یخچال و تاریخچه تولید و ساخت یخچال و فریزر

یخچال و فریزر، در اصطلاح محاوره ای یخچال، وسیله ای تجاری و خانگی است که از یک محفظه عایق حرارتی و یک پمپ حرارتی (مکانیکی، الکترونیکی یا شیمیایی) تشکیل شده است که گرما را از داخل خود به محیط خارجی منتقل می کند به طوری که داخل آن تا دمای کمتر از دمای اتاق.[1] یخچال یک روش ضروری نگهداری مواد غذایی در سراسر جهان است.[2] دمای پایین سرعت تولید مثل باکتری ها را کاهش می دهد، بنابراین یخچال سرعت فساد را کاهش می دهد. یک یخچال دمایی را چند درجه بالاتر از نقطه انجماد آب حفظ می کند. محدوده دمایی مطلوب برای نگهداری مواد غذایی فاسد شدنی 3 تا 5 درجه سانتیگراد (37 تا 41 درجه فارنهایت) است.[3] دستگاه مشابهی که دمای کمتر از نقطه انجماد آب را حفظ می کند، فریزر نامیده می شود.[4] یخچال جایگزین جعبه یخ شد که تقریباً یک قرن و نیم یک وسیله معمولی خانگی بود. سازمان غذا و داروی ایالات متحده توصیه می کند که یخچال در دمای 4 درجه سانتیگراد (40 درجه فارنهایت) یا کمتر از آن نگهداری شود و دمای فریزر در دمای 18- درجه سانتیگراد (0 درجه فارنهایت) تنظیم شود.[5]

اولین سیستم های خنک کننده برای غذا شامل یخ بود.[6] تبرید مصنوعی در اواسط دهه 1750 آغاز شد و در اوایل دهه 1800 توسعه یافت.[7] در سال 1834، اولین سیستم تبرید تراکمی بخار، با استفاده از فناوری مشابهی که در سیستم های تهویه مطبوع دیده می شود، ساخته شد.[8] اولین ماشین یخ سازی تجاری در سال 1854 اختراع شد.[9] در سال 1913، یخچال هایی برای مصارف خانگی اختراع شد.[10] در سال 1923 Frigidaire اولین واحد مستقل را معرفی کرد. معرفی فریون در دهه 1920 بازار یخچال را در دهه 1930 گسترش داد. فریزرهای خانگی به عنوان محفظه های جداگانه (بزرگتر از حد لازم فقط برای تکه های یخ) در سال 1940 معرفی شدند. غذاهای منجمد که قبلاً یک کالای لوکس بود، رایج شد.

واحدهای فریزر در منازل و همچنین در صنعت و تجارت کاربرد دارند. واحدهای یخچال و فریزر تجاری تقریباً 40 سال قبل از مدل های معمولی خانگی مورد استفاده قرار می گرفتند. سبک فریزر بیش از یخچال از دهه 1940 سبک پایه بود تا اینکه یخچال های مدرن و ساید بای ساید این روند را شکستند. سیکل فشرده سازی بخار در اکثر یخچال های خانگی، یخچال فریزرها و فریزرها استفاده می شود. یخچال های جدیدتر ممکن است شامل یخ زدایی خودکار، آب سرد، و یخ از تلگراف در درب باشد.

یخچال و فریزرهای خانگی برای نگهداری مواد غذایی در اندازه های مختلفی ساخته می شوند. در میان کوچک‌ترین یخچال‌ها، یخچال‌های نوع Peltier هستند که برای خنک کردن نوشیدنی‌ها طراحی شده‌اند. یک یخچال بزرگ خانگی به اندازه یک فرد قد دارد و ممکن است حدود یک متر (3 فوت 3 اینچ) عرض داشته باشد و ظرفیت آن 0.6 متر مکعب (21 فوت مکعب) باشد. یخچال ها و فریزرها ممکن است به صورت آزاد یا در آشپزخانه ساخته شده باشند. یخچال و فریزر به خانوارهای مدرن اجازه می دهد تا مواد غذایی را برای مدت طولانی تری نسبت به قبل تازه نگه دارند. فریزرها به مردم این امکان را می دهند که مواد غذایی فاسد شدنی را به صورت عمده بخرند و در اوقات فراغت مصرف کنند و خریدهای عمده انجام دهند.

