ES2587073A1 - Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias - Google Patents

Abstract

Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias. El sistema constituye un sistema dinámico de filtrado auto-limpiante, en el que se emplean filtros (8) de cartucho, de manera que en el seno de dichos filtros se establecen sensores de presión, de modo que, un valor preestablecido de caída de presión, define la actuación del sistema de auto-limpiado, el cual se constituye a partir de un depósito (11) de aire comprimido, que se alimenta del propio sistema neumático del tren, que mediante las correspondientes electroválvulas y boquillas difusoras inyecta aire a alta presión en el seno del filtro (8), reconduciendo el polvo y arena dispuestos sobre la superficie externa del mismo hacia el exterior.

Description

SISTEMA DE FILTRACIÓN AUTO-LIMPIANTE PARA INSTALACIONES DE CLIMATIZACION FERROVIARIAS

D E S C R I P C I Ó N

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OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de filtración auto-limpiante, que ha sido especialmente concebido para implantarse en 10 instalaciones de climatización ferroviarias.

El objeto de la invención es proporcionar un sistema de filtración auto-limpliante, que merced a su propia naturaleza permita minimizar el mantenimiento de este tipo de sistemas de filtración, incrementando 15 sensiblemente su eficiencia y reduciendo por tanto los costes de mantenimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 20

En el ámbito de aplicación práctica de la invención, los sistemas de climatización en trenes, el aire que entra en los coches y cabinas de conducción, es sometido a un sistema de filtrado en orden a eliminar diferentes tipos de partículas, tales como polvo, arena, etc... 25

Hasta la fecha el sistema mas efectivo conocido consiste en la inclusión de sistemas de filtración en los que participa una primera fase a base de filtros ciclónicos, en los que se elimina un tanto por ciento de las partículas, tras la que se establece una segunda fase de filtrado a base de 30

filtros de bolsa.

Si bien este sistema funciona satisfactoriamente desde el punto de vista de filtrado, presenta una problemática que se centra fundamentalmente en el hecho de que los filtros de bolsa deben ser sustituidos cada poco 5 tiempo, lo que supone un mantenimiento caro y frecuente.

Esta problemática se ve agravada cuando los sistemas de filtración están destinados a implantarse en trenes destinados a circular por zonas desérticas, en las que son frecuentes las tormentas de arena, produciéndose 10 una rápida saturación de los filtros de bolsa.

En estas condiciones, el mantenimiento o sustitución de los filtros de bolsa debe realizarse cada 10-15 días, con los consecuentes problemas anteriormente comentados que ello supone. 15

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de 20 climatización ferroviarias que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, merced a su propio carácter auto-limpiante, de manera que en condiciones adversas puede llegar a funcionar sin ningún tipo de mantenimiento del orden de seis meses a un año o incluso mas. 25

Para ello, en el sistema de la invención participan dos subsistemas; un sistema de filtración de aire propiamente dicho, y un sistema de limpieza de filtros y evacuación para el polvo y la arena filtrada.

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De forma mas concreta, el sistema se integra en una carcasa en la que exteriormente se define una boca de entrada de aire fresco, con su correspondiente rejilla y compuerta eléctrica, que da acceso al aire fresco a una primera cámara, con una doble función, actuar como cámara de entrada de aire fresco, así como de conducto de recogida de la arena y polvo en el 5 proceso de limpieza del correspondiente filtro.

Esta primera cámara se conecta con una segunda cámara en la que se establece un filtro de cartucho, de manera que el aire se hace pasar a través del mismo, quedando la arena y polvo filtrados a través de la propia 10 superficie exterior del filtro.

El aire una vez filtrado es aspirado por un ventilador y enviado hacia el correspondiente equipo de climatización.

