WO2006110022A1 - Hielera generadora de refrigeración ambiental utilizando el hielo - Google Patents

Hielera generadora de refrigeración ambiental utilizando el hielo Download PDF

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Luis Alfonso Torres Navarro
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Luis Alfonso Torres Navarro
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/12—Details or features not otherwise provided for transportable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • Refrigerators whose basic objective is to cool drinks, food, medicines, etc., however, they currently do not have the option of cooling the ambient air in a closed room or outdoors using the cold generated for the ice deposited inside the icebox.
  • Another technical problem is the gradual transfer of low temperature from ice to surrounding objects with which it has contact in the inner compartment of the Icebox, including: drinks, meals, etc .; This temperature rise motivates the ice to pass from the solid state to the liquid state to finally equalize the temperature of the environment by wasting the cold released for cooling the environment.
  • Another technical problem is the ice stored in Ice Makers whose deposit has some type of thermal coating of the internal walls of the Ice Maker that helps keep the temperature low, but nevertheless inevitably transfers the cold to those Walls that maintain a temperature higher than ice constantly, imperceptibly and wasted with respect to the cooling of the environment.
  • the fundamental objective of the present invention is to provide an "Ice Cooler generating Environmental Refrigeration using Ice"
  • An additional objective is to generate an air flow to a room or outdoors, after indirect contact with the ice, achieving a
  • An additional objective is the simple and easy transportation of an ice maker to nearby or remote locations.
  • An additional objective is represented by external objects such as food, beverages, medicines, etc., to be stored next to the ice in addition to the external cooling of the proposed environment.
  • An additional objective is the introduction of an electric fan to generate the desired air flow through a closed duct independent of the ice contained in the icebox.
  • An additional objective is represented by the introduction of an Air router to bring the flow of Air to the desired site of the surrounding area.
  • An additional objective is represented by a power switch and power regulator fan speeds for air flow driven by the fan.
  • Refrigerator has a connecting cable for 127 volts of alternating current and another one for 12 volts of direct current from a battery usually of a motor vehicle, as well as alkaline batteries of the type "C" of 1.5 volts .
  • FIG. 1 shows a front view.
  • Figure 2 shows a top view of the Refrigerator without the lid.
  • Figure 3 shows a Side view of the Refrigerator.
  • Figure 4 shows the remaining Side view of the Refrigerator.
  • Figure 5 shows a Front view of a Refrigerator with cylindrical air duct.
  • Figure 6 shows a top view without lid of the Cylindrical Air Duct Fridge and
  • Figure 7 shows a perspective Fridge with a cylindrical air duct.
  • Refrigerators are available in the market in a variety of forms and designs, however to exemplify the way the present invention works we will refer to two examples of specific designs, enabling the existence of various models while maintaining the principles from here on exposed.
  • the first case of the Fridge 1 has a prismatic surface
  • the lid 3 presses to close in the container 4 of the Icebox 1, two Handles 5 forming part of the structure of the Icebox 1.
  • An air duct 6 assembled or in one piece. Hollow, preferably made of metallic and stainless and light material such as aluminum, starts at Side Wall 7 and ends at Side Wall 8.
  • the first section begins with a Tunnel-shaped Hole 9 located between the inner middle part of the Wall 7 secured to the internal Walls 11 of the Conduit 6 together with wires and electrical contacts required in such a way that the impermeability is fully guaranteed to avoid electric shock and damage of ventilation system components, using welding seals, gaskets, insulating coatings, etc., where required.
  • the Conduit 6 presents Vertical Holes 17 of different Designs: longitudinal, circular, tops, conical, etc. Subsequently, the Body 13 of the Duct 6, when approaching the inner Corners 18 of the Fridge 1, undergoes a contraction in size, leading into a tunnel to ascend in its Upper Part 19 until it is leveled parallel to the inner surface of the Duct 6 until it ends in the Exit Hole 20 of the Duct 6 which in its boundary part carries a Rectangular Plate 21 that houses the Air Directional Grids 22.
  • the Objective and operation of the present invention is to take advantage of the low temperature provided by the ice and Ice Water inside an Ice Bucket 1 by using an Air Duct 6 that starts at the Side Wall 7 and continues to the Wall Opposite side 8 of the Fridge 1 duly insulated from the ice and ice water inside, but not so, on the outside, managing to lower the surface temperature of the Air Duct 6 significantly.
