УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ СЛОЯ СНЕГА И ЛЬДА ПО КРАЮ КРЫШИ ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к проблемам обслуживания жилищно-коммунального хозяйства, и конкретно - к уборке территории, очистке крыши от снега и льда, удалению сосулек с карниза и т.п.
Известно устройство для разрушения слоя снега и льда и удаления сосулек, 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, а 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 R5 на изобретение №2194137, кл. E04D 13/076, 2001 [1]/.
Известно также устройство для разрушения слоя снега и льда по краю крыши здания и сбивания сосулек боковым перемещением вдоль кромки карниза крыши, содержащее подвижный рабочий орган в виде изогнутых под карниз самоустанавливающихся плечевых захватов, и механизм его привода, состоящий из рычага с верхней петлей, опрным прижимным плечом, боковыми уравновешивающими опорами-полозьями и страховочного каната /см. заявку РФ на патент на изобретение №2002103177/03, кл. E04D 13/076, 2002 [2]/
Недостатками данных устройств являются предельная сложность конструкции и процесса эксплуатации, обусловленная необходимостью работы человека непосредственно на крыше здания, низкая эффективность и ограниченные определенным типом крыши области применения.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является антиобледенительное устройство для крыш, содержащее 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. E04D 13/076, 2006 [3]/, принятое за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются значительные, энергозатраты на нагрев, серьезное усложнение конструкции крыши, а также узкие возможности применения, ограниченные специальной архитектурой зданий и конструкциями крыш.
Сущность полезной модели заключается в создании предельно простого и универсального устройства, обеспечивающего за счет электромагнитного упругого взаимодействия ферромагнитных элементов с поверхностью снега и льда разрушение слоев последних, а также удаление сосулек при минимальных энергетических затратах.
Технический результат - снижение энергозатрат, упрощение конструкции и расширение возможностей ее прмменения.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для разрушения слоя снега и льда по краю крыши здания и удаления сосулек, содержащем закрепленный по контакту с краем крыши и расположенный на ее участке или по периметру с образованием замкнутого контура специальный элемент, особенность заключается в том, что специальный элемент выполнен в виде полосы из двух сшитых по всему контуру слоев прочного эластичного материала, образующих протяженную полость, при этом наружний край полосы свободно свисает с крыши на стену здания, полость полосы заполнена упругой стружкой ферромагнитной нержавеющей стали, а сквозь полость вдоль нее со свободным изгибом в пределах ширины полости пропущен прочный электрический провод в наружней металлической оплетке, выведенный через отверстия в полосе на стену здания и присоединенный концами к токовым клеммам, установленным в доступном для человека месте.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где схематично с местными разрезами показано предлагаемое устройство: на фиг.1 вид на здание сбоку; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - спереди.
Устройство для разрушения слоя 1 снега и льда по краю крыши 2 здания 3 и удаления сосулек 4, свисающих с края крыши, содержит закрепленный по контакту с краем крыши 2 и расположенный на ее участке или по периметру с образованием замкнутого контура специальный элемент 5, при этом специальный элемент 5 выполнен в виде полосы из двух сшитых по всему наружнему контуру слоев 6, 7 прочного эластичного материала, образующих протяженную полость 8, а наружний край полосы 5 свободно свисает на стену 9 здания 3, полость 8 полосы 5 заполнена упругой стружкой 10 ферромагнитной нержавеющей стали, причем, сквозь полость 8 вдоль нее со свободным изгибом в пределах ширины полости 8 пропущен прочный электрический провод 11 в наружней металлической оплетке, выведенный через отверстия в полосе 5 на стену здания 3 и присоединенный концами 12 к токовым клеммам 13, установленным в доступном для человека месте. На фиг.1 показан вариант, когда электрический провод 11 делает петлю в полости 8 и его концы через отверстия /на рисунках отверстия не показаны/ в одном из торцов полосы 5 выведены на боковую стену здания 3, зафиксированы на ней с помощью, например, специальной мастики /на рисунках последняя не показана/ и присоединены к токовым клеммам 13 в нижней части здания 3 вблизи земли. Возможны варианты установки клемм 13, например, на чердаке здания 3, в подвале, на техническом этаже, а также подвод концов 12 к закрытому электрическому щитку в одном из подъездов здания и т.