RU2316700C2 - Method of manufacturing ice - Google Patents

Method of manufacturing ice Download PDF

Info

Publication number
RU2316700C2
RU2316700C2 RU2006101786/12A RU2006101786A RU2316700C2 RU 2316700 C2 RU2316700 C2 RU 2316700C2 RU 2006101786/12 A RU2006101786/12 A RU 2006101786/12A RU 2006101786 A RU2006101786 A RU 2006101786A RU 2316700 C2 RU2316700 C2 RU 2316700C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
temperature
interval
layer
layers
Prior art date
Application number
RU2006101786/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006101786A (en
Inventor
Михаил Владимирович Загайнов (RU)
Михаил Владимирович Загайнов
Григорий Павлович Яковлев (RU)
Григорий Павлович Яковлев
Владимир Андреевич Тычина (RU)
Владимир Андреевич Тычина
Сергей Александрович Ершов (RU)
Сергей Александрович Ершов
Original Assignee
Михаил Владимирович Загайнов
Григорий Павлович Яковлев
Владимир Андреевич Тычина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Владимирович Загайнов, Григорий Павлович Яковлев, Владимир Андреевич Тычина filed Critical Михаил Владимирович Загайнов
Priority to RU2006101786/12A priority Critical patent/RU2316700C2/en
Publication of RU2006101786A publication Critical patent/RU2006101786A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2316700C2 publication Critical patent/RU2316700C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

FIELD: manufacturing ice.
SUBSTANCE: method comprises freezing the first layer of ice by condensing moisture from the ambient air on the plate of the base with a temperature from -6°C to -11°C provided by circulating a coolant at a temperature from -9°C to -14°C, freezing the second layer and each next layers of ice by supplying cleaned water after the freezing of the previous layer due to circulating coolant in the plate of the base at a temperature from -9°C to -14°C, removing stress by means of slowed down heating of the surface layers of ice up to the temperature of the surface layers ranging from -0.5 to 0.2°C by means of circulation coolant with a temperature from -2°C to -4°C, and planing ice down to a depth of no more than 0.35 mm with adding water at a temperature of 40°-75° C.
EFFECT: enhanced quality of ice.
6 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к технологиям создания спортивных площадок с ледовым покрытием в закрытых помещениях для тренировок и выступлений на коньках, в частности к созданию или формированию ледового покрытия площадок для скоростного бега на коньках, и может быть использовано при создании или формировании покрытия в закрытых помещениях (катках) для тренировок или соревнований конькобежцев, выступлений мастеров фигурного катания, хоккея с шайбой или мячом.The invention relates to technologies for creating sports grounds with ice cover in closed rooms for training and ice skating, in particular, to creating or forming ice cover for speed skating platforms, and can be used to create or form coverings in closed rooms (ice rinks) for training or competition of skaters, performances of masters of figure skating, ice hockey or ball.

Уровень техникиState of the art

В последнее время, с появлением закрытых катков для скоростного бега на коньках, достижения спортсменов начали в значительной степени зависеть не только от уровня тренированности спортсменов, но и от технических средств: конструкции коньков, спортивного костюма, характеристик льда, теплофизических параметров воздушной среды в помещении ледовой арены и др. Не последнюю роль в установлении новых рекордов, в частности, в конькобежном спорте играет ледовое покрытие, то есть лед, на котором проходят тренировки или соревнования. Следовательно, улучшая свойства льда, то есть его скользящие свойства, можно уменьшить силы сопротивления, возникающие между лезвием конька и поверхностью льда, что в конечном итоге приводит к увеличению скорости конькобежца и улучшению его собственных или мировых рекордов.Recently, with the advent of closed skating rinks for speed skating, the achievements of athletes began to largely depend not only on the level of training of athletes, but also on technical means: the design of skates, tracksuit, ice characteristics, thermal parameters of the air environment in the ice room arenas, etc. An important role in setting new records, in particular in ice skating, is ice cover, that is, ice on which training or competition takes place. Therefore, improving the properties of ice, that is, its sliding properties, it is possible to reduce the resistance forces arising between the ridge blade and the ice surface, which ultimately leads to an increase in the speed of the skater and the improvement of his own or world records.

В настоящее время разработано множество способов формирования или создания искусственного льда.Currently, many methods have been developed to form or create artificial ice.

Например, в заявке ЕПВ №1059385 (опубл. 13.12.2000) предлагается способ восстановления скользящих покрытий, в котором поверхность льда сначала нагревается и на нее напыляется жидкий искусственный коньковый материал, а затем поверхность полируется. Оказалось, однако, что никакие искусственные материалы не могут обеспечить такое же скольжение, как замерзшая водная поверхность.For example, EPO application No. 1059385 (publ. 13.12.2000) proposes a method for restoring sliding coatings in which the surface of the ice is first heated and liquid artificial ridge material is sprayed onto it, and then the surface is polished. It turned out, however, that no artificial materials can provide the same glide as a frozen water surface.

