DE102022126619A1

DE102022126619A1 - Filterelement für eine Filtrationseinrichtung eines Haushaltsgeräts

Info

Publication number: DE102022126619A1
Application number: DE102022126619.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Lüersmann; Marcus Wegmann; Andreas Plonz
Original assignee: Hengst SE and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) für eine Filtrationseinrichtung (100) eines Haushaltsgeräts (200), mit einem von einem zu filternden Fluid durchströmbaren Filtermedium (14) und einer umlaufenden Stützstruktur (12), entlang welcher sich das Filtermedium (14) zumindest abschnittsweise erstreckt und von welcher das Filtermedium (14) zumindest abschnittsweise abgestützt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement für eine Filtrationseinrichtung eines Haushaltsgeräts, mit einem von einem zu filternden Fluid durchströmbaren Filtermedium und einer umlaufenden Stützstruktur, entlang welcher sich das Filtermedium zumindest abschnittsweise erstreckt und von welcher das Filtermedium zumindest abschnittsweise abgestützt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Filtrationseinrichtung für ein Haushaltsgerät, insbesondere für eine Waschmaschine, mit einem ein Filtermedium aufweisenden Filterelement.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Waschmaschine, mit einer ein Filterelement aufweisenden Filtrationseinrichtung.
Haushaltsgeräte, die zur Umsetzung der Gerätefunktion ein Arbeitsfluid verwenden, sind häufig mit einer Filtrationseinrichtung zum Filtern des Arbeitsfluids ausgestattet. Derartige Haushaltsgeräte sind beispielsweise aus den Druckschriften JP4706571 B2 und JP5418202B2 bekannt.
Insbesondere, wenn bei der Verwendung des Haushaltsgeräts Abwasser entsteht, besteht häufig der Bedarf an einer gerätinternen Filtrationseinrichtung, durch welche Partikel, beispielsweise Mikroplastik, aus dem Abwasser herausgefiltert werden. Derartige Filtrationseinrichtungen können ein Filterelement aufweisen, bei welchem sich das Filtermedium an einer umlaufenden Stützstruktur abstützt. Hierbei sind Relativbewegungen von Filtermedium und Stützstruktur möglichst zu vermeiden, da diese zu einem vergleichsweise hohen Verschleiß am Filtermedium führen.
Ferner soll bei einigen Filtrationseinrichtungen das Abheben des Filtermediums von der Stützstruktur, beispielsweise durch eine übermaßbedingte Faltenbildung oder Materialwölbungen an dem Filtermedium, vermieden werden, da sich das Filtermedium sonst zeitweise in einen Strömungsbereich hinein erstrecken kann, in welchem sich ein bewegliches Bauteil, beispielweise ein Rotor, der Filtrationseinrichtung bewegt. Das Filtermedium könnte in diesem Fall in Kontakt mit dem Rotor geraten, wodurch das Filtermedium beschädigt werden würde.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, die Anlage eines Filtermediums an einer umlaufenden Stützstruktur einer Filtrationseinrichtung zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Filterelement der eingangs genannten Art, wobei das erfindungsgemäße Filterelement ein Fixierglied aufweist, welches auf der der Stützstruktur abgewandten Seite des Filtermediums angeordnet ist und das Filtermedium zur Verbesserung der stützstrukturseitigen Anlage des Filtermediums in Richtung der Stützstruktur drückt.
Durch das Fixierglied werden Relativbewegungen von Filtermedium und Stützstruktur vermieden oder zumindest erheblich verringert, sodass der reibungsbedingte Verschleiß des Filtermediums erheblich reduziert wird. Außerdem verhindert oder verringert das Fixierglied das Abheben des Filtermediums von der Stützstruktur, beispielsweise durch eine unbeabsichtigte Faltenbildung oder Materialwölbung, sodass ein unbeabsichtigter Kontakt des Filtermediums mit sich bewegenden Bauteilen der Filtrationseinrichtung vermieden wird. Durch das Fixierglied werden anlagefreie Bereiche am Filtermedium verhindert oder zumindest reduziert. Das Fixierglied übt vorzugsweise eine Radialkraft oder Radialkräfte auf das Filtermedium aus, über welche das Filtermedium in Richtung der Stützstruktur gedrückt wird.
