消暑,驅(qū)寒蜒滩,保鮮滨达,儲藏。
在人類社會中俯艰,人工制冷扮演著越來越重要的角色捡遍,但你可知今天的成果是經(jīng)過多少人不懈努力而得來的嗎?
嚴(yán)格意義上來講竹握,真正的人工制冷技術(shù)始于19世紀(jì)三四十年代画株。誰是第一個發(fā)明人工制冷的尚且有爭議,有的說是美國一個叫約翰?格里的醫(yī)生為了幫助病人降溫而發(fā)明啦辐,還有人說是在英國工作的雅各布?帕金斯谓传。從時間上來看,后者的可能性更大一些芹关。
不過是誰第一個發(fā)明并不重要续挟,因為隨著基礎(chǔ)科學(xué)的日益進(jìn)步,人們對世界有了更理性的認(rèn)知侥衬。尤其是蒸汽機(jī)的發(fā)明直接促成了熱力學(xué)的完善诗祸,這也為19世紀(jì)人工制冷的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。生活的需求使不少人都致力于制冷技術(shù)的研發(fā)轴总,這才會出現(xiàn)誰是第一個發(fā)明人工制冷技術(shù)的爭議贬媒,換個角度來看,正是這種爭議肘习,展現(xiàn)了19世紀(jì)人們對于制冷的極度關(guān)注际乘。
帕金斯發(fā)明制冷的初衷就是為了儲存食物,這也是人們最廣泛的需求漂佩。根據(jù)水蒸發(fā)吸熱的道理脖含,僅僅經(jīng)過幾次調(diào)整罪塔,他很快便人工生成了冰塊。帕金斯發(fā)明制冷器的時候已經(jīng)七十余歲养葵,早已放下名利之心征堪,所以雖然他是第一個發(fā)明制冷器并取得專利的人,卻并沒有將這項技術(shù)用于商業(yè)关拒。
隨著制冷技術(shù)的誕生佃蚜,人工制冷進(jìn)入了高速發(fā)展期。
1862年着绊,蘇格蘭人約翰·哈里森在澳大利亞根據(jù)帕金斯原理改良研制成第一批冰箱谐算,并成功上市。1879年归露,德國的工程師卡爾·馮·林德發(fā)明了第一臺家用冰箱洲脂。1939年,通用電器公司推出雙溫電冰箱(一部分冷凍剧包,另一部分冷藏恐锦,即現(xiàn)在家庭所用的電冰箱),一進(jìn)市場便很快“飛入尋常百姓家”疆液。此后一铅,恰如米吉萊所說“自從有了冰箱,人類再也不會為食物變質(zhì)而發(fā)愁了堕油∨似”
20世紀(jì)初,制冷技術(shù)被用于另一個重要的領(lǐng)域——空氣調(diào)節(jié)馍迄。
在約翰?格里自制成功人造冰后福也,他曾想用這種制冰技術(shù)來調(diào)節(jié)大樓的溫度局骤,但因缺乏資金攀圈,并未付諸實現(xiàn)。一名新澤西州的工程師阿爾弗列德·渥爾夫協(xié)助設(shè)計嶄新的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)峦甩,并把技術(shù)用于商業(yè)大廈赘来,他被認(rèn)為是令工作環(huán)境變得涼快的先驅(qū)之一
但這些嘗試都只是簡單用于降溫,人們并不能自由地從溫度凯傲、濕度等全方位對空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)犬辰,而真正將空氣調(diào)節(jié)現(xiàn)代化的,是一個叫做威利斯的紐約工程師冰单。
威利斯·開利(Willis Haviland Carrier幌缝,1876年11月26日-1950年10月7日),美國工程師及發(fā)明家诫欠,是現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)明者涵卵,開利空調(diào)公司的創(chuàng)始人浴栽,因其對空調(diào)行業(yè)的巨大貢獻(xiàn),被后人譽(yù)為“空調(diào)之父”轿偎。
威利斯1901年畢業(yè)于康奈爾大學(xué)后典鸡,前往水牛城鍛造公司的加熱工程部工作。他在1902年被一家布魯克林的印刷公司委托坏晦,設(shè)計一種能降低空氣濕度的器具萝玷。在悶熱的夏天,過高的空氣濕度導(dǎo)致油墨暈開昆婿,降低印刷質(zhì)量球碉。開利爾的設(shè)計不但能降低濕度,同時也降低了印刷機(jī)的溫度挖诸。
初代空調(diào)在1925年的國殤日接受到第一次大測試汁尺。威利斯在派拉蒙映畫新影院“里沃利”里打開了他空調(diào)的原型機(jī)。他當(dāng)時甚至說服了阿道夫·朱克(派拉蒙映畫的傳奇老大)多律,告訴他投資中央冷卻系統(tǒng)是一比回饋豐厚的投資痴突。朱克自己也親身蒞臨國殤日的開機(jī)典禮。
人們第一次發(fā)現(xiàn)這個奇怪的大鐵盒能給自己帶來如此美妙的生活享受狼荞,也正是從那個時候開始辽装,空調(diào)開始逐漸普及,而空調(diào)的廣泛應(yīng)用更是直接促使了氟利昂的誕生相味。
雖然空調(diào)和冰箱在不斷推陳出新拾积,但其本質(zhì)的工作原理一直沒有變——蒸發(fā)吸熱,液化散熱丰涉。
現(xiàn)代制冷系統(tǒng)可以簡略地分為以下四個模塊:
壓縮機(jī)
用于壓縮冷媒拓巧,提高它的溫度和壓強(qiáng)冷凝器
給流經(jīng)的冷媒氣體散熱,使其液化毛細(xì)血管
節(jié)流液化冷媒一死,便于蒸發(fā)蒸發(fā)器
將液化冷媒再度汽化肛度,進(jìn)行下一輪循環(huán)
上圖很好的展示了現(xiàn)代制冷原理。
首先投慈,氣態(tài)冷媒(目前主要為氟利昂)通過壓縮機(jī)壓縮承耿,變成高溫高壓的氣體,然后經(jīng)過冷凝器放熱變?yōu)榈蜏馗邏簹庖夯旌衔铮ɡ淠话銦o法完全液化氟利昂伪煤,殘余氣體多寡取決于制冷器效率)加袋。之后混合物經(jīng)過毛細(xì)血管節(jié)流,節(jié)流的作用主要是為了釋放壓力抱既。由此得到低溫低壓的濕蒸汽(即氣液混合物)最后抵達(dá)蒸發(fā)器职烧,經(jīng)過蒸發(fā)后變成低溫低壓干飽和蒸汽。
低溫低壓的干飽和蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮,然后......
可以看出蚀之,制冷器就是對冷媒進(jìn)行液化汽化操作而獲得冷氣和熱氣跋理。一般夏天我們使用空調(diào)的時候,室內(nèi)是冷風(fēng)恬总,而室外是熱風(fēng)就是這么來的前普。包括冰箱的背部一般都較熱,都能體現(xiàn)蒸發(fā)吸熱壹堰,液化散熱的基本原理拭卿。
這些看似簡單的東西不斷完善改進(jìn),直到如今贱纠,改變了了我們每一個人的生活峻厚,正應(yīng)了那句話:科技,以人為本谆焊。