Устройство для удаления сосулек с крыши здания

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2543250:

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

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления сосулек с крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек содержит укрепленные по краю наклонного козырька упругий изолированный стальной провод, соединенный по концам клеммами для подключения источника электрического сигнала. Провод имеет периодические участки, изогнутые через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз вдоль стены здания узких петель. В промежутках между участками провод намотан в форме соосных ему цилиндрических катушек. Каждая катушка снабжена свободно введенными в нее с обеих сторон ферромагнитными сердечниками, внутренние концы которых размещены в средней части катушки с образованием осевого зазора, а наружные выступают за пределы катушки и жестко соединены с концами примыкающих к катушке изогнутых участков провода. 1 ил.

Изобретение относится к обслуживанию жилищно-коммунального хозяйства, а конкретно к очистке крыш зданий от снега и льда.

Известно устройство для удаления сосулек по периметру крыши здания, включающее черенок с ручками и наконечником и нож, при этом наконечник снабжен подкосом и якорем, прикрепленным 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 РФ на изобретение №2194137, кл. E04D 13/076, 2001 [1]).

Недостатками известного устройства являются предельная сложность конструкции и процесс ее эксплуатации, обусловленные необходимостью работы человека непосредственно на крыше здания, низкая эффективность, ограниченные определенными типами зданий и крыш области применения.

Известно также антиобледенительное устройство для крыш, содержащее прикрепленный к козырьку крыши вдоль его кромки на участке с повышенной опасностью образования сосулек нагревательный 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 [2]).

Недостатками данного устройства являются значительные энергозатраты на нагрев, объясняемые нагревом участка крыши, труб и т.п., серьезное усложнение конструкции крыши, сравнительно низкая эффективность, узкие возможности применения, ограниченные специальной архитектурой зданий и крыш.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для удаления сосулек с крыши здания, содержащее подключенный по концам к источнику электрического сигнала упругий изолированный стальной провод, закрепленный непосредственно по кромке крыши и согнутый через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз узких петель, при этом горизонтальные участки провода между петлями частично удалены и заменены пластинками с эффектом термомеханической памяти формы при порогах срабатывания, лежащих в диапазоне температур наиболее активного сосулькообразования (см. патент РФ на изобретение №2470125, кл. E04D 13/076, 2010 [3]), и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются сравнительные сложность и дороговизна конструкции вследствие применения элементов с особыми физическими свойствами, а также ограниченная производительность процесса удаления сосулек вследствие как низкой частоты релейных срабатываний пластинок с термомеханической памятью формы, происходящих только при нагреве пластинки до очередного температурного порога срабатывания, так и отсутствия воздействия дополнительно к изгибающим и разрывающим сосульки усилиям на петли ударных возмущений.

Сущность изобретения заключается в создании предельно простого устройства, обеспечивающего воздействие на петли провода с сосульками одновременно с нагревом интенсивных растягивающих и ударных возмущений, вызывающих эффективный разрыв и удаление сосулек.

Технический результат - повышение производительности процесса удаления сосулек, упрощение и удешевление устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек с крыши здания, содержащем подключенный по концам к источнику электрического сигнала упругий изолированный стальной провод, закрепленный непосредственно на кромке крыши и имеющий участки, изогнутые через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз узких петель, особенность заключается в том, что в периодически выполненных промежутках между вышеуказанными изогнутыми участками провод намотан в форме соосных ему цилиндрических катушек, каждая из которых снабжена свободно введенными в нее с двух сторон ферромагнитными сердечниками, при этом внутренние торцы сердечников размещены в средней части катушки с образованием между собой осевого зазора, обеспечивающего ударное взаимодействие сердечников при подаче в катушку электрического сигнала, а наружные торцы выступают за пределы катушки и жестко соединены с концами примыкающих к катушке изогнутых петлевых участков провода.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на виде на здание спереди.

