DE202022106528U1

DE202022106528U1 - Filter device for filtering microplastics from washing liquids, and washing machine therewith

Info

Publication number: DE202022106528U1
Application number: DE202022106528.4U
Authority: DE
Original assignee: Boll & Kirch Filterbau Ges mbH; Boll and Kirch Filterbau GmbH
Current assignee: Boll & Kirch Filterbau Ges mbH; Boll and Kirch Filterbau GmbH
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2024-02-28
Anticipated expiration: 2032-11-23
Also published as: WO2024110812A1

Abstract

Filtereinrichtung zur Filtration von Mikroplastik aus Waschflüssigkeiten, mit einem Gehäuse (11) mit einem Zulauf (12) für eine Waschflüssigkeit und einem Ablauf (13) für gefilterte Waschflüssigkeit, mit einem ersten Filterelement (25) und einem zweiten Filterelement (20) und mit einer Vorfilterkammer stromaufwärts der Filterelemente, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filterelement (20) als Mikroplastikfilterelement ausgelegt ist, stromabwärts des ersten Filterelements (25) in einer Feinfilterkammer (35) angeordnet ist und eine kleinere Porenweite als das erste Filterelement (25) aufweist, und dass die Vorfilterkammer stromaufwärts des ersten Filterelements (25) angeordnet ist und als Sedimentationskammer (14) für Grobschmutz mit schräg ausgerichtetem Kammerboden (18) ausgebildet ist.

Filter device for filtering microplastics from washing liquids, with a housing (11) with an inlet (12) for a washing liquid and an outlet (13) for filtered washing liquid, with a first filter element (25) and a second filter element (20) and with a pre-filter chamber upstream of the filter elements, characterized in that the second filter element (20) is designed as a microplastic filter element, is arranged downstream of the first filter element (25) in a fine filter chamber (35) and has a smaller pore width than the first filter element (25), and that the pre-filter chamber is arranged upstream of the first filter element (25) and is designed as a sedimentation chamber (14) for coarse dirt with an obliquely aligned chamber floor (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zur Filtration von Mikroplastik aus Waschflüssigkeiten, mit einem Gehäuse mit einem Zulauf für eine verunreinigte Waschflüssigkeit bzw. Waschlauge und einem Ablauf für gefilterte Waschflüssigkeit, mit einem ersten Filterelement und einem zweiten Filterelement und mit einer Vorfilterkammer stromaufwärts der Filterelemente. Die Erfindung betrifft auch eine Waschmaschine mit einer Wascheinrichtung für Wäsche in einem Waschmaschinengehäuse, mit einer Maschinensteuerung für die Wascheinrichtung und mit einer Einrichtung zur Ableitung der beim Betrieb der Waschmaschine entstehenden Waschflüssigkeit an ein öffentliches Abwassernetz, wobei der Einrichtung zur Ableitung der Waschflüssigkeit eine Filtereinrichtung zur Filtration von Mikroplastik zugeordnet ist, die in die Waschmaschine integriert oder dieser nachgeschaltet ist.The invention relates to a filter device for filtering microplastics from washing liquids, with a housing with an inlet for a contaminated washing liquid or washing liquor and an outlet for filtered washing liquid, with a first filter element and a second filter element and with a pre-filter chamber upstream of the filter elements. The invention also relates to a washing machine with a washing device for laundry in a washing machine housing, with a machine control for the washing device and with a device for draining the washing liquid produced during operation of the washing machine to a public sewage network, wherein the device for draining the washing liquid is assigned a filter device for filtering microplastics, which is integrated into the washing machine or is connected downstream of it.

Bei Kleidungsstücken und anderen Textilien, die regelmäßig in Waschmaschinen gereinigt werden, nimmt der Anteil an synthetischen Fasern im Vergleich zu Naturfasern stetig zu. Die synthetischen Fasern werden bei Waschvorgängen in Waschmaschinen teilweise gelöst; dies bildet vor allem ein Umweltproblem in dem nachgeschalteten öffentlichen Abwassernetz.In clothing and other textiles that are regularly washed in washing machines, the proportion of synthetic fibres compared to natural fibres is constantly increasing. The synthetic fibres are partially dissolved during washing processes in washing machines; this is an environmental problem, especially in the downstream public sewage network.

Zur Reduzierung der Umweltbelastung aufgrund von Mikroplastik hinter Waschmaschinen existieren bereits einige Lösungsvorschläge insbesondere für Haushaltsgeräte. Ein im Markt erhältlicher Lösungsvorschlag besteht aus Waschbeuteln, in welche die zu gewaschene Wäsche bei jedem Waschvorgang eingefüllt wird. Die Waschbeutel dienen dann als Mikroplastik-Filter.There are already a number of solutions available to reduce the environmental impact of microplastics behind washing machines, particularly for household appliances. One solution available on the market consists of washing bags into which the laundry to be washed is placed during each wash cycle. The washing bags then serve as microplastic filters.

In der DE 10 2019 117 282 wird vorgeschlagen, die Waschflüssigkeit vorübergehend in der Maschine in einem Laugenbehälter zu sammeln und mittels einer Umfluteinrichtung bei hoher Rotationsdrehzahl einer Waschtrommel erneut in die Waschtrommel zu pumpen, damit die an der Trommelwand anliegende Wäsche als Filtermaterial genutzt werden kann.In the DE 10 2019 117 282 It is proposed to temporarily collect the washing liquid in a tub in the machine and to pump it back into the washing drum using a recirculation device at high rotational speed of a washing drum, so that the laundry lying on the drum wall can be used as filter material.

Eine gattungsgemäße Filtereinrichtung ist aus der DE 10 2020 207 163 A1 bekannt; die Filtereinrichtung verwendet zwei in einem Gehäuse angeordnete Filterelemente, die jeweils an separaten Abläufen einer Vorfilterkammer angeordnet sind, wobei einer der beiden Abläufe unterhalb eines der beiden, den Boden der Vorfilterkammer bildenden Filterelemente angeordnet ist, und das andere Filterelement höhenversetzt hierzu den Dachbereich der Vorfilterkammer bildet. Zwischen den beiden Filterelementen entsteht hierdurch eine Sedimentationskammer für Mikroplastik enthaltende Schwebstoffe, die sich insbesondere am unteren Filterelement ablagern und durch Austausch dieses Filterelements entfernt werden könnenA generic filter device is from the DE 10 2020 207 163 A1 known; The filter device uses two filter elements arranged in a housing, each of which is arranged on separate drains of a pre-filter chamber, one of the two drains being arranged below one of the two filter elements forming the bottom of the pre-filter chamber, and the other filter element forming the roof area of the pre-filter chamber at a height offset from this . This creates a sedimentation chamber between the two filter elements for suspended matter containing microplastics, which are deposited in particular on the lower filter element and can be removed by replacing this filter element

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtereinrichtung zur Filtration von Mikroplastik zu schaffen, die gegenüber den bekannten Lösungen eine verbesserte Standzeit aufweist und sowohl in Waschmaschinen integriert als auch einer Waschmaschine nachgeschaltet werden kann.The object of the invention is to create a filter device for filtering microplastics, which has an improved service life compared to the known solutions and can be integrated into washing machines as well as connected downstream of a washing machine.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das zweite Filterelement als Mikroplastikfilterelement ausgelegt ist, stromabwärts des ersten Filterelements in einer Feinfilterkammer angeordnet ist und eine geringere Porenweite als das erste Filterelement aufweist, und dass die Vorfilterkammer stromaufwärts des ersten Filterelements angeordnet ist und als Sedimentationskammer für Grobschmutz mit schräg ausgerichtetem Kammerboden ausgebildet ist.To achieve this object, the invention proposes that the second filter element is designed as a microplastic filter element, is arranged downstream of the first filter element in a fine filter chamber and has a smaller pore width than the first filter element, and that the pre-filter chamber is arranged upstream of the first filter element and is designed as a sedimentation chamber for coarse dirt with an obliquely aligned chamber floor.

