ледяной шар
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( Август 2013 г. ) |
Icyball — это название, данное двум ранним холодильникам , один из которых был изготовлен австралийцем сэром Эдвардом Холлстромом в 1923 году, а конструкция другого запатентована Дэвидом Форбсом Китом из Торонто (заявка подана в 1927 году, выдана в 1929 году). [1] [2] и изготовлен американцем Пауэлом Кросли-младшим , который купил права на устройство. Оба устройства необычны по конструкции тем, что не требуют использования электричества для охлаждения. Они могут работать целый день на чашке керосина , позволяя сельским потребителям, испытывающим недостаток электричества, пользоваться преимуществами охлаждения.
Операция (Кросли Айсибол)
[ редактировать ]Crosley Icyball является примером газоабсорбционного холодильника , который сегодня можно найти в транспортных средствах для отдыха или кемперах . В отличие от большинства холодильников, у Icyball нет движущихся частей. [3] [4] и вместо непрерывной работы выполняется вручную. Обычно он заряжается утром в течение 1,5 часов, [3] и обеспечивает охлаждение в жаркий день.
Абсорбционные холодильники и более распространенные механические холодильники охлаждаются за счет испарения хладагента. (Испарение жидкости вызывает охлаждение, как, например, жидкий пот на испаряющейся коже охлаждается, а обратный процесс выделяет много тепла.) В абсорбционных холодильниках повышение давления за счет испарения хладагента сбрасывается не за счет всасывания на входе. компрессора, а путем поглощения поглощающей средой (водой в случае Ледяного шара).
Система Icyball переносит тепло из холодильного шкафа в более теплое помещение с помощью аммиака. [5] в качестве хладагента. Он состоит из двух металлических шариков: горячего шара, который в полностью заряженном состоянии содержит поглотитель (воду), и холодного шара, содержащего жидкий аммиак. Они соединены трубой в форме перевернутой буквы U. Труба позволяет газообразному аммиаку двигаться в любом направлении.
Примерно через день использования (зависит от нагрузки) Icyball перестает охлаждаться и требует подзарядки. [6] Айсибол вынимают из холодильного шкафа, а холодный шарик, из которого за предыдущий цикл испарился весь аммиак, погружают в прохладную воду. Затем горячий шар осторожно нагревают, чтобы выпарить аммиак, растворенный в воде внутри него. (Растворимость аммиака в воде падает с повышением температуры.) Давление в системе возрастает примерно до 1,72 мегапаскаля (249 фунтов на квадратный дюйм), и при этой температуре аммиак легко проходит через U-образную трубку и конденсируется в более холодном шаре. который охлаждается водяной баней.
Когда холодный шарик полностью заряжен жидким аммиаком (о чем сообщает пользователю свисток), устройство переворачивают, помещая горячий шарик в прохладную ванну. По мере охлаждения горячего шара давление в системе падает, в конечном итоге падая до такой степени, что жидкий аммиак в холодном шаре начинает испаряться ( аммиак имеет температуру кипения -33,34 °C (-28,01 °F) при стандартном давлении воздуха. ), и холодный шар начинает замерзать. Через несколько минут он достаточно остынет, чтобы на его поверхности образовался лед. Затем его помещают на стабилизатор внутри холодильного шкафа. Стабилизатор залит раствором антифриза. [6] который одновременно поддерживает холодный шар и обеспечивает большую тепловую инерцию для смягчения охлаждения. Небольшое отверстие в холодильном шкафу позволяет U-образной трубке проходить наружу в комнату.
Холодный шар имеет отверстие, в которое можно поместить лоток для кубиков льда, предшественник «морозильной камеры» в современных холодильниках. [6]
Фактическая конструкция ледяного шара немного сложнее, чем описанная выше, для повышения эффективности: соединительная трубка проходит к нижней части теплого шара, позволяя парам аммиака пузыриться сквозь воду, ускоряя поглощение, а также служит для перемешивания решение, чтобы тепло лучше передавалось к оребренным стенкам. Во время регенерации этот «барботер» обходит жидкостный (без движущихся частей) обратный клапан, так что на холодную сторону переносится только газ, а не жидкий раствор. Работа жидкостного обратного клапана в чем-то схожа с гидрозатворами (J-образными сифонами), используемыми в сантехнических водостоках. Механические обратные клапаны требуют слишком большого давления для правильной работы в этом случае. Чтобы свести к минимуму количество воды, передаваемой холодному шару во время цикла перезарядки, в верхней части соединительной трубки размещены улавливающие конструкции, пропускающие только газ и направляющие воду обратно в теплый боковой шар.
На практике слишком сильное пламя приведет к кипению воды, загрязняющему аммиак, который сам по себе должен сжижаться в холодном шаре, а если дать водяной бане нагреться, аммиак не будет полностью конденсироваться.
История
[ редактировать ]Радиокорпорация Crosley начала продавать Icyball в 1929 году. [7]
Хотя холодильник Crosley Icyball больше не продается и не производится, охлаждение с абсорбционным циклом все еще используется. Помимо автодомов, в развивающихся странах все еще используются холодильники с аммиачным циклом. Это также устройства периодического действия, но они включают в себя различные конденсаторы , обратные клапаны и встроенные керосиновые горелки, так что разборка и ванна с водой, необходимые для повторной активации Icyball, больше не нужны. Аммиачное охлаждение также используется в крупных промышленных предприятиях, где его эффективность более чем компенсирует более высокие первоначальные затраты и связанный с этим риск. Хотя когда-то он был довольно популярен в домашнем кондиционировании воздуха , опасения, связанные с утечкой аммиака , привели к тому, что механическое охлаждение стало доминировать на этом рынке.
В 2007 году Адам Гроссер выступил на конференции TED с докладом об абсорбционном холодильнике для вакцин. [8]
В 2016 году молодой дизайнер Уильям Бродвей получил премию Джеймса Дайсона в Великобритании за разработку миниатюризации технологии Icyball для использования в качестве охладителя вакцин . [9]
См. также
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Кейт, Дэвид Форбс (1927). «Патент США 1740737A» (PDF) . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ «Патент IcyBall № 1740737» . crosleyautoclub.com . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Цветная реклама ледяного шара» . crosleyautoclub.com . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ «Деревенский джентльмен, июнь 1929 года» . crosleyautoclub.com . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ «Холодильная установка «Тепло охлаждает» . Научный американец . 141 (3): 245. Сентябрь 1929 г. Бибкод : 1929SciAm.141..245. . doi : 10.1038/scientificamerican0929-245 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Руководство по эксплуатации IcyBall» . crosleyautoclub.com . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ «Холодильник Crosley ICYBALL (ПОЛНЫЙ), отреставрированный компанией Classic Machines (редкий)» . thesodavendingmachine.com . Проверено 4 июня 2023 г.
- ^ Гроссер, Адам (2007), «Мобильный холодильник для вакцин», http://ted.com/talks/adam_grosser_and_his_sustainable_fridge .
- ^ «УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ВАКЦИН ПОЛУЧИЛО ВЕЛИКОБРИТАНСКОЙ ПРЕМИИ ДЖЕЙМСА ДАЙСОНА 2016» . Премия Джеймса Дайсона . Проверено 29 декабря 2020 г.
Ссылки
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]- Страница Icyball Auto Club Crosley
- Мобильный холодильник для вакцин , TED на выступление Адама Гроссера — объясняет современную версию (видео, 3,5 минуты)