(57)【要約】【課題】きのこ栽培において、雑菌の混入のリスクを抑え、外気を利用して対象を効率良く冷却し、省エネも図る。【解決手段】きのこ栽培システム１０は、高圧殺菌釜２０と、冷却室３０と、熱交換器４０を含んでいる。冷却室３０にはエアコン３２が設けられている。熱交換器４０は、蓋が取り外し可能なケースの内側に、熱交換ユニットを有している。該熱交換ユニットの周囲は、仕切りにより、内気の給気用，排気用のスペースと、外気の給気用，排気用のスペースに区切られる。これらスペースには、内気用の給気管５４Ａ，排気管５４Ｂ、外気用の給気管５６Ａ，５６Ｂが接続される。内気は、熱交換ユニットのパイプ内を通り、外気は前記パイプ間の隙間を通る。このため、内気と外気が分離状態で交差して熱交換するため、熱交換率が高く、冷却時間を短縮できる。また、エアコン３２を併用したときの消費電力を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
きのこ栽培用の冷却システムであって、
殺菌後の菌床を冷却するための冷却室と、
該冷却室の外部に設けられており、前記冷却室の内気と外気との熱交換を行う熱交換器と、
を備えており、
前記熱交換器は、
ケースと、
前記冷却室から給気した内気を、前記ケース内を通過させて、前記冷却室へ戻す内気循環手段と、
前記冷却室の外部から給気した外気を、前記ケース内を通過させて、前記外部へ戻す外気循環手段と、
を備えたことを特徴とするきのこ栽培用の冷却システム。
【請求項２】
前記熱交換器のケース内部が、
内気給気側、内気排気側、外気給気側、外気排気側の各スペースに区切られており、
前記内気給気側スペースと前記内気排気側スペースが、前記内気が通過する複数の管路により連通し、
前記外気給気側スペースと前記外気排気側スペースが、前記複数の管路間の外気が通過可能な隙間により連通するとともに、
前記内気を内気給気側スペースから内気排気側スペースを送る内気用給排気手段と、
前記外気を外気給気側スペースから外気排気側スペースへ送る外気用給排気手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のきのこ栽培用の冷却システム。
【請求項３】
前記冷却室が、
前記冷却室内を冷却する冷却手段，
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のきのこ栽培用の冷却システム。
【請求項４】
菌床を殺菌する殺菌手段，
を備えるとともに、
該殺菌手段による殺菌後の菌床を、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却システムにより冷却することを特徴とするきのこ栽培システム。
【請求項５】
請求項１又は２記載に冷却システムを利用したきのこ栽培用の冷却方法であって、
前記内気循環手段を流れる内気と、前記外気循環手段を流れる外気とを、前記ケース内において熱交換することで、殺菌後の菌床を冷却することを特徴とするきのこ栽培用の冷却方法。
【請求項６】
請求項３記載の冷却システムを利用したきのこ栽培用の冷却方法であって、
前記内気循環手段を流れる内気と、前記外気循環手段を流れる外気とを、前記ケース内において熱交換する工程と、
前記冷却手段によって、冷却室内を冷却する工程と、
を組み合わせて、前記殺菌後の菌床を冷却することを特徴とするきのこ栽培用の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、きのこ栽培用の冷却方法及び冷却システム，きのこ栽培システムに関し、更に具体的には、冷却時間の短縮と省エネルギー化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
きのこ栽培のうち、菌床栽培は、オガクズなどに栄養剤や水を加えて撹拌し、調製した培地の原料をビンなどの容器につめ、高圧殺菌釜において加熱殺菌した菌床を利用する栽培方法である。殺菌後の菌床は高温になっているため、そのままでは接種することができないため、冷却室で冷却される。従来は、自然冷却によりある程度（例えば６０℃程度）まで温度を下げてから、冷却室に設けられたエアコンを用い、接種可能な２０℃程度まで温度を低下させている。しかしながら、この方法では、自然冷却の段階で時間がかかり、また、エアコンを使用するため、消費電力も大きいという課題があった。
