KR20170058037A - 빙상 경기장용 냉각장치 및 이를 통해 제조되는 빙판 및 냉각 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 빙상 경기장용 냉각장치 및 이를 통해 제조되는 빙판 및 냉각 제어시스템은 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진다.

Description

빙상 경기장용 냉각장치 및 이를 통해 제조되는 빙판 및 냉각 제어시스템{Ice rink cooling system and Ice produced by the cooling unit and Cooling control system}

본 발명은 빙상 경기장용 냉각장치 및 이를 통해 제조되는 빙판 및 냉각 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빙상경기장의 빙면을 효과적으로 제빙시키는 동시에 빙판을 구역별로 유지 관리할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 냉각장치 및 이를 통해 제조되는 빙판 및 냉각 제어시스템에 관한 것이다.

근래에 레져에 대한 관심이 급증함에 따라 일반적으로 겨울철 운동으로만 인식되어 왔던 스케이팅이 4계절 운동으로 행해지고 있으며, 대중운동으로 널리 보급되어 가고 있는 실정이다.

이에 따라 스케이팅을 위한 장소인 실내 빙상 경기장의 건설이 늘어나고 있으나, 현재까지 국내에 건설된 실내 빙상 경기장의 수가 적어 설계에 대한 기술이 널리 알려지지 못한 경향이 있다.

이러한 빙상 경기장는 설치 위치에 따라 실내에 설치되는 실내빙상 경기장와 실외에 설치되는 실외 빙상 경기장로 나누어진다.

여기서, 실내 빙상 경기장는 아이스하키용 링크, 컬링 curling 경기용 링크, 스피드스케이팅용 링크, 대중용 링크로 나누어진다. 상기 실내 빙상 경기장의 스포츠 종류에 따라 그 크기가 결정되며, 실내빙상 경기장의 링크 바닥구조에 따라 또 다른 분류가 이루어진다.

일반적으로 빙상 경기장 바닥에 따른 분류를 살펴보면 아래와 같다.

빙상 경기장의 바닥구조는 고정식과 가동식으로 대별할 수 있으며, 가동식은 무대에서 아이스쇼를 하는 경우와 같이 신속한 설치 및 철거가 요구될 때 이동하여 조립할 수 있는 바닥구조를 말하고, 고정식은 설치 후 거의 이동을 하지 않은 바닥구조를 말한다.

다시 말해, 고정식 바닥구조는 영구형, 개방형, 모래충진형, 철판형 바닥구조로 분류할 수 있으며, 이러한 방식의 주요사항은 다음과 같다.

상기 영구형바닥은 바닥면을 다목적으로 활용하기 위해 냉각관을 바닥 콘크리트 속에 매설하고 바닥표면을 깨끗하게 마감한 것이다. 일반적으로 전력 소비량이 많은 하절기에 타용도의 체육관으로 활용하기 구조로써, 바닥이 고르고 수평이며 집중하중에 강한 이점이 있지만, 얼음의 결빙, 융해의 반복으로 인해 균열이 발생할 우려가 많다.

바닥콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위해 링크의 주변에 줄눈을 설치하고 충진재 등을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 개방형 바닥 또는 모래충진형바닥은 냉각관을 바닥며에 노출하고 모래를 충진하는 방식으로 스케이팅 이외에 다른 목적으로는 사용하지 않으며 건설비를 저렴하게 하고자 하거나 비 사용시에 테니스장과 같은 용도로 사용하기 위해 냉각관을 떼어낼 필요가 있는 경우에 사용된다.

이러한 개방형바닥 또는 모래충진형바닥은 설치가 용이하고 설비비가 싸고 냉각관의 철거 및 설치가 간단하지만 빙면의 형성에 시간이 걸리고 수평유지가 어려운 단점이 있다.

또한, 철판형 바닥은 냉각관을 바닥면 위에 설치하고 그 위에 철판 마감을 하는 방식으로 단시간에 결빙하여야 할 경우, 링크와 수영장을 겸용으로 하고자 할 경우, 한 여름에 옥외 빙상 경기장를 설치하고자 할 경우에 채용되는 구조이다.

철판 하부에 철판 칸막이, 형강, 강관 등을 설치하고 그 속에 브라인을 순환시켜서 빙면을 형성하여 열전도율이 좋아 동력비 절감이 가능하고 빙질이 깨끗하며 얇게 형성된다.

그러나, 종래기술에 따른 고정식 바닥구조는 냉각관이 콘크리트속에 매립되므로 보수가 힘들고, 바닥콘리트의 자체 신축에 의한 균열이 발생할 수 있으며, 초기 투자비가 많이 소요된다.

또한, 냉각관이 노출되므로 손상의 우려가 있고, 빙면의 형성에 시간이 걸리며, 빙명의 수평유지가 어려운 문제점이 있었다.

더불어, 상기와 같은 고정식 바닥구조는 냉동기의 증발기에서 냉매와 열교환된 저온의 브라인을 링크의 바닥에 배관된 철재로 이루어진 냉각관에 보내어 동결하는 간접제빙방식으로 빙판을 이루도록 함으로써, 열교환손실로 인해 시스템 효율이 떨어지고, 브라인펌프의 운전으로 동력비가 크고. 동결시간이 긴다는 문제점이 있었다.

또한, 가동식 빙상 경기장는 고정식 바닥구조에 비하여 설치 및 철거가 용이한 장점은 있지만, 열손실을 최소화하기 위한 보온층의 적층구조 또한 복잡하고 철거시 여러층의 보온재의 재사용이 불가능한 문제점이 있었다.

