JPH09303920A - アイススケートリンクの氷温度制御方法及び制御装置 - Google Patents

アイススケートリンクの氷温度制御方法及び制御装置

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JPH09303920A
JPH09303920A JP15929296A JP15929296A JPH09303920A JP H09303920 A JPH09303920 A JP H09303920A JP 15929296 A JP15929296 A JP 15929296A JP 15929296 A JP15929296 A JP 15929296A JP H09303920 A JPH09303920 A JP H09303920A
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義明 日村
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実 遠藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラインにより氷を生成し、所定の温度に保
持するようにしたアイススケートリンクの氷温度制御装
置において、氷温度の制御遅れを補償手段によって少な
くし、氷の温度を常時適切な温度に保持する。 【解決手段】 アイススケートリンクの氷の温度を制御
するにあたり、前記アイススケートリンクの氷の表面温
度または内部温度を検出して双方の設定温度との温度偏
差を夫々算出し、この温度偏差の何れか一方に基づいて
前記ブラインの設定温度を算出し、前記ブラインの温度
が前記ブラインの設定温度になるように冷凍機好ましく
はブラインクーラも併せて運転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアイススケートリン
ク設備のスケートリンク内における氷の状態を常時良好
に保持するための氷温度制御装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】アイススケートリンク
の適切な氷温度は、スピードスケート、アイスホッケ
ー、フィギュアスケート等の競技用、あるいはレジャー
用等の使用目的により異なるが、一般に−1℃〜−5℃
程度に保つことが必要とされている。前記スケートリン
クの氷は、通常、リンク内の氷層下部に設置した冷凍管
内に温度−9℃〜−12℃程度の冷媒を流して生成し、
上記温度に保持している。
【0003】然るに、氷は熱伝導率が低く、このため前
記スケートリンクの底部を冷却してもその影響が表面に
届くまでに長時間を要する。また氷の冷却にブラインを
用いる場合、ブラインが冷凍設備から送り出されて氷下
面に到達するのに数分の時間を要し、従ってブラインの
温度が氷に影響を与えるまでに前記程度の時間を要する
こととなる。
【0004】さらにブラインの温度は、温度センサにて
検出されるが、ブライン温度が変化し、この温度変化を
前記温度センサにて検出し、これが温度制御手段に伝送
され、再び温度センサにてブライン温度が検出されるま
でには、上記時間の2倍以上の時間、つまり温度制御の
遅れが避けられない。
【0005】このため、温度センサによりブライン温度
を検出して温度制御手段にフィードバックし、これに基
づき温度制御手段がブライン温度を制御するという、従
来の一般的な制御手段による場合は、上記のような制御
の遅れのため制御操作が遅くなり、適切な氷温度を保持
するのが困難となる。
【0006】本発明は、前記のような問題点に鑑みて、
ブラインにより氷を生成し、所定の温度に保持するよう
にしたアイススケートリンクの氷温度制御装置におい
て、氷温度の制御遅れを補償手段によって少なくし、氷
の温度を常時適切な温度に保持することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記のような
問題点を解決するもので、その要旨とする手法あるいは
手段は、冷凍機からの冷媒をブラインクーラに通流して
該冷媒によりブラインを冷却し、この冷却されたブライ
ンをアイススケートリンク内に通流して該アイススケー
トリンクに氷を生成するアイススケートリンクの氷生成
装置において、前記氷の温度を制御するにあたり、前記
アイススケートリンクの氷の表面温度または内部温度を
検出して双方の設定温度との温度偏差を夫々算出し、こ
の温度偏差の何れか一方に基づいて前記ブラインの設定
温度を算出し、前記ブラインの温度が前記ブラインの設
定温度になるように前記冷凍機を運転するようにしたこ
とにある。
【0008】そして好ましくは、前記ブラインの設定温
度を算出した後、前記ブラインの温度が前記ブラインの
設定温度になるように冷凍機に加えてブラインクーラを
運転する。
【0009】かかる手法あるいは手段によれば、アイス
スケートリンクの氷の表面温度あるいは内部温度を検出
してこの氷の検出温度と目標とする設定温度との偏差を
求めておき、ブラインの目標とする設定温度を前記氷温
度の偏差が0になるような温度に先行して設定してお
き、ブライン温度の検出値が上記設定温度になるような
制御量で冷凍機及びブラインクーラを運転するので、ブ
ライン温度の目標値が制御対象である氷温度から直接に
設定されることとなり、従来のフィードバック制御のよ
