TORRE DE ENFRIAMIENTO OCULTA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se encuentra en el campo de la conservación de alimentos mediante la refrigeración y se relaciona con sistemas de enfriamiento para refrigeración, con sistemas de aire frío para refrigeración, con sistemas de circulación de aire frío para refrigeración, con elementos de conducción de aire frío y más particularmente con conductos de aire frío para refrigeración. ANTECEDENTES DE LA INVENCION En el presente existen un sinnúmero de sistemas de enfriamiento para la conservación de alimentos, todos diseñados con base en los principios teóricos de la termodinámica y en los que cada día se presentan nuevas limitantes y requerimientos institucionales, comerciales, ambientales y de los consumidores y usuarios. Es por ello que los diseñadores tienen que considerar un sinnúmero de características al iniciar el desarrollo de un nuevo producto. Una de las características importantes en las que algunos diseñadores han puesto especial atención, es la del ahorro de energía que, como es bien sabido por los técnicos en la materia, puede asociarse con diferentes características de los sistemas de conservación de alimentos por medio de la refrigeración, como por ejemplo, el mejoramiento de los sistemas aislantes, el mejoramiento de los fluidos refrigerantes, el mejoramiento en la distribución de la temperatura, etc. Es en esta última característica en que muchos diseñadores y fabricantes de refrigeradores domésticos han puesto especial atención, logrando importantes avances pero a la vez encontrando, día con día, cada vez mas problemas y situaciones desfavorables que se hace necesario resolver. Es común que esta limitante técnica se resuelva de la forma mas sencilla que es incluyendo mas elementos y mecanismos en el refrigerador doméstico que, aún cuando hacen que el refrigerador doméstico logre que los alimentos y bebidas lleguen a una temperatura baja mas rápidamente y presumiblemente se mantengan así aún en las condiciones mas desfavorables, no siempre lo hacen de la manera más eficiente, pues al incluir mas y mas elementos, mecanismos y aparatos hacen que la eficiencia del refrigerador doméstico disminuya en lugar de aumentar al demandar mayor cantidad de energía para su funcionamiento. Se cuenta hoy en día con sistemas que hacen circular el aire frío dentro del refrigerador doméstico con los que se logra mejorar en alguna medida su eficiencia; sin embargo, en ocasiones como ya se ha mencionado estos sistemas requieren de un mayor número de elementos, mecanismos o aparatos que pueden afectar de manera adversa el consumo de energía de todo el refrigerador doméstico. Además de que se diseñan con base en refrigeradores domésticos existentes provocando con ello modificaciones adversas a los diseños originales como lo es la reducción de espacio interior útil de almacenamiento. Por ejemplo, en las patentes Estadounidenses 6,041,616 y 6,094,931 de Jae-Youk Jeong, se incluyen varios elementos para hacer circular aire frío dentro de un refrigerador doméstico de manera que se crea una cortina de aire frío con la cual se intenta evitar la entrada de aire mas caliente del ambiente dentro del refrigerador; sin embargo, se ha demostrado que esta condición no se logra en su totalidad y por otro lado si se incrementa el número de componentes del refrigerador que ponen en riesgo su eficiencia y confiabilidad pues al tener mas elementos en el refrigerador doméstico las necesidades de mantenimiento son también mayores y si alguno de estos elementos a los que se les puede caracterizar como secundarios, llega a fallar, se pone en riesgo la buena operación de todo el refrigerador. Además, se ha comprobado que cuando el sistema se encuentra operando en las condiciones para las que fue creado, se obtiene condensación en los ductos que crean la cortina de aire frío, disminuyendo con ello su eficiencia. También es importante mencionar que los ductos de todo el sistema de circulación de aire, tanto los que inducen la cortina como los que recogen el aire recirculado ocupan espacio dentro del alojamiento disminuyendo con esto el volumen total o capacidad de almacenamiento del refrigerador.
