منشا یخچال و فریزر آزمایشگاهی و نگاه به آینده برای پیشرفت های آینده.

اکثر آزمایشگاه ها برای نگهداری نمونه ها، معرف ها و آنالیت ها به نوعی از سردخانه نیاز دارند. یخچال های آزمایشگاهی اختصاصی معمولاً برای این منظور مورد نیاز هستند، زیرا واحدهای خانگی معمولاً دمای پایدار و قابل پیش بینی لازم را ارائه نمی دهند و ممکن است محافظت کافی در برابر حوادث یا انفجار ارائه نکنند. اکثر یخچال و فریزرهای آزمایشگاهی مجهز به آلارم برای هشدار نسبت به انحراف قابل توجه دما و همچنین سیستم های نظارتی برای ثبت هرگونه تغییر دما هستند.

یخچال‌های آزمایشگاهی در اندازه‌های مختلف، از مدل‌های رومیزی برای راحتی، تا مدل‌های عمودی برای ذخیره‌سازی مقادیر بیشتری از معرف‌ها و محصولات منجمد شده وجود دارند.

قرن 11

در قرن یازدهم، سیم پیچ سرد که قادر به متراکم کردن بخارات معطر بود، توسط دانشمند ایرانی ابن سینا (ابعلی سینا) اختراع شد. او برای تقطیر اسانس ها از لوله های یخچالی استفاده کرد.

1748

تبرید مصنوعی برای اولین بار توسط ویلیام کالن از دانشگاه گلاسکو، انگلستان به نمایش گذاشته شد.

1805

اولین ماشین تبرید بر پایه بخار به جای مایع توسط الیور ایوانز اختراع شد.

1820

مایکل فارادی، دانشمند و مخترع مشهور، اولین کسی بود که نشان داد مایع شدن آمونیاک باعث خنک شدن می شود.

1851

اولین دستگاه یخ ساز توسط جان گوری اختراع شد.

1856

جیمز هریسون، استرالیایی، توسط یک کارخانه آبجوسازی مأمور ساخت دستگاهی شد که بتواند آبجو خنک کند. او با موفقیت تبرید فشرده سازی بخار را توسعه داد که تقریباً بلافاصله توسط صنعت آبجوسازی مورد استفاده قرار گرفت و همچنین به طور گسترده توسط کارخانه های بسته بندی گوشت مورد استفاده قرار گرفت.

1859

طرح اولیه هریسون توسط فردیناند کاره فرانسوی اصلاح شد. دستگاه Carré از آمونیاک با انبساط سریع به عنوان خنک کننده به جای هوا استفاده می کرد.

1876

کارل فون لینده، مهندس آلمانی، فرآیند مداوم مایع سازی حجم زیادی از گاز را ابداع کرد. این امر راه را برای توسعه صنعت تبرید مدرن هموار کرد. در سال 1878، کارل فون لینده شرکت Lindes Eismaschinen AG (انجمن ماشین‌های یخ Lindes) را تأسیس کرد که اکنون به عنوان Linde Group فعالیت می‌کند.

1881

آرنولد گراس و ادموند کوپلند شرکت یخچال سازی لئونارد (که بعداً به عنوان شرکت تبرید الکترو اتوماتیک شناخته شد) را تأسیس کردند.

1895

کارل فون لینده پس از علاقه مستمر به توسعه سیستم‌های دمای پایین‌تر، حق ثبت اختراع مایع شدن هوا را دریافت کرد.

1901

ثبت اختراع برای "یخچال" (جعبه یخ)، همانطور که توسط هنری تروست اختراع شد، صادر شد.

1914

اولین جایگزین برای جعبه یخ، DOMELRE (یخچال برقی DOMEStic) عرضه شد. این یک واحد تک محفظه ای بود که دارای یک قسمت فریزر داخلی بود.

1915

شرکت Guardian Frigerato توسط آلفرد ملووز تاسیس شد و شروع به ساخت یخچال های مستقل برای مصارف خانگی کرد. این شرکت بعداً توسط جنرال موتورز خریداری شد و به Frigidaire تغییر نام داد.

1922

دانشجویان سوئدی بالتزار فون پلاتن و کارل مونترز یخچال جذبی را اختراع کردند و این طرح را به عنوان بخشی از تحصیلات خود ارائه کردند. منبع گرمایی که این فرآیند را آغاز کرده است می تواند با برق، گاز یا نفت سفید سوخت شود و سیستم را بسیار انعطاف پذیر می کند. پتانسیل تجاری یخچال جذبی توسط الکترولوکس شناسایی شد که این اختراع را تجاری کرد و از موفقیت جهانی آن لذت برد.

1923

شرکت Frigidaire یک یخچال مستقل عرضه کرد که برای اولین بار اجازه می داد تمام اجزای دستگاه (از جمله کندانسور، موتور و کمپرسور) در یک واحد قرار بگیرند.

