Elementos clave: Compresores para refrigeración

Refrigeración por cilindro de amoníaco Frick montada sobre un bastidor de máquina de vapor vertical existente, 1882.

Tras el éxito inicial de las máquinas frigoríficas de De La Vergne y la Ice and Cold Machine Co. de Charles Ball, varias otras empresas pronto se dedicaron al desarrollo y la fabricación de compresores de refrigeración. La más destacada fue la Frick Company, una consolidada empresa de Waynesboro, Pensilvania, fabricante de máquinas de vapor y maquinaria agrícola, fundada por George Frick en 1853.

El departamento de refrigeración de la Compañía Frick se originó alrededor de 1881, cuando un tal Sr. Jariman o un tal Sr. Ferguson, de Baltimore, Maryland, presentaron un plano de maquinaria a George Frick, y posteriormente se construyeron plantas para varios clientes en esa ciudad. Al año siguiente, el Sr. Ferguson trabajó en un nuevo diseño para un compresor con un cilindro de amoníaco que se usaría como máquina frigorífica; los planos de este compresor también se mostraron al Sr. Frick.

En 1882, Frick incursionó en el campo de la maquinaria frigorífica con la construcción de un cilindro compresor de amoníaco, el cual se montó sobre el bastidor de una máquina de vapor vertical existente, accionada por una máquina de vapor horizontal de acoplamiento directo, como se muestra en la figura 1. Frick construyó algunas de estas máquinas para Ferguson y, posteriormente, en 1883, comenzó a fabricarlas para sí misma. La primera máquina frigorífica completa de Frick, que se muestra en la figura 2, contaba con dos cilindros de amoníaco de 305 mm (12 pulgadas) de diámetro y 406 mm (16 pulgadas) de carrera, con un cilindro de vapor entre ellos. Funcionaba a 50-55 rpm y desarrollaba 25 toneladas de refrigeración. (Una tonelada de refrigeración es el efecto de enfriamiento que se obtiene al fundir una tonelada de hielo cada 24 horas). El éxito de sus primeros compresores de amoníaco impulsó la demanda, y a mediados de la década de 1880, la compañía Frick desarrolló una línea completa de grandes máquinas frigoríficas, impulsadas por las nuevas máquinas de vapor Corliss de Frick.

Primer compresor de refrigeración Frick .

Aproximadamente en la misma época, en 1882, la empresa Weiser & Vilter Manufacturing Co. de Milwaukee, Wisconsin, diseñó y construyó un compresor frigorífico horizontal de doble efecto. Weiser & Vilter había sido fundada en 1867 por Peter Weiser. Ernst Vilter se unió a la compañía en 1871 y, a principios de la década de 1880, se había convertido en un importante fabricante de motores de vapor. Weiser reconoció las ventajas de un compresor horizontal de doble efecto en un momento en que casi todas las máquinas que se fabricaban eran de tipo vertical de simple efecto. La primera máquina se instaló en la cervecería Cream City de Milwaukee. Weiser & Vilter creció rápidamente gracias a la producción de compresores frigoríficos accionados por vapor y motores de vapor Corliss para fábricas de hielo, lecherías, cervecerías e industrias de procesamiento de carne y pescado. Tras la compra de las acciones de Weiser por parte de los hijos de Vilter, la empresa se reorganizó como Vilter Manufacturing Company. Además de construir máquinas grandes, hacia 1889, Vilter también desarrolló una máquina frigorífica de "modelo pequeño" que era accionada por una máquina de vapor de válvula deslizante en la misma bancada opuesta al compresor, como se muestra en la figura 3. Estas máquinas compactas de 80 a 100 rpm, que tenían cilindros de amoníaco con diámetros de 5 a 8 pulgadas (127 a 203 mm) y carreras de 8 o 10 pulgadas (203 a 254 mm), proporcionaban refrigeración a empresas más pequeñas.

York patentó el compresor de amoníaco compuesto St. Clair en 1892.

En 1885, W.G. Lock, un ingeniero de Sídney, Australia, patentó un compresor compuesto para amoníaco, que constaba de dos etapas de alta y baja presión de simple efecto, dispuestas en paralelo. Si bien ya existían patentes sobre esta idea desde 1867, la tecnología de Lock, aplicada a una máquina fabricada por York Manufacturing Co., representó una gran mejora. York patentó esta máquina como la St. Clair en 1892, como se muestra en la figura 4. York Manufacturing Co. se había fundado en York, Pensilvania, en 1874, y en 1885 fabricó su primera máquina de hielo para un cliente en Misisipi. Para 1897, York había vendido o discontinuado todas sus demás líneas de productos, centrándose exclusivamente en la fabricación de hielo y máquinas de refrigeración, y posteriormente se convirtió también en líder en equipos de climatización (HVAC).

Aunque York, Frick, Vilter, De La Vergne y Ball's Ice and Cold Machine Co. figuraron entre los primeros y más destacados fabricantes de compresores de refrigeración, en la década de 1880 surgieron muchos otros para satisfacer la creciente demanda de máquinas de hielo y refrigeración mecánica en cervecerías, empacadoras de carne, fábricas de productos lácteos, hoteles, restaurantes, barcos de vapor y muchos otros negocios. Para 1891, la revista Industrial Refrigeration incluía anuncios de al menos 30 fabricantes estadounidenses de máquinas de hielo y refrigeración.

York patentó el compresor de amoníaco compuesto St. Clair en 1892.

A finales de la década de 1890, aumentó la demanda de compresores de refrigeración más pequeños, con piezas más ligeras y que funcionaban a mayor velocidad, para sistemas de refrigeración de capacidad moderada destinados a hoteles, restaurantes, hospitales y diversas plantas industriales. Dado que la energía de vapor no siempre estaba disponible, se introdujeron otros tipos de accionamiento. El primer compresor de Frick, accionado por un motor eléctrico de corriente continua de conexión directa, se construyó a principios del siglo XX. Estas máquinas adaptables allanaron el camino para la amplia aceptación de la refrigeración mecánica.