L'idée
d'utiliser un environnement à basse température pour éviter la détérioration
des aliments a été autour depuis des siècles. La création de l'appareil de la
maison connaît le résultat d'une série d'innovations par les chimistes,
ingénieurs et inventeurs sur la durée des 18e et 19e siècles. Les inventeurs
américains Oliver Evans, Jacob Perkins et John Gorrie sont crédités de
développer les premières versions du réfrigérateur moderne dans les années
1800. Plus tard ce siècle, le travail de l'ingénieur allemand Carl von Linden
permis chimique réfrigérant à stocker efficacement, ouvrant la voie à la
production de masse des réfrigérateurs.
Les premiers
efforts de conservation des aliments
Les cultures
humaines ont depuis longtemps que les températures froides peuvent protéger les
denrées alimentaires de grande valeur à partir de bactéries et d'autres
facteurs qui peuvent les rendre comestibles. Méthodes conservateurs tels que le
salage et le séchage sont aussi efficaces, mais ceux-ci ne sont pas bien
adaptés à tous les types d'aliments. Avant de réfrigération mécanique était
largement disponible, de nombreuses cultures utilisées les bâtiments bien
isolés appelés glacières pour la conservation des aliments, utiliser de la
glace de l'hiver et la neige comme réfrigérants naturels. Ces structures datent
du deuxième millénaire avant JC en Europe et en Asie, et les noms des
ingénieurs qui les ont conçus ont été perdus à l'histoire.
Les premiers
réfrigérateurs
Glacières ont
été bien utilisées dans les temps modernes, en particulier dans les zones
rurales où l'électricité et les appareils étaient chers ou indisponibles. Au
début des années 1800, l'ingénieur américain Thomas Moore a créé une version
maison de la glacière, une chambre isotherme portable refroidi par des blocs de
glace. Moore a inventé le terme «réfrigérateur» pour décrire son invention,
mais il est venu à être plus communément connu sous le nom «glacière».
Glacières avaient la même forme et la fonction générale que les réfrigérateurs
modernes et certaines personnes utilisent encore ce nom. Dans de nombreux
domaines, une personne de la livraison locale, familièrement connu comme un
"iceman" aux Etats-Unis, apporterait des blocs de glace frais de
quartiers dans un panier ou un camion.
Dans les années
1750, le physicien écossais William Cullen a découvert que certaines réactions
chimiques seraient tirées de la chaleur à partir d'un domaine particulier, la
création d'une poche de froid. Cullen, sans se soucier des applications
pratiques de sa découverte, n'avait pas réalisé qu'il avait trouvé la base pour
la réfrigération moderne. Vers la même époque que Thomas Moore a inventé la
glacière, Oliver Evans conçu, mais n'a pas construit, une machine à faire usage
du processus chimique de Cullen. Ce n'était pas jusqu'en 1834 que le
scientifique Jacob Perkins construit et breveté le premier réfrigérateur
fonctionne. Perkins, une figure majeure de l'ingénierie américaine, aussi
bricolé avec des systèmes de chauffage et de refroidissement pour la maison et
est parfois appelé le père de la réfrigération.
Dix ans plus
tard, le médecin américain John Gorrie cherchait une source régulière de glace
pour abaisser la température du corps des patients atteints de la fièvre jaune.
Les méthodes courantes de livraison de glace à l'époque étaient insuffisantes
pour ses fins si, en travaillant à partir de la conception originale d’Evans,
il a construit une unité de réfrigération qui était plus pratique et plus
efficace que celui créé par Perkins. Ce fut le modèle pour le réfrigérateur
moderne. En conséquence, Evans, Perkins, et Gorrie peuvent partager
efficacement le crédit pour ce dispositif maintenant essentiel.
Le processus de
réfrigération
Les systèmes de
refroidissement mécaniques dépendent des substances chimiques appelées fluides
frigorigènes. Comme le réfrigérant se déplace à travers l'appareil, il est
comprimé, ce qui élève sa température. Cette chaleur est libérée à l'arrière du
réfrigérateur, car la chaleur est dissipée, les réfrigérant se condense mais
reste à cette haute pression. Le réfrigérant passe ensuite à travers une vanne
de détente, où la pression diminue et il tourne de nouveau dans un gaz. Comme
il change de liquide à gaz, sa température s'abaisse, l'air de refroidissement.
Ventilateurs et les moteurs circuler ce l'air refroidi dans une zone isolée.
Les premiers
réfrigérateurs utilisés comme fluides frigorigènes éther, mais en 1876, Carl
von Linden découvert un procédé amélioré de liquéfaction de gaz. Cela a rendu
la production de masse de dispositifs de réfrigération pratique, ouvrant la
voie à la vente et l'utilisation généralisée dans le 20e siècle.
Mais il y avait
encore des problèmes graves avec la conception. Les premières unités de
réfrigération utilisés gaz très toxiques comme l'ammoniac, le dioxyde de soufre
et le chlorure de méthyle. Les chambres contenant ces gaz parfois fuite,
entraînant plusieurs accidents domestiques mortels dans les années 1900. Les
fabricants d'appareils ont constaté qu'un élément de refroidissement plus sûr a
été nécessaire, ce qui a conduit à la découverte de réfrigérants de synthèse
appelés chlorofluorocarbures (CFC). Aussi connu collectivement comme le Fréon,
ils sont devenus le réfrigérant standard mondial dans les décennies qui ont
suivi.
Toutefois Fréon n'est pas une solution parfaite soit. Dans les
années 1970, les scientifiques ont découvert que les CFC contribuent à
l'épuisement des ressources naturelles de la Terre ozone couche. L’appauvrissement
de l'ozone, ce qui augmente les effets néfastes sur la santé du rayonnement
solaire, fut bientôt considérée comme une crise environnementale majeure. Les
gouvernements du monde ont interdit l'utilisation des CFC dans les années 1980,
mais il serait décennies avant que tous les dispositifs qui emploient eux
serait hors service. Les réfrigérateurs modernes utilisent des réfrigérants de
remplacement plus sûres, et leurs machines hautement efficace nécessite
généralement de plus petites quantités de produits chimiques ont été utilisés
par de vieilles unités.