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A partir de un transductor de presión diferencial establecido en el seno del filtro se miden las variaciones de presión a través de dicho filtro, de manera que, un valor preestablecido de caída de presión, que coincidirá con un valor de saturación del filtro igualmente preestablecido, indica al sistema la necesidad de que el mismo se auto-limpie. 20

Para ello, el sistema de auto-limpieza se alimenta del propio sistema neumático del tren, de manera que a través de una serie de electroválvulas y boquillas se inyecta aire a alta presión en el seno del filtro, lo que provoca que el polvo y arena dispuestos sobre la superficie externa del mismo se 25 desprendan del filtro, dirigiéndose hacia la cámara de entrada de aire fresco, siendo expulsados a través de la compuerta de acceso a dicha cámara, para lo cual en la misma pueden incluirse igualmente boquillas asociadas al comentado circuito de aire comprimido orientadas hacia la rejilla de entrada. 30

Se ha previsto que la estructura anteriormente descrita se vea duplicada, es decir, que en el sistema participen dos circuitos de filtrado enfrentados entre si, en orden a que mediante la duplicidad de mecanismos el sistema funcione óptimamente indistintamente de la dirección de avance del 5 tren.

En caso de avería de uno de los filtros, el sistema cerrará la correspondiente compuerta de entrada de aire fresco asociada a dicho filtro, y seguirá trabajando con el otro circuito de filtrado de forma normal. 10

De acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que el sistema esté debidamente insonorizado en orden a evitar a los pasajeros el ruido que se produce durante el proceso de auto-limpieza.

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El sistema así descrito se conecta al equipo de climatización quedando perfectamente integrado todo el conjunto con sus correspondientes carcasas.

Se consigue de esta forma, un sistema de filtrado con una larga vida 20 útil y mínimo mantenimiento, especialmente idóneo para zonas en las que exista mucho polvo y/o arena en el ambiente, como por ejemplo en zonas desérticas.

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DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la 30

misma, una figura en la cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un sistema de filtrado autolimpiante para instalaciones de climatización ferroviarias realizado de 5 acuerdo con el objeto de la presente invención, integrado junto al correspondiente sistema de climatización.

La figura 2.- Muestra una vista en planta del conjunto de la figura anterior. 10

La figura 3.- Muestra un detalle en perspectiva del dispositivo de la invención desprovisto de sus tapas, así como su conexión al grupo de ventilación que participa en el sistema de climatización.

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La figura 4.- Muestra una vista similar a la de la figura 3, pero en la que se han representado una serie de flechas correspondientes al flujo del aire de acuerdo con el sistema en proceso normal de funcionamiento, es decir en proceso de filtrado.

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Las figuras 5 y 6.- Muestran sendas vistas similares a la de la figura 3, pero en la que sobre el sistema aparecen representadas una serie de flechas correspondientes al flujo de aire secuencial que se produce en el proceso de auto-limpieza.

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REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En las figuras 1 y 2 se ha representado un sistema de aire acondicionado para trenes, en el que se integra el sistema de filtrado objeto de la invención, de manera que en el mismo participan un equipo de 30

condensación (1) y un equipo de evaporación (2) convencionales, y el sistema de filtrado auto-limpiante propiamente dicho (3) objeto de la presente invención.

Pues bien, en el sistema de filtrado se ha previsto que participe una 5 primera cámara (4) a la que accede el aire fresco del exterior a través de una boca de entrada (5), asistida por la correspondiente rejilla, que realiza una primera etapa de filtración de partículas gruesas, junto a la que se establece una segunda cámara (6), que puede asistida por una puerta intermedia (7) eléctrica, en cuyo seno se establece un filtro (8) de cartucho, que se extiende a 10 todo lo largo de dicha segunda cámara, de manera que, tal y como se representa en la figura 4, el aire en situación normal de filtrado entra a través de la boca de entrada (5), atraviesa la primera cámara (4) y accede a la segunda cámara (6), atravesando el filtro (8) por su superficie externa, quedando sobre dicha superficie externa el polvo o partículas de arena 15 contenidas en el aire de entrada, de modo que dicho filtro comunica internamente con una cámara central (9), a través de una compuerta neumática (10) que al cerrar aísla la cámara central para evitar el paso del ruido a la sala de pasajeros en el proceso de limpieza, en la que un electroventilador impulsa dicho aire hacia el sistema de climatización al que 20 se acopla el sistema de filtrado.

