فردييناند كاريه ..مخترع الثّلاجة

من هو مخترع الثلّاجة (البرّاد)؟

– يعود اختراع الثلاجة أو البراد إلى المخترع الفرنسي فرديناند كاريه.
ولد فرديناند كاريه في 11 مارس 1824، ودرس الهندسة في الجامعة، ومن بين أهم اختراعاته آلة التبريد أو الثلاجة التي تُستخدم لصناعة وإنتاج الثلج من 1857 حتى 1863، وحصل على براءة اختراع لهذا الاختراع في عام 1859.

عمل فرديناند في مجال هندسة الكهرباء، واخترع إلى جانب الثلاجة آلة لإنتاج الكهرباء ذات الجهد العالي، واخترع معدل النور الكهربائي. وتوفي في 11 يناير عام 1900.

يعدّ اختراع الثلّاجة أو البرّاد صورة من صور تحوّل الطّاقة من حالة لحالة، فكما يمكن تحويل الطّاقة الكهربيّة إلى حراريّة عالية مثل الفرن، فإنّه يمكن تحويل الطّاقة الكهربائيّة ايضًا إلى طاقة حراريّة منخفضة بدافع التّبريد فينتج الثّلج الذي تعتمد عليه بالأساس فكرة الثّلاجة في حفظ الطّعام والأدوية وغيرها.

تاريخ تطوّر إختراع الثّلّاجة (البرّاد):

قبل اختراع الثلاجة، كان الناس يستخدمون فكرة بيوت الثلج لتخزين طعامهم طوال العام، وكانت هذه البيوت تقع بالقرب من البحيرات أو الأماكن الباردة بشدة.

ابتكر الفيزيائي المسلم ابن سينا في القرن الحادي عشر لفائف التبريد التي تقوم بتكثيف الأبخرة العطرية.

وظهرت أوّل عمليّة تبريد صناعي ناجحة في جامعة جلاسكو في اسكتلندا على يد ويليام كولن في عام 1748، وقام بعدها المخترع أوليفر إيفانز عام 1805 بإختراع آلة تبريد تعتمد على ضغط البخار وعدّل عليه جيكوب بركنز عام 1834 وصنّع أوّل ثلّاجة في العالم ونال براءة إختراع هي الأولى من نّوعها في التّبريد باستخدام ضغط البخار.

بعدها اخترع الطّبيب الأميريكيّ جون جوري من ولاية فلوريدا أول وحدة تبريد ميكانيكيّة في عام 1841 معتمدًا على تصميم إيفانز لعمل ثلج لعلاج مرضى الحمّى الصّفراء. وقد نال براءة اختراع عام 1851. بعدها بخمس سنوات قام العالم جيمس هاريسون بصنع آلة تصنع الثّلج باستخدام الأمونيا وكان استخدامها في الأساس لتخمير وتعبئة اللحوم في ولاية فيكتوريا بأستراليا. حتّى جاء فرديناند كاريه ووضع نظامه الذي يعدّ أكثر تعقيدًا وذلك في عام 1859.

بعدها قامت شركة كلفينيتور بصنع ثلّاجة ذات نظام تحكّم آلي في عام 1918، وتم ادخال غاز الفريون في العشرينيّات، وذاع انتشارها في الثلاثينيات وصارت أكثر انتشارًا. ثم تطوّرت صناعتها كثيرًا في خمسينات وستّينات القرن الماضي ودخلت عليها تقنيّات كثيرة حتّى وصلت إلى صورتها المتطوّرة المعروفة.

قوانين عمل الثّلاجة: 

تتألف الثلاجة من مبخر وصمام على الجانب الأيسر، وضاغط ومكثف على الجانب الأيمن، وعازل حراري، وتعتمد عملية التبريد داخل الثلاجة أو البراد على قوانين ومسلمات فيزيائية.

• تمتصّ الموانع الحرارة عندما يتم تحويلها من الحالة السّائلة إلى الحالة الغازيّة، وهذا يتطلّب ضغط ودرجة حرارة ثابتين، لأنّ درجة تبخّر الماء في الضّغط العادي تصل لـ 1000 درجة، فيما يُعرف بعمليّة التّبخّر. والحرارة النّاتجة هي حرارة التّبخر. (يصبح السّائل بخارًا عند امتصاصه للحرارة المتبخّرة).
• عند الحديث عن الحرارة، يتم نقلها من الجسم الذي يتمتع بدرجة حرارة أعلى إلى الجسم الذي يتمتع بدرجة حرارة أقل، أي من الجسم الساخن إلى الجسم البارد.
• لضمان عملية التبريد الصحيحة، يجب وجود تهوية خارجية لنظام التبريد الداخلي في الثلاجة.
• يجب أن تكون الأجزاء المعدنية للمكثف والمبخر في الثلاجة جيدة التوصيل الحراري، شريطة عدم قابليتها للتفاعل مع وسيط التبريد، وتشمل هذه الأجزاء المعادن مثل الألومنيوم والنحاس الأصفر والأحمر.

أجزاء الثّلّاجة (البرّاد):
الضّاغط compressor: ينقسم إلى أربعة أنواع: ضاغط دوراني، ضاغط مركزي، ضاغط حلزوني، وضاغط ترددي.

مهمة هذا الجهاز هي رفع ضغط البخار للتبريد الجاف، حيث يرتفع مستوى الحرارة فيه ثم ينتقل إلى المكثف الذي يخفض درجة حرارة البخار العالية ويحولها إلى الهواء الخارجي.

المكثّف condensor: يتمثل دوره في استقبال البخار الساخن ذو الضغط المرتفع الذي يتم إنتاجه من الضاغط عن طريق وسيط التبريد، ويقوم بتحريره وتخفيض درجة حرارته العالية (المعروفة باسم حرارة التبخر) وإطلاقه في الجو الخارجي.

صمام التحكّم control valve: يتحكم في نقل وسيط التبريد من المكثف ذو الضغط المرتفع إلى المبخر ذو الضغط المنخفض.

المبخر evaporator: أنبوب معدني ملتوي يستقبل وسيط التبريد ذو درجة حرارة وضغط منخفض الواصل إليه من خلال صمام التحكم.