DESCRIPCIÓN

Campo técnico de la invención

La presente invención corresponde al campo técnico de los elementos de filtrado de las instalaciones de agua, ya sean para piscinas, riego, piscifactorías o cualquier otra, nueva o ya existente y en concreto de aquellos elementos pre-filtro hidrociclónicos, que instalados entre la bomba y el filtro, realizan un filtrado inicial cuyo objetivo es el de eliminar las partículas sólidas en suspensión, reduciendo la cantidad de las mismas que llega al filtro.

Antecedentes de la Invención En la actualidad existe una tendencia a la utilización de pre-filtros, siendo el pre-filtro hidrociclónico uno de los más extendidos, de forma que colocados entre la bomba y el filtro de cualquier tipo de instalación de agua, por sus probados beneficios en cuanto a efectividad del proceso y mejor mantenimiento del filtro.

Su utilización resulta por tanto necesaria desde el punto de vista de que con este primer nivel de limpieza, se favorece la obtención de una óptima calidad del agua así como un mejor funcionamiento del conjunto de la instalación.

Entre las ventajas que presenta la utilización de un pre-filtro hidrociclónico destaca su versatilidad, ya que puede emplazarse tanto en instalaciones nuevas como en aquellas ya existentes, así como la reducción del consumo de agua del filtro, pues reduce la frecuencia con la que el filtro necesita ser lavado, aportándose de este modo a su vez una comodidad al proceso.

El propio solicitante es titular de un modelo de utilidad, de referencia ES 1071207-U, en el que se propone un aparato para la separación de partículas sólidas en líquidos mediante ciclones múltiples.

El hidrociclón que en ella se plantea ya consigue unas notables ventajas respecto a los existentes, al obtener una eficiente separación de las partículas sólidas en suspensión con un bajo coste de mantenimiento gracias a la ausencia de partes móviles y barreras filtrantes, presentando además a diferencia del resto, una baja pérdida de carga. Sin embargo, las características constructivas de los elementos que lo conforman, dan como resultado un pre-filtro hidrociclonico con unas dimensiones de altura y ancho que en ocasiones y dependiendo del tipo de instalación y el lugar en el que deba llevarse a cabo, pueden resultar un inconveniente.

Descripción de la invención

El pre-filtro hidrociclonico de limpieza, instalado en sistemas de filtración en instalaciones de agua que aquí se presenta, es de los que incorpora un cuerpo formado por un depósito y una tapa de salida, en cuyo interior comprende un soporte discoidal de distribución, un cuerpo de ciclones y un difusor.

Este pre-filtro hidrociclonico comprende además una pieza facilitadora de descarga de las partículas sólidas, que se sitúa en la parte inferior del depósito, entre el conducto central de entrada de agua al depósito y el orificio de salida de las partículas.

Esta pieza facilitadora de descarga tiene la función de redirigir el flujo de agua en el proceso de vaciado, de manera que gracias al diseño que presenta esta pieza, se obliga al flujo de agua a realizar un barrido de toda la superficie del fondo del depósito produciéndose una descarga mucho más rápida y uniforme de las partículas acumuladas.

De otro modo, sin la utilización de esta pieza, los depósitos acumulados no son eliminados de forma igualada de todas las partes del depósito pues el agua no se distribuye uniformemente por la base y existen zonas de acumulación de los mismos donde su eliminación es más costosa.

Para obtener este resultado de un vaciado rápido y eficaz, la pieza facilitadora de la descarga comprende una superficie superior que va fijada por uno de sus extremos a la superficie exterior del conducto central de entrada de agua al depósito y por el extremo opuesto, a la pared interior del depósito, por encima del orificio de salida de las partículas.

Esta superficie superior de la pieza facilitadora de descarga presenta una inclinación a dos aguas, descendente hacia los dos laterales comprendidos entre dichos extremos de fijación.

Dichos laterales no llegan a contactar con la superficie inferior del depósito, quedando un espacio de separación en cada lateral, reducido pero suficiente para que las partículas sólidas se introduzcan por ellos hacia la parte inferior de la pieza facilitadora de descarga.