Die Stützstruktur kann beispielsweise zylinderförmig ausgebildet sein. Das Haushaltsgerät kann eine Textil-Waschmaschine sein. Das Fluid kann beispielsweise Waschwasser oder Abwasser einer Textil-Waschmaschine sein.
Das Filtermedium ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Partikel, insbesondere Mikroplastik-Partikel, aus dem Fluid herauszufiltern. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filterstoff oder ein Filtergewebe. Die Stützstruktur kann eine fluiddurchlässige Wandung aufweisen. Die Wandung der Stützstruktur kann beispielsweise eine Vielzahl von Fluiddurchlässen aufweisen, welche beispielsweise eine Wabenstruktur oder eine Perforierung bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements ist das Filtermedium umlaufend ausgebildet, wobei die Umfangsstrecke des Filtermediums größer ist als die Umfangsstrecke einer stützstrukturseitigen umlaufenden Anlagefläche für das Filtermedium. Das Filtermedium weist vorzugsweise ein fertigungsbedingtes Umfangsübermaß in Bezug auf die Anlagefläche auf. Ohne das Fixierglied würde das Filtermedium aufgrund des Übermaßes deutliche Falten werfen oder Wölbungen aufweisen. Wenn das Filtermedium direkt, also ohne Zwischenlagen, an der Stützstruktur anliegt, ist die Anlagefläche eine Umfangsfläche der Stützstruktur. Wenn das Filtermedium innenseitig der Stützstruktur angeordnet ist, ist die Anlagefläche beispielsweise eine Innenmantelfläche der Stützstruktur. Wenn das Filtermedium außenseitig an der Stützstruktur angeordnet ist, ist die Anlagefläche beispielsweise eine Außenmantelfläche der Stützstruktur. Wenn das Filtermedium nicht direkt an der Stützstruktur anliegt, sondern beispielsweise an einer zwischen dem Filtermedium und der Stützstruktur angeordneten Zwischenlage, trägt die Zwischenlage die Anlagefläche für das Filtermedium. Alternativ kann das Filtermedium auch ein fertigungsbedingtes Umfangsuntermaß in Bezug auf die Anlagefläche aufweisen, wobei das Fixierglied das Filtermedium zur Vergrößerung des Umfangsmaßes dehnt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements ist das Filtermedium innenseitig der Stützstruktur angeordnet. In diesem Fall durchströmt das Fluid das Filtermedium vorzugsweise von innen nach außen, sodass sich die Rohseite innen und die Reinseite außen befindet. Auf der Rohseite strömt das ungefilterte Fluid. Auf der Reinseite strömt das durch das Filtermedium gefilterte Fluid. Alternativ oder zusätzlich kann das Fixierglied innenseitig des Filtermediums angeordnet sein. In diesem Fall befindet sich das Fixierglied vorzugsweise auf der Rohseite, also in dem Bereich, in welchem das ungefilterte Fluid strömt. Alternativ kann das Filtermedium außenseitig der Stützstruktur und das Fixierglied außenseitig des Filtermediums angeordnet sein. Das Fluid durchströmt das Filtermedium dann von außen nach innen. In diesem Fall befindet sich die Rohseite außen und die Reinseite befindet sich innen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements ist das Fixierglied elastisch verformt und die verformungsbedingte Rückstellkraft des Fixierglieds drückt das Filtermedium in Richtung der Stützstruktur. Die elastische Verformung kann beispielsweise durch Kraft- und/oder Temperatureinwirkung in das Fixierglied eingebracht worden sein. Wenn das Fixierglied innenseitig der Stützstruktur angeordnet ist, wird das Fixierglied im Rahmen der Montage beispielsweise zusammengedrückt oder gestaucht, um in der Stützstruktur angeordnet zu werden. Wenn das Fixierglied außenseitig der Stützstruktur angeordnet ist, wird das Fixierglied im Rahmen der Montage beispielsweise auseinandergezogen oder gespreizt. Das Fixierglied kann beispielsweise aus Kunststoff oder Metall ausgebildet sein. Das Fixierglied ist vorzugsweise ein länglicher Materialstreifen, beispielsweise eine entlang eines Umlaufwinkels umlaufende Drahtstruktur oder ein spiralförmig umlaufender Federdraht. Das Fixierglied