Filterelement für einen Strom eines unter hohem Druck stehenden Gases

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für einen Strom eines unter hohem Druck stehenden Gases sowie ein Verfahren und eine Verwendung.

Stand der Technik

In geschmierten Gasverdichtersystemen, mit denen Gase auf hohe Drücke von über 100 bar verdichtet werden, können im Fehlerfall signifikante Konzentrationen des Schmiermittels im Reingasstrom zustande kommen. In diesem Fall kann es z.B. bei einem Kolbenverdichter einer Wasserstofftankstelle, sofern die Abscheideleistung der gasreinigenden Anlagenkomponenten nicht mehr ausreichend ist, dazu kommen, dass die erforderlichen Reinheitsgrade (z.B. 5.0, 3.0 oder SAE J-2719 und/oder ISO/PDTS 14687-2) des Wasserstoffs (H ₂ ) nicht eingehalten werden. In diesem Betriebsfall kann es weiterhin zu Verschleppungen des Schmiermittels in jene Bereiche der H ₂ - Tankstelle kommen, welche der Kontaminationsquelle nachgeschaltet sind. Dies führt in weiterer Folge zu einer Kontamination des Tanksystems am betankten Fahrzeug mit dem unerwünschten Fluid. Daraus resultiert ebenfalls, dass kontaminierte Anlagenkomponenten der H ₂ -Tankstelle im Fehlerfall einem aufwändigen Reinigungsprozess unterzogen werden müssen, um weiterhin einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Zudem ist ein signifikantes Schadensrisiko am betankten Brennstoffzellenfahrzeug (z.B. Verunreinigungen des Membransystems) durch kontaminierten Wasserstoff gegeben.

Im Hochdruck- Wasserstoffbereich können Filterelemente zum Abfiltrieren von Feststoffpartikel und Flüssigkeiten eingesetzt werden. Diese sind jedoch nicht in der Lage das Gas zu reinigen und gleichzeitig in situ Messungen durchzuführen, um eine potentielle Flüssigkeitskontamination, insbesondere durch ionische Flüssigkeiten oder Öle, des ankommenden Gasstroms qualitativ und/oder quantitativ zu bestimmen.

Offenbarung der Erfindung Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Filtervorrichtung für einen Strom eines unter hohem Druck stehenden Gases sowie ein Verfahren und eine Verwendung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.

Die Filtervorrichtung für einen Strom eines unter hohem Druck stehenden Gases weist wenigstens eine Eintrittsöffnung und wenigstens eine Austrittsöffnung auf, die fluidisch miteinander verbunden sind, wobei ein Filterelement vorgesehen ist, das so angeordnet ist, dass das Gas durch das Filterelement strömt, wenn es von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung strömt; wobei das Filterelement zwei gasdurchlässige und flüssigkeitsdurchlässige flächige Elektroden und ein elektrisch nicht-leitendes flächiges Filtervlies umfasst, wobei die Elektroden in einem Abstand parallel zueinander verlaufend angeordnet sind und das Filtervlies zwischen den Elektroden angeordnet ist; wobei die Elektroden und das Filtervlies an jeweiligen Rändern in mindestens ein elektrisch nicht-leitendes Stützelement eingegossen sind, wobei elektrisch leitende Anschlüsse an die Elektroden vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung filtert durch das Filtervlies Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeiten, aus einem durchströmenden Gas, wobei die Verunreinigungen im Filtervlies abgeschieden bzw. absorbiert werden. In der Folge führen die im Filtervlies abgeschiedenen Verunreinigungen zu einer Änderung der elektrischen Eigenschaften (Leitfähigkeit, Permittivität) des Filtervlieses. Die Erfassung dieser Änderungen wird durch die an der Filtervorrichtung vorgesehen Elektroden und die damit verbundenen Anschlüsse ermöglicht. Diese Erfassung kann durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden erfolgen. Insbesondere bildet das Filtervlies zusammen mit darin abgeschiedenen Verunreinigungen ein Dielektrikum für den durch die Elektroden gebildeten Kondensator, so dass sich die Kapazität mit zunehmender Verunreinigung ändert.

