DE102009055208A1

DE102009055208A1 - Filtervorrichtung, Hausgerät und Verfahren zum Filtern

Info

Publication number: DE102009055208A1
Application number: DE102009055208A
Authority: DE
Inventors: Frank 13189 Kohlrusch; Andreas 14469 Ziemann
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: CN102686793A; EP2516720B1; WO2011076685A1; CN102686793B; PL2516720T3; EP2516720A1

Abstract

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung, die insbesondere Teil eines erfindungsgemäßen Hausgeräts ist, dient zum Filtern einer Flüssigkeit (K) und weist auf: ein ventilloses Filterbehältnis (1; 1a) mit einem Zulauf (2), der mit einem ersten Ablauf (3) und nicht filternd mit einem zweiten Ablauf (4) verbunden ist, einen ersten Strömungskanal (SL), der mit dem ersten Ablauf verbunden ist und ein Absperrventil (VE2) aufweist, einen zweiten, Strömungskanal (AW), der mit dem zweiten Ablauf verbunden und nicht für eine Einstellung einer Filterstellung absperrbar ist, wobei ein erster minimaler Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs und/oder des ersten Strömungskanals größer ist als ein zweiter minimaler Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs und/oder des zweiten Strömungskanals, so dass in einer ersten Filterstellung bei geöffnetem Absperrventil die Flüssigkeit von dem Zulauf durch ein Filterelement (6), den ersten Ablauf und den ersten Strömungskanal pumpbar ist und in einer zweiten Filterstellung bei geschlossenem Absperrventil die Flüssigkeit von dem Zulauf ungefiltert durch den zweiten Ablauf und den zweiten Strömungskanal pumpbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem Filterbehältnis, ein Hausgerät, insbesondere Wäschetrocknungsgerät, und ein Verfahren zum Filtern einer Flüssigkeit.
Allgemein ist ein Hausgerät in Form von Wäschetrocknungsgerät mit geschlossenem Prozessluftkreis bekannt, das einen mit einem internen Prozessluftkreis gekoppelten Wärmetauscher aufweist, wobei der Wärmetauscher zum Abkühlen und Kondensieren von aus einer Wäschetrommel abgeführter feucht-warmer Prozessluft dient. Der Wärmetauscher kann beispielsweise ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder ein Wärmetauscher einer Wärmepumpe sein.
Die WO 2008/119611 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Spülvorrichtung zum Reinigen eines Bauteils, insbesondere eines Verdampfers, einer Wärmepumpe, sowie einen Wasch- oder Wäschetrockner mit einer solchen Vorrichtung. Zum Reinigen des innerhalb des Prozessluftkreislaufes angeordneten Bauteiles während eines laufenden Trocknungsprozesses wird Kondensatwasser, welches in dem Prozessluftkreislauf aus dem Trocknen von feuchter Wäsche gewonnen und in einer Kondensatwasserwanne aufgefangen wird, zu einem oberhalb des Bauteils vorgesehenen Spülbehälter hin geleitet und durch dessen schlagartiges Öffnen auf der Austrittsseite als Wasserschwall an das zu reinigende Bauteil abgegeben. Insbesondere können mit der Spülvorrichtung Flusen und andere Verunreinigungen abgereinigt werden. Das dann stark flusenbehaftete Wasser gelangt nach dem Spülvorgang wieder in den Kondensatwasserbehälter. Hierbei ist es jedoch nachteilig, dass dieses als Spülflüssigkeit verwendete Kondensatwasser selbst Flusen enthält, welche sich während der Abreinigung bzw. Spülung an dem zu reinigenden Bauteil anlagern können, was eine Reinigungswirkung herabsetzt.
Es ist auch ein Wäschetrocknungsgerät bekannt, bei dem nach dem Beendigen eines Trocknungsprozesses der Inhalt des Kondensatwasserbehälters selbsttätig in einen Abfluss abgepumpt werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, in einem Hausgerät eine besonders einfache und wartungsfreie Möglichkeit zum Bereitstellen einer gereinigten Flüssigkeit aus einer verunreinigten Flüssigkeit zu ermöglichen. Es ist auch eine Aufgabe, in einem Wäschetrocknungsgerät eine einfache, wartungsfreie Möglichkeit zum Bereitstellen gereinigten Spülwassers aus flusenbehaftetem Kondensatwasser bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Filtervorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit (z. B. Kondensatwasser) eines Hausgeräts, wobei die Filtervorrichtung aufweist:

(a) ein ventilloses Filterbehältnis mit einem Zulauf, der mit einem ersten Ablauf durch mindestens ein Filterelement fluidisch verbunden ist und der mit einem zweiten Ablauf nicht filternd (also ohne dass sich ein Filterelement zwischen dem Zulauf und dem zweiten Ablauf befindet) fluidisch verbunden ist,
(b) einen ersten Strömungskanal, der mit dem ersten Ablauf verbunden ist und der ein Absperrventil aufweist, und
(c) einen zweiten Strömungskanal, der mit dem zweiten Ablauf verbunden ist und nicht für eine Einstellung einer Filterstellung absperrbar ist, wobei ein erster minimaler Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs und/oder des ersten Strömungskanals größer ist als ein zweiter minimaler Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs und/oder des zweiten Strömungskanals, so dass in einer ersten Filterstellung, in der das Absperrventil geöffnet ist, die Flüssigkeit von dem Zulauf durch das Filterelement, den ersten Ablauf und den ersten Strömungskanal pumpbar ist und in einer zweiten Filterstellung, in der das Absperrventil sperrt, die Flüssigkeit von dem Zulauf ungefiltert durch den zweiten Ablauf und den zweiten Strömungskanal pumpbar ist.

