ES2265308T3 - Sistema de retrete al vacio. - Google Patents
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Abstract
Sistema de retrete al vacío para coches de ferrocarril y demás unidades de vehículo, que comprende al menos un retrete (1), un cuarto calentado (3) en el cual se encuentra el retrete, una válvula de descarga (4), una tubería colectora (5), y un depósito colector (6) que puede ponerse bajo vacío en el orden de 0, 5 bar para vaciar un retrete (1) seleccionado mediante la apertura de su válvula de descarga (4), donde el depósito colector (6) está dispuesto en estrecha conexión con el cuarto (3) de modo que es afectado por el calentamiento de dicho cuarto, donde el depósito colector (6) consiste en un depósito (6) alargado montado de forma sustancialmente vertical en cuya parte central está conectada la tubería colectora (5), y donde al menos un retrete está conectado a la tubería colectora (5) y al depósito colector (6) por la válvula de descarga (4), caracterizado porque el depósito colector (6) es sustancialmente cilíndrico con un diámetro interior de 160 a 350 mm, preferentemente de 175 a 300 mm y una parte principal sustancialmente cilíndrica con una longitud de al menos 1, 0 m, preferentemente de al menos 1, 4 m; la tubería colectora (5) entre el al menos un retrete (1) y el depósito colector (6) cerca del retrete, se extiende hacia arriba y, más cerca del depósito colector (6), se extiende hacia abajo hacia el punto de conexión entre la tubería colectora (5) y el depósito colector (6); el depósito colector (6) en el punto de conexión de la tubería colectora (5) al depósito colector, en la abertura de la tubería colectora, comprende un dispositivo (15) para llevar el flujo de aguas residuales hacia abajo, dispositivo que comprende una primera parte (17) que se extiende desde la pared del depósito y una segunda parte (18) que se extiende hacia abajo desde dicha primera parte, sustancialmente en la dirección longitudinal del depósito colector, estando la segunda parte (18) a una distancia (b) desde la pared del depósito colector (6); y porque el depósito colector (6) y un centro de control (7) del sistema de retrete comprenden un dispositivo (16), dispuesto para impedir el vaciado del depósito colector (6) dependiendo de los factores exteriores, por ejemplo la velocidad de la unidad de vehículo en la cual está dispuesto el sistema de retrete al vacío.
Description
Sistema de retrete al vacío.
La invención se refiere a un sistema de retrete
al vacío de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Se
conocen sistemas de este tipo por las
DE-A-41313 y
US-A-5644802.
Es común a todos los sistemas de retrete al
vacío que las aguas residuales, que han sido expulsadas a presión
desde el retrete a una tubería colectora conectada al retrete,
tengan que ser almacenadas en un depósito durante un período más
corto o más largo antes de que tenga lugar el posterior transporte
de las aguas residuales. Esto tiene relación con la idea de un
retrete al vacío, que está basado en que se recogen las aguas
residuales del retrete en un sistema en el cual la presión es
sustancialmente más baja, generalmente media atmósfera
aproximadamente más baja que en el entorno. En adelante, esta
presión más baja se denominará "vacío" y la presión
circundante "presión atmosférica".
Es evidente que han de tomarse medidas
especiales para eliminar los productos residuales del espacio al
vacío del sistema hacia el medio ambiente donde prevalece la
presión atmosférica. La medida más común es romper el vacío, es
decir, dejar que el aire atmosférico fluya temporalmente en el
sistema de vacío y por este medio eliminar con unos medios
conocidos las aguas residuales antes de restablecer el vacío. Para
que pueda tener lugar este cambio de presión, tiene que haber un
lugar para que el cambio de presión tenga lugar. Este espacio se
denomina aquí "depósito colector" y existe al menos uno de
estos depósitos en todos los sistemas de retrete al vacío.
En los sistemas de retrete al vacío de los
trenes se han utilizado convencionalmente depósitos colectores
relativamente grandes que han sido vaciados durante las paradas por
mantenimiento de los coches de ferrocarril. Estos depósitos han
sido colocados en lugares adecuados en el bastidor de un coche de
ferrocarril, lo que ha ocasionado un riesgo de congelación en
tiempo frío. Con el fin de eliminar el riesgo de congelación, los
depósitos colectores han sido provistos de sistemas de calefacción,
lo que ha elevado considerablemente los costos.
