JP2013007502A - アイスリンクの冷却配管装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アイスリンクの底部に配設され、該アイスリンクを冷却するアイスリンクの冷却配管装置において、内部に冷ブラインが通流する複数の冷却管部と、複数の冷却管部の上部にそれぞれ設けられ、該冷却管部の長さに対応して長尺に形成されている複数の伝熱用平板部と、各々の冷却管部の端部に設けられ、隣接する冷却管部同士を連結する冷却管連結手段と、各々の伝熱用平板部の幅方向端部に設けられ、隣接する伝熱用平板部同士を連結する平板連結手段とを備える。
【選択図】 図2
Description
例えば、特許文献2(特開平05−309256号公報)には、可撓性樹脂チューブからなる、一対の冷媒送給配管と冷媒戻し配管とを有する冷却配管装置の構成が開示されている。この装置は、冷媒送給配管の断面積を冷媒戻し配管の断面積より小さくし、冷媒送給配管の表面積を大きくすることで、冷却性能を向上させるようにしている。
一般的にアイスリンクに配設される冷却管は、冷却管本数が多くなるなどの点からアイスリンクの幅方向に配設せずにアイスリンクの長さ方向に沿って100mm間隔で配設されることが多いが、上記した特許文献3のように隣り合う冷却管同士の間に蓄冷剤を使用する場合は、冷却管の間隔を100mm間隔以上にすることも可能である。
また、特許文献3に開示される冷却設備は、アイスリンクを氷結させた後で氷結状態を維持する場合に蓄冷剤の潜熱を利用して冷凍機の運転を長時間停止でき経済性を向上させているが、最初に氷結する場合に冷却管の周囲と蓄冷剤の周囲で潜熱の相違から氷の形成が不均一となるという問題があった。さらに、冷却管の間に蓄冷剤が収容された保冷具なるパイプを配設する必要があるため、冷却管の配設にはコストの増大が見込まれる。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、部材の製造や配送・搬入、あるいは施工が容易で、且つアイスリンクの均一な冷却が可能なアイスリンクの冷却配管装置を提供することを目的とする。
このように、伝熱用平板部の上面が微小な表面凹凸を有しているので、この凹凸の溝の中にも氷が形成され、氷と伝熱用平板部とを剥離しにくくすることができる。
このように、伝熱用平板部の上面が微小な表面凹凸を有しているので、この凹凸の溝の中にも氷が形成され、氷と伝熱用平板部とを剥離しにくくすることができる。
また、凹凸表面は、伝熱用平板部の幅方向に波状に形成されているので、凹凸の加工が容易となる。
このように、冷却管部同士の連結部分に接続管を挿入し、連結部分を溶接することにより、冷却管部の内部を通流する冷ブラインが漏出することを確実に防止できる。
このように、隣接する伝熱用平板部同士を、突出部と係合部とで連結する構成とすることで、冷却管部と伝熱用平板部とが一体化された配管ユニットを幅方向に簡単に連結することが可能となる。
アイスリンク設備100は、アイスリンクの底部に配設され、該アイスリンクを冷却する冷却配管装置1と、CO2循環回路51およびアンモニア冷凍サイクルを含む冷凍装置5とを備える。
なお、本実施形態に適用できるアイスリンクは、スケートリンク、カーリング用リンク、アイスホッケー用リンク等のアイスリンク全般である。
また、CO2受液器57の上部には再液化ライン58が接続され、CO2受液器57からCO2ブラインガスが再液化ライン58を通って再液化され、CO2ブライン液はCO2受液器57に戻る。
再液化ライン58は、CO2受液器57からのCO2ブラインがカスケードコンデンサ56に導入され、カスケードコンデンサ56にてCO2ブラインがアンモニア冷媒により冷却された後CO2受液器57に戻る。
カスケードコンデンサ56でCO2ブラインの熱により蒸発したアンモニア冷媒ガスは主冷凍機52で圧縮され、高温高圧のアンモニア冷媒ガスは凝縮器53で冷却されて凝縮し、液化したアンモニア冷媒液はアンモニア高圧受液器54に貯留され、アンモニア高圧受液器54のアンモニア冷媒液は適宜膨張弁55に送られてここで膨張減圧され、低圧のアンモニア冷媒液はカスケードコンデンサ56に送られてCO2ブラインガスの冷却に用いられる。なお、凝縮器53には、密閉式冷却塔59で冷却された温ブラインがポンプにより循環するようになっている。
