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                    誰發明了空調——威利斯·開利

                    發布人:潤誼環境 發布時間:2019-03-23

                    威利斯·開利(Willis Haviland Carrier,1876年11月26日-1950年10月7日),美國工程師及發明家,是現代空調系統的發明者,開利空調公司的創始人,因其對空調行業的巨大貢獻,被后人譽為“空調之父”。

                    在超過一千年前,波斯已發明一種古式的空氣調節系統,利用裝置于屋頂的風桿,以外面的自然風穿過涼水并吹入室內,令室內的人感到涼快。

                    19世紀,英國科學家及發明家麥可·法拉第(Michael Faraday),發現壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍,此現象出現在液化氨氣蒸發時,當時其意念仍流于理論化。

                    1842年,佛羅里達州醫生約翰·哥里(John Gorrie)以壓所落成的新大樓設有中央空調。一名新澤西州Hoboken的工程師Alfred Wolff協助設計此嶄新的空氣調節系統,并把技術由紡織廠遷移至商業大廈,他被認為是令工作環境變得涼快的先驅之一。

                    1902年后期,首個現代化,電力推動的空氣調節系統由威利斯·開利(1876年-1950年)發明。其設計與Wolff的設計分別在于并非只控制氣溫,亦控制空氣的濕度以提高紐約布克林一間印刷廠的制作過程質素。此技術提供了低熱度及濕度的環境,令紙張面積及油墨的排列更準確。其后,開利的技術開始用于在工作間以提升生產效率,開利工程公司亦在1915年成立以應付激增的需求。在逐漸發展下,空氣調節開始用于提升在家居及汽車的舒適度。住宅空調系統的銷量到1950年代才真正起飛。建于1906年,位于北愛爾蘭貝爾法斯特的皇家維多利亞醫院,在建筑工程學上具有特別意義,被稱為世界首座設有空氣調節的大廈。

                    1906年,美國北卡羅萊納州夏洛特的Stuart W. Cramer正找尋方法增加其南方紡織廠的空氣濕度。Cramer把技術命名為空氣調節,并在同年將其用于專利申請中,作為水調節(water conditioning)的代替品。水調節當時是一個著名的程序,令紡織品的生產較容易。他把水汽與通風系統結合以“調節”及轉變工廠里的空氣,控制紡織廠中極重要的空氣濕度。威利斯·開利使用此名稱,并把它放進其1907年創辦的公司名稱:“美國加利亞空氣調節公司”(今開利公司)。

                    因發明了現代空調系統,被后人稱為“空調之父”('father of air conditioning')。受國家顧問委員會委托,開發了模擬極地氣候的空調裝置用于軍用飛機的測試,因為其在此方面的成就,曾6次獲得空軍和海軍的“E”勛章,開利對美國軍工發展的貢獻被稱為“最偉大的工程成就”

                    1915年,開利和其他六位工程師合資35000美元在新澤西州成立了開利工程公司(the Carrier Engineering Corporation ),即開利空調的前身,該公司致力于研發空調技術,并研究空調的商業價值,至今它仍是世界最大的空調公司之一。但空調發明后的20年,享受的一直都是機器,而不是人。直到1924年,底特律的一家商場,常因天氣悶熱而有不少人暈倒,而首先安裝了三臺中央空調,此舉大大成功,涼爽的環境使得人們的消費意欲大增,自此,空調成為商家吸引顧客的有力工具,空調為人們服務的時代,正式來臨了。

                    1921年,開利發明了第一臺離心式冷水機組適用于大型空間的制冷,并在同年獲得專利。 

                    1922年,開利對其發明進一步改良,第一個摒棄有毒的氨而使用更安全的冷媒,并且大大地減小了機組體積,開創了舒適性空調的先河。 

                    1924年,他成功地將空調從單一的工業使用而同時運用于民用上。公司最初的幾個客戶包含了麥迪遜廣場花園(Madison Square Garden),美國國會的會議廳和美國眾議院,還有白宮。

                    1928年,他開發了第一臺家用空調('Weathermaker'),安裝在明尼蘇達州的明尼阿波利斯。
                    開利在1930年將公司總部搬到了紐約州的雪城(Syracuse),并于同年,在日本建立了分公司東洋開利,從而成了空調行業領袖。

                    最初的空調、電冰箱使用氨、氯甲烷之類的有毒氣體。這類氣體泄漏后會釀成重大事故。托馬斯·米基利在1928年發明了氯氟碳氣體(chlorofluorocarbon gas), 并將其命名為氟利昂。 這種制冷劑對人類安全得多,但是對大氣臭氧層有害。 氟利昂是杜邦公司CFC、HCFC或HFC類冷凍劑的商標,其中每一類冷凍劑名稱還包括一個數字,以表示其成分的分子組成(例如R-11, R-12, R-22, R-134)。其中,在直接蒸發式適度冷卻產品領域應用最廣的R-22 HCFC制冷劑將于2010年起停止用于新生產的設備中,并于2020年徹底停止使用。R-11和R-12在美國已經停產。作為替代品,一些對臭氧層無害的制冷劑已投入使用, 包括商品名為“Puron”的制冷劑R-410A。

                    但說到空調可以普及,主要是通過電影院。大多數美國人是在電影院第一次接觸到空調的。20世紀20年代的電影院利用空調技術,承諾能為觀眾提供涼爽的空氣,使空調變得和電影本身一樣吸引人,而夏季也取代了冬季成為看電影的高峰季節。隨后出現了大量全年開放的室內娛樂場所,如賭場、室內運動場和商場,這些都得歸功于空調的出現。

                    在二十世紀六,七十年代,美國地區發生罕見的干旱天氣,為解決干旱缺水地區的空調冷熱源問題,美國率先研制出風冷式冷水機,用空氣散熱代替冷卻塔,其英文名稱是:Air cool Chiller,簡稱為Chiller!

                    在空調歷史中,美國已經發展和改進了有風管的中央單元式系統,并得到了正在現場安裝和修理有風管的單元式空調系統的空調設備分銷商和經銷商的強力支持。WRAC是最簡單和最便宜的系統,能夠很容易的在零售商店中購得,并在持續高溫來的時候自己安裝。同時,無風管的SRAC和SPAC自70年代起在有別于美國市場的動力下在日本得到發展和改進。之后,設備設計和制造技術在90年代被轉讓到中國,這是通過與當地公司(包括主要元件如壓縮機、熱交換器、電動機、精細閥和電子控制器的本地制造商)組成的合資公司進行的。在90年代中國也從其它先進國家吸收了較大型空調設備的先進高新技術,并與多數是美國的大公司組成合資企業。
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