RU2750881C1 - Device for removing ice from building drainage pipes - Google Patents

Device for removing ice from building drainage pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2750881C1
RU2750881C1 RU2020136390A RU2020136390A RU2750881C1 RU 2750881 C1 RU2750881 C1 RU 2750881C1 RU 2020136390 A RU2020136390 A RU 2020136390A RU 2020136390 A RU2020136390 A RU 2020136390A RU 2750881 C1 RU2750881 C1 RU 2750881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
ice
nozzle
inductors
indenters
Prior art date
Application number
RU2020136390A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Моисеев
Владислав Дмитриевич Сердюк
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2020136390A priority Critical patent/RU2750881C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750881C1 publication Critical patent/RU2750881C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/04Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/076Devices or arrangements for removing snow, ice or debris from gutters or for preventing accumulation thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/04Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/076Devices or arrangements for removing snow, ice or debris from gutters or for preventing accumulation thereof
    • E04D13/0762De-icing devices or snow melters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/04Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/076Devices or arrangements for removing snow, ice or debris from gutters or for preventing accumulation thereof
    • E04D13/0765Cleaning tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/10Snow traps ; Removing snow from roofs; Snow melters
    • E04D13/103De-icing devices or snow melters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)

Abstract

FIELD: public utilities.SUBSTANCE: invention relates to public utilities, and in particular to means for removing ice from roofs and drainage pipes of buildings. The device for removing ice from the drainage pipes of buildings contains an electromechanical circuit of a series-connected power supply with a high output voltage, an electric pulse generator, including a pulse capacitor and a thyristor, and a block of inductors - converters of electrical pulses into mechanical ones. The upper part of the spillway pipe and the funnel additionally contain a nozzle made of frost-resistant cast polyethylene with a thickness of at least 4.7 mm, made according to the "pipe-in-pipe" scheme with the formation of a protective pocket between the inner and outer pipes. On the inner and outer pipes there are through holes located opposite one another, and inductors are installed in the protective pocket between the holes. Each of the inductors is made in the form of two coils with cores - indenters, which can move in the radial direction relative to the axis of the nozzle, and the diameters of the indenters are smaller than the diameters of the holes.EFFECT: invention ensures increased efficiency of city utilities services, which ensure the cleaning of the city from ice and snow, decreased labor costs for organizing the removal of ice deposits with minimal energy consumption and without the involvement of maintenance personnel working in hazardous conditions on roofs, as well as increased safety of pedestrians on city streets.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к коммунальному хозяйству, а именно к средствам удаления наледей с крыш и водосливных труб зданий.The invention relates to public utilities, in particular to means for removing ice from roofs and drainage pipes of buildings.

Известна электроимпульсная противообледенительная система, применяемая для удаления отложений льда с обмерзающих поверхностей самолетов и судов. (В.В. Богородский, В.П. Гаврило, О.А. Недошивин Разрушение льда. Методы и технические средства. Л., Гидрометеоиздат, 1983, с. 205-206).Known electrical impulse anti-icing system used to remove ice deposits from freezing surfaces of aircraft and ships. (VV Bogorodsky, VP Gavrilo, OA Nedoshivin Destruction of ice. Methods and technical means. L., Gidrometeoizdat, 1983, pp. 205-206).

Система содержит последовательно соединенные генератор импульсов электрического тока и блок индукторов - преобразователей электрических импульсов в механические. Каждый индуктор выполнен в виде катушки индуктивности с малым числом витков, фиксируемый непосредственно под защищаемой от обледенения гибкой тонкостенной металлической обшивкой конструкции. При подаче кратковременного импульса электрического тока в катушку индуктивности, в ней создается магнитное поле. Оно индуцирует кратковременный вихревой электрический ток в металлической обшивке конструкции, который возбуждает свое магнитное поле. Магнитные поля токов в индукторе и металлической обшивке вызывают малое по смещению, но очень быстрое отклонение обшивки, имеющее характер удара. При этом ударном воздействии происходит разрушение и сброс льда, образовавшегося на обшивке.The system contains a series-connected generator of electric current pulses and a block of inductors - converters of electrical impulses into mechanical ones. Each inductor is made in the form of an inductor with a small number of turns, fixed directly under the flexible thin-walled metal sheathing of the structure protected from icing. When a short-term pulse of electric current is applied to the inductor, a magnetic field is created in it. It induces a short-term eddy electric current in the metal shell of the structure, which excites its own magnetic field. The magnetic fields of the currents in the inductor and the metal sheathing cause a small displacement but very fast deflection of the sheathing, which has the character of an impact. With this impact, the ice formed on the skin is destroyed and dumped.

