特許 6154579 成長促進装置及び成長促進方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6154579

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】成長促進装置及び成長促進方法

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/04 20060101AFI20170619BHJP

   A01G 1/04 20060101ALI20170619BHJP

【ＦＩ】

   A01G7/04 A

   A01G1/04 104Z

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-121711(P2012-121711)

(22)【出願日】2012年5月29日

(65)【公開番号】特開2013-243993(P2013-243993A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】712005344

【氏名又は名称】茅野 功

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(72)【発明者】

【氏名】茅野 功

(72)【発明者】

【氏名】望月 精一

【審査官】 坂田 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３３５７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１６４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５０５９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物または菌類のいずれか一方である栽培対象物の成長を促進させる成長促進装置であって、
第１コイルと、
前記第１コイルとは異なるコイルであって、前記第１コイルと対向する第２コイルと、
前記栽培対象物を格納する格納容器であって、前記第１コイルおよび前記第２コイルの軸線上に配置される、前記格納容器と、
前記第１コイルおよび前記第２コイルに流す交流電流を制御する交流電流ユニットと、
を備え、
前記第１コイルと前記第２コイルは、前記栽培対象物を挟むように配置され、
前記交流電流ユニットは、
前記栽培対象物の栽培を行う場合において、前記第１コイルおよび前記第２コイルに対して、２５ｋＨｚの単一周波数の交流電流であり、かつ、前記栽培対象物が曝露される磁束密度が５０マイクロテスラとなる前記交流電流を流す、
ことを特徴とする成長促進装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物ならびに菌類の成長促進装置及び成長促進方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

植物の早期収穫を可能にする栽培手法として、交流磁界及び電磁波のうち少なくとも一方と音波を含む刺激を植物に与えることにより、植物の成長を促進させる技術が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３５０５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の技術では、植物の成長促進のために、交流磁界及び電磁波のうち少なくとも一方に加えて、音波を用いる必要があり、言い換えれば、磁界（電磁波）発生装置と、音波発生装置とを用いる必要があり、装置が大型化する可能性があった。なお、このような問題は、植物の成長促進を行う装置に限らず、菌類の成長促進を行う装置にも共通する問題であった。

【0005】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、植物や菌類の成長促進を行う装置の大型化を抑制する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

【0007】

［適用例１］
植物または菌類のいずれか一方である栽培対象物の成長を促進させる成長促進装置であって、
コイルと、
前記栽培対象物を格納する格納容器であって、前記コイルの軸線上に配置される、前記格納容器と、
前記栽培対象物の栽培を行う場合に、前記コイルに、３００Ｈｚから１００ｋＨｚのうちのいずれかの単一周波数の交流電流を流すように制御する交流電源ユニットと、
を備えることを特徴とする成長促進装置。

【0008】

上記構成によれば、音波発生装置を用いることなく、栽培対象物の成長を促進させることができる。この結果、成長促進装置の大型化を抑制することができる。

【0009】

［適用例２］
請求項１に記載の成長促進装置であって、
前記コイルは、軸線が略鉛直方向に沿うように配置され、前記交流電源ユニットによって前記交流電流が流された場合には、前記格納容器に格納された前記栽培対象物に対して、略鉛直方向に沿った交流磁界を付与することを特徴とする成長促進装置。

【0010】

上記構成によれば、栽培対象物に対して略鉛直方向に強い成長促進作用を生じさせることができる。この結果、栽培対象物を短時間で栽培することが可能となる。

【0011】

［適用例３］
請求項１または請求項２に記載の成長促進装置であって、
前記コイルを第１コイルと呼び、前記格納容器を第１格納容器と呼ぶとき、
前記成長促進装置は、
第２コイルと、
前記第２コイルの軸線上に配置される第２格納容器と、
を備え、
前記第１コイルと前記第２コイルは、前記交流電源ユニットに直列または並列で接続されており、
前記交流電源ユニットは、
前記栽培対象物の栽培を行う場合に、前記第１コイルおよび第２コイルに、３００Ｈｚから１００ｋＨｚのうちのいずれかの単一周波数の交流電流を流すように制御することを特徴とする成長促進装置。