В авторском свидетельстве СССР №794343 (опубл. 07.01.1981) описан способ, в котором массив льда заливают послойно, причем второй и каждый последующий слой замораживают наполовину и отводят не замерзшую воду, обогащенную воздухом. Однако одной этой меры оказалось недостаточно для повышения скользящих свойств льда.In USSR author's certificate No. 794343 (publ. 07.01.1981), a method is described in which an ice mass is poured in layers, the second and each subsequent layer being frozen halfway and the non-frozen water enriched with air is removed. However, this measure alone was not enough to increase the sliding properties of ice.

В авторских свидетельствах СССР №1242505 (опубл. 07.07.1986), №1649218 (опубл. 15.05.1991) и №1796650 (опубл. 23.02.1993) представлены способы, в которых в заливочную воду добавляют поливиниловый спирт, глицерин и еще целый ряд компонентов, что обеспечивает повышенную прочность, теплостойкость и сниженную водопроницаемость. Тем не менее скользящие свойства такого льда все же недостаточно высоки.In USSR author's certificates No. 1242505 (publ. 07/07/1986), No. 1649218 (publ. 05/15/1991) and No. 1796650 (publ. 02/23/1993) methods are presented in which polyvinyl alcohol, glycerin and a whole series are added to the filling water components, which provides increased strength, heat resistance and reduced water permeability. Nevertheless, the sliding properties of such ice are still not high enough.

В патенте США №4312142 (опубл. 26.01.1982) описано устройство для подготовки поверхности ледяных катков, представляющее собой комбинацию механического скребка и водораспределительного устройства, перемещающуюся по рельсам вдоль катка. Аналогичная конструкция представлена и в заявке РСТ № WO 2004/092485 (опубл. 28.10.2004), в которой бак с водой приспособлен собирать счищаемый снег для плавления. При этом в обоих документах описано машинное строгание льда с машинной же подливкой воды. Получающийся лед, хотя и имеет гладкую поверхность, но не обеспечивает максимального скольжения, процесс получения такого льда по трудоемкости также существенно превышает традиционные технологии.In US patent No. 4312142 (publ. 26.01.1982) describes a device for preparing the surface of the ice rinks, which is a combination of a mechanical scraper and a water distribution device that moves along rails along the ice rink. A similar design is presented in PCT application No. WO 2004/092485 (published on October 28, 2004), in which a water tank is adapted to collect cleansed snow for melting. At the same time, both documents describe machine planing of ice with machine gravy of water. The resulting ice, although it has a smooth surface, but does not provide maximum glide, the process of obtaining such ice in terms of labor intensity also significantly exceeds traditional technologies.

Патент США №5536411 (опубл. 16.07.1996) раскрывает способ подготовки воды для ледового катка, в котором производят смягчение воды и пропускание ее через угольный фильтр. Затем вода деминерализируется посредством обратного осмоса, нагревается и используется для восстановления поверхности льда. Как и в предыдущем аналоге, получающийся лед не обладает требуемыми физико-механическими характеристиками, и в первую очередь характеристиками скольжения.US patent No. 5536411 (publ. July 16, 1996) discloses a method of preparing water for an ice rink, in which soften the water and pass it through a charcoal filter. Then the water is demineralized by reverse osmosis, heated and used to restore the surface of the ice. As in the previous analogue, the resulting ice does not have the required physical and mechanical characteristics, and first of all, the sliding characteristics.

В патенте США №6158228 (опубл. 12.12.2000) представлен способ намораживания льда путем создания разности температур у основания и над ним. В результате конденсат из воздуха в виде капель падает на основание, и эти капли замерзают в момент касания охлажденного основания. Но и этот лед получается недостаточно скользким.In US patent No. 6158228 (publ. 12.12.2000) presents a method of freezing ice by creating a temperature difference at the base and above it. As a result, the condensate from the air in the form of drops drops on the base, and these drops freeze at the moment of touching the cooled base. But this ice is not slippery enough.

Наиболее близким аналогом можно считать способ формирования массива льда, описанный в статье Г.Санина «Скользкая тема» в журнале «Итоги» №52 (498) от 26.12.2005 (стр.52-55). В этом способе массив льда намораживается послойно и производится его «отжиг» путем повышения температуры льда практически до точки плавления, за счет чего скользящие свойства льда значительно повышаются. Тем не менее качество получаемого при этом льда может быть еще улучшено.The closest analogue can be considered the method of forming an ice mass described in the article “Slippery topic” by G. Sanin in the journal “Itogi” No. 52 (498) dated 12/26/2005 (pp. 52-55). In this method, the ice massif is frozen in layers and is “annealed” by increasing the temperature of the ice almost to the melting point, due to which the sliding properties of the ice are significantly increased. Nevertheless, the quality of the ice obtained in this way can be further improved.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является исключение недостатков указанных выше аналогов и создание искусственного льда с максимально скользящими свойствами.The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the above analogues and the creation of artificial ice with the most sliding properties.

