我们可以在市场上找到各种各样的冰箱,有节能冰箱、变频冰箱、智能冰箱、无氟冰箱、干湿分离冰箱……冰箱也不断朝着节能、智能、安全的方向发展创新。
图/杨琳
(本文原标题:电冰箱的发明)
很久以前,人们就发现在低温下储存的食物不容易腐败变质。在我国战国时期,就有人发明了冰鉴,这是一种盛有冰块来保存食物的双层器皿。到中世纪,许多国家还出现过把冰块放在特制的水柜或石柜内以保存食品的原始冰箱。这些方法有个共同点,就是人们不制造冰块,人们只是冰块的搬运工。
现在我们家里常见的电冰箱,则是靠压缩机来实现制冷功能的。那么压缩机又是怎么被发明出来的呢?
1822年,英国著名物理学家法拉第发现,加压可以使二氧化碳、氨、氯等气体变成液体,而在压力降低时液体又会转化成气体。这些物质在由液体转化为气体的过程中会吸收大量热量,使周围的温度快速下降。这就是制冷压缩机的工作原理。
第一台人工制冷压缩机是由一位澳大利亚的报社老板哈里森在1851年发明的。有一次哈里森使用一种清洗剂乙醚来清洗铅字,他发现乙醚涂在金属上会有非常强烈的冷却作用。因为乙醚是一种沸点很低的液体,它在转化为气体时会吸收周围大量的热量,于是产生了制冷效果。哈里森经过多次实验,研究制出了使用乙醚和冰箱压力泵的冷冻机,并把它应用在澳大利亚维多利亚的一家酿酒厂,供酿酒时制冷降温用。
图/摄图网
到了1873年,德国化学家、工程师卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。这种改进的冷冻机的原理是,使用一台小蒸汽机驱动压缩机,反复压缩氨,使氨不断被压缩为液体,再蒸发成气体,蒸发过程中大量吸热从而产生制冷作用。林德同样首先将他的发明用于酿酒工业,制造出工业用冰箱。后来,他继续改进工业用冰箱,使之体积变小,并在1879年制造出了世界上第一台人工制冷的家用冰箱。这种蒸汽动力的冰箱非常受欢迎,10年内在美国和德国卖了上万台。
1923年,瑞典工程师布莱顿和孟德斯发明了第一台用电动机带动压缩机工作的冰箱,他们为此申请了专利,并把其专利卖给了美国的一家公司。1925年,这家公司生产出了第一批家用电冰箱。
在对冰箱不断改进的过程中,人们也积极寻找安全高效的冰箱制冷剂。冰箱最初使用乙醚、氨和硫酸等作为制冷剂,但是这些物质大多有毒、易燃或者刺激性强。后来人们发现氟利昂作为制冷剂很安全并广泛投入使用,但是研究表明,氟利昂会破坏大气臭氧层。于是人们又找到了一种叫做异丁烷的更安全无害的制冷剂,并且生产出无氟冰箱。
现在,我们可以在市场上找到各种各样的冰箱,有节能冰箱、变频冰箱、智能冰箱、无氟冰箱、干湿分离冰箱……冰箱也不断朝着节能、智能、安全的方向发展创新。一款新的冰箱,甚至有多达几十项的专利。每一次进步,每一次变革,都是人们智慧的结晶!(本文由国家知识产权局专利局初审流程部青年工作组编辑整理)
知识产权小讲堂
专利就是把专利权人的技术成果向大家公开,并在一定时间内归专利权人独享,之后大家都可以自由使用。这里的“一定时间内”是什么意思呢?我国专利法规定“发明专利权的期限为20年,实用新型专利权的期限为10年,外观设计专利权的期限为15年”。
也就是说,专利权是有“保质期”的,过期了则不再能享受法律的保护。如果保护期限太短,专利权人享受保护带来的利益还抵不上研发的成本,那么发明人就没有积极性了,如果保护期限过长,其他人无法享受这项成果,也不利于技术的进步。
以本期故事中的冰箱为例,如果最初拥有冰箱专利的人一直把他生产冰箱方法的专利藏着不让大家使用,或者坐地起价以此来赚取高昂的费用,那么冰箱也许就很难走进寻常百姓家中。给予专利一个“保质期”,既推动了冰箱技术的革新,还能促使冰箱的价格合理化。
编校:苑宝平, 审读:郭丽
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