(57)【要約】【課題】  消費電力の低減を図ることができるキノコ栽培用照明装置およびキノコ栽培方法を提供すること。【解決手段】  発光ダイオード４と、発光ダーオード４を点滅制御する制御部６とを備え、発光ダイオード４の点滅制御を、点滅周期が１０Ｈｚから８０Ｈｚ、点灯と消灯のデューティ比が１：９から７：３の点滅制御とすることとする。【選択図】図１
2008301706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、
上記発光ダーオードを点滅させる制御手段と、
を備えることを特徴とするキノコ栽培用照明装置。
【請求項２】
前記点滅は、点滅周期が１０Ｈｚから８０Ｈｚであり、点灯と消灯のデューティ比が１：９から７：３であることを特徴とする請求項１に記載のキノコ栽培用照明装置。
【請求項３】
前記点滅による発光は、１／ｆ揺らぎであることを特徴とする請求項１に記載のキノコ栽培用照明装置。
【請求項４】
請求項１から３に記載のキノコ栽培用照明装置を少なくとも２つ有し、上記キノコ栽培用照明装置の内、少なくとも１つは、他の上記キノコ栽培用照明装置に対して、点滅の際の点灯時期が重ならないようにしたことを特徴とするキノコ栽培用照明装置。
【請求項５】
発光ダイオードと、
上記発光ダーオードの発光光量を１／ｆ揺らぎで変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とするキノコ栽培用照明装置。
【請求項６】
前記発光ダイオードは、白色の発光ダイオードと青色の発光ダイオードを、２：８から８：２の光量比の割合で備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のキノコ栽培用照明装置。
【請求項７】
キノコの子実体形成時に、子実体を発光ダイオードにより照明し、上記発光ダーオードを点滅させることを特徴とするキノコ栽培方法。
【請求項８】
キノコの子実体形成時に、子実体を発光ダイオードにより照明し、上記発光ダーオードを、点滅による発光が１／ｆ揺らぎとなるように発光させることを特徴とするキノコ栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キノコ栽培用照明装置およびキノコ栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されるように、キノコの生育過程において、生育の各段階に応じて適正な光刺激を与えることにより、生育の促進および収量の増加を図ることができることが、従来より知られている。また、特許文献１には、キノコに対する光刺激用の照明装置の光源として発光ダイオードを使用する技術が開示されている。このように光源に発光ダイオードを使用することにより、例えば、光源に白熱電灯や蛍光灯を使用する場合に比べて、キノコに光刺激を与える際の消費電力の低減を図ることができる。
【特許文献１】特開２００１−２６９０５３号公報（要約等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年、キノコの需要量の増加に伴い、栽培設備が大型化し、光刺激を与える照明装置の台数も増え、そのため、一層の消費電力の低減が要求されている。
【０００４】
そこで、本発明は、さらなる消費電力の低減を図ることができるキノコ栽培用照明装置およびキノコ栽培方法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】
【０００５】
上述の課題を解決するため、キノコ栽培用照明装置において、発光ダイオードと、発光ダーオードを点滅させる制御手段とを備えることとする。
【０００６】
キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、キノコ栽培時の消費電力の低減を図ることができる。
【０００７】
また、他の発明は、上述の発明に加え、点滅は、点滅周期が１０Ｈｚから８０Ｈｚであり、点灯と消灯のデューティ比が１：９から７：３であることとする。キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、キノコへの光刺激の効率とキノコ栽培時の消費電力の低減とを効率的に行うことができる。
【０００８】
