JP2023505666A - マイクロプラスチック圧縮機およびマイクロプラスチックを圧縮する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、マイクロプラスチックが環境に入るのを防止することに関する。本発明は、任意の廃水からマイクロプラスチックを濾過および圧縮することを対象とするが、詳細には、洗濯機及び他の電気製品の廃水からマイクロファイバを濾過および圧縮することを対象とする。しかし、本発明はまた、例えば、繊維製品の工業製造、または道路の雨水の取り扱いにおいて、あるいは微小粒子が扱われる場所、例えば、廃水処理施設など、微小粒子が生成される任意の産業で適用され得る。本発明は、マイクロプラスチックを廃水から自動的に抽出および圧縮する圧縮機であり、圧縮機は、入口を有するチャンバと、非圧縮位置と圧縮位置との間を移動可能なチャンバ内の少なくとも１つのプレートおよび少なくとも１つのプレートを駆動する駆動ユニットと、圧縮されたマイクロプラスチックの自動排出を可能にするように配置された排出口とを備える。【選択図】図６ａ

Description

本発明は、マイクロプラスチックが環境に入るのを防止することに関する。本発明は、任意の廃水からマイクロプラスチックを濾過および圧縮することを対象とするが、詳細には、洗濯機及び他の電気製品または産業機器もしくは廃水処理施設の廃水から圧縮されたマイクロファイバを濾過、圧縮、及び自動的に排出することを対象とする。

マイクロファイバは、河川及び海洋におけるマイクロプラスチック汚染の最たる形態である。その微小スケールにより、マイクロファイバは、プランクトンから最上部の捕食者まで食物連鎖のすべてのレベルで生物によって食べられる。摂取されると、プラスチックは、飼料効率（間違った飽食）を低減し、動物の消化管に損傷を与え、ＰＣＢ、農薬、難燃剤などの有害な添加物をそれを消費した動物に伝達し得る。食物連鎖の低部の動物が消費したプラスチックはまた、日々、大量の汚染された獲物を消費するそれらの捕食者に影響を与える。食物連鎖においてマイクロファイバの広播性は、当然人間へのその伝達に関する懸念をもたらし、汚染は、人間の食用向けの甲殻類、軟体動物及び魚種にみられるようになった。

化粧品及び洗浄剤から用意に除外されるマイクロビーズとは異なり、マイクロファイバは、衣服の破損を通して形成される。海洋中のすべてのマイクロプラスチックの３分の１は、化繊布の洗濯に起因する。石油化学製品由来の合成繊維は、すべての繊維製品の６５％を構成する。洗濯機内の研磨力が引き起こす摩耗及び引き裂きにより、家庭及び排水ネットワークから海洋へ流れる、長さ５ｍｍ未満の数十万のマイクロファイバを形成する合成繊維を粉々にする。

廃水処理施設は、毎日それを通る何百万のファイバを除去できない。現在、二次レベルの水処理は、それを通過するマイクロプラスチックの約９８％を除去する。しかし、いまだ逃れるごく一部は、毎日処理毎に幾千万のファイバに等しい。

さらに、廃水処理施設は、「下水汚泥」を生成し、プラスチックマイクロファイバは、自然環境に放出された場合、排出時に見つかり、汚泥が農地に広がると、したがって、マイクロファイバは食物連鎖、廃棄物利用エネルギー（ファイバを破壊できるが、有害な気体を放出する）か、または河川もしくは海洋への排出に進む。

現在の洗濯機のフィルタは、洗濯機のポンプを破壊する硬貨及びボタンを停止するように設計されている。マイクロファイバを停止するように要求される濾過は、８０マイクロメートル（ｕｍ）未満で、それは、およそ髪の毛の幅である。

根源で問題を止めるメッシュフィルタを提供することが知られている。例えば、豪国特許出願公開第ＡＵ２０１９１００８０７号明細書に記載のフィルタは、メッシュフィルタを有する。しかし、メッシュフィルタは、堆積したマイクロファイバにより急速に詰まり、これが起きると、その効果は大きく下がる。これにより、圧力が落ち、流量が減少し、ポンプおよびシステムの他の要素に損傷をもたらし、浸水を引き起こし得る。これらのメッシュフィルタが、何らかの方法でマイクロファイバ廃棄物を収集する方向に進み、したがって、環境に到達しないようにする一方で、メッシュフィルタは、通常、堆積した廃棄製品の処理のための都合の良い手段を備えていない。