kann auch aus einer Formgedächtnislegierung ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Filterelement wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass das Fixierglied das Filtermedium entlang eines Anlagewinkels oder entlang des gesamten Umfangs des Filtermediums in Richtung der Stützstruktur drückt. Der Anlagewinkel beträgt vorzugsweise zumindest 180 Grad, sodass das Fixierglied das Filtermedium zumindest über die Hälfte des Umfangs in Richtung der Stützstruktur drückt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anlagewinkel zumindest 270 Grad. Der Anlagewinkel kann auch 360 Grad betragen, sodass das Fixierglied eine einfach oder mehrfach umlaufende Struktur aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements drückt das Fixierglied das Filtermedium über zumindest 50%, vorzugsweise über zumindest 75% der axialen Länge des Filtermediums in Richtung der Stützstruktur. Das Filterelement kann auch mehrere beabstandet zueinander angeordnete Fixierglieder aufweisen. Die Fixierglieder können in diesem Fall Ringe oder Spangen, insbesondere Spreizringe oder Spreizspangen, sein. Im Fall von mehreren Fixiergliedern sind die jeweiligen Fixierglieder in Axialrichtung beabstandet voneinander angeordnet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Filterelements ist das Fixierglied als Spreizfeder ausgebildet und/oder weist eine Spiralform auf. Das Fixierglied ist vorzugsweise eine Spiralfeder oder eine Spreizspirale. Alternativ können auch ein oder mehrere ringförmige Fixierglieder eingesetzt werden. Das Fixierglied kann auch als Stauchungsfeder ausgebildet sein, wenn das Filtermedium von außen auf die Stützstruktur gedrückt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Filterelement eine von dem Fluid durchströmbare Zwischenlage auf, welche zwischen der Stützstruktur und dem Filtermedium angeordnet ist. Die Zwischenlage kann eine Schutzlage sein, welche das Filtermedium vor Beschädigungen durch die Stützstruktur schützt. Es können auch mehrere Zwischenlagen vorhanden sein. Wenn eine oder mehrere Zwischenlagen vorhanden sind, drückt das Fixierglied das Filtermedium gegen eine Zwischenlage, sodass die Abstützung an der Stützstruktur über eine oder mehrere Zwischenlagen erfolgt. Wenn keine Zwischenlagen vorhanden sind, drückt das Fixierglied das Filtermedium direkt gegen die Stützstruktur.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Filtrationseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Filterelement der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und der Modifikationen der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Filterelements verwiesen.
Das Haushaltsgerät ist vorzugsweise eine Waschmaschine. Die Waschmaschine ist vorzugsweise eine Textil-Waschmaschine. Die Filtrationseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Filtergehäuse, in welchem das Filterelement angeordnet ist. Das Filtergehäuse umfasst vorzugsweise zumindest einen Fluideinlass und/oder zumindest einen Fluidauslass.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung umschließt die Stützstruktur zumindest abschnittsweise eine Rotorkammer, wobei in der Rotorkammer ein Rotor der Filtrationseinrichtung angeordnet ist. Das Filtermedium wird durch das Fixierglied derart in Richtung der Stützstruktur gedrückt, dass sich keine oder weniger beziehungsweise weniger stark ausgeprägte Falten und Materialwölbungen am Filtermedium ergeben, sodass das Filtermedium nicht in unbeabsichtigter Weise mit dem Rotor in Kontakt kommt und von diesem beschädigt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung umfasst der Rotor ein oder mehrere Förderglieder, mittels welchen von dem Filtermedium aus dem Fluid abgeschiedene Partikel axial durch die Rotorkammer förderbar sind. Das Förderglied kann beispielsweise ein Schneckengewinde sein. Der Rotor kann beispielsweise eine Schneckenwelle sein. Die Förderglieder können Förderschaufeln sein.