Die erfindungsgemäße Lösung ist gezielt darauf gerichtet, Mikroplastik mit dem Mikroplastikfilterelement selektiv aus der Waschflüssigkeit bzw. Waschlauge auszufiltern, ohne dass das Mikroplastikfilterelement auch durch andere Schmutzstoffe einschließlich Schwebstoffe zugesetzt wird, selbst wenn diese ähnliche Partikelgrö-ßen wie Mikroplastik aufweisen, wie beispielsweise Sandpartikel. Durch die Strömungsführung wird zugleich sichergestellt, dass sich die Mikroplastik-Partikel an dem zu deren Ausscheidung vorgesehenen selektiven Filterelement ansammeln, ohne dass dort auch anderer „(Grob-)Schmutz“ anfällt bzw. dass möglichst wenig andere, nicht aus synthetischen Mikropartikeln bestehende Verunreinigungen am Mikropartikelfilterelement angeströmt werden, um dort ausgefiltert zu werden.The solution according to the invention is specifically aimed at selectively filtering out microplastics from the washing liquid or washing liquor using the microplastic filter element, without the microplastic filter element being added to by other pollutants including suspended matter, even if these have similar particle sizes to microplastics, such as sand particles. The flow guidance also ensures that the microplastic particles accumulate on the selective filter element intended to remove them, without other “(coarse) dirt” also accumulating there or that as few other contaminants as possible that do not consist of synthetic microparticles are present Microparticle filter element is flowed to in order to be filtered out there.

Insbesondere vorteilhaft ist, wenn die Sedimentationskammer eine erste, an den Zulauf anschließende Sedimentationsteilstrecke mit in Strömungsrichtung schräg abfallendem Kammerboden und stromabwärts eine zweite, zum ersten Filterelement hinführende Sedimentationsteilstrecke mit einer Richtungsumlenkung zwischen den beiden Sedimentationsteilstrecken aufweist. Durch die Teilstrecken und die Richtungsumkehr können Schwebstoffe mit größerer Dichte, wie beispielsweise Sandkörner, in der Sedimentationskammer zurückgehalten werden, wohingegen nur Mikroplastikpartikel geringerer Dichte wie z.B. synthetische Fasern weitertransportiert werden und in die Feinfilterkammer gelangen.It is particularly advantageous if the sedimentation chamber has a first sedimentation section connected to the inlet with a chamber floor that slopes down in the direction of flow and a second sedimentation section downstream leading to the first filter element with a direction reversal between the two sedimentation sections. The sections and the reversal of direction allow suspended matter with a higher density, such as grains of sand, to be retained in the sedimentation chamber, whereas only microplastic particles with a lower density, such as synthetic fibers, are transported further and reach the fine filter chamber.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante kann die zweite Sedimentationsteilstrecke als seitlich geschlossener Kanal ausgebildet sein, der vorzugsweise einen in Strömungsrichtung ansteigenden Kanalboden aufweist, wobei eine Eintrittsöffnung in die zweite Sedimentationsteilstrecke höhenversetzt zum Kammerboden der ersten Sedimentationsteilstrecke positioniert ist, um im Wirkbereich der Richtungsumlenkung an oder nahe des tiefsten Bereichs des Kammerbodens eine Schmutzsammelstelle zu erzeugen.According to a particularly advantageous embodiment, the second sedimentation section can be designed as a laterally closed channel, which preferably has a rising channel bottom, wherein an inlet opening into the second sedimentation section is positioned at a height offset from the chamber bottom of the first sedimentation section in order to create a dirt collection point in the effective range of the direction deflection at or near the deepest region of the chamber bottom.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante kann die Sedimentationskammer partiell mit einem schräg ausgerichteten, vorzugsweise in Strömungsrichtung ansteigenden, insbesondere kontinuierlich ansteigenden und/oder rinnenförmig ausgebildeten Zwischenboden versehen sein, der oberhalb des Zulaufs angeordnet ist, wobei unterhalb des Zwischenbodens die erste Sedimentationsteilstrecke und oberhalb des Zwischenbodens die zweite Sedimentationsteilstrecke gebildet ist, und wobei eine Eintrittsöffnung in die zweite Sedimentationsteilstrecke höhenversetzt zum Kammerboden der ersten Sedimentationsteilstrecke positioniert ist, um im Wirkbereich der Richtungsumlenkung an oder nahe des tiefsten Bereichs des Kammerbodens eine Schmutzsammelstelle zu erzeugen. Die Sedimentationskammer mit Umlenkung und Schrägboden verlängert den Strömungsweg ohne nennenswerte bauliche Vergrößerung der Filtereinrichtung und verbessert die Abtrennung des Grobschmutzes vor dem ersten Filterelement. Der Kammerboden und der Zwischenboden können zueinander parallel ausgerichtet schräg verlaufen, beispielsweise jeweils mit einem Gefälle von 15°. Der Winkel kann aber auch unterschiedlich sein oder ein anderes Gefälle aufweisen.According to an alternative embodiment variant, the sedimentation chamber can be partially provided with an obliquely aligned intermediate floor, preferably rising in the direction of flow, in particular continuously rising and/or channel-shaped, which is arranged above the inlet, with the first sedimentation section below the intermediate floor and the second above the intermediate floor Sedimentation section is formed, and wherein an inlet opening in the second sedimentation section is positioned at a height offset from the chamber floor of the first sedimentation section in order to create a dirt collection point in the effective area of the directional deflection at or near the deepest area of the chamber floor. The sedimentation chamber with deflection and sloping floor extends the flow path without significantly increasing the size of the filter device and improves the separation of coarse dirt in front of the first filter element. The chamber floor and the intermediate floor can run obliquely parallel to one another, for example each with a gradient of 15°. However, the angle can also be different or have a different gradient.

