現(xiàn)代的制冷技術(shù)，是18世紀(jì)后期發(fā)展起來(lái)的。在此之前，人們很早已懂得冷的利用。我國(guó)古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降溫。馬可·波羅在他的著作《馬可·波羅游記》中，對(duì)中國(guó)制冷和造冰窖的方法有詳細(xì)的記述。 1755年愛丁堡的化學(xué)教師庫(kù)侖利用乙醚蒸發(fā)使水結(jié)冰。他的學(xué)生布拉克從本質(zhì)上解釋了融化和氣化現(xiàn)象，提出了潛熱的概念，并發(fā)明了冰量熱器，標(biāo)志著現(xiàn)代制冷技術(shù)的開始。 在普冷方面，1834年發(fā)明家波爾金斯造出了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷機(jī)，并正式申請(qǐng)了英國(guó)第6662號(hào)專利。這是后來(lái)所有蒸氣壓縮式制冷機(jī)的雛型，但使用的工質(zhì)是乙醚，容易燃燒。到1875年卡利和林德用氨作制冷劑，從此蒸氣壓縮式制冷機(jī)開始占有統(tǒng)治地位。 在此期間，空氣絕熱膨脹會(huì)顯著降低空氣溫度的現(xiàn)象開始用于制冷。1844年，醫(yī)生高里用封閉循環(huán)的空氣制冷機(jī)為患者建立了一座空調(diào)站，空氣制冷機(jī)使他一舉成名。威廉·西門斯在空氣制冷機(jī)中引入了回?zé)崞?，提高了制冷機(jī)的性能。 1859年，卡列發(fā)明了氨水吸收式制冷系統(tǒng)，申請(qǐng)了原理專利。 1910年左右，馬利斯·萊蘭克發(fā)明了蒸氣噴射式制冷系統(tǒng)。 到20世紀(jì)，制冷技術(shù)有了更大發(fā)展。全封閉制冷壓縮機(jī)的研制成功（美國(guó)通用電器公司）；米里杰發(fā)現(xiàn)氟里昂制冷劑并用于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)以及混合制冷劑的應(yīng)用；伯寧頓發(fā)明回?zé)崾匠凉衿餮h(huán)以及熱泵的出現(xiàn)，均推動(dòng)了制冷技術(shù)的發(fā)展。 在低溫方面，1877年卡里捷液化了氧氣；1895年林德液化了空氣，建立了空氣分離設(shè)備；1898年杜瓦用液態(tài)空氣預(yù)冷氫氣，然后用絕熱節(jié)流使氫氣成為液體，溫度降至20.4K；1908年卡末林·昂納斯用液態(tài)空氣和液態(tài)氫預(yù)冷氦氣，再用絕熱節(jié)流將氦液化，獲得4.2K的低溫。杜瓦于1892年發(fā)明的杜瓦瓶，用于貯存低溫液體，為低溫領(lǐng)域的研究提供了重要條件。 1934年，卡皮查發(fā)明了先用膨脹機(jī)將氦氣降溫，再用絕熱節(jié)流使其液化的氦液化器；1947年柯林斯采用雙膨脹機(jī)于氦的預(yù)冷。大部分的氦液化器現(xiàn)已采用膨脹機(jī)，在制冷技術(shù)的開發(fā)和實(shí)際使用中獲得廣泛的應(yīng)用。 新的降低溫度方法的發(fā)明，擴(kuò)大了低溫的范圍，并進(jìn)入了超低溫領(lǐng)域。德拜和焦克分別在1926年和1927年提出了用順磁鹽絕熱退磁的方法獲取低溫，應(yīng)用此方法獲得的低溫現(xiàn)已達(dá)到（1×10－3~5×10－3）K；由庫(kù)提和西蒙等提出的核子絕熱去磁的方法可將溫度降至更低，庫(kù)提用此法于1956年獲得了20×10－3K。1951年倫敦提出并于1965年研制出的3He-4He混合液稀釋制冷法，可達(dá)到4×10－3K；1950年泡墨朗切克提出的方法，利用壓縮液態(tài)3He的絕熱固化，達(dá)到1×10－3K。 更近期的制冷技術(shù)發(fā)展主要緣于世界范圍內(nèi)對(duì)食品、舒適和健康方面，以及在空間技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的需要，從而使這門技術(shù)在20世紀(jì)的后半期得到飛速發(fā)展。受微電子、計(jì)算機(jī)、新型原材料和其它相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步的滲透和促進(jìn)，制冷技術(shù)取得了一些突破性的進(jìn)展，同時(shí)也面臨一場(chǎng)新的挑戰(zhàn)。突破性的進(jìn)展在于： （1）微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 “機(jī)電一體化”浪潮給制冷技術(shù)以巨大推動(dòng)。 基礎(chǔ)研究方面：計(jì)算機(jī)仿真制冷循環(huán)始于1960年。如今，普冷和低溫領(lǐng)域中的各種循環(huán)，如：焦－湯節(jié)流制冷循環(huán)（J－T循環(huán)）、斯特林制冷循環(huán)、維勒米爾循環(huán)（VM循環(huán)）、吉福特－麥克馬洪循環(huán)（G－M循環(huán)）、索爾文循環(huán)（SV循環(huán)）、逆向布雷頓循環(huán)、脈管式循環(huán)、吸收式制冷循環(huán)、熱電制冷循環(huán)；利用聲制冷、光制冷、化學(xué)方法制冷的各種循環(huán)；以及各種新型的混合型循環(huán)，如：熱聲斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小型脈管制冷機(jī)的循環(huán)均廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)于循環(huán)研究。