典型的な家庭用洗濯機が、図１に概略形式に示されている。機械１００は、洗濯される衣類を受けるための回転可能な密閉型ドラムユニット１０１を含む。密閉型ドラムユニット１０１は、静的防水シュラウド内に取り付けられた穿孔された円筒形の回転可能なドラムを有する。上水が、元栓に連結された、通常１バールの元栓の圧力下の冷水入口１０２を介してドラム１０１内に注ぎ込まれる。ドラム１０１に入る水は、ＣＰＵ１０４の制御下の電子弁によって管理される。入口１０２は、液体または粉末洗剤がユーザによって追加され得る引出し１０５に連結される。引出しは、ドラムユニット１０１につながる出口を有する。ドラムユニットは、ＣＰＵの制御下のヒータを含んで、典型的には最大摂氏９０度である、所望の洗濯温度に水を加熱することができる。

ドラムは、ＣＰＵ１０４の制御下の電気モータ１０６により通常５～１６００ｒｐｍの速度で回転可能である。ドラムユニットは、両方ともＣＰＵによって制御される電子的に操作される排水弁１０７および排水ポンプ１０８を有する出口を介して空にされ得る。排水ポンプは、所与の定格電力で、その出力において既知の圧力を生成する。排水ポンプは、家庭用または産業用排水、そして最終的に廃水ネットワークに連結される出口１０９に注ぎ込む。

使用に際して、汚れた洗濯物は、ドラム内に配置されて、洗浄サイクルはユーザによって開始される。ＣＰＵは、冷水が引出しを介して流れて洗剤と混合し、次いで水が加熱されるドラム内に流れるようにする。水、洗剤および洗濯物組み合わせは、ドラムを回転することによって攪拌される。このプロセス中、泥および油脂は、水中に放出され、衣類からのファイバも同様である。衣類が合成品の場合、マイクロファイバは、通常布が互いにこすれると放出される。洗浄サイクルの終了時に結果として得られる廃水は、デブリ、泥、油脂およびマイクロファイバの混合物ならびに潜在的に硬貨または衣類に残される爪などの大きい物体の混合物である。この廃水は、その後、通常２ガロン／分の速度で排水されてドラムから汲み出される。上水による第２または第３のすすぎのサイクルが実施され、汚染物質の濃度が低い廃水になる。

典型的な洗濯では、高濃度のマイクロファイバは、５ｍｍ～１５０ｕｍの範囲であるが、環境に有害なより短いマイクロファイバが存在する。すべてのサイズが５０ｕｍの長さに至るまで９９％のマイクロファイバを除去するように要請される場合、５０ｕｍの開口を有するメッシュは、論理的にはこれに達することができる。しかし、実際には、廃水の流れに直接配置されるこうしたメッシュは、ほぼすぐ詰まり、フィルタは、使用不能になる。これにより出口での圧力消費の増大を引き起こし、潜在的にポンプに損傷を与える。

このデバイスを開けて手でメッシュを清掃し、メッシュが効果的に動作する水準に、すなわち、その圧力消費を再生するように、その圧力消費を戻すことが必要である。代替として、フィルタをさらに水で流して、流された廃水を方向付けて汚水溜めに収集する。また、これらの汚水溜めは、定期的に手で洗浄する必要がある。両方の選択肢とも、ユーザにとって退屈で面倒なプロセスを提示している。代替では、この廃棄物は、機械内の１つまたは複数の汚水溜めに堆積する。汚水溜めは、度々空にする必要があり、機械の効率を確保するため洗浄される必要がある。また、これらはこの廃棄物が環境から入ることを防止するという問題を直接解決することにはならないだけでなく、効率的な処理のためこうしたマイクロファイバを取り扱うという課題に対処することにならない。したがって、本発明は、マイクロプラスチック廃棄物を廃水の廃棄流から分離する問題を克服することおよびこの廃棄製品の都合の良い処理を求める。

別個の洗浄－流体再生ユニットを備える洗濯機を提供することが知られており、例えば、欧州出願公開第ＥＰ１５２８１３９号明細書の開示を参照されたい。ここでは、濃縮物を押下するための圧縮機を有するフィルタが開示され、抽出溶液を通過させる排出口があるが、圧縮デブリは、ユーザの手で除去される必要がある。

洗濯機または食器洗い機の廃水からの固形食および脂肪の除去用の装置が、ＷＯ８９／０８１６３に記載されている。フィルタの上部は、スポンジ様であり、スポンジから圧搾され、出口から排出され得る脂肪を保持する。しかし、個体の自動除去のための機能はない。

本発明は、マイクロプラスチック廃棄物を廃水の廃棄流から分離する問題を克服することおよびユーザの介在を最小化する自動化プロセスでこの廃棄製品の都合の良い処理を求める。