Эта задача с достижением указанного технического результата решается в способе формирования массива льда по настоящему изобретению. Данный способ включает в себя послойное намораживание льда, намораживают первый слой массива льда путем конденсирования влаги из окружающего воздуха помещения арены на плите основания, выведенной на рабочий режим формирования массива льда с температурой, выбранной из интервала от -6°С до -11°С, за счет доведения температуры хладоносителя, циркулирующего в плите основания, до температуры, выбранной из интервала от -9°С до -14°С; заливают и намораживают второй и каждый из последующих слоев массива льда подачей очищенной воды после намораживания предыдущего слоя массива льда при циркуляции хладоносителя в плите основания при упомянутой температуре, выбранной из интервала от -9°С до -14°С; производят по меньшей мере одно снятие напряжений в массиве льда путем замедленного прогрева массива льда до температуры поверхностных слоев, выбранной из интервала от -0,5°С до -0,2°С, посредством совмещения теплоподвода к поверхностным слоям массива льда от окружающего воздуха помещения арены с теплоотводом от нижних слоев массива льда к плите основания за счет циркуляции в ней хладоносителя с температурой, выбранной из интервала от -2°С до -4°С; производят периодическое машинное строгание льда на глубину, не превышающую 0,35 мм, с машинной подливкой воды, имеющей температуру, выбранную из интервала от +40°С до +75°С.This problem with the achievement of the specified technical result is solved in the method of forming an ice mass according to the present invention. This method includes layer-by-layer freezing of ice, the first layer of the ice massif is frozen by condensing moisture from the ambient air of the arena premises on the base plate, brought to the operating mode of formation of the ice massif with a temperature selected from the interval from -6 ° С to -11 ° С, by bringing the temperature of the coolant circulating in the base plate to a temperature selected from the interval from -9 ° C to -14 ° C; fill in and freeze the second and each of the subsequent layers of the ice mass by supplying purified water after freezing the previous layer of the ice mass when the coolant circulates in the base plate at the mentioned temperature, selected from the interval from -9 ° С to -14 ° С; at least one stress relief in the ice mass is performed by delayed heating of the ice mass to the temperature of the surface layers selected from the interval from -0.5 ° С to -0.2 ° С, by combining the heat supply to the surface layers of the ice mass from the ambient air of the room arenas with heat removal from the lower layers of the ice massif to the base plate due to the circulation of a coolant in it with a temperature selected from the interval from -2 ° C to -4 ° C; periodically machine ice planing to a depth not exceeding 0.35 mm, with machine water pouring having a temperature selected from the interval from + 40 ° C to + 75 ° C.

Дополнительная особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что намораживание первого слоя массива льда осуществляют путем охлаждения плиты основания до упомянутой температуры, выбранной из интервала от -6°С до -11°С с темпом снижения температуры плиты основания ниже +10°С, выбранным из диапазона 0,3-0,7°С/ч, с одновременным увеличением относительной влажности окружающего воздуха в помещении арены до значения, выбранного из диапазона 45-60%, за счет установки соответствующего режима работы кондиционеров окружающего воздуха, оснащенных системами сотового доувлажнения воздуха или парогенераторами, или их комбинацией.An additional feature of the method of the present invention is that the freezing of the first layer of the ice mass is carried out by cooling the base plate to the aforementioned temperature, selected from the interval from -6 ° C to -11 ° C with a rate of decrease in the temperature of the base plate below + 10 ° C, selected from the range of 0.3-0.7 ° C / h, with a simultaneous increase in the relative humidity of the ambient air in the arena room to a value selected from the range of 45-60%, by setting the appropriate operating mode of the air conditioners, equipped with cellular humidification systems or steam generators, or a combination thereof.

Еще одна дополнительная особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что массив льда в процессе снятия напряжений выдерживают при упомянутой температуре поверхностных слоев, выбранной из интервала от -0,5°С до -0,2°С, не менее 2 часов, а затем охлаждают при снижении температуры хладоносителя до температуры, выбранной из интервала от -9°С до -14°С, с темпом снижения, выбранным из диапазона 0,3-0,7°С/ч.Another additional feature of the method according to the present invention is that the ice mass during stress relieving is maintained at the mentioned temperature of the surface layers, selected from the interval from -0.5 ° C to -0.2 ° C, for at least 2 hours, and then cooled with decreasing temperature of the coolant to a temperature selected from the interval from -9 ° C to -14 ° C, with a reduction rate selected from the range of 0.3-0.7 ° C / h.

В способе по настоящему изобретению снятие напряжений в массиве льда производят после намораживания очередных 10-20 слоев льда, а общее число слоев в массиве льда составляет от 25 до 40.In the method of the present invention, stress relieving in the ice mass is performed after freezing the next 10-20 layers of ice, and the total number of layers in the ice mass is from 25 to 40.

Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что заливают второй и последующие слои из шлангов очищенной водой с температурой, выбранной из интервала от +10°С до +45°С, до толщины каждого слоя не более 1,5 мм.Another feature of the method of the present invention is that the second and subsequent layers of the hoses are poured with purified water at a temperature selected from the interval from + 10 ° C to + 45 ° C to a thickness of each layer of not more than 1.5 mm.

Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что очистку воды осуществляют путем пропускания ее последовательно через угольный фильтр, ионообменный фильтр и мембранный фильтр системы обратного осмоса.Another feature of the method of the present invention is that the water is purified by passing it sequentially through a carbon filter, an ion exchange filter and a membrane filter of the reverse osmosis system.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На приведенных чертежах, иллюстрирующих отдельные аспекты настоящего изобретения, одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.In the drawings, illustrating certain aspects of the present invention, like reference numerals refer to like elements.

Фиг.1 является видом в разрезе массива намораживаемого льда. Фиг.2 является условной диаграммой, на которой показана зависимость температуры льда от его глубины в процессе снятия напряжений.Figure 1 is a sectional view of an array of freezing ice. Figure 2 is a conditional diagram showing the dependence of ice temperature on its depth in the process of stress relief.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Массив льда, намораживаемый в процессе осуществления способа по настоящему изобретению, имеет много слоев. На фиг.1 показан в разрезе участок этого массива льда. Лед намораживается на плите 1 основания, внутри которой в трубах 2 циркулирует хладоноситель. Температура последнего поддерживается на требуемом уровне с помощью холодильных установок (не показано). На плите 1 основания намораживается первый слой 3 льда, после чего заливается и намораживается каждый из последующих слоев 4 льда. Верхний слой 5 на фиг.1 является очередным заливаемым слоем. Это не обязательно последний слой массива льда.The ice mass, frozen during the implementation of the method according to the present invention, has many layers. Figure 1 shows a sectional view of a section of this ice mass. Ice is frozen on the base plate 1, inside of which the coolant circulates in the pipes 2. The temperature of the latter is maintained at the required level using refrigeration units (not shown). On the base plate 1, the first ice layer 3 is frozen, after which each of the subsequent ice layers 4 is poured and frozen. The top layer 5 in FIG. 1 is another poured layer. This is not necessarily the last layer of the ice mass.

Способ формирования массива льда является сложным технологическим процессом и заключается в следующем. До начала формирования или создания массива льда плиту 1 основания (или технологическую плиту) очищают и начинают понижать ее температуру путем уменьшения температуры хладоносителя, циркулирующего в ней. Данное понижение температуры плиты 1 основания нужно для выведения ее на рабочий режим формирования массива льда, который лежит преимущественно в интервале температур от -6°С до -11°С, хотя допустимым является интервал температур от -1°С до -12°С.The method of forming an ice mass is a complex technological process and consists in the following. Prior to the formation or creation of the ice mass, the base plate 1 (or technological plate) is cleaned and its temperature is started to decrease by decreasing the temperature of the coolant circulating in it. This lowering of the temperature of the base plate 1 is necessary to bring it to the operating mode of forming an ice mass, which lies mainly in the temperature range from -6 ° C to -11 ° C, although a temperature range from -1 ° C to -12 ° C is acceptable.

Чтобы исключить нежелательные температурные напряжения в плите 1 основания, понижение температуры плиты (по меньшей мере ниже +10°С) происходит со скоростью в диапазоне 0,3-0,7°С/ч за счет постепенного понижения температуры хладоносителя (в трубах 2) до значения, выбранного из интервала от -9°С до -14°С. Одновременно с выведением плиты 1 основания на рабочий режим влажность окружающего воздуха или воздушной среды в помещении арены, где размещена плита 1 основания, постепенно увеличивается и достигает значений, лежащих преимущественно в диапазоне 45-60%, хотя допустимыми являются пределы от 20 до 85%. Увлажнение окружающего воздуха достигается путем установки соответствующего режима работы кондиционеров окружающего воздуха, оснащенных системами сотового доувлажнения воздуха либо парогенераторами, или их комбинацией. Одновременное понижение температуры плиты 1 основания и увеличение влажности окружающего воздуха ведет к образованию первого слоя льда на плите основания путем конденсирования влаги из окружающего воздуха. При этом в отличие от упомянутого патента США №6158228 не допускается обязательного образования капель по типу дождевых. Намораживаемый таким образом первый слой 3 льда имеет хорошие прочностные и адгезионные свойства, которые впоследствии способствуют лучшему теплообмену между плитой 1 основания и намороженным массивом льда, исключая нежелательные отслоения на границе раздела бетон-лед. Упомянутые выше действия происходят при четком контролировании заданной температуры воздуха, причем намораживание первого слоя 3 на плиту 1 основания путем конденсирования влаги осуществляется примерно 6-12 часов.To exclude undesirable temperature stresses in the base plate 1, the temperature of the plate (at least below + 10 ° C) decreases at a rate in the range of 0.3-0.7 ° C / h due to a gradual decrease in the temperature of the coolant (in pipes 2) to a value selected from the interval from -9 ° C to -14 ° C. Simultaneously with the withdrawal of the base plate 1 to the operating mode, the humidity of the ambient air or air in the arena room where the base plate 1 is located gradually increases and reaches values lying mainly in the range of 45-60%, although limits from 20 to 85% are acceptable. Humidification of the ambient air is achieved by setting the appropriate operating mode of the air conditioners equipped with cellular humidification systems or steam generators, or a combination thereof. A simultaneous decrease in the temperature of the base plate 1 and an increase in ambient humidity leads to the formation of the first layer of ice on the base plate by condensing moisture from the ambient air. Moreover, in contrast to the aforementioned US patent No. 6158228 is not allowed the mandatory formation of drops according to the type of rain. The first ice layer 3 frozen in this way has good strength and adhesion properties, which subsequently contribute to better heat transfer between the base plate 1 and the frozen ice mass, eliminating undesirable delamination at the concrete-ice interface. The actions mentioned above occur with the precise control of the set air temperature, and the freezing of the first layer 3 on the base plate 1 by moisture condensation takes about 6-12 hours.

