０）から電極対（６４，６５）に所定の電圧（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。この際、第１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。
【００５０】
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６に示すように、開口（７４）のほぼ全域を覆う状態となり、第２電極（６５）と第１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、第１電極（６４）と第２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、第１電極（６４）と第２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、絶縁破壊に伴い放電が発生する。
【００５１】
以上のようにして、気泡（Ｂ）で放電が行われると、水貯留部（６１）内の水中では、水酸ラジカルが発生する。発生した水酸ラジカルは急速に反応して過酸化水素となる。このため、水貯留部（６１）内の過酸化水素濃度が次第に上昇する。過酸化水素濃度が十分に上昇した後、水に超音波を照射すると、水中の過酸化水素が分解され再び水酸ラジカルが発生する。超音波照射により発生した水酸ラジカルは再び結合して過酸化水素に戻る。このため、図７に示すように過酸化水素から水酸ラジカルへの変換と、水酸ラジカルから過酸化水素への変換とが循環して生じる。但し、殺菌等の水の浄化に使われた水酸ラジカルは水に変化するので、放電を停止して超音波照射のみを行った場合には、過酸化水素の濃度は徐々に低下する。
【００５２】
過酸化水素により水を十分に殺菌しようとすると、水中の過酸化水素の濃度を高くしなければならない。過酸化水素は、低濃度では比較的安全であるが濃度が高くなると植物に悪影響をおよぼすおそれがある。一方、水酸ラジカルは、過酸化水素と比べてはるかに高い殺菌能力を有している。従って、低い濃度においても水を十分に殺菌することができる。しかし、水酸ラジカルは不安定でありすぐに反応して過酸化水素となってしまう。このため、水酸ラジカルにより水の殺菌を行うためには、水酸ラジカルを連続的に発生させなければならない。
【００５３】
放電の場合、水が分解されて水酸ラジカルが発生するため、連続的に運転を行うと水中の過酸化水素濃度がどんどん上昇してしまう。一方、超音波照射の場合には、過酸化水素から水酸ラジカルへの変換は生じるが、水の分解は生じない。このため、水酸ラジカルの生成を連続的に行っても、過酸化水素の濃度が上昇することはない。従って、放電により過酸化水素を発生させ、超音波により水酸ラジカルを発生させることにより、放電のみを用いて殺菌を行う場合よりもはるかに効率良く殺菌を行うことができる。また、過酸化水素の濃度を低く抑えることができるので、より安全な浄化装置を実現することができる。
【００５４】
水酸ラジカルは反応性が高いため、栽培床（１０１）において栽培している植物（２００）に水酸ラジカルが直接接すると、植物（２００）に悪影響が生じるおそれがある。しかし、水酸ラジカルの寿命は非常に短いため、水貯留部（６１）外においては水酸ラジカルはほとんど存在しない。一方、低濃度の過酸化水素は、植物（２００）にほとんど影響を与えない。このため、水浄化ユニット（６０）を栽培床（１０１）から独立させることにより、栽培床（１０１）において栽培する植物（２００）が水酸ラジカルの影響を受けることがなくなるという利点が得られる。
【００５５】
水中の過酸化水素は、放電に伴う熱によって水貯留部（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）で放電が行われると、この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、水貯留部（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さらに向上できる。
【００５６】
また、流入管（５１）である銅配管（イオン供給部）からは、銅イオンが養液（Ｌ）中に溶出する。過酸化水素と銅イオンの存在下では、フェントン反応により、銅イオンが触媒的に作用して水酸ラジカルの生成がさらに促進される。
【００５７】
水酸ラジカルは、強力な酸化力を有するが、すぐに変化して別の物質に変わってしまう。しかし、超音波発生部（９４）のすぐ下流に集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）が配置されているので、集塵フィルタ（１４）の雑菌が除菌され、吸着フィルタ（１５）に吸着した有害な化学物質が無害化される。また、水貯留部（６１）内に満たされた過酸化水素が集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）を除菌する。流出管（５２）から流出する循環水には、大量の過酸化水素が含有されているので、循環経路（１１）内もくまなく除菌され、水耕栽培システム（１０）内で病原菌が広まらない。
【００５８】
所定時間経過すると、再び切換バルブ（１６）が切換えられ、通常経路（１３）に戻って、通常の循環量で循環水が循環される。
【００５９】
