DE4000297C2

DE4000297C2 - Regenerable humidity filter and fully automatic replacement filter against humidity for liquids in tank systems

Info

Publication number: DE4000297C2
Application number: DE19904000297
Authority: DE
Inventors: Rolf Backhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2010-01-09
Also published as: DE4000297A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Luftentfeuchtungs einrichtung in einem Belüftungsrohr, die mindestens ein regenerierbares Luftfeuchtefilter aufweist, wo bei dem Belüftungsrohr atmosphärische Luft zuführbar ist.The invention is based on dehumidification device in a ventilation pipe, the minimum has a regenerable air humidity filter where atmospheric air can be supplied to the ventilation pipe is.

Eine jede Tankanlage von Kraftstoffen hat fast immer eine direkte Lüftung zur Atmosphäre, um beim einen Luftdruck beim Befüllen und der Entnahme von Kraft stoff einen Ausgleich zur Atmosphäre zu schaffen.Every fuel tank system almost always has direct ventilation to the atmosphere Air pressure when filling and withdrawing power to create a balance to the atmosphere.

Eintretende Luft ist hierbei mit einer relativen tem peraturabhängigen Luftfeuchte versehen, die bei star kem Frost gering ist und bei hohen Temperaturen steigt. Man spricht von der relativen Luftfeuchte von 40 bis 100%, die der Sättigungsmöglichkeit bei 100% zu einer bestimmten Temperatur entspricht. Wenn wir von der maximalen Luftfeuchte nun ausgehen, die fast nie erreicht wird, dann haben wir bei -5°C auf einen Ku bikmeter 3,4 Gramm Wasser, bei +5°C 6,8 g Wasser, bei 15°C 12,8 Wasser. Diese ist an und für sich eine ge ringe Wassermenge. Sie spielt aber in der Technik für Tankanlagen eine wichtige Rolle, speziell für Kraft stoffe, die lange lagern. Wasser im Treibstoff kann zur Zeit noch nicht einmal die Mineralindustrie bei der Dar stellung vermeiden.Incoming air is at a relative tem temperature-dependent air humidity provided by star Frost is low and increases at high temperatures. One speaks of the relative humidity from 40 to 100%, the possibility of saturation at 100% corresponds to a certain temperature. If we from the maximum humidity now go out, which almost never is reached, then we have at -5 ° C on a Ku bikmeter 3.4 grams of water, at + 5 ° C 6.8 g of water, at 15 ° C 12.8 water. This is in itself a ge rings amount of water. But she plays in technology for Tank systems play an important role, especially for power fabrics that store for a long time. Water in the fuel can Not even the mineral industry at Dar avoid position.

Tankreinigungsfirmen rechnen mit einer Faustformel, die sagt, daß bei einem Tank mit 5000 Litern Inhalt nach ca. 5 Jahren ca. 100 Liter Schlamm sich abge setzt hat, bei Kraftfahrzeugen tritt Wasser im Ver gaser oder in den Kraftstoffleitungen auf, bei Klein flugzeugen ist Wasserbildung immer eine gefährliche Angelegenheit, dazu kommt noch der Transport von der Raffinerie bis zum Verbraucher in Tanklastzügen und der Tankstelle, überall hier ist der Einfluß der re lativen Luftfeuchte nicht unterbunden. Den Ärger ha ben nur die Verbraucher.Tank cleaning companies expect a rule of thumb, which says that with a tank with 5000 liters after about 5 years, about 100 liters of sludge settled has set, in motor vehicles water occurs in the ver gas or in the fuel lines, for small Airplanes are always dangerous Matter, plus the transport from the Refinery to consumer in tanker trucks and the gas station, everywhere here is the influence of the right latent air humidity not prevented. The trouble ha only consumers.

Aus der US-PS 29 75 860 ist eine Luftentfeuchtungs einrichtung bekannt, bei der das Zuführungsrohr ge teilt ist und in jeder Teilweiterführung ein durch Beheizung regenerierbares Luftfeuchtefilter angeord net ist, wobei über eine Ventilsteuerung der zu trock nende Luftstrom abwechselnd jeweils einem der Luft feuchtefilter zugeführt wird.From US-PS 29 75 860 is a dehumidifier device known in which the feed tube ge is divided and in each partial continuation Heating regenerable air humidity filter arranged net is, with a valve control too dry air flow alternately one of the air moisture filter is supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luft entfeuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die relative Luftfeuchtigkeit unterbunden wird, dabei soll die Schlammbildung z. B. im Heizungstank um mindestens soviel verringert wer den, wie Luftfeuchte darauf einen Einfluß hat. The invention has for its object an air dehumidifier of the type mentioned to create with which the relative humidity is prevented, the sludge z. B. in the heating tank by at least as much how humidity affects it.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ge kennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the ge in claim 1 identified features solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are shown in marked the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in rein schematischen DarstellungenEmbodiments of the invention are as follows explained in more detail with reference to the drawing. It show in purely schematic representations

Fig. 1 eine Luftentfeuchtungseinrichtung in einer Tankanlage, und Fig. 1 shows a dehumidifier in a tank system, and

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Luftentfeuchtungseinrichtung. Fig. 2 shows another embodiment of a dehumidifier.