El objeto de la presente invención consiste en
conseguir un sistema de retrete al vacío para trenes, que sea
sencillo, robusto y de coste adecuado. El sistema está proyectado
particularmente para países en los cuales está permitido vaciar las
aguas residuales de aseo en la vía, aunque a veces con
restricciones. Se alcanza el objeto de la invención por medio de un
sistema según la reivindicación 1.
Se combinan en la invención varios principios
estructurales que influyen unos sobre otros.
El primer principio es que el depósito colector
puede vaciarse directamente en la vía cuando el tren u otra unidad
de vehículo está en movimiento fuera de las aglomeraciones urbanas,
por lo que el depósito colector puede construirse relativamente
pequeño.
El segundo principio es que el depósito colector
estará dispuesto tan cerca del aseo que la temperatura en el cuarto
impedirá la congelación del contenido del depósito. Esto se hace
posible en parte porque el depósito colector es relativamente
pequeño, y en parte porque es alargado y montado verticalmente, de
modo que se adapta fácilmente, por ejemplo, en una esquina del
aseo.
La forma alargada del depósito colector es
particularmente ventajosa porque habrá un espacio libre alto por
encima del fluido que se recoge en el depósito. Así, será
relativamente fácil llevar el fluido residual al depósito sin que
el fluido salpique hacia el conducto por el cual el generador de
vacío aspira el aire fuera del depósito. No obstante, se debe
prestar atención especialmente al diseño de la conexión de la
tubería colectora al depósito colector. La forma alargada del
depósito facilita también que se separe el aire del fluido en el
depósito y que se mantenga un volumen de aire suficientemente
elevado en el depósito aun cuando contiene una cantidad máxima de
fluido. Estas ventajas se consiguen mediante la conexión de la
tubería colectora al depósito colector cerca de su parte
central.
De acuerdo con la invención, el depósito
colector es sustancialmente cilíndrico con un diámetro interior de
160 a 350 mm, preferentemente de 175 a 300 mm. Un depósito colector
dimensionado como éste puede instalarse fácilmente en una esquina
de un aseo. Su altura entonces es normalmente inferior a 2 m, lo que
facilita además su instalación. Un depósito con una forma
cilíndrica es fácil de fabricar y puede construirse para resistir
la deformación por presión que provoca una diferencia de presión de
media atmósfera.
Un depósito colector que no sea suficientemente
alto, es decir que se posiciona verticalmente, dificulta a menudo
la separación del aire impulsor del fluido y de los componentes
sólidos de las aguas residuales en el momento de la afluencia de
las aguas residuales dentro del depósito. Por lo tanto, el depósito
colector comprende una parte principal sustancialmente cilíndrica,
con una longitud de al menos 1,0 m, preferentemente de al menos de
1,4 m.
Como se instala preferentemente el depósito
colector a nivel con el cuarto de aseo y como la tubería colectora
debe conectarse a la parte central del depósito, existen en
principio dos posibilidades para llevar la tubería colectora de un
retrete hacia el depósito colector. De acuerdo con la invención y
debido a razones técnicas de flujo, la tubería colectora se
extiende entre un retrete y el depósito colector primero hacia
arriba y luego, preferentemente por el techo del cuarto de aseo, se
lleva hacia el depósito colector y más cerca baja hacia el punto en
el cual la tubería está conectada al depósito.
Los problemas con las abundantes salpicaduras en
el depósito colector son eliminados debido a que el depósito
colector en el punto de conexión de la tubería colectora posee un
dispositivo que actúa como superficie de guía para controlar o
conducir el flujo de aguas residuales hacia abajo en el depósito.