Второй и последующие слои 4 массива льда получают путем заливки водой, которая проходит несколько стадий глубокой очистки, включающей в себя пропускание воды сначала через угольный фильтр, затем через ионообменный фильтр и, наконец, через мембранный фильтр системы обратного осмоса. Угольный фильтр необходим для очистки воды от хлора и органических соединений, ионообменный фильтр - для замены ионов кальция и магния на ионы натрия, а мембранный фильтр системы обратного осмоса предназначен для осуществления максимальной очистки воды. Такая глубокая очистка происходит с иным порядком стадий по сравнению с очисткой, описанной в упомянутом выше патенте США №5536411. Очищенная вода, подаваемая на заливку, имеет температуру в интервале: для шланговой заливки - от +10°С до +45°С, для машинной подливки - от +40°С до +75°С.The second and subsequent layers 4 of the ice mass is obtained by pouring water, which goes through several stages of deep cleaning, which includes passing water through a carbon filter first, then through an ion exchange filter, and finally through a reverse osmosis membrane filter. A carbon filter is needed to purify water from chlorine and organic compounds, an ion-exchange filter is needed to replace calcium and magnesium ions with sodium ions, and a reverse osmosis membrane filter is designed to maximize water purification. Such deep cleaning occurs with a different order of steps compared to the cleaning described in the aforementioned US patent No. 5536411. The purified water supplied to the pouring has a temperature in the range: for hose pouring - from + 10 ° С to + 45 ° С, for machine gravy - from + 40 ° С to + 75 ° С.

При заливке второго и каждого из последующих слоев 4 массива льда циркуляция хладоносителя в плите 1 основания не прекращается, а температура хладоносителя остается на вышеупомянутом значении, которое, напомним, преимущественно находится в интервале от -9°С до -14°С. Толщина заливаемого и намораживаемого слоя 4 льда составляет, как правило, не более 1,5 мм. Общее число слоев в массиве льда может достигать 40 (обычно в пределах 25-40, хотя может и выходить за эти пределы).When pouring the second and each of the subsequent layers 4 of the ice mass, the circulation of the coolant in the base plate 1 does not stop, and the temperature of the coolant remains at the aforementioned value, which, recall, is mainly in the range from -9 ° C to -14 ° C. The thickness of the filled and frozen ice layer 4 is, as a rule, not more than 1.5 mm. The total number of layers in the ice massif can reach 40 (usually within 25-40, although it may go beyond these limits).

Заливка каждого слоя 4 очищенной водой может производиться из шлангов. Применение шлангов с цилиндрическими насадками для заливки каждого слоя 4 очищенной водой объясняется уменьшенным захватом воздуха разливаемой водой в сравнении с технологией распыления (разбрызгивания). При этом вследствие уменьшения захвата разбрызгиваемой водой частиц воздуха, предварительная дегазация очищенной воды, как это делается, к примеру, в способе по выложенной заявке Японии №11-148754 (опубл. 02.06.1999), не является существенной технологической операцией. Захватываемый водой воздух из-за уменьшенной поверхности раздела фаз (воздух-вода) не образует большого количества пузырьков в массиве льда, ухудшающих скользящие свойства льда. Отсутствие необходимости в дополнительном проведении дегазации воды для заливки является преимуществом способа по настоящему изобретению.Pouring each layer 4 with purified water can be made from hoses. The use of hoses with cylindrical nozzles for filling each layer 4 with purified water is explained by reduced air entrainment by the water being poured in comparison with spraying (spraying) technology. Moreover, due to the reduction in the capture of air particles by water sprayed, preliminary degassing of purified water, as is done, for example, in the method according to Japanese application laid out No. 11-148754 (publ. 02.06.1999), is not a significant technological operation. Air trapped in water due to the reduced phase interface (air-water) does not form a large number of bubbles in the ice mass, which worsen the sliding properties of ice. The absence of the need for additional degassing of the pouring water is an advantage of the method of the present invention.

