EP4355189A2 - Microplastikfilter für waschmaschine - Google Patents

Microplastikfilter für waschmaschine

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Publication number
EP4355189A2
EP4355189A2 EP22733565.0A EP22733565A EP4355189A2 EP 4355189 A2 EP4355189 A2 EP 4355189A2 EP 22733565 A EP22733565 A EP 22733565A EP 4355189 A2 EP4355189 A2 EP 4355189A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
filter screen
fluid
opening
retentate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22733565.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Stephan
Henning TILLMANNS
Marcus Wegmann
Gunter MATHY
Markus LÜERSMANN
Tom Klaver
Martin Heitjans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengst SE and Co KG
Original Assignee
Hengst SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengst SE and Co KG filed Critical Hengst SE and Co KG
Publication of EP4355189A2 publication Critical patent/EP4355189A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C02F2201/005—Valves
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/12—Location of water treatment or water treatment device as part of household appliances such as dishwashers, laundry washing machines or vacuum cleaners

Definitions

  • the invention relates to a fluid filter, for example a microplastic filter for removing microplastics from a fluid to be filtered, which is typically the waste water from a textile washing machine.
  • the fluid filter has a filter housing, a first filter screen, a second filter screen, an inlet opening and an outlet opening.
  • the filter housing forms a cavity.
  • the fluid can flow into the cavity through an inlet opening of the housing and can flow out of the cavity and thus out of the housing through an outlet opening.
  • the first filter screen is arranged in the cavity and at least partially defines at least one first filter space.
  • the inlet and outlet are connected to each other in fluid communication via the first filter screen.
  • the first filter room has a retentate outlet.
  • microplastics are increasingly found in nature, are not degraded there or not degraded quickly enough and have a negative impact on the fauna, especially in the seas, because microplastics get into the food chain there.
  • microplastics are plastic particles with dimensions smaller than 5mm. Fibers, fiber segments and other plastic particles washed out of clothing when washing clothes contribute to the microplastic pollution of water bodies.
  • the fiber length of such washed-out microplastic particles is typically between about 100 ⁇ m and 800 ⁇ m. the fiber diameter is typically significantly smaller, around a factor of 30. Flaky textile components with edge lengths well below 1mm are also released, which are also referred to as microplastics.
  • a fluid filter for filtering out fibers from washing machine waste water is known from published application DE 102016004326 A1.
  • the waste water flows through an inlet opening into a filter housing in which a first filter screen is arranged.
  • the waste water flows through the first filter screen and the filtrate flows out of a cavity formed by the filter housing through a drain opening.
  • the textile fibers remain caught in a first filter screen.
  • the textile fibers are kept suspended by an agitator in order to prevent clogging, ie clogging of the first filter screen.
  • a concentrated textile fiber suspension can then be drained from the filter housing via a manually operated valve into a collection container with a coffee filter.
  • the textile fibers then remain as retentate in the coffee filter like coffee grounds and can be disposed of professionally.
  • the filtrate is discharged into the sewage system.
  • the separated fibers, ie the retentate, are or will be disposed of with the second filter screen in the household waste.
  • US 2009/0071912 A1 also proposes a fluid filter for separating textile fibers from washing machine waste water.
  • the fluid filter consists of a filter drum with a coaxial inlet rotating around a helix.
  • the helix directs the fluid flow against the single filter screen so that it is flushed free by the fluid flow. Due to the rotation of the filter screen relative to the helix, this acts like a screw conveyor and transports the separated textile fibers as retentate to the free end of the filter drum, which is opposite the inlet.
  • the subject of the utility model DE 202019003 578 U1 is a filter system for removing microfibers from the waste water of a washing machine with a vertically extending drain pipe.
  • the drain pipe In the drain pipe are in the direction of flow several filter elements are arranged in a row one behind the other.
  • In the side wall of the sewage pipe there are maintenance openings that allow access to the screens.
  • the invention is based on the knowledge that the known technical teachings for separating microplastics from washing machine waste water only work theoretically, but are difficult in daily use and are therefore not accepted or only poorly accepted by the end users.
  • the proposals according to the prior art are not yet suitable.
  • the invention is based on the object of specifying a solution that enables simple handling when cleaning washing machine waste water or other fluids to be cleaned.
  • the fluid filter has a filter housing, at least one first filter screen and at least one second filter screen.
  • the filter housing forms a cavity and has at least one inlet opening and at least one outlet opening through which a fluid can flow into the cavity and out again.
  • the arrangement of the inlet opening and outlet opening specifies a direction of flow.
  • the inflow opening and outflow opening define a flow direction from the inflow opening to the outflow opening.
  • the first filter screen is arranged in the cavity, with the inlet opening and the outlet opening being connected to one another in a communicating manner by the filter screen.
  • communicatively connected means that a fluid stream can flow from the inlet opening through the first filter screen to the outlet opening, particles contained in the fluid being separated at the filter screen.
  • the first filter screen at least partially delimits a first filter space.
  • the first filter chamber is on the inlet side of the first filter screen, has a retentate outlet and is limited on the outlet side by the first filter screen.
  • a second filter screen is preferably also arranged in the cavity of the filter housing, with the inlet and outlet also communicating with one another through the second filter screen.
  • the second filter screen is therefore preferably connected at least partially in parallel with the first filter screen, the term parallel here referring to the flow of the fluid (eg the waste water).
  • the retentate outlet of the first filter screen is preferably arranged on the inlet side of the second filter screen. Consequently, fluid from the first filter chamber can also enter the second filter chamber through the retentate outlet; additionally or alternatively, the second filter chamber can have a separate fluid inlet.
  • the first filter screen and the second filter screen are therefore arranged in parallel (“connected”) for the fluid and arranged in series (“connected”) for the retentate.
  • the series connection results because it is at least possible for retentate to enter the second filter chamber from the first filter chamber, if not even structurally provided for, and retentate exit from the second filter chamber is prevented by the second filter screen. Consequently, when the fluid filter is in operation, the retentate of the first filter screen is caught in the second filter screen.
  • a manual cleaning of the first filter screen can be omitted.
  • the first filter sieve can preferably be cleaned automatically, as a result of which the flow resistance through the fluid filter is limited at the top. This reliably counteracts clogging of the fluid filter.
  • the preferred automatic cleaning can e.g. This can be done, for example, by a motor-driven brush whose bristles sweep over the first filter screen. This means that a free end of at least one bristle rests against the first filter screen, preferably on the inlet side, and/or the brush is driven to move relative to the first filter screen, with the movement of the free end of the bristle being described by a trajectory that lies at least partially on the first filter screen.
  • the fluid filter has an agitator.
  • the agitator particularly preferably has at least one agitator shaft, which is preferably driven by a motor.
  • a motor for example, an electric motor and/or a hydraulic motor driven by the flow of the waste water (and/or the water inlet) can be used as the drive.
  • the bristles can be attached to the agitator.
  • the free ends of the bristles can sweep over the side of the first filter screen facing the first filter space when the agitator moves.
  • the agitator can have at least one web.
  • the web or webs can be connected to the agitator shaft, for example.
  • At least one bristle holder can be attached to at least one web.
  • the bristle holder can preferably be attached to a radial end of the at least one web, radial at this point referring to the axis of rotation of the agitator shaft.
  • the agitator can also be a bristle holder.
  • the bristles can be attached to the bristle holder on the side of the bristle holder facing the first filter screen.
  • a drive e.g. B. by an electric or hydraulic motor
  • the bristle holders are taken over the webs and the bristles sweep over the first filter space facing side of the first filter screen.
  • the retentate can include, for example, microplastic particles, fibers and the like.
  • the retentate can be transported on the one hand by the fluid flow from the inlet opening to the outlet opening and/or by the agitator.
  • the bristle holders can be arranged in a spiral or in the form of spiral segments, so that the agitator resembles a screw conveyor.
  • the webs or the at least one web or parts thereof can be designed as a helix or as helix segments.
  • at least one web is preferably designed as a thread or thread segment and/or has at least one thread and/or at least one thread segment.
  • the number of bristle holders is not limited, i.e.
  • one bristle holder is to be understood in the sense of "at least one bristle holder", the number of webs is not limited, i.e. preferably there is at least one web on which preferably at least one bristle holder is attached. Particularly in the case of rotating brushes, at least three bristle holders are preferred, as a result of which an additional radial bearing can be omitted.
  • the filter housing particularly preferably has a maintenance opening which is closed with a maintenance cover.
  • the maintenance cover is preferably easy to detach, i.e. the maintenance opening can be released easily. Any blockages or other problems with the fluid filter can be easily rectified through the maintenance opening.
  • the second filter screen is particularly preferably attached to the maintenance cover. It is then sufficient to open the maintenance cover at regular intervals, with the second filter screen being removed from the housing.
  • the contour of the second filter screen is preferably smaller than the contour of the maintenance cover when viewed from above the maintenance cover, so that the second filter screen can be removed easily. Other contours are also possible. at When choosing the contour, however, it should preferably be taken into account that the second filter screen can preferably be removed through the maintenance opening. For example, filter screens in the form of toroidal segments are also possible.
  • the second filter screen is preferably only used once, because otherwise there is a risk that a user will wash out the screen, as a result of which the retentate separated from the wash water will then end up in the waste water system.
  • a machine-readable identification marking can be arranged on it, e.g. B. an RFID chip.
  • a machine control can then use the identification mark to recognize whether a previously removed second filter screen was reinserted or whether a different (new) second filter screen was used. If a previously removed second filter screen is reinserted, the machine control can prevent operation of the machine and/or display a warning message
  • the need to replace or clean the second filter screen can e.g. B. be symbolized by a display of a washing machine control.
  • the second filter screen is changed or cleaned after a specified number of washing cycles.
  • the volume of the retentate held back in the second filter screen can be measured and, if the measured value reaches a predetermined target value, the need to replace and/or clean the filter screen can be symbolized.
  • a wash program can also be ended automatically from the limit value and/or a limit value above it and/or the restart of a new wash program can be prevented by the controller.
  • the second filter chamber has an inlet opening which is in communication with the retentate outlet of the first filter chamber, so that both retentate from the first filter chamber and unfiltered fluid can enter the second filter chamber.
  • the fluid becomes the filtrate and the retentate is held back in the second filter chamber.
  • the second filter chamber is preferably at least retentate-tight (possibly also fluid-tight) connected to the first filter chamber, with the connection preferably being detachable.
  • a sealing ring can be arranged between a surface delimiting the retentate outlet and a surface delimiting the inlet opening, with the free space, ie the transition between the retentate outlet and inlet opening being permeable for retentate from the first filter chamber and the fluid to be filtered.
  • filter room designates an area separated from the clean side of the cavity by the corresponding filter screen.
  • Such filter rooms can e.g. B. circular-cylindrical, hemispherical, polygonal, conical, wavy or the like.
  • Not all boundary surfaces of the first or second filter space are necessarily formed by the first or second filter screen.
