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很早以前我们的祖先就意识到,用冷藏的方法来保存食物,可以让食物更不易变质,更长久地保持新鲜。雪、冰、溪流、岩洞、地窖等处都是用来冷藏食物的好地方。而早在两千多年以前,我国就已经开始用人工方法来创造低温环境保存食物,冰鉴则可以称得上是世界上最古老的“冰箱”。它采用青铜制成,内部装入大量的冰,再将食物放到冰鉴的中间,这样就可以对食物起到防腐保鲜的作用。《周礼》中就有记载,每到春天,人们就将冰放进“鉴”内,再将菜肴、酒及果品等食物也放入“鉴”内,以防食物腐败变质,到了祭礼时再取出食用。
到了14世纪,我国首先发现了蒸发卤水(食盐水)可以吸收热量的方法,这已和现代冰箱的制冷原理相似。可惜的是,当时的人们并未把这种方法大加利用,直到17世纪这种技术被带入了文艺复兴时期的意大利,最终才在欧洲绽放出了耀眼的光芒。
蒸气压缩制冷的时代
1748年,在英国格拉斯哥大学任教的威廉·卡伦,发现了使在封闭循环系统中的液体蒸发吸收热量,将水冷冻成冰的方法,这使他成为了发明人工制冷技术的第一人。这种方法实际上就是在真空状态下使乙醚蒸发吸收热量制冷,再将热蒸汽泵到高压的水冷式换热器冷凝,如此往复循环。这个设备的原理已经和现代冰箱基本一致了,但是可惜的是威廉·卡伦其并没有将这个研究深入下去。
直到1834年,第一台冷冻机才真正问世。它是由一位在英国工作的美国人雅可比·帕金斯(Jacob Perkins)发明,并获得了英国专利(6662号)。他所设想的蒸气压缩制冷设备使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂,为了证实这个想法的可行性,帕金斯找来一群技工制造了一个工作模型。果然,这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。不过他的发明在当时并没有引起社会的重视,因为当时帕金斯的冷冻机效率还非常低,这样制出的人工冰在成本上要远高于天然冰。
帕金斯此时已上了年纪,他并没有在市场上出售自己的产品。而真正让冷冻机商业化的是澳大利亚的一个苏格兰印刷厂的约翰·哈里森。
哈里森在用醚来清洗金属铅字版时,偶然发现了醚的冷却效果,他便展开了对制冷设备的研究。到1862年,他所设计的第一批冰箱终于上市了,他还在维多利亚本狄哥一家啤酒厂里设立了第一个制冷车间。
天然冰缺乏的美国,最终成为了蒸气压缩制冷设备的最大用户,巨大的需求促使一种新的制冷剂出现。1869年两位法国人在为美国新奥尔良一家酿造厂设计的冷冻设备中,首次采用了氨水作为制冷剂。最初是因为没有氨气来源,所以只能使用氨水,氨水中不可避免含有一定量的水份,而水份易对制冷系统造成损害,故早期的制冷设备不得不采用一些临时性的应急手段,如用生石灰或氢氧化钠对氨水制冷剂进行干燥处理,以去除这些水份。这一情况直到1876年才有所改变,克利夫兰的麦克米兰公司推出了可直接适于制冷设备应用的氨水制冷剂。
1876年德国工程师卡尔·冯·林德(Ka r1 VonLinden)终于制造出了第一台家用冰箱,原本打算采用具有爆炸性的乙醚,但经过权衡,最终还是选择了更为安全的合成氨制冷剂。
可惜当时电能仍未被大范围使用,因此冰箱进入家庭的规模仍然有限。工业、运输业在那时仍是冰箱的最大客户,火车、轮船等采用蒸气机的运输工具成为当时冰箱的主要承载工具,它们主要用来运输容易腐败的肉类制品。此后汽油机的发明,使得汽车也成为了冰箱的主要承载装置。
电冰箱的发展
动力在冰箱发展的前期始终是个不可忽视的问题,特别是对于家庭而言,有谁愿意安装上一台由蒸汽机或者汽油机作为动力的冰箱呢?