【0012】

上記構成によれば、より多くの栽培対象物の成長を促進させることができる。

【0013】

［適用例４］
植物または菌類のいずれか一方である栽培対象物の成長を促進させる成長促進方法であって、
前記栽培対象物を用意する工程と、
前記栽培対象物に対して、３００Ｈｚから１００ｋＨｚのうちのいずれかの単一周波数による交流磁界環境下で栽培する工程と、
を備えることを特徴とする成長促進方法。

【0014】

上記成長促進方法によれば、音波を用いることなく、栽培対象物の成長を促進させることができる。この結果、上記成長促進方法を実現する装置の大型化を抑制することができる。
［形態］
植物または菌類のいずれか一方である栽培対象物の成長を促進させる成長促進装置であって、
第１コイルと、
前記第１コイルとは異なるコイルであって、前記第１コイルと対向する第２コイルと、
前記栽培対象物を格納する格納容器であって、前記第１コイルおよび前記第２コイルの軸線上に配置される、前記格納容器と、
前記第１コイルおよび前記第２コイルに流す交流電流を制御する交流電流ユニットと、
を備え、
前記第１コイルと前記第２コイルは、前記栽培対象物を挟むように配置され、
前記交流電流ユニットは、
前記栽培対象物の栽培を行う場合において、前記第１コイルおよび前記第２コイルに対して、かつ、２５ｋＨｚの単一周波数の交流電流であり、前記栽培対象物が曝露される磁束密度が５０マイクロテスラとなる前記交流電流を流す、
ことを特徴とする成長促進装置。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】成長促進装置１０の全体構成を示す図である。

【図2】実施例と比較例の栽培実験の実験結果を示す図である。

【図3】第２実施例としての成長促進装置１１の全体構成を示す図である。

【図4】第３実施例の成長促進装置１２の全体構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、成長促進装置を用いた成長促進方法の実施形態を詳細に説明する。なお、同一の要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。

【0017】

Ａ．第１実施例：
Ａ１．装置構成：
図１は、第１実施例としての成長促進装置１０の全体構成を示す図である。成長促進装置１０は、植物を栽培する場合に、植物の成長を促進させるための装置である。成長促進装置１０は栽培ユニット１００と交流電源ユニット１２０とを備える。図１では、図の上下方向が鉛直方向と等しい。図１には、鉛直方向ｇｇと、鉛直方向に対して垂直な方向（単に水平方向とも呼ぶ）ｓｓが示されている。

【0018】

栽培ユニット１００は、植物１０４を配置するための装置である。栽培ユニット１００は、格納容器１０１と、保護層１０２と、コイル１０３Ａ、１０３Ｂと、植物１０４と、培地１０５と、を備える。

【0019】

栽培ユニット１００の各要素の構成は、以下の通りである。すなわち、格納容器１０１は、直径３５ｍｍ、高さ１２０ｍｍの円筒状ガラス容器である。格納容器１０１は、コイル１０３Ａとコイル１０３Ｂの中心点を結ぶ直線（軸線Ｃ（後述））上に配置されると共に、側面１０１Ａが鉛直方向ｇｇに沿うように配置される。格納容器１０１は、中空部１０８を有する。格納容器１０１は、中空部１０８に培地１０５が配置される。培地１０５は、植物１０４を格納する。格納容器１０１は、ガラスに限られず、透磁率の高い他の素材、例えば、木、陶器、樹脂、または、発泡スチロールから構成されてもよい。また、格納容器１０１は、略筒状ではなく、略半球状や略円錐状でもよい。なお、格納容器１０１の底部は水はけを良くするために穴が開けられていてもよい。

【0020】

植物１０４は、上述したように、格納容器１０１中の培地１０５に格納される。本実施例では、植物１０４は、水平方向よりも、鉛直方向に成長し易い植物を用いている。具体的には、植物１０４は、チューリップ、ヒヤシンスやクロッカスのような観葉植物を用いることができる。また、植物１０４は、スプラウト類（緑豆もやし、大豆もやし、発芽大豆、そばの新芽、ブロッコリースプラウト、アルファルファなど）等の食用植物を用いることができる。