  • part of the housing wall can delimit part of the first and/or filter chamber.
  • the fluid filter particularly preferably has a closure for the inlet opening of the second filter chamber, the closure being movable between an open position and a closed position. In the closed position, the closure closes the inlet opening and thus the second filter space at least retentate-tight, preferably even fluid-tight.
  • the inlet opening is, as the name suggests, open, i.e. a flow of retentate and fluid from the first filter chamber into the second filter chamber can take place, preferably unhindered.
  • displaceable means any type of movement, ie rotation, translation or superpositions of rotation and translation.
  • the closure can be viewed as a switching valve that closes or opens the inlet of the second filter chamber, the switching valve being in the open position during operation of the fluid filter, preferably being in the open position permanently.
  • the switching valve is then closed before, during or as a result of the removal of the second filter screen, ie when the second filter screen is removed and/or when the maintenance cover is open, the closure is in the closed position.
  • the closure is particularly preferably prestressed in the direction of its closed position, at least when it is not in the closed position. This means that the closure, provided no external forces act on it, automatically returns to its closed position. This can be achieved, for example, in that when the closure is opened, a spring is tensioned, which loads the closure into its closed position. Instead of the elastic spring, another energy store, preferably a potential energy store, can also be used.
  • the fluid filter preferably has an opening element which, when the maintenance flap is closed, keeps the closure in its open position or, when the maintenance flap is closed, moves the closure from the closed position into the open position.
  • the opening member can preferably release the path of the closure into its closed position, so that the inlet opening of the second filter chamber is reliably and automatically closed as soon as the maintenance flap is opened. Handling when changing the second filter screen is consequently further simplified.
  • the fluid filter can also preferably have at least one movable compression means that can be moved from a neutral position into a compression position.
  • the compression means can deform the second filter screen and thereby compress the second filter chamber. The retentate is consequently compressed and any fluid still present is pressed out of the second filter space through the second filter screen.
  • the risk of dripping is therefore significantly reduced if the movable compression means has been moved into the compression position at least once beforehand. If necessary, it can of course also be brought back into the neutral position before removal.
  • the compression means can separate at least one section of the second filter space from at least one other section of the second filter space.
  • a slide can be moved through an inlet opening of the second filter screen along the filter screen into the second filter chamber, as a result of which retentate arranged in front of the slide in the direction of movement is compressed and consequently dewatered.
  • the slide is preferably moved in the direction of a section of the second filter screen, as a result of which the retentate is compressed between the second filter screen and the corresponding section.
  • the maintenance cover particularly preferably has a lock that has a locked position and an unlocked position.
  • the lock prevents or at least inhibits opening of the maintenance cover, e.g. B. in that the locking mechanism or a part of it engages in a form-fitting manner in a recess in the maintenance cover and/or the housing.
  • the locking can also or additionally have a non-positive effect on the maintenance cover, so that if the locking mechanism malfunctions, the maintenance cover can be opened, e.g. B. can be opened non-destructively by applying a lever.
  • the lock is preferably in operative connection with the closure for the inlet opening and/or the compression means. Moving the closure into the closed position preferably causes the locking mechanism to be unlocked and vice versa.
  • moving the compression means into the compression position and optionally back into the neutral position can unlock the lock.
  • the lock is preferably self-locking when the maintenance cover is closed. The locking can ensure that the maintenance cover is only opened when the inlet opening is closed and/or after superfluous fluid has been pressed through the second filter screen. The danger of dripping when removing the second filter screen is further reduced.
  • the agitator is particularly preferred at least in the first filter chamber.
  • the agitator can be powered electrically and/or by the flow of fluid.
  • the agitator can have at least one brush whose bristles brush over the first filter screen or at least parts of it, ie brush it off.
  • the brush can have a bristle holder to which the bristles are attached.
  • the bristles more precisely by sweeping the bristles over the first filter screen, can prevent clogging of the first filter screen and at the same time a reliable removal of the retentate through the retentate outlet into the second filter chamber can be promoted. As a result, a uniform flow resistance of the fluid filter can be ensured.
  • the bristles sweep over at least a portion during operation of the second filter screen, so that the retentate can accumulate there like a filter cake.
  • the bristles preferably have a fiber diameter d ⁇ d max , where d max is an element from the set ⁇ 0.14 mm; 0.12mm; 0.1mm; 0.09mm; 0.08mm; 0.05 mm ⁇ , ie ⁇ ⁇ 0.14; 0.12; 0.1; 0.09; 0.08; 0.05 ⁇ . In these cases, the cleaning particularly effective. Tests have shown that the lower limit d min for the fiber diameter of the bristles is 5 ⁇ m, ie d min >5 ⁇ m. In summary, it would then preferably be d min ⁇ d ⁇ d max , where G
  • Plastic fibers with a corresponding fiber diameter can reliably clean microplastics from the first sieve, with the fiber length preferably being between 14 and 2 mm. Particularly preferably between 10 and 4 mm.
  • the first filter screen and the second filter screen preferably each have a mesh size m 1 , m 2 .
  • mesh sizes between 20 ⁇ m and 80 ⁇ m are preferred.
  • Mesh sizes between 30 ⁇ m and 70 ⁇ m are particularly preferred, and mesh sizes between 45 and 60 ⁇ m are very particularly preferred.
  • the ratio d/l of the fiber diameter d of the bristles to the free fiber length l of the bristles is preferably about 20 to 200, better in the range from 50 to 100. That means that preferably applies A combination of a filter screen and a brush with one of the properties mentioned can also be used in other filter applications, in particular without the second filter screen described above. Such a combination is described in claim 20.
  • a free end of at least one bristle is in contact with the first filter screen, preferably on the inlet side, and/or the brush is driven so that it can move relative to the first filter screen, with the movement of the free end of the bristle being described by a trajectory that is at least Part lies on the first filter screen.
  • the fluid filter described above can be very easily z. B. in a washing machine or also in any other machine with a machine housing, in particular if the machine has a fluid basin with a pump sump.
  • a fluid drain connection e.g. B. a water drain connection, z. B. for washing water.
  • the inlet opening of the fluid filter is preferably connected to the pump sump in a fluid-tight manner.
  • the outlet opening of the fluid filter is preferably connected in a fluid-tight manner to the suction side of the fluid pump.
  • the pump On the pressure side, the pump is preferably connected via a waste water line with a drain connection, e.g. B. connected to a washing water drain connection.
  • the pump can also be arranged between the pump sump and the inlet opening and correspondingly connected to the pump sump and the inlet opening of the fluid filter.
  • the drain port is typically located above the pump sump and its height defines the maximum fill height of the machine.
  • a reservoir is particularly preferred between the fluid filter and the suction side of the pump, the volume of which corresponds at least to the volume of the waste water line. This can prevent filtrate from flowing back into the fluid filter or the pump sump when the pump is switched off flows.
  • the maintenance flap is opened, no fluid escapes from the machine.
  • at least one check valve is arranged on the outlet side of the first filter screen and/or the second filter screen, which only allows a flow from the clean side of the at least two filter screens to the suction side of the pump. Once the filtrate has been sucked out of the fluid filter housing, it cannot flow back into the cavity formed by the filter housing.
  • a non-return valve can be arranged on the inlet side of the first filter space and/or first filter screen, e.g. B. in the inlet opening or on the inlet side of the inlet opening. If a non-return valve is arranged on the inlet side of the first filter screen, it is preferred if at least one optional bristle sweeps over the valve seat and/or the valve tappet when the non-return valve is open, in order to avoid an accumulation of fibers on the sealing surfaces of the non-return valve. Like the optional bristles already mentioned above, these bristles can be arranged on the optional agitator, possibly on an optional bristle holder.
  • FIG. 1 shows a first example of the fluid filter.
  • Figure 2 shows a second example of the fluid filter.
  • Figure 3 shows a third example of the fluid filter.
  • Figure 4 shows a fourth example of the fluid filter.
  • Figure 5 shows a maintenance cover for the fluid filter.
  • Figure 6 shows a fourth example of the fluid filter.
  • FIG. 7 shows a maintenance flap with a filter screen.
  • FIG. 1 shows a fluid filter 1 with a housing 10.
  • the housing 10 has a maintenance opening which is closed by a maintenance cover 11 in FIG.
  • the closure is preferably fluid tight. This can e.g. This can be done, for example, by a seal clamped between the maintenance cover 11 and an edge of the housing 10 delimiting the maintenance opening, a labyrinth seal or the like.
  • the maintenance cover is attached to the edge of the housing and fixed by a friction fit.
  • connection techniques can also be used, such as a threaded connection, a bayonet lock, a snap-in lock, a swivel connection, . . .
  • the housing 10 has an inlet opening 16 and an outlet opening 17.
  • the inlet opening 16 can e.g. B. via a line z. B. connected to a pump sump or the pressure side of a pump of a washing machine or other machine.
  • the drain opening 17 can, for. B. be connected to the suction side of a pump for pumping a fluid. Both the inlet opening 16 and the outlet opening 17 allow access to a cavity 15 enclosed by the filter housing 10.
  • a first filter screen 21 and a second filter screen 22 are preferably arranged in the cavity 15 of the filter housing.
  • the first filter screen 21 delimits a first filter space 25 which communicates with the inlet opening 16 .
  • the first filter screen 21 is barrel-shaped and the first filter space 25 is correspondingly at least approximately a circular cylinder with a longitudinal axis 2.
  • the first filter space 25 is correspondingly at least approximately a circular cylinder with a longitudinal axis 2.
  • other geometries of the first filter space are also possible.
  • the cut surface of the filter screens 21, 22 is shown (applies to all figures), the interior view of the two filter screens, which is actually to be shown in the sectional drawings, was omitted because the other details could hardly be recognized against the grid background.
  • the first filter chamber 25 On the side facing away from the inlet opening 16, the first filter chamber 25 has a retentate outlet.
  • the retentate outlet is the passage opening of a sealing ring 23, which at the same time forms the inlet opening of a second filter chamber 26.
  • the second filter space 26 is defined by the second filter screen 22 in a manner similar to the first filter space 25 defined by the first filter screen 21 .
  • the first filter screen 21 and the second filter screen 22 are connected by a seal 23 to form a filter element 20 .
  • a wall, e.g. B. that of the housing cover 11, preferably delimits the second filter chamber 26 on the side opposite the inlet opening 23.
  • the second filter chamber 26 can also be delimited by a separate base and/or the second filter screen 22 instead of by the wall.
  • the second filter screen can e.g. B. form a filter basket.
  • the fluid filter 1 preferably has an agitator 30.
  • the agitator 30 particularly preferably has an agitator shaft 31 to which bristles 34 are attached, the free ends of which touch the side of the first filter screen facing the first filter space 25 when the agitator 30 moves 21 cross over.
  • the agitator z. B. webs 32, at the radial end of which at least one bristle holder 33 is attached.
