DE4400503C2

DE4400503C2 - Elektrochemische Feuchtigkeitssperre

Info

Publication number: DE4400503C2
Application number: DE4400503A
Authority: DE
Inventors: Christoph Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2014-01-12
Also published as: DE4400503A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrochemische Feuchtigkeitssperre für Mauerwerk od. dgl. mit einem Spannungsversorgungsteil, an dessen Ausgang mindestens zwei Elektroden zum Transportieren der Feuchtigkeit von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle bzw. zum Fernhalten der Feuchtigkeit von der ersten Stelle angeschlossen sind.

Eine derartige elektrochemische Feuchtigkeitssperre wird als bekannt angenommen. Hierbei wird eine erste Elektrode in Form einer Anode an die trocken zu haltende bzw. zu entfeuchtende Stelle, insbesondere ein Mauerwerk, angelegt, während an einer davon entfernten zweiten Stelle, z. B. außerhalb des Mauerwerks, eine zweite Elektrode als Kathode zum Entziehen der Feuchtigkeit angeordnet wird. Als nachteilig hat sich hierbei herausgestellt, daß die Wirksamkeit einer solchen Sperre nach einiger Zeit beträchtlich nachläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrochemische Feuchtigkeitssperre der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß dauerhaft eine gute Funktionsfähigkeit aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die in Folge der getakteten Ausgangsspannung des Spannungsversorgungsteils sich wiederholt umkehrende Stromrichtung werden an den Elektroden abgelagerte Substanzen, die den Feuchtigkeitstransport behindern, stets wieder abgestoßen und können sich nicht auf Dauer an den Elektroden anlagern. Dadurch, daß die Tastzeit für den an die trocken zu haltende erste Stelle angelegten Spannungswert länger ist als die Tastzeit des an die zweite Stelle, an die die Feuchtigkeit transportiert werden soll, angelegten Spannungswerts, wird indes ein Nettotransport der Feuchtigkeit an die zweite Stelle sicher aufrechterhalten und eine Feuchtigkeitssperre erzielt. Auf diese Weise wird eine hohe Wirksamkeit der elektrochemischen Feuchtigkeitssperre auf lange Sicht aufrechterhalten. Dabei ist die Feuchtigkeitssperre in Folge der Niedervolt-Ausgangsspannung ungefährlich.

Vorteilhaft ist, daß das Tastverhältnis aus Tastzeit für den positiven Spannungswert zu Tastzeit für den negativen Spannungswert einstellbar ist, da dadurch eine Abstimmung auf gegebene örtliche Verhältnisse optimal möglich ist.

Der Aufbau der elektrochemischen Feuchtigkeitssperre hinsichtlich des Steuerungsteils ist vorzugsweise derart ausgelegt, daß das Spannungsversorgungsteil einen an die Netzspannung anschließbaren Trenntransformator aufweist, der ausgangsseitig eine Niedervoltspannung liefert, daß am Ausgang des Trenntransformators ein spannungsgeregeltes und strombegrenzendes Netzteil angeschlossen ist, dessen Spannungs- und Stromwerte mittels Einstellpotentiometern abgleichbar sind, und daß an den Ausgang des Netzteils eine elektronische Kommutierungsschaltung angeschlossen ist, die zum Einstellen der Kommutierungszeit und Bildung des Tastverhältnisses von einem einstellbaren Multivibrator gesteuert ist, dessen Schwingungszeiten mit Potentiometern einstellbar sind. Dieser Aufbau bietet nicht nur eine galvanische Trennung vom Stromnetz, sondern auch eine einfache Möglichkeit zum Einstellen von Spannungs- und Stromwerten sowie zum Festlegen der Tastzeiten und des Taktverhältnisses.

Versuche haben gezeigt, daß ein Tastverhältnis von 2 : 1 bei einer Rechteckspannung mit einem positiven Spannungswert von +25 V und einem negativen Spannungswert von -25 V sowie eine Tastzeit für den positiven Spannungswert von 2 s und fuhr den negativen Spannungswert von 1 s gute Ergebnisse liefern.

Als Elektrodenmaterial hat sich insbesondere Graphit bewährt. Diese Elektroden werden praktisch nicht abgetragen und zeigen auch nicht die Eigenschaft einer Volumenvergrößerung, so daß die Gefahr einer Zerstörung von Mauerwerk nicht auftritt.

Zur Befestigung der ersten Elektrode, die in Folge der längeren Tastzeit vorwiegend als Anode wirkt, im Mauerwerk hat sich ein mit Graphit angereicherter Mörtel bewährt.