즉, 가동식 빙상 경기장의 보온층은 단열, 방수, 평탄화 기능을 갖도록 모래, 아스팔트 및 목재 등을 복수 적층하여 적용하기 때문에 철거시 재사용이 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 가동식 바닥구조에 적용되는 플라스틱 냉각관은 일반적으로 보일러 배관식으로 설치하기 때문에 플라스틱 냉각관을 순환방식으로 설치하는 단계가 다소 복잡하고, 플라스틱 냉각관의 재질의 특성상 강도에 취약하고 순환방식을 이루는 이음 연결부분의 연결 상태가 확실하지 않을 경우 브라인의 누수를 발생시킬 수 있어 빙상 경기장의 유지 관리 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0035795호.(2012.04.16) 대한민국 공개특허 제10-2009-0132368호.(2009.12.30)

따라서, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 빙상경기장의 빙판을 구역별로 관리 유지할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 저온의 브라인이 순환되는 냉각매트를 마련하고, 상기 냉각매트를 통하여 빙면을 이룰 수 있는 동결온도를 제공하도록 하여 빙상 경기장를 보다 신속하고 편리하게 설치할 수 있도록 하는 동시에 철거가 용이한 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기존 강관 및 플라스틱 냉각관을 통하여 보일러 순환 방식으로 설치하는 방법이 아닌 매트의 형상을 갖는 냉각매트를 빙상 경기장의 설치공간에 연접되게 깔고 상기 냉각매트의 선측과 끝측을 부분 절개하여 상호 연결시켜 브라인의 순환을 위한 냉각공의 연결방법을 손쉽게 이룰 수 있도록 함으로써, 단열효과 및 평면화 보온재의 역할을 꾀하도록 하는 동시에 브라인의 순환방식을 동시에 취할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 자체 탄성을 갖는 냉각매트를 귄취시킬 수 있도록 하여 휴대성 및 재활용을 가능하게 함으로써, 빙상 경기장의 설치 또는 철거에 대한 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 보온재와 고무매트층을 더 포함하여 적층시킬 수 있도록 함으로서, 빙면 하부의 열소실을 더욱 감소시키고 빙면의 평면화을 보다 정밀하게 꾀하며 외부의 충격력을 감쇠시킬 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

나아가, 본 발명의 다른 목적은 냉각매트 및 냉각장치의 설치 후 온수를 분사하여 얇은 두께의 빙판을 갖도록 하는 방법을 반복하여 강도, 투명도를 만족하는 빙판을 제조할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

더불어, 본 본 발명의 다른 목적은 빙상경기장의 빙판을 구역별로 제빙시키거나 구획된 빙판구역의 빙질을 동일하게 유지 관리할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빙판의 냉각 장치는 냉각기와, 상기 냉각기에 연결되어 냉각된 브라인을 주입 및 배출하여 브라인을 순환시키는 주입파이프 및 배출파이프와, 상기 주입파이프와 배출파이프를 통해 브라인을 내부에 순환시켜 냉각 온도를 갖도록 하는 냉각수단으로 이루어지되, 상기 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지하는 제어부로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각수단은 중공의 관로가 복수로 절곡되어 일측은 주입파이프로 연결되고 타측은 배출파이프로 연결되어 브라인이 순환되도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각수단은 빙상 경기장의 바닥면에 상호 연접되게 안치되는 매트 형상의 냉각매트로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각기와 주입파이프 및 배출파이프는 연결라인으로 상호 연결하고 상기 연결라인에는 펌프를 각각 설치하여 상기 주입파이프를 통하여 냉각수단으로 브라인을 압송 공급함으로써 냉각수단이 빙면을 이룰 수 있는 동결 온도를 갖도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 배출파이프는 냉각수단을 순환한 브라인이 연결라인을 통하여 냉각기 사이에 설치된 예비탱크로 임시 저장시켜 동결온도가 떨어진 브라인을 임시로 집수시킬 수 있도록 한 다음 펌프를 통하여 다시 냉각기로 집수된 브라인을 공급하여 냉각온도를 갖도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 브라인은 물과 부동액을 60 : 40 비율로 혼합 냉각기를 통하여 브라인을 -10~-13 ℃의 동결 온도로 냉각매트로 주입시킬 수 있도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부는 각 냉각매트에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각매트는 주입파이프와 배출파이프의 외주연에 복수개로 분기시킨 노즐과 냉각매트의 선측에 위치한 냉각공을 교번적 연결하고, 냉각공으로 브라인이 공급되는 냉각돌기와 연접된 측방에 위치한 냉각돌기의 끝측을 마주보게 만곡시킨 다음 연결밸브로 상호 냉각공이 연통되도록 하여 주입파이프를 통하여 주입된 브라인이 배출파이프로 배출되어 순환된다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각매트는 바닥면이 평탄하고 자체 탄성을 갖으며 자유 굴곡이 가능한 매트의 상부면에 일체로 반호 형상의 냉각돌기를 길이 방향으로 다수개 돌출되게 형성시키고 상기 복수개의 냉각돌기를 순차적으로 이격시킨 다음 냉각돌기의 내부에 길이 방향으로 냉각공을 관통되게 형성한다.

본 발명에 따르면, 상기 연결라인에는 솔레노이드밸브가 설치되어 연결라인의 구멍을 선택적으로 개폐 또는 구멍 내주연의 개방 정도를 조절할 수 있도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각공의 일측을 주입파이프와 배출파이프에 교번적으로 연결시키고, 상기 냉각공의 끝측은 상호 연통되게 연결한다.

본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 통해 제조되는 빙판은 냉각기를 통해 저온의 브라인을 구역별로 설치된 냉각수단으로 순환시켜 공급되는 물을 결빙시켜 빙판을 형성시킬 수 있도록 하고, 상기 빙판은 냉각수단을 통해 각각의 냉각수단에 의해 빙판구역을 갖도록 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 빙판구역은 병렬로 연접된 하나 이상의 빙판구역으로 이루어져 각 냉각수단에 상기 주입파이프 및 배출파이프를 통해 브라인을 순환시켜 각 빙판구역 별로 냉각 온도를 갖도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 빙판구역은 외부트랙과 내부트랙으로 구분된다.

본 발명에 따르면, 상기 외부트랙은 이등분하여 일측 외부트랙에 제1빙판구역과 제2빙판구역을 설치하고 타측 외부트랙에 제3빙판구역과 제4빙판구역을 설치한다.

본 발명에 따르면, 상기 내부트랙은 이등분하고 일측 내부트랙에 제5빙판구역과 제6빙판구역을 설치하고 타측 내부트랙에 제7빙판구역과 제8빙판구역을 설치한다.

