带过滤器组的洗衣机的制作方法

本发明涉及一种洗衣机。此外，本发明涉及一种用于洗衣机的过滤器组。此外，本发明涉及一种用于洗衣机的过滤系统，该过滤系统包括过滤器组。

具体地，本发明涉及织物及织物制品(例如，服装)的家用和/或工业洗涤领域。更具体地，本发明关注合成织物洗涤，合成织物是指全部或部分由聚酯、聚丙烯、聚酰胺和/或丙烯酸类制成的织物。

背景技术：

在现有技术中，已知多种洗衣机解决方案，其中洗涤操作的功能是众所周知的。

已经确定，在已知的洗衣机中，在洗涤织物的操作过程中，这些织物会产生微米大小的纤维，这些纤维排入排水系统，从而进入环境并污染环境。具体地，微纤维的产生主要是由于洗涤方法、离心机的作用(特别是更高的离心速度)、洗涤剂的类型、水的硬度等。

近年来，合成织物的扩散有所增加。结果，废水中且因此环境中的微米级合成微纤维的扩散量也增加了，导致更大的环境污染。具体地，合成微纤维是在洗涤不可生物降解的合成织物时产生/释放的，因此微塑料(该术语是指长度小于5mm甚至1mm的颗粒/纤维)会造成更大的水污染。

特别是，已经观察到水中微米尺寸(即长度小于5mm)的合成颗粒/微纤维的量增加。

技术实现要素：

鉴于上述情况，强烈认为需要解决该问题，以避免合成微纤维污染环境。换句话说，强烈感觉到需要防止洗衣机排出洗涤合成织物阶段产生的合成微纤维。换句话说，强烈感觉到需要防止废水中发现的微纤维的量增加，以最小化微塑料水污染。

因此，本发明的目的是提供满足这种需要的新型洗衣机和/或过滤器组和/或过滤系统。

该目的通过根据权利要求1所述的洗衣机来实现。类似地，该目的通过根据权利要求18所述的过滤器组来实现。此外，该目的通过根据权利要求19所述的过滤系统来实现。从这些权利要求的从属权利要求示出了包括进一步有利方面的优选实施方案。

附图说明

参照附图，根据以下通过非限制性实例对优选实施方案进行的描述，本发明的进一步特征和优点将变得明显，在附图中：

图1示出了根据本发明的洗衣机的示意图；

图2示出了根据本发明优选实施方案的过滤系统的透视图，该过滤系统包括包含过滤器组的过滤器主体；

图3表示根据第一实施方案的图2中提到的过滤系统的局部截面透视图；

图3’示出了图3中的过滤系统的前视图；

图3a和3b分别表示沿着图3所示的截面a-a和b-b截取的处于过滤配置的过滤系统的两个纵向截面图；

图3a’和3b’分别示出了沿着图3’所示的截面a-a和b-b截取的处于旁通配置的过滤系统的两个纵向截面图；

图4表示根据第二实施方案的图2中提到的过滤系统的局部截面透视图；

图4’示出了图4中过滤系统的前视图；

图4a和4b分别表示沿着图4所示的截面c-c和d-d截取的处于过滤配置的过滤系统的纵向截面图；

图4a’和4b’分别示出了沿着图4’所示的截面c-c和d-d截取的处于旁通配置的过滤系统的纵向截面图；以及

图5示出了代表根据优选实施方案的本发明洗衣机的操作方案的框图。

具体实施方式

参考附图，附图标记900表示根据本发明的洗衣机。此外，再次参考附图，附图标记1表示过滤器组，这又是本发明的主题。这种过滤器组1实际上包括在洗衣机900中，或者适合于作为根据本发明的洗衣机的一部分，如下文所述。

根据本发明，洗衣机900包括在其内进行洗涤操作的滚筒。应当注意，本发明不限于滚筒的类型、形状、尺寸、定位、定向，即旋转轴线、操作模式(例如，旋转速度和离心机)。

根据本发明，洗衣机900包括排水软管950，该排水软管950流体连接到滚筒910(或更一般地连接到滚筒外壳)，并且可流体连接到家用或工业排水系统，用于排出滚筒910中使用的水。

根据优选实施方案，洗衣机900包括沿着排水软管950设置的排水泵组920，以从滚筒910排水。根据优选实施方案，排水泵组920相对于滚筒910以抽吸方式操作。优选地，排水泵组920包括叶轮925，叶轮925的旋转控制抽吸动作。

