1、冰箱的起源:
1822年,英国著名科学巨匠法拉第发现了二氧化碳、氨、氯等气体在加压的条件下会变成液体,压力降低时又会变成气体的现象。由液体变为气体的过程中会大量吸收热量,使周围的温度迅速下降。法拉第的这一发现为后人发明压缩机等人工制冷技术提供了理论基础。
1834年,美国工程师雅各布•帕金斯发明了世界上第一台压缩式制冷装置,这是现代压缩式制冷系统的雏形。同年,帕金斯获得英国颁布的第一个冷冻器专利。
1851年,第一台人工制冷压缩机诞生,是由澳大利亚《基朗广告报》的老板哈里森发明的。哈里森在一次用醚清洗铅字时,发现醚涂在金属上有强烈的冷却作用。哈里森经过研究制出了使用乙醚和压力泵的冷冻机,并把它应用在澳大利亚维多利亚的一家酿酒厂,供酿酒时制冷降温用。
1873年,德国化学家、工程师卡尔.冯.林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。林德首先将他的发明用于威斯巴登市的塞杜马尔酿酒厂,设计制造了一台工业用冰箱。
1879年,卡尔.冯.林德把工业用冰箱加以改进,使之小型化,制造出了世界上第一台人工制冷的家用冰箱。这种蒸汽动力的冰箱很快就投入了生产,到1891年,已在德国和美国售出了12000台。
1910年,世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世。
1918年,美国KE-LVZNATOR公司的科伯兰特工程师设计制造了世界上第一台机械制冷式的家用自动电冰箱。这种电冰箱粗陋笨重,外壳是木制的,压缩机采用水冷,噪声很大。但是,它的诞生宣告了家用电冰箱的发展进入了新阶段。
1923年,一台用电动机带动压缩机工作的冰箱是由瑞典工程师布莱顿和孟德斯发明的。
1927年,美国通用电气公司研制成功全封闭式冰箱。
1930年,采用不同加热方式的空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。这是一台适用于现代家庭居室的微型冰箱,在此之前,所有的冰箱机型均为独立式。
1931年,新型制冷剂氟利昂12研制成功,实现 了人们期待已久的技术突破,并在工业上广泛使用。于是,越来越多的厂家开始讲冰箱作为他们重点发展的产业。
1963年,伊莱克斯研发了全球第一台冷藏冷冻室冰箱,使得冰箱跃上了一层新的台阶,而这一样式亦成为日后几十年冰箱的标准配置。
1993年,伊莱克斯推出了世界上第一批无氟冰箱,这也成为了业内一个里程碑式的标志。
2、冰箱的发展:
17世纪中期,“冰箱”这个词才进入了美国语言,在那之前,冰箱只是影响到美国普通市民的饮食。随着城市的发展,冰的买卖也逐渐发展起来。它渐渐地被旅馆、酒店、医院以及一些有眼光的城市商人用于肉、鱼和黄油的保鲜。
内战(1861-1865)之后,冰被用于冷藏货车,同时也进入了民用。 到1880年以前, 已经有半数在纽约、费城和巴尔的摩销售的冰箱, 三分之一在波士顿和芝加哥销售的冰箱开始进入家庭使用,因为一种新的家庭设备——冰箱——即现代冰箱的前身,被发明了。同类产品还有冰柜。
制造一台有效率的冰箱不像我们想象得那么简单。19世纪早期,发明家们关于对冷藏科学至关重要的热物理知识的了解是很浅陋的。人们认为最好的冰箱应该防止冰的融化,而这样一个在当时非常普遍的观点显然是错误的,因为正是冰的融化起到了制冷作用
早期人们为保存冰而作出了大量的努力,包括用毯子把冰包起来,使得冰不能发挥它的作用。直到近19世纪末,发明家们才成功地找到有效率的冰箱所需要的隔热和循环的精确平衡。
扩展资料:
冰箱的原理:
1、压缩式电冰箱:该种电冰箱由电动机提供机械能,通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂,蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。
2、吸收式电冰箱:该种电冰箱可以利用热源(如煤气、煤油、电等)作为动力。利用氨-水-氢混合溶液在连续吸收-扩散过程中达到制冷的目的。其缺点是效率低,降温慢,现已逐渐被淘汰。
3、半导体电冰箱:它是利用对PN型半导体,通以直流电,在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。
4、化学冰箱:它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。
5、电磁振动式冰箱:它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。