本発明の態様によれば、チャンバと、廃水をチャンバ内に供給するための入口と、非圧縮位置と圧縮位置との間を移動可能なチャンバ内の少なくとも１つのプレートと、非圧縮位置と圧縮位置との間の少なくとも１つのプレートを駆動する駆動ユニットと、圧縮されたマイクロプラスチックの排出を可能にするように配置された排出口と、を備え、少なくとも１つのプレートは、使用の際、廃水からのマイクロプラスチックを抽出および圧縮するように動作可能であり、少なくとも１つのプレートは、圧縮されたマイクロプラスチックを排出口に移動するように配置され、圧縮機は、使用の際、圧縮されたマイクロプラスチックが、少なくとも１つのプレートの動きによって排出口を介して圧縮機から自動的に排出されるように配置される、廃水からマイクロプラスチックを抽出および圧縮するための圧縮機が提供される。ユーザは、これは、１つまたは複数のプレートの行為によって自動的に実行されるので、機器から分離されたマイクロプラスチックを物理的に洗浄するか、又はその他の方法で除去する必要がない。

圧縮機は、廃水をその間に受けて圧縮することができるように互いに間隔を空けた一対の協働するプレートを備えることができ、プレートは、共通の軸線に沿って有利に互いの間を移動できる。

第１のプレートは、第２のプレートとの間を駆動ユニットによって駆動され得る。第２のプレートは、第１のプレートとの間を駆動ユニットによって駆動され得る。第１のプレートは、第２のプレートを圧縮位置に移動でき、第２のプレートは、第２のプレートを非圧縮位置に戻す付勢要素を備え得る。付勢要素は、ばね、ラッチ付きカム、またはその他の保存された位置エネルギー（すなわち圧縮流体）であってよい。駆動ユニットは、リニアアクチュエータであってよい。リニアアクチュエータは、直線往復動作を有する駆動されるラムであってよい。駆動手段は、レバーまたはプッシュロッドなどの手動で操作された駆動であってよい。駆動ユニットは、洗濯機の粉末洗剤の引出しの一部であり得る。

駆動ユニットは、チャンバの端部に対してプレートを駆動するように配置され得る。チャンバの端部は、遊離可能に排出口を形成し得る。

駆動ユニットは、油圧アクチュエータであってよい。油圧アクチュエータは、使用の際、洗濯機からの加圧された水道に動作可能に連結され得る。

少なくとも１つのプレートは、透過性材料を含み得る。チャンバの壁は、透過性材料を含み得る。透過性材料は、メッシュであってよい。チャンバは、チャンバから廃水を排水するように配置された廃水出口を備え得る。チャンバは、実質的に円筒形であってよい。排出口は、重力下で圧縮されたマイクロプラスチックを排出するように配置されたチャンバの低壁内にあってよい。排出口は、取り外し可能な蓋を備え得る。出口および入口は、逆止弁を含み得る。

本発明の別の態様によれば、提供されている、本明細書に開示された種類の圧縮機を含む洗濯機が提供される。本発明の別の態様によれば、提供されている、本明細書に開示された種類の圧縮機を動作する方法が提供され、方法は、
廃水の流れを受けるステップと、
廃水を液体成分と固形成分とに分離し、結果として生じるマイクロプラスチックを含む個体材料を圧縮するため非圧縮位置から圧縮位置に廃水を通してプレートを駆動するステップと、
プレートを非圧縮位置に戻すステップと、
圧縮されたマイクロプラスチックを排出するステップと、を含む。

本発明の実施形態を例としてのみ、添付図面を参照して、以下に説明する。

図１は、標準的な洗濯機の内部機構の図である。 図２ａは、図１の洗濯機内に設置された本発明の実施形態の図である。 図２ｂは、図１の洗濯機の外側に設置される本発明の実施形態の図である。 図３ａは、非圧縮位置にある、本発明の実施形態の側面断面図である。 図３ｂは、圧縮位置にある、図３ａに示す実施形態の側面断面図である。 図３ｃは、ペレット放出位置にある、図３ａに示す実施形態の側面断面図である。 図３ｄは、別の実施形態の側面断面図である。 図３ｅは、別の実施形態の側面断面図である。 図４は、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図５は、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図６ａは、マイクロプラスチックを圧縮し排出する段階を示す、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図６ｂは、マイクロプラスチックを圧縮し排出する段階を示す、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図６ｃは、マイクロプラスチックを圧縮し排出する段階を示す、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図６ｄは、マイクロプラスチックを圧縮し排出する段階を示す、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図７は、チャンバの後端部が開いて圧縮されたマイクロプラスチックを放出する、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図８は、洗濯機の粉末洗剤の引出しがプランジャに連結される、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図９は、廃水をチャンバからポンプで排出するように配置された、本発明の別の実施形態の側面断面図である。 図１０は、洗濯機引出しに連結された圧縮機システムの一実施形態の斜視図である。