پیشرفت تکنولوژی

همچنین ببینید: تبرید و جدول زمانی فناوری دمای پایین
ریشه های باستانی

نوشتار اصلی: یخچال
ایرانیان باستان از اولین کسانی بودند که نوعی کولر را با استفاده از اصول سرمایش تبخیری و خنک کننده تابشی به نام یخچال اختراع کردند. این مجموعه‌ها از فضاهای ذخیره‌سازی زیرزمینی، یک ساختار گنبدی روی زمین با عایق ضخیم، و مجهز به بادگیر (بادگیر) و مجموعه قنات (قنات) استفاده می‌کردند.[11][12]

تبرید پیش برق

در دوران مدرن، قبل از اختراع یخچال برقی مدرن، از یخ‌خانه‌ها و جعبه‌های یخ برای ذخیره‌سازی خنک در بیشتر سال استفاده می‌شد. زمانی که در نزدیکی دریاچه های آب شیرین قرار می گرفتند یا در زمستان مملو از برف و یخ بودند، زمانی بسیار رایج بودند. امروزه نیز از وسایل طبیعی برای خنک کردن غذاها استفاده می شود. در دامنه‌های کوه، رواناب حاصل از ذوب شدن برف راه مناسبی برای خنک کردن نوشیدنی‌ها است و در طول زمستان می‌توان شیر را برای مدت طولانی‌تری فقط با نگهداری آن در فضای باز، تازه نگه داشت. کلمه “یخچال” حداقل در اوایل قرن هفدهم استفاده می شد.[13]

تبرید مصنوعی

تاریخچه تبرید مصنوعی زمانی آغاز شد که پروفسور اسکاتلندی ویلیام کالن در سال 1755 یک دستگاه سردخانه کوچک طراحی کرد. کالن از یک پمپ برای ایجاد خلاء جزئی بر روی ظرفی از دی اتیل اتر استفاده کرد که سپس می جوشید و گرما را از هوای اطراف جذب می کرد.[14] این آزمایش حتی مقدار کمی یخ ایجاد کرد، اما در آن زمان هیچ کاربرد عملی نداشت.

در سال 1805، مخترع آمریکایی، الیور ایوانز، یک چرخه تبرید فشرده با بخار بسته را برای تولید یخ توسط اتر در خلاء توصیف کرد. در سال 1820، دانشمند بریتانیایی، مایکل فارادی، آمونیاک و سایر گازها را با استفاده از فشارهای بالا و دماهای پایین به مایع تبدیل کرد و در سال 1834، یک مهاجر آمریکایی در بریتانیای کبیر، جاکوب پرکینز، اولین سیستم خنک‌کننده فشرده‌کننده بخار را ساخت. این یک دستگاه چرخه بسته بود که می توانست به طور مداوم کار کند.[15] تلاش مشابهی در سال 1842 توسط پزشک آمریکایی، جان گوری، [16] انجام شد که یک نمونه اولیه ساخت، اما یک شکست تجاری بود. مهندس آمریکایی الکساندر تواینینگ در سال 1850 یک حق اختراع بریتانیایی را برای سیستم فشرده سازی بخار که از اتر استفاده می کرد به دست آورد.

اولین سیستم عملی تبرید فشرده سازی بخار توسط جیمز هریسون، استرالیایی اسکاتلندی ساخته شد. حق امتیاز او در سال 1856 مربوط به سیستم فشرده سازی بخار با استفاده از اتر، الکل یا آمونیاک بود. او در سال 1851 یک ماشین یخ ساز مکانیکی در سواحل رودخانه باروون در راکی ​​پوینت در جیلونگ ویکتوریا ساخت و اولین ماشین یخ سازی تجاری او در سال 1854 دنبال شد. هریسون همچنین یخچال تجاری فشرده سازی بخار را به آبجوسازی ها و بسته بندی گوشت معرفی کرد خانه ها، و تا سال 1861، ده ها از سیستم های او در حال بهره برداری بودند.

اولین سیستم تبرید جذب گاز (بدون کمپرسور و با منبع حرارتی) توسط ادوارد توسن فرانسوی در سال 1859 توسعه یافت و در سال 1860 ثبت اختراع شد. این سیستم از آمونیاک گازی محلول در آب (“آمونیاک آبی”) استفاده می کرد.

کارل فون لینده، استاد مهندسی در دانشگاه فناوری مونیخ در آلمان، در سال 1876 یک روش بهبودیافته برای مایع سازی گازها را به ثبت رساند. فرآیند جدید او استفاده از گازهایی مانند آمونیاک (NH3)، دی اکسید گوگرد (SO2) و کلرید متیل را ممکن کرد. CH3Cl) به عنوان مبرد، که به طور گسترده ای برای این منظور تا اواخر دهه 1920 با وجود نگرانی های ایمنی استفاده می شد.