うな制御の遅れの発生は無く、高い応答性が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図1〜図3を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。
【0011】図1は本発明の実施形態に係るアイススケ
ートリンクの氷温度制御装置のハード構成図、図2はそ
の制御ブロック図、図3は制御特性を示す線図である。
図1〜図2において、1はアイススケートリンク(以下
リンクと略称する)、2はブライン11が収容されるブ
ラインタンク、4は冷凍機、3は該冷凍機4からの冷媒
によりブラインを冷却するブラインクーラ、5は制御装
置、9は前記リンク1の内部に設置された冷却管、12
はブラインを循環させるためのブライン管である。
【0012】上記装置において、冷凍機4からの冷媒は
ブラインクーラ3に送られ、ブラインクーラ3にてブラ
インタンク2から送られるブライン11と熱交換してこ
れを冷却する。ブラインクーラ3にて−10℃程度の低
温に冷却されたブライン11は前記リンク1の冷却管9
に送られ、該リンク1内の水と熱交換してこれを冷却
し、−1℃〜−5℃の氷10を生成する。
【0013】6は前記リンク1の表面における氷の温度
を検出する表面温度検出器、7は内部の氷の温度を検出
する内部温度検出器、8は前記リンク1の入口のブライ
ンの温度を検出するブライン温度検出器である。これら
表面温度検出器6、内部温度検出器7及びブライン温度
検出器8からの検出信号は前記制御装置5に入力され
る。
【0014】また前記制御装置5からの制御信号は、後
述する手順により冷凍機4及びブラインクーラ3に出力
され、冷凍機4及びブラインクーラ3は、この制御信号
により温度制御、容量制御等がなされる。
【0015】図2はこの実施形態における氷温度の制御
ブロック線図である。図2に基づき、この実施形態に係
る氷温度制御装置の動作を説明する。
【0016】表面温度検出器6から入力されたリンク1
の氷の表面温度の検出信号T1 及び氷の内部温度の検出
信号T2 は、夫々制御装置5の表面温度偏差演算部51
及び内部温度偏差演算部52に入力される。54は目標
となる所要の表面温度T10が設定された表面温度設定
部、53は目標となる所要の内部温度T20が設定された
内部温度設定部である。
【0017】上記表面温度偏差演算部51においては前
記検出表面温度T1 と設定表面温度T10との温度偏差Δ
1 =T1 −T10(あるいはT10−T1 )を算出する。
一方内部温度偏差演算部52においては、前記検出内部
温度T2 と設定内部温度T20との温度偏差ΔT2 =T2
−T20(あるいはT20−T2 )を算出する。
【0018】温度偏差選択部55においては、後述する
氷温度の制御を上記表面温度偏差ΔT1 に基づくか、内
部温度偏差に基づくかを選定する。この選択は自動的に
行っても運転者が手動で選択してもよい。
【0019】上記温度偏差選択部55にて選出された温
度偏差ΔT1 あるいはΔT2 (以降はΔT1 が選出され
たものとして説明する)はブライン温度設定部56に入
力される。ブライン温度設定部56においては、これに
入力された上記表面温度偏差ΔT1が0(ゼロ)になる
ような、即ち、前記リンク1における氷の表面温度T1
が所要の設定温度(基準温度)T10に等しくなるような
ブライン温度T30を演算する。このブライン温度T30
ブライン温度T3 の目標値である設定温度となる。
【0020】57はブライン温度偏差演算部であり、前
記ブライン温度検出器8にて検出されたブライン温度T
3 が入力されている。そして該ブライン温度偏差演算部
57においては、前記ブライン温度の検出値T3 とブラ
イン温度の設定値T30との温度偏差ΔT3 =T3 −T30
(あるいはT30−T3 )を算出する。
【0021】このブライン温度偏差ΔT3 は冷却制御量
演算部58に入力される。上記冷却制御量演算部58に
おいては、入力されたブライン温度偏差ΔT3 に基づ
き、ブラインクーラ3のブライン流量、冷媒流量、伝熱
面積等を使用して、上記温度偏差ΔT3 に相当する制御
熱量ΔQを算出する。この制御熱量ΔQは冷凍機操作量
演算部59及びブラインクーラ操作量演算部60に夫々
入力される。
【0022】冷凍機操作量演算部59においては、PI
D(比例、積分、微分)演算等により、現在の冷凍機運
転能力(冷凍機の出力、冷媒流量、冷媒温度等)に前記
制御熱量ΔQ相当能力を加えた冷凍機能力を算出する。
【0023】61は運転可能な冷凍機4の容量等の仕様
が設定された冷凍機仕様設定部である。前記冷凍機操作
量演算部59においては、上記演算により算出された冷
凍機能力と上記冷凍機の仕様とを突き合わせて、運転す
る冷凍機の台数及び出力PC を算出する。この冷凍機出
力PC は各冷凍機4に設けられた冷凍機操作部(アクチ
ュエータ)13に出力され、該操作部13により冷凍機
4が運転制御される。
【0024】一方、ブラインクーラ操作量演算部60に
おいては、現在のブラインクーラ3の作動能力(ブライ
ン流量、交換熱量等)に前記制御熱量ΔQ相当能力を加
えたブラインクーラ能力PB を算出し、ブラインクーラ
3に設けられたブラインクーラ操作部14に出力する。
該ブラインクーラ操作部14はブラインクーラ3を上記
能力PB になるように調整する。
【0025】以上の動作により、リンク1の表面温度T
1 が所要の基準設定温度T10に保持されるように、冷凍
機4及びブラインクーラ3が運転されることとなる。
