ES2926389T3 - Sistema de filtración - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de filtración que comprende un elemento de filtración dentro de una cámara de filtración y un dispositivo de válvula situado en el exterior de la cámara de filtración, para invertir la dirección del flujo de fluido a través del elemento de filtración para retrolavado. El dispositivo de válvula funciona así como una válvula común para manejar tanto la filtración como el retrolavado. La válvula común se basa en un obturador móvil linealmente ubicado dentro de un alojamiento de válvula que es comunicable con la cámara de filtración, con una fuente de fluido a filtrar y con un puerto de evacuación para fluido de retrolavado, a través de tres aberturas respectivas en el alojamiento de válvula, y se caracteriza por un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde el exterior hasta una abertura de entrada del alojamiento de la válvula, hasta el cuerpo del elemento de filtración siempre que la válvula común esté en un modo de operación de filtración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de filtración

CAMPO TÉCNICO

La presente divulgación se refiere al campo de los sistemas de filtración en general, y al retrolavado automatizado de sistemas de filtración, en particular.

ANTECEDENTES

Entre los factores que influyen en la eficiencia de los sistemas de filtración de retrolavado está la cantidad de líquido, por ejemplo, agua dulce en un sistema de filtración de agua, desperdiciado al realizar el retrolavado. Para una estimación objetiva del rendimiento del sistema, la pérdida de líquido se puede medir como un porcentaje de la cantidad total de líquido tratado por el sistema.

Otro factor que influye en la eficiencia es la cantidad de energía cinética perdida por el líquido mientras fluye entre la entrada y la salida del sistema durante el modo de funcionamiento de filtración (pérdida que típicamente empeora durante el modo de retrolavado). Cuanto mayores sean las pérdidas de energía, se requiere un bombeo más potente para mantener el caudal deseado en la salida del sistema. La potencia de bombeo es costosa en términos del modelo de bomba que se usará, su consumo de energía y, en ocasiones, también el deterioro físico de los componentes de las tuberías y los racores usados bajo presiones excesivas entre la bomba y el sistema de filtración. Tanto el documento KR20130127831 como el documento KR20130127832 se refieren a un sistema de filtración de tipo de 2 lechos capaz de retrolavado automático.

BREVE RESUMEN

Una realización ejemplar de la materia objeto divulgada es un sistema de filtración que comprende: una cámara de filtración, un elemento de filtración alojado dentro de la cámara de filtración, en donde el elemento de filtración comprende un cuerpo del elemento de filtración, una válvula común que comprende una carcasa de válvula en comunicación fluida con la cámara de filtración, con una fuente de fluido a filtrar y con un puerto de evacuación para el fluido de retrolavado, a través de tres aberturas respectivas en la carcasa de la válvula, en donde la válvula común, la cámara de filtración y un segmento de tubo que se conecta entre ellas están configurados mutuamente para proporcionar un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a una abertura de entrada de la válvula común, hasta el cuerpo del elemento de filtración, siempre que la válvula común esté en un modo de funcionamiento de filtración.

En algunas realizaciones ejemplares, la abertura de entrada de la válvula común puede ser la abertura más exterior en el cuerpo de la propia carcasa de válvula (es decir, después de retirar cualquier sección de tubería extraíble que pueda conectarse entre la válvula común y una fuente de fluido sin tratar).

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el canal de flujo sin curvas tiene un área de sección transversal perpendicularmente a su eje longitudinal de aproximadamente el 50 % o más del área de la abertura de entrada de la válvula común.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente dentro de un vacío central de la válvula común, en donde una pared posterior del obturador tiene una protuberancia que encaja sustancialmente dentro de un rebaje inamovible coincidente, en donde el rebaje inamovible coincidente se extiende entre una salida de evacuación formada en una pared de la carcasa de válvula y entre el vacío central y tiene un espacio libre interno que tiene un volumen predeterminado, en donde dicha protuberancia está configurada para ocupar al menos parcialmente el espacio libre interno cuando el obturador está en transición, entre una posición más atrasada del obturador dentro del vacío y una posición más cercana a una posición más adelantada del obturador dentro del vacío hasta la salida completa de la protuberancia al exterior desde dentro del rebaje inamovible, reduciendo así la evacuación de fluido a través del rebaje inamovible durante la transición del obturador entre un modo de funcionamiento de filtración y un modo de funcionamiento de retrolavado en función de un grado de un volumen del rebaje, ocupado por la protuberancia trasera.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente entre una primera posición y una segunda posición, en donde la primera posición está asociada con un modo de funcionamiento de filtración, en donde la segunda posición está asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado, en donde el obturador comprende una protuberancia trasera configurada para restringir el paso de fluido desde un vacío central de la válvula al puerto de evacuación durante el movimiento lineal del obturador desde la primera posición hasta la segunda posición, en donde al menos una porción de un volumen predeterminado del rebaje está ocupado por la protuberancia trasera a lo largo de al menos el primer 30 % de la extensión total del movimiento lineal por lo que el desperdicio de fluido a través del puerto de evacuación se reduce en función de un grado de un volumen del rebaje ocupado por la protuberancia trasera.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la protuberancia trasera es cilindrica, una altura de la cual está orientada paralela a una dirección del movimiento lineal.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente entre una primera posición y una segunda posición, en donde la primera posición está asociada con un modo de funcionamiento de filtración, en donde la segunda posición está asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado, en donde el obturador comprende una protuberancia frontal configurada para entrar en la abertura de entrada para reducir así un caudal de fluido hacia el interior de la abertura de entrada durante el movimiento lineal del obturador desde la primera posición hasta la segunda posición, en donde al menos una porción de la protuberancia frontal penetra a través de la abertura de entrada a lo largo de al menos el último 30 % de la extensión total del movimiento lineal, por lo que el desperdicio de fluido a través del puerto de evacuación se reduce en función del grado de penetración de la protuberancia frontal a través de la abertura de entrada.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la protuberancia frontal se estrecha hacia la abertura de entrada, por ejemplo, es de tipo cónico.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, un ángulo entre un eje longitudinal del segmento de tubo y un eje longitudinal de la cámara de filtración está entre 35 y 55 grados.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el segmento de tubo tiene una sección transversal de forma elíptica perpendicularmente a su eje longitudinal, aplanada en una dirección paralela a la dirección del movimiento lineal, permitiendo así un acortamiento de la extensión del movimiento lineal del obturador por un área de sección transversal dada del segmento de tubo.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, un extremo proximal de la cámara de filtración, al menos la mayor parte de la carcasa de la válvula común y el segmento de tubo son miembros inseparables de una sola pieza de material.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, un flujo a través de una primera abertura en una carcasa de la cámara de filtración está dentro de la cámara durante el modo de funcionamiento de filtración y fuera de la cámara durante el modo de funcionamiento de retrolavado, en donde un flujo a través de una segunda abertura en una carcasa de la cámara de filtración está fuera de la cámara durante el modo de funcionamiento de filtración y dentro de la cámara durante el modo de funcionamiento de retrolavado.

Otra realización ejemplar de la materia objeto divulgada es un sistema de filtración doble, que comprende un primer y un segundo sistemas de filtración, cada uno de acuerdo con dicha primera realización ejemplar, o de acuerdo con cualquiera de las variantes de realización que siguen. Dichos primer y segundo sistemas de filtración están conectados entre sí en una configuración especular, en donde la abertura de entrada de la válvula común en el primer sistema está enfrentada a y tiene una línea de visión con la abertura de entrada de la válvula común en el segundo sistema a través de un divisor de flujo para un fluido a filtrar.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el divisor de flujo comprende un par de tubos arqueados que divergen desde un tubo común central.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, dichos primer y segundo sistemas de filtración están conectados entre sí en una configuración especular, en donde una abertura de salida de la cámara de filtración en el primer sistema está enfrentada a y tiene una línea de visión con una abertura de salida de la cámara de filtración en el segundo sistema a través de un combinador de flujo para un fluido filtrado.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el combinador de flujo comprende un par de tubos arqueados que divergen desde un tubo común central.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el radio de la curva interna más grande de cada uno de los tubos arqueados está entre aproximadamente el 100 % y el 150 % del diámetro del tubo común central.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, un área de sección transversal interna de un tubo común central del divisor de flujo o el combinador de flujo es casi igual a un área de sección transversal interna de cualquiera de los tubos que divergen desde el tubo central común.