یخچال های برقی

در سال 1894، مخترع و صنعتگر مجارستانی István Röck شروع به ساخت یک یخچال صنعتی بزرگ آمونیاکی کرد که با کمپرسورهای الکتریکی (همراه با Esslingen Machine Works) کار می کرد. کمپرسورهای الکتریکی آن توسط شرکت Ganz Works ساخته شده است. در نمایشگاه هزاره 1896، راک و ماشین سازی اسلینگن یک کارخانه تولید یخ مصنوعی با ظرفیت 6 تن ارائه کردند. در سال 1906، اولین سردخانه بزرگ مجارستانی (با ظرفیت 3000 تن، بزرگترین در اروپا) در خیابان Tóth Kálman، بوداپست افتتاح شد، این دستگاه توسط شرکت Ganz Works ساخته شد. تا زمان ملی شدن پس از جنگ جهانی دوم، تولید یخچال صنعتی در مقیاس بزرگ در مجارستان در دست شرکت Röck و Ganz Works بود.[18]

واحدهای تجاری یخچال و فریزر، که نام‌های بسیار دیگری دارند، تقریباً 40 سال قبل از مدل‌های رایج خانگی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. آنها از سیستم های گازی مانند آمونیاک (R-717) یا دی اکسید گوگرد (R-764) استفاده کردند که گهگاه نشت می کرد و آنها را برای استفاده خانگی ناامن می کرد. یخچال های خانگی کاربردی در سال 1915 معرفی شدند و در دهه 1930 با کاهش قیمت ها و معرفی مبردهای مصنوعی غیر سمی و غیر قابل اشتعال مانند Freon-12 (R-12) در ایالات متحده مقبولیت بیشتری پیدا کردند. با این حال، ثابت شد که R-12 به لایه اوزون آسیب می رساند و باعث شد تا دولت ها استفاده از آن را در یخچال های جدید و سیستم های تهویه مطبوع در سال 1994 ممنوع کنند. از سال 1990 مورد استفاده متداول بوده است، اما R-12 هنوز در بسیاری از سیستم های قدیمی یافت می شود.

کولر نوشیدنی جلو شیشه ای بیشتر به عنوان یخچال تجاری استفاده می شود. این نوع وسایل معمولاً برای نیازهای بار خاص طراحی می شوند که در نتیجه مکانیزم خنک کننده بزرگتری ایجاد می شود. این تضمین می کند که آنها قادر به مقابله با حجم زیادی از نوشیدنی ها و باز شدن مکرر در هستند. در نتیجه، معمول است که این نوع یخچال های تجاری تا 50 درصد از انرژی مصرفی یک سوپرمارکت را تشکیل می دهند.[19] راندمان یخچال های تجاری در درجه اول به کمپرسوری که حرکت می کند بستگی دارد. یخچال ها می توانند در موارد خاصی به کمپرسور آسیب فنی وارد کنند. انواع دیگر آسیب‌ها، مانند نشت کولر، می‌توانند تا زمانی که مشکلات جدی ایجاد نشوند، شناسایی نشوند. نگرانی های بهداشتی در میان این مشکلات مهم است و مسمومیت با مبرد هشدار دهنده ترین آنهاست. برای تشخیص زودهنگام نشت های مضر، سطح مبرد باید به طور منظم کنترل شود. نگهداری منظم باید از خطر نگهداری محصولات غذایی در دمای مناسب جلوگیری کند. حتی کوچکترین تغییر در شرایط می تواند بر ثبات تأثیر بگذارد و در نتیجه باعث نقض ایمنی مواد غذایی و مجازات های احتمالی شود.

