RU2443832C1

RU2443832C1 - Device to break icicles from building roof

Info

Publication number: RU2443832C1
Application number: RU2010129092/03A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый (RU); Давид Михайлович Белый; Геннадий Фёдорович Афанасьев (RU); Геннадий Фёдорович Афанасьев
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2012-02-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: device to break icicles from a roof comprises a rigid plank fixed to a skirt with vertical through holes, through which a strong flexible insulated wire is pulled serially. Wire sections on the upper surface of the plank are tensioned, and sections on the lower surface form loops that freely hang down off the skirt. Opposite to the loops on the building wall under the skirt there are ferromagnetic elements installed, and ends of the wire are connected to a universal power supply source.

EFFECT: reduced power inputs for icicles breaking from the roof.

3 dwg

Description

Изобретение относится к вопросам обслуживания жилищно-коммунального хозяйства и, конкретно - к очистке крыш зданий от снега и льда.The invention relates to the maintenance of housing and communal services and, specifically, to cleaning the roofs of buildings from snow and ice.

Известно устройство для удаления сосулек по периметру крыши здания, 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 на изобретение РФ №2194137, кл. E04D 13/076, 2001 [1]/.A device is known for removing icicles along the perimeter of the roof of a building, including a handle with handles and a tip and a knife, while the tip is equipped with a strut and an anchor secured with braces to the parapet guard, the knife is made with a console fixed to the tip, and the anchor is a curved strip made of waterproof material located on the roof, and the tip, strut and console are interconnected with the possibility of changing the position of the knife / see patent for the invention of the Russian Federation No. 2194137, class. E04D 13/076, 2001 [1] /.

Известно также устройство для сбивания сосулек боковым перемещением вдоль кромки карниза крыши, содержащее подвижный рабочий орган в виде изогнутого под карниз самоустанавливающегося плечевого захвата и механизм его привода, состоящий из рычага с верхней петлей, опорным прижимным рычагом, боковыми уравновешивающими опорами-полозьями и страховочного каната /см. заявку РФ на патент на изобретение №2002103177/03, кл. E04D 13/076, 2002 [2]/.A device is also known for knocking icicles by lateral movement along the edge of the roof cornice, containing a movable working body in the form of a self-adjusting shoulder grip bent under the cornice and its drive mechanism, consisting of a lever with an upper loop, a supporting clamping lever, side balancing supports-skids and a safety rope / cm. RF application for a patent for an invention No. 2002103177/03, cl. E04D 13/076,2002 [2] /.

Недостатками известных устройств являются предельная сложность конструкции и процесса ее эксплуатации, обусловленная необходимостью работы человека непосредственно на крыше здания, низкая эффективность, ограниченные определенными типами зданий и крыш области применения.The disadvantages of the known devices are the extreme complexity of the design and the process of its operation, due to the need for human work directly on the roof of the building, low efficiency, limited to certain types of buildings and roofs.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является 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 [3]/, принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention by the set of essential features is an anti-icing device for roofs, comprising a heating element with exhaust vents connected to transport ducts attached to the roof visor along the edge of the icicle formation hazard, connected to transport ducts, the air intake ends of which are located in building ventilation ducts below exhaust openings / cm. RF patent for the invention No. 2340746, class E04D 13/076, 2006 [3] /, adopted as a prototype.

Недостатками устройства-прототипа являются значительные энергозатраты на нагрев, объясняемые нагревом участка крыши, труб и т.п., серьезное усложнение конструкции крыши, сравнительно низкая эффективность, узкие возможности применения, ограниченные специально архитектурой зданий и их крыш.The disadvantages of the prototype device are significant energy costs for heating, due to heating of the roof section, pipes, etc., a serious complication of the roof structure, relatively low efficiency, narrow application possibilities, limited specifically by the architecture of buildings and their roofs.

Сущность изобретения заключается в создании предельно простого, эффективного и универсального устройства, предусматривающего формирование сосулек на специальной гибкой арматуре с пропусканием через последнюю электрического тока, а также сообщение арматуре импульсных ударных возмущений за счет сил электромагнитного взаимодействия и ее нагрев.The essence of the invention is to create an extremely simple, effective and versatile device, providing for the formation of icicles on a special flexible armature with electric current passing through the last one, as well as impulse shock disturbances due to electromagnetic interaction forces and its heating.

