MX2007007193A - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola. - Google Patents

Abstract

Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, que dispone de una base de soporte (8) de las anillas (3) atravesada por tubos perforados (4), que las limpian, permitiendo el movimiento axial de los tubos (4) que presentan una tapa solidaria superior (5) en el extremo opuesto, que las presiona en sentido axial, mientras la base interior (6), igualmente solidaria a ellos, genera el empuje axial para separarlas y presionarlas, actuando como obturador y permitiendo el paso de flujo a los tubos perforados (4); incorporando una base (9) que actua como membrana y un muelle que presiona sobre las anillas (3), de separacion regulable y numero variado.

Description

FILTRO AUTOLIMPIANTE PERFECCIONADO PARA AGUAS DE RIEGO AGRÍCOLA D E S C R I P C I Ó N OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente memoria descriptiva se refiere a un filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, en el cual se constata una serie de mejoras introducidas en los filtros autolimpiantes destinados a la limpieza de aguas, en los cuales el proceso de autolimpieza se realiza mediante la inversión temporal del sentido del flujo del agua que lo atraviesa, consiguiendo reducir el consumo de agua procedente de las limpiezas, las periódicas operaciones de mantenimiento, las limpiezas manuales y los altos costes de fabricación.

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención tiene su aplicación dentro de la industria dedicada a la fabricación de filtros para aguas, y especialmente para el agua de regadío.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El estado de la técnica, en lo que se refiere a ios fileros autolimpiantes, ha sufrido una rápida evolución en los últimos tiempos, debido fundamentalmente al desarrollo de su utilización en aplicaciones de riego.

Es oonoci?c por iodo ¿1 sector profesional, el avance alcanzado, con objeto de lograr un mejor aprovechamiento de los recursos hidráulicos, en especial en regiones que presentan una escasez natural del agua, y en este sentido, se puede citar como ejemplo de las técnicas aludidas, el riego por goteo y el riego por micro-aspersión.

Todas estas modernas técnicas logran un alto grado de aprovechamiento del agua y por otra parte, también es obvio que cada vez se acude más al aprovechamiento de aguas de peor calidad, operación que conlleva frecuentemente el empleo de aguas con impurezas, que si bien no constituían inconveniente alguno con las técnicas de riego tradicionales, pueden • resultar un serio problema en instalaciones de riego mediante goteo y micro-aspersión.

A tenor de lo anteriormente expuesto, es necesario actualmente la colocación de filtros que eviten en lo posible la llegada de impurezas arrastradas por el flujo del agua, hasta las citadas instalaciones de riego por goteo y micro-aspersión.

El problema que surge consecuentemente, con la utilización de filtros, es el derivado de las necesarias operaciones de limpieza y mantenimiento que lleva asociado su funcionamiento para eliminar las impurezas en ellas acumuladas.

En relación con lo anterior, debe indicarse que hace tiempo que son conocidos y utilizados filtros a?colimpiar.tes en los que, a partir de una carcasa sensiblemente cilindrica, se establecen en el interior de ia misma, dos cámaras coaxiales, una perimetral y otra axial, relacionadas entre sí a través cíe una pluralidad de discos filtrantes provistos en sus caras de ranuras, que en ocasiones son radiales y en ocasiones son oblicuas, de manera que al superponerse estos discos entre sí, las citadas ranuras se convierten en conductos de reducido calibre, que son los que confieren a estos filtros el efecto filtrante.

En este tipo de filtros, a la cámara envolvente o exterior se acopla la correspondiente entrada de agua, generalmente radial, mientras que la cámara axial se conecta a su vez la conducción de salida para el agua filtrada, generalmente en disposición axial, de manera tal que el agua convenientemente presurizada, alcance en primer lugar la cámara per.imetral, para que a través de los discos, alcance la cámara axial, produciéndose su filtrado, y finalmente abandona el filtro por la salida axial del mismo .

