ES2907942T3 - Módulo de ventilación para un vehículo sobre carriles - Google Patents
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Abstract
Módulo de ventilación (1) para un vehículo sobre carriles (2), que comprende una carcasa (10) con una cara superior (11), una cara inferior (12), una cara delantera (13), una cara posterior (14) opuesta a la cara delantera (13) y dos paredes laterales (15), presentando la carcasa (10) una entrada de aire (16), una salida de aire (17) y una abertura de evacuación de polvo (18), y una primera etapa de purificación (30) en una zona superior (31) de la carcasa (10), presentando la primera etapa de purificación (30) un separador ciclónico (32), presentando el separador ciclónico (32) una salida de polvo (33) y una salida de aire de ciclón (34), una segunda etapa de purificación (40) en una zona central (41) de la carcasa (10), estando dispuesta la segunda etapa de purificación (40) por debajo de la primera etapa de purificación de tal modo que el aire puede llegar de la salida de aire del ciclón (34) a la segunda etapa de purificación, presentando la segunda etapa de purificación (40) un filtro de superficie (42) y/o un filtro de profundidad (42), estando orientado el filtro de superficie (42) y/o el filtro de profundidad (42) hacia la cara delantera (13) de la carcasa (10), un canal de evacuación de polvo (50), estando conectado el canal de evacuación de polvo (50) con la salida de polvo (33) del separador ciclónico (32), estando dispuesto el canal de evacuación de polvo (50) en la zona central (41) de la carcasa (10), estando orientado el canal de evacuación de polvo (50) hacia la cara posterior (14) de la carcasa (10), un ventilador de evacuación de polvo (60), que está configurado para aspirar aire y polvo del canal de evacuación de polvo (50) y eliminarlo a través de la abertura de evacuación de polvo (18) de la carcasa (10), un ventilador de sala de máquinas (70), que está dispuesto en una zona inferior (71) de la carcasa (10) por debajo de la segunda etapa de purificación, estando configurado el ventilador de sala de máquinas (70) para aspirar aire a través de la segunda etapa de purificación (40) y dejarlo salir a través de la salida de aire (17).
Description
DESCRIPCIÓN
Módulo de ventilación para un vehículo sobre carriles
La invención se refiere a un módulo de ventilación para un vehículo sobre carriles y a un vehículo sobre carriles con un módulo de ventilación de este tipo.
Los vehículos sobre carriles se usan en regiones con diferentes calidades del aire en diferentes condiciones ambientales. En el funcionamiento, los vehículos sobre carriles necesitan aire, por ejemplo como aire refrigerante o para proporcionar oxígeno para un accionamiento de combustión. El aire proporcionado debe ser lo más libre posible de polvo y otras partículas, para poder garantizar por un lado una refrigeración y no cargar por otro lado un accionamiento de combustión con sustancias extrañas.
Un problema especial representa el funcionamiento de un vehículo sobre carriles en regiones desérticas, puesto que la arena eólica, por ejemplo por tormentas de arena, pero también por el viento relativo del vehículo sobre carriles, a ser posible no debe llegar a una sala de máquinas.
Este objetivo se consigue en el estado de la técnica mediante el montaje de rejillas protectoras contra agentes meteorológicos en una pared exterior del vehículo sobre carriles, que forma una primera etapa de filtro. Además, se conocen separadores ciclónicos y elementos de filtro, que pueden actuar como segunda y tercera etapa de filtro y con los que puede liberarse el aire aspirado de polvo, arena y partículas, antes de entrar el aire en la sala de máquinas.
El separador ciclónico y los elementos de filtro están fijamente montados en un tracto de admisión del vehículo sobre carriles. Debido a ello, los trabajos de mantenimiento necesarios, por ejemplo el cambio de elemento de filtro o la comprobación y reparación de ventiladores en el tracto de admisión, solo pueden realizarse difícilmente, puesto que para ello hay que retirar el vehículo sobre carriles de la circulación habitual. Por el documento WO 2012/060139 A1 se conoce un vagón con un dispositivo de refrigeración para refrigerar un equipo eléctrico.
Por el documento EP 2913242 A1 se conoce un sistema de filtro para equipos de aire acondicionado para vehículos sobre carriles.
Por el documento ES 2 362 247 T3 se conoce un dispositivo para el preacondicionamiento de aire para el espacio interior de una estación de control de un vehículo automóvil sobre carriles.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un concepto de ventilación para un vehículo sobre carriles, que cumpla por un lado con los requisitos de un aire aspirado purificado para una sala de máquinas y que, por otro lado, sea fácil de mantener.
El objetivo se consigue mediante el módulo de ventilación de la reivindicación independiente. Unas configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
El módulo de ventilación de acuerdo con la invención para un vehículo sobre carriles comprende una carcasa, una primera etapa de purificación, una segunda etapa de purificación, un canal de evacuación de polvo, un ventilador de evacuación de polvo y un ventilador de la sala de máquinas.
La carcasa presenta una cara superior, una cara inferior, una cara delantera, una cara posterior y dos paredes laterales. La cara posterior está opuesta a la cara delantera. Además, la carcasa presenta una entrada de aire, una salida de aire y una abertura de evacuación de polvo.
