HU226337B1 - Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method - Google Patents

Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method Download PDF

Info

Publication number
HU226337B1
HU226337B1 HU0500289A HUP0500289A HU226337B1 HU 226337 B1 HU226337 B1 HU 226337B1 HU 0500289 A HU0500289 A HU 0500289A HU P0500289 A HUP0500289 A HU P0500289A HU 226337 B1 HU226337 B1 HU 226337B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
gas
layer
space
casing
layers
Prior art date
Application number
HU0500289A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Imre Nehez
Original Assignee
Imre Nehez
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 Imre Nehez filed Critical Imre Nehez
Priority to HU0500289A priority Critical patent/HU226337B1/en
Priority to DE602005018339T priority patent/DE602005018339D1/en
Priority to US10/599,008 priority patent/US7722701B2/en
Priority to PCT/HU2005/000027 priority patent/WO2005090154A1/en
Priority to AT05718159T priority patent/ATE452068T1/en
Priority to EP05718159A priority patent/EP1735208B1/en
Publication of HU0500289D0 publication Critical patent/HU0500289D0/en
Publication of HUP0500289A2 publication Critical patent/HUP0500289A2/en
Publication of HU226337B1 publication Critical patent/HU226337B1/en

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás léghajók és gázballonok burkolati gázdiffúziójának kezelésére, és burkolat (4) az eljárás foganatosítására, amely eljárás léghajók és más gázballon-szerkezetek burkolati diffúziójának nagymértékű csökkentésére, illetve teljes megszüntetésére alkalmas. Az eljárás alkalmazására kialakított diffúziómentes burkolatban (4) a gázáthatolási mikrocsatornák egy vagy több elválasztótér-réteggel vannak megszakítva, így a burkolat (4) gáztereit aktív gázszeparációs és egyéb eljárásokkal kezelve megakadályozható a diffuzibilis töltőgázok (például hidrogén és hélium) elvesztődése, illetve a környezeti gázoknak a tárolótérbe hatolása. A találmány tehát egyrészt eljárás léghajók és gázballonok burkolati gázdiffúziójának kezelésére, melynek során a léghajók és gázballonok burkolataként többrétegű, elválasztótér-réteggel (2) rendelkező burkolatot (4) alkalmaznak, és a burkolaton (4) átdiffundált gázt a forrásterébe visszajuttatják, melynek jellemzője, hogy a többrétegű burkolat (4) elválasztótér-rétegébe (2) a gáztároló térből (1) és a külső légtérből (3) behatoló, és a burkolat (4) legalább egy elválasztótér-rétegében (2) gázelegyet képező gázokat alkotóelemeikre választják szét, majd az így szétválasztott elegyalkotó gázokat kiindulási forrástereikbe juttatják vissza. A találmány továbbá burkolat (4) léghajókhoz és gázballonokhoz, elsősorban a találmány szerinti eljárás alkalmazására, amely burkolat (4) diffuzibilis gáztöltésű ballonok gázterét határoló anyagrétegekből (8, 9) áll, amely anyagrétegek (8, 9) közbülső térréteget (2) határolnak. Jellemzője, hogy a többrétegű gázizolációs burkolatnak (4) olyan határoló, záróanyag-rétegei (8, 9) vannak, amelyek között legalább egy elválasztótér-réteg (2) van, amely elválasztótér-réteghez (2) egy olyan gázszétválasztó berendezés (5) kapcsolódik, amelynek a bemenete az elválasztótér-réteghez (2) csatlakozik, egyik kimenete a belső gáztároló térhez (1), másik kimenete pedig a külső légtérhez (3) csatlakozik. A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 7 lap ábra)The present invention relates to a method for treating gas diffusion of airships and gas cylinders, and a casing (4) for carrying out a method for greatly reducing or completely eliminating diffusion of airships and other gas balloon structures. In a diffusion-free casing (4) designed to use the process, the gas passage microchannels are interrupted by one or more separating space layers, so that the gas spaces of the casing (4) are treated by active gas separation and other methods to prevent loss of diffusive filler gases (e.g., hydrogen and helium) or to environmental gases. into the storage space. Thus, the present invention relates to a method for treating the gas diffusion of airships and gas cylinders, wherein a casing (4) having a multi-layered separating space layer (2) is used as a cover for airships and gas cylinders and is returned to the source compartment of the gas that diffuses on the housing (4), characterized in that the gases in the separating space layer (2) of the multilayer casing (4), which penetrate the gas storage space (1) and the outer air space (3), and which form a gas mixture in at least one separating space layer (2) of the casing (4), are separated into their components, and Thus, the separated mixing gases are returned to their source sources. The invention further provides a casing (4) for airships and gas cylinders, in particular for use in the method according to the invention, comprising a housing (8, 9) of diffusive gas-filled balloons, the material layers (8, 9) defining an intermediate space layer (2). Typically, the multilayer gas insulating casing (4) has delimitant sealing layers (8, 9) between which at least one separating space layer (2) is connected to a separating space layer (2) by a gas separator (5). , the input of which is connected to the separating space layer (2), one of the outputs is connected to the internal gas storage space (1) and the other output is connected to the external air space (3). Scope of the description is 18 pages (including 7 pages)

Description

A találmány tárgya eljárás léghajók és gázballonok burkolati gázdiffúziójának kezelésére, és burkolat az eljárás foganatosítására, amely eljárás léghajók és más gázballonszerkezetek burkolati diffúziójának nagymértékű csökkentésére, illetve teljes megszüntetésére alkalmas. Az eljárás alkalmazására kialakított diffúziómentes burkolatban a gázáthatolási mikrocsatornák egy vagy több elválasztótér-réteggel vannak megszakítva, így a burkolat gáztereit aktív gázszeparációs és egyéb eljárásokkal kezelve megakadályozható a diffuzibilis töltőgázok (például hidrogén és hélium) elvesztődése, illetve a környezeti gázoknak a tárolótérbe hatolása.The present invention relates to a process for the treatment of gas diffusion of airships and gas balloons, and to a process for substantially reducing or completely eliminating the air diffusion of airships and other gas balloon structures. In the diffusion-free casing designed for use in the process, the gas-permeable microchannels are interrupted by one or more separating space layers, thereby treating the casing gas spaces with active gas separation and other methods to prevent loss of diffusible filler gases (e.g. hydrogen and helium).

A technika állása szerint a levegőnél könnyebb gáztöltésű repülő szerkezeteknél (léghajók, emelőballonok) és tömlős gáztartályoknál általános probléma, hogy a bennük tartott gázok, adott esetben hélium, hidrogén, ammónia, metán stb. miatt a gáztér burkolata rendkívül áthatolható, diffuzibilis és/vagy veszélyes elegyképző. Diffúzión az ép, tehát nem sérült burkolaton való, kétirányú gázáthatolást értjük. Ezen töltőgázok biztonságos és veszteségmentes megtartása a jelenleg általánosan alkalmazott könnyű szövet és műanyag fóliák, polimer kompozitokból létrehozott polimer ponyva burkolatanyagok által határolt úgynevezett ballonos gáztároló terekben a technika jelen állása szerint megfelelő hatékonysággal nem lehetséges.It is a common problem in the prior art for gas-filled flying structures (airships, lifting cylinders) and hose gas tanks that the gases they contain, optionally helium, hydrogen, ammonia, methane, etc., are trapped. Due to this, the enclosure of the gas space is extremely permeable, diffusible and / or hazardous mixer. Diffusion is defined as a bidirectional gas passage through an intact, undamaged casing. The safe and lossless storage of these filler gases in the so-called balloon gas storage areas delimited by lightweight fabrics and plastics foils and polymeric composite sheeting materials made of polymeric composites is not as efficient as is currently known in the art.

A léghajók burkolatának folyamatos, diffúziós felhajtógáz-vesztesége csökkenti az emelőképességet. A jelenleg alkalmazott legjobb teflonos ponyvaanyagú (tedlar) léghajóburkolatokkal gázpótlás nélkül elérhető üzemidőcsúcs 100 nap.Continuous diffusion losses of airframe casings reduce lifting capacity. With the best Teflon Tedlar airships currently in use, the service life is 100 days without gas supply.

A technika állása szerint szintén nagy probléma, hogy a külső térből, például légkörből a tárolótér belsejébe - még a nagyobb mechanikai nyomással szemben is az úgynevezett parciális - a gázösszetétel-különbségből adódó - nyomás miatt - bediffundálnak gázok, legfőképpen oxigén, amely bizonyos koncentrációban robbanóelegyet képezhet a belső térben levő hidrogénnel. A bediffundált gázok ráadásul még el is nehezítik a ballonszerkezetet. Az angol Lindtrand Ballon cég által gyártott és Budapesten a Westend-teraszon telepített városnéző aerostat kötött léghajó 1500 négyzetméter felszínén, 10 hónap alatt 650 m3 héliumot vesztett, miközben felhajtóterébe diffúzióval 100 m3 oxigén hatolt be.It is also a major problem in the prior art that gases, mainly oxygen, can diffuse from outside, such as the atmosphere, into the interior of the storage space, even at higher mechanical pressures, due to the difference in gas composition, which can form explosive mixtures in certain concentrations. with hydrogen in the interior. In addition, diffused gases make the balloon structure even more difficult. The sightseeing aerostat, manufactured by the English company Lindtrand Ballon and installed on the Westend Terrace in Budapest, lost 650 m 3 of helium on a 1,500 square meter surface over a 10-month period while penetrating 100 m 3 of oxygen into its raft.

A léghajóknál, illetve ballonszerű emelőszerkezeteknél alkalmazott hidrogén rendkívül diffuzibilis és veszélyes elegyképző gáz. Pedig éppen a hidrogén alkalmazása a hélium helyett, vagy hozzákeverve lenne célszerű, mert a léghajókban és emelőballonoknál nemcsak felhajtó-, hanem egyben üzemanyaggázként is hasznosítható.Hydrogen used in airships and balloon-type hoists is a highly diffusible and hazardous mixed gas. However, it would be expedient to use hydrogen instead of helium or mixed with helium because it can be used not only as a propellant but also as a fuel gas in airships and lifting cylinders.

A hidrogén alkalmazásának további előnye, hogy gyakorlatilag végtelen készlet lehetőségű forrásokból (napfény és víz), megújítható módon keletkeztethető. Ráadásul 10-szer olcsóbb, mint a hélium, és fedélzeti napelemes elektrohidrolízissel a léghajók üzemanyagként akár menet közben is előállíthatják maguknak. Az ilyen szolár hidrogén üzemmódú léghajók további előnye, hogy a hidrogént úgynevezett tüzelőcellákban közvetlenül elektromos energiát termelve teljesen környezetbarát módon újra vízzé égetik el. Nem keletkezhet károsító szén-dioxid és nitrogén-monoxid, mint a hagyományos hajtóműveknél. Alkalmazhatóságának egyetlen akadálya az éghetőség, ami a burkolati diffúzió kizárásával eliminálható probléma, mert ha a felhajtótérben nem keletkezhet 2%-nál nagyobb oxigénkoncentrációjú gázelegy, nincs tűzveszély sem.Another advantage of using hydrogen is that it can be generated from virtually infinite sources (sunlight and water) in a renewable way. In addition, it is 10 times cheaper than helium, and with onboard solar electro-hydrolysis, airships can produce fuel for themselves on the fly. Another advantage of such solar-powered airships is that hydrogen is re-incinerated in water in a totally environmentally friendly manner by directly generating electrical energy in so-called fuel cells. As with conventional engines, no harmful carbon dioxide or nitrogen monoxide is produced. The only barrier to its applicability is flammability, which can be eliminated by eliminating cladding diffusion, because if there is no gas mixture with an oxygen concentration greater than 2% in the buoyancy, there is no fire risk.

A burkolati diffúzió miatt keletkező hátrányok, elnehezülés, veszélyes, gyúlékony elegyképződés stb. csökkentésére kidolgozott és ismert megoldás a belső gáztér rendszeres áttisztítása, amelynek során kivonják a bediffundált gázokat a tárolt felhajtógázból. Ilyen, a léghajók belső gáztereiben levő hélium tisztítására szolgáló módszert ismertet az US 5 090 637 számú szabadalmi leírás, amely főként a belső gáztérbe bekerült oxigén és nitrogén kivonására alkalmas. A módszer lényege, hogy a léghajó felhajtógázát folyamatosan keringetve egy olyan féligáteresztő membrános tisztítóegységen vezetik át, amely a nitrogént és oxigént kivonja. A megoldás egy állandóan zajló felhajtótéri tisztításnak tekinthető, ami a nem kielégítő záróképességű burkolat miatt bekerülő gázok kiszűrésére és eltávolítására szolgál. Hátránya, hogy a felhajtógáz diffúziós elvesztését nem képes meggátolni, valamint az is, hogy a nagy kezelt térfogat és kis szennyezőgáz-koncentráció miatt ez a műszaki megoldás költséges, és nem is minden esetben alkalmazható.Disadvantages due to cladding diffusion, heaviness, hazardous, flammable mixture formation, etc. A well-known and well-known solution for reducing the internal gas space is to purge the diffused gases from the stored flue gas. Such a method for purifying helium in the interior gas spaces of airships is described in U.S. Patent No. 5,090,637, which is mainly suitable for the extraction of oxygen and nitrogen introduced into the interior gas space. The essence of the method is that the airborne buoyant gas is continuously circulated through a semi-permeable membrane purifier that removes nitrogen and oxygen. The solution can be considered as a continuous ramp cleaning, which is used to filter out and remove gases due to a poorly sealed casing. It has the disadvantage that it cannot prevent the diffusion loss of the propellant gas, and because of the high volume treated and the low concentration of pollutant, this technical solution is expensive and not always applicable.

A problémára jelenleg leggyakrabban alkalmazott másik megoldás az, hogy a burkolatot megpróbálják minél jobb gázzáró képességű anyagokból kombinálva, többnyire egyre tömörebb anyagból készíteni. Ilyen megoldás a fémfólia rétegek és a metalizáció alkalmazása is. Ennek kapcsán két probléma merül fel. Egyrészt az így megakadályozhatatlanul kidiffundált, a burkolatba beoldódott, majd azon áthatolva onnan kijutott gáz mindenképpen veszendőbe megy. Másrészt a jobb záróképességű anyagok többnyire nagyobb fajlagos sűrűségűek is, és ez ellentmond például annak a követelménynek, hogy bizonyos alkalmazások, elsősorban emelőballonok és léghajók esetében a minél könnyebb burkolati anyagok alkalmazása elengedhetetlen.Another solution to the problem that is currently most commonly used is to try to combine the cover with materials with the highest gas barrier properties, usually from increasingly dense materials. Such solutions include the use of metal foil layers and metallization. There are two problems with this. On the one hand, the gas which is so unavoidably diffused, dissolved in and then penetrated through the casing, is in any case lost. On the other hand, materials with higher barrier properties tend to have higher specific densities, contrary to the requirement, for example, that the use of lighter covering materials is essential for certain applications, particularly lifting balloons and airships.