Недостатком данной противообледенительной системы является то, что эффективность ее резко снижается на участках, где обшивка крепится к элементам самой, несущей ее конструкции.The disadvantage of this anti-icing system is that its efficiency is sharply reduced in areas where the skin is attached to the elements of its supporting structure.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для удаления льда с карнизов зданий и сооружений, содержащее индуктор вихревых магнитных потоков, соединенный с высоковольтным источником электропитания и установленный под свесом карниза, на котором образуется ледоотложение (SU №1638285, E04D 13/06, 30.03.1991).Closest to the claimed invention is a device for removing ice from the eaves of buildings and structures, containing a vortex magnetic flux inductor connected to a high-voltage power supply and installed under the eaves overhang, on which ice formation is formed (SU No. 1638285, E04D 13/06, 03/30/1991 ).

При подаче импульса электрического тока на индуктор возникает магнитное поле, которое возбуждает вихревой электрический ток в железной кровле карниза здания. Магнитное взаимодействие электрических токов в индукторе и в железной кровле вызывает удар, сбрасывающий лед с карниза здания.When an electric current pulse is applied to the inductor, a magnetic field arises, which excites an eddy electric current in the iron roof of the eaves of the building. The magnetic interaction of electric currents in the inductor and in the iron roof causes an impact that throws ice off the eaves of the building.

Недостатком данного устройства, является то, что оно удаляет отложения льда только с плоских участков металлической кровли, в которой индуцируются вихревые электрические токи. Удаление льда с карнизов крыш, выполненных их неэлектропроводящих материалов, устройство обеспечить не может. Если даже карниз выполнен из металлического листа, то большие силовые воздействия на листы вызывают опасность разрушения соединительных швов между листами, с последующей протечкой крыши.The disadvantage of this device is that it removes ice deposits only from flat areas of the metal roof, in which eddy electric currents are induced. The device cannot provide ice removal from the eaves of the roofs made of non-electrically conductive materials. Even if the cornice is made of a metal sheet, then large force effects on the sheets cause the danger of destruction of the connecting seams between the sheets, with subsequent leakage of the roof.

Кроме того, данное устройство нельзя применять для разрушения и сброса отложений льда с водосливных труб, также устанавливаемых на карнизах зданий. Интенсивное обледенение водосливных труб наблюдается при отрицательных, но не низких температурах воздуха, лежащих в интервале от 0°С до минус 5°С при осадках, выпадающих в виде дождя и мокрого снега или при кратковременной оттепели и последующим за ней похолодании.In addition, this device cannot be used to destroy and discharge ice deposits from spillways, which are also installed on the eaves of buildings. Intense icing of spillway pipes is observed at negative, but not low air temperatures ranging from 0 ° С to minus 5 ° С with precipitation falling in the form of rain and wet snow or during a short-term thaw followed by a cooling snap.

Стекающая с крыши вода замерзает на внутренней поверхности водосливной трубы по всей ее длине, пока труба не окажется перекрытой ледяной пробкой. Далее вода, продолжающая поступать вместе с осадками, переливается через край воронки и замерзает на ее наружной поверхности, образуя со временем крупные отложения льда, массой в десятки килограммов, нависающие над тротуаром. Их непредсказуемое падение с большой высоты создает опасность для жизни и здоровья прохожих.Water flowing from the roof freezes on the inner surface of the spillway along its entire length until the pipe is blocked by an ice plug. Further, the water, which continues to flow with precipitation, overflows over the edge of the funnel and freezes on its outer surface, forming over time large deposits of ice weighing tens of kilograms hanging over the sidewalk. Their unpredictable fall from a great height creates a danger to the life and health of passers-by.