Dass der zweite Strömungskanal nicht für eine Einstellung einer Filterstellung absperrbar ist, bedeutet, dass er kein Ventil aufweist, das für eine Änderung der Filterstellung betätigt wird oder betätigbar ist. Für andere Zwecke, z. B. zur Absperrung während eines Transports des Hausgeräts, kann ein Ventil in dem zweiten Strömungskanal vorhanden sein.
Dass der erste minimale Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs und/oder des ersten Strömungskanals größer ist als der zweite minimale Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs und/oder des zweiten Strömungskanals, kann auch so ausgedrückt werden, dass ein erster Strömungswiderstand des ersten Ablaufs und des ersten Strömungskanals geringer ist als ein zweiter Strömungswiderstand des zweiten Ablaufs und des zweiten Strömungskanals. Die Strömungsquerschnitte können jeweils auch durch entsprechende Zwischenstücke oder Reduzierstücke eingestellt werden.
Dass in der ersten Filterstellung, in der das Absperrventil geöffnet ist, die Flüssigkeit von dem Zulauf durch das Filterelement, den ersten Ablauf und den ersten Strömungskanal pumpbar ist, umfasst, dass in der ersten Filterstellung die Flüssigkeit nicht oder nicht Wesentlich durch den zweiten Ablauf und den zweiten Strömungskanal pumpbar ist, da der zweite Strömungswiderstand dafür zu hoch bzw. der zweite Strömungsquerschnitt dafür zu gering ist. In anderen Worten sind die Strömungsquerschnitte und entsprechend die Strömungswiderstände so gestaltet, dass sich in der ersten Filterstellung ein hoher Volumenstrom und folglich ein geringer Druck der Flüssigkeit ausbildet, wobei der Druck nicht ausreicht, um die Flüssigkeit durch den zweiten Ablauf zu fördern.
Ein Vorteil dieser Filtervorrichtung ist, dass mit nur einem Ventil in dem ersten Strömungskanal die Flüssigkeitsströme in beiden Strömungskanälen abwechselnd eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden können. Dadurch kann auf ein Ventil in dem zweiten Strömungskanal verzichtet werden, so dass erstens die Filtervorrichtung preiswerter herstellbar ist und zweitens der zweite Strömungskanal ausfallfrei ist.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der erste minimale Strömungsquerschnitt zumindest abschnittsweise mehr als zweimal so groß ist wie der zweite minimale Strömungsquerschnitt, insbesondere mindestens 2,5-mal so groß. Dadurch wird wirkungsvoll erreicht, dass sich in der ersten Filterstellung ein hoher Volumenstrom und ein geringer Druck der Flüssigkeit ausbildet, wobei der Druck nicht ausreicht, um die Flüssigkeit durch den zweiten Ablauf zu fördern.
Es ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, dass der erste minimale Strömungsquerschnitt zumindest abschnittsweise mindestens etwa dreimal so groß ist wie der zweite minimale Strömungsquerschnitt. Dadurch wird ein Druckaufbau in dem Filterbehältnis, welcher in der ersten Filterstellung einen Flüssigkeitsstrom durch den zweiten Ablauf ermöglichen würde, besonders wirkungsvoll verhindert.
Es ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass der erste minimale Strömungsquerschnitt einen Durchmesser von ca. 15 mm bis 20 mm, insbesondere ca. 20 mm, aufweist und der zweite minimale Strömungsquerschnitt einen Durchmesser von ca. 7 mm aufweist. Diese Dimensionierungen erlauben erstens in der ersten Filterstellung eine wirkungsvolle Verhinderung des Flüssigkeitsstroms durch den zweiten Ablauf und zweitens einen ausreichend starken Flüssigkeitsstrom durch den zweiten Ablauf in der zweiten Filterstellung.
Es ist noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass der erste Ablauf den ersten minimalen Strömungsquerschnitt aufweist und der zweite Ablauf den zweiten minimalen Strömungsquerschnitt aufweist. In anderen Worten sind dann zumindest die Abläufe die Orte mit dem geringsten Strömungsquerschnitt. Die strömungstechnisch nachfolgenden Strömungskanäle können einen gleichen oder einen größeren Strömungsquerschnitt aufweisen. Beispielsweise können die Abläufe in Form von Stutzen ausgebildet sein, an denen sich jeweilige Strömungskanäle in Form von Schläuchen befestigen lassen. Die Schläuche können insbesondere einen geringfügig größeren Querschnitt aufweisen als die zugehörigen Stutzen oder auch den gleichen Querschnitt.
Alternativ kann die Stelle des geringsten Strömungsquerschnitts in einem Strömungskanal angeordnet sein, z. B. mittels eines in einen Schlauch oder ein Rohr eingesetzten Reduzierstücks.
Es ist auch noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass der zweite Strömungskanal kein Ventil aufweist, also auch nicht für andere Zwecke als eine Änderung der Filterstellung. Dies ergibt eine besonders einfache Ausgestaltung. Allgemein kann ein Strömungskanal beispielsweise einfach mit einem einzigen Schlauch oder Rohr gebildet sein.
Es ist außerdem eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der erste Strömungskanal zu einem Spülbehälter führt. Dadurch kann die gefilterte Flüssigkeit, insbesondere gefiltertes Kondensatwasser, zur Reinigung einer oder mehrerer Komponenten eines Hausgeräts, insbesondere Wäschetrocknungsgeräts, verwendet werden, z. B. eines Verdampfers eines Wärmetauschers.