Obviamente, los citados conductos filtrantes se van anegando con la suciedad y con el tiempo, por lo cual, es necesario efectuar periódicos lavados o limpiezas del mismo, a cuyo efecto es conocido también la operación de invertir el sentido de la circulación del agua, de tal manera que el agua limpia penetre por la entrada que era la conducción de salida, pase entre los discos y arrastre la suciedad depositada en los mismos hacia la que, normalmente, es la embocadura de entrada .

También es conocido el hecho de que para facilitar esta maniobra, que los discos se separen durante la maniobra de autolavado para facilitar el desprendimiento y arrastre de la suciedad situada sobre su superficie.

Al conocerse las operaciones y procedimientos que hacen el invertir el flujo de agua que lo atraviesa para la limpieza, se cierre el paso del agua dejándola pasar solo por unos tubos perforados que inciden sobre las anillas y haciéndolas girar por la orientación de los orificios, facilitando esta operación la expulsión de las partículas.

También se conoce la inversión del flujo mediante una válvula de tres vías acoplada en la entrada de agua al filtro.

Esta particularidad consigue que estos filtros sean ampliamente utilizados, esencialmente en los países donde, el coste de la mano de obra necesaria para la limpieza del filtro es elevado, siendo por ello preferidas aquellas instalaciones que presentan filtros autolimpiantes .

Sin embargo, esta estructuración trae consigo una problemática amplia y variada, que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos. A saber: - Durante la fase de limpieza o autolavado, se produce el cierre del paso del agua dejándola solo pasar por los tubos perforados, quedando el filtro condenado a ejecutar la limpieza de las anillas por medio de los chorros a presión, provocando esto muy poca velocidad de arrastre de partículas, haciendo difícil la salida de todas estas.

- En aguas con alto grado de partículas en suspensión, el número de limpiezas necesarias es muy alto, debido a lo mencionado anteriormente por no efectuarse la limpieza en su totalidad de las partículas en suspensión, provocando que el gasto de agua sea mayor de lo necesario.

Cuando las partículas del agua son de materia poco pesada o flotantes, como por ejemplo restos de alga, hacen que las limpiezas sean más precarias por lo mencionado anteriormente, al no disponer de velocidad del flujo de limpieza, y por consecuencia de la reducción de caudal en toda la fase de limpieza, lo que obliga a derrochar más agua para acortar las operaciones de limpieza.

- Debido a la complejidad de los mecanismos utilizados en estos filtros autolimpiantes requieren para su funcionamiento un alto control de mantenimiento y por lo tanto un coste añadido periódicamente.

- La estructuración de los componentes de estos filtros y la multitud de piezas, juntas y diversos accesorios hacen que la fabricación sea muy costosa y por tanto sean menos utilizados por los usuarios .

La solución evidente a la problemática existente en la actualidad en esta materia,' sería la de contar con un filtro autolimpiante para aguas de riego agrícola en el cual se realizara la autolimpieza mediante la inversión temporal del sentido del flujo del agua que lo atraviesa, reduciendo el consumo del agua utilizado en estas operaciones de mantenimiento.

Sin embargo, por parte del solicitante no se tiene conocimiento de la existencia en la actualidad de una invención que presente las características que se describen en esta memoria, ya que aún teniendo conocimiento de algunos documentos que hacen referencia a dicho tipo de filtros, como son el Modelo de Utilidad ES 1040967 U, en el que por "Filtro autolimpiante perfeccionado" se describe un filtro del tipo que aquí concierne, caracterizado, entre otras cosas, esencialmente porque la torre soporte de los discos, define en su embocadura una base de asiento sobre la que actúa una clapeta que tiende a cerrarse gracias a un resorte y se mantiene abierta por la propia circulación del agua durante el filtrado; y el Modelo de Utilidad ES 1050877 U, en el que por "Filtro autolimpiante perfeccionado" se describe otro filtro similar, caracterizado porque, además de las entrada y salida previstas en la carcasa cilindrica en cuyo interior se establece el cartucho filtrante a base de una pluralidad de discos, incorpora en su extremo opuesto un orificio para salida complementaria del agua durante la fase de lavado, asistido por una válvula de paso; a pesar de ello, las características técnicas y estructurales de la presente invención son claramente distintas como se podrá constatar a lo largo de la presente descripción.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática citada anteriormente.