По своей геометрической форме водосливная труба с воронкой представляют собой длинный цилиндр сравнительно малого диаметра, соединенный с коротким усеченным конусом, расположенным на верхнем конце трубы. Для сброса льда с их поверхностей необходимо использовать большое количество индукторов, каждый из которых должен иметь соединительные электрические провода, а их надежную фиксацию на водосливной трубе выполнить достаточно трудно.In its geometric shape, a spillway pipe with a funnel is a long cylinder of relatively small diameter connected to a short truncated cone located at the upper end of the pipe. To dump ice from their surfaces, it is necessary to use a large number of inductors, each of which must have connecting electrical wires, and it is rather difficult to securely fix them on the spillway pipe.

Наконец, остается возможность замерзания воды на внутренней поверхности водосливной трубы и образования ледяной пробки, перекрывающей трубу.Finally, there remains the possibility of freezing of water on the inner surface of the spillway pipe and the formation of an ice plug overlapping the pipe.

Задачей изобретения является обеспечение дистанционного удаления отложений льда, преимущественно с верхних частей водосливных труб и прилегающих к ним участков карниза крыши, падение которых создает угрозу для жизни и здоровья людей.The objective of the invention is to provide remote removal of ice deposits, mainly from the upper parts of the spillway pipes and adjacent sections of the eaves of the roof, the fall of which poses a threat to human life and health.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для удаления отложений льда с водосливных труб зданий, содержащем электромеханическую цепь из последовательно соединенных источника электропитания с высоким выходным напряжением, генератора электрических импульсов, включающего импульсный конденсатор и тиристор, также блока индукторов - преобразователей электрических импульсов в механические, верхняя часть водосливной трубы и воронка дополнительно содержат насадок, изготовленный из морозостойкого литого полиэтилена толщиной не менее 4,7 мм, выполненный по схеме «труба в трубе» с образованием защитного кармана между внутренней и внешней трубами, при этом на внутренней и внешней трубах имеются расположенные одно против другого сквозные отверстия, а в защитном кармане между отверстиями установлены индукторы, каждый из которых изготовлен в виде двух катушек с сердечниками - инденторами, имеющими возможность перемещения в радиальном направлении относительно оси насадка, при этом диаметры инденторов меньше, диаметров отверстий.The technical result is achieved by the fact that in the device for removing ice deposits from the drainage pipes of buildings, containing an electromechanical circuit from a series-connected power supply with a high output voltage, an electric pulse generator, including a pulse capacitor and a thyristor, as well as a block of inductors - converters of electrical pulses into mechanical ones, the upper part of the spillway pipe and the funnel additionally contain a nozzle made of frost-resistant cast polyethylene with a thickness of at least 4.7 mm, made according to the pipe-in-pipe scheme with the formation of a protective pocket between the inner and outer pipes, while on the inner and outer pipes there are located through holes one against the other, and inductors are installed in the protective pocket between the holes, each of which is made in the form of two coils with cores - indenters that can move in the radial direction relative to the axis of the nozzle, while the diameter The indenters are smaller than the hole diameters.

Насадок имеет в нижней своей части диаметр меньший диаметра водосливной трубы, образуя воздушный зазор с внутренним диаметром водосливной трубы.In its lower part, the nozzle has a diameter smaller than the diameter of the overflow pipe, forming an air gap with the inner diameter of the overflow pipe.

Сущность изобретения поясняется чертежами, показанными на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.The essence of the invention is illustrated by the drawings shown in FIG. 1, fig. 2 and FIG. 3.

На фиг. 1 представлено устройство в сечении, совмещенном с осью водосливной трубы с блок-схемой электрических элементов устройства, вместе с вспомогательными средствами управления устройством. Отдельно выделен элемент устройства, поясняющий расположение подвижных элементов - индукторов и инденторов, обеспечивающих удаление отложений льда с наружной и внутренней поверхностей водосливной трубы.FIG. 1 shows the device in cross-section, aligned with the axis of the spillway pipe, with a block diagram of the electrical elements of the device, together with auxiliary means for controlling the device. A separate element of the device is highlighted, which explains the location of moving elements - inductors and indenters, which ensure the removal of ice deposits from the outer and inner surfaces of the spillway pipe.