Es ist darüber hinaus eine erfindungsgemäße Filtrationseinrichtung bevorzugt, bei welcher der Rotor ein oder mehrere Abreinigungselemente umfasst, welche sich zur Abreinigung des Filtermediums bei einer Drehbewegung des Rotors kontaktbehaftet entlang des Filtermediums bewegen. Das eine oder die mehreren Abreinigungselemente können Bürsten oder Schaber sein. Der Rotor kann eine rotierende Bürste, insbesondere eine rotierende Förderbürste sein.
Die erfindungsgemäße Filtrationseinrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass das eine oder die mehreren Abreinigungselemente verformbar ausgebildet sind und das Fixierglied derart im Bewegungspfad des einen oder der mehreren Abreinigungselemente angeordnet ist, dass das eine oder die mehreren Abreinigungselemente bei einer Drehbewegung des Rotors durch das Fixierglied verformt werden. Die verformbaren Bestandteile der Abreinigungselemente können beispielsweise Borsten sein. Die Borsten werden durch das Fixierglied elastisch verformt, wodurch sich Partikel von den Borsten lösen. Es wird eine kontinuierliche Reinigung der Abreinigungselemente umgesetzt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Filtrationseinrichtung einen Partikelsammelraum zur Aufnahme von durch das Filtermedium aus dem Fluid abgeschiedenen Partikeln auf, wobei der Partikelsammelraum zur Entleerung abnehmbar ist oder einen abnehmbaren Deckel aufweist. Somit kann in regelmäßigen Zeitabständen oder bei Bedarf der Partikelsammelraum oder der Deckel entnommen werden, sodass die Partikel aus dem Partikelsammelraum entfernt werden können. Der abnehmbare Deckel ist vorzugsweise Bestandteil des Filtergehäuses und ist form- und/oder kraftschlüssig mit einem Gehäusebasiskörper des Filtergehäuses verbunden. Der Deckel ist vorzugsweise reversibel und zerstörungsfrei lösbar mit dem Gehäusebasiskörper verbunden. Der Deckel kann beispielsweise von dem Gehäusebasiskörper abschraubbar sein.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Haushaltsgerät der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Filtrationseinrichtung des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts nach einer vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Filterelement des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile und der Modifikationen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung und die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Filterelements verwiesen. Die Waschmaschine ist vorzugsweise eine Textil-Waschmaschine.
Vorzugsweise weist das Haushaltsgerät einen Fluidkreislauf auf, in welchem das Fluid während des Betriebs des Haushaltsgeräts zirkuliert. Insbesondere ist die Filtrationseinrichtung in den Fluidkreislauf integriert, sodass das zirkulierende Fluid durch die Filtrationseinrichtung während der Zirkulation gefiltert wird. Vorzugsweise ist die Filtrationseinrichtung derart in dem Haushaltsgerät integriert, dass das Fluid nach einem Betriebsvorgangs, beispielsweise nach Beendigung eines Waschvorgangs, durch die Filtrationseinrichtung leitbar ist, sodass das Fluid vor der Einleitung in ein maschinenexternes Leitungssystem durch die Filtrationseinrichtung gefiltert wird.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts in einer perspektivischen Darstellung;
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
3 die in der 2 abgebildete Filtrationseinrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
4 die in der 2 abgebildete Filtrationseinrichtung in einer Schnittdarstellung;
5 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Filterelements in einer schematischen Darstellung; und
6 den Rotor einer erfindungsgemäßen Filtrationseinrichtung in einer schematischen Darstellung.

