Фреон: изобретение и использование в системах охлаждения

Во многочисленных публикациях на тему об истории создания фреонов указывыаются несколько версий о том, кому принадлежит право называться изобретателем фреона. Одни утверждают, что фреон изобрела компания “Дюпон”, другие - “Кинетик Кемикалс”, называются также различные ученые, причасные к изобретению чудо-газа применение которого в холодильной промышленности совершило пусть и небольшую, но все же революцию. Итак, немного истории...

Первые решения проблемы кондиционирования

Впервые попытались кондиционировать воздух в Персии тысячи лет назад. Охлаждение воздуха в персидских устройствах происходило по принципу охлаждения воды при испарении. Типичный кондиционер тех дней представлял собой специальную шахту, улавливающую дуновение ветра, в которой размещались пористые сосуды с водой или протекала вода из источника. После охлаждения и насыщения влагой в шахте воздух поступал в помещение. Эффективный для жаркого и сухого климата, такой кондиционер оказался бы бесполезным в условиях высокой относительной влажности воздуха.

Баллоны с хладагентами окрашивают в разный цвет. Таким образом, где какой френо можно понять не читая этикетку.

В Индии попытка противостоять жаркому летнему климату привела практически к созданию вечного двигателя. Установив вместо входной двери в помещение каркас, обвитый кокосовой пальмой – татти, индусы поместили над ним ёмкость, которая медленно заполнялась водой за счет капиллярного эффекта татти. Когда уровень воды достигал определённого значения, ёмкость опрокидывалась, орошая водой дверь, и возвращалась в исходное состояние. Этот процесс повторялся многократно.

Электрический способ кондиционирования воздуха был изобретён Уиллисом Кэррьером примерно в 1902 году. Он же разработал первую систему кондиционирования воздуха для типографии в Бруклине. Кэрриер разработал аппарат, который охлаждал воздух до постоянной температуры и осушал его до 55 %. Своё устройство он назвал «аппаратом для третирования воздуха». В 1915 году он и еще шесть коллег-инженеров основали собственную компанию «Garner Engineering Co.», впоследствии переименованную в «Carrier» («Кэрриер»). Сегодня компания Carrier — один из ведущих производителей кондиционеров, ей принадлежит 12% мирового объёма производства кондиционеров.

Появление фреонов

Начиная с конца 1800 гг. до 1929г. в качестве охлаждающих веществ в холодильниках использовались токсичные газы, аммиак (NH3), хлористый метил (CH3Cl) и двуокись серы (SO2). Из-за утечки хлористого метила из холодильников несколько несчастных случаев со смертельным исходом имели место в 1920-х годах. Люди стали оставлять свои холодильники на заднем дворе. Совместными усилиями американские корпорации Frigidaire, General Motors и DuPont начали поиски менее опасного способа охлаждения.

В 1928г. Томас Миджли Младший, при содействии Чарльза Франклина Кеттеринга, разработал «волшебный состав» под названием фреон. Фреон представляет собой хлорофторуглерод. Хлорофторуглероды – группа алифатических органических соединений, состоящая из элементов карбоната и фтора, а, во многих случаях, и других галогенов (в частности хлора) и водорода. Фреон – бесцветный не воспламеняющийся и не едкий газ или жидкость без запаха.

Томас Миджли был избран Чарльзом Франклином Кеттерингом для того, чтобы возглавить исследование новых охлаждающих веществ. Корпорация Frigidaire выпустила первый патент US#1,886,339 на формулу хлорофторуглеродов 31 декабря, 1928г.

В 1930г корпорации Дженерал Моторс и DuPont создали компанию Kinetic Chemical для того, чтобы производить фреон. К 1935г. корпорация Frigidaire и ее конкуренты продали 8млн. новых холодильников в Соединенных Штатах, использующих фреон, произведенный в компании Kinetic Chemical. В 1932г корпорация Carrier Engineering использовала фреон в первом в мире автономном устройстве для кондиционирования воздуха, названном «Атмосферная кабина».

Поскольку фреон не токсичен, он ликвидировал опасность, исходящую от утечки холодильников. Всего за несколько лет компрессорные холодильники, в которых используется фреон, стали использоваться в большинстве кухонь. В 1930г. Томас Миджли провел презентацию особенностей фреона для Американского Химического сообщества (American Chemical Society), вдыхая полные легкие нового чудо-газа и выдыхая его на пламя свечи, которое гасло, таким образом демонстрируя, что газ не токсичен и не воспламеняется.

Токсические субстанции не могли его убить.

Создатель фреонов умер от фреона?

Томас Миджли Младший являлся обладателем ученой степени в машиностроении и более 100 патентов на изобретения. Работая в филиале компании General Motors, он открыл, что добавление тетраэтилсвинца в газолин избавляет двигатель внутреннего сгорания от «стуков». Однако у всякого положительного свойства есть свой побочный эффект: в результате такой добавки большое количество свинца попадает в атмосферу и загрязняет окружающую среду.

После того, как рабочие на фабриках GM начали испытывать галлюцинации и умирать от отравления свинцом, Миджли было поручено разработать нетоксичный хладоген для использования в домашних условиях. В результате он открыл дихлордифторметан, известный как фреон R22. К сожалению, со временем выяснилось, что фреон оказывает губительное воздействие на озоновый слой. Парню просто не суждено было выиграть.

Он, может быть, придумал бы еще что-нибудь не менее смертоносное, но в 1940 году заболел полиомиелитом и практически потерял возможность самостоятельно передвигаться. Однако, не будь он изобретателем, если бы не придумал способ как облегчить свою жизнь. Миджли изобрел систему блоков и веревок, с помощью которой смог выбираться из кровати без посторонней помощи. Именно это его изобретение, а вовсе не ядовитые испарения свинца или фреона, стало причиной смерти изобретателя. В 1944 году он запутался в веревках своего хитроумного устройства, которое его в итоге задушило.

Открытия Томаса Миджли начинаются от изобретения способа соления попкорна до того, как его поджарить, и заканчиваются методом обработки содержимого плавательного бассейна, который позволяет людям глубже погружаться под воду.

Примечание: Торговый знак Freon ® является зарегистрированной торговой маркой, которая принадлежит компании E.I. du Pont de Nemours & Company (DuPont). Со временем словом "фреон" стали называть хладагенты кондиционеров. Подобным образом слово "ксерокс", будучи русской транскрипцией названия компании Xerox, используется в качестве названия копировальных аппаратов. Последние правильно называть "копирами", а для обозначения хладагентов в России существует термин "хладон".