  • the bristles 34 are attached to the bristle holder 33 on the side of the bristle holder 33 facing the first filter screen 21 .
  • the bristle holders 33 are taken along via the webs 32, so that the bristles 34 sweep over the side of the first filter screen 21 facing the first filter chamber and thereby remove residue adhering to the filter screen 21, e.g. g. microplastic particles.
  • the bristles 34 do not sweep over the second filter screen 22 or at least not completely. thereby accumulated during operation of the fluid filter 1 in the second filter chamber retentate on the side of the second filter screen 22 facing the second filter chamber 26.
  • the retentate can be transported on the one hand by the fluid flow from the inlet opening 16 to the outlet opening 17 and/or by the agitator BO.
  • the bristle holders 33 can be arranged spirally or in the form of spiral segments, so that the agitator resembles a screw conveyor.
  • the drawing shows two bristle holders 33, but that this number is merely an example and is to be understood in the sense of "at least one bristle holder".
  • a fluid to be filtered e.g. B. a washing water to be filtered from a washing machine or another machine is fed via the inlet opening 16 into the first filter chamber 25 and through the retentate outlet opening also into the second filter chamber 26 .
  • a part of the fluid flows through the first filter screen 21 and the second filter screen 22 and is drawn off at the outlet opening 17 .
  • Contaminants carried along by the fluid remain attached both to the first filter screen 21 and to the second filter screen 22 .
  • the impurities separated on the first filter screen 21 are cleaned off by the bristles 34 of the agitator 30, so that the first filter screen 21 is kept free.
  • Retentate cleaned from the bristles 34 passes through the flow and preferably through the agitator 30 into the second filter chamber 26, where it is separated again, but this time on the second filter screen 22.
  • the cleaned fluid ie the filtrate, can leave the fluid filter 1 through the outlet opening 17 .
  • the fluid flow through the inlet is stopped, preferably at least for a short time, with any remaining fluid residues preferably being drawn off through the outlet opening 17 .
  • the maintenance cover 11 can be opened and the retentate can be removed from the second filter chamber.
  • the second filter screen is firmly connected to the maintenance cover 11, so that when the maintenance cover is opened in the second filter chamber 26, accumulated retentate can be removed together with the second filter screen. This unit can then be disposed of in accordance with local regulations and replaced with a new service cover 11 with a filter screen 22 attached.
  • FIG. 2 shows a further fluid filter 1, which is largely the same as the fluid filter 1 according to FIG. 1, so that the description of FIG. 1 can be read in full on FIG.
  • the fluid filter 1 in FIG. 2 has a compression means 40 with which the retentate collected in the second filter chamber 26 can be compressed.
  • the retentate in the second filter chamber 26 can be compressed with the compression means 40 so that fluid still contained therein drains through the filter element 20, causing undesired dripping of fluid from the maintenance cover 11 or from the second filter chamber 26 can be prevented or at least reduced.
  • the compression means 40 preferably has a grid 41 which, as indicated by the double arrow, can be moved parallel to the wall of the second filter screen. In the example shown, the grid sits on the free end of a piston rod of the agitator 30. It should also be mentioned that the mesh size of the grid 41 is larger than the mesh size of the filter element 20, so that the cleaned retentate can pass through the meshes of the grid 41 can be transferred to the second filter chamber 26 .
  • FIG. 3 shows a further fluid filter 1 and the description of FIG. 1 can again be (almost) completely applied to the fluid filter 1 in FIG. Only the differences are explained to avoid repetition.
  • the fluid filter in FIG. 3 differs from the fluid filter in FIG. 1 only in that that the first filter chamber and the second filter chamber are not arranged coaxially but at an angle to one another. As a result, the retentate collects at the bottom of the second filter chamber 26, at least also due to the force of gravity.
  • FIG. 4 shows another fluid filter in a longitudinal section along the longitudinal axis 2.
  • the description of FIG. 1 can also (almost) completely refer to FIG. 4, so that in the following only differences between the two fluid filters 1 are discussed in FIG the first filter screen 21 on the side facing away from the inlet opening 16 in a section 27 referred to as a taper 27 to form a connecting piece 28 whose open end forms the retentate outlet 29 .
  • the connecting piece 28 with the retentate outlet protrudes into the second filter chamber 26 through a seal 23 that rests at least largely sealingly on the outside of the connecting piece 28 .
  • the seal 23 delimits the second filter chamber 26 on the inlet side.
  • the seal 23 can (other than shown) z. B. on the second filter screen 22 may be attached.
  • the seal 23 is attached to the service cover 11 .
  • the seal 23 may be a sealing membrane attached to an inlet-side portion of an optional annular land 42 .
  • Inlet side refers here to the inlet of the second filter chamber 26, the inlet being the opening of the second filter chamber 26 facing the inlet 16 of the housing 10 (in relation to the direction of flow).
  • the seal 23 spans the second filter chamber on the inlet side.
  • At least the optional section of the seal 23 between the second filter screen 22 and the optional annular web 42 of the maintenance cover 11 can be designed as a rigid wall.
  • At least the section of the seal 23 through which the connecting piece 28 protrudes or into which it engages is preferably made of an elastic material, e.g. B. from a rubber-elastic material.
  • the optional ring ridge 42 can, for. B. as shown in Figure 4 together with the bottom of the maintenance cover 11, the second filter screen and the second filter chamber 26 enclose.
  • the filtrate Ring web 42 preferably has at least one drip opening 47 in its area facing the inlet.
  • the base of the maintenance cover 11 with its annular web 42 forms a basin which prevents residual fluid from dripping off undesirably from the second filter chamber.
  • Any filtrate escaping from optional drip openings 47 can e.g. B. be retained by an optional edge web 117 (see FIG. 5) z. B. may have a thread or a joint 48 (cf., for example, FIG. 7) for connecting the maintenance cover 11 to the base body of the housing 10 .
  • Optional elastic flaps 231 on the seal 23 can, as outlined in FIGS.
  • the connecting piece 28 acts as an opening member 28 for closing the inlet of the second filter chamber 22.
  • the optional flaps 231 can prevent improper emptying of the filter, e.g. by washing out.
  • the tabs 231 serve here as an example of a closure of the inlet opening that is preferably biased into its closed position, similar to a duckbill valve (EN: "Duckbill valve”).
  • the closure can be designed as a duckbill valve.
  • the closure can at least e.g.
  • FIG. 1 A snap-in connection between the base 13 and the maintenance cover 11 is preferred, but other fastenings are also possible, such as a bayonet, screw thread, etc. p.
  • the optional floor 13 can also be part of the second filter screen 22 .
  • the optional floor 13 can also be provided in the embodiments of FIGS. Incidentally, the description of FIGS. 4 and 5 can also be applied to FIG.
  • FIG. 7 is largely identical to FIG. 6 and differs only in that the maintenance cover is not attached to the base body with a screw connection but with a joint 48. Otherwise, the description of FIG. 6 can also be read with reference to FIG will.

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Abstract

Ein MikroplastikfiIter, kurz Fluidfilter (1) für eine Waschmaschine mit einem Filtergehäuse (10), einem ersten Filtersieb (21), einem zweiten Filtersieb (22) einer Zulauf-Öffnung (16) und einer Ablauföffnung (17), wobei der Zulauf (16) und der Ablauf (17) durch das erstes Filtersieb (21) miteinander kommunizieren und wobei der erste Filterraum (25) einen Retentatauslass hat, ist besonders einfach in der Handhabung, wenn das zweite Filtersieb (22) in einem Hohlraum (15) des Filtergehäuses (10) angeordnet ist, der Zulauf (16) und der Ablauf (17) durch das zweite Filtersieb miteinander kommunizieren und der Retentatauslass zulaufseitig des zweiten Filtersiebs (22) angeordnet ist.

Description

Microplastikfilter für Waschmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Fluidfilter, beispielsweise einen Mikroplastikfilter zum Entfernen von Microplastik aus einem zu filternden Fluid, welches typischer- weise das Abwasser einer Textilwaschmaschine ist. Das Fluidfilter hat ein Filter- gehäuse, ein erstes Filtersieb, ein zweites Filtersieb, eine Zulauföffnung und eine Ablauföffnung. Das Filtergehäuse bildet einen Hohlraum. Durch eine Zulauföff- nung des Gehäuses kann das Fluid in den Hohlraum einströmen und durch eine Ablauföffnung aus dem Hohlraum und da-mit aus dem Gehäuse ausströmen. Das erste Filtersieb ist in dem Hohlraum an-geordnet und begrenzt zumindest einen ersten Filterraum zumindest zum Teil. Der Zulauf und der Ablauf sind über das erste Filtersieb miteinander in Fluid-kommunikation verbunden. Zudem hat der erste Filterraum einen Retentatauslass.
Stand der Technik Mikroplastik wird vermehrt in der Natur nachgewiesen, dort nicht oder nicht schnell genug abgebaut und hat einen negativen Einfluss auf die Fauna, insbe- sondere in den Meeren, weil Mikroplastik dort in die Nahrungskette gerät. Als Mikroplastik werden in der Regel Kunststoffteilchen mit Ausdehnungen kleiner als 5mm. Ein Beitrag zur Mikroplastikbelastung der Gewässer entsteht durch beim Waschen von Kleidung aus der Kleidung ausgewaschenen Fasern, Faserseg- menten und anderen Kunststoffteilchen. Die Faserlänge solcher ausgewaschenen Mikroplastikteilchen liegt typischerweise zwischen etwa lOOμm und 800μm. der Faserdurchmesser ist typischerweise deutlich kleiner, etwa um den Faktor 30. Auch flockige Textilbestandteile mit Kantenlängen deutlich unter 1mm werden dabei freigesetzt die ebenfalls als Mikroplastik bezeichnet werden. In der Offenlegungsschrift DE 102016004326 Al ist ein Fluidfilter zum Heraus- filtern von Fasern aus Waschmaschinenabwässern bekannt. Die Abwässer strö- men durch eine Zulauföffnung in ein Filtergehäuse, in dem ein erstes Filtersieb angeordnet ist. Die Abwässer durchströmen das erste Filtersieb und das Filtrat fließt durch eine Ablauföffnung aus einem von dem Filtergehäuse gebildeten Hohlraum heraus. Die Textilfasern bleiben dabei in einem ersten Filtersieb hän- gen. Durch ein Rührwerk werden die Textilfasern jedoch in Schwebe gehalten, um ein Zusetzen, d.h. ein Verstopfen des ersten Filtersiebes zu verhindern. Nach dem Waschvorgang kann dann eine konzentrierte Textilfasersuspension aus dem Filtergehäuse über ein händisch betätigtes Ventil in einen Auffangbehälter mit einem Kaffeefilter abgelassen werden. Die Textilfasern bleiben dann als Retentat in wie ein Kaffeesatz in dem Kaffeefilter hängen und können fachgerecht ent- sorgt werden. Das Filtrat wird in das Abwassernetz eingeleitet. Die abgetrennten Fasern, d.h. das Retentat, werden bzw. wird mit dem zweiten Filtersieb in den Hausmüll entsorgt.
