PL223955B1 - Sposób do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem oraz urządzenie do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do bezkontaktowego osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem z wykorzystaniem pola elektryc znego i wykorzystujący oddziaływanie pola elektrycznego na kierunek ruchu jonów cząsteczek wody.

Znany jest z opisu patentowego PL 194574 sposób osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem wykorzystujący zjawisko elektroosmozy, który polega na tym, że w osuszanym obiekcie budowlanym umieszcza się urządzenie elektroniczne wytwarzające pole elektromagnetyczne i emitujące fale elektromagnetyczne o częstotliwości sygnału nieprzekraczającej 10 Hz, korzystnie 9,5 Hz, z wykorzystaniem mikroprocesora, dodatniej polaryzacji i prostokątnych przebiegach napięcia wynoszącego korzystnie od +14 V do -14 V oraz o stosunku wypełnienia tych przebiegów wynoszącym korzystnie jak 8:1. Emisja tych fal jest taka, że dokonuje zmiany polar yzacji cząstek wody znajdującej się w osuszanych przegrodach budowlanych oraz powoduje ruch tych cząstek w kierunku ziemi. Znane jest z polskiego opisu patentowego PL138249 sposób osuszania za pomocą instalacji elektroosmotycznej, w której w obszarze działania pola elektrycznego wytworzonego między elektrodami instalacji nawierca się otwory i wprowadza w nie środek hydrofobowy, a dla wytworzenia pola elektrycznego generuje się napięcie okresowo zmienne o wartości średniej dodatniej za okres i kształcie zbliżonym do przebiegu prostokątnego, którym zasila się elektrody instalacji, przy czym kształtuje się je tak, że czas trwania impulsu dodatniego, podczas którego prowadzi się osuszanie i nasycanie przegrody jest 2 do 20 razy dłuższy od czasu trwania impulsu ujemnego wynoszącego nie mniej niż 20 ms, którym porządkuje się i dynamizuje cząsteczki wody, a także depolaryzuje elektrody instalacji. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL158251 sposób osuszania przegrody budowlanej i zabezpieczania jej przed ponownym zawilgoceniem, w którym za pomocą instalacji elektroosmotycznej prądu stałego, zawierającej elektrody dodatnie zamontowane w przegrodzie oraz otokową lub punktową elektrodę ujemną wykorzystuje się oddziaływanie pola elektrycznego z wykorzystaniem środka hydrofobowego wprowadzanego przez otwory. Pole elektryczne przykłada się jednokierunkowo w celu wprowadzenia środka hydrofobowego, następnie wstrzymuje się wytwarzanie pola w celu umożliwienia utworzenia się zolu środka hydrofobowego, po czym załącza się pole w kierunku przeciwnym w celu wstrzymania żelowania, następnie instalację demontuje się. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 140228 sposób osuszania przegród budowlanych, według którego wykonuje się otwory, w które wprowadza się kompozycję elektroprzewodzącą oraz prętowe elektrody węglowe, zaś w kanałach na podkładzie z kompozycji elektroprzewodzącej układa się pręty elektroprzewodzące. Końce obu typu elektrod zalewa się kompozycją elektroprzewodzącą tworząc trwały i osuszający układ elektryczny. Znana jest z publikacji „Elektroosmoza w materiałach budowlanych” (Transactions on Computer Applications in Electrical Engineering XVI Conference ZKwE'11, str. 227-228) metoda polegająca na wykorzystaniu stałego pola elektrycznego, gdzie między dwoma elektrodami umieszczony jest zawilgocony materiał budowlany.

Znane jest z opisu patentowego PL 194574 urządzenie elektroniczne do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem, znamienne tym, że stanowi go zasilacz sieciowy połączony szeregowo z generatorem częstotliwości, sprzężonym elektrycznie poprzez wzmacniacz napięciowy z anteną wypromieniowującą energię elektromagnetyczną w postaci fal radiowych. Generator ten zbudowany jest na mikroprocesorze generującym częstotliwość polaryzacji nieprzekraczającą 10 Hz, korzystnie 9,5 Hz, a prostokątny przebieg napięć wynoszących do ±14 V i stosunek wypełnienia tych przebiegów wynoszący korzystnie jak 8:1. Znane jest z polskiego opisu patentowego PL 204694 urządzenie od osuszania i niszczenia szkodników w konstrukcjach budowlanych z wykorzystaniem wiązki mikrofal emitowanej z generatora za pośrednictwem zestawu wymiennych anten. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 86640 układ elektrod osuszania wykorzystujący zmodyfikowany układ prostownika Graetza dla osuszania osmotycznego, w którym stosuje się przepływ prądu przez przegrodę naprzemiennie przez dwie pary elektrod.