Alternativ kann der erste Strömungskanal direkt zu einem Wärmetauscher und/oder zu einer anderen mit der gefilterten Flüssigkeit zu reinigenden Komponente führen.
Es ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass der zweite Strömungskanal zu einem Ablauf führt. Dadurch wird stark flusenbehaftete Flüssigkeit aus dem Hausgerät entfernt, was eine Flusenkontamination herabsetzt.
Alternativ kann der zweite Strömungskanal zu einer Kondensatwasserwanne führen. So kann ein Flüssigkeitsverlust vermieden werden.
Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass das Filterbehältnis aufweist: eine Kammer mit dem Zulauf, dem ersten Ablauf und dem zweiten Ablauf und das Filterelement, welches zwischen dem Zulauf und dem ersten Ablauf angeordnet ist und die Kammer in einen zulaufseitigen ersten Kammerteil und einen zweiten Kammerteil unterteilt, wobei das Filterbehältnis so ausrichtbar ist, dass der Zulauf unterhalb des Filterelements angeordnet ist und das Filterelement unterhalb des ersten Ablaufs angeordnet ist und wobei der zweite Ablauf in den ersten Kammerteil mündet.
Dadurch kann eine Flüssigkeit, welche von dem Zulauf durch das Filterelement und weiter durch den ersten Ablauf hochströmt, z. B. hochgepumpt wird, Flusen oder andere Verunreinigungen an einer Seite des Filterelements ablagern. Wird diese Flüssigkeitsströmung umgekehrt, z. B. indem ein Pumpvorgang gestoppt wird und die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft nach unten sinkt, werden die Flusen von dem Filterelement abgelöst und können dann einfach durch den zweiten Ablauf entfernt werden.
Dieses Filterbehältnis weist unter anderem den Vorteil auf, dass es bei hoher Filterleistung eine Wartungsfreiheit ohne einen manuellen Eingriff durch einen Nutzer ermöglicht. Das Filterbehältnis ist ferner sehr einfach und preiswert herstellbar.
Das Filterelement kann als ein Filtermedium beispielsweise ein Sieb, Gaze, Vlies usw. aufweisen.
Es kann eine bevorzugte Ausgestaltung sein, dass der Zulauf und der erste Ablauf gegenüberliegend in die Kammer münden. Dadurch kann eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Filterstellung erreicht werden. Zudem kann so besonders einfach eine gleichmäßige Rückströmung und damit vollständige Ablösung von Flusen erreicht werden. Ferner ist damit ein besonders einfacher Aufbau erreichbar.
Für einen einfachen Anschluss des Filterbehältnisses kann der zweite Ablauf bezüglich des Zulaufs vorteilhafterweise seitlich in die Kammer münden. Dadurch kann eine Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem Zulauf und dem zweiten Zulauf im Vergleich zu einer geradlinigen bzw. gegenüberliegenden Anordnung verringert werden.
Es kann eine alternative bevorzugte Ausgestaltung sein, dass der Zulauf und der zweite Ablauf gegenüberliegend in die Kammer münden. Dann kann insbesondere der erste Ablauf bezüglich des Zulaufs seitlich an der Kammer angeordnet sein.
Zur fluidischen Verbindung des Zulaufs mit dem zweiten Ablauf kann das Filterelement eine Öffnung aufweisen, welche den zweiten Ablauf dicht umgibt. Für eine einfache und geradlinige Strömungsgeometrie kann die Öffnung vorzugsweise eine mittige Öffnung sein.
Es ist ferner eine bevorzugte Ausgestaltung, dass in dem ersten Ablauf und/oder in dem ersten Strömungskanal ein Bevorratungsvolumen vorhanden ist. So kann nach einem Ausschalten der Pumpe zum Rückströmen der in dem ersten Ablauf und in dem ersten Strömungskanal befindlichen Flüssigkeit durch ein Leeren des Bevorratungsvolumens ein länger andauernder und großvolumigerer Flüssigkeitsstrom erzeugt werden, was wiederum eine Spülwirkung verbessert. Das Bevorratungsvolumen kann beispielsweise in Form einer signifikanten Kanalverbreiterung vorliegen, z. B. einer Schlauchaufweitung. Auch kann das Bevorratungsvolumen als ein in das Filterbehältnis integriertes Volumen, z. B. eine Kammer, vorliegen, wobei das Bevorratungsvolumen in Pumprichtung an oder hinter dem Ablauf angeordnet sein kann. Das Bevorratungsvolumen kann ferner ein in den ersten Strömungskanal eingebrachtes, separat hergestelltes Bevorratungsgehäuse oder Behälter sein.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Hausgerät mit mindestens einer solchen Filtervorrichtung. Dem Hausgerät kann dann z. B. aus mit Flusen o. ä. kontaminiertem Wasser gereinigtes Wasser bereitgestellt werden. Außer einer Erleichterung bei der Bedienung des Geräts und einer Vermeidung von Störungsfällen (Überlauf, Verstopfung, geringe Reinigungsleistung usw.) kann so auch Frischwasser eingespart werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Hausgeräts entsprechen im Rahmen des technisch überhaupt möglichen bevorzugten Ausgestaltungen der Filtervorrichtung und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen ist.
Besonders vorteilhaft kann die Filtervorrichtung in einem Wäschetrocknungsgerät verwendet werden, da dort ohne oder mit nur geringer Frischwasserzufuhr durch Flusen verunreinigte Bauteile effektiv gereinigt werden können und eine herkömmliche Entleerung eines Flusendepots (gesondertes Flusendepot, Kondensatwasserwanne) entfallen kann.