放電部（６２）と超音波発生部（９４）とを常に動作状態としてもかまわないが、水中の過酸化水素濃度が低い場合には、超音波を照射しても十分な水酸ラジカルの発生が望めない。また、放電部（６２）を動作させ続けると水中の過酸化水素濃度が高くなりすぎるおそれもある。このため、図８に示すような運転を行うことが好ましい。まず、放電部（６２）のみを運転して、水貯留部（６１）内の過酸化水素を上昇させた後、超音波発生部（９４）の運転を開始し水酸ラジカルの生成を開始する。その後、水貯留部（６１）内の過酸化水素濃度が十分に上昇した時点で放電部（６２）の運転を休止し、超音波発生部（９４）のみを運転する。水貯留部（６１）内の過酸化水素の濃度が低下した時点で、再び放電部（６２）の運転を開始し、水貯留部（６１）内の過酸化水素濃度を上昇させる。
【００６０】
以上のような、制御は予め設定したタイミングに基づいて行ってもよいが、水貯留部（６１）内の過酸化水素濃度の測定値に基づいて図９に示すような制御を行ってもよい。この場合には、図１０に示すように過酸化水素濃度を測定するセンサ（３０７）を水貯留部（６１）内に設け、センサ出力に基づいて、制御部（１０３）により、放電部（６２）及び超音波発生部（９４）を制御すればよい。制御部（１０３）は、中央演算装置（ＣＰＵ）を備えた演算回路等とすればよい。また、ポンプ（１０２）についても制御する構成を示したが、ポンプ（１０２）の制御と、放電部（６２）及び超音波発生部（９４）の制御は独立して行う構成としてもよい。
【００６１】
なお、放電部（６２）の運転中に超音波発生部（９４）の運転を開始する例を示したが、放電部（６２）の運転を休止してから超音波発生部（９４）の運転を開始してもよい。また、放電部（６２）の再運転する場合に、超音波発生部（９４）を休止した状態としてもよい。
【００６２】
−実施形態１の効果−
従って、本実施形態に係るる浄化装置（２０）によると、循環水を循環させる循環経路（１１）を浄化経路（１２）と、この浄化経路（１２）を経由させない通常経路（１３）とで切換可能にし、浄化経路（１２）内で循環水中で放電を行って過酸化水素を発生させると共に超音波を照射して水酸ラジカルに変換するようにしたことにより、除菌が必要なときだけ除菌を行うことができ、水耕栽培システム（１０）の循環水を簡単な設備で効率良く浄化できる。
【００６３】
また、病原菌などの雑菌や有害な化学物質を捕捉した集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）を放電部（６２）及び超音波発生部（９４）と至近距離に配置して放電部（６２）及び超音波発生部（９４）で生成された水酸ラジカルも集塵フィルタ（１４）及び吸着フィルタ（１５）での浄化に利用することができるので、極めて浄化効率がよい。
【００６４】
〈放電部の変形例１〉
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１１及び図１２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、第１電極（６４）及び第２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。
【００６５】
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。
【００６６】
〈放電部の変形例２〉
放電部（６２）は以下のような構成としてもよい。図１３に示すように、変形例２の放電部（６２）は、水貯留部（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、変形例２の放電部（６２）は、第１電極（６４）と第２電極（６５）と絶縁ケーシング（７１）とが一体的に組み立てられている。
【００６７】
変形例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。
【００６８】
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）から水貯留部（６１）側に向かって突出する筒状壁部（７７）と、該筒状壁部（７７）の外縁部からさらに水貯留部（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。
【００６９】
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。
【００７０】
第１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。第１電極（６４）は、基部（７６）の挿入口（７６ａ）に嵌合している。これにより、第１電極（６４）は、絶縁ケーシング（７１）の内部に収容されている。変形例２では、第１電極（６４）のうち水貯留部（６１）とは反対側の端部が、水貯留部（６１）の外部に露出される状態となる。このため、水貯留部（６１）の外部に配置される電源部（７０）と、第１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。
【００７１】
第１電極（６４）のうち水貯留部（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１３に示す例では、第１電極（６４）の端部（６４ａ）が、挿入口（７６ａ）の開口面よりも上側（水貯留部（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、第１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。
【００７２】
第２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、水貯留部（６１）の壁部に固定されて放電部（６２）を保持する固定部を構成している。放電部（６２）が水貯留部（６１）に固定された状態では、第２電極（６５）の電極本体（６５ａ）の一部が浸水された状態となる。
【００７３】
