СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ СНЕГА НА КРОВЛЯХ ЗДАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА Российский патент 2023 года по МПК E04D13/76 

Изобретение относится к области предупреждения стихийных бедствий и предназначено для предупреждения накопления снега на кровлях зданий.

Известен способ уборки снега с крыши здания. Сущность способа заключается в том, что снег с поверхности крыши сдувают струёй сжатого воздуха с помощью ориентируемого вручную гибкого шланга с жестким трубчатым наконечником, который крепится к трубе, соединённой с расположенным на чердаке здания компрессором, причем труба выполнена с отводящими патрубками с вентилями с возможностью подсоединения к ним упомянутого гибкого шланга и возможностью закрепления на трубе страховочного приспособления для оператора с возможностью его передвижения вдоль трубы по мере удаления снега с крыши. (Патент RU №2459054, МПК E04D 13/076. Способ уборки снега с крыши здания: заявл. 2010.10.13, опубл. 2012.08.20).

Недостатком этого способа являются: возможность механического воздействия на кровлю; сложность, связанная с переносом шланга оператором при повторении операции сброса снега; опасность падения оператора с кровли здания, несмотря на то, что предусмотрено страховочное снаряжение работника.

Известно устройство, реализующее очистку крыши здания от снега. Сущность устройства заключается в том, что оно снабжено управляемым коптером с пропеллерами, видеокамерой, предназначенной для дистанционного осмотра поверхности крыши, приемником-передатчиком, автономным блоком управления с экраном для визуального наблюдения. Перемещение коптера со скрепером по поверхности крыши здания дает возможность сбросить снег с крыши на землю. Очистка может производиться в труднодоступных местах и без участия человека на крыше. (Патент RU №2752413 C1 РФ, МПК E04D 13/076. Устройство для очистки крыши здания от снега: №2020138120, заявл. 20.11.2020, опубл. 27.07.2021).

Недостатком этого технического решения является невысокая эффективность очистки крыши от снега из-за узкой маневренности скрепера при его перемещении и то, что данный способ не учитывает форму поверхности крыши. Углубления, ямки, ребристость или различные препятствия будут служить накопителями твердых осадков. Существенным недостатком является высокая энергетическая емкость и высокая стоимость разработки.

Известно устройство, которое содержит корпус с отверстиями для прохождения воздушного потока и с размещенным в полости корпуса вентилятором. Корпус снабжен поворотным механизмом и соплом для выхода воздушного потока из полости корпуса, сопло имеет щелевидную или воронкообразную форму, включение и отключение вентилятора происходит посредством датчика осадков, реагирующего на возникновение, интенсивность, исчезновение снежных осадков. (Патент RU № 119368 U1, МПК E04D 13/076. Устройство для сдува снега и твердых частиц веществ: №2012104332/03: заявл. 07.02.2012, опубл. 20.08.2012).

Недостатком является наличие подвижных, поворотных частей, что снижет возможность применения оборудования в условиях экстремальных погодных условий (низких температур, сильного ветра), снижение эстетики кровли. Мощности одного такого устройства недостаточно для покрытия больших площадей кровель.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является устройство, которое содержит корпус, имеющий поворотный механизм с расположенными в корпусе отверстиями для прохождения воздушного потока, размещенный в полости корпуса вентилятор и щелевидное или воронкообразное сопло для выхода воздушного потока из полости корпуса. Вентилятор включается и отключается посредством датчика осадков, реагирующего на возникновение, интенсивность, исчезновение осадков. Корпус имеет каретку, способную передвигаться по направляющей, установленной на поверхности крыши. Направляющая является рельсом или тросом. На каретке установлен двигатель с приводом колёс каретки. С обоих концов направляющей установлены концевые переключатели. Сопло изогнуто относительно оси вращения вентилятора, поворотный механизм приводится в действие силой тяги воздушного потока. (Патент RU №127103 U1, МПК E04D 13/076. Подвижное устройство для сдува снега и твердых частиц веществ, заявл. 21.09.2012: опубл. 20.04.2013).

Стоит отметить недостатки подвижных моделей. Громоздкость конструкции значительно снижает эстетическую привлекательность крыши. Разработанная модель является не универсальной. Устройство для обдува передвигается по направляющим в виде рельса, в случае установки на самой крыше, или в виде троса, в случае установки на внешних опорах. В связи с этим предъявляются повышенные требования к прочности конструкции и материалу, из которого изготовлена кровля. Наличие движущихся частей снижет возможность применения оборудования в условиях экстремальных погодных условий (низких температур, сильного ветра). Мощности одного такого устройства недостаточно для покрытия больших площадей крыш. Требует высоких энергетических и материальных затрат ввиду сложности конструкции и наличия множества деталей.

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении трудоемкости, снижении эксплуатационных затрат, предупреждении накопления снега на кровле здания и упрощении конструкции.

Технический результат заключается в предупреждении накопления снежного покрова на кровле зданий с применением средств контроля осадков и автоматизации за счет установленной на коньковой части кровли вальмового типа аэродинамической трубы с щелевидными соплами, что упрощает конструкцию, снижает трудоемкость и эксплуатационные затраты.

Указанный технический результат по способу достигается тем, что снег с поверхности кровли сдувают струёй сжатого воздуха при его падении по сигналу датчика, до момента его скопления на кровле, сдув осуществляют через щелевидные сопла, установленные с четырёх сторон аэродинамической трубы, расположенной на коньковой части кровли вальмового типа, причём щелевидные сопла регулируют по углу наклона кровли, обеспечивая всестороннее распределение воздушных потоков по всей поверхности кровли.