Tény, hogy a jelenleg ismert úgynevezett passzív csak a burkolat ottlétére és anyagi tulajdonságaira alapozó - gázizolációs megoldásokkal, beleértve a metalizációt is, a tárolóterek záróképessége kizárólag a burkolat anyagtulajdonságainak javításával bizonyos mértéken túl már nem fokozható. A diffúzióból adódóan a különböző gázok, például hidrogén, hélium, oxigén különböző mértékben ugyan de, mindig áthatolnak a burkolat anyagrétegein.It is a fact that the so-called passive currently known only by gas insulation solutions based on the presence and material properties of the casing - including metallization - can not further increase the closing capacity of the storage areas solely by improving the material properties of the casing. Due to diffusion, different gases, such as hydrogen, helium, oxygen, penetrate through the layers of material of the casing to varying degrees.

Az eddig ismert és alkalmazott gáztárolási megoldások mind passzívnak tekinthetők, mert a külső gáztértől való elhatárolást csak a lezárást megvalósító burkolati anyag ottléte és többnyire idővel degradálódó tulajdonsága, a gázzáró képesség biztosítja. Ezért ezek a megoldások nem adhatnak megfelelő megoldást a gázoknak egy adott tárolótérben való hosszú idejű és diffúziómentes megtartására.The gas storage solutions known and used so far are all considered passive, since the separation from the outer gas space is provided only by the presence of the sheathing material and, in most cases, its degradable property, the gas barrier ability. Therefore, these solutions cannot provide an appropriate solution for the long-term and diffusion-free storage of gases in a given storage space.

HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1

A gyártók és tervezők az eddig megoldhatatlannak tartott gázdiffúziós problémákat egyrészt a ballonkonstrukcióknál próbálták megkerülni. Erre példa egy motormeghajtású, kormányozható, félmerev gerinces „kiél típusú” léghajószerkezet, amit a Hermán Papst által bejelentett HU 158 904 számú magyar szabadalmi leírás ismertet. A gázok diffuzibilitásából adódó problémákat ennél úgy kerülik meg, hogy felhajtógázként nem az egyébként sokkal előnyösebb hidrogént vagy héliumot, hanem telitett vízgőzt és vizgőz+tüzelőüzemanyaggáz elegyét alkalmazzák, ami kevésbé diffuzibilis, és csekély veszteséggel a ballon belső terében tartható.Manufacturers and designers have tried to circumvent the gas diffusion problems that hitherto have been unsolvable on balloon structures. An example of this is a motor-driven, steerable, semi-rigid vertebrate airship structure described in Hungarian patent application HU 158 904, published by Herman Papst. The problems caused by the diffusivity of the gases are further avoided by using saturated water vapor and a mixture of water vapor and fuel gas, which is less diffusible and with little loss in the interior of the balloon, as the propellant gas, not the much more advantageous hydrogen or helium.

Egy ilyen ballon vagy léghajó azonban kedvezőtlen, mert a vízgőz fajlagos vagy másként hasznosteheremelő képessége lényegesen kisebb, mint a héliumé vagy főleg a hidrogéné, másrészt az állandó fűtéskényszer fölöslegesen sok energiát emészt fel. A léghajó hőreflexív metalizációs szövet és polimeranyagú burkolata speciálisan kamrásított, és ezekben a kamrákban a belső ütközőburkolat falát fűtő, enyhe túlnyomású meleg levegőt keringetnek. Ez a műszaki megoldás - a túlnyomásos hőlégkeringetést nem tekintve - lényegében a két felhajtóterű, kívül hélium és belül meleg levegőt alkalmazó Rozier típusú ballonoknál és léghajóknál alkalmazott, mint például az 1978-as bejelentésű US 4 773 617 számú iratban ismertetett megoldás, és az ismert termikus izoláció felfokozásának tekinthető. A túlnyomásos forrólevegő-keringetés célja egyrészt a külső burkolat aerodinamikailag elengedhetetlen szilárdítása, másrészt és főként a belső fal előfűtése, hogy ne túlhevített gőzt kelljen a vízgőzös felhajtótérbe bevezetni ahhoz, hogy az ütközőburkolat közelében folyamatosan telített vízgőz legyen. Mint probléma fel sem merül az „oxigén be, és vízgőz ki” diffúzió kezelése. Ez a megoldás legfeljebb a feltaláló által fel nem ismert termikusán aktív izolációnak tekinthető. Hasonló megoldással találkozhatunk szintén Hermann Papst egy másik US 3 897 032 számú és HU 170 614 számú, tartalmilag azonos bejelentéseiben.However, such a balloon or airship is disadvantageous because the specific or otherwise payload capacity of the water vapor is significantly lower than that of helium or especially hydrogen and, on the other hand, constant heating pressure consumes excess energy. The airship's thermo-reflective metallic fabric and polymeric casing are specially chambered and circulate in the chambers with mild pressurized warm air that heats the inside of the collision wall. Apart from pressurized air recirculation, this technique is essentially used for Rozier-type balloons and airships with two buoyancy spaces, one inside helium and one inside hot air, such as that described in U.S. Patent No. 4,773,617, 1978, and the known thermal can be considered to enhance isolation. The purpose of pressurized hot air recirculation is to aerodynamically reinforce the outer casing on the one hand and to preheat the inner wall on the other hand so that no superheated vapor is introduced into the water vapor buoyancy in order to continuously saturate the water vapor near the collision casing. There is no problem in dealing with the diffusion of "oxygen in and water vapor". This solution can at most be considered as thermally active insulation not recognized by the inventor. A similar solution can be found in Hermann Papst's other U.S. Pat. Nos. 3,897,032 and HU 170,614.

A termikus izoláció felfokozására szolgál a DE 202 06 527 U1 sz. használatiminta-leirásban ismertetett megoldás, amelyben két polimer anyagréteg között aerogelt (habanyagot) alkalmaznak. Ez a bejelentés azonban sem céljában, sem kivitelében nem oldja meg a gázdiffúziós problémákat, és nem érinti a találmány szerinti közlekedő elválasztótér-réteges burkolatszerkezeti megoldást.DE 202 06 527 U1 is used to enhance thermal insulation. A solution described in the Application Specification, which uses aerogel (foam material) between two layers of polymeric material. However, this application does not solve the gas diffusion problems either in its purpose or in its embodiment, nor does it address the moving separator space layer constructional solution of the present invention.

Ballonszerkezetek burkolati diffúziójának megelőzését célzó megoldást ismertet a GB 191 017 460 számú szabadalmi leírás, melynek során a ballonszerkezet porózusán gumírozott szövetburkolatát egy, a gáztömörséget fokozó kátrányszerű anyaggal vonják be. Az eljárás lényegét tekintve egy passzív megoldás, amely megelőző jellegű, azonban a már bediffundált gázok kezelésére és a gázterek tisztítására nem alkalmas.A solution for preventing diffusion of balloon structures in casing is described in GB 191 017 460, wherein a porous rubberized fabric casing of a balloon structure is coated with a gas-tightening tar-like material. The process is essentially a passive solution which is preventive but is not suitable for treating already diffused gases and for cleaning gas spaces.

A korszerű léghajóburkolatok is polimer szövetből és polimer bevonatokból álló, egy- vagy többrétegű kenéssel, öntéssel bevonva kombinált és kopolimerizációval, laminálással egyesített ponyvaanyagok. Ezekre jellemző, hogy bennük a különféle anyagmembránok egymással a teljes felszín minden pontján érintkeznek és ezért úgynevezett szummációs, inhomogén gázátvezetődési, diffúziós csatornát képeznek. A gázdiffúziós csatorna egyenlő a rétegelt ponyvák, fóliák és egyéb membránok anyagszerkezetében a felszínre merőleges, felület normálisába eső, azaz vastagság irányú molekuláris gázátvezetődési útvonalak (molekuláris pályák) összességével. Az egymással egyesített polimeranyag-rétegekből összeálló ponyvát találmányunk szerint, mint összetett anyagszerkezetű gázátvezetődési csatornát értelmezzük, írjuk le és kezeljük.Modern airship coatings are also a combination of polymer fabric and polymer coatings, combined with single or multi-layer lubrication, casting and copolymerization, lamination. These are characterized by the fact that the various membranes of matter are in contact with each other at all points of the entire surface and thus form a so-called inhomogeneous gas-transfer, diffusion channel. The gas diffusion channel is equal to the sum of the molecular gas pathways (molecular paths) perpendicular to the surface, i.e., in the direction of thickness, perpendicular to the surface in the material structure of laminated sheets, films, and other membranes. According to the present invention, a sheet consisting of interconnected layers of polymeric material is interpreted, described and handled as a composite material conduit.

A jelen találmány szerinti gázballonburkolat szerkezetének kidolgozásakor célkitűzésünk volt a diffuzibilis gázok tárolására szolgáló olyan műszaki megoldás kidolgozása, ami hosszú időn át képes megakadályozni a tárolóeszközök gázvesztését, és kizárja más gázoknak a tárolótérbe való bejutását.In the design of the gas cylinder enclosure of the present invention, it has been an object of the present invention to provide a technical solution for the storage of diffusible gases that is capable of preventing gas loss of storage devices over a long period and preventing other gases from entering the storage space.

A találmány szerinti műszaki megoldás kidolgozásakor felismertük, hogy ha a gáztároló terek, például léghajók, emelőballonok és tömlőtartályok burkolatát a hagyományos passzív elhatároláson túlmenően egy vagy több elválasztótér-réteggel rendelkező szerkezetként alakítjuk ki, és egy vagy több térrétegben diszjunktiv gázszeparációt alkalmazunk, és adott esetben a burkolat anyagmembrán rétegeihez csatoltan, szakaszosan vagy folyamatosan működtetve aktív módon gázdiffúziót befolyásoló eljárást alkalmazunk, akkor a kitűzött cél, azaz a gázvesztés és behatolás, tehát a gázdiffúzió teljes kizárása elérhető.In the development of the technical solution of the present invention, it has been discovered that when the enclosures of gas storage spaces, such as airships, lifting cylinders and hose tanks, are designed in addition to conventional passive containment, having one or more separation space layers and disjunctive gas separation By applying an active gas diffusion control method coupled, intermittently or continuously to the membrane layers of the cladding material membrane, the intended purpose of gas loss and penetration, i.e. complete elimination of gas diffusion, can be achieved.

Rájöttünk arra is, hogy ha a gázátvezető molekuláris mikrocsatomákat egy megfelelő szerkezetként kialakított, úgynevezett elválasztótér-réteggel megszakítjuk, valamint ezt a záróteret és/vagy ennek határolóanyag-rétegeit aktív módon - azaz a működés ideje alatt fenntartott - különféle fizikai-kémiai eljárásokkal kezeljük, akkor a gázáthatolást szabályozhatjuk, adott esetben például teljesen ki is zárhatjuk.It has also been found that by interrupting the gas-permeable molecular micro-atoms with a so-called "separator" layer formed as an appropriate structure, and this barrier and / or its barrier layers being actively treated, i.e., maintained during operation, by various physico-chemical processes, the gas permeability can be controlled, for example, completely excluded, for example.

Diffúziót gátló kísérleteink során felismertük továbbá, hogy a kondenzátorként igénybevett polimer fóliák gázáteresztése például a fegyverzetekre kapcsolt feszültséggel frekvenciafüggően megváltoztatható. Ennek legvalószínűbb fizikai alapja az, hogy az elektromos erőtér a polarizálódó szegmenseket mozgatja, és ezzel a molekulárisdiffúzió-pályákat, mikrocsatomákat szűkíti, illetve elzárja, valamint a szegmensek átrendeződésével keletkező átstrukturálódás térszűkítő folyamatai a mikroüregekben szorbeálódott gázmennyiséget csökkentik.In our anti-diffusion experiments, it has also been discovered that the gas permeability of polymeric films used as capacitors can be varied frequency-dependent, for example, by the voltage applied to the armor. The most likely physical basis for this is that the electric field moves the polarizing segments, thereby narrowing or blocking the molecular diffusion pathways, the microsatellites, and the space-narrowing processes of the rearrangement of the segments to reduce the amount of gas sorbed in the micro-cavities.

A találmány tehát eljárás léghajók és gázballonok burkolati gázdiffúziójának kezelésére, melynek során a léghajók és gázballonok burkolataként többrétegű, elválasztótér-réteggel rendelkező burkolatot alkalmazunk, és a burkolaton átdiffundált gázt a forrásterébe visszajuttatjuk. A találmány szerinti eljárás jellemzője, hogy a többrétegű burkolat elválasztótér-rétegébe a gáztároló térből és a külső légtérből behatoló, és a burkolat legalább egy elválasztótér-rétegében gázelegyet képező gázokat alkotóelemeikre választjuk szét, majd az így szétválasztott elegyalkotó gázokat kiindulási forrástereikbe juttatjuk vissza.The invention thus relates to a method for treating air diffusion of airships and gas cylinders by applying a multilayer envelope having a separating space layer to the airships and gas balloons and returning the gas diffused therein to its source space. The process according to the invention is characterized in that the gases forming a mixture of gases in the separating space layer of the multilayer casing from the gas storage space and the outer airspace and forming at least one separating space layer of the casing are separated into their constituent elements and reintroduced.

HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1

A találmány szerinti eljárás egy előnyös célszerű alkalmazása esetén a többrétegű burkolatban két elválasztótér-réteget alkalmazunk.In a preferred practical application of the method of the invention, two layers of separation space are used in the multilayer casing.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a többrétegű burkolatban három elválasztótér-réteget alkalmazunk.In a further advantageous application of the process of the invention, three separating space layers are used in the multilayer casing.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a belső gáztároló tér adott esetben hidrogénnel és/vagy héliummal van töltve.In a further preferred application of the process of the invention, the internal gas storage space is optionally filled with hydrogen and / or helium.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a többrétegű burkolat legalább egy anyagrétegében és/vagy elválasztótér-rétegében a gázdiffúziót, adott esetben gázbeoldódást és/vagy áthatolást befolyásoló fizikai és/vagy kémiai hatást alkalmazunk és/vagy csatolunk be.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, the physical and / or chemical effect of gas diffusion, optionally gas dissolution and / or permeation, is applied and / or incorporated into at least one material layer and / or partitioning layer of the multilayer cover.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a többrétegű burkolat legalább egy elválasztótér-rétegében gázelegykivonó vákuumozást alkalmazunk.In a further preferred application of the process of the invention, gas evacuation vacuum is applied to at least one partitioning layer of the multilayer casing.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a többrétegű burkolat legalább egy elválasztótér-rétegében - mint közbeiktatott gázcsapdában - pozitív vagy negatív nyomású elegyalapgázt alkalmazunk.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, positive or negative pressure mixed gas is used in at least one partitioning layer of the multilayer casing, such as an intermediate gas trap.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a burkolat bármely elválasztótér-rétegébe bejutott, és ott elegyet képező gázokat elválasztóeljárásokkal - adott esetben adszorpcióval, és/vagy kemoszorpcióval, és/vagy permszelektív membránokkal, és/vagy cseppfolyósítással, és/vagy frakcionált desztillációval - szétválogatva alkotókra bontjuk, és adott esetben kiindulási forrástereikbe visszajuttatjuk, vagy más módon hasznosítjuk.In a further advantageous application of the process according to the invention, any of the layers of the casing may be subjected to gas separation processes, optionally by adsorption and / or chemosorption and / or permeation membranes and / or liquefaction and / or fractional distillation. sorted into components and optionally returned to their source or otherwise utilized.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén a burkolat legalább egy anyagmembrán rétegében a gázdíffúzlót befolyásoló eljárásként, például gázbeoldódás-gátlást és/vagy elektrokinetikus mikrostruktúrakavitációs szűrést alkalmazunk.In a further advantageous application of the method of the invention, the gas diffuser is applied to the at least one material membrane layer, for example, by gas release inhibition and / or electrokinetic microstructure filtration.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén az eljárás során a burkolat egyes anyagrétegeiben a gázok beoldódásának és áthatolásának csökkentésére elektromos diffúziógátlást (EDG) alkalmazunk, amely a burkolat anyagmembrán rétegeibe csatolt fizikai hatás, adott esetben statikus és/vagy váltakozó elektromos potenciáltér.In a further advantageous application of the process of the invention, the process comprises applying electrical diffusion inhibition (EDG), which is a physical action, optionally static and / or alternating electrical potential, to reduce the dissolution and permeation of gases in each layer of the casing material.

A találmány szerinti eljárás további előnyös célszerű alkalmazása esetén az egy vagy több elválasztótérrétegbe bejutott, és ott elegyet alkotó gázokat ismert és megfelelően adaptált gázkezelő eljárásokkal és berendezésekkel kivonjuk, szétválogatjuk, és forrástereikbe visszajuttatjuk, vagy más módon, például tüzelőcellába vezetve hasznosítjuk.In a further advantageous application of the process of the invention, the gases entrained in one or more separating space layers and forming a mixture therein are extracted, sorted and returned to their source compartments or otherwise utilized, for example, in a fuel cell.

A találmány továbbá burkolat léghajókhoz és gázballonokhoz, elsősorban a találmány szerinti eljárás alkalmazására, amely burkolat diffuzibilis gáztöltésű ballonok gázterét határoló anyagrétegekből áll, amely anyagrétegek közbülső térréteget határolnak. A találmány szerinti burkolat jellemzője, hogy a többrétegű gázizolációs burkolatnak olyan határoló, záróanyagrétegei vannak, amelyek között legalább egy elválasztótér-réteg van, amely elválasztótér-réteghez egy olyan gázszétválasztó berendezés kapcsolódik, amelynek a bemenete az elválasztótér-réteghez csatlakozik, egyik kimenete a belső gáztároló térhez, másik kimenete pedig a külső légtérhez csatlakozik.The invention further provides a cover for airships and gas cylinders, in particular for use in the method of the present invention, the cover comprising layers of material enclosing the gas space of diffusible gas-filled balloons which define an intermediate space layer. A feature of the casing according to the invention is that the multilayer gas barrier casing has barrier layers of at least one separating space layer connected to a separating space layer by an outlet connected to the separating space layer, an outlet of the inner gas barrier. and its other outlet is connected to the outside airspace.

A találmány szerinti burkolat egy előnyös célszerű kialakítása esetében a burkolatban három záróanyagréteg helyezkedik el, amelyek két, külső és belső elválasztótér-réteget alkotnak, amelyek így többrétegű zárt köpenyként veszik körül a gáztároló teret. A belső elválasztótér-réteg töltőgáza, a határolóanyag-réteg megválasztása, nyomása, kezelési módja a gáztároló térhez, a külső elválasztótér-rétegnél pedig a környező külső légtérhez illeszkedik.In a preferred embodiment of the casing according to the invention, the casing comprises three layers of barrier material which form two layers of outer and inner partitions, which thus surround the gas storage space as a multi-layer enclosure. The filling gas of the inner partition layer, the selection, pressure and treatment method of the barrier material layer is adapted to the gas storage space and, in the case of the outer partition layer, to the surrounding external air space.

A találmány szerinti burkolat egy további előnyös célszerű kialakítása esetében a burkolatban négy záró anyagréteg helyezkedik el, amelyek három, külső, közbülső és belső elválasztótér-réteget alkotnak úgy, hogy a közbülső elválasztótér-réteg a külső és a belső elválasztótér-réteg között van.In a further preferred embodiment of the casing according to the invention, the casing comprises four barrier material layers which form three outer, intermediate and inner partition layers, the intermediate partition layer being between the outer and the inner partition layer.

A találmány szerinti eljárást a továbbiakban a mellékelt ábrák alapján ismertetjük.The process of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas legáltalánosabb elvi burkolati elrendezést mutatja.Figure 1 illustrates the most general conceptual cover arrangement for carrying out the method of the present invention.

A 2. ábrán a találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható egy elválasztótér-réteg és a gáztároló térben hidrogéngáztöltés alkalmazása esetén.Figure 2 illustrates a cover arrangement for a preferred embodiment of the process of the invention when a separating space layer and hydrogen gas filling are used in the gas storage space.

A 3. ábra a 2. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott gázszétválasztó berendezés egy lehetséges előnyös műszaki megoldását mutatja.Figure 3 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device used in the arrangement shown in Figure 2.

A 4. ábrán a találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható egy elválasztótér-réteg és a gáztároló térben héliumgáztöltés alkalmazása esetén.Figure 4 illustrates a cover arrangement for another preferred embodiment of the process of the present invention when a separation space layer and a helium gas charge are used in the gas storage space.

Az 5. ábra a 4. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott gázszétválasztó berendezés egy lehetséges előnyös műszaki megoldását mutatja.Figure 5 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device used in the arrangement shown in Figure 4.

A 6. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható a gáztároló térben hidrogéngáztöltés és héliumgáztöltés, a elválasztótér-rétegben pedig hidrogén elegyalapgáz alkalmazása esetén.Figure 6 shows a further preferred embodiment of a coating arrangement for carrying out the process according to the invention in the gas storage space using hydrogen gas and helium gas filling and in the separating space layer with hydrogen mixed base gas.

A 7. ábrán a 6. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott gázszétválasztó berendezés és eljárás egy lehetséges és előnyös megvalósítása látható.Figure 7 shows a possible and preferred embodiment of the gas separation device and method used in the arrangement of Figure 6.

A 8. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható két elválasztótér-réteg, a belső elválasztótér-réteg és a külső eiválasztótér-réteg, valamint egy közbülső záró anyagréteg esetén.Fig. 8 illustrates a further casing arrangement for carrying out the process according to the invention in two separating space layers, an inner separation space layer and an outer separation space layer, and an intermediate barrier layer.

HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1

A 9. ábrán a 8. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott gázszétválasztó berendezés és eljárás egy lehetséges és előnyös megvalósítása látható.Figure 9 shows a possible and preferred embodiment of the gas separation device and method used in the arrangement of Figure 8.

A 10. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható három elválasztótér-réteg, a belső elválasztótérréteg, a külső elválasztótér-réteg és a közbülső elválasztótér-réteg, valamint két további, belső közbülső záró anyagréteg és külső közbülső záró anyagréteg esetén.Figure 10 illustrates a cover arrangement for further preferred embodiment of the method of the present invention, comprising three partition layers, an inner partition layer, an outer partition layer and an intermediate partition layer, and two further inner intermediate barrier layers and outer intermediate barrier layers. in case of.

A 11. ábra a 10. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott gázszétválasztó berendezés egy lehetséges előnyös műszaki megoldását mutatja.Figure 11 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device used in the arrangement shown in Figure 10.

A 12. ábra a 2. ábrán látható burkolati elrendezés egy lehetséges előnyös konkrét megvalósítását mutatja mikrobordákkal ellátott belső és külső záró anyagrétegek esetén.Figure 12 illustrates a possible preferred embodiment of the cover arrangement of Figure 2 for inner and outer barrier layers with microbeads.

Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas legáltalánosabb elvi burkolati elrendezést mutatja. Az ábrán látható, hogy a találmány szerint a 4 burkolat a belső záró 8 anyagrétegből és a külső záró 9 anyagrétegből, valamint a közöttük levő 2 elválasztótér-rétegből áll. A ballon belső 1 gáztároló tere felé a belső záró 8 anyagréteg, a 3 külső légtér felé pedig a külső záró 9 anyagréteg helyezkedik el. A 2 elválasztótér-réteghez az 5 gázszétválasztó berendezés csatlakozik, amely a 2 elválasztótér-rétegbe bediffundált gázok elegyét első lépésben szétválasztja, majd a gázelegyalkotókat forrástereikbe juttatja vissza.Figure 1 illustrates the most general conceptual cover arrangement for carrying out the method of the present invention. It can be seen that, according to the invention, the cover 4 comprises an inner barrier layer 8 and an outer barrier layer 9 and a separating space layer 2 therebetween. An inner barrier material 8 is disposed towards the inner gas storage space 1 of the balloon and an outer barrier material 9 towards the outer air space 3. Connected to the separation space layer 2 is a gas separation device 5 which first separates the gas diffused into the separation space layer 2 and returns the gas mixers to their source spaces.

Az ábrán látható konkrét esetben az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés és/vagy 19 héliumgáztöltés van, amelyek a belső záró 8 anyagrétegen át kismértékben, de folyamatosan diffundálnak a 2 elválasztótér-réteg felé, amelyben keverednek a 3 külső légtérből a külső záró 9 anyagrétegen át bediffundáló 20 nitrogéngázzal és 21 oxigéngázzal. A 2 elválasztótér-rétegből az 5 gázszétválasztó berendezés előnyösen folyamatos elszívással távolítja el az ott keletkező gázelegyet, és az ismert fizikai és kémiai eljárásokkal szétválasztott elegyalkotókat a származási terükbe juttatja vissza. Ennek megfelelően a 2 elválasztótér-rétegből visszanyert 18 hidrogéngáztöltés és 19 héliumgáztöltés a 12 felhajtógáz visszavezetésen át a belső 1 gáztároló térbe kerül. A 20 nitrogéngáz a 13 nitrogénvisszavezetésen keresztül, míg a 21 oxigéngáz a 14 oxigén-visszavezetésen keresztül a 3 külső légtérbe kerül. Ennél az elrendezésnél az 5 gázszétválasztó berendezés egyik előnyös és legáltalánosabb műszaki megoldása a gázok cseppfolyósítása, és azután történő frakcionált desztillációja.In the specific case shown in the figure, the gas storage space 1 contains hydrogen gas filling 18 and / or helium gas filling 19, which diffuses slightly towards the separating space layer 2 through the inner barrier layer 8, where it diffuses from the outer air space 3 through the outer barrier layer 9. 20 with nitrogen and 21 with oxygen. Preferably, the gas separator 5 from the separator space layer 2 removes the resulting gas mixture by continuous extraction and returns the constituents separated by known physical and chemical processes to their source space. Accordingly, the hydrogen gas charge 18 and the helium gas charge 19 recovered from the separator space layer 2 are fed into the internal gas storage space 1 via the recirculation of the upstream gas 12. Nitrogen gas 20 passes through the nitrogen recirculation 13, and oxygen gas 21 through the oxygen recirculation 14 into the outer air space 3. In this arrangement, one of the preferred and most common technical solutions for the gas separation device 5 is the liquefaction of the gases and their subsequent fractional distillation.

A 2. ábrán a találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható egy 2 elválasztótér-réteg és az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés alkalmazása esetén. A 2. ábrán látható elrendezés az 1. ábrán bemutatott alapelrendezéstől annyiban különbözik, hogy ebben az esetben a belső záró 8 anyagréteg belső felületén, vagy magában a belső záró 8 anyagrétegben előnyösen 7 metalizáció van alkalmazva. Ezt adott esetben aktív módon a 6 elektromos diffúziógátló berendezés kezeli, amely megfelelő villamos potenciálteret létesít és tart fenn a belső záró 8 anyagrétegben.Figure 2 illustrates a cover arrangement for a preferred embodiment of the process of the present invention, using a separating space layer 2 and hydrogen gas filling 18 in the gas storage space 1. The arrangement shown in Fig. 2 differs from the basic arrangement shown in Fig. 1 in that, in this case, metallization 7 is preferably applied to the inner surface of the inner barrier layer 8 or to the inner barrier layer 8 itself. This is optionally actively handled by the electrical diffusion prevention device 6 which creates and maintains a suitable electrical potential space in the inner barrier layer 8.

A 2. ábrán látható konkrét esetben az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés van, amely a belső záró 8 anyagrétegen át kismértékben, de folyamatosan diffundál a 2 elválasztótér-réteg felé, amelyben keveredik a 3 külső légtérből a külső záró 9 anyagrétegen át bediffundáló 20 nitrogéngázzal és 21 oxigéngázzal. A 2 elválasztótér-rétegből az 5 gázszétválasztó berendezés előnyösen folyamatos elszívással távolítja el az ott keletkező gázelegyet.In the specific case shown in Figure 2, the gas storage space 1 is filled with hydrogen gas 18, which diffuses slightly but continuously through the inner barrier layer 8 to the separating space layer 2, which mixes nitrogen gas 20 diffusing from the outer air space 3 with the outer barrier layer 9. With 21 oxygen gases. Preferably, the gas separator 5 from the separator space layer 2 removes the resulting gas mixture by continuous extraction.

