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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für ein flüssiges Medium, insbesondere Grauwasser.
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WO 2020/148230 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Grauwasser mit einem Wärmetauscher, wobei ein Grobfilter für das Grauwasser vorgesehen ist, um ein Verschmutzen des Wärmetauschers zu verhindern oder zu verringern.
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CN 2 07 169 178 U beschreibt ein Filter-Rohr für eine Rohrleitung für ein flüssiges Medium, aufweisend einen Übergangsbereich, der mit einem Wassereinlassrohr verbunden ist und ein erstes Filtersieb aufweist, wobei eine interne Verbindung zwischen Übergangs- und Verbindungsbereichen ein zweites Filtersieb aufweist. Der Verbindungsbereich ist mit einem Wasserauslassrohr verbunden. Die Übergangs- und Verbindungsbereiche werden durch Kleben hohlzylindrischer halbkreisförmiger Rohrwände gebildet, wobei zwischen dem Übergangsbereich und dem Verbindungsbereich ein eingeschlossener Winkel gebildet wird. Eine verschleiß-resistente Platte ist abnehmbar mit einer Innenseite des oberen Teils des Übergangsbereichs verbunden. Eine Innenseite der Übergangs- und Verbindungsbereiche weist das zweite Filtersieb auf.
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CN 2 11 486 803 U beschreibt ein Y-förmiges Filter mit einem Kugelventil. Das Y-förmige Filter weist ein Haupt-Filterrohr und ein Seiten-Filterrohr auf, das schräg mit der Mitte des Haupt-Filterrohrs verbunden ist. An einem Ende des Haupt-Filterrohrs ist ein Wassereinlass ausgebildet. An dem anderen Ende des Haupt-Filterrohrs ist ein Wasserauslass ausgebildet. In dem Seiten-Filterrohr ist ein Filter-Hohlraum ausgebildet, in dem ein Filtersieb angeordnet ist. Am Auslass-Ende des Seiten-Filterrohrs ist eine Blindplatte montiert. In einer äußeren Endfläche der Blindplatte ist eine Nut ausgebildet. Das Kugelventil ist in einer in der Blindplatte ausgebildeten Nut angeordnet. Stromaufwärts vom Filtersieb ist im Haupt-Filterrohr eine Rückspülöffnung ausgebildet, die mit einer Rückspülleitung verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Filtervorrichtung für ein flüssiges Medium anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Filtervorrichtung für ein flüssiges Medium gemäß Anspruch 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung für ein flüssiges Medium umfasst ein Filtergehäuse, das einen Rohrabzweig mit einem geraden Rohrabschnitt und einem davon unter einem Winkel abzweigenden Rohrabschnitt aufweist, wobei, insbesondere durch ein oberes Ende des geraden Rohrabschnitts, ein Zulaufrohr so in das Filtergehäuse eingebracht ist, dass ein unteres Ende des Zulaufrohrs sich auf einer solchen Position entlang einer Längsachse des geraden Rohrabschnitts befindet, dass aus dem unteren Ende des Zulaufrohrs in einer Gebrauchslage der Filtervorrichtung, in der der gerade Rohrabschnitt zu einer Senkrechten geneigt ist und der abzweigende Rohrabschnitt ein vom geraden Rohrabschnitt weg weisendes Gefälle aufweist, senkrecht austretendes Medium in den geraden Rohrabschnitt, insbesondere nicht in den abzweigenden Rohrabschnitt, eintritt, wobei im geraden Rohrabschnitt ein Sieb auf einer solchen Position entlang der Längsachse angeordnet ist, dass in der Gebrauchslage ein dem abzweigenden Rohrabschnitt zugewandtes Ende des Siebes unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts liegt und somit eine Schwelle zwischen dem Sieb und dem abzweigenden Rohrabschnitt ausgebildet ist. Die Schwelle kann beispielsweise eine Höhe in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm aufweisen.
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In einer Ausführungsform ist das Sieb so geformt, dass es gegen eine innere Oberfläche des Filtergehäuses dichtet. Alternativ oder zusätzlich weist das Sieb einen gegen die innere Oberfläche des Filtergehäuses dichtenden Rahmen auf.