Concretamente, el filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola objeto de la invención está compuesto de una estructura básica, similar a otros filtros de este tipo, constituida por una cámara exterior a la que se acopla la entrada de agua, en cuyo interior se localiza una cámara axial que comunica con el conducto o boca de salida, siendo ambas cámaras definidas por un bastidor de discos, y constituida la cámara interior por el interior de los discos o anillas filtrantes.

Una de las características del presente filtro, consiste en la incorporación de una salida de las aguas procedentes de la limpieza en la cámara exterior, independientemente de la utilizada como entrada al filtro, haciendo posible esta salida realizar una prelimpieza de las anillas a más velocidad del flujo circulante para su limpieza, eliminando la totalidad de las partículas en suspensión, primero abriendo la salida de nueva incorporación, se logra que el agua entrante al filtro haga un barrido de las partículas de mayor tamaño adheridas a las anillas en la parte externa de las mismas, y en un tiempo reducido, se cierra la entrada de agua al filtro, provocando esto que el flujo se invierta, haciendo la limpieza de la parte interna de las anillas por medio del agua procedente de los tubos perforados.

Este filtro se diferencia de forma sustancial de los filtros utilizados actualmente en el hecho de que presenta la posibilidad de efectuar un autocierre, al invertir el flujo, consiguiendo que el agua pase solo por medio de los tubos perforados y las anillas se separen al mismo tiempo, siendo estos dos efectos dependientes uno del otro a tenor de una base sobre la que apoyan las anillas formando el paquete que está atravesado interiormente por cuatro tubos que forman el chasis de las anillas, las cuales quedan soportadas en estos tubos y los mismos se rematan en su parte superior en una pieza circular que actúa de tapón superior de las anillas, la cual presenta una medida de diámetro exterior similar al de las anillas a las que se sujetan de forma desmontable a los cuatro tubos.

En la otra parte inferior de los tubos, éstos pasan a través de la base por medio de unos agujeros mayores al diámetro de los tubos, con objeto de conseguir un libre movimiento y terminando estos tubos en una pieza circular que deja libres los orificios que forman los tubos y estando fijada a éstos, permiten hacer el efecto de cierre del paso de agua al invertir el flujo y separación de las anillas al mismo tiempo.

Toda la invención queda por defecto en sentido presionando las anillas por medio de un muelle situado en la parte inferior o base de las anillas, configurando el medio de autocierre.

En resumen, este filtro carece de juntas y membranas o cualquier otro medio que provoque un mantenimiento periódico y un bajo coste de fabricación por su mínima utilización de piezas constructivas.

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 misma, un juego de planos en el cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura número 1.- Corresponde a una vista en alzado lateral, parcialmente seccionado, del objeto de la invención correspondiente a un filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola en posición de reposo.

La figura número 2.- Muestra una vista totalmente seccionada y en idéntica posición del objeto reflejado en la figura número 1.

La figura número 3.- Muestra una vista del objeto reflejado en la figura número 1 en posición de filtrado .

La figura número 4.- Refleja una vista totalmente seccionada del objeto en idéntica posición al reflejado en la figura número 3..

La figura número 5.- Representa una vista del objeto mostrado en la figura número 1 en posición de limpieza .

La figura número 6.- Corresponde a una vista seccionada y en idéntica posición del objeto reflejado en la figura número 5.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN A la vista de estas figuras, puede observarse cómo el filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, está constituido a partir de una carcasa cilindrica (1) que presenta una zona hueca (2) interior, a la cual se acopla una boca (11) de aguas a tratar en forma radial, y una segunda boca (12) acoplada en forma axial para la salida del agua filtrada, incorporándose a la carcasa (1) una tapa debidamente sujeta por una abrazadera metálica o similar.