La primera etapa de purificación está dispuesta en una zona superior de la carcasa, es decir, orientada hacia la cara superior de la carcasa. La primera etapa de purificación presenta un separador ciclónico, que presenta una salida de polvo y una salida de aire de ciclón. Los separadores ciclónicos, que también pueden denominarse separadores centrífugos, filtros ciclónicos o ciclón, sirven como separadores por fuerza de inercia, en los que una corriente de aire con partículas a separar se hace pasar a una corriente turbulenta, separándose mediante la corriente turbulenta las partículas de la corriente de aire por la fuerza centrífuga. Gracias a ello, en el módulo de ventilación se consigue una primera purificación del aire aspirado, puesto que mediante el separador ciclónico se separan del aire aspirado polvo y otras partículas, como arena. La estructura del módulo de ventilación es tal que el aire, que llega a través de la entrada de aire al módulo de ventilación, se hace pasar por el separador ciclónico. El aire purificado de partículas llega a través de la salida de aire del ciclón, las partículas eliminadas se evacuan a través de la salida de polvo.
La segunda etapa de purificación está dispuesta en una zona central de la carcasa, por debajo de la primera etapa de purificación, de tal modo que el aire puede llegar de la salida de aire del ciclón a la segunda etapa de purificación. La segunda etapa de purificación presenta un filtro de superficie y/o un filtro de profundidad, que está orientado hacia la cara delantera de la carcasa. A este respecto, el filtro de superficie puede estar realizado como filtro de panel o filtro compacto, el filtro de profundidad como filtro de bolsa.
El canal de evacuación de polvo está conectado con la salida de polvo del separador ciclónico y también está dispuesto en la zona central de la carcasa. El canal de evacuación de polvo está orientado hacia la cara posterior de la carcasa. Por lo tanto, a través del canal de evacuación de polvo, las partículas eliminadas por el separador ciclónico del aire aspirado se hacen pasar por la segunda etapa de purificación.
El ventilador de evacuación de polvo está configurado para aspirar aire y partículas, en particular polvo, del canal de evacuación de polvo y eliminarlo de la carcasa a través de la abertura de evacuación de polvo.
El ventilador de la sala de máquinas está dispuesto en una zona inferior de la carcasa por debajo de la segunda etapa de purificación y está configurado para aspirar aire a través de la segunda etapa de purificación y dejarlo salir a través de la salida de aire. A través del ventilador de la sala de máquinas, el aire que sale de la salida de aire del ciclón vuelve a ser aspirado, por lo tanto, por la segunda etapa de purificación.
Puede estar previsto que el ventilador de la sala de máquinas esté configurado para aspirar aire adicionalmente a través de la primera etapa de purificación y/o la entrada de aire. Mediante el ventilador de la sala de máquinas puede generarse una sobrepresión en una sala de máquinas en un vehículo sobre carriles, para evitar una entrada de polvo a través de otras aberturas de la sala de máquinas.
Puede estar previsto que la carcasa presente dimensiones de un metro por un metro en la superficie base y una altura de aproximadamente metro y medio a dos metros. Gracias a estas dimensiones, el módulo de ventilación es adecuado para un montaje en un vehículo sobre carriles.
Un vehículo sobre carriles presenta el módulo de ventilación. Además, una entrada de aire está conectada con una pared exterior del vehículo sobre carriles. La pared exterior puede ser a este respecto una pared lateral y/o una zona de techo del vehículo sobre carriles. Donde la pared exterior está conectada con la entrada de aire, la pared exterior puede presentar una rejilla protectora contra agentes meteorológicos.
El módulo de ventilación puede estar dispuesto en una sala de máquinas del vehículo sobre carriles. La salida de aire puede estar conectada en este caso con la sala de máquinas, mientras que la entrada de aire no está conectada con la sala de máquinas. Esto puede conseguirse mediante paredes y estanqueizaciones correspondientes alrededor del módulo de ventilación. Cuando se usan las dimensiones arriba indicadas para el módulo de ventilación, el módulo de ventilación puede disponerse con la cara posterior en una pared exterior del vehículo sobre carriles. Otro módulo, que está dispuesto en el lado opuesto y que presenta dimensiones similares, permite un pasillo en la sala de máquinas, que tiene una anchura de aproximadamente sesenta centímetros y puede bastar así para algunos trabajos de mantenimiento.
Además, el módulo de ventilación puede presentar grilletes u ojetes, por ejemplo en la carcasa, para levantar el módulo de ventilación al vehículo sobre carriles o hacerlo salir de este. Adicionalmente pueden estar previstos medios de fijación, con los que el módulo de ventilación se fija en el vehículo sobre carriles.
En la primera etapa de purificación pueden estar dispuestos varios separadores ciclónicos. En la segunda etapa de purificación pueden estar dispuestos varios filtros de superficie y/o filtros de profundidad. Además, pueden estar dispuestos varios ventiladores de sala de máquinas en la zona inferior de la carcasa. A continuación, se describirán configuraciones ventajosas con respectivamente uno de estos elementos. A este respecto deben estar incluidas también configuraciones con una pluralidad de uno o varios de estos elementos.
En una forma de realización del módulo de ventilación, el separador ciclónico es un multiciclón con varios separadores axiales dispuestos en un plano. De este modo es posible una forma constructiva compacta del separador ciclónico.
En una forma de realización, el plano del multiciclón está dispuesto en un ángulo de cero a cuarenta y cinco grados con respecto a una de las dos paredes laterales. De este modo, la arena puede retirarse de forma sencilla del multiciclón gracias a su ángulo de caída.