研究制冷系統(tǒng)的熱物理過(guò)程、系統(tǒng)及部件的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性以及單一工質(zhì)和混合工質(zhì)的性質(zhì)等等，也離不開微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。 在制冷產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造上：計(jì)算機(jī)現(xiàn)已廣泛用于產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD，CAM）。例如：結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)的有限元法和有限差分法以及用計(jì)算機(jī)控制精密機(jī)械加工。 計(jì)算機(jī)和微處理器對(duì)制冷技術(shù)的最大影響在于高級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)。這是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及到先進(jìn)的控制方法、可靠的集成塊芯片及專門的控制模塊、精良的傳感器。當(dāng)前制冷系統(tǒng)采用電腦控制已極為普遍，控制模式正在發(fā)生變化，由簡(jiǎn)單的機(jī)械式控制發(fā)展到綜合控制，為提高產(chǎn)品性能作出貢獻(xiàn)。 （2）新材料在制冷產(chǎn)品上的應(yīng)用 陶瓷及陶瓷復(fù)合物（如熔融石英、穩(wěn)定氧化鋯、硼化鈦、氧化硅等）具有一系列優(yōu)良性質(zhì)：比鋼輕、強(qiáng)度和韌性好、耐磨、導(dǎo)熱系數(shù)小、表面光潔度高。將陶瓷用燒結(jié)法滲入溶膠體制成零件或用作零件的表面涂釉，可改善零件的性能。 聚合材料（工程塑料、合成橡膠和復(fù)合材料）用于制冷產(chǎn)品中作為電絕緣材料、減振件 和軟管材料；利用聚合材料的熱塑性，以新工藝通過(guò)熱定型的方法制造壓縮機(jī)中的復(fù)雜零件（轉(zhuǎn)子、閥片等）。這些新材料的應(yīng)用，帶來(lái)產(chǎn)品性能、壽命的提高和成本的降低。 （3）機(jī)器、設(shè)備的發(fā)展 為滿足各種用冷的需要，新產(chǎn)品不斷推出，商品化程度不斷提高。 壓縮機(jī)以高效、可靠、低振動(dòng)、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低為追求目標(biāo)，由往復(fù)式向回轉(zhuǎn)式發(fā)展。如新型螺桿式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、擺線式壓縮機(jī)等，都具有優(yōu)良特性和競(jìng)爭(zhēng)力。 在壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置上，將變頻器用于空調(diào)、熱泵及集中式制冷系統(tǒng)的變速驅(qū)動(dòng)，帶來(lái)了節(jié)能效果。 在低溫機(jī)器和設(shè)備方面，前述各種低溫循環(huán)雖早已提出，但近年來(lái)生產(chǎn)開發(fā)的產(chǎn)品在溫度，制冷量、啟動(dòng)速度、可靠性、能耗、體積等方面均有長(zhǎng)足的進(jìn)步。現(xiàn)在，氦液化器多數(shù)為膨脹型，中型的為雙膨脹機(jī)組成的柯林斯機(jī)器，大型的采用透平膨脹機(jī)。輻射制冷、固態(tài)制冷已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用。利用3He-4He混合稀釋制冷原理的低溫制冷機(jī)已經(jīng)商品化，可作為磁制冷機(jī)的預(yù)冷設(shè)備。各種氣體分離設(shè)備，熱交換器，低溫恒溫器也在高效、緊湊、可靠等方面取得很大的進(jìn)展。 （4）工質(zhì) 繼氟里昂和共沸混合工質(zhì)之后，由于1970年石油危機(jī)，節(jié)能意識(shí)提到重要地位，在開發(fā)新工質(zhì)上引人注目地研究出一系列非共沸工質(zhì)，收到了節(jié)能的效果和滿足一些特定需要。 由于臭氧耗損和溫室效應(yīng)引起了嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題，導(dǎo)致了80年代末開始全球禁止CFCs物質(zhì)，進(jìn)而波及到HCFC類物質(zhì)，這既是一次歷史性的沖擊，同時(shí)又提供了新的發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)在替代工質(zhì)開發(fā)及其熱物理性質(zhì)研究方面取得的成就即是證明。 當(dāng)工質(zhì)處于很低溫度時(shí)，其量子特性變得十分重要，必須考慮其量子效應(yīng)，此時(shí)循環(huán)的性能系數(shù)和制冷量不同于經(jīng)典表達(dá)式，而需要通過(guò)對(duì)量子熱力循環(huán)的研究得出。 

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