以下の説明は衣類用の洗濯機に集中する一方で、回転式乾燥機、染色機、切断機、リサイクル機械、ドライクリーニング機械などの乾燥機などであるが、それに限定されない、他の処理機器に等しく適応するので、本明細書の教示は、洗濯機での使用に制限されないことを理解されたい。本明細書の教示はまた、例えば、繊維製品の工業製造で使用する設備など、微小粒子が、品目の処理の結果として生成され得る他の産業で使用され得る。したがって、本明細書の洗濯機への参照は、本明細書で企図される種類の任意の同様の機器を含むものと理解されたい。

本明細書の教示は、こうした材料が混入され得る下水を含む任意の廃水のマイクロファイバを含む、マイクロプラスチックの除去を必要とする任意の用途に適することがさらに認識されよう。こうした他の用途には、廃水処理施設または道路の排水システム内の道路からの雨水の取り扱いが含まれる。

図１に示す典型的な家庭用洗濯機は、デブリ、泥、油脂、マイクロファイバおよび汚れた洗濯物からのその他の砕屑物の混合物を除去する。ドラムから排水される、洗浄サイクルの終了時に結果として得られる廃水は、排水の前に汚染物質の大半を除去しようとして、様々な濾過プロセスの対象となる。廃棄物のうちより大きな品目は、フィルタによって容易に捕捉されることができ、ユーザによる除去のためチャンバ内で収集されることができるが、そのサイズにより、マイクロファイバは、濾過することがはるかに難しい廃棄物であることを示す。これは、約８０ｕｍのサイズのマイクロファイバを止めることができる従来のフィルタは、１００～４００ｕｍの範囲のより大きいデブリですぐに目が詰まるため、それらの使用を非現実的にする効率的にゼロにその有効性を低減する。メッシュフィルタおよび膜フィルタは、通常使い捨てのカートリッジである。しかし、これは、プラスチック廃棄物の処理の問題を増やすことになる。というのも、約１グラムのマイクロファイバでいっぱいの場合、カートリッジは、度々交換が必要であるが、それ自体の重さが１５０グラム以上あるためである。例えば、英国特許出願第ＧＢ１９１４５４５．７号に記載の多段式メッシュベースの濾過システムは、マイクロファイバを廃水流から分離するのに非常に効率的であり、分離されたマイクロファイバは、汚水溜めに堆積される。これらの汚水溜めは、機械から排出することが困難な汚れた廃水を含む。汚水溜めは、多くの場合下水溝に捨てられ、廃棄物が家庭の排水システムに入ってくるので、分離プロセスの目的が覆される。

本発明の実施形態は、家庭廃棄物収集を通じて処理を容易にするため、汚水溜めの中に含まれる廃水から堆積したマイクロプラスチックファイバを除去し、これらのマイクロファイバをペレット状に圧縮する図２ａに示すマイクロプラスチックの抽出および圧縮チャンバを提供する。これにより、梱包サイズおよび重量を低減して、ファイバを循環経済に送り出す能力を向上させる。廃水から分離された物からすべての水分を除去した後、非常に効率よく取り扱うことができる軽量の材料のパックが残る。

図２ａは、家庭用洗濯機１００の一部としての圧縮機２００の一実施形態を示す。この圧縮機２００は、製造業者によって洗濯機１００の機構内に組み込まれ得る。代替で、圧縮機２００は、図２ｂに示す既存の洗濯機１００の廃水出口に追加され得る独立型ユニットであり、典型的には外部フィルタユニット１１０と共に、フィルタユニット１１０から濾過された廃棄物を受けて処理する。フィルタユニット１１０は、英国特許出願第ＧＢ１９１４５４５．７号および第ＧＢ１９１４５４８．１号に記載の種類のものであってよい。圧縮機２００は、廃水２０３を洗濯機１００またはフィルタユニット１１０内の任意の汚水溜めまたは濾過された廃水出口から受けるように構成される。この圧縮機２００は、廃水２０３からペレットの形態で圧縮されたマイクロプラスチック２０７廃棄製品を生成する。圧縮機２００は、すべてのマイクロプラスチック粒子を除去し、家庭用排水システムに連結されるのに適した廃水出口２０８からの廃水２０９をもたらす、廃水に対する追加の濾過プロセスを提供する。次いで、結果として得られる圧縮されたペレットは、ユーザが都合よく取り扱うことができ、例えば、リサイクル施設にペレットを送ることによるなど、環境的に責任をもって処理することができる。

図３ａ～３ｃは、入口２０２を通る廃水２０３を受けるためチャンバ２０１を備える基本的な形態の圧縮機２００の一実施形態を示す。排出口２０６は、チャンバ２０１内に設けられる。プレート２０４は、チャンバ２０１内に配置され、駆動ユニット２０５に結合される。図３ａは、駆動手段に係合する前の後退位置または非圧縮位置にあるプレートを示す。入口弁は、チャンバ２０１への廃水の流れを制御し得る入口２０２の近くに設けられる（図示せず）。廃水の流れは、連続的ではなく、入口弁によって制御されて、チャンバを充填し、その後閉止する。代替で、入口弁は、分離器の汚水溜めがチャンバ２０１内に向けて空にされるように動作され、次いで汚水溜めが再度充填し得るように閉止され得る。