Zweckmäßigerweise wird unterhalb des Zwischenbodens eine erste Sedimentationsteilstrecke und oberhalb des Zwischenbodens eine zweite Sedimentationsteilstrecke gebildet, wobei der niedrigste Bereich der zweiten Sedimentationsteilstrecke höhenversetzt zum schräg ausgerichteten Kammerboden positioniert ist, wobei weiter vorzugsweise der niedrigste Bereich der zweiten Sedimentationsteilstrecke an oder nahe der Schmutzsammelstelle positioniert ist. Aufgrund dieser Maßnahmen können sich alle in der Sedimentationskammer zurückgehaltenen Schmutzpartikel gravitationsbedingt, insbesondere wenn die Waschmaschine nicht im Einsatz ist bzw. aktuell keine Strömung in der Filtereinrichtung stattfindet, im Bereich der Schmutzsammelstelle ablagern. Mit einem längeren Strömungsweg in der Vorfilterkammer mit Umlenkung erhöht sich zugleich der Anteil solcher Schmutzpartikel in der in die Filtereinrichtung einströmenden Waschlauge, welche die Feinfilterkammer nicht erreichen.A first sedimentation section is expediently formed below the intermediate floor and a second sedimentation section is formed above the intermediate floor, with the lowest area of the second sedimentation section being positioned at a height offset from the slanted chamber floor, with the lowest area of the second sedimentation section being positioned at or near the dirt collection point. Due to these measures, all dirt particles retained in the sedimentation chamber can be deposited in the area of the dirt collection point due to gravity, particularly when the washing machine is not in use or there is currently no flow in the filter device. With a longer flow path in the pre-filter chamber with deflection, the proportion of dirt particles in the washing liquor flowing into the filter device that do not reach the fine filter chamber increases at the same time.

Um den Sammeleffekt in der Vorfilterkammer zu verbessern, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Kammerboden rinnenförmig ausgebildet ist und/oder in Strömungsrichtung der ersten Sedimentationsteilstrecke zu einer Schutzsammelstelle schräg nach unten ausgerichtet verläuft.In order to improve the collection effect in the pre-filter chamber, it is particularly advantageous if the chamber floor is trough-shaped and/or runs obliquely downwards in the flow direction of the first sedimentation section to a protective collection point.

Das im Gehäuse der Filtereinrichtung angeordnete Mikroplastikfilterelement kann partiell oder vollständig den Boden der Feinfilterkammer bilden. Das Mikroplastikfilterelement kann gemäß einer Ausführungsvariante als Tiefenfiltrationselement zum Zurückhalten von Mikroplastik in der Tiefe des Filtrationselementes ausgebildet sein, oder das Mikroplastikfilterelement kann gemäß einer anderen Ausführungsvariante als Oberflächenfiltrationselement zum Zurückhalten von Mikroplastik an der Oberfläche des Filtrationselements ausgebildet sein. Ein Tiefenfiltrationselement muss im Regelfall gegen ein neues ausgetauscht werden, ein Oberflächen Filterelement hingegen eignet sich deutlich besser zu einer Reinigung oder Wiederverwendung durch den Betreiber der Waschmaschine. Für beide Varianten ist vorteilhaft, wenn die Feinfilterkammer mit einer Revisionsöffnung versehen ist, und wenn das Mikroplastikfilterelement und/oder das erste Filterelement über die Revisionsöffnung aus dem Gehäuse entfernbar und gegen ein anderes oder neues Filterelement austauschbar sind.The microplastic filter element arranged in the housing of the filter device can partially or completely form the bottom of the fine filter chamber. According to one embodiment variant, the microplastic filter element can be designed as a depth filtration element for retaining microplastics in the depth of the filtration element, or according to another embodiment variant, the microplastic filter element can be designed as a surface filtration element for retaining microplastics on the surface of the filtration element. A depth filtration element usually has to be replaced with a new one, whereas a surface filter element is much more suitable for cleaning or reuse by the operator of the washing machine. For both variants, it is advantageous if the fine filter chamber is provided with an inspection opening and if the microplastic filter element and/or the first filter element can be removed from the housing via the inspection opening and exchanged for another or new filter element.

Die insbesondere bevorzugte Ausgestaltung einer Filtereinrichtung sieht vor, dass der Sedimentationskammer eine öffenbare und schließbare Klappe zugeordnet ist, wobei vorzugsweise der Klappe ein Schwenkantrieb zum Verschwenken der Klappe um eine Schwenkachse zugeordnet ist. Die Klappe kann besonders vorteilhaft zwischen der Sedimentationskammer und einer mit dem Ablauf versehenen Ablaufkammer angeordnet sein, wobei die Feinfilterkammer stromaufwärts und vorzugsweise oberhalb der Ablaufkammer im Gehäuse angeordnet ist. Über die Klappe kann gesteuert werden, dass am Ende eines jeden Waschvorgangs, oder in bestimmten Intervallen von Waschvorgängen, der in der Sedimentationskammer zurückgehaltene und vorrangig an der Schmutzsammelstelle sich ablagern Grobschmutz aus der Sedimentationskammer herausgespült wird, ohne durch das Mikroplastikfilterelement hindurch treten zu müssen. Besonders zweckmäßig ist hierzu, wenn das Mikroplastikfilterelement zumindest partiell den Dachbereich der Ablaufkammer bildet. Die intervallweise Weiterleitung des in der Sedimentationskammer gesammelten Grobschmutzes in die Ablaufkammer ermöglicht, dass dieser Grobschmutz, der im Regelfall keine zusätzliche Verunreinigung der Umwelt bewirkt, mit einem der nächsten Spülgänge der Waschmaschine in das öffentliche Abwassernetz überführt wird, ohne dass ein zusätzlicher Spülgang erforderlich ist. Dies kann vielmehr bei einem der Wasch- oder Spülgänge der Waschmaschine erfolgen, die ohnehin einen relativ höheren Wasserverbrauch bzw. eine höhere Strömungsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit verursachen.The particularly preferred design of a filter device provides that the sedimentation chamber is assigned an openable and closable flap, wherein the flap is preferably assigned a pivot drive for pivoting the flap about a pivot axis. The flap can be arranged particularly advantageously between the sedimentation chamber and a drain chamber provided with the drain, wherein the fine filter chamber is arranged upstream and preferably above the drain chamber in the housing. The flap can be used to control that at the end of each washing process, or at certain intervals between washing processes, the coarse dirt retained in the sedimentation chamber and primarily deposited at the dirt collection point is flushed out of the sedimentation chamber without having to pass through the microplastic filter element. It is particularly expedient for this if the microplastic filter element at least partially forms the roof area of the drain chamber. The intermittent transfer of the coarse dirt collected in the sedimentation chamber to the drainage chamber means that this coarse dirt, which does not normally cause any additional environmental pollution, is transferred to the public sewage network with one of the washing machine's next rinse cycles without an additional rinse cycle being necessary. Rather, this can take place during one of the washing or rinsing cycles of the washing machine, which in any case cause a relatively higher water consumption or a higher flow rate of the washing liquid.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Mikroplastikfilterelement eine Porengröße aufweisen, die mindestens um den Faktor 50, vorzugsweise um den Faktor 100 bis 500 kleiner ist als die Porengröße des ersten Filterelements, wobei vorzugsweise das Mikroplastikfilterelement, bzw. eine hiermit gebildete Mikroplastikfiltereinheit, eine Porengröße von 50 um oder näherungsweise 50 um aufweist.According to an advantageous embodiment, the microplastic filter element can have a pore size that is at least 50 times smaller, preferably 100 to 500 times smaller, than the pore size of the first filter element, wherein preferably the microplastic filter element, or a microplastic filter unit formed therewith, has a pore size of 50 µm or approximately 50 µm.