Indem das Filtervlies und die Elektroden an den Rändern in Stützelemente eingebettet bzw. eingegossen sind, wird ein Verbund-Filterelement gebildet, das die für Hochdruck-Anwendungen nötige mechanische Stabilität aufweist.

Als unter hohem Druck stehend wird ein Gas angesehen, das einen Druck von wenigstens 100 bar, bevorzugt wenigstens 300 bar, weiter bevorzugt wenigstens 500 bar, am meisten bevorzugt wenigstens 800 bar aufweist. Unabhängig davon liegt eine obere Grenze vorzugsweise bei etwa 1200 bar, weiter bevorzugt bei etwa 1000 bar. Die Filtervorrichtung ist entsprechend angepasst, einen Gasstrom der unter einem der angegebenen Drücke steht zu verarbeiten bzw. zu filtern. Das Gas kann beispielsweise eine Temperatur aufweisen, die im Bereich zwischen -50 °C und 80 °C liegt.

Das zu filternde Gas ist bevorzugt Wasserstoff-Gas, dessen Druck in einem der vorstehend genannten Bereiche und/oder dessen Temperatur im vorgenannten Bereich liegt. D.h. die Filtervorrichtung ist bei diesen Drücken und/oder Temperaturen gegenüber Wasserstoff- Versprödung resistent und weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf.

Der Begriff "flächig" ist so zu verstehen, dass sich das jeweilige Element (Elektroden bzw. Filtervlies bzw. Filterelement) sich im Wesentlichen entlang einer Fläche erstreckt, wobei eine zur Fläche orthogonale Dicke des Elements klein im Vergleich zur Ausdehnung der Fläche ist; z.B. ist die Dicke höchstens 1/10 einer maximalen, entlang der Fläche gemessen, Ausdehnung der Fläche. "Im Wesentlichen" soll sich hier auf diese Dicke beziehen. Die Fläche, entlang der sich das jeweilige Element erstreckt, kann im Prinzip beliebig geformt und gekrümmt sein (vgl. Figur 1 , in der zylindermantelförmige Elemente auftreten) muss also nicht eben sein, d.h. "flächig" ist nicht im Sinne von "eben-flächig" zu verstehen. Die Ränder sind entsprechend Ränder der Fläche und erstrecken sich in Dickenrichtung.

Das Filtervlies besteht aus einem (nicht-leitenden) offenporigen Gewebematerial, das vorzugsweise Glasfasern, vorzugsweise mit erhöhter Oberflächenrauigkeit, umfasst. Das Filtervlies ist gasdurchlässig und in der Lage Verunreinigungen, insbesondere durch Flüssigkeiten, aus einem durchströmenden Gas zu filtern. Die Dicke des Filtervlieses ist bevorzugt auf den Abstand der Elektroden abgestimmt also gleich diesem Abstand, so dass das Filtervlies durch die Elektroden abgestützt wird.

Die Elektroden sind vorzugsweise als elektrisch leitende Drähte, ein elektrisch leitendes Drahtgeflecht oder ein gelochtes Blech ausgebildet. Die Elektroden sind weiterhin vorzugsweise aus einem Metall. Vorzugsweise besteht das mindestens eine Stützelement aus einem Material, das ein Polymerharz umfasst; wobei das Material weiter bevorzugt ein Polymerharz ist. Polymerharze sind zweckmäßig, da diese einfach zu verarbeiten sind und im ausgehärteten Zustand eine stabile Verbindung von Elektroden und Filtervlies gewährleisten.

Bevorzugt sind die Anschlüsse an die Elektroden durch das mindestens eine Stützelement herausgeführt. Dies ist vorteilhaft, da die Anschlüsse und eventuell damit verbunden weiterführende Kabel so geschützt sind und insbesondere nicht im Gasstrom liegen, also diesen nicht behindern können und nicht von diesem mitgerissen werden können.