似乎是上帝的旨意要电冰箱进入家庭。1911年,一名法国修道士终于研发出了一台以电作为动力的压缩机。随后的1913年,精明的美国人沃尔夫(Fred·Wolf)在芝加哥迅速地把电动压缩机商业化,研发出了世界上第一台家用电冰箱“Domelre”。
1915年,埃弗列(Alfred Mellowes)把冰箱进行了改进,他设计了一个特殊的箱子来放置食物,并在这个箱子下面安置了一台用于制冷的压缩机,埃弗列还将箱子和压缩机设计成一个整体,于是第一台整装的家用电冰箱“守卫者”诞生了。随后GuardiaFl冷冻机公司买下了埃弗列的这个电冰箱专利,并开始在底特律生产这种电冰箱。可是由于经营不善,Guardian公司在生产了不到40台电冰箱后就宣告破产。
1918年通用汽车公司收购了Guardian,并且给公司起了一个Frigidaire(北极)的新名字,开始专注于电冰箱的生产。这使得Frigidaire在早期的电冰箱中极富声誉,在那时一提起电冰箱人们首先想到的就是Frigidaire。随后Frigidaire还为冰箱增加了冰淇淋冷藏格,让冰箱具有了更多的功能,可以让家庭用户自己制作冰淇淋。
Kelvinator(嘉荣华)同年也开始加入到电冰箱的生产中,它的贡献在于使得冰箱的控制实现了自动化,只要插上电源,冰箱就可以自动开始工作,这使得任何人使用冰箱就如同使用衣柜一样简单。到了1923年,Kelvinator的自动冰箱就占据了市场份额的80%。
随后依靠电烤箱发家的通用电气公司(General Electric)和依靠吸尘器发家的伊莱克斯公司(Electrolux)也加入到家用冰箱的生产中,各自为电冰箱的发展做出了不可磨灭的贡献。
初期的大部分电冰箱由两部分组成,一部分是带盐水冷却盘管的隔热外壳,另一部分是冷冻箱,由于体积庞大通常都被放在地下室。而伊莱克斯于1925年制造出世界上第一台家用吸收式电冰箱,而且由于不需要使用压缩机使得它的体积大幅缩小,更加适合家用。
通用电器在1925年开发出了散热器顶置的全封闭式电冰箱,虽然外观看起来有点古怪,但在当时却因为具备了更高的制冷效率而一炮走红。1939年,通用为了应对用户对分区冷藏的要求,推出第一台双温区的电冰箱,使电冰箱多了一个专用于冷冻食品的隔间。随后,在1947年这种冰箱被改进为双门,冷藏室和冷冻室被彻底分隔开。
近代的电冰箱
截止1930年,电冰箱的累计产量已经达到了100万台。
同时科学家们还在试图找到一种既廉价又高效的制冷剂。因为在很长时间里人们还在使用那些易燃易爆,而且剧毒的乙醚、甲醚作为主要制冷剂。人们迫切希望能有无毒无害而且高效的新型制冷剂来代替它们,而氟利昂就在这种需求下应运而生了。
1928年,米奇利(Thomas Midgley)爵士和他的助手Albert L.H和Robert R.MJE在从当时的物性表中搜寻具有合适沸点的化合物来作为制冷剂,条件是有好的稳定性、无毒和不易燃 烧。众所周知当时使用的制冷剂还没有含氟的元素出现,米奇利爵士的注意力却集中到了有机氟化物上。
氟本身有毒,但他们认识到含氟的化合物可以是无毒的,最终通过实验将碳氢化合物氟化或氯化得出了无毒、高效的CFC(氟利昂)。1931年,使得CFC—12(R—12)商业化。随后,1932年CFC—11(R-11)也被商业化。于是,CFC和HCFC制冷剂陆续得到了应用,逐渐替代了已使用100年之久的那些早期剧毒制冷剂,而成为二十世纪制冷剂的主流。
二战的到来,家用冰箱产业受到原材料短缺的影响而受到了阻碍,所有钢材都被用于制造武器,冰箱更多地成为了为战争服务的产品。而战后,由于氟利昂开始作为主要的制冷剂被大量使用在电冰箱中,使得电冰箱制冷效果有了很大提高,而耗电量却得到了有效地控制。极大地加速了家用电冰箱的发展,可以说没有氟利昂的出现,电冰箱可能还是工业和少数富有家庭的专利。因为那些老式的电冰箱价格高昂,采用的制冷剂还很不安全,一旦发生泄漏将对家庭造成极大的伤害。
