УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДУВА СНЕГА И ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к строительной отрасли, в частности к устройствам для сдува снега и твердых частиц веществ, и может быть использована для защиты крыш и карнизов зданий от снежных наносов, от образования сосулек и наледи.
Полезная модель может быть использована и в других отраслях народного хозяйства для защиты наружных поверхностей различных объектов от осадков, состоящих из снега или из других, летающих в атмосфере твердых частиц вещества, например, из пепла вулкана.
Из уровня техники известна полезная модель (патент RU 72247 U1, опубл. 10.04.2008.) «Система для удаления снега и наледи с крыши здания», которая содержит подведенный к крыше трубопровод, связанный одним концом с устройством, создающим воздушный поток (вентилятор), и нагреватель, отличающаяся тем, что нагреватель выполнен в виде проточного радиатора, концы которого встроены в выведенную в чердачное помещение трубу системы отопления, при этом радиатор установлен, в чердачном помещении между устройством, создающим воздушный поток (вентилятором), и трубопроводом.
К недостаткам аналога относятся: сложность конструкции, наличие мощного устройства, создающего воздушный поток (вентилятора), для обеспечения обдува большой площади крыши здания, необходимость подвода тепла. При установке системы для удаления снега и наледи с крыши здания на выбранное уже ранее существующее строение требуется изменение конструкции этого строения, в частности системы отопления. Возможность ее применения ограничена особенностями конструкции зданий. Демонтаж данной системы в случае необходимости сложен. Система требует значительных энергозатрат и дорога в процессе эксплуатации.
В качестве прототипа выбрано изобретение (патент SU 1730399 A1, опубл. 30.04 1992) «Устройство для удаления снега с кровли», которое представляет собой короб, жестко установленный на опорах на крыше. Короб снабжен предохранительным клапаном, установленным сверху и зонтом снизу. Внутри короба расположен вентилятор. При наличии снегопада включают вентилятор и производят прогон воздуха. Для организации выходящего потока воздуха служит нижний зонт, направляющий воздушный поток от вентилятора так, чтобы он расстилался по крыше, не давая снежинкам осесть на крыше. По окончании снегопада вентилятор выключают.
Недостатки прототипа: устройство для удаления снега сразу со всей заданной площади поверхности крыши должно быть достаточно мощным, что ограничивает возможности снижения его веса и энергозатрат при эксплуатации; принцип формирования воздушного потока приводит к зависимости геометрической формы нижнего зонта устройства от формы поверхности крыши, что приводит к необходимости индивидуального изготовления прототипа под крыши с различной формой, затрудняет процесс серийного производства прототипа, повышает его себестоимость; расположение устройства в центральной зоне обдуваемой поверхности крыши ограничивает выбор произвольных точек крепления, например, на крыше из стекла установка устройства затруднительна.