Un aspecto general de la materia objeto divulgada en el presente documento es un dispositivo de válvula que tiene un obturador móvil linealmente para seleccionar entre una primera trayectoria de flujo y una segunda trayectoria de flujo correspondientes a una primera y una segunda posiciones extremas del obturador móvil linealmente, y que constituye una válvula común, el dispositivo de válvula comprende una carcasa, el obturador que se puede mover linealmente dentro de la carcasa entre dichas primera y segunda posiciones extremas, un puerto permanentemente abierto común a la primera trayectoria de flujo y la segunda trayectoria de flujo, un primer puerto que tiene una abertura exterior en comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, un segundo puerto que tiene comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la segunda de las posiciones extremas, en donde cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, la comunicación fluida entre la abertura exterior y el puerto permanentemente abierto comprende una trayectoria de flujo lineal que tiene un área de sección transversal transversa mayor del 50 % del área de la abertura exterior, que constituye un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a la abertura exterior hasta exteriormente al puerto permanentemente abierto.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el área de sección transversal transversa de la trayectoria de flujo lineal es mayor que el 75 % del área de la abertura exterior.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el puerto permanentemente abierto tiene un área abierta predeterminada en un plano, paralelo a una dirección lineal de movimiento del obturador, en donde el área abierta tiene un eje menor que define un ancho del puerto bidireccional en el plano y un eje mayor que define una longitud del puerto bidireccional en el plano, en donde el ancho es más pequeño que la longitud, en donde el eje menor y de forma correspondiente el ancho del puerto bidireccional en el plano es paralelo o casi paralelo a la dirección de movimiento del obturador.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, una pared posterior del obturador tiene una protuberancia que encaja sustancialmente dentro de un rebaje inamovible coincidente, en donde el rebaje inamovible coincidente se extiende entre el segundo puerto y entre un vacío central del dispositivo de válvula, en donde dicha protuberancia está configurada para bloquear o restringir sustancialmente el flujo de fluido desde el vacío central al segundo puerto cuando el obturador está en transición entre una posición más atrasada dentro del vacío y una posición sustancialmente cercana a su posición más delantera dentro del vacío, en donde la posición más atrasada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de filtración de un sistema de filtración autolimpiante, en donde la posición más adelantada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado del sistema de filtración autolimpiante, permitiendo así reducir la evacuación de fluido durante la transición del obturador una vez configurado para cambiar un modo de funcionamiento del modo de funcionamiento de filtración al modo de funcionamiento de retrolavado.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la primera de las posiciones extremas puede estar asociada con un modo de funcionamiento de filtración de un sistema de filtración autolimpiante, en donde la segunda de las posiciones extremas puede estar asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado del sistema de filtración autolimpiante, en donde el obturador comprende una protuberancia frontal configurada para entrar en la abertura exterior para reducir así el caudal de fluido hacia el interior del primer puerto durante el movimiento lineal del obturador desde la primera de las posiciones extremas hasta la segunda de las posiciones extremas, a lo largo de al menos el último 30 % de la extensión total de la movilidad lineal del obturador entre las primera y segunda posiciones extremas, por lo que el desperdicio de fluido a través del segundo puerto se reduce en función del grado de penetración de la protuberancia frontal a través la abertura exterior.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, una pared posterior del obturador tiene una protuberancia que encaja sustancialmente dentro de un rebaje inamovible coincidente, en donde el rebaje inamovible coincidente se extiende entre el segundo puerto y entre un vacío central del dispositivo de válvula, donde dicha protuberancia está configurada para bloquear o restringir sustancialmente el flujo de fluido desde el vacío central al segundo puerto cuando el obturador está en transición entre una posición más atrasada dentro del vacío y una posición sustancialmente cercana a su posición más adelantada dentro del vacío; en donde el obturador comprende además una protuberancia frontal configurada para entrar en la abertura exterior para reducir así el caudal de fluido hacia el interior del primer puerto durante el movimiento lineal del obturador desde la primera de las posiciones extremas hasta la segunda de las posiciones extremas, a lo largo de al menos el último 30 % de la extensión total de la movilidad lineal del obturador entre las primera y segunda posiciones extremas; y en donde la posición más atrasada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de filtración de un sistema de filtración autolimpiante, en donde la posición más adelantada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado del sistema de filtración autolimpiante, permitiendo así reducir la evacuación de fluido durante la transición del obturador una vez configurado para cambiar un modo de funcionamiento del modo de funcionamiento de filtración al modo de funcionamiento de retrolavado, en función de un grado de un volumen del rebaje ocupado por la protuberancia trasera y un grado de penetración de la protuberancia frontal a través de la abertura exterior. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, a lo largo de al menos el 50 % de la extensión total de la movilidad lineal del obturador entre la primera y la segunda posiciones extremas, la protuberancia trasera ocupa un volumen del rebaje o la protuberancia frontal penetra a través de la abertura exterior. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, una distancia entre un extremo frontal de la protuberancia frontal y un extremo posterior de la protuberancia trasera es mayor que el 80 % de una distancia entre un extremo frontal del rebaje y la abertura exterior.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, una distancia entre un extremo frontal de la protuberancia frontal y un extremo posterior de la protuberancia trasera es igual o mayor que una distancia entre un extremo frontal del rebaje y la abertura exterior.

Otro aspecto general de la materia objeto divulgada en el presente documento es un miembro de sistema de filtración que comprende en una pieza inseparable una porción de carcasa de cámara de filtración, una porción de una carcasa de una válvula común ubicada exteriormente a y remotamente de la porción de carcasa de cámara de filtración, y un segmento de tubo que se conecta entre ellas, en donde la porción de carcasa de cámara de filtración, la porción de una carcasa de la válvula común y el segmento de tubo están configurados mutuamente para proporcionar un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a una abertura de entrada de la válvula común, hasta interiormente de la porción de carcasa de cámara de filtración.

LA DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

La presente materia objeto divulgada se entenderá y apreciará más completamente a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos en los que los números o caracteres correspondientes o similares indican componentes correspondientes o similares. A menos que se indique lo contrario, los dibujos proporcionan realizaciones o aspectos ejemplares de la divulgación y no limitan el alcance de la divulgación. En los dibujos:

La figura 1A ilustra una vista en sección transversal de un par de conjuntos de filtración de retrolavado automático, que se muestran funcionando en configuración especular durante un modo de funcionamiento de solo filtración, de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento.

La figura 1B ilustra la mitad izquierda del par de conjuntos de la figura 1A, en un estado de transición desde un modo de funcionamiento de filtración a un modo de funcionamiento de retrolavado.

La figura 1C ilustra el par de conjuntos de la figura 1A, durante un modo de funcionamiento de retrolavado con el elemento de filtración del conjunto del lado izquierdo siendo lavado por un flujo inverso de líquido filtrado suministrado desde el conjunto del lado derecho.

La figura 1D ilustra una vista ampliada de un obturador de una válvula común tomado de los conjuntos de filtración de la figura 1A.

La figura 1E ilustra una vista explicativa anotada de una unidad central de una carcasa de un conjunto de filtración de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En vista de lo anterior, uno de los objetos de la siguiente divulgación es proporcionar pautas sobre cómo construir sistemas de filtración que serán más eficientes a partir de sistemas análogos de última generación que hacen uso de elementos de filtración similares, en términos de ambos: la cantidad de líquido desperdiciado para limpiar los filtros y la cantidad de energía cinética perdida por la masa de líquido que fluye entre la entrada y la salida del sistema durante el modo de funcionamiento de filtración (pérdida que típicamente empeora durante una sesión de retrolavado). La pérdida de energía a través de un sistema de filtración está asociada con una caída en la presión hidráulica entre la entrada y la salida del sistema.