【０００３】
きのこ栽培における冷却方法として、例えば、下記特許文献１には、きのこ栽培施設の内気を外部に排出し、外気を導入するとともに、内気と外気の全熱交換を行う全熱交換手段と、前記全熱交換手段を経由せずに外気を施設内に導入すると外気直導入路と、前記全熱交換手段を経由する熱交換外気導入路と、前記外気直導入路とを切り替える導入路切替手段と、外気温度及び施設内気目標温度に応じて、前記外気直導入路と熱交換外気導入路の切替を指示する制御手段と、を備えた栽培施設用換気装置により、外気を冷却に用い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２０１１−１６０７５４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、前記特許文献１に記載の換気装置では、きのこ栽培施設内において、内気と外気が混ざる構成となっている。菌床栽培では、極力無菌状態において、きのこ種菌を接種することが好ましいが、前記特許文献１に記載の技術を、高圧殺菌後の菌床の冷却に用いると、外気が施設内に導入されることになり、雑菌が入り込むおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような点に着目したもので、雑菌の混入のリスクを低減し、外気を利用して殺菌後の菌床を効率良く冷却することができ、省エネも図ることができるきのこ栽培用の冷却方法及び冷却システム，きのこ栽培システムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のきのこ栽培用の冷却システムは、殺菌後の菌床を冷却するための冷却室と、該冷却室の外部に設けられており、前記冷却室の内気と外気との熱交換を行う熱交換器と、を備えており、前記熱交換器は、ケースと、前記冷却室から給気した内気を、前記ケース内を通過させて、前記冷却室へ戻す内気循環手段と、前記冷却室の外部から給気した外気を、前記ケース内を通過させて、前記外部へ戻す外気循環手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
主要な形態の一つは、前記熱交換器のケース内部が、内気給気側、内気排気側、外気給気側、外気排気側の各スペースに区切られており、前記内気給気側スペースと前記内気排気側スペースが、前記内気が通過する複数の管路により連通し、前記外気給気側スペースと前記外気排気側スペースが、前記複数の管路間の外気が通過可能な隙間により連通するとともに、前記内気を内気給気側スペースから内気排気側スペースを送る内気用給排気手段と、前記外気を外気給気側スペースから外気排気側スペースへ送る外気用給排気手段と、を備えたことを特徴とする。他の形態は、前記冷却室が、前記冷却室内を冷却する冷却手段，を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のきのこ栽培システムは、菌床を殺菌する殺菌手段，を備えるとともに、該殺菌手段による殺菌後の菌床を、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却システムにより冷却することを特徴とする。
【００１０】
本発明のきのこ栽培用の冷却方法は、(1)請求項１又は２記載の冷却システムを利用し、前記内気循環手段を流れる内気と、前記外気循環手段を流れる外気とを、前記ケース内において熱交換することで、殺菌後の菌床を冷却することを特徴とする。あるいは、(2)請求項３記載の冷却システムを利用し前記内気循環手段を流れる内気と、前記外気循環手段を流れる外気とを、前記ケース内において熱交換する工程と、前記冷却手段によって、冷却室内を冷却する工程と、を組み合わせて、前記殺菌後の菌床を冷却することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、きのこ栽培において、殺菌後の菌床を冷却するための冷却室の外部に熱交換器を設け、該熱交換器を、ケースと、冷却室から給気した内気を、前記ケース内を通過させて冷却室に戻す内気循環手段と、冷却室の外部から給気した外気を、前記ケース内を通過させて外部へ戻す外気循環手段により構成する。そして、前記熱交換器によって、内気と外気を混ぜることなく熱交換することとしたので、冷却室内への雑菌の混入のリスクを抑えながら、外気を利用した冷却が可能となる。また、熱交換率が高いため、冷却時間を短縮でき、エアコンと併用する場合には、消費電力を低減して省エネ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１のきのこ栽培システムの主要部を示す図である。