본 발명에 따르면, 상기 빙판구역은 제1빙판구역과 제2빙판구역을 설치하고 타측 외부트랙에 제3빙판구역과 제4빙판구역을 병렬로 연접되게 설치된다.

본 발명에 따르면, 상기 빙판구역의 냉각수단이 외부트랙의 둘레에 설치한 주입파이프 및 배출파이프에 연결되어 냉각기를 통해 공급되는 브라인이 주입파이프를 통해 냉각수단으로 공급되어 배출파이프를 통해 냉각기로 순환된다.

본 발명에 따르면, 상기 빙판구역은 독립적으로 빙판을 운영할 수 있다.

본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템은 상기 제어부는 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부는 각각의 빙판구역의 빙판 온도를 측정하는 복수의 측정수단과, 상기 빙판구역의 최적 빙질을 유지하기 위해 냉각수단으로 제공되는 브라인의 온도의 기준 값이 저장되어 있는 저장수단과, 상기 측정부의 센싱된 빙판 온도 값과 기준 값의 온도 값과 대비하는 비교수단과, 상기 비교부를 통해 빙판 온도 값이 기준 값에 맞추도록 냉각기에서 브라인의 공급량을 증가시켜 냉각수단으로 공급되도록 하는 관리수단으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 표면 온도로 적용된다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 내부 온도로 적용된다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부는 빛을 감지하는 광센서가 더 포함되어 빙판의 투명도를 측정하여 빙질의 정보로 판단한다.

본 발명에 따르면, 상기 제어부는 냉각기에 설치되어 브라인을 압송하는 펌프의 작동을 컨트롤 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 제어부는 솔레노이드밸브로 컨트롤 하여 브라인의 공급량을 조절할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 냉각기와, 상기 냉각기에 연결되어 냉각된 브라인을 주입 및 배출하여 브라인을 순환시키는 주입파이프 및 배출파이프와, 상기 주입파이프와 배출파이프를 통해 브라인을 내부에 순환시켜 냉각 온도를 갖도록 하는 냉각수단으로 이루어지되, 상기 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지하는 제어부로 이루어져 저온의 브라인이 순환되는 냉각매트를 마련하고, 상기 냉각매트를 통하여 빙면을 이룰 수 있는 동결온도를 제공하도록 하여 빙상 경기장를 보다 신속하고 편리하게 설치할 수 있도록 하는 동시에 철거가 용이한 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 기존 강관 및 플라스틱 냉각관을 통하여 보일러 순환 방식으로 설치하는 방법이 아닌 매트의 형상을 갖는 냉각매트를 빙상 경기장의 설치공간에 연접되게 깔고 상기 냉각매트의 선측과 끝측을 부분 절개하여 상호 연결시켜 브라인의 순환을 위한 냉각공의 연결방법을 손쉽게 이룰 수 있도록 함으로써, 단열효과 및 평면화 보온재의 역할을 꾀하도록 하는 동시에 브라인의 순환방식을 동시에 취할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 자체 탄성을 갖는 냉각매트를 귄취시킬 수 있도록 하여 휴대성 및 재활용을 가능하게 함으로써, 빙상 경기장의 설치 또는 철거에 대한 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 보온재와 고무매트층을 더 포함하여 적층시킬 수 있도록 함으로서, 빙면 하부의 열소실을 더욱 감소시키고 빙면의 평면화을 보다 정밀하게 꾀하며 외부의 충격력을 감쇠시킬 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 효과가 있다.

나아가, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치는 냉각수단 및 냉각장치의 설치 후 온수를 분사하여 얇은 두께의 빙판을 갖도록 하는 방법을 반복하여 강도, 투명도를 만족하는 빙판을 제조할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 통해 제조되는 빙판은 냉각기를 통해 저온의 브라인을 구역별로 설치된 냉각수단으로 순환시켜 공급되는 물을 결빙시켜 빙판을 형성시킬 수 있도록 하고, 상기 빙판은 냉각수단을 통해 각각의 냉각수단에 의해 빙판구역을 갖도록 이루어지도록 하여 빙상경기장의 빙판을 구역별로 제빙시키도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템은 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어져 구역별로 제빙이 가능한 빙상 경기장에서 각각의 빙판구역의 빙질을 동일하게 유지 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 빙상 경기장의 설치 단계를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 빙상 경기장의 설치단계를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치의 제2실시예를 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명의 빙상 경기장 냉각장치의 냉각매트를 나타낸 부분 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 빙상 경기장 냉각장치의 냉각매트를 나타낸 부분 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 통해 제조되는 빙판을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치를 나타낸 구성도.
도 10은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 빙판구역을 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템의 제1실시예를 나타낸 구성도.
도 12는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템의 제2실시예를 나타낸 구성도.
도 13은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템을 나타낸 구성도.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명의 빙상 경기장의 설치 단계를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 빙상 경기장의 설치단계를 나타낸 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치의 제2실시예를 나타낸 구성도이며, 도 5는 본 발명의 빙상 경기장 냉각장치의 냉각매트를 나타낸 부분 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 빙상 경기장 냉각장치의 냉각매트를 나타낸 부분 확대 단면도이며, 도 7은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치를 통해 제조되는 빙판을 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치를 나타낸 구성도이고, 도 10은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 빙판구역을 나타낸 사시도이며, 도 11은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템의 제1실시예를 나타낸 구성도이고, 도 12는 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템의 제2실시예를 나타낸 구성도이며, 도 13은 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템을 나타낸 구성도이다.

먼저, 도 1 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 빙판의 냉각장치는 다음과 같다.

본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각장치는 냉각기 110와, 주입파이프 120, 배출파이프 130, 냉각수단 140 및 제어부 300로 이루어진다.

상기 냉각기 110는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 압축기로 이루어지는 냉동 싸이클로 구성된다.

상기 냉각기 110의 구동을 통하여 후술 될 각 빙판구역에 빙판의 결빙 및 이를 유지하기 위한 적정 냉각 온도를 갖는 냉매인 브라인을 냉각수단 140으로 공급한다.