尚、前記温度偏差選択部55において、内部温度の温度
偏差ΔT2 を選出した場合も上記と同様な制御がなさ
れ、リンクの内部温度が目標とする設定温度T20になる
ように冷凍機4及びブラインクーラ3が運転される。
【0026】図3は、前記温度制御をリンクの内部温度
によって制御した場合、つまり前記温度偏差選択部55
において内部温度偏差ΔT2 を選択してブライン温度T
30を設定し、冷凍機4及びブラインクーラ3の運転を制
御した場合の実験結果を示す。図3に明らかなように、
氷の表面温度T1 が急に上昇し、これにやや遅れて内部
温度T2 の上昇が始まる。そしてこの内部温度T2 を検
出してブライン温度を設定し、冷凍機4及びブラインク
ーラ3をブライン温度T3 が上記設定温度に下がるよう
に運転してブライン温度T3 を先行して下げている。こ
れによって表面温度T1 及び内部温度T2 が安定的に目
標とする設定温度に整定される。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ブライン
温度の目標温度が制御対象であるアイススケートリンク
の氷の温度(表面温度あるいは内部温度)から直接に設
定されるので、従来のフィードバック制御のような制御
の遅れが回避され、高い応答性が得られる。これによっ
てアイススケートリンクの氷の温度を常時目標温度に正
しく維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るアイススケートリンク
の氷温度制御装置の構成図である。
【図2】上記実施形態における制御ブロック図である。
【図3】上記実施形態における制御特性線図である。
【符号の説明】
1 アイススケートリンク 3 ブラインクーラ 4 冷凍機 5 制御装置 6 表面温度検出器 7 内部温度検出器 8 ブライン温度検出器 9 冷却管 10 氷 11 ブライン 51 表面温度偏差演算部 52 内部温度偏差演算部 55 温度偏差選択部 56 ブライン温度設定部 57 ブライン温度偏差演算部 58 冷却制御量演算部 59 冷凍機操作量演算部 60 ブラインクーラ操作量演算部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍機からの冷媒をブラインクーラに通
    流して該冷媒によりブラインを冷却し、この冷却された
    ブラインをアイススケートリンク内に通流して該アイス
    スケートリンクに氷を生成するアイススケートリンクの
    氷生成装置において、前記氷の温度を制御するにあた
    り、 前記アイススケートリンクの氷の表面温度または内部温
    度を検出して双方の設定温度との温度偏差を夫々算出
    し、この温度偏差の何れか一方に基づいて前記ブライン
    の設定温度を算出し、前記ブラインの温度が前記ブライ
    ンの設定温度になるように前記冷凍機を運転することを
    特徴とするアイススケートリンクの氷温度制御方法。
  2. 【請求項2】 前記ブラインの設定温度を算出した後、
    前記ブラインの温度が前記ブラインの設定温度になるよ
    うに冷凍機に加えてブラインクーラを運転するアイスス
    ケートリンクの氷温度制御方法。
  3. 【請求項3】 冷凍機からの冷媒をブラインクーラに通
    流して該冷媒によりブラインを冷却し、この冷却された
    ブラインをアイススケートリンク内に通流して該アイス
    スケートリンクに氷を生成するアイススケートリンクの
    氷生成装置において、 前記アイススケートリンクの氷の表面温度を検出する表
    面温度検出器と、 前記氷の内部温度を検出する内部温度検出器と、 前記ブラインの温度を検出するブライン温度検出器と、 前記表面温度の検出値及び内部温度の検出値とこれらの
    設定温度との温度偏差を算出する手段と、 該温度偏差に基づき前記ブラインの設定温度を算出する
    手段と、 該前記ブラインの検出温度と前記ブラインの設定温度と
    の温度偏差を算出し、この温度偏差に基づき前記冷凍機
    の能力を算出して該冷凍機をブライン温度が前記ブライ
    ン設定温度になるように運転制御するブライン制御手段
    とを備えたことを特徴とするアイススケートリンクの氷
    温度制御装置。
  4. 【請求項4】 前記ブライン制御手段が、ブライン温度
    がブライン設定温度になるように冷凍機及びブラインク
    ーラを運転制御するように構成された請求項3記載のア
    イススケートリンクの氷温度制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8720214B2 (en) 2010-04-14 2014-05-13 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. Ice rink cooling facility
JP2015040643A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 富士通株式会社 氷床温度管理システム及び氷床温度管理方法
CN108302851A (zh) * 2017-01-13 2018-07-20 阿尔西制冷工程技术(北京)有限公司 一种用于控制冰场的冰体温度的方法及系统

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