JP2958253B2 - アイスアリーナの結露防止機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアイスアリーナにおける
結露防止機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人はアイスアリーナの結露防止方
法及びその装置として、屋内アイスアリーナの天井面等
の内壁面での結露を防止する方法及び装置について提案
した（特開平3-76952 号) 。このアイスアリーナの結露
防止は通年で営業する施設においては外気温が上昇する
夏期等においてとくに必要となるものであり、先の提案
においては冷凍機等の排熱を利用して温めた空気を天井
部等の内壁面に沿って送出することにより結露を防止し
ていた。

【０００３】図８は先のアイスアリーナの結露防止方法
を示す。同図で１０はアイスアリーナ、１２はエアの吹
き出し部、１４は氷面部であり、１６は冷凍機、１８は
送風部、２０はボイラー、２２は加熱機である。送風部
１８は冷凍機１６の排熱あるいは外気熱を利用して加熱
機２２で温められた回収エアと外気とを吹き出し部１２
からアイスアリーナ１０内に送出し、天井部で結露が生
じないようにする。冷凍機１６等からの排熱が不十分で
ある場合にはボイラー２０を併用して送出用の空気を暖
房する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のアイスアリーナ
の結露防止方法は一般には室内暖房は不適当と考えられ
るアイスアリーナ内に温風を通流させることによって外
気温が高く湿度が高い夏期等で結露がきわめて生じやす
い状況下においても好適に結露を防止することができ、
これによって表面が平滑で良質な氷面部を得ることを可
能にするものである。しかしながら、アイスアリーナの
ように広い範囲を対象とする場合は、広い面積にわたっ
て温風を通流させるためにかなりの熱エネルギーを必要
とすることや、天井部の全体を略均等に結露防止するこ
とが難しいという問題点があった。

【０００５】本発明はこれらの問題点を解消すべくなさ
れたものであり、その目的とするところは、アイスアリ
ーナの結露防止を効率的に行うことを可能とし、これに
よってさらにアイスアリーナの結露防止を確実にするこ
とができるとともに、エネルギーの有効利用を図ること
によってランニングコストを有効に下げることを可能に
するアイスアリーナの結露防止機構を提供しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、アイスアリーナ
の天井部等の内壁面を温めて結露を防止するアイスアリ
ーナの結露防止機構において、太陽熱による集熱部とし
てエアが通流して太陽熱を集熱する外部エア流路をアイ
スアリーナの屋根上に設置し、前記天井部に直接または
近接して設置する放熱部として天井部に沿って、外部エ
ア流路と連通する内部エア流路を設け、前記外部エア流
路と前記内部エア流路の間でエアを循環させる送風機を
設けるとともに、前記放熱部への熱の供給部として、前
記集熱部での熱を蓄熱する蓄熱部と、ボイラー等の給熱
部とを設け、アイスアリーナ内での結露を監視する温湿
度センサの出力に基づいて、アイスアリーナの天井部あ
るいは内壁面近傍の温度が露点温度以下になった場合に
前記蓄熱部および／または給熱部から放熱部に熱を供給
するよう制御する制御部を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】集熱部では太陽熱等の自然エネルギーを利用し
て集熱され、この熱が放熱部に伝達されてアイスアリー
ナの内壁面を温め結露を防止する。自然エネルギーを利
用することによって、効率的な結露防止を図ることを可
能にする。また、集熱部からの熱供給が不足する場合に
は給熱部あるいは蓄熱部等の熱源部を併用することによ
って給熱して所要の結露防止を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて説明する。図１は本発明に係るアイスアリーナの
結露防止機構としてその基本的な構成を示す説明図であ
る。すなわち、本発明に係るアイスアリーナの結露防止
機構は太陽熱、地熱といった自然エネルギーを結露防止
に活用するものであり、これによって従来方法にくらべ
てさらに効率的な結露防止を図ることを特徴とする。

【０００９】図１に示すように本発明に係る結露防止機
構は太陽熱等の自然エネルギーを集めて熱を供給するた
めの集熱部３０と、アイスアリーナ内に設置されて前記
集熱部３０から伝達された熱を放散し結露を防止するた
めの放熱部３２と、結露を防止するに必要な熱を放熱部
に供給するための給熱部３４および蓄熱部３６とを備え
る。給熱部３４は集熱部３０から放熱部３２へ供給する
熱が結露防止に必要とする熱量に達しない場合に付加的
に給熱するための機構であり、蓄熱部３６は集熱部３０
で集められた熱を蓄えておいて徐々に放熱部３２に供給
するためのものである。