На фиг. 2 показано поперечное сечение насадка на верхнюю часть водосливной трубы, по месту расположения индукторов и инденторов.FIG. 2 shows a cross-section of the nozzle on the top of the spillway pipe, at the location of the inductors and indenters.

На фиг. 3 показана схема подвода электропитания к подвижным элементам устройства - индукторам, укрепленным на инденторах.FIG. 3 shows a diagram of the power supply to the moving elements of the device - inductors mounted on indenters.

Устройство для удаления отложений льда с водосливных труб крепится на водосливной трубе 1, на верхнюю часть которой устанавливается насадок 2. В условиях обледенения основные количества льда 3 накапливаются на внутренней и наружной поверхностях насадка 2.The device for removing ice deposits from the drain pipes is mounted on the drain pipe 1, on the upper part of which the nozzle 2 is installed. Under icing conditions, the main amounts of ice 3 accumulate on the inner and outer surfaces of the nozzle 2.

Насадок 2 включает в себя коническую воронку 4, патрубок 5 и обечайку 6, прикрепленную к широкой части конической воронки 4. Патрубок 5 и обечайка 6 образуют в насадке 2 защитный карман 7, где устанавливаются по четыре подвижных элемента устройства, обеспечивающих разрушение и сброс отложений льда 3. Этими подвижными элементами являются инденторы 8 и 9, способные перемещаться в направлении, радиальном относительно оси насадка 2.The nozzle 2 includes a conical funnel 4, a nozzle 5 and a shell 6 attached to the wide part of the conical funnel 4. The nozzle 5 and a shell 6 form a protective pocket 7 in the nozzle 2, where four movable elements of the device are installed, ensuring the destruction and discharge of ice deposits 3. These movable elements are indenters 8 and 9, capable of moving in a direction radial relative to the axis of the nozzle 2.

На инденторах 8, 9 укреплены индукторы 10, 11, которые представляют собой катушки из электрически изолированного провода, имеющие малое число витков и, следовательно, малую индуктивность. Направление витков в катушках таково, что при подаче кратковременного импульса тока на индукторы 10,11 инденторы 8,9 отталкиваются друг от друга. В стенках патрубка 5 и обечайки 6 высверливаются на одной высоте, напротив друг друга по четыре сквозных отверстия 12 и 13. Диаметр отверстий 12, 13 должен незначительно превышать диаметр инденторов 8, 9. Между инденторами 8, 9 устанавливаются упругий элемент 14, например, блок пружин с небольшой жесткостью, фиксирующий положение инденторов 8, 9 таким образом, что их торцы оказываются заподлицо со стенками патрубка 5 и обечайки 6, подвергающихся обледенению. При обледенении патрубка 5 и обечайки 6 торцы инденторов 8, 9 оказываются внутри образующихся отложений льда 3.Inductors 10, 11 are mounted on indenters 8, 9, which are coils made of electrically insulated wire with a small number of turns and, therefore, low inductance. The direction of the turns in the coils is such that when a short-term current pulse is applied to the inductors 10.11, the indenters 8.9 are repelled from each other. In the walls of the branch pipe 5 and the shells 6 are drilled at the same height, opposite each other, four through holes 12 and 13. The diameter of the holes 12, 13 should slightly exceed the diameter of the indenters 8, 9. An elastic element 14 is installed between the indenters 8, 9, for example, a block springs with a small stiffness, fixing the position of the indenters 8, 9 in such a way that their ends are flush with the walls of the branch pipe 5 and the shell 6, which are subject to icing. When the branch pipe 5 and shell 6 are iced, the ends of the indenters 8, 9 are inside the formed ice deposits 3.

Устройство для удаления отложений льда также содержит высоковольтный источник электропитания 15, блок выпрямителей 16, блок импульсных конденсаторов 17 и управляющее устройство 18.The device for removing ice deposits also contains a high-voltage power supply 15, a rectifier unit 16, a pulse capacitor unit 17 and a control device 18.

