Külmkapp on tänapäevase elu nii oluline komponent, et on raske ette kujutada, milline oli maailm ilma selleta. Enne mehaaniliste jahutussüsteemide kasutuselevõttu pidid inimesed toitu jahutama jää ja lume abil, kas kohapealt leitud või mägedest alla viidud. Esimesed keldrid toidu külmaks ja värskeks hoidmiseks olid augud, mis kaevati maasse ja vooderdati puidu või õlgedega ning pakiti lume ja jääga. See oli ainus jahutusvahend kogu inimkonna ajaloo vältel.
Külmutamine
Kaasaegsete külmikute tulek muutis kõike, välistades vajaduse jäämajade ja muude toorete vahendite järele toidu jahutamiseks. Kuidas masinad töötavad? Külmutamine on suletud ruumist või ainest soojuse eemaldamine selle temperatuuri alandamiseks. Toidu jahutamiseks kasutab külmik soojuse absorbeerimiseks vedelikku. Vedelik või külmutusagens aurustub eriti madalal temperatuuril, tekitades külmiku sees jaheda temperatuuri.
Tehnilisemalt öeldes tekitab külmik jaheda temperatuuri, aurustades vedeliku kiiresti kokkusurumise teel. Kiiresti paisuv aur vajab kineetilist energiat ja juhib vajaliku energia lähialast, mis seejärel kaotab energiat ja muutub jahedamaks. Gaaside kiirest paisumisest tekkiv jahutus on tänapäeval peamine jahutusviis.
Varased külmikud
Esimest teadaolevat jahutamise kunstlikku vormi demonstreeris William Cullen Glasgow ülikoolis 1748. aastal. Culleni leiutist, kuigi geniaalset, ei kasutatud ühelgi praktilisel otstarbel. Aastal 1805 kavandas Ameerika leiutaja Oliver Evans esimese jahutusmasina kavandi. Kuid esimene praktiline külmutusmasin ehitati alles 1834. aastal Jacob Perkins. Külmkapis tekkis jahe temperatuur, kasutades aurude kokkusurumise tsüklit.
Kümme aastat hiljem ehitas ameerika arst John Gorrie Oliver Evansi kujunduse põhjal külmiku. Gorrie kasutas seadet oma kollapalavikuhaigete õhu jahutamiseks. 1876. aastal patenteeris saksa insener Carl von Linden gaasi veeldamise protsessi, millest on saanud põhilise jahutustehnika osa.
Täiustatud külmikute konstruktsioone patenteerisid hiljem Aafrika-Ameerika leiutajad Thomas Elkins ja John Standard.
Kaasaegne külmik
Külmkappides 1800. aastate lõpust kuni 1929. aastani kasutati külmutusagensitena toksilisi gaase nagu ammoniaak, metüülkloriid ja vääveldioksiid. See tõi 1920. aastatel kaasa mitu surmaga lõppenud õnnetust, mille tagajärjeks oli metüülkloriidi lekkimine külmikutest. Kolm Ameerika korporatsiooni algatasid vastuseks vähem uuritava jahutusmeetodi väljatöötamiseks koostööuuringud, mille tulemusel leiti Freoon. Vaid mõne aasta pärast muutuvad Freoni kasutavad kompressorikülmikud peaaegu kõigi koduköökide standardiks. Ainult aastakümneid hiljem mõistaksid inimesed, et need klorofluorosüsinikud ohustavad kogu planeedi osoonikihti.
Alates 2018. aastast olid kompressoriga külmikud endiselt kõige tavalisemad, kuigi mõned riigid on püüdnud klorofluorosüsinike kasutamise järk-järgult loobuda. Mõned masinad kasutavad nüüd alternatiivseid külmutusagense, näiteks HFO-1234yf, mis ei ole atmosfäärile nii kahjulikud. On olemas isegi külmikud, mis töötavad päikeseenergia, magnetilise ja akustilise energia abil.