یخچال های مسکونی

در سال 1913، اولین یخچال و فریزر برقی برای مصارف خانگی توسط فرد دبلیو ولف از فورت وین، ایندیانا اختراع و تولید شد، با مدل هایی متشکل از واحدی که در بالای جعبه یخ نصب شده بود.[20][21] اولین دستگاه او که طی چند سال آینده در چند صد دستگاه تولید شد، DOMELRE نام داشت.[22][23] در سال 1914، مهندس Nathaniel B. Wales از دیترویت، میشیگان، ایده ای برای یک واحد تبرید الکتریکی عملی ارائه کرد که بعداً پایه ای برای کلویناتور شد. یک یخچال مستقل با کمپرسور در قسمت پایین کابینت توسط آلفرد ملووز در سال 1916 اختراع شد. Mellowes این یخچال را به صورت تجاری تولید کرد اما توسط ویلیام سی دورانت در سال 1918 خریداری شد که شرکت Frigidaire را برای تولید انبوه یخچال و فریزر راه اندازی کرد. . در سال 1918 شرکت کلویناتور اولین یخچال با هر نوع کنترل اتوماتیک را معرفی کرد. یخچال جذبی توسط Baltzar von Platen و Carl Munters از سوئد در سال 1922 اختراع شد، زمانی که آنها هنوز در موسسه سلطنتی فناوری در استکهلم دانشجو بودند. این یک موفقیت در سراسر جهان شد و توسط Electrolux تجاری شد. از دیگر پیشگامان چارلز تلیر، دیوید بویل و رائول پیکتت بودند. کارل فون لینده اولین کسی بود که ثبت اختراع کرد و یک یخچال کاربردی و فشرده ساخت.

این واحدهای خانگی معمولاً نیاز به نصب قطعات مکانیکی، موتور و کمپرسور در زیرزمین یا اتاق مجاور داشتند در حالی که جعبه سرد در آشپزخانه قرار داشت. یک مدل 1922 وجود داشت که شامل یک جعبه سرد چوبی، کمپرسور آب خنک، یک سینی یخ و یک محفظه 0.25 متر مکعبی (9 فوت مکعب) بود و قیمت آن 714 دلار بود. (یک فورد مدل-T مدل 1922 حدود 476 دلار قیمت داشت.) تا سال 1923، کلویناتور 80 درصد از بازار یخچال های الکتریکی را در اختیار داشت. همچنین در سال 1923 Frigidaire اولین واحد مستقل را معرفی کرد. تقریباً در همان زمان کابینت های فلزی با پوشش چینی شروع به ظاهر شدن کردند. در دهه 1920 سینی های یخ بیشتر و بیشتر معرفی شدند. تا این زمان انجماد یکی از عملکردهای کمکی یخچال مدرن نبود.

اولین یخچالی که به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، یخچال جنرال الکتریک “Monitor-Top” بود که در سال 1927 معرفی شد، به اصطلاح، توسط عموم، به دلیل شباهت آن به برجک تفنگ در کشتی جنگی آهنین USS Monitor در دهه 1860.[25] مجموعه کمپرسور که گرمای زیادی از خود ساطع می کرد در بالای کابینت قرار گرفت و توسط یک حلقه تزئینی محصور شد. بیش از یک میلیون دستگاه تولید شد. این یخچال‌ها به‌عنوان محیط خنک‌کننده، از دی‌اکسید گوگرد استفاده می‌کنند که برای چشم‌ها خورنده است و ممکن است باعث از دست دادن بینایی، سوختگی‌ها و ضایعات پوستی دردناک شود، یا متیل فورمات که بسیار قابل اشتعال، مضر برای چشم و در صورت استنشاق یا سمی است. بلعیده شده است.[26]

معرفی فریون در دهه 1920 بازار یخچال را در دهه 1930 گسترش داد و جایگزین ایمن تر و کم سمیت برای مبردهایی که قبلاً استفاده می شد ارائه کرد. فریزرهای جداگانه در طول دهه 1940 رایج شد. اصطلاح واحد که در آن زمان رایج بود، فریز عمیق بود. این وسایل یا لوازم خانگی تا پس از جنگ جهانی دوم برای استفاده در خانه به تولید انبوه نرسیدند.[27] دهه‌های 1950 و 1960 شاهد پیشرفت‌های فنی مانند یخ‌زدایی خودکار و یخ‌سازی خودکار بودیم. یخچال‌های کارآمدتر در دهه‌های 1970 و 1980 ساخته شدند، اگرچه مسائل زیست‌محیطی منجر به ممنوعیت مبردهای بسیار مؤثر (فریون) شد. مدل های اولیه یخچال (از سال 1916) دارای یک محفظه سرد برای سینی های یخ بودند. از اواخر دهه 1920 سبزیجات تازه با موفقیت توسط شرکت Postum (پیشرو جنرال فودز) از طریق انجماد پردازش می‌شدند، شرکتی که این فناوری را زمانی که حقوق روش‌های موفق انجماد تازه Clarence Birdseye را خریداری کرد، به دست آورد.