A 3. ábra a 2. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott 5 gázszétválasztó berendezés egy lehetséges előnyös műszaki megoldását mutatja. Eszerint a 2 elválasztótér-rétegből az ott keletkező Η2-, O2-, Ingázókból álló elegyet a 10 gázelegy-kivezetésen a 30 gázáttöltő egység a 15 hidrogénszeparátorba pumpálja. A 15 hidrogénszeparátorban az oxigén a hidrogén egy részével vízgőzzé egyesül. Ezt a vízgőzt és a nitrogént a hidrogéntől elválasztva a 16 vízpárakivonó egységbe vezetjük. Innen a 20 nitrogéngáz a 13 nitrogén-visszavezetésen keresztül a 3 külső légtérbe távozik. A visszamaradt vizet a 17 vízbontó készülék oxigénre és hidrogénre bontja, amelyből a 21 oxigéngáz a 14 oxigén-visszavezetésen keresztül szintén a 3 külső légtérbe távozik. A hidrogént az egyébként a 15 hidrogénszeparátorból visszavezetett hidrogénnel együtt a 33 levegőkivonó egységbe vezetjük, amely az elegyben esetleg meglevő levegőmaradványt megköti. Innen a hidrogén a 12 felhajtógáz-visszavezetésen keresztül az 1 gáztároló térbe kerül vissza.Figure 3 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device 5 used in the arrangement shown in Figure 2. Accordingly, a mixture of tér 2 -, O 2 -, commuters from the separating space layer 2 is pumped at the gas mixture outlet 10 by the gas transfer unit 30 to the hydrogen separator 15. In the hydrogen separator 15, oxygen is combined with a portion of the hydrogen to form water vapor. This water vapor and nitrogen are separated from the hydrogen into the water vapor extraction unit 16. From here, the nitrogen gas 20 is discharged to the outside air 3 via the nitrogen recirculation 13. The residual water is decomposed into oxygen and hydrogen by the decomposer 17, from which the oxygen gas 21 is also discharged to the outside air 3 via the oxygen recirculation 14. The hydrogen, together with the hydrogen recycled from the hydrogen separator 15, is introduced into the air extraction unit 33, which traps any air residue in the mixture. From here, the hydrogen is returned to the gas storage space 1 via the recirculation gas 12.

A 4. ábrán a találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható egy 2 elválasztótér-réteg és az 1 gáztároló térben 19 héliumgáztöltés alkalmazása esetén. Az eljárás hasonló az 1. ábrán ismertetett legáltalánosabb alapeljáráshoz. A 4. ábrán látható konkrét esetben az 1 gáztároló térben 19 héliumgáztöltés van, amely a belső záró 8 anyagrétegen át kismértékben, de folyamatosan diffundál a 2 elválasztótér-réteg felé, amelyben keveredik a 3 külső légtérből a külső záró 9 anyagrétegen át bediffundáló 20 nitrogéngázzal és 21 oxigéngázzal. A 2 elválasztótér-rétegből az 5 gázszétválasztó berendezés előnyösen folyamatos elszívással távolítja el az ott keletkező gázelegyet.Fig. 4 shows a cover arrangement for another preferred embodiment of the process according to the invention when a separating space layer 2 and a helium gas filling 19 are used in the gas storage space 1. The procedure is similar to the most basic basic procedure described in Figure 1. In the specific case shown in Figure 4, the gas storage space 1 has a helium gas charge 19, which diffuses slightly but continuously through the inner barrier layer 8 towards the separation space layer 2, which mixes with nitrogen gas 20 diffusing from the outer air space 3 through the outer barrier layer 9. With 21 oxygen gases. Preferably, the gas separator 5 from the separator space layer 2 removes the resulting gas mixture by continuous extraction.

Az 5. ábra a 4. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott 5 gázszétválasztó berendezés egy lehetséges, előnyös műszaki megoldását mutatja. A 2 elválasztótér-rétegből az ott keletkező He-, O2-, N2-gázokból álló elegyet a 10 gázelegy-kivezetésen a 30 gázáttöltő egység a 35 nitrogénkivonó egységbe, és a 32 oxigénkivonó egységbe juttatja. A nitrogén a 13 nitrogén-visszavezetésen keresztül, az oxigén pedig a 14 oxigén-visszavezetésen keresztül a 3 külső légtérbe távozik. A maradék, főként héliumot tartalmazó gázele5Figure 5 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device 5 used in the arrangement shown in Figure 4. The mixture of He, O 2 , and N 2 gases formed from the separating space layer 2 is fed at the gas mixture outlet 10 by the gas transfer unit 30 to the nitrogen stripping unit 35 and the oxygen stripping unit 32. Nitrogen is discharged into the outside air 3 through the nitrogen recirculation 13 and oxygen through the oxygen recirculation 14. The remainder of the gas gas containing mainly helium5

HU 226 337 Β1 gyet a 33 levegőkivonó egységbe vezetjük, amely az elegyben esetleg meglevő levegőmaradványt megköti. Innen a visszanyert hélium a 12 felhajtógáz-visszavezetésen keresztül az 1 gáztároló térbe kerül vissza.The air is introduced into the air extraction unit 33, which traps any air residue in the mixture. From there, the recovered helium is returned to the gas storage space 1 via the recycle gas 12.

A 6. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés és 19 héliumgáztöltés, a 2 elválasztótér-rétegben pedig hidrogén elegyalapgáz alkalmazása esetén. Az elrendezés és annak működése lényegében azonos az 1. ábrán látható elrendezéssel, azzal a különbséggel, hogy itt a 2 elválasztótér-rétegben hidrogén elegyalapgázt és hidrogén-visszatáplálást alkalmazunk Ezt a hidrogént az 5 gázszétválasztó berendezéssel keringetve tisztítjuk meg a 3 külső légtérből a 2 elválasztótér-rétegbe bediffundált levegőtől, valamint az 1 gáztároló térből kijutott 19 héliumgáztöltéstől és 18 hidrogéngáztöltéstől. Az 1 gáztároló tér a 3 külső légtérhez képest 1-10 millibar túlnyomású. A 2 elválasztótér-réteg az 1 gáztároló térhez képest lehet negatív vagy pozitív nyomású, de maximum 0,1-1 millibar túlnyomáson van.Fig. 6 shows a further preferred embodiment of a casing arrangement for carrying out the process according to the invention in the gas storage space 1 using hydrogen gas filling 18 and helium gas filling 19 and in the separating space layer 2 using a mixed hydrogen base gas. The arrangement and its operation are substantially the same as the arrangement shown in Fig. 1, except that in the separating space layer 2, hydrogen mixed base gas and hydrogen recovery are used. This hydrogen is recirculated from the outer air space 3 to the separating space 2 by from the air diffused into the layer and from the helium gas charge 19 and the hydrogen gas charge 18 from the gas storage space 1. The gas storage space 1 has a pressure of 1-10 millibars relative to the outer air space 3. The separation space layer 2 may have a negative or positive pressure relative to the gas storage space 1, but at a maximum pressure of 0.1-1 millibar.

A 7. ábrán a 6. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott 5 gázszétválasztó berendezés és eljárás egy lehetséges és előnyös megvalósítása látható. Ennél a 2 elválasztótér-rétegből, a 10 gázelegy-kivezetésen és a 30 gázáttöltő egységen át a H2-, He-, O2-, N2-tartalmú gázelegy a palládiumporos adszorpciós és reszorpciós 15 hidrogénszeparátorba kerül. Az itt kivont hidrogént megosztva egyrészt a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe, másrészt a 11 elegyalapgáz-visszavezetésen keresztül a 2 elválasztótér-rétegbe vezetjük. Az oxigént előnyösen például szalkominporos 32 oxigénkivonó egységben kezelve szeparáljuk és a kiindulási környezetébe, azaz a 3 külső légtérbe visszajuttatjuk. A nitrogént egy mikrokapillárcsöves 35 nitrogénkivonó egységgel szeparáljuk és juttatjuk vissza a 3 külső légtérbe. A nitrogénkivonás után vegytisztán visszamaradó héliumot a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe visszatöltjük.Figure 7 shows a possible and preferred embodiment of the gas separation device 5 and the method used in the arrangement of Figure 6. In this case, the gas mixture containing H 2 -, He-, O 2 -, N 2 - is passed from the separating space layer 2, the gas mixture outlet 10 and the gas transfer unit 30 to the palladium powder adsorption and resorption hydrogen separator 15. Hydrogen extracted here is distributed through the upstream gas recirculation 12 to the gas storage space 1 and through the mixed base gas recirculation 11 to the separation space layer 2. The oxygen is preferably separated, for example, by treating it with an oxygen extractor unit 32, which is a salominporate, and is returned to its initial environment, that is to say outside air 3. Nitrogen is separated by a microcapillary tube nitrogen extraction unit 35 and returned to the outside air space 3. The helium, which remains chemically pure after nitrogen removal, is returned to the gas storage space 1 via the recirculation of the flue gas 12.

A 8. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható két 22, 23 elválasztótér-réteg, a belső 22 elválasztótér-réteg és a külső 23 elválasztótér-réteg, valamint egy közbülső záró 27 anyagréteg esetén. A 2 elválasztótér-réteget jelen esetben a belső 22 elválasztótér-réteg és a külső 23 elválasztótér-réteg, valamint a közbülső záró 27 anyagréteg alkotja. Az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltést és/vagy 19 héliumgáztöltést alkalmazunk. A külső 23 elválasztótér-rétegben előnyösen CO2-gázt alkalmazunk. Itt lehetne hidrogén is, illetve más egyéb olyan gáz, amit jól tudunk kezelni. A belső 22 elválasztótér-rétegben csak elszívásos gázelegykivonást, míg a külső 23 elválasztótér-rétegben elszívást és CO2 elegyalapgáz-visszatáplálást alkalmazunk.Figure 8 illustrates a cover arrangement for further advantageous implementation of the method of the invention, with two separation space layers 22, 23, an inner separation space layer 22 and an outer separation space layer 23, and an intermediate barrier material layer 27. In this case, the separating space layer 2 is formed by the inner separating space layer 22 and the outer separating space layer 23 and the intermediate barrier material layer 27. Hydrogen gas charge 18 and / or helium gas charge 19 are used in the gas storage space 1. Preferably, CO 2 gas is used in the outer partition layer 23. There could also be hydrogen or other gas that we can handle well. In the inner partition layer 22, only extraction gas extraction is used, while in the outer partition layer layer 23, extraction and CO 2 base gas recirculation are used.

A 8. ábra szerinti elrendezés esetében a két részre osztott 2 elválasztótér-rétegben a kívülről és belülről diffundáló gázok egymással össze sem keverednek, hanem csak a jól kezelhető szén-dioxid-alapgázzal alkothatnak elegyet. így a diffúzióval bekerülő gázok szétválasztására egy jobban kezelhető, kézben tartható helyzetet teremtünk.In the arrangement of Fig. 8, the exterior and interior diffuser gases in the two-partition separator layer 2 do not mix with each other, but can only be mixed with a well-controllable carbon dioxide base gas. Thus, a more manageable, manageable position is created to separate the diffusion gases.

A 9. ábrán a 8. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott 5 gázszétválasztó berendezés és eljárás egy lehetséges és előnyös megvalósítása látható. Ennél a belső 22 elválasztótér-rétegből a 10 gázelegy-kivezetésen és a 30 gázáttöltő egységen át a H2-, He-, CO2-tartalmú gázelegy kerül a 25 szén-dioxid-kivonó egységbe. Az itt kivont szén-dioxid a 34 szén-dioxid-visszanyerő egységbe, majd onnan a 16 vízpárakivonó egységen át a 11 elegyalapgáz-visszavezetésen át a külső 23 elválasztótér-rétegbe kerül. A 25 szén-dioxid-kivonó egységből a hélium és/vagy hidrogén a 26 szén-dioxidszűrő egységen és a 33 levegőkivonó egységen keresztül a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe megtisztítottan kerül vissza.Figure 9 shows a possible and advantageous embodiment of the gas separation device 5 and the method used in the arrangement of Figure 8. In this case, the gas mixture containing H 2 , He, CO 2 is passed from the inner partition layer 22 through the gas mixture outlet 10 and the gas transfer unit 30 to the carbon dioxide extraction unit 25. The carbon dioxide extracted therein is transferred to the carbon dioxide recovery unit 34 and then through the water vapor extraction unit 16 through the mixed gas recycle 11 to the outer separation space 23. From the carbon dioxide removal unit 25, helium and / or hydrogen is recycled back to the gas storage space 1 via the carbon dioxide filter unit 26 and the air extractor unit 33 through the recirculation of the flue gas 12.

A külső 23 elválasztótér-rétegből a CO2-, N2-, O2gázelegy a 10 gázelegy-kivezetésen és a 30 gázáttöltő egységen át a 25 szén-dioxid-kivonó egységbe kerül. Az itt kivont szén-dioxid a 34 szén-dioxid-visszanyerő egységbe, majd onnan a 16 vízpárakivonó egységen át a 11 elegyalapgáz-visszavezetésen át a külső 23 elválasztótér-rétegbe kerül. Az elegyként visszamaradt oxigént és nitrogént a 3 külső légtérbe vezetjük.From the outer separation layer 23, the gas mixture CO 2 , N 2 , O 2 is passed through the gas outlet 10 and the gas transfer unit 30 to the carbon dioxide removal unit 25. The carbon dioxide extracted therein is transferred to the carbon dioxide recovery unit 34 and then through the water vapor extraction unit 16 through the mixed gas recycle 11 to the outer separation space 23. The remaining oxygen and nitrogen are introduced into the outer atmosphere 3.

A 10. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítására szolgáló burkolati elrendezés látható három elválasztótér-réteg, a belső 22 elválasztótér-réteg, a külső 23 elválasztótér-réteg és a közbülső 24 elválasztótér-réteg, valamint két további, belső közbülső záró 28 anyagréteg és külső közbülső záró anyagréteg esetén. Az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltést és/vagy 19 héliumgáztöltést alkalmazunk. A közbülső 24 elválasztótér-rétegben előnyösen hidrogén elegyalapgázt alkalmazunk, hasonlóan a 6. ábrához. A belső 22 elválasztótér-réteg és a külső 23 elválasztótér-réteg enyhén vákuumozottak, a közbülső 24 elválasztótér-réteg 1-10 millibar túlnyomású a környezethez viszonyítva.Figure 10 illustrates a cover arrangement for further advantageous implementation of the method of the present invention, comprising three separation space layers, an inner separation space layer 22, an outer separation space layer 23 and an intermediate separation space layer 24, and two further internal intermediate barrier layers 28. material layer and outer intermediate barrier material layer. Hydrogen gas charge 18 and / or helium gas charge 19 are used in the gas storage space 1. Preferably, hydrogen is used as a base gas in the intermediate separation layer 24, similar to Figure 6. The inner partition layer layer 22 and the outer partition layer layer 23 are slightly vacuumed, with the intermediate partition layer layer 24 being overpressure of 1-10 millibars relative to the environment.