그리고, 주입파이프 120 및 배출파이프 130는 상기 냉각기 110와 연결되어 냉각된 브라인을 반입 및 반출한다.

여기서, 상기 냉각기 110와 주입파이프 120 및 배출파이프 130는 연결라인 150 및 펌프 170와 연결하여 브라인을 주입파이프 120 및 배출파이프 130에 공급 및 배출시킨다.

또한, 상기 냉각수단 140은 상기 주입파이프 120를 통해 공급받는 브라인을 순환시켜 배출파이프 130를 통해 냉각기 110로 브라인을 재순환시켜 브라인의 냉각 온도를 갖도록 한다.

상기 주입파이프 120 및 배출파이프 130는 빙상 경기장이 설치될 공간의 둘레에 배치된다.

그리고, 상기 주입파이프 120 및 배출파이프 130은 외주연에 복수개로 노즐 125을 각각 설치하여 연결라인 150으로 압송되는 브라인이 주입파이프 120의 내부로 제공되면 분기된 노즐 125로 각각 브라인을 공급하도록 한다.

아울러, 노즐 125을 통해 후술 될 냉각수단 141으로 압송된 브라인은 배출파이프 130를 통하여 냉각기 110 측으로 보내진다.

여기서, 배출파이프 130로 거쳐 배출된 동결온도가 떨어진 브라인은 연결라인 150을 통하여 예비탱크 160로 집수되도록 한다.

상기 냉각수단 140은 제1실시예와 제2실시예로 구분된다.

먼저, 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1실시예의 냉각수단 140은 중공의 관로 146가 복수로 절곡되어 일측은 주입파이프 120로 연결되고 타측은 배출파이프 130로 연결되어 브라인이 순환되도록 한다.

상기 관로 146는 빙상 경기장이 설치될 공간 바닥에 지그재그 방식으로 절곡되어 브라인의 냉각온도를 보다 효율적으로 관로 146로 전달시키도록 한다.

또한, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제2실시예의 냉각수단 140은 비상경기장의 바닥면에 상호 연접되게 안치되는 매트 형상의 냉각매트 141로 이루어진다.

상기 냉각매트 14는 바닥면이 평탄하고 자체 탄성을 갖으며 자유 굴곡이 가능한 매트의 상부면에 일체로 반호 형상의 냉각돌기 142를 길이 방향으로 다수개 돌출되게 형성시키고 상기 복수개의 냉각돌기 142를 순차적으로 이격되도록 형성한다.

다음으로 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 냉각돌기 142의 내부에 길이 방향으로 냉각공 143을 관통되게 형성하여 상기 냉각공 143의 일측을 주입파이프 120와 배출파이프 130에 교번적으로 연결시키고, 상기 냉각공 143의 끝측은 상호 연통되게 연결한다.

그리고, 냉각매트 140는 세로와 가로의 길이가 다른 직사각형의 매트 141 형상으로 자체 탄성을 갖으며, 바닥면이 평탄한 면을 이루도록 형성된다.

또한, 냉각매트 140의 상부면에는 일체로 반호 형상의 냉각돌기 142를 길이 방향으로 다수개 돌출되게 형성시키고, 상기 복수개의 냉각돌기 142를 순차적으로 일정간격을 이루도록 이격시킨다.

아울러, 도 6에서 도시한 바와 같이, 냉각돌기 142의 내부에는 길이방향으로 냉각공 143을 관통되게 형성하여 주입파이프 120 및 배출파이프 130와 연결되게 설치시 복수개로 배치된 냉각돌기 142의 사이 공간 매트 141의 선측과 끝측 단부를 부분 절개시켜 냉각돌기 142가 독립적으로 자유절곡 된다.

이를 통해, 주입파이프 120의 노즐 125과 냉각매트 140의 선측에 위치한 냉각공 143을 교번적 연결을 가능하도록 한다.

그리고, 냉각공 143으로 브라인이 공급되는 냉각돌기 142와 연접된 냉각돌기 142의 끝측을 마주보게 만곡시킨 다음 연결밸브 145로 상호 냉각공 143이 연통되도록 하여 주입파이프 120를 통하여 주입된 브라인이 배출파이프 130로 배출하여 순환된다.

다시 말해, 냉각매트 140는 상기 빙상 경기장의 바닥면에 상호 연접되게 안치되어 주입파이프 120와 배출파이프 130에 복수개로 형성된 냉각공 143의 선측과 끝측을 상호 교번적으로 연결하여 브라인을 순환시킬 수 있도록 한다.

그리고, 냉각매트 141를 통한 브라인의 순환은 자유 굴곡이 가능하고 바닥면이 평탄한 매트 141의 상면에 일체로 복수개의 냉각공 143을 횡방향으로 순차적으로 이격시켜 주입파이프 120의 외주연에 복수개로 분기시킨 노즐 125과 냉각매트 140의 선측에 위치한 냉각공 143을 교번적으로 연결한다.

또한, 상기 브라인이 주입되는 냉각공 143의 끝측은 측방에 위치한 다른 냉각공 143 의 끝측과 연통되게 연결한 다음 연결된 냉각공 143의 선측을 배출파이프 130와 연결되도록 하여 냉각매트 140에서 브라인이 순환되도록 한다.

상기와 같이 구성되는 냉각기 110와 주입파이프 120 및 배출파이프 130는 연결라인 150으로 상호 연결하고 상기 연결라인 150에는 펌프 170를 각각 설치하여 주입파이프 120를 통하여 냉각수단 140로 브라인을 압송 공급함으로써, 냉각수단 140에 공급한 물을 제빙시키기 위한 동결 온도를 갖도록 한다.

그리고, 브라인이 연접된 냉각공 143을 통하여 배출파이프 130로 배출되면 연결라인 150을 통하여 냉각기 110 사이에 설치된 예비탱크 160로 동결온도가 떨어진 브라인을 임시로 집수시킬 수 있도록 한 다음 펌프 170를 통하여 다시 냉각기 110로 집수된 브라인을 공급하도록 한다.