En el interior de la carcasa (1), se encuentra un cartucho (3) formado por un conjunto de anillas ranuradas debidamente presionadas en forma axial, y dicho cartucho (3) es el que define en el interior de la carcasa (1) dos cámaras, una exterior de agua sucia (2) y otra interior de agua filtrada.

En el estado o situación de filtrado, el agua accede por la entrada (11), pasando a través de las anillas (3) debidamente presionadas, quedando en ésta las partículas, y pasando el agua limpia a la cámara interior, accediendo por la salida (12) axial.

En el estado de autolimpieza, y según se muestra en las figuras 5 y 6, el flujo es invertido accediendo por la boca axial (12) y saliendo por una tercera boca (10) de agua sucia, y en esta inversión del flujo es donde actúan los mecanismos que separan las anillas y hacen la reducción de flujo, dejando el acceso solamente por unos tubos perforados que inciden sobre las anillas, haciéndolas girar a la vez por sus chorros a presión, consiguiendo su limpieza.

La invención incorpora una tapa superior (5) situada sobre el conjunto de anillas (3) que configuran el cartucho filtrante y una base (8) de soporte, así como un muelle (7).

El filtro cuenta con una boca adicional en forma radial comunicada con la cámara exterior (2) , la cual se utilizará como ia salida de aguas procedentes de la limpieza, por lo que el flujo, al ser invertido, saldrá por ella, permitiendo una total independencia de la entrada (11) de agua sucia con la salida (10) de aguas de la limpieza, consiguiendo que el filtro alcance mayor velocidad del flujo en la limpieza al inicio, eliminando las partículas de mayor tamaño y no efectuar la separación de las anillas 83) hasta el cierre total del agua sucia a filtrar que entra por la boca (11), consiguiendo que al pasar de nuevo al estado de filtración, se cierre primero la salida (10) de la limpieza, consiguiendo que las anillas (3) se presionen, y cuando éstas se encuentran en esta situación, efectúe la apertura de la entrada (11) de agua a filtrar.

El cartucho (3) está compuesto por cuatro bases redondas (5), (6), (8) y (9) y. cuatro tubos perforados (4), así como por un resorte o muelle (7) y un tornillo regulador.

Los tubos (4) pasan la base inferior (8) a través de cuatro perforaciones, con libertad de movimientos axial, existiendo un muelle (7) situado entre la base inferior (9) y la base circular o redonda (6) que amortigua la presión entre ambas y las mantiene unidas, de manera que dicha base (9) en colaboración con el muelle (7) ejerce mayor o menor presión sobre las anillas (3) en función del caudal en su estado de filtrado, no en el de limpieza, regulándose así de forma automática dicha presión.

Así, de forma característica e innovadora, cabe destacar que el conjunto formado por los tubos perforados (4), la tapa superior (5) y la base inferior (6), todos ellos unidos solidariamente, se desplaza axialmente por el cartucho que forman las anillas (3) atravesando estas así como la base de soporte (8) de las mismas que se encuentra unida y fijada a la carcasa (1) y que separa la zona hueca (2) en una cámara de agua sucia por encima de ella y una cámara de agua limpia por debajo.

Al quedar las anillas (3) en la parte superior del mencionado conjunto que se desplaza axialmente, es decir, sobre la base de soporte (8) en la zona de agua sucia, estas quedarán presionadas por el simple hecho de que el flujo que pase axialmente a la cámara de agua limpia empujará la base (9) y esta a su vez empujará la base inferior (6) del conjunto antes mencionado, el cual por su parte superior con la tapa (5) empujará las anillas (3) uniéndolas, generando una fuerza .axial que irá en función de la cantidad de caudal circulante, tal como se aprecia en la figura 4.

Al invertir el sentido del flujo, en fase de limpieza, dicho flujo chocará por debajo contra la base inferior (6) moviendo el conjunto hacia arriba, separando las anillas (3) entre sí, hasta chocar la base (9) con la base de soporte (8) fijada a la carcasa, de manera que dicha base (9) obtura el paso de flujo haciendo que este pase por los tubos perforados (4) por ser la única vía posible de acceso.