Кроме того, в процессе формирования массива льда производят периодическое машинное строгание льда на заранее заданную глубину, которая преимущественно не превышает 0,35 мм, с помощью машины, которая также осуществляет подливку воды с температурой, преимущественно лежащей в интервале от +40°С до +75°С. Такое строгание льда нужно осуществлять после завершения заливки чернового слоя льда, после выполнения технологической операции снятия напряжения в массиве льда при необходимости выровнять поверхность заливаемого массива льда и на финишной стадии заливки. На фиг.1 в верхнем слое 5 пунктиром условно показана толщина этого слоя после машинного строгания, а штрих-пунктиром - толщина этого слоя 5 после подливки воды. Машина для строгания и подливки воды может быть такой, как описано в упомянутых выше патенте США №4312142 и заявке РСТ № WO 2004/092485.In addition, during the formation of the ice massif, the ice is periodically machine planed to a predetermined depth, which mainly does not exceed 0.35 mm, using a machine that also refills water with a temperature mainly lying in the range from + 40 ° С to + 75 ° C. Such ice planing should be carried out after filling the draft ice layer, after performing the technological operation to relieve stress in the ice mass, if necessary, level the surface of the ice mass to be poured and at the finishing stage of pouring. Figure 1 in the upper layer 5, the dashed line conventionally shows the thickness of this layer after machine planing, and the dashed line shows the thickness of this layer 5 after pouring water. The machine for planing and pouring water may be as described in the aforementioned US patent No. 4312142 and PCT application No. WO 2004/092485.

По мере намораживания заданного числа слоев 4 льда (по меньшей мере один раз, обычно после намораживания каждых 10-20 слоев льда) возникает необходимость в так называемой операции отжига для снятия напряжений в массиве льда. Такое снятие напряжений производят путем замедленного прогрева поверхностных слоев массива льда до значения температуры, преимущественно лежащим в интервале от -0,5°С до -0,2°С с темпом повышения температуры, лежащей в диапазоне 0,3-0,7°С/ч. Прогрев этот осуществляется посредством совмещения подвода тепла к поверхностным слоям массива льда от окружающей воздуха в помещении ледовой арены с отводом тепла от нижних слоев массива льда к плите 1 основания за счет циркуляции в ней хладоносителя со значением температуры, лежащим преимущественно в интервале от -2°С до -4°С. При этом поверхностные слои массива льда в процессе снятия напряжений выдерживают при упомянутом значении температуры время, которое предпочтительно составляет не менее 2 часов за счет регулирования температуры циркулирующего в плите основания хладоносителя в интервале значений, лежащим преимущественно в интервале от -2°С до -4°С, а затем охлаждают при снижении температуры хладоносителя до упомянутого значения температуры (т.е. преимущественно до интервала от -9°С до -14°С) со скоростью, лежащей в диапазоне 0,3-0,7°С/ч.As you freeze a given number of layers of ice 4 (at least once, usually after freezing every 10-20 layers of ice), there is a need for the so-called annealing operation to relieve stresses in the ice mass. Such stress relieving is carried out by delayed heating of the surface layers of an ice mass to a temperature value mainly lying in the range from -0.5 ° C to -0.2 ° C with a rate of temperature increase lying in the range of 0.3-0.7 ° C / h This heating is carried out by combining the heat supply to the surface layers of the ice mass from the surrounding air in the ice arena room with heat removal from the lower layers of the ice mass to the base plate 1 due to the circulation of the coolant in it with a temperature value lying mainly in the range from -2 ° С to -4 ° C. At the same time, the surface layers of the ice mass during the stress relieving process can withstand the temperature at the mentioned value, which is preferably at least 2 hours by controlling the temperature of the coolant circulating in the base plate in the range of values lying mainly in the range from -2 ° C to -4 ° C, and then cooled while lowering the temperature of the coolant to the temperature value (i.e., predominantly up to the interval from -9 ° C to -14 ° C) with a speed lying in the range of 0.3-0.7 ° C / h.

Важно отметить, что указанный «отжиг» массива льда осуществляют принципиально без выключения холодильных установок. Это связано с тем, что при отключенных холодильных машинах и сохранении циркуляции хладоносителя в трубах 2 плиты 1 основания хладоноситель нагревается в насосах рециркуляции системы охлаждения и начинает нагревать через плиту 1 основания нижние слои 3 массива льда. Поэтому при отключении холодильных машин кривая изменения температуры по массиву льда имеет вид, показанный пунктиром на фиг.2. Верхние слои 5 этого массива льда также прогреваются за счет теплообмена с окружающим воздухом, тогда как средние слои 4 остаются при более низких температурах. Такое распределение температур по слоям 3-5 массива льда приводит к появлению напряжений, которые могут вызвать отслаивание нижнего слоя 3 льда от плиты 1 основания, а также появление трещин в массиве льда, что ухудшает его прочностные характеристики.It is important to note that the indicated “annealing” of the ice mass is carried out in principle without shutting down the refrigeration units. This is due to the fact that when the chillers are turned off and the coolant circulation is maintained in the pipes 2 of the base plate 1, the coolant is heated in the recirculation pumps of the cooling system and begins to heat the lower layers 3 of the ice mass through the base plate 1. Therefore, when you turn off the chillers, the temperature change curve over the ice mass has the form shown by the dotted line in figure 2. The upper layers 5 of this ice mass are also heated by heat exchange with the surrounding air, while the middle layers 4 remain at lower temperatures. Such a temperature distribution between layers 3-5 of the ice mass leads to stresses that can cause peeling of the lower ice layer 3 from the base plate 1, as well as the appearance of cracks in the ice mass, which impairs its strength characteristics.

