DE102015001591A1

DE102015001591A1 - Schwefelwasserstofffilter für einen Gassensor sowie die Verwendung von Indiumverbindungen als Filtermaterial

Info

Publication number: DE102015001591A1
Application number: DE102015001591.5A
Authority: DE
Inventors: Frank Mett; Kerstin LICHTENFELDT; Johanna JÖRN
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-08-11
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: DE102015001591B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filter 10, 20, 30 für einen elektrochemischen Gassensor, wobei der Filter 10, 20, 30 wenigstens ein erstes Filtermaterial 3 und ein zweites Filtermaterial 4 aufweist, und wobei das erste Filtermaterial 3 eine Indiumverbindung enthält. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von Indiumverbindungen in einem Filtermaterial, das zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient. Dabei ist die Indiumverbindung bevorzugt Indium(III)chlorid.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter für einen Gassensor sowie die Verwendung von Indiumverbindungen als Filtermaterial.
Filter für Gassensoren sind allgemein bekannt. Sie werden beispielsweise dazu verwendet, Substanzen abzufangen, die das Messergebnis des Sensors verfälschen könnten. Diese Substanzen können mithin mittels des Filters aus einem Gasgemisch, das durch den Gassensor analysiert werden soll, entfernt werden. Insbesondere Schwefelwasserstoff (H₂S) ist dabei eine Substanz, die einerseits häufig vorkommt und andererseits die Empfindlichkeit vieler verschiedener Gassensoren beeinträchtigen kann.
Es sind daher Filter bekannt, die dazu ausgebildet sind, Schwefelwasserstoff aus einem zu untersuchenden Gasgemisch zu filtern. Dabei können insbesondere Bleiverbindungen als Filtermaterialien verwendet werden. Allgemein bekannt ist in diesem Zusammenhang beispielsweise, dass Bleiacetat zum Nachweis – und mithin zur Bindung und zum Zurückhalten – von Schwefelwasserstoff verwendbar ist.
Problematisch ist dabei jedoch, dass Bleiverbindungen eine toxische Wirkung haben können.
Ausgehend davon ist es Ziel der Erfindung, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen verbesserten Filter für einen Gassensor zu schaffen. Dieser soll kostengünstig und einfach herzustellen sein. Dabei ist es beispielsweise wünschenswert, einen Filter bzw. ein Filtermaterial bereitzustellen, das Schwefelverbindungen, insbesondere Schwefelwasserstoff aus einem Gasgemisch herausfiltert, für gewisse nachzuweisende Substanzen jedoch durchlässig ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Filter entsprechend Anspruch 1, sowie die Verwendung einer Indiumverbindung entsprechend Anspruch 14 vor. Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einem Filter für einen Gassensor, wobei der Filter wenigstens ein erstes Filtermaterial und ein zweites Filtermaterial aufweist, sieht die Erfindung vor, dass das erste Filtermaterial eine Indiumverbindung enthält.
