文_侯婷婷
Room Air Conditioner
你知道空調(diào)的發(fā)明者是誰嗎?
文_侯婷婷
自空調(diào)系統(tǒng)誕生開始,已經(jīng)走過了防暑御寒、自動(dòng)控溫、基本舒適和非感空調(diào)階段,并逐步進(jìn)入感知空調(diào)階段??梢哉f,空調(diào)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(zhì)量和工作效率,對(duì)推進(jìn)社會(huì)化進(jìn)程具有劃時(shí)代意義。空調(diào),這個(gè)被稱為當(dāng)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(diào)系統(tǒng)
“空調(diào)之父”威利斯·哈維·卡利爾
空調(diào)自誕生開始,已經(jīng)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(diào)是誰發(fā)明的?我們不應(yīng)該忘記它的發(fā)明者——被稱為“空調(diào)之父”的威利斯·卡利爾。
空調(diào),即空氣調(diào)節(jié)器(room air conditioner),是通過對(duì)空氣的溫度、濕度、純凈度、氣流速度進(jìn)行處理,滿足人們生產(chǎn)及生活需求的設(shè)備??諝庹{(diào)節(jié)的任務(wù)就是采用技術(shù)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(gè)完整的制冷系統(tǒng)裝進(jìn)空調(diào)器,再配上風(fēng)機(jī)和一些控制器來實(shí)現(xiàn)的。
被稱為“空調(diào)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(tái)現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng),這臺(tái)機(jī)器的工作原理是使空氣通過水冷的卷板,從而達(dá)到制冷的效果。然而,卡利爾的這個(gè)重要的發(fā)明初衷并非由于人們對(duì)炎熱天氣的抱怨,而是因?yàn)橐粋€(gè)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(chǎn)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(dāng)時(shí)所在的布法羅鍛冶公司,尋求一種能夠調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度的設(shè)備。布法羅鍛冶公司將此任務(wù)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?;谶@一設(shè)想,卡利爾通過實(shí)踐,在1902年7月17日給該印刷出版公司安裝好了這臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的“空調(diào)”設(shè)備,并取得了較好的效果。世界上第一臺(tái)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“空調(diào)”)由此產(chǎn)生。
但是,這一設(shè)備發(fā)明后的最初20年間,一直“享用”它的是機(jī)械而不是人,當(dāng)時(shí)主要用于印刷廠、紡織廠。到了1915年,卡利爾成立了制造空調(diào)設(shè)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(chǎn)品——離心式空調(diào)機(jī),從此空調(diào)效率大大提高,調(diào)解空間也空前增大,人類才開始成為了空調(diào)服務(wù)的對(duì)象。
而現(xiàn)在空調(diào)的工作原理也是基于卡利爾的發(fā)明。空調(diào)器通電后,制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器,同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入室外空氣流經(jīng)冷凝器,帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體,高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機(jī)構(gòu)后噴入蒸發(fā)器,并在相對(duì)應(yīng)的低壓下蒸發(fā),吸取周圍的熱量,同時(shí)貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換,并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi),如此空氣不斷循環(huán)流動(dòng)達(dá)到降低溫度的目的。
空調(diào)自產(chǎn)生到普及也經(jīng)過了很長(zhǎng)一段時(shí)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(diào)系統(tǒng),1925年,卡利爾發(fā)明的中央空調(diào)系統(tǒng)正式在時(shí)代廣場(chǎng)的里沃利劇院面對(duì)公眾亮相。以后的5年,開利公司給300多家商場(chǎng)和影劇院送去了清涼,空調(diào)從此進(jìn)入了迅猛發(fā)展的時(shí)代。而住宅用空調(diào)的發(fā)展比較緩慢,直到1965年,美國才有10%的家庭擁有空調(diào),到了2007年,擁有空調(diào)的家庭數(shù)量才達(dá)到86%。
現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)
空調(diào)自誕生開始,已經(jīng)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(diào)是誰發(fā)明的?我們不應(yīng)該忘記它的發(fā)明者——被稱為“空調(diào)之父”的威利斯·卡利爾,因?yàn)橛辛丝ɡ麪柌┦康目照{(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)理論,我們有了四季如春的氣候。
【春秋】蒸發(fā)降溫——利用機(jī)器結(jié)構(gòu)將水源引至建筑物上方,由銅質(zhì)排水管流出,通過水流蒸發(fā)達(dá)到為建筑物降溫的效果。
【戰(zhàn)國】?jī)?chǔ)水降溫——青銅鑄成,分內(nèi)、外兩層,上面還有蓋兒,可當(dāng)冰箱儲(chǔ)存食物,當(dāng)空調(diào)使用時(shí),夾層放冰塊,內(nèi)層空著,然后把蓋兒打開。
【唐代】通風(fēng)+蒸發(fā)降溫——這時(shí)候比較接近現(xiàn)代的空調(diào)系統(tǒng)了,涼殿里安裝機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備和冷水循環(huán),冷水從屋頂淋下,蒸發(fā)降溫,輪扇搖轉(zhuǎn),借風(fēng)力將冷風(fēng)傳送到殿內(nèi)。
【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(gè)遮陽罩,還可以做活動(dòng)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(jī)械通風(fēng)降溫——用水力作動(dòng)力鼓風(fēng)降溫,性能接近當(dāng)今的電風(fēng)扇。
古代冰鑒