Bevorzugt ist das Filtervlies in der Lage (d.h. ist entsprechend ausgebildet), ionische Flüssigkeiten, Öle, insbesondere Mineralöle, und/oder Kohlenwasserstoffverbindungen in flüssiger Form zu absorbieren. Die Temperatur, bei der die Kohlenwasserstoffverbindung und die Öle flüssig sind, entspricht hier der Temperatur, die das zu filternde Gas aufweist. Beispielsweise kann eine Temperatur, bei der die Kohlenwasserstoffverbindung und die Öle flüssig sind, im Bereich zwischen -50 °C und 80 °C liegen. Ein Beispiel für ionische Flüssigkeiten sind Imidazoliumderivate, gelöst in einer quarternären Ammoniumverbindung. Die Detektierbarkeit von Ölen wird insbesondere verbessert, wenn sie mit elektrisch leitfähigen Substanzen kontaminiert sind.

Vorzugsweise umfasst das Filtervlies Glasfaser, wobei ein Gewichtsanteil der Glasfaser am Filtervlies bevorzugt mindestens 50 Gewichtsprozent, weiter bevorzugt mindestens 75 Gewichtsprozent beträgt. Glasfasern sind vorteilhaft, da diese für Hochdruck-Anwendungen geeignet sind. Insbesondere besitzen sie eine hohe Stabilität/Festigkeit, so dass keine Fasern bei hohen Massenströmen mitgerissen werden.

Die Filtervorrichtung umfasst bevorzugt ein oder mehrere metallische Gehäuseelemente; wobei das Filterelement mittels des mindestens einen Stützelements an dem einen oder den mehreren Gehäuseelementen befestigt ist; wobei bevorzugt das mindestens eine Stützelement in das eine oder die mehreren Gehäuseelemente eingegossen ist. Durch metallische Gehäuseelemente kann die Stabilität weiter erhöht werden.

Bevorzugt ist zwischen der Eintrittsöffnung und dem Filterelement kein anderer Filter angeordnet. Ein anderer Filter (außer dem Filterelement bzw. Filtervlies) zwischen Eintrittsöffnung und Filterelement ist nachteilig, da dieser Verunreinigungen aus dem Gas herausfiltert, die dann nicht im Filtervlies zwischen den Elektroden abgeschieden werden, so dass sich die elektrischen Eigenschaft des Filterelements nicht oder weniger stark ändern. Als Folge kann eine Verunreinigung des zugeführten Gases nicht oder später erkannt werden.

Vorzugsweise weisen die Elektroden und das Filtervlies jeweils die Form eines Zylindermantels oder von Zylindermantel-Abschnitten aufweisen; wobei bevorzugt zwei Stützelemente vorgesehen sind, wobei ein Stützelement die Form einer Scheibe, insbesondere einer Kreisscheibe, aufweist und das andere Stützelement die Form eines Rings, insbesondere eines Kreisrings, aufweist; wobei weiter bevorzugt, gegebenenfalls, ein Gehäuseboden und ein Gehäusedeckel als Gehäuseelemente vorgesehen sind, wobei der Gehäuseboden die Form einer Scheibe, insbesondere einer Kreisscheibe, aufweist und der Gehäusedeckel die Form eines Rings, insbesondere eines Kreisrings, aufweist, wobei die Eintrittsöffnung durch die Öffnung des Rings gebildet wird, und wobei an äußeren Rändern des Gehäusebodens und des Gehäusedeckels Vorsprünge vorgesehen sind, die sich senkrecht zur Scheibenform bzw. zur Ringform erstrecken. Diese Ausführung ermöglicht eine kompakte, einfach in bestehende Anlagen zu integrierende, Bauform, die gleichzeitig eine große Filterfläche bietet.

