20世纪30年代的家用冰箱(2013)

家用冰箱的演变并不是一个家喻户晓的故事。似乎没有几个人对这个主题感兴趣。也许它不像汽车的发展那样浪漫。尽管如此，在20世纪20年代和30年代，人们齐心协力生产一种廉价、可靠、高效的家用冰箱。从我正在阅读的关于这个主题的书籍来看，美国冰箱制造商在20世纪20年代存在的巨大多样性，似乎可以归结为大萧条时代的少数几家公司。在约翰·F·沃斯特雷尔和约翰·G·普雷茨1938年的新书“家用电气制冷”中，描述的型号是由制造商制造的，许多制造商至今仍在生产(或由更大的公司拥有)，包括通用电气、弗里吉代尔、凯尔维纳特、挪威、格鲁诺、克罗斯利、斯巴顿、热点、酷点、科普兰、冰奥-马季奇和西屋电气。

20世纪30年代中期的冰箱与今天的冰箱最明显的区别之一是它们使用的制冷剂和运行所需的制冷剂费用。作为一种非常常见的制冷剂，二氧化硫已经使用了很多年，目前似乎仍然主导着市场，这并不是说专有的化学制冷剂没有开始占据很大的市场份额。F-12是这些专有物质之一，后来将主导冰箱行业。它在高温下很稳定，泄漏时不会像SO2那样臭气熏天，如果暴露在最低限度，它是相对安全的，而且它的沸点比当时几种常见的制冷剂低得多，这意味着运行F-12的系统在整个周期中保持正压状态。使用F-114、SO2、异丁烷和甲酸甲酯的冰箱需要蒸汽压缩系统低端的真空。*这通常被认为是有问题的，因为如果系统的低端形成泄漏，例如，在开式驱动压缩机的填料密封周围形成泄漏，大气就会泄漏到系统中，带来不可凝结的气体和水蒸气。这会导致高水头压力、油污染、可能的酸形成、腐蚀和制冷剂控制冻结。*一种很少使用的奇怪制冷剂是卡伦，也被称为二氯甲烷，它在大气压下的沸点为104华氏度。这意味着系统的吸气侧和排气侧都将在真空状态下运行。我非常好奇。*正如我所说，制冷剂充注量也是不寻常的。这些系统的压缩机被评为比现代压缩机大不了多少，从1/16马力到1/4马力，但根据制造商的不同，它们的典型费用为1#到可能3.5#甚至更多。*现代冰箱的收费单位是盎司，可能是4盎司。这些机器中的大多数都有液体接收器，可以容纳多余的制冷剂，并确保向制冷剂控制器提供纯净的液体。他说，过剩的制冷剂将允许系统在轻微泄漏的情况下继续运行。装料量大的另一个原因是蒸发器的结构，这种蒸发器通常是重力泛滥的；一个容器和一系列管子，在低压下容纳制冷剂，在从冷藏柜吸收热量时沸腾成蒸汽。

上图是这些低侧浮子组件之一。但到了20世纪30年代中期，由于与费用和可靠性有关的各种原因，这些似乎正在失宠。浮阀只是简单地调节蒸发器壳体内的液体制冷剂体积，而蒸发器壳体保持在吸压。当制冷剂煮沸并被带到压缩机时，球会掉下来，阀门打开，额外的高压液体就会进入。如果实施得当，低侧浮子重力充水蒸发器比高侧浮子或干式蒸发器有许多优点。“这些机器在安装时要适当地调平，这一点非常重要。他们肯定有一个最小充注量，低于这个最小充注量，浮阀将不断要求更多制冷剂，当它不可用时，阀门将保持打开，在高和低侧之间留下非常小的压力降，从而几乎没有制冷效果。*使用足够大的液体接收器就可以简单地处理大量制冷剂灌装。(另请阅读伟大的重力淹没的蒸发器)。

几乎相同的阀门组件，但从蒸发器外壳上拆下。图中所示的挡板有助于防止猛烈沸腾的液体制冷剂被吸管带回压缩机。*一些压缩机油会在制冷剂上形成一层薄膜，需要带回压缩机。为此设计了各种方法；这位弗里吉代尔显然为此在吸管上小心地放置了一个洞。