Unter einem Filtermaterial wird in diesem Zusammenhang ein Material verstanden, welches bei Kontakt mit einer bestimmten Substanz mit dieser reagiert und die Substanz auf diese Weise zurückhält oder derart verändert, dass sie unschädlich für dem Filter nachfolgende Bauteile wird, andere Substanzen jedoch ungehindert passieren lässt. Ein solches Filtermaterial kann zum Beispiel partikelförmig sein wobei die einzelnen Partikel von einer Gasprobe umströmt werden, so dass gasförmige Substanzen an der Oberfläche der Partikel reagieren können. Es kann auch die Form einer Filtermatte haben, welche durchströmt wird, wobei die Gasprobe ebenfalls entlang der Oberfläche – beispielsweise entlang eines Geflechts oder entlang von Poren o. dgl. – strömt und mit dort vorhandenen Materialien, aus denen das Filtermaterial besteht, reagieren kann. Man erkennt, dass ein Filtermaterial sowohl aus einer einzigen reinen Substanz als auch aus einem Gemisch verschiedener Materialien bestehen kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Filter ist es von besonderem Vorteil, dass das erste Filtermaterial eine Indiumverbindung enthält. Dabei ist es sowohl vorstellbar, dass das Filtermaterial vollständig aus dieser Indiumverbindung besteht als auch dass das Filtermaterial ein Gemisch verschiedener Komponenten ist. Dabei ist die Indiumverbindung diejenige Komponente, die das Zurückhalten der gefilterten Substanzen bewirkt (aktive Komponente). Beispielsweise ist denkbar, dass das Filtermaterial zusätzlich zu der Indiumverbindung einen Träger, einen Stabilisator, einen Farbstoff o. dgl. aufweist. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Filter, der ein Filtermaterial mit einer Indiumverbindung als aktiver Komponente aufweist, selektiv Schwefelverbindungen, insbesondere Schwefelwasserstoff, zurückhalten kann. Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass beispielsweise Blausäure oder auch Thiophen-Verbindungen, wie zum Beispiel Tetrahydrothiophen, einen solchen Filter ungehindert passieren können. Ein solcher Filter ist mithin insbesondere als Schwefelwasserstofffilter für einen Blausäure-Sensor oder als Schwefelwasserstofffilter für einen Thiophen-Sensor verwendbar.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das zweite Filtermaterial eine Manganverbindung enthält. Insbesondere die gleichzeitige Verwendung eines ersten, eine Indiumverbindung enthaltenden Filtermaterials in einem Filter gemeinsam mit einem zweiten Filtermaterial, welches eine Manganverbindung enthält, hat sich als besonders vorteilhaft für die Filterung von H₂S herausgestellt. Dabei ist denkbar, dass das zu untersuchende Gasgemisch beispielsweise zuerst das erste Filtermaterial, welches die Indiumverbindung enthält, durchströmt und anschließend das zweite Filtermaterial, welches die Manganverbindung enthält. Die Manganverbindung ist bevorzugt eine Mn(II), Mn(III) oder Mn(IV)-Verbindung. Denkbar ist auch, dass die Manganverbindung eine Permanganat-, Manganat- oder Hypomanganat-Verbindung ist, d. h. eine Mn(VII)-, Mn(VI)- oder Mn(V)-Verbindung. Man erkennt insofern, dass es günstig ist, wenn die Manganverbindung ausgewählt ist aus Mn(II), Mn(III), Mn(IV), Mn(V), Mn(VI) und Mn(VII)-Verbindungen. Bevorzugt ist die Manganverbindung ausgewählt aus Mn(III), Mn(IV) und Mn(V)-Verbindungen. Dabei wäre beispielsweise Braunstein (MnO₂) eine denkbare Mn(IV)-Verbindung. Eine denkbare Mn(VII)-Verbindung könnte zum Beispiel Kaliumpermanganat sein. Vorstellbar wäre auch Kaliummanganat als Mn(VI)-Verbindung.
Überraschenderweise hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Indiumverbindung des erste Filtermaterials ein Indiumhalogenid, bevorzugt Indium(III)chlorid ist. Heranströmendes H₂S kann dann beispielsweise sehr effektiv in Form von Indiumsulfid gebunden werden, wobei Chlorwasserstoff frei wird.
Man erkennt insofern, dass es günstig ist wenn die Manganverbindung des zweiten Filtermaterials ein Manganoxid oder ein Mangancarbonat, bevorzugt Mangandioxid ist. Wird durch die Umsetzung von H₂S mit Hilfe des ersten Filtermaterials Chlorwasserstoff freigesetzt und enthält das zweite Filtermaterial ein Manganoxid, so ist beispielsweise vorstellbar, dass der freiwerdende Chlorwasserstoff mit dem Manganoxid zu Manganchlorid und Wasser reagiert. Das Manganoxid ist dabei bevorzugt Braunstein (MnO₂ = Mangandioxid). Denkbar ist auch, dass das Manganoxid Kaliumpermanganat. ist.