【００１０】３８はアイスアリーナ内での結露を監視す
るための温湿度センサである。４０はこの温湿度センサ
３８の出力に基づいて給熱部３４および蓄熱部３６の動
作を制御する制御部である。本発明に係るアイスアリー
ナの結露防止機構は、これら集熱部３０、放熱部３２、
給熱部３４、蓄熱部３６等を制御して全体として効率的
な結露防止を図るものであり、実際の設置形態あるいは
使用形態としては色々な方法が考えられる。

【００１１】（実施例１）太陽熱を利用する実施例であ
る。本実施例ではヒートパイプ４２を使用してアイスア
リーナ内に熱を伝達することを特徴とする。図２は本実
施例の集熱部と放熱部の概略構成を示す。同図でＡ部分
がアイスアリーナの外部、Ｂ部分がアイスアリーナの内
部を示す。前記集熱部としては集熱板４４を付設したヒ
ートパイプ４２をアイスアリーナの外部高温部に設置
し、ヒートパイプ４２の他端側をアイスアリーナ内に引
き込んで放熱部とする。アイスアリーナ内ではヒートパ
イプ４２に放熱板４６を付設し、ヒートパイプ４２から
の熱が放熱板４６から放散されやすくする。

【００１２】ヒートパイプ４２は高温部から低温部へき
わめて効率的に熱を伝導する作用を有するから、外部高
温部からアイスアリーナ内に効率的に熱が運ばれ、天井
部等の結露を防止しようとする部分を加温することがで
きる。アイスアリーナ内ではヒートパイプ４２および放
熱板４６を壁面、天井面の内側あるいは外側に近接させ
て設置し、外部の熱を結露防止に有効に利用できるよう
にする。なお、ヒートパイプ４２を組み込んだパネルで
天井材あるいは内壁材を形成し天井あるいは内壁にヒー
トパイプ４２をじかに埋設することもできる。

【００１３】ヒートパイプ４２は長い距離にわたって設
置しても好適な熱伝導を得ることができるからアイスア
リーナ等の広範囲を加温の対象とする場合にも有効に利
用することができる。また、ヒートパイプ４２に付設し
た放熱板４６により一定面積にわたって熱放散できるか
らヒートパイプ４２を一定間隔で配置することにより広
範囲にわたる加温が可能になる。

【００１４】また、ヒートパイプ４２は熱エネルギーの
移動に電力等の他のエネルギーを必要としないという利
点がありランニングコストの面から有効である。なお、
ヒートパイプ４２の集熱部はアイスアリーナの屋上等の
ような太陽光が直接照射される外部高温部に設置すると
有効であるが、太陽光が直接照射されない場合や日陰等
であっても外気温が高ければ同様に集熱して加温に利用
することができる。

【００１５】結露条件は温度および湿度によって変動す
るが、ヒートパイプ４２による加温作用はアイスアリー
ナ内での結露が防止できるに十分なだけの条件でよく、
湿度８０〜９０％で８〜１０℃程度に加温できればよ
い。夏の季節であれば外気温は相当程度高くなるし太陽
光による熱エネルギーも強いからヒートパイプ４２によ
る加温で十分に結露防止を図ることが可能である。

【００１６】なお、季節的な条件や天候等によってヒー
トパイプ４２の集熱によっては結露を防止するに十分な
熱エネルギーが得られない場合には、付加的にボイラー
等の給熱部３４や蓄熱部３６を併用してももちろんかま
わない。冷凍機の排熱や電気室の廃熱等を利用すること
によって熱エネルギーの不足を容易に補うことができ
る。

【００１７】（実施例２）太陽熱を利用する実施例であ
る。実施例１とは異なり熱媒体として水を利用すること
を特徴とする。図３に本実施例の概略構成を示す。アイ
スアリーナの外部に設置する集熱部３０とアイスアリー
ナの内部に設置する放熱部３２および蓄熱槽４７を有す
る。４８は集熱部３０と蓄熱槽４７との間に配設した配
管、４９は蓄熱槽４７と放熱部３２との間に配設した配
管である。５０、５２は集熱部３０と蓄熱槽４７との
間、蓄熱槽４７と放熱部３２との間で各々水を循環させ
るポンプである。

【００１８】集熱部３０は太陽熱を集めやすくするため
太陽光が直接あたる屋上等に設置するのがよい。放熱部
３２はアイスアリーナの天井部に近接して設置し天井部
近傍で熱放散するようにする。ポンプ５０は集熱部３０
の水温Ｔ１が蓄熱槽４７の水温Ｔ２よりも高温のときに
作動し、ポンプ５２はアイスアリーナの天井部あるいは
内壁面近傍の温度Ｔ３が露点温度以下になった場合に作
動するように制御する。このように制御することによっ
て蓄熱槽４７は集熱部３０との間で蓄熱する熱交換部と
して、放熱部３２に対して結露防止に十分な熱を供給す
る熱交換部として作用する。なお、この実施例の場合も
天井にじかに放熱部３２が接するようにして設置するこ
ともできる。

