Устройство для предотвращения образования сосулек

Авторы патента:

E04D13/076 - устройства или приспособления для удаления снега, льда или мусора из желобов или для предотвращения их накопления

Владельцы патента RU 2509846:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит на выступающих деталях крыши сбивающий орган, имеющий возможность соверщения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью. Привод выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стене плоских лопастей, снабженных ветровыми ловушками. Сбивающий орган выполнен в виде обоюдоострого ножа, шарнирно прикрепленного к лопастям. 1 ил.

Изобретение относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда, а также падения сосулек значительных размеров.

Известно устройство для предотвращения падения крупных сосулек, наледи и снега с выступающих деталей крыш, содержащее листообразное гибкое тело, обладающее упругостью и выступающее за кромку крыши, выполненное с возможностью задержания на своей поверхности сосулек, наледи и снега /см.патент РФ на полезную модель №90823, кл. Е04D 13/076, 2009 [1]/.

Недостатками известного устройства является опасность накопления на выступающем теле значительных масс снега, льда и сосулек вследствие возможности их самопроизвольного обрушения.

Известны также устройства для сброса снега, льда и сосулек с края крыши, включающие выступающую за кромку кровли здания упругую полосу, соединенную либо с источником механических колебаний, выполненным в виде закрепленного на здании вала с электродвигателем и эксцентриками /см.патент РФ на полезную модель №110790, кл. Е04D 13/076, 2010 [3], либо с источником механических импульсов и вибраций в виде передвижного вибратора, соединенного с вибропроводом, состоящим из набора горизонтальных и вертикальных механических стержней /см. патент РФ на полезную модель №110789, кл. Е04D 13/064, 2010 [3]/, либо с источником механических импульсов, взаимодействующим с волноводами, выполненными из профильных конструкций, прикрепленных с напуском относительно кромки кровли /см. патент на полезную модель №90450, кл. E01C 11/24, 2009 [4].

Недостатками всех известных устройств являются предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных виброимпульсных возбудителей, вибропроводов и волноводов, кинематических исполнительных механизмов и т.д., значительные энергозатраты, низкие эксплуатационные характеристики устройств за счет отсутствия возможности полной автоматизации процесса удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли, причем, на начальной стадии их образования без создания опасности для людей и объектов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для предотвращения образования крупных сосулек на выступающих деталях крыши и фасадов зданий и сооружений, содержащее гибкий сбивающий орган, имеющий возможность совершения круговых плоскопараллельных возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью и состоящим из трехколенных коленчатых валов с центральными осями, мотора-редуктора и термодатчика с реле /см.патент РФ на полезную модель №104589, кл. Е04D 13/076, 2010 [5]/, и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются предельная сложность конструкции, низкая надежность и значительные затраты электроэнергии при невозможности автономной работы за счетиспользования природных источников энергии.

Сущность изобретения заключается в создании простой и надежной конструкции, обеспечивающей полностью автоматическое и автономное периодическое удаление сосулек с выступающих деталей крыш и фасадов зданий полностью без участия человека за счет использования энергии ветра.

Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности устройства, исключение затрат электроэнергии и обеспечение автономности работы за счет использования энергии ветра.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для предотвращения образования сосулек на выступающих деталях крыш и фасадов зданий и сооружений, содержащем сбивающий орган, имеющий возможность совершения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью, особенность заключается в том, что привод выполнен в виде двух консольно прикрепленных к стене в вертикальных плоскостях по бокам выступающей детали с помощью цилиндрических шарниров плоских лопастей, снабженных по вертикальным торцам U-образными ветровыми ловушками во фронтальном и боковом направлениях к зданию, а сбивающий органвыполнен в виде обоюдоострого ножа, также шарнирно прикрепленного к наружным краям верхних торцов плоских лопастей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично на общем виде приведено предлагаемое устройство /в качестве выступающей детали крыши, в частности, показан карниз крыши, причем изображена только левая при взгляде на здание спереди часть устройства, правая часть абсолютно идентична/.