【0021】

培地１０５は脱脂綿に水を含ませて構成される。培地１０５は、脱脂綿に水を含ませた構成の代わりにロックウールや水耕栽培用高分子ポリマー等を用いることもできる。さらに、培地１０５は培養土を用いることもできる。

【0022】

保護層１０２は、筒状であり、厚さ５ｍｍの発砲スチロールで構成される。保護層１０２は、格納容器１０１が配設される中空部１０７を有する。保護層１０２は、保湿及び保温機能と、格納容器１０１を外的な力から保護する機能とを有する。なお、保護層１０２は、発泡スチロールではなく、透磁率の高い他の素材、例えば、木や陶器や樹脂あるいはガラスから構成されてもよい。また、保護層１０２は、略筒状ではなく、略円錐状や、略半球状、あるいは動物や植物をモチーフとした立体構造形でもよい。本実施例では、保護層１０２を設けているが、これに限られるものではなく、格納容器１０１が栽培過程において十分な強度が保てるならば、保護層１０２を設けなくてもよい。

【0023】

コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、同一の形状であり、直径４５ｍｍの輪状に構成され、交流電源ユニット１２０とそれぞれ接続される。コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、保護層１０２の側面に沿って、保護層１０２の周りを囲むように配置される。すなわち、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、その断面が、水平方向に沿うように、配置される。また、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、植物１０４を挟むように配置されると共に、互いに軸線（以下では、軸線Ｃとも呼ぶ）が一致し、鉛直方向に２２．５ｍｍ離れて配置される。

【0024】

コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、交流電源ユニット１２０によって同相の交流電流が流されると、交流磁界を生じさせる。特に、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、コイル１０３Ａの断面とコイル１０３Ｂの断面の間では軸線Ｃ方向に沿った交流磁界を生じさせる。この交流磁界の方向をコイル間磁界方向Ｂ（図１参照）とも呼ぶ。このコイル間磁界方向Ｂは、鉛直方向と同じ方向である。コイル１０３Ａ、１０３Ｂによって生じる交流磁界の磁束密度は、交流磁界の方向がコイル間磁界方向Ｂである場合に、最大となる。従って、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、交流電流が流されると、コイル１０３Ａの断面とコイル１０３Ｂの断面との間に配置された植物１０４に対して、磁束密度が最大となる交流磁界であって、鉛直方向ｇｇに沿った交流磁界を曝露することができる。

【0025】

なお、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、栽培中に鉛直方向に沿った交流磁界を生じさせるために設置するものであるから、この目的を達成するために、たとえばコイル１０３Ａ、１０３Ｂは植物１０４に曝露する磁界の磁束密度を部分的に変化させるため、あるいは磁界環境を均質化するために３つ以上設置してもよい。あるいは、コイルを中空ソレノイド１つのみとして、中空ソレノイド内部に保護層１０２及び格納容器１０１を格納する構造でもよい。また、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、その断面形状が、輪（円）形以外の形状、例えば、四角形状などの多角形のものを用いてもよい。

【0026】

なお、コイル１０３Ａ、１０３Ｂによって生じる磁界は、コイル１０３Ａの断面とコイル１０３Ｂの断面から離れるにしたがって放射状に磁力線は拡散し、言い換えれば、コイル１０３Ａの断面とコイル１０３Ｂの断面から離れるにしたがって磁束密度が小さくなる。

【0027】

上記栽培ユニット１００の各寸法は適宜変更可能である。

【0028】

交流電源ユニット１２０は、交流電流発生回路１２１によって生成した交流電流を電流増幅回路１２２によって増幅するための装置である。交流電源ユニット１２０は、交流電流発生回路１２１と、電流増幅回路１２２と、電源１２３とを備える。

【0029】

交流電流発生回路１２１は３００Ｈｚから１００ｋＨｚまでの交流電流を発生させる回路である。また、電流増幅回路１２２は、格納容器１０１内部の最大磁束密度を調整する回路である。