また、他の発明は、上述の発明に加え、点滅による発光は、１／ｆ揺らぎであることとする。キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、キノコへの光刺激の効率とキノコ栽培時の消費電力の低減とを効率的に行うことができる。
【０００９】
また、他の発明は、上述の発明に加え、上述のキノコ栽培用照明装置を少なくとも２つ有し、これらキノコ栽培用照明装置の内、少なくとも１つは、他のキノコ栽培用照明装置に対して、点滅の際の点灯時期が重ならないようにしたこととする。キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、消費電力のピーク電力の低下を図ることができる。
【００１０】
上述の課題を解決するため、キノコ栽培用照明装置において、発光ダイオードと、発光ダーオードの発光光量を１／ｆ揺らぎで変化させる制御手段とを備えることとする。キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、キノコへの光刺激の効率とキノコ栽培時の消費電力の低減とを効率的に行うことができる。
【００１１】
また、他の発明は、上述の発明に加え、発光ダイオードは、白色の発光ダイオードと青色の発光ダイオードを、２：８から８：２の光量比の割合で備えていることとする。キノコ栽培用照明装置をこのように構成することで、キノコへの光刺激を効率的に行うことができると共に、作業が行い易い照明を得ることができる。
【００１２】
上述の課題を解決するため、キノコ栽培方法において、キノコの子実体形成時に、子実体を発光ダイオードにより照明し、発光ダーオードを点滅させることとする。
【００１３】
キノコ栽培方法をこのように行うことにより、消費電力の低減を図りながら、効率的に子実体の形成を促すことができる。
【００１４】
上述の課題を解決するため、キノコ栽培方法において、キノコの子実体形成時に、子実体を発光ダイオードにより照明し、発光ダーオードを、点滅による発光が１／ｆ揺らぎとなるように発光させることとする。
【００１５】
キノコ栽培方法をこのように行うことにより、消費電力の低減を図りながら、効率的に子実体の形成を促すことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、消費電力の低減を図ることができるキノコ栽培用照明装置およびキノコ栽培方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１から図３を参照しながら本発明の実施の形態に係るキノコ栽培用照明装置（以下、単に、照明装置と記載する。）１およびキノコ栽培方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の構成を示す図である。図２は、照明装置１が取り付けられた栽培棚２の概略構成を示す栽培棚２の斜視図である。図３は、照明装置１が取り付けられた栽培棚２が設置されているキノコ栽培室３の概略構成を示すキノコ栽培室３の透視斜視図である。なお、キノコ栽培方法については、照明装置１の構成に併せて説明する。
【００１８】
図１に示すように、照明装置１は、複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載する）４を光源とする照明灯５と、ＬＥＤ４の発光を制御する制御手段としての制御部６を有する。
【００１９】
照明灯５は、光源となる複数のＬＥＤ４と、これら複数のＬＥＤ４が取り付けられる基板７と、ＬＥＤ４が取り付けられた状態の基板７を、ＬＥＤ４と共に収容する管体８とを有している。基板７は細長い矩形を呈し、この基板７上に、例えば、１．５ｃｍ間隔で１列に５０個のＬＥＤ４が取り付けられている。すなわち、基板７上には、ＬＥＤアレイが形成されることになる。
【００２０】
管体８は、アクリル、あるいは塩化ビニル等の透明な樹脂材より形成される円筒状を呈する。この管体８の一端側は閉鎖され、他端側には開口部９が形成されている。そして、ＬＥＤ４が取り付けられた基板７は、開口部９の側から管体８内に挿入され、管体８内に収納される。
【００２１】