Die Filtervorrichtung umfasst bevorzugt einen Stromsensor und/oder einen Kapazitätssensor, der mit den Anschlüssen an die Elektroden verbunden ist und dazu eingerichtet ist, einen Strom und/oder eine Kapazität zwischen den Elektroden zu messen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Filtrierung eines unter hohem Druck stehenden Gases, umfasst ein Leiten des Gases durch eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung; ein Messen eines Stroms und/oder einer Kapazität zwischen den Elektroden der Filtervorrichtung. Im Verfahren wird vorzugsweise beim Messen des Stroms und/oder der Kapazität eine Wechselspannung zwischen den Elektroden bzw. an die Elektroden angelegt.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Vergleichen des gemessenen Stroms und/der der gemessenen Kapazität mit einem vorgegebenen Stromgrenzwert bzw. einem vorgegebenen Kapazitätsgrenzwert; ein Unterbrechen des Leitens des Gases durch die Filtervorrichtung, wenn beim Vergleich festgestellt wird, dass der Stromgrenzwert bzw. der Kapazitätsgrenzwert überschritten wird.

Vorzugsweise ist das Gas ein Wasserstoff-Gas mit einem Druck von mindestens 100 bar; wobei bevorzugt der Druck in einem Bereich von 300 bar bis 1200 bar, weiter bevorzugt in einem Bereich von 500 bar bis 1100 bar, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 800 bis 1000 bar, liegt.

Bevorzugt wird das Wasserstoff-Gas mit einem Massenstrom durch die Filtervorrichtung geleitet, so dass der Massenstrom in Bezug auf eine Fläche des Filterelements der Filtervorrichtung im Bereich von 0,01 g/s/cm ² bis 3 g/s/cm ² , weiter bevorzugt im Bereich von 0,02 g/s/cm ² bis 2 g/s/cm ² , liegt. Insbesondere sind hohe Massenströme von über 0,5 g/s/cm ² im Verfahren vorgesehen.

Gemäß der erfindungsgemäßen Verwendung wird eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung zur Filtrierung eines Wasserstoff-Gases, das einen Druck von mindestens 100 bar aufweist verwendet; wobei bevorzugt der Druck in einem Bereich von 300 bar bis 1200 bar, weiter bevorzugt in einem Bereich von 500 bar bis 1100 bar, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 800 bis 1000 bar, liegt und/oder wobei bevorzugt das Wasserstoff-Gas mit einem Massenstrom durch die Filtervorrichtung geleitet wird, so dass der Massenstrom in Bezug auf eine Fläche des Filterelements der Filtervorrichtung im Bereich von 0,01 g/s/cm ² bis 3 g/s/cm ² , weiter bevorzugt im Bereich von 0,02 g/s/cm ² bis 2 g/s/cm ² , liegt. Insbesondere ist die Verwendung für hohe Massenströme von über 0,5 g/s/cm ² vorgesehen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren weiter erläutert, die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Kurze Beschreibung der Figuren

Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Filtervorrichtung für ein unter hohem Druck stehendes Gas gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ausführliche Figurenbeschreibung

Figur 1 stellt in einer Schnittdarstellung eine Filtervorrichtung 1 für ein unter hohem Druck stehendes Gas gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Die dargestellte Filtervorrichtung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt, wobei sie eine Zylinderform aufweist und die Symmetrieachse in der Schnittebene der Darstellung liegt.