【図２】前記実施例１の熱交換器の内部構造を示す図である。
【図３】前記実施例１及び応用例のきのこ栽培の冷却工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
最初に、図１〜図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例のきのこ栽培システムの主要部を示す図，図２は、本実施例の熱交換器の内部構造を示す図である。図３(A)は、本実施例によるきのこ栽培の冷却工程の一例を示すフローチャートであり、図３(B)は、応用例の冷却工程を示すフローチャートである。本実施例は、きのこの菌床栽培において、高圧殺菌後の菌床を冷却するシステムとして、本発明を適用した例である。
【００１５】
図１に示すように、本実施例のきのこ栽培システム１０は、高圧殺菌釜２０，冷却室３０，熱交換器４０，接種室８０等により構成されている。前記高圧殺菌釜２０は、ビン１４などの容器にオガクズに栄養剤や水などを混ぜた原料１６を詰めた菌床Ｗを台車１２に載せて、高圧殺菌するものであり、その構成は公知である。前記高圧殺菌釜２０と冷却室３０は、通路２２により接続されており、扉２４により開閉可能となっている。
【００１６】
前記冷却室３０は、高圧殺菌釜２０において殺菌された菌床Ｗを冷却するための場所である。前記冷却室３０の内側には、冷却装置としてエアコン３２が設けられており、冷却室３０の外部には、熱交換器４０が設けられている。該熱交換器４０は、前記冷却室３０の内気と、該冷却室３０の外気を、混ぜることなく熱交換するためのものであって、内気用の給気管５４Ａと排気管５４Ｂにより、前記冷却室３０と接続されている。また、前記熱交換器４０には、外気用の給気管５６Ａと排気管５６Ｂも設けられており、それぞれ、冷却室３０の外部に連通している。
【００１７】
図２には、前記熱交換器４０の内部構造が示されている。図２に示すように、本実施例の熱交換器４０は、ケース４２に対して正面の蓋４４が着脱可能であり、該ケース４２の内側中央に、熱交換ユニット７０が配置された構造となっている。また、前記ケース４２の内側は、前記熱交換ユニット７０の周囲が、仕切り４６により、４つのスペースに区切られている。図示の例では、内気給気側スペース５０Ａ（図２の右下側）、内気排気側スペース５０Ｂ（図２の左上側）、外気給気側スペース５２Ａ（図２の左下側）、外気排気側スペース５２Ｂ（図２の右上側）に仕切られている。
【００１８】
そして、前記内気給気側スペース５０Ａに、前記内気給気管５４Ａが接続され、内気排気側スペース５０Ｂに、前記内気排気管５４Ｂが接続されている。また、前記外気給気側スペース５２Ａに、前記外気給気管５６Ａが接続され、外気排気側スペース５２Ｂに、前記外気排気管５６Ｂが接続されている。
【００１９】
前記熱交換ユニット７０は、一対の枠７２Ａ，７２Ｂによって、多数のパイプ７４が平行に支持された構成となっている。前記パイプ７４は、熱交換率を上げるためにフィン７６を貫通するとともに、前記パイプ７４間には、隙間７８が形成されている。前記多数のパイプ７４の一端は、前記内気給気側スペース５０Ａで開口しており、他端は、前記内気排気側スペース５０Ｂで開口している。すなわち、前記多数のパイプ７４によって、内気給気側スペース５０Ａと、内気排気側スペース５０Ｂが連通している。
【００２０】
他方、前記外気給気側スペース５２Ａと外気排気側スペース５２Ｂは、前記パイプ７４間の隙間７８によって、連通している。従って、前記パイプ７４の内側を通過する内気（図２中の矢印ＦＡ）と、前記隙間７８を通過する外気（図２中の矢印ＦＢ）は、互いに混ざることなく、熱交換器４０のケース４２の内側で交差し、熱交換する。前記内気排気側スペース５０Ｂと内気排気管５４Ｂの接続部には、内気の給排気用のファンモータ５８が設けられており、前記外気給気側スペース５２Ａと外気給気管５６Ａの接続部には、外気の給排気用のファンモータ６０が設けられている。