Источник электропитания 15, блок выпрямителей 16, блок конденсаторов 17 и управляющее устройство 18 должны находиться в обслуживаемом помещении, например, в домоуправлении или в кузове специализированного автомобиля, находящегося в ведении служб коммунального хозяйства.The power supply 15, the rectifier unit 16, the capacitor bank 17 and the control device 18 must be located in a serviced room, for example, in a house management or in the body of a specialized vehicle operated by public utilities.

Элементами управляющего устройства 18 являются установленные на нем электрический ключ - тиристор 19 пусковая кнопка 20, таймер 21, а также элементы средства оповещения 22 прохожих о проводимых работах по сбросу отложений льда с водосливных труб зданий.The elements of the control device 18 are an electric key installed on it - a thyristor 19, a start button 20, a timer 21, as well as elements of a means of notifying 22 passers-by about the work being done to discharge ice deposits from the drain pipes of buildings.

Все элементы насадка 2 на водосливную трубу 1 выполнены из литого полиэтилена, имеющего толщину не меньшую 4,7 мм.All elements of the nozzle 2 on the overflow pipe 1 are made of cast polyethylene having a thickness of at least 4.7 mm.

Полиэтилен рассматривается как гидрофобный материал, с низкой силой адгезионного взаимодействия, как с жидкой водой, так и со льдом.Polyethylene is considered as a hydrophobic material with a low adhesive force, both with liquid water and with ice.

Изделия из полиэтилена применяются в системах промышленной канализации предприятий, и при своей сборке, могут образовать конструкцию бесшовного насадка 2, имеющего защитный карман 7.Products made of polyethylene are used in industrial sewage systems of enterprises, and when assembled, they can form the structure of a seamless nozzle 2, which has a protective pocket 7.

Устройство для удаления отложений льда с водосливных труб работает следующим образом. Наиболее интенсивное обледенение карнизов крыш и водосливных труб наблюдается в солнечную погоду при температурах выше минус 10°С, а после снегопадов - при переходах с дневного времени суток на ночное. Процесс наиболее интенсивен при температурах от 0°С до минус 5°С.The device for removing ice deposits from the spillway pipes works as follows. The most intense icing of roof eaves and drainpipes is observed in sunny weather at temperatures above minus 10 ° C, and after snowfalls - during transitions from daytime to nighttime. The process is most intense at temperatures from 0 ° C to minus 5 ° C.

Ввиду того, что наружный диаметр патрубка 5 меньше внутреннего диаметра водосливной трубы 1, то патрубок 5 не касается ее внутренних стенок. Вода, образующаяся при таянии снега, на крышах имеет температуру близкую к 0°С. Стекая по желобу крыши, она попадает в воронку 4, а оттуда в патрубок 5. При этом значительная ее часть не стекает по внутренним стенкам водосливной трубы 1, а падает струями в самый низ водосливной трубы 1, замедляя процесс ее внутреннего обледенения. Однако стекающая вода частично замерзает на стенках и воронки 4, и патрубка 5, и обечайки 6, и насадка 2.Due to the fact that the outer diameter of the branch pipe 5 is less than the inner diameter of the overflow pipe 1, the branch pipe 5 does not touch its inner walls. Water generated by melting snow on roofs has a temperature close to 0 ° C. Flowing down the roof gutter, it enters the funnel 4, and from there into the branch pipe 5. At the same time, a significant part of it does not flow down the inner walls of the spillway pipe 1, but falls in jets to the very bottom of the spillway pipe 1, slowing down the process of its internal icing. However, the flowing water partially freezes on the walls of both the funnel 4, and the branch pipe 5, and the shell 6, and the nozzle 2.

Таким образом, при отрицательных температурах воздуха, на поверхностях как воронки 4, так и патрубка 5 образуются отложения льда 3, имеющие значительную толщину и массу.Thus, at negative air temperatures, on the surfaces of both the funnel 4 and the branch pipe 5, deposits of ice 3 are formed, having a significant thickness and mass.