排出口２０６は、開閉され得る。動作サイクル中、入口弁は、廃水をチャンバ２０１内に入れるように開放され、同時に、廃水が逃げることができないように出口は閉止される。プレート２０４は、チャンバ２０１内に入った廃水２０３を介して駆動ユニット２０５によって駆動され得、具体的には図３ｂに示すように、特にプレート２０４とチャンバ２０１の壁との間で圧縮されることによって、マイクロプラスチック物を圧縮する。マイクロプラスチック物は、廃水２０３から効果的に収集され、圧搾され、すべての液体を取り除き、結果として圧縮されたマイクロプラスチックの個体が得られる。プレート２０４は、反対方向に駆動ユニット２０５の動作によって引っ張られて、図３ｃに示すように個体を解放する。出口は、圧縮されたマイクロプラスチックおよび分離された流体の両方を解放するため開放される。圧縮されたマイクロプラスチックは、容易にかつ都合よくユーザによって処理され得る形態である。

排出口２０６は、排出口２０６が開くと、圧縮されたマイクロプラスチック２０７の個体が重力でチャンバ２０１から出ていくようにチャンバ２０１内に構成され得る。代替で、図示していないが、排出機構が、チャンバ２０１内に組み込まれて、圧縮されたマイクロプラスチック２０７を排出口を通して押し出すことができる。

圧縮機２００の要素は、チャンバが圧縮される間、水が流れ出ることができるように透過性である。透過性構造の細孔は、このサイズより大きいマイクロファイバが通過できないように約５０マイクロメートルの直径であってよい。以下に論じるように、他のサイズが可能である。透過性構造は、プレート２０４であってよく、プレートは、剛性メッシュ製またはフレームワークによって支持される柔軟なメッシュ製であってよい。この実施形態では、水は、図３ｄに示すように排水チャネル２０８を通ってプレート２０４の背後のチャンバの後部から流れ出る。代替で、チャンバ２０１の後部壁２１１は、透過性であってよく、図３ｅに示すように、排水チャネル２１２が備えられて廃水を圧縮機から移動することができる。代替でまたは追加で、排出口２０６は、図３ｄおよび３ｅに示すように、透過性フラップ２１３を備えて開閉可能であってよく、フラップは、廃水の圧縮中に閉位置にあり、圧縮されたペレットが出ていくことができるように開く。フラップ２１４は、入口に設けられて、圧縮フェーズ中に廃水が入口から流れ出るのを防ぐ。

適切な透過性材料には、メッシュが含まれる。理想的なメッシュの開口は、８０ｕｍであり、２５ｕｍのサイズのマイクロファイバの９９．４％を停止し得る。しかし、小さい開口サイズは、より早く目が詰まり、また流量が減少することを意味する。大きいサイズのメッシュは、どの場所でも最大４００ｕｍまで使用され得る。より大きいメッシュの開口を使用する利点は、小さい開口のメッシュより丈夫なことおよび成形により安価に製造できることである。しかし、このメッシュによって除去された水は、かなりの割合のマイクロファイバを含有するので、分離のため濾過段階に戻ることが必要であろう。

駆動ユニット２０５は、非圧縮位置から圧縮位置にプレート２０４を移動するためのリニアアクチュエータを備え得る。リニアアクチュエータは、直線往復動作をする、駆動されるラムであってよい。前方ストロークでは、プレート２０４は、チャンバ２０１内の任意の廃水２０３を介して非圧縮位置から圧縮位置に移動し、任意の堆積された廃棄物を収集し、この堆積した廃棄物をチャンバ２０１の壁に移動して圧搾する。反転ストロークでは、プレート２０４は、圧縮位置から非圧縮位置に戻るように移動し、今圧縮された廃棄物を開放し、廃棄物は排出口２０６を通って排出するための位置に付勢される。

駆動ユニット２０５は、非圧縮位置から圧縮位置にプレート２０４を移動するのに必要とされる直線往復動作をするための油圧アクチュエータを備え得る。この流体モータは、洗濯機または元栓の水圧からの加圧水を供給され得る。

圧縮機２００は、廃棄物を圧縮するため単一のプレート２０４を組み込み得る。代替で、圧縮機２００は、廃棄物を圧縮するため追加のプレートを備え得る。プレート２０４は、メッシュなどの透過性材料で形成され得る。この透過性材料は、廃水２０３を通過すると同時に、廃水２０３からマイクロプラスチックファイバを抽出するように構成され、標準的排水システムを介して処理するため、すなわち、図２ａおよび２ｂに示される洗濯機の装備内の出口１０９に連結されて、今マイクロプラスチックファイバがない、結果として得られる廃水がプレート２０４を通過できるようにしながら、これらのマイクロプラスチックファイバをその平坦な圧縮面に保持する。

