റഫ്രിജറേറ്റര്‍ എന്ന ഫ്രിഡ്ജ്

റഫ്രിജറേറ്റര്‍

ഐസ്ക്രീം എന്ന് കേള്‍ക്കുമ്പോഴേ ആ തണുപ്പിന്റെ രുചി നമ്മുടെ നാവില്‍ വരും. റഫ്രിജറേറ്റര്‍ എന്ന ഉപകരണത്തിന് മുന്‍പ് ഐസ്ക്രീം എന്ന സ്വാദിഷ്ഠ വിഭവം സ്വാഭാവികമായി മഞ്ഞ് വീഴുന്ന രാജ്യങ്ങളില്‍ മാത്രമായിരുന്നു ലഭ്യമായിരുന്നത്. ശീതീകരണി എന്ന ഉപകരണത്തിന്റെ ആവശ്യം വസ്തുക്കള്‍ കേട് കൂടാതെ കൂടുതല്‍ കാലം നിലനിര്‍ത്തുക എന്നതായിരുന്നു. റഫ്രിജറേറ്റര്‍ കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിന് മുന്‍പ് ഐസ് ഹൌസുകള്‍ എന്നൊരു സംവിധാനം ഉണ്ടായിരുന്നു. മലമുകളില്‍ നിന്നും മറ്റും ലഭിക്കുന്ന സ്വാഭാവിക മഞ്ഞ് ഉപയോഗിച്ച് നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ശീതീകരണികളായിരുന്നു ഇവ. മഞ്ഞ് കാലത്ത് പാലും മറ്റും കേട് കൂടാതെ ഇരിക്കാന്‍ അവ വീടിന് പുറത്ത് സൂക്ഷിക്കുമായിരുന്നത്രേ!! താപനില കുറഞ്ഞ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഭക്ഷണത്തെ ജീര്‍ണ്ണിപ്പിക്കുന്ന ബാക്റ്റീരികളുടേയും മറ്റും പ്രവര്‍ത്തനം മന്ദീഭവിക്കുകയോ നിലയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുന്നതിനാലാണ് ഭക്ഷ്യപദാര്‍ത്ഥങ്ങള്‍ കേട് കൂടാതെ ദീര്‍ഘനാള്‍ ഇരിക്കുന്നത്.

എല്ലാത്തരം ശീതികരണികളുടേയും പ്രവര്‍ത്തനം അടിസ്ഥാനപരമായി ഒന്ന് തന്നെയാണ്. തണുപ്പിക്കേണ്ട അറയില്‍ നിന്നുള്ള താപം വലിച്ചെടുത്ത് പുറത്തു കളയുക എന്നത്. ഇപ്പോള്‍ നാം കാണുന്ന എ.സി, റഫ്രിജറേറ്റര്‍, ഫ്രീസര്‍ തുടങ്ങിയവയെല്ലാം തന്നെ ചെയ്യുന്ന പ്രവര്‍ത്തനം ഇതു തന്നെ. ഇതിനായി വിവിധ രീതികള്‍ അനുവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്ന് മാത്രം.
ബാഷ്പീകരണതത്വം ഉപയോഗിച്ചാണ് ഭൂരിഭാഗം റഫ്രിജറേറ്ററുകളും ശീതീകരണം എന്ന പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. കുളിച്ച ശേഷം കാറ്റത്ത് വന്ന് നിന്നാല്‍ നമുക്ക് തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടാറുണ്ട്. ഇതും ബാഷ്പീകരണം മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ശരീരത്തില്‍ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്ന ജലാംശം അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് ബാഷ്പീകരിച്ച് പോകുന്നു. ഇങ്ങനെ ബാഷ്പീകരിച്ച് പോകണമെങ്കില്‍ ഊര്‍ജ്ജം ആവശ്യമാണ്. ശരീരത്തില്‍ നിന്നുള്ള താപമാണ് ഇതിനായി വിനിയോഗിക്കുക. തന്മൂലം ശരീരതാപം കുറയുന്നു. ഈ താപ നഷ്ടമാണ് തണുപ്പായി നമുക്ക് അനുഭവവേദ്യമാകുന്നത്. ജലത്തിന് പകരം അല്പം പെട്രോളോ ആള്‍ക്കഹോളോ കയ്യില്‍ പുരട്ടി നോക്കൂ. കൂടുതല്‍ തണുപ്പ് തോന്നുത് കാണാം. വളരെ വേഗം ബാഷ്പീകരണത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ദ്രാവകങ്ങളായതിനാലാണിത്. കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും ബാഷ്പീകരണം ത്വരിതവേഗത്തില്‍ നടത്താന്‍ ഇത്തരം ദ്രാവകങ്ങള്‍ക്ക് കഴിയുന്നു.  ഇതേ തത്വമുപയോഗിച്ചാണ് ഇന്നത്തെ ഭൂരിഭാഗം റഫ്രിജറേറ്ററ്ററുകളും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. വളരെക്കുറഞ്ഞ താപനിലയില്‍പ്പോലും അതിവേഗം ബാഷ്പീകരിക്കാന്‍ കഴിവുള്ള ദ്രാവകങ്ങാണ് ഇന്നത്തെ റഫ്രിജറേറ്ററുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