Устройство для предотвращения образования (см. фиг.1) сосулек 1 на выступающих деталях /карнизе 2/ крыши 3 и фасадов зданий и сооружений содержит сбивающий орган 4, имеющий возможность совершения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек 1, соединенный с приводом, закрепленным на стене 5 здания посредством кронштейнов 6 под выступающей деталью /карнизом 2/. При этом привод сбивающего органа 4 выполнен в виде двух консольно прикрепленных к стене 5 здания в вертикальных плоскостях по бокам выступающей детали 2 с помощью цилиндрических шарниров 6 плоских лопастей 7, снабженных по вертикальным торцам U-образными ветровыми ловушками 8 во фронтальном и боковом направлениях к зданию. Сбивающий же орган 4 выполнен в виде плоского, обоюдоострого ножа, ориентированного в горизонтальной плоскости и также шарнирно прикрепленного концами к наружным краям верхних торцов плоских лопастей 7. Кронштейны 6, одновременно выполняющие в данном случае функцию цилиндрических шарниров, согнуты в U-образную форму из стальных стержней. При этом заточенные концы каждого из кронштейнов 6 вбиты в стену 5, а вертикально ориентированная перекладина свободно вставлена в сквозное вертикальное отверстие 9, выполненное в теле плоскости лопасти 7. Лопасти 7 целесообразнее всего изготавливать из полярных термопластов полиамидной группы /см., например, "Материалы для авиационного приборостроения и конструкций" под ред. академика А.Ф. Белова, М., "Металлургия", 1982, стр.241 [6]/. Эти материалы отличаются малым весом, при этом прочны, устойчивы к климатическим воздействиям и обычно используются для изготовления таких ответственных деталей, как приборные шестерни, втулки, подшипники, колеса насосов, турбин и т.п. /см. [6]/. Для изготовления каждой из лопастей 7 два предварительно полученных формовкой листа "намертво" склеиваются между собой плоскостями, например, дихлорэтаном, причем, в процессе их склейки выполняется отверстие 9 /сюда вводится вставка из непрочного материала, которая после склейки и высыхания убирается/, а также раздвигаются специальными треугольного сечения вставками и не склеиваются концы двух склеиваемых листов, в результате чего образуются вышеуказанные U-образные ветровые ловушки 8 на вертикальных торцах лопастей 7. Следует специально отметить, что каждая лопасть 7 имеет высокое аэродинамическое сопротивление как при направлении ветра в сторону стены 5 здания, так и в обратном направлении при отражении ветрового потока от стены 5, а также в каждом из боковых направлений, то есть вдоль стены 5, так как лопасть 7 обращена к обоим боковым направлениям, то есть навстречу ветровым потокам, своими вогнутыми поверхностями. Кроме того, в процессе склейки в лопасть 7, а именно в верхний ее торец жестко с фиксацией вводится выступающая вверх резьбовая шпилька 10. Далее, в процессе сборки устройства, после свободного надевания на эти шпильки 10 ножа 4 выполненными по его концам отверстиями и наворачивания на концы шпилек 10 специальных фиксаторов 11 с Фиксацией на шпильках 10, но без зажатия ножа 4, последний оказывается шарнирно прикрепленным своими концами к верхним торцам лопастей 7.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Во времена года, характерные для образования соссулек /зима, весна/ и на всоте крыш зданий малые ветровые возмущения раз личных направлений существуют практически в любое время суток. Периодически много раз за сутки эти возмущения переходят в интенсивные порывы ветра. Благодаря вышеописанной форме плоских лопастей 7 последние характеризуются для ветровых потоков любого направления высокими аэродинамическими сопротивлениями, то есть имеют высокую парусность. Поэтому порывы ветра любого направления преобразуются в крутильные колебания лопастей 7 вокруг шарниров 6. Эти колебания сопровождаются плоско-параллельными колебаниями шарнирно закрепленного на лопастях 7 ножа 4. При таких колебаниях нож 4 перемещается параллельно самому себе в горизонтальной плоскости периодически то вправо, то влево, то приближаясь к стене 5, то удаляясь от нее, нормально пересекая зону образования сосулек 1, и срезая их практически под основание. При максимальном повроте лопастей 7 под действием порывовветра нож 4 практически доходит до стены 5, при обратном повороте лопастей 7 нож 4 выходит за пределы внешней кромки карниза 2. При действии порывов ветра во фронтальном направлении в сторону стены 5 поток попадает непосредственно в передние U-образные ловушки 8 лопастей 7, и отражаясь от стены 5 - в задние ловушки 8, что сопровождается случайными колебаниями лопастей 7 в направлениях, зависящих от направлений порывов ветра, угловой ориентации ловушек 8, их геометрических параметров и т.п. Самое главное, что на характер работы устройства это абсолютно не влияет, достаточно того, что будут происходить хаотичные, периодические в течение суток колебания ножа 4, предотвращающие вырастание сосулек I до значительных опасных размеров, срезание их непосредственно на стадии образования и сбрасывание вниз в виде мелких осколков, не представляющих опасности для расположенных внизу людей и объектов. При боковых порывах ветра лопасти 7,вогнутые навстречу направлению ветра, опять выполняют функции ловушек 8 и преобразуют боковые порывы ветра в плоско-параллельные движения ножа 4.

