文_侯婷婷
Room Air Conditioner
你知道空調的發(fā)明者是誰嗎?
文_侯婷婷
自空調系統(tǒng)誕生開始,已經走過了防暑御寒、自動控溫、基本舒適和非感空調階段,并逐步進入感知空調階段??梢哉f,空調的演變和發(fā)展為人們創(chuàng)造了舒適的環(huán)境,提升了生活質量和工作效率,對推進社會化進程具有劃時代意義??照{,這個被稱為當代人“生存”必備的元素,你知道它的發(fā)明者是誰嗎?
現(xiàn)代空調系統(tǒng)
“空調之父”威利斯·哈維·卡利爾
空調自誕生開始,已經有一百多年歷史了,是家庭中不可或缺的家用電器之一,正所謂“吃水不忘挖井人”,空調是誰發(fā)明的?我們不應該忘記它的發(fā)明者——被稱為“空調之父”的威利斯·卡利爾。
空調,即空氣調節(jié)器(room air conditioner),是通過對空氣的溫度、濕度、純凈度、氣流速度進行處理,滿足人們生產及生活需求的設備??諝庹{節(jié)的任務就是采用技術手段創(chuàng)造并保持滿足一定要求的空氣環(huán)境,其制冷降溫的工作原理是把一個完整的制冷系統(tǒng)裝進空調器,再配上風機和一些控制器來實現(xiàn)的。
被稱為“空調之父”的威利斯·哈維·卡利爾,美國人,1876年11月出生于紐約市。1902年,25歲的紐約工程師威利斯·卡利爾發(fā)明了第一臺現(xiàn)代空調系統(tǒng),這臺機器的工作原理是使空氣通過水冷的卷板,從而達到制冷的效果。然而,卡利爾的這個重要的發(fā)明初衷并非由于人們對炎熱天氣的抱怨,而是因為一個印刷作坊。
1901年的夏季,紐約地區(qū)空氣濕熱,紐約市某家印刷出版公司由于空氣濕熱,生產大受影響,印刷品油墨不干,紙張也因濕熱伸縮不定,造成印出來的東西模糊不清。為此,印刷出版公司找到了卡利爾當時所在的布法羅鍛冶公司,尋求一種能夠調節(jié)空氣溫度、濕度的設備。布法羅鍛冶公司將此任務交給了富有研究精神的年輕工程師卡利爾??ɡ麪栂耄撼錆M蒸汽的管道可以使周圍的空氣變暖,那么將蒸汽換成冷水,使空氣吹過冷水盤管,周圍不就涼爽了,而潮濕空氣中的水分冷凝成水珠,讓水珠滴落,最后剩下的就是更冷、更干燥的空氣了。基于這一設想,卡利爾通過實踐,在1902年7月17日給該印刷出版公司安裝好了這臺他自己設計的“空調”設備,并取得了較好的效果。世界上第一臺空氣調節(jié)系統(tǒng)(簡稱“空調”)由此產生。
但是,這一設備發(fā)明后的最初20年間,一直“享用”它的是機械而不是人,當時主要用于印刷廠、紡織廠。到了1915年,卡利爾成立了制造空調設備的開利公司,1922年該公司成功研制了具有里程碑地位的產品——離心式空調機,從此空調效率大大提高,調解空間也空前增大,人類才開始成為了空調服務的對象。
而現(xiàn)在空調的工作原理也是基于卡利爾的發(fā)明??照{器通電后,制冷系統(tǒng)內制冷的低壓蒸汽被壓縮機吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器,同時軸流風扇吸入室外空氣流經冷凝器,帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸汽凝結為高壓液體,高壓液體經過過濾器、節(jié)流機構后噴入蒸發(fā)器,并在相對應的低壓下蒸發(fā),吸取周圍的熱量,同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發(fā)器的肋片間進行熱交換,并將放熱后變冷的空氣送向室內,如此空氣不斷循環(huán)流動達到降低溫度的目的。
空調自產生到普及也經過了很長一段時間,主要是通過百貨公司和電影院。1924年開利公司為底特律的赫德遜大百貨公司安裝了空調系統(tǒng),1925年,卡利爾發(fā)明的中央空調系統(tǒng)正式在時代廣場的里沃利劇院面對公眾亮相。以后的5年,開利公司給300多家商場和影劇院送去了清涼,空調從此進入了迅猛發(fā)展的時代。而住宅用空調的發(fā)展比較緩慢,直到1965年,美國才有10%的家庭擁有空調,到了2007年,擁有空調的家庭數(shù)量才達到86%。
現(xiàn)代空調系統(tǒng)
空調自誕生開始,已經有一百多年歷史了,是家庭中不可或缺的家用電器之一,正所謂“吃水不忘挖井人”,空調是誰發(fā)明的?我們不應該忘記它的發(fā)明者——被稱為“空調之父”的威利斯·卡利爾,因為有了卡利爾博士的空調設計技術理論,我們有了四季如春的氣候。
【春秋】蒸發(fā)降溫——利用機器結構將水源引至建筑物上方,由銅質排水管流出,通過水流蒸發(fā)達到為建筑物降溫的效果。
【戰(zhàn)國】儲水降溫——青銅鑄成,分內、外兩層,上面還有蓋兒,可當冰箱儲存食物,當空調使用時,夾層放冰塊,內層空著,然后把蓋兒打開。
【唐代】通風+蒸發(fā)降溫——這時候比較接近現(xiàn)代的空調系統(tǒng)了,涼殿里安裝機械傳動設備和冷水循環(huán),冷水從屋頂淋下,蒸發(fā)降溫,輪扇搖轉,借風力將冷風傳送到殿內。
【唐代】物理遮陽——涼棚制作很有創(chuàng)意,以竹骨架、席子做棚,在房屋或者院子里搭一個遮陽罩,還可以做活動棚頂。
【宋代】綠化增濕——在人造瀑布周圍種植大量植物。
【明代】熱壓降溫——利用墻體隔絕熱量,夜間吸收大量的冷氣在日間放出,為建筑物降溫。
【清代】機械通風降溫——用水力作動力鼓風降溫,性能接近當今的電風扇。
古代冰鑒