Hva er kjøleskap laget av?
Et kjøleskap er en isolert boks som sirkulerer kald luft.
Bildekreditt: AndreyPopov / iStock / Gettyimages
De fleste kjøkkenutstyr, som kaffetrakter, oppvaskmaskin og blender, er bekvemmeligheter, men ikke kjøleskap. Det er en nødvendighet, og det har vært så lenge folk har trengt å lagre mat. Siden eldgamle tider har folk brukt isbokser og fordampningstanker for å kjøle mat, og de har fordypet mat i bekker og brønner, oppbevarte den i kjellere og brukte teknikker som salting, sylting, røyking og tørking i et forsøk på å bevare det, i henhold til til Historiemagasinet.
Isbokser kom på moten på begynnelsen av 1800-tallet og ble stadig mer populære gjennom århundret, men aktiv dampkondensasjon og fordampning debuterte også i midten av det århundret. Til å begynne med ble den først og fremst brukt av øl- og kjøttindustrien, men på 1920-tallet ble husholdningskjøleskap vanlige og isbokser ble alt annet enn foreldet. I dag er kjøleskapet en viktig bekvemmelighet i hver husholdning, og selv om det er mange merker, fungerer de alle etter samme prinsipp og er konstruert på samme måte.
Deler av kjøleskap og funksjon
Det moderne kjøleskapet, som en isboks, er i utgangspunktet et forseglet, isolert rom, men i stedet for en isblokk, bruker den sirkulasjonen av en flyktig væske, kalt et kjølemedium, for å holde innsiden kul. En kompressor pumper kjølemediet gjennom en serie av spoler, under trykksetting og kondenserer det til en væske. En liten blenderåpning kalt utvidelsesventilen kobler kondensatorene til et annet sett med spoler - fordampningsspolene - og når væsken spruter gjennom denne ventilen, den fordamper, som er en endoterm prosess som trekker varme ut av kjøleskapet kupé.
Kondensatorbatteriene kan være bak kjøleskapet, under det eller på toppen, og de plasseres ofte foran en eksosvifte for å spre varmen som genereres ved kondens. Fordampingsspolene er derimot inne i fryserommet og kan være eller ikke være skjult av et panel, avhengig av modell. Fryser- og kjøleskapsrommene er atskilt, og en vifte blåser kald luft gjennom en kanal som forbinder dem.
Foruten hyller, skuffer, skuffer, lys og håndtak, er de andre delene av kjøleskapet elektronisk kontroller som overvåker indre forhold og bestiller kompressoren av og på for å opprettholde en forhåndsinnstilling temperatur. Kontrollene regulerer også viften som overfører kald luft fra fryseren til kjøleskapet. Den siste komponenten i et kjøleskap er portpakningen, som danner en lufttett pakning som forhindrer at kald luft slipper ut.
Kjøleskap kroppsmateriale
En typisk kjøleskapskropp har tre lag. Kjernen, som er laget av plate, er klemt mellom et innvendig skap, som vanligvis er laget av isoporplast og et ytre skall, laget av rustfritt stål, plast eller noen ganger malt ark metall. Innpakket i disse lagene er isolasjonen, som var fraværende i de tidligste modellene, men er standardutstyr i moderne.
Det første isolasjonsmaterialet var glassfiber, som i 1980 ble erstattet av polyuretanskum Assembly Magazine. Polyuretanskum er tettere og mer strukturelt stabilt enn glassfiber, så endringen tillot produsenter for å innlemme tynnere kroppsmateriale i kjøleskap i slankere og mer energieffektive design. Isolering er den viktigste faktor for hvorvidt en bestemt modell får en Energy Star-rating eller ikke.
I fremstillingsprosessen for kjøleskap blir kjernen, det indre skapet og det ytre skallet støpt, dannet og koblet sammen, og polyuretanskum injiseres i rommet mellom dem. Foruten å herde til en tett underbygning som gir stabilitet, er polyuretan et utmerket lim som binder lagene sammen.
Kjøleskap gjennom årene
Ingen diskusjon om kjøleskap ville være fullstendig uten å nevne kjølemedier, de flyktige væskene som går gjennom spiralene i kjølesystemet. Et kjølemedium må ha visse fysiske og termodynamiske egenskaper for å være effektive. I dager hvor de fleste kjøleskap ble brukt til kommersielle formål, var ammoniakk og karbondioksid kjemikaliene du valgte. I de tidlige dagene av kjøleskap i hjemmet ble det brukt en rekke farlige kjemikalier, inkludert svoveldioksid, metylklorid og metylenklorid, det siste er den skadelige kjemikalien i maling strippere.
DuPont utviklet Freon, et klorfluorkarbon (CFC), på 1930-tallet, og det erstattet snart andre kjølemedier fordi det er kjemisk inert og har en overlegen kapasitet til å overføre varme. Freon gjorde kjøleskap tryggere, men dessverre viste det seg å ha en stor ulempe som førte til at CFC ble forbudt. Fordi KFK bare brytes ned av ultrafiolett lys, vandrer de inn i den øvre atmosfæren, hvor de ødelegger ozonlaget.
KFK-er ble erstattet av hydroklorfluorkarboner (HCFC), som er kjemisk like, men ikke inneholder klor, kjemikaliet som forårsaker skade på ozonlaget. Disse viste seg også å ha ulemper ved at de fyller atmosfæren med fluor, som er en klimagass, så også de har blitt erstattet av en annen klasse fluorkarboner kalt hydrofluoroolefin (HFO). HFO-er frigjør også fluorgass i atmosfæren, men med lavere hastighet, og søket fortsetter etter et kjølemedium med enda mindre miljøbelastning.
Kobberspoler er best for å lede varme
Spolene som leder kjølemedium fra kompressoren til ekspansjonsventilen inn i fordampningsspolene og tilbake til kompressoren er laget av kobber. Det har en av de beste termiske ledningsevner av noe metall, og det er formbart nok til å dannes til rør. Ekspansjonsventilen er vanligvis laget av messing, og spiralsystemet støttes ofte av et stålnett. Kompressoren er en metallpumpe, og eksosviften har metallrotorer og finner laget av tynt metall. Alle spolekontaktene er av messing.
Hva er bak døren?
Når du åpner kjøleskapsdøren, må du vanligvis gi den en liten slepebukse, og det er fordi du må bryte den lufttette tetningen av gummipakningen mellom døren og innerskapet. Moderne kjøleskap har ikke låsehåndtakene som forfedrene gjorde, og pakningen er ansvarlig for å holde døren lukket. For dette formål kan gummien blandes med et ferromagnetisk metall som holder døren fast mot en stålbånd, som kan være skjult bak den indre plastforingen.
Skuffene inne i skapet er vanligvis laget av glass, og de sitter på metall- eller plaststøtter eller på rygger støpt inn i den indre foringen. Skuffer er støpt av plast, og håndtakene kan være av metall eller på billigere modeller plast. Hvis fryserommet er inne i kjøleskapet, har det vanligvis en tynn metalldør som holder fryseren atskilt fra kjøleskapet, og en billig plastvifte sirkulerer luft mellom de to avdelingene.
Kjøleskap utstyrt med en ismaskin har en plastboks i fryseren for å holde isen, mens ismaskinen har finner laget av tynt metall. Modeller med vanndispensere krever rør for å lede vannet, og disse er vanligvis laget av polybutylen eller, på eldre modeller, kobber.