A 11. ábra a 10. ábrán bemutatott elrendezésben alkalmazott 5 gázszétválasztó berendezés egy lehetséges előnyös műszaki megoldását mutatja. A gázkezelés módja is nagyon hasonló a 6. ábrán leírtakhoz. A belső 22 elválasztótér-rétegből az ott keletkező H2-, He-gázelegyet a 10 gázelegy-kivezetésen és a gázáttöltő egységen keresztül a 15 hidrogénszeparátorba vezetjük. A 15 hidrogénszeparátorból a hélium és a hidrogén nagy része a 33 levegőkivonó egységen és a 12 felhajtógáz-visszavezetésen keresztül visszakerül az 1 gáztároló térbe. A leválasztott hidrogén kisebb része, összevonva a máshonnan visszanyert hidrogénnel a 11 elegyalapgáz-visszavezetésen keresztül a közbülső 24 elválasztótér-rétegbe kerül visszatáplálásra.Figure 11 shows a possible advantageous technical solution of the gas separation device 5 used in the arrangement shown in Figure 10. The gas treatment method is also very similar to that described in Figure 6. From the inner partition layer 22, the resulting mixture of H 2 -, He gas is introduced through the gas outlet 10 and the gas transfer unit into the hydrogen separator 15. From the hydrogen separator 15, most of the helium and hydrogen are returned to the gas storage space 1 via the air extraction unit 33 and the flue gas recirculation 12. A smaller portion of the recovered hydrogen, combined with the hydrogen recovered from elsewhere, is fed back to the intermediate separation space 24 via the mixed gas recycle 11.

A külső 23 elválasztótér-rétegből az ott keletkező Η2-, O2-, N2-gázelegy a 10 gázelegy-kivezetésen és a 30 gázáttöltő egységen keresztül a 15 hidrogénszeparátorba kerül. A 15 hidrogénszeparátorban az oxigén a hidrogén egy részével vízgőzzé egyesül. Ezt a vízgőzt és a nitrogént a hidrogéntől elválasztva a 16 vízpárakivonó egységbe vezetjük. Innen a nitrogén a 13 nitro6The Η 2 -, O 2 -, N 2 - gas mixture from the outer partition layer 23 is introduced into the hydrogen separator 15 through the gas mixture outlet 10 and the gas transfer unit 30. In the hydrogen separator 15, oxygen is combined with a portion of the hydrogen to form water vapor. This water vapor and nitrogen are separated from the hydrogen into the water vapor extraction unit 16. From here the nitrogen is the 13 nitro6

HU 226 337 Β1 gén-visszavezetésen keresztül a 3 külső légtérbe távozik. A visszamaradt vizet a 17 vízbontó készülék oxigénre és hidrogénre bontja, amelyből az oxigén a 14 oxigén-visszavezetésen keresztül szintén a 3 külső légtérbe távozik. A hidrogén az egyébként a 15 hidrogénszeparátorból kivezetett hidrogénnel együtt a 11 elegyalapgáz visszavezetésre kerül. Ennek az elrendezésnek az előnye, hogy a belső 1 gáztároló tér gázai és a 3 külső légtérben levő levegő egymással elvileg sem keveredhetnek, mert van közöttük egy túlnyomásos hidrogént tartalmazó közbülső 24 elválasztótér-réteg. Ráadásul a közbülső 24 elválasztótér-rétegben elegyalapgázként alkalmazott hidrogén sem kerülhet ki a 3 külső légtérbe.It exits the outer airspace 3 via gene recirculation. The residual water is decomposed into oxygen and hydrogen by the decomposer 17, from which the oxygen is also discharged to the outside air 3 via the oxygen recirculation 14. The hydrogen, together with the hydrogen that is otherwise removed from the hydrogen separator 15, is recycled to the mixed base gas 11. The advantage of this arrangement is that the gases of the inner gas storage space 1 and the air in the outer air space 3 should not, in principle, be mixed with each other, since there is an intermediate partition layer 24 containing pressurized hydrogen. In addition, hydrogen used as a mixed gas in the intermediate separation layer 24 should not escape into the outer atmosphere 3.

A 12. ábra a 2. ábrán látható burkolati elrendezés egy lehetséges előnyös konkrét megvalósítását mutatja 36 mikrobordákkal ellátott belső és külső záró 8, 9 anyagrétegek esetén. A 12. ábra szerinti legegyszerűbb, általános esetben aktív izolációval kezelt elválasztótér-réteges, nulldiffúziós (ND) burkolat elvi lényege és elrendezése a következő. A belső és külső záró 8, 9 anyagrétegekből, valamint egy 2 elválasztótér-rétegből összeálló határoló- 4 burkolat szerkezete, amely adott esetben tartályfal, amely a 3 külső légtérben levegő, azaz nitrogén-oxigén elegy, és a hidrogént vagy héliumot tartalmazó 1 gáztároló tér között van alkalmazva.Figure 12 illustrates a possible preferred embodiment of the cover arrangement of Figure 2 for inner and outer barrier layers 8, 9 with microbeads 36. The basic principle and arrangement of the simplest, generally active, partition-layer, nil diffusion (ND) coating, as shown in Figure 12, is as follows. The structure of the boundary cover 4 consisting of the inner and outer barrier layers 8, 9 and a separating space layer 2, optionally a tank wall which in the outer air space 3 is a mixture of air, i.e. nitrogen, and a gas storage space 1 containing hydrogen or helium. is applied.

A 6 elektromos diffúziógátló berendezéssel megvalósított diffúziógátlás a belső és külső záró 8, 9 anyagrétegekben hat, jelen esetben, például a belső záró 8 anyagrétegbe van becsatolva. A 12. ábrán látható, hogy az úgynevezett szeparálóciklushoz az 5 gázszétválasztó berendezés a 2 elválasztótér-rétegből a 10 gázelegy-kivezetésen keresztül vonja ki a diffúziók miatt ott keletkezett gázelegyet, majd azt elemeire bontva juttatja vissza az eredeti forrástereikbe, így például a nitrogén és az oxigén a 3 külső légtérben lévő 13 nitrogén-visszavezetésen és a 14 oxigénvisszavezetésen keresztül a 3 külső légtérbe, a hélium és a hidrogén pedig a 12 felhajtógáz-visszavezetésen keresztül az 1 gáztároló térbe kerül. Az elegyalapgáz, amennyiben alkalmazva van, a 11 elegyalapgázvisszavezetésen keresztül a 2 elválasztótér-rétegbe jut vissza.The diffusion inhibition provided by the electrical anti-diffusion device 6 acts on the inner and outer barrier layers 8, 9, in this case, for example, on the inner barrier layer 8. Figure 12 shows that for the so-called separation cycle, the gas separation device 5 extracts the gas mixture due to diffusions from the separation space layer 2 through the gas mixture outlet 10 and then returns it to its original source compartments, such as nitrogen and oxygen through the nitrogen recirculation 13 in the outer air space 3 and the oxygen recirculation 14 into the outside air space 3, and helium and hydrogen through the recirculating gas 12 into the gas storage space 1. The mixed gas, if used, returns to the separation space layer 2 via the mixed gas recycle 11.

Az 12. ábrán az elektroaktív diffúziógátlás (EDG) egy lehetséges konkrét műszaki megvalósítása látható. Az adott esetben belső záró 8 anyagréteget alkotó, hidrogén és hélium vonatkozásában kiemelkedően jó gázzáró képességű PV- fóliába 0,1 mm-es térközökkel beöntött vékony, kb. 0,05 mm átmérőjű fémszálakból kiképzett 7 metailizációra pozitív és negatív polaritással is jelzett 31 elektromos csatlakozáson, az adott polimerhez és gázokhoz egyedileg beállított, DC alapfeszültségre szuperponált váltakozó áramú nagyfeszültségeket kapcsolunk. Az EDG alkalmas arra, hogy a gázdiffúziót kb. 40% mértékben lecsökkentse. A különböző fóliaanyagokhoz és gázösszetételhez tartozó feszültség- (1-10 kV) és frekvencia- (100 kHz-1 MHz) értékeket minden elrendezésre egyedileg kell optimalizálni.Figure 12 shows a possible specific technical implementation of electroactive diffusion inhibition (EDG). The thin film of about 0.1 mm intervals is poured into the PV film, which may form an inner barrier material layer 8, which has a very good gas barrier capability with respect to hydrogen and helium. For the metalization of 0.05 mm diameter metal fibers, 7 high voltage AC voltages superimposed on a specific DC voltage are individually connected to the respective polymer and gas via electrical connections 31 with both positive and negative polarity. EDG is suitable for gas diffusion of approx. Reduce by 40%. The voltage (1-10 kV) and frequency (100 kHz-1 MHz) values for different film materials and gas compositions must be optimized individually for each arrangement.

A találmány szerinti megoldás egy előnyös célszerű megvalósítása esetében a 12. ábrán látható továbbá, hogy a belső és külső záró 8, 9 anyagrétegek belső felületén hossz- és keresztirányokban, például mélynyomással kialakított, 50 mikron sugarú, félhenger keresztmetszeti formájú 36 mikrobordák vannak. Látható az is, hogy ennek eredményeként az egymásra fektetett belső és külső záró 8, 9 anyagrétegek csak pontokban érintkeznek, és közöttük egy gázközlekedésre alkalmas, hatásosan kezelhető, kedvezően kis térfogatú 2 elválasztótér-réteg alakul ki.In a preferred embodiment of the present invention, Figure 12 further shows that the inner surface of the inner and outer barrier layers 8, 9 has microbeads 36 having a half-cylindrical cross-sectional shape with a radius of 50 microns in longitudinal and transverse directions, e.g. It can also be seen that as a result the superimposed inner and outer barrier layers 8, 9 are in contact only at points, and an efficiently manageable, low volume separation space layer 2 is formed between them.

A találmány szerint rétegelt gázballon 4 burkolat elvi lényegét tekintve egy különféle fizikai-kémiai eljárásokkal kezelhető 2 elválasztótér-réteggel megszakított gázátvezetődési, diffúziós csatorna. A gázballon- 4 burkolat szerkezetében 2 elválasztótér-réteg van alkalmazva, így abba aktív módon működtetett, ismert gáztisztító szeparációs eljárások, illetve diffúziót gátló hatások vannak, ami által például a gázzáró képességet is tökéletesebbé teszi. A találmány szerint a léghajók elengedhetetlen felhajtógáz tisztítását nem hagyományos módon, a nehezen kezelhető felhajtótérben és hangárban, hanem sokkal előnyösebben az úgynevezett gázkezelő térréteges, vagy másként nulldiffúziós szerkezetű 4 burkolatban fedélzeti berendezéssel végezzük el. A mi találmányi megoldásunk tehát úgy is felfogható, mint egy, a 4 burkolatba kihelyezett olyan fedélzeti gáztisztítás, ami felhajtógáz-visszanyeréssel is kombinálva van.In accordance with the present invention, the laminated gas balloon casing 4 is, in principle, a gas transfer diffusion channel interrupted by a separating space layer 2 that can be treated by various physico-chemical processes. The gas cylinder cover 4 is provided with a separating space layer 2, so that there are well-known gas purification separation processes and diffusion inhibitory processes which are actively operated, thereby improving, for example, the gas barrier ability. According to the invention, the cleaning of the essential buoyant gas of the airships is not carried out in a conventional manner in the difficult to handle buoyancy and hangar, but more preferably in the so-called gas handling enclosure or otherwise with zero diffusion structure. Thus, our present invention can be understood as an on-board gas cleaning in the housing 4, which is also combined with an upstream gas recovery.

A találmány szerinti 4 burkolat szerkezetének műszaki megoldására technológiailag jellemző, hogy a különféle, adott esetben közbülső, belső, külső, záró 27, 28, 29 anyagrétegek egymással nagyon kis felszínen érintkeznek, és nincsenek a hagyományos módon (hengerlés, laminálás, koextrudálás stb.) közvetlenül egyesítve. Ezért a membrán és fólia 27, 28, 29 anyagrétegeket külön-külön, az adott környezetekhez optimálisan illeszkedő módon lehet megválasztani. Ez azért is fontos, mert tapasztalatok szerint, ha két polimer fóliaanyagot például egy passzív gázzárású 4 burkolatban hagyományos módon, kompozitként kombinálva egyesítünk, akkor a külön-külön egyébként jó gázzáró tulajdonságok romolhatnak.Technically, the structure of the casing 4 according to the invention is technologically characterized in that the various, possibly intermediate, inner, outer, barrier layers 27, 28, 29 are in contact with each other on a very small surface and are not conventional (rolling, laminating, coextrusion, etc.). merged directly. Therefore, the layers of membrane and foil material 27, 28, 29 can be selected individually, optimally adapted to the particular environment. This is also important because experience has shown that combining two polymeric film materials, for example, in a passive gas-tight housing 4 in a conventional manner combined as a composite, can otherwise impair the otherwise good gas barrier properties.

Fontos jellemző az is, hogy előnyösen a burkolati 2 elválasztótér-rétegeket a teljes felszínen gázokat közlekedtetve, és a lehető legkisebb érintkezéssel alakítjuk ki. Minimalizált érintkezéssel közlekedő 2 elválasztótér-réteg keletkeztetési lehetőségek előnyösen a következők:It is also important that the cladding separator layers 2 are preferably formed by transporting gases over the entire surface with minimal contact. Preferably, the formation of a 2-layer separation layer with minimal contact is the following:

- a tárolóteret köpenyként körülvevő, viszonylag nagy térfogatú térréteg kialakítása, „kis ballon a nagyobb ballonban” elrendezés.- forming a relatively large volume of space surrounding the storage space as a mantle, a "small balloon in a larger balloon" arrangement.

- Közbülső szövetréteg - mint közlekedőén mikroporózus térszerkezetű - anyag alkalmazása. Ez a szövet lehet egyben a burkolati teherhordozó alapszövet is.- Application of an interlayer as a microporous spatial structure. This fabric may also be the base load bearing fabric.

- Távtartó profilúra recézett, mélynyomott anyagmembránok, fóliák egymásra fektetése úgy, hogy- Laying of interleaved, embossed material membranes, foils on a spacer profile such that

12. ábrán látható módon a felszínek egymással csak nagyon kis élfelületeken vagy pontokban érintkezzenek.As shown in Figure 12, the surfaces only contact at very small edges or points.

HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1

A találmány szerinti megoldás előnyös alkalmazásaiPreferred embodiments of the present invention

Természetesen a 8, 9, 27, 28, 29 anyagrétegeket is mindig az elérhető legjobb, az adott külső és belső környezethez passzívan is leginkább illeszkedő tulajdonságú (hő-, UV-állóság, gázzárás stb.) anyagokból kell megválasztani. 18 hidrogéngáztöltés esetén a belső záró 8 anyagréteg adott esetben például a hidrogént passzívan is jól visszatartani képes poli(vinil-alkohol) (PVA)-fólia, ami az elektromos diffúziógátláshoz szükséges fémszálakra is rá van öntve.Of course, the material layers 8, 9, 27, 28, 29 must always be selected from the best materials available, which have the best passive properties (heat, UV resistance, gas barrier, etc.). In the case of hydrogen gas filling 18, the inner barrier material layer 8 may, for example, be a polyvinyl alcohol (PVA) film capable of retaining hydrogen even passively, which is also cast on metal fibers required for electrical diffusion inhibition.

A külső záró 9 anyagréteg pedig adott esetben jó klímaállóságú, vízzáró, UV- és ózontűrő teflonfólia, például poli-klór-trifluór-etilén (PCTFE), fényvisszaverő ródium- vagy kozmikus sugaraknak jobban ellenálló arany- 7 metallizációval.The outer barrier material layer 9 may optionally have a good climate resistance, waterproof, UV and ozone-resistant Teflon film, such as polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), with better reflection of gold 7 as a reflection of rhodium or cosmic rays.

Az 2 elválasztótér-réteges 4 burkolatban a 2 elválasztótér-réteg, és a 8, 9 anyagrétegek egyaránt kezelhetők. A 4 burkolat szerkezetileg gázközlekedést biztosító távtartó anyagot és a környezethez képest negatív vagy pozitív nyomású elegyalapgázt tartalmaz. A belső és külső környezethez képest a 4 burkolat szerkezetében negatív nyomás alkalmazása az elegyalapgázvesztés minimalizálása és a mechanikai tulajdonságok javítása miatt is célszerű.In the partitioning layer 2, the partitioning layer 2 and the material layers 8, 9 can be treated. The casing 4 contains a spacer material which provides a gas transport structure and a mixed gas having a negative or positive pressure relative to the environment. Negative pressures on the structure of the jacket 4 are preferred over the interior and exterior because of minimizing the loss of blend base gas and improving mechanical properties.

A 2 elválasztótér-réteges 4 burkolat jellemző szerkezeti megoldásai és az aktív izolációs működés a mellékelt 12. ábrán látható. Az 12. ábrán látható a 4 burkolat célszerűen kialakított, rétegelt és 36 mikrobordák által távtartott szerkezete. A 4 burkolat az alkalmazott eljárásokkal, például a 8, 9 anyagrétegben adott esetben elektromos diffúziógátlással (EDG) és a zárótérrétegben lévő gázelegy diszjunktív gázszeparációval (DS) van kezelve.Characteristic structural solutions of the separating space-layer casing 4 and the active insulation function are shown in the enclosed figure 12. Figure 12 shows a suitably formed, laminated and spaced-apart structure of microbeads 36. The casing 4 is treated by the methods used, for example, in the material layer 8, 9, optionally by electrical diffusion inhibition (EDG) and by the disjunctive gas separation (DS) of the gas mixture in the barrier layer.

A találmány szerinti eljárás során alkalmazott részfolyamatokPartial processes used in the process of the invention

Elektromos diffúziógátlás (EDG)Electrical diffusion inhibition (EDG)

Az EDG olyan, a 8, 9 anyagrétegekbe csatolt fizikai hatás, ami ezen rétegekben csökkenti a gázok beoldódását és áthatolását. Lényege, hogy a kondenzátorként igénybevett polimer fóliák gázáteresztése, a fegyverzetekre kapcsolt (2-10 kV) váltófeszültséggel frekvenciafüggően (100 kHz-1 MHz) megváltoztatható. Az EDG főleg a dipólusos polimerekben, például PVC, PVA alkalmazható előnyösen. Viszont ha az eredetileg apoláros polietilénfólia felszíni rétegét (krisztallitok, láncszegmensek stb.) csendes ívkisüléssel tördelve dipólusossá tesszük, az EDG ezen fóliákban is hatásos. Ezt a felületkezelő eljárást egyébként az apoláros polimerek nyomtathatóvá tételére általánosan használják.EDG is a physical effect coupled to layers 8, 9 which reduces the dissolution and permeation of gases in these layers. In essence, the gas permeability of polymeric films used as capacitors can be varied in frequency-dependent (100 kHz-1 MHz) AC voltage (2-10 kV) coupled to the armature. EDG is particularly useful in dipolar polymers such as PVC, PVA. Conversely, when the surface layer (crystallites, chain segments, etc.) of the originally apolar polyethylene film is compacted by silent arc discharge, EDG is effective in these films as well. Otherwise, this surface treatment process is commonly used to make apolar polymers printable.

Diszjunktív szeparáció (DS)Disjunctive Separation (DS)

A DS olyan, a 2 elválasztótér-rétegbe csatolt fizikai és/vagy kémiai hatás, ami a gázokat ezen térrétegek elegyéből szétválogatva (diszjunkció) forrástereikbe visszajuttatni képes.DS is a physical and / or chemical effect coupled to the separation space layer 2 which is capable of returning the gases separated from a mixture of these space layers (disjunction) to their source spaces.

Az előzőek szerint keletkeztetett 2 elválasztótér-rétegbe az EDG-vel redukált mennyiségben bejutott, és ott elegyet alkotó gázokat ismert, megfelelően adaptált gázkezelő eljárásokkal és berendezéssel kivonjuk, szétválogatjuk és forrástereikbe visszajuttatjuk, vagy más módon, például elektromos energiát termelő tüzelőcellába vezetve hasznosítjuk.In the above-formed separation space 2, the gases introduced into the blend in reduced amounts and forming a mixture therein are extracted, sorted and returned to their source compartments or otherwise utilized, for example, in an electric power generating fuel cell.

Mivel a gázáthatolás az izoláló polimer anyagrétegeken még az EDG-t működtetve is megtörténik, szükség van a 4 burkolatban kialakított, diffúziós gázcsapdaként működő, a 4 burkolat rétegeinek diffúziós mikrocsatornáit megszakító, különféle eljárásokkal kezelt 2 elválasztótér-réteg alkalmazására.Since gas permeation through the insulating polymeric material layers occurs even when EDG is actuated, it is necessary to use a separating space layer 2 formed as a diffusion gas trap which interrupts the diffusion microchannels of the layers of the casing and is treated by various methods.

Az 1 gáztároló térből vagy felhajtótérből kifelé és a környezetből befelé diffundáló gázok a 2 elválasztótérrétegben egymással és/vagy az elegyalapgázzal összekeverednek. Ha azonban ezt a 2 elválasztótér-rétegben keletkező gázelegyet egy alkalmas eljárásokat foganatosító gázkezelő berendezéssel oly módon kezeljük, hogy például az elegyalkotókat kivonjuk, és forrástereikbe visszajuttatjuk, elérhető, hogy a töltőgáz közvetlenül a környezetbe ki ne juthasson, és így el ne veszítődjön, mert a 2 elválasztótér-rétegből kivont töltőgáz az 1 gáztároló térbe vagy felhajtótérbe visszajuttatható. Hasonlóan a környezetből, a 3 külső légtérből befelé diffundáló gázok sem tudnak közvetlenül az 1 gáztároló térbe vagy felhajtótérbe jutni, és ott kis koncentrációban elegyet képezni. Az 1 gáztároló térben vagy felhajtótérben eddig alkalmazott, úgynevezett fedélzeti gáztisztító eljárások éppen azért nem hatékonyak, mert a bediffundált kis mennyiségű szennyezést óriási gázvolumen átmozgatásával és rendkívül finom szeparációs eljárásokkal lehet csak kezelni. A találmány szerint viszont csak a 4 burkolatba két irányból bediffundált gázvolument kell kezelni A 4 burkolatban kialakított aktív izolációs 2 elválasztótér-réteg kedvezően kis volumenű, ezért az ebbe bediffundáló nagyon kevés gáz könnyebben kezelhető.The gases diffusing outwardly from the gas storage space or the buoyancy space and into the ambient space in the separation space layer 2 are mixed with each other and / or with the mixed gas. However, if this gas mixture formed in the separation space layer 2 is treated with a gas treatment device carrying out suitable processes by, for example, removing the constituents and returning them to their source compartments, it is possible to prevent the filling gas from escaping directly into the environment. The filling gas extracted from the separator space layer 2 can be returned to the gas storage space 1 or the buoyancy space. Similarly, gases diffusing inwardly from the ambient air 3 cannot directly enter the gas storage space 1 or the buoyancy space and form a low concentration mixture there. The so-called on-board gas purification processes used in the gas storage space or in the buoyancy 1 have been ineffective precisely because the small amount of diffused impurities can only be treated by moving a huge volume of gas and by extremely fine separation processes. According to the invention, however, only the gas volume diffused from the bi-directional diffusion into the casing 4 has to be treated. The active insulating partition layer 2 formed in the casing 4 is advantageously small in volume and therefore very little gas diffusing into it is easier to handle.

A találmány szerinti nulldiffúziós (ND) burkolat úgy is felfogható, mint egy, a 4 burkolatba kihelyezett, hatékony gáztisztítás, ami felhajtógáz-visszanyeréssel is kombinálva van.The null diffusion (ND) casing according to the invention can also be understood as an effective gas purification disposed in the casing 4, which is also combined with a flue gas recovery.

A diszjunktív gázkezelésben alkalmazható gázszeparációs módszerekMethods of gas separation for disjunctive gas treatment

Általános, minden gáz szeparációjára alkalmas eljárás a gázelegy cseppfolyós ítás és a frakcionált desztilláció.A common process for the separation of all gases is liquid gas liquefaction and fractional distillation.

Hidrogénszeparációs módokHydrogen separation modes

- Palládium vagy nikkel fémporban vagy -forgácsban adszorbeáltatás, 1 cm3 Pd 1000 cm3 hidrogént köt meg. A hidrogén egyszerű kimelegítéssel a fémekből visszanyerhető.- Adsorption in palladium or nickel metal powders or flakes to 1 cm 3 of Pd 1000 cm 3 of hydrogen. Hydrogen can be recovered from metals by simple heating.

- Az izzított palládiummembránon a hidrogén könnyen áthatol, a többi gáz viszont nem.- Hydrogen penetrates easily through the annealed palladium membrane, but not through the other gases.

- A hidrogén palládiumkatalizátor jelenlétében az oxigénnel vízzé egyesíthető, majd ekként a gázelegyből könnyen kivonható. A kivont vizet elektromos árammal hidrogénre és oxigénre szétbontva el lehet különíteni.Hydrogen can be combined with oxygen in the presence of a palladium catalyst and then readily removed from the gas mixture. The extracted water can be separated into an electric current by separating it into hydrogen and oxygen.

- A hidrogén úgynevezett tüzelőcellán átvezetve fedélzeti elektromos energiatermeléssel kombinálva is kivonható.- Hydrogen can also be extracted in combination with on-board power generation through a so-called fuel cell.

HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1

Oxigénszeparációs módokOxygen separation modes

- Az oxigén szalkominnal adszorbeáltatása és melegítéssel egyszerű kinyerése.- Adsorption of oxygen with salcomine and easy recovery by heating.

- Lassú gázáramból az oxigén - mivel paramágneses tulajdonságú - erős mágnestérben eltérül, azaz ilyen módon kerül kivonásra.- Because of its paramagnetic properties, oxygen differs from a slow gas stream in a strong magnetic field, ie it is extracted in this way.

- Az oxigén elnyeletése pirogallololdattal, de ez az oldat könnyen nem regenerálható. Ezért inkább utánszűrésre alkalmazzuk. Külön előny, hogy az oxigénmegjelenést az oldat elszíneződéssel jelzi.- Absorption of oxygen by pyrogallol solution, but this solution cannot be easily regenerated. Therefore, it is used for post filtration. A special advantage is that the appearance of oxygen is indicated by the coloration of the solution.

- Az oxigénnek magasabb hőmérsékleten kalciummal való kémiai megkötése.- Chemical bonding of oxygen to calcium at elevated temperatures.

Szén-dioxid-szeparációs módokCarbon Separation Modes

- A szén-dioxid elnyeletése a gázelegyből káliumkarbonát-oldattal, majd kiforralása az oldatból.- Absorption of carbon dioxide from the gas mixture by the addition of potassium carbonate solution and then boiling of the solution.

- Nátrium-hidroxiddal a szén-dioxid szintén megköthető. Ekkor azonban nátrium-karbonát is keletkezik, ami csak körülményesen alakítható vissza nátrium-hidroxiddá, ezért főként utánszűrésre alkalmas.- With sodium hydroxide, carbon dioxide can also be absorbed. However, sodium carbonate is also formed, which can only be converted into sodium hydroxide under conditions and is therefore mainly suitable for post-filtration.

Nitrogénszeparációs módokNitrogen separation modes

- A Zeppelin cég által gyártott, Zepp-lnnert típusú, kapillárcső-membrános szeparátor alkalmas a nitrogén leválasztására.- Zeppelin capillary membrane separator manufactured by Zeppelin is suitable for nitrogen removal.

- Lítiumfémmel a nitrogén szobahőmérsékleten is egyesül. A reakció nem reverzibilis, ezért csak utánszűrésre alkalmas.- Nitrogen combines with lithium metal at room temperature. The reaction is not reversible and therefore only suitable for post-filtration.

- A nitrogén kémiai megkötése magas hőmérsékleten kalciummal és ammóniaként való felszabadítása. A visszamaradó kalciumvegyület-olvadék regenerálása elektrolízissel.- Chemical bonding of nitrogen at high temperature to release calcium and ammonia. Regeneration of the remaining calcium compound melt by electrolysis.

A találmány szerinti eljárás és szerkezet néhány előnyös konkrét műszaki megvalósításának ismertetéseDescription of some preferred specific embodiments of the method and structure of the present invention

Az egyik esetben az 1 gáztároló tér környezettől való elválasztására egy 2 elválasztótér-réteget alkalmazunk, és az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés van. A 3 külső légtérben levő gáz levegő, azaz a 20 nitrogéngáz és a 21 oxigéngáz elegye. A 2 elválasztótérrétegben elegyalapgáz nincs, helyette folyamatos vagy szakaszos működtetésű elszívást (vákuumozást) alkalmazunk. Az elválasztó izolációs 8, 9 anyag rétegeken át megvalósuló diffúzió miatt a 2 elválasztótér-rétegbe mind a 3 külső légtérből, mind az 1 gáztároló térből bejutnak gázok, így abban hidrogén, nitrogén, oxigén összetételű elegy jön létre.In one case, a separation space 2 is used to separate the gas storage space 1 from the environment and the gas storage space 1 is filled with hydrogen gas 18. The gas in the outer atmosphere 3 is air, i.e. a mixture of nitrogen gas 20 and oxygen gas 21. There is no mixed gas in the separator space layer 2, but continuous or intermittent suction (vacuum) is used. Due to diffusion through the separating insulating material layers 8, 9, gases are introduced into the separation space layer 2 from both the outer air space 3 and the gas storage space 1, resulting in a mixture of hydrogen, nitrogen and oxygen.