  • a stream of air at room temperature will be driven by an electric fan 10 from the environment into the interior of the duct 6 obtaining a instantaneous low temperature, until it empties into the Air Directional Grids 22 Vertical and horizontal to return the Air to the medium Ambient but properly cooled.
  • the Air Duct can have a fixed height and width but also Variables, if deemed convenient, presenting partially or totally as along the entire structure of Conduit 6 for the following purposes: increase load resistance with the use of corrugated metal, plastic, etc., Internal understanding of the air flow to achieve aerodynamic impulses of the Venturi type by reducing and area extensions and the existence of Vertical Holes 17 of various designs, circular, elliptical etc. in the Body of the Duct 6 as long as they seal the area that they perforate avoiding leaks inside the Duct 6 to allow passage of ice and ice water to lower levels of the Air Duct 6.
  • the electric fan 10 can take up 127 volts of energy, so three ways of obtaining it are included: The first by means of an electric current extension for insertion into a 127 volt electrical contact. And the other end to connect to a terminal connection 23 in the Icebox 1 located next to the Electric Fan 10, the second is through the operation of alkaline batteries. and the third by means of an electric cable that must usually be connected to the 12-volt lighter socket of a motor vehicle and at the opposite end to be connected in the cooler 1 in its Terminal Connection 24.
  • the electrical extensions of 127 volts and 12 volts, as well as alkaline batteries, are housed in a storage area 25 close to the electric fan 10 of the ice maker 1, properly insulated from the water and the weather, together with its connections, starters, regulators speed, wiring, etc. Required for an efficient operation of Fan 10, of Fridge 1, assuming the use of Recommended accessories and whose operation requirements are in compliance with technical and governmental safety standards.
  • the Refrigerator 1 is made up of a series of symmetrical structures located in a composite form, except basically for the following accessories indicated: Air Directional Grilles, Electric Fan, battery storage, extensions and connections for electric power, ignition switch and speed regulator from the fan.
  • Said cylinder 2A must be of light and resistant material, be a good temperature transmitter, preferably of metal such as aluminum, etc., having a suitable caliber for the load resistance of ice, having all the necessary electrical attachments described above: such as the Fan, a variety of options and accessories to obtain electric power and control of it, in addition to the features described above that would allow it to function better as long as they were applicable.

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Abstract

La presente invención se refiere a la 'Hielera generadora de refrigeración ambiental utilizando el hielo' mediante el contacto directo de la superficie externa de un Conducto de Aire con el Hielo o Agua helada almacenado en la Hielera. Dicho Conducto atraviesa a toda la Hielera a lo largo, iniciándose con la formación de un Orificio en una de las Paredes Laterales y terminando con otro en la Pared opuesta, estando asegurado el Conducto de Aire a dichas Paredes evitando todo el tipo de filtraciones de Agua o Aire entre el Conducto y el hielo contenido en la Hielera. Mediante la utilización de un Ventilador eléctrico ubicado en el Orificio inicial del Conducto, impulsara un flujo de Aire cálido hacia el interior del Conducto disminuyendo la temperatura conforme el Aire se acerca al final del Conducto. El objeto de la invención es proporcionar la usual refrigeración de las Hieleras utilizando hielos aunado a la del medio ambiente mediante el uso de una Hielera económica, practica y sencilla de transportar y operar.

Description

"Hielera generadora de Refrigeración Ambiental utilizando el Hielo"
ANTECEDENTES
La presente Patente tiene que ver con el sector de Refrigeración Ambiental.
Los problemas técnicos existentes se observan en la actualidad cuando las personas buscan disminuir las molestias ocasionadas por el calor ambiental utilizando un Aire acondicionado, un aparato impulsor de Aire que circule a través de un material humedecido frecuentemente con Agua bombeada o finalmente por el uso de un Ventilador.
Sin embargo estos no son fácilmente transportables por su peso y dimensiones, requieren en ocasiones de instalaciones especiales y de distinto tipo de energía eléctrica. La refrigeración del medio ambiente se convierte en una necesidad en climas calurosos y ocurre en múltiples lugares como lo son: el campo, la montaña, la playa, botes, automóviles sin equipo adecuado, etc. o simplemente porque se desee enfriar un cuarto o sector del medio ambiente donde nos encontremos aun en la ciudad y carezcamos de las facilidades mencionadas para ello.
otro problema técnico lo representa las Hieleras cuyo objetivo básico lo representa el enfriar bebidas, comida, medicinas, etc., sin embargo actualmente no cuentan con la opción de enfriar el Aire del medio ambiente en una habitación cerrada o hacia la intemperie utilizando el frío generado por el hielo depositado en el interior de la Hielera.
