Эволюция лабораторных холодильников и морозилок

Большинство лабораторий требуют различные виды охлаждения для хранения образцов, реагентов и аналитов. Специализированные лабораторные холодильники обычно для этого и требуются, поскольку бытовые морозильники не способны обеспечивать необходимые устойчивые и прогнозируемые температуры и, не предлагают достаточную защиту от несчастных случаев или взрывов. Большинство лабораторных холодильников и морозильников оборудованы индикаторами, чтобы информировать при существенном температурном отклонении, а также системы мониторинга для записи любых изменений в температуре.

Лабораторные холодильники бывают разных размеров, от настольных моделей для удобства, до вертикальных моделей для хранения большого количества реактивов и сублимированных продуктов.

11 столетие

В 11-ом столетии, холодильная камера, которая была способна конденсировать арома пары, ее изобрел персидский ученый Ибн Сина (Авиценна). Он использовал охлажденный гибкий трубопровод, чтобы дистиллировать эфирные масла.

1748

Искусственное охлаждение было впервые продемонстрировано Уильямом Калленом из университета Глазго, Великобритания.

1805

Первый холодильник, работающий на паре, а не жидкости, был изобретен Оливером Эвансом.

1820

Майкл Фарадей, известный ученый и изобретатель, стал первым, кто продемонстрировал, что сжижение аммиака вызывает охлаждение.

1851

Первая айс-машина для льда была изобретена Джоном Горри.

1856

Джеймс Харрисон, австралиец, получил поручение от пивоваренного завода построить машину, которая могла охладить пиво. Он успешно построил парокомпрессорный холодильник, который почти сразу приобрела пивоваренная промышленность и широко использовался фабриками производства мясных продуктов.

1859

Начальный дизайн Харрисона был усовершенствован Фердинандом Карре из Франции. Устройство Карре использовало быстро расширяющийся аммиак в качестве хладагента вместо воздуха.

1876

Длительный процесс сжижения больших объемов газа был изобретен немецким инженером Карлом фон Линде. Это проложило путь к развитию современной холодильной промышленности. В 1878 Карл фон Линде основал компанию Lindes Eismaschinen AG (Общество Айс Машин Линде), которая теперь действует в качестве Linde Group.

1881

Арнольд Гросс и Эдмунд Коупленд основали Leonard Refrigerator Company (позже известный как Electro-Automatic Refrigerating Company).

1895

Карлу фон Линде предоставили патент для сжижения воздуха после его длительного интереса к развитию производства более низких температурных систем.

1901

Патент был выдан для “Refridgerator” (холодильник, ледяная камера), как изобретение Генри Троста.

1914

Начался выпуск первой альтернативы холодильной камере, DomELRE (Бытовой Электрический Холодильник). Это была отдельная камера, внутри которой находилось подотделение морозильника.

1915

Компания Guardian Frigerato, основаная Альфредом Меллауэсом начала производить автономные холодильники для бытового использования. Компания была позже куплена General Motors и переименована Frigidaire.

1922

Шведские студенты Балцар фон Платен и Карл Мантерс изобрели абсорбционный холодильник, представленный дизайн стал частью их дипломной работы. Источник тепла, который начинает цикл охлаждения, может питаться электричеством, газом или керосином, это делает систему чрезвычайно гибкой. Коммерческий потенциал абсорбционного холодильника был обнаружен Electrolux, который извлек прибыль из изобретения и пользовался его международным успехом.

1923

Frigidaire Company выпустила автономный холодильник, который, впервые, позволил всем компонентам устройства (включая конденсатор, двигатель и компрессор) содержаться в одном модуле.

1925

Electrolux запустил свой первый холодильник, D-модель. Он имел объем 91 литра с охлаждающим элементом и электроарматурой, вмонтированной в «горб».

1927

General Electric (Дженерал Электрик) представил холодильник «Monitor-Top», самый успешный холодильник того времени и первый, который получил широкое распространение. Было произведено более чем 1 000 000 штук, и многие функционируют до сих пор. Большая часть тепла испускалась от компрессорного узла этой модели, помещенного выше охлаждающей камеры. В этих холодильниках использовались опасные химикаты (метилформиат двуокиси серы) в качестве среды охлаждения.

1930

Первый встроенный холодильник, модель "M3", был разработан Electrolux. Предыдущие модели все были отдельностоящими. В том же году Frigidaire представил Hydrator с регулируемой щелью, для регулирования количества поступающего воздуха.

1931

Первый холодильник с воздушным охлаждением, модель "L1", был представлен Electrolux. Это было технологическим прорывом. В отличие от предыдущего холодильника модели D, который требовал, и источник энергии и циркуляцию воды, L1 использовал воздух, чтобы охладить аммиак, что делало его независимым от источника воды. Это впервые давало возможность холодильнику стать «независимой» единицей и намного большую гибкость в его использовании.

DuPont начал производить промышленные объемыхлорфторуглеродного хладагента, фреона, как альтернативы опасным веществам, таким как двуокись серы, которые использовалась ранее. Это новшество позволило рынку холодильников расширяться еще стремительней.

1933

Первые вмонтированные полки на внутренней части двери холодильника были установлены Crosley.

