Yiyeceklerin bozulmasını önlemek için düşük sıcaklıklı bir ortam kullanma fikri yüzyıllar boyunca olmuştur. Tanıdık ev aletinin yaratılması, 18. ve 19. yüzyıllar boyunca kimyagerler, mühendisler ve mucitler tarafından yapılan bir dizi yenilikten kaynaklandı. Amerikalı mucitler Oliver Evans, Jacob Perkins ve John Gorrie, 1800'lerin başlarında modern buzdolabının en eski versiyonlarını geliştirme konusunda kredilendirildi. O yüzyılın ilerleyen dönemlerinde Alman mühendis Carl von Linden'in çalışması, kimyasal soğutucu akışkanın verimli bir şekilde depolanmasına izin vererek, seri buzdolaplarının üretimine zemin hazırladı.
Gıda Muhafazasında Erken Çabalar
İnsan kültürleri, soğuk sıcaklıkların değerli gıda maddelerini bakterilerden ve onları yenmez hale getirebilecek diğer faktörlerden koruyabildiğini uzun zamandır bilmektedir. Tuzlama ve kurutma gibi koruyucu yöntemler de etkiliydi, ancak bunlar her türlü gıdaya uygun değildi. Mekanik soğutma yaygın olarak bulunmadan önce, birçok kültür, doğal olarak soğuk su olan kar ve kış soğutucuları kullanılarak, yiyecek depolamak için buzullar adı verilen iyi yalıtılmış binalar kullanmıştır. Bu yapılar Avrupa ve Asya'da MÖ 2. bin yıllara kadar uzanır ve onları tasarlayan mühendislerin isimleri tarihe geçti.
İlk Buzdolapları
Özellikle günümüzde elektrik ve aletlerin pahalı ya da uygun olmadığı kırsal alanlarda buzullar modern zamanlar içinde iyi bir şekilde kullanılmıştır. 1800'lerin başında, Amerikalı mühendis Thomas Moore, buzulun bir ev versiyonunu yarattı, blok buzla soğutulan portatif yalıtımlı bir oda. Moore, "buz dolabı" olarak bilinmesine rağmen buluşunu tanımlamak için "buzdolabı" terimini kullandı. Buz kutuları günümüz buzdolapları ile aynı genel şekle ve işleve sahipti ve bazı insanlar hala bu ismi kullanıyor. Birçok alanda, ABD’de "iceman" olarak bilinen bir yerel teslimat elemanı, bir araba veya kamyondaki mahallelere taze buz blokları getirecektir.
1750'lerde, İskoç fizikçi William Cullen bazı kimyasal reaksiyonların ısıyı belirli bir bölgeden uzağa çekeceğini ve soğuk algınlığı yaratacağını keşfetti. Keşifinin pratik uygulamaları ile ilgilenmeyen Cullen, modern soğutmanın temelini bulduğunu anlamadı. Aynı zamanda Thomas Moore buz kutusunu icat ederken, Oliver Evans, Cullen'in kimyasal işlemlerini kullanmak için bir makine tasarladı, ancak üretmedi. Bilim adamı Jacob Perkins, 1834 yılına kadar ilk işleyen buzdolabını inşa edip patentini aldı. Amerikan mühendisliğinde önemli bir figür olan Perkins, aynı zamanda ev için ısıtma ve soğutma sistemlerine de sahipti ve bazen buzdolabının babası olarak da adlandırılıyor.
On yıl sonra, ABD'li doktor John Gorrie, sarı humma hastalarının vücut sıcaklığını düşürmek için sabit bir buz kaynağı arıyordu. O sırada yaygın olan buz dağıtım yöntemleri, amaçları için yetersizdi, bu yüzden Evans'ın özgün tasarımından yola çıkarak, Perkins tarafından yaratılandan daha pratik ve verimli bir soğutma ünitesi inşa etti. Modern buzdolabının modeli buydu. Sonuç olarak, Evans, Perkins ve Gorrie, şu anda gerekli olan cihaz için krediyi etkin bir şekilde paylaşabilir.
Soğutma İşlemi
Mekanik soğutma sistemleri, soğutucu akışkan denilen kimyasallara dayanır. Soğutucu akışkan cihazın içinden geçerken sıcaklığını yükselten sıkıştırılır. Bu ısı buzdolabının arkasından serbest bırakılır; Isı dağıldıkça, soğutucu akışkan yoğunlaşır, ancak bu yüksek basınçta kalır. Soğutucu akışkan daha sonra basıncın düştüğü ve tekrar gaza dönüştüğü bir genleşme vanasından geçer. Sıvıdan gaza geçtikçe sıcaklığı düşer ve havayı soğutur. Fanlar ve motorlar bu soğutulmuş havayı yalıtımlı bir alanda dolaştırır.
İlk buzdolapları eter gibi sıvı soğutucu maddeler kullandılar, ancak 1876'da Carl von Linden gelişmiş bir sıvılaştırma gazı yöntemi keşfetti. Bu, soğutma cihazlarının seri üretimini pratik hale getirdi ve 20. yüzyılda yaygın satış ve kullanımın önünü açtı.
Ancak, tasarımla ilgili hala ciddi sorunlar vardı. Erken soğutma üniteleri, amonyak, kükürt dioksit ve metil klorür gibi yüksek derecede toksik gazlar kullandı. Bu gazları içeren odalar bazen sızdırarak 1900'lerin başlarında birkaç ölümcül ev kazasına yol açtı. Cihaz üreticileri, kloroflorokarbonlar (CFC'ler) adı verilen sentetik soğutucuların keşfedilmesine yol açan daha güvenli bir soğutma elemanının gerekli olduğunu fark etti. Toplu olarak Freon® olarak da bilinir, takip eden yıllarda dünya çapında standart soğutucu akışkan haline geldiler.
Ancak Freon® da mükemmel bir çözüm değildi. 1970'lerde, bilim adamları, CFC'lerin Dünya'nın doğal ozon tabakasının tükenmesine katkıda bulunduğunu keşfettiler. Güneş radyasyonunun zararlı sağlık etkilerini artıran ozon tabakasının azalması, yakında büyük bir çevresel kriz olarak anlaşıldı. Dünya hükümetleri, 1980'lerde CFC'lerin kullanımını yasakladı, ancak onları kullanan tüm cihazların hizmet dışı kalmasından on yıllarca geçmesine rağmen. Modern buzdolapları daha güvenli alternatif soğutucu akışkanlar kullanır ve yüksek verimli makineleri tipik olarak eski ünitelerden daha az miktarda kimyasal gerektirir.