Es kann insbesondere bevorzugt sein, dass der Zulauf mit einer Pumpe und/oder mit einem Kondensatwasserbehälter verbunden ist und der erste Ablauf mit einer Spüleinrichtung verbunden ist. Dadurch kann eine Reinigungswirkung über einen gesamten Trocknungsablauf aufrechterhalten werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Verfahrens zum Filtern einer Flüssigkeit durch ein ventilloses Filterbehältnis mit einer Kammer, in die ein Zulauf, ein erster Ablauf und ein zweiter Ablauf münden, wobei der erste Ablauf mit einem ersten, absperrbaren Strömungskanal verbunden ist und der zweite Ablauf mit einem zweiten, nicht absperrbaren Strömungskanal verbunden ist, wobei in einer ersten Filterstellung:

– eine Flüssigkeit durch den Zulauf in die Kammer gedrückt, insbesondere gepumpt, wird,
– dann in der Kammer ein Filterelement durchströmt und
– dann als gefilterte Flüssigkeit im Wesentlichen nur durch den ersten Ablauf und in dem ersten Strömungskanal strömt,
– wobei ein Strömen der Flüssigkeit durch den zweiten Ablauf dadurch verhindert wird, dass ein erster Strömungswiderstand des ersten Ablaufs und des ersten Strömungskanals wesentlich geringer ist als ein Strömungswiderstand des zweiten Ablaufs und des zweiten Strömungskanals, und in einem Selbstreinigungsschritt
– der erste Strömungskanal abgesperrt wird, so dass
– die Flüssigkeit durch den Zulauf in die Kammer gedrückt, insbesondere gepumpt, wird und
– dann als ungefilterte Flüssigkeit durch den zweiten Ablauf und in dem zweiten Strömungskanal strömt.

Auch hier ergibt sich der Vorteil, dass durch das Absperren nur des ersten Strömungskanals die Flüssigkeitsströme in beiden Strömungskanälen abwechselnd eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden können. Dadurch kann auf ein Absperren und Öffnen des zweiten Strömungskanals verzichtet werden, so dass erstens die Filtervorrichtung preiswerter herstellbar ist und zweitens der zweite Strömungskanal ausfallfrei ist.
Es ist eine bevorzugte Weiterbildung, dass das Verfahren in der ersten Filterstellung einen Schritt eines Anhaltens der Pumpe für einen vorbestimmten Zeitraum aufweist, und zwar insbesondere vor einem Umschalten in die zweite Filterstellung. So kann eine Reinigung des Filterbehältnisses durch eine Rückströmung von Flüssigkeit aus dem ersten Ablauf und dem ersten Strömungskanal bereitgestellt werden.
Im Übrigen entsprechen im Rahmen des technisch überhaupt möglichen bevorzugte Ausgestaltungen der Filtervorrichtung oder des Hausgeräts bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen ist.
In den Figuren der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt in einer Prinzipskizze ein Wäschetrocknungsgerät mit ausgewählten, für das Verständnis der Erfindung hilfreichen Bauteilen, einschließlich eines Filterbehältnisses;
2A zeigt einen ersten Flüssigkeitsverlauf durch einige der Bauteile des Wäschetrocknungsgeräts aus 1, welche zum Zuführen einer Nutzflüssigkeit vorgesehen sind;
2B zeigt einen zweiten Flüssigkeitsverlauf durch die Bauteile aus 2A;
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Filterbehältnis gemäß einer ersten Ausführungsform;
4 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht das Filterbehältnis gemäß der ersten Ausführungsform in einer detaillierteren Explosionsdarstellung;
5 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht das zusammengesetzte, noch weiter detaillierte Filterbehältnis gemäß der ersten Ausführungsform; und
6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Filterbehältnis gemäß einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt ein Wäschetrocknungsgerät in Form eines beispielhaften Wäschetrockners WG. Der Wäschetrockner WG weist einen geschlossenen Prozessluftkreis mit einer Wäschetrommel WT und einem beidseitig daran anschließenden Prozessluftkanal PL auf. In der Wäschetrommel WT wird Wäsche W von warmer und trockener Prozessluft überströmt, welche dabei Feuchtigkeit aus der Wäsche W aufnimmt. Die dann feucht-warme Prozessluft wird folgend aus der Wäschetrommel WT durch den Prozessluftkanal PL zu einer Kondensationseinheit VD (welche bei einem herkömmlichen Wäschetrockner einer Wasser- oder luftgekühlten Kondensationseinheit entsprechen kann und bei einer Wärmepumpe einer Kondensationseinheit VD entsprechen kann) gesaugt und in dem Kondensationseinheit VD abgekühlt. Dadurch kondensiert der in der Prozessluft enthaltene Wasserdampf aus und läuft als Kondensatwasser K in eine Kondensatwasserwanne KW ab. Die hinter der Kondensationseinheit VD kühle Prozessluft wird weiter von einem Gebläse G angesaugt und folgend durch eine Heizeinheit H geblasen (welche bei einem herkömmlichen Wäschetrockner einer elektrisch betriebenen Heizung entsprechen kann und bei einer Wärmepumpe einem Verflüssiger entsprechen kann). In der Heizeinheit H wird die Prozessluft aufgeheizt und wieder als trocken-warme Luft in die Wäschetrommel WT geblasen. In der Wäschetrommel WT nimmt die Prozessluft außer der Feuchtigkeit aus der Wäsche W auch Flusen auf, welche sich im folgenden Umlauf durch den Prozessluftkanal PL teilweise an der Kondensationseinheit VD anlagern und dessen Wirkungsgrad herabsetzen und teilweise mit dem Kondensatwasser K in die Kondensatwasserwanne KW gelangen. Das Gebläse G kann auch an andere Stelle in dem Prozessluftkanal PL angeordnet sein.