Esta superficie de guía comprende un medio de sellado hacia arriba
con, en la dirección desde la pared del depósito hacia el centro
del depósito, una parte un poco inclinada hacia abajo y hacia ésta y
hacia dos partes opuestas de la pared del depósito colector
conectadas sustancialmente en la dirección longitudinal de la parte
dispuesta en la dirección hacia abajo del depósito. La distancia de
la parte dirigida hacia abajo desde la pared del depósito colector
o la parte terminal o la abertura de la tubería colectora conectada
al depósito colector debe ser de aproximadamente 110 a 70 mm,
preferentemente de 100 a 75 mm aproximadamente. Además, es
preferible que la superficie de guía para conducir el flujo de
aguas residuales en el depósito se extienda hacia abajo hasta un
nivel que se encuentra a una distancia desde el centro de la parte
terminal o abertura de la tubería colectora de al menos 100 mm,
preferentemente de al menos 120 mm.
El vaciado del depósito colector puede
controlarse de muchas maneras. La función de vaciado puede ser
controlada por la velocidad del tren, de modo que el vaciado no
pueda tener lugar cuando el tren está parado en una estación o
cuando la velocidad del tren es tan alta, por ejemplo más de 70
km/h, que el vaciado provoque una extensión demasiado grande de
aguas residuales en el bastidor del coche y posiblemente en los
escalones y acoplamientos. También es ventajoso dejar que tenga
lugar el vaciado automático cada vez que el tren reduce la marcha
antes de entrar en la estación. Entonces se pueden utilizar los
aseos durante la parada del tren en la estación.
Sólo un control de la función de vaciado
dependiente de la velocidad, no proporciona siempre una función
deseada. Por lo tanto, el vaciado dependiente de la velocidad puede
ser completado o sustituido por otra función de control, por
ejemplo por control remoto a partir de unidades productoras de
impulsos en distintas secciones de la vía de ferrocarril o a partir
de un registro de recorrido programado de una sección relevante de
la vía de ferrocarril. Los intervalos de vaciado son de gran
importancia para el dimensionamiento óptimo del depósito colector.
Por lo tanto es importante adaptar un sistema de vaciado automático
a la carga de pasajeros y a la distancia de conducción del
tren.
A continuación se describe con más detalles la
invención, como ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos
adjuntos, en los cuales:
La Figura 1, muestra una realización preferida
de un sistema de retrete al vacío.
La Figura 2, muestra la sección II de la Figura
1 a mayor escala.
En la Fig. 1, el número de referencia 1 indica
un retrete al vacío de diseño conocido sujeto a una pared 2 en un
cuarto de aseo 3. Cada retrete 1 incluye una válvula de descarga 4
normalmente cerrada, que se abre solamente cuando se tira de la
cadena, es decir, se vacían las aguas residuales presentes dentro.
La válvula 4 se abre hacia una tubería colectora 5 que, cuando se
vacía el retrete, debe encontrarse bajo vacío a una presión de
aproximadamente media atmósfera. Por lo tanto, en esta situación, la
diferencia de presión entre el cuarto de aseo y la tubería
colectora asciende a aproximadamente 0,5 bar. Cuando se abre la
válvula de descarga 4, el aire en el cuarto de aseo 3 hace penetrar
las aguas residuales presentes en la taza del retrete dentro de la
tubería colectora 5 y conduce las aguas residuales en forma de un
tapón con alta velocidad dentro de un depósito colector 6 conectado
a una parte final de la tubería colectora. El diámetro interno de la
tubería colectora es de aproximadamente 50 mm. Primero, la tubería
colectora 5 sube desde el retrete 1 hasta cerca del nivel del techo
del cuarto de aseo 3 y después baja hasta un punto donde se conecta
al depósito colector 6.
Un eyector 8 accionado por aire presurizado
conectado a una parte alta del depósito colector 6 es activado
cuando un botón de descarga de agua 9 es apretado y por lo tanto
dispuesto para producir una señal para que el retrete 1 se vacíe.
Entonces el eyector 8 succiona el aire procedente de la tubería
colectora 5 y del depósito colector 6 hasta que la presión absoluta
en estos espacios baja hasta aproximadamente 0,5 bar. En el sistema
que se muestra, las válvulas 4 son controladas de forma totalmente
neumática por la presión atmosférica y de vacío del sistema. El
control se efectúa a través de un conducto de aire 21, que va desde
el botón de descarga de agua 9 hasta una unidad de control
neumático 22, que controla la apertura y el cierre de la válvula 4
dependiendo del nivel de vacío en la tubería colectora 5. El
control por válvula neumática de este tipo es conocido y ha sido
utilizado durante mucho tiempo en relación con los retretes
al
vacío.
vacío.