Es por ello que se ha hecho necesario desarrollar refrigeradores domésticos que logren superar las limitaciones y posibles problemas encontrados en los refrigeradores existentes, sin incrementar de manera desfavorable la cantidad de componentes ni poner en riesgo el buen funcionamiento de todo el refrigerador doméstico. DESCRIPCION DE LA INVENCION En una modalidad de la invención, se presenta un refrigerador doméstico que consta de un sistema evaporador que cuenta con una entrada de fluido y una salida de fluido, al que se le suministra un fluido refrigerante comprimido desde una fuente a través de la entrada de fluido, en el que se hace cambiar al fluido refrigerante del estado líquido al estado gaseoso al absorber calor de los alimentos y bebidas que se almacenan en por lo menos un alojamiento que tiene una zona mas fría donde los alimentos y bebidas se congelan y una zona menos fría donde los alimentos y bebidas se refrigeran; un sistema condensador que hace cambiar al refrigerante del estado gaseoso al estado líquido; un sistema de aislamiento para conservar la temperatura del alojamiento en un nivel preestablecido y un sistema que hace circular el aire en el interior del alojamiento que incluye un inductor de corriente de aire como por ejemplo un ventilador y además una torre de enfriamiento por la que se hace circular una corriente de aire inducida por el inductor. La torre de enfriamiento consta de un primer ducto que comunica la zona mas fría con la parte interna de la pared posterior del alojamiento y un segundo ducto que cuenta con salidas espaciadas y cuyo objetivo es distribuir de manera uniforme en todo el alojamiento el aire frío generado en el sistema evaporador y crear una corriente de aire dirigida hacia fuera del alojamiento para evitar el ingreso excesivo de aire mas caliente de la atmósfera hacia el interior del alojamiento mejorando con esto las condiciones de temperatura y humedad en el mismo. El segundo ducto de la torre de enfriamiento se encuentra ubicado oculto dentro de la pared posterior del alojamiento de manera que no ocupa espacio en el alojamiento, por lo que la capacidad de almacenamiento no se afecta.
En una segunda modalidad de la invención, se presenta un refrigerador doméstico que consta de un sistema evaporador que cuenta con una entrada de fluido y una salida de fluido, al que se le suministra un fluido refrigerante comprimido desde una fuente a través de la entrada de fluido, en el que se hace cambiar a un fluido refrigerante del estado líquido al estado gaseoso al absorber calor de los alimentos y bebidas que se almacenan en dos alojamientos separados por una barrera aislante que forma parte de la estructura del refrigerador doméstico, uno de los alojamientos se destina para congelación y el otro se destina para refrigeración; un sistema condensador que hace cambiar al refrigerante del estado gaseoso al estado líquido ubicado en el alojamiento para congelación; un sistema de aislamiento para conservar la temperatura de los alojamientos en un nivel preestablecido y un sistema que hace circular el aire en el interior de los alojamientos que incluye un inductor de corriente de aire como por ejemplo un ventilador localizado en el alojamiento de congelación y además una torre de enfriamiento por la que se hace circular una corriente de aire inducida por el inductor. La torre de enfriamiento consta de un primer ducto que comunica a la zona de inducción de la corriente de aire con la parte interna de la pared posterior del alojamiento de refrigeración, que atraviesa la barrera que divide a los alojamientos y un segundo ducto que cuenta con salidas espaciadas que incluyen elementos o rejillas que dirigen la corriente de aire y cuyo objetivo es distribuir de manera uniforme en todo el alojamiento de refrigeración el aire frío generado en el sistema evaporador y crear una corriente de aire dirigida hacia fuera del alojamiento de refrigeración para evitar el ingreso excesivo de aire mas caliente de la atmósfera hacia el interior de los alojamientos mejorando con esto las condiciones de temperatura y humedad en ellos. El segundo ducto de la torre de enfriamiento se encuentra ubicado oculto dentro de la pared posterior del alojamiento de refrigeración de manera que no ocupa espacio en el alojamiento, por lo que la capacidad de almacenamiento no se afecta. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La invención será descrita a manera de ejemplo haciendo referencia a los dibujos que se acompañan y que son representaciones gráficas de elementos que forman parte de la invención y que presentan: La Fig. 1, es una vista frontal de la estructura de un refrigerador doméstico que incluye la torre de enfriamiento de acuerdo con la primera modalidad de la invención; La Fig. 2, es una vista lateral de la estructura convencional de un refrigerador doméstico que incluye la torre de enfriamiento de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención; La Fig. 3, es una vista frontal de la estructura de un refrigerador doméstico que incluye la torre de enfriamiento de acuerdo con la segunda modalidad de la invención; La Fig. 4, es una vista lateral de la estructura convencional de un refrigerador doméstico que incluye la torre de enfriamiento de acuerdo con la segunda modalidad de la presente invención; La Fig. 5, muestra la vista frontal de la estructura de la torre de enfriamiento; La Fig. 6, muestra una vista lateral de la estructura de la torre de enfriamiento; La Fig. 7, muestra una vista posterior de la estructura del segundo ducto de la torre de enfriamiento; La Fig. 8, muestra una vista frontal de la rejilla de las salidas de la estructura de la torre de enfriamiento; La Fig. 9, muestra una vista lateral del primer ducto que une la zona de congelación al segundo ducto de la torre de enfriamiento; La Fig. 10, muestra una vista posterior de la pared frontal del segundo ducto de la torre enfriamiento; y La Fig. 11 , muestra una vista frontal de la pared posterior del segundo ducto de la torre de enfriamiento.
DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA El refrigerador doméstico de las figuras 1 y 2 muestra un alojamiento 10 definido por paredes laterales 101, superior 102, inferior 103 y posterior 104, construidas con materiales térmicamente aislantes y con una cubierta rígida generalmente metálica. Dentro del alojamiento se encuentra ubicado un evaporador
11 , con conductos de entrada 111 y salida 112 de refrigerante. En la parte posterior del evaporador, se encuentra un dispositivo inductor de corriente de aire que en general se muestra como un ventilador 12 y al que en adelante se le denominará inductor de corriente. Debajo y detrás del evaporador se encuentra dispuesto el primer ducto 13 de la torre de enfriamiento 1 (ver figuras 5 a 11 ) que como ya se ha mencionado conducirá la corriente de aire hacia el segundo ducto 14. En primera instancia, el evaporador 11, establece una zona de muy baja temperatura 113 que enfriará el aire circundante. El inductor de corriente de aire
12, tiene una entrada 121 y una salida 122. La entrada 121 del inductor de corriente 12, está orientada hacia la zona de muy baja temperatura 113 en donde se encuentra el aire mas frío. La salida 122 del inductor de corriente de aire 12 está orientada hacia una cámara 15 detrás del evaporador a través de la cual se distribuye el aire frío hacia la zona de congelamiento y la torre de enfriamiento 1. El primer ducto 13 en general se muestra con forma de codo pero puede utilizarse cualquier forma que permita dirigir la corriente de aire desde la cámara 15 hacia el segundo ducto 14. El segundo ducto 14, está ubicado dentro la pared posterior 104 del alojamiento dentro de los materiales aislantes y no ocupa espacio hacia el interior del alojamiento 10. Este ducto 14, se muestra en general en posición vertical de forma alargada a manera de ejemplo, y tiene salidas espaciadas 141 que cuentan con elementos que dirigen la corriente de aire 142 y cuyo objetivo es distribuir el aire frío de manera uniforme en todo el alojamiento y lograr que la temperatura alcance un valor predeterminado en menor tiempo. El aire frío ingresa al primer ducto 13 y éste lo dirige hacia el segundo ducto 14 que lo distribuye entre las salidas espaciadas 141 que a su vez lo descargan hacia el alojamiento a través de los elementos que dirigen la corriente de aire 142. La descarga de aire en cada elemento que dirige la corriente de aire 142 es parcial, de manera que el caudal de aire total de la corriente de aire es la suma de los caudales parciales en cada elemento que dirige la corriente de aire 142. El área de la sección transversal del ducto 14 por la que fluye la corriente de aire puede ser constante o variable, se prefiere que varíe conforme al caudal descargado hacia el alojamiento por cada elemento que dirige la corriente de aire 142, esto es, que el área de la sección transversal se hace menor a medida que el aire frío es descargado en cada salida 141 como se aprecia mejor en las Figs, 7, 10 y 11. El aire frío dentro del alojamiento absorbe calor de los alimentos almacenados aumentando su temperatura con lo que se induce una corriente ascendente que también es atraída por el inductor de corriente 12 e impulsada por las descargas 141, la corriente ascendente se dirige hacia la zona 113 del evaporador 11 , reiniciando el ciclo. Las corrientes parciales descargadas hacia el alojamiento son dirigidas por los elementos que dirigen la corriente 142 para lograr un enfriamiento uniforme, pero tienen una dirección en general hacia afuera con lo que se logra que al abrir la puerta del refrigerador doméstico para ingresar o extraer alimentos o bebidas, la cantidad de aire mas caliente de la atmósfera que ingresa sea notablemente menor, mejorando con esto el rendimiento total del refrigerador doméstico. En una segunda modalidad de la invención, como se puede apreciar en las Figs. 3 y 4, se muestra un alojamiento 10A definido