1925

الکترولوکس اولین یخچال خود را با نام D-model عرضه کرد. این دستگاه دارای حجم 91 لیتر بود، با یک واحد خنک کننده و اتصالات الکتریکی تعبیه شده در یک قوز.

1927

جنرال الکتریک (GE) یخچال «Monitor-Top» را معرفی کرد که موفق ترین یخچال زمان خود و اولین مورد استفاده گسترده بود. بیش از 1,000,000 دستگاه تولید شد و نمونه های کارکردی بسیاری هنوز وجود دارد. گرمای زیادی از مجموعه کمپرسور این مدل که در بالای کابینت خنک کننده قرار داشت منتشر می شد. این یخچال ها از مواد شیمیایی خطرناک (متیل فرمت دی اکسید گوگرد) به عنوان محیط خنک کننده استفاده می کردند.

1930

اولین یخچال داخلی، مدل M3، توسط Electrolux معرفی شد. مدل های قبلی همه مستقل بودند. در همان سال، Frigidaire Hydrator را با یک شکاف قابل تنظیم برای تنظیم میزان هوای مجاز وارد کرد.

1931

اولین یخچال هوا خنک مدل L1 توسط الکترولوکس تولید شد. این یک پیشرفت فنی در نظر گرفته شد. برخلاف مدل قبلی یخچال D، که برای کار کردن به منبع برق و آب جاری نیاز داشت، L1 از هوا برای خنک کردن آمونیاک استفاده می‌کرد و آن را مستقل از منبع آب می‌کرد. این به یخچال اجازه داد تا برای اولین بار به یک واحد "مستقل" تبدیل شود و انعطاف پذیری بسیار بیشتری در استفاده از آن ایجاد کند.

DuPont شروع به تولید مقادیر تجاری خنک کننده کلروفلوئوروکربن، فریون، به عنوان جایگزینی برای عوامل خطرناکی مانند دی اکسید گوگرد که قبلاً استفاده می شد، کرد. این پیشرفت باعث شد تا بازار یخچال با سرعت بیشتری گسترش یابد.

1933

اولین یخچالی که دارای قفسه هایی در قسمت داخلی در بود توسط کراسلی راه اندازی شد.

1938

جنرال الکتریک یخچالی با کنترل حرارت اختصاصی معرفی کرد که به کاربران اجازه می داد دمای داخلی یخچال را تنظیم کنند. با این حال، از آنجایی که این دستگاه الکتریکی به زمین متصل نبود، بسیاری از مشتریان از دریافت شوک الکتریکی ناخوشایند خبر دادند.

دهه 1940

در طول دهه 1940، فریزرهای جداگانه به بازار عرضه شدند، اگرچه تا پس از جنگ جهانی دوم برای مصارف خانگی تولید انبوه نشدند. قبل از این زمان، فریزرها فقط به عنوان محفظه مکعب یخ در واحد یخچال در دسترس بودند. در سال‌های جنگ، پیشرفت‌ها در یخچال‌ها و فریزرها متوقف شد، زیرا بسیاری از شرکت‌ها برای تلاش‌های جنگی به سمت ماشین‌آلات تولیدی منحرف شدند.

1947

جنرال الکتریک اولین واحد ترکیبی یخچال فریزر را با درب های خارجی مجزا برای هر دو محفظه معرفی کرد.

دهه 1950 و 1960

در طول دهه‌های 1950 و 1960، پیشرفت‌های بسیاری در لوازم آرایشی و بهداشتی در یخچال‌های مورد استفاده در خانه انجام شد، از جمله ساخت دستگاه‌های نوشیدنی و یخ‌ساز، قفسه‌های گردان و رنگ‌های هماهنگ. با این حال، پیشرفت های کمی در زمینه فناوری اساسی انجام شد و یخچال آزمایشگاهی تا حد زیادی در این مدت بدون تغییر باقی ماند.

1958

Frigidaire اولین یخچال بدون یخ را راه اندازی کرد و برای اولین بار نیاز به یخ زدایی مکرر را از بین برد.

1968

ScienTemp شروع به تولید فریزرهای آزمایشگاهی کرد.

دهه 1970

در اوایل دهه 1970، NuAire قراردادی برای طراحی و ساخت اولین کابینت ایمنی بیولوژیکی مدرن برای مطابقت با مشخصات مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده منعقد شد. این واحد به عنوان "کابینت ایمنی بیولوژیکی جریان آرام" شناخته می شد.

1976

سیرز در پاسخ به نگرانی‌های زیست‌محیطی و بحران انرژی، Coldspot Power Miser را راه‌اندازی کرد که ادعا می‌کرد 40 درصد کمتر از رقبای خود برق مصرف می‌کند.