Устройство для удаления сосулек 1 с крыши 2 здания 3 содержит прикрепленный вдоль края крыши 2 по ее кромке или к кромке наклонного козырька 4 на участке крыши 2 или по ее периметру с образованием замкнутого контура упругий изолированный стальной провод 5, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала (на чертеже клеммы и источник не показаны). При этом провод 5 имеет периодические участки 6, изогнутые через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз вдоль стены здания 3 узких петель 7. В промежутках между вышеуказанными изогнутыми участками 6 провода 5 намотан в форме соосных ему цилиндрических катушек 8, также прикрепленных по кромке крыши 2. Каждая из катушек 8 снабжена свободно введенными в нее с обеих сторон ферромагнитными сердечниками 9, внутренние концы которых размещены в средней части катушки 8 с образованием между собой осевого зазора 10, величина которого выбирается из условия обеспечения ударных взаимодействий сердечников 9 при подаче в катушку 8 периодически выключаемого электрического сигнала. Наружные концы сердечников 9 выступают за пределы катушки 8 и жестко соединены с соответствующими концами примыкающих к катушке 8 изогнутых петлевых участков 6 провода 5 путем образования зон 11 точечной сварки. Концы провода 5 спущены вниз по стене здания 3 и соединены с клеммами для подключения источника электрического сигнала, при этом во избежание вандализма и несанкционированного использования клеммы с концами провода 5 запираются специальной крышкой (на чертеже не показана). В качестве источника электрического сигнала наиболее просто использовать источник сетевого переменного напряжения, снабженный тумблером периодического включения-выключения. В особых случаях при запущенном процессе сосулькообразования дополнительно может быть использован генератор постоянного тока, резко ускоряющий процесс нагрева провода 5. При этом генератор сначала включается на некоторый промежуток времени для предварительного нагрева провода 5, а далее в периодическом (импульсном) режиме для создания релейных растягивающих воздействий на петли 7, разрывающие образованные на них сосульки 1, и обеспечения одновременных соударений сердечников 9,. обеспечивающих стряхивание треснувших сосулек 1 с петель 7. Источник электрического сигнала может быть размещен на специальном транспортном средстве, что позволит последовательно и мобильно обслужить многие здания. Петли провода 5 являются направляющими для стекания по ним с крыши 2 воды при таянии снега и льда и одновременно арматурой для образования на них сосулек 1 раздельно друг от друга на каждой петле 7. Выбор оптимального соотношения размеров между шаговым расстоянием между петлями 7, а также длиной и шириной последних обеспечивает, с одной стороны, надежное удержание сосулек 1 на петлях 7 в исходном состоянии до подачи электрического сигнала, а с другой стороны - как раздельное образование сосулек 1 на петлях 7 без объединения сосулек 1 в единое тело, что затрудняет процесс их удаления, так и максимально эффективные режимы для разрушения сосулек 1 при релейном растяжении петель 7, их одновременном нагреве и воздействии ударных возмущений контактирующих сердечников 9 при пропускании по проводу 5 периодически включаемого-выключаемого электрического сигнала. Из вышеуказанных соображений были определены оптимальная ширина петли 7 порядка 1-2 см, длина петель и шаговое расстояние между ними порядка 10-20 см.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Предварительная базовая регулировка устройства предполагает подачу на его клеммы переменного электрического сигнала от сети с промышленной частотой и стандартной амплитудой. Именно использование такого сигнала, подаваемого в режиме периодического включения-выключения, позволяет предельно упростить и удешевить реализацию устройства. В соответствии с характеристиками данного электрического сигнала основные электромеханические параметры устройства: сопротивление проводов, развиваемая мощность, тяговое усилие в электромагнитах, состоящих из катушек 8 с сердечниками 9, жесткость петель 7 провода 5 на изгибное растяжение, величина осевого зазора 10 между внутренними торцами сердечников 9 и т.п. - подбираются таким образом, чтобы одновременно обеспечить необходимый нагрев провода 5, заданную величину растяжения (относительно увеличения ширины) петель 7 провода 5, периодические соударения внутренних торцов сердечников 9 с заданной интенсивность. Одновременное воз действие всех вышеуказанных эффектов (факторов) обеспечивает эффективный разрыв сосулек 1 на петлях 7, их раскрошивание на мелкие части и сброс вниз на землю с петель 7 провода 5. При использовании генератора постоянного тока в периодическом импульсном режимах параметры электрического сигнала должны корректироваться экспериментально без изменения конструктивных электромеханических параметров устройства.

Устройство характеризуется предельной простотой, надежностью, полностью исключает применение специальных элементов и узлов. По сравнению с устройством-прототипом частота и амплитуда воздействующих импульсов здесь может варьироваться в широких пределах и не зависит соответственно от времени нагрева элементов с термомеханической памятью формы до температурных порогов их срабатывания, физических характеристик этих элементов и величины их относительных деформации при переходе их в новое устойчивое состояние в результате релейного срабатывания. Наложение ударных импульсов при соударениях сердечников на температурное воздействие и разрывающие воздействия петель провода обеспечивают резкое повышение производительности процесса разрушения и сброса сосулек.