Auch in der US 2009/0071912 Al wird ein Fluidfilter zum Abtrennen von Textilfa- sern aus Waschmaschinenabwässern vorgeschlagen. Der Fluidfilter besteht aus einer Filtertrommel mit einem koaxialen Einlass, die sich um eine Helix dreht. Die Helix lenkt den Fluidstrom gegen das einzige Filtersieb, sodass es durch den Flu- idstrom freigespült wird. Durch die Drehung des Filtersiebes relativ zur Helix wirkt diese wie ein Schneckenförderer und befördert die abgetrennten Textilfa- sern als Retentat zum dem freien Ende der Filtertrommel, welches dem Einlass gegenüberliegt.
Gegenstand des Gebrauchsmusters DE 202019003 578 Ul ist ein Filtersystem zum Entfernen von Mikrofasern aus dem Abwasser einer Waschmaschine mit ei- nem sich vertikal erstreckenden Ablaufrohr. In dem Ablaufrohr sind in Fließrich- tung des Abwassers gesehen mehrere Filterelemente in Reihe hintereinander an- geordnet. In der Seitenwandung des Abwasserrohrs sind Wartungsöffnungen, die einen Zugang zu den Sieben erlauben.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die bekannten technischen Lehren zur Abtrennung von Mikrokunststoffen aus Waschmaschinenabwässern nur the- oretisch funktionieren, in der täglichen Handhabung jedoch schwierig sind und daher von den Endanwendern nicht oder nur schlecht angenommen werden. Für eine Integration in eine Maschine, wie z. B. eine Waschmaschine sind die Vor- Schläge nach dem Stand der Technik noch nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, die ein einfa- ches Handling bei der Reinigung von Waschmaschinenabwässern oder anderen zu reinigenden Fluiden ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Fluidfilter nach Anspruch 1 gelöst, ebenso wie durch eine Waschmaschine mit dem Fluidfilter und auch durch einen Wartungs- deckel für den Fluidfilter bzw. eine Waschmaschine mit dem Fluidfilter. Insbeson- dere wird die Aufgabe durch eine Kombination aus einem Filtersieb und einer Bürste nach dem Anspruch 18 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Ge- genstand der abhängigen Ansprüche. Der Fluidfilter hat ein Filtergehäuse, wenigstens ein erstes Filtersieb und wenigs- tens ein zweites Filtersieb. Das Filtergehäuse bildet einen Hohlraum aus und hat wenigstens eine Zulauföffnung und mindestens eine Ablauföffnung, über die ein Fluid in den Hohlraum einströmen bzw. wieder ausströmen kann. Entsprechend geben die Anordnung von Zulauföffnung und Ablauföffnung eine Strömungsrich- tung vor. Anders formuliert definieren die Zulauföffnung und Ablauföffnung eine Strömungsrichtung von der Zulauföffnung zu der Ablauföffnung. Das erste Filtersieb ist in dem Hohlraum angeordnet, wobei die Zulauföffnung und die Ablauföffnung durch das Filtersieb miteinander kommunizierend verbun- den sind. Kommunizierend verbunden, bedeutet hierbei, dass ein Fluidstrom von der Zulauföffnung durch das erste Filtersieb hindurch zu der Ablauföffnung flie- ßen kann, wobei in dem Fluid enthaltene Teilchen an dem Filtersieb abgeschie- den werden. Das erste Filtersieb begrenzt einen ersten Filterraum zumindest zum Teil. Der erste Filterraum ist wie üblich zulaufseitig des ersten Filtersiebes, hat einen Retentatauslass und wird ablaufseitig durch das erste Filtersieb be- grenzt. Vorzugsweise ist ein zweites Filtersieb ebenfalls in dem Hohlraum des Fil- tergehäuses angeordnet, wobei Zulauf und Ablauf zudem auch durch das zweite Filtersieb miteinander kommunizieren. Das zweite Filtersieb ist daher vorzugs- weise zumindest zum Teil parallel zu dem ersten Filtersieb geschaltet, wobei der Begriff parallel sich hier auf die Strömung des Fluids (z. B. des Abwassers) be- zieht. Der Retentatauslass des ersten Filtersiebs ist vorzugsweise zulaufseitig des zweiten Filtersiebs angeordnet. Durch den Retentatauslass kann folglich auch Fluid aus dem ersten Filterraum in den zweiten Filterraum eintreten, zusätzlich oder alternativ kann der zweite Filterraum einen separaten Fluideinlass haben.
Im Sinne eine Flussschaltbildes sind das erste Filtersieb und das zweite Filtersieb daher für das Fluid parallel angeordnet („geschaltet") und für das Retentat in Reihe angeordnet („geschaltet"). Die Reihenschaltung ergibt sich, weil ein Reten- tateintritt aus dem ersten Filterraum in den zweiten Filterraum zumindest mög- lich, wenn nicht gar konstruktiv vorgesehen ist und aber ein Retentataustritt aus dem zweiten Filterraum durch das zweite Filtersieb unterbunden wird. Folglich wird im Betrieb des Fluidfilters das Retentat des ersten Filtersiebes in dem zwei- ten Filtersieb aufgefangen. Ein händisches Reinigen des ersten Filtersiebes kann entfallen. Zudem kann das erste Filtersieb vorzugsweise automatisch abgereinigt werden, wodurch der Strömungswiderstand durch das Fluidfilter nach oben be- grenzt wird. Eine Verstopfung des Fluidfilters wird dadurch zuverlässig entgegen- gewirkt. Die bevorzugte automatische Abreinigung kann z. B. durch eine motorisch betrie- bene Bürste erfolgen, deren Borsten das erste Filtersieb überstreichen. Das be- deutet, dass ein freies Ende wenigstens einer Borste an dem ersten Filtersieb, vorzugsweise zulaufseitig anliegt und/oder die Bürste relativ zum ersten Filter- sieb beweglich angetrieben ist, wobei die Bewegung des freien Endes der Borste durch eine Trajektorie beschrieben hat, die zumindest zum Teil auf dem ersten Filtersieb liegt.
Vorzugsweise hat das Fluidfilter einen Agitator. Besonders bevorzugt hat der Agi- tator wenigstens eine Agitatorwelle, die vorzugsweise motorisch angetrieben ist. Als Antrieb kann beispielsweise ein Elektromotor und/oder ein durch die Strö- mung des Abwassers (und/oder des Wasserzulaufs) angetriebener Hydraulikmo- tor dienen.
An dem Agitator können die Borsten befestigt sein. Dadurch können die freien Enden der Borsten bei einer Bewegung des Agitators die den ersten Filterraum zugewandte Seite des ersten Filtersiebs überstreichen. Dazu kann der Agitator wenigstens einen Steg aufweisen. Der oder die Stege können beispielsweise mit der Agitatorwelle verbunden sein. An wenigstens einem Steg kann wenigstens ein Borstenhalter befestigt sein. Beispielsweise bei einem rotierenden Agitator kann der Borstenhalter vorzugsweise an einem radialen Ende des wenigstens ei- nen Stegs befestigt sein, wobei radial sich an dieser Stelle auf die Rotationsachse der Agitatorwelle bezieht. Beispielsweise kann der Agitator auch Borstenhalter sein.
An der dem ersten Filtersieb zugewandten Seite des Borstenhalters können die Borsten an dem Borstenhalter befestigt sein. Wenn die Agitatorwelle von einem Antrieb, z. B. von einem Elektro- oder Hydraulikmotor, in Rotation versetzt wird, dann werden die Borstenhalter über die Stege mitgenommen und die Borsten überstreichen die dem ersten Filterraum zugewandte Seite des ersten Filtersiebs. Dadurch wird an dem Filtersieb anhaftendes Retentat abgereinigt. Das Retentat kann beispielsweise Mikroplastikteilchen, Fasern und dergleichen aufweisen.
Der Transport des Retentats kann zum einen durch den Fluidfluss von der Zulauf- öffnung zu der Ablauföffnung erfolgen und/oder durch den Agitator. Beispiels- weise können die Borstenhalter spiralförmig oder spiralsegmentförmig angeord- net sein, so dass der Agitator einem Schneckenförderer ähnelt. Ebenso können die Stege oder der wenigstens eine Steg oder Teile davon als Helix oder als He- lixsegmente ausgeführt sein. Man könnte sagen, dass wenigstens ein Steg vor- zugsweise als Gewindegang oder Gewindegangsegment ausgeführt ist und/oder wenigstens einen Gewindegang und/oder wenigstens ein Gewindegangsegment aufweist. Ebenso wie die Anzahl der Borstenhalter ist nicht begrenzt ist, d.h. „ein Borstenhalter" ist im Sinne von „wenigstens ein Borstenhalter" zu verstehen, ist die Anzahl der Stege nicht begrenzt, d.h. vorzugsweise gibt es wenigstens einen Steg, an dem vorzugsweise wenigstens ein Borstenhalter befestigt ist. Insbeson- dere bei sich drehenden Bürsten sind wenigstens drei Borstenhalter bevorzugt, wodurch eine zusätzliche radiale Lagerung entfallen kann.
Besonders bevorzugt hat das Filtergehäuse eine Wartungsöffnung, die mit einem Wartungsdeckel verschlossen ist. Wie üblich ist der Wartungsdeckel bevorzugt leicht lösbar, d.h. die Wartungsöffnung kann entsprechend einfach freigegeben werden. Durch die Wartungsöffnung können eventuelle Verstopfungen oder sonstige Probleme des Fluidfilters leicht behoben werden.