In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn das erste und/oder das zweite Filtermaterial weitere Bestandteile aufweisen. Bei diesen weiteren Bestandteilen kann es sich beispielsweise um Trägermaterialien handeln. Denkbar ist auch, dass Zusätze enthalten sind, die die Stabilität der Filtermaterialien über einen langen Zeitraum verbessern können. So ist es denkbar, dass wenigstens ein weiterer Bestandteil des ersten und/oder des zweiten Filtermateriales eine Puffersubstanz ist. Insbesondere eine saure Puffersubstanz kann als Bestandteil des zweiten Filtermaterials von Vorteil sein. So ist beispielsweise vorstellbar, dass das zweite Filtermaterial sauergepufferten Braunstein enthält oder dass das zweite Filtermaterial aus sauergepuffertem Braunstein besteht.
Günstig ist es in jedem Fall auch, wenn wenigstens ein weiterer Bestandteil des ersten und/oder zweiten Filtermateriales ein Trägermaterial ist. Ein Trägermaterial kann beispielsweise sicher stellen, dass das aktive Filtermaterial, welches die Bindung des H₂S und/oder der bei der H₂S-Bindung entstehenden Nebenprodukte bewirkt, optimal von dem zu untersuchenden Gasstrom umströmt und durchdrungen werden kann. Gleichzeitig ermöglicht es die Handhabung und Montage des Filtermaterials in einem entsprechenden Filter. Beispielsweise ist vorstellbar, dass ein solches Trägermaterial mit der aktiven Komponente des Filtermaterials beschichtet oder imprägniert ist.
In einer ersten Ausführungsvariante ist denkbar, dass die Filtermaterialien als lose Schüttung ausgebildet sind. Dabei kann das Trägermaterial aus porösen Trägerpartikeln bestehen, die jeweils mit dem ersten und/oder dem zweiten Filtermaterial imprägniert sind. Beispielsweise kann eine erste Menge von Trägerpartikeln mit dem ersten Filtermaterial behandelt sein, d. h. mit einem Material, welches eine Indiumverbindung enthält. Eine zweite Menge kann mit dem zweiten Filtermaterial behandelt sein, d. h. mit einem Material welches eine Manganverbindung aufweist. Die Trägerpartikel der ersten und der zweiten Menge können dann miteinander vermischt werden und als lose Schüttung in ein Filtergehäuse eingebracht werden.
Denkbar ist dabei auch, dass das erste Filtermaterial eine erste Schicht bildet und das zweite Filtermaterial eine zweite Schicht. Beispielsweise ist vorstellbar, dass in ein Gehäuse eines Filters zunächst eine Schüttung von Partikeln gegeben wird, die das erste Filtermaterial aufweisen und dann eine Schüttung von Partikeln, die das zweite Filtermaterial aufweisen, oder umgekehrt. Auch ist vorstellbar, dass mehrere solcher Schichten einander abwechseln. Vorstellbar ist auch, dass die Schichten die Form eines porösen Vliesmaterials aufweisen, welches mit dem jeweiligen Filtermaterial beschichtet ist. Beispielsweise kann ein Filter für einen Gassensor ein erstes Vlies (Vliesmaterial) aufweisen, welches mit dem ersten Filtermaterial behandelt ist, und ein zweites Vlies, welches mit dem zweiten Filtermaterial behandelt ist. Das erste Vlies und das zweite Vlies können dabei grundsätzlich aus dem gleichen Material bestehen. Sie können sich jedoch darin unterscheiden, mit welchem Filtermaterial sie beschichtet sind. Eine Beschichtung des Materials kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das jeweilige Vlies (Vliesmaterial) in eine entsprechende Lösung des Filtermaterials getaucht oder mit dieser getränkt wird. Das erste Vlies ist dabei beispielsweise mit einer Indiumverbindung getränkt. Das zweite Vlies kann in eine Manganverbindung getränkt sein. Ein Gas, welches durch den Filter hindurchströmt, würde dann zunächst das mit der Indiumverbindung getränkte Vlies und anschließend das mit der Manganverbindung getränkte Vlies durchströmen. Vorstellbar ist selbstverständlich auch, dass der Filter nur ein Vlies aufweist, welches mit beiden Verbindungen getränkt ist. Man erkennt insofern, dass es in einer weiteren Ausführungsvariante denkbar ist, dass das erste Filtermaterial und das zweite Filtermaterial eine gemeinsame Schicht ausbilden, wobei die Schicht die Form eines porösen Vliesmaterials aufweist, welches mit beiden Filtermaterialien beschichtet ist. Dies begünstigt beispielsweise eine besonders flache Bauweise des Filters.