1950年左右还出现了隔热泡沫,它可以装载于冰箱的外壳中,既减小了冰箱的体积,又起到了绝佳的隔热效果。在这些技术的共同推动下,冰箱的累计产量已经达到2000万台,并且1965年达到了5000万台,冰箱开始进入快速的普及期。
在这之后冰箱还在不断完善,1969年通用电气开发出了对开门带冰水机的冰箱,不但可以储存大量的食物,还不必打开冰箱就可以喝到冰水。自动除霜冰箱的出现。使得冰箱的维护也更加简单。
今天电冰箱早已进入了我们每一个家庭,健康的冰箱也在成为今天的时髦话题,这些冰箱除了具备低噪、节能、环保的优点外还具有保鲜、除臭、杀菌等功能。随着人们对冰箱要求的不断提高,人性化的冰箱也越来越受到欢迎。为厨房设计的对开门冰箱将储物空间提升到了300L以上,彻底摆脱了传统设计对冰箱空间上的限制。针对客厅的需求,“冰吧”冰箱具有了智能化的设计,通过电脑控温可以将不同的酒类,分区储藏,随时享受美酒的醇厚。而Mini的冰箱则专为卧室设计,用来存放零食、饮料等将会再合适不过。数字家庭概念的兴起,使得网络冰箱也开始在市场上崭露头角,它可以自动对存放的食物进行实时监控,分析出食物的在库时间,再连接至互联网,让你出门在外也可以从网上了解家里冰箱中的食品情况。
而冰箱的灵魂——制冷技术,近几年来也有了新的发展,半导体制冷技术正在成为冰箱业的一颗璀璨明星,它无需制冷剂,也无需压缩机,因而更能顺应现代的需求。而半导体制冷技术的原理早在1821年,就已经被德国科学家塞贝克(Thomas Seeback)首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有真正的了解它。到了1834年,法国钟表匠佩尔帝(Jean Peltier)才第一次正确地解释了半导体材料的热电效应,因此这种现象被命名为“佩尔帝效应”。不过虽然历史久远,这项技术却是近年来随着半导体的发展才有了实际的应用。低噪、节能、环保的半导体制冷技术无疑将会拥有更为广阔的明天。
到了14世纪,我国首先发现了蒸发卤水(食盐水)可以吸收热量的方法,这已和现代冰箱的制冷原理相似。可惜的是,当时的人们并未把这种方法大加利用,直到17世纪这种技术被带入了文艺复兴时期的意大利,最终才在欧洲绽放出了耀眼的光芒。
蒸气压缩制冷的时代
1748年,在英国格拉斯哥大学任教的威廉·卡伦,发现了使在封闭循环系统中的液体蒸发吸收热量,将水冷冻成冰的方法,这使他成为了发明人工制冷技术的第一人。这种方法实际上就是在真空状态下使乙醚蒸发吸收热量制冷,再将热蒸汽泵到高压的水冷式换热器冷凝,如此往复循环。这个设备的原理已经和现代冰箱基本一致了,但是可惜的是威廉·卡伦其并没有将这个研究深入下去。
直到1834年,第一台冷冻机才真正问世。它是由一位在英国工作的美国人雅可比·帕金斯(Jacob Perkins)发明,并获得了英国专利(6662号)。他所设想的蒸气压缩制冷设备使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂,为了证实这个想法的可行性,帕金斯找来一群技工制造了一个工作模型。果然,这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。不过他的发明在当时并没有引起社会的重视,因为当时帕金斯的冷冻机效率还非常低,这样制出的人工冰在成本上要远高于天然冰。
帕金斯此时已上了年纪,他并没有在市场上出售自己的产品。而真正让冷冻机商业化的是澳大利亚的一个苏格兰印刷厂的约翰·哈里森。