En una forma de realización, el multiciclón presenta una carcasa de ciclón y está dispuesto en la cara delantera de la carcasa más arriba que en una cara posterior de la carcasa de ciclón orientada hacia la cara posterior de la carcasa. Además, la carcasa de ciclón presenta una salida de agua en la cara posterior de la carcasa de ciclón, que está conectada con el canal de evacuación de polvo. De este modo, el separador ciclónico puede usarse adicionalmente para la separación de agua, llegando agua en el interior del multiciclón a la salida de agua por la fuerza de gravedad, gracias a la disposición del multiciclón.
En una forma de realización, el multiciclón o la carcasa del ciclón está dispuesto en un soporte de montaje. El soporte de montaje puede fijarse en bridas de montaje en la carcasa. En el interior de la carcasa están dispuestos salientes guía. Durante la fijación del soporte de montaje, este puede depositarse en los salientes guía y hacerse pasar a continuación a una posición de montaje. Esto simplifica el montaje.
En una forma de realización, la carcasa presenta en la zona central un bastidor de apoyo para el filtro de superficie
y/o el filtro de profundidad. El filtro de superficie y/o el filtro de profundidad puede insertarse en el bastidor de apoyo y fijarse allí. La fijación puede realizarse mediante un bastidor de sujeción y/o tornillos. En una forma de realización, el bastidor de apoyo presenta tres superficies de apoyo, estando dispuestas las superficies de apoyo en un rectángulo en el que falta un lado. El filtro de superficie y/o el filtro de profundidad pueden insertarse a través del lado que falta en el bastidor de apoyo. A este respecto, el lado que falta puede estar orientado hacia la cara delantera de la carcasa.
En una forma de realización, una primera dimensión de la segunda etapa de purificación ocupa desde la cara delantera hasta el canal de evacuación de polvo entre un cuarenta y un ochenta por ciento de la profundidad de la carcasa. La profundidad de la carcasa es a este respecto la dimensión de la carcasa entre la cara delantera y la cara posterior.
En una forma de realización, el ventilador de la sala de máquinas está orientado hacia la cara delantera de la carcasa y el ventilador de evacuación de polvo está orientado hacia la cara posterior de la carcasa. Además, el ventilador de evacuación de polvo puede presentar adicionalmente una carcasa de ventilador con una pared exterior redondeada. En este caso, después de un desmontaje del ventilador de la sala de máquinas puede insertarse una balda o placa en la carcasa y el ventilador de evacuación de polvo puede hacerse rodar al exterior de la carcasa a través de la balda o la placa.
En una forma de realización, la carcasa comprende una estructura de bastidor portante y elementos de pared. Los elementos de pared forman la cara superior, la cara inferior, la cara delantera, la cara posterior y las paredes laterales de la carcasa. La entrada de aire, la salida de aire y la abertura de evacuación de polvo están dispuestas en los elementos de pared. Por lo demás, la carcasa está estanqueizada. La estanqueización puede realizarse a este respecto mediante elementos de estanqueidad. Además, los elementos de pared pueden unirse por soldadura con la estructura de bastidor portante, por lo que también puede realizarse una estanqueización.
A continuación, pueden fijarse grilletes u ojetes de la carcasa en la estructura de bastidor portante.
En una forma de realización, los elementos de pared pueden separarse de la cara delantera, para permitir un acceso a la carcasa. En una forma de realización, la estructura de bastidor portante presenta un travesaño extraíble, orientado hacia la cara delantera. De este modo se simplifica aún más el acceso a la carcasa. El travesaño extraíble puede servir para reforzar la estructura de bastidor portante.
En una forma de realización, la entrada de aire está dispuesta en la zona superior de la carcasa, en particular, en la cara superior y/o en la cara posterior de la carcasa. En una forma de realización, la salida de aire está dispuesta en la cara delantera de la carcasa. En una forma de realización, la abertura de evacuación de polvo está dispuesta en la cara inferior de la carcasa.
En una forma de realización, el módulo de ventilación está configurado para proporcionar un caudal de un metro cúbico y medio de aire por segundo. Mediante la primera etapa de purificación puede retirarse del caudal al menos un ochenta y cinco por ciento de un polvo de prueba predeterminado. En caso de un cambio de la presión de un máximo de trescientos pascales, la segunda etapa de purificación puede absorber al menos trescientos gramos del polvo de prueba predeterminado. Con un módulo de ventilación de este tipo, un vehículo sobre carriles puede funcionar en regiones desérticas, siendo posible una duración suficientemente larga del filtro de superficie y/o del filtro de profundidad. Gracias al uso de separadores ciclónicos mejores y/o filtros de superficie y/o filtros de profundidad mejores o un mayor número de ellos, puede prolongarse aún más la duración. Como polvo de prueba predeterminado puede usarse a este respecto el polvo de prueba definido como "ISO 12103-1 A4 grueso".
Puede estar previsto hacer funcionar el módulo de ventilación sin la segunda etapa de purificación. Además, puede estar previsto que se suprima la primera etapa de purificación. En este caso, también puede suprimirse el canal de evacuación de polvo, el ventilador de evacuación de polvo y la abertura de evacuación de polvo.
Las propiedades, características y ventajas de esta invención anteriormente descritas, así como la forma en la que se consiguen, se entenderán de forma más clara y evidente gracias a la explicación de las siguientes representaciones esquemáticas fuertemente simplificadas de unos ejemplos de realización preferidos.
