УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА С ВОДОСТОКОВ КРЫШ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
DEVICE FOR REMOVAL OF ICE FROM WELL DRAINS OF ROOFS OF BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS

Изобретение относится к строительным конструкциям, в частности к конструкциям водостоков крыш зданий и сооружений, и может быть использовано для удаления льда или снега из трубчатых водостоков.
Известна водосточная система (патент РФ №2226596, опубл. 2002.08.12, МПК E04D 13/064). Устройство содержит связанные друг с другом секции, в верхней части оснащенные водоприемной воронкой, а в нижней части - сливным отливом. Внутри секции по всей длине установлен пластиковый рукав из полимерного материала, закрепленный с помощью раструба. Узкая часть раструба насажена на рукав, а широкая часть оперта на внутреннюю поверхность воронки, которая покрыта гидроизолирующим материалом. Недостатком данного устройства является низкая эффективность, связанная с возможностью образования льда в зазоре между рукавом и секциями, что может привести к закупорке водосточной системы и выходу ее из строя.
Известно устройство для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений, принятое за прототип (патент РФ №2209904, опубл. 2002.01.28, МПК E04D 13/00). Устройство содержит пристенный трубчатый водослив с размещенным в нем электронагревателем. Новым в устройстве является то, что электронагреватель выполнен в виде ряда расположенных с интервалом друг от друга гибких композиционных электрообогревателей (гибких элементов), которые закреплены на ремне, а ремень размещен в пристенном трубчатом водосливе и подвешен с помощью кронштейнов на поперечной штанге, прикрепленной к входу пристенного трубчатого водослива. Недостатком данного устройства являются сложность конструкции, высокие затраты электроэнергии и необходимость подвода постоянного электроснабжения.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и исключение расхода электроэнергии.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений, включающем трубчатый водосток с закрепленными в нем гибкими элементами, согласно изобретению гибкие элементы выполнены в виде пластин из материала с температурным коэффициентом линейного расширения в 1,5 раза большим, чем температурный коэффициент линейного расширения материала водостока, и установлены в нем равномерно по сечению с помощью точечной сварки по всей длине вертикального участка водостока с примыканием по вертикали друг к другу, при этом длину гибких элементов принимают равной внутреннему диаметру D водостока, м, а ширину b равной 0,2D, причем при установке пластин в водосток их сгибают с образованием зазора m между пластиной и водостоком не менее 0,1D.
Технический результат достигается также тем, что при водостоке, изготовленном из железа, пластины изготавливают из дуралюмина.
Технический результат достигается также тем, что при водостоке, изготовленном из железа, пластины изготавливают из нейзильбера.
Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию и исключить затраты электроэнергии.
Устройство для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема установки предлагаемого устройства в водостоке, продольный разрез, на фиг.2 показана принципиальная схема размещения устройства в водостоке, поперечный разрез, где:
1 - трубчатый водосток, например, из железа;
2 - гибкие элементы, выполненные в виде пластин, установленные с примыканием по вертикали друг к другу в водостоке 1;
3 - точки крепления гибких элементов 2;
m - зазор между гибкими элементами 2 и внутренней стенкой трубчатого водостока 1;
D - внутренний диаметр трубчатого водостока 1;
b - ширина гибких элементов 2.
При монтаже трубчатого водостока 1 внутри него устанавливают гибкие элементы 2, выполненные в виде пластин. Пластины изготавливают из материала с температурным коэффициентом линейного расширения в 1,5 раза большим, чем температурный коэффициент линейного расширения материала водостока 1. Гибкие элементы 2 устанавливают и закрепляют с помощью точечной сварки в точках крепления 3 симметрично относительно поперечного сечения водостока 1, например в четыре ряда. Толщину элементов 2 в виде пластин принимают приближенно равной толщине стенок водостока 1. Гибкие элементы 2 жестко закрепляют по всей длине вертикального участка водостока 1 вплотную друг к другу. Длину гибких элементов 2 в распрямленном виде принимают равной внутреннему диаметру D водостока, м, для обеспечения наиболее эффективной очистки стенок водостока 1 от намерзшего льда. При монтаже после приваривания одного из концов гибкого элемента 2 к стенке водостока 1 элемент сгибают с образованием зазора между гибким элементом 2 и водостоком 1 не менее 0,1D, м, после чего приваривают другой конец. Зазор m=0,1D, м, обеспечивает достаточное для разрушения льда перемещение гибкого элемента. Ширину b гибкого элемента 2 принимают равной 0,2D, м, для обеспечения достаточного усилия для разрушения намерзшего льда. Проведенный обзор показал, что при водостоке 1, изготовленном из железа, можно использовать либо дуралюмин, либо нейзильбер. У дуралюмина и нейзильбера температурный коэффициент линейного расширения превышает более чем в 1,5 раза коэффициент линейного расширения железа, что удовлетворяет условию эффективной работы предлагаемого устройства.
Устройство для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений работает следующим образом. Устройство для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений предназначено преимущественно для "автоматической" самоочистки водостоков зданий и сооружений в условиях отрицательных температур. Процесс самоочистки происходит следующим образом. При изменении температуры (в положительную или отрицательную сторону) происходит изменение линейных размеров водостока 1 и гибких элементов 2 в соответствии с их температурным коэффициентом линейного расширения. За счет того, что отношение температурных коэффициентов линейного расширения металлов водостока 1 и гибких элементов 2 превышает 1,5 раза, происходит перемещение не закрепленных частей гибких элементов 2 относительно стенок водостока 1. Перемещение элементов 2 значительно превосходит минимально необходимую величину перемещения для разрушения льда, образовавшегося в водостоке 1. При любом, даже незначительном, изменении температуры гибкие элементы 2 перемещаются и разрушают лед, образовавшийся в водостоке 1. Так как, как правило, водостоки находятся вне зданий, то среднесуточное изменение температуры (среднесуточный ход температуры) составляет по меньшей мере 5°С, устройство будет работать в "автоматическом" режиме, периодически очищая водосток 1 от намерзшего льда.
Применение данного устройства для удаления льда с водостоков крыш зданий и сооружений обеспечивает следующие преимущества:
- упрощение конструкции;
- исключение расхода электроэнергии;
- полная автономность работы устройства.