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In einer Ausführungsform ist eine Schäldüse zum bedarfsweisen Spülen einer oberen Seite des Siebes mit einer Spülflüssigkeit angeordnet.
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In einer Ausführungsform ist die Schäldüse als eine Flachstrahldüse ausgebildet, die in einem geringen Abstand, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 20 mm, oberhalb des Siebes so angeordnet ist, dass die Spülflüssigkeit in einem flachen Winkel, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 20°, oder nahezu parallel zur Oberfläche des Siebes in einem flachen, breiten Strahl so austritt, dass zumindest nahezu die gesamte Oberfläche des Siebes erreicht wird.
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In einer Ausführungsform ist unterhalb des Siebes eine Rückspüldüse angeordnet, die so auf eine untere Seite des Siebes gerichtet ist, dass das Sieb bedarfsweise mit einer Spülflüssigkeit rückspülbar ist.
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In einer Ausführungsform ist die Rückspüldüse als eine Kegelstrahldüse ausgebildet. Beispielsweise kann der Winkel eines Mittelstrahls des Kegels der Kegelstrahldüse zum Sieb in einem Bereich von 25° bis 45° liegen. Dabei zielt der Hauptstrahl des Kegels beispielsweise auf eine obere Hälfte des Siebes.
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In einer Ausführungsform ist ein Revisionsdeckel am geraden Rohrabschnitt unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts angeordnet.
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In einer Ausführungsform weist das Filtergehäuse einen Rohrabzweig und ein Verlängerungsstück zur Verlängerung des geraden Rohrabschnitts unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts auf.
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In einer Ausführungsform ist das Verlängerungsstück als ein Reinigungsrohr mit einem Revisionsdeckel ausgebildet.
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Das Verlängerungsstück zur Verlängerung des geraden Rohrabschnitts unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts kann als Teil des geraden Rohrabschnitts verstanden werden.
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In einer Ausführungsform sind/ist die Schäldüse und/oder die Rückspüldüse und/oder das Sieb an einer Innenseite des Revisionsdeckels befestigt. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch des Siebes und der Düsen.
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In einer Ausführungsform ist die Rückspüldüse über einen Arm am Revisionsdeckel befestigt, der vom Revisionsdeckel in das Innere des Filtergehäuses ragt.
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In einer Ausführungsform ist an einer in der Gebrauchslage unten liegenden Innenseite des abzweigenden Rohrabschnitts ein Sensor zur Detektion von Feuchtigkeit angeordnet.
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In einer Ausführungsform ist das Sieb um einen Winkel im Bereich von 30° bis 50° geneigt zur Längsachse und/oder, in einer Gebrauchslage, bei der der gerade Rohrabschnitt zu einer Senkrechten beispielsweise um einen Winkel von 50° geneigt ist, ist das Sieb um einen Winkel von 0 bis 30° zur Horizontalen, und/oder, in einer Gebrauchslage, bei der der gerade Rohrabschnitt zu einer Senkrechten beispielsweise um einen Winkel von 85° geneigt ist, ist das Sieb um einen Winkel von 6° bis 85° zur Horizontalen, geneigt in Richtung des abzweigenden Rohrabschnitts angeordnet.
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In einer Ausführungsform zweigt der abzweigende Rohrabschnitt unter einem Winkel von 45° vom geraden Rohrabschnitt ab.
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In einer Ausführungsform weist das Zulaufrohr einen geringeren Nenndurchmesser auf als der gerade Rohrabschnitt.
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In einer Ausführungsform ist das Zulaufrohr durch ein Reduzierstück geführt, das im oberen Ende des geraden Rohrabschnitts eingesetzt ist. Alternativ kann das Zulaufrohr einstückig mit einem solchen Reduzierstück ausgebildet sein.
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Die Filtervorrichtung kann Teil einer Filteranordnung sein, wobei die Filtervorrichtung in einer Gebrauchslage angeordnet ist, bei der der gerade Rohrabschnitt zu einer Senkrechten geneigt ist, insbesondere um einen Winkel von 50° bis 85°.