por paredes laterales 101 A y 101 B, superior 102, inferior 103 y posterior 104A, dividido por una charola intermedia 102A, todas construidas con materiales térmicamente aislantes y con una cubierta rígida generalmente metálica. Dentro del alojamiento 10A, en la parte superior, se encuentra ubicado un evaporador 1 , con conductos de entrada y salida de refrigerante (no mostrados). En la parte posterior del evaporador, se encuentra un dispositivo inductor de corriente de aire que en general se muestra como un ventilador 12 y al que en adelante se le denominará inductor de corriente. En una abertura que atraviesa la charola intermedia 102A se encuentra dispuesto el primer ducto 13 de la torre de enfriamiento 1 y que como ya se ha mencionado conducirá la corriente de aire hacia el segundo ducto 14. El evaporador 11 , establece una zona de muy baja temperatura 113 que enfriará el aire circundante. El inductor de corriente de aire 12, tiene una entrada 121 y una salida 122. La entrada 121 del inductor de corriente 12, está orientada hacia la zona de muy baja temperatura 113 en donde se encuentra el aire mas frío. La salida 122 del inductor de corriente de aire 12 está orientada hacia una cámara 15 detrás del evaporador a través de la cual se distribuye el aire frío hacia la zona de congelamiento y la torre de enfriamiento 1. El primer ducto 13 en general se muestra con forma de codo pero puede utilizarse cualquier forma que permita dirigir la corriente de aire desde la cámara 15 hacia el segundo ducto 14. El segundo ducto 14, está ubicado dentro la pared posterior 104A del alojamiento dentro de los materiales aislantes y no ocupa espacio hacia el interior del alojamiento 10A. Este ducto 14, se muestra en general en posición vertical de forma alargada a manera de ejemplo, y tiene salidas espaciadas 141 que cuentan con elementos que dirigen la corriente de aire 142 y cuyo objetivo es distribuir el aire frío de manera uniforme en todo el alojamiento 10A y lograr que la temperatura alcance un valor predeterminado en menor tiempo. El aire frío ingresa al primer ducto 13 y éste lo dirige hacia el segundo ducto 14 que lo distribuye entre las salidas espaciadas 141 que a su vez lo descargan hacia el alojamiento 10A a través de los elementos que dirigen la corriente de aire 142. La descarga de aire en cada elemento que dirige la corriente de aire 142 es parcial, de manera que el caudal de aire total de la corriente de aire es la suma de los caudales parciales en cada elemento que dirige la corriente de aire 142. El área de la sección transversal del ducto 14 por la que fluye la corriente de aire puede ser constante o variable, se prefiere que varíe conforme al caudal descargado hacia el alojamiento 10A por cada elemento que dirige la corriente de aire 142, esto es, que el área de la sección transversal se hace menor a medida que el aire frío es descargado en cada salida 141 como se aprecia mejor en las Figs, 7, 10 y 11. El aire frío dentro del alojamiento 10A absorbe calor de los alimentos almacenados aumentando su temperatura con lo que se induce una corriente ascendente que también es atraída por el inductor de corriente 12 e impulsada por las descargas 141, la corriente ascendente se dirige hacia la zona 113 del evaporador 11 , a través de pasajes ubicados en la charola intermedia 102A, reiniciando el ciclo. Es importante mencionar que, una ventaja mas del refrigerador doméstico de la invención, es que su funcionamiento no depende del comportamiento adecuado de la columna de enfriamiento, que en todo caso aún cuando deje de funcionar, el refrigerador doméstico se verá afectado únicamente en sus mejoras y no quedará inútil, sin embargo la afectación de su rendimiento si será muy considerable. La presente especificación ha sido elaborada a manera de ejemplo con el fin de proporcionar una descripción que permita una comprensión mas clara de la misma, pero sin ser de carácter limitativo.