Die Filtervorrichtung umfasst ein Filterelement 8, das die Form eines Zylindermantels aufweist. Das Filterelement 8 ist durch zwei Elektroden 10, 12 und ein Filtervlies 14 gebildet, die jeweils die Form eines (Kreis-)Zylindermantels aufweisen, wobei die entsprechenden Symmetrieachsen zusammenfallen. Die beiden Elektroden 10, 12 sind in einem Abstand zueinander angeordnet, wobei das Filtervlies 14 zwischen den Elektroden angeordnet ist. Die Dicke des Filtervlieses ist bevorzugt auf den Abstand der Elektroden abgestimmt also gleich diesem Abstand, so dass das Filtervlies seitlich (in der gezeigten Ausführungsform in radialer Richtung) durch die Elektroden abgestützt wird. Das Filtervlies besteht aus einem (nicht-leitenden) offenporigen Gewebematerial, das vorzugsweise Glasfasern umfasst. Das Filtervlies ist gasdurchlässig und in der Lage Verunreinigungen, insbesondere durch Flüssigkeiten, aus einem durchströmenden Gas zu filtern.

Die Elektroden 10, 12 können beispielsweis jeweils durch elektrisch leitende Drähte 16, 18 gebildet sein, die etwa spiralförmig verlaufen oder ein Drahtgitter bzw. ein Drahtgeflecht mit nicht weiter dargestellten, zumindest teilweise parallel zur Symmetrieachse verlaufenden Drähten bilden. Die Drähte, insbesondere des Drahtgitters bzw. Drahtgeflechts, sind zu einander beabstandet, wobei Durchlässe in radialer Richtung gebildet sind, so dass die Elektroden gasdurchlässig und flüssigkeitsdurchlässig sind. Ebenso ist es möglich, gelochte Bleche als Elektroden zu verwenden, d.h. elektrisch leitende Bleche, die mit hin reichend großen und vielen Löchern versehen sind.

An ihren Rändern 24, 26 sind die Elektroden und das Filtervlies in Stützelemente 20, 22 eingebettet bzw. eingegossen. Die Ränder sind aufgrund der Zylindermantelform von Elektroden und Filtervlies kreisförmig bzw. kreisringförmig. Dabei sind obere Ränder 24 in ein oberes Stützelement 20 und untere Ränder 26 in ein unteres Stützelement 22 eingegossen. Die Begriff 'oben'/'unten' beziehen sich hier auf die Figur; die tatsächliche Ausrichtung der Filtervorrichtung kann natürlich beliebig sein. Die Stützelemente bestehen aus einem elektrisch nicht-leitenden Material, vorzugsweise aus einem Polymerharz. Zwischen den Elektroden besteht also keine elektrisch leitende Verbindung.

Die Stützelemente 20, 22 sind weiterhin in Gehäuseelemente 28, 30, nämlich einen Gehäusedeckel 28 und einen Gehäuseboden 30, eingegossen bzw. eingebettet, wobei das obere Stützelement 20 in den Gehäusedeckel 28 und das untere Stützelement 22 in den Gehäuseboden 30 eingegossen ist. Die Gehäuseelemente bestehen vorzugsweise aus einem Metall, um eine hohe Stabilität zu gewährleisten.

Das obere Stützelement 20 weist die Form eines Kreisrings bzw. einer Kreisscheibe mit einer mittigen Öffnung auf. Das untere Stützelement 22 weist die Form einer Kreisscheibe auf. Die Form der Gehäuseelemente entspricht hier der Form der Stützelemente, d.h. der Gehäusedeckel 28 weist die Form eines Kreisrings bzw. einer Kreisscheibe mit einer mittigen Öffnung, die mit der Öffnung des oberen Stützelements fluchtet, auf und der Gehäuseboden 30 weist die Form einer Kreisscheibe auf. Die Symmetrieachsen der Stützelemente und der Gehäuseelemente fallen zusammen und fallen auch mit der Symmetrieachse der Filtervorrichtung bzw. der Zylindermantelform des Filterelements zusammen. An den äußeren Rändern von Gehäusedeckel und Gehäuseboden sind zusätzlich Vorsprünge 29, 31 vorgesehen, die sich in axialer Richtung (d.h. parallel zur Symmetrieachse) erstrecken und die Stützelemente 20, 22 an ihren Rändern umschließen.