Besonders bevorzugt ist das zweite Filtersieb an dem Wartungsdeckel befestigt. Es genügt dann folglich in regelmäßigen Abständen den Wartungsdeckel zu öff- nen, wobei das zweite Filtersieb aus dem Gehäuse entnommen wird. Vorzugs- weise ist die Kontur des zweiten Filtersiebs in der Aufsicht auf den Wartungsde- ckel kleiner als die Kontur des Wartungsdeckels, so dass eine einfache Entnahme des zweiten Filtersiebs erreicht wird. Es sind auch andere Konturen möglich. Bei der Wahl der Kontur sollte aber vorzugsweise berücksichtigt werden, dass das zweite Filtersieb vorzugsweise durch die Wartungsöffnung entnehmbar ist. So sind beispielsweise auch toroidsegmentförmige Filtersiebe möglich. Bei geöffne- tem Wartungsdeckel kann man das zweite Filtersieb dann reinigen und erneut verwenden oder gegebenenfalls zusammen mit dem Wartungsdeckel austau- schen und/oder mit dem Wartungsdeckel entnehmen reinigen und wieder ver- wenden. Bevorzugt wird das zweite Filtersieb jedoch nur einmalig verwendet, weil ansonsten die Gefahr besteht, dass ein Nutzer das Sieb auswäscht, wodurch das aus dem Waschwasser abgeschiedene Retentat dann doch in das Abwasser- System gelangt. Um eine Wiederverwendung eines ausgewaschenen zweiten Fil- tersiebes zu verhindern, kann an diesem eine maschinenlesbare Identifikations- markierung angeordnet sein, z. B. ein RFID Chip. Eine Maschinensteuerung kann dann anhand der Identifikationsmarkierung erkennen, ob ein zuvor entnomme- nes zweites Filtersieb erneut eingesetzt wurde oder ob ein anderes (neues) zwei- tes Filtersieb verwendet wurde. Sofern ein zuvor entnommenes zweites Filter- sieb wieder eingesetzt wurde, kann die Maschinensteuerung den Betrieb der Maschine unterbinden und/oder eine Warnmeldung anzeigen
Die Notwendigkeit des Austausches oder einer Reinigung des zweiten Filtersiebs kann z. B. durch eine Anzeige einer Waschmaschinensteuerung symbolisiert wer- den. In der einfachsten Variante erfolgt der Wechsel oder die Reinigung des zweiten Filtersiebs nach einer vorgegebenen Anzahl an Waschzyklen. Alternativ oder zusätzlich kann das Volumen des in dem zweiten Filtersieb zurückgehalte- nen Retentats gemessen werden und, sofern der Messwert einen vorgegebenen Sollwert erreicht, kann die Notwendigkeit des Austausches und/oder der Reini- gung des Filtersiebs symbolisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann ab dem Grenzwert und/oder einem darüber liegenden Grenzwert auch eine automati- sche Beendigung eines Waschprogrammes erfolgen und/oder der Neustart eines neuen Waschprogrammes durch die Steuerung unterbunden werden. Wie schon weiter oben dargestellt ist es besonders bevorzugt, wenn zumindest ein Teil des zweiten Filtersiebs zumindest einen zweiten Filterraum zumindest teilweise begrenzt. Der zweite Filterraum hat eine Einlassöffnung, die mit dem Retentatauslass des ersten Filterraums kommunizierend verbunden ist, sodass sowohl Retentat aus dem ersten Filterraum als auch ungefiltertes Fluid in den zweiten Filterraum eintreten kann. Beim Durchtritt durch das zweite Filtersieb wird das Fluid zum Filtrat und das Retentat wird in dem zweiten Filterraum zu- rückgehalten. In diesem Sinne ist der zweite Filterraum bevorzugt zumindest re- tentatdicht (evtl auch fluiddicht) mit dem ersten Filterraum verbunden, wobei die Verbindung bevorzugt lösbar ist. Beispielsweise kann ein Dichtring zwischen einer den Retentatauslass begrenzenden Fläche und einer die Einlassöffnung be- grenzenden Fläche angeordnet sein, wobei natürlich der Freiraum, d.h. der Über- gang zwischen Retentatauslass und Einlassöffnung für Retentat aus dem ersten Filterraum und zu filterndes Fluid durchlässig ist.
Wie üblich, bezeichnet der Begriff Filterraum einen von der Reinseite des Hohl- raums durch das entsprechende Filtersieb abgetrennten Bereich. Solche Filter- räume können z. B. kreiszylindrisch, halbkugelförmig, polygonal, konisch, wellen- förmig oder dergleichen sein. Nicht alle Begrenzungsflächen des ersten bzw. zweiten Filterraums sind notwendigerweise von dem ersten bzw. zweiten Filter- sieb gebildet. Beispielsweise kann ein Teil der Gehäusewandung einen Teil des ersten und/oder Filterraums begrenzen.
Besonders bevorzugt hat der Fluidfilter einen Verschluss für die Einlassöffnung des zweiten Filterraums, wobei der Verschluss zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist. In der geschlossenen Stellung verschließt der Verschluss die Einlassöffnung und damit der zweiten Filterraum zumindest retentatdicht, vorzugsweise sogar fluiddicht. In der Offenstellung ist die Einlassöffnung, wie der Name schon sagt, offen, d.h. ein Retentat- als auch Fluidfluss aus dem ersten Filterraum in den zweiten Filterraum kann stattfinden, vorzugsweise ungehindert stattfinden. Wie allgemein üblich, bedeutet verfahr- bar in diesem Fall jede Art einer Bewegung, d.h. eine Rotation, eine Translation oder Superpositionen aus Rotation und Translation. Man könnte anstelle von verfahrbar auch den Begriff bewegbar verwenden. Wurde der Verschluss in die Geschlossenstellung bewegt, kann das zweite Filtersieb aus dem Gehäuse ent- nommen werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Retentat oder ein Teil davon aus dem zweiten Filterraum herausfällt. Die Handhabung ist deutlich ver- einfacht, die Funktionssicherheit ist erhöht. Man kann den Verschluss als ein Schaltventil ansehen, dass den Einlass des zweiten Filterraums verschließt oder öffnet, wobei das Schaltventil im Betrieb des Fluidfilter in Offenstellung ist, vor- zugsweise dauerhaft in Offenstellung ist. Vor, beim oder durch das Entnehmen des zweiten Filtersiebs wird das Schaltventil dann geschlossen, d.h. bei entnom- menen zweiten Filtersieb und/oder bei geöffneten Wartungsdeckel ist der Ver- schluss in der Geschlossenstellung.
Besonders bevorzugt ist der Verschluss, zumindest wenn er nicht in der Ge- schlossenstellung ist, in Richtung seiner Geschlossenstellung vorgespannt. Damit ist gemeint, dass der Verschluss, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn wirken, selbsttätig in seine Geschlossenstellung zurückkehrt. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass beim Öffnen des Verschlusses eine Feder ge- spannt wird, die den Verschluss in seine Geschlossenstellung belastet. Anstelle der elastischen Feder kann auch ein anderer Energiespeicher, vorzugsweise ein potentieller Energiespeicher, verwendet werden. Der Fluidfilter hat vorzugsweise ein Öffnungsorgan, das bei geschlossener Wartungsklappe den Verschluss in sei- ner Offenstellung hält bzw. beim Schließen der Wartungsklappe den Verschluss von der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt. Beim anschließenden Öffnen der Wartungsklappe kann das Öffnungsorgan vorzugsweise den Weg des Verschlusses in seine Geschlossenstellung freigeben, sodass die Einlassöffnung des zweiten Filterraums zuverlässig und selbsttätig geschlossen wird, sobald die Wartungsklappe geöffnet wird. Die Handhabung beim Wechsel des zweiten Fil- tersiebs wird folglich weiter vereinfacht.
Ebenso bevorzugt kann der Fluidfilter wenigstens ein bewegliches Kompressions- mittel haben, das von einer Neutralstellung in eine Kompressionsstellung ver- fahrbar ist. In der Kompressionsstellung kann das Kompressionsmittel das zweite Filtersieb verformen und dadurch den zweiten Filterraum komprimieren. Das Re- tentat wird folglich komprimiert und noch vorhandenes Fluid wird aus dem zwei- ten Filterraum durch das zweite Filtersieb hindurchgepresst. Beim Entnehmen des zweiten Filtersiebes ist die Tropfgefahr daher deutlich reduziert, wenn zuvor das bewegliche Kompressionsmittel zumindest einmal in die Kompressionsstel- lung verfahren wurde. Gegebenenfalls kann es natürlich auch vor dem Entneh- men wieder in die Neutralstellung verbracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Kompressionsmittel in der Kompressionsstellung wenigstens einen Ab- schnitt des zweiten Filterraums von wenigstens einem anderen Abschnitt des zweiten Filterraums abtrennen. Dadurch wird der zweite Filterraum effektiv ver- kleinert, was ebenso zu einer Kompression des Retentats führt, d.h. noch vorhan- denes in dem Retentat gespeichertes Fluid wird durch das zweite Filtersieb hin- durchgepresst und die Tropfgefahr beim Entnehmen des zweiten Filtersiebes wird weiter reduziert. Beispielsweise kann ein Schieber durch eine Einlassöffnung des zweiten Filtersiebes an dem Filtersieb entlang in den zweiten Filterraum hin- ein bewegt werden, wodurch in Bewegungsrichtung vor dem Schieber angeord- netes Retentat komprimiert und folglich entwässert wird. Vorzugsweise wird der Schieber in Richtung eines Abschnitts des zweiten Filtersiebs bewegt, wodurch das Retentat zwischen dem zweiten Filtersieb und dem entsprechenden Ab- schnitt komprimiert wird.
Besonders bevorzugt hat der Wartungsdeckel eine Verriegelung, die eine Verrie- gelungsstellung und eine Entriegelungsstellung hat. In der Verriegelungsstellung verhindert oder zumindest hemmt die Verriegelung ein Öffnen des Wartungsde- ckels, z. B., indem die Verriegelung oder ein Teil davon formschlüssig in eine Aus- nehmung des Wartungsdeckels und/oder des Gehäuses eingreift. Alternativ kann die Verriegelung auch oder zusätzlich kraftschlüssig auf den Wartungsdeckel wir- ken, so dass bei einer Störung des Verriegelungsmechanismus der Wartungsde- ckel z. B. durch Ansetzen eines Hebels zerstörungsfrei geöffnet werden kann. Die Verriegelung steht vorzugsweise in Wirkverbindung mit dem Verschluss für die Einlassöffnung und/oder dem Kompressionsmittel. Vorzugsweise bewirkt ein Verfahren des Verschlusses in die Geschlossenstellung eine Entriegelung der Ver- riegelung und vice versa. Zudem oder alternativ kann ein Verfahren des Kom- pressionsmittels in die Kompressionsstellung und optional, zurück in die Neutral- stellung die Verriegelung entriegeln. Vorzugsweise ist die Verriegelung selbstver- riegelnd beim Schließen des Wartungsdeckels. Durch die Verriegelung kann si- chergestellt werden, dass der Wartungsdeckel nur dann geöffnet wird, wenn die Einlassöffnung verschlossen ist und/oder nachdem überflüssiges Fluid durch das zweite Filtersieb hindurchgepresst wurde. Die Tropfgefahr beim Entnehmen des zweiten Filtersiebes wird weiter reduziert.
Besonders bevorzugt ist zumindest in dem ersten Filterraum ein Agitator. Der Agitator kann elektrisch und/oder durch die Strömung des Fluids angetrieben werden. Beispielsweise kann der Agitator wenigstens eine Bürste aufweisen, de- ren Borsten das erste Filtersieb oder zumindest Teile davon überstreichen, d.h. abbürsten. Die Bürste kann wie üblich einen Borstenhalter aufweisen, an dem die Borsten befestigt. Durch die Borsten, genauer durch Überstreichen des ers- ten Filtersiebs mit den Borsten kann ein Zusetzen des ersten Filtersiebes verhin- dert werden und gleichzeitig kann ein zuverlässiger Abtransport des Retentats durch den Retentatauslass in den zweiten Filterraum gefördert werden. Dadurch kann eine gleichmäßiger Strömungswiderstand des Fluidfilters sichergestellt wer- den. Vorzugsweise überstreichen die Borsten im Betrieb zumindest einen Teil des zweiten Filtersiebs nicht, sodass das Retentat sich dort wie ein Filterkuchen ansammeln kann.
