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WO2006072642A1 - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola - Google Patents

Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola Download PDF

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WO2006072642A1
WO2006072642A1 PCT/ES2005/000630 ES2005000630W WO2006072642A1 WO 2006072642 A1 WO2006072642 A1 WO 2006072642A1 ES 2005000630 W ES2005000630 W ES 2005000630W WO 2006072642 A1 WO2006072642 A1 WO 2006072642A1
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WO
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rings
self
cleaning
base
agricultural irrigation
Prior art date
Application number
PCT/ES2005/000630
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English (en)
French (fr)
Inventor
Salvador Ros Roca
Original Assignee
Salvador Ros Roca
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D29/114—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for inward flow filtration
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    • B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/70—Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element

Definitions

  • the present specification refers to a self-cleaning filter perfected for agricultural irrigation water, in which a series of improvements introduced in the self-cleaning filters intended for water cleaning are verified, in which the self-cleaning process is carried out by means of temporary immersion of the flow direction or the water that flows through it, reducing the consumption of water from cleaning, periodic maintenance operations, manual cleaning and high manufacturing costs.
  • This invention has its application within the industry dedicated to the manufacture of filters for water, and especially for irrigated water.
  • self-cleaning filters have long been known and used in those that, from a substantially cylindrical casing, two coaxial chambers, one perimeter and the other axial, are established inside it. related to each other through a plurality of filtering discs provided on their faces with grooves, which are sometimes radial and sometimes oblique, so that when these discs are superimposed on each other, the aforementioned grooves become conduits of reduced caliber, which are what give these filters the filtering effect.
  • the corresponding water inlet is coupled to the surrounding or external chamber, while the axial chamber is in turn connected to the outlet for the filtered water, generally in an axial arrangement, in such a way that the suitably pressurized water reaches the perimeter chamber first, so that through the discs it reaches the axial chamber, producing its filtering, and finally leaves the filter through its axial outlet.
  • Flow reversal is also known through a three-way valve coupled at the water inlet to the filter.
  • the water particles are of light or floating matter, such as, for example, algae remains, they make cleaning more precarious due to the aforementioned, as they do not have a flow or cleaning speed, and as a consequence of the reduction flow throughout the cleaning phase, forcing more water to be wasted to shorten cleaning operations.
  • the self-cleaning filter perfected for agricultural irrigation waters solves the aforementioned problems in a fully satisfactory way.
  • the self-cleaning filter perfected for agricultural irrigation waters object of the invention is composed of a basic structure, similar to other filters of this type, consisting of an external chamber to which the water inlet is attached, inside which It locates an axial chamber that communicates with the outlet duct or mouth, both chambers being defined by a disk frame, and the inner chamber constituted by the interior of the filtering discs or rings.
  • One of the characteristics of the present filter consists in the incorporation of an outlet for the water coming from the cleaning in the outer chamber independently of the one used as the inlet to the filter, making this outlet possible to pre-clean the rings at a faster flow rate. circulating for cleaning, eliminating all the particles in suspension, first opening the outlet of new incorporation, it is achieved that the water entering the filter sweeps the larger particles adhered to the rings on the outside of them , and in a short time, the water inlet to the filter is closed, this causing the flow to be reversed, cleaning the internal part of the rings by means of the water coming from the perforated tubes.
  • This filter differs substantially of the filters currently used in the fact that it presents the possibility of making a 'self-closing, by reversing the flow, ensuring that the water passes only through the perforated tubes and the rings are separated at the same time, these two effects being dependent on each other according to a base on which the rings rest, forming the package that is crossed internally by four tubes that form the chassis of the rings, which are supported on these tubes and they are finished at the top in a circular piece that acts as an upper stopper for the rings, which has an external diameter measurement similar to that of the rings to which they are detachably attached to the four tubes.
  • these pass through the base by means of holes larger than the diameter of the tubes, in order to achieve free movement and ending these tubes in a circular piece that leaves free the holes that They form the tubes and being fixed to them, they allow to make the closing effect of the water passage by reversing the flow and separating the rings at the same time.
  • the entire invention is by default in the sense of pressing the rings by means of a spring located at the bottom or base of the rings, configuring the self-closing means.
  • this filter lacks gaskets and membranes or any other means that causes periodic maintenance and a low manufacturing cost due to its minimal use of construction parts.
  • Figure number 1 Corresponds to a side elevation view, partially sectioned, of the object of the invention corresponding to an improved self-cleaning filter for agricultural irrigation water in rest position.
  • Figure number 2. Shows a fully sectioned view and in the same position of the object reflected in figure number 1.
  • Figure number 3. Shows a view of the object reflected in figure number 1 in the filtering position.
  • Figure number 4. Reflected in a fully sectioned view of the object in the same position as that reflected in figure number 3.
  • Figure number 5. Represents a view of the object shown in figure number 1 in the cleaning position.
  • Figure number 6. Corresponds to a sectional view and in the same position of the object reflected in figure number 5.
  • the self-cleaning filter perfected for agricultural irrigation water is constituted from a cylindrical casing (1) that has an internal hollow area (2), to which a mouth (11 ) of waters to be treated radially, and a second mouth (12) coupled axially for the outlet of the filtered water, incorporating into the casing (1) a cover duly supported by a metal clamp or the like.
  • a cartridge (3) formed by a set of grooved rings duly pressed axially, and said cartridge (3) is the one that defines inside the " casing (1) two chambers, an exterior for dirty water (2) and an interior for filtered water.
  • the water enters through the inlet (11), passing through the rings (3) properly pressed, leaving the particles in it, and passing the clean water to the interior chamber, accessing through the outlet (12) axial.
  • the flow is reversed by accessing the axial (12) or internal chamber and exiting through the dirty water inlet, and in this flow reversal the mechanisms that separate the rings and act the reduction of flow, leaving access only through perforated tubes that impinge on the rings, making them turn at the same time by their pressure jets, achieving cleaning.
  • the invention incorporates an upper cover (5) located on the set of rings (3) that make up the filter cartridge and a support base (8), as well as a spring (7).
  • the filter has an additional radial opening that communicates with the outer chamber (2), which will be used as the outlet for water from cleaning, so that the flow or, when reversed, will exit through it, allowing a Total independence of the inlet (11) of dirty water with the outlet (10) of cleaning water, achieving that the filter reaches a higher flow rate or cleaning at the beginning, eliminating the larger particles and not carrying out the separation of the rings (3) until the total closure of the dirty water to filter that enters through the mouth (11), achieving that when going back to the filtration state, the cleaning outlet (10) is closed first, achieving that the rings (3) are pressed, and when they are in this situation, open the inlet (11) of water to be filtered.
  • the cartridge (3) is made up of four round bases (5), (6), (8) and (9) and four perforated tubes (4), as well as a spring or spring (7) and a regulating screw.
  • the tubes pass the lower base (9) through four perforations, with freedom of movement, having the spring (7) located in the lower base (9) and the circular or round base (6), and exerting a pressure according to the flow direction, achieving the change in the situation of the rings (3), the pressure and the decompression.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