哈里森在用醚来清洗金属铅字版时,偶然发现了醚的冷却效果,他便展开了对制冷设备的研究。到1862年,他所设计的第一批冰箱终于上市了,他还在维多利亚本狄哥一家啤酒厂里设立了第一个制冷车间。
天然冰缺乏的美国,最终成为了蒸气压缩制冷设备的最大用户,巨大的需求促使一种新的制冷剂出现。1869年两位法国人在为美国新奥尔良一家酿造厂设计的冷冻设备中,首次采用了氨水作为制冷剂。最初是因为没有氨气来源,所以只能使用氨水,氨水中不可避免含有一定量的水份,而水份易对制冷系统造成损害,故早期的制冷设备不得不采用一些临时性的应急手段,如用生石灰或氢氧化钠对氨水制冷剂进行干燥处理,以去除这些水份。这一情况直到1876年才有所改变,克利夫兰的麦克米兰公司推出了可直接适于制冷设备应用的氨水制冷剂。
1876年德国工程师卡尔·冯·林德(Ka r1 VonLinden)终于制造出了第一台家用冰箱,原本打算采用具有爆炸性的乙醚,但经过权衡,最终还是选择了更为安全的合成氨制冷剂。
可惜当时电能仍未被大范围使用,因此冰箱进入家庭的规模仍然有限。工业、运输业在那时仍是冰箱的最大客户,火车、轮船等采用蒸气机的运输工具成为当时冰箱的主要承载工具,它们主要用来运输容易腐败的肉类制品。此后汽油机的发明,使得汽车也成为了冰箱的主要承载装置。
电冰箱的发展
动力在冰箱发展的前期始终是个不可忽视的问题,特别是对于家庭而言,有谁愿意安装上一台由蒸汽机或者汽油机作为动力的冰箱呢?
似乎是上帝的旨意要电冰箱进入家庭。1911年,一名法国修道士终于研发出了一台以电作为动力的压缩机。随后的1913年,精明的美国人沃尔夫(Fred·Wolf)在芝加哥迅速地把电动压缩机商业化,研发出了世界上第一台家用电冰箱“Domelre”。
1915年,埃弗列(Alfred Mellowes)把冰箱进行了改进,他设计了一个特殊的箱子来放置食物,并在这个箱子下面安置了一台用于制冷的压缩机,埃弗列还将箱子和压缩机设计成一个整体,于是第一台整装的家用电冰箱“守卫者”诞生了。随后GuardiaFl冷冻机公司买下了埃弗列的这个电冰箱专利,并开始在底特律生产这种电冰箱。可是由于经营不善,Guardian公司在生产了不到40台电冰箱后就宣告破产。
1918年通用汽车公司收购了Guardian,并且给公司起了一个Frigidaire(北极)的新名字,开始专注于电冰箱的生产。这使得Frigidaire在早期的电冰箱中极富声誉,在那时一提起电冰箱人们首先想到的就是Frigidaire。随后Frigidaire还为冰箱增加了冰淇淋冷藏格,让冰箱具有了更多的功能,可以让家庭用户自己制作冰淇淋。
Kelvinator(嘉荣华)同年也开始加入到电冰箱的生产中,它的贡献在于使得冰箱的控制实现了自动化,只要插上电源,冰箱就可以自动开始工作,这使得任何人使用冰箱就如同使用衣柜一样简单。到了1923年,Kelvinator的自动冰箱就占据了市场份额的80%。
随后依靠电烤箱发家的通用电气公司(General Electric)和依靠吸尘器发家的伊莱克斯公司(Electrolux)也加入到家用冰箱的生产中,各自为电冰箱的发展做出了不可磨灭的贡献。
初期的大部分电冰箱由两部分组成,一部分是带盐水冷却盘管的隔热外壳,另一部分是冷冻箱,由于体积庞大通常都被放在地下室。而伊莱克斯于1925年制造出世界上第一台家用吸收式电冰箱,而且由于不需要使用压缩机使得它的体积大幅缩小,更加适合家用。
通用电器在1925年开发出了散热器顶置的全封闭式电冰箱,虽然外观看起来有点古怪,但在当时却因为具备了更高的制冷效率而一炮走红。1939年,通用为了应对用户对分区冷藏的要求,推出第一台双温区的电冰箱,使电冰箱多了一个专用于冷冻食品的隔间。随后,在1947年这种冰箱被改进为双门,冷藏室和冷冻室被彻底分隔开。