Für eine Reinigung der Kondensationseinheit VD kann eine Spüleinrichtung SP vorgesehen sein, welche mittels einer Pumpe P das Kondensatwasser K durch eine Steigleitung SL in einen Spülbehälter SB hochpumpt, in dem es zunächst gesammelt und bei Bedarf durch Öffnen eines Ventils VE1 schwallartig durch ein Fallrohr FR auf die Kondensationseinheit VD abgelassen wird. Dadurch können Kühllamellen in der Kondensationseinheit VD mit Kondensatwasser K mit hoher Geschwindigkeit überströmt und so mitgerissen werden. So soll die Kondensationseinheit VD von den Flusen befreit werden. Das flusenbehaftete Kondensatwasser K wird danach wieder in die Kondensatwasserwanne KW geleitet. Bei bekannten Wäschetrocknern tritt das Problem auf, dass eine Reinigung der Kondensationseinheit VD mit dem flusenbehafteten Kondensatwasser K eine nur beschränkte Reinigungswirkung ergibt, da sich die Flusen des aus dem Spülbehälter SB abgelassenen Kondensatwassers K wieder an der Kondensationseinheit VD ablagern können. Bei dem vorliegenden Wäschetrocknungsgerät WG jedoch wird das flusenbehaftete Kondensatwasser K aus der Kondensatwasserwanne KW durch ein Filterbehältnis 1 gepumpt, das dazu dient, das an einem Zulauf 2 einströmende Kondensatwasser K als gereinigtes Kondensatwasser K durch einen ersten Ablauf 3 in den Spülbehälter SB weiterzuleiten.
2A zeigt einen sich in einer Filterstellung ergebenden ersten Flüssigkeitsverlauf durch einige der Bauteile des Wäschetrocknungsgeräts WG aus 1, welche zum Zuführen des gereinigten Kondensatwassers K als der Nutzflüssigkeit vorgesehen sind. Der Flüssigkeitsverlauf ist schwarz angedeutet. Die Bauteile umfassen die Kondensatwasserwanne KW, die Pumpe P, das Filterbehältnis 1, die Steigleitung SL, ein zwischen dem ersten Ablauf 3 und dem Spülbehälter SB eingebrachtes Absperrventil VE2 und einen an einem zweiten Ablauf 4 angeschlossenen Abwasserkanal AW. Der Abwasserkanal AW kann z. B. zurück in den Kondensatwasserbehälter KW führen. In der gezeigten Filterstellung ist das Absperrventil VE2 geöffnet, so dass das noch ungefilterte Kondensatwasser K mittels der Pumpe P zu dem Zulauf 2 der Filtervorrichtung 1 gepumpt wird, die Filtervorrichtung 1 durchläuft und dabei gefiltert wird und weiter aus dem ersten Ablauf 3 durch die Steigleitung SL in den Spülbehälter SB hochgepumpt wird.
Durch den zweiten Ablauf 4 läuft in der Filterstellung kein oder nur wenig Kondensatwasser K. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Strömungswiderstand des Kondensatwassers K durch den zweiten Ablauf 4 und den Abwasserkanal AW weit höher ist als ein Strömungswiderstand des Kondensatwassers K durch den ersten Ablauf 3 und die Steigleitung SL. In anderen Worten ist der Strömungsquerschnitt durch den ersten Ablauf 3 und die Steigleitung SL so gestaltet, dass sich ein hoher Volumenstrom und ein geringer Druck des Kondensatwassers K ausbilden, wobei der Druck nicht ausreicht, um das Kondensatwasser K durch den zweiten Ablauf 4 und den Abwasserkanal AW zu fördern. Der Strom durch den zweiten Ablauf 4 wird also nicht durch ein Ventil oder eine andere Absperrung blockiert, so dass sich eine besonders wartungsfreie und preiswerte Lösung ergibt. Zur Selbstreinigung des Filterbehältnisses 1 wird die Pumpe P angehalten. Dadurch fließt in der Steigleitung SL befindliches Kondensatwasser K durch das Filterbehältnis 1 zurück und nimmt dabei die anhaftenden Flusen mit. Folgend wird das Absperrventil VE2 geschlossen und damit das Wäschetrocknungsgerät WG in die Selbstreinigungsstellung überführt. In der Steigleitung SL ist ein Bevorratungsvolumen BV eingebracht, um bei einem Rückstrom der Flüssigkeit den Flüssigkeitsstrom für eine gründliche Reinigung für eine längere Zeit aufrechterhalten zu können.
2B zeigt einen zweiten Flüssigkeitsverlauf durch die in 2A gezeigten Bauteile in einer Selbstreinigungsstellung. In der Selbstreinigungsstellung ist das Absperrventil VE2 geschlossen, und die Pumpe P pumpt das mit den mitgenommenen Flusen versetzte Kondensatwasser K durch den zweiten Ablauf 4 und den Abwasserkanal AW aus dem Filterbehältnis 1 und weiter zu einem Ablauf oder zurück in die Kondensatwasserwanne KW. Da der durch den zweiten Ablauf 4 und den Abwasserkanal AW gebildete Ablaufzweig ventillos ist, braucht dieser auch nicht offen geschaltet zu werden.