根据本发明，洗衣机900还包括适于过滤微米尺寸的合成微纤维的过滤器组1。换句话说，过滤器组1过滤直径大于1微米、长度大于50微米、优选在50微米和5mm之间的微纤维。

根据本发明，洗衣机900还包括适于过滤微米尺寸的合成微纤维的过滤器组1，即直径大于10微米且长度大于50微米，优选在50微米和5mm之间。

具体地，实际上，过滤器组1沿着排水软管950设置。因此，过滤器组1将排水软管950分成流体连接到滚筒910的第一部分951和可流体连接到排水系统的第二部分952。“脏水”(即含有水、溶解的洗涤剂、污垢和最重要的所述合成微纤维)在第一部分951中流动，而“过滤水”(即清除了所述合成微纤维)在第二部分952中流动。

根据本发明，过滤器组1包括沿着过滤器轴线x-x延伸的管状过滤介质10，该管状过滤介质确定了中央腔100。

水流可以径向穿过过滤介质10。

根据优选实施方案，过滤介质10从内到外径向穿过：换句话说，中央腔100限定了过滤器组1的“脏侧”，而“干净侧”在其外侧。

根据本发明，过滤介质10由适于过滤微米尺寸的合成微纤维的无纺织物制成。微米级合成微纤维应理解为直径大于1微米，优选10微米，长度大于50微米，优选50微米至5mm的纤维。

换句话说，无纺织物具有开放的卷绕通道，“脏水”通过该通道朝着过滤介质的下游侧流动，而合成微纤维被由合成纤维的相互交织所限定的卷绕阻挡，所述合成纤维构成过滤介质10的无纺织物。就颗粒而言，由于其长度相对较长，合成微纤维仍然被截留在无纺织物的入口表面上和/或无纺织物的卷绕中，而不能到达过滤器的出口侧并由此到达排水系统。

根据优选实施方案，过滤介质10由一片过滤材料制成，优选为无纺织物，呈星形布置。优选地，星形过滤介质10具有高过滤表面，以及一系列可被微纤维占据的空间(相对于相同尺寸的管状或板式过滤器而言)。

根据优选实施方案，过滤介质10是制成管状或圆筒形的过滤材料，优选无纺织物。例如，过滤介质10由一片过滤材料制成，优选地为无纺布，并卷绕成管状或圆筒形。根据该优选实施方案，过滤介质10是由无纺合成纤维制成的管/圆筒，其壁厚大于0.3mm，优选在0.8mm至3mm之间。

根据优选实施方案，无纺织物由合成聚乳酸(pla)纤维制成。根据优选实施方案，无纺织物由合成聚丙烯和/或聚酯和/或聚酰胺纤维或其组合制成。优选地，无纺织物由单组分合成纤维制成。优选地，无纺织物由双组分合成纤维制成。根据优选实施方案，无纺织物包括涂覆有聚丙烯的聚酯芯。

根据以上所述，并且如下所述，由于无纺织物的随机结构，过滤介质10对水具有高渗透性，而不会限制过滤效果：实际上，过滤结构非常有效，即具有非常易于渗透的纤维结构(具有低压降)，同时能够捕获直径小于构成过滤材料的孔的平均直径的合成微纤维。

根据优选实施方案，过滤介质10，特别是无纺织物片，通过纺粘法、气流成网法、纺丝成网法或熔喷法生产。由于这些加工技术，构成过滤介质10的合成纤维被接合/焊接，优选以随机方式缠绕，彼此形成用于过滤污染物微纤维的多孔结构，同时能够最大程度地降低过滤介质10的纤维向环境中的释放。根据优选实施方案，过滤介质10，特别是无纺织物片，由具有聚酯芯(pet或pbt)和聚丙烯涂层(pp)的双组分合成纤维通过纺丝成网制成。这种组合使得可以赋予合成纤维一定的整体机械特性(例如，对介质的可加工性，特别是可弯曲性有利)和对水过滤有利的特定表面特性。

根据优选实施方案，过滤介质10，特别是由无纺织物制成的管/圆筒，通过熔喷方法用聚烯烃基合成纤维、聚酯基合成纤维、聚酰胺基合成纤维、pla基合成纤维或其组合生产。

根据优选实施方案，过滤介质10，特别是由无纺织物制成的管/圆筒，通过熔喷技术用聚烯烃基合成纤维和/或用官能化的聚酯基合成纤维生产，和/或用合适的添加剂(例如阴离子、阳离子或非极性表面活性剂)改性，以赋予纤维表面(从而赋予过滤器组表面)亲水性，该亲水性有利于过滤介质对于水的润湿性。这种结合使得可以赋予合成纤维一定的整体机械特性(例如，对于介质的可加工性是有利的，例如使用熔喷技术的纺丝)和对水过滤有利的特定表面特性。