سبک های یخچال

در اوایل دهه 1950 اکثر یخچال ها سفید بودند، اما از اواسط دهه 1950 تا به امروز، طراحان و سازندگان رنگ بر روی یخچال و فریزر قرار داده اند. در اواخر دهه 1950 / اوایل دهه 1960، رنگ‌های پاستلی مانند فیروزه‌ای و صورتی رایج شدند و روکش کروم براق شده (شبیه به روکش فولاد ضد زنگ) در برخی از مدل‌ها موجود بود. در اواخر دهه 1960 و در سراسر دهه 1970، رنگ های تن زمینی از جمله رنگ های طلایی برداشت، سبز آووکادو و بادامی محبوب بودند. در دهه 1980 رنگ مشکی مد شد. در اواخر دهه 1990 فولاد ضد زنگ به مد آمد. از سال 1961، گروه بازاریابی رنگی تلاش کرده است تا رنگ های لوازم خانگی و سایر کالاهای مصرفی را هماهنگ کند.

فریزر

واحدهای فریزر در منازل و در صنعت و تجارت کاربرد دارند. غذای ذخیره شده در دمای 18- درجه سانتیگراد (0 درجه فارنهایت) یا کمتر از آن برای مدت نامحدود ایمن است.[28] اکثر فریزرهای خانگی دما را از -23 تا -18 درجه سانتیگراد (9- تا 0 درجه فارنهایت) حفظ می کنند، اگرچه برخی از واحدهای فریزر فقط می توانند به 34- درجه سانتیگراد (29- درجه فارنهایت) و کمتر برسند. یخچال فریزرها معمولاً به دمای کمتر از -23 درجه سانتیگراد (-9 درجه فارنهایت) نمی رسند، زیرا حلقه خنک کننده یکسان به هر دو محفظه خدمت می کند: کاهش بیش از حد دمای محفظه فریزر باعث ایجاد مشکلاتی در حفظ دمای بالای انجماد در محفظه یخچال می شود. فریزرهای خانگی را می توان به عنوان یک محفظه جداگانه در یک یخچال قرار داد یا می تواند یک وسیله جداگانه باشد. فریزرهای خانگی ممکن است عمودی، شبیه یخچال یا فریزر صندوقی، با درب یا درب بالای آن، عریض‌تر از ارتفاع باشند، که باعث کاهش کارایی و مصونیت جزئی در برابر قطع برق می‌شود.[29] بسیاری از فریزرهای ایستاده مدرن با یک یخ‌ساز تعبیه‌شده در درب خود عرضه می‌شوند. برخی از مدل‌های مجلل شامل نمایشگرها و کنترل‌های ترموستات هستند.

فریزرهای خانگی به عنوان محفظه های جداگانه (بزرگتر از حد لازم فقط برای تکه های یخ)، یا به عنوان واحدهای جداگانه، در سال 1940 در ایالات متحده معرفی شدند. غذاهای منجمد، که قبلاً یک کالای لوکس بود، رایج شد.

در سال 1955، فریزر عمیق داخلی، که به اندازه کافی سرد بود تا صاحبان آن بتوانند به جای خرید مواد غذایی منجمد شده با فرآیند Clarence Birdseye، خودشان غذای تازه را منجمد کنند، به فروش رفت.[30][31]

فناوری های یخچال و فریزر

یخچال های کمپرسور

سیکل فشرده سازی بخار در اکثر یخچال های خانگی، یخچال فریزرها استفاده می شود. در این چرخه، یک مبرد در گردش مانند R134a به صورت بخار کم فشار در دمای داخل یخچال یا کمی کمتر از آن وارد کمپرسور می شود. بخار فشرده شده و به صورت بخار فوق گرم با فشار بالا از کمپرسور خارج می شود. بخار فوق گرم تحت فشار از طریق سیم پیچ ها یا لوله هایی که کندانسور را تشکیل می دهند حرکت می کند. کویل ها یا لوله ها با قرار گرفتن در معرض هوا در اتاق به طور غیرفعال خنک می شوند. کندانسور بخار را خنک می کند و به مایع تبدیل می شود. همانطور که مبرد از کندانسور خارج می شود، همچنان تحت فشار است اما اکنون فقط کمی بالاتر از دمای اتاق است. این مبرد مایع از طریق یک دستگاه اندازه گیری یا گاز، که به عنوان شیر انبساط نیز شناخته می شود (که اساساً یک انقباض اندازه سوراخ در لوله است) به ناحیه ای با فشار بسیار پایین تر منتقل می شود. کاهش ناگهانی فشار منجر به تبخیر فلاش مانند مواد منفجره در قسمتی (معمولاً حدود نیمی) از مایع می شود. گرمای نهان جذب شده توسط این تبخیر فلاش بیشتر از مبرد مجاور مایع هنوز گرفته می شود، پدیده ای که به عنوان تبرید خودکار شناخته می شود.این مبرد سرد و نیمه تبخیر شده از طریق سیم پیچ ها یا لوله های واحد اواپراتور ادامه می یابد. یک فن هوا را از محفظه (“هوای جعبه”) در سراسر این سیم پیچ ها یا لوله ها می دمد و مبرد کاملاً تبخیر می شود و گرمای نهان بیشتری را از هوای جعبه می گیرد. این هوای خنک شده به قسمت یخچال یا فریزر باز می گردد و بنابراین هوای جعبه را سرد نگه می دارد. توجه داشته باشید که هوای خنک یخچال یا فریزر هنوز گرمتر از مبرد در اواپراتور است. مبرد از اواپراتور خارج می شود و اکنون کاملاً تبخیر شده و کمی گرم شده است و برای ادامه چرخه به ورودی کمپرسور باز می گردد.