Die obige Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Waschmaschine durch eine Filtereinrichtung mit den vorgeschriebenen Merkmalen gelöst, wobei insbesondere vorteilhaft ist, wenn die Filtereinrichtung einen Funktionsbestandteil der Waschmaschine bildet, der mit der Maschinensteuerung gekoppelt ist. Die Filtereinrichtung kann in das Gehäuse der Waschmaschine integriert sein, sie kann aber auch ein separates Bauteil bilden, was gegebenenfalls nur über eine Steuerleitung oder Datenleitung, oder eine elektronische Datenverbindung, an die Maschinensteuerung angeschlossen ist. Dies ermöglicht, dass eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung auch bei einer Vielzahl von bestehenden Waschmaschinen nachgerüstet werden kann, und zugleich durch die Kopplung mit der Maschinensteuerung eine optimierte Betriebsweise der Filtereinrichtung erreicht werden kann.The above object is achieved in a washing machine according to the invention by a filter device with the prescribed features, it being particularly advantageous if the filter device forms a functional component of the washing machine, which is coupled to the machine control. The filter device can be integrated into the housing of the washing machine, but it can also form a separate component, which may only be connected to the machine control via a control line or data line, or an electronic data connection. This enables a filter device according to the invention to be retrofitted to a large number of existing washing machines, and at the same time an optimized operation of the filter device can be achieved through the coupling with the machine control.

Um Manipulationen zu verhindern und einen Betrieb mit Mikroplastikfilterelement sicherzustellen, kann die Filtereinrichtung mit einem dem Mikroplastikfilter zugeordneten, mit der Maschinensteuerung gekoppelten Detektionssensor versehen sein. Die Maschinensteuerung kann dann derart eingestellt sein, dass ein Betrieb der Waschmaschine nur bei Vorhandensein einer Filtereinrichtung mit eingesetztem Mikroplastikfilterelement möglich ist. Auch im Zusammenspiel mit einer Waschmaschine ist besonders vorteilhaft, wenn die Sedimentationskammer der Filtereinrichtung mit einer motorisch betätigbaren Klappe versehen ist, und wenn der Motor zum Bewegen der Klappe, insbesondere ein Schwenkmotor für die Klappe, über die Maschinensteuerung der Wascheinrichtung ansteuerbar ist.In order to prevent manipulation and to ensure operation with a microplastic filter element, the filter device can be provided with a detection sensor associated with the microplastic filter and coupled to the machine control. The machine control can then be set in such a way that the washing machine can only be operated if there is a filter device with an inserted microplastic filter element. In conjunction with a washing machine, it is also particularly advantageous if the sedimentation chamber of the filter device is provided with a motor-operated flap and if the motor for moving the flap, in particular a swivel motor for the flap, can be controlled via the machine control of the washing device.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

l in einem vereinfachten schematischen Schaubild eine Waschmaschine zusammen mit einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung;
2 in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit Strömungspfeilen, mit teilweise aufgebrochenem Gehäuse;
3 die Filtereinrichtung aus 2 in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, im Filtrierbetrieb; und
4 die Filtereinrichtung aus 2 in Seitenansicht im Betriebszustand bei geöffneter Klappe.

Further advantages and configurations of a filter device according to the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing:

l in a simplified schematic diagram, a washing machine together with a filter device according to the invention;
2 in perspective view a variant of an inventive filter device with flow arrows, with partially broken open housing;
3 the filter device 2 in side view, partially broken open, in filter operation; and
4 the filter device 2 in side view in operating state with the flap open.

In 1 ist insgesamt mit Bezugszeichen 1 eine Waschmaschine bezeichnet, bei der es sich um Im schematischen Ausführungsbeispiel um eine handelsübliche Waschmaschine für Privathaushalte handeln kann, die aber auch als Industriewaschmaschine ausgeführt sein könnte. Auf die Details der Waschmaschine kommt es nicht an. Die Waschmaschine weist eine Waschtrommel auf, die über ein Bullauge 2 zugänglich ist. In der Darstellung in 1 ist die Waschmaschine 1 mit einem Bedien-Panel 3 versehen, über welches der Benutzer wie bekannt Einstellungen an der Waschmaschine 1 vornehmen und das von ihm gewünschte Waschprogramm auswählen kann. Mit Bezugszeichen 4 ist eine in die Waschmaschine 1 integrierte, nur schematisch gezeigte Maschinensteuerung bezeichnet, welche die einzelnen Funktionsteile der Waschmaschine in Abhängigkeit von dem ausgewählten Programm und einer bereitgestellten Software ansteuert. An der Waschmaschine 1 ist ferner noch ein Maschinenablauf 5 mit einer Ablaufleitung 6 angedeutet, über welchen eine Waschlauge während oder nach Abschluss einzelner Waschvorgänge, oder am Ende eines Spülvorgangs, aus der Waschmaschine abgeleitet wird. Bei Waschmaschinen für Privathaushalte erfolgt dies meist mittels einer in die Waschmaschine integrierten Pumpe (nicht dargestellt), mit der die Waschlauge oder Spülflüssigkeit aus der Maschine abgepumpt wird. Bei den meisten vorhandenen Waschmaschinen für Privathaushalte, insbesondere aber auch bei Industriemaschinen, gelangt dann diese Waschlauge oder Spülflüssigkeit ungefiltert als Abwasser in ein Abwassernetz, und zwar selbst dann, wenn die Waschlauge mit Mikroplastikartikeln behaftet ist. Bei Industrie-Waschmaschinen könnte auch keine Pumpe vorhanden sein.In 1 Overall, reference number 1 denotes a washing machine, which in the schematic exemplary embodiment can be a commercial washing machine for private households, but which could also be designed as an industrial washing machine. The details of the washing machine are not important. The washing machine has a washing drum that is accessible via a porthole 2. In the representation in 1 the washing machine 1 is provided with a control panel 3, via which the user can, as is known, make settings on the washing machine 1 and select the washing program he or she desires. Reference number 4 denotes a machine control integrated into the washing machine 1 and shown only schematically, which controls the individual functional parts of the washing machine depending on the selected program and software provided. On the washing machine 1, a machine drain 5 with a drain line 6 is also indicated, via which a washing solution is drained from the washing machine during or after completion of individual washing processes, or at the end of a rinsing process. In washing machines for private households, this is usually done using a pump (not shown) integrated into the washing machine, with which the washing suds or rinsing liquid is pumped out of the machine. In most existing washing machines for private households, but especially in industrial machines, this washing liquor or rinsing liquid then ends up unfiltered as wastewater in a sewage network, even if the washing liquor contains microplastic articles. Industrial washing machines may also not have a pump.