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Kraftstofftankan lage 1 mit dem Luftfeuchte-Filter 12, den Rohrbögen 9 und 10, dem Einlaßventil 7, dem Auslaßventil 8 mit der Wasserrille und der Entwässerungsbohrung 11 dar gestellt.In Fig. 1 is a known fuel tank position 1 with the humidity filter 12 , the elbows 9 and 10 , the inlet valve 7 , the outlet valve 8 with the water groove and the drainage hole 11 is provided.

Diese Teile sind auf dem Lüftungsrohr 6 fest draufmon tiert und stellen zum Tank hin einen geschlossenen luftfeuchtefreien Raum dar, der nur über das Luft feuchtefilter 12 Zugang zur atmosphärischen Luft hat. Vorausgesetzt ist, das alle Instrumente und Anschlüsse ebenfalls luftdicht sind. Bei erfindungsgemäß ausge statteten Tankanlagen wird Kraftstoff über das Be füllungsrohr 4 in den Kraftstofftank 1, sogar teil weise unter Druck, geschickt. Der Luftraum darüber muß durch das Lüftungsrohr 6, dem Auswahlventil 8 und dem Rohrbogen 10 in die Atmosphäre entweichen. Dabei bleibt das Einlaßventil 9 geschlossen. Der sich ab setzende Schlamm 2 ist in der Zeichnung angedeutet.These parts are advantage in the vent tube 6 is fixedly draufmon and provide to the tank a closed humid free space represent the only via the air moist filter 12 access to atmospheric air has. The prerequisite is that all instruments and connections are also airtight. In tank systems equipped according to the invention, fuel is sent via the filling tube 4 into the fuel tank 1 , even partially under pressure. The air space above must escape into the atmosphere through the ventilation pipe 6 , the selection valve 8 and the pipe bend 10 . The inlet valve 9 remains closed. The sludge 2 that settles out is indicated in the drawing.

Nach Beendigung der Kraftstoffüllung schließt das Aus laßventil 8, der Verschluß zum Befüllungsrohr wird verschlossen und es verbleibt nur noch der Rest an Luft, der aus Sicherheitsgründen nicht gefüllt wer den konnte zur Aufnahme von Luftfeuchte bereit. Das sind etwa 100 bis 200 Liter bei max. Luftfeuchte von 100% bei einer Temperatur von 15°C 0,02 Gramm Wasser, eine Größe, die vernachlässigt werden darf. Und dies ist auch bei allen neuen Tankanlagen der Fall.After completion of the fuel filling, the outlet valve 8 closes, the closure to the filling tube is closed and only the rest of the air remains, which for safety reasons could not be filled, who was able to absorb moisture. That is about 100 to 200 liters at max. Air humidity of 100% at a temperature of 15 ° C 0.02 grams of water, a size that can be neglected. And this is also the case with all new tank systems.

Bei der Entnahme von Kraftstoff über das Kraftstoff entnahmerohr 3 sinkt der Kraftstoffspiegel, es ent steht ein Unterdruck im Lüftungsrohr 6, das Einlaß ventil 7 öffnet sich entsprechend des Unterdrucks und holt sich die gewünschte Luftmenge über den Rohrbogen 9 und dem Filter 12 mit dem Silikagel. Das Silikagel zeigt durch Verfärbung schichtweise von unten mit Feuchte gesättigte Kristalle an. Steigt die Verfär bung bis über die Mitte des Filters an, so soll es durch einen Ersatz-Filter ausgewechselt werden. Das mit Luftfeuchte angereicherte und ausgewechselte Fil ter kann durch Erhitzen auf ca. 105 bis 110°C auf seinen alten Zustand dann regeneriert werden.When fuel is removed via the fuel sampling tube 3 , the fuel level drops, there is a negative pressure in the ventilation pipe 6 , the inlet valve 7 opens according to the negative pressure and fetches the desired amount of air through the elbow 9 and the filter 12 with the silica gel. The silica gel shows layers of moisture saturated crystals from below. If the discolouration rises above the middle of the filter, it should be replaced with a replacement filter. The filter, which is enriched with air humidity and replaced, can then be regenerated to its old state by heating to approx. 105 to 110 ° C.