یخچال‌های خانگی مدرن بسیار قابل اعتماد هستند، زیرا موتور و کمپرسور در یک ظرف جوش داده شده، “واحد مهر و موم شده” ادغام شده‌اند و احتمال نشت یا آلودگی بسیار کاهش می‌یابد. در مقایسه، کمپرسورهای تبرید با جفت خارجی، مانند کمپرسورهای تهویه مطبوع خودرو، به ناچار مایع و روان کننده را از پشت مهر و موم شفت نشت می کنند. این منجر به نیاز به شارژ مجدد دوره ای و در صورت نادیده گرفتن، خرابی احتمالی کمپرسور می شود.

طرح های محفظه دوگانه

یخچال های دو محفظه ای نیاز به طراحی خاصی برای کنترل خنک کنندگی محفظه های یخچال یا فریزر دارند. به طور معمول، کمپرسورها و کویل‌های کندانسور در بالای کابینت نصب می‌شوند و یک فن برای خنک کردن هر دوی آنها وجود دارد. این آرایش چند جنبه منفی دارد: هر محفظه را نمی توان به طور مستقل کنترل کرد و هوای مرطوب تر یخچال با هوای خشک فریزر مخلوط می شود.[32]

چندین تولید کننده مدل های کمپرسور دوگانه را ارائه می دهند. این مدل ها دارای محفظه های فریزر و یخچال مجزا هستند که به طور مستقل از یکدیگر عمل می کنند و گاهی اوقات در یک کابینت نصب می شوند. هر کدام دارای کمپرسور، کویل های کندانسور و اواپراتور، عایق، ترموستات و درب جداگانه خود هستند.[نیازمند منبع]

ترکیبی بین این دو طرح، از یک فن مجزا برای هر محفظه استفاده می کند، رویکرد Dual Fan. انجام این کار امکان کنترل مجزا و جریان هوا در یک سیستم کمپرسور را فراهم می کند.[نیازمند منبع]

یخچال های جذبی

یخچال جذبی با استفاده از یک منبع گرما، مانند احتراق گاز مایع، انرژی حرارتی خورشیدی یا عنصر گرمایش الکتریکی، متفاوت از یخچال کمپرسور عمل می کند. این منابع حرارتی بسیار کم صداتر از موتور کمپرسور در یک یخچال معمولی هستند. یک فن یا پمپ ممکن است تنها قطعات متحرک مکانیکی باشد. تکیه بر همرفت غیرعملی تلقی می شود.

سایر کاربردهای یخچال جذبی (یا «چیلر») شامل سیستم های بزرگی است که در ساختمان های اداری یا مجتمع هایی مانند بیمارستان ها و دانشگاه ها استفاده می شود. این سیستم های بزرگ برای خنک کردن محلول آب نمکی که در ساختمان به گردش در می آید استفاده می شود.

یخچال های افکت پلتیه

اثر پلتیه از الکتریسیته برای پمپاژ مستقیم گرما استفاده می کند. یخچال هایی که از این سیستم استفاده می کنند گاهی برای کمپینگ یا در شرایطی که نویز قابل قبول نیست استفاده می شود. آنها می توانند کاملاً بی صدا باشند (اگر یک فن برای گردش هوا تعبیه نشده باشد) اما نسبت به روش های دیگر انرژی کمتری دارند.