Устройство имеет предельно простую конструкцию и высокую надежность. Особо важно, что устройство абсолютно не критично к качеству изготовления устройства, его сборки, настройки и т.п. то есть может быть изготовлено практически в кустарных условиях. Устройство абсолютно автономно ,не требует затрат электроэнергии, полностью исключает участие человека в процессе удаления сосулек.

Устройство для предотвращения образования сосулек на выступающих деталях крыш и фасадов зданий и сооружений, содержащее сбивающий орган, имеющий возможность совершения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью, отличающееся тем, что привод выполнен в виде двух консольно прикрепленных к стене в вертикальных плоскостях по бокам выступающей детали с помощью цилиндрических шарниров плоских лопастей, снабженных по вертикальным торцам U-образными ветровыми ловушками во фронтальном и боковом направлениях к зданию, а сбивающий орган выполнен в виде плоского, обоюдоострого ножа, также шарнирно прикрепленного концами к наружным краям верхних торцов плоских лопастей.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для сброса сосулек, наледи и снега со свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления сосулек // 2509191

Устройство для удаления сосулек относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда. Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 содержит гибкие режущие элементы 5, расположенные вдоль карниза параллельно ему.

Устройство для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб // 2509190

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб.

Устройство для сброса льда и снега с края кровли // 2504628

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству сброса льда и снега с края кровли. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш.

Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли // 2504627

Изобретение относится к области строительства, в частности к крышам зданий, исключающих опасность схода снега, льда и падения сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Консольный свес кровли здания // 2504626

Изобретение относится к области строительства, в частности к консольному свесу кровли здания. Технический результат изобретения заключается в снижении эксплуатационных затрат.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек // 2503785

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления снега и наледи // 2502854

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления снега и наледи с карнизов крыш. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Антиобледенительный свес // 2499110

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции антиобледенительного свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Система удаления льда // 2499109

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления льда с карниза крыши. Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат при удалении льда с крыши.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек // 2511149

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек со свесов кровли включает закрепленный кронштейнами на стене рабочий орган, выполненный в виде валов, приводной механизм и скалыватели сосулек. Валы свободно с возможностью вращения вставлены во фторопластовые втулки в кронштейнах. Скалыватели сосулек выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов на валах, проходящих при вращении вала непосредственно под свесом. Приводной механизм выполнен в виде закрепленного на валу диска с чашками, расположенными на его ободе и периодически заполняемыми и опорожняемыми стекающей с кровли талой водой, в результате чего осуществляется вращение валов со скалывателями сосулек. 2 ил.

Карниз крыши здания // 2512145

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши здания содержит выступающую полосу из упругой стали, задерживающую на своей поверхности слой льда, снега и сосульки. Полоса выполнена с возможностью релейной потери устойчивости формы /продольного изгиба/ под действием осевой нагрузки, превышающей критическое значение. Левый конец полосы прикреплен к карнизу шарнирно с помощью оси, а правый введен в контакт с биметаллической пружиной, развивающей при заданной температуре окружающей среды вышеуказанное значение осевой нагрузки. 1 ил.

Устройство для предотвращения образования наледи в водостоке здания или другого сооружения и способ для его установки // 2513921

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования наледи в водостоках зданий и способу его установки. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности водостоков. Устройство включает электронный блок СВЧ-излучения, который выполнен на каркасе с перегородками, содержит: вентилятор, силовой трансформатор или инверторный блок, высоковольтный конденсатор, диодный выпрямительный мост, магнетрон с датчиком температуры, сетевой противопомеховый фильтр, сетевой шнур электропитания. Электронный блок СВЧ имеет защитный кожух с ручками и страховочным тросиком, съемный колпак. Устройство выполнено в виде автономного электронного блока, который вкладывают в опору, установленную в воронке водостока. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ уничтожения сосулек и устройство, реализующее данный способ // 2516039