Fig. 2 stellt eine Erweiterung und Verbesserung der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion dar, sie erfordert fast keine Wartung und wird von elektronischen Senso ren so gesteuert und geregelt, daß wechselweise immer ein Filter der zwei Filter 20, 21 arbeitsfähig ist. In dem in Fig. 2 dargestellten Betriebsstadium sind beide Filter 20, 21 trocken, dabei ist der rechte Filter 21 zur Filterung der Luftfeuchte und zur Arbeit geschal tet. Der Funktionsablauf der Luftfilterung ist dabei wie folgt. Fig. 2 represents an extension and improvement of the construction shown in Fig. 1, it requires almost no maintenance and is controlled and regulated by electronic sensors so that alternately a filter of the two filters 20 , 21 is always operational. In the operating stage shown in Fig. 2, both filters 20 , 21 are dry, the right filter 21 for filtering the air humidity and switched to work. The functional sequence of the air filtering is as follows.

Feuchte Außenluft tritt über das Belüftungsventil 35 in das Filter 21 ein und steigt durch den Stutzen rechts 19 über das Zweiwegeventil 13 in den Rohrbogen Einlaß 9 zum Einlaßventil 7 Richtung Belüftungsrohr 6 und Tankanlage 1.Moist outside air enters the filter 21 via the ventilation valve 35 and rises through the nozzle 19 on the right through the two-way valve 13 into the pipe bend inlet 9 to the inlet valve 7 in the direction of the ventilation pipe 6 and tank system 1 .

Dabei wird Luftfeuchte im Filter 21 vom Silikagel als Wasser gebunden und lagert sich schichtweise von un ten aufsteigend ab. Dabei verfärbt sich das Silikagel, und die Wirksamkeit des Filters ist bei einem durch sichtigen Behältnis sichtbar. Steigt die Verfärbung auf die Höhe des Feuchtefühlers rechts D 27 an, so schaltet der Feuchtefühler, der auf ca. 50% relati ver Luftfeuchte eingestellt ist, wie folgt. Der Zwei wegehahn 13 wird von 13B auf 13A umgeschaltet, das Ent lüftungsventil 15 wird geöffnet, das Bypassventil rechts 29 wird geöffnet, um den Bypass rechts 31 freizugeben, und das Belüftungsventil rechts 35 wird geschlossen. Gleichzeitig setzt die Heizspirale rechts 33 ein. Diese wird über den Thermofühler rechts 23 auf eine maximale Temperatur von 110°C geregelt. Der einsetzende Heizvor gang regeneriert das Silikagel und eine reduzierte Luftströmung aus dem linken Filter 20 über das Ventil für den Bypass 29 und dem Bypass rechts 31 sorgt für trockene Luft zum Filter rechts 21. Humidity in the filter 21 is bound by the silica gel as water and is deposited in layers ascending from below. The silica gel discolors and the effectiveness of the filter is visible in a clear container. If the discolouration rises to the level of the moisture sensor on the right D 27 , the humidity sensor, which is set to approx. 50% relative air humidity, switches as follows. The two-way valve 13 is switched from 13 B to 13 A, the vent valve 15 is opened, the bypass valve on the right 29 is opened to release the bypass on the right 31 , and the ventilation valve on the right 35 is closed. At the same time the heating coil 33 starts on the right. This is regulated to a maximum temperature of 110 ° C via the thermal sensor on the right 23 . The onset heating process regenerates the silica gel and a reduced air flow from the left filter 20 via the valve for the bypass 29 and the bypass right 31 ensures dry air to the filter right 21 .

Wenn die relative Luftfeuchte auf einen Wert von 1% im Stutzen rechts 19 gesunken ist, schaltet der Feuch tefühler rechts 25 den Trocknungsvorgang ab. Es wird dabei das Entlüftungsventil rechts 15, das Ventil für den Bypass rechts 29 geschlossen, die Heizspirale rechts 33 ausgeschaltet und das Belüftungsventil rechts 35 geöffnet.When the relative humidity has dropped to a value of 1% in the nozzle 19 on the right, the moisture sensor 25 on the right switches off the drying process. The vent valve on the right 15 , the valve for the bypass on the right 29 is closed, the heating coil on the right 33 is switched off and the vent valve on the right 35 is opened.

Damit ist die Regeneration des rechten Filters 21 ab geschlossen. Er steht zur neuen Verwendung bereit.This completes the regeneration of the right filter 21 . It is ready for new use.