アイスリンクの製氷時、アンモニア冷凍サイクルにおいては、カスケードコンデンサ56でCO2ブラインと熱交換して蒸発したアンモニア冷媒ガスは主冷凍機52で圧縮される。そして高温高圧のアンモニア冷媒ガスは凝縮器53で冷却されて凝縮する。凝縮により液化したアンモニア冷媒液はアンモニア高圧受液器54を介して膨張弁55に送られ、膨張弁55で膨張して低圧のアンモニア冷媒液となる。この低圧のアンモニア冷媒液はカスケードコンデンサ56に送られてCO2ブラインガスの冷却に用いられる。
この冷却配管装置1は、主として、複数の冷却管部11と、これに対応した複数の伝熱用平板部12と、各々の冷却管部11の端部に設けられる冷却管連結手段14と、各々の伝熱用平板部12の幅方向端部に設けられる平板連結手段13とを備える。
送りヘッダ15と戻りヘッダ16とには複数本の冷却管が接続され、各々の冷却管は、複数の冷却管部11(11a〜11d)が連結されて構成されている。
このうち、実質的にアイスリンクの冷却に用いられる部位には、直管で形成される冷却管部11bが配設される。
冷却管部11bと伝熱用平板部12とは一体的に構成されている。ここで、一体化された冷却管部11b及び伝熱用平板部12を配管ユニットと呼ぶ。この配管ユニットは、製造時に押出し成形等により一体成形されていてもよいし、冷却管部11bと伝熱用平板部12とを別部材で製造して、これらを溶接したり固定部材により固定して一体化するようにしてもよい。好ましくは、冷却管部11bと伝熱用平板部12と平板連結手段13とを押出し成形により一体的に製造する。また、配管ユニットの表面は酸化処理されていてもよく、アルミ材料で形成する場合にはアルマイト処理を施すことが好適である。
この平板連結手段13の具体的構成例を図5に示す。ここで、図5(A)は図4のC−C断面図で、(B)は平板連結手段の連結状態を示す図である。
なお、平板連結手段13は上記構成に限定されるものではなく、伝熱用平板部12同士を溶接による連結する手段であったり、別体で構成される固定部材により連結する手段であってもよい。
この冷却管連結手段14の具体的構成例を図6に示す。ここで、図6は本発明の実施形態における冷却管連結手段を示す断面図である。
図6に示すように、冷却管連結手段14は、外径が冷却管部11bの内径と一致する接続管141と、この接続管141が挿入された状態で、隣接する冷却管部11b同士の連結部分を溶接した溶接部142とを含む。なお、冷却管連結手段14は上記構成に限定されるものではなく、接続管141を用いずに、隣接する冷却管部11b同士を溶接する手段であったり、内径が冷却管部11bの外径と一致する接続管を用いて、この接続管の両端に冷却管部11bを挿入し、これらを溶接する手段であってもよい。
また、アイスリンクの端部に設けられる冷却管部11cは屈曲しており、隣り合う冷却管部11b同士を連結するようになっている。この屈曲した冷却管部11cと、配管ユニットを構成する冷却管部11bとは、上記と同様に、冷却管連結手段14により接続することができる。また、各ヘッダ15、16と冷却管部11bとを接続する冷却管11a、11dも同様に接続できる。
さらにまた、屈曲した冷却管部11cを設けずに、直管からなる冷却管部11bの両端に送りヘッダと戻りヘッダを一対ずつ設けるようにしてもよい。
さらに好ましくは、伝熱用平板部12の凹凸表面121は、伝熱用平板部12の幅方向に波状となるように形成する。このように、凹凸表面121を、伝熱用平板部12の幅方向に波状に形成することで、凹凸の加工が容易となる。例えば、配管ユニットを押出し成形する場合、通常、材料を長手方向に押出していくが、このとき、型に凹凸を設けておくことで波状の凹凸表面121を形成することができる。