管体８の開口部９には、管体８を液密に封止する蓋体１０が嵌め込まれている。この蓋体１０には、ＬＥＤ４に電力を供給するために基板７に接続される電極ピン１１が通されている。なお、蓋体１０と電極ピン１１の間も液密に構成されている。蓋体１０を、例えば、ゴム材やエラストマ材のような弾性材により形成することにより、管体８に嵌め込まれる蓋体１０と管体８との間、および蓋体１０を通る電極ピン１１と蓋体１０との間はそれぞれ密着状態となり液密な構成となる。以上のように構成される照明灯５は、外見上は、いわゆる直管型蛍光ランプと同様の形状を呈している。
【００２２】
照明灯５は、電極ピン１１が所定の配線を介して制御部６に接続され、この制御部６は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２を介して商業用交流電源１３に接続される。そして、照明灯５は制御部６により制御されることで、その制御内容に応じた発光を行う。
【００２３】
栽培棚２は、図２に示すように、複数の棚段１４が形成され、各段の棚板１５には、キノコの栽培ポット１６が載置されている。例えば、この実施の形態においては、栽培棚２は、４段の棚段１４が設けられ、各棚段１４毎に、１列につき５個の栽培ポット１６が４列、すなわち、合計２０個の栽培ポット１６が収容されている。そして、各棚段１４の天井面１７には、栽培ポット１６の列毎に照明灯５が設置される。すなわち、各棚段１４には４本の照明灯５が設置され、１つの栽培棚２には合計１６本の照明灯５が取り付けられている。これらの照明灯５は、制御部６に接続され、１６本の各照明灯５は制御部６により発光制御されるように構成されている。
【００２４】
栽培棚２は、図３に示すように、キノコ栽培室３内に設置され、キノコ栽培室３には、複数の栽培棚２が設置されている。本実施の形態におけるキノコ栽培室３は、不図示の別の栽培室にて芽出しされ子実体（キノコ）原基まで生育された子実体原基に対し、子実体の生育を行うため栽培室である。すなわち、このキノコ栽培室３においては、子実体の茎と傘が形成される生育が行われる。
【００２５】
ところで、キノコ栽培室３内は、子実体の成長を促すために、高湿度の状態となっている。しかしながら、基板７とＬＥＤ４を収容した管体８は、上述したように、蓋体１０が管体８の開口部９に対して液密に嵌め込まれ、また電極ピン１１も蓋体１０に液密な状態で通されている。したがって、管体８の内部は防湿状態が保たれ、照明灯５が高湿度の中に設置されても、基板７において短絡事故が発生しない構成となっている。なお、キノコ栽培室３には、縦横に設定される所定の間隔の通路１８を挟んで、複数の栽培棚２が配設されている。この通路１８は、作業者がキノコ栽培室３内を移動するときの通路として使用されると共に、栽培棚２に収容される栽培ポット１６や栽培ポット１６内の子実体に対して作業を行う際の、作業者の立ち位置として使用される。
【００２６】
子実体の生育においては、子実体原基あるいは子実体に対し、光を照射し光刺激を与えることにより、茎の成長を抑えながら傘の成長を促すことができ、ひいてはキノコ（子実体）としての商品価値を高めることができることが一般に知られている。そのため、キノコ栽培室３に設置される栽培棚２に取り付けられている照明装置１は、子実体に対して、上記のように茎の成長の抑制と傘の成長の促進を図る目的で照明を行う。
【００２７】
そして、本実施の形態における照明装置１においては、制御部６は、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与えている期間、照明灯５のＬＥＤ４を点滅発光するように制御している。つまり、制御部６には、周波数ジェネレータが備えられ、例えば、発光と消灯のデューティ比が５：５、点滅周期が５０Ｈｚで点滅するように、照明灯５のＬＥＤ４の発光制御を行う。
【００２８】
このように、ＬＥＤ４が点滅制御された場合には、点灯時において子実体原基あるいは子実体に光が照射され光刺激が与えられる。そのため、上述した子実体の茎の成長抑制と傘の成長促進が図られる。一方、ＬＥＤ４は点滅させられることで、ＬＥＤ４の点灯を継続させる場合に比べて、消費電力を小さくすることができる。例えば、上述したように、発光と消灯のデューティ比を５：５、点滅周期を５０Ｈｚで点滅させた場合には、点滅時間の内、すなわち、光刺激を与えている時間の内、１／２の時間は、ＬＥＤ４は消灯していることになる。そのため、消費電力が半分（１／２）となる。また、点滅周期が５０Ｈｚ程度であると、人間の目にとっては残像効果によりちらつき感の少ない照明として、点滅するＬＥＤ４の照明下においても、通常の蛍光灯と同様な感覚で作業を行うことができる。