In jedem Fall erkennt man, dass es günstig ist, wenn der Filter wenigstens einen Träger und ein Gehäuse aufweist. Das Filtermaterial wird bevorzugt innerhalb des Gehäuses angeordnet und mithilfe des Trägers im Gehäuse festgehalten werden. Denkbar ist auch, dass der Träger und das Gehäuse durch ein und dasselbe Bauteil gebildet werden. Der Träger kann dabei beispielsweise eine Scheibe aus porösen PTFE (Polytetrafluorethylen) sein. Das Gehäuse kann beispielsweise eine ringförmige Kunststoffscheibe sein. Diese Kunststoffscheibe kann beispielsweise auf dem PTFE-Träger montiert sein und einen Haltevorsprung für die Filtermaterialien aufweisen. Beispielsweise ist denkbar, dass die Kunststoffscheibe ein oder mehrere Vliesmaterialien, die mit den Filtermaterialien getränkt sind, zwischen dem PTFE-Träger und diesem Haltevorsprung festhält.
Das Gehäuse kann auch die Form einer Dose haben, in welcher eine Schüttung von Partikeln, welche entweder aus den Filtermaterialien bestehen oder mit diesen behandelt sind, eingefüllt wird. Diese Dose ist beispielsweise mithilfe der Trägerscheibe (PTFE-Träger) verschließbar. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Partikel bei Erschütterung aus dem Filter herausfallen.
Es ist auch vorstellbar, dass die Filtermaterialien räumlich voneinander getrennt in dem Filter angeordnet sind. Dies kann beispielsweise bewerkstelligt werden, wenn der Filter eine Trennschicht zwischen dem ersten und dem zweiten Filtermaterial aufweist. Eine solche Trennschicht kann beispielsweise wie die Trägerscheibe aus porösen PTFE bestehen und zum Beispiel zwischen zwei Schichten von Filtermaterialien angeordnet sein. Dabei kann das erste Filtermaterial zum Beispiel ein Vlies sein, welches mit der Indiumverbindung getränkt ist, und das zweite Filtermaterial kann ein Vlies sein, welches mit der Manganverbindung getränkt ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist es insbesondere von Vorteil, wenn das Gehäuse zusätzliche Halteelemente aufweist, welche dazu dienen können die Trennschicht in der korrekten Position im Filter zu halten. Diese Halteelemente können außerdem auch dazu dienen, die erste und/oder die zweite Schicht des Filtermaterials in der korrekten Position im Filtergehäuse zu positionieren. Beispielsweise ist denkbar, dass das Gehäuse Halteelemente aufweist, die die Trennschicht, die erste und/oder die zweite Schicht halten. Es versteht sich von selbst, dass verschiedene Varianten der Gehäuseform ebenfalls denkbar sind.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung von Indiumverbindungen als Filtermaterial, das zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient. Insbesondere ist es dabei von Vorteil wenn das Filtermaterial in einem Filter für einen elektrochemischen Gassensor verwendet wird, beispielsweise in einem erfindungsgemäßen Filter. Insofern betrifft die Erfindung auch die Verwendung von Indiumverbindungen in einem Filter für einen elektrochemischen Gassensor.
