یخساز، یخچال، یخچال صنعتی

یخساز، یخچال، یخچال صنعتی، یک یخساز، اسامی دیگر ice generator, ice machine اشاره دارد به  دستگاهی برای تولید یخ. که در یک فریزر خانگی نیز یافت میشود. یا یک دستگاه مستقل برای تولید یخ  یا یک ماشین صنعتی برای تولید یخ در مقیاس بزرگ اشاره دارد. واژه ” ماشین یخ” معمولا اشاره دارد به یک دستگاه مستقل تولید کننده یخ.

تولید کننده یخ قسمتی از ماشین یخساز است که در حقیقت یخ را تولید میکند. این میتواند شامل اواپراتور و هر درایو/ کنترلها/ قالب ثانویه باشد که مستقیما در تولید و انتقال یخ به مخزن ذخیره دخالت دارند. وقتی اکثر افراد به یک تولید کننده یخ اشاره میکنند. منظور آنها سیستم ثانویه یخساز به تنهایی میباشد، منهای برودت.

یک ماشین یخساز به هر حال، درصورتی که بصورت پکیج باشد اصولا یک ماشین کامل شامل برودت، کنترلها، توزیع کننده ها میباشد که فقط نیازمند اتصال به برق و منبع آب است.

واژه یخساز  مبهم است که برخی از تولید کننده ها ماشین پکیج شده خود را بعنوان یک یخساز در نظر میگیرند، در حالیکه سایرین منظورشان بخش تولید کننده است.

تاریخچه

در سال 1784 ، اولین یخچال مصنوعی شناخته شده توسط ویلیام کولن در دانشگاه گلاسکو بنمایش گذاشته شد. آقای کولن “William Cullen” کشف خود را برای هیچ هدفی مورد استفاده قرار نداد. شاید به این دلیل است که تاریخچه یخساز با Oliver Evans آغاز میشود. یک مخترع آمریکایی که اولین ماشین برودتی را در سال 1805 اختراع کرد. در سال 1834 Jacob Perkins اولین ماشین برودت را با استفاده از یک چرخه تراکم بخار ساخت. مخترع آمریکایی، مهندس مکانیک و فیزیک دان 21 امتیاز آمریکایی و 19 امتیاز انگلیسی دریافت نمود( برای نوآوریها در سیستمهای موتور، صنعت چاپ، و تولید اسلحه ) و امروزه بعنوان پدر برودت شناخته میشود.

در سال 1844، یک پزشک آمریکایی بنام John Gorrie ، یخچالی مبتنی بر طرح الیور اوانس ساخت تا بتواند برای بیماران تب زرد یخ تولید کند و هوا را خنک سازد. طرحهای وی باز میگردد به 1842، که وی را مبدل کرد به یکی از خالقان یخچال. متاسفانه طرحهای تولیدی و فروش اختراع وی با مخالفتهای شدیدی روبرو شد از سوی Fredric Tudor.  سلطان یخ بستون در آن زمان. Tudor در حال حمل یخ از ایالات متحده به کوبا توسط کشتی بود و نقشه گسترش تجارتش تا هند را در سر داشت. و ترس از اینکه اختراع Gorrie تجارت او را نابود سازد. شروع به کمپینی در مخالفت با مخترع نمود در سال 1851. John Gorrie  امتیاز آمریکایی 8080 را درسافت کرد برای ماشین یخساز.  بعد از مبارزه با کمپین Tudor و مرگ شریک وی. John Gorrie همچنین وفات کرد. ورشکست و تحقیر شده. طرحهای اصلی یخساز وی و یخساز اولیه او امروزه در موزه تاریخ ملی آمریکا، موسسه اسمیتسونیان در واشنگتن دی سی نگهداری میشود.

در سال 1853  Alexander Twining امتیاز ثبت اختراع 10221  برای یخساز دریافت کرد. آزمایشهای  Twining  منجر به توسعه اولین سیستم برودت صنعتی شد. که در سال 1856 ساخته شد. همچنین وی اولین روش مصنوعی برای تولید یخ را بنا نهاد. درست مثل Perkins قبل از وی. جیمز هریسون شروع به آزمایش با تحت فشار قرار دادن بخار نمود. در سال 1854 James Harrison موفق به ساخت ماشین برودت شد که قادر بود 3000 کیلوگرم  یخ در روز تولید کند و در سال 1855 حق امتیاز یخساز در استرالیا را بدست آورد.

مثل   الکساندر توینینگ ، هریسون آزمایشات خود را ادامه داد با برودت. امروزه احترام زیادی برایش قائل هستیم بخاطر تلاشهای وی در توسعه طرحهای سیستم خنک سازی مدرن و استراتژی های عملکردی، این سیستمها بعدا برای حمل گوشت منجمد به سراسر جهان استفاده شدند.

