冰箱制冷技术是什么时候发明的（制作冰箱的原材料有哪些）

在19世纪人工制冷技术发展之前，人们利用各种手段来冷却和保存食品。具有讽刺意味的是，古代印度人和埃及人开创了一种制冰技术，它是19世纪开发的第一批 "现代 "冰箱的概念基础：蒸发。液体的相对快速蒸发产生了一个不断膨胀的气体体积。随着水蒸气的上升，其动能急剧增加，部分原因是温暖的水蒸气正在从其周围环境中吸收能量，而这些环境在这个过程中被冷却。印度人和埃及人利用这一现象，在凉爽的夜晚将装满水的宽浅碗放在外面。当一些水迅速蒸发时，剩下的水就会冷却，形成冰。通过这种方法，有可能创造出相当大的冰块，然后可以用来冷却食物。

古代中国人使用一种更原始的方法来采购冰块，他们只是把冰块从山上运来冷却食物;后来，希腊人和罗马人采用了这种做法。为了保存冰块本身，人们把它储存在用稻草和木头隔热的坑或洞穴里，通过这种方法，他们可以保持几个月的冰块供应。在工业化国家，冰一直是冷却食物的主要方法，直到19世纪，人们将冰块与他们希望储存的食物一起放入保温柜中。即使在今天，在许多发展中国家，冰仍然是唯一可用的制冷剂。

第一个已知的开发人工冰箱的尝试发生在苏格兰的格拉斯哥大学。在那里，1748年，威廉-卡伦恢复了古代印度-埃及人通过蒸发来冻结液体的做法，尽管他通过将乙醚煮到部分真空中来加速这一过程(乙醚比水蒸发得更快)。Cullen仅仅作为一项实验进行了尝试，美国人Oliver Evans也是如此，他在1805年设计了另一台冰箱。埃文斯的机器以压缩乙醚的封闭循环为基础，代表了使用简单蒸汽而不是蒸发液体的首次努力。虽然埃文斯从未将他的机器发展到原型阶段，但在1844年，一位名叫约翰-戈里的美国医生实际上建造了一台非常类似的机器，为他工作的医院提供冰。戈里的机器压缩了空气，然后用水冷却。然后，冷却的空气被送入一个发动机气缸，当它重新膨胀时，其温度下降到足以制造出冰。

1856年，另一位美国人Alexander Twinning开始销售基于相同蒸汽压缩原理的制冷机，不久之后，澳大利亚人James Harrison将美国的设计(旨在用于个人家庭)扩大到肉类包装和啤酒制造行业。三年后，费迪南德-卡雷改进了所有这些冰箱的基本概念，他引入了氨作为冷却剂。氨代表了一种进步，因为它比水膨胀得更快，因此可以从周围环境中吸收更多的热量。 卡雷还做出了其他创新。他的冰箱通过一个循环运行，其中制冷剂蒸汽(氨)被吸收在液体(氨和水的混合物)中，随后被加热。热量导致制冷剂

由金属板制成的外柜和门被焊接或紧固在一起。虽然一些制造商也使用金属板做内柜，但一些制造商和一些模型使用塑料做内衬。塑料内衬是通过真空成型制成的。在这个过程中，一块比成品部件稍大的厚塑料的外边缘被夹住，然后被加热。热的塑料接下来通过真空被拉入一个模具并冷却。经过修剪后，所产生的零件就可以进行组装了。

以使其汽化，从而产生冷却效果(汽化后，制冷剂被冷凝，从而可以再次被吸收到液体中，重复这一循环)。Carre的机器不仅销售得非常好，它还通过升级Evans的压缩概念和添加更复杂的制冷剂，开创了现代制冷的先河。这些部件仍然是今天使用的大多数冰箱的基础。

然而，氨气本身带来了几个问题。虽然它是一种非常有效的冷却剂，但当它泄漏时，它既有气味又有毒，而且在20世纪20年代开发出合成替代品后，它很快就从制冷领域消失了。其中最著名的是杜邦公司以氟利昂为名申请的专利，它是通过化学方法改变甲烷分子，用两个氯原子和两个氟原子代替其四个氢原子而产生的。由此产生的气体(严格来说是二氯氟甲烷)受到欢迎，因为它的低沸点、表面张力和粘度使它成为理想的、表面上没有问题的制冷剂。后来，在20世纪70年代，科学家们意识到氟利昂带来了与环境有关的问题(见下文 "环境问题 "一节)，并开始寻找用于制冷的新制剂。

原材料

今天的冰箱由几个基本部件组成：外柜和门，内柜或内衬，插入两者之间的绝缘材料，冷却系统，制冷剂和固定装置。 柜子和门是由铝或钢板制成的，有时预先涂上油漆。金属一般是以卷材形式购买的，直接进入制造过程，或按尺寸切割后逐张送入。内柜是由金属板制成的，就像外柜一样，或者由塑料制成。填充在内柜和外柜之间的绝缘材料由玻璃纤维或聚泡沫组成。冷却系统的部件(压缩机、冷凝器、盘管、翅片)是由铝、铜或合金制成。管子通常是铜的，因为这种金属的延展性--它能够弯曲而不破裂。氟利昂仍然是最常用的制冷剂，几乎所有的大型内部装置(门和柜子的内衬)都是由真空成型的塑料制成的;较小的装置(黄油隔间、鸡蛋盘、沙拉架)是作为小型塑料坯件或预成型件购买的。

设计

当代冰箱是基于两个基本的物理定律：一，热量从较热的材料流向较冷的材料，而不是相反;二，减少气体的压力也会降低其温度。尽管自Carre在19世纪末推出他的模型以来，已经进行了改进，但这些基本原理在今天的冰箱中仍然可见。

冰箱的工作原理是去除其内部隔间内空气中的热量，并将该热量传递给外部空气。 从蒸发器开始，氟利昂被加热并开始从冰箱内的空气中吸取热量。吸收了这些热量后，氟利昂被压缩机输送到冷凝器。在这组铜线圈中(通常安装在冰箱的背面或底部)，氟利昂返回到液体状态，在这样做的时候将其热量转移到外部空气中。冷却后，氟利昂返回到蒸发器，在那里再次开始循环。

冰箱的工作原理是，从其内部隔间的空气中移除热量，并将该热量传递给外部的空气。冷却剂(氟利昂)通过一个回路，从蒸发器移动到冷凝器，完成这一转移。从位于绝缘柜内的蒸发器开始，氟利昂被加热。因为它已经被煮沸，氟利昂从冰箱内的空气中吸取热量。吸收了这些热量后，氟利昂被输送到冷凝器。在这组铜线圈中(通常安装在冰箱的背面或底部)，氟利昂冷凝--恢复到液体状态，在此过程中，将其热量转移到外部空气中。冷却后，氟利昂返回蒸发器，在那里它再次被加热，并开始从储存在冰箱内的食物中吸收热量。有时，为了增加其表面积(从而促进热传递)，蒸发器和冷凝器都安装有金属翅片。

为了除霜，一个线圈被包裹在冷冻室单元上。当定时器达到除霜时，制冷剂在热的时候通过这个线圈，以提高温度并融化冰。盘管的位置通常远离任何制冰机，以防止冰块融化并冻结在一起。