Wie bereits oben beschrieben hat es sich überraschenderweise als sehr vorteilhaft und effektiv herausgestellt, Schwefelwasserstoff mithilfe von Indiumverbindungen aus einem Gasgemisch herauszufiltern. Dies gilt insbesondere, wenn gleichzeitig in dem Gasgemisch vorhandene Blausäure oder Thiophen Verbindungen das Filtermaterial ungehindert passieren können sollen. Ganz besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Indiumverbindung Indium(III)chlorid ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Filtermaterial im Wesentlichen aus der Indiumverbindung besteht.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche, sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Filter mit einem schichtförmigen ersten Filtermaterial und einem schichtförmigen zweiten Filtermaterial,
2 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters wobei die Filtermaterialien durch eine poröse Trennschicht voneinander getrennt sind,
3 einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters, wobei die Filtermaterialien als Schüttung von Partikeln im Gehäuse des Filters angeordnet sind.
Man erkennt in 1 einen erfindungsgemäßen Filter 10, der eine Trägerscheibe 1 und ein Gehäuse 2 aufweist. Die Trägerscheibe 1 besteht aus porösen PTFE und ist mithin durchlässig für ein zu untersuchendes Gasgemisch. Das Gehäuse 2 hat die Form einer Kunststoffscheibe und ist mit der Trägerscheibe 1 verbunden. Das Gehäuse 2 hat weiterhin einen Vorsprung 21. Der Vorsprung 21 ist insbesondere ringförmig. Bei einer anderen Geometrie des Gehäuses, beispielsweise bei einer rechteckigen Form, ist natürlich auch denkbar, dass der Vorsprung 21 eine entsprechend angepasste andere Form aufweist. Zwischen dem ringförmigen Vorsprung 21 und der Trägerscheibe 1 sind ein erstes Filtermaterial 3 und ein zweites Filtermaterial 4 angeordnet. Das erste Filtermaterial 3 ist in diesem Fall ein Vlies, nämlich ein Glasfaservlies, welches mit einer Indiumverbindung getränkt ist. Bei der Indiumverbindung handelt es sich im dargestellten Beispiel um Indium(III)chlorid. Auch das zweite Filtermaterial 4 ist in diesem Fall ein Vlies, nämlich ein Glasfaservlies, welches mit einer Manganverbindung getränkt ist. Bei der Manganverbindung handelt es sich im dargestellten Beispiel um Mangandioxid (Braunstein).
Ein zu untersuchende Gas durchströmt den Filter 10 dann aus Richtung R. Dabei erkennt man, dass das Gas zunächst durch die Trägerscheibe 1, dann durch das erste Filtermaterial 3 und schließlich durch das zweite Filtermaterial 4 hindurchströmt. Auf diese Weise kann in dem zu untersuchenden Gas enthaltener Schwefelwasserstoff zunächst mit dem Indium(III)chlorid reagieren und in Form von Indiumsulfid gebunden werden. Der bei dieser Reaktion freiwerdende Chlorwasserstoff kann dann im Anschluss mit dem Mangandioxid des zweiten Filtermaterials zu Manganchlorid und Wasser reagieren. Man erkennt mithin, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Indiumverbindung in einem Filtermaterial 3 verwendet wird, das zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient.
