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冷链史:从古希腊到杨贵妃 从冷冻机到热声制冷

2020-03-05 19:16所属:糖果派对


  

  慧聪空调制冷网在史前时代,人类已经发现在食物缺少的季节里,如果把猎物保存在冰冷的地窖里或埋在雪里,就能保存更长的时间。

  早在先秦时代已经懂得了采冰,储冰技术。希伯来人,古希腊人和古罗马人把大量的雪埋在储藏室下面的坑中,然后用木板和稻草来隔热。在古印度,蒸发制冷技术也得到了应用。当一种流体快速蒸发时,它迅速膨胀,升起的蒸汽的动能迅速增加,而增加的能量来自周围的中,周围的温度因此而降低。

  在中世纪时期,冷却食物是通过在水中加入某种化学物质像硝酸钠或硝酸钾,而使温度降低,1550年记载冷却酒就是通过这种方法。这就是制冷工艺的起源。

  在法国冷饮是在1660年开始流行的。人们用装有溶解的硝石的长颈瓶在水里旋转来使水冷却。这个方法可以产生非常低的温度并且可以制冰。在17世纪末,带冰的酒和结冻的果汁在法国社会已非常流行。

  早在3000多年前,华夏劳动人民就已开始在冬季采集、贮藏天然冰于冰窖中,夏季用于食品冷藏和防暑降温。1986年在陕西省姚家港秦雍城遗址,发掘出可以贮截190立方米冰块的地下冰室,这说明早在春秋时期秦国就很重视食物冷藏和防暑降温方面的设施建设。

  古埃及出土的大约2500年前的壁画中,画有奴隶手持棕榈去扇多孔性的陶制器皿,同时不断地在外面洒水,水蒸发吸热,使器皿内的水结冰,这是较早的人工制冰。以上只是古代人对天然冰的利用和简单的人工制冰,还不能称之为制冷技术。

  “二之日凿冰冲冲,三之日纳于凌阴,四之日蚤(早)献羔祭韭。”《诗经》的句子说的就是周人于腊月采冰,正月往冰窖里存冰,二月用冰镇的羊羔肉和菲菜上供祭神。

  早在周代,就设有“凌人”,专门掌管采冰、储冰和用冰之事。当时藏冰的冰室称为“凌阴”,可以把冰保存到夏天,它是冷库的初级原始阶段。自周朝开始直至近代,冰窖几乎是历代宫中必不可少的服务设施。

  到了唐代,伴随着“一骑妃子笑”的故事,出现了世界上最早的冷库雏形。杨贵妃喜食荔枝,唐玄为讨美人欢心,下旨派快马将荔枝从产地广东、四川日夜不停运送到西安。然而四川到西安有千里之遥,需三天才能送达。广东到西安有三千多里,需七天才能送达。“一日色变,二日香变,三日味变,四五日色香味尽去矣。”到了长安,荔枝已全然失去了色香味,贵妃自然不乐。

  羊望领命后,三日闭门不出,冥思苦想,终得一法:制作一个双层木箱,木箱夹层中填充满棉花、羊毛,在荔枝采下后,将藏在地窖的寒冰和新鲜荔枝一起放入木箱中进行运输。用此种方法运输后,荔枝到达西安色香俱全,贵妃尝着鲜美清凉的荔枝,嫣然而笑。

  “长安回望绣成堆,山顶千门次第开”,羊望的荔枝保鲜箱可谓当时冷库的雏形,亦算世界上最早的冷库,而快马加鞭又全程“低温”的荔枝运输队伍,也算得上世界上最早的“冷链”系统。

  在普冷方面,1748年,苏格兰人W.Cullen观察到蒸发会引起温度的下降;1755年,W.Cullen发明了第一台采用减压水蒸发的制冷机,同时发表了《液体蒸发制冷》论文,开创了人工制冷的新。

  1834年,美国发明家J.Perkins获得了在封闭循环中通过膨胀制冷的英国专利;1856年,苏格兰人J.Perkins发明了压缩式制冷机,采用Co2SO2,NH3,CH3Cl作为制冷剂;1875年,Carre和Linde用氨作制冷剂,大大减小了设备的体积,从此蒸汽压缩式制冷机在制冷装置的生产和应用中占了地位。

  在此期间,利用空气绝热膨胀的制冷机开始出现。1844年,美国医生Gorrie,用封闭循环的空气制冷机为发烧病人建立了一座空调站,发明了空气制冷机。

  商业制冷被认为是起源于1856年,一名美国商人nning最先开创。不久,一名人JamesHarrison检验了Gorrie和Twinning所用的制冷机并把蒸汽压缩式制冷机介绍给了酿造和肉类食品公司。

  1858年,美国人尼斯取得了冷库设计的第一个美国专利,从此商用食品冷藏事业拉开了序幕。1859年,Carre发明了氨水吸收式制冷系统,申请了专利;1910年左右,M.Lehlanc在巴黎发明了蒸汽喷射式制冷系统。

  在深冷方面,1877年,法国矿业工程师LouisPaulCailletet在容器中充满30OMPa的氧气,然后预冷并打开阀门放气,气体迅速膨胀,得到了雾状的液氧滴;1892年,伦敦皇家研究院的化学教授JamesDevar成功地发明了杜瓦瓶,用于贮存低温液体,为低温领域的研究提供了重要条件。1895年,CarvonLinde在申请了一项液化空气的专利,如今他创立的Linde公司已是低温工程行业的先导者之一;1908年,Onnes最先液化了氦气,获得4.2K的低温。

  由于制冷技术及其应用的不断发展,各发达国家先后建立该领域的学术组织。1888年,英国成立了英国冷库和冰协会;1891年,美国成立了美国冷藏库协会;1900年,法国成立了法国和殖民地冷藏工业理事会;1903年和1904年,美国先后成立了美国制冷设备制造协会和美国制冷工程师协会。在此基础上,国际制冷学会(IIR)于1908年宣告成立,它是一个间的科技性国际组织,现在大约有60个国家会员,中国于1978年加入成为二级会员国。

  到了20世纪,制冷技术有了更大的发展。1918年家用冰箱问世,并作为商品投放市场;1919年,美国兴建了第一座空调电影院,次年开始在配备空调;1930年,氟利昂制冷工质的出现为制冷技术带来了新的变革,极大地推动了制冷装置的应用。20世纪,随着空气条调节和制冷系统变得更高效、可控,甚至遥控,人们生活发生了很大的变化,真正地让满足于他们的需要,不再依靠天气来工作和娱乐。到20世纪末,美国约70%的家庭有空调。没有人可以在用玻璃围成的房子里或没有窗户的建筑里,在无走廊的房子或在闷热潮湿的地方生活和工作。在美国,空调改变了一个世纪之久的北方城市移民的生活方式。


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