CZ35064U1 - Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu - Google Patents

Description

Doposud se jako záchranný prostředek pro vyproštění osob zasypaných lavinou používají ve spojení s různými typy vyhledávačů hlavně ruční prostředky, jako jsou lopaty a podobné ruční nářadí, v případě lavin velkých rozměrů pak také výjimečně menší mobilní mechanické prostředky pro odstraňování materiálů.

Jsou rovněž známy různé druhy rozmrazovacích látek, zejména chemických, pro účinné rozmrazování ledu a sněhu na různých plochách, např. na komunikacích, a podobně. Chemické rozmrazovací materiály jsou látky, které svými vlastnostmi způsobují fýzikálně chemickou změnu sněhu a ledu přítomného na povrchu komunikace, přičemž dochází k jejich tání. Nejvíce používanými posypovými rozmrazovacími materiály jsou soli, a ve své druhové specifikaci je to zejména chlorid sodný NaCl. Mezi chemickými rozmrazovacími materiály na bázi solí se vyskytuje mimo nejvíce používaný chlorid sodný NaCl také chlorid vápenatý CaCT a v menší míře chlorid hořečnatý MgCU.

Fyzikální vlastnosti solí svou schopností umožňují snížit teploty mrazu vody, atak v podstatě zabránit vytvoření ledu, nebo rozpustit sníh. Čím vyšší je koncentrace solného roztoku, o to hlouběji leží bod jeho zmrznutí. Tento pokles však není nekonečný. Pro jednotlivé druhy posypových solí existují určité limity maximálních koncentrací. Tato hranice odpovídá teplotě určené bodem stavového grafu roztoku, nazvaného eutektický bod. Je to určitý bod mrazu, při kterém nasycený roztok stejnoměrně zmrzne. Čím blíže tomuto bodu leží teploty, tím pomaleji probíhá proces roztávání. Hranice praktického použití solí např. pro běžnou zimní údržbu komunikací proto leží dost zřetelně nad eutektickým bodem. Zvyšujeme-li koncentraci roztoku nad eutektický bod, pak teplota ztuhnutí roztoku naopak stoupá tak dlouho, až opět dosáhne 0 °C, pokud není roztok znečištěný jinými příměsemi. V případě, že i nadále zvyšujeme koncentraci, začne se v roztoku objevovat pevná sůl také při teplotách nižších než 0 °C - tzv. saturovaný roztok.

Soli účinkují jako rozmrazovací látky, jestliže absorbovaly vodní vlhkost z ovzduší, nebo byly předem navlhčeny vodou. Po získání potřebné vlhkosti pak uvolňují cestu roztoku vnitřním napětím menším než je u vody nebo ledu. V případě, že takové roztoky přijdou do styku s ledem nebo sněhem, nemohou koexistovat při okolních teplotách nad eutektickým bodem, tedy -21 °C u chloridu sodného a -50 °C u chloridu vápenatého. To znamená, že chlorid sodný ve vodním roztoku s koncentrací cca 22 % může rozpouštět led až do -21 °C. Podobným způsobem může chlorid vápenatý ve vodním roztoku s koncentrací 30 % rozpouštět až do teploty -50 °C. V případě dosažení takovýchto teplot se vnitřní napětí ledu a roztoku vyrovnají a tyto dvě substance mohou spolu existovat v rovnováze. Jinak řečeno, rozmrazovací účinek byl ukončen.

Z obecného pohledu tedy mají rozmrazovací látky schopnost zabránit vytvoření ledu, snížit teplotu mrazu vody pod 0 °C, nebo rozpustit led, který se již vytvořil.

-1 CZ 35064 UI

Podstata technického řešení

Předkládané technické řešení zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu má za úkol do značné míry usnadnit záchranným týmům vyproštění zasypaných osob z lavin a usnadnit odstranění ledu a sněhu v dalších oblastech použití, jako např. při odstraňování ledu či sněhu ze střech budov, střech a plachet kamionů, všech druhů komunikací a podobně.

Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle tohoto technického řešení zahrnuje tlakovou láhev s rozmrazovací směsí, vypouštěcí prvek s otočnou koncovou tryskou tvořený pevnou trubkou nebo kombinací pevné trubky a ohebné hadice nebo ohebnou hadicí, uchycovací prvek pro uchycení na nosič tlakové láhve a ovladač pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi, přičemž jako mobilní nosič slouží letecký prostředek, výhodně letecký dron či vrtulník, pozemní prostředek, výhodně sněžný skútr či jiné vhodné pozemní vozidlo s možností pohybu po ledu či sněhu, případně i osoba záchranáře, přičemž při použití pozemních prostředků je zařízení dovybaveno nastavovací tyčí pro upevnění zařízení ve sněhovém či ledovém podkladu, když jako rozmrazovací směs či roztok implementovaný do tlakové nádoby jsou použity rozmrazovací chemikálie ředěné vodou mající schopnost dosáhnout potřebné tání sněhu, popřípadě ledu, s výhodou pak chlorid vápenatý CaCk a tlakové parametry v tlakové lahvi jsou nastaveny výhodně na tlak mezi 1,0133 MPa až 1,520 MPa, tj. 10 až 15 atm. Tlakem a otočnou tryskou lze dosáhnout odpovídajícího rozptylu postřiku, čímž se zvyšuje šance vytvořit širší plochu tání. Rozmrazovací chemikálie přitom musí být ekologicky ověřena a zdravotně nezávadná.

Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle tohoto technického řešení je výhodně použitelné pro rychlé a šetrné vyprošťování osob z laviny. Ideálního účinku je přitom dosaženo aplikací rozmrazovací směsi z určité výšky nad detekovaným místem, nejlépe z leteckého dronu, nebo pilotovaného vrtulníku. Tlakové zařízení pro tání ledu a sněhu přitom bude samostatně dálkově ovládáno pilotem leteckého prostředku.

Odtávání vrstvy sněhu nad zasypanými lavinou se oproti klasickému vyhrabávání významně urychlí ve prospěch přežití zasypaných osob. Navrhované řešení podle tohoto technického řešení tedy směřuje k vytvoření efektivního způsobu v procesu záchrany osob.

Zařízení podle tohoto technického řešení je dále použitelné např. při odstraňování ledu a sněhu ze střech budov, včetně odstraňování nebezpečných rampouchů visících ze střech a okapů budov, povrchů dopravních prostředků, plachet pozemních vozidel, zejména kamionů, z povrchů vozovek, chodníků, parkovišť, letištních ploch a podobně. Také v těchto případech je použití zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle tohoto technického řešení rychlé a efektivní, je mnohem rychlejší oproti klasickým postupům.

Objasnění výkresů

Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle tohoto technického řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresů, na nichž Obr. 1 znázorňuje předmětné zařízení připravené k uchycení na nosiči v bočním pohledu, Obr. 2 znázorňuje zařízení v činnosti při pozemním použití, Obr. 3 znázorňuje zařízení zavěšené na leteckém dronu, Obr. 4 znázorňuje toto zařízení uložené na sněžném skútru, a Obr. 5 znázorňuje zařízení v činnosti při leteckém použití v podvěsu leteckého dronu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Zařízení 1 pro rozmrazování ledu a sněhu podle Obr. 1, Obr. 3 a Obr. 5 zahrnuje tlakovou nádobu 11 s rozmrazovací směsí, když touto tlakovou nádobou 11 je běžná tlaková láhev, vypouštěcí prvek

- 2 CZ 35064 UI s otočnou tryskou 13 tvořený pevnou trubkou, uchycovací prvek 14 pro uchycení na mobilním nosiči 2, mobilní nosič 2 zařízení 1 a ovladač 15 pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi, přičemž jako mobilní nosič 2_slouží letecký prostředek, kterým je letecký dron.

Vypouštěcí prvek 12 je přitom k tlakové nádobě 11 připojen svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku tvořeného šroubením, a na jeho druhém konci je připojena otočná tryska 13. Jako rozmrazovací roztok implementovaný do tlakové nádoby 11 je použit chlorid vápenatý CaCb rozpuštěný ve vodě. Tlakové parametry v tlakové nádobě 11 jsou nastaveny na tlak mezi 1,0133 MPa až 1,520 MPa, tj. 10 až 15 atm. Tlakem tak lze dosáhnout optimálního rozptylu postřiku, čímž se zvyšuje šance vytvořit širší plochu tání. Rozmrazovací chemikálie je přitom ekologicky ověřena a zdravotně nezávadná.

Příklad 2

Zařízení 1 pro rozmrazování ledu a sněhu podle Obr. 1, Obr. 3 a Obr. 5 zahrnuje tlakovou nádobu 11 s rozmrazovací směsí, když touto tlakovou nádobou 11 je běžná tlaková láhev, vypouštěcí prvek 12 s otočnou tryskou 13 tvořený kombinací pevné trubky a ohebné hadice, uchycovací prvek 14 pro uchycení na mobilním nosiči 2, mobilní nosič 2_zařízení 1 a ovladač 15 pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi, přičemž jako mobilní nosič 2 slouží letecký prostředek, kterým je letecký dron.

Vypouštěcí prvek 12 je přitom k tlakové nádobě 11 připojen svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku tvořeného šroubením, a na jeho druhém konci je připojena otočná tryska 13. Jako rozmrazovací roztok implementovaný do tlakové nádoby 11 je použit chlorid vápenatý CaCb rozpuštěný ve vodě. Tlakové parametry v tlakové nádobě 11 jsou nastaveny na tlak mezi 1,0133 MPa až 1,520 MPa, tj. 10 až 15 atm. Tlakem tak lze dosáhnout optimálního rozptylu postřiku, čímž se zvyšuje šance vytvořit širší plochu tání. Rozmrazovací chemikálie je přitom ekologicky ověřena a zdravotně nezávadná.