Технический результат - повышение эффективности сброса сосулек при одновременном снижении энергозатрат, упрощение конструкции и расширение возможностей ее применения с упрощенными режимами эксплуатации.The technical result is an increase in the efficiency of icicle discharge while reducing energy consumption, simplifying the design and expanding the possibilities of its use with simplified operating modes.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для сбивания сосулек с крыши здания, содержащем прикрепленный к козырьку крыши вдоль его кромки на участке с повышенной опасностью образования сосулек специальный элемент, особенность заключается в том, что специальный элемент представляет собой размещенную под козырьком жесткую планку с системой выполненных в ней через два чередующихся шаговых расстояния вертикальных сквозных отверстий, сквозь которые последовательно с поочередным выходом на верхнюю и нижнюю поверхности планки пропущен прочный гибкий изолированный электрический провод, участки которого на верхней поверхности планки между отверстиями с большим шагом натянуты, а участки на нижней поверхности планки между отверстиями с меньшим шагом образуют свободно свисающие с козырька вниз петли, при этом на стене здания под козырьком напротив петель с образованием заданного зазора с плоскостью последних установлены ферромагнитные элементы, а концы провода подключены к универсальному источнику электрических импульсов, периодического сигнала с регулируемой амплитудой и скважностью и постоянного сигнала.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device for knocking icicles from the roof of a building, containing a special element attached to the roof visor along its edge in the area with an increased risk of icicle formation, the peculiarity is that the special element is located under a visor a rigid bar with a system of vertical through holes made through it through two alternating step distances, through which successively a solid exit to the upper and lower surfaces of the strip passed a strong flexible insulated electric wire, the sections of which on the upper surface of the strip between the holes with a large pitch are stretched, and the sections on the lower surface of the strip between the holes with a smaller pitch form loops freely hanging from the visor down, while ferromagnetic elements are installed under the canopy opposite the hinges to form a predetermined gap with the plane of the latter, and the ends of the wire are connected to a universal source of electricity eskih pulses of a periodic signal with an adjustable amplitude and duty ratio and a constant signal.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показано предлагаемое устройство: на фиг.1 - на виде сбоку здания; на фиг.2 - на виде спереди здания; на фиг.3 - на виде сверху.The invention is illustrated by drawings, which schematically shows the proposed device: figure 1 is a side view of the building; figure 2 is a front view of the building; figure 3 is a top view.