En este sentido, muestran respectivamente en representación esquemática
la figura 1 un corte transversal de un primer módulo de ventilación;
la figura 2 otro corte transversal del primer módulo de ventilación;
la figura 3 un corte transversal de un segundo módulo de ventilación;
la figura 4 otro corte transversal del segundo módulo de ventilación;
la figura 5 una cara posterior de una carcasa de ciclón con salida de agua;
la figura 6 un multiciclón en un soporte de montaje;
la figura 7 el montaje del multiciclón en la carcasa;
la figura 8 un bastidor de apoyo para un filtro de superficie;
la figura 9 una zona inferior de una carcasa con ventilador de sala de máquinas y ventilador de evacuación de polvo;
la figura 10 una vista superior de un tercer módulo de ventilación;
la figura 11 una vista superior del tercer módulo de ventilación después de la retirada de elementos de pared; la figura 12 un corte transversal de un vehículo sobre carriles con un módulo de ventilación.
La figura 1 muestra un corte transversal de un primer ejemplo de realización de un módulo de ventilación 1 para un vehículo sobre carriles. El módulo de ventilación 1 presenta una carcasa 10 con una cara superior 11 y una cara inferior 12. El corte transversal va de una cara delantera 13 a una cara posterior 14 de la carcasa 10. En la cara superior 11 está dispuesta una entrada de aire 16, en la cara delantera 13 una salida de aire 17 y en la cara inferior 12 una abertura de evacuación de polvo 18.
Una primera etapa de purificación 30 se encuentra en una zona superior 31 de la carcasa 10. La primera etapa de purificación 30 presenta un separador ciclónico 32. El separador ciclónico 32 presenta una salida de polvo 33 y una salida de aire de ciclón 34. La salida de polvo 33 sirve a este respecto para la salida de una corriente de aire con las partículas a eliminar, mientras que la salida de aire de ciclón 34 sirve para la salida del aire purificado.
Una segunda etapa de purificación 40 está dispuesta en una zona central 41 por debajo de la primera etapa de purificación 30 de tal modo que el aire puede llegar de la salida de aire de ciclón 34 a la segunda etapa de purificación 40. La segunda etapa de purificación 40 presenta un filtro de superficie 42 y/o un filtro de profundidad 42, que puede estar realizado como filtro de bolsa, filtro de panel o filtro compacto, y que está orientado hacia la cara delantera 13 de la carcasa 10.
Además, en la zona central 41 de la carcasa 10 está dispuesto un canal de evacuación de polvo 50, que está orientado hacia la cara posterior 14 de la carcasa. Una pared intermedia de canal 51 separa el canal de evacuación de polvo 50 de la segunda etapa de purificación 40. El canal de evacuación de polvo 50 está conectado con la salida de polvo 33 del separador ciclónico 32.
Un ventilador de evacuación de polvo 60 está conectado con el canal de evacuación de polvo 50 y está configurado para aspirar aire y polvo del canal de evacuación de polvo 50 y eliminarlo a través de la abertura de evacuación de polvo 18 de la carcasa.
Un ventilador de la sala de máquinas 70 está dispuesto en una zona inferior 71 de la carcasa 10 por debajo de la segunda etapa de purificación 40. El ventilador de la sala de máquinas 70 está configurado para aspirar aire a través del filtro de superficie 42 y/o filtro de profundidad 42 y a evacuarlo a través de la salida de aire 17.
El aire, mezclado con partículas, en particular polvo, entra a través de la entrada de aire 16 en el módulo de ventilación 1. En la primera etapa de purificación 30 tiene lugar una primera purificación del aire que ha entrado, separándose partículas mediante el separador ciclónico 32. Las partículas separadas llegan a través de la salida de polvo 33, el canal de evacuación de polvo 50 y el ventilador de evacuación de polvo 60 a la abertura de evacuación de polvo 18. No obstante, una parte más pequeña de las partículas que entran a través de la entrada de aire 16 puede salir del separador ciclónico 32 en dirección a la salida de aire del ciclón 34. Estas partículas son eliminadas de la corriente de aire por la segunda etapa de purificación 40 y, en particular, el filtro de superficie 42 y/o el filtro de profundidad 42. De este modo, mediante el ventilador de la sala de máquinas 70 puede dejarse salir aire purificado a través de la salida de aire 17.
Mediante la pared intermedia de canal 51, la zona central 41 y la zona inferior 71 están divididas en dos zonas de corrientes separadas una de la otra, sirviendo una zona de corriente para seguir purificando el aire en la segunda etapa de purificación 40 y proporcionar posteriormente aire purificado y la otra zona de corriente para la eliminación de las partículas a través del canal de evacuación de polvo 50 y el ventilador de evacuación de polvo 60.
La figura 2 muestra un corte transversal del módulo de ventilación 1 de la figura 1, estando dispuesto el plano de corte perpendicularmente con respecto al plano de corte de la figura 1. El corte transversal se extiende entre dos paredes laterales 15 de la carcasa 10 y pasa por el separador ciclónico 32, el filtro de superficie 42 y/o el filtro de profundidad 42 y el ventilador de la sala de máquinas 70.
En el ejemplo de realización de las figuras 1 y 2, el separador ciclónico 32 está dispuesto horizontalmente, por lo que se necesita el menor espacio de montaje posible. El separador ciclónico 32 puede estar realizado como multiciclón con varios separadores axiales dispuestos en un plano.
Puede estar previsto que la carcasa 10 presente dimensiones de un metro por un metro en la superficie base y una altura de aproximadamente metro y medio a dos metros. Gracias a estas dimensiones, el módulo de ventilación 1 es adecuado para un montaje en un vehículo sobre carriles.
En las figuras 1 y 2, el ventilador de evacuación de polvo 60 está dispuesto en la zona inferior 71. No obstante, también es posible disponer el ventilador de evacuación de polvo 60 en otro lugar, por ejemplo en la zona central 41.