Напротив, в способе по настоящему изобретению операция снятия напряжений выполняется без отключения холодильных установок. Это позволяет поддерживать температуру хладоносителя при упомянутом выше значении, предпочтительно в лежащем в интервале от -2°С до -4°С. В этом случае кривая распределения температур по массиву льда имеет вид, показанный на фиг.2 сплошной линией. Сохранение нижнего, первого слоя 3 в массиве льда при отрицательной температуре не приводит к отслаиванию этого слоя и не вызывает напряжений в массиве льда, не ухудшая его прочностные характеристики.In contrast, in the method of the present invention, the stress relieving operation is performed without shutting down the refrigeration units. This allows you to maintain the temperature of the coolant at the above value, preferably lying in the range from -2 ° C to -4 ° C. In this case, the temperature distribution curve over the ice mass has the form shown in Fig. 2 by a solid line. Preservation of the lower, first layer 3 in the ice massif at a negative temperature does not lead to peeling of this layer and does not cause stresses in the ice massif without compromising its strength characteristics.

Таким образом, формируемый в соответствии с представленным способом лед получается максимально прочным и в то же время имеет отличные характеристики скольжения.Thus, the ice formed in accordance with the presented method is maximally strong and at the same time has excellent sliding characteristics.

Хотя в данном описании указаны конкретные значения отдельных параметров, все они являются лишь иллюстративными, а не ограничивающими объем настоящего изобретения, который определяется только прилагаемой формулой изобретения.Although the specific values of the individual parameters are indicated in this description, all of them are illustrative only and not limiting the scope of the present invention, which is defined only by the attached claims.

Claims (7)

1. Способ формирования массива льда, включающий в себя послойное намораживание льда, при этом намораживают первый слой массива льда путем конденсирования влаги из окружающего воздуха помещения арены на плите основания, выведенной на рабочий режим формирования массива льда с температурой, выбранной из интервала от -6 до -11°С за счет доведения температуры хладоносителя, циркулирующего в плите основания, до температуры, выбранной из интервала от -9 до -14°С; заливают и намораживают второй и каждый из последующих слоев массива льда подачей очищенной воды после намораживания предыдущего слоя массива льда при циркуляции хладоносителя в плите основания при упомянутой температуре, выбранной из интервала от -9 до -14°С; производят по меньшей мере одно снятие напряжений в массиве льда путем замедленного прогрева поверхностных слоев массива льда до температуры поверхностных слоев, выбранной из интервала от -0,5 до -0,2°С, посредством совмещения теплоподвода к поверхностным слоям массива льда от окружающего воздуха помещения арены с теплоотводом от нижних слоев массива льда к плите основания за счет циркуляции в ней хладоносителя с температурой, выбранной из интервала от -2 до -4°С;1. A method of forming an ice massif, which includes layer-by-layer freezing of ice, while the first layer of the ice massif is frozen by condensing moisture from the ambient air of the arena premises on the base plate, brought to the operating mode of forming the ice massif with a temperature selected from -6 to -11 ° C by adjusting the temperature of the coolant circulating in the base plate to a temperature selected from the interval from -9 to -14 ° C; fill in and freeze the second and each of the subsequent layers of the ice mass by supplying purified water after freezing the previous layer of the ice mass when the coolant circulates in the base plate at the mentioned temperature, selected from the interval from -9 to -14 ° С; at least one stress relief in the ice mass is performed by delayed heating of the surface layers of the ice mass to the temperature of the surface layers selected from the interval from -0.5 to -0.2 ° C, by combining heat supply to the surface layers of the ice mass from the ambient air of the room arenas with heat removal from the lower layers of the ice mass to the base plate due to the circulation of coolant in it with a temperature selected from the interval from -2 to -4 ° С; производят периодическое машинное строгание льда на глубину, не превышающую 0,35 мм, с машинной подливкой воды, имеющей температуру, выбранную из интервала от +40 до +75°С.periodically machine ice planing to a depth not exceeding 0.35 mm, with machine water pouring having a temperature selected from the interval from +40 to + 75 ° C. 2. Способ по п.1, в котором намораживание первого слоя массива льда осуществляют путем охлаждения плиты основания до упомянутой температуры, выбранной из интервала от -6 до -11°С с темпом снижения температуры плиты основания ниже +10°С, выбранном из диапазоне 0,3-0,7°С/ч, с одновременным увеличением относительной влажности окружающего воздуха в помещении арены до значения, выбранного из диапазона 45-60% за счет установки соответствующего режима работы кондиционеров окружающего воздуха, оснащенных системами сотового доувлажнения воздуха, или парогенераторами, или их комбинацией.2. The method according to claim 1, in which the freezing of the first layer of the ice mass is carried out by cooling the base plate to the aforementioned temperature, selected from the interval from -6 to -11 ° C with a rate of decrease in the temperature of the base plate below + 10 ° C, selected from the range 0.3-0.7 ° C / h, with a simultaneous increase in the relative humidity of the ambient air in the arena's room to a value selected from the range of 45-60% due to the installation of an appropriate operating mode for ambient air conditioners equipped with cellular humidification systems, or steam generators, or a combination thereof. 3. Способ по п.1, в котором массив льда в процессе снятия напряжений выдерживают при упомянутой температуре поверхностных слоев, выбранной из интервала от -0,5 до -0,2°С, не менее 2 ч, а затем охлаждают при снижении температуры хладоносителя до температуры, выбранной из интервала от -9 до -14°С, с темпом снижения, выбранным из диапазона 0,3-0,7°С/ч.3. The method according to claim 1, in which the ice mass during stress relieving is maintained at the mentioned temperature of the surface layers, selected from the interval from -0.5 to -0.2 ° C, for at least 2 hours, and then cooled with decreasing temperature refrigerant to a temperature selected from the interval from -9 to -14 ° C, with a reduction rate selected from the range of 0.3-0.7 ° C / h. 4. Способ по п.1, в котором снятие в массиве льда производят после намораживания очередных 10-20 слоев льда.4. The method according to claim 1, in which the removal in the ice mass produced after freezing the next 10-20 layers of ice. 5. Способ по п.1, в котором общее число слоев в массиве льда составляет от 25 до 40.5. The method according to claim 1, in which the total number of layers in the ice mass is from 25 to 40. 6. Способ по п.1, в котором заливают второй и последующие слои из шлангов очищенной водой с температурой, выбранной из интервала от +10 до +45°С, до толщины каждого слоя не более 1,5 мм.6. The method according to claim 1, in which the second and subsequent layers from the hoses are filled with purified water at a temperature selected from the interval from +10 to + 45 ° C to a thickness of each layer of not more than 1.5 mm. 7. Способ по п.1 или 6, в котором осуществляют очистку воды путем пропускания ее последовательно через угольный фильтр, ионообменный фильтр и мембранный фильтр системы обратного осмоса.7. The method according to claim 1 or 6, in which the water is purified by passing it sequentially through a carbon filter, an ion exchange filter and a membrane filter of the reverse osmosis system.
RU2006101786/12A 2006-01-24 2006-01-24 Method of manufacturing ice RU2316700C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006101786/12A RU2316700C2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Method of manufacturing ice