Mittels der Verwendung des Filterbehältnisses 1 kann die Kondensationseinheit VD besser gereinigt werden. Das Filterbehältnis 1 kann beispielsweise mittels einer hier nicht gezeigten Steuereinheit automatisch betätigt werden und/oder durch eine Nutzerinteraktion, z. B. zum Aktivieren einer Selbstreinigungsfunktion des Wäschetrockners WG. Im Folgenden werden der Aufbau und die Funktionsweise der Filtervorrichtung anhand verschiedener Ausführungsformen erläutert. Das Filterbehältnis 1, die Pumpe P, das Absperrventil VE2, ein nicht gezeigtes Absperrventil zum Abwasserkanal AW und/oder die Steigleitung SL können als Teile einer Filtervorrichtung angesehen werden.
Es zeigen 3 als Schnittdarstellung in Seitenansicht, 4 als Schnittdarstellung in Schrägansicht in einer weiter detaillierten Explosionsdarstellung und 5 als Schnittdarstellung in Schrägansicht als eine zusammengesetzte, noch detaillierter gezeigte Vorrichtung ein Filterbehältnis 1a gemäß einer ersten Ausführungsform, beispielsweise zur Verwendung als das Filterbehältnis 1 in 1 bis 2B. Das Filterbehältnis 1a weist eine Kammer 5 auf, in welche in der hier gezeigten Ausrichtung der Zulauf 2 von unten mündet. In der Kammer 5 ist ein Filterelement 6 in Form eines Flusensiebs angeordnet, welches die Kammer 5 in einen ersten Kammerteil 5a und einen zweiten Kammerteil 5b unterteilt. In den ersten Kammerteil 5a münden sowohl der Zulauf 2 als auch – diesem direkt gegenüberliegend – der zweite Ablauf 4, während der erste Ablauf 3 in den zweiten Kammerteil 5b mündet. Dazu ist der zweite Ablauf 4 teilweise als ein Stutzen 7 ausgebildet, welcher von einer Kammerwand 8 der Kammer 5 ausgehend durch den zweiten Kammerteil 5b bis zu einer mittigen Öffnung 9 in dem Filterelement 6 verläuft. Das Filterelement 6 und der Stutzen 7 sind gegeneinander abgedichtet, so dass keine parasitären Strömungen an dem Filterelement 6 vorbeilaufen können. Ein Gehäuse 10 des Filterbehältnisses 1a ist hier aus zwei Gehäuseteilen 10a und 10b aufgebaut, wobei das Filterelement 6 zwischen die beiden Teilstücke 10a bzw. 10b eingesetzt ist. Ein Querschnitt des ersten Ablaufs 3 beträgt ca. 20 mm, während ein minimaler Querschnitt des zweiten Ablaufs 4 erheblich geringer ist, nämlich hier mit ca. 7 mm etwa ein Drittel davon. Das Filterelement 6 kann zum Zusammenbau des Filterbehältnisses 1a in das untere Gehäuseteil 10a eingelegt werden und mit einem O-Ring 11 nach außen abgedichtet werden. Zum Zusammenbau kann dann das obere Gehäuseteil 10b mit Druck auf das untere Gehäuseteil 10a aufgesetzt werden, wodurch sowohl das Filterelement 6 als auch der O-Ring 11 zwischen den beiden Gehäuseteilen 10a, 10b gehalten werden.
In der Filterstellung, wie sie z. B. in 2A dargestellt ist, ist ein zu dem ersten Ablauf 3 zugehöriger Strömungskanal (z. B. die Steigleitung SL) offen. In dieser Stellung läuft Kondensatwasser K von dem Zulauf 2 zum ersten Ablauf 3, und zwar durch das Filterelement 6. Dabei werden Flusen oder andere Schwebeteilchen im Kondensatwasser K an der zulaufseitigen Seite des Filterelements 6 zurückgehalten, und das durch den ersten Ablauf 3 ausgelassene Kondensatwasser K ist von diesen Flusen usw. gereinigt.
Bei diesem Filterbehältnis 1a können durch eine Wahl des Querschnitts des ersten Ablaufs 3 im Vergleich zu dem Querschnitt des zweiten Ablaufs 4 die entsprechenden Volumenströme durch die Abläufe 3 und 4 eingestellt werden. Insbesondere kann der Querschnitt des ersten Ablaufs 3 vergleichsweise so groß gewählt werden, dass ein Druck in der Kammer 5 bei geöffnetem ersten Ablauf 3 so gering ist, dass sich kein wesentlicher Volumenstrom durch den zweiten Anlauf 4 ergibt, obwohl dieser nicht versperrt ist. Der Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs 3 kann z. B. mindestens doppelt so groß, bevorzugt mindestens dreimal so groß sein wie der Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs 4. Eine Einstellung der Strömungsquerschnitte bereits an den Abläufen 3 und 4 weist den Vorteil auf, dass diese nicht in angeschlossenen Strömungskanälen eingestellt zu werden brauchen, so dass an die Abläufe 3 und 4 einfache Schläuche angebracht werden können, die z. B. bis zu dem Spülbehälter SB, dem Ablauf oder zu der Kondensatwasserwanne KW führen.
Zur Selbstreinigung des Filterbehältnisses 1a wird ein Hochpumpen des Kondensatwassers K durch den Zulauf 2 gestoppt, beispielsweise durch Anhalten der in 1 bis 2B gezeigten Pumpe P. Dadurch fließt in dem zweiten Kammerteil 5b, in dem ersten Ablauf 3 und ggf. in einem sich daran anschließenden Strömungskanal (z. B. der Steigleitung SL aus 1) befindliches Kondensatwasser K zurück durch das Filterelement 6 und weiter durch den Zulauf 2. Diese Rückströmung hebt die an der zulaufseitigen, hier: unteren, Seite des Filterelements 6 befindlichen Flusen ab. Folgend wird der erste Ablauf 3 abgesperrt und es wird die Pumptätigkeit wieder aufgenommen, z. B. durch ein Wiedereinschalten der Pumpe P. Dadurch wird nun das besonders flusenbehaftete Kondensatwasser K durch den Stutzen 7 bzw. den zweiten Ablauf 4 aus der Filtervorrichtung 1a entfernt, beispielsweise in den Abwasserkanal AW. Zur Rückkehr in die Filterstellung wird der Strömungskanal durch den ersten Ablauf 3 wieder geöffnet.