상기와 같이, 구성된 빙상 경기장의 냉각장치를 이용한 설치방법은 다음과 같다.

먼저, 도 2에서 도시한 바와 같이, 공간 구획단계를 통하여 빙상 경기장이 설치될 공간을 외부 공간과 구획시킬 수 있도록 하되, 빙상 경기장의 설치 규모에 맞추어 바닥면에 세 개 이상의 선분으로 둘러싸인 평면 도형으로 격벽 230을 설치한다.

상기 공간 구획단계는 아이스하키용 링크, 컬링 curling 경기용 링크, 스피드스케이팅용 링크, 대중용 링크 등으로 시공될 빙상 경기장의 용도에 따라 그 크기가 결정되어지며, 통상적으로 각각의 격벽 230 을 장방형 형상으로 각 격벽 230 의 끝단이 상호 연결되도록 한다.

이후, 빙상 경기장의 바닥면을 평탄화시켜 차후 시공될 빙면의 평탄화를 꾀할 수 있도록 한 다음 시공공간에 경질의 염화비닐 210을 씌워 방수 기능을 갖도록 하는 기초지반 단계를 거친다.

여기서, 기초지반 단계를 통하여 염화비닐 210을 씌우기 전 빙상 경기장의 시공 공간 바닥면 체적내에 독립 기포수가 작고 치밀한 복수개의 보온재 220를 연접 배치하여 빙면 하부의 열손실을 절감시킬 수 있도록 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 보온재 220의 상면에는 복수개의 고무매트 240를 적층시키는 단계를 더 포함할 수도 있도록 하여 빙면에 가해지는 충격력을 감쇠시킬 수 있도록 하는 것을 선택적으로 행할 수 있다.

다음으로, 빙상 경기장의 격벽 230 외부에 주입파이프 120와 배출파이프 130를 배치시킨 다음 저온의 브라인을 공급하는 냉각기 110와 연결라인 150으로 연결 설치하는 냉각준비단계를 행한 후 선택적으로 적층된 염화비닐 210, 보온재 220 또는 냉각수단을 설치단계를 거친다.

여기서, 냉각수단 140이 냉각매트 141로 적용될 경우 고무매트 240이 적층된 상부면에 복수개의 냉각공 143을 종방향으로 형성시킨 매트 141 형상의 냉각매트 141를 상호 연접되게 깔아둔다.

여기서, 염화비닐 210, 보온재 220, 고무매트 240, 냉각매트 140 는 방수효과, 보온효과, 빙면의 평면화 효과 및 충격력 흡수 효과를 갖는다.

그리고, 냉각수단 140 설치단계를 거친 후에는 냉각매트 140에 길이방향으로 형성시킨 복수개로 연접된 냉각돌기 142 사이의 선측과 끝측을 부분 절개시켜 냉각공 143을 갖는 냉각돌기 142의 선측과 끝측이 독립적으로 자유 절곡 되도록 한다.

다음으로 냉각매트 140 선측에 위치한 냉각공 143을 교번적 순서로 주입파이프 120의 노즐 125과 연결하여 브라인이 주입되도록 하고, 상기 브라인이 주입되는 냉각공 143의 끝측은 연접된 냉각돌기 142의 끝측 냉각공 143과 연결밸브 145로 교번적 순서로 연통되게 연결시키는 냉각매트 연결단계를 거쳐 브라인이 냉각매트 141 에서 순환되는 기능을 갖도록 한다.

이후, 냉각기 110와 펌프 170를 가동시켜 브라인을 압송시킴으로서 냉각수단 140에 동결온도를 갖는 브라인을 순환시킬 수 있도록 하는 냉각 가동단계를 거친다.

여기서, 상기 브라인은 물과 부동액을 60 : 40 비율로 섞어 냉각기를 통하여 브라인을 -24 ℃의 동결 온도로 냉각매트 140로 주입시킬 수 있도록 한다.

이와 같이, 브라인의 공급을 통하여 상기 냉각매트 140가 빙면 형성을 위한 동결 온도로 셋팅한다.

이후, 냉각수단 표면에 60~80℃의 온도를 갖는 온수를 분사하여 물을 동결시켜 얇은 얼음의 두께로 제빙시킨다.

상기와 같은 온수 분사 및 동결 단계를 복수회 반복적으로 행하여 하나 이상의 빙판층으로 형성하여 결빙 강도를 안정화시키고 투명도가 높고 빛의 산란도가 낮은 빙질을 갖도록 한다.

구체적으로 물의 온도는 빙질 결정하는 중요한 요소는 결빙 시간, 물의 용존산소량, 불순물 함유량이 빙면의 거칠기와 얼음의 조밀도에 영향을 준다.

물의 온도가 낮은 경우에는 얼음의 조밀도가 떨어지고 빙면이 거칠어지게 되는 반면 결빙시간에는 큰 차이가 없다.

온도를 갖는 물을 통해 얼음을 얼리는 과정은 음펨바 효과를 통해 입증된다.

즉, 음펨바 효과(Mpemba effect)는 특정한 상황에서 고온의 물이 저온의 물보다 더 빨리 어는 현상 또는 그 효과를 말한다.

상기 음펨바 효과의 원리는 물분자 H₂O는 산소원자와 수소원자 사이에 수소 결합이 발생한다. 상기 수소결합이 물 분자의 에너지 축과 방출에도 관여한다.

물을 끓이면 물 분자 사이 간격이 벌어지면서 수소결합도 더 길어지게 된다.

이때, 뜨거운 물을 냉각하면 공유 결합 길이가 다시 줄어들며 축적했던 에너지를 방출한다.

결국, 뜨거운 물은 축적된 에너지 양이 많아지면서 더 빠른 속도로 에너지를 방출한다.

물이 에너지를 방출하는 과정과 방출 비율은 물이 지닌 최초 온도에 따른 분자 간격인 에너지 상태에 따라 달라지기 때문에 뜨거운 물이 더 빨리 얼게 되는 원리이다.

상기와 같은 온수 분사 및 동결 단계를 통해 얇은 두께의 빙판을 복수회 적층되도록 반복하여 결빙 강도를 안정화시키고 투명도가 높고 빛의 산란도가 낮은 빙질을 갖도록 한다.