Bevorzugt haben die Borsten einen Faserdurchmesser d < dmax, wobei dmaxein Element der Menge {0,14mm; 0,12 mm; 0,1 mm; 0,09 mm; 0,08 mm; 0,05 mm}, d.h. ∈ {0,14; 0,12; 0,1; 0,09; 0,08; 0,05}. In diesen Fällen ist die Abreini- gung besonders effektiv. Als untere Grenze dmin für den Faserdurchmesser der Borsten haben Versuche 5 μm als sinnvoll ergeben, d.h. dmin > 5μm . Zusam- menfassend wäre dann vorzugsweise dmin ≤ d ≤ dmax, wobei G
{0,14; 0,12; 0,1; 0,09; 0,08; 0,05} und dmin ≥ 5μm. Kunststofffasern mit ei- nem entsprechenden Faserdurchmesser können Microplastik zuverlässig von dem ersten Sieb abreinigen, wobei die Faserlänge vorzugsweise zwischen 14 und 2 mm beträgt. Besonders bevorzugt zwischen 10 und 4 mm. Das erste Filtersieb und das zweite Filtersieb haben vorzugsweise je eine Maschenweite m1,m2. Die unteren Grenzen der beiden Maschenweiten m1,m2ist bevorzugt aus ein Ele- ment der Menge U = {20μm, 30μm, 40μm, 45μm, 50μm} und die oberen Grenze aus der Menge 0 = {50μm, 55μm, 60μm, 70μm, 80μm, 90μm, lOOμm }, so dass für die Maschenweite mi gilt u < mi < o,u ∈ U, o ∈ 0, i ∈ {1,2}. Bei- spielsweisen sind Maschenweiten zwischen 20 μm und 80 μm bevorzugt. Beson- ders bevorzugt sind Maschenweiten zwischen 30 μm und 70 μm, ganz besonders bevorzugt sind Maschenweiten zwischen 45 und 60μm.
Zudem wurde bei aufwändigen Versuchten beobachtet, dass der optimale Faser- durchmesser mit der freien Länge der Borsten korreliert. Bevorzugt beträgt das Verhältnis d/l von Faserdurchmesser d der Borsten zur freien Faserlänge l der Borsten etwa 20 bis 200, besser im Bereich von 50 bis 100. D.h. vorzugsweise gilt Eine Kombination aus einem Filtersieb und einer Bürste mit einer der genannten Eigenschaften kann auch in anderen Filteranwendungen eingesetzt werden, ins- besondere auch ohne das zuvor beschriebene zweite Filtersieb. Eine solche Kom- bination wird im Anspruch 20 beschrieben. Natürlich ist davon auszugehen, dass ein freies Ende wenigstens einer Borste an dem ersten Filtersieb, vorzugsweise zulaufseitig anliegt und/oder die Bürste relativ zum ersten Filtersieb beweglich angetrieben ist, wobei die Bewegung des freien Endes der Borste durch eine Trajektorie beschrieben hat, die zumindest zum Teil auf dem ersten Filtersieb liegt. Der zuvor beschriebene Fluidfilter lässt sich sehr einfach z. B. in einer Waschma- schine oder aber auch in jede andere Maschine mit einem Maschinengehäuse in- tegrieren, insbesondere wenn die Maschine ein Fluidbecken mit einen Pumpen- sumpf aufweist. Oberhalb des Pumpensumpfs ist typischerweise ein Fluidab- laufanschluss, z. B. ein Wasserablaufanschluss, z. B. für Waschwasser. Vorzugs- weise ist die Zulauföffnung des Fluidfilters fluiddicht mit dem Pumpensumpf ver- bunden. Die Ablauföffnung des Fluidfilters ist vorzugsweise mit der Saugseite der Fluidpumpe fluiddicht verbunden. Druckseitig ist die Pumpe vorzugsweise über eine Abwasserleitung mit einem Ablaufanschluss, z. B. einem Waschwasserab- laufanschluss verbunden. Alternativ kann die Pumpe auch zwischen dem Pum- pensumpf und der Zulauföffnung angeordnet und entsprechend mit dem Pum- pensumpf und der Zulauföffnung des Fluidfilters verbunden sein.
Der Ablaufanschluss ist typischerweise oberhalb des Pumpensumpfs angeordnet und seine Höhe definiert die maximale Füllhöhe der Maschine. Bei der Anord- nung des Fluidfilters zwischen dem Pumpensumpf und der Saugseite der Pumpe ist besonders bevorzugt zwischen dem Fluidfilter und der Saugseite der Pumpe ein Reservoir, dessen Volumen zumindest dem Volumen der Abwasserleitung entspricht. Dadurch kann verhindert werden, dass beim Abschalten der Pumpe Filtrat aus der Abwasserleitung zurück in den Fluidfilter bzw. den Pumpensumpf fließt. Beim Öffnen der Wartungsklappe entweicht dann kein Fluid der Maschine. Den gleichen Effekt kann man erzielen, wenn ablaufseitig des ersten Filtersiebs und/oder des zweiten Filtersiebs wenigstens ein Rückschlagventil angeordnet ist, das lediglich eine Strömung von der Reinseite der wenigstens zwei Filtersiebe zur Saugseite der Pumpe erlaubt. Einmal aus dem Fluidfiltergehäuse abgesaugtes Filtrat kann dann nicht wieder in den von dem Filtergehäuse gebildeten Hohl- raum zurückfließen.
Alternativ oder zusätzlich kann einlaufseitig des ersten Filterraums und/oder ers- ten Filtersiebs ein Rückschlagventil angeordnet sein, z. B. in der Zulauföffnung oder zulaufseitig der Zulauföffnung. Wenn ein Rückschlagventil einlaufseitig des ersten Filtersiebs angeordnet ist, ist es bevorzugt, wenn bei geöffnetem Rück- schlagventil wenigstens eine optionale Borste den Ventilsitz und/oder den Ventil- stößel überstreicht, um eine Akkumulation von Fasern an den Dichtflächen des Rückschlagventils zu vermeiden. Diese Borsten können wie die oben schon ge- nannten optionalen Borsten an dem optionalen Agitator angeordnet sein, ggf. an einem optionalen Borstenhalter.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungs- gedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich- nungen exemplarisch beschrieben.
Figur 1 zeigt ein erstes Beispiel für den Fluidfilter.
Figur 2 zeigt ein zweites Beispiel für den Fluidfilter.
Figur 3 zeigt ein drittes Beispiel für den Fluidfilter.
Figur 4 zeigt ein viertes Beispiel für den Fluidfilter.
Figur 5 zeigt einen Wartungsdeckel für das Fluidfilter. Figur 6 zeigt ein viertes Beispiel für den Fluidfilter.
Figur 7 zeigt einen Wartungsklappe mit einem Filtersieb.
Figur 1 zeigt einen Fluidfilter 1 mit einem Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 hat eine Wartungsöffnung, die in der Figur 1 von einem Wartungsdeckel 11 verschlossen ist. Der Verschluss ist vorzugsweise fluiddicht. Dies kann z. B. durch eine zwi- schen dem Wartungsdeckel 11 und einem die Wartungsöffnung begrenzenden Rand des Gehäuses 10 eingespannte Dichtung, eine Labyrinthdichtung oder dgl. erfolgen. In der Figur 1 ist der Wartungsdeckel auf den Gehäuserand aufgesteckt und durch einen Reibschluss fixiert. Alternativ sind aber auch andere Verbin- dungstechniken einsetzbar, Gewindeverbindung, Bajonettverschluss, Rastver- schluss, Schwenkverbindung, ..., d.h. all diese Beispiele können durch jede an- dere, vorzugsweise lösbare Befestigungstechnik ausgetauscht werden. Das Ge- häuse 10 hat eine Zulauföffnung 16 und eine Ablauföffnung 17. Die Zulauföff- nung 16 kann z. B. über eine Leitung z. B. mit einem Pumpensumpf oder der Druckseite einer Pumpe einer Waschmaschine oder einer anderen Maschine ver- bunden sein. Die Ablauföffnung 17 kann z. B. mit der Saugseite einer Pumpe zum Abpumpen eines Fluids verbunden sein. Sowohl die Zulauföffnung 16 als auch die Ablauföffnung 17 ermöglichen einen Zugang zu einem von dem Filterge- häuse 10 umschlossenen Hohlraum 15. In dem Hohlraum 15 des Filtergehäuses sind vorzugsweise ein erstes Filtersieb 21 und ein zweites Filtersieb 22 angeord- net. Das erste Filtersieb 21 begrenzt einen ersten Filterraum 25, der mit der Zu- lauföffnung 16 kommuniziert. Im gezeigten Beispiel ist das erste Filtersieb 21 tonnenförmig und der erste Filterraum 25 entsprechend zumindest näherungs- weise ein Kreiszylinder mit einer Längsachse 2. Andere Geometrien des ersten Filterraums sind aber ebenso möglich. Nur um die Figur übersichtlicher zu halten ist von den Filtersieben 21, 22 lediglich die Schnittfläche eingezeichnet (gilt für alle Figuren), die in den Schnittzeichnungen eigentlich darzustellende Innenan- sicht der beiden Filtersiebe wurde weggelassen, weil die anderen Details vor dem Gitterhintergrund kaum zu erkennen wären.
Auf der der Zulauföffnung 16 abgewandten Seite hat der erste Filterraum 25 ei- nen Retentatauslass. Im gezeigten Beispiel ist der Retentatauslass die Durchlass- öffnung eines Dichtungsrings 23, welche gleichzeitig die Einlassöffnung eines zweiten Filterraums 26 ausbildet. Der zweite Filterraum 26 wird, ähnlich wie der erste Filterraum 25 durch das erste Filtersieb 21 begrenzt wird, durch das zweite Filtersieb 22 begrenzt. Das erste Filtersieb 21 und das zweite Filtersieb 22 sind durch eine Dichtung 23 zu einem Filterelement 20 verbunden. Eine Wandung, z. B. die des Gehäusedeckels 11, begrenzt vorzugsweise den zweiten Filter- raum 26 auf der der Einlassöffnung 23 gegenüber liegenden Seite. Alternativ kann der zweite Filterraum 26 anstelle von der Wandung auch von einem separa- ten Boden und/oder dem zweiten Filtersieb 22 begrenzt werden. Das zweite Fil- tersieb kann z. B. einen Filterkorb ausbilden.