【0030】

導線１１０は電流増幅回路１２２から生じた交流電流を各コイル１０３へ流すための導線であり、各コイル１０３には同相の交流電流が流れる。

【0031】

電源１２３は商用交流を用いるためにＡＤコンバータが内蔵されており、交流電流発生回路１２１及び電流増幅回路１２２に対して駆動電力を供給する。ただし、成長促進装置全体を小型化あるいは可搬化するために電源１２３は直流バッテリーや電池を用いることもできる。電源１２３に直流バッテリーや電池を用いた場合、ＡＤコンバータは不要である。さらに、電源１２３は上記商用交流ならびに直流バッテリーあるいは電池の双方が使えるようにスイッチによって切り替える機構を設けてもよい。かつ、電源のスイッチをオフにすることで栽培ユニット１００の内部に交流磁界を発生させないようにすることもできる。

【0032】

交流電源ユニット１２０は、交流電流発生回路１２１によって生成した交流電流を電流増幅回路１２２によって増幅するための装置である。交流電流発生回路は３００Ｈｚから１００ｋＨｚまでの交流電流を発生させるための周波数可変装置が設けられている。また、電流増幅回路は、格納容器１０１内部の最大磁束密度を調整するための電流可変装置が設けられている。電流Ｉ（アンペア）と格納容器１０１内部の最大磁束密度Ｂ（テスラ）は、コイル１０３Ａ、１０３Ｂの半径をａ（メートル）、空気中の透磁率をｕとして以下（数１）により計算できる。

【数1】

【0033】

この栽培装置を用いることにより、格納容器内部の交流磁界環境を２５ｋＨｚの周波数で電流増幅回路１２２のボリュームつまみの調整によって最大５５マイクロテスラ（実効値）の環境を作成することができる。また電源１２３のスイッチを切ることにより日常の磁界環境で栽培することもできる。

【0034】

交流電源ユニット１２０の構成は、交流電流発生回路１２１として低周波発振回路、また電流増幅回路１２２にはオペアンプを用いた増幅回路と電圧電流変換回路によって作成した。また電源１２３はＡＤコンバータを用いてコンセントから商用交流を直流電源に変換して、交流電流発生回路１２１及び電流増幅回路１２２へ電力を供給する。

【0035】

交流電流発生回路１２１によって十分な電流が得られる場合には、電流増幅回路１２２は省略してもよい。また、十分な電流を得るために、電流増幅回路１２２は多段設けてもよい。

【0036】

Ａ２．実験結果：
上記成長促進装置１０を用いて、植物１０４を栽培した場合と、上記成長促進装置を用いずに、植物１０４を栽培した場合とを比較する栽培実験を行った。以下にこれらの栽培実験について説明する。

【0037】

栽培実験では、植物１０４として、カイワレダイコンを用いた。

【0038】

栽培実験は以下の３つの実験を行った。
（１）１０マイクロテスラ磁界曝露群（Ｅｘｐｏｓｅｄ−１０）：播種後栽培終了（播種から１６８時間）まで継続的に２５ｋＨｚ、最大１０マイクロテスラ（実効値）の磁界環境に曝露する。

【0039】

（２）５０マイクロテスラ磁界曝露群（Ｅｘｐｏｓｅｄ−５０）：播種後栽培終了（播種から１６８時間）まで継続的に２５ｋＨｚ、最大５０マイクロテスラ（実効値）の磁界環境に曝露する。

【0040】

（３）Ｃｏｎｔｒｏｌ群：電源１２３のスイッチを切り、日常の磁界環境（１〜３００ｋＨｚの複合磁界で０．２４マイクロテスラ以下）で栽培する。

【0041】

上記（１）と（２）は、上記栽培促進装置１０を用いた栽培実験に対応する。従って、（１）の実験を、単に実施例１とも呼び、（２）の実験を、単に実施例２とも呼ぶ。また、上記（３）は、上記栽培促進装置１０を用いない栽培実験に対応する。従って、（３）の実験を、比較例とも呼ぶ。