La caída temporal en la presión del líquido en la salida de un sistema de filtración de retrolavado normalmente ocurrirá durante una sesión de retrolavado (adicionalmente a la caída regular durante un modo de funcionamiento de solo filtración), ya que la contribución del filtro que se somete a la limpieza en tiempo real se resta de la capacidad de filtración regular del sistema, y además, ya que el sistema consume una porción de su producción para el lavado. Por lo tanto, entre los objetos de la divulgación está reducir la caída de presión entre la entrada y la salida de un sistema de filtración en ambos modos de funcionamiento, y reducir su severidad durante una sesión de retrolavado. Objetos adicionales se harán evidentes a partir de la descripción y los dibujos de las realizaciones divulgadas.

Cierta pérdida en la cantidad de energía cinética de la masa de líquido que fluye a través de los filtros de retrolavado automático es causada por la disposición de las válvulas. Es posible que se requiera una disposición de válvulas en los filtros de retrolavado automático para dirigir el líquido en la dirección apropiada a través del sistema, basándose en el modo de funcionamiento actualmente previsto: filtración o retrolavado. Para la filtración, la disposición de válvulas dirige el líquido sin filtrar desde la entrada del filtro, a través del elemento de filtración del filtro, hasta la salida del filtro. Para el retrolavado, la disposición de válvulas invierte el flujo de líquido a través del elemento de filtración del filtro, dirigiendo el líquido limpio desde la salida, a través del elemento de filtración que se somete a una sesión de limpieza por el retrolavado, a una salida de evacuación de líquido sucio.

Por consiguiente, un problema asociado con los sistemas de filtración de retrolavado es la pérdida de presión asociada con la disposición de válvulas del sistema.

Otro problema asociado con los sistemas de filtración de retrolavado es la pérdida de líquido durante las sesiones de retrolavado.

Un objeto de la materia objeto divulgada en el presente documento es reducir la pérdida de presión entre la entrada y la salida de un filtro de retrolavado automático, en comparación con la pérdida de presión sobre un filtro de retrolavado candidato. En el presente contexto, un filtro de retrolavado candidato es un filtro de retrolavado automático que tiene un elemento de filtración idéntico y que funciona en condiciones externas similares, pero que carece de las soluciones divulgadas en el presente documento.

Otro objeto de la materia objeto divulgada en el presente documento es reducir la cantidad de líquido desperdiciado para llevar a cabo el proceso de limpieza del filtro automática.

Algunas soluciones divulgadas a continuación pueden reducir las pérdidas asociadas con ambos problemas comúnmente.

Se puede usar una válvula de drenaje para proporcionar filtros de retrolavado automático con dicha inversión en la dirección del flujo de fluido a través de un filtro de retrolavado durante su modo de lavado. Simultáneamente, el flujo de fluido sin tratar a filtrar a través del filtro para someterse al retrolavado puede detenerse mediante una válvula de flujo principal. Dicha válvula de drenaje y dicha válvula de flujo principal pueden combinarse en un solo dispositivo de válvula, denominado también "válvula común", que es una válvula común para controlar tanto el retrolavado como el flujo principal. Una primera solución de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento tiene como objetivo reducir la resistencia al flujo de líquido a lo largo de la ruta que debe seguir la masa de líquido desde exteriormente a la apertura de un puerto de entrada para el fluido sin tratar de una válvula común al cuerpo de un elemento de filtración.

Un aspecto general de la materia objeto divulgada en el presente documento se refiere a un dispositivo de válvula que tiene un obturador móvil linealmente para seleccionar entre una primera trayectoria de flujo y una segunda trayectoria de flujo correspondientes a una primera y una segunda posición extrema del obturador móvil linealmente, y que constituye una válvula común. De acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento, el dispositivo de válvula comprende una carcasa, un obturador que se puede mover linealmente dentro de la carcasa entre dichas primera y segunda posiciones extremas, un puerto permanentemente abierto común a la primera trayectoria de flujo y la segunda trayectoria de flujo, un primer puerto que tiene una abertura exterior en comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, un segundo puerto que tiene comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la segunda de las posiciones extremas, en donde cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, la comunicación fluida entre la abertura exterior y el puerto permanentemente abierto comprende una trayectoria de flujo lineal que tiene un área de sección transversal transversa mayor que el 50 % del área de la abertura exterior, constituyendo un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a la abertura exterior hasta exteriormente al puerto permanentemente abierto.

Un dispositivo de válvula de acuerdo con dicho aspecto amplio se puede usar en cualquier aplicación industrial deseada en la que un obturador móvil linealmente pueda ser preferente para seleccionar entre una primera y una segunda trayectorias de flujo a través de un puerto permanentemente abierto, y que pueda aceptar comunicación fluida parcial entre la primera y la segunda trayectorias de flujo cuando el obturador está en transición. El dispositivo de válvula puede ser especialmente útil para sistemas de filtración en los que la limpieza de los filtros se realiza mediante un mecanismo hidráulico configurado para retrolavar el medio filtrante.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, el medio filtrante es un filtro de disco, un filtro de medio o similar. Sin embargo, la materia objeto divulgada no se limita a elementos de filtración de tipos específicos. Pueden emplearse dispositivos de filtración y dispositivos de cribado de cualquier técnica de filtrado o cribado.

En una realización ejemplar de la materia objeto divulgada, el elemento de filtración está acoplado a un extremo inferior de la carcasa de una cámara de filtración, constituyendo dicho extremo inferior una porción proximal de la cámara de filtración. El suministro de líquido presurizado a filtrar, a la cámara de filtración, se realiza desde un puerto bidireccional de una válvula común. El puerto bidireccional funciona como una salida de la válvula común durante un modo de funcionamiento de filtración y como una entrada de la válvula común durante las sesiones de retrolavado. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la solución incluye que durante el modo de funcionamiento de filtración, la válvula común, la carcasa de la cámara y un tubo que se conecta entre ellas, estén configurados mutuamente para proporcionar un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a una abertura de entrada de la válvula común, a través del puerto bidireccional de la válvula al cuerpo del elemento de filtración. Por consiguiente, la válvula común puede tener un diseño particular, proporcionando una trayectoria de fluido ininterrumpida y sin curvas desde su abertura de entrada hasta su puerto bidireccional. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la abertura de entrada de la válvula común es una abertura ubicada en un extremo de interconexión de la carcasa de la válvula común, mediante el cual la válvula común puede acoplarse a una fuente del fluido a filtrar. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, el puerto bidireccional de la válvula común puede ser una abertura ubicada en un extremo de interconexión de la carcasa de la válvula, mediante el cual la carcasa de la válvula se puede acoplar a, o está integrada con, un segmento de tubo que proporciona una porción de canal de flujo ininterrumpido y sin curvas desde el puerto bidireccional hasta una abertura de la cámara de filtración enfrentada al elemento de filtración, en donde un eje longitudinal de la porción de canal de flujo ininterrumpido y sin curvas se superpone sustancialmente (es decir, con una desviación de no más de 15 grados) en dirección, con un eje longitudinal de la trayectoria de fluido ininterrumpida y sin curvas a través de la válvula común. De este modo, el líquido puede fluir durante un modo de funcionamiento de filtración directamente desde antes de la válvula común al elemento de filtración, minimizando así la pérdida de energía cinética a lo largo de esta porción del flujo desde la entrada hasta la salida del sistema de filtración.

En diversas realizaciones, el canal de flujo sin curvas tiene un área de sección transversal perpendicularmente a su eje longitudinal de aproximadamente el 50 % o más del área de la abertura de solo entrada de la válvula común. En algunas realizaciones, el área de sección del canal de flujo sin curvas perpendicularmente a un eje longitudinal del mismo es más de aproximadamente el 75 % del área de la abertura de solo entrada de la válvula común.