Vorzugsweise hat das Fluidfilter 1 einen Agitator 30. Besonders bevorzugt hat der der Agitator 30 eine Agitatorwelle 31, an dem Borsten 34 befestigt sind, de- ren freie Enden bei einer Bewegung des Agitators 30 die den ersten Filter- raum 25 zugewandte Seite des ersten Filtersiebs 21 überstreichen. Dazu kann der Agitator z. B. Stege 32 aufweisen, an deren radialen Ende wenigstens ein Borstenhalter 33 befestigt ist. An der dem ersten Filtersieb 21 zugewandten Seite des Borstenhalters 33 sind die Borsten 34 an dem Borstenhalter 33 befestigt. Wird die Welle 31 von einem Antrieb 80 in Rotation versetzt, dann werden die Borstenhalter 33 über die Stege 32 mitgenommen, so dass die Borsten 34 die dem ersten Filterraum zugewandte Seite des ersten Filtersiebs 21 überstreichen und dadurch an dem Filtersieb 21 anhaftendes Retentat, z. B. Mikroplastikteil- chen, abreinigen. Wie im gezeigten Beispiel überstreichen die Borsten 34 das zweite Filtersieb 22 nicht oder zumindest nicht vollständig. Dadurch akkumuliert sich im Betrieb des Fluidfilters 1 in den zweiten Filterraum Retentat an der dem zweiten Filterraum 26 zugewandten Seite des zweiten Filtersiebs 22.
Der Transport des Retentats kann zum einen durch den Fluidfluss von der Zulauf- öffnung 16 zu der Ablauföffnung 17 erfolgen und/oder durch den Agitator BO. Beispielsweise können die Borstenhalter 33 spiralförmig oder spiralsegmentför- mig angeordnet sein, so dass der Agitator einem Schneckenförderer ähnelt. An dieser Stelle ist angemerkt, dass in der Zeichnung zwei Borstenhalter 33 darge- stellt sind, dass diese Anzahl aber lediglich beispielshaft ist und im Sinne von "wenigstens ein Borstenhalter" zu verstehen ist. Im Betrieb wird ein zu filterndes Fluid, z. B. ein zu filterndes Waschwasser einer Waschmaschine oder einer anderen Maschine über die Zulauföffnung 16 in den ersten Filterraum 25 und durch die Retentatauslassöffnung auch in den zweiten Filterraum 26 eingespeist. Ein Teil des Fluids durchströmt das erste Filtersieb 21 und das zweite Filtersieb 22 und wird an der Ablauföffnung 17 abgezogen. Dabei bleiben von dem Fluid mitgeführte Verunreinigungen sowohl an dem ersten Fil- tersieb 21 als auch an dem zweiten Filtersieb 22 hängen. Die an dem ersten Fil- tersieb 21 abgeschiedenen Verunreinigungen werden durch die Borsten 34 des Agitators 30 abgereinigt, so dass das erste Filtersieb 21 freigehalten wird. Von den Borsten 34 abgereinigtes Retentat gelangt durch die Strömung und vorzugs- weise durch den Agitator 30 in den zweiten Filterraum 26, wo es erneut, jedoch diesmal an dem zweiten Filtersieb 22 abgeschieden wird. Das gereinigte Fluid, d.h. das Filtrat, kann den Fluidfilter 1 durch die Ablauföffnung 17 verlassen. Vor- zugsweise, bevor der zweite Filterraum 26 vollständig mit Retentat gefüllt ist, wird der Fluidfluss durch den Zulauf vorzugsweise zumindest kurzfristig gestoppt, wobei vorzugsweise noch verbliebene Fluidreste durch die Ablauföffnung 17 ab- gezogen werden. Nun kann der Wartungsdeckel 11 geöffnet werden und das Re- tentat kann dem zweiten Filterraum entnommen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist, wie dargestellt, das zweite Filtersieb fest mit dem War- tungsdeckel 11 verbunden, so dass bei einer Öffnung des Wartungsdeckels in dem zweiten Filterraum 26 angesammeltes Retentat zusammen mit dem zweiten Filtersieb entnommen werden kann. Diese Einheit kann dann den örtlichen Vor- schriften entsprechend entsorgt werden und durch einen neuen Wartungsde- ckel 11 mit daran befestigtem Filtersieb 22 ersetzt werden.
Figur 2 zeigt einen weiteren Fluidfilter 1, der in weiten Teilen dem Fluidfilter 1 nach Figur 1 gleicht, so dass die Beschreibung der Figur 1 vollständig auf die Fi- gur 2 gelesen werden kann. Zusätzlich hat der Fluidfilter 1 in Figur 2 ein Kom- pressionsmittel 40, mit dem in dem zweiten Filterraum 26 angesammeltes Re- tentat komprimiert werden kann. Dadurch können zum einen die Wartungsinter- valle des Fluidfilters verlängert werden und zum anderen kann mit dem Kom- pressionsmittel 40 das Retentat in dem zweiten Filterraum 26 verdichtet werden, so dass darin noch enthaltenes Fluid durch das Filterelement 20 abläuft, wodurch ein unerwünschtes Abtropfen von Fluid von dem Wartungsdeckel 11 bzw. aus dem zweiten Filterraum 26 verhindert oder zumindest reduziert werden kann. Das Kompressionsmittel 40 hat vorzugsweise ein Gitter 41, das, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, parallel zur Wandung des zweiten Filtersiebs verfahrbar ist. Im dargestellten Beispiel sitzt das Gitter an dem freien Ende einer Kolben- stange des Agitators 30. Zu erwähnen ist noch, dass die Maschenweite des Git- ters 41 größer ist als die Siebweite des Filterelements 20, so dass abgereinigtes Retentat durch die Maschen des Gitters 41 in den zweiten Filterraum 26 über- führt werden kann.
Figur 3 zeigt ein weiteres Fluidfilter 1 und die Beschreibung der Figur 1 kann wie- der (fast) vollständig auf das Fluidfilter 1 in Figur 3 gelesen werden. Lediglich die Unterschiede werden zur Vermeidung von Wiederholungen erläutert. Der Fluid- filter in Figur 3 unterscheidet sich von dem Fluidfilter in Figur 1 lediglich dadurch, dass der erste Filterraum und der zweiten Filterraum nicht koaxial, sondern ab- gewinkelt zueinander angeordnet sind. Dadurch sammelt sich das Retentat zu- mindest auch aufgrund der Schwerkraft am Boden des zweiten Filterraums 26.
Figur 4 zeigt einen weiteren Fluidfilter im Längsschnitt entlang der Längsachse 2. Die Beschreibung der Figur 1 lässt sich auch (fast) vollständig auf die Figur 4 le- sen, so dass nachfolgend nur auf Unterschiede zwischen den beiden Fluidfiltern 1 eingegangen wird in Figur 4 verjüngt sich das erste Filtersieb 21 auf der der Zu- lauföffnung 16 abgewandten Seite in einem als Verjüngung 27 bezeichneten Ab- schnitt 27 zu einem Stutzen 28 dessen offenes Ende den Retentatauslass 29 bil- det. Der Stutzen 28 mit dem Retentatauslass ragt durch eine an der Außenseite des Stutzens 28 zumindest weitgehend abdichtend anliegende Dichtung 23 in den zweiten Filterraum 26 hinein. Die Dichtung 23 begrenzt den zweiten Filter- raum 26 einlassseitig. Die Dichtung 23 kann (anders als dargestellt) z. B. an dem zweiten Filtersieb 22 befestigt sein. In dem gezeigten Beispiel ist die Dichtung 23 an dem Wartungsdeckel 11 befestigt. Beispielsweise kann die Dichtung 23 eine Dichtungsmembran sein, die an einem einlassseitigen Abschnitt eines optionalen Ringstegs 42 befestigt ist. Einlassseitig bezieht sich hier auf den Einlass des zwei- ten Filterraums 26, wobei der Einlass die dem Zulauf 16 des Gehäuses 10 zuge- wandte (bezogen auf die Flussrichtung) Öffnung des zweiten Filterraums 26 ist. Die Dichtung 23 überspannt in dem gezeigten Beispiel den zweiten Filterraum einlassseitig. Zumindest der optionale Abschnitt der Dichtung 23 zwischen dem zweiten Filtersieb 22 und dem optionalen Ringsteg 42 des Wartungsdeckels 11 kann als starre Wandung ausgeführt sein. Zumindest der Abschnitt der Dich- tung 23, durch den der Stutzen 28 ragt oder in den er eingreift ist vorzugsweise aus einem elastischen Material, z. B. aus einem gummielastischen Material.
Der optionale Ringsteg 42 kann z. B. wie in Figur 4 dargestellt zusammen mit dem Boden des Wartungsdeckels 11 das zweite Filtersieb und den zweiten Filter- raum 26 umschließen. Um einen Ablauf des Filtrats zu verbessern kann der Ringsteg 42 vorzugsweise in seinem dem Zulauf zugewandten Bereich wenigs- tens eine Abtropföffnung 47 aufweisen.
Wird der Wartungsdeckel in Figur 4 entnommen bildet der Boden des Wartungs- deckels 11 mit seinem Ringsteg 42 ein Bassin aus, der ein unerwünschtes Abtrop- fen von Restfluid aus dem zweiten Filterraum verhindert. Eventuell aus optiona- len Abtropföffnungen 47 austretendes Filtrat kann z. B. durch einen optionalen Randsteg 117 zurückgehalten werden (vgl. Figur 5) der z. B. ein Gewinde oder ein Gelenk 48 (vgl. z. B. Figur 7) zum Verbinden des Wartungsdeckels 11 mit dem Grundkörper des Gehäuses 10 aufweisen kann. Optionale elastische Lappen 231 an der Dichtung 23 können, wie in Figur 5 bis 7 skizziert, den Einlass zu dem zweiten Filterraum zumindest weitgehend verschlie- ßen, d.h. sie bilden einen Verschluss 231 des Einlasses, was einen sauberen Aus- tausch des zweiten Filtersiebs stark vereinfacht. Beim Einsetzen des zweiten Fil- tersiebs 22 in das Gehäuse wirkt der Stutzen 28 als Öffnungsorgan 28 für den Verschluss des Einlasses des zweiten Filterraums 22. Darüber hinaus können die optionalen Lappen 231 ein unsachgemäßes Leeren des Filters, z. B. durch Auswa- schen, verhindern. Die Lappen 231 dienen hier als Beispiel für einen vorzugs- weise in seine Geschlossenstellung vorgespannten Verschluss der Einlassöffnung, ähnlich wie bei einem Schnabelventil (EN: „Duckbill valve"). Alternativ kann der Verschluss als Schnabelventil ausgeführt werden. Als weitere Alternative kann der Verschluss wenigstens eine z. B. gelenkig befestigte Verschlussklappe oder dgl. aufweisen, die vorzugsweise in den zweiten Filterraum hinein bewegbar ist. Besonders bevorzugt ist die Verschlussklappe in geöffneter Stellung in Richtung ihrer Geschlossenstellung vorgespannt. Wie in Figur 6 dargestellt kann das zweite Filtersieb 22 auch lösbar mit dem War- tungsdeckel 11 verbunden sein, so dass entsprechend weniger Müll anfällt. Dazu wird der zweite Filterraum durch einen Boden 13 begrenzt, der in eine Aufnahme in dem Wartungsdeckel 13 einsetzbar ist. Eine Rastverbindung zwischen dem Bo- den 13 und dem Wartungsdeckel 11 ist bevorzugt, doch auch andere Befestigun- gen sind möglich wie Bajonett, Schraubgewinde, etc. p. Der optionalen Boden 13 kann auch Teil des zweiten Filtersiebs 22 sein. Der optionale Boden 13 kann auch bei den Ausführungsformen der Figur 1 bis 5 vorgesehen werden. Im Übrigen kann die Beschreibung der Figur 4 und 5 auch auf die Figur 6 gelesen werden.