Полиэтилен, из которого изготовлены элементы насадка 2, относится к гидрофобным, а лед к гидрофильным материалам. Равновесный краевой угол смачивания загрязненной поверхности шероховатого полиэтилена близок к 90°, а равновесный краевой угол смачивания водой поверхности льда равен 0°. Вода, находящаяся на линии контакта гидрофобной и гидрофильной поверхностей, перетекает на последнюю (А.Д. Зимон Адгезия жидкости и смачивание - М., «Химия», 1974, 414 с.). Попадая на внутреннюю поверхность полиэтиленового патрубка 5, вода натекает на участки, покрытые льдом, и замерзает на них свисающими ледоотложениями, называемыми в разговорном сленге «сосульками». Их длина может составлять десятки сантиметров. Задача их периодического сброса, осуществляемого дистанционно, без привлечения специальных рабочих и с минимальными затратами энергии решается так.Polyethylene, from which the elements of the packing 2 are made, is referred to as hydrophobic, and ice is referred to as hydrophilic materials. The equilibrium contact angle of wetting the contaminated surface of rough polyethylene is close to 90 °, and the equilibrium contact angle of water wetting the ice surface is 0 °. Water located on the line of contact between hydrophobic and hydrophilic surfaces flows to the latter (A.D. Zimon Liquid adhesion and wetting - M., "Chemistry", 1974, 414 p.). Getting on the inner surface of the polyethylene pipe 5, water flows into areas covered with ice, and freezes on them with hanging ice deposits, called in colloquial slang "icicles". Their length can be tens of centimeters. The problem of their periodic discharge, carried out remotely, without the involvement of special workers and with minimal energy consumption, is solved as follows.

Перед началом работы очистки водосливных труб 1 здания от отложений льда 3 высоковольтный источник электропитания 15 подключается к городской электросети, обеспечивающей подачу переменного тока.Before the start of cleaning the drainage pipes 1 of the building from ice deposits 3, the high-voltage power supply 15 is connected to the city power grid, which provides an alternating current.

При нажатии на пусковую кнопку 20 на управляющем устройстве 18 блок импульсных конденсаторов 17 соединяется с высоковольтным источником электропитания 15.When you press the start button 20 on the control device 18, the block of pulse capacitors 17 is connected to the high-voltage power supply 15.

Когда в блоке импульсных конденсаторов 16 накапливается энергия в количестве от 10-30 кдж срабатывает средство оповещения 22 и через индукторы 10,11 пропускается импульс тока. Магнитное поле импульсных токов индукторов 10, 11 вызывает поступательное движение инденторов 8 и 9. Отталкиваясь друг от друга инденторы 8 и 9, перемещаются в противоположных направлениях. Проходя через отверстия 12, 13 на стенках защитного кармана 7, они производят удар по отложениям льда 3.When energy in the amount of 10-30 kJ accumulates in the block of pulse capacitors 16, the notification means 22 is triggered and a current pulse is passed through the inductors 10.11. The magnetic field of the pulsed currents of the inductors 10, 11 causes a translational movement of the indenters 8 and 9. Pushing off each other, the indenters 8 and 9 move in opposite directions. Passing through the holes 12, 13 on the walls of the protective pocket 7, they hit the ice deposits 3.

Отложения льда 3, образовавшиеся на наружной поверхности насадка 2, и на внутренней поверхности патрубка 5, разрушаются и падают вниз. Упругие элементы 14 возвращают инденторы 8 и 9 в исходное состояние. Таймер 21 обеспечивает автоматический запуск устройства через заданное время, например, через каждые 60 - 120 минут в зависимости от скорости роста отложений льда 3 на стенках насадка 2 и патрубка 5.Ice deposits 3 formed on the outer surface of the nozzle 2 and on the inner surface of the branch pipe 5 are destroyed and fall down. Elastic elements 14 return the indenters 8 and 9 to their original state. Timer 21 provides automatic start of the device after a specified time, for example, every 60 - 120 minutes, depending on the growth rate of ice deposits 3 on the walls of the nozzle 2 and the nozzle 5.