En dicha parte inferior de la pieza, esta comprende unas zonas de paso que conducen las partículas hasta el orificio de salida del depósito.

Para su sujeción a la parte inferior del depósito, esta pieza comprende unos medios de fijación de los dos extremos de fijación, a la superficie exterior del conducto central y a la pared interior del depósito respectivamente. Estos medios consisten preferentemente en una fijación por presión.

Por otra parte, el cuerpo del pre-filtro comprende en su interior un conjunto compacto formado por el difusor y el cuerpo de ciclones, de forma que el cuerpo de ciclones queda de forma envolvente al difusor y ambos elementos se conectan en la parte interior del cuerpo de ciclones

Esto genera una reducción del espacio ocupado por el conjunto de ambos elementos.

Como consecuencia, el espacio interior necesario del cuerpo del pre-filtro es menor, por lo que se reduce la altura y el ancho necesarios para el cuerpo formado por el depósito y la tapa superior, disminuyendo las dimensiones totales del prefiltro hidrociclónico.

Dicho difusor comprende una superficie exterior acampanada cuya función es la de apaciguar el flujo del líquido procedente del cuerpo de ciclones, evitando la posible existencia de turbulencias. Además consigue con esta forma de campana un efecto antiretorno de las partículas sólidas que caen al fondo del depósito.

En su interior, el difusor presenta un conducto central por el que se realiza la conexión al cuerpo de ciclones. Esta conexión se produce por la zona central del cuerpo de ciclones, siendo dicho conducto central el que conduce el agua desde la entrada al depósito hasta este cuerpo de ciclones.

Asimismo, dicho difusor presenta en la parte superior de su superficie acampanada, unos orificios que favorecen un correcto equilibrio del flujo que entra en el depósito.

Por su parte, el cuerpo de ciclones de este pre-filtro hidrociclónico comprende un total de 12 ciclones que se sitúan en la periferia de dicho cuerpo siendo la entrada a cada uno de los ciclones una curva involuta, para obtener una mayor eficiencia en la velocidad del flujo y una menor pérdida de carga. Este pre-filtro hidrociclónico presenta a su vez, la posibilidad de fijarse bien a un soporte sobre el suelo o bien a un soporte de instalación fijada a la pared.

Por otra parte, los medios de conexión entre la tapa de salida y el depósito están formados preferentemente por tornillos, y un anillo de refuerzo. Este anillo está formado por dos mitades separadas que quedan conectadas a la tapa de salida y al depósito mediante dichos tornillos. Así mismo, como los tornillos no presentan una posición determinada, permiten distintas orientaciones de la tapa de salida respecto al depósito, cumpliéndose que la conexión de salida del agua existente en la tapa forma un ángulo múltiplo de 45 ⁵ con la conexión de entrada del agua existente en el depósito.

Por su parte, debido a la disposición lateral de la conexión de salida del agua en la tapa de salida, es posible que quede aire retenido en la misma, por lo que esta comprende en su parte superior, un orificio con un tapón con rosca, para la purga del aire interior.

El pre-filtro hidrociclónico de limpieza que aquí se propone ofrece importantes mejoras respecto al estado de la técnica.

En principio, con la reducción del volumen ocupado por el mismo, al disminuir sus dimensiones de alto y ancho, ofrece muchas más posibilidades en determinado tipo de instalaciones que cuentan con el espacio limitado y para las que los pre-filtros anteriores no eran válidos. Por tanto una de las principales ventajas es la versatilidad que aporta este nuevo pre-filtro.

Otras ventajas que presenta son el ahorro de una parte importante del agua que se gastaría en el lavado de las partículas sólidas retenidas en el filtro, o la propia comodidad de poder alargar al tiempo entre limpiezas de dicho filtro, al no existir tanta acumulación de partículas en el mismo.

Además, presenta flexibilidad de instalación, pues además de poder instalarse en instalaciones de agua tanto nuevas como existentes, ofrece la posibilidad de instalarse en el suelo o en la pared y al mismo tiempo, las conexiones a los conductos de entrada y salida del agua son orientables pudiendo adaptarse a cualquier situación.