Figur 7 ist weitgehend identisch zu der Figur 6 und unterscheidet sich nur dadurch, dass der Wartungsdeckel nicht mit einer Schraubverbindung an dem Grundkörper befestigt ist, sondern mit einem Gelenk 48. Im Übrigen kann die Be- Schreibung der Figur 6 auch auf die Figur 7 gelesen werden.
Bezugszeichenliste
1 Fluidfilter
2 Längsachse
10 Gehäuse
11 Gehäusedeckel / Wartungsklappe / Wartungsdeckel
117 Randsteg
12 Gehäusesteg
13 Boden
15 Hohlraum
16 Zulauföffnung
17 Ablauföffnung
20 Filtereinsatz
21 erstes Filtersieb
22 zweites Filtersieb
23 Dichtung
231 Verschluss / elastische Lappen
25 erster Filterraum
26 zweiter Filterraum
27 Verjüngung
28 Stutzen / Öffnungsorgan
29 Retentatauslass
30 Agitator
31 Welle
32 Stege
33 Borstenhalter
34 Borsten Kompressionsmittel Gitter Ringsteg Abtropföffnung Gelenk
Antrieb / Motor

Claims

Patentansprüche
1. Fluidfilter (1) mit einem Filtergehäuse (10), einem ersten Filtersieb (21), ei- nem zweiten Filtersieb (22), einer Zulauföffnung (16) und eine Ablauföff- nung (17), wobei das Filtergehäuse (10) einen Hohlraum (15) umschließt und wenigstens die Zulauföffnung (16) und die Ablauföffnung aufweist, das erste Filtersieb (21) in dem Hohlraum (15) angeordnet ist, das erste Filtersieb (21) einen ersten Filterraum (25) zumindest zum Teil begrenzt, der Zulauf (16) und der Ablauf (17) durch das erstes Filtersieb (21) mit- einander kommunizieren, der erste Filterraum (25) einen Retentatauslass hat, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filtersieb (22) in dem Hohlraum (15) des Filtergehäuses (10) an- geordnet ist, Zulauf (16) und Ablauf (17) durch das zweite Filtersieb mitei- nander kommunizieren und der Retentatauslass zulaufseitig des zweiten Filtersiebs (22) angeordnet ist.
2. Fluidfilter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (10) eine Wartungsöffnung hat, dass die Wartungsöff- nung mit einem Wartungsdeckel (11) verschlossen ist, und dass das zweite Filtersieb (22) an dem Wartungsdeckel (11) befestigt ist.
3. Fluidfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das erste Filtersieb (21) und das zweite Filtersieb (22) bezogen auf die Fluidströmungsrichtung parallel angeordnet sind.
4. Fluidfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der erste Filterraum (21) und der zweite Filterraum (22) bezogen auf den Retentatfluss in Reihe angeordnet sind.
5. Fluidfilter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest ein Teil des zweiten Filtersiebs (21) zumindest ei- nen zweiten Filterraum (26) zumindest teilweise begrenzt, wobei der zweite Filterraum (28) eine Einlassöffnung aufweist, die an den Reten- tatauslass angesetzt ist, wodurch ein Retentatdurchlass von dem ersten Fil- terraum in den zweiten Filterraum ausgebildet wird.
6. Fluidfilter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidfil- ter (2) einen Verschluss (231) für die Einlassöffnung hat, wobei der Ver- schluss (231) zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegbar ist, wobei der Verschluss (231) in der Geschlossenstellung zu- mindest einen Abschnitt des zweiten Filterraums (25) zumindest retentat- dicht verschließt.
7. Fluidfilter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (231) in seine Geschlossenstellung vorgespannt ist, bei geschlossener Wartungsklappe (11) der Verschluss (231) von einem Öffnungsorgan (28) des Fluidfilters (1) in eine Offenstellung positioniert wird, beim Öffnen der Wartungsklappe (11) das Öffnungsorgan (28) den Weg des Verschlusses (231) in seine Geschlossenstellung freigibt.
8. Fluidfilter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Fluidfilter wenigstens ein bewegliches Kompressionsmit- tel (40) hat, das von einer Neutralstellung in eine Kompressionsstellung verfahrbar ist, wobei das Kompressionsmittel (40) in der Kompressionsstel- lung das zweite Filtersieb (22) verformt und dabei den zweiten Filter- raum (25) komprimiert und/oder wenigstens einen Abschnitt des zweiten Filterraums (25) von wenigstens einem anderen Abschnitt des zweiten Fil- terraums (25) abtrennt.
9. Fluidfilter (1) nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wartungsdeckel (11) eine Verriegelung hat, die ein Öffnen des Wartungs- deckels (11) zumindest hemmt, und dass die Verrieglung in Wirkverbin- dung mit dem Verschluss (231) für die Einlassöffnung und/oder dem Kom- pressionsmittel (40) ist, und wobei ein Verfahren des Verschlusses (231) in die Geschlossenstellung und/oder ein Verfahren des Kompressionsmit- tels (40) in die Kompressionsstellung die Verriegelung löst.
10. Fluidfilter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Agitator (30) relativ zu dem ersten Filtersieb (21) beweg- lich gelagert ist.
11. Fluidfilter (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Agi- tator (30) in Richtung des ersten Filtersiebes (21) weisende Borsten (34) befestigt sind, die zumindest zum Teil an dem ersten Filtersieb (21) anlie- gen und deren Bewegungsbahnen durch Trajektorien definiert sind.
12. Fluidfilter (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der einlaufseitigen Fläche des zweiten Filtersiebs (22) außerhalb der Trajektorien der Borsten (34) angeordnet ist.
13. Fluidfilter (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (34) aus Kunststoff sind und einen Faserdurchmesser d kleiner oder gleich dmax haben, d.h. d ≤ dmax, wobei ∈ {0,14; 0,12; 0,1; 0,09; 0,08; 0,05} und wobei d > 5 mpi.
14. Fluidfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das erste Filtersieb und/oder das zweite Filtersieb wenigstens eine Masche mit einer Maschenweite m1 bzw. m2 haben wobei u ≤ mi ≤ o und u ∈ U = {20μm 30μm 40μm 45μm 50μm} und o ∈ O =
{50μm 55μm 60μm 70μm 80μm 90μm 100μm} liegt und i ∈ {1, 2}.
15. Waschmaschine mit einem Waschmaschinengehäuse mit zumindest einem Waschwasserablaufanschluss, zumindest einem Fluidbecken mit einem Pumpensumpf und mit zumindest einer Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmaschine einen Fluidfilter (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche hat.
16. Waschmaschine nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauföffnung (16) fluiddicht mit dem Pumpensumpf verbunden ist, und/oder die Ablauföffnung (17) mit der Saugseite der Pumpe fluiddicht verbun- den ist, und/oder die Pumpe druckseitig mit einer Abwasserleitung fluiddicht verbunden ist, und/oder die Abwasserleitung ein der Pumpe abgewandtes Ende hat, wobei die- ses abgewandte Ende den Waschwasserablaufanschluss bildet, und/oder der Waschwasserablaufanschluss oberhalb des Pumpensumpfs ange- ordnet ist.
17. Waschmaschine nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fluidfilter (1) und der Saugseite der Pumpe ein Reservoir ist, dessen Volumen zumindest dem Volumen der Abwasserleitung ent- spricht, und/oder ablaufseitig des ersten Filtersiebs (21) und/oder des zweiten Filter- siebs (22) wenigstens ein Rückschlagventil ist, dass lediglich eine Strö- mung von der Reinseite der wenigstens zwei Filtersiebe (21, 22) zu der Saugseite der Pumpe erlaubt.
18. Wartungsdeckel (11) für ein Fluidfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wartungsdeckel (11) ein Filtersieb (22) hat, zumindest ein Abschnitt des Filtersiebs (22) zumindest einen Abschnitt eines Filterraums (25) mit einer Einlassöffnung ausbildet, zumindest eine fluiddichte Wandung (42, 117) das Filtersieb beab- standet umgibt, wobei die Einlassöffnung des Filtersiebs (22) frei bleibt, ein Verschluss (231) der Einlassöffnung zwischen einer Geschlossenstel- lung und einer Offenstellung bewegbar ist, wobei der Verschluss in der Geschlossenstellung zumindest die Einlassöffnung zumindest retentat- dicht verschließt.
19. Wartungsdeckel (11) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen zumindest einem Abschnitt der Wandung (42) und zumindest einem Abschnitt des Filtersiebs (22) ein Spalt ist, und dass die Wandung eine Auslassöffnung (47) aufweist, in der Wandung (42) ein Auslassventil mit einem Ventilmittel ist, dass zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung beweglich ist, das Ventilmittel in die Geschlossenstellung vorspannt ist, das Ventilmittel ein Widerlager aufweist oder mit einem solchen ver- bunden ist, wobei eine Kraft auf das Widerlager das Ventilmittel von der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt.
20. Kombination aus einem ersten Filtersieb (11) insbesondere für einen Fluid- filter nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und wenigstens einer Bürste mit Borsten (34) zum Reinigen des ersten Filtersiebs, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (34) aus Kunststoff sind und einen Faserdurchmesser d klei- ner oder gleich dmax haben, d.h. d ≤ dmax, wobei {0,14; 0,12; 0,1; 0,09; 0,08; 0,05} und wobei d ≥ 5 mpi und/oder das erste Filtersieb (11) wenigstens eine Filtermasche mit einer Ma- schenweite m1 hat wobei u ≤ m1 ≤ o,u ∈ ∈ , o E 0 und U = {20μm, 30μm 40μm 45μm, 50μm} und 0 =
{50μm 55μm 60μm 70μm 80μm 90μm 100μm } und/oder das Verhältnis d/l von Faserdurchmesser d der Borsten zur freien Fa- serlänge l der Borsten etwa beträgt.
21. Kombination nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombi- nation Teil eines Fluidfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist und/oder Teil einer Waschmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15 ist und/oder Teil eines Fluidfilters mit dem Wartungsdeckel nach einem der Ansprüche 16 und 17 ist.
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