第２電極（６５）は、電極本体（６５ａ）よりも小径の内側筒部（６５ｃ）と、該内側筒部（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、水貯留部（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）と当接して該蓋部（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、第２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、水貯留部（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。
【００７４】
第２電極（６５）は、電極本体（６５ａ）の一部が水貯留部（６１）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（７０）と第２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。
【００７５】
−放電部の運転動作−
変形例２の放電部を用いた場合にも、放電部（６２）が運転されることで、過酸化水素が生成される。
【００７６】
放電部（６２）の運転の開始時には、図１３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く。
【００７７】
図１３に示す状態から、電極対（６４，６５）へさらに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１４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、第１電極（６４）との間に気泡（Ｂ）の抵抗が付与される。これにより、第１電極（６４）と第２電極（６５）との間の電位差が保たれ、気泡（Ｂ）で放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルを経て過酸化水素が生成される。
【００７８】
〈放電部の変形例３〉
変形例２では、円板状の蓋部（７３）の軸心に１つの開口（７４）を形成する例を示したが、この蓋部（７３）に複数の開口（７４）を形成してもよい。図１５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）の近傍でそれぞれ放電を生起させることができる。
【００７９】
なお、実施形態１及び各変形例の電源部（７０）には、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、定電力制御部に代えて、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、洗浄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。
【００８０】
また、実施形態１及び各変形例において、電源部（７０）が直流電源の場合には正極に第１電極（６４）を接続し、電源部（７０）の負極に第２電極（６５）を接続すればよい。しかし、電源部（７０）の負極に第１電極（６４）を接続し、電源部（７０）の正極に第２電極（６５）を接続して、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。なお、電源部（７０）は交流電源又はパルス電源等であってもよい。
【００８１】
（実施形態２）
図１６は、実施形態２に係る水浄化ユニット（６０Ｂ）を示す構成図である。図１６では、実施形態１の水浄化ユニット（６０）と同様の構成については図２と同じ符号を付している。また、図１６では、制御部（１０３）等の記載は省略している。以下においては、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（６０）と異なる点について説明する。
【００８２】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｂ）は、水貯留部（６１）と、水貯留部（６１）内に配置された放電部（６２）と、超音波発生部（９４）とを備えている。放電部（６２）は、電極対（４６４，４６５）と、電極対（４６４，４６５）に接続された電源部（７０）とを有している。超音波発生部（９４）は、水貯留部（６１）の底部に設置されている。
【００８３】
電極（４６４）は絶縁ケーシング（４７１ａ）の内部に収納され、電極（４６５）は絶縁ケーシング（４７１ｂ）の内部に収納されている。電極（４６４）及び電極（４６５）は、それぞれ扁平な板状に形成されている。また、電極（４６４）及び電極（４６５）はステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。電源部（７０）は、数キロボルト程度の交流電圧を電極対（４６４，４６５）に供給する。
【００８４】
絶縁ケーシング（４７１ａ，４７１ｂ）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されており、図２に示す絶縁ケーシング（７１）と同様の構成を有している。
【００８５】
すなわち、絶縁ケーシング（４７１ａ）は、一面（図１６では右側の面）が開放された容器状のケース本体（４８０ａ）と、該ケース本体（４８０ａ）の上記開放部を閉塞する板状の蓋部（４７３ａ）とを有している。また、絶縁ケーシング（４７１ｂ）は、一面（図１６では左側の面）が開放された容器状のケース本体（４８０ｂ）と、該ケース本体（４８０ｂ）の開放部を閉塞する板状の蓋部（４７３ｂ）とを有している。
【００８６】