Así mismo, es robusta pues no presenta partes móviles generando un menor coste en reparaciones, al tener menor posibilidad de desgaste y rotura de piezas. Por último, las ventajas que aporta la utilización de la pieza facilitadora de descarga, pues con un pre-filtro similar que no contuviera dicha pieza, se ocasionaría una acumulación de partículas que debido a la distribución desigual del agua por la base, no acabarían de eliminarse completamente y en cuyo caso, la eliminación resultaría lenta y costosa.

Por el contrario, con la utilización de esta pieza facilitadora de descarga fijada a la base del depósito, y debido a la forma que esta presenta, se genera una modificación de la trayectoria del flujo de agua que alcanza toda la superficie de la base del depósito, generando un barrido completo de la misma que genera una descarga más efectiva y rápida de dichas partículas.

Breve descripción de los dibujos

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Figura 1 .- Muestra una perspectiva seccionada del pre-filtro hidrociclónico de limpieza.

La Figura 2.- Muestra una vista en alzado y una sección A-A' de la tapa de salida del pre-filtro hidrociclónico.

La Figura 3.- Muestra una vista en planta del depósito y una sección B-B' del mismo.

La Figura 4.- Muestra una vista en planta y una perspectiva inferior del soporte discoidal de distribución.

La Figura 5.- Muestra una vista en planta y una perspectiva superior del cuerpo de ciclones.

La Figura 6.- Muestra una vista en alzado, una sección C-C de la misma y una perspectiva inferior del difusor.

La Figura 7.- Muestra una vista del perfil y sendas perspectivas superior e inferior de la pieza facilitadora de descarga.

Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invención A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un modo de realización preferente de la invención, el pre-filtro hidrociclónico (1 ) de limpieza, instalado en sistemas de filtración en instalaciones de agua, que aquí se propone, está formado por un cuerpo compuesto por un depósito (2) y una tapa de salida (3), en cuyo interior comprende un soporte discoidal (4) de distribución, un cuerpo de ciclones (5) y un difusor (6).

Además de estos elementos, como se observa en la Figura 1 , comprende una pieza facilitadora de descarga (7) de las partículas sólidas depositadas en la parte inferior del depósito (2), que se sitúa en dicha zona inferior del depósito, entre la parte inferior (8) del conducto central (28) de entrada de agua al mismo y el orificio (9) de salida de las partículas.

Esta pieza, tiene la función de redirigir el flujo de agua a todas las zonas de la base del depósito (2), consiguiendo un barrido del fondo por el flujo de agua y generando una descarga rápida y uniforme de las partículas depositadas.

En la Figura 7 puede observarse el especial diseño que presenta esta pieza facilitadora de descarga (7), que comprende una superficie superior (10) fijada por un primer extremo (1 1 ) a la superficie exterior de la parte inferior (8) del conducto central (28) de entrada de agua al depósito (2) y por un segundo extremo (12), opuesto al anterior, fijada a la pared interior del depósito (2), por encima del orificio

(9) de salida de las partículas. Los medios de fijación de ambos extremos (1 1 y 12) están formados en este ejemplo preferente de la invención en una fijación por presión.

Así mismo, la superficie superior (10) de la pieza facilitadora de descarga (7) presenta una inclinación a dos aguas, descendente hacia los dos laterales (13) de la pieza, de manera que estos no llegan a hacer contacto con la superficie inferior (14) del depósito (2), siendo el espacio que queda entre ambos laterales (13) y la superficie inferior (14), las zonas de paso de las partículas sólidas hacia la zona inferior (15) de la pieza facilitadora de descarga (7), donde esta comprende unas zonas de paso (16) que dirigen las partículas hacia el orificio (9) de salida de las partículas del depósito (2).

Como se muestra en la Figura 1 , el pre-filtro comprende en su interior un conjunto compacto formado por el difusor (6) y el cuerpo de ciclones (5), de manera que dicho cuerpo de ciclones (5) queda de forma envolvente al difusor (5). Esta forma envolvente del cuerpo de ciclones (5) sobre el difusor (6) genera una reducción del espacio ocupado por el conjunto de ambos elementos, disminuyendo igualmente las dimensiones de altura y ancho necesarias del pre- filtro hidrociclónico (1 ).