【００２９】
なお、発光と消灯のデューティ比は、１：９〜７：３、点滅周期を１０Ｈｚから８０Ｈｚの範囲であれば、子実体の茎の成長抑制と傘の成長促進は十分に図られる。また、点滅の消灯時間に応じて、ＬＥＤ４を継続して点灯する場合に比べて、消費電力を低下させることができる。つまり、子実体の生育に要する消費電力を小さくすることができ、ひいては、キノコの栽培コストの低減を図ることができる。
【００３０】
ところで、子実体に対する光刺激のための照明光を青色の光とすることにより、子実体の茎の成長を抑制しながら、傘の成長を効果的に促すことができる。そのため、ＬＥＤ４は、発光色が青色のもの、いわゆる青色ＬＥＤとすることが好ましい。白色ＬＥＤや他の色のＬＥＤとしてもよい。
【００３１】
なお、照明装置１は、所定時間、例えば、数時間間隔で、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与えるように稼動状態（光刺激を与える状態）と非稼動状態（光刺激を与えない状態）とを繰り返すように稼動させる他、常時、光刺激を与えるように連続的に稼動させるようにしてもよい。
【００３２】
（変形例１）
制御部６は、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与えている期間、上述したように、一定の周期で、一定の発光光量、すなわち一定の発光輝度でＬＥＤ４を点滅制御させる他、ＬＥＤ４の点滅による発光を１／ｆ揺らぎとしてもよい。すなわち、制御部６は、ＬＥＤ４を点滅発光させるとともに、この点滅に併せてＬＥＤ４の発光輝度を変化させ、この輝度の変化が１／ｆ揺らぎとなるように、点滅の周期とＬＥＤ４の発光輝度とを制御する。つまり、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与える照明光に１／ｆ揺らぎを持たせるように、ＬＥＤ４の点滅を制御する。
【００３３】
このように、ＬＥＤ４の点滅発光（照明光）を１／ｆ揺らぎとなるように制御した場合には、ＬＥＤ４を点滅させることで消費電力を少ないものとすることができることに加えて、子実体に１／ｆ揺らぎの光刺激を与えることとなるため、子実体の茎の成長抑制と、傘の成長をより一層効果的に促すことができる。
【００３４】
（変形例２）
また、制御部６は、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与えている期間、ＬＥＤ４を点灯と消灯とを繰り返す点滅制御することなく、ＬＥＤ４の発光輝度の変化が１／ｆ揺らぎとなるように、ＬＥＤ４の発光輝度を変化させる制御としてもよい。すなわち、ＬＥＤ４の発光輝度と発光輝度の変化の周波数とが、いわゆる１／ｆ揺らぎとなるように制御するようにしてもよい。つまり、制御部６は、ＬＥＤ４の発光輝度が輝度変化の周波数に反比例するように、ＬＥＤ４の発光を制御する。
【００３５】
このように、ＬＥＤ４の発光を１／ｆ揺らぎとなるように制御した場合には、ＬＥＤ４を一定の輝度で点灯し続ける場合に比べ、輝度変化の周波数が高くなる部分では輝度が低くなる。そのため、ＬＥＤ４を一定輝度で点灯させる場合に比べて、１／ｆ揺らぎで輝度に変化を持たせた方が、消費電力を少ないものとすることができる。これに加えて、子実体に１／ｆ揺らぎの光刺激を与えることにより、子実体の茎の成長抑制と、傘の成長をより一層効果的に促すことができる。
【００３６】
なお、制御部６は、キノコ栽培室３内の照明灯５毎に備えるようにしたり、各栽培棚２毎に備えるようにする他、キノコ栽培室３内にある照明灯５の全てを１つの制御部６により集中制御するようにしてもよい。また、キノコ栽培室３内に設置される栽培棚２を半分ずつ、あるいは４分の１ずつに分け、半分毎、あるいは４分の１毎に制御部６を設けるように構成してもよい。このように構成した場合には、キノコ栽培室３内に設置される栽培棚２を半分ずつ、あるいは４分の１ずつの単位で、照明灯５の発光が制御されることになる。
【００３７】
（変形例３）