【００２１】
次に、図３(A)も参照しながら、本実施例の熱交換器４０を使用したきのこの栽培における冷却工程について説明する。なお、ここでは、熱交換器４０とエアコン３２を併用する場合について説明する。この場合、エアコン３２は、あらかじめ設定した温度（例えば６０℃）になったときに作動を開始し、所定の温度まで冷却したとき（例えば、２０℃）に、作動が停止するように設定されている。
【００２２】
まず、オガクズに栄養剤や水などを混ぜて撹拌した原料１６をビン１４などに詰めて菌床Ｗの仕込みをする（ステップＳ１０）。調製された菌床Ｗを台車１２に載せて高圧殺菌釜２０へ送り、高圧殺菌する（ステップＳ１２）。高圧殺菌は、例えば、１２０℃で５〜６時間行う。高圧殺菌後の菌床Ｗを、台車１２に載せたまま、冷却室３０へ移動させる（ステップＳ１４）。
【００２３】
高圧殺菌後の菌床Ｗは、１２０℃〜９０℃程度の高温となっているため、最初からエアコン３２を使用すると、過負荷になるとともに電気代も高くなる。そこで、従来は、６０℃程度まではエアコン３２は使用せず、自然冷却により温度を下げていたが、この方法では、時期によっては一晩程度かかるなど、冷却に時間を要していた。本実施例では、菌床Ｗを冷却室３０に移動させたら、前記熱交換器４０を作動させる（ステップＳ１６）ことにより冷却時間の短縮を図っている。前記熱交換器４０を作動させると、前記内気の給排気用のファンモータ５８と、外気の給排気用のファンモータ６０が駆動する。
【００２４】
前記ファンモータ５８の駆動により、冷却室３０の内気が、内気給気管５４Ａを介して内気給気側スペース５０Ａに吸い込まれ、熱交換ユニット７０の多数のパイプ７４の内側を通過して、内気排気側スペース５０Ｂへ送られる。内気排気側スペース５０Ｂの内気は、内気排気管５４Ｂにより冷却室３０へ戻される。このような内気の流れは、図１及び図２中に、矢印ＦＡで示されている。
【００２５】
他方、前記ファンモータ６０の駆動により、冷却室３０の外気が、外気給気管５６Ａを介して外気給気側スペース５２Ａに吸い込まれ、熱交換ユニット７０の多数のパイプ７４間の隙間７８を通過して、外気排気側スペース５２Ｂへ送られる。外気排気側スペース５２Ｂの外気は、外気排気管５６Ｂにより冷却室３０の外部へ排気される。このような外気の流れは、図１及び図２中に、矢印ＦＢで示されている。
【００２６】
内気と外気が、以上のように流れることにより、熱交換ユニット７０において、内気と外気が分離状態で交差して熱交換し、高温の内気が冷却され、冷却室３０内に戻される。また、熱交換により温まった外気は、冷却室３０の外部に排気される。なお、外部とは、屋外であってもよいし、温まった外気の熱を利用することができるように、暖房が必要な部屋へ送るようにしてもよい。
【００２７】
以上のような熱交換器４０による熱交換は、冷却室３０の内部が６０℃に低下するまで行われ（ステップＳ１８のＮｏ）、６０℃まで低下したら（ステップＳ１８のＹｅｓ）、エアコン３２が作動開始する（ステップＳ２０）。その後は、熱交換器４０とエアコン３２の双方により、冷却室３０が２０℃となるまで冷却される（ステップＳ２２のＮｏ）。２０℃まで冷却されたら（ステップＳ２２のＹｅｓ）、エアコン３２の作動が自動的に停止するとともに、熱交換器４０の作動を停止させる（ステップＳ２４）。なお、本実施例では、熱交換器４０の作動開始及び停止は、手動により行うこととしているが、必要に応じて自動化するようにしてもよい。冷却が完了した菌床Ｗは、その後、冷却室３０から搬出され（ステップＳ２６）、接種室８０へ送られ、きのこの種菌が植えられる。その後の栽培工程は、公知の通りである。
【００２８】
このように、実施例１によれば、菌床Ｗの冷却室３０の外部に熱交換器４０を設け、該熱交換器４０により、冷却室３０の内気と外気が混ざらないように分離した状態で熱交換することとしたので、次のような効果がある。
(1)冷却室３０内に外気が入り込むことなく、雑菌の混入を抑えながら、外気を積極的に利用した冷却が可能となる。
(2)外気を利用して冷却するため、従来の自然冷却に比べて冷却時間の短縮を図ることができる。