参考资料来源:百度百科-冰箱
发展简况 一个在英格兰工作的美国人雅可比?帕金斯有了一个新发现,这一发现导致了冰箱的发明。1834年他发现当某些液体蒸发时,会有一种冷却效应。帕金斯要求一群技工来制造一个可证实这个想法的工作模型。果然,这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。技工们兴奋地拿着冰,跳进一辆马车,飞速驶向帕金斯的住房,向他展示所取得的成果。帕金斯此时已上了年纪,虽然他没有在市场上出售自己的发明物,但是哈里森的工作成果为类早期家用冰箱铺垫了道路。
出售发明物的人的生活在澳大利亚的一个苏格兰印刷工—约翰?哈里森。哈里森很可能在并不了解帕金斯成果的情况下发现了冷却效。他用醚来清洗金属印刷铅字,某一天注意到了物质的冷却效应。到1862年,他的第一批冰箱就上市了。哈里森还在维多利亚本狄哥一家啤酒厂里设置了第一个制冷车间。在19世纪末,只有专门造了冰库的富人才能享受到这种好处。绝大多数人奢望的只是一个冷藏柜。
那时候,冰箱最重要的用途之一是在轮船上。大型冷藏库意味着船舶能够在长距离航行中运载食用鲜肉,例如羔羊肉能从新西兰出口到欧洲。
德国工程师卡尔?冯?林德在1879年制造出了第一台家用冰箱。但在20世纪20年代电动冰箱发明出来之前,冰箱并没有大规模进入家庭。
1910年,世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世。1925年,瑞典丽都公司开发了家用吸收式冰箱。1927年,美国通用电气公司研制成功全封闭式冰箱。1930年,采用不同加热方式(以煤气、电、煤油为热源)的空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。1931年研制成功新型制冷剂氟利昂12,并在工业上使用。50年代后半期开始生产家用热电冰箱。至1984年,世界冰箱总产量已达4255.4万台,其中美国631.7万台,苏联566.7万台,日本493.6万台,意大利357.6万台,联邦德国266.7万台,南朝鲜181.9万台,英国122.8万台。
中国从50年代开始生产电冰箱。1956年,天津市医疗器械厂试制成功封闭式压缩机,并用于电冰箱。1980年中国生产冰箱4.90万台,1988年达到755万台。
压缩式冰箱的发展趋势是大容积、多功能、多种箱温、节能和应用微电子技术。80年代以来,容积在300升以上的多门电冰箱已经问世。它使用微机控制,箱内设有独立的冷冻室、冷藏室、冰温激冷室、冷藏激冷室和高保鲜蔬菜室,具有快速冷冻、快速冷藏、半解冻等功能。它对于食品的科学冷冻冷藏有着重要的作用。
基本结构 冰箱由箱体、制冷系统和控制系统组成。①箱体:由外壳、内胆、隔热材料和箱门构成。其功能是围护隔热,使箱内外空气隔绝,以保持箱内的低温。外壳多用0.5mm左右的冷轧钢板制作,经磷化处理后,表面喷漆或喷塑;也有的使用装饰性塑料复合板。内胆使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)工程塑料板或改性聚苯乙烯塑料板,以真空成型的方式制作;也有的使用钢板搪瓷、钢板喷塑,或用铝板、不锈钢板。外壳与内胆之间填充隔热材料。常用的隔热材料有聚氨酯泡沫塑料,也有的使用玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫塑料等。箱门四周和箱体之间用磁性门封密封。②制冷系统:是一个封闭的循环系统。运转时不断吸收箱内被冷却物品的热量,并将其转移、传递给箱外的空气或水,以实现制冷。③控制系统:用于控制箱内温度,保证安全运转及自动除霜等。
类型 冰箱可按箱门多少分为单门、双门和多门冰箱(设有冷冻、冷藏、蔬菜、冰温等专用贮藏室);按箱内空气循环方式,分为直接冷却式和间接冷却式冰箱;按制冷原理,分为压缩式、吸收式和热电式冰箱;按贮藏要求,分为冷藏箱和冷藏冷冻箱;按冷冻能力分为二星级(-12℃)、三星级(-18℃)和有速冷能力的(通常称为四星级)冰箱;按冰箱在极端环境温度下的工作能力,分为亚温带型(代号SN,适于在10~32℃环境温度下运转)、温带型(N,适用于16~32℃)、亚热带型(ST,适用于18~38℃)和热带型(T,适用于18~43℃)冰箱;按蒸发器的除霜方式,分为手动除霜、半自动除霜和自动除霜冰箱等。
直冷式冰箱 直接冷却式(直冷式)冰箱利用空气自然循环进行冷却。结构较简单,耗电量较小,但箱内温度均匀性差,冷冻室除霜不便。单门、双门冰箱多为直冷式。