Sposób do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem, według wynalazku, wykorzystujący oddziaływanie pola elektrycznego na kierunek ruchu jonów cząsteczek wody, w którym stosuje się urządzenie, składające się z zasilacza sieciowego połączonego z generatorem i anteną, charakteryzuje się tym, że w osuszanym obiekcie budowlanym umieszcza się urządzenie wytwarzające zmienne pole elektryczne o częstotliwości do 50 Hz, napięciu anten do 50 V względem gruntu lub elementów przewodzących konstrukcji obiektu budowlanego mającymi ten

PL 223 955 B1 sam potencjał elektryczny co grunt, zmiennym monotonicznie narastająco lub opadająco polu ele ktrycznym między anteną a gruntem, pomiędzy którymi znajduje się przegroda budowlana. Wytw arzane pole elektryczne oddziałuje na jony wody, znajdujące się wewnątrz przegrody budowlanej, odpychająco. Emitowane pole charakteryzuje się asymetrią wartości (monotonicznie narastające lub monotonicznie malejące). Pole elektryczne jest zmienne (zmiana między anteną a gruntem i tym samym przegrodą budowlaną), ponieważ odległość między anteną (elektrodą) jest różna w każdym punkcie ściany, a także do instalacji przewodzącej prąd elektryczny mającej ten sam potencjał co grunt.

Korzystnie jako elementy przewodzące obiektów budowlanych wykorzystuje się zbrojenia, instalacje wewnętrzne obiektów budowlanych, zwłaszcza elektryczną lub wodociągową połączone elektrycznie z gruntem. Korzystnie generator konfiguruje się za pomocą pilota, a zmiany wartości zapisuje się w pamięci mikroprocesora realizującego część generatora. Na wyświetlaczu realizuje się wizualizację konfiguracji.

Zasięg pracy i szybkość osuszania urządzenia zależy od nastawionej częstotliwości pola. W przypadku dużej częstotliwości zasięg jest mniejszy a szybkość osuszania większa. W przypadku mniejszej częstotliwości zasięg jest większy a szybkość osuszania mniejsza. Praca dwóch urządzeń jest możliwa w pewnej odległości, ale zbyt bliska lokalizacja powodować będzie wzajemne nakładanie się pól i osłabienie osuszania we wspólnej strefie.

Urządzenie do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem, według wynalazku, wykorzystujące oddziaływanie pola elektrycznego na kierunek ruchu jonów cząsteczek wody i składające się z zasilacza sieciowego, generatora, anteny, charakteryzuje się tym, że zasilacz sieciowy jest połączony szeregowo z generatorem połączonym z dwoma antenami stanowiącymi elektrodę pola elektrycznego, przy czym urządzenie do osuszania zasilane jest z sieci elektrycznej osuszanego i zabezpieczanego budynku, zaś przewód PE sieci elektrycznej stanowi przeciwną elektrodę pola elektrycznego, do której podłączony jest zasilacz sieciowy, przy czym przebieg zmian pola generowany ma wartość względem gruntu do 50 V i częstotliwość do 50 Hz przy zachowaniu monotoniczności zmian tego pola. Korzystnie przewód PE połączony jest z instalacjami elektroprzewodzącymi mającymi potencjał gruntu, znajdującymi się wewnątrz lub na powierzchni lub w sąsiedztwie przegrody budowlanej, co pozwala na generowanie pola elektrycznego z ich wykorzystaniem. Korzystnie urządzenie wyposażone jest w pilota, który pozwala na konfigurowanie generatora. Korzystnie generator wyposażony jest w mikroprocesor, w którego pamięci nieulotnej zapisuje się zmiany konfiguracji generatora. Korzystnie generator połączony jest z wyświetlaczem, na którym następuje wizualizacja konfiguracji generatora.