本発明のこの実施形態およびすべての他の実施形態では、出口および入口は、好ましくは逆止弁を含む。

図４は、チャンバ２０１内に一対の協働するプレート２０４ａおよび２０４ｂを備えるときの圧縮機２００を示す、本発明の別の実施形態を示す。非圧縮構成のこの対の協働するプレート２０４ａおよび２０４ｂは、互いに離間して廃水２０３をその間に受けることを可能にする。廃水２０３は、入口２０２を通って供給される。一対の協働するプレート２０４ａおよび２０４ｂは、互いに面する平坦面を有して実質的に平行であり、この実施形態における共通の軸線に沿って互いの間を移動可能である。

プレート２０４ａおよび２０４ｂはそれぞれ、それぞれ駆動ユニット２０５ａおよび２０５ｂによって駆動されるように構成される。駆動ユニット２０５ａおよび２０５ｂは、プレート２０４ａおよび２０４ｂを互いの方に駆動するのに適する、リニアアクチュエータまたは油圧アクチュエータの任意の組み合わせであってよい。プレート２０４ａおよび２０４ｂは、廃水２０３の圧縮時に、廃水２０９が、廃水出口２０７を通過するように透過性材料で形成された。

堆積したマイクロプラスチックは、プレート２０４ａと２０４ｂとの間で圧縮されて、圧縮個体パックを形成する。プレート２０４ａおよび２０４ｂは、その非圧縮位置に戻り、そのようにする際に、駆動ユニット２０４ａおよび２０４ｂの適切な作動によって排出口２０６を通る排出のために位置合わせされるように圧縮されたマイクロプラスチック２０７を移動する。

図５は、第１のプレート２０４ａが駆動ユニット２０５によって駆動され、第２のプレート２０４ｂが付勢要素２１０によって所定の位置で支持される、圧縮機２００の別の実施形態を示す。第１のプレート２０４ａは、駆動ユニット２０５ａによって第２のプレート２０４ｂに向かって駆動され、その間のマイクロプラスチックを圧縮する。第１のプレート２０４ａは、付勢要素２１０によって生成された抵抗力に対して第２のプレート２０４ｂを同じ方向に移動させる。ラッチが、第２のプレート２０４ｂが、開位置でラッチできるように設けられる（図示せず）。圧縮フェーズが終了すると、第１のプレート２０４ａは、その非圧縮位置に戻り、第２のプレート２０４ｂは、開位置に留まる。圧縮されたマイクロプラスチック２０７が、両方のプレートから自由になり、排出口２０６と一直線になると、脱落し得る。次に第２のプレート２０４ｂは、ラッチを開放することによってリセットされることができ、それにより、付勢手段２１０によって駆動されてその元の非圧縮位置に戻る。付勢要素２１０は、ばねを備え得る。

排出口２０６を通る圧縮されたマイクロプラスチック２０７および廃水出口２０８を通る廃水２０９の排出を支援するため、チャンバ２０１は、図６ａ、６ｂおよび６ｃに示す角度で取り付けられるように構成され得る。この角度により、任意の追加の機械的要素を要求することなく、圧縮されたマイクロプラスチック２０７の排出が重力下で可能になる。また、ユーザにとってはるかに都合よく、圧縮機２００の洗浄作業を行う。

図６ａ、６ｂおよび６ｃは、その非圧縮構成にあるとき、その圧縮構成にあるとき、およびその排出構成にあるときの、圧縮機２００を通る廃水２０３の通路を示す。廃水２０３は、洗濯機の汚水溜めが空になると、入口２０２を通って、または図示していない廃棄ホースを通って圧縮機２００のチャンバ２０１に入る。駆動手段２０５は、チャンバ２０１に沿って第１のプレート２０４ａを駆動するように作動され、そのメッシュ型プレートが移動するとき廃水２０３内からマイクロプラスチックファイバを収集する。濾過された水または廃水２０９は、廃水出口２０８を通る排出のため、プレート２０４ａを通過する。堆積したマイクロプラスチックファイバは、図６ｂに示すように、一緒に押し流され、互いの中に押し流され、そして第２のプレート２０４ｂ内に押し流される。マイクロプラスチックファイバをプレート２０４ａと２０４ｂとの間に圧縮することによって、すべての残りの液体も絞られて、ファイバ自体が圧縮され、個体またはパックを形成する。この個体は、圧搾を介して効果的に乾燥された圧縮されたマイクロプラスチック２０７を含み、したがって、ペレット又はパックを形成する。