根据优选实施方案，过滤器组1包括支撑结构20，过滤介质10安装在支撑结构20上。

优选地，支撑结构20包括布置在过滤介质10的轴向端部的两个端板22、23，例如第一端板22和第二端板23。优选地，端板22、23焊接到过滤介质10的端部。

根据优选实施方案，第一端板22位于第二端板23的流动上游。换句话说，第一端板22在第二端板23之前拦截脏水。

优选地，根据流动方向，以及下面还描述的各种部件，第一端板22包括第一通孔220。优选地，第二端板23是封闭的。优选地，封闭的第二端板23轴向界定包括在过滤介质10中的中央腔100。优选地，待过滤的水通过通孔220到达中央腔100。

根据优选实施方案，第一通孔220在第一端板22上在过滤器轴线x-x处形成。

根据一些实施方案变型，支撑结构20包括延伸到空腔100中并连接两个端板22、23的内部结构21。根据附图中未示出的一些实施方案变型，支撑结构20包括外部结构，即位于滤筒1的外侧，连接两个端板22、23。

优选地，支撑结构20具有基本为网状的结构，以允许水流在径向方向上通过。

根据优选实施方案，支撑结构20由塑料材料制成，因此是可回收的。

根据优选实施方案，过滤器组1还包括安全预过滤器30，其流体设置在过滤介质10的上游。

优选地，因此，安全预过滤器30的目的是在排水过程中对水中的任何异物进行粗过滤，例如硬币、u形钉、毛发、纸巾、袜子、树叶、草或其一部分。

具体地，实际上，安全预过滤器30过滤大于1-2mm²的物件。

换句话说，由于安全预过滤器30，这些物体不会在短时间内到达并堵塞过滤介质10。换句话说，避免了过滤介质10的堵塞和排水泵组920过载导致的潜在堵塞。

根据优选实施方案，安全预过滤器30是网状元件、可渗透织物或开口网格，具有尺寸为1-2mm²的水流过通道。

优选地，在过滤介质10从内到外操作的配置中，安全预过滤器30容纳在中央腔100中。

根据优选实施方案，安全预过滤器30沿着过滤器轴线x-x延伸。优选地，安全预过滤器30具有管状或大致圆锥形或大致截头圆锥形形状。

根据优选实施方案，安全预过滤器30包括在中央结构21中。

根据优选实施方案，安全预过滤器30由塑料材料制成，因此是可回收的。

根据优选实施方案，整个过滤器组1由塑料材料制成，因此是可完全回收的。

根据优选实施方案，过滤介质10不影响排水泵组920的操作。具体地，根据优选实施方案，排水泵组920是包括标准类型泵的类型，配备有叶轮925，叶轮925的旋转是电动控制的，优选地，最大流速为1000l/h，吸入压头在80至120毫巴之间)。

根据优选实施方案，过滤介质10不涉及导致排水泵组920失速情况的压降。换句话说，过滤介质10的存在使得不需要排水泵组920的功率大于洗衣机解决方案，例如现有技术中无根据上述描述的过滤器组的洗衣机解决方案。

此外，根据优选实施方案，过滤介质10的渗透率值等于或大于2000l/(m²s)或更大。优选地，过滤介质10的渗透率值等于或大于2900l/(m²s)。优选地，过滤介质10的渗透率值等于或大于2500l/(m²s)。优选地，过滤介质的渗透率在2900l/(m²s)至4000l/(m²s)之间。具体地，该渗透率值是根据标准eniso9237：1995在200帕斯卡下在面积为20cm²的样品上测量的。

根据优选实施方案，洗衣机900包括旁通组70，旁通组70可操作地连接到过滤器组1，以控制其处于过滤配置和旁通配置，在过滤配置中，水从第一部分951通过过滤介质10流到第二部分952，而在旁通配置中，水从第一部分951绕过过滤介质10流到第二部分952。