【0042】

各栽培実験における培地上での栽培方法は、以下の通りである。すなわち、格納容器に水耕栽培用液体肥料（ベジタブルライフ：大塚化学株式会社製）をイオン交換水で２００倍に希釈した溶液を５０ｍＬ入れ、水耕栽培用土壌保水材（サンフレッシュＧＴ−１：白石カルシウム株式会社製）を０．５ｇ加えゲル化した後、あらかじめ１％次亜塩素酸ナトリウム水溶液に３時間浸して消毒した種子を並べ１週間（１６８時間）水耕栽培した。なお、栽培中は中間周波磁界を漏洩しないペルチェ型インキュベータを用いて２０．０± ０．１ ℃の温度を保った。

【0043】

上記３つの栽培実験のそれぞれについて、種子の播種から１６８時間経過における根と茎の長さを測定した。但し、播種から４８時間経過時に発芽しなかった種子は測定の対象から除外した。

【0044】

根及び茎の長さは、対象を方眼紙上にピンで固定し、布状メジャーを対象に沿わせて測定した。カイワレダイコンは、胚軸部と根の境界から根毛が見られる。従って、この根毛の生え始め部を目視により判断し、根と茎の境界とした。また、茎は胚軸部を対象とし、根は主根を対象とした。

【0045】

得られたデータは、すべての群間に対してＯｎｅ−ｗａｙ Ｆａｃｔｉｏｒｉｃａｌ ＡＮＯＶＡにより分散分析し、有意差が見られた群間に関してＴｕｋｅｙ−Ｋｒａｍｅｒ法によって多重比較を行った。

【0046】

図２は、実施例と比較例の栽培実験の実験結果を示す図である。具体的には、図２は、実施例１、実施例２、および、比較例の栽培実験により栽培したカイワレダイコンに対して、その播種から１６８時間経過時の根（ｒｏｏｔ）、茎（ｓｔａｌｋ）、全長（ｌｅｎｇｔｈ）の平均長さを表した図である。

【0047】

図２に示すように、実施例１、２のカイワレダイコンの茎及び全長は、曝露する交流磁界の磁束密度の大きさに応じて成長が促進される結果となった。この結果、カイワレダイコンの成長を、日常環境での栽培に比べ播種後１６８時間で最大約４９％（図２参照）促進することに成功し、栽培促進装置１０による栽培方法の有用性が明らかになった。すなわち、本実施例の栽培促進装置１０によれば、音波装置を用いずとも、植物１０４の成長を十分促進でき、装置の大型化を抑制することができる。

【0048】

なお、植物の成長は、内生植物ホルモンの分泌が関与している。誘導電流によって生じる交流磁界により、内生植物ホルモンの分泌が促進され、その結果、植物の成長が促進されたと推考される。

【0049】

本実施例の栽培促進装置１０は、水平方向よりも鉛直方向に成長し易い植物１０４（実験では、カイワレダイコン）に対して、磁束密度が最大となる交流磁界であって、鉛直方向ｇｇに沿った交流磁界を付与している。こうすれば、図２に示す実験結果も示しているように、植物１０４に対して鉛直方向に強い成長促進作用を付与することができる。この結果、植物１０４を短期間で成長させることが可能となる。

【0050】

Ａ３．誘導電流密度に基づく磁界の周波数帯域の検討：
電界や磁界、あるいは電磁界による生体影響には、熱的作用と刺激作用があることが広く知られている。

【0051】

（参考文献１）
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｎｏｎ−Ｉｏｎｉｚｉｎｇ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ： Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ Ｔｉｍｅ Ｖａｒｙｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ， Ｍａｇｎｅｔｉｃ， ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ （ｕｐ ｔｏ ３００ＨＧｚ）． Ｈｅａｌｔｈ Ｐｈｙｓ． Ｖｏｌ．７４， Ｎｏ．４：４９４−５２２， １９９８．

【0052】

しかし、上記栽培実験の全過程において±０．１℃の範囲で温度変化が見られなかったため、磁界による熱的作用が生じたとは考えにくい。よって、磁界曝露によって生じる生体内の誘導電流が刺激作用として成長促進メカニズムに関与していると推察する。