Otro problema técnico lo representa el traspaso paulatino de la baja temperatura del hielo a los objetos circundantes con los que tiene contacto en el compartimiento interior de la Hielera, entre ellos: bebidas, comidas, etc.; Esta elevación de temperatura motiva que el hielo pase del estado sólido hasta él liquido para finalmente igualar la temperatura del medio ambiente desaprovechando el frío liberado para el enfriamiento del medio ambiente.
Otro problema técnico lo representa el hielo almacenado en Hieleras cuyo deposito posee algún tipo de revestimiento térmico de las Paredes internas de la Hielera que ayuda a mantener la temperatura baja, pero que sin embargo irremediablemente traspasara el frío hacia dichas Paredes que mantienen una temperatura superior al hielo en forma constante, imperceptible y desperdiciada respecto al enfriamiento del medio Ambiente.
Otro problema técnico ocurre porque usualmente las Hieleras en su constitución
Física no son totalmente herméticas, por lo que el frío contenido en el hielo emigrara hacia la atmósfera en forma constante. Imperceptible y desperdiciada respecto al enfriamiento del medio ambiente.
Otro problema técnico ocurre cuando la tapa o puerta de la Hielera es abierta o mantenida fuera de posición de cerrado, exponiendo el hielo al cálido medio ambiente, lo que implica un aceleramiento del traspaso de la baja temperatura hacia la atmósfera en forma constante, imperceptible y desperdiciada respecto al enfriamiento del medio ambiente. Con la finalidad de suprimir estos y otros inconvenientes, se pensó en la mejora de las Hieleras. Por lo tanto el objetivo fundamental de la presente invención es la proveer una "Hielera generadora de Refrigeración Ambiental utilizando el Hielo"
Un objetivo adicional lo representa el generar una corriente de Aire hacia una habitación o a la intemperie, previo contacto indirecto con el hielo, lográndose una
Disminución de la temperatura ambiental.
Un objetivo adicional lo representa la transportación sencilla y fácil de una Hielera a lugares cercanos o remotos.
Un objetivo adicional lo representa los objetos externos como comida, bebidas, medicinas, etc., para ser almacenadas junto al hielo en adición del enfriamiento externo del medio ambiente propuesto.
Un objetivo adicional lo representa la introducción de Ventilador eléctrico para generar la corriente de Aire deseada a través de un Conducto cerrado independiente del hielo contenido en la Hielera.
Un objetivo adicional lo representa la introducción de un direccionador de Aire para llevar el flujo de Aire hacia el sitio que se desee del área circundante.
Un objetivo adicional lo representa un interruptor de encendido y regulador de velocidades del ventilador para el flujo de Aire impulsado por el Ventilador.
Un objetivo adicional lo representa el que la Hielera cuente con un cable conector para 127 volts de corriente alterna y otro para 12 volts de corriente directa proveniente de una batería usualmente de un vehículo automotor, así como pilas alcalinas del tipo "C" de 1.5 volts.
Con este objeto se mejoro la "Hielera generadora de Refrigeración Ambiental utilizando el Hielo" que se presenta proteger mediante la presente solicitud, pues se trata de un artículo eficiente, práctico y de bajo costo.
DESCRIPCIÓN
Los detalles característicos de esta Mejora en "Hielera generadora de refrigeración ambiental utilizando el hielo" llamado de aquí en adelante "Hielera" se muestran claramente en la siguiente descripción y en los siete dibujos que se acompañan, utilizándose los mismos signos de referencia para indicar las Partes mostradas en dichas figuras. Para efecto ilustrativo del uso que se le pretende dar a la Hielera, se incluyen los siguientes dibujos: La Figura 1 muestra una vista frontal. La Figura 2 muestra una vista superior de la Hielera sin la tapa. La Figura 3 muestra una vista Lateral de la Hielera. La Figura 4 muestra la vista Lateral restante de la Hielera. La Figura 5 muestra una vista Frontal de una Hielera con conducto de aire cilindrico. La Figura 6 muestra una vista superior sin tapa de la Hielera con conducto de aire cilindrico y La Figura 7 muestra una Hielera en perspectiva con un conducto de aire cilindrico.