Zaletą wynalazku jest to, że urządzenie ma regulowaną częstotliwość pracy, amplitudy napięcia na antenie oraz kształtu przebiegu pola (monotonicznie opadający lub narastający), czego nie mają urządzenia znane ze stanu techniki. Zmiana parametrów (zmienność pola elektrycznego) pracy pozwala na znalezienie lepszych parametrów pola w celu przyspieszenia procesu osuszania. Zaletą wynalazku jest opracowanie sposobu osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem z wykorzystaniem technologii bezkontaktowej pozwalającej na uzyskanie ruch cząsteczek wody w przegrodach w dół przegrody między anteną a gruntem lub elementami przewodzącymi konstrukcji budynków mającymi ten sam potencjał elektryczny co grunt, w szczególności zbrojeniami, instalacjami wewnątrz budynkowymi, zwłaszcza elektryczną i wodociągową. Ponadto rozwiązanie takie umożliwia wymuszenie ruchu cząsteczek wody w kierunku poziomym, co jest istotne dla osuszania przegród poziomych oraz umożliwia wypychanie cząsteczek wody z przegród pionowych w kierunku ku powierzchni ściany, co ułatwia odparowanie do otoczenia, bez konieczności zaciągania ku dołowi. Urządzenie poprzez pracę w sposób ciągły powoduje ograniczenie podciągania wody pozwalając na zmniejszenie zawilgocenia przegrody budowlanej, bez konieczności ingerencji mechanicznej w przegrodę i jej otoczenie, oraz bez konieczności wtłaczania środka hydrofobowego. Proces osuszania jest procesem długotrwałym, trwającym rzędu kilku lat w zależności od konfiguracji instalacji, stopnia zawilgocenia, rodzaju materiału z którego wykonana jest przegroda. Praca ciągła urządzenia utrudnia ponownemu przenikaniu i podciąganiu wilgoci w przegrodzie.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony bliżej w przykładach wykonania i na rysunkach, na którym fig. 1 przedstawia układ bez połączenia z przeciwną elektrodą, fig. 2 przedstawia przebiegi natęż enia pola elektrycznego zmienne w czasie o charakterystyce monotonicznej narastającej generowanej przez układ, fig. 3 przedstawia przebiegi natężenia pola elektrycznego zmienne w czasie o charakterystyce monotonicznej opadającej generowane przez układ, fig. 4 przedstawia układ pracujący

PL 223 955 B1 przy przegrodzie nieizolowanej elektrycznie od gruntu, fig. 5 przedstawia układ, który generuje pole między instalacjami elektroprzewodzącymi mającymi potencjał gruntu znajdującymi się na powierzchni przegrody budowlanej.

P r z y k ł a d I

Urządzenie 1 do osuszania składa się z zasilacza sieciowego ZS połączonego z generatorem GEN i antenami ANT1 i ANT2 stanowiącymi elektrodę. Zasilacz sieciowy ZS zasilany jest z instalacji trójprzewodowej o parametrach 230 V i 50 Hz osuszanego obiektu budowlanego. Linie instalacji obiektu budowlanego „L” i „N” są zamienne. Przewód PE instalacji połączony jest z zasilaczem sieciowym ZS i stanowi przeciwną elektrodę (w przypadku instalacji dwuprzewodowej konieczne jest połączenie linii N do wejścia zasilania urządzenia oraz zapewnienie trwałego połączenia elektrycznego instalacji z układem). Przewód PE jest uziemiony w gruncie 3. Układ 1 wykorzystuje mikroprocesorowy generator GEN pola wraz z układem zmiennoprądowego sterowania układu anten pola. Zadaniem anten ANT1 i ANT2 jest oddziaływanie polami na jony wody. Urządzenie 1 konfigurowalne konfiguruje się z wykorzystaniem pilota P na podczerwień i wyświetlacza, które to umożliwiają zmianę konfiguracji pracy: skokową zmianę częstotliwości, skokową zmianę maksymalnej wartości pola, zmianę zbocza (pole narastające lub opadające). Konfiguracja poziomu odniesienia pola wykonywana jest za pomocą zwory (przewodu). Generator GEN pola bazuje na mikroprocesorowym programowalnym generatorze przebiegu konfigurowanym za pomocą pilota bezprzewodowego P. Wizualizacja konfiguracji jest realizowana za pomocą wyświetlacza W. Generacja odbywa się z wykorzystaniem przetwornika cyfrowo-analogowego, aktywnego filtru dolnoprzepustowego pierwszego rzędu o częstotliwości górnej 500Hz i wzmacniacza napięcia. Sygnał z generatora GEN podłączony jest do anteny ANT1. Sygnał z generatora GEN podłączony jest do cewki anteny ANT2. Zmiana prądu w cewce anteny ANT2 realizowana jest za pomocą konwertera napięcie-prąd w zakresie 0 mA do 20 mA, przy czym prąd 0 mA odpowiada napięciu minimalnemu na antenie ANT1 , a prąd 20 mA odpowiada napięciu maksymalnemu na antenie ANT1.

Potencjałem odniesienia anten ANT1 i ANT2 (minimalny potencjałem) może być napięcie PE lub napięcie PE pomniejszone o napięcie zasilania zasilacza ZS, co jest konfigurowane za pomocą zwory. Przy potencjale PE uzyskuje się podciąganie wody w przegrodzie, przy potencjalnym PE pomniejszonym o napięcie zasilania zasilacza ZS osuszanie przegrody.

