澳大利亚人James Harrison检验了Gorrie和Twinning所用的制冷机并把蒸汽压缩式制冷机介绍给了酿造和肉类食品公司。

在史前时代，人类已经发现在食物缺少的季节里，如果把猎物保存在冰冷的地窖里或埋在雪里，就能保存更长的时间。

早在先秦时代已经懂得了采冰，储冰技术。希伯来人，古希腊人和古罗马人把大量的雪埋在储藏室下面的坑中，然后用木板和稻草来隔热。在古印度，蒸发制冷技术也得到了应用。当一种流体快速蒸发时，它迅速膨胀，升起的蒸汽分子的动能迅速增加，而增加的能量来自周围的环境中，周围环境的温度因此而降低。

在中世纪时期，冷却食物是通过在水中加入某种化学物质像硝酸钠或硝酸钾，而使温度降低，1550年记载冷却酒就是通过这种方法。这就是制冷工艺的起源。

在法国冷饮是在1660年开始流行的。人们用装有溶解的硝石的长颈瓶在水里旋转来使水冷却。这个方法可以产生非常低的温度并且可以制冰。在17世纪末，带冰的酒和结冻的果汁在法国社会已非常流行。

到了唐代，伴随着“一骑红尘妃子笑”的故事，出现了世界上最早的冷库雏形。

古代冷链体系的雏形

早在3000多年前，华夏劳动人民就已开始在冬季采集、贮藏天然冰于冰窖中，夏季用于食品冷藏和防暑降温。1986年在陕西省姚家港秦雍城遗址，发掘出可以贮截190立方米冰块的地下冰室，这说明早在春秋时期秦国就很重视食物冷藏和防暑降温方面的设施建设。

古埃及出土的大约2500年前的壁画中，画有奴隶手持棕榈去扇多孔性的陶制器皿，同时不断地在外面洒水，水蒸发吸热，使器皿内的水结冰，这是较早的人工制冰。以上只是古代人对天然冰的利用和简单的人工制冰，还不能称之为制冷技术。

“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴，四之日蚤（早）献羔祭韭。” 《诗经》的句子说的就是周人于腊月采冰，正月往冰窖里存冰，二月用冰镇的羊羔肉和菲菜上供祭神。

早在周代，就设有“凌人”官职，专门掌管采冰、储冰和用冰之事。当时藏冰的冰室称为“凌阴”，可以把冰保存到夏天，它是冷库的初级原始阶段。自周朝开始直至近代，冰窖几乎是历代宫中必不可少的服务设施。

到了唐代，伴随着“一骑红尘妃子笑”的故事，出现了世界上最早的冷库雏形。杨贵妃喜食荔枝，唐玄宗为讨美人欢心，下旨派快马将荔枝从产地广东、四川日夜不停运送到西安。然而四川到西安有千里之遥，需三天才能送达。广东到西安有三千多里，需七天才能送达。“一日色变，二日香变，三日味变，四五日色香味尽去矣。”到了长安，荔枝已全然失去了色香味，贵妃自然不乐。

唐玄宗因此万般愁闷，遂召见大学士羊望，吩咐羊望解决这个难题。

羊望领命后，三日闭门不出，冥思苦想，终得一法：制作一个双层木箱，木箱夹层中填充满棉花、羊毛，在荔枝采下后，将藏在地窖的寒冰和新鲜荔枝一起放入木箱中进行运输。用此种方法运输后，荔枝到达西安色香俱全，贵妃尝着鲜美清凉的荔枝，嫣然而笑。

“长安回望绣成堆，山顶千门次第开”，羊望的荔枝保鲜箱可谓当时冷库的雏形，亦算世界上最早的冷库，而快马加鞭又全程“低温”的荔枝运输队伍，也算得上世界上最早的“冷链”系统。

当年为运送荔枝而修建的“荔枝古道”遗迹

商业制冷被认为是起源于1856年，此后不久蒸汽压缩式制冷机用于肉类食品

在普冷方面，1748年，苏格兰人W.Cullen观察到乙醚蒸发会引起温度的下降;1755年，W.Cullen发明了第一台采用减压水蒸发的制冷机，同时发表了《液体蒸发制冷》论文，开创了人工制冷的新纪元。

1834年，美国发明家J.Perkins获得了乙醚在封闭循环中通过膨胀制冷的英国专利；1856年，苏格兰人J.Perkins发明了压缩式制冷机，采用Co2SO2，NH3，CH3Cl作为制冷剂；1875年，Carre和Linde用氨作制冷剂，大大减小了设备的体积，从此蒸汽压缩式制冷机在制冷装置的生产和应用中占了统治地位。