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006101786/12A RU2316700C2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Method of manufacturing ice

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006101786A RU2006101786A (en) 2007-08-10
RU2316700C2 true RU2316700C2 (en) 2008-02-10

Family

ID=38510560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006101786/12A RU2316700C2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Method of manufacturing ice

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2316700C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550180C1 (en) * 2013-12-04 2015-05-10 Виктор Николаевич Горелов Method for improving speed properties of ice massif
RU2549936C1 (en) * 2013-12-04 2015-05-10 Виктор Николаевич Горелов Cleaning of ice pack from undesirable impurities

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Журнал Итоги №5 от 26.12.2005, с.52-55. *
Журнал Холодильная техника, №11, 2003. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550180C1 (en) * 2013-12-04 2015-05-10 Виктор Николаевич Горелов Method for improving speed properties of ice massif
RU2549936C1 (en) * 2013-12-04 2015-05-10 Виктор Николаевич Горелов Cleaning of ice pack from undesirable impurities

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006101786A (en) 2007-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6176091B1 (en) Method and apparatus for preventing snow from melting and for packing snow in artificial ski facility
US5536411A (en) Water and energy recovery process for an ice rink
CN101454060A (en) Desalination method and system using compressed air energy systems
RU2316700C2 (en) Method of manufacturing ice
CA1335692C (en) Additive for treating water used to form ice
NO168849B (en) PROCEDURE FOR PUTTING SNOW IN ARTIFICIAL SKI LOCATIONS AND LOOP FOR USING THE PROCEDURE
US20070084087A1 (en) Ice resurfacing machine
RU2321807C2 (en) Composition and method for surface layer of ice massif preparing to run sport competitions and training
RU2321806C2 (en) Composition and method for surface layer of ice massif preparing to run speed skating competitions and training
RU2413909C1 (en) Method to form universal massif of ice (versions)
RU2550180C1 (en) Method for improving speed properties of ice massif
RU2343370C1 (en) Method of ice massif surface production for speed skating competitions and training (versions)
RU2326151C1 (en) Method of forming surface layer of ice for speed skating competitions and training
RU2549936C1 (en) Cleaning of ice pack from undesirable impurities
RU2274810C1 (en) Method of producing high-speed ice
EP2331217B1 (en) Snow sports apparatus
RU2326150C2 (en) Method of forming surface layer of ice for speed skating competitions and training
KR101230524B1 (en) Artificial Ice Ridge and Manufacturing method
RU2416058C1 (en) Method to form surface layer of ice massif in closed premises
US6119466A (en) Ice surface
JPH09250116A (en) Replacement method of snow-bed for artificial skiing ground and device thereof
RU2414655C1 (en) Procedure for forming surface layer of ice massif (versions)
RU2364807C1 (en) Method of arranging multilayered ice cover for hockey
RU2364806C1 (en) Method of arranging multilayered ice cover for curling
CA2751723A1 (en) Ice making system using de-gassed water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090125

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20091230

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160125