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Die Filteranordnung kann ferner eine mit dem Sensor verbundene Steuereinheit aufweisen, die dazu konfiguriert ist, bei Detektion von Feuchtigkeit durch den Sensor eine Spülung des Siebes mit Hilfe der Schäldüse und/oder der Rückspüldüse auszulösen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Filtervorrichtung oder die Filteranordnung zum Filtern von Abwasser, Grauwasser oder Regenwasser verwendet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Filtervorrichtung für ein flüssiges Medium, und
- 2 eine weitere schematische Ansicht der Filtervorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 ist eine schematische Ansicht einer Filtervorrichtung 1, beispielsweise eines Vorfilters, für ein flüssiges Medium, beispielsweise Abwasser, Grauwasser oder Regenwasser. 2 ist eine weitere schematische Ansicht der Filtervorrichtung 1. Die Filtervorrichtung 1 umfasst ein Filtergehäuse 2, das beispielsweise als ein Rohrabzweig 3 ausgebildet ist oder einen Rohrabzweig 3 umfasst, wobei der Rohrabzweig 3 einen geraden Rohrabschnitt 4 aufweist, von dem ein abzweigender Rohrabschnitt 5 unter einem Winkel von beispielsweise 45° abzweigt. In einer Ausführungsform kann das Filtergehäuse 2 einen herkömmlichen Rohrabzweig 3 (beispielsweise HT oder KG) und ein Verlängerungsstück 6, beispielsweise ein herkömmliches Reinigungsrohr 6 mit einem Revisionsdeckel 7, aufweisen, wobei der Rohrabzweig 3 mit einem unteren Ende oder Nippel 4.2 seines geraden Rohrabschnitts 4 in ein oberes Ende, insbesondere eine Muffe 6.1, des Verlängerungsstücks 6 eingeschoben sein kann, so dass das Verlängerungsstück 6 funktional zu einem Teil des geraden Rohrabschnitts 4 wird. In einer alternativen Ausführungsform kann das Filtergehäuse 2 einen Rohrabzweig 3 aufweisen, dessen gerader Rohrabschnitt 4 unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts 5 länger ist als bei einem herkömmlichen Rohrabzweig 3, so dass das Verlängerungsstück 6 nicht benötigt wird. Auch in diesem Fall kann im geraden Rohrabschnitt 4 unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts 5 ein Revisionsdeckel 7 vorgesehen sein.
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Soweit in der vorliegenden Anmeldung die Begriffe oben, unten, oberhalb und unterhalb verwendet werden, beziehen sich diese Begriffe auf eine Gebrauchslage der Filtervorrichtung 1.
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In 1 ist die Filtervorrichtung 1 in einer Gebrauchslage gezeigt, in der der gerade Rohrabschnitt 4 zu einer Senkrechten S geneigt ist, beispielsweise um einen Winkel α von etwa 50° bis 85°, in der Abbildung beispielhaft etwa 60°, so dass ein oberes Ende 4.1, beispielsweise eine Muffe 4.1, des geraden Rohrabschnitts 4 nach schräg oben weist, wobei der abzweigende Rohrabschnitt 5 nach schräg unten weist. Der Revisionsdeckel 7 kann nach schräg oben weisen.
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Durch das obere Ende 4.1 des geraden Rohrabschnitts 4 ist ein Zulaufrohr 8 in den geraden Rohrabschnitt 4 soweit eingebracht, dass dessen in der Gebrauchslage unteres Ende 8.1 sich auf einer Position entlang einer Längsachse L des geraden Rohrabschnitts 4 befindet, die in der Gebrauchslage sicherstellt, dass aus dem unteren Ende 8.1 des Zulaufrohrs 8 senkrecht austretendes Medium in den geraden Rohrabschnitt 4 und vorzugsweise nicht in den abzweigenden Rohrabschnitt 5 eintritt. Das Zulaufrohr 8 kann einen geringeren Nenndurchmesser (beispielsweise DN50) aufweisen als der gerade Rohrabschnitt 4(beispielsweise DN 110). Das Zulaufrohr 8 kann durch ein Reduzierstück 9 geführt sein, das im oberen Ende 4.1 des geraden Rohrabschnitts 4 eingesetzt ist, oder einstückig mit einem solchen Reduzierstück 9 ausgebildet sein.
