УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СОСУЛЕК С КАРНИЗА КРЫШИ ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к проблемам обслуживания жилищно-коммунального хозяйства, и конкретно - к уборке территории, очистке крыш от снега и т.п.
Известно антиобледенительное устройство для крыш, содержащее закрепленный по контакту с краем крыши и расположенный на ее участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный трубчатый элемент с вытяжными отверстиями, соединенный с транспортными воздуховодами, воздухозаборники, концы которых соединены и размещены в вентиляционных каналах здания ниже вытяжных отверстий /см. патент РФ на изобретение №2340746, кл. Е04D 13/076, 2006 [1]/.
Недостатками известного устройства являются значительные энергозатраты, серьезное усложнение конструкции крыши.
Известен также обрушитель сосулек на автомобильном ходу, состоящий из телескопической трубы, смонтированной с блоками управления на шасси автомобиля, на верхнем конце которой размещен на подшипниковой опоре электродвигатель, на валу которого укреплен конический лепестковый обрушиватель, а внутри трубы установлен втягивающий трос-кабель как для втягивания трубы, так и для передачи электропитания, соединенный с системой управления и блоком электропитания /см. патент РФ на изобретение №2187595, кл. Е01Н 5/00, 2001 [2]/.
Недостатками данного устройства являются предельная сложность конструкции, возможность его использования не систематически по мере образования сосулек, а только в критических случаях, невозможность предотвращения самого процесса формирования сосулек, а только их устранение после появления.
Кроме того, известно устройство для удаления сосулек по периметру кровли зданий, включающее черенок с ручками и наконечником и нож, при этом наконечник снабжен подкосом и якорем, закрепленным оттяжками к парапетному ограждению, нож выполнен с консолью, закрепленной на наконечнике, якорь представляет собой изогнутую полосу из водостойкого материала, расположенную на кровле, причем наконечник, подкос и консоль соединены между собой с возможностью изменения положения ножа /см. патент РФ на изобретение №2194137, кл. Е04D 13/076, 2001 [3]/.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, трудоемкость эксплуатации, низкая эффективность, ограниченные функциональные возможности, что обусловлено ручным характером процесса, необходимостью подъема человека на крышу и его движения в процессе работы вдоль края крыши.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезней модели по совокупности существенных признаков является устройство для разрушения льда, включающее разрушающий блок, выполненный в виде биметаллических пластин в упругой оболочке, подключенных концами к источнику электропитания /см. патент РФ на изобретение №2193933, кл. В08В 7/02, В64D 15/16, 2000 [4], и принятое за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются его высокие энергозатраты за счет необходимости создания значительных силовых нагрузок на биметаллических пластинах при их использовании для разрушения сплошного слоя льда путем его вспучивания снизу, ограниченные функциональные возможности вследствие низкой эффективности использования известной конструкции для удаления сосулек из-за малых перемещений биметаллических пластин.
Сущность полезной модели заключается в создании предельно простого и экономичного устройства для удаления сосулек с карниза крыши здания, обеспечивающего за счет создания принципиально отличного от известных динамического виброударного режима воздействия на несущую сосульки поверхность, значительную эффективность обрушения сосулек при малых статических воздействиях и минимальное потребление электроэнергии.
Технический результат - снижение энергозатрат, повышение эффективности устройства и расширение его функциональных возможностей.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек с карниза крыши здания, включающем разрушающий блок, соединенный с источником электропитания, особенность заключается в том, что к карнизу крыши сверху или снизу внахлестку прикреплена параллельно его кромке и выступающая за нее наружу упругая металлическая полоса, а разрушающий блок представляет собой установленный на нижней поверхности полосы виброударный механизм, выполненный в виде консольно прикрепленного к полосе с помощью пластинчатой пружины бойка-сердечника из ферромагнитной стали, одна сторона которого введена в упругий контакт с полосой, а противоположная сторона размещена на регулируемом расстоянии непосредственно над осевым отверстием электромагнитной катушки, также установленной на полосе с помощью специального кронштейна, обеспечивающего возможность осевого смещения катушки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично на виде сбоку с продольным разрезом изображено предлагаемое устройство.
Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 включает разрушающий блок, соединенный с источником электропитания /на рисунке не показан/. При этом к карнизу 2 крыши 3 сверху или снизу /в данном варианте сверху/ внахлестку прикреплена параллельно его кромке и выступающая за нее наружу упругая металлическая полоса 5, способная выдержать лежащий сверху слой мокрого снега /при необходимости повышения изгибной жесткости полоса 5 может быть подперта специальным откосом/. Meсто крепления полосы 5 /сверху или снизу карниза 2/ определяется типом крыши 3, наличием свободного места под карнизом 2, краевого ограждения на крыше 3 и т.п. В крышах 3 без карниза 2 полоса 5 крепится сверху непосредственно по краю крыши 3. В некоторых конструкциях крыш 3 уже выполнен упругий карниз 2, тогда необходимость в дополнительной полосе 5 отпадает и весь нижеописанный виброударный механизм устанавливается непосредственно на карнизе 2. Разрушающий блок представляет собой установленный на нижней поверхности полосы 5 виброударный механизм, выполненный в виде консольно прикрепленного к полосе 5 с помощью пластинчатой пружины 6 бойка-сердечника 7 из ферромагнитной стали, одна сторона которого /верхняя на рисунке/ введена в упругий контакт с полосой 5 /на рисунке такое исходное положение бойка-сердечника 7 на пружине 6 до подключения источника электропитания показано пунктиром/, а противоположная сторона размещена на регулируемом расстоянии по вертикали непосредственно над осевым отверстием 8 электромагнитной катушки 9, также установленной на полосе 5 с помощью специального кронштейна, обеспечивающего возможность регулировки вертикального смещения катушки 5 вдоль ее оси. Кронштейн выполнен в виде болта 10, зафиксированного на полосе 5 гайкой 11, и регулировочных гаек 12. При этом электромагнитная катушка 9, соединенная с источником электропитания, свободно надета отверстиями 13, выполненными в выступах 14 ее корпуса 15, на болт 10 и зафиксирована гайками 12 так, что ее верхний торец находится в исходном положении /показанном на рисунке пунктиром/ на заданном осевом расстояний от нижней поверхности бойка-сердечника 7, /естественно, что речь идет об исходном положении бойка-сердечника 7, установленного на пружине 6/.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
При включении источника электропитания свободный конец пластинчатой пружины 6 с бойком-сердечником 7 из ферромагнитной стали скачком притягивается к осевому отверстию 8, то есть к верхнему торцу запитанной током электромагнитной катушки 9 /притянутое положение пружины 6 с бойком-сердечником показано на рисунке сплошными линиями/. При выключении источника электропитания пружина 6 отпускается, и верхняя поверхность бойка-cepдечника 7 ударяет по полосе 5, сбивая сосульки 1 вследствие послеударных упругих колебаний полосы 5. Источник электропитания включен в работу в периодическом импульсном режиме, по этому при его включении происходят периодические соударения бойка-сердечника 7 с полосой 5. Исходной регулировкой высоты установки катушки 9 при ее закреплении на полосе 5 с помощью кронштейна 10, 11, 12, то есть величины осевого зазора между верхним торцом катушки 9 и бойком-сердечником 7, а также амплитудой и частотой импульсов тока от источника электропитания, подбирается оптимальная для процесса сбивания сосулек 1 интенсивность и частота ударов. При этом работа устройства в динамическом режиме с сообщением ударных импульсов именно несущему сосульки 1 основанию /полосе 5/ обеспечивает максимальную интенсивность обрушение сосулек 1 и минимальные затраты электроэнергии. Тем более, это характерно по сравнению с устройством-прототипом, производящим разрушение льда в силовом режиме статического отрыва. На рисунке показана одна полоса 5 с ударным устройством, оптимальная длина полосы вдоль кромки карниза 2 порядка 2-3 м, при большей длине эффективность удаления сосулек снижается. Такие полосы 5, каждая со своим ударником, могут быть установлены торцами рядом друг с другом по периметру крыши, при этом все катушки 9 подключены к одному источнику электропитания. Причем, последний снабжен пультом, позволяющим включить конкретно катушку 9 на заданной полосе 5 с наличием на ней сосулек 1. На практике такие полосы 5 целесообразно устанавливать не по всему периметру крыши 3, а только на опасных участках /над тротуарами, выходами из подъездов, над скоплением автомобилей, людей и т.п./
Предложенное устройство отличается предельной простотой, высокой эффективностью, широкими функциональными возможностями, малым расходом электроэнергии. Вследствие своей простоты, отсутствия необходимости поднятия человека на крышу при осуществлении процесса удаления сосулек, а также применения сложных механизмов и устройств /автотранспорта, подъемников и т.п./, предлагаемое устройство может быть применено не в критических случаях, а периодически с целью профилактики, предотвращая тем самым процесс зарождения сосулек. Устройство может быть применено практически в любых конструкциях крыш: плоских, наклонных, с любым покрытием, при наличии и отсутствии карнизов, в домах любой этажности.