在此期间，利用空气绝热膨胀的制冷机开始出现。1844年，美国医生Gorrie，用封闭循环的空气制冷机为发烧病人建立了一座空调站，发明了空气制冷机。

商业制冷被认为是起源于1856年，一名美国商人Alexander. C. Twinning最先开创。不久，一名澳大利亚人James Harrison检验了Gorrie和Twinning所用的制冷机并把蒸汽压缩式制冷机介绍给了酿造和肉类食品公司。

1858年，美国人尼斯取得了冷库设计的第一个美国专利，从此商用食品冷藏事业拉开了序幕。1859年，Carre发明了氨水吸收式制冷系统，申请了专利;1910年左右，M.Lehlanc在巴黎发明了蒸汽喷射式制冷系统。

在深冷方面，1877年，法国矿业工程师LouisPaulCailletet在容器中充满30OMPa的氧气，然后预冷并打开阀门放气，气体迅速膨胀，得到了雾状的液氧滴;1892年，伦敦皇家研究院的化学教授JamesDevar成功地发明了杜瓦瓶，用于贮存低温液体，为低温领域的研究提供了重要条件。 1895年，CarvonLinde在德国申请了一项液化空气的专利，如今他创立的Linde公司已是低温工程行业的先导者之一；1908年，Onnes最先液化了氦气，获得4.2K的低温。

由于制冷技术及其应用的不断发展，各发达国家先后建立该领域的学术组织。1888年，英国成立了英国冷库和冰协会;1891年，美国成立了美国冷藏库协会;1900年，法国成立了法国和殖民地冷藏工业理事会;1903年和1904年，美国先后成立了美国制冷设备制造协会和美国制冷工程师协会。在此基础上，国际制冷学会(IIR)于1908年宣告成立，它是一个政府间的科技性国际组织，现在大约有60个国家会员，中国于1978年加入成为二级会员国。

到了20世纪，制冷技术有了更大的发展。1918年家用冰箱问世，并作为商品投放市场;1919年，美国芝加哥兴建了第一座空调电影院，次年开始在教堂配备空调;1930年，氟利昂制冷工质的出现为制冷技术带来了新的变革，极大地推动了制冷装置的应用。 20世纪，随着空气条调节和制冷系统变得更高效、可控，甚至遥控，人们生活发生了很大的变化，真正地让环境满足于他们的需要，不再依靠天气来工作和娱乐。到20世纪末，美国约70％的家庭有空调。没有人可以在用玻璃围成的房子里或没有窗户的建筑里，在无走廊的房子或在闷热潮湿的地方生活和工作。在美国，空调改变了一个世纪之久的北方城市移民的生活方式。

第一次世界大战不久前，机械制冰得到了应用，自然冰和人工制冰在制冷上应用是非常广泛的。在1914年，Clarence Brudseye在加拿大钓鱼，他发现经过冰冷冻后的鱼在暴露空气中不变形，而且在它们解冻煮熟后尝起来几乎是新鲜的。几年后，他从他的食品冷冻发现中追求到了商业利润，学着去在盛有海水的桶里冷冻包心菜。到1925年，Birdseye和Charles Seabrook发展了冷冻熟食的深冷过程。在1930年，在美国军队中，Bird Eye的解冻食物第一次得到了售卖。1927年，通用电气公司引进一种带有顶窗使用全封闭压缩机地冰箱，14立方尺的冰箱售价525美元，少数人可以接受的价钱，使得通用电气公司到1930年成为此行业的龙头。第一辆空调汽车由Packard在1938年设计出来，1938年窗式空调第一次成功地被Philco－York推销。

二战后，像冰箱一样，大量的窗式空调生产使其价格得到了大多数消费者的接受。从1920年到1930年，家用冰箱的价格从600美元降到300美元，到1939年接近150美元。

中国制冷工业从20世纪50年代的仿制开始，20世纪60年代自行设计制造，并制订了有关产品系列和标准。目前，我国制冷工业已具有品种齐全的大、中、小型制冷产品系列，产品质量、性能、技术水平都有很大的提高，并已形成有一定基础的科研、教学、设计和生产体系，研究和应用的制冷技术覆盖普冷至极低温整个范围。