Die 1 zeigt ein Haushaltsgerät 200, welches als Textil-Waschmaschine ausgebildet ist. Das Haushaltsgerät 200 umfasst ein Gerätegehäuse 202, in welchem eine Waschtrommel 204 zur Aufnahme von zu waschenden Textilien angeordnet ist. Das Haushaltsgerät 200 weist ferner eine Einfülltür 206 auf, welche zum Einlegen von Textilien in die Waschtrommel 204 beziehungsweise zum Entnehmen von Textilien aus der Waschtrommel 204 geöffnet werden kann.
Das Haushaltsgerät 200 umfasst ferner Bedienelemente 208, über welche das Haushaltsgerät 200 einstellbar ist. Über eine elektronische Anzeige 210 stellt das Haushaltsgerät 200 Informationen zum aktuellen Waschvorgang bereit. Über eine Wasch- und Pflegemittelschublade 212 können Waschmittel und Pflegemittel in das Haushaltsgerät 102 eingefüllt werden, welche im Rahmen des Waschvorgangs mit dem Arbeitsfluid, vorliegend Wasser, vermischt werden.
Das Wasser zirkuliert während des Waschvorgangs in dem Haushaltsgerät 200. Das Haushaltsgerät 200 weist eine Filtrationseinrichtung 100 auf, mittels welcher das zirkulierende Wasser während des Waschvorgangs gefiltert wird. Die Filtrationseinrichtung 100 wird auch eingesetzt, um das Abwasser nach Beendigung des Waschvorgangs zu filtern, bevor dieses in eine geräteexterne Abwasserleitung eingeleitet wird.
Mittels der Filtrationseinrichtung 100 können Partikel, beispielsweise Mikroplastik-Partikel, aus dem Wasser herausgefiltert werden. Die Filtrationseinrichtung 100 kann einen Partikelsammelraum zur Aufnahme der herausgefilterten Partikel aufweisen, wobei der Partikelsammelraum zur Entleerung abnehmbar sein kann oder mit einem abnehmbaren Deckel ausgestattet sein kann.
Die 2 zeigt eine Filtrationseinrichtung 100 für ein Haushaltsgerät 200, beispielsweise für die in der 1 dargestellte Textil-Waschmaschine.
Die Filtrationseinrichtung 100 umfasst ein Filtergehäuse 102 mit einem Fluideinlass 104 und einem Fluidauslass 106. Über den Fluideinlass 104 strömt das zu filternde Fluid in die Filtrationseinrichtung 100 ein. Über den Fluidauslass 106 strömt das gefilterte Fluid nach erfolgtem Filtervorgang aus der Filtrationseinrichtung 100 heraus.
Das Filtergehäuse 102 umfasst einen Gehäusebasiskörper 110 und einen Zwischendeckel 112, welcher mit dem Gehäusebasiskörper 110 verbunden ist. Der Fluideinlass 104 und der Fluidauslass 106 befinden sich am Gehäusebasiskörper 110. An dem Zwischendeckel 112 befindet sich ein Fluiddurchgang 108, über welchen Partikel in einen nicht dargestellten Partikelsammelraum der Filtrationseinrichtung 100 oder in eine Partikelabführleitung eingeleitet werden können.
Innerhalb der Filtrationseinrichtung 100 befindet sich eine Rotorkammer 130, in welcher ein Rotor 116 angeordnet ist. Der Rotor 116 wird von einer Antriebseinrichtung 114 rotatorisch angetrieben. Die Antriebseinrichtung 114 ist vorliegend als Elektromotor ausgebildet.
Wie in der 3 dargestellt, ist innerhalb des Filtergehäuses 102 der Filtrationseinrichtung 100 ein Filterelement 10 angeordnet.