Es können auch weitere Gehäuseelemente vorgesehen sein (nicht gezeigt), insbesondere Gehäuseelemente, die den Gehäusedeckel und den Gehäuseboden miteinander verbinden, z.B. in Längsrichtung verlaufenden Streben. Weiterhin kann als Gehäuseelement ein hochdruckfestes Außengehäuse vorgesehen sein (nicht gezeigt), in das die Filtervorrichtung der Figur eingesetzt wird und in dem Zu- und Abfuhrdurchgänge bereitgestellt sind, die einerseits mit der Eintritts- bzw.

Austrittsöffnung fluidisch verbunden sind und die andererseits mit (Rohr-)Anschlüssen an weiterführende Gasleitungen, durch die das zu filternde Gas zu- und abgeführt wird, verbunden sind.

Die Öffnungen im oberen Stützelement 20 und im Gehäusedeckel 28 bilden zusammen die Eintrittsöffnung 2 der Filtervorrichtung. Das untere Stützelement 22 schließt die Filtervorrichtung am entgegengesetzten Ende ab, so dass ein zylindrischer Hohlraum 6 gebildet wird, der von den Stützelementen und dem Filterelement begrenzt ist. Zu filterndes Gas strömt durch die Eintrittsöffnung 2 in den Hohlraum 6 und strömt von dort durch das Filterelement 8, jeweils durch Pfeile angedeutet. Anschließend tritt das Gas aus der Filtervorrichtung durch eine Austrittsöffnung 4, die hier die Form eines Zylindermantels hat, aus. Im Filtervlies 8 werden dabei Verunreinigungen aus dem Gas gefiltert.

Ein Außendurchmesser D des Filterelements 8 liegt vorzugsweise im Bereich von 2 cm bis 10 cm, insbesondere im Bereich von 2 cm bis 5 cm. Eine Gesamtlänge der Filtervorrichtung 1 liegt vorzugsweise im Bereich von 4 cm bis 20 cm, insbesondere im Bereich von 5 cm bis 10 cm. Je nach Ausführung bzw. Dicke der Stützelemente 20, 22 und der Gehäuseelemente (Gehäusedeckel 28, Gehäuseboden 30) ist die Länge des Filterelements um etwa 1 cm bis 2 cm kürzer als die Gesamtlänge. Diese Abmessungen führen zu einer kompakten Filtervorrichtung, die insbesondere einfach in bestehende Anlagen integriert werden kann. Gleichzeitig ist eine große Filterfläche gegeben, so dass hohe Volumen- bzw. Massenströme möglich sind. Eine Filtervorrichtung mit einem Außendurchmesser von ca. 3 - 4 cm und einer Gesamtlänge von ca. 8 - 9 cm erlaubt beispielsweise die Filtrierung von Wasserstoffgas bei etwa 1000 bar mit bis zu 100 g/s (H ₂ -Massenstrom).

Weiterhin sind Anschlüsse 32 an die Elektroden 10, 12 vorgesehen, die in elektrisch isolierter Weise durch das untere Stützelement und den Gehäuseboden geführt sind. Eine Isolation ist hier insbesondere bei der Durchführung durch den metallischen Gehäuseboden vorzusehen, da die Stützelemente bereits aus einem nicht-leitenden Material bestehen. Mit den Anschlüssen 32 können die Elektroden in elektrisch leitender Weise mit einem vorzugsweise vorgesehenen Strom- und/oder Kapazitätssensor 34 bzw. Strom- und/oder Kapazitätsmessgerät verbunden werden oder verbunden sein.