Für die Entfeuchtung einer größeren Fläche ist es günstig, wenn zumindest die erste Elektrode, die beispielsweise in einem Mauerwerk befestigt ist, eine Flächenelektrode ist.

Für den dauerhaften Einsatz soll vorgesehen sein, daß die Elektroden Stäbe, Platten oder Folien aus nichtkorrodierendem Material sind.

Für die Mobilität der elektrochemischen Feuchtigkeitssperre ist es günstig, wenn das Spannungsversorgungsteil batteriegepuffert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Blockschaltbild ein Spannungsversorgungsteil mit daran angeschlossenen Elektroden und

Fig. 2 einen zeitlichen Spannungsverlauf am Ausgang des Spannungsversorgungsteils.

Die Fig. 1 zeigt die wesentlichen Komponenten des Spannungsversorgungsteils der elektrochemischen Feuchtigkeitssperre für Mauerwerk od. dgl. Mittels eines Trenntransformators wird das Spannungsversorgungsteil an eine Netzspannung L, N unter galvanischer Trennung angeschlossen. Der Trenntransformator T transformiert die Netzspannung in eine Niedervoltspannung, die über einen Gleichrichter an ein spannungsgeregeltes und strombegrenztes Netzteil B angelegt wird. Die Spannungs- und Stromwerte können mittels Einstell-Potentiometern R_i und R_u auf gewünschte Werte, z. B. +25 V und -25 V eingestellt werden. Zum Takten der von dem Netzteil B abgegebenen Gleichspannung wird diese einer elektronischen Kommutierungseinrichtung K mit Ausgangsklemmen X₁ und X₂ zugeführt. Die Kommutierungszeit bzw. Tastzeit wird vorliegend mittels eines Multivibrators D gesteuert, dessen Schwingungszeiten mit Potentiometern Re und Ra vorgegeben werden können. Die Kommutierungsschaltung K liefert an ihren Ausgangsklemmen X₁ und X₂ eine getaktete Niedervolt-Ausgangsspannung U_A zum Speisen von Elektroden E₁ und E₂, die mit einer trocken zu Legenden oder trocken zu haltenden Stelle S₁ bzw. einer Stelle S₂ verbunden sind, an die die Feuchtigkeit transportiert werden soll.

In Fig. 2 ist ein zeitlicher Spannungsverlauf dargestellt, der zwischen den Ausgangsklemmen X₁ und X₂ auftritt. Vorliegend handelt es sich um eine Rechteckspannung, deren maximaler positiver Spannungswert U_A⁺ +25 V und deren negativer maximaler Spannungswert U_A ^- -25 V (X₁ gegen X₂) beträgt. Die Tastzeit Δt₁ für den positiven Spannungswert U_A⁺ ist vorliegend auf 2 s eingestellt, während die Tastzeit Δt₂ für den negativen Spannungswert U_A ^- 1 s ist, so daß sich ein Tastverhältnis Δt₁ zu Δt₂ von 2 : 1 ergibt. Bei diesen Spannungsverhältnissen wurde eine gute Wirkung der elektrochemischen Feuchtigkeitssperre festgestellt.

Aufgrund der getakteten Niedervolt-Ausgangsspannung mit einer längeren Tastzeit Δt₁ als Δt₂ wirkt die Elektrode E₁ überwiegend als Anode, während die Elektrode E₂ überwiegend als Kathode wirkt. Hierdurch kommt ein Nettofeuchtigkeitstransport bzw. ein Transport von anderen Ionenarten, die von den jeweiligen Verhältnissen abhängig sind, von der Elektrode E₁ zu der Elektrode E₂ zustande.

Die Elektrode E₁ ist beispielsweise an einem zu entfeuchtenden Mauerwerk als Stelle S₁ angeschlossen, während die Elektrode E₂ an einer außerhalb des Mauerwerks liegenden Stelle angeschlossen ist, an die die Feuchtigkeit abgeleitet werden soll.

