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第43章 皇帝的享受

第四十二章皇帝的享受

电冰箱的发明

电冰箱,这一食品保鲜的神奇“小魔柜”,如今,已安身千家万户,成为人类生活必不可少

之物。制冷技术的改进和提高,又使电冰箱获得了长足的发展。电冰箱家族,日益庞大起来

。 制冷技术日渐成熟

据说,在两千多年前的大罗马帝国,每到冬天,皇帝便命令奴隶将高山上的冰分割成完整的

一大块一大块,运回来放到很深的地窑里,整整齐齐地排列好,藏起来;当炎热的夏天来临

时,再把冰一块一块取出来,用来冰镇酒和牛奶。

1626年,英国著名哲学家弗兰西斯·培根曾经做过试验,把鸡肉埋在雪里,在很长时间内都

不会腐败变质。之后,一些科学家也作过类似的试验。在实验中人们认识到,冰可用来冷藏

食品。

1784年,英国的W·卡伦发现,挥发性的液体在真空条件下蒸发时可以

生冷效应。随后,他试验着将装有乙醚的封闭容器沉入水中,并用真空泵抽气,结果发现水

被冻结住了。在1805年,美国的O·埃文斯在他的著作《势力学》中较为详细地论述了挥发

性液体在封闭的系统中,经过压缩和膨胀以产生能量的可能性。

1822年,英国物理学家法拉第发现了一个现象:气态的二氧化碳、氨气、氯气在加压的

况下,会变成液体,压力减小后又会恢复成气体,在这过程中伴随着吸热与放热。不久,德

人林德利用这个现象制成了冷冻机,用氨来制冷。他先给氨加压使其液化,再使它从小

孔中射出,使其立即蒸发,在蒸发的过程中会吸收大量热量,从而令周围温度下降,这

样就达到了制冷的目的。然后利用压缩机再把蒸发了的氨重新压缩,使其液化,又开始下一

个吸热制冷的循环过程。

此后,在1834年,美国的J·帕金斯试制成功了以人力转动的用乙醚为工作介质的可以连续

工作的制冷机。10年之后,同样是美国人的J·戈里试制了以空气为工作介质的制冷机,并

开始将其在医院中使用,用以制冷和冷却空气。

与其他的发明创造一样,理论上的进步为实际上的运用增添了许多的可能性。1852年

,英国W

·汤姆森证明了用逆向卡诺循环可以降低物体的热量,并据此提出了可以供热的热泵的构思

1855年,世界上第一台吸收式制冷装置在法国出现。虽然这台机器功能非常有限,但它却为

多年后出现的电冰箱奠定了基础。1872~1874年之间,D·贝尔和C·冯林德分别在美国和德

国发明了氨压缩机,并制成了氨蒸气压缩式制冷机,这就是现代压缩式制冷机的开端。

1876年制成了一艘名叫“罗萨姆”号的冷藏船,船上安装了一台氨蒸汽压缩式制冷机,船仓

内用盐水来冷却盘管。由于冷却盘管漏水,冷却系统失灵,加上天气炎热,船上所载羊肉很

快就变质了,冷藏船的试验失败了。

但是,科学家们并不气馁,他们一方面分析原因,加以改进,另一方面继续试验。1880年

,世界上第一艘可供实用的冷藏船“斯特拉斯列文”号成功地将冻肉运至伦敦。

制冷新兵步入家庭

当人们进入20世纪后,制冷技术日渐成熟。制冷机在得到不断改进和完善的基础上取得了长

足的发展,其种类也不断增多,许多具有革新意义的技术开始被采用。与此同时,制冷机的

用途也不断扩大。1910年,出现了蒸气喷射式制冷机。这一系列的不断突破使得电冰箱的诞

生已经是呼之欲出了。

1913年,世界上第一台真正意义上的电冰箱在美国芝加哥诞生。

1921年,美国弗里吉代公司制成了第一台将压缩机安装在箱体内部的电冰箱。

到了1926年,该公司又用钢

板替代木板,制成了用钢板作外壳的电冰箱,以此延长电冰箱的使用寿命。这样,电冰

箱在外观上与现在人们普遍使用的电冰箱已经比较接近了。而也就是在1926年,美国白

宫添置了第一台电冰

箱。在造型上得到进一步的改善之后,设计人员们就开始逐渐更多地考虑改进电冰箱的功能

和使用效果了。

1930年,美国通用电器公司为了使冰箱进入

千家万户,请工程师米吉莱研究新的制冷剂。

米吉莱仔细地研究了门捷列夫的元素周期表,注意到只有周期表右边的一些元素形成的化合

物挥发性较大,有可能成为制冷剂。然而,这些元素如硼、硅、磷、砷、锑、铋等的化合物

不稳定,而且有毒,必须排除在外。而惰性气体的沸点又太低,也不能利用。在此过程中,

米吉莱找到了一条规律:在门捷列夫周期表上,元素的可燃性从左到右减少,而毒性则由底

部向顶部逐渐减少。正是利用这一规律,他找到了氟化物,这是一种被许多制冷工程师忽略

的物质。

米吉莱经过艰苦努力,终于合成了二氟二氯甲烷,它具有无毒、不燃、易压缩等优点。1930

,他发表了关于有机氟化物制冷剂的论文,轰动了美国。从此以后,冰箱和空调才逐渐进入

家庭。米吉莱也因此而获得了多种荣誉,1944年他当选为美国化学学会主席。

从1930年开始,氟里昂被用做制冷剂。氟里昂指的是饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物,