Urządzenie 1 działa w oparciu o oddziaływanie polem elektrycznym na jony wody. Zadaniem urządzenia 1 jest wytworzenie pola elektrycznego o określonej wartości, kierunku i zwrocie między gruntem 3 a górnym obszarem zawilgocenia na przegrodzie budowlanej 2. Pole to powoduje powstanie niewielkiego prądu w przegrodzie budowlanej 2 wpływającego na transport nośników w szczególności jonów wody w kierunku do gruntu 3. Pole wpływające na transport wody ma określoną wartość. Ponieważ pole wytwarzane przez urządzenie 1 maleje wraz z odległością konieczne jest zastąpienie tego pola polem zmiennym, które w pewnych momentach czasu osiągnie wartość potrzebną do realizacji transportu cząstek wody. Powoduje to niestety zmniejszenie efektywności transportu, ponieważ oczekiwana wartość pola w danym punkcie jest osiągana tylko przez pewien czas a nie jest dostępna w sposób ciągły. Urządzenie 1 wykorzystuje pole asymetryczne będące przebiegiem monotonicznie narastającym lub opadającym. Właściwa praca urządzenia 1 jest w zakresie zbocza o małym nach yleniu, a powrót do stanu początkowego jest realizowany zboczem o bardzo dużym nachyleniu. Wartości zbocza o dużym nachyleniu powodują transport w kierunku przeciwnym, jednak czas trwania tego oddziaływania jest znacznie krótszy od oddziaływania w stronę właściwą wiec asymetria zapewnia praktycznie jednokierunkowy przepływ wody. Oddziaływanie pola powoduje dwa efekty w zależności od konfiguracji przestrzennej. Pierwszy efekt związany jest z wypychaniem wody z wnętrza przegrody budowlanej 2 ku jej powierzchni, gdzie może ona odparować, drugi efekt związany jest z transportem cząstek w dół, przeciwnie do podciągania kapilarnego. W przypadku zainstalowania urządzenia 1 poniżej górnej warstwy zawilgocenia występować będzie efekt podciągania wilgoci z wysokości urządzenia 1 ku górze.

P r z y k ł a d II

Urządzenie 1 wykonane jak w przykładzie I, przy czym przewód PE połączony jest z instalacją elektroprzewodzącą mającą potencjał gruntu 3, znajdującą się na powierzchni przegrody budowlanej 2.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem wykorzystujący oddziaływanie pola elektrycznego na kierunek ruchu jonów cząsteczek wody, w którym stosuje się urządzenie, składające się z zasilacza sieciowego połączonego z generatorem i anteną, znamienny tym, że w osuszanym obiekcie budowlanym umieszcza się urządzenie (1) wytwarzające zmienne pole elektryczne o częstotliwości do 50Hz, napięciu anten (ANT 1 i ANT2) do 50 V względem gruntu (3) lub elementów przewodzących konstrukcji obiektu budowlanego mającymi ten sam potencjał elektryczny co grunt (3), zmiennym monotonicznie narastająco lub opadająco polu elektrycznym między antenami (ANT1 i ANT2) a gruntem (3), pomiędzy którymi znajduje się przegroda budowlana (2).
2. 2. Sposób według zastrz 1, znamienny tym, że jako elementy przewodzące obiektów budowlanych stosuje się zbrojenia, instalacje wewnętrzne obiektów budowlanych, zwłaszcza elektryczną lub wodociągową, połączone elektrycznie z gruntem (3).
3. 3. Urządzenie do osuszania i zabezpieczania przegród budowlanych przed ponownym ich zawilgoceniem wykorzystujące oddziaływanie pola elektrycznego na kierunek ruchu jonów cząsteczek wody i składające się z zasilacza sieciowego, generatora i anteny, znamienne tym, że zasilacz sieciowy (ZS) jest połączony szeregowo z generatorem (GEN) połączonym z antenami (ANT1, ANT2) stanowiącymi elektrodę pola elektrycznego, przy czym urządzenie (1) do osuszania zasilane jest z sieci elektrycznej budynku, zaś przewód PE sieci elektrycznej stanowi przeciwną elektrodę pola elektrycznego, do której podłączony jest zasilacz sieciowy (ZS), przy czym przebieg zmian pola generowanego ma wartość względem gruntu (3) do 50 V i częstotliwość do 50 Hz przy zachowaniu monotoniczności zmian tego pola.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienny tym, że przewód PE połączony jest z instalacjami elektroprzewodzącymi (4) mającymi potencjał gruntu (3), znajdującymi się wewnątrz lub na powierzchni lub w sąsiedztwie przegrody budowlanej (2).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienny tym, że wyposażone jest w pilota (P).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 3, znamienny tym, że generator (GEN) wyposażony jest w mikroprocesor.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 3, znamienny tym, że generator (GEN) połączony jest z wyświetlaczem (W).