A 2 elválasztótér-réteg gázelegyét az 5 gázszétválasztó berendezésben aktív módon úgy kezeljük, hogy a leszívócsövön és membránkompresszoron át egy izzó palládiummembránhoz vezetjük. A membránnal érintkezve a hidrogén egy része az oxigénnel vízzé egyesül. A többi hidrogén a palládiummembránon könnyen áthatol, és azt a visszavezető csövön át a felhajtótérbe vagy az 1 gáztároló térbe visszavezetjük.The gas mixture of the separation space layer 2 is actively treated in the gas separation device 5 by passing it through a suction pipe and a membrane compressor to a glowing palladium membrane. Upon contact with the membrane, some of the hydrogen is combined with oxygen into water. The remaining hydrogen is readily permeable to the palladium membrane and recycled through the return pipe to the buoyancy or gas storage space 1.

A membrán primer, gázelegy felőli oldalától a gőzés nitrogénmaradékot, a rezidumot a 16 vízpárakivonó egységben szilikagélen átvezetve megkötjük, a nitrogént pedig hagyjuk egy kivezetőcsövön át a környezetbe jutni.From the primary gas mixture side of the membrane, the steaming nitrogen residue, the residual in the water vapor extraction unit 16, is bound through silica gel and the nitrogen is allowed to enter the environment through an outlet.

A szilikagélből kimelegítéssel, majd kondenzáitatással kivont vizet a 17 vízbontó készülékben elektrolízissel hidrogénre és oxigénre szétbontjuk. Végül a hidrogént a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe vagy felhajtótérbe, az oxigént pedig a 14 oxigén-visszavezetésen át a 3 külső légtérbe vezetjük.The water extracted from the silica gel by heating and then condensation is decomposed into hydrogen and oxygen by electrolysis in the dewatering apparatus 17. Finally, the hydrogen is introduced through the flue gas recirculation 12 into the gas storage space 1 or the flange and the oxygen through the oxygen recirculation 14 into the outside air space 3.

Egy másik, előnyös foganatosítási mód esetében az 1 gáztároló térben van a 19 héliumgáztöltés. Az 1 gáztároló tér és a 3 külső légtér között egy darab, elegyalapgáz nélküli és vákuumozott 2 elválasztótérréteget alkalmazunk. Ekkor a 2 elválasztótér-rétegben hélium, nitrogén és oxigén összetételű elegy képződik. A diszjunktív szeparációs gázkezelés során előbb az oxigént szalkominadszorbensen megkötve vonjuk ki, majd a nitrogént és héliumot választjuk szét egymástól, például egy Zeppelin-féle kapillárcsőmembrános Zepp-lnert típusú nitrogéngenerátorral. Természetesen minden elegyalkotót forrásterébe visszavezetünk. A szalkominadszorpciós egység és a nitrogéngenerátor után pedig izzó kalciumos - oxigén és nitrogén utánszűrőt alkalmazunk.In another preferred embodiment, the gas storage space 1 comprises a helium gas charge 19. Between the gas storage space 1 and the outside air space 3, a single layer of mixed space 2 without vacuum and vacuum is applied. A mixture of helium, nitrogen and oxygen is formed in the separating space layer 2. During disjunctive separation gas treatment, the oxygen is first trapped in a salomine adsorbent, and then the nitrogen and helium are separated from each other, for example, by a Zeppelin type Zeppelin-type nitrogen generator with capillary tube membrane. Of course, we bring all the mixers back to their source space. After the salomine adsorption unit and the nitrogen generator, a glowing calcium - oxygen and nitrogen filter is used.

További előnyös alkalmazás esetében a 8. ábrán látható módon, a találmány szerinti nulldiffúziós 4 burkolatban két, belső és külső 22, 23 elválasztótér-réteget alkalmazunk, és az 1 gáztároló térben 18 hidrogéngáztöltés és/vagy 19 héliumgáztöltés van. A belső 22 elválasztótér-réteg kb. 100 mbar mértékig vákuumozott. A külső 23 elválasztótér-réteg szén-dioxid elegyalapgázzal töltött, és -10 mbar nyomású. A 3 külső légtérben levegő van. Ennél az elrendezésnél, amint az a 8. ábrán látható, a belső 22 elválasztótér-rétegbe nem nitrogén és oxigén diffundál, hanem egy sokkal könnyebben kezelhető gáz, a szén-dioxid. Ez lényegében olyan hatású, mintha egy belső 22 elválasztótér-réteges burkolatú ballont szén-dioxid-környezetbe helyeztünk volna.In another preferred embodiment, as shown in FIG. 8, the null diffusion enclosure 4 of the present invention uses two inner and outer separation space layers 22, 23, and the gas storage space 1 comprises hydrogen gas filling 18 and / or helium gas filling 19. The inner partition layer 22 has a thickness of approx. Vacuum up to 100 mbar. The outer partition layer 23 is filled with carbon dioxide base gas and has a pressure of -10 mbar. There is air in the outer air space 3. In this arrangement, as shown in Figure 8, nitrogen and oxygen do not diffuse into the inner partition layer 22, but a much easier to handle gas, carbon dioxide. This is essentially as if a balloon with an inner partitioning layer 22 was placed in a carbon dioxide environment.

A belső 22 elválasztótér-rétegbe tehát az 1 gáztároló tér vagy felhajtótér felől hélium vagy hidrogén diffundál kifelé, a külső 23 elválasztótér-rétegből pedig széndioxid diffundál befelé. Az 5 gázszétválasztó berendezés első eleme a szakaszosan működtetett szívó-nyomó membránkompresszor, ami kiszivattyúzza a belső 22 elválasztótér-rétegből a szén-dioxid és hidrogén és/vagy hélium elegyet. Ezután a szén-dioxidot káliumkarbonátos adszorberegység oldatában elnyeletjük, majd szilárd nátrium-hidroxidos egységgel utánszűrést végzünk. Az eljárási ciklus végén a nyomokban bekerülő nitrogént és oxigént izzó kalciumos egységen elnyeletve vonjuk ki. A vegytisztán maradó felhajtógázt, ami hidrogén vagy hélium a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe visszajuttatjuk. Befejezésül a kálium-hidrokarbonát-oldatból a szén-dioxidot egy 25 szén-dioxid-kivonó egységben kiforraljuk, és 16 vízpárakivonó egységben levő páramentesítő szilikagélen átvezetve a külső 23 elválasztótér-rétegbe visszatápláljuk.Thus, helium or hydrogen diffuses outwardly from the gas storage space 1 or the buoyancy space into the inner partition layer 22 and carbon dioxide from the outer partition space layer 23. The first element of the gas separation device 5 is a batch-operated suction-pressure diaphragm compressor which pumps out a mixture of carbon dioxide and hydrogen and / or helium from the inner separation space layer 22. The carbon dioxide is then absorbed in a solution of a potassium carbonate adsorbent unit and then filtered with a solid sodium hydroxide unit. At the end of the process cycle, trace nitrogen and oxygen are removed by absorption on a glowing calcium moiety. The chemically pure buoyant gas, which is hydrogen or helium, is returned to the gas storage space 1 via the buoyant gas recirculation 12. Finally, the carbon dioxide from the potassium bicarbonate solution is boiled in a carbon dioxide extraction unit 25 and fed back to the outer separating space layer 23 through dehydrating silica gel in a water vapor extraction unit 16.

A külső 23 elválasztótér-rétegben keletkező szén-dioxid-nitrogén-oxigén elegyből a szén-dioxidot, szinténThe carbon dioxide from the carbon dioxide / oxygen mixture formed in the outer separation layer 23 is also

HU 226 337 Β1 kálium-karbonátos kemoszorpcióval kivonjuk, majd kifőzés után a külső 23 elválasztótér-rétegbe visszajuttatjuk. A gázelegyből el nem vont nitrogént és oxigént pedig a 3 külső légtérbe kivezetjük. Az ilyen, két 22, 23 elválasztótér-réteges 4 burkolat hátránya, hogy a 4 burkolat külső felszínén át a 3 külső légtérbe folyamatosan a nyomásgradienssel ellentétesen is - minimális mennyiségű szén-dioxid diffundálhat ki a 3 külső légtérbe, és ezt mint veszteséget, időnként pótolni kell. Értelemszerűen a külső 23 elválasztótér-rétegben alkalmazhatunk bármilyen más gázt is. Például szalkominnal a 3 külső légtérből vegytisztán kivonható oxigént vagy hidrogént, vagy ammóniát, ilyen eseteknél az 5 gázszétválasztó berendezésben értelemszerűen a megfelelő gázszeparációs eljárásokat kell alkalmazni.It is extracted by potassium carbonate chemosorption and, after cooking, returned to the outer separating layer 23. Nitrogen and oxygen, which have not been removed from the gas mixture, are discharged into the outer atmosphere 3. The disadvantage of such two separating layers 4, 22, 23 is that they can continuously diffuse into the outer space 3 through the outer surface of the outer face 4, even contrary to the pressure gradient, and from time to time be replenished as a loss. need. It is understood that any other gas may be used in the outer partition layer 23. For example, with salcomine, oxygen or hydrogen or ammonia can be chemically extracted from the outer space 3, in which case appropriate gas separation procedures must be used in the gas separator 5.

A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása esetében a 10. ábrán látható módon, aktív izolációs 4 burkolat esetében három belső, külső és közbülső 22, 23, 24 elválasztótér-réteget alkalmazunk, és az 1 gáztároló tér vagy felhajtótér töltete hélium. A belső és külső 22, 23 elválasztótér-réteg 100 mbar értékben vákuumozott. A kettő között lévő közbülső 24 elválasztótér-réteg 10 mbar vákuum értékű, és hidrogént tartalmaz. A 3 külső légtérben lévő levegő 20 nitrogéngáz és 21 oxigéngáz elegye. Mind a belső, mind a külső 22, 23 elválasztótér-rétegben keletkező gázelegyből, a közbülső 24 elválasztótér-réteg felől bediffundált hidrogént izzó palládium membránon átvezetve szeparáljuk, és a visszamaradt, remanens gázokat forrástereikbe visszavezetjük. Tehát a belső 22 elválasztótérrétegből a héliumot izzó kalciumos szűrőn keresztül a 12 felhajtógáz-visszavezetésen át az 1 gáztároló térbe vagy felhajtótérbe visszavezetjük. A külső 23 elválasztótér-rétegben levő gázelegyből az izzó palládium egységben az oxigén és hidrogén vízzé egyesül. Ezt a primer oldalon keletkezett vízgőzt a 16 vízpárakivonó egységben levő szilikagél adszorbensen megkötjük, a maradék nitrogént a 13 nitrogén-visszavezetésen át a 3 külső légtérbe vezetjük. Az izzó palládium membránon áthatolt vegytiszta hidrogént a közbülső 24 elválasztótér-rétegbe vezetjük. Ha a szilikagélen megkötött vízből a hidrogént az oxigéntől elektromos vízbontással szétválasztjuk, a közbülső 24 elválasztótér-rétegbe vissza is táplálhatjuk. Az ilyen elrendezésű aktív izolációs működésű, lényegében nulldiffúziós 4 burkolatnak nincs gázvesztése sem. Erre a kivitelre is igaz, hogy a közbülső 24 elválasztótér-rétegben más, könnyen kezelhető gázt, adott esetben oxigént alkalmazhatunk, nyilván az annak megfelelően összeállított 5 gázszétválasztó berendezéssel.In a further preferred embodiment of the process of the invention, as shown in Figure 10, three insulating space layers 22, 23, 24 are used for active insulating cover 4 and the gas storage space or buoyancy space is filled with helium. The inner and outer partition layers 22, 23 are evacuated at 100 mbar. The intermediate separation layer 24 between the two has a vacuum of 10 mbar and contains hydrogen. The air in the outer atmosphere 3 is a mixture of nitrogen gas 20 and oxygen gas 21. Hydrogen diffused from the gas mixture formed in both the inner and outer partition layer layers 22, 23 through the diffused palladium membrane is passed through a glowing diaphragm and the residual remanent gases are recycled to their source. Thus, the helium is recycled from the inner partition layer 22 through a calcium filter which glows, through the recirculation of the flue gas 12, to the gas storage space 1 or to the flotation space. From the gas mixture in the outer separation layer 23, the glowing palladium unit combines oxygen and hydrogen into water. This water vapor formed on the primary side is trapped on the silica gel adsorbent in the water vapor extraction unit 16 and the residual nitrogen is introduced into the outside air 3 through the nitrogen recirculation 13. The chemically pure hydrogen, which has passed through the glowing palladium membrane, is introduced into the intermediate separation layer 24. By separating the hydrogen from the oxygen bonded water on the silica gel with oxygen by electrical decomposition, it can also be fed back to the intermediate separation layer 24. The essentially zero-diffusion enclosure 4, which is active in isolation, has no gas loss. It is also true in this embodiment that other easily treatable gas, optionally oxygen, may be used in the intermediate separator layer 24, obviously with a gas separator 5 configured accordingly.

A találmány szerinti megoldás előnyeiAdvantages of the invention

A találmány szerinti elválasztótér-réteggel megszakított és aktív eljárásokkal kezelt úgynevezett nulldiffúziós 4 burkolat, szerkezeti kialakításából adódóan évekig képes megakadályozni gázballonok diffuzibilis töltőgázainak, adott esetben a hidrogén vagy a hélium elvesztését, és a környezeti gázoknak a tárolótérbe való behatolását. Továbbá csak a találmány szerinti nulldiffúziós 4 burkolattal létesíthető olyan, felhajtóerő-vesztés nélküli, tehát szinte korlátlan ideig emelőképes ballonszerkezet, ami hidrogénnel is biztonságosan megtölthető.The so-called zero diffusion enclosure 4 interrupted by the separation layer of the present invention and treated by active processes, has been designed for many years to prevent the loss of diffusible filling gases in gas cylinders, optionally hydrogen or helium, and its penetration into ambient gases. Further, only the null diffusion casing 4 according to the invention can provide a balloon structure without loss of buoyancy, which is therefore lifted almost indefinitely, and which can be safely filled with hydrogen.