An die Elektroden 10, 12 kann über die Anschlüsse 32 eine elektrische Spannung, vorzugsweise eine Wechselspannung, angelegt werden. Das Filtervlies 14 ist nichtleitend, also ein Isolator, und bildet (zusammen mit einem gegebenenfalls durch das Filtervlies strömenden Gas) ein Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden 10, 12. Sobald reiner Wasserstoff in das Filterelement eintritt und durch das Filtervlies strömt, liegt eine äußerst geringe elektrische Leitfähigkeit in den wasserstoffhaltigen Kanälen des offenporigen Filtervlieses zwischen den Elektroden vor. Da gasförmiger Wasserstoff ein elektrischer Isolator ist, gehen die zwischen den Elektroden gemessenen Ströme I und Kapazitäten C gegen Null. Sobald es zu einer Flüssigkeitskontamination des ankommenden Gasstroms kommt, wird das poröse Filtervlies mit dem Zweiphasengemisch durchflutet, wobei die Flüssigphase (Verunreinigung) in den porösen Kanälen des Gewebes abgeschieden wird. Nach einer von der Beladung des Gasstromes und von der Durchflussmenge abhängigen Retentionszeit, ist soviel Flüssigkeit im Filtervlies abgeschieden, dass die elektrochemische Wirkungsweise des Dielektrikums signifikant beeinflusst wird. Aufgrund dessen verändern sich auch die Messwerte für Strom I und Kapazität C, insbesondere steigt die (relative) Dielektrizitätskonstante bzw. Permittivität des Dielektrikums mit zunehmender Kontamination an. Überschreitet einer der beiden oder beide Messwerte eine der Systemanforderung angepasste Messwertschwelle (Stromgrenzwert und/oder Kapazitätsgrenzwert), kann ein elektrisches Signal an eine Anlagensteuerung weitergeleitet werden und die Zuleitung von Gas unterbrochen werden. Letztlich führt dies beispielsweise zu einer Abschaltung eines Verdichtersystems, um weitere Flüssigkeitskontaminationen der dem Filterelement nachgeschalteten Anlagenkomponenten zu verhindern.

Figur 2 stellt den Ablauf eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Filtrierung eines unter hohem Druck stehenden Gases unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, etwa der in Figur 1 dargestellten. In Schritt 52 wird Gas durch die Filtervorrichtung geleitet bzw. mit dem Leiten von Gas durch die Filtervorrichtung begonnen, d.h. das Gas wird in die Eintrittsöffnung geleitet und von der Austrittsöffnung abgeleitet. In Schritt 54 wird eine Spannung, insbesondere eine Wechselspannung, an die Elektroden bzw. die mit diesen verbunden Anschlüsse angelegt. Dies kann bereits vor oder gleichzeitig mit dem Beginn der Zuleitung von Gas erfolgen.

In Schritt 56 wird ein Strom zwischen den Elektroden gemessen bzw. bestimmt, d.h. die Stromstärke des Stroms wird gemessen. Aus dem Strom kann zusammen mit der anliegenden Spannung auch die Kapazität zwischen den Elektroden bestimmt werden (unter Berücksichtigung der relativen Phase); die Kapazität wird also ebenso gemessen.

In Schritt 58 wird der gemessene Strom (genauer dessen Stromstärke) mit einem Stromgrenzwert (genauer Stromstärkengrenzwert) verglichen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die gemessene Kapazität mit einem Kapazitätsgrenzwert verglichen werden.

Wenn beim Vergleich festgestellt wird, dass der Stromgrenzwert bzw. der Kapazitätsgrenzwert überschritten wird, wird in Schritt 60 die Zuleitung von Gas unterbrochen (z.B. indem die zuleitenden Anlagenteile entsprechend angesteuert werden).

Klarerweise sind diese Schritte nicht als aufeinanderfolgende Schritte zu verstehen, sondern sie werden fortwährend, parallel ausgeführt, soweit nicht ein Zusammenhang zwischen den Schritten besteht, der die Ausführung eines Schritts nach einem anderen bedingt. Es wird also das Gas fortwährend zugeleitet, die Spannung wird fortwährend angelegt, der Strom bzw. die Kapazität werden fortwährend gemessen und er Vergleich erfolgt fortwährend auf Grund des jeweils aktuellen Stromstärkenwerts bzw. der aktuellen Kapazität.