根据优选实施方案，过滤器组1可轴向移动，并且每种配置对应于相应的轴向位置。

具体地，旁通组70根据作用于过滤介质10的脏侧的压力在上述配置之间操作。换句话说，旁通组70根据积聚在过滤介质10中的纤维量在上述配置之间操作，即过滤介质10堵塞越严重，作用于脏侧的压力越大。

根据优选实施方案，旁通组70包括弹性装置75，该弹性装置75适于执行轴向推力作用，以保持旁通通道关闭。如果脏侧上的压力的作用大于弹性装置75的轴向推力的作用，则弹性装置75的推力被克服，从而旁通通道被打开。换句话说，如果过滤介质之间的压降超过弹簧力的作用，则旁通通道打开。

根据优选实施方案，其中过滤介质10从内向外穿过，待过滤的水通过通孔220进入中央室100，发现第二端板23关闭(旁通组在其上操作)，并且脏侧(即，在中央室100中)的压力作用大于弹性装置75的作用，因此旁通通道被打开：换句话说，过滤器组1轴向移动，在第一端板22附近产生自由通道，因此水未被强制通过过滤介质10，而是被旁通。

根据优选实施方案，洗衣机900还包括适于检测作用在过滤介质上的水压的压力传感器组80。换句话说，压力传感器组80测量在排水软管中循环的流体的压力，并用作绝对压力传感器。

根据优选实施方案，压力传感器组80检测过滤介质10的干净侧和脏侧之间的水压力差。

换句话说，压力传感器组80适于检测由于过滤介质10的作用而导致的压降。

根据优选实施方案，洗衣机900包括与压力传感器组80可操作地连接的控制单元，使得压力传感器组80适于向功能控制单元发送其已经检测到的信号，例如：

-正常操作信号，即过滤器正常，测量的压力值(优选压力差)低于第一预定值；

-过滤器即将堵塞信号，即过滤器过滤效果低，测量的压力值(优选压力差)大于第一预定值且小于第二预定值；

-过滤器阻塞和旁通组激活信号，即过滤器满，测量的压力值(优选压力差)大于第二预定值；以及

-过滤器阻塞和洗衣机停止信号，即过滤器待更换，压力差大于第二预定值。

根据优选实施方案，控制单元连接到或对应于洗衣机900中包括的控制面板。这样，通过点亮一个或多个警示灯或通过洗衣机900的显示器，可以提醒操作者过滤器组1的维护状态。

举例来说，图5示出了洗衣机900的操作的示意图，该操作与压力传感器组80检测到和发出的信号相关。

根据优选实施方案，洗衣机900包括限定过滤室50’的过滤器主体50，过滤器组1容纳在过滤室50’中。

过滤器主体50也沿着过滤器主体轴线y-y延伸。具体地，在插入过滤器组1的情况下，过滤器主体轴线y-y对应于过滤器轴线x-x。

根据优选实施方案，过滤器主体50沿着排水软管950设置，包括与第一部分951流体连接的入口51和与第二部分952流体连接的出口52。优选地，入口51与过滤介质10的内腔100连通。

优选地，入口51和出口52处于两个相反的轴向位置。

根据优选实施方案，过滤器主体50在长度上从洗衣机外壁上的开口55开始延伸。

优选地，开口55可由特殊形状的盖组90密封地封闭。

根据优选实施方案，过滤器组1作为滤筒可通过开口55插入/移除。

根据优选实施方案，盖组90包括水连接件95，水流通过该水连接件95，且该水连接件95适于流体连接入口51和过滤器组1，优选过滤介质10的内腔100。

根据优选实施方案，过滤器组1可安装、固定到盖组90上，使得其流体连接至盖组90，并且在过滤器组1的维护和更换操作期间可作为滤筒插入/移除。

根据优选实施方案，盖组90包括特殊的支撑和滑动肋91，过滤器组1在其上轴向滑动。优选地，支撑和滑动肋91通过第一端板22上的通孔220向内延伸到中央腔100中的过滤介质10。

根据优选实施方案，盖组90和过滤器组1，特别是第一端板22相互接合。具体地，在过滤配置中，端板22轴向接合盖组90以将其密封。优选地，盖组90包括用于气密密封旁通通道的密封座905。优选地，第一端板22包括密封元件225，例如沿平行于轴线x-x的方向作用的轴向垫圈，其适于接合密封座905。

根据优选实施方案，旁通通道由第一端板22直接控制，具体而言，由第一端板22相对于盖组90的轴向位置控制。优选地，密封元件225由作用在第二端板23上的弹性装置75轴向紧固。