Задачей технического решения является разработка устройства для сдува снега и твердых частиц веществ, при эксплуатации которого осуществляются: защита крыш и карнизов от образования налета из снега или твердых частиц веществ, возможности снижения веса и потребляемой мощности устройства, уменьшение энергозатрат, автоматическое управление режимами работы, легкий монтаж и демонтаж устройства, возможности многоцелевого использования устройства.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для сдува снега и твердых частиц веществ, содержащем, по меньшей мере, один корпус с отверстиями для прохождения воздушного потока и с размещенным в полости корпуса вентилятором, предусмотрены следующие отличия:
корпус снабжен поворотным механизмом, корпус снабжен соплом для выхода воздушного потока из полости корпуса;
сопло имеет щелевидную форму;
сопло имеет воронкообразную форму;
включение и отключение вентилятора происходит посредством датчика осадков, реагирующего на возникновение, интенсивность, исчезновение снежных осадков или осадков из твердых частиц веществ,
Между совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:
корпус снабжен поворотным механизмом, корпус снабжен соплом для выхода воздушного потока из полости корпуса, в результате чего через сопло происходит формирование воздушного потока с усилением его кинетического воздействия и, в отличие от прототипа, который сдувает снег сразу со всей заданной площади, происходит поворот корпуса и перемещение узконаправленного воздушного потока последовательно по участкам площади наружной поверхности крыши или карниза для сдува с них осадков из снега или твердых частиц веществ, что уменьшает нагрузку на вентилятор и приводит к возможности снижения потребляемой мощности устройства, к уменьшению энергозатрат при его эксплуатации, к снижению веса устройства, что облегчает его монтаж и демонтаж и предоставляет возможность многоцелевого использования устройства, например, как обычный вентилятор в жаркий период без снежных осадков;
сопло имеет щелевидную форму; сопло имеет воронкообразную форму, в результате чего сужается выходной канал и увеличивается сила кинетического воздействия воздушного потока на сдуваемые твердые частицы, что способствует снижению потребляемой мощности устройства, расширяется возможность подбора сопла под различные геометрические формы крыш;
включение и отключение вентилятора происходит посредством датчика осадков, реагирующего на возникновение, интенсивность, исчезновение снежных осадков или осадков из твердых частиц веществ, в результате чего реализуется автоматическое управление режимами работы, а именно, включение устройства при возникновении осадков, изменение силы воздушного потока через изменение потребляемой мощности устройства в зависимости от интенсивности осадков, отключение устройства при исчезновении осадков, что способствует снижению энергозатрат и защищает крыши и карнизы от образования на них налета из снега или твердых частиц веществ, следовательно, предотвращается возможность образования и падения сосулек с крыш зданий, обрушения крыш под тяжестью снежных налетов, процесс сдува происходит автоматически без участия человека, уменьшается степень опасности для человека;
Проведенный поиск по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемое устройство для сдува снега и твердых частиц веществ неизвестно.
Техническая сущность полезной модели поясняется чертежом:
На фиг.1 - схема варианта устройства для сдува снега и твердых частиц веществ с крыши здания:
блок корпуса с вентилятором и поворотным механизмом 1, снабженный соплом 2, создающий направленный воздушный поток 3, защищающий наружную поверхность крыши здания 4, датчик осадков 5.
Описанное выше техническое решение осуществляется, как вариант, следующим образом: на крышу здания 4 устанавливают корпус с вентилятором и поворотным механизмом 1, снабженный соплом 2, датчик осадков 5. В момент возникновения снежных осадков или осадков из твердых частиц вещества посредством датчика осадков 5 включается блок корпуса с вентилятором и поворотным механизмом 1, датчик осадков 5 задает требуемую силу возникающего воздушного потока 3, происходит поворот блока корпуса с вентилятором и поворотным механизмом 1 и перемещение узконаправленного воздушного потока последовательно по участкам площади наружной поверхности крыши здания 4, возникает процесс сдува частиц снега или твердых частицы веществ во время падения осадков, после исчезновения осадков посредством датчика осадков 5 отключается блок корпуса с вентилятором и поворотным механизмом 1.
Датчиком осадков может служить оптоэлектронный датчик с контроллером, вырабатывающим управляющий сигнал для включения или отключения устройства сдува. Современные оптоэлектронные датчики реагируют на присутствие и размерность взвешенных в воздухе частиц. Например, датчиком осадков R2S-UMB фирмы "Lufft" количество и интенсивность осадков рассчитывается на основании корреляции между размером и скоростью частицы. Тип осадков (дождь, снег, снег с дождем, крупа, град) определяется разницей в скоростях падения частиц.
Устройство для сдува снега и твердых частиц веществ может быть построено на основе, например, осевого или центробежного вентилятора, изменение направления воздушного потока может происходить с помощью широко применяемых поворотных механизмов для вентиляторов или с помощью других поворотных устройств. Устройство для сдува снега и твердых частиц веществ может быть изготовлена на существующих предприятиях и, следовательно, полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».