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Im geraden Rohrabschnitt 4 und/oder im Verlängerungsstück 6 ist ein Sieb 10, insbesondere wechselbar, angeordnet. In der Abbildung ist das Sieb 10 in der Gebrauchslage beispielsweise um etwa 15° geneigt zur Waagerechten in Richtung des abzweigenden Rohrabschnitts 5 und damit schräg zur Längsachse L angeordnet, beispielsweise 30° bis 50°, insbesondere etwa 45° geneigt zur Längsachse L. In einer Gebrauchslage, bei der der gerade Rohrabschnitt 4 zu einer Senkrechten S beispielsweise um einen Winkel α von 50° geneigt ist, kann das Sieb 10 beispielsweise um einen Winkel von 0 bis 30° zur Horizontalen geneigt sein. In einer Gebrauchslage, bei der der gerade Rohrabschnitt 4 zu einer Senkrechten S beispielsweise um einen Winkel α von 85° geneigt ist, kann das Sieb 10 beispielsweise um einen Winkel von 6° bis 85° zur Horizontalen in Richtung des abzweigenden Rohrabschnitts 5 geneigt sein. Zwischen den Winkeln α von 50° und 85° für die Gebrauchslage kann das Sieb um entsprechend angepasste Winkel zur Horizontalen in Richtung des abzweigenden Rohrabschnitts 5 geneigt sein. Das Sieb 10 ist insbesondere unter Berücksichtigung seiner schrägen Anordnung im geraden Rohrabschnitt 4 und/oder im Verlängerungsstück 6 so geformt, dass es gegen deren/dessen innere Oberflächen dichtet, so dass das Medium das Sieb 10 nicht umgehen kann.
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Bei Verwendung eines Revisionsdeckels 7 kann das Sieb 10 an einer Innenseite des Revisionsdeckels 7 befestigt sein, so dass beim Entfernen des Revisionsdeckels 7 auch das Sieb 10 aus dem Filtergehäuse 2 entnommen wird. In diesem Fall kann das Sieb 10 insbesondere so geformt sein dass es auch gegen die innere Oberfläche des Revisionsdeckels 7 und/oder auf dessen Innenseite gegebenenfalls angeordneter Komponenten dichtet.
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Das Sieb 10 ist insbesondere auf einer solchen Position entlang der Längsachse L angeordnet, dass in der Gebrauchslage ein dem abzweigenden Rohrabschnitt 5 zugewandtes Ende des Siebes 10 unterhalb des abzweigenden Rohrabschnitts 5 liegt und somit eine Schwelle 15 zwischen dem Sieb 10 und dem abzweigenden Rohrabschnitt 5 entsteht. Die Schwelle 15 kann beispielsweise eine Höhe in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm aufweisen.
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Oberhalb des Siebes 10, beispielsweise auf der von dem abzweigenden Rohrabschnitt 5 abgewandten Ende des Siebes 10, kann eine Schäldüse 11 zum bedarfsweisen Spülen einer oberen Seite des Siebes 10 mit einer Spülflüssigkeit, beispielsweise Wasser, angeordnet sein. Die Schäldüse 11 kann beispielsweise als eine Flachstrahldüse ausgebildet sein, die in einem geringen Abstand, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 20 mm, oberhalb des Siebes 10 so angeordnet ist, dass die Spülflüssigkeit in einem flachen Winkel, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 20°, oder nahezu parallel zur Oberfläche des Siebes 10 in einem flachen, breiten Strahl so austritt, dass zumindest nahezu die gesamte Oberfläche des Siebes 10 erreicht wird.
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Unterhalb des Siebes 10 kann eine Rückspüldüse 12 angeordnet sein, die so auf eine untere Seite des Siebes 10 gerichtet ist, dass das Sieb 10 bedarfsweise mit einer Spülflüssigkeit, beispielsweise Wasser, rückgespült werden kann. Die Rückspüldüse 12 kann beispielsweise als eine Kegelstrahldüse ausgebildet sein, die so angeordnet ist, dass die Spülflüssigkeit in einem kegelförmigen Strahl so austritt, dass zumindest nahezu die gesamte Oberfläche des Siebes 10 erreicht wird, insbesondere unter einem steileren Winkel als bei der Schäldüse 11. Beispielsweise kann der Winkel eines Mittelstrahls des Kegels zum Sieb 10 in einem Bereich von 25° bis 45° liegen. Dabei zielt der Hauptstrahl des Kegels auf eine obere Hälfte des Siebes 10.