Um zu verhindern, dass mit Mikroplastikpartikeln behaftete Flüssigkeit ungefiltert dem Abwassernetz zugeführt wird, ist hinter dem Maschinenablauf 5 eine insgesamt mit Bezugszeichen 10 bezeichnete erfindungsgemäße Filtereinrichtung vorgesehen, die bei dieser Ausführungsvariante als eigenständige Einheit an die Ablaufleitung 6 angeschlossen ist und von jeder aus der Waschmaschine 1 abgepumpten Flüssigkeit durchströmt wird. Bei Vorhandensein einer Filtereinrichtung 10 in der Ablaufleitung 6 ist ein Ablauf der Filtereinrichtung 10 über einen weiteren Schlauch 7 an das Abwassernetz angeschlossen.In order to prevent liquid containing microplastic particles from being fed unfiltered into the sewage network, a filter device according to the invention, designated overall by reference numeral 10, is provided behind the machine drain 5, which in this embodiment is connected to the drain line 6 as an independent unit and through which every liquid pumped out of the washing machine 1 flows. If a filter device 10 is present in the drain line 6, an outlet of the filter device 10 is connected to the sewage network via a further hose 7.

Mit Bezugszeichen 50 ist in 1 eine alternative Ausführungsvariante einer Filtereinrichtung dargestellt, die in das Gehäuse der Waschmaschine 1 integriert ist, beispielsweise in den Sumpf der Waschmaschine. Bei dieser Ausführungsvariante kann dann einer der beiden Schläuche 6 oder 7 entfallen, da die Waschmaschine dann unmittelbar an das Abwassernetz angeschlossen werden kann, weil die Flüssigkeit zuvor die in die Waschmaschine integrierte Filtereinrichtung 50 zum Ausfiltern von Mikroplastikpartikeln durchströmen muss.With reference number 50 is in 1 an alternative embodiment of a filter device shown, which is integrated into the housing of the washing machine 1, for example in the sump of the washing machine. In this embodiment variant, one of the two hoses 6 or 7 can then be omitted, since the washing machine can then be connected directly to the wastewater network because the liquid must first flow through the filter device 50 integrated into the washing machine to filter out microplastic particles.

Die 2 bis 4 zeigen die Filtereinrichtung 10 im Detail einschließlich ihrer Betriebsweisen. Die Filtereinrichtung 10 weist ein geschlossenes Gehäuse 11 auf, wobei eine zu reinigende „ungefilterte „Waschflüssigkeit“ (z.B. Waschlauge) über einen Zulauf 12 in das Gehäuse 11 eintritt; an den Zulauf ist entsprechend die Ablaufleitung der stromaufwärts der Filtereinrichtung 10 angeordneten Waschmaschine (1, 1) angeschlossen. Die einströmende, nicht gefilterte Waschflüssigkeit ist in den 2 bis 4 mit schwarzen Pfeilen symbolisiert. Das Gehäuse 11 ist ferner mit einem Ablauf 13 versehen, an denen dann wiederum ein Schlauch angeschlossen ist, um aus dem Gehäuse 11 der Filtereinrichtung 10 abfließende Flüssigkeit dem Abwassernetz zuzuleiten. Soweit die abfließende Flüssigkeit mit einem symbolisch mit Bezugszeichen 20 bezeichneten Mikroplastikfilterelement gefiltert wurde und Mikroplastik-Partikel ausgefiltert wurden, ist die abfließende Flüssigkeit mit weißen Pfeilen in den 2 und 3 angedeutet.The 2 to 4 show the filter device 10 in detail including its modes of operation. The filter device 10 has a closed housing 11, wherein an "unfiltered" washing liquid (eg washing liquor) to be cleaned enters the housing 11 via an inlet 12; the drain line of the washing machine (1, 1 ). The incoming, unfiltered washing liquid is in the 2 to 4 symbolized by black arrows. The housing 11 is also provided with a drain 13, to which a hose is connected in order to direct liquid flowing out of the housing 11 of the filter device 10 to the sewage network. If the flowing liquid has been filtered with a microplastic filter element symbolically designated with reference number 20 and microplastic particles have been filtered out, the flowing liquid is indicated by white arrows in the 2 and 3 indicated.

Wie die 2 und 3 gut erkennen lassen, tritt die ungefilterte Waschflüssigkeit über den Zulauf 12 in eine erste Kammer ein, welche eine Sedimentationskammer 14 bildet und hierzu entsprechend ausgebildet ist. Die Sedimentationskammer 14 weist ein relativ großes Gesamtvolumen auf mit einer entsprechend niedrigen Fließgeschwindigkeit für die über den Zulauf 12 einfließende Waschflüssigkeit. Die dem Zulauf 12 gegenüberliegende, die Sedimentationskammer 14 begrenzende Innenwand 15 lässt keine Waschflüssigkeit durch, sofern eine an dieser Innenwand 15 schwenkbar aufgehängte Klappe 16 einen Durchgang 17 in der Innenwand 15 verschließt. Die Sedimentationskammer 14 weist einen Kammerboden 18 auf, welcher, wie besonders deutlich 3 erkennen lässt, anschließend an den Zulauf 12 kontinuierlich schräg nach unten verläuft bis an den Durchgang 17 bzw. die Klappe 16 heran. Soweit sich daher in der Sedimentationskammer 14 Schwebstoffe oder anderer Grobschmutz ablagert, wird diese aufgrund der Schrägausrichtung des Kammerbodens 18 und der Strömungsbewegung der Waschflüssigkeit zur Klappe 16 hingeführt. Im Bereich der Klappe 16 entsteht entsprechend eine Schmutzsammelstelle, da dieser Bereich zugleich mit dem tiefsten Bereich des Kammerbodens 18 zusammenfällt.As the 2 and 3 can be clearly seen, the unfiltered washing liquid enters a first chamber via the inlet 12, which forms a sedimentation chamber 14 and is designed accordingly. The sedimentation chamber 14 has a relatively large total volume with a correspondingly low flow rate for the washing liquid flowing in via the inlet 12. The inner wall 15 opposite the inlet 12, which delimits the sedimentation chamber 14, does not allow any washing liquid to pass through, provided that a flap 16 pivotably suspended on this inner wall 15 closes a passage 17 in the inner wall 15. The sedimentation chamber 14 has a chamber bottom 18, which, as can be seen particularly clearly 3 can be seen, runs continuously diagonally downwards from the inlet 12 to the passage 17 or the flap 16. If suspended matter or other coarse dirt is deposited in the sedimentation chamber 14, it is guided to the flap 16 due to the diagonal orientation of the chamber floor 18 and the flow movement of the washing liquid. In the area of the flap 16, a dirt collection point is created, since this area coincides with the lowest area of the chamber floor 18.