第１のプレート２０４ａは、第２のプレート２０４ｂが開位置でラッチする点であるその移動端に到達するまで、第２のプレート２０４ｂをさらにチャンバ２０１に沿って付勢要素２１０に対して駆動する。

駆動手段２０５ａが反転すると、第１のプレート２０４ａは、第２のプレート２０４ｂから遠ざけられ、図６ｃに示すように、第１のプレート２０４ａは、その開始位置に戻る。ラッチされた第２のプレートは、今いる場所にとどまり、次に圧縮されたマイクロプラスチックペレットが自由に排出口２０６から落下する。サイクルは、そのラッチされていない開始位置に戻る第２のプレートによってリセットされる。これは、第１のプレート２０４ａがその開始位置に戻ると、ラッチを開放するプッシュロッドで達成され得る。

ユーザは、図示されていないトラップドアまたは取り外し可能蓋のいずれかを開けることによって、チャンバ２０１から圧縮されたマイクロプラスチック２０７を回収する。他の実施形態では、圧縮されたマイクロプラスチック２０７の排出は、プロセスの自動化された部分であってもよく、それにより、第１のプレート２０４ａの復路およびすべての残りの廃水２０９の排水が、排出口２０６を開くか、またはそうするため把持を解除する。圧縮されたマイクロプラスチック２０７は、圧縮機２００のチャンバ２０１から脱落する。

図６ｄに示す実施形態では、チャンバは、斜めに取り付けられて、廃水を出口２０８から排水できるようにするが、プレート２０４ａ、２０４ｂは、垂直に向けられ、それにより、チャンバの側面と平行四辺形を形成する。これにより、圧縮されたペレットが第１のプレート２０４ａの面から重力下で容易に開放されるようになる。

図７は、プレート２０４ａが非多孔性である本発明の別の実施形態を示す。チャンバ２０１の低部壁は、メッシュ構造７０５を備え、その下には水を出口２０８に送る捕集トラフ７０４が存在する。チャンバ２０１の端壁は、個体フラップ７０２であり、チャンバ２０１の内部にアクセスできるように揺動し得るヒンジ継手７０３を有する。チャンバは、ラッチ７０１を有して、フラップを閉じたままにする。ラッチ７０１は、プレート２０４ａに連結されたプッシュロッド（図示せず）によって作動され、その結果、プレートがその移動の全長に到達すると、ラッチを作動させて、ドアが揺れて開くようになる。機構（図示せず）は、フラップ７０２を閉めてラッチを再度閉じるように設けられる。使用の際、廃水は、入口２０２を通ってチャンバ２０１に入り、アクチュエータ２０５ａは、チャンバを通ってピストン２０４ａを移動させ、ピストン２０４ａがフラップ７０２にしっかり圧迫されて、マイクロファイバを含む廃棄材料のペレットまたはパックを形成するまで、メッシュ７０５を通過して、出口２０８から出る廃水から水を圧搾する。この時点で、ラッチ７０１は、動作し、フラップは開いてペレットがその後の処理のため取り出される。その後アクチュエータ２０５ａは、次のサイクルの準備でピストンを後退させ、フラップを閉め、ラッチを再度閉じる。

図８は、入口および出口それぞれに逆止弁８０１、８０２の追加およびフラップ７０２に向かって移動された入口を含む、本発明の別の実施形態を示す。この配置では、その圧縮ストロークの後のピストンを後退させる動作は、チャンバ２０１内に廃水を引き込む効果を有する。その圧縮ストローク中のピストンを押す動作は、入口の逆止弁８０１を閉じ、出口２０８から廃水をくみ出す。図９において、この配置の使用により、廃水から抽出された水は、パイプ８０４を介して、必要に応じて再濾過され得るシステムにポンプで戻され得ることが分かり得る。これは、メッシュ７０５の開口が、例えば４００ｕｍなど、大きい場合に、要求される場合がある。この配置は、事実上、潜在的に洗濯機のポンプを置き換えることができるポンプである。ユーザは、洗濯機のドラムの廃水が空になるまで、繰り返し、引出しを動作させることができるか、または、これは駆動上のピストンとして自動化することができ、廃水は、洗濯機からなくなった廃液から抽出された結果として得られた個体材料を除去およびリサイクルするため、濾過および圧縮段階を通過した。

図８に示すさらなる追加は、ユニットが洗濯機に設置されている場合、粉末洗剤の引出し８０３に連結されているピストン２０４ａである。ユーザが引出しを開く動作により、廃水がチャンバ２０１に吸い込まれる一方、ユーザが引出しを閉じる動作により、プレート２０４ａは廃水を通って移動され、フラップが開放し、ペレットが放出されるまで、水を圧搾し、水をフラップ７０２に押し付けて圧縮する。

