УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СОСУЛЕК С КАРНИЗА КРЫШИ ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к вопросам обслуживания жилищно-коммунального хозяйства, и конкретно - к уборке территории, очистке крыш от снега и т.п.
Известно антиобледенительное устройство для крыш, содержащие закрепленный по контакту с краем крыши и расположенный на ее участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный трубчатый элемент с вытяжными отверстиями, соединенными с транспортными воздуховодами, воздухозаборные концы которых 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, не возможность предотвращения самого процесса формирования сoсулек, а только их устранение после появления.
Кроме того, известно устройство для удаления сосулек по периметру кровли здания, 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 конструкций, трудоемкость и опасность 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 полезной 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 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 простого 1 и экономичного устройства для удаления сосулек с карниза крыши здания, обеспечивающего также с помощью биметаллических элементов значительную эффективность работы с большими углами поворота разрушающего блока в зоне кромки карниза крыши при малых силовых нагрузках, минимальном потреблении электрической энергии.
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, выполненный в виде биметаллического элемента, подключенного концами к источнику электропитания, особенность заключается в том, что разрушающий блок представляет собой жесткую прямоугольную рамку, при этом одна из параллельных карнизу протяженных сторон рамки закреплена шарнирно на стене здания ниже карниза с возможностью прохождения второй протяженной стороны рамки при повороте последней вплотную под карнизом в зоне его кромки, а биметаллический элемент выполнен в виде охватывающей закрепленную сторону рамки моментной спиральной пружины, прикрепленной внутренним концом к данной стороне, а наружним - к стене здания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где схематично на фиг.1 показано предлагаемое устройство в исходном состоянии /сплошные линии/ и в конечном состоянии /пунктирные линии/; на фиг.2 - вид А на фиг.1 с местными разрезами.
1
2
-6
-6
Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 включает разрушающий блок, выполненный в виде биметаллического элемента 5, подключенного концами к источнику электропитания /последний на рисунках не показан/. При этом разрушающий блок представляет собой жесткую прямоугольную рамку 6, согнутую, например, из стального прутка круглого сплошного поперечного сечения, протяженные стороны 7, 8 которой ориентированы параллельно карнизу 2, одна из сторон 7 закреплена шарнирно на стене 9 здания 4 ниже карниза 2 с помощью двух специальных стоек 10,прикрепленных к стене 9 винтами 11, со втулками 12 на, свободных концах, в которые сторона 7 рамки 6 свободно вставлена с возможностью поворота рамки 6 и прохождения при таком повороте второй протяженной стороны 8 рамки 6 вплотную под карнизом 2 в зоне его кромки, то есть в зоне образования сосулек 1. Биметаллический элемент 5 выполнен в виде охватывающей закрепленную на стене 9 сторону 7 рамки 6 моментной спиральной пружины, внутренний конец которой жестко прикреплен к данной стороне 7 рамки путем обжатия с подпайкой, а наружный конец прикреплен к стене 9 винтом 13. Как было указано выше, пружина 5 подключена внутренним и наружным концами к источнику электропитания соответственно гибким проводом 14, припаянным к пружине 5, и проводом 15, зажатым винтом 13. На фиг.1 активный слой биметалла 5 наружний, пассивный-внутренний, при нагревании пружина 5 закручивается против хода часовой стрелки на фиг.1, в этом случае в исходном состоянии до нагрева рамка 6 устанавливается так, что ее верхняя протяженная сторона 8 расположена справа снаружи карниза 2 /сплошная линия/. При подаче в пружину 5 тока и соответственно, нагреве пружины 5, рамка 6 поворачивается против часовой стрелки, верхняя сторона идет влево, и рамка 6 нанимает конечное положение, показанное пунктиром. Если же, наоборот, активный слой пружины 5 выполнить внутренним, то при нагреве пружины 5 рамка 6 будет поворачиваться по часовой стрелке, тогда, наоборот, в исходном положении рамку надо установить в положение, показанное пунктиром, то есть левое на рисунке, а конечное ее положение будет показанным сплошной линией. Активный слой пружины 5 выполнен из маломагнитной стали с температурным коэффициентом линейного расширения α=(18÷20)·10 I/С, пассивный слой из инвара ЭН36 с α=1·10 1/6 /термобиметалл ТБЗ/.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Считаем, что биметаллическая пружина 5 выполнена, как показано на фиг.1, где активный слой снаружи и рамка в исходном состоянии до нагрева расположена справа снаружи карниза 2. При включении источника электропитания и подаче в пружину 5 заданной величины тока, обеспечивающего нагрев пружины до температуры порядка 100-120°, рамка 6 разворачивается против часовой стрелки во втулках 12 на угол порядка 30÷50 градусов, при этом верхняя сторона 8 рамки 6, про ходя снизу вплотную к карнизу 2, обламывает под основания сосульки 1, после чего ток отключается, пружина 5 за несколько секунд остывает и рамка 6 возвращается в исходное правое положение, обламывая при этом те сосульки, которые не сломала при прямом ходе. На рисунке показана и в заявке описана только одна протяженная вдоль карниза рамка, в действительности на опасном участке крыши под карнизом /над тротуаром и т.п./ должно быть установлено вплотную рядом друг с другом несколько таких рамок, например, длиной 1,5÷2,0 м каждая, соединенных с одним источником электропитания. Постоянные естественные колебания температуры воздуха в течение дня /солнце, день, ночь, ветер и т.п./ вызывают малые поворотные смещения рамки/дребезг/, что препятствует значительному обмерзанию последней при значительных промежутках в процессе эксплуатации. Более того, даже в естественных условиях без подачи электрического сигнала за счет изменения температуры пружины под действием окружающей среды под действием вышеуказанных факторов возможны малые крутильные колебания рамки на несколько градусов, затрудняющие сам процесс формирования и нарастания сосулек до значительных размеров.
Очевидно, что предлагаемое устройство характеризуется предельной простотой, эффективностью, широкими функциональными возможностями. В отличие от устройства-прототипа, в котором биметаллом снизу поднимается слой льда, здесь для облома сосулек не требуется создания значительных механических крутильных усилий, что предельно минимизирует энергозатраты, дает возможность в принципе предотвращать процесс зарождения сосулек.