冰箱的工作原理

细菌通常是造成……的原因食物但在32华氏度(0摄氏度)或更低的冰冻温度下，它们不能生长，甚至根本不能生长。所以，如果你把里面的液体放低，食物变质的速度就会慢一些水分子——到冰点温度。

19世纪初，科学家们对温度的本质和热力学定律做出了相关的发现，那时人工调节温度的框架开始就位。

美国发明家雅各布·帕金斯(Jacob Perkins)在19世纪早期发明家奥利弗·埃文斯(Oliver Evans)提出的蒸汽吸收想法的基础上，发明了一种依赖于蒸汽的冷却装置蒸汽压缩，我们将在下一页进一步了解[来源:Elert］．珀金斯判定一种用作制冷剂会在压力变化时吸收并释放热量从液体变成蒸汽再变回来。换句话说，珀金斯发现某些化学物质可以通过吸收所有的热量来降低空气温度。他获得了第一个已知的制冷装置专利，但他的发明从未获得商业上的成功。

19世纪40年代末，一位来自佛罗里达的医生专利这是一种对制冷剂加压然后减压的装置，足以产生冰，尽管它泄漏了，而且并不总是正常工作。1860年，法国发明家费迪南德·卡雷改进了蒸汽压缩技术，使用了一种更稳定、更有效(但有毒)的制冷剂氨，而不是珀金斯使用的乙醚。[来源:网络]教堂］．

到20世纪20年代，这项技术已经得到了足够的完善，电力供应也足够广泛，因此在美国和欧洲市场上可以买到价格昂贵的粗制冰箱，尽管它们的效率仍然普遍低下。外面的空气会渗入冷冻室，所以它们必须储存在冰窖中，以便更好地控制温度。

从那以后，冰柜有了很大的改进，有了更精密的机器、更好的化学制品和更有效的方法将冷空气保存在室内。阅读下一页，了解更多关于你家里的冰箱是如何工作的。

所以现在你知道蒸汽压缩是冰箱背后的原理。但它究竟是如何工作的呢?核心是一股快速流动的汽化的制冷剂在冷冻室里经过一个循环。

为了了解它的工作原理，可以想象一条河流蜿蜒穿过山脉和乡村，流向海洋。一旦排出，就会被云吸收，变成雨，然后重新进入河流，再次流向海洋。制冷剂以类似的方式从液体到气体的流动和转换。

今天，一些最常用的制冷剂是氢氟碳化物(氢氟碳化合物)。其他制冷剂，如CFCs(含氯氟烃)和HCFCs(含氯氟烃)，在美国受到高度管制，被禁止在许多产品中使用，因为它们会消耗大气臭氧层【来源:环境保护署］．

制冷剂在低压下以蒸汽的形式开始冷却过程。它进入的第一个冷冻组件是压缩机(通常在冰箱的下背部)。压缩机挤压蒸汽颗粒，加热蒸汽并将其转化为高压状态。

热的、加压的制冷剂由压缩机通过管子泵入下一个称为a的部件冷凝器．如果你曾经触摸过冰箱的外部并感觉到温暖，那是冷凝器线圈散发出来的热量，它们通常位于冰箱底部或底部，在那里它们可以暴露在室温空气中并冷却下来。当蒸汽通过冷凝器线圈时，它会失去热量，但保持其高压。它也被转换成一个适度温暖的温度。

液态制冷剂的固有压力推动它进入下一个组件计量管。这个小结构可以调节蒸汽的压力，这样它就可以进入下一个组件。

当液态制冷剂从小的计量管进入大的计量管时蒸发器，它的压力突然下降，导致它转换回低压蒸汽。蒸发器也吸收热量，这导致一个冻结的冷蒸汽，使单位的温度低到足以冻结您的食物．然后，蒸汽回到压缩机，重新开始这个过程。

蒸汽压缩并不是创造超冷食物储存环境的唯一方法。下一页，我们将讨论其他冷冻技术和今天市场上不同风格的冰柜。

在你的家里，你可能有一个冰箱/冰箱组合单元。无论你用的是并排式冰箱/冷冻室设备，是把冷冻室放在上面的那种，还是把冷冻室放在下面的那种，差别都很小。每个冰柜都是一个单独的单元，所以它们都使用前面描述的相同的机器来追求蒸汽压缩。唯一的区别是能源效率。底部安装使用最少的电力[来源:哈基姆和图瑞尔]。为什么?如果压缩机在底部，不需要把蒸汽推太远。在并排式或顶置式冷冻室中，压缩机必须迫使制冷剂通过一根管子到达冷冻室。

另一种冰箱是独立的，也被称为“深度冷冻”或“零度以下”，尽管后者是一个特定品牌的冰箱的商标名称。它们也遵循蒸汽压缩的基本原理。

你是否曾经在餐馆工作，然后不得不回收食物从一个大的，步入式的商业冷冻室?同样，它们使用蒸汽压缩;这种单元唯一的主要好处是，它们中的许多都采用了强化铝地板，每平方英尺可以承受600磅(约270公斤)的重量——这在一个大容量的餐厅中是非常宝贵的概念(但对于一个四口之家来说，这是完全不必要的)。

无论你使用哪种冷冻机，一定要保持低温和稳定。否则，你就会遇到冰箱最大的敌人:霜冻。在下一页，我们将看看霜冻是如何发生的，以及你可以做些什么来预防它。

冰箱里最糟糕的情况就是结霜了，它是一层厚厚的、冰冷的细冰，覆盖了冰箱里的所有东西，把冰箱变成了一个巨大的、固体的冰团。什么会导致霜冻?

基本上，在每一种情况下，暖空气都会与低于冰点的空气混合。结果就是霜冻。许多新型冰柜都有自动防霜功能，可以调节温度，使内部温度与需要的温度保持一致。如果你没有这个功能，这里有一些其他的方法来防止霜冻:

如果你不能像它积累的那样快地消除霜——比如你的橡胶密封圈坏了，一个昂贵的内部部件超负荷工作，或者线圈烧坏了——可能是时候换一个新的了。接下来，我们来看看在购买新冰箱时你需要考虑什么。

抛开价格冲击不谈，看看新冰箱可能真的很有趣。根据你的预算和需求，今天的冰箱有各种技术先进的铃铛和哨子。根据你选择的功能，你的新设备的价格可能在500美元到4000美元之间，甚至更高。当你考虑下次购买冰箱时，这里有一些你可能会考虑的功能:

通过访问下一页的链接了解更多关于冰箱和食品保存的知识。