Las figuras 3 y 4 muestran cortes transversales de un segundo ejemplo de realización de un módulo de ventilación 1,
que corresponde al módulo de ventilación de las figuras 1 y 2, siempre que no se describan diferencias en lo sucesivo.
La primera etapa de purificación 30 presenta otra estructura en este ejemplo de realización. La primera etapa de purificación 30 comprende dos separadores ciclónicos 32, que están realizados respectivamente como multiciclón con varios separadores axiales dispuestos en un plano. Los separadores ciclónicos 32 están dispuestos respectivamente en un soporte de montaje 38 y el soporte de montaje 38 está fijado respectivamente en la carcasa 10. Además, el plano de los separadores axiales presenta un ángulo de 45 grados con respecto a las paredes laterales 15 y los separadores ciclónicos 32 están dispuestos de forma axialmente simétrica unos con respecto a los otros. Los separadores ciclónicos 32 también pueden estar dispuestos en un ángulo más pequeño, de hasta cero grados con respecto a las paredes laterales 15. Gracias a la disposición inclinada de los separadores ciclónicos 32 mejora en general la capacidad de extraer partículas de la corriente de aire.
En la figura 3 está representado que los separadores ciclónicos 32 están dispuestos en la cara delantera 13 de la carcasa 10 más arriba que en una cara posterior de la carcasa del ciclón 36, que está orientada hacia la cara posterior 14 de la carcasa 10. Alternativamente puede estar previsto fijar a la misma altura el separador ciclónico 32 en la cara delantera 13 y en la cara posterior de la carcasa de ciclón 36.
En la figura 4 está representado que el soporte de montaje 38 asienta respectivamente contra dos bridas de montaje 19 de la carcasa 10. Allí pueden usarse medios de fijación para fijar el soporte de montaje 38 en la carcasa 10.
La figura 5 muestra una vista superior de la cara posterior de la carcasa de ciclón 36 de uno de los separadores ciclónicos 32 de la figura 3. La cara posterior de la carcasa de ciclón 36 presenta la salida de polvo 33 y adicionalmente en una esquina una salida de agua 37. La salida de agua 37 puede estar conectada con el canal de evacuación de polvo 50. Esto conduce, en particular, en caso de un montaje inclinado del separador ciclónico 32, como está representado en la figura 3, a que el agua que se acumula en el interior del separador ciclónico 32 puede dejarse salir a través de la salida de agua 37 también al canal de evacuación de polvo 50. De este modo mejora aún más el rendimiento de purificación de la primera etapa de purificación 30.
Puede estar previsto que la salida de polvo 33 y la salida de agua 37 estén realizadas en una abertura común de la cara posterior de la carcasa de ciclón 36.
Alternativamente, también es posible que no esté prevista ninguna salida de agua 37. En este caso, el separador ciclónico 32 también puede montarse sin la disposición inclinada de la figura 3.
Alternativa o adicionalmente, puede tener lugar una aspiración de agua a través del canal de evacuación de polvo 50, en la que unos puntos en la carcasa 10, en los que puede acumularse agua debido a la fuerza de gravedad, están conectados con una tubería con el canal de evacuación de polvo 50. Esto puede estar realizado, por ejemplo, por debajo del separador ciclónico 32 y/o en el soporte de montaje 38 y/o las bridas de montaje 19.
La figura 6 muestra una vista detallada de un separador ciclónico 32, que está dispuesto en un soporte de montaje 38 y que está realizado como multiciclón con varios separadores axiales 39 dispuestos en un plano. Gracias a ello se consigue una forma constructiva compacta del separador ciclónico 32 en el interior de una carcasa de ciclón 35.
Puede estar previsto que el soporte de montaje 38 y la carcasa de ciclón 35 estén realizados de una sola pieza.
La figura 7 muestra como puede montarse un separador ciclónico 32 en un soporte de montaje 38 en una carcasa. El soporte de montaje 38 se coloca en un saliente guía 20, estando dispuesto el saliente guía 20 en la pared lateral 15. Directamente por encima del saliente guía 20 se encuentra una brida de montaje 19. El separador ciclónico 32 está dispuesto horizontalmente y es apoyado ahora por el saliente guía 20. También pueden estar dispuestos más de un saliente guía 20, que pueden estar dispuestos en particular también a diferentes alturas para llegar a la posición de montaje de la figura 3. Para montar el separador ciclónico 32 ahora en la carcasa 10, el soporte de montaje 38 se mueve en el lado no orientado hacia el saliente guía 20 hacia arriba en la dirección de la cara superior 11 y de la brida de montaje 19 que sale de la cara superior 11. A continuación, el soporte de montaje 38 asienta contra las bridas de montaje 19 y puede fijarse ahora en las bridas de montaje 19, por ejemplo, mediante tornillos. Con una flecha se indica en la figura 7 el movimiento del soporte de montaje necesario para ello.
La figura 8 muestra una vista detallada de un bastidor de apoyo 43, que sirve para el alojamiento de un filtro de superficie 42 y/o de un filtro de profundidad 42. Un bastidor de apoyo 43 de este tipo puede insertarse en la carcasa 10 a la altura de la segunda etapa de purificación 40. El bastidor de apoyo 43 puede estar unido por tornillos o soldadura con la carcasa 10. El filtro de superficie 42 se inserta en el bastidor de apoyo 43 y se fija allí. Pueden estar previstos varios bastidores de apoyo 43 de este tipo, uno al lado del otro, para varios filtros de superficie 42 y/o filtros de profundidad 42.