絶縁ケーシング（４７１ａ）の蓋部（４７３ａ）には、該蓋部（４７３ａ）を厚さ方向に貫通する１つの開口（４７４ａ）が形成されている。絶縁ケーシング（４７１ｂ）の蓋部（４７３ｂ）にも、該蓋部（４７３ｂ）を厚さ方向に貫通する１つの開口（４７４ｂ）が形成されている。これらの開口（４７４ａ，４７４ｂ）により、電極（４６４）と電極（４６５）との間の電界の形成が許容されている。開口（４７４ａ，４７４ｂ）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（４７４ａ，４７４ｂ）は、電極対（４６４，４６５）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。
【００８７】
絶縁ケーシング（４７１ａ，４７１ｂ）は、水貯留部（６１）内に蓋部（４７３ａ，４７３ｂ）同士が互いに対向するように設置されている。言い換えれば、電極（４６４）と電極（４６５）とは互いに対向するよう配置されている。
【００８８】
絶縁ケーシング（４７１ａ，４７１ｂ）の開口（４７４ａ，４７４ｂ）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、液体がジュール熱によって気化して気泡が形成される。つまり、絶縁ケーシング（４７１ａ，４７１ｂ）の開口（４７４ａ，４７４ｂ）は、該開口（４７４ａ，４７４ｂ）に気相部としての気泡を形成する気相形成部として機能する。この構成により、交流電圧が電極対（４６４，４６５）に供給された場合に電極対（４６４，４６５）間の気泡内に放電を生起させることができる。
【００８９】
なお、超音波発生部（９４）の具体的な構成は実施形態１と同様にすればよく、水貯留部（６１）の底部に設置されていることが好ましいが、水貯留部（６１）内の液体に超音波を照射できる限りにおいて任意の位置に設置可能である。
【００９０】
以上の構成をとることにより、交流電圧を電極対（４６４，４６５）に供給する場合でも、電極対（４６４，４６５）間に放電を生起させることができ、過酸化水素の濃度を抑えながら高い浄化能力を発揮させることができる。
【００９１】
なお、電源部（７０）から電極対（４６４，４６５）へは交流電圧を印加してもよいが、矩形波を印加しても電極対（４６４，４６５）間に放電を生起することができる。
【００９２】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｂ）においても、図８又は図９に示すような制御を行うことが好ましい。
【００９３】
（実施形態３）
図１７は、本発明の実施形態３に係る水浄化ユニット（６０Ｃ）を示す構成図である。図１７では、実施形態１の水浄化ユニット（６０）と同様の構成については図２と同じ符号を付している。また、図１７では、制御部（１０３）等の図示は省略している。以下においては、主に実施形態１に係る水浄化ユニットと異なる点について説明する。
【００９４】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｃ）は、水貯留部（６１）と、水貯留部（６１）内に配置された放電部（６２）と、超音波発生部（９４）とを備えている。放電部（６２）は、水貯留部（６１）内に設けられた電極対（５６４，５６５）と、電極対（５６４，５６５）に接続された電源部（７０）と、気泡発生部（５２０）とを有している。超音波発生部（９４）は、水貯留部（６１）の底部に設置されている。
【００９５】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｃ）においては、電源部（７０）は、第１電極（６４）及び第２電極（５６５）に高電圧のパルス電圧が供給される。
【００９６】
また、第１電極（５６４）を囲む絶縁ケーシングは設けなくてよい。第１電極（５６４）及び第２電極（５６５）は共に板状であり、水貯留部（６１）内に、互いに対向するように設置される。
【００９７】
気泡発生部５２０は、例えば水貯留部（６１）の底部など、少なくとも電極対（５６４，５６５）の間であって、電極対（５６４，５６５）よりも低い位置に設けられたノズル（吐出手段）（５１９）と、ノズル（５１９）に空気等の気体を送るエアポンプ（送出手段）（５１８）とを有している。エアポンプ（５１８）によって送出された気体は、ノズル（５１９）を介して水貯留部（６１）内に送り込まれ水貯留部（６１）内に気泡を発生させる。なお、水貯留部（６１）内の気体を循環させる構成としても、外部から気体を取り入れる構成としてもよい。
【００９８】
超音波発生部（９４）の構成は実施形態１と同様にすればよく、水貯留部（６１）の底部に設置されていることが好ましいが、水貯留部（６１）内の液体に超音波を照射できる限りにおいて任意の位置に設置可能である。
【００９９】
少なくとも放電処理を行う期間中、ノズル（５１９）から水中へ気体が送り込まれ、気泡が発生する。水中に気泡が存在する状態で電極対（５６４，５６５）にパルス電圧を供給すると、気泡の内部において放電が生起され、水酸ラジカルが生成し、水酸ラジカルから過酸化水素が生成する。
【０１００】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｂ）においても、図８又は図９に示すような制御を行うことが好ましい。
【０１０１】
以上の構成及び方法によれば、電極対（５６４，５６５）間にパルス放電を発生させる場合でも、超音波照射と組み合わせることで、過酸化水素の濃度を抑えながら高い浄化能力を発揮させることができる。
【０１０２】
（発明の実施形態４）
図１８は、本発明の実施形態４に係る水浄化ユニット（６０Ｄ）を示す構成図である。図１８では、実施形態１の水浄化ユニット（６０）と同様の構成については図２と同じ符号を付している。また、図１８では、制御部（１０３）等の記載は省略している。以下においては、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（６０）と異なる点について説明する。