En diversas realizaciones, la carcasa de la cámara, un cuerpo hueco de la válvula común en donde se forman dicha abertura de entrada y el puerto bidireccional, y un tubo que proporciona comunicación líquida entre la carcasa de la cámara y el puerto bidireccional, están todos formados como miembros inseparables de una sola pieza de material que constituye una unidad central de la unidad de filtración de retrolavado de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento.

En algunas realizaciones de la materia objeto divulgada, la estructura de la unidad central está configurada para carecer de lateralidad, permitiendo así una simetría especular del sistema de filtración, con la misma estructura de la unidad central sirviendo en cualquier lado de un conjunto de filtración doble.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la válvula común comprende un obturador accionado por un pistón hidráulico o neumático, en donde una pared posterior del obturador enfrentada al pistón tiene una protuberancia que encaja sustancialmente dentro de un rebaje coincidente (en donde el encaje sustancial es cuando un área de sección transversal de la protuberancia es mayor que el 70 %, y preferentemente entre el 95 % y el 99,9 %, del área de sección transversal del rebaje cuando la protuberancia está dentro del rebaje y ambas áreas de sección transversal comparten un plano común dentro del rebaje, transversalmente a una dirección de movilidad lineal del obturador), en donde el rebaje se extiende entre una salida de evacuación formada en una pared de la válvula y entre un vacío central de la válvula, en donde dicha protuberancia de la pared posterior bloquea o restringe sustancialmente el flujo de líquido desde el vacío central a la salida de evacuación cuando el obturador está en transición, impulsado por el pistón entre su posición más atrasada dentro del vacío y una posición sustancialmente cercana a su posición más adelantada dentro del vacío, minimizando así la evacuación de líquido durante la transición del obturador entre un modo de funcionamiento de filtración y un modo de funcionamiento de retrolavado.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la válvula común comprende un obturador accionado por un pistón hidráulico o neumático, en donde una pared frontal del obturador orientada hacia el lado opuesto del pistón comprende una convexidad que sobresale del émbolo, dicha convexidad sobresale a través de una abertura de entrada de la válvula cuando el obturador se acerca a su posición más adelantada, minimizando así la entrada de líquido a través de la entrada antes de que se obture por completo. En algunas realizaciones, la convexidad tiene una forma cónica, minimizando así la perturbación del flujo de líquido a través de la válvula durante el modo de funcionamiento de filtración.

Las figuras 1A a 1C ilustran, respectivamente, tres vistas en sección transversal lateral de una realización ejemplar de una unidad doble de filtración de retrolavado 100 (denominada también conjunto de filtración doble), en tres de sus diferentes estados de funcionamiento. Por tanto, las tres figuras difieren en la posición de una pared de obturador accionada por pistón 136 de la válvula común 102 del conjunto de filtración del lado izquierdo, y en las direcciones resultantes de flujos de líquido a través de la unidad, que se asemejan a las flechas respectivas ilustradas dentro de los tubos y válvulas involucrados.

En diversas realizaciones, la unidad doble de filtración de retrolavado 100 es abastecida por dos cámaras de filtración 110 idénticas. En las realizaciones ilustradas, las cámaras están situadas en una configuración especular y comparten un eje longitudinal común, en donde las aberturas en sus extremos proximales están enfrentadas y los extremos proximales están acoplados, respectivamente, a los segmentos de tubo lateral 191L y 191R de un racor en T o en Y que constituye un combinador de flujo 190, en donde un tubo central 191 del combinador constituye un tubo de salida de la unidad doble de filtración de retrolavado 100.

Cabe señalar, sin embargo, que algunas de las soluciones de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento no requieren que los conjuntos de filtración de retrolavado y/o la cámara de filtración de cada uno estén conectados en una configuración especular. Más específicamente, las soluciones que se refieren a la estructura de la válvula común 102 y de cualquier componente interno de la misma, y/o a la unidad central 101 y cualquier componente interno de la misma, no requieren necesariamente que la unidad de filtración en la que se instalan inmediatamente se instalará en una relación especular con una unidad (o unidades) de filtración contraparte con la que coopera para establecer sesiones de retrolavado automático.

De acuerdo con un primer aspecto amplio de la materia objeto divulgada en el presente documento, se logra una reducción en la resistencia al flujo de líquido proporcionando una válvula (denominada también "válvula común") que comprende (i) un cuerpo hueco 102 que tiene al menos tres aberturas 102a, 102b y 102c (anotadas en la figura IE), a través de las cuales puede fluir líquido entre un vacío 103 del cuerpo 102 y tres entornos respectivos externos al cuerpo; (ii) un émbolo 135 (en la presente divulgación denominado también 'vástago') que tiene un obturador 136 conectado en un primer extremo del mismo, dicho obturador 136 se puede mover mediante el émbolo 135 dentro del vacío 103 entre una posición más adelantada (mostrada en el conjunto izquierdo de la figura 1C) en donde bloquea el paso de líquido entre el vacío 103 y la primera (102a) de dichas al menos tres aberturas, y entre una posición más atrasada (mostrada, por ejemplo, en ambos conjuntos de la figura 1A) en donde bloquea el paso de líquido entre el vacío 103 y una tercera (103c) de dichas al menos tres aberturas; en donde la comunicación líquida entre el vacío 103 y la segunda (102b) de las al menos tres aberturas no puede ser interrumpida por el obturador 136.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, dicho obturador 136 comprende al menos una de una región de sellado en forma de anillo orientada hacia adelante y una orientada hacia atrás (indicadas como 136s en la figura 1D). En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la primera (102a) de dichas al menos tres aberturas está rodeada por un rebaje en forma de anillo (anotado con 106 en la figura IE) que tiene un contorno que coincide con dicha región de sellado en forma de anillo 136s orientada hacia adelante del obturador.

En el contexto de la presente divulgación, la "entrada" de una válvula común es una abertura en una carcasa de la válvula, que constituye o que corresponde a la abertura 102a, a través de la cual la válvula está en comunicación líquida con un suministro de líquido presurizado a filtrar. La entrada puede comprender medios de acoplamiento (no ilustrados) mediante los cuales se puede acoplar de forma liberable a un tubo de entrada (por ejemplo, racor en Y 180).

En el contexto de la presente divulgación, la "salida" de una válvula común es una abertura en una carcasa de la válvula, que constituye o que corresponde a la abertura 102b, a través de la cual la válvula está en comunicación líquida con un elemento de filtración o un elemento de cribado, tal como el filtro de disco 150 (denominado en el presente documento también como un "elemento de filtración de disco"). La comunicación líquida entre la válvula común y el elemento de filtración es bidireccional. En algunas realizaciones ejemplares, durante una sesión de retrolavado, se invierte el flujo de fluido a través de la abertura 102b. Por consiguiente, la salida 102b de la válvula también puede denominarse en el contexto de la presente divulgación como un "puerto bidireccional" de la válvula común.

En el contexto de la presente divulgación, la "salida de evacuación" de una válvula común es una abertura en una carcasa de la válvula, que constituye o que corresponde a la abertura 102c, a través de la cual la válvula puede estar en comunicación líquida con un sistema de drenaje, o a través de la cual se abre a la atmósfera.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la válvula comprende un rebaje en forma de anillo que tiene un contorno que coincide con dicha región de sellado en forma de anillo orientada hacia atrás 136s del obturador, ubicada en la posición más atrasada de la región de sellado trasera y configurada para engranar con la región de sellado trasera 136s para sellar contra el paso de líquido desde el vacío 103 a la salida de evacuación 103c cuando el obturador 136 está en su posición más atrasada. En la realización ilustrada, la salida de evacuación 103c está bloqueada por la parte posterior de la pared 136 del obturador, sin depender del sellado en forma de anillo orientado atrás 136s, por lo tanto, no se ilustra ningún rebaje en forma de anillo de un contorno coincidente, en la posición más atrasada del obturador

De acuerdo con un segundo aspecto amplio de la materia objeto divulgada en el presente documento, se logra una reducción en el líquido desperdiciado durante las transiciones del obturador 136 entre sus posiciones más atrasada y más delantera proporcionando a la pared orientada atrás del obturador una convexidad (una porción sobresaliente) que sobresale hacia el émbolo, en donde dicha convexidad sobresale a través de un rebaje o abertura 104h cuando el obturador se acerca a su posición más atrasada. En diversas realizaciones, la convexidad de la pared orientada hacia atrás se asemeja a una forma cilíndrica 136R. En algunas realizaciones, la protuberancia cilíndrica 136R y el émbolo 135 comparten un eje de simetría común.