Die Sedimentationskammer 14 ist ferner, wie aus 2 deutlich zu erkennen ist, mit einem abgetrennten Kanal 30 versehen, dessen Eintrittsöffnung 31 der Innenwand 15 gegenüberliegt und zugleich höhenversetzt zum Kammerboden 18 positioniert ist. Die Eintrittsöffnung 31 für den Kanal 30 befindet sich zugleich oberhalb der Schmutzsammelstelle nahe des tiefsten Bereichs des Kammerbodens 18. Der Kanal 30 bildet noch einen Bestandteil der Sedimentationskammer 14, allerdings entsteht bereits durch die unterschiedlichen Querschnitte einerseits des Kanals 30 und andererseits des an den Zulauf 12 anschließenden Bereichs der Sedimentationskammer eine Aufteilung der Sedimentationskammer 14 in eine erste Sedimentationsteilstrecke oberhalb des Kammerbodens 18 und eine zweite Sedimentationsteilstrecke im Kanal 30. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte ist die Fließgeschwindigkeit im Kanal 30 höher als in dem Bereich der Sedimentationskammer 14 vor der Eintrittsöffnung 31. Der Kanalboden 33 des Kanals 30 verläuft schräg, und vorzugsweise in dem gleichen Winkel wie der Kammerboden 18. In Strömungsrichtung betrachtet fällt allerdings der Kammerboden 18 nach unten ab, wohingegen der Kanalboden 33 in Strömungsrichtung ansteigt.The sedimentation chamber 14 is further, as can be seen 2 can be clearly seen, is provided with a separate channel 30, the inlet opening 31 of which is opposite the inner wall 15 and at the same time positioned at a different height from the chamber floor 18. The inlet opening 31 for the channel 30 is also located above the dirt collection point near the lowest area of the chamber floor 18. The channel 30 still forms a component of the sedimentation chamber 14, but the different cross sections of the channel 30 on the one hand and the area of the sedimentation chamber adjoining the inlet 12 on the other hand already result in a division of the sedimentation chamber 14 into a first sedimentation section above the chamber floor 18 and a second sedimentation section in the channel 30. Due to the different cross sections, the flow velocity in the channel 30 is higher than in the area of the sedimentation chamber 14 in front of the inlet opening 31. The channel floor 33 of the channel 30 runs obliquely, and preferably at the same angle as the chamber floor 18. Viewed in the direction of flow, however, the chamber floor 18 slopes downwards, whereas the channel floor 33 rises in the direction of flow.

Strömungstechnisch wird der Kanal 30 von einem nahe der vorderen, den Zulauf 12 enthaltenden Seitenwand 19 positionierten ersten Filterelement 25 begrenzt, welches hier in die Kanaldecke 32 des Kanals 30 austauschbar eingesetzt ist. Waschflüssigkeit muss, um aus der Sedimentationskammer 14 heraus zu gelangen, eine Richtungsumkehr vollziehen, in den Kanal 30 eintreten und dann am Ende dieses Kanals 30 durch das erste Filterelement 25 hindurchtreten. Die Porenweite des ersten Filterelements 25 ist derart gewählt, dass Mikropartikel, insbesondere synthetische Mikroplastikpartikel, durch dieses Filterelement 25 hindurchtreten können. Die Porenweite des Filterelement 25 kann beispielsweise im Bereich von 2 mm liegen.In terms of flow, the channel 30 is delimited by a first filter element 25 positioned near the front side wall 19 containing the inlet 12, which is inserted here in the channel ceiling 32 of the channel 30 in an exchangeable manner. In order to get out of the sedimentation chamber 14, washing liquid must reverse direction, enter the channel 30 and then pass through the first filter element 25 at the end of this channel 30. The pore size of the first filter element 25 is selected such that microparticles, in particular synthetic microplastic particles, can pass through this filter element 25. The pore size of the filter element 25 can be in the range of 2 mm, for example.

Das Filterelement 25 bildet zugleich die Zutrittsöffnung für eine Feinfilterkammer 35, welche im Gehäuse 11 oberhalb der Sedimentationskammer 14, und auch oberhalb des Kanals 30, positioniert und angeordnet ist. Da mittels des Filterelements 25 Grobschmutz zurückgehalten wird, wobei zusätzlich gegenüber der in das Gehäuse 11 eintretenden Waschflüssigkeit aufgrund der Sedimentationswirkung der Sedimentationskammer 14 bereits zahlreiche Schmutzpartikel ausgefiltert wurden, ist der Fluidstrom in der Feinfilterkammer 35 zur besseren Verdeutlichung mit grau schraffierten Pfeilen dargestellt. Der Flüssigkeitsstrom durchströmt die Feinfilterkammer 35 und kann aus dieser ausschließlich über das Mikropartikel-Filterelement 20 austreten, welches in den Feinfilter-Kammerboden 36 der Feinfilterkammer 35 auswechselbar eingesetzt ist. Auch der Feinfilter-Kammerboden 36 ist geringfügig schräg ausgerichtet und das Mikropartikel-Filterelement 20 ist in einem Bereich eingesetzt, an welchem die Feinfilterkammer 35 ihre tiefste Stelle hat.The filter element 25 also forms the access opening for a fine filter chamber 35, which is positioned and arranged in the housing 11 above the sedimentation chamber 14 and also above the channel 30. Since coarse dirt is retained by means of the filter element 25, and in addition to the washing liquid entering the housing 11, numerous dirt particles have already been filtered out due to the sedimentation effect of the sedimentation chamber 14, the fluid flow in the fine filter chamber 35 is shown with gray hatched arrows for better clarity. The liquid flow flows through the fine filter chamber 35 and can only exit from it via the microparticle filter element 20, which is inserted replaceably into the fine filter chamber base 36 of the fine filter chamber 35. Also the fine filter chamber bottom 36 is aligned slightly obliquely and the microparticle filter element 20 is inserted in an area where the fine filter chamber 35 has its deepest point.

Unterhalb des Mikroplastik-Filterelements 20 wiederum befindet sich im Gehäuse 11 eine Ablaufkammer 40. Da die Waschflüssigkeit, um in die Ablaufkammer 40 zu gelangen, durch das Mikroplastik-Filterelement 20 hindurchtreten muss, werden Mikropartikel (Mikroplastikpartikel) am Filterelement 20 ausgefiltert. Die in der Ablaufkammer 40 befindliche Waschflüssigkeit weist nahezu keine synthetischen Mikropartikel mehr auf (Filterelemente einschließlich entsprechender Mikroplastikfilterelemente erreichen einen Abscheidungsgrad von meist mehr als 80 %), weswegen die in der Ablaufkammer 40 befindliche Waschflüssigkeit zur besseren Veranschaulichung mit weißen Pfeilen dargestellt ist. Diese gereinigte Flüssigkeit kann dann aus der Ablaufkammer 40 über den Ablauf austreten und dem Abwassernetz zugeleitet werden. Das Mikropartikel-Filterelement weist vorzugsweise eine Porenweite im Bereich von 50 um auf. Da das Mikropartikel-Filterelement 20 aufgrund der vorherigen Ausfilterung anderer Schmutzpartikel, einschließlich Schmutzpartikel wie beispielsweise Sandkörner mit einer ähnlichen Größenordnung wie synthetische Mikropartikel, nur mit diesen belastet wird, kann eine wesentlich längere und effektivere Standzeit erreicht werden als bei den bisher im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen.Below the microplastic filter element 20 there is a drain chamber 40 in the housing 11. Since the washing liquid has to pass through the microplastic filter element 20 in order to get into the drain chamber 40, microparticles (microplastic particles) are filtered out on the filter element 20. The washing liquid located in the drain chamber 40 no longer contains almost any synthetic microparticles (filter elements including corresponding microplastic filter elements usually achieve a separation level of more than 80%), which is why the washing liquid located in the drain chamber 40 is shown with white arrows for better illustration. This cleaned liquid can then emerge from the drain chamber 40 via the drain and be fed to the wastewater network. The microparticle filter element preferably has a pore size in the range of 50 μm. Since the microparticle filter element 20 is only loaded with these due to the previous filtering out of other dirt particles, including dirt particles such as sand grains with a similar size to synthetic microparticles, a significantly longer and more effective service life can be achieved than with those previously proposed in the prior art Solutions.