도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기의 빙판의 제조단계를 거쳐 완성되는 빙상 경기장용 빙판은 제어부 300를 통해 상기 냉각수단 140을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역 1210의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단 140에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급한다.

여기서, 빙판구역 1210은 제1실시예 및 제2실시예는 아래와 같다.

도 11에서 도시한 바와 같이, 제1실시예의 빙판구역 1210은 병렬로 연접된 하나 이상의 빙판구역 1210으로 이루어져 각 냉각수단 140에 상기 주입파이프 1230 및 배출파이프 1240를 통해 브라인을 순환시켜 각 빙판구역 2100 별로 냉각 온도를 갖는다.

여기서, 냉각수단 140은 중공의 관로가 복수로 절곡되어 일측은 주입파이프120로 연결되고 타측은 배출파이프 1240로 연결되어 브라인이 순환되도록 한다.

본 발명에서 설명될 제1실시예의 빙판구역 1210은 제1구역 1210a, 제2구역 1210b, 제3구역 1210c 및 제4구역 1210d이 상호 연접되게 냉각수단140이 설치되어 주입파이프 1230와 배출파이프 1240를 통해 각기 냉각수단 140으로 브라인을 다른 온도 및 공급량을 결정할 수 있다.

도 12에서 도시한 바와 같이, 제2실시예의 빙판구역 1210은 외부트랙 1101과 내부트랙 1103으로 구분되고, 상기 외부트랙 1101은 이등분하여 일측 외부트랙 1101에 제1빙판구역 1210a과 제2빙판구역 1210b을 설치하고 타측 외부트랙 1101에 제3빙판구역 1210c과 제4빙판구역 1210d을 설치하며, 상기 내부트랙 1103을 이등분하고 일측 내부트랙 1103에 제5빙판구역 1210e과 제6빙판구역 1210f을 설치하고 타측 내부트랙 1103에 제7빙판구역 1210g과 제8빙판구역 1210h을 설치하여 상기 제1빙판구역 1210a, 제2빙판구역 1210b, 제3빙판구역 1210c, 제4빙판구역 1210d, 제5빙판구역 1210e, 제6빙판구역 1210f, 제7빙판구역 1210g 및 제8빙판구역 1210h의 냉각수단 140이 외부트랙 1101의 둘레에 설치한 주입파이프 1230 및 배출파이프 1240에 연결된다.

상기 빙상경기장용 빙판구역 1210은 외부트랙 1101과 내부트랙 1103으로 구획된다.

이러한, 빙판구역 1210은 제1빙판구역 1210a 내지 제8빙판구역 1210h으로 나누어져 있다.

즉, 외부트랙 1101을 이등분하고 일측 외부트랙 1101에 제1빙판구역 1210a과 제2빙판구역 1210b을 배관하고 타측 외부트랙 1101에 제3빙판구역 1210c과 제4빙판구역 1210d을 배관한다.

더불어, 내부트랙 1103을 이등분하고 일측 내부트랙 1103에 제5빙판구역 1210e과 제6빙판구역 1210f을 배관하고 타측 내부트랙 1103에 제7빙판구역 1210g과 제8빙판구역 1210h을 배관한다.

아울러, 빙판구역 1210의 외측에는 관로 146 끝단이 각각 연결되어 냉각기 1210를 통해 냉각된 브라인을 빙판구역 1210으로 순환시키는 주입파이프 1230 및 배출파이프 1240를 복수개 배치하여 빙판구역 1210에 선택적으로 빙판이 형성되도록 한다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이 주입파이프 1230 및 배출파이프 1240에 하나 이상의 분기관 1250을 설치하고 각각의 분기관 1250에 설치하여 브라인을 선택적으로 순환시키는 전환밸브 1251를 더 포함한다.

여기서, 전환밸브 1251는 내부에 솔레노이드밸브가 설치되어 브라인의 공급량을 조절할 수 있다.

이러한, 분기관 1250에 연결된 관로 211 끝단이 각각 연결되어 빙판구역 1210을 형성할 수 있다.

또한, 도 9에서 도시한 바와 같이, 제2실시예의 빙판구역 1210은 분기관 1250에 냉각매트 1213가 연결될 수도 있다.

즉, 냉각매트 1213는 세로와 가로의 길이가 다른 직사각형의 매트 형상으로 자체 탄성을 갖으며, 바닥면이 평탄한 면을 이루도록 형성된다.

또한, 냉각매트 1213의 상부면에는 일체로 반호 형상의 냉각돌기 1217를 길이 방향으로 다수개 돌출되게 형성시키고, 상기 복수개의 냉각돌기 1217를 순차적으로 일정간격을 이루도록 이격시킨다.

아울러, 냉각돌기 1217의 내부에는 길이 방향으로 냉각공(미도시)을 관통되게 형성하여 주입파이프 230 및 배출파이프 240와 연결되게 설치시 복수개로 배치된 냉각돌기 1217의 사이 공간 매트의 선측과 끝측 단부를 부분 절개시켜 냉각돌기 1217가 독립적으로 자유절곡 되도록 한다.

또한, 주입파이프 230의 노즐 1215과 냉각매트 1213의 선측에 위치한 냉각공을 교번적 연결을 가능하도록 하고, 냉각공으로 브라인이 공급되는 냉각돌기 1217와 연접된 냉각돌기 1217의 끝측을 마주보게 만곡시킨 다음 연결밸브 1219로 상호 냉각공이 연통되도록 하여 주입파이프 1230를 통하여 주입된 브라인이 배출파이프 1240로 배출하여 순환되도록 구성된다.

다시 말해, 냉각매트 1213는 상기 빙상 경기장의 바닥면에 상호 연접되게 안치되어 주입파이프 1230와 배출파이프 1240에 복수개로 형성된 냉각공의 선측과 끝측을 상호 교번적으로 연결하여 브라인을 순환시킬 수 있도록 한다.