热声制冷无需往复运动和机构及密封或润滑组件，已成为下一代制冷新技术的重要发展方向之一

计算机技术迅猛发展，热声制冷技术已成为重要发展方向

现代制冷工业正处于一个飞速发展的时期。在市场迅猛增长、国际竞争激烈、节能和环保迫切要求的背景下，受微电子、计算机、新型材料和其他相关工业领域技术进步的渗透和促进，现代制冷技术取得了一些突破性的进展，并具备了新的发展前景。

1）热泵技术的发展

随着人们对能源合理、高效利用的日益关注，制冷技术已不再局限于获取低温，而扩展到获取环境温度以上的热量，即热泵供热。热泵循环和制冷循环的原理、形式相同，只是循环的目的、循环工作区间的温度不同。它是从环境介质中吸取热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。利用逆向循环能量转换不仅可以制冷，而且可以供暖，从能量利用的观点来看，这是一种有效的方法。

2)计算机的应用

计算机技术的迅猛发展，大大推动了制冷技术的发展和应用，主要在以下几方面:

①计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)开始在制冷机生产厂家普及应用。

②计算机仿真技术的应用大大减少了在制冷机设计过程中出现的失误，以及设备研制工作的试验工作量。

③微电子和计算机的应用使制冷自动控制技术产生质的飞跃，最佳运行工况调节、蒸发器供液量精确调节、压缩机能量调节、自动除霜、安全保护等过程控制更为理想化、人性化和智能化。

④计算机神经网络故障诊断系统在制冷机上的使用，使得制冷设备的操作与检修向着智能化方向发展。

⑤制冷设备的生产管理、计划管理、财务管理等也开始使用计算机。

3)新材料的应用

随着新材料在制冷领域的应用，提高了制冷产品性能、寿命和成本效益。

①陶瓷及陶瓷复合物(如熔融石英、稳定氧化铅、硼化铁、氧化硅等)具有一系列优良性质:比钢轻，强度和韧性好、耐磨、化学及尺寸稳定性好、导热系数小、表面光洁度高。将陶瓷用烧结法渗入溶胶体一次成形零件或用作零件的表面涂釉，可改善零件表面性能。

②聚合材料(如，程塑料、合成橡胶和复合材料)作为制冷产品中的电绝缘材料、减振件和软管材料;利用聚合材料的热塑性，以新工艺通过热定形的方法制造压缩机中的复杂零件(如转子、阀片等)。

4)机器、设备的发展

为满足各种制冷需要，制冷产品的种类、形式不断千富，新品种层出不穷。例如，新型螺杆式压缩机、涡旋式压缩机、余摆线式压缩机等都具有很强的竞争力。在压缩机的驱动装置上，变频器用于空调、热泵及集中式制冷系统的变速驱动，节能效果显著。

5)新型制冷工质的研究

由于氟利昂制冷剂系列中的某一些氟利昂制冷剂对大气的臭氧层有破坏作用并会产生温室效应，1992年通过了《蒙特利尔议定书哥本哈根修正案》，规定1995年底停止使用CFCs(氯氟烃)物质，并将于2030年前逐步淘汰HCFCs（氢氯氟烃)物质。目前，我国的空调、冷藏设备、热泵和其他制冷装置中的制冷剂主要是R22和R134a。

当前对新型制冷剂的研究多集中在HFC(氢氟烃)替代物的研究上，其中R407C、R4l0A及一些非共沸制冷剂的使用，收到了一定的节能效果，也满足了某些特定需要。HFC替代物虽然解决了臭氧层的消耗问题，但产生的较高的温室效应仍然是困扰人们的一个不可忽视的问题。如果从环境的可接受性考虑，天然制冷剂无疑是解决问题最彻底而又最完满的途径。

目前，在天然制冷剂中，以NH3，和C3H8，与其他烃的混合物，以及CO2，制冷技术最有可能成为R22的长期替代物，具有良好的发展前景。

6)新的制冷理论及实践

除了制冷剂方面，新的制冷理论及实践方面也取得了一些突破性进展，代表性的有热声制冷技术的研究和运用。热声制冷是21世纪以来发展的一种新的制冷技术，与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比，具有相当大的优势:无需使用污染环境的制冷剂，而是使用惰性气体或其混合物作为工质，不会导致臭氧层的破坏和温室效应;其基本机构简单可靠，无需贵重材料，成本上具有很大的优势；它们无需往复运动和机构及密封或润滑组件，寿命大大延长。可以说，热声制冷技术已成为下一代制冷新技术的重要发展方向之一。

来源：《制冷技术与装置设计》、中国制冷网

编辑： 国际畜牧网