【０１０３】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｄ）は、水貯留部（６１）と、水貯留部（６１）内に配置された放電部（６２）と、超音波発生部（９４）とを備えている。放電部（６２）は、電極対（６６４，６６５）と、電極対（６６４，６６５）に接続された電源部（７０）とを有している。超音波発生部（９４）は、水貯留部（６１）の底部に設置されている。電源部（７０）は、例えば交流電源で構成されているが、直流電源で構成されていてもよいし、矩形波やパルス電圧を供給する電源で構成されていてもよい。
【０１０４】
電極（６６４）と電極（６６５）とは、それぞれ水貯留部（６１）内に、互いに対向するように設置されている。
【０１０５】
電極（６６４）は、少なくとも１つの導電部（６５４）と、導電部（６５４）を囲む絶縁部（６５５）とを有している。電極（６６５）は、少なくとも１つの導電部（６５６）と、導電部（６５６）を囲む絶縁部（６５７）とを有している。
【０１０６】
以上のように、電極（６６４）における導電部（６５４）の露出面、及び電極（６６５）における導電部（６５６）の露出面の面積は小さいので、電圧を電極対（６６４，６６５）に供給した場合には導電部（６５４，６５６）の表面で電流密度の集中部が形成される。そのため、導電部（６５４，６５６）の表面では液体がジュール熱によって気化して気泡が形成される。この泡によって導電部（６５４，６５６）の露出面が覆われた状態で電源部（７０）からの電圧供給を継続することにより、気泡の内部で放電が生起される。
【０１０７】
なお、超音波発生部（９４）の具体的な構成は実施形態１と同様にすればよく、水貯留部（６１）の底部に設置されていることが好ましいが、水貯留部（６１）内の液体に超音波を照射できる限りにおいて任意の位置に設置可能である。
【０１０８】
以上の構成によっても、電極対（６６４，６６５）間での放電と、超音波照射とを組み合わせることにより、過酸化水素濃度を抑えながら高い浄化能力を発揮させることができる。
【０１０９】
本実施形態の水浄化ユニット（６０Ｄ）においても、図８又は図９に示すような制御を行うことが好ましい。
【０１１０】
＜イオン供給部の構成＞
銅片を水貯留部（６１）に浸漬することで、イオン供給部とする例を示した。しかし、イオン供給部としては、例えば鉄イオンを生成する鉄片を用いることもできる。鉄イオンも銅イオンと同様、過酸化水素の存在下でフェントン反応を促進させるため、水酸ラジカルの生成量を増大できる。但し、イオン供給部は設けなくてもよい。
【０１１１】
なお、水浄化ユニット（６０）による除菌中にポンプ（１０２）を運転状態して、水をある程度流しつつ除菌を行うことも可能である。
【０１１２】
また、水貯留部（６１）は新たに設ける他に、水耕栽培に使用する既存のタンク（養液の成分を調整するタンクや、養液のろ過などを行うタンク）などを利用してもよい。
【０１１３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
以上説明したように、本発明は、水耕栽培システムの循環水を浄化する浄化装置について有用である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０      水耕栽培システム
１１      循環経路
１２      浄化経路
１３      通常経路
１４      集塵フィルタ
１５      吸着フィルタ
１６      切換バルブ
２０      浄化装置
４８      通常流出配管
４９      通常流入配管
５１      流入管
５２      流出管
６０      水浄化ユニット
６０Ｂ    水浄化ユニット
６０Ｃ    水浄化ユニット
６０Ｄ    水浄化ユニット
６１      水貯留部
６２      放電部
６４      第１電極
６４ａ    端部
６５      第２電極
６５ａ    電極本体
６５ｂ    鍔部
６５ｃ    内側筒部
６５ｄ    連接部
６６      貫通孔
６７      円柱空間
６８      漏電防止材
７０      電源部
７１      絶縁ケーシング
７２      ケース本体
７２ａ    側壁部
７２ｂ    底部
７３      蓋部
７４      開口
７６      基部
７６ａ    挿入口
７７      筒状壁部
７８      環状凸部
７９      先端筒部
９４      超音波発生部
９５      圧電セラミックス板
９６      金属板
９７      ケース
９７ａ    金属ケース
１０１    栽培床
１０２    ポンプ
１０３    制御部
２００    植物
３０７    センサ
３０８    超音波波形発生部
３０９    増幅器
４６４    電極
４６５    電極
４７１ａ  絶縁ケーシング
４７１ｂ  絶縁ケーシング
４７３ａ  蓋部
４７３ｂ  蓋部
４７４ａ  開口
４７４ｂ  開口
４８０ａ  ケース本体
４８０ｂ  ケース本体
５１８    エアポンプ
５１９    ノズル
５２０    気泡発生部
５６４    第１電極
５６５    第２電極
６５４    導電部
６５５    絶縁部
６５６    導電部
６５７    絶縁部
６６４    電極
６６５    電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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