Además, de acuerdo con dicho segundo aspecto amplio, en diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, una pared orientada hacia delante del obturador comprende una convexidad 136F que sobresale del émbolo 135, dicha convexidad sobresale a través de la primera abertura 102a cuando el obturador 136 se acerca a su posición más adelantada.

En diversas realizaciones, la convexidad de la pared frontal 136F se asemeja a una forma de cono. En algunas realizaciones, la protuberancia en forma de cono 136F y el émbolo 135 comparten un eje de simetría común.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, dicha segunda abertura 102b está conectada a la cámara de filtración mediante un miembro de tubo de salida 114.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, el cuerpo hueco de la válvula 102, el miembro de tubo de salida 114 y un cuerpo 110 de la cámara de filtración están formados como una unidad de una sola pieza inseparable 101, denominada también "unidad central", como se esquematiza en la figura 1E. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la carcasa cilíndrica 130 se puede unir de forma extraíble al cuerpo hueco 102 en una abertura de servicio 102s. La unión entre la carcasa 130 se puede asegurar a la abertura 102s del cuerpo hueco 102 mediante cualquier medio de acoplamiento aceptable. En algunas realizaciones, la unión entre el cuerpo hueco 102 y la carcasa cilíndrica 130 se realiza mediante una abrazadera de acoplamiento. En otras realizaciones, la conexión puede ser mediante bridas empernadas entre sí o mediante roscado mutuo. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, el cuerpo de la cámara de filtración tiene una abertura de servicio 113 cubierta de forma extraíble por la cubierta de carcasa de la cámara 120.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, un eje longitudinal 115 del miembro de tubo de salida 114 forma con un eje longitudinal 111 de la cámara de filtración un ángulo de entre 35 y 55 grados.

En algunas realizaciones de la materia objeto divulgada, el eje longitudinal 115 del miembro de tubo de salida 114 forma con el eje longitudinal 111 de la cámara de filtración un ángulo de aproximadamente 45 grados.

En la presente divulgación, cuando se hace referencia al ángulo entre el eje longitudinal 115 del miembro de tubo 114 y el eje longitudinal 111 de la cámara de filtración, el ángulo en cuestión es el ángulo agudo entre los ejes, que está más cerca del extremo proximal 112 de la carcasa de cámara 110, es decir (en realizaciones en las que los ejes son paralelos a las respectivas secciones de pared) el ángulo entre los ejes que es igual y paralelo al ángulo marcado por la flecha curva 188 entre la pared de la carcasa 110 y la pared del tubo 114.

Volviendo a dicho primer aspecto amplio, en diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la cámara de filtración 110 y dichas primera y segunda aberturas 102a y 102b de la válvula común 102 están dispuestas de modo que un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas (mostrado en la figura 1E entre las líneas discontinuas paralelas de la flecha 116) atraviese todo, minimizando así el cambio de dirección y el flujo turbulento de una masa de líquido que fluye desde exteriormente a la primera abertura 102a, hasta la cámara 110.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, un área de sección transversal del canal de flujo 116 medida transversalmente al eje 115 y definida por las líneas de visión paralelas más alejadas entre sí que se extienden entre el filtro (elemento de filtración) 150 y el lado exterior de la abertura 102a, es el 75 % o más del área de sección transversal del miembro de tubo de salida 114.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, el canal de flujo 116 es sustancialmente paralelo al eje longitudinal 115 del tubo de salida 114.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, la sección transversal del tubo 114, transversalmente a su eje 115, es sustancialmente oval. En diversas realizaciones, la sección transversal del tubo 114 transversalmente a su eje 115, es más larga en una dirección perpendicularmente al plano de las figuras que en la dirección paralela al plano de las figuras (por ejemplo, debido a la ovalidad de la sección transversal), permitiendo así acortar la carrera del pistón 134, y por lo tanto la distancia entre las dos posiciones extremas del obturador 136, por un área de sección transversal dada del miembro de tubo 114. Esto puede reducir el tiempo de transición del obturador entre las sesiones de filtración y limpieza, y reducir aún más la pérdida de líquido asociada con la transición.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, un área de sección transversal interna del segmento de tubo de entrada común 181 es sustancialmente igual a un área de sección transversal interna de cualquiera de los segmentos izquierdo y derecho 181L y 181R que divergen del mismo, midiéndose dichas áreas transversalmente a la dirección de un flujo de líquido previsto respectivamente.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, los segmentos 181L y 181R están arqueados. En algunas realizaciones, un radio de la curva interna más grande de los mismos (anotada como 181c en la figura 1B) está entre aproximadamente el 100 % y el 150 % del diámetro del tubo 181. En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, dicha primera abertura 102a está conectada por el miembro de tubo de entrada 181 a un racor de entrada (tal como una brida) configurado para conexión (por ejemplo, mediante pernos) a un racor de salida correspondiente de un tubo principal (no ilustrado) desde el cual se puede suministrar líquido presurizado a través de la válvula 102 a la cámara de filtración 110.

Dado que la ruta a seguir por una masa de líquido desde el tubo de entrada hasta el tubo de salida del sistema de filtración de retrolavado automático divulgado en el presente documento es menos laberíntica en comparación con la ruta seguida por la masa de líquido a través de sistemas de la competencia que tienen una disposición de válvulas que carece de las soluciones divulgadas en el presente documento, la pérdida de presión entre la entrada de líquido 181i y la salida de líquido 191e de la unidad doble 100 de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento se reducirá, minimizando así la caída total en la presión hidráulica a través de un sistema de filtración que comprende una batería de unidades dobles 100.

La unidad de filtración de retrolavado 100 comprende un par de conjuntos de filtración de retrolavado automático conectados en configuración especular. Cada uno de los conjuntos comprende una cámara de filtración formada por una carcasa proximal 110 y una cubierta 120.

La carcasa 110 de la cámara y su cubierta 120 pueden asegurarse entre sí mediante cualquier medio de acoplamiento aceptable que permita la fácil retirada de la cubierta, por ejemplo, con fines de servicio. En algunas realizaciones, se aseguran entre sí mediante una abrazadera de acoplamiento y su o sus empaquetaduras prescritas.

Con referencia ahora con más detalle al funcionamiento de la unidad 100, el elemento de filtración de disco 150 está asegurado dentro de la cámara a un extremo inferior de la carcasa 110 de la cámara. La carcasa 110 de la cámara está en comunicación líquida con la válvula común a través de un tubo diagonal 114.

La válvula común comprende un cuerpo hueco 102 y un obturador accionado por pistón 136 conectado a un pistón 134 por un vástago de pistón 135. El pistón se puede mover a través de un cilindro de pistón 130, como resultado de cambios en la presión del fluido dentro del cilindro. El fluido para controlar el pistón (y en consecuencia el obturador) se comunica al cilindro desde una fuente de fluido externa (no ilustrada), a través del puerto de control 131.

En algunas realizaciones, el fluido para controlar el pistón es líquido del tipo que se somete a la filtración y se suministra, por ejemplo, después de la filtración a través de un filtro secundario (no ilustrado), mientras que gana una presión requerida a través de un compresor activado por el controlador (no ilustrado).