Las Hieleras se encuentras disponibles en el mercado en una diversidad de formas y diseños, sin embargo para ejemplificar la forma como funciona la presente invención nos referiremos a dos ejemplos de diseños en concreto, posibilitando la existencia de diversos modelos manteniendo los principios de aquí en adelante expuestos.
El primer caso de la Hielera 1 presenta una superficie de forma prismática
Rectangular, cuyas ocho Esquinas 2 y ocho de la Tapa 3 describen un radio para amortiguar las posibles golpes con personas o cosas. La tapa 3 embona a presión para su cierre en el contenedor 4 de la Hielera 1, dos Asideras 5 formando Parte de la estructura de la Hielera 1. Un conducto de Aire 6 ensamblado o de una sola pieza. Hueco, preferentemente de material metálico e inoxidable y ligero como podría ser el aluminio, da inicio en la Pared Lateral 7 y termina en la Pared Lateral 8. La primera sección inicia con un Orificio 9 en forma de Túnel localizado entre la Parte media interior de la Pared 7 asegurado a las Paredes internas 11 del Conducto 6 conjuntamente con alambres y contactos eléctricos requeridos de tal manera que la impermeabilidad se garantice totalmente para evitar choques eléctricos y daños de componentes del sistema de ventilación, utilizando para ello sellos de soldadura, empaques, recubrimientos aislantes, etc., donde sea requerido. Continua en forma recta y paralela al horizonte hasta que las aspas del Ventilador libren su movimiento de rotación sin obstáculos iniciando posteriormente un descenso en su Parte superior 12 limitado hasta llegar a la altura en que el Conducto se expanda de su forma de túnel a un Cuerpo Rectangular Prismático 13 semejante al área de las Paredes internas circundantes 14 de la Hielera 1, pero dejando un Espacio entre las Paredes 14 y el Conducto 6 para permitir la entrada de hielo o Agua helada a la Parte interior del Conducto 6. Dicho Cuerpo 13 del Conducto 6 posee en su Parte externa inferior dos o mas Soportes 15 longitudinales suficientes para soportar el peso del hielo y objetos normales que se introduzcan y para dejar Espacio Lateral 16 posibilitando a que el hielo y el Agua helada tenga contacto directo con la Parte inferior del Cuerpo 13 del Conducto 6 para optimizar el enfriamiento.
Con ese mismo objeto el Conducto 6 presenta Orificios Verticales 17 de diversos Diseños: longitudinales, circulares, trompos, cónicos, etc. Posteriormente el Cuerpo 13 del Conducto 6 al acercarse a las Esquinas interiores 18 de la Hielera 1 sufre una contracción en tamaño desembocando en forma de túnel para ascender en su Parte superior 19 hasta nivelarse en forma paralela a la superficie interior del Conducto 6 hasta terminar en el Orificio de Salida 20 del Conducto 6 el cual en su Parte limítrofe lleva una Placa Rectangular 21 que aloja a las Rejillas Direccionadoras del Aire 22.
EL Objetivo y funcionamiento de la presente invención es aprovechar la baja temperatura proporcionada por los hielos y el Agua helada en el interior de una Hielera 1 mediante la utilización de un Conducto de Aire 6 que de inicio en la Pared Lateral 7 y continué hasta la Pared Lateral 8 opuesta de la Hielera 1 debidamente aislado del hielo y el Agua helada en su interior, pero no así, en su exterior logrando bajar la temperatura de la superficie del Conducto de Aire 6 significativamente .
A continuación una corriente de Aire a la temperatura ambiente será impulsada mediante un Ventilador eléctrico 10 del medio ambiente al interior del Conducto 6 obteniéndose una baja instantánea de temperatura, hasta desembocar en las Rejillas Direccionadoras del Aire 22 Verticales y horizontales para regresar el Aire al medio ambiente pero debidamente enfriado.
El Conducto de Aire puede presentar una altura y ancho fijos pero también Variables, si así se estima conveniente, presentándose parcial o totalmente a lo largo de toda la estructura del Conducto 6 con objeto de los siguientes propósitos: aumentar la resistencia en la carga con el uso de material corrugado metálico, plástico, etc., Comprensión interna del flujo de Aire para lograr impulsos aerodinámicos del tipo Venturi realizando reducciones y ampliaciones de área y la existencia de Orificios Verticales 17 de diversos diseños, circulares, elípticos etc. en el Cuerpo del Conducto 6 siempre y cuando estos sellen el área que perforan evitando filtraciones al interior del Conducto 6 para permitir dar paso al hielo y Agua helada a niveles inferiores del Conducto de Aire 6.