次に、上述の実施の形態に係る照明装置１の変形例３に係る照明装置２０の構成を図４に示す。照明装置１と同様の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
上述の照明装置１のようにＬＥＤ４を全て青色発光ＬＥＤとした場合には、栽培ポット１６等に対して作業を行う際、照明灯５の照明色が青色であるため、人間の目には暗く感じられ、作業がし難い場合がある。そのため、図４に示すように、基板７には、白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２が１つずつ交互に取り付けられている。このように、白色ＬＥＤ２１を取り付け照明光に白色を混ぜることにより、作業を行う人間の目には手元が明るく感じられることになり、作業効率を上げることができる。
【００３９】
白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２の光量の比が２：８から８：２となるように白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２の光量を設定することで、作業をする者にとって、照明光が明るく感じられ、作業効率を上げることができる。具体的には、白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２の各１個の光量が同じ場合には、白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２を取り付ける個数の割合を２：８から８：２の割合で取り付けることにより、作業者が作業を効率良く行うための照明光の明るさを確保することができると共に、子実体の茎の成長の抑制と傘の成長も図ることができる。
【００４０】
なお、白色ＬＥＤ２１から照射される照明光には、青色の波長の光（青色光）も含まれている。すなわち、子実体の白色ＬＥＤ２１から照射される照明光には青色光も含まれる。そのため、子実体に対する青色光の照射量は、白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２の取り付け個数の割合以上の量となり、作業効率の向上を図りながら、子実体の茎の成長の抑制と傘の成長を効果的に図ることができる。
【００４１】
なお、照明装置２０は、光量が白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２が取り付け個数の比で５：５の割合で取り付けている。このような比率で白色ＬＥＤ２１と青色ＬＥＤ２２を取り付けることで、作業効率の向上および子実体の茎の成長の抑制と傘の成長を共に高いレベルで効果的に図ることができる。
【００４２】
上述した、照明装置１においては、制御部６に接続されている各照明灯５の各ＬＥＤ４の点滅は、同時に点灯し同時に消灯する構成となっている。また、照明装置１の変形例３として説明した照明装置２０においても、制御部６に接続されている各照明灯５の各ＬＥＤ２１，２２の点滅は、同時に点灯し同時に消灯する構成となっている。したがって、例えば、キノコ栽培室３内に設置されている照明灯５が全て同時に点灯した場合、すなわち、点滅の点灯タイミングが同時になった場合には、この点灯時の消費電力は、各照明灯５の点灯時の消費電力の加算となり、非常に大きなものとなる。そのため、商業用交流電源１３も大きな容量のものが必要であり、さらに、キノコ栽培室３内の各照明灯５へ電力を供給する配線も電流容量の大きなものを使用する必要がある。
【００４３】
そこで、例えば、キノコ栽培室３内の栽培棚２を２つのグループに分け、点滅の点灯と消灯のデューティ比を５：５とし、各グループで点滅周期の位相が逆になるようにする。すなわち、一方のグループにおいて点灯状態にあるときは、他方のグループにおいては消灯状態になるように、各グループの照明灯５の点滅を制御部６により制御する。
【００４４】
このように点滅周期の位相をずらし、点滅の点灯時期を異ならせることで、ピーク電力（最大電力）をキノコ栽培室３内の照明灯５が全て同時に点灯した場合に比べて半分にすることができる。そのため、商業用交流電源１３の電力容量および配線の電流容量を小さなものとすることができる。
【００４５】