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

Description

FILTRO AUTOLIMPIANTE PERFECCIONADO PARA AGUAS DE RIEGO
AGRÍCOLA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente memoria descriptiva se refiere a un filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola, en el cual se constata una serie de mej oras introducidas en los filtros autolimpiantes destinados a la limpieza de aguas , en los cuales el proceso de autolimpieza se realiza mediante la inmersión temporal del sentido del fluj o del agua que lo atraviesa, consiguiendo reducir el consumo de agua procedente de las limpiezas, las periódicas operaciones de mantenimiento, las limpiezas manuales y los altos costes de fabricación.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención tiene su aplicación dentro de la industria dedicada a la fabricación de filtros para aguas , y especialmente para el agua de regadío .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El estado de la técnica, en lo que se refiere a los filtros autolimpiantes, ha sufrido una rápida evolución en los últimos tiempos , debido fundamentalmente al desarrollo de su utilización en aplicaciones de riego .
Es conocido por todo el sector profesional, el avance alcanzado, con obj eto de lograr un mej or aprovechamiento de los recursos hidráulicos , en especial en regiones que presentan una escasez natural del agua, y en este sentido, se puede citar como ej emplo de las técnicas aludidas , el riego por goteo y el riego por micro-aspersión .
Todas estas modernas técnicas logran un alto grado de aprovechamiento del agua y por otra parte, también es obvio que cada vez se acude más al aprovechamiento de aguas de peor calidad, operación que conlleva frecuentemente el empleo de aguas con impurezas , que si bien no constituían inconveniente alguno con las técnicas de riego tradicionales, pueden resultar un serio problema en instalaciones de riego mediante goteo y micro-aspersión .
A tenor de lo anteriormente expuesto, es necesario actualmente la colocación de filtros que eviten en lo posible la llegada de impurezas arrastradas por el fluj o ' del agua, hasta las citadas instalaciones de riego por goteo y micro-aspersión.
El problema que surge consecuentemente, con la utilización de filtros, es el derivado de las necesarias operaciones de limpieza y mantenimiento que lleva asociado su funcionamiento para eliminar las impurezas en ellas acumuladas .
En relación con lo anterior, debe indicarse que hace tiempo que son conocidos y utilizados filtros autolimpiantes en los .que, a partir de una carcasa sensiblemente cilindrica, se establecen en el interior de la misma, dos cámaras coaxiales, una perimetral y otra axial, relacionadas entre si a través de una pluralidad de discos filtrantes provistos en sus caras de ranuras, que en ocasiones son radiales y en ocasiones son oblicuas, de manera que al superponerse estos discos entre si, las citadas ranuras se convierten en conductos de reducido calibre, que son los que confieren a estos filtros el efecto filtrante .
En este tipo de filtros, a la cámara envolvente o exterior se acopla la correspondiente entrada de agua, generalmente radial, mientras que la cámara axial se conecta a su vez la conducción de salida para el agua filtrada, generalmente en disposición axial, de manera tal que el agua convenientemente presurizada, alcance en primer lugar la cámara perimetral, para que a través de los discos , alcance la cámara axial, produciéndose su filtrado, y finalmente abandona el filtro por la salida axial del mismo.
Obviamente, los citados conductos filtrantes se van anegando con la suciedad y con el tiempo, por lo cual, es necesario efectuar periódicos lavados o limpiezas del mismo, a cuyo efecto es conocido también la operación de invertir el sentido de la circulación del agua, de tal manera que el agua limpia penetre por la entrada que era la conducción de salida, pase entre los discos y arrastre la suciedad depositada en los mismos hacia la que, normalmente, es la embocadura de entrada .
También es conocido el hecho de que para facilitar esta maniobra, que los discos se separen durante la maniobra de autolavado para facilitar el desprendimiento y arrastre de la suciedad situada sobre su superficie . Al conocerse las operaciones y procedimientos que hacen el invertir el fluj o de agua que lo atraviesa para la limpieza, se cierre el paso del agua dej ándola pasar solo por unos tubos perforados que inciden sobre las anillas y haciéndolas girar por la orientación de los orificios , facilitando esta operación la expulsión de las partículas .
También se conoce la inversión del fluj o mediante una válvula de tres vias acoplada en la entrada de agua al filtro .