Folgende Dinge bedürfen noch einer Klärung:
Der Vorgang der Regeneration des Silikats des rechten Filters ist beschrieben worden. Gleiches trifft für das linke Filter 20 zu, wenn sich Feuchte, angenommen waren 50% relative Luftfeuchte, an dem Luftfeuchte fühler links C 26 eingestellt hat. Es erfolgt darauf hin die gleiche Prozedur im linken Filter 20, wie sie im rechten Filter 21 beschrieben wurde.The following things still need clarification:
The process of regenerating the silicate of the right filter has been described. The same applies to the left filter 20 when humidity, assuming 50% relative air humidity, has occurred at the left air humidity sensor C 26 . The same procedure then takes place in the left filter 20 as was described in the right filter 21 .

Da alle Feuchtefühler und Thermofühler, die hierfür verwandt werden, mit einer Genauigkeit von 1% arbei ten und alle Zwischenstufen genau abgegriffen werden können. So können nicht nur die Lagen der Feuchtefüh ler und der Temperaturfühler im praktischen Gebrauch anders liegen, und die gegebene Beschreibung ist eine grundsätzliche.Since all humidity sensors and thermocouples are used for this be used with an accuracy of 1% and all intermediate stages can be tapped precisely can. So not only the layers of moisture can and the temperature sensor in practical use are different, and the description given is one basic.

Aus Sicherheitsgründen sei darauf hingewiesen, daß bei gleichzeitig hoher Feuchte in beiden Filtern die Anlage verrückt spielen würde. Diesem Fall hat selbst verständlich der Konstrukteur Rechnung zu tragen, mit einer leicht einzubauenden Schaltung. For security reasons, it should be noted that with high humidity in both filters Plant would go crazy. This case itself understandable to take the designer into account with an easy-to-install circuit.

Dieses vollautomatische und regenerierbare Luft feuchtefilter ist für den Einsatz an Tankanlagen in Kleinflugzeugen sowohl als in Großflugzeugen, Tankan lagen bei der Industrie und in den Haushalten gedacht. Die Lebenszeit von Stahltanks wird aufgrund der ge ringeren Korrosion wesentlich länger sein als bisher, die Anfälligkeit der Schlammbildung wird auf ein Mi nimum reduziert und das alles zum Schutze der Umwelt.This fully automatic and regenerative air humidity filter is for use at tank farms in Small aircraft as well as in large aircraft, Tankan were intended for industry and households. The service life of steel tanks is based on the ge less corrosion than before, the susceptibility of sludge formation is reduced to a Mi nimum reduced and all for the protection of the environment.

Claims

1. dehumidifying device ( 100 ; 200 ) in a ventilation pipe ( 6 ), which has at least one regenerable air humidity filter ( 12 ; 20 , 21 ) and can be used in tank systems ( 1 ), the ventilation pipe ( 6 ) being supplied with atmospheric air, characterized,
that the air filter arranged in a pipe bend ( 9 ) has moisture filter ( 12 ; 20 , 21 ) silica gel, which emits air humidity absorbed when heated to 105 ° C. and is regenerated,
that the pipe bend ( 9 ) is divided, and in each section ( 18 , 19 ), atmospheric air can be fed to an air humidity filter via a respective ventilation valve ( 34 , 35 ), and the section ( 18 , 19 ) are brought together via at least one outlet valve, and that the outlet valve is a two-way valve ( 13 ),
that a the humidity of the air filter ( 20 , 21 ) determining electronic measuring device is provided, with which switching from one filter to the other, heating the decommissioned filter, opening a ventilation valve ( 14 , 15 ) for the outflow of moisture and after the regeneration when there is no more humidity, the switching off of the heating ( 32 , 33 ) and the closing of the ventilation valve by a moisture meter ( 24 , 25 ), so that the regenerated filter is ready for use, is controlled and
that behind the ventilation valve ( 34 , 35 ) for which an air filter ( 20 , 21 ) and a bypass line ( 30 , 31 ) is connected, which is connected to the other air filter ( 20 , 21 ).

2. Dehumidifier ( 100 ; 200 ) according to claim 1, characterized in that the ventilation pipe ( 6 ) a further Rohrbo gene ( 10 ) with a water groove around a connecting valve ( 8 ) for protection against rain and a drainage bore ( 11 ) having.

3. Dehumidifying device according to claim 1, characterized in that a valve ( 28 , 29 ) is arranged in each bypass line ( 30 , 31 ).

4. Dehumidifying device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an insulation flange ( 16 , 17 ) is arranged between each section ( 18 , 19 ) and the two-way valve ( 13 ).