作为制冷剂使用的氟里昂具有毒性小、不燃烧、腐蚀性小、分子量大和压缩后的排气温度低

等优点。所以,在氟里昂出现之后,就取代了其他的制冷剂。虽然正是氟里昂

在后来给整个地球的生态环境带来了极大的破坏,但在当时,它的优点还是突出的。很快,

国的通用电器公司就发明了用氟里昂作为制冷剂的电冰箱。这样,电冰箱的使用效果得到大

幅度改进,功能也有一定突破。电冰箱开始慢慢地被普通民众接受。到了1944年,仅在美国

就已

经有了45家电冰箱生产厂家,他们的年产量总和也达到了125万台。电冰箱开始大踏步地

进入了平民百姓的生活中。

家族庞大一脉相承

如今电冰箱已非稀奇之物,不过,其实很多人接触的只是庞大的电冰箱家族的一个分支,即

家用冰箱。

从制冷的角度来说更多的只是使用冰箱的称呼,而不是电冰箱。而冰箱,又称为冰柜,是一

种小型整体式的冷藏装置,通常用金属结构将制冷机与冷藏箱组成一体。电冰箱的箱体是

由金属外壳和塑料内胆组成,在两者之间浇注了聚氨酯泡沫塑料,起绝热保冷的作用。

按照用途来分类,冰箱可以分为家用冰箱、医用冰箱、商店冰箱(冷柜台、冷厨房)和厨房冰

箱等等。当然,在许多的冰箱当中,家用冰箱数量很多,应用也最为广泛。电冰箱的规格

很多,按用途分,冰箱可分为冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻箱;按照外型可分为单门、双门、

三门;按冰箱内部的冷却方式一般可分为直冷式、间冷式和直间冷并用式三种。

不过尽管冰箱的分类纷繁复杂,但它们的工作原理都大致相同,一般的冰箱,虽然从外观

上看起来会有这样那样的差异,在功能上也有所不同,但总体而言,它们的内部结构都是基

本相似的。

家用冰箱大多数采用压缩式制冷机来冷却,以氟里昂作为制冷剂。在冰箱内部结构的最上层

,是一个蒸发器。其中制冷剂的蒸发直接冷却冰箱内的空气。在蒸发器的下面,就是冷藏室

。经过蒸发器冷却后的空气在这里形成一个低温区,可以用来制冰或者是贮存冷冻食品。在

冷藏室的下面,则是高温区,依靠箱内空气的自由对流来冷却。单门冰箱与双门冰箱的差别

,最主要就体现在这里。因为单门冰箱共用一个蒸发器,而双门冰箱在下面的高温区也有一

个蒸

发器。虽然这一结构的名字叫做高温区,但是在事实上,它的温度与通常的外界温度相

比还是比较低的,通常保持在零摄氏度到8摄氏度左右,可以用来存储一般的食品。冰箱的

心脏部件——压缩机,是全封闭型的,装在箱体的下部。而大多用铜管绕成的冷凝器,则被

布置在箱体的背面。蒸发器内蒸发的氟里昂蒸气,经过压缩机压缩,压力升高后,进入冷

凝器中冷凝成液体,再经过毛细管节流降压,又返回到蒸发器中继续蒸发制冷。在这样一个

循环过程发生的同时,冰箱内的空气被冷却,并且在流动的过程中在冰箱内部就形成了一个

与外界隔绝的恒温体,而保存在其中的食品,也就有了稳定的温度环境,就起到了储存保鲜

的作用。

新型冰箱福泽千家

到了20世纪80年代,研究者们发现氟化物破坏臭氧层,于是又开始寻找更新型的制冷剂,即

研制绿色冰箱。这种冰箱,对人类的生存环境不会构成危害。

美国研制成一种用声音制冷的冰箱。这种冰箱效率比现有产品提高40%,且不用氟里昂制冷

剂。

法国研制出了光能冰箱,用太阳能制冷。

日本三菱电机公司静冈电器厂的最新冰箱,是无氟的冰箱。容积大、省电,比同类产品少耗

电20%,压缩机滑动部件磨损减少50%,冰箱使用寿命也延长了。

更令人叫绝的是美国制成的利用噪音制冷的冰箱。大家都知道,噪音对人的健康和工作都有

不良影响,十分讨厌。这种冰箱则在一个圆筒形容器中一端密封,一端装有振动的膜片盒,

片受噪音振动而使筒内气体压缩,当气体膨胀时,产生热量,由纤维板散发掉,于是冰

箱内部制冷。

此外,提高冰箱的智能也是一个发展方向。按照人类构思,智能冰箱能够依据家庭饮食习惯

、财政收支情况和冰箱现有食物,通过通信系统自动向超市订购食品。它能预先取出食品解

冻,以便及时烧菜,也能制定菜单,为客人订购食品。

为在特殊环境中使用,人们开发了一种微型冰箱,只有大字典那么大,2千克重。

冰箱已开始使用模糊控制技术。“模糊冰箱”有冷藏室、冰冻室、外界温度、冰箱门四个传

感器,由它们把冷藏室、冷冻室内温度变化、冰箱周围的温度变化、冰箱门开启情况等等,

都输送给电脑。电脑的运行采用“模糊控制规则”,确定压缩机、风扇,除霜等按最佳方式

运行。不但节约电力,且保证食物保鲜。

目前微波家电正在兴起,国外微波冰箱走入家庭。微波冰箱可以杀菌,可以保鲜,杀菌率比

一般电冰箱提高40%,保鲜期延长两个月之久。

同其他家电一样,冰箱