【0053】

変動磁界曝露によって物質内に誘導される電流密度は、物質を均質な導電率空間上に置かれた円形ループモデルと仮定すると、これに垂直な磁束ベクトルが入射されたときに生じる電流密度Ｊ（Ａ／ｍ）は、周波数ｆ（Ｈｚ）、導電率σ（Ｓ／ｍ）、ループ半径ｒ（ｍ）、磁束密度Ｂ（Ｔ）、及び磁束ベクトルと円形ループモデルの断面からなす角度θ（Ｒａｄ）により数２により導かれる。

【数2】

【0054】

また、本実施例１のように、磁界の放射源と、磁界が曝露される対象物が近接する近傍界の場では、ループコイルアンテナから放射される電界Ｅ（Ｖ／ｍ）及び磁界Ｈ（Ａ／ｍ）は、ループ電流Ｉ（Ａ）、ループ面積Ｓ（平方ｍ）、波長λ（ｍ）、距離Ｄ（ｍ）、及び空間インピーダンスＺ（Ω）として、それぞれ数３及び数４で示される。

【数3】

【数4】

【0055】

これらより、曝露する磁界は、周波数を高くするほど生体内により高い誘導電流密度を生じることができる。一方で、磁界の変動に伴って生じる電界によって、生体に熱的影響が生じることが懸念される。

【0056】

電磁界の熱的吸収の割合を示すＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）（Ｗ／Ｋｇ）は、電磁界中の電界強度Ｅ（Ｖ／ｍ）と物質の導電率σ（Ｓ／ｍ）、及び密度ρ（Ｋｇ／立方ｍ）により数５により導かれる。

【数5】

【0057】

よって、電界は周波数に比例するため、高周波になるほど熱的吸収が生じ、成長促進装置１０及び植物１０４が発熱することで栽培に最適な環境をコントロールすることが難しくなる。この熱的作用は生体に対し、特に１００ｋＨｚ以上で顕著になることが上記参考文献１でも示されている。

【0058】

また、コイル１０３Ａ、１０３Ｂに交流電流を流すことによってコイル１０３Ａ、１０３Ｂ内部に磁界が発生するが、このときコイル１０３Ａ、１０３Ｂの見かけ上の抵抗Ｚ（インピーダンス）は、コイル１０３Ａ、１０３ＢのインダクタンスをＬ（Ｈ）とすると入力する電源の周波数ｆ（Ｈｚ）により数６のように変化することが知られている。つまり、周波数の変化は、コイル１０３Ａ、１０３Ｂに入力される電流量が変化することを意味する。したがって所望の磁束密度を得るためには、コイル１０３Ａ、１０３Ｂに流す電流量を制御するための機構が必須となる。

【数6】

【0059】

これらより、発熱作用を生じることなく誘導電流を生じることのできる磁界の周波数帯域は、ＷＨＯの規定する中間周波帯（参考文献２）であり、その帯域の中でも特に発熱作用が小さい３００Ｈｚから１００ｋＨｚのうちいずれかの単一周波数を用いる成長促進手法は、交流磁界を用いた成長促進手法として最適であり、音波を用いることなく成長促進ができるため、装置を小型化できる。

【0060】

しかし、上記中間周波帯域の中においても低い周波帯域では、数２より栽培対象物内の誘導電流密度が成長を促進させるほど十分に生じないことが懸念される。コイル１０３Ａ、１０３Ｂに流す電流を大きくすれば、数１より生じる磁束密度が大きくなるため、その結果栽培対象物内の誘導電流密度は大きくなると予測されるが、装置の消費電力はコイル１０３Ａ、１０３Ｂに流れる電流に比例することから考えても効率的ではない。また数６から、周波数が高くなるとコイルに流れる電流は小さくなる。

【0061】

これらを総合的に踏まえ、消費電力と周波数のトレードオフから、十分に成長促進作用が確認できた第１実施例の栽培実験での周波数２５ｋＨｚを含む、１ｋＨｚから１００ｋＨｚのうちいずれかの単一周波数を用いる成長促進手法は、交流磁界を用いた成長促進手法として適する。