Устройство для осуществления способа, включает корпус в виде аэродинамической трубы с щелевидными соплами для выхода воздушного потока, датчик осадков, вентилятор в виде вихревой воздуходувки, создающий воздушный поток, который расположен под кровлей, и приводится в действие блоком управления посредством датчика осадков, обеспечивая подачу воздуха в аэродинамическую трубу, расположенную на коньковой части кровли вальмового типа, снабженyю с четырёх сторон щелевидными соплами, причём угол их наклона относительно поверхности кровли позволяет обеспечить всестороннее распределение воздушных потоков по всей поверхности кровли, предупреждая накопление снега.

Блок управления оборудован программируемым устройством временных режимов работы вихревой воздуходувки, которая включается и выключается в зависимости от наличия или отсутствия и интенсивности выпадения осадков. Щелевидные сопла регулируются при монтаже по углу наклона кровли создавая эффект «настилания» струи на поверхность кровли, способствующий увеличению скорости и расширению плоской струи, обеспечивая предупреждение накопления осадков на кровле.

Корпус выполнен из лёгкого и прочного материала ПНД (полиэтилен низкого давления), выдерживающий большую разницу температур от минус 70 до плюс 80 градусов.

Способ позволяет сэкономить трудовые, временные и финансовые ресурсы. Высокая надёжность, снижение затрат на обслуживание и ремонт обеспечивается отсутствием подвижных частей.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

–на фиг.1 – показан общий вид устройства для осуществления способа;

–на фиг. 2 – вид сверху устройства для осуществления способа;

–на фиг. 3 – вид с торца устройства для осуществления способа.

На фиг. 1 обозначены:

1 – корпус в виде аэродинамической трубы; 2 – щелевидные сопла; 3 – вихревая воздуходувка; 4 – датчик осадков; 5 – блок управления; 6 –поверхность кровли; 7 – направление потока воздуха.

Устройство для осуществления способа включает: корпус в виде аэродинамической трубы 1 с щелевидными соплами 2, вихревую воздуходувку 3, установленную под кровлей здания для нагнетания воздуха в аэродинамическую трубу 1, которая приводится в действие блоком управления 5, посредством датчика осадков 4. Блок управления 5 оборудован программируемым устройством временных режимов работы вихревой воздуходувки, которая включается и выключается в зависимости от наличия или отсутствия и интенсивности выпадения осадков. Щелевидные сопла 2 регулируются при монтаже по углу наклона кровли 6, создавая эффект «настилания» струи на поверхность кровли 6, способствующий увеличению скорости и расширению плоской струи, обеспечивая предупреждение накопления осадков на кровле 6.

Способ автоматического предупреждения накопления снега на кровлях зданий осуществляется следующим образом. Датчик осадков 4, распознав наличие осадков, подаёт сигнал в блок управления 5, который включает вихревую воздуходувку 3. Вихревая воздуходувка 3 подаёт воздух в аэродинамическую трубу 1 с установленными на ней щелевидными соплами 2, которые позволяют обработать всю поверхность кровли 6. Щелевидные сопла 2 создают плоские струи воздуха, создавая эффект «настилания» струи на поверхность кровли, способствующий увеличению скорости и расширению плоской струи, обеспечивая предупреждение накопления осадков на кровле 6. При прекращении осадков, датчик осадков 4 подаёт сигнал в блок управления 5, который выключает вихревую воздуходувку 3.

Применение данного способа позволит исключить накопление снега на кровле зданий, обеспечить высокое качество очистки кровель зданий за счет всестороннего распределения воздушных потоков по всей поверхности обрабатываемой кровли до момента скопления снега, обеспечить безопасность труда при проведении снегоуборочных работ, а также снизить капитальные вложения, что позволит исключить риск возникновения стихийных бедствий и техногенных аварий.

Способ является экономически обоснованным, экологически- пожаробезопасным. Конструкция устройства обладает малой метало- и энергоёмкостью, т.к. аэродинамическая труба изготовлена из лёгкого и прочного материала ПНД, компактностью, учитывает требования технической эстетики - укрыта защитным козырьком из материала кровли, не изменяя фасады зданий.

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к способу предупреждения накопления снега на кровлях зданий и устройству для осуществления способа. Способ автоматического предупреждения накопления снега на кровлях зданий заключается в том, что снег с поверхности сдувают струёй сжатого воздуха до момента его скопления на кровле по сигналу датчика. Через щелевидные сопла, регулируемых по углу наклона крыши, установленные с четырёх сторон аэродинамической трубы, расположенной на коньковой части кровли вальмового типа, обеспечивают всестороннее распределение воздушных потоков по всей поверхности кровли. Предложено устройство для осуществления способа. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ автоматического предупреждения накопления снега на кровлях зданий, отличающийся тем, что снег с поверхности сдувают струёй сжатого воздуха до момента его скопления на кровле по сигналу датчика через щелевидные сопла, установленные с четырёх сторон аэродинамической трубы, расположенной на коньковой части кровли вальмового типа, причём щелевидные сопла регулируют по углу наклона кровли, обеспечивая всестороннее распределение воздушных потоков по всей поверхности кровли.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее корпус в виде аэродинамической трубы с щелевидными соплами для выхода воздушного потока, датчик осадков, вентилятор в виде вихревой воздуходувки, создающий воздушный поток, который расположен под кровлей и приводится в действие блоком управления посредством датчика осадков, обеспечивая подачу воздуха в аэродинамическую трубу, расположенную на коньковой части кровли вальмового типа, снабженyю с четырёх сторон щелевидными соплами, причем щелевидные сопла регулируются при монтаже по углу наклона кровли.