La fijación del filtro de superficie 42 y/o del filtro de profundidad 42 en el bastidor de apoyo 43 puede realizarse mediante medios de fijación, en particular tornillos y/o bastidores de sujeción.
El bastidor de apoyo 43 presenta tres superficies de apoyo 44, que están dispuestas en un rectángulo con un lado que falta 45. Como se indica en la figura 8 mediante una flecha, el filtro de superficie 42 puede insertarse a través del lado que falta 45 en el bastidor de apoyo 43. A este respecto, el lado que falta 45 puede estar orientado hacia la cara delantera 13 de la carcasa 10, por lo que se simplifica una inserción y retirada del filtro de superficie 42 en la carcasa 10 del módulo de ventilación 1. De forma análoga, puede insertarse un filtro de profundidad en el bastidor de apoyo 43.
Puede estar previsto que una primera dimensión de la segunda etapa de purificación 40, de la cara delantera 13 de la carcasa 10 hasta el canal de evacuación de polvo 50, en particular hasta la pared intermedia de canal 51, ocupe entre el cuarenta y el ochenta por ciento de la profundidad de la carcasa 10, siendo la profundidad de la carcasa 10 la dimensión entre la cara delantera 13 y la cara posterior 14 de la carcasa 10. Preferentemente, la primera dimensión mide entre el cincuenta y el setenta por ciento de la profundidad de la carcasa 10. Gracias a ello, por un lado, está disponible suficiente espacio para la segunda etapa de purificación 40 y, por otro lado, suficiente espacio para el canal de evacuación de polvo 50.
La primera etapa de purificación 30 puede ocupar hasta el noventa por ciento de la profundidad de la carcasa 10, preferentemente entre el sesenta y el ochenta por ciento.
La figura 9 muestra una vista detallada de la zona inferior 71 de la carcasa 10. El ventilador de la sala de máquinas 70 está orientado hacia la cara delantera 13 de la carcasa 10. El ventilador de evacuación de polvo 60 está orientado hacia la cara posterior de la carcasa. El ventilador de evacuación de polvo 60 presenta una carcasa de ventilador 61 con una pared exterior 62 redondeada. Esto sirve para un mantenimiento más fácil del módulo de ventilación 1. El ventilador de evacuación de polvo 60 puede sufrir deterioro por partículas, en particular arena, que llegan a través del canal de evacuación de polvo 50 al ventilador de evacuación de polvo 60. Después de un desmontaje del ventilador de la sala de máquinas 70 puede insertarse una balda en la zona inferior 71 de la carcasa 10. Para ello, puede estar previsto un saliente 63 por debajo del ventilador de evacuación de polvo 60. Mediante la pared exterior 62 redondeada puede rodarse ahora el ventilador de evacuación de polvo 60 en dirección a la cara delantera 13 de la carcasa 10 y puede ser retirado allí para fines de mantenimiento.
Las partículas, en particular arena, que llegan a través del canal de evacuación de polvo 50 al ventilador de evacuación de polvo 60, también pueden deteriorar partes del canal de evacuación de polvo 50. Por este motivo puede estar previsto realizar el canal de evacuación de polvo 50 de tal modo que pueden extraerse partes del canal de evacuación de polvo 50, por ejemplo la pared intermedia de canal 51.
La figura 10 muestra una vista superior de un tercer ejemplo de realización del módulo de ventilación 1. La carcasa 10 del módulo de ventilación 1 comprende una estructura de bastidor portante y elementos de pared 22. En la vista superior pueden verse cinco elementos de pared 22, que forman la cara delantera 13 de la carcasa 10. La cara superior 11, la cara inferior 12, la cara posterior 14 y las paredes laterales 15 también pueden estar realizadas mediante elementos de pared 22. La salida de aire 17 está dispuesta en uno de los elementos de pared 22. La entrada de aire 16 y la abertura de evacuación de polvo 18 también pueden estar dispuestas en elementos de pared 22.
Tres de los elementos de pared 22 son elementos de pared 23 separables y pueden ser retirados de la carcasa 10. Los elementos de pared 23 separables pueden estar fijados, por ejemplo, mediante tornillos. Esto permite proporcionar un acceso para el mantenimiento. Los elementos de pared 22 no separables pueden estar unidos, por ejemplo, también por soldadura con la estructura de bastidor portante.
En la estructura de bastidor portante pueden estar fijados eventuales grilletes u ojetes que sirven para levantar el módulo de ventilación 1.
La figura 11 muestra el módulo de ventilación de la figura 10, en el que se han retirado tres elementos de pared 23 separables. Gracias a ello puede verse la estructura de bastidor portante 21, que sirve para proporcionar una estructura portante estable de la carcasa 10. Además, puede verse la vida interior del módulo de ventilación 1. El módulo de ventilación 1 presenta dos separadores ciclónicos 32 realizados como multiciclones, que están fijados mediante soportes de montaje 38 en bridas de montaje 19 de forma análoga a la figura 7. Como muestra la figura 8, el filtro de superficie 42 y/o el filtro de profundidad 42 están insertados en un bastidor de apoyo 43. A este respecto, dos filtros de superficie 42 están dispuestos uno al lado del otro. Alternativamente, también pueden estar previstos filtros de profundidad 42. Además, el canal de evacuación de polvo 50, el ventilador de evacuación de polvo 60 y el ventilador de la sala de máquinas 70 están dispuestos de la forma que se muestra en la figura 1.