Auch bei dem in 2 gezeigtem alternativen Ausführungsbeispiel durchströmt das zu untersuchende Gas den Filter 20 aus Richtung R. Auch der Filter 20 hat eine Trägerscheibe 1 und ein Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist in diesem Fall einen ersten Gehäuseabschnitt 7, eine Trennschicht 6 in Form einer Trennscheibe 6 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 5 auf. Die Trennscheibe 6 besteht aus einem porösen PTFE Material. Sie ist mithin gasdurchlässig. Es versteht sich von selbst, dass die Trennschicht 6 in weiteren alternativen Ausführungsformen auch aus anderem Material ausgebildet sein kann und nicht notwendigerweise immer eine Scheibe sein muss.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Trägerscheibe 1 eine Scheibe aus porösem PTFE, durch die das zu untersuchende Gas hindurchströmen kann. Der zweite Gehäuseabschnitt 5 weist wie auch das Gehäuse 2 des Ausführungsbeispiels aus 1 einen ringförmigen Haltevorsprung 51 auf. Auch hier ist selbst verständlich denkbar, dass der Haltevorsprung 51 eine andere, entsprechend an die Gehäuseform angepasste Form aufweist. In dem Gehäuse 2 sind auch hier ein erstes Filtermaterial 3 und ein zweites Filtermaterial 4 angeordnet. Das erste Filtermaterial 3 ist wiederum ein Vlies, welches mit einer Indiumverbindung beschichtet ist. Das Vlies ist ein Glasfaservlies. Die Indiumverbindung ist Indium(III)chlorid. Man erkennt mithin auch hier, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Indiumverbindung in einem Filtermaterial 3 verwendet wird, dass zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient.
Das zweite Filtermaterial 4 ist ebenfalls ein Vlies. Dieses Vlies ist mit einer Manganverbindung beschichtet. Auch hier ist das Vlies ein Glasfaservlies. Die Manganverbindung ist Mangandioxid. Die Beschichtung des Vlieses erfolgt in beiden Fällen zweckmäßigerweise, in dem das Vlies mit jeweils einer Lösung des betreffenden Filtermaterials getränkt wird.
Man erkennt in 2, dass der Filter insgesamt schichtförmig aufgebaut ist. Dabei bildet sie Trägerplatte 1 eine erste Schicht. Auf der Trägerplatte 1 ist das erste Filtermaterial 3 angeordnet, welches von dem ersten Gehäuseabschnitt 7 umgeben wird. Der erste Gehäuseabschnitt 7 und das erste Filtermaterial 3 werden von der Trennscheibe 6 bedeckt. Auf der Trennscheibe 6 ist das zweite Filtermaterial 4 angeordnet. Das zweite Filtermaterial 4 wird wiederum von dem zweiten Gehäuseabschnitt 5 umgeben. Dabei wird das zweite Filtermaterial 4 von dem Haltevorsprung 51 festgehalten. Man erkennt insofern, dass die Trennscheibe 6 sowohl das erste Filtermaterial 3 und das zweite Filtermaterial 4 als auch den ersten Gehäuseabschnitt 7 und den zweiten Gehäuseabschnitt 5 voneinander trennt. Mit anderen Worten, die Trennscheibe 6 ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 7 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 5 angeordnet. Weiterhin ist die Trennscheibe 6 zwischen dem ersten Filtermaterial 3 und dem zweiten Filtermaterial 4 angeordnet. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass in einer alternativen Ausführungsform die Trennscheibe 6 zwischen dem ersten Filtermaterial 3 und dem zweiten Filtermaterial 4 angeordnet ist während das Gehäuse 2 jedoch nur aus einem einzigen Gehäuseabschnitt, wie er beispielsweise bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erkennbar ist, besteht. In jedem Fall erkennt man, dass es günstig ist, wenn der erste Gehäuseabschnitt 7 auf der Trägerscheibe 1 montiert ist und wenn die Trennscheibe 6 zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 7 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 5 angeordnet ist.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Filter 30 ebenfalls ein Gehäuse 2, welches auf eine Trägerplatte 1 montiert ist. Die Trägerplatte ist auch hier eine poröse PTFE Platte, die mithin entsprechend gasdurchlässig ist. Das poröse Gehäuse 2 hat hier die Form eines Topfes. Der Topf ist mit dem Filtermaterial 3 und dem Filtermaterial 4 gefüllt. Die Filtermaterialien 3 und 4 liegen hier in Form von Partikeln vor, die jeweils entweder mit einer Indiumverbindung oder einer Manganverbindung imprägniert sind. Man erkennt mithin auch hier, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Indiumverbindung in einem Filtermaterial 3 verwendet wird, dass zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient.
