空調是怎樣發明的？

不曬月亮的魚

盛夏，當酷暑難耐的人們迫不及待地跑到空調跟前降溫時，恐怕不會想到，這一當代人習以為常的防暑利器是上世紀一位每周僅10美元工資的美國小伙發明的！ 他就是威利斯·哈維蘭·開利



1902年的冬天，25歲的美國小伙開利乘火車下班，在站台上等車的他凝望著眼前濃重的霧氣愣愣出神。 最近幾個月來，作為一名生產供排暖系統公司的工程師，他一直被如何冷卻空氣，同時降低濕度這個問題困擾不已。


威利斯·哈維蘭·開利（Willis Haviland Carrier）此前，就怎樣自如地調節溫度，人類經歷了漫長的探索歷程。早在數百年前，人類就掌握了加熱技能，把冷變熱不費吹灰之力。但是，把熱變冷應該怎麼辦呢？人們苦苦探索，不得要領。


直到1758年，英國化學家、醫生約翰·哈德利與本傑明·富蘭克林通過乙醚人工製冰成功。但不久，哈德利病逝，富蘭克林投入政治事業，人工降溫的研究陷入停滯。又過了幾十年，1842年，美國佛羅里達州瘧疾和黃熱病流行。醫生約翰·戈里發明了製冰降溫裝置來為病人降溫。幾年後，戈里取得該項專利。但是，這些製冷裝置除了體積龐大、效率低下外，還有個很大的缺點：由於需要先製冰後製冷，空氣溫度降低的同時，濕度的增加在所難免。


四分之三的比例模型戈里的製冰機四分之三的比例模型戈里的製冰機（現存於約翰戈里州立博物館）



時光流轉，可能誰也不曾想到，改進位冷裝備的難題被年輕的美國小伙開利破解。威利斯·哈維蘭·開利從小熱愛數學，母親擅長修理鐘錶、縫紉機和家用電器，小開利也在修理和發明上熱情滿滿。1902年他獲得機械工程碩士學位後就進入一家製作暖氣機、風箱及排風機的公司--水牛城鍛造公司（The Buffalo Forge Co.）工作，就職於研發部，擔任周薪僅10美元的採暖工程師。

在幫公司破解了不少技術難題後，開利接手了一個「麻煩」的客戶--布魯克林印刷廠。那年夏天，該廠的印刷質量顯著下降。聰明的開利立刻抓住了問題的關鍵：那年夏天濕熱的天氣是罪魁禍首！紙張變形、油墨不乾，不穩定的溫度和濕度成為影響印刷質量的罪魁禍首。他找到國家氣候表（the national weather tables），精確計算出印刷需要的溫度和濕度。但，降溫不難，降低濕度該怎麼實現？


苦苦思索數日，開利仍不得要領。下班等車的他盯著那團濃重的霧氣出神，心裡暗嘆：遇到的難題真像這飄渺的霧氣一樣找不到頭緒！一滴、兩滴，站台一側霧氣遇冷凝結成的小水滴吸引了他的注意力：含水量相同時，空氣的溫度越低，濕度越高，就像眼前的霧氣。濕度到了飽和後，空氣就凝成水珠。那麼，如果把空氣溫度降到足夠低，讓它凝結出水，再集中排出，那麼空氣的濕度不就降低了嗎？


開利和他的冷乾機



開利立刻著手設計圖紙、生產零件。很快，一台由電力驅動的「空氣處理儀」發明成功，並於1906年獲得專利。後來，開利與友人自組公司，專門製造空調設備。這就是一度成為「空調行業領袖」的開利公司。


時至今日，開利公司仍活躍在世界空調舞台上，在紀念開利發明空調100周年的國際會議上，該公司強調：假如沒有空調，世界的工作效率會降低40%。此說法的準確性還有待考證，但有一點是肯定的：空調已經成為夏日人們消暑降溫的不二利器！美國人還特意將1922年開利製造的第一台離心式空調機放在華盛頓國立博物館，供人參觀，以此紀念這項百年來造福人類的偉大發明。