El depósito colector 6 se coloca ventajosamente
en una esquina del cuarto de aseo 3 y puede ser protegido por
ejemplo por un panel de pared o similar. La Fig. 1 proporciona
solamente una idea general de la disposición del sistema de retrete
al vacío. Cuando dos retretes están conectados al mismo depósito
colector, como en la Fig. 1, el depósito colector puede colocarse
por ejemplo entre los cuartos de aseo. El principal punto es que el
depósito colector 6 se caliente mediante el calentamiento de los
cuartos de aseo para eliminar de este modo el riesgo de
congelación. Los cuartos de aseo 3 pueden ser calentados por el
sistema general de calefacción (no mostrado) del tren.
La función del depósito colector 6 y del retrete
1 es controlada por un centro de control 7. El centro de control 7
recibe a través de un hilo conductor 23 una señal eléctrica cuando
se aprieta el botón de descarga de agua 9. El centro de control 7
activa un dispositivo 20 para suministrar y, si es necesario,
también presurizar, el agua de lavado al retrete, mantiene la
alimentación del medio accionador, es decir el aire presurizado,
hacia el eyector 8 y controla el funcionamiento de las válvulas de
control remoto 10, 11 y 12 del sistema.
El depósito colector 6 está separado de la
tubería colectora 5 por la válvula 10 y del eyector 8 por la válvula
11. Cuando se va a presurizar el depósito colector 6, estas
válvulas están cerradas. En la realización según la Fig. 1, las
válvulas 10, 11 y 12 son controladas por aire presurizado. Otro tipo
de control, por ejemplo eléctrico, es factible. Al suministrar aire
presurizado por el conducto 13 hacia el depósito colector 6, cuando
las válvulas 10 y 11 están cerradas, se crea una sobrepresión de
aproximadamente 0,5 a 0,7 bar en el depósito colector. Después, la
válvula de descarga o inferior 12 del depósito colector 6 es
abierta, por lo que se lleva a cabo un vaciado rápido y eficaz del
depósito colector 6 a través de un conducto de vaciado 14 que se
abre debajo del nivel del suelo 24 del coche de ferrocarril.
El depósito colector 6 puede estar dispuesto
para recibir aproximadamente 10 lavados de retrete antes de tener
que ser vaciado. Su principal parte cilíndrica tiene un diámetro
interno de 20 cm y una altura de aproximadamente 1,5 m. La
distancia entre el punto central de la tubería colectora 5 en su
punto de conexión al depósito colector 6 y la parte inferior de la
parte cilíndrica del depósito colector es de 70 cm. Un dispositivo
protector contra salpicaduras o de control de flujo 15 está
dispuesto en el punto de conexión de la tubería colectora 5 al
depósito colector 6. El nivel de líquido en el depósito colector
siempre debe quedar bien por debajo del dispositivo 15. De esta
forma, se tiene siempre un volumen de aire suficientemente amplio,
aproximadamente de 30 litros, en el depósito colector 6.
Con el fin de impedir el vaciado del depósito
colector 6 en aquellas ocasiones en las cuales no conviene vaciarlo,
existe un dispositivo en forma de un activador de impulsos 16
programado dependiendo del uso del tren y que realiza el centro de
control 7 de cualquiera de las maneras reveladas anteriormente.