【0062】

あるいは、さらに省消費電力化を考慮して、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚのうちいずれかの単一周波数を用いる成長促進手法は、交流磁界を用いた成長促進手法として適する。

【0063】

また、数２より、栽培対象物内部で生じる誘導電流は、曝露される磁界ベクトル方向と栽培対象物の向きが垂直であるほど大きいことがわかる。第１実施例の栽培実験では、カイワレダイコンを栽培対象物としているが、カイワレダイコンは水平方向ｓｓよりも鉛直方向ｇｇに成長し易い植物であり、成長促進装置１０による磁界ベクトルと栽培対象物が垂直に近似するため、成長促進手法として最適である。すなわち、水平方向ｓｓよりも鉛直方向ｇｇに成長し易い植物１０４では、磁界の方向が鉛直方向である成長促進装置１０は、成長促進手法として最適であり、音波を用いることなく装置を小型化できる。

【0064】

（参考文献２）
Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ａｎｄ ｐｕｂｌｉｃ ｈｅａｌｔｈ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ（ＩＦ）， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＥＭＦ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｈｅｅｔ， １−４， ２００５．

【0065】

Ｂ．第２実施例：
図３は、第２実施例としての成長促進装置１１の全体構成を示す図である。この成長促進装置１１は、菌類を栽培する場合に、菌類の成長を促進させるための装置である。第２実施例の成長促進装置１１は、第１実施例の成長促進装置１０と比較して、培地１０５の代わりに、菌床１０６Ａを有する点で相違する。第２実施例の成長促進装置１１におけるその他の構成は、第１実施例の成長促進装置１０と同様であるので、説明を省略する。菌床１０６Ａは、しいたけ、ひらたけ、くりたけ、なめこ、えのき、マッシュルーム、及び酵母等の菌類１０６Ｂを栽培するための床である。図３では、菌床１０６Ａとして、しいたけ用の菌床が示されている。なお、菌床１０６Ａの代わりに、植菌された原木、あるいは酵母を植菌された培地を用いてもよい。

【0066】

菌床１０６Ａにおける菌類も、第１実施例における植物と同様に、内生植物ホルモンが成長促進に関与している。第２実施例の成長促進装置１１では、菌床１０６Ａの菌類１０６Ｂを磁界中に配置して栽培を実行することができる。従って、菌類１０６Ｂは、内生植物ホルモンの分泌が促進され、その結果、菌類１０６Ｂの成長が促進されると推察される。このとき、磁界ベクトルに沿うように菌類１０６Ｂを配置すれば、より成長速度を速めることができる。図３における軸線Ｃは鉛直方向にあり、磁界の向きＢと方向が一致している。このため、たとえば菌類１０６Ｂとしてえのきたけは成長促進がより効果的となる。

【0067】

Ｃ．第３実施例：
図４は、第３実施例の成長促進装置１２の全体構成を示す図である。第３実施例の成長促進装置１２は、栽培ユニット１００Ｘを備えている点で、第１実施例の成長促進装置１０と相違する。第３実施例の成長促進装置１２におけるその他の構成は、第１実施例の成長促進装置１０と同様であり、説明を省略する。電流増幅回路１２２から生じた交流電流をコイル１０３Ａ、１０３Ｂへ流すための導線１１０を分岐させ、栽培ユニット１００のコイル１０３Ａ、１０３Ｂ及び栽培ユニット１００Ｘのコイル１０３Ａ、１０３Ｂに接続する。このように、栽培ユニット１００と、栽培ユニット１００Ｘとを交流電源ユニット１２０に並列接続している。この結果、交流磁界を曝露しながら栽培できる植物の面積を増やすことができる。これにより、多くの栽培対象物を栽培する場合でも電源装置を増設する必要なく、その結果、装置の大型化を抑制することができる。

【0068】

なお、図４は栽培ユニットを２つ接続しているが、これに限らず３つ以上接続することもできる。また、複数の栽培ユニットは交流電源ユニット１２０に対して導線１１０によって直列接続してもよい。また、第２実施例の成長促進装置１１に、第３実施例と同様の構成を適用してもよい。すなわち、成長促進装置１１における栽培ユニット１００に、この栽培ユニット同様の栽培ユニットを並列または直列に接続してもよい。