Das Filterelement 10 umfasst eine zylinderförmige umlaufende Stützstruktur 12, wobei innenseitig der Stützstruktur 12 ein umlaufendes zylinderförmiges Filtermedium 14 angeordnet ist. Das Filtermedium 14 kann ein Filterstoff oder ein Filtergewebe sein und ist dazu eingerichtet, Partikel, beispielweise Mikroplastik-Partikel aus dem Fluid herauszufiltern. Die Stützstruktur 12 umfasst eine fluiddurchlässige Wandung, wobei die Wandung der Stützstruktur 12 beispielsweise eine Vielzahl von Fluiddurchlässen aufweisen kann, wobei die Fluiddurchlässe beispielsweise eine Wabenstruktur oder eine Perforierung bilden. Zwischen der Stützstruktur 12 und dem Filtermedium 14 befindet sich eine umlaufende zylinderförmige Zwischenlage 16, welche als Schutzlage ausgebildet ist und das Filtermedium 14 vor Beschädigungen durch die Stützstruktur 12 schützt.
Innenseitig des Filtermediums 14 befindet sich ein Fixierglied 18. Das Fixierglied 18 ist also auf der der Stützstruktur 12 abgewandten Seite des Filtermediums 14 angeordnet. Das Fixierglied 18 drückt das Filtermedium 14 zur Verbesserung der stützstrukturseitigen Anlage des Filtermediums 14 radial nach außen, also in Richtung der Stützstruktur 12. Hierdurch wird auch die Zwischenlage 16 in Richtung der Stützstruktur 12 gedrückt.
Durch das Fixierglied 18 werden Relativbewegungen von Filtermedium 14, Zwischenlage 16 und Stützstruktur 12 vermieden oder zumindest erheblich verringert, sodass der reibungsbedingte Verschleiß des Filtermediums 14 und der der Zwischenlage 16 erheblich reduziert werden. Das Fixierglied 18 ist eine elastisch verformbare Spreizspirale.
Die 4 zeigt, dass die Zwischenlage 16 innenseitig der Stützstruktur 12 angeordnet ist. Das Filtermedium 14 ist innenseitig der Stützstruktur 12 und der Zwischenlage 16 angeordnet. Das Fixierglied 18 ist innenseitig der Stützstruktur 12, der Zwischenlage 16 und des Filtermediums 14 angeordnet.
Das Filtermedium 14 weist ein fertigungsbedingtes Übermaß in Bezug auf seine außenseitige Anlagefläche auf. Das Fixierglied 18 verhindert oder verringert das Abheben des Filtermediums 14 von der Zwischenlage 16 und der Stützstruktur 12. Eine übermäßige Faltenbildung oder die Ausbildung von Wölbungen am Filtermedium 14 und der Zwischenlage 16 werden somit durch das Fixierglied 18 vermieden. Anlagefreie Bereiche am Filtermedium 14 werden verhindert oder zumindest erheblich reduziert. Das Fixierglied 18 übt eine Radialkraft auf das Filtermedium 14 aus, über welche das Filtermedium 14 in Richtung der Stützstruktur 12 gedrückt wird.
Im Betrieb der Filtrationseinrichtung 100 strömt das Fluid über den Fluideinlass 14 zunächst auf die Rohseite 118 der Filtrationseinrichtung 100. Von dort aus durchströmt das Fluid das Filtermedium 14 von innen nach außen und gelangt somit auf die Reinseite 120. Das sich auf der Reinseite 120 befindende gefilterte Fluid kann dann über den Fluidauslass 106 aus der Filtrationseinrichtung 100 ausgeleitet werden.
Das als Spreizspirale ausgebildete Fixierglied 18 ist elastisch verformt und die verformungsbedingte Rückstellkraft des Fixierglieds 18 drückt das Filtermedium 14 in Richtung der Stützstruktur 12. Das Fixierglied 18 läuft aufgrund seiner Spiralform mehrfach um, sodass das Fixierglied 18 das Filtermedium 14 entlang des gesamten Umfangs des Filtermediums 14 in Richtung der Stützstruktur 12 drückt. Das Fixierglied 18 drückt das Filtermedium 14 über einen axialen Längenabschnitt L in Richtung der Stützstruktur 12. Das Fixierglied 18 erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Filtermediums 14.