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Die Schäldüse 11 und/oder die Rückspüldüse 12 können/kann an einer Innenseite des Revisionsdeckels 7 befestigt sein. Insbesondere kann die Rückspüldüse 12 dabei über einen Arm 13 befestigt sein, der in das Innere des Filtergehäuses 2 ragt, so dass der Winkel, unter dem der kegelförmige Strahl auf das Sieb 10 auftrifft, vergrößert wird. Zur Versorgung der Schäldüse 11 und/oder der Rückspüldüse 12 mit Spülflüssigkeit sind entsprechende Zuleitungen (nicht dargestellt) vorgesehen, die durch eine Wandung des Filtergehäuses 2, beispielsweise durch den Revisionsdeckel 7 geführt sind.
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An einer in der Gebrauchslage unten liegenden Innenseite des abzweigenden Rohrabschnitts 5 ist ein Sensor 14 zur Detektion von Feuchtigkeit angeordnet.
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Ferner kann stromabwärts vom Sieb 10 eine weitere Reduzierung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, deren Nenndurchmesser beispielsweise dem Nenndurchmesser des Zulaufrohrs 8 entsprechen kann.
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Wenn in der Gebrauchslage ein Medium, beispielsweise Grauwasser oder Regenwasser, über das Zulaufrohr 8 in die Filtervorrichtung 1 eingeleitet wird, dann trifft das Medium auf das Sieb 10 auf und wird durch dieses gefiltert, so dass das gefilterte Medium durch das Sieb 10 läuft und Filterrückstände auf dem Sieb 10 verbleiben. Wenn das Sieb 10 durch die Filterrückstände zugesetzt ist, kann das Medium nicht mehr hinreichend schnell durch das Sieb 10 ablaufen und sammelt sich über dem Sieb 10, zumindest auf dessen dem abzweigenden Rohrabschnitt 5 zugewandter Seite. Dabei erreicht das sich ansammelnde Medium bei hinreichender Verschmutzung des Siebes 10 mit Filterrückständen die Höhe der Schwelle 15 und fließt anschließend zum Teil in den abzweigenden Rohrabschnitt 5. Dies wird durch den Sensor 14 detektiert. Eine mit dem Sensor 14 verbundene Steuereinheit (nicht dargestellt) kann daraufhin eine Spülung des Siebes 10 mit Hilfe der Schäldüse 11 und/oder der Rückspüldüse 12 auslösen, wobei die Filterrückstände durch die Schäldüse 11 vom Sieb 10 über die Schwelle 15 in den abzweigenden Rohrabschnitt 5 gespült werden.
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Der abzweigende Rohrabschnitt 5 kann mit einer Kanalisation verbunden sein.
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Das von der Filtervorrichtung 1 filtrierte Medium, insbesondere Grauwasser, kann einer Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung zugeleitet werden, bei der in einem Wärmetauscher Trinkwasser und/oder Heizungswasser einer Warmwasserheizung, insbesondere einer Niedrigtemperaturheizung, durch Abwärme aus dem Grauwasser erwärmt wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in
WO 2020/148230 A1 beschrieben, deren Inhalt vollumfänglich durch Verweis in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Filtervorrichtung
- 2
- Filtergehäuse
- 3
- Rohrabzweig
- 4
- gerader Rohrabschnitt
- 4.1
- oberes Ende, Muffe
- 4.2
- Nippel
- 5
- abzweigender Rohrabschnitt
- 6
- Verlängerungsstück, Reinigungsrohr
- 6.1
- Muffe
- 7
- Revisionsdeckel
- 8
- Zulaufrohr
- 8.1
- unteres Ende
- 9
- Reduzierstück
- 10
- Sieb
- 11
- Schäldüse
- 12
- Rückspüldüse
- 13
- Arm
- 14
- Sensor
- 15
- Schwelle
- L
- Längsachse
- S
- Senkrechte
- α
- Winkel