Силы адгезионного взаимодействия льда с полиэтиленом много меньше сил когезионного взаимодействия между молекулами льда. Поэтому при ударах инденторов 8 и 9 по отложениям льда 3, образующихся на стенках насадка 2, и патрубка 5 отложения льда 3 очень легко отрываются и падают вниз, не образуя внутри водосливной трубы 1 ледяных пробок. Водосливная труба 1 остается свободной ото льда в течение продолжительного времени, приходящегося на осенне-зимний период. Внешние поверхности воронки 4 и обечайки 6 насадка 2 также постоянно очищаются от образующихся на них отложений льда 3, снимая угрозу их падения на прохожих.The forces of adhesive interaction of ice with polyethylene are much less than the forces of cohesive interaction between ice molecules. Therefore, when the indentors 8 and 9 hit the ice deposits 3 formed on the walls of the nozzle 2 and the branch pipe 5, the ice deposits 3 very easily break off and fall down, without forming ice plugs inside the drain pipe 1. The spillway 1 remains free of ice for a long time, during the autumn-winter period. The outer surfaces of the funnel 4 and the shell 6 of the nozzle 2 are also constantly cleaned of the ice deposits 3 formed on them, removing the threat of their falling on passers-by.

Аналогичные устройства можно установить и под карнизом крыши в непосредственной близости от водосливных труб 1, где также образуются крупные отложения льда.Similar devices can be installed under the eaves in the immediate vicinity of the spillway pipes 1, where large ice deposits are also formed.

Технический результат от реализации заявляемого устройства для удаления отложений льда с водосливных труб зданий заключается:The technical result from the implementation of the proposed device for removing ice deposits from the spillway pipes of buildings is:

- в повышении эффективности работы городских служб коммунального хозяйства, обеспечивающих очистку города ото льда и снега;- in increasing the efficiency of the city's public utilities services, which ensure the cleaning of the city from ice and snow;

- в снижении трудозатрат на организацию удаления отложений льда с крыш жилых домов и производственных помещений при минимальных затратах энергии и без привлечения обслуживающего персонала, работающего в опасных условиях на крышах;- in reducing labor costs for organizing the removal of ice deposits from the roofs of residential buildings and industrial premises with minimal energy consumption and without the involvement of maintenance personnel working in hazardous conditions on roofs;

- в повышении безопасности пешеходов на городских улицах.- to improve the safety of pedestrians on city streets.

Claims (2)

1. Устройство для удаления отложений льда с водосливных труб зданий, содержащее электромеханическую цепь из последовательно соединенных источника электропитания с высоким выходным напряжением, генератора электрических импульсов, включающего импульсный конденсатор и тиристор, а также блока индукторов - преобразователей электрических импульсов в механические, отличающееся тем, что верхняя часть водосливной трубы и воронка дополнительно содержат насадок, изготовленный из морозостойкого литого полиэтилена толщиной не менее 4,7 мм, выполненный по схеме «труба в трубе» с образованием защитного кармана между внутренней и внешней трубами, при этом на внутренней и внешней трубах имеются расположенные одно напротив другого сквозные отверстия, а в защитном кармане между отверстиями установлены индукторы, каждый из которых изготовлен в виде двух катушек с сердечниками - инденторами, имеющими возможность перемещения в радиальном направлении относительно оси насадка, при этом диаметры инденторов меньше диаметров отверстий.1. A device for removing ice deposits from drainage pipes of buildings, containing an electromechanical circuit from a series-connected power supply with a high output voltage, an electric pulse generator, including a pulse capacitor and a thyristor, as well as a block of inductors - converters of electrical pulses into mechanical ones, characterized in that the upper part of the spillway pipe and the funnel additionally contain a nozzle made of frost-resistant cast polyethylene with a thickness of at least 4.7 mm, made according to the pipe-in-pipe scheme with the formation of a protective pocket between the inner and outer pipes, while on the inner and outer pipes there are located one opposite the other through holes, and inductors are installed in the protective pocket between the holes, each of which is made in the form of two coils with cores - indenters that can move in the radial direction relative to the axis of the nozzle, while the diameters of the indenters change Smaller than bore diameters. 2. Устройство для удаления отложений льда с водосливных труб зданий по п. 1, отличающееся тем, что насадок имеет в нижней своей части диаметр, меньший диаметра водосливной трубы, образуя воздушный зазор с внутренним диаметром водосливной трубы.2. A device for removing ice deposits from the spillway pipes of buildings according to claim 1, characterized in that the nozzle has a diameter in its lower part that is smaller than the diameter of the spillway pipe, forming an air gap with the inner diameter of the spillway pipe.
RU2020136390A 2020-11-03 2020-11-03 Device for removing ice from building drainage pipes RU2750881C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136390A RU2750881C1 (en) 2020-11-03 2020-11-03 Device for removing ice from building drainage pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136390A RU2750881C1 (en) 2020-11-03 2020-11-03 Device for removing ice from building drainage pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750881C1 true RU2750881C1 (en) 2021-07-05