یخچال با دمای بسیار پایین

فریزرهای “فوق العاده سرد” یا “دماهای بسیار پایین (ULT)” (معمولاً 80- یا 86- درجه سانتیگراد [-112 یا 123- درجه فارنهایت]) که برای نگهداری نمونه های بیولوژیکی استفاده می شود، معمولاً از دو مرحله خنک سازی استفاده می کنند. ، اما به صورت آبشاری. مرحله دمای پایین تر از متان یا گازی مشابه به عنوان مبرد استفاده می کند که کندانسور آن در مرحله دوم که از مبرد معمولی تری استفاده می کند در دمای 40- درجه سانتیگراد نگه داشته می شود.

برای دماهای بسیار پایین‌تر، آزمایشگاه‌ها معمولاً نیتروژن مایع (196- درجه سانتی‌گراد [320.8- درجه فارنهایت) را خریداری می‌کنند که در فلاسک Dewar نگهداری می‌شود و نمونه‌ها در آن تعلیق می‌شوند. فریزرهای سینه‌ای برودتی می‌توانند به دمای -۱۵۰ درجه سانتی‌گراد (۲۳۸- درجه فارنهایت) برسند و ممکن است شامل یک پشتیبان نیتروژن مایع باشند

یخچال های دیگر

جایگزین های چرخه فشرده سازی بخار که در حال حاضر تولید انبوه نیستند عبارتند از:

• خنک کننده صوتی
• چرخه هوا
• خنک کننده مغناطیسی
• موتور مالون
• لوله نبض
• چرخه استرلینگ
• خنک کننده ترموالکتریک
• خنک کننده ترمیونیک
• لوله گرداب
• سیستم های چرخه آب.[33]

معماری

بسیاری از یخچال/فریزرهای مدرن دارای فریزر در بالا و یخچال در پایین هستند. اکثر یخچال فریزرها – به جز مدل های یخ زدایی دستی یا واحدهای ارزان تر – از چیزی که به نظر می رسد از دو ترموستات استفاده می کنند. فقط محفظه یخچال به درستی دما کنترل می شود. هنگامی که یخچال بیش از حد گرم می شود، ترموستات فرآیند خنک سازی را شروع می کند و یک فن هوا را در اطراف فریزر به گردش در می آورد. در این مدت یخچال نیز سردتر می شود. دکمه کنترل فریزر تنها مقدار هوایی را که از طریق سیستم دمپر به یخچال جریان می یابد، کنترل می کند.[34] تغییر دمای یخچال به طور ناخواسته دمای فریزر را در جهت مخالف تغییر می دهد.[نیازمند منبع] تغییر دمای فریزر هیچ تاثیری بر دمای یخچال نخواهد داشت. کنترل فریزر همچنین ممکن است برای جبران هرگونه تنظیم یخچال تنظیم شود.[نیازمند منبع]

این بدان معنی است که ممکن است یخچال بیش از حد گرم شود. با این حال، از آنجایی که فقط هوای کافی به محفظه یخچال هدایت می شود، فریزر معمولاً به سرعت دمای تنظیم شده را دوباره به دست می آورد، مگر اینکه درب آن باز شود. هنگامی که درب یخچال یا فریزر باز می شود، فن در برخی واحدها بلافاصله متوقف می شود تا از ایجاد یخ زدگی بیش از حد روی کویل اواپراتور فریزر جلوگیری شود، زیرا این کویل دو ناحیه را خنک می کند. وقتی فریزر به درجه حرارت رسید، بدون توجه به دمای یخچال، دستگاه خاموش می شود. یخچال های مدرن کامپیوتری از سیستم دمپر استفاده نمی کنند. کامپیوتر سرعت فن را برای هر دو محفظه مدیریت می کند، اگرچه هوا هنوز از فریزر دمیده می شود.[نیازمند منبع]