Die Partikel mit dem ersten Filtermaterial 3 und dem zweiten Filtermaterial 4 sind in einer losen Schüttung in das Gehäuse 2 eingefüllt. Ein zu untersuchender Gasstrom, kann auch hier den Filter 30 wiederum aus Richtung R durchströmen. Wie bereits bei den vorherigen Beispielen beschrieben, strömt der Gasstrom dabei sowohl an der Indiumverbindung als auch an der Manganverbindung vorbei. Die Indiumverbindung ist auch hier Indium(III)chlorid. Die Manganverbindung ist Mangandioxid. Die Partikel, die hier als Trägermaterial – das heißt als zusätzlicher Bestandteil des jeweiligen Filtermaterials – dienen, bestehen aus porösem Aluminiumoxid. In einer weiteren Ausführungsvariante bestehen die Partikel aus Aktivkohle. In noch einer weiteren Ausführungsvariante bestehen die Partikel des einen Filtermaterials aus Aluminiumoxid und die Partikel des anderen Filtermaterials aus Aktivkohle. Alternativ können die Partikel des ersten Filtermaterials 3 oder des zweiten Filtermaterials 4 oder beider Filtermaterialien 3, 4 jeweils einer Mischung von Partikeln aus Aluminiumoxid und Partikeln aus Aktivkohle sein.
Der in den 1, 2 und 3 gezeigte Filter 10, 20, 30 ist mithin ein Filter 10, 20, 30 für einen elektrochemischen Gassensor, wobei der Filter 10, 20, 30 wenigstens ein erstes Filtermaterial 3 und ein zweites Filtermaterial 4 aufweist und wobei das erste Filtermaterial 3 eine Indiumverbindung enthält. Das zweite Filtermaterial 4 enthält weiterhin eine Manganverbindung. Man erkennt, dass die Indiumverbindung des ersten Filtermaterials 3 ein Indiumhalogenid ist. Die Manganverbindung des zweiten Filtermaterials 4 ist ein Manganoxid oder ein Mangancarbonat ist. Das erste und das zweite Filtermaterial 3, 4 weisen weitere Bestandteile auf. Ein solcher weiterer Bestandteil des ersten und oder zweiten Filtermaterials 3, 4 ist ein Trägermaterial.
Sowohl bei dem in 1 als auch bei dem in 2 gezeigten Filter 10, 20 ist das Trägermaterial ein Glasfaservlies. Bei dem in 3 gezeigten Filter 30 ist das Trägermaterial partikelförmig. Die Partikel bestehen aus porösen Aluminiumoxid oder Aktivkohle.
Man erkennt, dass das erste Filtermaterial 3 und das zweite Filtermaterial 4 in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen in Form einer oder mehrerer Schichten vorliegen. Dabei weist jede Schicht ein Trägermaterial in Form eines porösen Vliesmaterials auf, wobei das Vliesmaterial mit wenigstens einem Filtermaterial 3, 4 getränkt ist.
Man erkennt weiter, dass das erste Filtermaterial 3 und das zweite Filtermaterial 4 in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel als lose Schüttung ausgebildet sind.
In allen dargestellten Ausführungsformen erkennt man, dass der Filter 10, 20, 30 einen Träger 1 und ein Gehäuse 2 aufweist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist der Filter 10 zudem eine Trennschicht 6 zwischen dem ersten und dem zweiten Filtermaterial 3, 4 auf.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
So ist es in einem (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Filter 10 einen Träger 1 und ein Gehäuse 2 aufweist. Das Gehäuse 2 hat dabei eine Form, die der in 1 dargestellten Gehäuseform entspricht. Das erste Filtermaterial 3 und das zweite Filtermaterial 4 liegen bei diesem Ausführungsbeispiel in einer gemeinsamen Schicht vor. Dabei weist diese Schicht ein Trägermaterial in Form eines porösen Vliesmaterials auf, welches mit beiden Filtermaterialien 3, 4 beschichtet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das poröse Vliesmaterial ein Glasfaservlies.