A találmány alkalmazásával elérhető további előnyök a következőkFurther advantages of using the invention are as follows

A felhajtótérben jelentős túlnyomás alkalmazható. Mivel a 4 burkolatot aerodinamikailag kedvezően merevvé feszíteni vagy nagy önsúlyú vázrendszerrel, vagy a felhajtótérben alkalmazható túlnyomással lehet, a vázrendszer helyett lehetővé teszi a nagyobb nyomás alkalmazását. A felhajtótéri túlnyomás viszont megnöveli a töltőgáz diffúziós kiáramlását, amit csak a találmányunk szerinti, a 4 burkolat szilárdságát is növelő, aktív izolációval gátolhatunk meg.Significant overpressure can be applied in the buoyancy. Because the casing 4 can be aerodynamically advantageously rigidly stiffened either by a high-weight skeleton system or by overpressure in the ramp, it allows greater pressure to be applied instead of the skeleton system. On the other hand, the buoyancy overpressure increases the diffusion outflow of the filling gas, which can only be prevented by active insulation according to the invention, which also increases the strength of the casing 4.

A megoldás további előnye, hogy javítja a gazdaságosságot, fokozza a biztonságot. Az aktív izolációs 4 burkolat, például hélium töltetű felhajtótér esetén szükségtelenné teszi a drága felhajtógáz pótlást, ami jelentősen javítja a gazdaságosságot. Hidrogén töltet esetén az oxigén behatolás megakadályozásával kizárja az 1 gáztároló térben vagy felhajtótérben a gyúlékony koncentrációjú elegyképződés lehetőségét. Ez pedig mindenképpen fokozza a biztonságot.A further advantage of this solution is that it improves economy and security. An active insulating casing 4, such as a helium-filled ramp, eliminates the need for expensive replacement gas, which greatly improves economy. In the case of a hydrogen charge, it prevents the formation of flammable mixtures in the gas storage space 1 or in the buoyancy by preventing the penetration of oxygen. This in any case enhances security.

A találmány szerinti megoldás továbbá lehetővé teszi a hidrogén mint üzemanyaggáz biztonságos tárolását. Lehetővé teszi azt is, hogy a felhajtógázként héliumot tartalmazó emelőtestek belső ballonettekben foglalva vagy diffúz eloszlásban, üzemanyaggázként kb. 15-20 százaléknyi hidrogént teljes biztonsággal tartalmazzanak.The invention further provides for the safe storage of hydrogen as a fuel gas. It also allows lifting bodies containing helium as a buoyant gas to be contained in internal balloons or in a diffuse distribution as fuel gas of approx. 15-20 percent hydrogen is completely safe.

A találmány szerinti megoldás szükségtelenné teszi a felhajtógáztér tisztítását. A kis önsúlyú és energiaszükségletű fedélzetiburkolat-kezelő berendezés alkalmazása szükségtelenné teszi az eddig csak hangárban elvégezhető rendszeres felhajtógáztér-áttisztítást.The present invention eliminates the need to clean the buoyancy. The use of low-weight, energy-efficient deck cover equipment eliminates the need for regular hangover cleaning of the hangar, which can only be done in a hangar.

A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi, hogy egy további speciális technika alkalmazásával a 4 burkolat hibák jelezhetők, behatárolhatók legyenek. A 4 burkolat perforációs hibái, a lyukak akár teljesen készre szerelt ballonnál is pontosan behatárolhatók, és ezért javíthatók.The invention makes it possible for the enclosure 4 to be able to detect, detect, and detect defects using an additional special technique. The perforation defects of the casing 4, even the holes when fully assembled, can be accurately delimited and therefore repaired.

Claims (14)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás léghajók és gázballonok burkolati gázdiffúziójának kezelésére, melynek során a léghajók és gázballonok burkolataként többrétegű, elválasztótér-réteggel (2) rendelkező burkolatot alkalmazunk, és a burkolaton (4) átdiffundált gázt a forrásterébe visszajuttatjuk, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolat (4) elválasztótér-rétegébe (2) a gáztároló térből (1) és a külső légtérből (3) behatoló, és a burkolat (4) legalább egy elválasztótér-rétegében (2) gázelegyet képező gázokat alkotóelemeikre választjuk szét, majd az így szétválasztott elegyalkotó gázokat kiindulási forrástereikbe juttatjuk vissza.A method for treating a gas diffusion of an airship and a gas cylinder by applying a multilayer envelope having a separating space layer (2) as the envelope of the airships and gas cylinders, and returning the diffused gas ) separating the gases forming a mixture of gases from the gas storage space (1) and the outside air space (3) into at least one separation space layer (2) of the housing (4), and then separating the resulting mixed gases we will return them to their sources. HU 226 337 Β1HU 226 337 Β1 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolatban (4) két elválasztótér-réteget (2) alkalmazunk.Method according to claim 1, characterized in that two layers of separation space (2) are used in the multilayer cover (4). 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolatban (4) három elválasztótérréteget (2) alkalmazunk.Method according to claim 1, characterized in that three separating space layers (2) are used in the multilayer cover (4). 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a belső gáztároló tér (1) adott esetben hidrogénnel és/vagy héliummal van töltve.4. Process according to one of claims 1 to 3, characterized in that the internal gas storage space (1) is optionally filled with hydrogen and / or helium. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolat (4) legalább egy anyagrétegében (8, 9) és/vagy elválasztótérrétegében (2) a gázdiffúziót, adott esetben gázbeoldódást és/vagy áthatolást befolyásoló fizikai és/vagy kémiai hatást alkalmazunk és/vagy csatolunk be.5. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one material layer (8, 9) and / or partitioning layer (2) of the multilayer cover (4) has a physical and / or chemical effect affecting gas diffusion, gas dissolution and / or permeation. or attach it. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolat (4) legalább egy elválasztótér-rétegében (2) gázelegykivonó vákuumozást alkalmazunk.6. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one partitioning layer (2) of the multilayer cover (4) is subjected to gas evacuation vacuum. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a többrétegű burkolat (4) legalább egy elválasztótér-rétegében (2) - mint közbeiktatott gázcsapdában - pozitív vagy negatív nyomású elegyalapgázt alkalmazunk.7. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a mixed gas of positive or negative pressure is used in at least one partitioning layer (2) of the multilayer casing (4) as an intermediate gas trap. 8. Az 1-7. igénypontok szerinti bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a burkolat (4) bármely elválasztótér-rétegébe (2) bejutott, és ott elegyet képező gázokat elválasztó eljárásokkal - adott esetben adszorpcióval és/vagy kemoszorpcióval, és/vagy permszelektív membránokkal, és/vagy cseppfolyósítással és/vagy frakcionált desztillációval - szétválogatva alkotókra bontjuk, és adott esetben kiindulási forrástereikbe visszajuttatjuk, vagy más módon hasznosítjuk.8. A process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that gas enters into any partitioning layer (2) of the casing (4) and forms a mixture therein, optionally with adsorption and / or chemosorption and / or permeation membranes and / or liquefaction. and / or fractionated by fractional distillation, separated into constituents and optionally returned to their source or otherwise utilized. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a burkolat (4) legalább egy anyagmembránrétegében a gázdiffúziót befolyásoló eljárásként, például gázbeoldódás-gátlást és/vagy elektrokinetikus mikrostruktúrakavitációs szűrést alkalmazunk.9. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that gas diffusion inhibition and / or electrokinetic microstructure filtration filtration is used in the at least one material membrane layer of the housing (4). 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során a burkolat (4) egyes anyagrétegeiben (8, 9) a gázok beoldódásának és áthatolásának csökkentésére elektromos diffúziógátlást (EDG) alkalmazunk, amely a burkolat (4) anyagmembránrétegeíbe csatolt fizikai hatás, adott esetben statikus és/vagy váltakozó elektromos potenciáltér.10. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an electrical diffusion inhibition (EDG) is applied to reduce the dissolution and permeation of gases in each material layer (8, 9) of the casing (4), static and / or alternating electric potential space. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több elválasztótér-rétegbe (2) bejutott és ott elegyet alkotó gázokat ismert és megfelelően adaptált gázkezelő eljárásokkal és berendezésekkel kivonjuk, szétválogatjuk, és forrástereikbe visszajuttatjuk, vagy más módon, például tüzelőcellába vezetve hasznosítjuk.The process according to claim 10, characterized in that the gases entering and forming one or more separating space layers (2) are extracted, sorted and returned to their source spaces by known and suitably adapted gas treatment processes or equipment, e.g. utilized in a fuel cell. 12. Burkolat léghajókhoz és gázballonokhoz, elsősorban az 1-11. igénypontok szerinti eljárás alkalmazására, amely burkolat diffuzibilis gáztöltésű ballonok gázterét határoló anyagrétegekből áll, amely anyagrétegek közbülső térréteget határolnak, azzal jellemezve, hogy a többrétegű gázizolációs burkolatnak (4) olyan határoló, záró anyagrétegei (8, 9) vannak, amelyek között legalább egy elválasztótér-réteg (2) van, amely elválasztótér-réteghez (2) egy olyan gázszétválasztó berendezés (5) kapcsolódik, amelynek a bemenete az elválasztótér-réteghez (2) csatlakozik, egyik kimenete a belső gáztároló térhez (1), másik kimenete pedig a külső légtérhez (3) csatlakozik.12. Enclosures for airships and gas cylinders, in particular those shown in Figures 1 to 11; The method of claim 1, wherein the casing comprises layers of material enclosing the gas space of the diffusible gas-filled balloons, the material layers defining an intermediate space layer, characterized in that the multilayer gas barrier casing (4) has at least a layer (2) connected to the separation space layer (2) by a gas separation device (5) having an inlet connected to the separation space layer (2), one outlet to the internal gas storage space (1) and another outlet to the outer air space (3) connected. 13. A 12. igénypont szerinti burkolat, azzal jellemezve, hogy a burkolatban (4) három záró anyagréteg (8, 9, 27) helyezkedik el, amelyek két, külső és belső elválasztótér-réteget (22, 23) alkotnak, amelyek így többrétegű zárt köpenyként veszik körül a gáztároló teret (1).Cover according to claim 12, characterized in that three cover material layers (8, 9, 27) are provided in the cover (4), which form two outer and inner partition layers (22, 23), which are thus multilayer enclosing the gas storage space as a closed mantle (1). 14. Az 13. igénypont szerinti burkolat, azzal jellemezve, hogy a burkolatban (4) négy záró anyagréteg (8, 9, 27, 29) helyezkedik el, amelyek három, külső, közbülső és belső elválasztótér-réteget (22, 23, 24) alkotnak úgy, hogy a közbülső elválasztótér-réteg (24) a külső és a belső elválasztótér-réteg (22, 23) között van.Cover according to claim 13, characterized in that the cover (4) comprises four layers of sealing material (8, 9, 27, 29) which comprise three layers (22, 23, 24) of outer, intermediate and inner partitions. ), the intermediate partition layer (24) being between the outer and the inner partition layer (22, 23).
HU0500289A 2004-03-19 2005-03-10 Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method HU226337B1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0500289A HU226337B1 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method
DE602005018339T DE602005018339D1 (en) 2004-03-19 2005-03-11 METHOD AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING GAS DIFFUSION THROUGH THE COVERS OF AIR SHIPS AND BALLOONS
US10/599,008 US7722701B2 (en) 2004-03-19 2005-03-11 Method and system for handling gas diffusion through the envelopes of airships and balloons
PCT/HU2005/000027 WO2005090154A1 (en) 2004-03-19 2005-03-11 Method and system for handling gas diffusion through the envelopes of airships a nd balloons
AT05718159T ATE452068T1 (en) 2004-03-19 2005-03-11 METHOD AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING GAS DIFFUSION THROUGH THE SHELLS OF AIRSHIPS AND BALLOONS
EP05718159A EP1735208B1 (en) 2004-03-19 2005-03-11 Method and system for handling gas diffusion through the envelopes of airships and balloons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0500289A HU226337B1 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0500289D0 HU0500289D0 (en) 2005-05-30
HUP0500289A2 HUP0500289A2 (en) 2006-05-29
HU226337B1 true HU226337B1 (en) 2008-09-29

Family

ID=89985865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0500289A HU226337B1 (en) 2004-03-19 2005-03-10 Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU226337B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HU0500289D0 (en) 2005-05-30
HUP0500289A2 (en) 2006-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2146406C1 (en) Fuel cell with fiber-reinforced membrane
US6783882B2 (en) Method and apparatus for maintenance of fuel cell cathode air quality with breathable hydrophobic membrane air filter
US7722701B2 (en) Method and system for handling gas diffusion through the envelopes of airships and balloons
CN100554021C (en) A/c system
US11421327B2 (en) Water electrolysis method and water electrolysis device
US7954519B2 (en) Safe storage of volatiles
EP1699544A1 (en) Method and apparatus for separating air
CN1243607A (en) Surface replica fuel cell for micro fuel cell electrical power pack
WO2007092570A9 (en) Breathing air maintenance and recycle
EP1647531B1 (en) Method for concentrating methane from sewage sludge and methane storage equipment
US8466079B2 (en) On-board fuel desulfurization unit
WO2015116959A1 (en) Ionomer-membrane water processing apparatus
US20210031939A1 (en) Inert gas system and method
CN115362014B (en) Environmental control system utilizing anion-conducting membranes
JP6815415B2 (en) Regenerative fuel cell system and water electrolysis system
JP5005896B2 (en) Steam electrolysis method and steam electrolysis apparatus
JP2022001887A (en) Advanced tritium system and advanced permeation system for separation of tritium from radioactive wastes
HU226337B1 (en) Method for prevention of hull diffusion of airship and envelope for carrying out this method
CN1751407A (en) Various filter elements for hydrogen fuel cell
EP1918424B1 (en) Electrochemical deoxygenation of fuel by electrolysis
GB2544637A (en) System and method of water purification utilizing an ionomer membrane
EP2476161B1 (en) Gaseous product generator
WO2004079846A3 (en) Fuel cell system comprising at least one fuel cell and one gas generating system
RU2500590C1 (en) Spacecraft regenerative life support system
JP2001338660A (en) Explosion-proof equipment of fuel supply section

Legal Events

Date Code Title Description
FH91 Appointment of a representative

Free format text: FORMER REPRESENTATIVE(S): VARGA TAMAS PETER SZABADALMI UEGYVIVOE, HU

Representative=s name: VARGA TAMAS PETER, VTPATENT IPARJOGVEDELMI ES , HU

FH92 Termination of representative

Representative=s name: VARGA TAMAS PETER SZABADALMI UEGYVIVOE, HU

FH92 Termination of representative

Representative=s name: VARGA TAMAS PETER, VTPATENT IPARJOGVEDELMI ES , HU

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees