Woraus bestehen Kühlschränke?

Die meisten Küchengeräte wie Kaffeemaschine, Geschirrspüler und Mixer sind Annehmlichkeiten, nicht jedoch der Kühlschrank. Es ist eine Notwendigkeit, und es ist so lange her, wie die Menschen Lebensmittel aufbewahren mussten. Seit der Antike haben die Menschen Eisboxen und Verdunstungstanks verwendet, um Lebensmittel zu kühlen, und sie haben Lebensmittel in Bäche und Wasser getaucht Brunnen, hielt es in Kellern und verwendete Techniken wie Salzen, Beizen, Räuchern und Trocknen, um es zu konservieren, entsprechend zu Geschichtsmagazin.

Eisboxen kamen im frühen 19. Jahrhundert in Mode und wurden im Laufe des Jahrhunderts immer beliebter, aber auch die aktive Dampfkondensation und -verdampfung feierte Mitte des Jahrhunderts ihr Debüt. Anfangs wurde es hauptsächlich von der Bier- und Fleischindustrie verwendet, aber in den 1920er Jahren wurden Haushaltskühlschränke üblich und Eisboxen fast veraltet. Heutzutage ist der Kühlschrank eine wesentliche Annehmlichkeit in jedem Haushalt, und obwohl es viele Marken gibt, arbeiten alle nach dem gleichen Prinzip und sind im Wesentlichen auf die gleiche Weise aufgebaut.

Der moderne Kühlschrank ist wie eine Eisbox im Grunde ein versiegeltes, isoliertes Fach, aber anstelle eines Eisblock, nutzt es die Zirkulation einer flüchtigen Flüssigkeit, genannt Kältemittel, um die Innenseiten zu halten cool. Ein Kompressor pumpt das Kältemittel durch eine Reihe von Spulen, setzt es unter Druck und kondensiert es zu einer Flüssigkeit. Eine winzige Öffnung, die als Expansionsventil bezeichnet wird, verbindet die Kondensatorspulen mit einem anderen Satz von Spulen - den Verdampfungsspulen - und wann Die Flüssigkeit sprüht durch dieses Ventil und verdampft. Dies ist ein endothermer Prozess, der Wärme aus dem Kühlschrank zieht Abteil.

Die Kondensatorspulen können sich hinter dem Kühlraum, darunter oder oben befinden, und sie werden häufig vor einem Abluftventilator platziert, um die durch Kondensation erzeugte Wärme abzuleiten. Die Verdunstungsschlangen befinden sich dagegen im Gefrierfach und können je nach Modell von einer Platte verdeckt werden oder nicht. Die Gefrier- und Kühlräume sind getrennt, und ein Ventilator bläst kalte Luft durch einen Kanal, der sie verbindet.

Neben Regalen, Tabletts, Schubladen, Lichtern und Griffen sind die anderen Teile eines Kühlschranks elektronisch Steuerungen, die die Innenraumbedingungen überwachen und den Kompressor ein- und ausschalten, um eine Voreinstellung beizubehalten Temperatur. Die Steuerungen regeln auch den Lüfter, der kalte Luft vom Gefrierschrank zum Kühlschrank befördert. Die letzte Komponente eines Kühlschranks ist die Türdichtung, die eine luftdichte Abdichtung bildet, die das Entweichen kalter Luft verhindert.

Ein typischer Kühlschrankkörper besteht aus drei Schichten. Der Kern, der aus Blech besteht, befindet sich zwischen einem Innenschrank, der normalerweise hergestellt wird aus Polystyrol-Kunststoff und eine Außenhülle aus Edelstahl, Kunststoff oder manchmal lackiertem Blech Metall. In diesen Schichten befindet sich die Isolierung, die bei den frühesten Modellen nicht vorhanden war, bei den heutigen jedoch zur Standardausstattung gehört.

Das erste Isolationsmaterial war Glasfaser, die laut Angaben in den 1980er Jahren durch Polyurethanschaum ersetzt wurde Montagemagazin. Polyurethanschaum ist dichter und strukturell stabiler als Glasfaser, daher ist die Änderung zulässig Hersteller, um dünneres Kühlkörpermaterial schlanker und energieeffizienter zu machen Designs. Die Isolierung ist die wichtigste Determinante dafür, ob ein bestimmtes Modell eine Energy Star-Bewertung erhält oder nicht.