Esta particularidad consigue que estos filtros sean ampliamente utilizados , esencialmente en los paises donde el coste de la mano de obra necesaria para la limpieza del filtro es elevado, siendo por ello preferidas aquellas instalaciones que presentan filtros autolimpiantes .
Sin embargo, esta estructuración trae consigo una problemática amplia y variada, que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos . A saber:
- Durante la fase de limpieza o autolavado, se produce el cierre del paso del agua dej ándola solo pasar por los tubos perforados, quedando el filtro condenado a ej ecutar la limpieza de las anillas por medio de los chorros a presión, provocando esto muy poca velocidad de arrastre de partículas , haciendo difícil la salida de todas estas .
- En aguas con alto grado de partículas en suspensión, el número de limpiezas necesarias es muy alto, debido a lo mencionado anteriormente por no efectuarse la limpieza en su totalidad de las partículas en suspensión, provocando que el gasto de agua sea mayor de lo necesario .
Cuando las partículas del agua son de materia poco pesada o flotantes , como por ej emplo restos de alga, hacen que las limpiezas sean más precarias por lo mencionado anteriormente, al no disponer de velocidad del fluj o de limpieza, y por consecuencia de la reducción de caudal en toda la fase de limpieza, lo que obliga a derrochar más agua para acortar las operaciones de limpieza .
- Debido a la complej idad de los mecanismos utilizados en estos filtros autolimpiantes requieren para su funcionamiento un alto control de mantenimiento y por lo tanto un coste añadido periódicamente .
- La estructuración de los componentes de estos filtros y la multitud de piezas , juntas y diversos accesorios hacen que la fabricación sea muy costosa y por tanto sean menos utilizados por los usuarios .
La solución evidente a la problemática existente en la actualidad en esta materia, seria la de contar con un filtro autolimpiante para aguas de riego agrícola en el cual se realizara la autolimpieza mediante la inversión temporal del sentido del flujo del agua que lo atraviesa, reduciendo el consumo del agua utilizado en estas operaciones de mantenimiento.
Sin embargo, por parte del solicitante no se tiene conocimiento de la existencia en la actualidad de una invención que presente las características que se describen en esta memoria . DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática citada anteriormente .
Concretamente, el filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola obj eto de la invención está compuesto de una estructura básica, similar a otros filtros de este tipo, constituida por una cámara exterior a la que se acopla la entrada de agua, en cuyo interior se localiza una cámara axial que comunica con el conducto o boca de salida, siendo ambas cámaras definidas por un bastidor de discos, y constituida la cámara interior por el interior de los discos o anillas filtrantes .
Una de las características del presente filtro, consiste en la incorporación de una salida de las aguas procedentes de la limpieza en la cámara exterior independientemente de la utilizada como entrada al filtro, haciendo posible esta salida realizar una prelimpieza de las anillas a más velocidad del flujo circulante para su limpieza, eliminando la totalidad de las partículas en suspensión, primero abriendo la salida de nueva incorporación, se logra que el agua entrante al filtro haga un barrido de las partículas de mayor tamaño adheridas a las anillas en la parte externa de las mismas , y en un tiempo reducido, se cierra la entrada de agua al filtro, provocando esto que el flujo se invierta, haciendo la limpieza de la parte interna de las anillas por medio del agua procedente de los tubos perforados .
Este filtro se diferencia de forma sustancial de los filtros utilizados actualmente en el hecho de que presenta la posibilidad de efectuar un ' autocierre, al invertir el fluj o, consiguiendo que el agua pase solo por medio de los tubos perforados y las anillas se separen al mismo tiempo, siendo estos dos efectos dependientes uno del otro a tenor de una base sobre la que apoyan las anillas formando el paquete que está atravesado interiormente por cuatro tubos que forman el chasis de las anillas , las cuales quedan soportadas en estos tubos y los mismos se rematan en su parte superior en una pieza circular que actúa de tapón superior de las anillas, la cual presenta una medida de diámetro exterior similar al de las anillas a las que se suj etan de forma desmontable a los cuatro tubos .