Un casquillo con rebaje 104 tiene un agujero para el vástago 135 y está asegurado entre el vacío 103 de la válvula y entre el cilindro 130 para aislar entre ellos contra el intercambio de fluidos.

Un extremo frontal del casquillo 104 (y en diversas otras realizaciones un casquillo adicional ubicado junto al primero) coopera con el obturador 136 para evitar la fuga de líquido desde el vacío 103 al puerto de evacuación 103c. En la realización ilustrada, el casquillo 104 tiene un rebaje cilíndrico 104h configurado para recibir una extensión cilíndrica coincidente 136R que sobresale de una pared trasera del obturador 136. El rebaje se abre a una abertura de evacuación 102c formada en el cuerpo hueco de la válvula 102. De este modo, se proporcionará comunicación líquida desde el vacío 103 de la válvula hasta la abertura de evacuación 102c a través del rebaje 104h, siempre que la extensión cilíndrica 136R se aleje del rebaje, es decir, en la última etapa y más intensamente al completar una carrera del pistón que impulsa el obturador 136 hacia su posición más adelantada.

En la figura 1A los obturadores 136 tanto de la válvula del conjunto de filtración derecho como de la válvula del del conjunto de filtración izquierdo están en su posición más atrasada, de modo que ambos conjuntos funcionen en modo de filtración. El líquido presurizado entra en la unidad 100 a través de la entrada 181i de un segmento de tubo principal 181 de un divisor en T o en Y 180 (comúnmente denominado también racor en T/Y). El flujo de líquido se divide en los conjuntos especulares respectivamente a través de los segmentos de tubo lateral 181R y 181L y continúa a través de los vacíos 103 de las válvulas y a través de los tubos 114 hacia el interior de las cámaras de filtración 110.

Al pasar a través de los elementos de filtración de disco 150, los dos flujos de líquido filtrado respectivos vuelven a emerger a través de un combinador de flujo en T o Y de salida 190, y salen de la unidad 100 a través de la salida 191e del combinador de flujo 190.

Un controlador electrónico (no ilustrado) está configurado para iniciar sesiones de retrolavado para limpiar los elementos de filtración 150, uno cada vez, de forma periódica, según la demanda de un usuario, o basándose en la supervisión del funcionamiento de la unidad 100, ya sea en términos de la cantidad acumulada de líquido filtrado medido desde una sesión de lavado anterior, la cantidad de horas de funcionamiento totales pasadas desde una sesión de limpieza realizada previamente, o en términos de niveles de presión que caen por debajo de un valor umbral predeterminado que corresponde a un grado de obstrucción del filtro debido a la suciedad acumulada.

Al iniciar una sesión de limpieza por parte del controlador, el pistón 134 es empujado (por un fluido forzado al interior del puerto de control 131 desde una fuente presurizada externa activada por el controlador) para impulsar el obturador 136 hacia delante hacia la abertura de entrada 102a. Ya sea simultáneamente, con un retardo predeterminado, o con un retardo de tiempo dependiente de la presión, el elemento de filtración de disco 150 cambia a su modo de funcionamiento de retrolavado. En algunas realizaciones ejemplares, el cambio al modo de funcionamiento de retrolavado puede implementarse usando un cambio en la presión hidráulica diferencial sobre un interruptor hidráulico del elemento de filtración 150, resultante del cambio en la posición del obturador 136 de la válvula común (o, por ejemplo, en diversas otras realizaciones, por un fluido forzado al interior de su puerto de control 155 desde una fuente presurizada externa activada por el controlador). En consecuencia, la copa de disco 151 se aleja de los discos permitiéndoles así separarse para la limpieza. En algunas realizaciones, el controlador está programado para retarda el cambio del filtro de disco 150 a un modo de limpieza, hasta que la abertura de entrada 102a esté completamente o casi sellada por el obturador 136. Dicho retardo puede ser deseado, por ejemplo, para asegurar que la dirección del flujo a través del filtro se invierte cuando se permite que los discos experimenten una separación para la limpieza. En realizaciones en las que el filtro de disco 150 se cambia entre el modo de funcionamiento de filtración y el modo de limpieza, se puede lograr un retardo deseado en la transición al modo de limpieza a través del diseño apropiado del actuador hidráulico del filtro de disco y de los flujos de transición a través de la válvula 136 durante su transición de la posición de filtración a la posición de flujo inverso. Se demuestra mediante las flechas discontinuas en la figura 1B que no se puede garantizar un flujo inverso a través del filtro de disco 150 mientras la abertura de entrada 102a de la válvula en el conjunto de filtración que se somete a la limpieza esté ampliamente abierta (incluso aunque no completamente abierta). Esto se debe a que la presión de líquido comunicada desde la fuente de líquido externa al filtro de disco 150 directamente a través del segmento de tubo 114 (del conjunto de filtración que se somete a la limpieza) puede ser mayor que la misma presión comunicada a través de la cámara de filtración del conjunto de filtración especular. La necesidad de un retardo entre la activación de la válvula y la activación del filtro de disco para la limpieza, y su duración en caso de que se requiera, se pueden determinar por separado para cada proyecto de filtración, y el controlador se puede programar en consecuencia (y en diversas realizaciones alternativas, el actuador hidráulico y la válvula pueden diseñarse de manera correspondiente), ya sea basándose en la experiencia adquirida en otros proyectos, o basándose en la experimentación en el sitio.

La convexidad 136F en la pared frontal de la válvula 136 acelera la reducción en la accesibilidad de la abertura de entrada 102a al flujo entrante durante las últimas etapas de la transición del obturador a su posición más adelantada, minimizando así la pérdida de líquido a través del puerto de evacuación, acelerando la inversión de la presión sobre el filtro de disco y, a su vez, permitiendo acortar el retardo y cambiar el filtro de disco a su modo de limpieza más rápidamente.

La figura 1B ejemplifica algunas etapas durante el estado de transición de la unidad 100 desde un modo de funcionamiento de solo filtración a un modo de funcionamiento de limpieza. La extensión trasera 136R del obturador 136 se representa completamente retirada del rebaje 104h con un espacio notable en el medio. En esta etapa, el líquido puede escapar libremente del vacío 103 de la válvula hacia el rebaje 104h como lo indican las flechas pequeñas cerca de la extensión trasera 136R, y salir de la unidad del lado izquierdo 100 a través de la salida de evacuación 103c y el segmento de tubo de evacuación 132. El escape de líquido desde el vacío 103 hacia la salida de evacuación 103c puede comenzar inmediatamente después de la activación de la sesión de limpieza y una vez que el obturador 136 abandona su posición de sellado hermético más atrasada, como una función que implica el grado de superposición entre la pared cilíndrica de la extensión trasera 136R y la pared cilíndrica interior que constituye el rebaje 104h, y como una función que implica su encaje mutuo. Por ejemplo, en algunas realizaciones, al menos una de la pared cilíndrica de la extensión trasera 136R y la pared cilíndrica interior del casquillo con rebaje 104 está provista de una empaquetadura (tal como la empaquetadura anular 137 cerca del extremo trasero de la extensión trasera 136R del obturador, véase la figura 1D, y la empaquetadura anular 138 cerca de la abertura orientada hacia el obturador del casquillo con rebaje 104, véase la figura 1B), para el sellado entre la extensión trasera y el rebaje siempre que la extensión trasera no esté completamente extraída del rebaje. En algunas realizaciones, la empaquetadura 137 de la figura 1D puede tener forma de manguito, es decir, extenderse sobre una porción determinada (hasta el 100 %) de la longitud de la extensión trasera 136R. En realizaciones que implementan una o varias empaquetaduras para sellar el espacio entre la pared cilíndrica exterior de la extensión trasera 136R y la pared cilíndrica interior del rebaje 104h, el escape de líquido comenzará a ocurrir solo después de la separación total (o casi total) de la extensión trasera del rebaje. En otras realizaciones, dichas paredes cilíndricas pueden estar configuradas para tener constantemente algún pequeño espacio entre ellas para minimizar o evitar por completo una fricción entre ellas durante la transición del obturador de un modo de funcionamiento a otro. En dichas realizaciones, una pequeña fuga puede comenzar a través del espacio inmediatamente después de la separación del obturador 136 de su posición más atrasada, y a continuación aumentar gradualmente aunque de manera insignificante, en las primeras etapas de la transición como resultado de la extracción gradual de la extensión trasera 136R fuera el rebaje 104h, y en las etapas intermedias de la transición como resultado del aumento gradual en la separación entre el rebaje 104h y la extensión trasera remota 136R. Dado que la protuberancia en forma de cono 136R ya penetra a través de la abertura de entrada 102a durante las etapas media y posterior del estado de transición, el flujo entrante se restringe cada vez más y el desperdicio total de líquido sigue siendo pequeño.