п. В показанном на рисунке варианте во избежание вандализма, хищения провода и т.п. клеммы 13 и нижняя часть 12 провода должны быть заперты специальной крышкой /на рисунках также не показана/. Полосу 5 с полостью 8 целесообразно изготавливать из специальной высокопрочной водостойкой ткани из ароматического полиамидного волокна, применяемой чаще всего для усиления автопокрышек, рукавов, шлангов и т.п. Причем, слои 6, 7 этой ткани должны быть тонкими для обеспечения их эластичности. Упругая стружка 10 применена из отходов механической обработки /токарной, фрезерной/ ферромагнитной нержавеющей стали типа 0Х13, 1Х13, 17X, либо из низкоуглеродистой электротехнической стали марок "Э", либо из коррозионностойких магнитомягких сплавов /см. "Материалы для авиационного приборостроения и конструкций" под ред. академика А.Ф.Белова, М., "Металлургия", 1982, стр.128-131 [4]/. Причем, из стружки лучше выбирать более протяженные и скрученные в спираль элементы, имеющие большую поперечную упругость. В качестве источника электрического тока /сигнала/ для подключения к токовым клеммам 13 наиболее удобен универсальный электрический генератор постоянного тока, одиночных импульсов большой амплитуды и последовательности импульсов с регулируемой амплитудой и скважностью импульсов. Металлическая оплетка электрического провода 11 защищает последний от возможности повреждения металлической стружкой 10.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Как следует из описания устройства полоса 5 прикреплена сверху к крыше 2 по ее краю на отдельном участке или по всему периметру крыши, причем, наружний край полосы 5 свободно свисает с края крыши на стену 9 здания 3. При образовании представляющих наибольшую опасность слоя снега и льда 1 на краю крыши 2 и сосулек 4 последние примерзают, соответственно, к верхней горизонтальной поверхности полосы 5 вдоль края крыши и вертикальной поверхности полосы 5, свисающей с крыши 2. При подключении к клеммам 13 генератора электрического сигнала и подаче в провод 11, например, последовательности электрических импульсов значительной амплитуды электромагнитное поле провода с током взаимодействует с ферромагнитной упругой стружкой 10 в полости 8 полосы 5. Такое силовое взаимодействие сопровождается упругими относительными деформациями стружки 10, стремлением к ее раскручиванию для перекрытия замыкающихся по воздуху силовых линий электромагнитного поля импульсного тока, вызывающими упругие деформации стенок 6, 7 полосы 5, их распирание, сужение, волнообразные перемещения. Естественно, что такие деформации приведут к разрушению слоев снега и льда 1 на полосе 5, а также к отрыву от поверхности полосы 5 сосулек 4. Кроме того, подача тока в провод 11 вызывает местный нагрев полосы 5 ускоряющий процесс разрушения слоя снега и льда 1. При запущенном процессе обледенения, то есть при наличие довольно толстого слоя снега и льда 1 и мощных сосульках 4 целесообразна на некоторое время /1-2 мин./ подача в провод 11 постоянного электрического тока специально для разогрева слоя, после чего дальнейшее разрушение слоя тем же воздействием импульсов тока значительной амплитуды. Так как воздействие одиночными импульсами или последовательностью импульсов не требует значительных энергетических затрат, а при механических воздействиях такими импульсами разогрев постоянным током или совсем не требуется, или требуется минимальный, то устройство позволяет максимально минимизировать затраты электрической энергии. При предельно простой конструкции и характере эксплуатации, устройство имеет значительную эффективность воздействия, универсальный характер для различных типов зданий и конструкций их крыш, исключает необходимость поднятия человека на крышу здания при реализации процесса.