図7(A)は、凹凸表面121Aの断面が鋸刃状に形成されている。具体的に、凹凸表面121Aの凸部は角度を有して尖った形状となっており、凹部は凸部の反転形状を有している。このとき、凸部(または凹部)間のピッチPAは、0.3cm以上1.0cm以下であることが好ましい。また、凹部底面から凸部頂点までの高さHAは、0.3cm以上1.0cm以下であることが好ましい。例えば、伝熱用平板部12の肉厚dAが1.5cmの場合、凸部間のピッチPAは0.6cmとし、高さHAは0.5cmとする。凹凸表面121Aの設計値を上記した範囲に設定することで、氷と伝熱用平板12との密着性を高く保つことが可能である。
さらにまた、隣接する伝熱用平板部12同士を、突出部13aと係合部13bとで連結する構成とすることで、冷却管部11と伝熱用平板部12とが一体化された配管ユニットを幅方向に簡単に連結することが可能となる。
この変形例における冷却配管装置1’は、主として、複数の冷却管部11’と、これに対応した複数の伝熱用平板部12’と、各々の冷却管部11’の端部に設けられる冷却管連結手段14’と、各々の伝熱用平板部12’の幅方向端部に設けられる平板連結手段13’とを備える点で、上記した構成と同一である。
この変形例では、冷却管部11’をマイクロチャンネル構造とした点で上記した構成と異なる。マイクロチャンネル構造は、CO2ブラインが通流する複数の微小冷媒流路を有している。このように冷却管部11’にマイクロチャンネル構造を採用することで、冷却効率を向上させることができる。なお、マイクロチャンネル構造の冷却管部11’とした場合、通常、CO2ブラインが通流する冷媒流路は小径となるため、冷却管連結手段には、冷却管部11’の外周に嵌合する接続管を用いることが好ましい。
11、11’ 冷却管部
12、12’ 伝熱用平板部
13、13’ 平板連結手段
13a 挿入部
13b 係合部
14 冷却管連結手段
15 送りヘッダ
16 戻りヘッダ
51 CO2循環回路
51A CO2送りライン
51B CO2戻りライン
52 主冷凍機
53 凝縮器
54 アンモニア高圧受液器
55 膨張弁
56 カスケードコンデンサ
57 CO2受液器
58 再液化ライン
100 アイスリンク設備
121、121A〜121D 凹凸表面
122 切欠部
141 接続管
142 溶接部
Claims (5)
- アイスリンクの底部に配設され、該アイスリンクを冷却するアイスリンクの冷却配管装置において、
内部に冷ブラインが通流する複数の冷却管部と、
前記複数の冷却管部の上部にそれぞれ設けられ、該冷却管部の長さに対応して長尺に形成されている複数の伝熱用平板部と、
各々の前記冷却管部の端部に設けられ、隣接する前記冷却管部同士を連結する冷却管連結手段と、
各々の前記伝熱用平板部の幅方向端部に設けられ、隣接する前記伝熱用平板部同士を連結する平板連結手段とを備えることを特徴とするアイスリンクの冷却配管装置。 - 前記伝熱用平板部は、上面に微小な表面凹凸を有していることを特徴とする請求項1に記載のアイスリンクの冷却配管装置。
- 前記伝熱用平板部は、上面に微小な表面凹凸を有し、
その凹凸表面は、伝熱用平板部の幅方向に波状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアイスリンクの冷却配管装置。 - 前記冷却管連結手段は、外径が前記冷却管部の内径と一致する接続管と、前記接続管が挿入された状態で前記隣接する冷却管部同士の連結部分を溶接した溶接部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のアイスリンクの冷却配管装置。
- 前記平板連結手段は、前記伝熱用平板部の一側の端部に設けられ、該伝熱用平板部から下方に突出した突出部と、前記伝熱用平板部の他側の端部に設けられ、前記突出部に係合する係合部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のアイスリンクの冷却配管装置。
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- 2011-06-22 JP JP2011138687A patent/JP2013007502A/ja active Pending
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