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en el presente documento, la distancia entre un extremo frontal 136FF de la protuberancia frontal 136F y un extremo posterior 136RR de la protuberancia trasera 136R es igual o mayor que una distancia entre un extremo frontal del rebaje 104h (que es el extremo del rebaje 104h más cercano a la abertura exterior 102a) y la abertura exterior 102a. En algunas realizaciones, dicha distancia es mayor que el 80 % de, aunque menor que, la distancia entre el extremo frontal del rebaje y la abertura exterior 102a.

En algunas realizaciones de la materia objeto divulgada, a lo largo de al menos el 50 % de la extensión total de la movilidad lineal del obturador entre las primera y segunda posiciones extremas, la protuberancia trasera 136R ocupa un volumen del rebaje o la protuberancia frontal 136F penetra a través la abertura exterior 102a.

Los experimentos realizados con realizaciones que implementan las soluciones de acuerdo con la materia objeto divulgada en el presente documento revelaron una disminución significativa en el agua desperdiciada durante las sesiones típicas de limpieza automática, en comparación con sistemas similares que carecen de las soluciones propuestas.

Se producirán chorros de lavado efectivos durante el estado estable de la sesión de limpieza, cuando el obturador 136 esté en su posición más adelantada, como se ejemplifica mediante la figura 1C. Dado que la abertura de válvula 102a del conjunto de filtración izquierdo está bloqueada por el respectivo obturador 136, toda la presión del líquido suministrado recaerá sobre el conjunto de filtración derecho, aumentando así el caudal a través de su elemento de filtración, mientras que aprovecha el mayor diámetro del segmento de tubo derecho 181R (que es igual al diámetro del segmento de tubo de entrada 181), de su diseño de arqueamiento moderado, y del canal de flujo ininterrumpido y sin curvas a lo largo de toda la ruta de líquido entre la abertura de entrada 102a y el elemento de filtración 150.

Por tanto, el flujo de líquido en la salida de la cámara de filtración izquierda será suficiente para suministrar un flujo inverso efectivo a través de la cámara de filtración del conjunto izquierdo como se requiere para el retrolavado, mientras continúa suministrando líquido filtrado a la línea principal, como se muestra mediante las flechas ilustradas en el combinador de flujo 190 (que funciona como un divisor de flujo durante las sesiones de limpieza de los conjuntos de filtración especulares).

En algunas realizaciones de la materia objeto divulgada, un retrolavado de ambos conjuntos de filtrado especulares puede ocurrir simultáneamente ya sea tras la activación por parte de un usuario o como una rutina. En dichas realizaciones, la sesión de retrolavado simultáneo se activará ordenando a ambos obturadores 136 simultáneamente que cierren las aberturas de entrada 102a, y suministrando flujo de líquido inverso al combinador 190 a través de su salida 191e, desde una fuente de líquido presurizado externa. El flujo de líquido inverso presurizado divergirá hacia el interior de los elementos de filtración 150 izquierdo y derecho a través de los segmentos arqueados 191L y 191R, respectivamente, una vez que las extensiones traseras 136R de ambos obturadores se extraigan de sus rebajes 104h.

En algunas realizaciones, el combinador 190 es integral a los cuerpos de las carcasas 110 de la cámara izquierda y derecha. En diversas realizaciones, cada carcasa 110 tiene un extremo proximal abierto 112 (véase la figura IE) enfrentado al extremo abierto 112 de su contraparte 110, y las carcasas 110 y los segmentos de tubo izquierdo y derecho 191L y 191R del combinador 190 están configurados para acoplarse, respectivamente, mediante una abrazadera de acoplamiento, permitiendo así que el combinador se asegure a la unidad 100 con un eje longitudinal de su segmento de tubo central 191 en ángulo con el plano de la figura en cualquier ángulo deseado (con la excepción de ángulos en los que su rotación adicional está bloqueada por el cuerpo de otros componentes, por ejemplo, por el cuerpo de la divisor de flujo 180).

En algunas realizaciones, el divisor de flujo 180 es integral con los cuerpos de las válvulas izquierda y derecha 102. En diversas realizaciones, las válvulas 102 y los segmentos de tubo izquierdo y derecho 181L y 181R del divisor 180 están configurados para acoplarse, respectivamente, mediante una abrazadera de acoplamiento, permitiendo así que el divisor se asegure a la unidad 100 con un eje longitudinal de su segmento de tubo central 181 en ángulo con el plano de la figura en cualquier ángulo deseado (con la excepción de ángulos en los que su rotación adicional está bloqueada por el cuerpo de otros componentes, por ejemplo, por el cuerpo del combinador de flujo 190).

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada en las que el divisor 180 y el combinador 190 se pueden inclinar y, por tanto, se pueden asegurar cada uno orientado en la dirección deseada, la unidad 100 se vuelve muy versátil y se puede integrar cómodamente en diferentes arquitecturas de línea principal, incluyendo pero sin limitarse a, a las relaciones L, Z, I y U entre las porciones entrantes y salientes de la línea principal (en donde los extremos de las formas de las letras están alineados con los ejes longitudinales de las porciones de línea principal entrantes y salientes).

En diversas realizaciones de la materia objeto divulgada, cualquiera del divisor en Y 180 y el combinador en Y 190 pueden comprender además al menos un puerto multipropósito integral útil para conectar de forma extraíble un accesorio deseado, por ejemplo, válvula de aire, manómetro, sensor de turbidez, filtro auxiliar y así sucesivamente. La versatilidad ganada por la provisión de capacidad de inclinación entre la unidad de una sola pieza 101 y cualquiera del divisor en Y 180 y el combinador en Y 190, facilita aún más el apilamiento entre sí de una pluralidad de unidades especulares 100 en una batería compacta y bien organizada de dispositivos unidades de filtración de retrolavado automático.

Cuando el término "aproximadamente" se asocia con una dimensión, tamaño, recuento, medición y similares establecidos, se trata de una desviación de hasta el 10 %, a menos que se indique explícitamente lo contrario. La terminología usada en el presente documento tiene el propósito de describir realizaciones particulares únicamente y no pretende ser una limitación de la materia objeto divulgada. Como se usan en el presente documento, las formas singulares "un", "una" y "el/la" también pretenden incluir las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de características, números enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más otras características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.

Las correspondientes estructuras, materiales, actos y equivalentes de todos los medios o elementos de etapa más función en las reivindicaciones a continuación pretenden incluir cualquier estructura, material o acto para realizar la función en combinación con otros elementos reivindicados como se reivindica específicamente. La descripción de la materia objeto divulgada en el presente documento se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos, pero no pretende ser exhaustiva ni limitarse a la materia objeto divulgada en la forma divulgada. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para los expertos en la materia sin apartarse del alcance definido en las reivindicaciones adjuntas. La realización se eligió y describió para explicar mejor los principios de la materia objeto divulgada y la aplicación práctica, y para permitir que otros expertos en la materia entiendan la materia objeto divulgada para diversas realizaciones con diversas modificaciones según sean adecuadas para el uso particular contemplado.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de filtración que comprende:

una cámara de filtración (110),

un elemento de filtración (150) alojado dentro de la cámara de filtración, en donde el elemento de filtración comprende un cuerpo del elemento de filtración,

una válvula común (102) que comprende una carcasa de válvula en comunicación fluida con la cámara de filtración, con una fuente de fluido a filtrar, y con puerto de evacuación (103c) para fluido de retrolavado, a través de tres aberturas respectivas en la carcasa de válvula,

caracterizado por que la válvula común, la cámara de filtración y un segmento de tubo (181) que se conecta entre ellas están configurados mutuamente para proporcionar un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas (116) que se extiende al menos desde exteriormente a una abertura de entrada (102a) de la válvula común, al cuerpo del elemento de filtración siempre que la válvula común esté en modo de funcionamiento de filtración.

2. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente dentro de un vacío central (103) de la válvula común,

en donde una pared posterior (136) del obturador tiene una protuberancia (136s) que encaja sustancialmente dentro de un rebaje inamovible coincidente,

en donde el rebaje inamovible coincidente se extiende entre una salida de evacuación (103c) formada en una pared de la carcasa de válvula y entre el vacío central y tiene un espacio libre interno que tiene un volumen predeterminado, en donde dicha protuberancia está configurada para ocupar al menos parcialmente el espacio libre interno cuando el obturador está en transición, entre una posición más atrasada del obturador dentro del vacío y una posición más cercana a una posición más adelantada del obturador dentro del vacío hasta la salida completa de la protuberancia al exterior desde dentro del rebaje inamovible, reduciendo así la evacuación de fluido a través del rebaje inamovible durante la transición del obturador entre un modo de funcionamiento de filtración y un modo de funcionamiento de retrolavado en función de un grado de un volumen del rebaje, ocupado por la protuberancia trasera.

3. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente entre una primera posición y una segunda posición, en donde la primera posición está asociada con un modo de funcionamiento de filtración, en donde la segunda posición está asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado, en donde el obturador comprende una protuberancia trasera configurada para restringir el paso de fluido desde un vacío central de la válvula al puerto de evacuación durante el movimiento lineal del obturador desde la primera posición hasta la segunda posición, en donde al menos una porción de un volumen predeterminado del rebaje está ocupada por la protuberancia trasera a lo largo de al menos el primer 30 % de la extensión total del movimiento lineal por lo que el desperdicio de fluido a través del puerto de evacuación se reduce en función de un grado de volumen del rebaje ocupado por la protuberancia trasera.

4. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la protuberancia trasera es cilíndrica, una altura de la cual está orientada paralela a una dirección del movimiento lineal.

5. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la válvula común comprende un obturador que se puede mover linealmente entre una primera posición y una segunda posición, en donde la primera posición está asociada con un modo de funcionamiento de filtración, en donde la segunda posición está asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado, en donde el obturador comprende una protuberancia frontal (136F) configurada para entrar en la abertura de entrada (181) para reducir así un caudal de fluido al interior de la abertura de entrada durante el movimiento lineal del obturador desde la primera posición hasta la segunda posición, en donde al menos una porción de la protuberancia frontal penetra a través de la abertura de entrada a lo largo de al menos el último 30 % de la extensión total del movimiento lineal, por lo que el desperdicio de fluido a través del puerto de evacuación se reduce en función de un grado de penetración de la protuberancia frontal a través de la abertura de entrada.

6. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la protuberancia frontal es de tipo cónico, estrechándose hacia la abertura de entrada.

7. El sistema de filtración de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segmento de tubo tiene una sección transversal de forma elíptica perpendicularmente a su eje longitudinal (111), aplanada en una dirección paralela a la dirección del movimiento lineal, permitiendo así un acortamiento de la extensión del movimiento lineal de un obturador del valle común por un área de sección transversal dada del segmento de tubo.

8. Un sistema de filtración doble que comprende un primer y un segundo sistemas de filtración, cada uno de acuerdo con la reivindicación 1, dichos primer y segundo sistemas de filtración están conectados entre sí en una configuración especular, en donde la abertura de entrada de la válvula común en el primer sistema está enfrentada a y tiene una línea de visión con la abertura de entrada de la válvula común en el segundo sistema a través de un divisor de flujo (180) para un fluido a filtrar.

9. El sistema de filtración doble de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el combinador de flujo (190) comprende un par de tubos arqueados (191L, 191R) que divergen desde un tubo común central (191).

10. El sistema de filtración doble de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8-9, en donde un radio de una curva interna más grande de cada uno de los tubos arqueados está entre aproximadamente el 100 % y el 150 % del diámetro del tubo común central.

11. Un dispositivo de válvula que tiene un obturador móvil linealmente para seleccionar entre una primera trayectoria de flujo y una segunda trayectoria de flujo correspondientes a una primera y una segunda posiciones extremas del obturador móvil linealmente, y que constituye una válvula común, el dispositivo de válvula comprende una carcasa, el obturador que se puede mover linealmente dentro de la carcasa entre dichas primera y segunda posiciones extremas, un puerto permanentemente abierto común a la primera trayectoria de flujo y la segunda trayectoria de flujo, un primer puerto que tiene una abertura exterior en comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, un segundo puerto que tiene comunicación fluida con el puerto permanentemente abierto cuando el obturador está en la segunda de las posiciones extremas, en donde cuando el obturador está en la primera de las posiciones extremas, la comunicación fluida entre la abertura exterior y el puerto permanentemente abierto comprende una trayectoria de flujo lineal que tiene un área de sección transversal transversa mayor que el 50 % del área de la abertura exterior, que constituye un canal de flujo ininterrumpido sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a la abertura exterior hasta exteriormente al puerto permanentemente abierto.

12. El dispositivo de válvula de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el área de sección transversal transversa de la trayectoria de flujo lineal es mayor que el 75 % del área de la abertura exterior.

13. El dispositivo de válvula de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el puerto permanentemente abierto tiene un área abierta predeterminada en un plano, paralelo a una dirección lineal de movimiento del obturador, en donde el área abierta tiene un eje menor que define un ancho del puerto bidireccional en el plano y un eje mayor que define una longitud del puerto bidireccional en el plano, en donde el ancho es más pequeño que la longitud, en donde el eje menor y de forma correspondiente el ancho del puerto bidireccional en el plano es paralelo o casi paralelo a la dirección de movimiento del obturador.

14. El dispositivo de válvula de acuerdo con la reivindicación 11, en donde una pared posterior del obturador tiene una protuberancia que encaja sustancialmente dentro de un rebaje inamovible coincidente, en donde el rebaje inamovible coincidente se extiende entre el segundo puerto y entre un vacío central del dispositivo de válvula, en donde dicha protuberancia está configurada para bloquear o restringir sustancialmente el flujo de fluido desde el vacío central al segundo puerto cuando el obturador está en transición entre una posición más atrasada dentro del vacío y una posición sustancialmente cercana a su posición más adelantada dentro del vacío, en donde la posición más atrasada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de filtración de un sistema de filtración autolimpiante, en donde la posición más adelantada puede estar asociada con un modo de funcionamiento de retrolavado del sistema de filtración autolimpiante, permitiendo así reducir la evacuación de fluido durante la transición del obturador una vez configurado para cambiar un modo de funcionamiento desde el modo de funcionamiento de filtración hasta el modo de funcionamiento de retrolavado.

15. Un miembro de sistema de filtración, que comprende en una pieza inseparable una porción de carcasa de cámara de filtración (120), una porción de una carcasa de una válvula común (130) ubicada exteriormente a y remotamente de la porción de carcasa de cámara de filtración, y un segmento de tubo que se conectan entre ellas, en donde la porción de carcasa de cámara de filtración, la porción de una carcasa de la válvula común y el segmento de tubo están configurados mutuamente para proporcionar un canal de flujo ininterrumpido y sin curvas que se extiende al menos desde exteriormente a una abertura de entrada de la válvula común, hasta interiormente de la porción de carcasa de cámara de filtración.