در سال 1867 ،  انردو موهل ماشین یخسازی ساخت در سن انتانیو، تگزاس برای کمک به توسعه صنعت گوشت قبل از انتقال آن به واکو در سال 1871. در سال 1873 امتیاز این ماشین با شرکت کلمبوس آیرن ورکز قرار داد بسته شد، که اولین ماشین یخساز صنعتی جهان را تولید کرد. ویلیام رایلی براون بعنوان مدیر مشغول به کار شد و جورج جاسپر گلدن بعنوان معاون برگزیده شد.

در سال 1876 مهندس آلمانی کارل وون لینده فرایند میعان گاز را به ثبت رساند که بعدها بخش مهمی از اصول اولیه فناوری برودت شد. در سال 1879 و 1891 ، دو مخترع آمریکایی آفریقایی طرح بهبود یافته یخچال را به ثبت رساندند در ایالات متحده( توماس الکینز و جان استاندارد)

در 1902 ، خانواده Teague از مونتگومری کنترل شرکت را خریداری کرد. آخرین آگهی آنها درمورد یخ و برودت بنظر میرسد در مارس 1904 باشد. در 1925 منافع کنترل کارخانجات فلزات کلمبوس از خانواده Teague به W.C .

پرفسور یورگن هانس امتیاز اختراع اولین ماشین یخساز را کسب کرد برای تعهده یخ خوراکی در سال 1929. در سال 1932 شرکتی به نام کولیندا تاسیس کرد و شروع به تولید یخ خوراکی نمود، اما تا سال 1949 این تجارت محصول مرکزی خود را از یخ به تهویه مطبوع تغییر داد.

یخسازهای اواخر دهه 1800 تا 1930 از گازهای سمی از قبیل آمونیاک(NH3)، متیل کلراید (CH3CL) و دی اکسید سولفور(SO2) بعنوان مبرد استفاده میکردند.  در طول دهه 1920 ، حوادث کشنده متعددی رخ داد. که بر اثر نشت متیل کلراید از یخچالها اتفاق افتادند. در جستجو برای جایگزین کردن مبردهای خطرناک بخصوص متیل کلراید_ تحقیقات متعددی در شرکتهای آمریکایی ادامه یافت. نتایج این تحقیقات منتهی به کشف گاز فریون شد. در سال 1930 شرکت جنرال موتورز و دوپونت مواد شیمیایی جنبشی را تشکیل دادند برای تهیه فریون ، که بعدها تبدیل به استاندارد همه مشتریها و یخچالهای صنعتی شد. فریونی که سپس تولید شدذ کلرو فلورو کربن بود که یک گاز نستبا سمی است که موجب تخریب گاز اوزون میشود.

اصول اولیه تولید یخ

همه تجهیزات برودتی از چهار بخش کلیدی ساخته شده اند، اواپراتور، کندانسور، کمپرسور ، و شیر تنظیم جریان. همه یخسازهای به یک روش عمل میکنند. عملکرد کمپرسور فشردن بخار مبرد  با فشار پایین است به بخار فشار بالا،  و تحویل آن به کندانسور است. اینجا بخار فشار بالا متراکم میشود، بخار فشار بالا متراکم میشود به مایع فشار بالا. و از شیر کنترل فشار عبور میکند و تبدیل به مایع فشار پایین میشود. در این نقطه، مایع به اواپراتور میرود، جایی که تبادل گرما رخ میدهد، و یخ تولید میشود. این یک چرخه کامل برودت است.

یخسازهای اتوماتیک خانگی ابتدا توسط شرکت سرول در 1953 ارائه شد. آنها معمولا داخل بخش فریزر یخچال یافت میشوند. که یخهای هلالی شکل توسط قالبهای فلزی تولید میکنند. یک تایمر الکترو مکانیک یا الکترونیک ابتدا یک شیر سلنوئید را باز میکند برای چند ثانیه ، و به قالب اجازه میدهد که با آب پر شود از منبع آب سرد داخلی یخچال.  سپس تایمر شیر را میبندد و اجازه میدهد که یخ حدود 30 دقیقه منجمد شود. سپس ، تایمر  یک المنت گرم کننده را روشن میکند داخل قالب  برای چند ثانیه ، برای حبه های یخ را به آرامی ذوب کند تا از قابل جدا شوند. نهایتا، تایمر یک بازوی چرخان را میچرخاند که حبه های یخ را از داخل قالب خارج کرده و داخل یک سطل میریزد، و این چرخه تکرار میشوند.

اگر سطل از یخ پر شوند،  یخ یک بازی سیمی را به بالا هل میدهد که یخساز را خاموش میکند تا سطح یخ مجددا کاهش یابد.  همچنین مصرف کننده میتواند هر زمان بازوی سیمی را به بالا هل دهد تا تولید یخ را متوقف کند.

بعدها یخسازهای اتوماتیک در یخچالهای سامسونگ از یک قالب پلاستیکی انعطاف پذیر استفاده کرند. وقتی حبه های یخ منجمد میشوند، که توسط یک ترمیستور حس میشود، تایمر موجب میشود که یک موتور قالب را سر و ته کند و طوری آنرا بچرخاند که حبه های یخ جدا شده و به داخل سطل بیافتند.