1987

SANYO اولین فریزر با دمای بسیار پایین (ULT) خود را با نام MDF-2135 توسعه داد که قادر به دستیابی به دمای -135 درجه سانتیگراد است.

1991

SANYO پایین‌ترین یخچال فریزر جهان، MDF-1155 را ساخت که دمای آن به -152 درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

1993

در پاسخ به نگرانی فزاینده در مورد اثرات زیست محیطی CFCها، استفاده از فریون در یخچال ها متوقف شد. فریون با گاز غیر تخریب کننده ازن، تترافلورواتان جایگزین شد.

1997

SANYO اولین فریزر عایق خلاء جهان را به نام فریزر ULT MDFU70V معرفی کرد که در دمای -86 درجه سانتیگراد کار می کرد. پانل های خلاء فضای داخلی بیشتری را بدون تأثیر بر ابعاد خارجی ارائه می دهند.

2001

نیوبرانزویک ساینتیفیک (NBS)، Innova® Model U101 با صرفه جویی در فضا را معرفی کرد، اولین فریزر ULT با اندازه شخصی و ایستاده در جهان که روی یا زیر نیمکت قرار می گیرد و به دانشمندان این امکان را می دهد که امنیت و راحتی بتوانند نمونه های خود را مستقیماً در آن نگه دارند. آزمایشگاه آنها U101 از فناوری پنل عایق خلاء برای به حداکثر رساندن فضای ذخیره سازی داخلی بدون تأثیر بر ابعاد خارجی استفاده کرد.

2007

NBS یکی از اولین کسانی بود که یک خط "فریزر سبز" سازگار با محیط زیست و صرفه جویی در هزینه ارائه کرد که در آن مبردهای HFC مضر با مبردهای مبتنی بر هیدروکربن جایگزین شدند. طراحی جدید به طور قابل توجهی مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را کاهش داد. این فریزرها در ایالات متحده در دسترس نیستند، جایی که استفاده از یخچال های هیدروکربنی ممنوع است.

LABREPCO یخچال ذخیره سازی رسانه ای "Futura" را برای ذخیره سازی کشت های سلولی که 45 درصد انرژی کمتری نسبت به یخچال های آزمایشگاهی استاندارد نیاز دارد، راه اندازی کرد.

2008

مارول ساینتیفیک سری جدیدی از یخچال‌های آزمایشگاهی عمومی را با فناوری پیشرفته ریزپردازنده و مانیتور تبرید علمی MicroSentry™ خود برای دقت درجه حرارت، کنترل و نظارت بر محتویات حیاتی معرفی کرد.

2010

NBS خط جدیدی از فریزرهای با راندمان بالا (HEF™) را راه اندازی کرد که تعدادی از نوآوری ها را ارائه می کرد. ترکیب فناوری پانل های عایق خلاء، سیستم های گردش و کمپرسور جدید و بهبود یافته و در مدل های 50 هرتز استفاده از مبردهای مبتنی بر هیدروکربن به این فریزرها اجازه می دهد تا 65 درصد برق کمتری نسبت به واحدهای رقابتی مصرف کنند.

SANYO ایمن ترین فریزر ULT جهان را با فناوری -86 Dual°Cool™ راه اندازی کرد. این فریزر با استفاده از دو سیستم خنک‌کننده کاملاً مستقل تک کمپرسور، که هرکدام قادر به حفظ دمای بسیار پایین هستند، از فناوری تبرید معمولی آبشاری اجتناب کرد.

آینده یخچال و فریزر آزمایشگاهی

نوآوری های آینده در فناوری فریزر احتمالاً بر توسعه مبردهای جایگزین ایمن و مؤثر متمرکز خواهد بود. مبردها در حال حاضر باید پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP) صفر داشته باشند تا در ماشین آلات تبرید معمولی موثر باشند، غیر سمی، غیر قابل اشتعال باشند و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) پایینی داشته باشند. برآوردن همه این الزامات بسیار دشوار است. مبردهای هیدروکربنی که بسیاری از این معیارها را برآورده می کنند و به طور گسترده در اروپا استفاده می شوند، در حال حاضر در ایالات متحده به دلیل نگرانی در مورد اشتعال پذیری ممنوع هستند.

مبرد جایگزینی که ممکن است در آینده مورد استفاده قرار گیرد دی اکسید کربن است که در روزهای اولیه تبرید استفاده می شد، اما در دهه 1950 با معرفی مبردهای هالوکربنی کارآمد از کار افتاد. کارشناسان پیش بینی می کنند که دی اکسید کربن به طور فزاینده ای به طرق مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله در کمپرسورهای دی اکسید کربن با فشار بالا برای تبرید و به عنوان یک خنک کننده ثانویه فرار.