另一个低侧浮阀总成。这是一幅漂亮的插图，不是吗？

这个冷斑有一些值得讨论的特点。例如，它是如前所述的套装类型，将压缩机和冷凝单元安装在绝缘柜顶上，电机和压缩机支撑我的弹簧，以抑制振动和噪音。蒸发器是干式的，制冷剂以大约与冷藏柜的热量蒸发的速率输送到一条长管子或一系列管子中。一些更粗糙的早期版本使用了一个被称为“限流器”的固定孔口，有一个固定的三角形开口，将高压液体制冷剂传递到蒸发器。在毛细管投入使用之前(发明于20年代末)是自动膨胀阀，它只不过是一个压力调节阀，在蒸发器线圈内保持恒定的压力，通常带有可调节的弹簧压缩。由于这些阀门不断冻结/解冻，这个旋钮或螺丝经常会失去调节。他们经常配备橡皮帽或胶靴，以防止湿气干扰调整。这些AXV在恒定负载条件下工作良好，但在高负载下往往会使蒸发器缺乏制冷剂，并有可能在低负载下将液体回流到压缩机。这些阀门的改进是通过增加绑在吸入管路上的恒温元件或“传感灯泡”来实现的，它的温度改变了吸管内部的压力，进而操作阀门内部的隔膜，在特定条件下正确地向线圈提供正确数量的制冷剂。因此，这种类型的阀门将被称为恒温膨胀阀。

一种非常简单的干式蒸发器，带和AXV。请注意恒温控制开关。“这与制冷剂供应无关，只是简单地控制流向压缩机的电流，让操作员调整机柜温度。这些都是用绑在蒸发器、吸气管路或橱柜其他地方的恒温灯泡来工作的。与20年代的控制相比，恒温器是一个很大的改进，后者有时会使用绑在吸管上的压力操作开关。这些复杂开关的维修或更换可能涉及打破密封的制冷剂管路。

干式线圈上的AXV，但不是直接膨胀，这是一个盐水箱。制冷剂管通过低冰点盐水，进而冻结冰块并冷却空间。这些措施的优点是具有保持机柜低温和防止压缩机短周期的滞留效应，并且对AXV具有更恒定的负载效应，从而使性能更加一致和可预测。盐水系统的缺点是盐水可能会产生腐蚀效应，占用额外的橱柜空间，以及可能需要较低的蒸发器温度来将盐水冷却到可以反过来冷却冰箱的温度。

GE显示器顶式制冷机组。*一个密封系统，看起来像一个旋转压缩机和油泵润滑泵。冷凝器采用对流被动冷却，制冷剂控制为高侧浮子式。*一个类似液体接收器的小腔体部分嵌入柜顶，由冷凝器线圈馈电。当液体制冷剂收集到一定水平时，浮子会上升，打开一个阀门，让制冷剂进入蒸发器。蒸发器是重力浸没型的。加压制冷剂以一种鼓励液体流动的方式向盘管底部引入。吸管在某种程度上受到挡板和某种集油杯或盆的保护。

另一个通用电气系统。在这一次，压缩机建在机柜下面，后面有一个带支架的钢板冷凝器用于冷却。再说一次，侧面浮动很高。

一些高边的浮子被设计成靠近橱柜下面的冷凝器，就像这个弗里吉代尔(Frigidaire)一样。但在这些系统中发现的问题是，浮阀的出口处于吸入压力，导致在制冷剂进入机柜内的蒸发器盘管之前结霜。这个问题的解决方案是一种叫做中间压力控制阀的东西。这个阀门要求浮动阀的管路中有一定的最小压力，保持足够的压力以防止相变。

Kelvinator提出的一种简单而有效的解决方案是使用加权质量来控制制冷剂流量。

最后，一台带毛细管式制冷剂控制的弗里吉代尔冰箱和一个带酒窝的钢板后壁冷凝器。这是未来几年冰箱设计的一个全密封、廉价的例子。