그리고, 냉각매트 1213를 통한 브라인의 순환은 자유 굴곡이 가능하고 바닥면이 평탄한 매트의 상면에 일체로 복수개의 냉각공을 횡방향으로 순차적으로 이격시켜 주입파이프 1230의 외주연에 복수개로 분기시킨 노즐 1215과 냉각매트 1213의 선측에 위치한 냉각공을 교번적으로 연결한다.

그리고, 상기 브라인이 주입되는 냉각공의 끝측은 측방에 위치한 다른 냉각공의 끝측과 연통되게 연결한 다음 연결된 냉각공의 선측을 배출파이프 1240와 연결되도록 하여 냉각매트 1213에서 브라인이 순환되도록 한다.

나아가, 냉각기 1220와 주입파이프 1230 및 배출파이프 1240는 연결라인 1260으로 상호 연결하고 상기 연결라인 1260에는 펌프 1270를 각각 설치하여 주입파이프 1230를 통하여 냉각매트 1213로 브라인을 압송 공급한다.

이를 통해, 냉각매트 1213가 빙면을 이룰 수 있는 동결 온도를 갖도록 하고, 브라인이 연접된 냉각공을 통하여 배출파이프 1240로 배출되면 연결라인 1260을 통하여 냉각기 1220 사이에 설치된 예비탱크 1280로 동결온도가 떨어진 브라인을 임시로 집수시킬 수 있도록 한 다음 펌프 1270를 통하여 다시 냉각기 1220로 집수된 브라인을 공급하도록 한다.

결국, 도 10에 도시한 바와 같이, 복수개로 구획된 빙판구역 1210을 묶음 조합하여 동계 및 하계스포츠를 겸용으로 운용할 수 있다.

(a)는 빙판구역 1210의 전체이고, (b)는 외부트랙 1101인 제1빙판구역 1210a 내지 제4빙판구역 1210d이며, (c)는 내부트랙 1103인 제5빙판구역 1210e 내지 제8빙판구역 1210h로써, 외부트랙 1101 또는 내부트랙 1103 또는 빙상 경기장 전체를 선택적으로 구분할 수 있다.

그리고, (d)는 제2,3,6,7빙판구역 1210b,c,f,g이고, (e)는 제1,4,5,8빙판구역 1210a,d,e,h로써, 빙상경기장을 횡방향으로 절반의 면적으로 구분할 수 있다.

아울러, (f)는 제1,2,5,6빙판구역 1210a,b,e,f이고, (g)는 제3,4,7,8빙판구역 1210c,d,g,h로써, 빙상 경기장을 종방향으로 절반의 면적으로 구분할 수 있다.

더불어, (h)는 제1,2,3,5,6,7빙판구역 1210a,b,c,e,f,g이고, (i)는 제1,3,4,5,7,8빙판구역 1210a,c,d,e,g,h로써, 빙상 경기장의 모서리 일부분을 제외한 나머지 빙판구역으로 구분할 수 있다.

결국, 빙상 경기용 빙판은 복수로 구획되어 관리할 수 있도록 설치하여 상기 빙판구역 1210의 전체 또는 선택적으로 빙판구역을 구분하여 형성시킬 수 있다.

이를 통해, 구역별로 빙판을 운용할 수 있어서 빙상 경기장의 빙질을 항상 균일한 빙질로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 11 내지 도 13에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 빙상 경기장용 빙판의 냉각 장치 제어시스템은 냉각부 1200을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역 1210의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단 1211에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진다.

여기서, 상기 제어부 300는 측정수단 310, 저장수단 320, 비교수단 330 및 관리수단 340으로 구성된다.

상기 측정수단 310은 각각의 빙판구역 1210의 빙판 온도를 측정하는 복수로 설치된다.

상기 저장수단 320은 상기 빙판구역 1210의 최적 빙질을 유지하기 위해 냉각수단 1211으로 제공되는 브라인의 온도의 기준 값이 저장되어 있다.

상기 비교수단 330은 상기 측정수단 310의 센싱된 빙판 온도 값과 기준 값의 온도 값과 대비한다.

상기 관리수단 340은 상기 비교수단 330을 통해 빙판 온도 값이 기준 값에 맞추도록 냉각기 1220에서 브라인의 공급량을 증가시켜 냉각수단 1211으로 공급되도록 한다.

상기의 상기 제어부 300로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 표면 온도로 판단한다.

또한, 상기 제어부 300로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 내부 온도로 판단한다.

아울러, 상기 제어부 300는 빛을 감지하는 광센서가 더 포함되어 빙판의 투명도를 측정하여 빙질의 정보로 판단한다.

그리고, 상기 제어부 300는 냉각기 1220에 설치되어 브라인을 압송하는 펌프1270의 작동을 컨트롤 한다.

더불어, 상기 냉각수단 1211에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 제어부 300는 솔레노이드밸브로 컨트롤 하여 브라인의 공급량을 조절할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 빙상 경기장 냉각장치
110 : 냉각기 120 : 주입파이프
125 : 노즐 130 : 배출파이프
140 : 냉각수단 141 : 냉각매트
142 : 냉각돌기 143 : 냉각공
145 : 연결밸브 146 : 관로
150 : 연결라인 160 : 예비탱크
170 : 펌프 200 : 온수
210 : 염화비닐 220 : 보온재
230 : 격벽 240 : 고무매트
300 : 제어부 310 : 측정수단
320 : 저장수단 330 : 비교수단
340 : 관리수단
1100 : 빙상경기장 1101 : 외부트랙
1103 : 내부트랙 1200 : 냉각부
1210 : 빙판구역 1210a,b,c,d,e,f,g,h : 제1,2,3,4,5,6,7,8빙판구역
1211 : 냉각 1213 : 냉각매트
1215 : 노즐 1217 : 냉각돌기
1220 : 냉각기 1230 : 주입파이프
1240 : 배출파이프 1250 : 분기관
1251 : 전환밸브 1260 : 연결라인
1270 : 펌프 1280 : 예비탱크

Claims (26)