El modelo de la invención, por tanto, tanto en estado de filtración como de limpieza no requiere del muelle (7) para la presión de las anillas (3), ya que tal como se ha descrito dicha presión la ejerce el conjunto de torres (4) base (6) y tapa (5) al desplazarse axialmente entre ellas, permitiendo dicho sistema hacer el cambio a bajas presiones.

Finalmente, dicha configuración permite ventajosamente y de forma rápida y simple configurar la separación entre las anillas (3) , añadiendo mayor o menor número de ellas en los tubos perforados (4), lo que igualmente permite configurar el filtro en su conjunto en mayor o menor longitud sin grandes limitaciones para cubrir las necesidades requeridas por las instalaciones, beneficiando esto en los ahorros con respecto al número de anillas (3) se refiere y por consiguiente a energías consumidas.

Claims (3)

R E I V I N D I C A C I O ? S

1.- Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, de los que disponen de una carcasa (1) de configuración cilindrica o cuerpo donde se acopla un conducto de entrada (11) de aguas a tratar, que se comunica con la cámara exterior o perimetral (2) del mismo, un conducto axial (12) de salida de agua filtrada o entrada de agua limpia para autolimpieza y otro de salida radial (10) en dicha autolimpieza, que están comunicados con la cámara interior o axial, separadas estas dos cámaras coaxiales, una exterior y la otra interior, por un bastidor (3) de discos ranurados encargados del filtrado del . fluido, formando estos discos (3). un paquete debidamente presionados en sentido axial, y siendo estos filtros aplicables a los que se limpian automáticamente al invertir el flujo y separar las anillas (3) para la expulsión de las partículas retenidas en los micro-canales de las anillas (3), las cuales pueden ser separadas, obturando el paso del flujo en la limpieza para su acceso a los tubos perforados (4), disponiendo de una base inferior de soporte (8) de dichas anillas (3) atravesada por los tubos perforados (4), caracterizado por el hecho de que dichos tubos (4), de libre movimiento axial, junto con la tapa superior (5) y la base inferior (6) se desplazan conjuntamente, actuando dicha base inferior (6) como obturador, ya que forman un conjunto solidario, quedando la base de soporte (8) fijada a la carcasa (1), definiendo dos cámaras separadas y quedando la base (6) situada en la cámara de agua limpia; en que dicha base (6), en estado de filtración, al incidir en ella con mayor o menor presión el caudal, ejerce una fuerza axial sobre los tubos (4) y estos sobre la tapa (5) la cual transmite dicha fuerza a las anillas (3) presionándolas entre sí en función de dicho caudal; y en que en posición de limpieza, cuando se invierte el flujo, este incide sobre la base (6) provocando el desplazamiento axial de los tubos (4) y estos el de la tapa (5), provocando la separación de las anillas (3) .

2.- Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, según la primera reivindicación, caracterizado por el hecho de que incorpora una base (9), entre la base de soporte (8) de las anillas (3) y la base inferior (6), atravesada por los tubos perforados (4), que actúa como membrana en' función del sentido del flujo, actuando como transmisor para el conjunto de tubos (4) base (6) y tapa (5) que detecta el sentido del flujo y transmite la fuerza a ejercer sobre las anillas (3) en función del caudal.

3.- Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incorpora un muelle (7) situado entre la base inferior (6) de los tubos (4) y la base (9) que actúa como membrana, haciendo presión sobre las anillas (3) . R E S U M E N Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, que dispone de una base de soporte (8) de las anillas (3) atravesada por tubos perforados (4), que las limpian, permitiendo el movimiento axial de los tubos (4) que presentan una tapa solidaria superior (5) en el extremo opuesto, que las presiona en sentido axial, mientras la base inferior (6), igualmente solidaria a ellos, genera el empuje axial para separarlas y presionarlas, actuando como obturador y permitiendo el paso de flujo a los tubos perforados (4); incorporando una base (9) que actúa como membrana y un muelle que presiona sobre las ' anillas (3), de separación regulable y número variado.