La Fig. 2 muestra el dispositivo protector
contra salpicaduras o control de flujo 15 en el punto de conexión
de la tubería colectora 5 al depósito colector 6. El dispositivo de
control de flujo 15 comprende una parte superior que se cierra por
arriba 17, en forma de un segmento de círculo, que está inclinada
hacia abajo y hacia dentro desde la pared del depósito colector en
el punto de conexión de la tubería colectora 5. Una parte
protectora sustancialmente plana 18 se extiende hacia abajo desde el
borde interior de dicha parte que se cierra hacia arriba 17. La
parte protectora está conectada a las paredes opuestas del depósito
colector 6 y se extiende hacia abajo hasta un nivel 19, que se
encuentra a una distancia h desde el punto central de la abertura
de la tubería colectora 5 o punto de conexión de la tubería
colectora 5 al depósito colector 6. La distancia b desde la parte
protectora 18 hasta la abertura de la tubería colectora 5 puede ser
algo menos de 10 cm, y la distancia h de aproximadamente 13 cm. La
realización mostrada del dispositivo 15 prevé que la tubería
colectora 5 se conecte sustancialmente en ángulo recto con la pared
del depósito colector 6.
Un sistema de retrete al vacío de acuerdo con la
invención puede ser completado por la conexión también de otras
unidades sanitarias, como por ejemplo urinarios y lavabos, al
drenaje colector al vacío, es decir la tubería colectora. Estas
unidades están conectadas de forma conocida a la tubería colectora a
través de una válvula gris de toma de agua que deja entrar
automáticamente en el drenaje colector el fluido que se ha
acumulado. Desde las válvulas grises de toma de agua, así como
desde el retrete, se pueden dar señales de funciones al centro de
control, que por este medio puede llevar la cuenta de la cantidad de
fluido que ha sido transferido al depósito colector, lo que
posibilita el bloqueo de las funciones del sistema directamente a
través del centro de control, si existiera un riesgo de derrame en
el depósito colector.
Es usual que en un coche de ferrocarril u otra
unidad de vehículo un número de retretes esté conectado a un
depósito colector.
La invención no se limita a las realizaciones
mostradas y cualquier modificación puede ser concebida dentro del
alcance de la reivindicación siguiente.
Claims (1)
1. Sistema de retrete al vacío para coches de
ferrocarril y demás unidades de vehículo, que comprende al menos un
retrete (1), un cuarto calentado (3) en el cual se encuentra el
retrete, una válvula de descarga (4), una tubería colectora (5), y
un depósito colector (6) que puede ponerse bajo vacío en el orden de
0,5 bar para vaciar un retrete (1) seleccionado mediante la
apertura de su válvula de descarga (4), donde el depósito colector
(6) está dispuesto en estrecha conexión con el cuarto (3) de modo
que es afectado por el calentamiento de dicho cuarto, donde el
depósito colector (6) consiste en un depósito (6) alargado montado
de forma sustancialmente vertical en cuya parte central está
conectada la tubería colectora (5), y donde al menos un retrete
está conectado a la tubería colectora (5) y al depósito colector
(6) por la válvula de descarga (4),
caracterizado porque el depósito colector
(6) es sustancialmente cilíndrico con un diámetro interior de 160 a
350 mm, preferentemente de 175 a 300 mm y una parte principal
sustancialmente cilíndrica con una longitud de al menos 1,0 m,
preferentemente de al
menos 1,4 m;
menos 1,4 m;
la tubería colectora (5) entre el al menos un
retrete (1) y el depósito colector (6) cerca del retrete, se
extiende hacia arriba y, más cerca del depósito colector (6), se
extiende hacia abajo hacia el punto de conexión entre la tubería
colectora (5) y el depósito colector (6);
el depósito colector (6) en el punto de conexión
de la tubería colectora (5) al depósito colector, en la abertura de
la tubería colectora, comprende un dispositivo (15) para llevar el
flujo de aguas residuales hacia abajo, dispositivo que comprende
una primera parte (17) que se extiende desde la pared del depósito y
una segunda parte (18) que se extiende hacia abajo desde dicha
primera parte, sustancialmente en la dirección longitudinal del
depósito colector, estando la segunda parte (18) a una distancia (b)
desde la pared del depósito colector (6); y
porque el depósito colector (6) y un centro de
control (7) del sistema de retrete comprenden un dispositivo (16),
dispuesto para impedir el vaciado del depósito colector (6)
dependiendo de los factores exteriores, por ejemplo la velocidad de
la unidad de vehículo en la cual está dispuesto el sistema de
retrete al vacío.
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