Family

ID=76755971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020136390A RU2750881C1 (en) 2020-11-03 2020-11-03 Device for removing ice from building drainage pipes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750881C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS621981A (en) * 1986-05-27 1987-01-07 山形総建有限会社 Snow melting structure of eaves part
SU1638285A1 (en) * 1989-02-24 1991-03-30 Внедренческий Центр "Импульс" Device for removing ice from cornices of buildings and structures
SU1747633A1 (en) * 1990-08-27 1992-07-15 Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Internal drain box
RU136066U1 (en) * 2013-06-04 2013-12-27 Сергей Викторович Иванов DEVICE FOR PROTECTING WATER DRAINAGE SYSTEMS ROOF OF BUILDINGS FROM ICING, DEFORMATION AND LOSS OF OPERATIONAL QUALITIES
RU2667559C2 (en) * 2015-12-11 2018-09-21 Георгий Николаевич Степанчук External drainage system from the roofing of the building

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS621981A (en) * 1986-05-27 1987-01-07 山形総建有限会社 Snow melting structure of eaves part
SU1638285A1 (en) * 1989-02-24 1991-03-30 Внедренческий Центр "Импульс" Device for removing ice from cornices of buildings and structures
SU1747633A1 (en) * 1990-08-27 1992-07-15 Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Internal drain box
RU136066U1 (en) * 2013-06-04 2013-12-27 Сергей Викторович Иванов DEVICE FOR PROTECTING WATER DRAINAGE SYSTEMS ROOF OF BUILDINGS FROM ICING, DEFORMATION AND LOSS OF OPERATIONAL QUALITIES
RU2667559C2 (en) * 2015-12-11 2018-09-21 Георгий Николаевич Степанчук External drainage system from the roofing of the building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2773151Y (en) Snow-removing and anti-skidding electromagnetic induction heater on roadface and bridge in winter
EP3131782B1 (en) A system for inductive power transfer, a pavement slab assembly and a method of operating a system for inductive power transfer including a road thawing system by transfer of heat
RU2750881C1 (en) Device for removing ice from building drainage pipes
CN112095746B (en) Sponge urban road drainage system
RU2667559C2 (en) External drainage system from the roofing of the building
US20160047114A1 (en) Catch basin grate
KR20180009564A (en) road freezing preventing system
CN213234045U (en) Energy-saving snow melting device
RU2463417C1 (en) Method for ice removal from water drains of urban buildings and device for its realisation
CN105040549A (en) Method for preventing road from freezing
CN208733414U (en) A kind of road snow-melting system
RU2158809C1 (en) Rain-water goods with electric heating
CN202865976U (en) Intelligent multifunctional comprehensive sewer
CN106886062A (en) Rainfall remote alarming device
JPH03180655A (en) Roof snow disposing system
RU2338853C1 (en) Arangement of building and structure roof
RU2360082C1 (en) Device for removal of ice from well drains of roofs of buildings and constructions
CN205368905U (en) Steel reinforced concrete combines track roof beam heating steel pipe ice -melt snow device
CN215631131U (en) Roof ice and snow melting device
RU143135U1 (en) AERODROM COVERAGE
CN215721713U (en) Antiseized glutinous spiral blowdown steel pipe of inner wall
KR20030078445A (en) A solar heat soundproofed wall prevent freezing prevent of road
JP3162852U (en) Roof snowfall system with self-temperature controlled heater wire
RU138714U1 (en) ROOF DEVICE FOR BUILDINGS AND STRUCTURES
SU1024566A1 (en) Arrangement for protecting pipelines against freezing