Bei der Herstellung des Kühlschranks werden der Kern, der Innenschrank und die Außenhülle geformt, geformt und miteinander verbunden, und Polyurethanschaum wird in den Raum zwischen ihnen eingespritzt. Polyurethan härtet nicht nur zu einer dichten Unterstruktur aus, die Stabilität bietet, sondern ist auch ein ausgezeichneter Klebstoff, der die Schichten miteinander verbindet.

Keine Diskussion über Kühlschränke wäre vollständig, ohne Kältemittel zu erwähnen, die flüchtigen Flüssigkeiten, die durch die Spulen des Kühlsystems fließen. Ein Kältemittel muss bestimmte physikalische und thermodynamische Eigenschaften besitzen, um wirksam zu sein. In Zeiten, in denen die meisten Kühlschränke für kommerzielle Zwecke verwendet wurden, waren Ammoniak und Kohlendioxid die Chemikalien der Wahl. In den frühen Tagen der Haushaltskühlschränke wurde eine Reihe gefährlicher Chemikalien eingesetzt, darunter Schwefeldioxid, Methylchlorid und Methylenchlorid, wobei letzteres die schädliche Chemikalie in Farben ist Stripperinnen.

DuPont entwickelte in den 1930er Jahren Freon, einen Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW), und ersetzte bald andere Kältemittel, da es chemisch inert ist und eine überlegene Wärmeübertragungskapazität besitzt. Freon machte Kühlschränke sicherer, aber leider stellte sich heraus, dass es einen großen Nachteil gab, der zum Verbot von FCKW führte. Da FCKW nur ​​durch ultraviolettes Licht abgebaut werden, wandern sie in die obere Atmosphäre, wo sie die Ozonschicht zerstören.

FCKW wurden durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (H-FCKW) ersetzt, die chemisch ähnlich sind, aber kein Chlor enthalten, die Chemikalie, die die Ozonschicht schädigt. Es stellte sich auch heraus, dass diese Nachteile haben, indem sie die Atmosphäre mit Fluor füllen, was a Treibhausgas, daher wurden auch sie durch eine andere Klasse von Fluorkohlenwasserstoffen ersetzt, die als Fluorchlorkühlfin bezeichnet wird (HFO). HFOs geben ebenfalls Fluorgas an die Atmosphäre ab, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit, und die Suche nach einem Kältemittel mit noch geringerer Umweltbelastung wird fortgesetzt.

Die Spulen, die Kältemittel vom Kompressor zum Expansionsventil in die Verdampfungsspulen und zurück zum Kompressor leiten, bestehen aus Kupfer. Es hat eine der besten Wärmeleitfähigkeiten aller Metalle und ist formbar genug, um sich zu Schläuchen zu formen. Das Expansionsventil besteht normalerweise aus Messing, und das Spulensystem wird häufig von einem Stahlgitter getragen. Der Kompressor ist eine Metallpumpe, und der Abluftventilator hat Metallrotoren und Rippen aus dünnem Blech. Alle Spulenanschlüsse sind aus Messing.

Wenn Sie die Kühlschranktür öffnen, müssen Sie normalerweise ein wenig daran ziehen, und das liegt daran, dass Sie die luftdichte Abdichtung brechen müssen, die die Gummidichtung zwischen der Tür und dem Innenschrank bildet. Moderne Kühlschränke haben nicht die Verriegelungsgriffe ihrer Vorfahren, und die Dichtung ist dafür verantwortlich, dass die Tür geschlossen bleibt. Zu diesem Zweck kann der Gummi mit einem ferromagnetischen Metall gemischt werden, das die Tür fest gegen einen Stahlstreifen hält, der hinter der Kunststoffinnenverkleidung verborgen sein kann.

Die Tabletts im Schrank bestehen normalerweise aus Glas und sitzen auf Metall- oder Kunststoffstützen oder auf Rippen, die in die Innenverkleidung eingegossen sind. Die Schubladen sind aus Kunststoff geformt, und die Griffe können aus Metall oder bei weniger teuren Modellen aus Kunststoff bestehen. Befindet sich das Gefrierfach im Kühlschrank, hat es normalerweise eine dünne Metalltür, um den Gefrierschrank zu halten Vom Kühlschrank getrennt, zirkuliert ein kostengünstiger Kunststoffventilator Luft zwischen den beiden Fächern.

Kühlschränke mit einer Eismaschine haben eine Plastikbox im Gefrierschrank, um das Eis zu halten, während die Eismaschine Rippen aus dünnem Blech hat. Modelle mit Wasserspendern benötigen Schläuche, um das Wasser zu leiten. Diese bestehen normalerweise aus Polybutylen oder bei älteren Modellen aus Kupfer.