Устройство для сбивания сосулек 1 с крыши 2 здания 3 содержит прикрепленный к козырьку 4 крыши 2 вдоль его кромки на участке с повышенной опасностью образования сосулек 1 специальный элемент, представляющий собой размещенную под козырьком 4 жесткую планку 5 с системой выполненных в ней через два чередующихся шаговых расстояния вертикальных сквозных отверстий 6, сквозь которые последовательно с поочередным выходом на верхнюю и нижнюю поверхности планки 5 пропущен прочный гибкий изолированный провод 7, участки 8 которого на верхней поверхности планки 5 между отверстиями 6 с большим шагом натянуты, а участки на нижней поверхности планки 5 между отверстиями 6 с меньшим шагом образуют свободно свисающие с козырька 4 вниз петли 9, при этом на стене здания 3 под козырьком 4 напротив петель 9 с образованием заданного зазора с плоскостью последних установлены ферромагнитные элементы 10, а концы 11 провода 7 подключены к универсальному источнику электрических импульсов, периодического сигнала с регулируемой амплитудой и скважностью и постоянного сигнала. Для крепления ферромагнитных элементов 10 применена обойма из вязкого пластика в виде пластины 12, привернутая к зданию 3 винтами 13, c периодически выполненными отверстиями в зоне петель 9. В эти отверстия с натягом вставляются /вбиваются/ ферромагнитные элементы 10 в виде стержней из магнитомягкой стали, причем здесь могут быть использованы отходы производства, обрезки и т.п. Наружные торцы элементов 10 должны образовывать с плоскостью петель 9 зазор 14 заданной величины. Сквозь отверстия 6 в планке 5 пропущен провод 7, при этом отверстия 6 в планке 5 выполнены так, что они поочередно расположены то близко, то далеко друг от друга, то есть через два чередующихся шаговых расстояния. Между каждой парой удаленных отверстий 6 провод 7 натянут на верхней поверхности планки 5, образуя достаточно большой зазор между соседними петлями 9. Между каждой парой близко расположенных отверстий 6 провод 7 образует свисающие вниз петли 9. Таким образом, ширина каждой петли 9 в несколько раз меньше расстояния между соседними петлями. Петли 9 являются для сосулек 1 одновременно направляющими для стекания с крыши 2 воды при таянии снега и льда и арматурой для формирования сосулек 1. Поэтому узкие петли 9 необходимы для надежного формирования сосульки на каждой петле и ее удержания в статическом состоянии, а сравнительно большие расстояния между соседними петлями 9 обуславливают формирование одиночных сосулек 1 /без их объединения в сплошное тело/, что затрудняет процесс сбивания сосулек 1. Длина петель 9, как и их ширина, выбираются, с одной стороны, для надежного удержания сосулек 1 в статических условиях, а с другой - для их эффективного сбивания при сравнительно небольших динамических нагрузках. Концы 11 провода 7 подключены к электрическим клеммам в нижней части здания 3, предназначенным для присоединения универсального источника электрических сигналов /на рисунках клеммы и источник не показаны/. При этом один источник электрического сигнала с помощью транспортного средства может быть использован для значительного количества зданий путем поочередного подключения. Электрическое питание провода 7 может быть осуществлено с чердака здания, технического этажа, со щитка в подъезде и т.п., то есть из любого, легко доступного для человека помещения.A device for knocking icicles 1 from the roof 2 of building 3 contains a special element attached to the visor 4 of the roof 2 along its edge in the area with increased risk of icicles 1, which is a rigid bar 5 located under the visor 4 with a system made through it at two alternating walking distances vertical through holes 6, through which, in succession with access to the upper and lower surfaces of the strip 5, a durable flexible insulated wire 7 is passed through, sections 8 of which are on the upper surface and the strips 5 between the holes 6 with a large pitch are stretched, and the sections on the lower surface of the strips 5 between the holes 6 with a smaller pitch form loops 9 hanging freely from the visor 4 downward, while on the wall of the building 3 under the visor 4 opposite the loops 9 with the formation of a predetermined gap ferromagnetic elements 10 are installed with the plane of the latter, and the ends 11 of the wire 7 are connected to a universal source of electrical pulses, a periodic signal with adjustable amplitude and duty cycle, and a constant signal. For fastening the ferromagnetic elements 10, a holder made of viscous plastic in the form of a plate 12 was used, screwed to the building 3 with screws 13, with periodically made holes in the area of the loops 9. Ferromagnetic elements 10 are inserted / driven into the holes in the form of rods of soft magnetic steel, moreover, production waste, scrap, etc. can be used here. The outer ends of the elements 10 should form with the plane of the loops 9 a gap 14 of a given value. A wire 7 is passed through the holes 6 in the strip 5, while the holes 6 in the strip 5 are made so that they are alternately located close, then far from each other, that is, through two alternating walking distances. Between each pair of removed holes 6, wire 7 is stretched on the upper surface of the strip 5, forming a sufficiently large gap between adjacent loops 9. Between each pair of closely spaced holes 6, wire 7 forms downward loops 9. Thus, the width of each loop 9 is several times smaller distance between adjacent loops. Loops 9 are for icicles 1 at the same time guides for draining water from roof 2 when snow and ice are melting and reinforcement for forming icicles 1. Therefore, narrow loops 9 are necessary for reliable formation of icicles on each loop and its keeping in a static state, and relatively large distances between adjacent loops 9 cause the formation of single icicles 1 / without combining them into a solid body /, which complicates the process of knocking icicles 1. The length of loops 9, as well as their width, are selected, on the one hand, for reliable retention with Sulek 1 under static conditions, and on the other - for effective churning at relatively low dynamic loads. The ends 11 of the wire 7 are connected to electrical terminals in the lower part of the building 3, designed to connect a universal source of electrical signals / terminal figures and the source are not shown /. In this case, a single source of electrical signal with the help of a vehicle can be used for a significant number of buildings by connecting in turn. Electrical power supply of the wire 7 can be carried out from the attic of the building, the technical floor, from the shield in the entrance, etc., that is, from any room that is easily accessible to humans.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