Mediante la retirada de los elementos de pared 23 separables, el separador ciclónico 32, el filtro de superficie 42, así como el ventilador de evacuación de polvo 60 y el ventilador de la sala de máquinas 70 son accesibles desde la cara delantera 13 de la carcasa y se puede realizar correspondientemente el mantenimiento de los mismos.
Delante de los separadores ciclónicos 32 está dispuesta un travesaño extraíble 24. El travesaño extraíble 24 forma parte de la estructura de bastidor portante 21. Para realizar el mantenimiento de los separadores ciclónicos 32, puede retirarse el travesaño extraíble 24. Alternativamente, la estructura de bastidor portante 21 puede estar realizada sin el
travesaño extraíble 24. La disposición de la estructura de bastidor portante 21 y del travesaño extraíble 24 puede estar realizada de otra manera de la que está representada en la figura 11.
En los ejemplos de realización mostrados, la entrada de aire 16 está dispuesta en la zona superior 31 de la carcasa 10 en la cara superior 11. Alternativamente, la entrada de aire también puede estar dispuesta en la cara posterior 13 o una pared lateral 15. La salida de aire 17 está dispuesta en la cara delantera 13 de la carcasa 10. Alternativamente, la salida de aire 17 también puede estar dispuesta en una pared lateral 15. La abertura de evacuación de polvo 18 está dispuesta en la cara inferior 12 de la carcasa 10. Alternativamente, la abertura de evacuación de polvo 18 también puede estar dispuesta en la zona inferior 71 en la cara posterior 13 de la carcasa 10.
Puede estar previsto que el módulo de ventilación 1 esté configurado para proporcionar un caudal de un metro cúbico y medio de aire por segundo. Mediante la primera etapa de purificación 30 puede retirarse del caudal al menos un ochenta y cinco por ciento de un polvo de prueba predeterminado. En caso de un cambio de la presión de un máximo de trescientos pascales, la segunda etapa de purificación 40 puede absorber al menos trescientos gramos del polvo de prueba predeterminado. Con un módulo de ventilación 1 de este tipo, un vehículo sobre carriles puede funcionar en regiones desérticas, siendo posible una duración suficientemente larga del filtro de superficie 42 y/o del filtro de profundidad 42. Gracias al uso de separadores ciclónicos 32 mejores y/o filtros de superficie 42 y/o filtros de profundidad 42 mejores o un mayor número de ellos, puede prolongarse aún más la duración. Como polvo de prueba predeterminado puede usarse a este respecto el polvo de prueba definido como "ISO 12103-1 A4 grueso".
La figura 12 muestra un corte transversal de un vehículo sobre carriles 2, en el que una sala de máquinas 3 comprende un módulo de ventilación 1 de acuerdo con la invención y otro módulo 4. Entre el módulo de ventilación 1 y el módulo 4 está dispuesto un pasillo 5, que sirve para fines de mantenimiento. Al usar las dimensiones anteriormente indicadas para el módulo de ventilación y también para el módulo 4, puede proporcionarse un pasillo 5 de una anchura de aproximadamente sesenta centímetros. La entrada de aire 16 del módulo de ventilación 1 está conectada con una pared exterior 6 del vehículo sobre carriles 2 mediante un canal 8, que está separado mediante una pared divisoria 9 de la sala de máquinas 3. La salida de aire 17 del módulo de ventilación está orientada hacia la sala de máquinas 3. Gracias a ello, el aire aspirado a través del canal 8 puede ser purificado en el módulo de ventilación 1 de la forma descrita y puede usarse a continuación en la sala de máquinas 3 como aire refrigerante y/o para proporcionar oxígeno para un accionamiento de combustión.
En el lugar en el que el canal 8 llega a la pared exterior 6, está fijada una rejilla protectora contra agentes meteorológicos 7, que sirve para una purificación adicional del aire aspirado, en particular para la eliminación de agua.
El vehículo sobre carriles 2 puede estar realizado de tal modo que la pared exterior 6 puede abrirse por encima del módulo de ventilación 1, para retirar el módulo de ventilación 1 del vehículo sobre carriles. En este caso puede retirarse, por ejemplo para fines de mantenimiento, el módulo de ventilación 1 y puede montarse otro módulo de ventilación 1.
A continuación, el vehículo sobre carriles 2 vuelve estar listo para el uso, mientras se realizan reparaciones en el módulo de ventilación 1 retirado.
Para que puedan retirarse del vehículo sobre carriles 2 polvo y/o partículas que salen del módulo de ventilación 1 a través de la abertura de evacuación de polvo 18, allí puede estar prevista una abertura en la sala de máquinas 3, a través de la que cae el polvo o las partículas del vehículo sobre carriles 2 hacia abajo.
Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle por el ejemplo de realización preferente, la invención no está limitada por los ejemplos revelados y el experto puede deducir de ello otras variaciones en el marco de las reivindicaciones 2-, sin abandonar el ámbito de la invención.