امکانات

• یخ زدایی خودکار
• هشدار قطع برق که با چشمک زدن نمایشگر دما به کاربر هشدار می دهد. ممکن است حداکثر دمایی را که در طول قطع برق رسیده است و اینکه آیا غذای منجمد یخ زدایی شده است یا ممکن است حاوی باکتری های مضر باشد را نشان دهد.
• آب سرد و یخ از تلگراف در در. توزیع آب و یخ در دهه 1970 در دسترس قرار گرفت. در برخی از یخچال ها، فرآیند ساخت یخ به صورت داخلی تعبیه شده است تا کاربر مجبور نباشد به صورت دستی از سینی های یخ استفاده کند. برخی از یخچال ها دارای چیلر آب و سیستم های تصفیه آب هستند.
• غلتک های کابینتی که به یخچال اجازه می دهد برای تمیز کردن راحت تر باز شود
• قفسه ها و سینی های قابل تنظیم
• نشانگر وضعیت که زمان تعویض فیلتر آب را به شما اطلاع می دهد
• یک جعبه یخ داخل در، که محل ذخیره یخ ساز را به درب فریزر منتقل می کند و تقریباً 60 لیتر (2.1 فوت مکعب) فضای قابل استفاده فریزر را ذخیره می کند. همچنین قابل جابجایی است و به جلوگیری از گرفتگی یخ ساز کمک می کند.
• یک منطقه خنک کننده در قفسه های درب یخچال. هوای قسمت فریزر به درب یخچال هدایت می شود تا شیر یا آبمیوه ذخیره شده در قفسه درب خنک شود.
• یک درب بازشو که در درب اصلی یخچال تعبیه شده است که دسترسی آسان به اقلام پرکاربرد مانند شیر را فراهم می کند، بنابراین با عدم باز کردن درب اصلی، در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.
• یک عملکرد انجماد سریع برای خنک کردن سریع غذاها با کارکردن کمپرسور برای مدت زمان از پیش تعیین شده و بنابراین به طور موقت دمای فریزر را به زیر سطح عملکرد عادی کاهش می دهد. توصیه می شود چند ساعت قبل از افزودن بیش از 1 کیلوگرم غذای منجمد نشده به فریزر از این ویژگی استفاده کنید. برای فریزرهایی که این ویژگی را ندارند، کاهش درجه حرارت به سردترین حالت، همین اثر را خواهد داشت.
• یخ زدایی فریزر: واحدهای فریزر اولیه کریستال های یخ را در اطراف واحدهای انجماد جمع می کردند. این در نتیجه رطوبت وارد شده به واحدها هنگام باز شدن درهای فریزر با متراکم شدن قسمت های سرد و سپس انجماد بود. این تجمع یخبندان نیازمند ذوب دوره ای (“یخ زدایی”) واحدها برای حفظ کارایی آنها بود. واحدهای یخ زدایی دستی (که به آن چرخه ای گفته می شود) هنوز در دسترس هستند. پیشرفت در یخ زدایی خودکار که وظیفه ذوب را حذف می کند در دهه 1950 معرفی شد، اما به دلیل عملکرد انرژی و هزینه، جهانی نیست. این واحدها از یک شمارنده استفاده می کردند که تنها زمانی که تعداد معینی از باز شدن درها ایجاد شده بود، محفظه فریزر (Freezer Chest) را یخ زدایی می کرد. واحدها فقط یک تایمر کوچک بودند که با یک سیم بخاری الکتریکی ترکیب شده بود که دیواره های فریزر را برای مدت کوتاهی گرم می کرد تا تمام آثار یخ زدگی/یخ زدگی از بین برود. همچنین، واحدهای اولیه دارای محفظه های فریزر بودند که در داخل یخچال بزرگتر قرار داشتند و با باز کردن درب یخچال و سپس درب داخلی فریزر کوچکتر به آن دسترسی پیدا می کردند. واحدهای دارای یک محفظه فریزر کاملا مجزا در اوایل دهه 1960 معرفی شدند و در اواسط آن دهه به استاندارد صنعتی تبدیل شدند.

این محفظه‌های فریزر قدیمی‌تر، بدنه خنک‌کننده اصلی یخچال بودند و فقط دمایی در حدود -6 درجه سانتیگراد (21 درجه فارنهایت) داشتند که برای نگهداری مواد غذایی به مدت یک هفته مناسب است.

• بخاری کره: در اوایل دهه 1950، حق اختراع نرم کننده کره توسط مخترع Nave Alfred E ثبت و منتشر شد. این ویژگی قرار بود “یک ظرف جدید و بهبود یافته برای نگهداری کره یا موارد مشابه را فراهم کند که به سرعت و به راحتی قابل حذف است. از کابینت یخچال به منظور تمیز کردن.”[35] به دلیل علاقه زیاد به این اختراع، شرکت هایی در انگلستان، نیوزلند و استرالیا شروع به استفاده از این ویژگی در تولید انبوه یخچال کردند و به زودی به نمادی از اختراع تبدیل شد. فرهنگ محلی. با این حال، مدت کوتاهی پس از آن از تولید حذف شد، زیرا طبق گفته شرکت‌ها این تنها راه برای آنها برای رعایت مقررات جدید اکولوژی بود و آنها دریافتند که یک دستگاه تولید گرما در داخل یخچال ناکارآمد است.

پیشرفت‌های بعدی شامل واحدهای یخ خودکار و واحدهای انجماد خود محفظه‌ای بود.