In noch einem (ebenfalls nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Filter 10, 20, 30 einen Träger 1 und ein Gehäuse 2 aufweist. Das Gehäuse 2 hat dabei eine Form, die einer der in 1, 2 oder 3 dargestellten Gehäuseform entspricht. Das erste Filtermaterial 3 und/oder das zweite Filtermaterial 4 weisen in diesem Ausführungsbeispiel als weiteren Bestandteil eine Puffersubstanz auf. Wenn sowohl das erste Filtermaterial 3 als auch das zweite Filtermaterial 4 eine solche Puffersubstanz enthalten, weist das erste Filtermaterial 3 wenigstens die folgenden Komponenten auf: eine Indiumverbindung, ein Trägermaterial und eine Puffersubstanz. Gleichzeitig weist das zweite Filtermaterial 4 wenigstens die folgenden Komponenten auf: eine Manganverbindung, ein Trägermaterial und eine Puffersubstanz. Enthält nur das erste Filtermaterial 3 die Puffersubstanz, so weist das erste Filtermaterial 3 eine Indiumverbindung, ein Trägermaterial und eine Puffersubstanz auf, während das zweite Filtermaterial 4 wenigstens eine Manganverbindung und ein Trägermaterial aufweist. Entsprechendes gilt umgekehrt: wenn nur das zweite Filtermaterial 4 eine Puffersubstanz aufweist, so enthält das zweite Filtermaterial 4 eine Manganverbindung, ein Trägermaterial und eine Puffersubstanz, während das erste Filtermaterial 3 eine Indiumverbindung und ein Trägermaterial aufweist.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

R: Richtung
10: Filter
20: Filter
30: Filter
1: Trägerscheibe
2: Gehäuse
3: Filtermaterial
4: Filtermaterial
5: Gehäuseabschnitt
6: Trennschicht
7: Gehäuseabschnitt
21: Vorsprung
51: Haltevorsprung

Claims

Filter (10, 20, 30) für einen Gassensor, wobei der Filter (10, 20, 30) wenigstens ein erstes Filtermaterial (3) und ein zweites Filtermaterial (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filtermaterial (3) eine Indiumverbindung enthält.
Filter entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filtermaterial (4) eine Manganverbindung enthält.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Indiumverbindung des ersten Filtermaterials (3) ein Indiumhalogenid, bevorzugt Indium(III)chlorid ist.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manganverbindung des zweite Filtermaterials (4) ein Manganoxid oder ein Mangancarbonat, bevorzugt Mangandioxid ist.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Filtermaterial (3, 4) weitere Bestandteile aufweisen.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Bestandteil des ersten und/oder des zweiten Filtermateriales (3, 4) eine Puffersubstanz ist.
Filter entsprechend Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Bestandteil des ersten und/oder zweiten Filtermateriales (3, 4) ein Trägermaterial ist.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermaterialien (3, 4) als lose Schüttung ausgebildet sind.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filtermaterial (3) und das zweite Filtermaterial (4) in Form einer oder mehrerer Schichten vorliegen.
Filter entsprechend Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schicht ein Trägermaterial in Form eines porösen Vliesmaterials aufweist, wobei das Vliesmaterial mit wenigstens einem Filtermaterial (3, 4) getränkt ist.
Filter entsprechend einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filtermaterial (3) und das zweite Filtermaterial (4) in einer gemeinsamen Schicht vorliegen, wobei die Schicht ein Trägermaterial in Form eines porösen Vliesmaterials aufweist, welches mit beiden Filtermaterialien (3, 4) beschichtet ist.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10, 20, 30) wenigstens einen Träger (1) und ein Gehäuse (2) aufweist.
Filter entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10, 20, 30) eine Trennschicht (6) zwischen dem ersten und dem zweiten Filtermaterial (3, 4) aufweist.
Verwendung von Indiumverbindungen in einem Filtermaterial (3), das zum Zurückhalten von Schwefelwasserstoff dient.
Verwendung entsprechend Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Indiumverbindung Indium(III)chlorid ist.