Dieses Filterbehältnis 1a weist den Vorteil auf, dass es ohne bewegliche Teile auskommt und lediglich durch ein geeignetes Versperren und Öffnen des Ablaufs 3 sowohl eine effektive Filterleistung als auch eine einfache Selbstreinigungsmöglichkeit bereitstellt.
6 zeigt ein Filterbehältnis 1b gemäß einer zweiten Ausführungsform, welches ebenfalls als die Filtervorrichtung 1 in 1 verwendet werden kann. Im Gegensatz zu der Filtervorrichtung 1a der ersten Ausführungsform liegt nun der erste Ablauf 3 dem Zulauf 2 gegenüber, während der zweite Ablauf 4 seitlich in den ersten Kammerteil 5a mündet. Dadurch kann auch auf eine Öffnung im Filterelement 6 und ein Vorsehen eines Stutzens 7 verzichtet werden. Zudem ergibt sich der Vorteil, dass bei der Selbstreinigung das zurückfließende bzw. zurückströmende Kondensatwasser K das Filterelement 6 im Wesentlichen gleichmäßig durchströmt, während sich in der ersten Ausführungsform hinter dem Stutzen 7 ein Strömungsschatten ergibt, in welchem Flusen an dem Filterelement 6 haften bleiben können. Auch das Gehäuse 10 der Filtervorrichtung 1b ist zweiteilig ausgeführt, wobei das Filterelement 6 zwischen den beiden Gehäuseteilen 10a bzw. 10b befestigt ist.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So mögen auch andere Hausgeräte mit dem Filterbehältnis bzw. der Filtervorrichtung ausgerüstet sein, z. B. ein Geschirrspüler, wobei die Verunreinigungen dann beispielsweise Essensreste sein können.
Allgemein kann der erste Ablauf zur Bereitstellung einer Nutzflüssigkeit verwendet werden, welche insbesondere eine Spülflüssigkeit sein kann. Dabei kann beispielsweise auch auf einen Spülbehälter verzichtet werden.
Die Abläufe sind nicht auf eine rechtwinklige Anordnung an dem Filterbehältnis beschränkt, sondern können auch unter anderen geeigneten Winkeln zueinander in die Kammer führen.
Die Strömungsquerschnitte können auch an den den Abläufen 3 und 4 nachgeschalteten Strömungskanälen (z. B. der Steigleitung SL oder dem Abwasserkanal AW) eingestellt werden, z. B. durch Reduktionsstücke.
Bezugszeichenliste

1: Filtervorrichtung
1a: Filtervorrichtung
1b: Filtervorrichtung
2: Zulauf
3: erster Ablauf
4: zweiter Ablauf
5: Kammer
5a: erstes Kammerteil
5b: zweites Kammerteil
6: Filterelement
7: Stutzen
8: Kammerwand
9: Öffnung in dem Filterelement
10: Gehäuse
10a: Gehäuseteil
10b: Gehäuseteil
11: O-Ring
AW: Abwasserkanal
BV: Bevorratungsvolumen
FR: Fallrohr
G: Gebläse
H: Heizeinheit
K: Kondensatwasser
KW: Kondensatwasserwanne
P: Pumpe
PL: Prozessluftkanal
SL: Steigleitung
SP: Spülvorrichtung
SB: Spülbehälter
VD: Kondensationseinheit
VE1: Ventil
VE2: Absperrventil
W: Wäsche
WG: Wäschetrocknungsgerät
WT: Wäschetrommel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/119611 A1 [0003]

Claims

Filtervorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit (K) eines Hausgeräts, aufweisend: – ein ventilloses Filterbehältnis (1; 1a; 1b) mit einem Zulauf (2), der mit einem ersten Ablauf (3) durch mindestens ein Filterelement (6) fluidisch verbunden ist und mit einem zweiten Ablauf (4) nicht filternd fluidisch verbunden ist, – einen ersten Strömungskanal (SL), der mit dem ersten Ablauf (3) verbunden ist und der ein Absperrventil (VE2) aufweist, – einen zweiten, Strömungskanal (AW), der mit dem zweiten Ablauf (4) verbunden ist und nicht für eine Einstellung einer Filterstellung absperrbar ist, – wobei ein erster minimaler Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs (3) und/oder des ersten Strömungskanals (SL) größer ist als ein zweiter minimaler Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs (4) und/oder des zweiten Strömungskanals (AW), so dass – in einer ersten Filterstellung, in der das Absperrventil (VE2) geöffnet ist, die Flüssigkeit (K) von dem Zulauf (2) durch das Filterelement (6), den ersten Ablauf (3) und den ersten Strömungskanal (SL) pumpbar ist und – in einer zweiten Filterstellung, in der das Absperrventil (VE2) sperrt, die Flüssigkeit (K) von dem Zulauf (2) ungefiltert durch den zweiten Ablauf (4) und den zweiten Strömungskanal (AW) pumpbar ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste minimale Strömungsquerschnitt zumindest abschnittsweise mehr als zweimal so groß ist wie der zweite minimale Strömungsquerschnitt, insbesondere mindestens 2,5 mal so groß.
Filtervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste minimale Strömungsquerschnitt zumindest abschnittsweise mindestens etwa dreimal so groß ist wie der zweite minimale Strömungsquerschnitt.
Filtervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste minimale Strömungsquerschnitt einen Durchmesser von ca. 20 mm aufweist und der zweite minimale Strömungsquerschnitt einen Durchmesser von ca. 7 mm aufweist.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Ablauf (3) den ersten minimalen Strömungsquerschnitt aufweist und der zweite Ablauf (4) den zweiten minimalen Strömungsquerschnitt aufweist.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Strömungskanal (AW) kein Ventil aufweist.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Strömungskanal (SL) zu einem Spülbehälter (SB) führt.
Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Strömungskanal (SL) zu einem Wärmetauscher (VD) führt.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Strömungskanal (AW) zu einem Ablauf führt.
Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zweite Strömungskanal (AW) zu einer Kondensatwasserwanne (KW) führt.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterbehältnis (1; 1a; 1b) aufweist: – eine Kammer (5) mit dem Zulauf (2), dem ersten Ablauf (3) und dem zweiten Ablauf (4) und – das Filterelement (6), welches zwischen dem Zulauf (2) und dem ersten Ablauf (3) angeordnet ist und die Kammer (5) in einen zulaufseitigen ersten Kammerteil (5a) und einen zweiten Kammerteil (5b) unterteilt, – wobei das Filterbehältnis (1; 1a; 1b) so ausrichtbar ist, dass der Zulauf (2) unterhalb des Filterelements (6) angeordnet ist und das Filterelement (6) unterhalb des ersten Ablaufs (3) angeordnet ist und – wobei der zweite Ablauf (4) in den ersten Kammerteil (5a) mündet.
Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Ablaufs (3) und/oder in dem ersten Strömungskanal (SL) ein Bevorratungsvolumen (BV) vorhanden ist.
Hausgerät (WG), insbesondere Wäschetrocknungsgerät, mit einer Filtervorrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit (K) des Hausgeräts, aufweisend: – ein ventilloses Filterbehältnis (1; 1a; 1b) mit einem Zulauf (2), der mit einem ersten Ablauf (3) durch mindestens ein Filterelement (6) fluidisch verbunden ist und mit einem zweiten Ablauf (4) nicht filternd fluidisch verbunden ist, – einen ersten Strömungskanal (SL), der mit dem ersten Ablauf (3) verbunden ist und der ein Absperrventil (VE2) aufweist, – einen zweiten, Strömungskanal (AW), der mit dem zweiten Ablauf (4) verbunden ist und nicht für eine Einstellung einer Filterstellung absperrbar ist, – wobei ein erster minimaler Strömungsquerschnitt des ersten Ablaufs (3) und/oder des ersten Strömungskanals (SL) größer ist als ein zweiter minimaler Strömungsquerschnitt des zweiten Ablaufs (4) und/oder des zweiten Strömungskanals (AW), so dass – in einer ersten Filterstellung, in der das Absperrventil (VE2) geöffnet ist, die Flüssigkeit (K) von dem Zulauf (2) durch das Filterelement (6), den ersten Ablauf (3) und den ersten Strömungskanal (SL) pumpbar ist und in einer zweiten Filterstellung, in der das Absperrventil (VE2) sperrt, die Flüssigkeit (K) von dem Zulauf (2) ungefiltert durch den zweiten Ablauf (4) und den zweiten Strömungskanal (AW) pumpbar ist.
Hausgerät (WG) nach Anspruch 13, bei dem der Zulauf (2) des mindestens einen Filterbehältnisses (1; 1a; 1b) mit einer Pumpe (P) und/oder mit einem Kondensatwasserbehälter (KW) verbunden ist und der erste Ablauf (3) mit einer Spüleinrichtung (SB; FR) verbunden ist.
Verfahren zum Filtern einer Flüssigkeit durch ein ventilloses Filterbehältnis (1; 1a; 1b) mit einer Kammer (5), in die ein Zulauf (2), ein erster Ablauf (3) und ein zweiter Ablauf (4) münden, wobei der erste Ablauf (3) mit einem ersten, absperrbaren Strömungskanal (SL) verbunden ist und der zweite Ablauf (4) mit einem zweiten, nicht absperrbaren Strömungskanal (AW) verbunden ist, wobei in einer ersten Filterstellung – eine Flüssigkeit (K) durch den Zulauf (2) in die Kammer (5) gedrückt, insbesondere gepumpt, wird, – dann in der Kammer (5) ein Filterelement (6) durchströmt und – dann als gefilterte Flüssigkeit (K) im Wesentlichen nur durch den ersten Ablauf (3) und in dem ersten Strömungskanal (SL) strömt, – wobei ein Strömen der Flüssigkeit (K) durch den zweiten Ablauf (4) dadurch verhindert wird, dass ein erster Strömungswiderstand des ersten Ablaufs (3) und des ersten Strömungskanals (SL) wesentlich geringer ist als ein Strömungswiderstand des zweiten Ablaufs (4) und des zweiten Strömungskanals (AW), und in einem Selbstreinigungsschritt – der erste Strömungskanal (SL) abgesperrt wird, so dass – die Flüssigkeit (K) durch den Zulauf (2) in die Kammer (5) gedrückt, insbesondere gepumpt, wird und – dann als ungefilterte Flüssigkeit (K) durch den zweiten Ablauf (4) und in dem zweiten Strömungskanal (AW) strömt.