Die Stützstruktur 12 umschließt eine Rotorkammer 130, in welcher sich ein Rotor 116 befindet. Der Rotor 116 wird über die als Elektromotor ausgebildete Antriebseinrichtung 114 rotatorisch angetrieben. Der Rotor 116 umfasst eine Hohlwelle 126 mit einem als Schneckengewinde ausgebildeten Förderglied 122. Das Filtermedium 14 wird durch das Fixierglied 18 derart in Richtung der Stützstruktur 12 gedrückt, dass sich keine ausgeprägten Falten und Materialwölbungen am Filtermedium 14 ergeben, sodass das Filtermedium 14 nicht in unbeabsichtigter Weise mit dem Rotor 116 in Kontakt kommt und von diesem beschädigt wird. Über das Förderglied 122 können die von dem Filtermedium 14 aus dem Fluid abgeschiedenen Partikel axial durch die Rotorkammer 130 in Richtung des Fluiddurchgangs 108 gefördert werden.
Der Rotor 116 weist ein oder mehrere Abreinigungselemente 124 auf, welche sich zur Abreinigung des Filtermediums 14 bei einer Drehbewegung des Rotors 116 kontaktbehaftet entlang des Filtermediums 14 bewegen. Das eine oder die mehreren Abreinigungselemente 124 sind Bürsten, sodass es sich bei dem Rotor 116 um eine rotierende Förderbürste handelt. Das eine oder die mehreren Abreinigungselemente 124 umfassen verformbare Borsten, welche bei einer Drehbewegung des Rotors 116 durch das spiralförmige Fixierglied 118 verformt werden. Durch die elastische Verformung der Borsten können sich Partikel von den Borsten lösen, sodass es zu einer kontinuierlichen Reinigung der Abreinigungselemente 124 kommt.
Die 5 zeigt den Schichtenaufbau eines Filterelements 10. Außenseitig weist das Filterelement 10 eine fluiddurchlässige formstabile Stützstruktur 12 auf. Die Fluiddurchlässigkeit wird durch eine Wabenstruktur oder Perforierung erreicht. Innenseitig der Stützstruktur 12 befindet sich eine Zwischenlage 16, welche ebenfalls von dem zu filternden Fluid durchströmbar ist. Die Zwischenlage 16 kann beispielsweise eine textile Schutzlage sein.
Innenseitig der Zwischenlage 16 befindet sich das Filtermedium 14. Das Filtermedium 14 ist ein von dem Fluid durchströmbarer Filterstoff. Innenseitig des Filtermediums 14 befindet sich ein spiralförmiges Fixierglied 18, welches das Filtermedium 14 und die Zwischenlage 16 in Richtung der Stützstruktur 12 drückt.
Die 6 zeigt einen Rotor 116 einer Filtrationseinrichtung 100. Der Rotor 116 weist außenseitig des Schneckengewindes 122 mehrere Trägerelemente 128 auf, an welchen als Borsten ausgebildete Abreinigungselemente 124 angeordnet sind. Das als Schneckengewinde ausgebildete Förderglied 122 wird von einer Hohlwelle 126 getragen.