El Ventilador eléctrico 10 puede ocupar energía de 127 volts por lo cual se incluyen tres formas de obtenerla: La primera mediante una extensión de corriente eléctrica para su inserción en un contacto eléctrico de 127 volts. Y el otro extremo para conectarse a una conexión terminal 23 en la Hielera 1 ubicado próximo al Ventilador eléctrico 10, la segunda es mediante la operación de Baterías alcalinas. y la tercera mediante un cable eléctrico que deberá ser unido usualmente a la toma de corriente del encendedor de 12 volts de un vehículo automotor y en el extremo opuesto a ser conectado en la hielera 1 en su Conexión Terminal 24.
Las extensiones eléctricas tanto la de 127 volts como la de 12 volts así como las Baterías alcalinas se alojan en un sector almacén 25 cercano al Ventilador eléctrico 10 de la Hielera 1 debidamente aislado del Agua y de la intemperie junto con sus conexiones, arrancadores, reguladores de velocidad, cableado, etc. Requeridos para una eficiente operación del Ventilador 10, de la Hielera 1 presuponiéndose la utilización de los Accesorios recomendables y cuyo requisitos de operación estén en cumplimiento de normas de seguridad técnicas y gubernamentales.
La Hielera 1 se conforma de una serie de estructuras simétricas ubicadas en forma compuesta, excepto básicamente por los siguientes accesorios señalados: Rejillas Direccionadoras de Aire, Ventilador eléctrico, depósito de baterías, extensiones y conexiones para energía eléctrica, interruptor de encendido y regulador de velocidades del Ventilador.
En el segundo caso de Hielera IA solo mostraremos y describiremos un Conducto de Aire Cilindrico 2A que atraviesa la Parte media e inferior de una Hielera IA o contenedor de hielo y Agua helada 3A, iniciando con el Orificio 4A en la Hielera IA en la Pared Laterales 5 A para atravesar a todo lo largo de la Hielera IA para desembocar exactamente el la Pared Lateral 6A opuesto, no se requiere en este caso que el Conducto descanse sobre unos Soportes, ni se requieren Orificios Verticales que permitan el paso de hielo o Agua helada porque el diseño del Conducto de Aire Cilindrico 2A ya lo prevee. Dicho cilindro 2A debe ser de material ligero y resistente, ser un buen transmisor de temperatura, preferentemente de metal como el aluminio, etc., que tenga un calibre adecuado para la resistencia de carga del hielo, teniendo todos los aditamentos necesarios eléctricos descritos anteriormente: tales como el Ventilador, diversidad de opciones y aditamentos para obtener energía eléctrica y control de la misma, además de las características descritas anteriormente que le permitiesen mayor funcionamiento siempre y cuando le fueran aplicables.

Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito suficientemente la Invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en la siguientes cláusulas:
1.- Una Hielera generadora de refrigeración ambiental utilizando hielo, caracterizada porque esta compuesta de un contenedor que en su Parte inferior posee un Conducto de Aire que da inicio en la Pared Lateral y que termina en la Pared opuesta de esta. La primera sección del Conducto inicia con un Orificio fusionado a la Pared del contenedor en cuyo interior se aloja en Ventilador eléctrico, el Conducto atraviesa a lo largo del contenedor terminando con un Orificio en la Pared opuesta. Dicho Conducto No deberá tener contacto de su superficie con la superficie del contenedor excepto parcialmente si se requiere.
2.- Mejoras de acuerdo a la Reivindicación 1 donde el Conducto de Aire puede ser de distintas formas: cilindrico, en forma de túnel, Rectangular prismático con Cuerpo principal expandido y reducciones de entrada y salida de Aire triangulares, etc. y combinación de los mismos.
3.- Mejoras de acuerdo a la Reivindicación 1 donde el Conducto de Aire puede tener varias entradas o varias salidas de Aire.
4.- Mejoras de acuerdo a la Reivindicación 1 donde los Orificios de las Paredes de entrada y salida, se encuentran totalmente unidos a las Paredes del contenedor ofreciendo total impermeabilidad y aislamiento como una estructura Fusionada.
3.- Mejoras de acuerdo a la Reivindicación 1 done la alimentación de energía para el Ventilador es preferentemente por corriente alterna, pilas, baterías o fuentes de poder.
4.- Mejoras de acuerdo a la Reivindicación 1 donde el Orificio final del Conducto presenta preferentemente Rejillas direccionadoras de Aire.
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