En el seno del filtro (8) se establece un sensor de presión, que mide las variaciones de presión en el seno de dicho filtro, de manera que, un valor preestablecido de caída de presión, que coincidirá con un valor de 25 saturación del filtro igualmente preestablecido, indica al sistema la necesidad de que el mismo se auto-limpie.

En el seno de la cámara central (9) se ha previsto que se establezca un depósito (11) de aire comprimido, que se alimenta del propio 30

sistema neumático del tren, el cual, gobernado por el sistema electrónico de control y mediante las correspondientes electroválvulas y boquillas difusoras inyecta aire a alta presión en el seno del filtro (8), lo que provoca que el polvo y arena dispuestos sobre la superficie externa del mismo se desprendan del filtro, dirigiéndose hacia la primera cámara (4) de entrada de 5 aire limpio tal como muestra la figura 5, de manera que una vez reconducidos dichos residuos a la primera cámara (4) se cierra la compuerta (7) y se impulsa nuevamente aire a presión en el seno de la primera cámara (4) a través de una boquilla (12) expulsándose dichos residuos a través de la boca de entrada (5) tal como muestra la figura 6. 10

Tal y como se ha comentado anteriormente, y como se puede observar en las figuras, se ha previsto que el sistema descrito se duplique en lo que a la disposición de filtros (8) y cámaras (4-6) de entrada se refiere, presentando una configuración simétrica respecto de un imaginario eje de 15 simetría ortogonal a la dirección de avance del tren, en orden a que, mediante la duplicidad de mecanismos el sistema funcione óptimamente indistintamente de la dirección de avance del tren.

En cuanto a los filtros (8) de cartucho, estos serán fácilmente 20 intercambiables por el lateral sin necesidad de retirar las tapas superiores.

Solo resta señalar que, en caso de tormentas de arena, la unidad puede cerrar la compuerta de aire fresco para evitar la acumulación de arena en el filtro, pudiéndose utilizar selectivamente el circuito de limpieza que 25 menos se vea afectado por dicha tormenta en función de la dirección del viento.

Claims (1)

1. R E I V I N D I C A C I O N E S

   1ª.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias, caracterizado porque en el mismo participa al menos una primera cámara (4) a la que accede el aire fresco del exterior a 5 través de una boca de entrada (5), junto a la que se establece una segunda cámara (6), en cuyo seno se establece un filtro (8) de cartucho, de manera que el aire en situación normal de filtrado entra a través de la boca de entrada (5), atraviesa la primera cámara (4) y accede a la segunda cámara (6), atravesando el filtro (8) por su superficie externa, quedando sobre dicha superficie externa 10 el polvo o partículas de arena contenidas en el aire de entrada, habiéndose previsto que dicho filtro comunique interiormente con una cámara en la que un electroventilador impulsa dicho aire hacia el sistema de climatización al que se acopla el sistema de filtrado, con la particularidad de que en el seno del filtro (8) se establece un sensor de presión, que mide las variaciones de 15 presión en el seno de dicho filtro, de manera que, un valor preestablecido de caída de presión, define la actuación del sistema de auto-limpiado, el cual se constituye a partir de un depósito (11) de aire comprimido, que se alimenta del propio sistema neumático del tren, que mediante las correspondientes electroválvulas y boquillas difusoras inyecta aire a alta presión en el seno 20 del filtro (8), reconduciendo el polvo y arena dispuestos sobre la superficie externa del mismo hacia la boca de entrada (5).

   2ª.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el 25 depósito (11) de aire comprimido está asociado a al menos una boquilla (12) establecida en la primera cámara (4) en oposición a la boca de entrada de la misma.

   3ª.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de 30

   climatización ferroviarias, según reivindicación 1ª, caracterizado porque incorpora dos filtros (8) con sus correspondientes conducciones y cámaras de flujo de aire y expulsión de residuos, presentando una configuración simétrica respecto de un imaginario eje de simetría ortogonal a la dirección de avance del tren. 5

   4ª.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la boca de entrada (5) está asistida por una rejilla como primera etapa de filtrado de las partículas gruesas. 10

   5ª.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias, según reivindicación 1ª, caracterizado porque entre la primera y segunda cámaras (4-6) se establece una compuerta eléctrica. 15