(3)エアコン３２を併用する場合でも、エアコン３２の作動時間を短縮できるため、消費電力を低減することができる。
(4)熱交換器４０の内部の熱交換ユニット７０において、内気と外気が交差するため、熱交換率が高い。そのため、エアコン３２への負担が減り、高い省エネ効果を発揮できる。
(5)熱交換ユニット７０を熱交換器４０のケース４２から着脱可能にすることにより、水洗いができ、カビの増殖と胞子による目詰まりを防ぐことができる。また、高い熱交換性能を維持することができる。
【００２９】
＜応用例＞・・・前記図３(A)に示した冷却工程では、熱交換器４０とエアコン３２を併用することとしたが、冬期のように外気温が低い場合には、熱交換器４０のみで冷却室３０を２０℃程度まで冷却することも可能である。この場合の冷却工程の一例が、図３(B)に示されている。エアコン３２の電源をＯＦＦにしておくほかは、図３(B)中、菌床Ｗの仕込み（ステップＳ１０）から熱交換器の作動（ステップＳ１６）までは、図３(A)と同じである。そして、熱交換器４０によって冷却室３０が２０℃になるまで冷却し（ステップＳ２２のＮｏ）、２０℃に達したら、熱交換器４０を停止させる（ステップＳ３０）。その後、菌床Ｗを冷却室３０から搬出し（ステップＳ２６）、接種室８０できのこの菌を接種する。この例によれば、エアコン３２を全く使わずに冷却ができるため、更に省エネ効果が高くなる。他の効果については、図３(A)に示した例と同様である。
【００３０】
なお、発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)前記実施例で示した熱交換器４０の内部構造も一例であり、内気と外気が分離された状態のまま、交差する構造であればよい。
(3)前記実施例では、熱交換器４０を冷却室３０の外部に設置したが、この外部とは、屋内であってもよいし、屋外であってもよい。また、その設置場所も任意である。
(4)前記実施例で示したエアコン３２の作動開始温度・作動停止温度も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。また、前記実施例では、熱交換器４０の作動及び停止は手動により行うこととしたが、これも一例であり、必要に応じて自動化するようにしてもよい・
(5)前記実施例では、高圧殺菌後の菌床Ｗの冷却に本発明を適用したが、常圧殺菌（例えば、９８℃以上、４時間程度）後の菌床Ｗの殺菌にも、本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、殺菌後の菌床を冷却するための冷却室の外部に熱交換器を設け、該熱交換器を、ケースと、冷却室から給気した内気を、前記ケース内を通過させて冷却室に戻す内気循環手段と、冷却室の外部から給気した外気を、前記ケース内を通過させて外部へ戻す外気循環手段により構成する。そして、前記熱交換器によって、内気と外気を混ぜることなく、熱交換することとしたので、冷却室内への雑菌の混入を抑えながら、外気を利用した冷却が可能となる。また、エアコンを使用する場合でも、外気を利用した冷却と平行することで、消費電力を大きく低減することができる。このため、きのこ栽培における殺菌後の菌床の冷却システムとして適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１０：きのこ栽培システム
１２：台車
１４：容器
１６：原料
２０：高圧殺菌釜
２２：通路
２４：扉
３０：冷却室
３２：エアコン（エアーコンディショナー）
４０：熱交換器
４２：ケース
４４：蓋
４６：仕切り
５０Ａ：内気給気側スペース
５０Ｂ：内気排気側スペース
５２Ａ：外気給気側スペース
５２Ｂ：外気排気側スペース
５４Ａ：内気給気管
５４Ｂ：内気排気管
５６Ａ：外気給気管
５６Ｂ：外気排気管
５８，６０：ファンモータ
７０：熱交換ユニット
７２Ａ，７２Ｂ：枠
７４：パイプ
７６：フィン
７８：隙間
８０：接種室
Ｗ：菌床
【図１】
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【図２】
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【図３】
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