你相信嗎?空調的發明 居然沾了印刷機的光
說起對盛夏濕熱的體驗,人們大多會用酷暑難耐來形容!多虧有了空調相伴,才使人們擺脫了暑熱之苦。
然而,空調最初並不是為人類研發的。1902年,世界上第一個空調系統誕生了,但它是按照印刷機的「體驗」進行設計的。
說起空調的發明,有一個人不能不提,他就是美國工程師及發明家威利斯·開利(Willis Haviland Carrier,1876年-1950年)。由於他是現代空調系統的發明者,因此被譽為是「空調之父」。
那麼,空調是怎樣發明出來的呢?人類又是如何享用到這個偉大發明的呢?
「空調之父」——威利斯·開利(圖片www.lssdjt.com)
知冷知熱的印刷機
1901年,開利畢業於康奈爾大學,並獲得機械工程碩士學位。他入職的第一份工作是在一家鍛造公司擔任供暖工程師。
第二年,他接手的第一個任務就是處理紐約市沙克特威廉印刷廠的溫度和濕度問題。
威利斯·開利(居想網)
原來,這家印刷廠是鍛造公司的客戶單位。這家印刷廠在生產中遇到了一個大難題,由於空氣溫度和濕度的變化,使得紙張的伸縮不定,這樣就導致了油墨對位不準,自然就無法生產出清晰的印刷品了。
於是,這家印刷廠就求助於關聯公司了。
印刷也是一個細活,對環境條件的要求也是十分苛刻的。比如,對室內溫度和濕度都是有要求的,一般冬季要保持在21℃,夏季要保持在27℃,全年相對濕度要保持在55%。
對於只有26歲的開利來說,這個問題無疑是一個巨大的挑戰。
不過,開利是個聰明人。他很快就找到了問題的癥結所在,原來都是濕熱波動惹的「禍」。
但是,要想用機器裝置來解決這個問題還是要付出努力的。
大霧讓他茅塞頓開
開利的一次經歷開闊了他的思路。有一天的傍晚,開利在某火車站等火車的時候,那瀰漫天空的大霧啟發了他,使得他對溫度、濕度和露點之間的關係有了更深刻的認識。
說起霧,可以說是無人不曉,然而,真正能從大霧中捕捉靈感的人並不多。自然界的霧可能是紛繁複雜的,但就其本質來說都是一樣的,那就是由水氣遇冷凝結而成。
開利心想,既然大霧是水氣遇冷凝結而成,那就說明此時這裡的空氣濕度大約為100%,可是人們為什麼感覺不到濕潤感呢?原來是由於溫度比較低的緣故,即使空氣中的水分達到了飽和,其水分量也並不是太多。
再回到印刷廠的問題上來,開利似乎已經有了破解之策。
「好了,就從這裡突破!」開利決定用「濕潤」空氣的方式來控制空氣的濕度問題,如用控制氣溫的辦法來控制空氣里的水分含量,同時通過控制噴霧水的溫度來控制飽和溫度。
1902年開利發明的第一套現代空調系統(williscarrier.com)
1906年,開利的發明以「空氣處理裝置」為名獲得了美國專利。該裝置調節溫度和濕度水平的方法,構建了現代空調系統的基本框架。
受益於開利現代空調系統的印刷品(williscarrier.com)
開利緣於印刷企業的發明,開創了空氣溫度和濕度人工調節的先河 ,並在諸多生產領域獲得了廣泛認同。
在之後的20年間,開利的空調系統逐漸應用於化工、製藥、食品以及軍工等行業。
人類沾了機器的光
開利並沒有滿足於最初空調的發明,而是向著更高的目標進軍了。
1911年,開利發表了他關於溫濕度基本原理的論文,後來演變為著名的「濕空氣焓濕圖」。如今,該公式已經成為空調行業的計算標準和依據。
開利最早繪製了濕空氣焓濕圖(williscarrier.com)
1915年,開利與人合作成立了開利空調工程公司,從此開始了空調工程的職業生涯。1922年,開利工程公司研製成功了離心式空調機。
開利還對其發明進行了改良,比如新型冷媒的應用使機組體積大幅度減小,並因此拓展了空調的應用領域。
現代空調應用於糖果企業(網路圖)
空調的應用從工業向民用的轉型則是從大劇院開始的。在20世紀20年代,那時候的劇院是最怕夏天的,因為氣候炎熱,大劇院內簡直就像蒸籠一般,實在是留不住人啊。開利把空調裝進了大劇院,自然是拯救了娛樂業了。
開利把空調裝進了大劇院(williscarrier.com)
1924年,開利又把空調裝進了赫德森百貨公司。此後,開利還把空調裝進了美國參議院和白宮。
1928年,開利公司又推出了第一代家用空調,但在那個時候的價格至少也得1500美元。再加上二次大戰以及經濟大蕭條等方面的原因,開利空調開拓家用市場就顯得很不靠譜了。開利公司決定還是集中力量開拓工業和寫字樓的空調市場。
1936 年,空調開始走進飛機的艙內。1939 年,空調汽車開始出現……伴隨著大量空調企業向家用空調市場的進發,家用空調才迎來了一個大發展的局面。
1950年9月,開利這位擁有80多項空調專利的發明家因心臟病突發而去世。媒體稱其奠定了空調設計技術的基本理論,並開創了科學設計空調的新階段。
空調的發明具有劃時代的意義,它為人類帶來的舒適、方便和效率是有口皆碑的。1998年,威利斯·開利博士被《時代》雜誌譽為「20 世紀最具影響力的百位名人之一」。
為了紀念開利對人類的貢獻,美國將開利公司1922年製造的第一台離心式空調機陳列於華盛頓國立博物館,以讓後人記住這項偉大的發明。
科普百分百·助力科普中國,讓科學知識在網上和生活中流行起來。溫馨提示:以上為科普百分百網上閱讀所瀏覽內容,轉載分享只為知識傳播和學習宣傳,本文內容僅代表原作者觀點,如有意見建議,請私信留言,我們會及時處理。歡迎關注,謝謝。
※先天性無精症男子圓生育夢
※「好奇」號發現火星可能有生命的新證據
TAG:科普百分百 |