Устройство для удаления сосулек с крыши здания, содержащее подключенный по концам к источнику электрического сигнала упругий изолированный стальной провод, закрепленный непосредственно по кромке крыши и имеющий участки, изогнутые через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз узких петель, отличающееся тем, что в периодически выполненных промежутках между вышеуказанными изогнутыми участками провод намотан в форме соосных ему цилиндрических катушек, каждая из которых снабжена свободно введенными в нее с обеих сторон ферромагнитными сердечниками, при этом внутренние концы сердечников размещены в средней части катушки с образованием между собой осевого зазора, обеспечивающего ударное взаимодействие сердечников при подаче в катушку электрического сигнала, а наружные концы выступают за пределы катушки и жестко соединены с концами примыкающих к катушке изогнутых петлевых участков провода.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек с карниза крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления сосулек с карнизов крыш зданий // 2537710

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления сосулек с крыш зданий. Технической задачей изобретения является повышение качества очистки карнизов крыш зданий от сосулек.

Устройство для приема падающих сосулек с крыши жилых домов, балконов, других сооружений и сохранение при этом жизни проходящих под ними пешеходов // 2534695

Устройство относится к области строительства, в частности к устройству для приема падающих сосулек с крыши зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в защите от травматизма пешеходов.

Крыша // 2532491

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической скатной крышей.

Устройство удаления сосулек и наледей // 2532126

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек и наледей с крыш. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления с крыши льда и снега // 2532048

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш зданий и сооружений с металлической кровлей. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления сосулек // 2528662

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

Агрегат для очистки кровли // 2528638

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для механизированной очистки от снега, наледи и сосулек скатных кровель зданий и сооружений.

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.

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.

Способ утилизации наледей и сосулек с крыш зданий и устройство для его реализации // 2555722

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления наледей и сосулек с карнизов крыш зданий и устройству для утилизации наледей. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Способ и устройство обеспечивают удаление наледей и сосулек путем их измельчения в мелкую фракцию с последующим ее рассеиванием и осаждением под действием гравитационных сил на землю. Отделение сосулек и наледей от карниза происходит одновременно с их измельчением. Устройство перемещается вдоль карниза крыши и включает обрушитель и измельчитель, который заключен в корпус с перфорированными дном и торцевой стенкой. Измельчитель может быть выполнен в виде одного или двух параллельно расположенных шнеков, на витках которого размещены режущие зубья, а первый виток выполнен в виде плоской шайбы с торцевым расположением на ней режущих ножей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Карниз крыши здания // 2558092

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши, обеспечивающий автоматический сброс сосулек при действиях порывов ветра, содержит параллельный стене металлический трос, натянутый с помощью размещенных по бокам здания упругих пластин со свойством парусности. На тросе прикреплена вертикально П-образная металлическая скоба, верхняя сторона которой размещена под карнизом в зоне образования сосулек. Внутри скобы закреплен уголок, образованный двумя ортогональными парусными пластинами, расположенными в горизонтальной плоскости между тросом и стеной и в вертикальной плоскости ниже троса с его противоположной от скобы стороны. 2 ил.

Противообледенительное устройство // 2558574

Изобретение относится к области строительства, в частности к противообледенительному устройству для желобов карнизов зданий. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш зданий. Противообледенительное устройство выполнено в виде прикрепляемого к обледеневающей поверхности чехла из неопреневого каучука, внутри которого размещены резиновые трубки, соединенные с источником сжатого воздуха. Внутри трубок установлены жесткие диафрагмы, а источник сжатого воздуха снабжен системой управления, включающей в себя регуляторы давления и частоты периодичности подачи воздуха, при этом значения частот для каждого участка устройства между диафрагмами при помощи датчиков обратной связи способны автоматически настраиваться на собственную частоту колебаний этого участка, изменяющуюся в зависимости от степени разрушенности намерзшего на нем льда. 2 ил.

Способ защиты кровли зданий от образования сосулек // 2560759

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу защиты кровли зданий от образования сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Способ защиты кровли включает закрепление по краю крыши трубчатых элементов, снабженных воздуховыпускными отверстиями и связанных с воздуховодом, по которому подают воздух. Относительную влажность воздуха перед подачей в воздуховод понижают до 10-15% с помощью гигростата, выполненного в виде герметичного корпуса, снабженного воздуховыпускным патрубком, лабиринтным каналом, образованным системой поддонов, заполненных влагопоглощающим материалом, и воздухозаборным патрубком с вентилятором. 1 ил.

Устройство для устранения снега, наледи и сосулек с крыш зданий // 2570582

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для очистки крыш зданий от снега, наледи и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для устранения снега, наледи и сосулек с крыш содержит вентиляционные трубы для отвода загрязненного воздуха из подсобных помещений квартир и продукты горения газа из нагревателей, проходящие через чердачное перекрытия и крышу, и воздуховоды. На чердачном перекрытии установлен полый цилиндрический кожух, внутри которого коаксиально с ним установлены вентилятор и последовательно с вентилятором эжектор, при этом воздуховоды соединяют эжектор с вентиляционными трубами, кроме того кожух имеет входное и выходное сопла. 3 ил.