Claims (15)
1. Módulo de ventilación (1) para un vehículo sobre carriles (2), que comprende
una carcasa (10) con una cara superior (11), una cara inferior (12), una cara delantera (13), una cara posterior (14) opuesta a la cara delantera (13) y dos paredes laterales (15), presentando la carcasa (10) una entrada de aire (16), una salida de aire (17) y una abertura de evacuación de polvo (18), y una primera etapa de purificación (30) en una zona superior (31) de la carcasa (10),
presentando la primera etapa de purificación (30) un separador ciclónico (32), presentando el separador ciclónico (32) una salida de polvo (33) y una salida de aire de ciclón (34),
una segunda etapa de purificación (40) en una zona central (41) de la carcasa (10), estando dispuesta la segunda etapa de purificación (40) por debajo de la primera etapa de purificación de tal modo que el aire puede llegar de la salida de aire del ciclón (34) a la segunda etapa de purificación, presentando la segunda etapa de purificación (40) un filtro de superficie (42) y/o un filtro de profundidad (42), estando orientado el filtro de superficie (42) y/o el filtro de profundidad (42) hacia la cara delantera (13) de la carcasa (10),
un canal de evacuación de polvo (50), estando conectado el canal de evacuación de polvo (50) con la salida de polvo (33) del separador ciclónico (32), estando dispuesto el canal de evacuación de polvo (50) en la zona central (41) de la carcasa (10), estando orientado el canal de evacuación de polvo (50) hacia la cara posterior (14) de la carcasa (10), un ventilador de evacuación de polvo (60), que está configurado para aspirar aire y polvo del canal de evacuación de polvo (50) y eliminarlo a través de la abertura de evacuación de polvo (18) de la carcasa (10), un ventilador de sala de máquinas (70), que está dispuesto en una zona inferior (71) de la carcasa (10) por debajo de la segunda etapa de purificación, estando configurado el ventilador de sala de máquinas (70) para aspirar aire a través de la segunda etapa de purificación (40) y dejarlo salir a través de la salida de aire (17).
2. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el separador ciclónico (32) un multiciclón con varios separadores axiales (39) dispuestos en un plano.
3. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 2, estando dispuesto el plano en un ángulo de 0 a 45 grados con respecto a una de las dos paredes laterales (15).
4. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, estando dispuesto el multiciclón en la cara delantera (13) de la carcasa (10) más arriba que en una cara posterior de la carcasa de ciclón (36) orientada hacia la cara posterior (14) de la carcasa (10), estando conectada una salida de agua (37) del multiciclón con el canal de evacuación de polvo (50).
5. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, estando dispuesto el multiciclón en un soporte de montaje (38), pudiendo fijarse el soporte de montaje (38) en bridas de montaje (19) en la carcasa (10), estando dispuestos salientes guía (20) en la carcasa (10), pudiendo depositarse el soporte de montaje (38) para la fijación del soporte de montaje (38) con el multiciclón en los salientes guía (20) y hacerse pasar a continuación a una posición de montaje.
6. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, presentando la carcasa (10) en la zona central (41) un bastidor de apoyo (43) para el filtro de superficie (42) y/o el filtro de profundidad (42), pudiendo insertarse el filtro de superficie (42) y/o el filtro de profundidad (42) en el bastidor de apoyo (43) y fijarse allí.
7. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 6, presentando el bastidor de apoyo (43) tres superficies de apoyo (44), estando dispuestas las superficies de apoyo (44) en un rectángulo con un lado que falta (45), pudiendo insertarse el filtro de superficie (42) y/o el filtro de profundidad (42) a través del lado que falta (45) en el bastidor de apoyo (43).
8. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, ocupando una primera dimensión de la segunda etapa de purificación de la cara delantera (13) de la carcasa (10) hasta el canal de evacuación de polvo (50) entre el cuarenta y el ochenta por ciento de la profundidad de la carcasa (10), siendo la profundidad de la carcasa (10) la dimensión entre la cara delantera (13) y la cara posterior (14) de la carcasa (10).
9. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, estando orientado el ventilador de evacuación de polvo (60) hacia la cara posterior (14) de la carcasa (10), estando orientado el ventilador de la sala de máquinas (70) hacia la cara delantera (13) de la carcasa (10), y presentando el ventilador de evacuación de polvo (60) una carcasa de ventilador (61) con una pared exterior (62) redondeada.
10. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo la carcasa (10) una estructura de bastidor (21) portante y elementos de pared (22), formando los elementos de pared (22) la cara superior (11), la cara inferior (12), la cara delantera (13), la cara posterior (14) y las paredes laterales (15), estando dispuestas la entrada de aire (16), la salida de aire (17) y la abertura de evacuación de polvo (18) en elementos de pared (22) y estando la carcasa (10) por lo demás estanqueizada.
11. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 10, pudiendo separarse elementos de pared (22) de la cara delantera (13) para permitir el acceso a la carcasa (10).
12. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con la reivindicación 11, presentando la estructura de bastidor portante (21) un travesaño extraíble (24) orientado hacia la cara delantera (13).
13. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, estando dispuesta la entrada de aire (16) en la zona superior (31) de la carcasa (10) en la cara superior (11) y/o en la cara posterior (14) de la carcasa (10), estando dispuesta la salida de aire (17) en la cara delantera (13) de la carcasa (10) y estando dispuesta la abertura de evacuación de polvo (18) en la cara inferior (12) de la carcasa (10).
14. Módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, proporcionando el módulo de ventilación (1) un caudal de un metro cúbico y medio de aire por segundo, pudiendo retirarse mediante la primera etapa de purificación (30) del caudal al menos un 85 por ciento de un polvo de prueba predeterminado y pudiendo absorber la segunda etapa de purificación (40) en caso de un cambio de la presión de un máximo de 300 pascales al menos 300 gramos del polvo de prueba predeterminado.
15. Vehículo sobre carriles (2) con un módulo de ventilación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, estando conectada la entrada de aire (16) con una pared exterior (6) del vehículo sobre carriles (2), pudiendo presentar la pared exterior (6) en un lugar que está conectado con la entrada de aire (16) una rejilla protectora contra agentes meteorológicos (7).
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