【００１９】実施例のように蓄熱槽４７を利用して放熱
部３２に熱を供給する方法は、結露の防止に必要な熱量
のみを供給していくという制御が可能であり、ヒートパ
イプを使用する場合のように直接的に加温しないから無
駄なく熱エネルギーを利用することが可能である。ま
た、蓄熱槽４７で熱を蓄えることができるから夜間で太
陽光が当たっていないときにも放熱部３２に熱を供給し
て結露を防止できるという利点がある。なお、蓄熱槽４
７の他の利用法として結露防止以外に室内の暖房に利用
したり、給湯に利用すること、また場合によっては集熱
を逆に利用して蓄熱槽４７の熱を冬季の屋根の融雪に利
用することも可能である。

【００２０】なお、本実施例の場合も集熱部３０による
集熱が不十分の場合には給熱部３４や冷凍機の排熱や電
気室の廃熱等を利用する蓄熱部３６を併用して不足分を
補うようにすることができる。また、本実施例では熱媒
体として水を使用するが、冬場の使用等を考慮して熱媒
体として不凍液を使用するといった使い方ももちろん有
効である。

【００２１】（実施例３）本実施例では太陽熱を利用し
て集熱した空気をアイスアリーナ内に送入して結露防止
するよう構成したことを特徴とする。図４に本実施例の
概略構成を示す。５４は集熱部としての外部エア流路
で、流路内をエアが通流する際に太陽熱等でエアを温め
るよう構成したものである。外部エア流路５４はエア通
過時に効率的に温められるようにアイスアリーナの屋根
上等の外部熱を集熱しやすい部位に設置し、一定の流路
長をとり、流路内に集熱フィンを設置するのがよい。

【００２２】５６はアイスアリーナの内部で天井部等の
結露が生じやすい部位に沿って設置する放熱部たる内部
エア流路である。集熱用の外部エア流路５４と内部エア
流路５６とは連通して設けられており、エアは外部エア
流路５４と内部エア流路５６との間で循環して通流され
る。５８、６０はエア循環用の送風機であり、エアは図
の矢印方向に循環される。６２は太陽熱と併用する給熱
部及び蓄熱部等の熱源部である。

【００２３】本実施例の結露防止機構はアイスアリーナ
の内面に内部エア流路５６を設け、この内部エア流路５
６内に加温されたエアを通流させることによって結露防
止を図るものである。エア循環は屋外の集熱部の温度Ｔ
４の温度が内部エア流路５６内の温度Ｔ５の温度よりも
高いとき、すなわち外気温が内部温度よりも高いときに
行い、内部エア流路５６内に温めたエアを通流して結露
を防止する。なお、アイスアリーナの室内側の内部エア
流路５６の外面に沿ってエアを流すため内部エア流路５
６へのエアの流入部から分岐してエア吹き出し部６４を
設けるようにしてもよい。

【００２４】内部エア流路５６あるいは内部エア流路５
６の壁面に沿って通流して冷えたエアは排気口で集めら
れ再度外部エア流路５４に還流して温められる。こうし
て、外部エア流路５６で温められたエアにより結露防止
が図られる。外部エア流路５４は効率的にエアを加温で
きるように太陽熱がじかに照射される屋根上等に設置す
るのが有効であるが、外気温が十分高くなく加温が不十
分であるような場合には別の熱源部６２によってエアに
給熱して加温するようにするのがよい。

【００２５】熱源部６２を使用する場合は熱源部６２に
入れる外部エア流路５４からのエア量と内部エア流路５
６からのエア量をダンパーで調節し、集熱部の温度Ｔ１
が戻りエアの温度Ｔ６よりも高くなるように送風機５８
の風量を制御するのがよい。熱源部６２でエアを加温す
ることによって季節的に熱量が不足するような場合でも
好適な結露防止を図ることができる。

【００２６】また、本実施例の機構においても前記実施
例で説明したと同様にヒートパイプによる加温を併用す
ることも可能である。また、熱源部６２にヒートパイプ
型の熱交換器を使用して、熱源の一部として外部熱を利
用する形態も考えられる。

【００２７】（実施例４）本実施例は地熱あるいは温泉
熱、排水熱を利用することを特徴とする。図５にその概
略構成を示す。地熱、温泉熱を利用するためヒートパイ
プ４２の一端を熱源部に埋設し、他端をアイスアリーナ
の内部に引き込み天井部等の結露を防止する部位に配設
する。放熱板４６等の構成は実施例１と同様である。図
５(a) は地熱を利用する形態、図５(b) は温泉熱、排水
熱を利用する形態で、各々地中あるいは温泉、温排水中
にヒートパイプ４２の一端を設置する。