Способ предотвращения образования сосулек на крыше здания // 2571105

Изобретение относится к строительству, в частности к способам борьбы с сосульками на карнизе кровли скатных крыш. Способ включает прикрепленный вдоль края крыши с образованием замкнутого контура нагревательный элемент, соединенный с клеммами для подключения источника электрического тока, выполненный в виде металлического проводника, согнутого через определенное шаговое расстояние с образованием свисающих петель. Металлический проводник выполняют зигзагообразным из поочередно спаянных отрезков из разнородных проводников или полупроводников, образующих кольцеобразную термобатарею, причем внутренние спаи термобатареи размещают на крыше под снегом, а внешние за пределами крыши у ее кромки, при этом к предварительно проградуированной термобатарее для измерения термоэлектродвижущей силы подключают милливольтметр, а после регистрации с его помощью перехода положительной температуры атмосферного воздуха через нуль к отрицательной по этой термобатарее пропускают однонаправленный электрический ток от источника тока в направлении, обеспечивающем нагревание наружных спаев и охлаждение внутренних спаев термобатареи. Технический результат изобретения - снижение эксплуатационных затрат крыши. 1 ил.

Устройство для удаления наледи с кромки кровли (варианты) // 2583472

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству для удаления наледи с кромки кровли. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности кровли. Устройство включает два варианта. 1-ый вариант содержит кровлю, туго натянутый трос, пропущенный через отверстия в головках, прикрепленных к штанге, верхняя и нижняя опоры которой жестко соединены с ней и установлены у края кромки кровли и на кромке крыши; на нижнем конце штанги на валике установлен ударник с обеспечением его свободного углового перемещения, соединенный с нижним концом троса упругим элементом, соединенным с нижней опорой, а верхний конец троса соединен с вибратором, прикрепленным к верхней опоре. 2-й вариант содержит кровлю, штангу, верхняя и нижняя опоры которой жестко соединены с ней и установлены у кромки кровли и на кромке крыши. Нижний конец штанги через валик соединен с ручкой с обеспечением ее свободного углового перемещения, которая, в свою очередь, соединена с вибратором, снабженным ударником, размещенным у кромки кровли. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство для удаления сосулек и очистки снега с козырьков крыш зданий для периодической очистки // 2592304

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для удаления сосулек и снега с козырьков крыш зданий. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Устройство состоит из электродвигателя 1, который крепится к стене под козырек крыши здания. На его вал крепится пара соосных ведущих роликов. Двигатель подключается к электрической сети здания, кнопка пуска-остановки выводится вниз стены в удобное для обслуживания место. Также можно использовать дистанционное управление двигателем с помощью переносного пульта. Пара соосных ведомых роликов крепится к стене здания на противоположную сторону от пары соосных ведущих роликов. Пара соосных промежуточных роликов крепится к стене здания и устанавливается между парой соосных ведущих роликов и парой соосных ведомых роликов. Кроме того, все пары соосных роликов устанавливаются в одной плоскости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Свч-устройство для защиты кровли от наледей и сосулек // 2592312

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для защиты кровли от наледей и сосулек. Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение работоспособности устройства и уменьшение потери СВЧ-мощности при подогреве края кровли с наледями и сосульками. В устройство для защиты кровли от наледей и сосулек, содержащее СВЧ-генератор, СВЧ-излучатель и блок питания, введены СВЧ-вентиль и термический блок. СВЧ-излучатель выполнен в виде прямоугольного волновода с одной открытой широкой стенкой, закрепленного на крае кровли, причем выход СВЧ-генератора соединен с входом вентиля, выход вентиля подключен к входу прямоугольного волновода, выход прямоугольного волновода соединен с входом термического блока, выход термического блока подключен к входу блока питания, выход которого соединен с входом СВЧ-генератора. 1 ил.

Водосточная система // 2621251

Изобретение относится к области строительства, в частности к водосточным системам зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности работы водосточной системы. Вода с крыши улавливается водоприемной воронкой и по пластиковому рукаву секций попадает в электрогенерирующий блок, в котором она воздействует на напорные лопасти. В результате, полый цилиндр, несущий цилиндрическую периодическую структуру из полос радиально намагниченного винила чередующейся полярности, начинает вращаться. Магнитное поле, созданное полосами, пересекает проводники первичной электрической обмотки, и в последней индуцируется электродвижущая сила. В результате ее действия по цепи, состоящей из первичной обмотки и электрического нагревателя, начинает протекать электрический ток. Под действием тепла, генерируемого электрическим нагревателем, происходит нагрев секции и пластикового рукава и образование наледи внутри последнего значительно затрудняется. 2 ил.