Bezugszeichen

10: Filterelement
12: Stützstruktur
14: Filtermedium
16: Zwischenlage
18: Fixierglied
L: Längenabschnitt
100: Filtrationseinrichtung
102: Filtergehäuse
104: Fluideinlass
106: Fluidauslass
108: Fluiddurchgang
110: Gehäusebasiskörper
112: Zwischendeckel
114: Antriebseinrichtung
116: Rotor
118: Rohseite
120: Reinseite
122: Förderglied
124: Abreinigungselemente
126: Hohlwelle
128: Trägerelemente
130: Rotorkammer
200: Haushaltsgerät
202: Gerätegehäuse
204: Waschtrommel
206: Einfülltür
208: Bedienelemente
210: Anzeige
212: Wasch- und Pflegemittelschublade

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4706571 B2 [0004]
JP 5418202 B2 [0004]

Claims

Filterelement (10) für eine Filtrationseinrichtung (100) eines Haushaltsgeräts (200), mit - einem von einem zu filternden Fluid durchströmbaren Filtermedium (14), und - einer umlaufenden Stützstruktur (12), entlang welcher sich das Filtermedium (14) zumindest abschnittsweise erstreckt und von welcher das Filtermedium (14) zumindest abschnittsweise abgestützt wird; gekennzeichnet durch ein Fixierglied (18), welches auf der der Stützstruktur (12) abgewandten Seite des Filtermediums (14) angeordnet ist und das Filtermedium (14) zur Verbesserung der stützstrukturseitigen Anlage des Filtermediums (14) in Richtung der Stützstruktur (12) drückt.
Filterelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (14) umlaufend ausgebildet ist, wobei die Umfangsstrecke des Filtermediums (14) größer ist als die Umfangsstrecke einer stützstrukturseitigen umlaufenden Anlagefläche für das Filtermedium (14).
Filterelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - das Filtermedium (14) innenseitig der Stützstruktur (12) angeordnet ist; und/oder - das Fixierglied (18) innenseitig des Filtermediums (14) angeordnet ist.
Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierglied (18) elastisch verformt ist und die verformungsbedingte Rückstellkraft des Fixierglieds (18) das Filtermedium (14) in Richtung der Stützstruktur (12) drückt.
Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierglied (18) das Filtermedium (14) entlang eines Anlagewinkels oder entlang des gesamtes Umfangs des Filtermediums (14) in Richtung der Stützstruktur (12) drückt.
Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierglied (18) das Filtermedium (14) über zumindest 50%, vorzugsweise über zumindest 75%, der axialen Länge des Filtermediums (14) in Richtung der Stützstruktur (12) drückt.
Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierglied (18) als Spreizfeder ausgebildet ist und/oder eine Spiralform aufweist.
Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von dem Fluid durchströmbare Zwischenlage (16), welche zwischen der Stützstruktur (12) und dem Filtermedium (14) angeordnet ist.
Filtrationseinrichtung (100) für ein Haushaltsgerät (200), insbesondere für eine Waschmaschine, mit - einem ein Filtermedium (14) aufweisenden Filterelement (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Filtrationseinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (12) zumindest abschnittsweise eine Rotorkammer (130) umschließt, wobei in der Rotorkammer (130) ein Rotor (116) der Filtrationseinrichtung (100) angeordnet ist.
Filtrationseinrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (116) ein oder mehrere Förderglieder (122) umfasst, mittels welchen von dem Filtermedium (14) aus dem Fluid abgeschiedene Partikel axial durch die Rotorkammer (130) förderbar sind.
Filtrationseinrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (116) ein oder mehrere Abreinigungselemente (124) umfasst, welche sich zur Abreinigung des Filtermediums (14) bei einer Drehbewegung des Rotors (116) kontaktbehaftet entlang des Filtermediums (14) bewegen.
Filtrationseinrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abreinigungselemente (124) verformbar ausgebildet sind und das Fixierglied (18) derart im Bewegungspfad des einen oder der mehreren Abreinigungselemente (124) angeordnet ist, dass das eine oder die mehreren Abreinigungselemente (124) bei einer Drehbewegung des Rotors (116) durch das Fixierglied (18) verformt werden.
Filtrationseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch einen Partikelsammelraum zur Aufnahme von durch das Filtermedium (14) aus dem Fluid abgeschiedenen Partikeln, wobei der Partikelsammelraum zur Entleerung abnehmbar ist oder einen abnehmbaren Deckel aufweist.
Haushaltsgerät (200), insbesondere Waschmaschine, mit - einer ein Filterelement (10) aufweisenden Filtrationseinrichtung (100); dadurch gekennzeichnet, dass die Filtrationseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgebildet ist und/oder das Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.