Příklad 3

Zařízení 1 pro rozmrazování ledu a sněhu podle Obr. 1, Obr. 2 a Obr. 4 zahrnuje tlakovou nádobu 11 s rozmrazovací směsí, když touto tlakovou nádobou 11 je běžná tlaková láhev, vypouštěcí prvek 12 s otočnou tryskou 13, tvořený pevnou trubkou, uchycovací prvek 14 pro uchycení na mobilním nosiči 2, mobilní nosič 2 zařízení 1, ovladač 15 pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi a nastavovací tyč 16 pro upevnění ve sněhovém či ledovém podkladu, přičemž jako mobilní nosič 2 je použit sněžný skútr. Pomocí nastavovací tyče 16 je zařízení 1 po dosažení místa zásahu upevněno na sníh či led a připraveno k použití.

Vypouštěcí prvek 12 je přitom k tlakové nádobě 11 připojen svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku tvořeného šroubením, a na jeho druhém konci je připojena otočná tryska 13. Jako rozmrazovací roztok implementovaný do tlakové nádoby 11 je použit chlorid vápenatý CaCb rozpuštěný ve vodě. Tlakové parametry v tlakové nádobě 11 jsou nastaveny na tlak mezi 1,0133 MPa až 1,520 MPa, tj. 10 až 15 atm. Tlakem tak lze dosáhnout optimálního rozptylu postřiku, čímž se zvyšuje šance vytvořit širší plochu tání. Rozmrazovací chemikálie je přitom ekologicky ověřena a zdravotně nezávadná.

Příklad 4

Zařízení 1 pro rozmrazování ledu a sněhu podle Obr. 1, Obr. 2 a Obr. 4 zahrnuje tlakovou nádobu 11 s rozmrazovací směsí, když touto tlakovou nádobou 11 je běžná tlaková láhev, vypouštěcí prvek 12 s otočnou tryskou 13. tvořený kombinací pevné trubky a ohebné hadice, uchycovací prvek 14 pro uchycení na mobilním nosiči 2, mobilní nosič 2 zařízení 1, ovladač 15 pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi a nastavovací tyč 16 pro upevnění ve sněhovém či ledovém podkladu, přičemž jako mobilní nosič 2 je použit sněžný skútr.

-3CZ 35064 UI

Pomocí nastavovací tyče 16 je zařízení 1 po dosažení místa zásahu upevněno na sníh či led a připraveno k použití.

Vypouštěcí prvek 12 je přitom k tlakové nádobě 11 připojen svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku tvořeného šroubením, a na jeho druhém konci je připojena otočná tryska 13. Jako rozmrazovací roztok implementovaný do tlakové nádoby 11 je použit chlorid vápenatý CaCb rozpuštěný ve vodě. Tlakové parametry v tlakové nádobě 11 jsou nastaveny na tlak mezi 1,0133 MPa až 1,520 MPa, tj. 10 až 15 atm. Tlakem tak lze dosáhnout optimálního rozptylu ίο postřiku, čímž se zvyšuje šance vytvořit širší plochu tání. Rozmrazovací chemikálie je přitom ekologicky ověřena a zdravotně nezávadná.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle tohoto technického řešení je výhodně použitelné zejména pro rychlé a šetrné vyprošťování zasypaných osob z laviny a rovněž pro odstranění ledu a sněhu z různých povrchů.

Claims (4)

1. Zařízení (1) pro rozmrazování ledu a sněhu vyznačující se tím, že zahrnuje tlakovou nádobu (11) obsahující rozmrazovací směs či rozmrazovací roztok, vypouštěcí prvek (12), připojený svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku k tlakové nádobě (11) a na druhém konci opatřený otočnou tryskou (13), tvořený pevnou trubkou a/nebo ohebnou hadicí, uchycovací prvek (14) pro uchycení zařízení (1) na mobilním nosiči (2) a ovladač (15) pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi, přičemž jako mobilní nosič (2) slouží letecký dron nebo vrtulník.

2. Zařízení (1) pro rozmrazování ledu a sněhu podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje tlakovou nádobu (11) obsahující rozmrazovací směs či rozmrazovací roztok, vypouštěcí prvek (12) připojený svým prvním koncem pomocí připojovacího prvku k tlakové nádobě (11) a na druhém konci opatřený otočnou tryskou (13), tvořený pevnou trubkou a/nebo ohebnou hadicí, uchycovací prvek (14) pro uchycení zařízení na mobilním nosiči (2), ovladač (15) pro start a ovládání vypouštění rozmrazovací směsi a dále zahrnuje nastavovací tyč (16) pro upevnění ve sněhovém či ledovém podkladu, přičemž jako mobilní nosič (2) je použit sněžný skútr nebo jiný pozemní dopravní prostředek, nebo osoba záchranáře.

3. Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jako rozmrazovací roztok implementovaný do tlakové nádoby je použit chlorid vápenatý rozpuštěný ve vodě.

4. Zařízení pro rozmrazování ledu a sněhu podle nároku 3, vyznačující se tím, že tlakové parametry v tlakové lahvi jsou pro dosažení vhodného rozptylu postřiku nastaveny na tlak mezi 1,0133 MPaaž 1,520 MPa.