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления сосулек с крыш зданий и устройству, реализующему данный способ. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. В устройстве использован механизм разрушения, для периодичности действия которого используют эффект гравитации. Механизм представляет коромысло, у которого одно плечо выполняет роль противовеса, а второе, рабочее плечо, предназначено для образования и роста сосулек. Увеличение массы и расстояния до центра массы в процессе роста сосулек на рабочем плече используют для разворота коромысла и последующего соударения сосулек о неподвижную преграду, обеспечивая разрушение сосулек. После разрушения сосулек и освобождения от них рабочего плеча коромысло разворачивается под действием силы тяжести плеча-противовеса в обратном направлении и возвращается в первоначальное положение, готовое к новому разрушению. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Пневматическая противообледенительная система для ликвидации сосулек на крышах зданий // 2518531

Изобретение относится к области строительства, в частности к пневматической противообледенительной системе для крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Противообледенительная система содержит герметичный протектор из эластомерного или резиноармированного материала с возможностью подключения к источнику сжатого воздуха - компрессору. Протектор выполнен плоским из сложенного пополам в продольном направлении рулонного полотнища с напуском одной из сторон, которое со всех сторон свободно облегает объемную крупноячеистую сетку. Через протектор пропущена трубка со штуцерами на концах, прикрепленная к краю сетки со стороны напуска. Часть трубки, находящаяся в протекторе, перфорирована отверстиями, а выход источника сжатого воздуха через первый выход подключенного к его выходу тройника и шланг соединен с входным штуцером трубки, выходной штуцер которой закрыт заглушкой. Второй выход тройника подключен к входу нормально открытого электровентиля, обмотка которого и обмотка электродвигателя компрессора через двухполюсный выключатель параллельно подключены к низковольтному источнику электропитания и к розетке для подключения к системе автономного низковольтного переносного источника электропитания. 4 ил.

Карниз крыши здания // 2519029

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши содержит выступающую за его кромку упругую полосу из стали, выполненную с возможностью задержания снега, льда и сосулек. Полоса изогнута по многоволновой синусоидальной кривой с помощью механизма создания продольного натяга критической силой высшего порядка, при этом один конец полосы закреплен на карнизе шарнирно с помощью оси, а механизм создания натяга представляет собой консольную стойку прямоугольного сечения с регулировочными винтами и подвижными фиксаторами, введенными в силовой скользящий контакт с другим концом полосы. 1 ил.

Система предотвращения образования ледяных наростов на крышах // 2520583

Изобретение относится к области строительства, в частности к системе для предотвращения образования сосулек и ледяных наростов на металлических крышах зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности кровли. Система, содержащая крышу и водосточные трубы, включает металлический проводник, прикрепленный вдоль контура крыши к нижней поверхности ее кромки. На металлическом проводнике закреплены свисающие вниз гибкие полосы, на внутренней поверхности которых размещены гибкие горизонтально расположенные пьезоэлементы, концы которых подключены к двум разным точкам проводника, образуя автономный замкнутый контур. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для обламывания сосулек // 2524107

Изобретение относится к области строительства, а именно, к устройству для удаления сосулек, скапливающихся на карнизах крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в с повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство включает смонтированные в ряд под карнизом крыши посредством цилиндрических шарниров поворотные рычаги, снабженные приводом. Оси шарниров вертикальны, а свободные концы поворотных рычагов соединены между собой продольными штангами, связанными с концами поворотных рычагов вертикальными пальцами. На нижнем конце оси одного из поворотных рычагов смонтирован кривошип, повернутый в плане относительно рычага на угол больший 90° и соединенный посредством вертикального пальца с приводным механизмом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для предохранения от падения сосулек с кровли скатной крыши // 2526077

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предохранения от падения сосулек с кровли скатной крыши. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит прикрепленную к крыше двухслойную сетчатую шторку, расположенную над водосточными желобами под углом в пределах угла уклона крыши и с опорой на их наружную стенку с образованием за ними ниспадающей ее части. Шторка выполнена над водосточными желобами из двухслойного сетчатого упругоэластичного материала с применением гигроскопического материала, а в ниспадающей части между слоями в шторки размещен слой наполнителя из материала гигроскопической структуры с гидрофильным свойством. 1 ил.

Крыша с устройствами для удаления льда и снега (варианты) // 2527274

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической кровлей. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Крыша оснащена устройством для удаления льда и снега, которое представляет конструкцию из легкого по весу эластичного материала, уложенную поверх спуска и желоба крыши. В нижней части устройство снабжено греющим электрическим кабелем и утяжеляющим эластичную конструкцию балластом. Верх эластичной конструкции крепится так, чтобы между кровлей и эластичной конструкцией оставался зазор, достаточный для стекания со ската дождевых вод в расположенный под эластичной конструкцией желоб. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.