В статической состоянии устройства сосульки 1 сформированы на петлях 9 провода 7. При подаче в провод 7 от универсального источника последовательности электрических импульсов или периодического сигнала петли 9 начинают совершать активные динамические соударения с ферромагнитными элементами 10, периодически притягиваться к ним во время действия импульсов и отходить в равновесное состояние после прохождения импульса. Каждая петля 9 - это практически замкнутый контур с током, элемент 10 - это ферромагнитный сердечник, пытающийся втянуться в катушку /контур/. В данном случае, наоборот, сердечник закреплен, а петля стремится надеться на сердечник. Очевидно, что такие интенсивные соударения приведут к эффективному сбиванию сосулек 1. Более того, при пропускании тока по петле 9 происходит импульсный разогрев сосулек 1 изнутри, что резко увеличивает эффективность воздействия. При малых сосульках 1 данный эффект вторичен, импульсный прогрев по эффективности сравнительно мал по сравнению с динамическими соударениями. Однако, при запущенном процессе сосулькообразования, то есть при мощных сосульках 1 в провод 7 может быть предварительно подан на несколько секунд постоянный электрический сигнал, а потом уже последовательность импульсов или периодический сигнал. Таким совмещением многократно повышается эффективность воздействия и достигается как бы умножение двух эффектов.In the static state of the device, icicles 1 are formed on loops 9 of wire 7. When a sequence of electrical pulses or a periodic signal is fed to wire 7 from a universal source, loops 9 begin to make active dynamic collisions with ferromagnetic elements 10, periodically attract them during the action of pulses and move away to equilibrium state after passing a pulse. Each loop 9 is a practically closed circuit with current, element 10 is a ferromagnetic core trying to get pulled into the coil / circuit /. In this case, on the contrary, the core is fixed, and the loop tends to be worn on the core. Obviously, such intense collisions will lead to the effective knocking down of icicles 1. Moreover, when passing current through loop 9, the icicles 1 are pulsedly heated from the inside, which dramatically increases the impact efficiency. With small icicles 1, this effect is secondary; pulse heating is relatively small in efficiency compared to dynamic collisions. However, when the process of icicle formation is started, that is, with powerful icicles 1, a constant electrical signal can be preliminarily supplied for several seconds to the wire 7, and then a sequence of pulses or a periodic signal. This combination greatly increases the effectiveness of the impact and, as it were, multiplies the two effects.

Предлагаемое устройство предельно просто по конструкции и по характеру реализации процесса, предельно эффективно, практически универсально и требует минимальных затрат электроэнергии. Здесь исключается необходимость нагрева участков крыши, труб и т.п., а происходит только прогрев сосулек, причем изнутри, а также реализация динамических режимов воздействия, местный прогрев одновременно с воздействием, что многократно экономит как электрозатраты, так и снижает требуемые амплитуды воздействий.The proposed device is extremely simple in design and in the nature of the process, extremely efficient, almost universal and requires minimal energy consumption. This eliminates the need for heating of roof sections, pipes, etc., and there is only warming up of icicles, from the inside, as well as the implementation of dynamic exposure modes, local heating simultaneously with exposure, which saves both electrical costs and reduces the required amplitudes of impacts.

Claims

A device for knocking icicles from the roof of a building, containing a special element attached to the roof visor along its edge in the area with an increased risk of icicle formation, characterized in that the special element is a rigid bar placed under the visor with a system made in it through two alternating vertical steps through holes through which a sturdy flexible insulated electric wire is passed sequentially with alternately accessing the upper and lower surfaces of the bar a gadfly whose sections on the upper surface of the plank between the holes with a large pitch are stretched, and the sections on the lower surface of the plank between the holes with a smaller pitch form loops hanging freely from the visor down, while on the wall of the building under the visor opposite the loops with the formation of a predetermined gap with the plane of the latter ferromagnetic elements are installed, and the ends of the wire are connected to a universal source of electrical pulses, a periodic signal with adjustable amplitude and duty cycle, and a constant signal.