间冷式冰箱 间接冷却式(间冷式)冰箱利用风扇使空气强制循环进行冷却。间冷式双门冰箱箱内温度均匀性好,可自动进行除霜,但这种冰箱结构较复杂,耗电量较大(图1)。多门冰箱一般都为间冷式。 电机压缩式冰箱 简称压缩式冰箱。它是使用最多的一种冰箱,其产量占冰箱总产量的90%以上。吸收式冰箱约占 5%。压缩式冰箱由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管(节流装置)、蒸发器组成封闭的制冷系统(图2),系统中充入制冷剂氟利昂,实现制冷功能。①压缩机:冰箱上使用的全封闭式压缩机有往复活塞式(简称往复式)和旋转活塞式(简称旋转式)两种。往复式压缩机又分为曲柄滑管式和连杆活塞式。输出功率小于150W的压缩机多采用曲柄滑管式,大于150W的多采用连杆活塞式或旋转式。旋转式压缩机具有体积小、重量轻、零部件少、制冷效率高等特点,但零部件加工精度和材料耐磨性要求高。②冷凝器:有百叶窗式、丝管式(又称钢丝式)、翅片管式和内装式(冷凝器贴附在箱体后壁或侧壁板内侧)等。③干燥过滤器:使用120~180目的滤网,干燥剂使用4┱级分子筛或硅胶。④毛细管:用内径0.6~2mm、长1~4m的铜管制作。⑤蒸发器:有铝板吹胀式、铝板铝管或铜板铜管粘合的管板式、单脊翅片管式和翅片盘管式(多在间冷式冰箱上使用)。 工作时,压缩机吸入在蒸发器中吸热蒸发的制冷剂蒸气,经过压缩,成为高温高压(约为10几个大气压)蒸气,被送往冷凝器。冷凝器向外界空气散热,将高温高压蒸气冷凝成液态制冷剂,再经过干燥过滤器滤掉混入系统中的微量杂质和水分,以防止在毛细管中发生“脏堵”或“冻堵”。然后,液态制冷剂经毛细管节流,送入蒸发器。在蒸发器内,制冷剂由于压力突然降低而剧烈沸腾蒸发,同时吸收箱内被冷却物品的热量,产生制冷效果。制冷剂蒸气再次送入压缩机。如此循环往复,使箱内保持设定的低温。
吸收式冰箱 利用吸收-扩散制冷原理制成的冰箱(图3)。由发生器、精馏器、冷凝器、蒸发器、吸收器、贮液罐组成封闭的制冷系统,系统中充入氨(制冷剂)、水(吸收剂)、氢(扩散剂)三种组分。 吸收式冰箱靠工质的液位差和密度差产生自然循环实现制冷。来自贮液罐的浓氨液经液-液热交换器换热后进入发生器。发生器中的浓氨液受到电或气体加热器加热而产生气泡。由于热虹吸的作用,带气泡的氨水自提升管上行,至发生器上部时气泡破裂,含有水蒸气和氨蒸气的混合气体进入精馏器,并在其内分馏。分馏后,因氨蒸气较水蒸气的冷凝温度低,故氨蒸气进入冷凝器,水蒸气则凝成液滴返回发生器的外套管中。进入冷凝器的氨蒸气被外界空气冷却,放出热量,在10多个大气压(相当于1MPa以上的压力)下变为液态氨。液态氨进入蒸发器,并在扩散剂氢气中迅速蒸发扩散,吸收周围的热量,产生制冷效果。
在蒸发器中形成的氢氨混合气因密度大于氢气,随即下行,经气-气热交换器换热后,通过贮液罐上部空间进入吸收器中。同时,发生器中氨蒸发后剩余的稀氨水由于提升管的作用被汲到发生器上部,经连通管进入吸收器上部,形成从上向下的液流,它与由下向上流动的氢氨混合气在吸收器内相遇,氨气被稀氨水溶液吸收,氢气则经过吸收器上部返回蒸发器。在吸收器中吸入氨气的稀氨水变为浓氨水进入贮液罐,再送往发生器,使循环周而复始。
吸收式冰箱系统内没有机械运转部件,无机械磨损,使用寿命长,且运转时没有振动和噪声,特别适用于医院、卧室等需要保持宁静的场所。这种冰箱可以使用电、煤气、煤油、液化石油气、天然气、太阳能等多种能源制冷,因而也适于电力不足、无电源的农林牧地区、边防哨卡、船舶等的食物冷藏。吸收式冰箱比相同功率的压缩式冰箱的制冷量小,故首次降温速度慢;使用电能制冷时,耗电比压缩式冰箱高。
热电冰箱 利用半导体材料的热电效应(珀耳帖效应)实现制冷的冰箱(图4)。将一块P型半导体和一块N型半导体联接成电偶对,接上直流电源,在两个接头处分别形成“冷端”和“热端”。如果不断移走“热端”的热量,使其保持一定的温度,则“冷端”即开始制冷。实际应用时,要把电偶对串联或并联起来组成热电堆,热端置于箱外向周围介质(空气或水)散热,冷端置于箱内吸热,即成为热电冰箱。如果将电源的正负极对调,则可变为加热的保温箱。 热电冰箱无机械运动部件,使用时没有振动和噪声,寿命长,维修简便;不用制冷剂,没有污染;调节工作电流的大小即可改变冰箱的冷却速度和制冷温度;体积可以很小。但由于其制冷效率低,半导体材料昂贵,因而发展受到限制。
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