Um von Zeit zu Zeit das Filterelement 25 und das Mikroplastik-Filterelement 20 austauschen oder reinigen zu können, ist das Gehäuse 11 mit einer Revisionsöffnung 37 versehen, der ein hier schwenkbarer Revisionsdeckel 38 zugeordnet ist, der im Schließzustand die Revisionsöffnung 37 flüssigkeitsdicht verschließt.In order to be able to replace or clean the filter element 25 and the microplastic filter element 20 from time to time, the housing 11 is provided with an inspection opening 37, to which a pivotable inspection cover 38 is assigned, which closes the inspection opening 37 in a liquid-tight manner when closed.

Bei geschlossener Klappe 16 ist der zuvor genannte Strömungsweg über die erste Sedimentationsteilstrecke der Sedimentationskammer 14, den Kanal 30 als zweite Sedimentationsteilstrecke, die Feinfilterkammer 35 und die Ablaufkammer 40 die einzige Austrittsmöglichkeit für Waschflüssigkeit. Ein Bypass des Mikroplastik-Filterelements 20 ist nicht möglich. Allerdings kann sich in der Sedimentationskammer 14 im Bereich der Schmutzsammelstelle unmittelbar vor der Klappe 16 relativ zügig ein größerer Anteil von Grobschmutz ansammeln. Damit dieser aus der Filtereinrichtung 10 entfernt werden kann, ohne die Filtereinrichtung 10 zu öffnen, ist die öffenbare und schließbare Klappe 16 vorgesehen und vorzugsweise mit einem motorischen Antrieb (nicht dargestellt) versehen.When the flap 16 is closed, the previously mentioned flow path via the first sedimentation section of the sedimentation chamber 14, the channel 30 as the second sedimentation section, the fine filter chamber 35 and the drain chamber 40 is the only exit option for washing liquid. A bypass of the microplastic filter element 20 is not possible. However, a larger proportion of coarse dirt can accumulate relatively quickly in the sedimentation chamber 14 in the area of the dirt collection point immediately in front of the flap 16. So that this can be removed from the filter device 10 without opening the filter device 10, the openable and closable flap 16 is provided and is preferably equipped with a motor drive (not shown).

4 zeigt das Strömungsbild bei geöffneter Klappe 16. Die über den Zulauf 12 eintretende Flüssigkeit (wiederum in schwarzen Pfeilen angedeutet) durchströmt die Sedimentationskammer 14 und tritt über den Durchgang 17 in die Ablaufkammer 40 und von dort über den Ablauf 13 in das Abwassernetz. Das Öffnen der Klappe 16 soll ausschließlich dann erfolgen, wenn beispielsweise die Flüssigkeit aus dem letzten Spülgang, oder die Flüssigkeit aus dem Schleudergang einer Waschmaschine abgepumpt wird. Die Verunreinigungen dieser Flüssigkeit mit Mikropartikel sind gering, weswegen die Flüssigkeit aus diesen Betriebsgängen auch ohne Durchtritt durch das Mikroplastik-Filterelement 20 in das Abwassernetz überführt werden kann. Die Strömungsgeschwindigkeit im Zusammenspiel mit dem schräg nach unten verlaufenden Kammerboden 18 reicht zumindest aus, den an der Schmutzsammelstelle abgelagerten Grobschmutz in die Ablaufkammer 40 zu transportieren. Dort kann dieser Grobschmutz verbleiben, bis beim nächsten Waschvorgang deutlich höhere Mengen an Waschflüssigkeit die Filtereinrichtung 10 durchfließen und dann den für die Umwelt jedenfalls hinsichtlich Mikroplastik unbedenklichen Grobschmutz in das Abwassernetz abtransportieren. 4 shows the flow pattern with the flap 16 open. The liquid entering via the inlet 12 (again indicated by black arrows) flows through the sedimentation chamber 14 and enters the drain chamber 40 via the passage 17 and from there via the drain 13 into the wastewater network. The flap 16 should only be opened when, for example, the liquid from the last rinse cycle or the liquid from the spin cycle of a washing machine is pumped out. The contamination of this liquid with microparticles is low, which is why the liquid from these operating cycles can be transferred to the wastewater network without passing through the microplastic filter element 20. The flow velocity in conjunction with the chamber floor 18 running diagonally downwards is at least sufficient to transport the coarse dirt deposited at the dirt collection point into the drain chamber 40. This coarse dirt can remain there until, during the next washing process, significantly higher quantities of washing liquid flow through the filter device 10 and then transport the coarse dirt, which is harmless to the environment at least with regard to microplastics, into the sewage system.

Durch Vorsehen eines zusätzlichen Wassereintritts beispielsweise auch für Frischwasser an der Filtereinrichtung könnte die Ansteuerung der Klappe an den Zutritt von Frischwasser gekoppelt sein. Der Zutritt von Frischwasser könnte das Ansteuersignal für den Motor bilden, oder es könnte bei geeigneter Auslegung auf einen motorischen Antrieb verzichtet werden, wenn der Druck an diesem separaten Frischwasser-Zutritt zum Öffnen der Klappe ausgenutzt wird.By providing an additional water inlet, for example for fresh water, on the filter device, the control of the flap could be linked to the inlet of fresh water. The inlet of fresh water could form the control signal for the motor, or with a suitable design, a motor drive could be dispensed with if the pressure at this separate fresh water inlet is used to open the flap.

Bei einer in die Waschmaschine integrierten Filtereinrichtung kann die Maschinensteuerungen relativ vereinfacht dazu genutzt werden, die Klappe zu öffnen, wenn Flüssigkeit aus einem Schleudervorgang oder Spülvorgang abgepumpt wird. Die Maschinensteuerung könnte aber auch mit einem geeigneten Steuermodul der Filtereinrichtung kommunizieren, beispielsweise drahtlos, um die Filtereinrichtung als separates Funktionselement hinter bereits in Privathaushalten bestehenden oder in der Industrie genutzten Waschmaschinen anzuordnen. Die Kopplung des Öffnens der Klappe über die Maschinensteuerung der Waschmaschine ist bevorzugt, die Filtereinrichtung kann aber auch ohne Kopplung mit der Maschinensteuerung genutzt werden, beispielsweise wenn die Klappe nur geöffnet wird, wenn Frischwasser in die Filtereinrichtung eintritt.If a filter device is integrated into the washing machine, the machine controls can be used in a relatively simple way to open the flap when liquid is pumped out from a spin cycle or rinsing cycle. The machine controls could also communicate with a suitable control module of the filter device, for example wirelessly, in order to arrange the filter device as a separate functional element behind washing machines already in private households or used in industry. Coupling the opening of the flap via the machine controls of the washing machine is preferred, but the filter device can also be used without coupling with the machine controls, for example if the flap is only opened when fresh water enters the filter device.

Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Das in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsbeispiel bildet nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und soll den Schutzbereich hierauf nicht beschränken. Anstelle eines abgetrennten Kanals könnte auch ein Zwischenboden die Sedimentationskammer unterteilen. Unterschiedliche Querschnitte können gleichwohl erzielt werden, wenn die Höhe des Kanals oberhalb des Zwischenbodens geringer ist als die Höhe der Kammer unterhalb des Zwischenbodens. Der jeweilige Kammerboden oder Kanalboden kann rinnenförmig ausgebildet sein, um das Ansammeln von Grobschmutz im Bereich der Schmutzsammelstelle nahe der Klappe zu begünstigen. Um sicherzustellen, dass die Filtereinrichtung nur mit eingesetztem Mikroplastik-Filterelement betrieben wird, kann ein Sensor vorgesehen werden, der detektiert, ob das Element vorhanden ist. Durch Rückkopplung dieses Sensorsignals an die Maschinensteuerung kann wiederum verhindert werden, dass die Waschmaschine in Betrieb gesetzt wird, falls kein Mikroplastik-Filterelement vorhanden ist. Die angegebenen Porenweiten bilden nur bevorzugte Ausführungsbeispiel, genauso wie ein Schrägwinkel von etwa 15° für Kammerboden und Kanalboden. Bei Industriemaschinen kann auch ein offener Ablaufkanal vorhanden sein, der direkt oder indirekt den Zulauf für eine nachgeschaltete Filtereinrichtung bildet; die erfindungsgemäße Filtereinrichtung könnte dann auch hinter mehreren Industriemaschinen mit gemeinsamen Ablauf zum Einsatz kommen, ggf. auch mit einer zusätzlichen Pumpe.Numerous modifications will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description and are intended to fall within the scope of the appended claims. The exemplary embodiment shown in the drawings is only a preliminary example preferred embodiment and is not intended to limit the scope of protection to this. Instead of a separate channel, an intermediate floor could also divide the sedimentation chamber. However, different cross sections can be achieved if the height of the channel above the intermediate floor is less than the height of the chamber below the intermediate floor. The respective chamber floor or channel floor can be channel-shaped in order to promote the accumulation of coarse dirt in the area of the dirt collection point near the flap. In order to ensure that the filter device is only operated with a microplastic filter element inserted, a sensor can be provided that detects whether the element is present. By feeding this sensor signal back to the machine control, the washing machine can be prevented from being put into operation if there is no microplastic filter element present. The specified pore widths only form preferred exemplary embodiments, as does an oblique angle of approximately 15° for the chamber floor and channel floor. In industrial machines there may also be an open drain channel which directly or indirectly forms the inlet for a downstream filter device; The filter device according to the invention could then also be used behind several industrial machines with a common drain, possibly also with an additional pump.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EN 102019117282 [0004]
DE 102020207163 A1 [0005]

Claims

Filter device for filtering microplastics from washing liquids, with a housing (11) with an inlet (12) for a washing liquid and an outlet (13) for filtered washing liquid, with a first filter element (25) and a second filter element (20) and with a pre-filter chamber upstream of the filter elements, characterized in that the second filter element (20) is designed as a microplastic filter element, is arranged downstream of the first filter element (25) in a fine filter chamber (35) and has a smaller pore width than the first filter element (25), and that the pre-filter chamber is arranged upstream of the first filter element (25) and is designed as a sedimentation chamber (14) for coarse dirt with an obliquely aligned chamber floor (18).

Filter device after Claim 1 , characterized in that the sedimentation chamber (14) has a first sedimentation section adjoining the inlet with a chamber floor (18) that slopes obliquely in the direction of flow and, downstream, a second sedimentation section leading to the first filter element (25) with a directional deflection between the two sedimentation sections.

Filter device according to Claim 2 , characterized in that the second sedimentation section is designed as a laterally closed channel (30) which preferably has a channel bottom (33) rising in the direction of flow, wherein an inlet opening (31) in the second sedimentation section is positioned at a height offset from the chamber bottom (18) of the first sedimentation section in order to create a dirt collection point in the effective area of the direction deflection at or near the lowest region of the chamber bottom (18).

Filter device according to Claim 2 , characterized in that the sedimentation chamber is partially provided with an obliquely aligned, preferably rising in the direction of flow, in particular continuously rising and/or channel-shaped intermediate floor, which is arranged above the inlet, wherein the first sedimentation section is formed below the intermediate floor and the second sedimentation section is formed above the intermediate floor, and wherein an inlet opening into the second sedimentation section is positioned at a height offset from the chamber floor of the first sedimentation section in order to create a dirt collection point in the effective range of the direction deflection at or near the deepest region of the chamber floor.

Filter device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the chamber floor is channel-shaped and/or extends obliquely downwards in the flow direction to a protective collection point.

Filter device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the microplastic filter element (20) partially or completely forms the bottom of the fine filter chamber.

Filter device after Claim 6 , characterized in that the microplastic filter element (20) is designed as a depth filtration element for retaining microplastics in the depth of the filtration element, or that the microplastic filter element is designed as a surface filtration element for retaining microplastics on the surface of the filtration element.

Filter device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the fine filter chamber (35) is provided with an inspection opening (37), and that the microplastic filter element (20) and / or the first filter element (25) can be removed from the housing (11) via the inspection opening (37) and against a different or new filter element can be replaced.

Filter device according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the sedimentation chamber (14) is assigned an openable and closable flap (16), wherein preferably the flap is assigned a pivot drive for pivoting the flap about a pivot axis.

Filter device according to Claim 9 , characterized in that the flap (16) is arranged between the sedimentation chamber (14) and a drain chamber (40) opening into the drain (13), wherein the fine filter chamber (35) is arranged upstream and preferably above the drain chamber (40) in the housing.

Filter device after Claim 10 , characterized in that the microplastic filter element (20) at least partially forms the roof area of the drain chamber (40).

Filter device according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the microplastic filter element has a pore size which is at least 50 times smaller, preferably 100 to 500 times smaller, than the pore size of the first filter element, wherein the microplastic filter element preferably has a pore size of 50 µm or approximately 50 µm.

Washing machine with a washing device for laundry in a washing machine housing, with a machine control (4) for the washing device and with a device for draining the washing liquid generated during operation of the washing machine to a public sewage network, wherein the device for draining the washing liquid is associated with a filter device (10; 50) for filtering microplastics, characterized in that the filter device is designed according to one of the Claims 1 until 12 and preferably forms a functional component of the washing machine which is coupled to the machine control.

Washing machine after Claim 13 or filter device according to one of the Claims 1 until 12 , characterized in that the filter device is provided with a detection sensor assigned to the microplastic filter element (20) and coupled to the machine control.

Washing machine after Claim 13 or 14 , characterized in that the sedimentation chamber (14) of the filter device is provided with a motor-operated flap (16), and that the motor for moving the flap, in particular a swivel motor for the flap, can be controlled via the machine control of the washing device.