റഫ്രിജറേറ്ററുകളുടെ ഘടകഭാഗങ്ങള്‍

• കംപ്രസ്സര്‍
• താപവിനിമയ കുഴലുകള്‍
• റഫ്രിജറന്റ് എന്ന ദ്രാവകം

റഫ്രിജറന്റ് സാധാരണഗതിയില്‍ വാതകമായിരിക്കും. ഈ വാതകത്തെ അതിശക്തമായ മര്‍ദ്ദമുപയോഗിച്ച് വ്യാപ്തം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് കംപ്രസറില്‍ നടക്കുന്നത്. വളരെ ശക്തിയായ മര്‍ദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നതോടെ വാതകത്തിന്റെ താപവും വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു. നീളമേറിയ ഒരു ചെമ്പുകുഴലിലൂടെ ഇത് കടന്നുപോകുന്നു. റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെ പുറത്താണ് ഇത് ഘടിപ്പിക്കാറ്. കുഴലിനുള്ളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ മര്‍ദ്ദം മൂലം ലഭിച്ച താപം അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പ്രസരിപ്പിച്ച് കളയാന്‍ ഇത് സഹായിക്കുന്നു. വീട്ടിലെ റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെ പുറക് വശത്ത് കാണുന്ന കുഴലുകള്‍ ഇതിനുള്ളതാണ്. നല്ല ഒരു താപചാലകമായിരിക്കണം ഈ കുഴല്‍. അതിനാലാണ് ചെമ്പ് കുഴല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കുള്ള താപപ്രസരണം മൂലം താപനില കുറയുന്നതോടെ കുഴലിനുള്ളിലെ വാതകം ഘനീഭവിക്കുകയും ദ്രാവകമായി മാറുകയും ചെയ്യും. ഇപ്പോഴും മര്‍ദ്ദത്തില്‍ വലിയ കുറവൊന്നും ഉണ്ടാകുന്നില്ല. ഈ ദ്രാവകം നോസില്‍ ഘടിപ്പിച്ച ഒരു വാല്‍വിലേക്കാണ് ചെല്ലുന്നത്. ഇതിന്റെ വ്യാസം വളരെക്കുറവായിരിക്കും. വ്യാസം കുറഞ്ഞ ഈ കുഴല്‍ തുറക്കുന്നത് അല്പം വലിയ ഒരു കുഴലിലേക്കാണ്. അവിടം മര്‍ദ്ദം കുറഞ്ഞ പ്രദേശമായി നിലനിര്‍ത്തിയിരിക്കും. തോട്ടത്തില്‍ വെള്ളം പോകുന്ന പൈപ്പിന്റെ അറ്റം അമര്‍ത്തി കൂടുതല്‍ ദൂരത്തേക്ക് വെള്ളം ചീറ്റിക്കുന്ന പരിപാടിയോട് ഇതിനെ ഉപമിക്കാം. അതോടെ ശക്തിയായി ചീറ്റുന്ന ദ്രാവകം പെട്ടെന്ന് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും വികസിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ ബാഷ്പീകരണത്തിന് വേണ്ട താപം അത് കുഴലിന്റെ ചുറ്റുപാടുമുള്ള അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിന്നും വലിച്ചെടുക്കും. അതോടെ കുഴലിന് ചുറ്റുമുള്ള അന്തരീക്ഷം തണുക്കുന്നു. റഫ്രിജറേറ്ററില്‍ ഫ്രീസര്‍ ഇരിക്കുന്ന അറയെ ചുറ്റിവരിഞ്ഞ നിലയിലാണ് ഈ കുഴലുകള്‍ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുക. ഫ്രീസര്‍ എല്ലായ്പ്പോഴും അടഞ്ഞിരിക്കും. താപം കടത്തിവിടാത്ത വസ്തുക്കള്‍ വച്ചാണ് ഈ അറ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. ബാഷ്പീകരണത്തിന് വിധേയമായി വികസിച്ച വാതകം വീണ്ടും കംപ്രസ്സറിലേക്ക് ചെല്ലുകയും മേല്‍പറഞ്ഞ പ്രക്രിയ ആവര്‍ത്തിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യും. തുടര്‍ച്ചയായി ഇത് നടക്കുന്നതോടെ ഫ്രീസറിന്റെ അകവശത്തെ താപനില വളരെയധികം താഴുന്നു. റഫ്രിജറേറ്ററുകളില്‍ ഫ്രീസര്‍ ഏറ്റവും മുകളിലായാണ് സ്ഥാപിക്കുന്നത്. ഫ്രീസറില്‍ നിന്നുള്ള തണുത്ത വായു എല്ലായ്പ്പോഴും താഴോട്ടാണ് പ്രവഹിക്കുക. ഈ പ്രവാഹമാണ് താഴെയുള്ള തട്ടുകളെ തണുപ്പിക്കുന്നത്.

കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന രീതി ഇതാണെങ്കിലും മറ്റ് ചില മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളിലൂടെയും റഫ്രിജറേഷന്‍ സാധ്യമാക്കാവുന്നതാണ്. തെര്‍മോഇലക്ട്രിക്ക് റഫ്രിജറേഷന്‍ എന്നൊരു സംവിധാനം പരീക്ഷണശാലകളില്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. രണ്ട് വ്യത്യസ്ഥ ലോഹക്കമ്പികളുടെ അറ്റങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്ത് ബന്ധിച്ച ഒരു സംവിധാനത്തിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ടാല്‍ ഒരറ്റം ചൂടാകുകയും അടുത്ത അറ്റം തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ ആസ്പദമാക്കിയാണ് റഫ്രിജറേഷന്‍ സാധ്യമാക്കുന്നത്. പെല്‍റ്റിയര്‍ പ്രതിഭാസം എന്നാണ് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്. മാഗ്നറ്റിക്ക് റഫ്രിജറേഷന്‍ എന്ന മറ്റൊരു സംവിധാനം വളരെയധികം താഴ്ന്ന (~0.3K) താപനിലകള്‍ സാധ്യമാക്കാന്‍ ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.