1938

Дженерал Электрик представила холодильник со специальным регулятором температуры, это давало возможность пользователям регулировать внутреннюю температуру холодильника. Однако, поскольку это электрическое устройство не было заземлено, большое количество клиентов сообщили о получении неприятных ударов током.

1940-е

В течение 1940-х начали продаваться отдельные морозильники, хотя они не производились массово для бытового использования до окончания Второй мировой войны. До этого времени морозильники были только доступны как отделения для кубиков льда внутри холодильника. Военные годы остановили разработку холодильников и морозильников, так как много компаний были перенаправлены в производство техники для военных нужд.

1947

Дженерал Электрик представили первый холодильник, объединенный с морозильником и отдельными дверями для обоих отделений.

1950-е и 1960-е

В течение 1950-ых и 1960-ых, было сделано много косметических улучшений в холодильниках, используемых в домашних условиях, включая кулеры для напитков и льда, съемные полки и соответствующие по тону цвета. Однако, немного улучшений составили фундаментальные технологии, и лабораторный холодильник за этот период не был сильно видоизменен.

1958

Frigidaire представил первый no frost холодильник, устраняя впервые потребность в частом размораживании.

1968

ScienTemp начал производство лабораторных морозильников.

1970-е

В начале 1970-ых, с NuAire заключили контракт на проектировку и производство первого современного биологического чистого помещения для американского национального института охраны здоровья. Он получил название “Биологически чистое помещение с ламинарным потоком ”.

1976

Реагируя на экологические проблемы и продолжающийся энергетический кризис, Sears представил Coldspot Power Miser, который использовал на 40 процентов меньше электричества чем его конкуренты.

1985

SANYO представил первый морозильник с ультранизкой температурой (ULT), MDF-2135, способный морозить до -135 °C.

1991

SANYO представил самый низкий температурный морозильник в мире, MDF-1155, была достигнута отметка -152 °C.

1993

В ответ на возрастающее беспокойство о воздействии на окружающую среду хлорфторуглерода, использование Фреона было прекращено в холодильниках. Фреон был заменен газом "не разрушающим озоновый слой", тетрафторэтан.

1997

SANYO представил первый в мире морозильник с вакуумной изоляцией, ультранизкотемпературный морозильник MDFU70V, который работал в районе -86 °C. Вакуумные панели увеличили внутреннее пространство, не влияя на внешние размеры.

2001

New Brunswick Scientific (NBS), представила компактную модель U101 Innova®, первый в мире индивидуальный, вертикальный ультранизкотемпературный морозильник, который годится для установки как на стол так и под, позволяя ученым безопасно и удобно держать образцы непосредственно в их лаборатории. U101 показал выгоду использования вакуумной изоляции, для максимизации внутреннего хранения, не воздействуя на внешние размеры.

2007

NBS были среди первых, кто предложил экологичную и экономную линию “Зеленых Морозильников”, в которой вредные охладители гидрофтороуглерод были заменены основанными на углеводороде охладителями. Новый дизайн значительно понизил потребление энергии и эксплуатационные расходы. Эти морозильники недоступны в США, где использование углеводорода в холодильниках запрещено.

LABREPCO представил холодильник для хранения сред “Futura” для клеточных культур, которому нужно на 45 процентов меньше энергии чем стандартным лабораторным холодильникам.

2008

Marvel Scientific представили новую серию лабораторных холодильников общего назначения, с улучшенной технологией микропроцессора и их эксклюзивный контролер охлаждения MicroSentry™ для превосходной температурной точности, контроля и контролирующих критические включения.

2010

NBS представила новую линию морозильников высокой производительности (HEF™), которая предложила много новшеств. Комбинация вакуумной изоляции, новой и улучшенной циркуляции и компрессорных систем, и в моделях на 50 Гц использование углеводородсодержащих охладителей, позволила этим морозильникам потреблять до 65 процентов меньше электричества чем их конкуренты.

SANYO представил самый безопасный в мире ультранизкотемпературный морозильник с технологией -86 Dual°Cool™. Этот морозильник обходится без обычной каскадной технологии охлаждения при использовании двух абсолютно независимых компрессоров, автокаскадных систем охлаждения, каждые из которых способны поддерживать ультранизкие температуры.

Будущее лабораторных холодильников и морозилок

Будущие новшества в технологии морозильников, вероятно, сосредоточатся на развитии альтернативных безопасных и эффективных охладителей. Охладители в настоящее время должны иметь озоноразрушающая способность (ODP) равную нулю, быть эффективными при охлаждении машин, быть нетоксичными, невоспламеняющимися, и иметь низкий потенциал глобального потепления (GWP). Очень трудно отвечать всем этим требованиям. Охладители углеводорода, которые соответствуют многим из этих критериев и широко используются в Европе, в настоящее время запрещены в США из-за опасности воспламенения.

Альтернативный охладитель, который может использоваться в будущем, является углекислый газ, который использовался сначала, но вышел из употребления в течение 1950-ых с введением эффективных галоуглеродных охладителей. Эксперты предсказывают, что углекислый газ будет все более и более широко использоваться во множестве отраслей, включая компрессоры углекислого газа с высоким давлением для охлаждения и как легкоиспаряющийся вторичный хладагент.