また、点滅の点灯と消灯のデューティ比を３：７とした場合には、キノコ栽培室３内の栽培棚２を３つのグループに分け、３つのグループの点滅周期の位相が重ならないように、すなわち、１のグループにおいて点灯状態にあるときは、他方の２グループにおいては消灯状態になるように、各グループの照明灯５の点滅を制御部６により制御する。このように点滅周期を制御することで、ピーク電力（最大電力）をキノコ栽培室３内の照明灯５が全て同時に点灯した場合に比べて１／３にすることができる。
【００４６】
つまり、上記のことをまとめると、デューティ比に応じて、キノコ栽培室３内の照明灯５の点灯タイミングのグループ分けをし、各グループの点灯のタイミングが重ならないようにすることで、キノコ栽培室３内に設置される照明装置１，２０の消費電力のピーク電力（最大電力）を、キノコ栽培室３内の照明灯５が全て同時に点灯した場合に比べて小さくすることができる。点灯タイミングのグループ分けの数は、点滅の点灯と消灯のデューティ比がｍ：ｎのときは、最大で、（ｍ＋ｎ）／ｎの小数点以下切捨ての整数の数とする。
【００４７】
例えば、上記のように、点滅の点灯と消灯のデューティ比が３：７である場合には、（３＋７）／３の整数値は３であるので、最大で３つのグループに分けることができる。つまり、点灯タイミングのグループ分けする数を、点滅の点灯と消灯のデューティ比ｍ：ｎに対して、（ｍ＋ｎ）／ｎの小数点以下切捨ての整数以下とすることで、点灯のタイミングが重ならないように、点滅タイミングを設定することができる。
【００４８】
上述した照明装置１，２０の照明灯５は各栽培棚２に設置されているが、照明灯５をキノコ栽培室３の天井に設置するようにしてもよい。この場合には、キノコ栽培室３は天井の低い構造とし、照明灯５からの照明光が子実体原基あるいは子実体に十分届くようにすることが好ましい。
【００４９】
このように、キノコ栽培室３の天井に照明灯５を設置した場合にも、上述した照明装置１，２０の各制御方法を採用できる。例えば、照明灯５を点滅させたり、１／ｆ揺らぎで発光光量を変化させることにより、消費電力の低減を図りながら、子実体原基あるいは子実体に光刺激を与える際の消費電力を抑えながら子実体の茎の成長の抑制と傘の成長を効果的に図ることができる。
【００５０】
また、デューティ比に応じて、キノコ栽培室３内の天井に設置された複数の照明灯５の点灯タイミングのグループ分けをし、各グループの点灯のタイミングが重ならないようにすることで、キノコ栽培室３内に設置される照明装置１，２０の消費電力のピーク電力（最大電力）を、キノコ栽培室３内の照明灯５が全て同時に点灯した場合に比べて小さくすることができる。
【００５１】
上述した照明装置１および照明装置２０は、子実体の生育時の照明用として説明したが、培養時あるいは芽出し時の各段階における照明用として使用することにより、各生育段階に必要な照明の消費電力を小さなものとすることができる。なお、ＬＥＤ４の発光色や照明時間については、各生育段階に適したものを適宜選択設定することとなる。
【００５２】
なお、管体８は円筒状を呈する例を示したが、この他に、例えば十字状、あるいは環状の筒体とし、照明灯５を十字状あるいは環状の形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係るキノコ栽培用照明装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示すキノコ栽培用照明装置が取り付けられる栽培棚の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す栽培棚が設置されているキノコ栽培室の概略構成を示す透視斜視図である。
【図４】図１に示すキノコ栽培用照明装置の変形例の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０  ・・・  キノコ栽培用照明装置
４  ・・・  発光ダイオード
６  ・・・  制御部（制御手段）
２１  ・・・  白色発光ダイオード
２２  ・・・  青色発光ダイオード
【図１】
2008301706.tif 000003
【図２】
2008301706.tif 000004
【図３】
2008301706.tif 000005
【図４】
2008301706.tif 000006