根据优选实施方案，根据以上所述的旁通组70和/或压力传感器组80可以容纳在过滤器主体50中或者在过滤器主体50中操作。

根据优选实施方案，排水泵组920可以容纳在过滤器主体50中并在过滤器主体50中操作：例如，排水泵组920的叶轮925容纳在过滤器主体50内部，例如在过滤室50’中或在特定的相邻叶轮室(其下游)中，并与过滤室50’流体连接。

洗衣机900的具有上述特征和下列优点的过滤器组1本身也是本发明的主题。

洗衣机900的过滤系统500也是本发明的主题，该过滤系统500包括上述过滤器主体50和可作为滤筒插入/移除的上述过滤器组1。

创新性地，本发明的洗衣机、过滤器组和过滤系统通过解决在现有技术的典型解决方案中出现的问题而广泛地实现了本发明的目的。有利地，实际上，在洗涤合成织物中产生的合成微纤维被截留下来，因此不会排放到排水系统中，从而不会排放到环境中。

有利地，本发明的洗衣机、过滤器组和过滤系统克服了微塑料污染环境的问题。

有利地，过滤器组的操作不会影响洗衣机的其他部件的操作，例如滚筒，尤其是排水泵组。

有利地，过滤器组可安装在紧凑的空间中，而不需要对洗衣机的结构/布局进行任何实质性的改变。

有利地，过滤器组可安装在紧凑的空间中，即使在市场上现有的已知洗衣机上也易于确认可用。有利地，过滤器组可作为改型安装在市场上现有的洗衣机中。

有利地，使用本发明的过滤器组避免了需要改变洗衣机的结构和其主要部件如排水泵组的技术特征。

有利地，过滤器组可以根据其可安装的洗衣机的可用尺寸来确定其尺寸并确定物理特性，例如根据洗衣机是家用还是工业用。

有利地，过滤器组的尺寸和物理特性取决于排水泵组的功率，例如其最大流速(根据洗衣机的类型而变化)及其压头(指示性地适合于将水从滚筒排放到排水系统的排水出口，该排水系统位于离地面1-2m的指示高度)。

有利地，过滤介质由无纺织物组成，该无纺织物容易渗透，但同时能够截留微米级纤维，这对回路的压降具有相当大的优势。有利地，无纺织物中的过滤介质具有高渗透性，同时适于有效过滤水，即，与用于过滤微纤维的网状过滤器具有非常致密的结构并因此不是非常可渗透的任何技术方案相比，该过滤介质具有极其有效的效果。

有利地，过滤器组导致了小于或等于10毫巴的压降。

有利地，过滤器组有效地进行过滤操作，直至合成微纤维达到饱和。有利地，过滤介质拦截并积聚一定量的微纤维，从而允许排水功能正常操作(而不会使排水泵组过载)。有利地，当过滤器施加的压降不允许排水泵组执行排水阶段时，即压降为30-40毫巴或更大时，确定过滤器组的寿命终止。

有利地，过滤器组由可回收材料制成。

有利地，一旦过滤器组充满，旁通组介入，避免洗衣机在操作阶段停止。

有利地，过滤器组的状态受监控，同时保持洗衣机的操作受监控。

有利地，当过滤器组的容量耗尽时，洗衣机阻止新的洗涤循环开始，避免故意排放污染物微纤维。

有利地，过滤较大成分的安全预过滤器也集成到过滤介质的尺寸中。

有利地，过滤器组的维护和更换操作简单直观。

有利地，过滤器组是一种简单部件，成本低，并且允许洗衣机的结构保持相对简单。

有利地，微纤维聚集在过滤器组的内侧，避免在维护操作时微纤维释放到环境中。

很明显，本领域技术人员可以对洗衣机、过滤器组和过滤系统进行修改，以满足可能的要求，所有这些修改都包括在由所附权利要求限定的保护范围内。

附图标记列表

1过滤器组

10过滤介质

20支撑结构

21内部结构

22第一端板

220第一通孔

225密封元件

23第二端板

30安全预过滤器

50过滤器主体

50'过滤室

51入口

52出口

55开口

70旁通组

75弹性装置

80压力传感器

90盖组

905密封座

91支撑和滑动肋

95水连接件

500过滤系统

900洗衣机

910滚筒

920排水泵组

925叶轮

950排水软管

951第一部分

952第二部分

x-x过滤器轴线

y-y过滤器主体轴线