1. 냉각기와,
   상기 냉각기에 연결되어 냉각된 브라인을 주입 및 배출하여 브라인을 순환시키는 주입파이프 및 배출파이프와,
   상기 주입파이프와 배출파이프를 통해 브라인을 내부에 순환시켜 냉각 온도를 갖도록 하는 냉각수단으로 이루어지되,
   상기 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각수단은 중공의 관로가 복수로 절곡되어 일측은 주입파이프로 연결되고 타측은 배출파이프로 연결되어 브라인이 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 냉각수단은,
   빙상 경기장의 바닥면에 상호 연접되게 안치되는 매트 형상의 냉각매트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각기와 주입파이프 및 배출파이프는 연결라인으로 상호 연결하고 상기 연결라인에는 펌프를 각각 설치하여 상기 주입파이프를 통하여 냉각수단으로 브라인을 압송 공급함으로써 냉각수단이 빙면을 이룰 수 있는 동결 온도를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 배출파이프는 냉각수단을 순환한 브라인이 연결라인을 통하여 냉각기 사이에 설치된 예비탱크로 임시 저장시켜 동결온도가 떨어진 브라인을 임시로 집수시킬 수 있도록 한 다음 펌프를 통하여 다시 냉각기로 집수된 브라인을 공급하여 냉각온도를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 브라인은 물과 부동액을 60 : 40 비율로 혼합 냉각기를 통하여 브라인을 -24 ℃의 동결 온도로 냉각매트로 주입시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   각 냉각매트에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각매트는,
   주입파이프와 배출파이프의 외주연에 복수개로 분기시킨 노즐과 냉각매트의 선측에 위치한 냉각공을 교번적 연결하고, 냉각공으로 브라인이 공급되는 냉각돌기와 연접된 측방에 위치한 냉각돌기의 끝측을 마주보게 만곡시킨 다음 연결밸브로 상호 냉각공이 연통되도록 하여 주입파이프를 통하여 주입된 브라인이 배출파이프로 배출되어 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
9. 제3항에 있어서,
   상기 냉각매트는 바닥면이 평탄하고 자체 탄성을 갖으며 자유 굴곡이 가능한 매트의 상부면에 일체로 반호 형상의 냉각돌기를 길이 방향으로 다수개 돌출되게 형성시키고 상기 복수개의 냉각돌기를 순차적으로 이격시킨 다음 냉각돌기의 내부에 길이 방향으로 냉각공을 관통되게 형성한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
   
10. 제4항에 있어서,
    상기 연결라인에는 솔레노이드밸브가 설치되어 연결라인의 구멍을 선택적으로 개폐 또는 구멍 내주연의 개방 정도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 냉각공의 일측을 주입파이프와 배출파이프에 교번적으로 연결시키고, 상기 냉각공의 끝측은 상호 연통되게 연결한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치.
    
12. 냉각기를 통해 저온의 브라인을 구역별로 설치된 냉각수단으로 순환시켜 공급되는 물을 결빙시켜 빙판을 형성시킬 수 있도록 하고, 상기 빙판은 냉각수단을 통해 각각의 냉각수단에 의해 빙판구역을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 빙판구역은,
    병렬로 연접된 하나 이상의 빙판구역으로 이루어져 각 냉각수단에 상기 주입파이프 및 배출파이프를 통해 브라인을 순환시켜 각 빙판구역 별로 냉각 온도를 갖도록 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 빙판구역은 외부트랙과 내부트랙으로 구분됨을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
15. 제11항에 있어서,
    상기 외부트랙은 이등분하여 일측 외부트랙에 제1빙판구역과 제2빙판구역을 설치하고 타측 외부트랙에 제3빙판구역과 제4빙판구역을 설치한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
16. 제11항에 있어서,
    상기 내부트랙은 이등분하고 일측 내부트랙에 제5빙판구역과 제6빙판구역을 설치하고 타측 내부트랙에 제7빙판구역과 제8빙판구역을 설치한 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
17. 제11항에 있어서,
    상기 빙판구역은 제1빙판구역과 제2빙판구역을 설치하고 타측 외부트랙에 제3빙판구역과 제4빙판구역을 병렬로 연접되게 설치됨을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
18. 제11항에 있어서,
    상기 빙판구역의 냉각수단이 외부트랙의 둘레에 설치한 주입파이프 및 배출파이프에 연결되어 냉각기를 통해 공급되는 브라인이 주입파이프를 통해 냉각수단으로 공급되어 배출파이프를 통해 냉각기로 순환되는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
19. 제11항에 있어서,
    상기 빙판구역은 독립적으로 빙판을 운영할 수 있도록 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
20. 냉각수단을 통해 빙판이 만들어질 공간을 구분한 각 빙판구역의 빙판 온도를 센싱하여 적정 빙판의 온도를 유지시키기 위해 각 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각장치를 통해 제조되는 빙판.
    
21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는
    각각의 빙판구역의 빙판 온도를 측정하는 복수의 측정수단과,
    상기 빙판구역의 최적 빙질을 유지하기 위해 냉각수단으로 제공되는 브라인의 온도의 기준 값이 저장되어 있는 저장수단과,
    상기 측정부의 센싱된 빙판 온도 값과 기준 값의 온도 값과 대비하는 비교수단과,
    상기 비교부를 통해 빙판 온도 값이 기준 값에 맞추도록 냉각기에서 브라인의 공급량을 증가시켜 냉각수단으로 공급되도록 하는 관리수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.
    
22. 제20항에 있어서,
    상기 제어부로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 표면 온도인 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.
    
23. 제20항에 있어서,
    상기 제어부로 전달되는 상기 빙질의 정보는 빙판의 내부 온도인 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.
    
24. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 빛을 감지하는 광센서가 더 포함되어 빙판의 투명도를 측정하여 빙질의 정보로 판단하는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.
    
25. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 냉각기에 설치되어 브라인을 압송하는 펌프의 작동을 컨트롤 하는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.
    
26. 제20항에 있어서,
    상기 냉각수단에 브라인의 유량 또는 브라인의 냉각온도를 차별하여 공급하도록 제어부는 솔레노이드밸브로 컨트롤 하여 브라인의 공급량을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 빙상 경기장용 냉각 장치 제어시스템.

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