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Patent Searching and Data


Title:
SELF-CLEANING FILTRATION SYSTEM FOR RAILWAY AIR-CONDITIONING FACILITIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/128514
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dynamic self-cleaning filtering system which uses cartridge filters (8) into which pressure sensors are inserted such that a pre-established pressure drop value defines the actuation of the self-cleaning system. Said system consists of a store (11) of compressed air, which is supplied by the train's own pneumatic system which, by means of the corresponding electrovalves and diffusion nozzles, injects high-pressure air into the filter (8), decreasing the amount of dust and sand on the outward-facing outer surface thereof.

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Inventors:
PEREZ ESTEBAN, Felipe (Miguel Faraday 1, Parque Empresarial La Carpetania, Getafe, E-28906, ES)
Application Number:
ES2014/070151
Publication Date:
September 03, 2015
Filing Date:
February 27, 2014
Export Citation:
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Assignee:
KNORR-BREMSE ESPAÑA, S.A. (Parque Empresarial " La Carpetania ", c/ Miguel Faraday núm. 1, Getafe, E-28906, ES)
International Classes:
B61D27/00; B01D27/00; B01D29/66; F24F13/28
Domestic Patent References:
2009-11-12
Foreign References:
US4445914A1984-05-01
DE102011081739A12013-02-28
DE19844441A12000-04-06
Attorney, Agent or Firm:
VICARIO TRINIDAD, Marcos (Pº Castellana, núm. 166- esc. 1ª-5º, Madrid, E-28046, ES)
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Claims:
R E I V I N D I C A C I O N E S

Ia. ~ 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 través de una boca de entrada (5). junto a la que se establece una segunda cámara (ó), 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 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 electraventílador 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 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 ( 1) de aire comprimido, que se alimenta del propio sistema neumático del tren, que mediante las correspondientes electroválvulas y boquillas dífusoras inyecta aire a alta presión en el seno del filtro (8), reconduciendo el polvo y arena dispuestos sobre la superficie extema del mismo hacia la boca de entrada (5).

2a.- Sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de climatización ferroviarias, según reivindicación , caracterizado porque el 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 climatización ferroviarias, según reivindicación , 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.

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

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

Description:
La presente invención se refiere a un sistema de filtración auto- Imipiante, que ha sido especialmente concebido para implantarse en 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 sensiblemente su eficienci y reduciendo por tanto los costes de manteiiirniento.

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..

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 filü S de bolsa.

Sí bien este sistema fondona 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 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 una rápida saturación de los filtros de bolsa.

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

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El sistema de filtración auto-limpiante para instalaciones de 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 nmgún tipo de mantenimiento del orden de seis meses a un año o incluso mas.

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

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

A partir de mi 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.

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 extema del mismo se desprendan del filtro, dirigiéndose haci 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 Se ha previsto que la estructura anteriormente descrita se vea duplicada, es decir, que en el sistema participen dos circuitos de filtrado enfrentados entre sí, en orden a que mediante la duplicidad de mecanismos el sistema funcione óptimamente indistintamente de la dirección de avance del 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.

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

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 útil y mínimo mantemmiento, especialmente idóneo para zonas en las que exista mucho polvo y/o arena en el ambiente, como por ejemplo en zonas desérticas.

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 descriptíva f como parte integrante de la misma, una figura en la cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura I Muestra mía vista en perspectiva de un sistema de filtrado autolirnpiante para instalaciones de climatización ferroviarias realizado de 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.

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.

La figura 4.~ Muestr 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.

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 secuencia! que se produce en el proceso de auto-limpieza.

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 condensación (1 ) y un equipo de evaporación (2) convencionales, y e! sistema de filtrado auto-limpiante propiamente dicho (3) objeto de la presente invención. Pues bien » en el sistema de filtrado se lia previsto que participe una 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 im filtro (8) de cartucho, que se extiende a 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 extema, quedando sobre dicha superficie externa el polvo o partículas de arena 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 aisla la cámara central para evitar el paso del ruido a la sala de pasajeros en el proceso de limpieza, en la que un electroventílador impulsa dicho aire hacia el sistema de climatización al que 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 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 (I I) de aire comprimido, que se alimenta del propio sistema neumático del tren, el cual, gobernado por el sistema electrónico de control y mediante las correspondientes electroválvulas y boquillas difusores 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 aire limpio tal corno muestra la figura 5, de manera que una vez reconducídos 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.

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 mi imaginario eje de 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 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 menos se vea. afectado por dicha tormenta en función de la dirección del viento.