近代的电冰箱
截止1930年,电冰箱的累计产量已经达到了100万台。
同时科学家们还在试图找到一种既廉价又高效的制冷剂。因为在很长时间里人们还在使用那些易燃易爆,而且剧毒的乙醚、甲醚作为主要制冷剂。人们迫切希望能有无毒无害而且高效的新型制冷剂来代替它们,而氟利昂就在这种需求下应运而生了。
1928年,米奇利(Thomas Midgley)爵士和他的助手Albert L.H和Robert R.MJE在从当时的物性表中搜寻具有合适沸点的化合物来作为制冷剂,条件是有好的稳定性、无毒和不易燃 烧。众所周知当时使用的制冷剂还没有含氟的元素出现,米奇利爵士的注意力却集中到了有机氟化物上。
氟本身有毒,但他们认识到含氟的化合物可以是无毒的,最终通过实验将碳氢化合物氟化或氯化得出了无毒、高效的CFC(氟利昂)。1931年,使得CFC—12(R—12)商业化。随后,1932年CFC—11(R-11)也被商业化。于是,CFC和HCFC制冷剂陆续得到了应用,逐渐替代了已使用100年之久的那些早期剧毒制冷剂,而成为二十世纪制冷剂的主流。
二战的到来,家用冰箱产业受到原材料短缺的影响而受到了阻碍,所有钢材都被用于制造武器,冰箱更多地成为了为战争服务的产品。而战后,由于氟利昂开始作为主要的制冷剂被大量使用在电冰箱中,使得电冰箱制冷效果有了很大提高,而耗电量却得到了有效地控制。极大地加速了家用电冰箱的发展,可以说没有氟利昂的出现,电冰箱可能还是工业和少数富有家庭的专利。因为那些老式的电冰箱价格高昂,采用的制冷剂还很不安全,一旦发生泄漏将对家庭造成极大的伤害。
1950年左右还出现了隔热泡沫,它可以装载于冰箱的外壳中,既减小了冰箱的体积,又起到了绝佳的隔热效果。在这些技术的共同推动下,冰箱的累计产量已经达到2000万台,并且1965年达到了5000万台,冰箱开始进入快速的普及期。
在这之后冰箱还在不断完善,1969年通用电气开发出了对开门带冰水机的冰箱,不但可以储存大量的食物,还不必打开冰箱就可以喝到冰水。自动除霜冰箱的出现。使得冰箱的维护也更加简单。
今天电冰箱早已进入了我们每一个家庭,健康的冰箱也在成为今天的时髦话题,这些冰箱除了具备低噪、节能、环保的优点外还具有保鲜、除臭、杀菌等功能。随着人们对冰箱要求的不断提高,人性化的冰箱也越来越受到欢迎。为厨房设计的对开门冰箱将储物空间提升到了300L以上,彻底摆脱了传统设计对冰箱空间上的限制。针对客厅的需求,“冰吧”冰箱具有了智能化的设计,通过电脑控温可以将不同的酒类,分区储藏,随时享受美酒的醇厚。而Mini的冰箱则专为卧室设计,用来存放零食、饮料等将会再合适不过。数字家庭概念的兴起,使得网络冰箱也开始在市场上崭露头角,它可以自动对存放的食物进行实时监控,分析出食物的在库时间,再连接至互联网,让你出门在外也可以从网上了解家里冰箱中的食品情况。
而冰箱的灵魂——制冷技术,近几年来也有了新的发展,半导体制冷技术正在成为冰箱业的一颗璀璨明星,它无需制冷剂,也无需压缩机,因而更能顺应现代的需求。而半导体制冷技术的原理早在1821年,就已经被德国科学家塞贝克(Thomas Seeback)首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有真正的了解它。到了1834年,法国钟表匠佩尔帝(Jean Peltier)才第一次正确地解释了半导体材料的热电效应,因此这种现象被命名为“佩尔帝效应”。不过虽然历史久远,这项技术却是近年来随着半导体的发展才有了实际的应用。低噪、节能、环保的半导体制冷技术无疑将会拥有更为广阔的明天。