【００２８】この実施例の場合も実施例１と同様に熱エ
ネルギーの移動に電力等の他のエナルギーを要しないと
いう利点があり、外気温の変動による影響が小さく、熱
エネルギー源として安定しているという利点がある。

【００２９】（実施例５）本実施例は電気による発熱を
利用して結露防止する実施例である。図６にその概略構
成を示す。６６は温床線、面状発熱体等の放熱体部で、
アイスアリーナ内で結露防止すべき天井部等に設置す
る。温床線、面状発熱体は内壁面に近接あるいは接触さ
せあるいは天井材等の内部に埋設して設置して内壁面に
加温作用が好適に及ぶようにする。放熱体部６６は天井
裏部分側に設置してもよい。３８は温湿度センサであ
り、放熱体部６６に流す電流がセンサ制御によって結露
防止可能に制御される。電気による発熱を利用する方法
は構成が簡易であること、天候等によらずに安定的に結
露が防止できるという利点がある。

【００３０】（実施例６）本実施例は遠赤外線を利用し
て結露防止する実施例である。図７にその概略構成を示
す。６８は遠赤外線発生装置であり、アイスアリーナの
内部で天井部等の結露しやすい部位に向けて遠赤外線を
照射するように配置する。遠赤外線発生装置はガス、灯
油、電気等をエネルギー源とするもので、利用の支障の
ならない床、壁等に設置し、天井面等を温めて結露を防
止する。遠赤外線発生装置の発熱量は温湿度センサ３８
の検知結果に基づいて制御する。この遠赤外線を利用す
る結露防止も、装置構成が簡易であること、安定的に結
露防止できるという利点がある。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係るアイスアリーナの結露防止
機構によれば、上述したように、太陽熱等の自然エネル
ギーを利用して結露防止を図ることができることから、
広範囲にわたっての結露防止に有効に熱エネルギーを利
用することを可能にし、効率的な結露防止を行うことが
可能になる。とくに、１年をとおして使用する施設にあ
っては有効に利用することができる。また、熱源部を併
用することによって自然エネルギーを利用してかつ安定
的な結露防止が可能になる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】アイスアリーナの結露防止機構の概略構成を示
す説明図である。

【図２】アイスアリーナの結露防止機構の第１実施例の
構成を示す説明図である。

【図３】アイスアリーナの結露防止機構の第２実施例の
構成を示す説明図である。

【図４】アイスアリーナの結露防止機構の第３実施例の
構成を示す説明図である。

【図５】アイスアリーナの結露防止機構の第４実施例の
構成を示す説明図である。

【図６】アイスアリーナの結露防止機構の第５実施例の
構成を示す説明図である。

【図７】アイスアリーナの結露防止機構の第６実施例の
構成を示す説明図である。

【図８】アイスアリーナの結露防止装置の従来例の構成
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ アイスアリーナ １２ エアの吹き出し部 １４ 氷面部 １６ 冷凍機 １８ 送風部 ２０ ボイラー ３０ 集熱部 ３２ 放熱部 ３４ 給熱部 ３６ 蓄熱部 ３８ 温湿度センサ ４０ 制御部 ４２ ヒートパイプ ４４ 集熱板 ４６ 放熱板 ４７ 蓄熱槽 ４８、４９ 配管 ５０、５２ ポンプ ５４ 外部エア流路 ５６ 内部エア流路 ５８、６０ 送風機 ６２ 熱源部 ６６ 放熱体 ６８ 遠赤外線発生装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内堀 喜公男 長野県長野市県町524番地 北野建設株 式会社長野本社内 (72)発明者 町田 光夫 長野県長野市県町524番地 北野建設株 式会社長野本社内 (72)発明者 荻原 重明 長野県長野市若穂綿内8146−３ 北野建 設株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−76952（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04B 1/64 E04H 3/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アイスアリーナの天井部等の内壁面を温
   めて結露を防止するアイスアリーナの結露防止機構にお
   いて、 太陽熱による集熱部としてエアが通流して太陽熱を集熱
   する外部エア流路をアイスアリーナの屋根上に設置し、前記天井部に直接または近接して設置する放熱部として
   天井部に沿って、外部エア流路と連通する内部エア流路
   を設け、 前記外部エア流路と前記内部エア流路の間でエアを循環
   させる送風機を設けるとともに、 前記放熱部への熱の供給部として、前記集熱部での熱を
   蓄熱する蓄熱部と、ボイラー等の給熱部とを設け、 アイスアリーナ内での結露を監視する温湿度センサの出
   力に基づいて、アイスアリーナの天井部あるいは内壁面
   近傍の温度が露点温度以下になった場合に前記蓄熱部お
   よび／または給熱部から放熱部に熱を供給するよう制御
   する制御部を設けたことを特徴とするアイスアリーナの
   結露防止機構。