УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СОСУЛЕК С КРЫШИ ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек с карнизов крыш различных зданий и сооружений.
Известно антиобледенительное устройство для крыш, содержащее прикрепленный по всему краю крыши нагревательный элемент, подключенный по концам к источнику электрического сигнала, выполненный в виде жесткого изолированного стального провода, закрепленного по кромке крыши и согнутого через определенное шаговое расстояние в форме узких петель, расположенных с последовательным чередованием в двух плоскостях с углом между собой, равным углу между крышей и стеной здания, при этом петли в одной плоскости уложены вдоль края крыши и закреплены на последней своими концами, петли в другой плоскости свободно свешены с края крыши вниз, а шаговое расстояние и длины петель значительно превышают их ширину. Удаление снега и льда происходит таянием при периодическом включении устройства в сеть электропитания. Общими признаками, присущими аналогу и заявленной конструкции устройства, являются - нагревательный элемент выполнен в виде провода, имеющего возможность подключения к источнику электропитания (Патент RU 2464395, МПК E04D 13/076, опубл. 20.10.2012).
Недостатками известного устройства являются:
- сложность устройства, обусловленная тем, что конструкцией предусмотрен изгиб провода через определенное шаговое расстояние в петли и крепление каждой второй к кровле крыши;
- трудоемкость в изготовлении, требует больших материальных затрат на изготовление, т.к. длина изолированного провода должна быть в 2-3 раза больше длины карниза;
- большой расход электроэнергии из-за того, что кроме подплавления сосулек плавится еще и снег, лежащий на краю крыши;
- малая эффективность и длительность процесса плавления, обусловленная тем, что изолированный провод нельзя нагревать до высоких температур (изоляция может расплавиться), с другой стороны изоляция препятствует теплообмену между нагревательным элементом и льдом;
- электроопасность для обслуживающего персонала, т.к. питание производится от бытовой сети (220 В), кровля большинства крыш металлическая, а сохранность изоляции нагревательного элемента при сходе снега и льда не гарантирована;
- ограниченные технологические возможности, т.к. известное антиобледенительное устройство нельзя установить в тех местах карнизов крыш, где оборудованы желоба водостоков;
- малая мобильность - известное устройство не предполагает возможности переноса с одного карниза на другой.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является устройство, состоящее из металлической штанги с укрепленным на ней в передней части стволом и глухой подогреваемой насадкой. На штанге размещены: воздушный баллон, ручки для удержания и спусковой крючок, связанный с пневматическим клапаном и стволом. В насадке по кругу выполнены отверстия, расположенные радиально к оси насадки. Внутри насадки расположен нагревательный элемент с аккумулятором для ее подогрева. Оператор, держа штангу за ручки, подводит рабочий конец штанги к основанию сосульки, надавливает на штангу и вводит подогреваемую насадку в основание сосульки, а затем, с помощью спускового крючка производит импульсный разряд воздуха внутри сосульки, сосулька разрушается. Данное устройство принято за прототип.
Общими признаками, присущими прототипу и заявляемому техническому решению, являются: штанга с закрепленным на ее конце рабочим органом, снабженным электронагревательным элементом, имеющим возможность подключения к источнику питания (Патент RU 2452831, МПК E04D 13/076, опубл. 10.06.2012).
Недостатками известного устройства являются:
- сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества сборочных деталей;
- большие затраты на изготовление устройства, обусловленные сложностью конструкции;
- большая удельная теплота плавления льда обуславливает большой расход электроэнергии, что потребует частой замены аккумулятора или использование аккумулятора большей емкости (т.е. более тяжелого).
- малый радиус действия известного устройства, предполагающий нахождение оператора в непосредственной близости от сосулек и исключающий работу без автовышки, т.е. с земли или из окон верхних этажей;
- низкая эффективность, т.к. импульсный разряд воздуха не гарантирует полного удаления сосульки и не позволяет срезать наледи малой толщины;
- недостаточные технологические возможности, т.к. при попытке разрушения больших сосулек частями (например, нависающих над крышами пристроев) не гарантировано обрушение всей сосульки.
Задачей полезной модели является создание предельно простого, дешевого, мобильного, удобного и энергобезопасного в эксплуатации устройства для удаления сосулек и наледей.
При решении поставленной задачи достигается следующий технический результат, заключающийся в упрощении конструкции устройства, снижении затрат на изготовление и энергозатрат при работе устройства, расширении его технологических возможностей за счет большего радиуса действия и эффективности за счет возможности более быстрого удаления сосулек путем срезания их электрическим нагревательным элементом.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в устройстве для удаления сосулек с крыши здания, содержащем штангу с закрепленным на ее конце рабочим органом, снабженным электронагревательным элементом, имеющим возможность подключения к источнику питания, нагревательный элемент изготовлен из неизолированной нихромовой проволоки и своими концами закреплен в натянутом состоянии на концах упругого диэлектрического держателя, имеющего возможность поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксации, а штанга выполнена телескопической.
На фигуре представлен общий вид устройства и способ его подключения.
Устройство для удаления сосулек с крыши здания содержит нагревательный элемент 1, выполненный из неизолированной нихромовой проволоки (диаметром от 1,0 до 3,0 мм в зависимости от максимальной мощности источника питания, длина которой рассчитана на рабочую температуру 1000°С для нихрома Х15Н60 и 1100°С для нихрома Х20Н80) установленный на упругом диэлектрическом держателе 2, закрепленном посредством шарнира 3 на конце телескопической штанги 4. Электропитание нагревательного элемента 1 осуществляется медными изолированными проводами 5 через выключатель-автомат 6 от клемм автомобильного аккумулятора или пускозарядного устройства 7. Диэлектрический держатель 2 выполнен упругим для исключения провисания нагревательного элемента 1, т.к. нихромовая проволока при нагревании заметно удлиняется. Штанга 4 может быть изготовлена из двух или трех-секционных рукоятей, использующихся для проведения малярных работ, две рукояти, соединенные последовательно, позволяют получить штангу длиной до 6 м, выключатель-автомат 6 устанавливают на рукояти с шарнирным соединением.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При выключенном автомате провода 5 присоединяют к клеммам аккумулятора или пускозарядного устройства 7. Если высота до карниза менее 6 м, то работу можно проводить с земли, если больше, то из окон верхнего этажа или из корзины автовышки. Шарнирным соединением 3 держатель 2 с закрепленным на нем нагревательным элементом 1 устанавливают в удобный «угол атаки» и фиксируют в таком положении, затем собирают телескопическую штангу 4 на необходимую длину, включают выключатель-автомат 6, штангой 4 подносят к сосульке нагревательный элемент 1 и срезают.
Преимущество заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом заключается в том, что в конструкции устройства используется неизолированный нихромовый элемент, разогревающийся до температуры 1000-1100°С, что обеспечивает быстрое плавление льда и срезание сосулек, конструкция проста в изготовлении, электробезопасна (напряжение 12 или 24 В), мобильна, позволяет для расширения радиуса работы использовать длинные рукояти и производить срезание сосульки частями.