【0069】

Ｄ．変形例：
（変形例１）
上記第１実施例の成長促進装置１０における栽培ユニット１００では、格納容器１０１の側面１０１Ａが鉛直方向に沿って配置され、発生させる交流磁界の向きが鉛直方向に沿うようにコイル１０３Ａ、１０３Ｂが配置されているが、これに限るものではない。例えば、格納容器１０１の側面１０１Ａが水平方向に沿って配置されると共に、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、発生させる交流磁界の向きが水平方向になるように、配置されてもよい。この場合、栽培対象物として、好適なのは、鉛直方向よりも水平方向に成長し易い植物および菌類である。例えば、このような栽培対象物として、スイカのようなツル植物を用いることができる。また、栽培対象物（植物１０４または菌類１０６Ｂ）を格納容器に格納し、格納容器の開口部の一部あるいは全部を蓋をした後、栽培ユニット１００の側面を下にして使用してもよい。

【0070】

（変形例２）
上記第１実施例の成長促進装置１０における栽培ユニット１００では、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、コイル間磁界方向Ｂが鉛直方向に沿うように配置されているが、これに限られるものではない。例えば、コイル１０３Ａ、１０３Ｂは、コイル間磁界方向Ｂが略鉛直方向に沿うように配置されていてもよい。ここで、略鉛直方向とは、コイル１０３Ａ、１０３Ｂの中心点を結ぶ直線（中心点間線分とも呼ぶ）と、鉛直方向ｇｇに沿った直線（鉛直方向直線）とが交差した場合に成す鋭角が、０度より大きく４５度よりも小さい場合における中心点間線分に沿った方向であることが好ましい。また、略鉛直方向を、中心点間線分と鉛直方向直線とが交差した場合に成す鋭角が、０度より大きく３０度よりも小さい場合における中心点間線分に沿った方向であることがさらに好ましい。

【0071】

中心点間線分と鉛直方向直線とが交差した場合に成す鋭角が、３０度である場合、鉛直方向に成長する栽培対象物の内部で生じる誘導電流密度の大きさは、最適な磁界曝露方向（鉛直方向ｇｇ）の場合で生じる誘導電流の大きさの約８７％となる。コイル間磁界方向Ｂの磁束密度が５０マイクロテスラとした場合、栽培対象物に対する交流磁界の垂直成分は、約４３マイクロテスラとなり、実施例１（１０マイクロテスラの交流磁界曝露）及び実施例２（５０マイクロテスラの交流磁界曝露）の栽培実験による結果（図２）からも、十分成長促進効果を期待できる。

【0072】

また、中心点間線分と鉛直方向直線とが交差した場合に成す鋭角が、４５度である場合、鉛直方向に成長する栽培対象物の内部で生じる誘導電流密度の大きさは、最適な磁界曝露方向（鉛直方向ｇｇ）の場合で生じる誘導電流の大きさの約７１％となる。コイル間磁界方向Ｂの磁束密度が５０マイクロテスラとした場合、栽培対象物に対する交流磁界の垂直成分は、約４３マイクロテスラとなり、実施例１（１０マイクロテスラの交流磁界曝露）及び実施例２（５０マイクロテスラの交流磁界曝露）の栽培実験による結果（図２）からも、十分成長促進効果を期待できる。

【0073】

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

【符号の説明】

【0074】

Ｂ コイル間磁界方向
Ｃ コイル１０３Ａ、１０３Ｂの軸線
ｇｇ 鉛直方向
ｓｓ 水平方向
１００ 栽培ユニット
１００Ｘ 栽培ユニット
１０１ 格納容器
１０１Ａ 格納容器側面
１０２ 保護層
１０３Ａ コイル
１０３Ｂ コイル
１０４ 植物
１０５ 培地
１０６Ａ 菌床
１０６Ｂ 菌類
１０７ 保護層の中空部
１０８ 格納容器の中空部
１２０ 交流電源ユニット
１２１ 交流電流発生回路
１２２ 電流増幅回路
１２３ 電源
１２４ 導線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】