УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОБЛЕДЕНЕНИЯ ПО ПЕРИМЕТРУ КРОВЛИ ЗДАНИЯ
DEVICE TO REMOVE ICING ALONG PERIMETRE OF BUILDING ROOF

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек и наледи с кровли здания.
Известно устройство для удаления снега и льда с карнизного свеса крыши [1], включающее две нитки нагревательного кабеля, первая из которых закреплена у кромки кровли крыши, а вторая - выше первой на наружной поверхности кровли, и источник электропитания, при этом кромка кровли изогнута вниз с образованием полости, форма поперечного сечения которой соответствует форме поперечного сечения нагревательного кабеля, первая нитка кабеля размещена в этой полости и контактирует с ее поверхностью, а вторая нитка кабеля закреплена на наружной поверхности кровли посредством металлического защитного кожуха, причем указанные нитки нагревательного кабеля выполнены не менее чем с двумя электрически соединенными изолированными проводниками и подключены к источнику электропитания с возможностью совместной или раздельной работы. В описанной конструкции нельзя гарантировать электро- и пожаробезопасность, т.к. даже незначительные повреждения изоляции нагревательных кабелей, проложенных по мокрой поверхности кровли, могут привести к пробою и короткому замыканию. Кроме того, на зданиях старой постройки, нередко расположенных вдоль центральных улиц крупных городов, потребуется серьезная переделка кровли, что связано с большими затратами средств и времени.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для удаления сосулек по периметру кровли здания [2] с применением проходящих вблизи свесов кровли трубопроводов и системы отопления, причем трубопроводы расположены на пути талой воды, имеют связь с системой отопления через теплообменник и циркуляционный насос, заполнены низкозамерзающей жидкостью и имеют расширительный бак.
Сходными признаками настоящего изобретения с приведенными в описании известного устройства являются: проходящие вблизи свесов кровли трубопроводы, имеющие связь с системой отопления через теплообменник и циркуляционный насос, заполненные низкозамерзающей жидкостью и имеющие расширительный бак. Существенным недостатком известной конструкции, сужающим ее функциональные возможности, является невозможность удаления наледи, создающей травмоопасные ситуации для населения в зимний период. Удаление наледи за счет ручного труда является неэффективным и затратным.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Достигаемый при этом технический результат заключается в возможности механизированного удаления как сосулек, так и наледи по периметру кровли здания. Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек по периметру кровли здания с применением проходящих вблизи свесов кровли трубопроводов, имеющих связь с системой отопления через теплообменник и циркуляционный насос, заполненных низкозамерзающей жидкостью и имеющих расширительный бак, трубопроводы расположены выше свесов кровли на подвесе, снабженном приводом с возможностью опускания их ниже свесов кровли.
В указанную в самостоятельном пункте формулы изобретения совокупность признаков включены все признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для получения технического результата.
Конструктивно трубопроводы состоят из отдельных секций. Соседние секции могут иметь общий привод.
На фиг.1 показано предложенное устройство для одной секции трубопроводов, вид в плане. На фиг.2 показана структурная схема устройства. На фиг.3 показана конструкция трубопровода с подводом низкозамерзающей жидкости через ось рычагов подвеса. На фиг.4(а, б) показан разрез А-А (фиг.1) в двух положениях: а) устройство в исходном состоянии и (пунктиром) после срабатывания привода подвеса; б) устройство после удаления наледи и сосулек.
Устройство состоит (фиг.1) из трубопровода 1, закрепленного вблизи свеса кровли 2 на кронштейне 3 с приводом 4 и расширительным баком 5, а также на промежуточных кронштейнах 6. Трубопровод 1 (фиг.2) состоит из наружной трубы, разделенной на правый и левый участки фланцами 7 с прокладкой 8, и соединяющей участки и расположенной коаксиально внутренней трубы 9. При затягивании фланцев 7 прокладка 8 обжимает внутреннюю трубу 9, разделяя участки наружной трубы, с каждым из которых соединены пустотелые рычаги 10, опирающиеся на кронштейн 3 и, через повторные соединения с уплотнениями 11, присоединенные к горячему трубопроводу 12 или обратному трубопроводу 13.
Дополнительную опору трубопроводу 1 обеспечивают рычаги 14 и кронштейны 6. Трубопровод 1 имеет связь с системой отопления 15 через теплообменник 16 и циркуляционный насос 17, заполнен низкозамерзающей жидкостью и имеет расширительный бак 18. Привод 4 воздействует на трубопровод через рычаг 19. Дополнительно устройство имеет: обратный клапан 20, блок управления 21, воздушный 22, сливной 23 и доливочный 24 краны.
Воздушный кран 22 можно исключить, если обратный трубопровод 13 подключить к расширительному баку 18 через жиклер, ограничивающий переток низкозамерзающей жидкости между трубопроводами 12 и 13.
На фиг.3 более детально показана конструкция трубопровода 1 с подводом и отводом низкозамерзающей жидкости (см. стрелки) через ось 25, втулки 26 с уплотнительными кольцами 27, тройники 28, а также ниппеля 29 регулировочного болта 30 со втулкой 31. Полости рычагов 10 разделены фланцами 32 и прокладкой 33.
Регулировочный болт 30 через втулку 31 и кронштейн 3 поджимает втулки 26 к уплотнителям 27.
Работу устройства пояснят фиг.4. В исходном положении а) трубопровод 1 с помощью рычагов 10, 19 и привода 4 поднят выше свеса кровли 2, циркуляционный насос 17 выключен, потерь тепла нет. Следует заметить, что естественную циркуляцию низкозамерзающей жидкости при этом предотвращает обратный клапан 20.
При появлении сосулек 34 и навеса наледи 35 оператор включает привод 4, который опускает трубопровод 1 до касания наледи 35 и дальше поворачивает рычаг 19 с упором m в положение, показанное пунктиром. Коаксиальное расположение наружной трубы трубопровода 1 и внутренней трубы 9 с движением низкозамерзающей жидкости в противоположных направлениях способствует выравниванию температуры нагрева вдоль трубопровода. Горячий 12, обратный 13 трубопроводы и теплообменник 16 желательно покрыть теплоизоляцией, а наружную трубу 1 и рычаги 10 и 14 выполнить из труб квадратного профиля.
В положении б), при включении циркуляционного насоса 17, теплообменник 16 прогревает низкозамерзающую жидкость, которая прогревает трубопровод 1. Нагретый трубопровод под действием собственного веса опускается, протаивая при этом сначала наледь 35, а затем сосульки 34, после чего привод 4 возвращает устройство в исходное положение. Учитывая большую тепловую мощность системы отопления (10 кВт и выше), время включения устройства не превысит 10-20 мин. Применение низкозамерзающей жидкости (например, антифриза) предотвращает размораживание выключенного устройства. Дополнительный технический результат заключается в том, что трубопровод 3 выполняет функцию парапета и предотвращает лавинообразное обрушение снега с кровли.
При расположении привода 4 с краю трубопровода 1 последний работает как торсион, закручиваясь под действием собственного веса и создавая уклон, необходимый для удаления воздуха.
Источники информации
1. Патент РФ №2392398, Кл. E04D 13/076 с приоритетом от 28.04.2009.
2. 3аяка №2011107765/03 (010986) от 28.02.2011.