En la otra parte inferior de los tubos , éstos pasan a través de la base por medio de unos aguj eros mayores al diámetro de los tubos , con objeto de conseguir un libre movimiento y terminando estos tubos en una pieza circular que deja libres los orificios que forman los tubos y estando fijada a éstos, permiten hacer el efecto de cierre del paso de agua al invertir el fluj o y separación de las anillas al mismo tiempo .
Toda la invención queda por defecto en sentido presionando las anillas por medio de un muelle situado en la parte inferior o base de las anillas , configurando el medio de autocierre .
En resumen, este filtro carece de j untas y membranas o cualquier otro medio que provoque un mantenimiento periódico y un baj o coste de fabricación por su mínima utilización de piezas constructivas . DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mej or comprensión de las caracteristicas del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos en el cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente :
La figura número 1. - Corresponde a una vista en alzado lateral, parcialmente seccionado, del objeto de la invención correspondiente a un filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola en posición de reposo .
La figura número 2. - Muestra una vista totalmente seccionada y en idéntica posición del obj eto reflej ado en la figura número 1.
La figura número 3. - Muestra una vista del obj eto reflej ado en la figura número 1 en posición de filtrado .
La figura número 4. - Reflej a una vista totalmente seccionada del obj eto en idéntica posición al reflej ado en la figura número 3.
La figura número 5. - Representa una vista del obj eto mostrado en la figura número 1 en posición de limpieza .
La figura número 6. - Corresponde a una vista seccionada y en idéntica posición del obj eto reflej ado en la figura número 5. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de estas figuras , puede observarse cómo el filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, está constituido a partir de una carcasa cilindrica ( 1 ) que presenta una zona hueca (2 ) interior, a la cual se acopla una boca ( 11) de aguas a tratar en forma radial, y una segunda boca (12 ) acoplada en forma axial para la salida del agua filtrada, incorporándose a la carcasa (1 ) una tapa debidamente suj eta por una abrazadera metálica o similar .
En el interior de la carcasa (1) , se encuentra un cartucho (3 ) formado por un conjunto de anillas ranuradas debidamente presionadas en forma axial, y dicho cartucho (3 ) es el que define en el interior de la" carcasa ( 1 ) dos cámaras, una exterior de agua sucia (2 ) y otra interior de agua filtrada .
En el estado o situación de filtrado, el agua accede por la entrada ( 11) , pasando a través de las anillas ( 3 ) debidamente presionadas , quedando en ésta las particulas , y pasando el agua limpia a la cámara interior, accediendo por la salida ( 12 ) axial .
En el estado de autolimpieza, el flujo es invertido accediendo por la cámara axial ( 12 ) o interna y saliendo por la que era la entrada de agua sucia, y en esta inversión del fluj o es donde actúan los mecanismos que separan las anillas y hacen la reducción de fluj o, dej ando el acceso solamente por unos tubos perforados que inciden sobre las anillas , haciéndolas girar a la vez por sus chorros a presión, consiguiendo su limpieza . La invención incorpora una tapa superior ( 5) situada sobre el conjunto de anillas (3) que configuran el cartucho filtrante y una base ( 8 ) de soporte, asi como un muelle ( 7 ) .
El filtro cuenta con una boca adicional en forma radial comunicada con la cámara exterior (2 ) , la cual se utilizará como la salida de aguas procedentes de la limpieza, por lo que el fluj o, al ser invertido, saldrá por ella, permitiendo una total independencia de la entrada (11) de agua sucia con la salida (10 ) de aguas de la limpieza, consiguiendo que el filtro alcance una mayor velocidad del fluj o en la limpieza al inicio, eliminando las particulas de mayor tamaño y no efectuar la separación de las anillas ( 3 ) hasta el cierre total del agua sucia a filtrar que entra por la boca (11) , consiguiendo que al pasar de nuevo al estado de filtración, se cierre primero la salida ( 10) de la limpieza, consiguiendo que las anillas (3 ) se presionen, y cuando éstas se encuentran en esta situación, efectúe la apertura de la entrada ( 11 ) de agua a filtrar .
El cartucho (3) está compuesto por cuatro bases redondas ( 5 ) , ( 6) , (8 ) y ( 9 ) y cuatro tubos perforados (4 ) , asi como por un resorte o muelle (7) y un tornillo regulador .
Los tubos pasan la base inferior ( 9) a través de cuatro perforaciones, con libertad de movimientos, teniendo el muelle ( 7 ) situado en la base inferior ( 9) y la base circular o redonda ( 6) , y ej erciendo una presión según el sentido del fluj o, consiguiendo el cambio de situación de las anillas (3 ) , la presión y la descompresión .