Als Elektrodenmaterial haben sich insbesondere Graphit- oder Kohlestäbe bewährt, die praktisch keine Abnutzungserscheinungen bzw. keine Volumenvergrößerung zeigen, so daß ein sicherer Betrieb auf lange Dauer gewährleistet ist. Die Feuchtigkeitssperre kann daher ohne wesentliche Wartungsarbeiten an einer installierten Stelle verbleiben. Zum Einsetzen der Elektrode E₁ kann ein Mörtel oder dgl. mit Graphitpulver zum Verbessern der Leitfähigkeit angereichert werden und die Stelle in der Umgebung der Elektrode E₁ kann mit einem Graphitspray zur Verbesserung der Leitfähigkeit eingesprüht werden. Zum Vergrößern der Elektrodenfläche kann diese platten- oder folienartig ausgebildet sein oder aus einer auf das zu trocknende Mauerwerk aufgebrachten Graphitschicht bestehen. Die außerhalb des Mauerwerks befindliche Elektrode E₂ wird beispielsweise in einem Abstand von 1,5 m bis 4 m in die Erde eingesetzt, so daß die Feuchtigkeit auf diese zuwandert.

Die Dicke der Elektroden kann dabei gezielt so gewählt werden, daß sie sich nach einer mehr oder weniger langen Dauer vollständig aufgelöst haben.

Das Spannungsversorgungsteil kann fuhr den mobilen Einsatz vorteilhafterweise batteriegepuffert sein, so daß es auch netzunabhängig einsetzbar ist. Ferner kann es auch eine Thermosicherung aufweisen, die z. B. bei 90°C abschaltet.

Claims

1. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre für Mauerwerk od. dgl. mit einem Spannungsversorgungsteil, an dessen Ausgang mindestens zwei Elektroden zum Transportieren der Feuchtigkeit von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle bzw. zum Fernhalten der Feuchtigkeit von der ersten Stelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Spannungsversorgungsteils (T, B, K, D) an seinen Ausgangsklemmen (X₁, X₂) eine getaktete Niedervolt-Ausgangsspannung (U_A) erzeugt wird, die zwischen einem positiven und negativen Spannungswert (U_A⁺, U_A ^-) der ersten bezüglich der zweiten Ausgangsklemme (X₁, X₂) wechselt und deren Tastzeit (Δt₁) für den positiven Spannungswert länger ist als die Tastzeit (Δt₂) für den negativen Spannungswert (U_A ^-), und
daß die erste Stelle (S₁) mit der an die erste Ausgangsklemme (X₁) angeschlossenen Elektrode (E₁) und die zweite Stelle mit der an die zweite Ausgangsklemme (X₂) angeschlossenen Elektrode (E₂) verbunden sind.

2. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis Tastzeit (Δt₁) für den positiven Spannungswert (U_A⁺) zu Tastzeit (Δt₂) für den negativen Spannungswert (U_A ^-) einstellbar ist.

3. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsversorgungsteil einen an die Netzspannung anschließbaren Trenntransformator (T) aufweist, der ausgangsseitig eine Niedervoltspannung liefert, daß am Ausgang des Trenntransformators (T) ein spannungsgeregeltes und strombegrenzendes Netzteil (B) angeschlossen ist, dessen Spannungs- und Stromwerte mittels Einstellpotentiometern (R_i, R_u) abgleichbar sind, daß an den Ausgang des Netzteils (B) eine elektronische Kommutierungsschaltung (K) angeschlossen ist, die zum Einstellen der Kommutierungszeit und Bildung des Tastverhältnisses von einem einstellbaren Multivibrator (D) gesteuert ist, dessen Schwingungszeiten mit Potentiometern Re und Ra einstellbar sind.

4. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung (U_A) eine Rechteckspannung ist, deren Tastverhältnis Tastzeit (Δt₁) für den positiven Spannungswert (U_A⁺) zu Tastzeit (Δt₂) für den negativen Spannungswert (U_A ^-) 2 : 1 beträgt.

5. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der positive und der negative Spannungswert (U_A⁺ bzw. U_A ^-) auf +25 V bzw. -25 V eingestellt sind.

6. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastzeit (Δt₁) für den positiven Spannungswert (U_A⁺) 2 s und die Tastzeit (Δt₂) für den negativen Spannungswert (U_A ^-) 1 s beträgt.

7. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (E₁, E₂) Graphit- oder Kohlestäbe sind.

8. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stelle (S₁) im Mauerwerk eines Hauses angeordnet ist, und
daß die zugehörige(n) Elektrode(n) im Mauerwerk mittels mit Graphit angereichertem Mörtel befestigt ist (sind).

9. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Elektrode (E₁) eine Flächenelektrode ist.

10. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (E₁, E₂) Stäbe, Platten oder Folien aus nicht korrodierendem Material sind.

11. Elektrochemische Feuchtigkeitssperre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsversorgungsteil (T, B, K, D) batteriegepuffert ist.