Ambos elementos se conectan en la parte interior del cuerpo de ciclones, mediante un conducto central (19) existente en la parte central del difusor (6) por el que se conecta al cuerpo de ciclones (5) y cuya función además de la conexión entre ambos es la de conducir el flujo de agua desde la conexión de entrada (26) de agua al depósito hasta el cuerpo de ciclones (5).

Por otra parte, como se muestra en las Figuras 1 y 6, el difusor (6) existente en el interior del pre-filtro, comprende una superficie exterior acampanada (17), para evitar las turbulencias y apaciguar el flujo de líquido procedente del cuerpo de ciclones (5), generando un efecto antiretorno de las partículas sólidas que descienden hacia el fondo del depósito (2).

Además en la parte superior de dicha superficie acampanada (17), presenta unos orificios (18) que consiguen un correcto equillibrio del flujo que entra al depósito (2).

Por otra parte, como puede observarse en las Figuras 1 y 5, el cuerpo de ciclones (5) presenta un total de 12 ciclones (20) situados en la periferia del mismo y estando formada la entrada a cada uno de ellos por una curva involuta (21 ), lo que proporciona una mayor eficiencia en la velocidad del flujo y una menor pérdida de carga.

Como se muestra en la Figura 1 , en este ejemplo de la invención, el pre-filtro hidrociclónico (1 ) está fijado a un soporte (22) sobre el suelo.

En esa misma Figura 1 , puede observarse los medios de conexión entre la tapa de salida (3) y el depósito (2), formados por tornillos (23) y un anillo de refuerzo (24).

Este anillo de refuerzo (24), está formado por dos mitades separadas que quedan conectadas a la tapa de salida (3) y al depósito (2) mediante los citados tornillos (23).

Tales tornillos (23), no presentan una posición determinada, con lo que se permiten distintas orientaciones de la tapa de salida (3) respecto al depósito (2), formando un ángulo múltiplo de 45 ⁵ entre la conexión de salida (25) del agua de la tapa de salida (3) y la conexión de entrada (26) de agua existente en el depósito (2). En este ejemplo preferente de la invención, como se observa en la Figura 1 , ambas conexiones están alineadas formando un ángulo de O ⁵ .

Así mismo, como la conexión de salida (25) de agua de la tapa de salida (3) se realiza en un lateral de la misma, la tapa dispone, como se muestra en la Figura 2, de un orificio (27) superior con un tapón de rosca, para la purga del aire que pueda quedarse en su interior.

Con el pre-filtro hidrociclónico que aquí se presenta se consigue mejorar los existentes en el estado de la técnica, al ser este pre-filtro un aparato con un volumen mucho más reducido respecto a los existentes en la actualidad, lo que le proporciona una gran versatilidad, pudiendo utilizarse en todo tipo de instalaciones de agua, tanto nuevas como ya existentes, incluso aquellas en las que el espacio disponible está muy ajustado.

Además, también es una ventaja el ahorro de agua así como la comodidad que se consigue al no tener que lavar el filtro tan a menudo gracias a una menor acumulación de partículas en el mismo.

La flexibilidad en la instalación es otra de las ventajas, gracias a la posible variación en la orientación de la tapa respecto al depósito, pues de este modo este pre-filtro es fácilmente adaptable a cualquier situación.

Del mismo modo, el hecho se ser robusta, sin partes móviles, también genera menor un menor desgaste y rotura de piezas, con lo que se reduce el coste en mantenimiento.

Además de estas ventajas mencionadas, la incorporación de la pieza facilitadora de descarga, resulta de gran importancia en la efectividad de funcionamiento del pre-filtro, pues con su forma, consigue un perfecto y completo barrido del fondo del depósito por el flujo de agua, que por tanto genera una eliminación rápida y completa de las partículas acumuladas en todas las partes de la base del depósito.