Из чего сделаны холодильники?

Большинство кухонных приборов, таких как кофеварка, посудомоечная машина и блендер, являются удобствами, но не холодильником. Это необходимость, и это было так долго, как людям нужно было хранить еду. С древних времен люди использовали ледяные ящики и испарительные резервуары для охлаждения пищи, и они погружали пищу в ручьи и в скважинах, хранили его в подвалах и использовали такие методы, как соление, травление, копчение и сушка, чтобы сохранить его. в Журнал истории.

Ледяные коробки вошли в моду в начале 1800-х годов и стали все более популярными в течение столетия, но активная конденсация и испарение паров также дебютировали в середине этого столетия. Сначала он использовался главным образом в пивоваренной и мясной промышленности, но к 1920-м годам бытовые холодильники стали обычным явлением, а ящики для льда почти устарели. Сегодня холодильник является неотъемлемым условием в каждом домашнем хозяйстве, и, хотя существует много брендов, все они работают по одному и тому же принципу и сконструированы по существу одинаково.

Современный холодильник, как и коробка со льдом, в основном представляет собой герметичное изолированное отделение, но вместо блок льда, он использует циркуляцию летучей жидкости, называемой хладагентом, чтобы сохранить внутренности прохладно. Компрессор прокачивает хладагент через ряд змеевиков, создавая давление и конденсируя его в жидкость. Крошечная апертура, называемая расширительным клапаном, соединяет катушки конденсатора с другим набором катушек - испарительными катушками - и когда жидкость разбрызгивается через этот клапан, испаряется, что является эндотермическим процессом, который вытягивает тепло из холодильника отсек.

Змеевики конденсатора могут быть позади холодильной камеры, под ней или сверху, и они часто размещаются перед вытяжным вентилятором, чтобы рассеивать тепло, выделяемое при конденсации. С другой стороны, испарительные катушки находятся внутри морозильного отделения и могут быть или не быть скрыты панелью, в зависимости от модели. Морозильные и холодильные отсеки разделены, и вентилятор продувает холодный воздух через воздуховод, который их соединяет.

Помимо полок, подносов, ящиков, фонарей и ручек, другие части холодильника являются электронными элементы управления, которые следят за внутренними условиями и заказывают компрессор для поддержания предустановки температура. Органы управления также регулируют вентилятор, который передает холодный воздух из морозильной камеры в холодильник. Последний компонент холодильника - это дверная прокладка, которая образует воздухонепроницаемое уплотнение, предотвращающее выход холодного воздуха.

Типичный корпус холодильника имеет три слоя. Сердечник, который сделан из листового металла, зажат между внутренним шкафом, который обычно сделан из полистирола и внешней оболочки из нержавеющей стали, пластмассы или иногда окрашенного листа металл. Внутри этих слоев упакована изоляция, которая отсутствовала в самых ранних моделях, но является стандартным оборудованием в современных.

Первым изоляционным материалом был стеклопластик, который был заменен пенополиуретаном в 1980-х годах, согласно Сборка Журнал. Полиуретановая пена более плотная и более структурно устойчивая, чем стекловолокно, поэтому возможны изменения производители включают более тонкий материал корпуса холодильника в более изящный и энергоэффективный конструкций. Изоляция является определяющим фактором № 1 относительно того, получает ли конкретная модель рейтинг Energy Star.

В процессе изготовления холодильника ядро, внутренний корпус и внешняя оболочка отливаются, формируются и соединяются вместе, и в пространство между ними впрыскивается пенополиуретан. Помимо отверждения в плотную основу, которая обеспечивает стабильность, полиуретан является отличным клеем, который связывает слои вместе.

Ни одно обсуждение холодильников не будет полным без упоминания хладагентов, летучих жидкостей, которые проходят через змеевики системы охлаждения. Хладагент должен обладать определенными физическими и термодинамическими свойствами, чтобы быть эффективным. В те дни, когда большинство холодильников использовалось в коммерческих целях, аммиак и углекислый газ были предпочтительными химикатами. В первые дни бытовых холодильников был использован ряд опасных химических веществ, в том числе диоксид серы, метилхлорид и метиленхлорид, последний является вредным химическим веществом в краске стриптизерши.

Дюпон разработал фреон, хлорфторуглерод (ХФУ), в 1930-х годах и вскоре заменил другие хладагенты, потому что он химически инертен и обладает превосходной способностью передавать тепло. Фреон сделал холодильники более безопасными, но, к сожалению, у них был серьезный недостаток, который привел к запрету ХФУ. Поскольку ХФУ разрушаются только ультрафиолетовым светом, они мигрируют в верхние слои атмосферы, где разрушают озоновый слой.

ХФУ были заменены гидрохлорфторуглеродами (ГХФУ), которые химически похожи, но не содержат хлора, химического вещества, вызывающего повреждение озонового слоя. Они также оказались недостатками в том, что они заполняют атмосферу фтором, который является парниковый газ, поэтому они также были заменены другим классом фторуглеродов, называемым гидрофторолефина (ТНТ). ГФО также выделяют газообразный фтор в атмосферу, но с более низкой скоростью, и продолжается поиск хладагента с еще меньшим воздействием на окружающую среду.

Катушки, которые подают хладагент от компрессора к расширительному клапану в испарительные катушки и обратно к компрессору, выполнены из меди. Он имеет одну из лучших теплопроводностей из любого металла, и он достаточно податлив, чтобы превратиться в трубки. Расширительный клапан обычно изготавливается из латуни, а система змеевика часто поддерживается стальной решеткой. Компрессор представляет собой металлический насос, а вытяжной вентилятор имеет металлические роторы и ребра из тонкого листового металла. Все разъемы катушки латунные.

Когда вы открываете дверцу холодильника, вам, как правило, приходится слегка ее дергать, и это потому, что вам нужно сломать воздухонепроницаемое уплотнение, образующее резиновую прокладку между дверцей и внутренним шкафом. Современные холодильники не имеют запирающих ручек, как у их предков, а прокладка отвечает за сохранение двери закрытой. С этой целью резина может быть смешана с ферромагнитным металлом, который надежно удерживает дверь на стальной полосе, которая может быть скрыта за пластиковой внутренней облицовкой.

Поддоны внутри шкафа обычно изготавливаются из стекла и располагаются на металлических или пластиковых опорах или на выступах, отлитых во внутреннюю облицовку. Ящики изготовлены из пластика, а ручки могут быть металлическими или, на менее дорогих моделях, пластиковыми. Если морозильная камера находится внутри холодильника, она обычно имеет тонкую металлическую дверцу для хранения морозильной камеры. отделен от холодильника, а недорогой пластиковый вентилятор циркулирует воздух между двумя отсеками.

Холодильники, оборудованные льдогенератором, имеют пластиковую коробку в морозильной камере для льда, в то время как у льдогенератора есть плавники из тонкого листового металла. Для моделей с диспенсерами для воды требуются трубки для подачи воды, и они обычно изготавливаются из полибутилена или, на более старых моделях, из меди.