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, de los que disponen de una carcasa ( 1 ) de configuración cilindrica o cuerpo donde se acopla un conducto de entrada (11 ) que se comunica con la cámara exterior o perimetral (2 ) del mismo, y uno o dos conductos de salida (12) que están comunicados con la cámara interior o axial, separadas estas dos cámaras coaxiales, una exterior y la otra interior, por un bastidor ( 3 ) de discos rasurados encargados del filtrado del fluido, formando estos discos ( 3) un paquete debidamente presionados en sentido axial, y siendo estos filtros aplicables a los que se limpian automáticamente al invertir el fluj o y separar las anillas ( 3) para la expulsión de las partículas retenidas en los micro-canales de las anillas (3) , caracterizado por disponer de una base (8 ) de las anillas ( 3) atravesada por los tubos ( 4 ) perforados, que limpian las anillas (3) , permitiendo el libre movimiento axial de los tubos (4 ) y presentando en el extremo opuesto los tubos ( 4 ) una base superior
( 5 ) , que presiona las anillas (3 ) en sentido axial, mientras que la base inferior ( 6) genera el empuje axial para separar las anillas (3) y presionarlas, actuando como obturador y permitiendo el paso de flujo a los tubos perforados ( 4 ) en una operación de autolimpieza .
2. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según la primera reivindicación, caracterizado por incorporar una base ( 9) entre la base ( 8 ) de las anillas ( 3 ) y la base inferior ( 6) atravesada por los tubos perforados ( 4 ) que actúa como membrana ( 9 ) en función del sentido del
C flujo.
3. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según las anteriores reivindicaciones , caracterizado por incorporar un muelle (7 ) situado entre la base inferior ( 6) de los tubos perforados ( 4 ) y la membrana o base ( 9 ) que actúa como membrana, haciendo la función de presión sobre las anillas ( 3 ) .
4. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la distancia de separación de las anillas puede ser regulada .
5. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según las anteriores reivindicaciones , caracterizado porque el número de anillas (3 ) puede ser variado .
6. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según las anteriores reivindicaciones , caracterizado porque las anillas (3 ) pueden ser separadas obturando el paso del fluj o en la limpieza para su acceso a los tubos perforados (4 ) con el mismo mecanismo .
7. - Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agricola, según las anteriores reivindicaciones , caracterizado por evacuar el agua procedente de la limpieza de las anillas ( 3) por una salida (10) independiente de la entrada ( 11) de agua sucia a filtrar .
PCT/ES2005/000630 2005-01-04 2005-11-18 Filtro autolimpiante perfeccionado para aguas de riego agrícola WO2006072642A1 (es)

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