圧縮サイクルが洗濯機の粉末洗剤の引出しを開閉する動作によって駆動される装備が、図１０に示される。引出し１００１は、ガイドレール１００７上を移動し、その端部は、アクチュエータ１００２を押圧する。アクチュエータは、シリンダ１００３内のピストンに連結される。廃水は、入口（図示せず）を通って入り、抽出された水は、出口（図示せず）を通って出て、次の洗濯に使用されるため洗濯機ドラムに潜在的に戻る。シリンダ１００３の端部は、ラッチ１００５が動作すると、跳ねて開くようになるばねを含むフラップ１００４を有する。ラッチ１００５は、引出し１００１に連結されるアクティベータ１００６によって開放される。

豪国特許出願公開第ＡＵ２０１９１００８０７号明細書 欧州出願公開第ＥＰ１５２８１３９号明細書

Claims (24)

1. 廃水からマイクロプラスチックを抽出し圧縮するための圧縮機であって、
   チャンバと、
   廃水を前記チャンバに供給する入口と、
   非圧縮位置と圧縮位置との間を移動可能な前記チャンバ内の少なくとも１つのプレートと、
   前記非圧縮位置と前記圧縮位置との間で前記少なくとも１つのプレートを駆動する駆動ユニットと、
   圧縮されたマイクロプラスチックの排出を可能にするように配置された排出口と、を備え、
   使用の際、前記圧縮機が、廃水から前記マイクロプラスチックを抽出および圧縮するように動作可能であり、前記少なくとも１つのプレートが、前記圧縮されたマイクロプラスチックを前記排出口に移動するように配置され、前記圧縮機が、使用の際、前記圧縮されたマイクロプラスチックが前記少なくとも１つのプレートの移動によって前記排出口を介して前記圧縮機から自動的に排出されるように配置される、圧縮機。
2. 廃水をその間に受けて圧縮できるように互いに間隔を開けた一対の協働するプレートを備え、前記プレートが、互いの間で移動可能である、請求項１に記載の圧縮機。
3. 第１のプレートが、第２のプレートとの間で前記駆動ユニットによって駆動される、請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記第２のプレートが、前記第１のプレートとの間で前記駆動ユニットによって駆動される、請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記第１のプレートが、前記第２のプレートを圧縮位置に移動し、前記第２のプレートが、前記第２のプレートを前記非圧縮位置に戻すための付勢要素を備える、請求項３に記載の圧縮機。
6. 前記付勢要素が、ばねである、請求項５に記載の圧縮機。
7. 前記駆動要素が、前記プレートを前記チャンバの端部に対して駆動するように配置される、請求項１に記載の圧縮機。
8. 前記チャンバの前記端部が、開放可能であり、前記排出口を形成する、請求項７に記載の圧縮機。
9. 前記駆動ユニットが、リニアアクチュエータを備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の圧縮機。
10. 前記リニアアクチュエータが、直線往復動作を有する駆動されるラムである、請求項９に記載の圧縮機。
11. 前記駆動ユニットが、レバーまたはプッシュロッドを含む手動で動作されるドライブである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の圧縮機。
12. 前記駆動ユニットが、洗濯機の引出しに結合される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の圧縮機。
13. 前記駆動ユニットが、油圧アクチュエータである、請求項１～１２のいずれか一項に記載の圧縮機。
14. 前記油圧アクチュエータが、使用の際、前記洗濯機から加圧された水道に動作可能に連結される、請求項１３に記載の圧縮機。
15. 前記少なくとも１つのプレートが、透過性材料を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の圧縮機。
16. 前記チャンバの壁が、透過性材料を含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の圧縮機。
17. 前記透過性材料がメッシュである、請求項１５または１６に記載の圧縮機。
18. 前記チャンバが、前記チャンバから廃水を排水するように配置された廃水出口を備える、請求項１～１７のいずれか一項に記載の圧縮機。
19. 前記出口および入口が逆止弁を含む、請求項１８に記載の圧縮機。
20. 前記チャンバが実質的に円筒形である、請求項１～１９のいずれか一項に記載の圧縮機。
21. 前記排出口が、圧縮されたマイクロプラスチックを重力下で排出するように配置された前記チャンバの下部壁内にある、請求項１～２０のいずれか一項に記載の圧縮機。
22. 前記排出口が取り外し可能な蓋を備える、請求項１～２１のいずれか一項に記載の圧縮機。
23. 請求項１～２２のいずれか一項に請求された種類の圧縮機を含む、洗濯機。
24. 請求項１～２３に請求された種類の圧縮機を動作する方法であって、
    廃水の流れを受けるステップと、
    前記廃水から水を分離し、結果として生じるマイクロプラスチックを含む材料を圧縮するため、非圧縮位置から圧縮位置に前記廃水を介してプレートを駆動するステップと、
    前記プレートを非圧縮位置に戻すステップと、
    前記圧縮されたマイクロプラスチックを排出するステップと、を含む、方法。

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