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“我的命都是空调给的!”热到融化的你,该认识下这个人

你问我什么时候最感谢科技?

不是在用电脑打游戏的时候,也不是从微波炉里端出香喷喷的披萨的时候,而是到了夏天,满头大汗的我走进空调房的那一刻。窗外还是三伏天,热的人莫名焦躁,可进了屋子,只要你轻轻点一下开关,凉风顿时充满整个房间。

爽爆了。

那么夏天拯救者——空调,是谁发明的?这个人怎么就这么厉害,搞了这么个神器?

开利家族的冰霜降生威利斯一世、现代空调系统的发明者、夏日男神、现代人和城市的救星、房间里的冷气之王、高温终结者以及空调之父——威利斯。

如今免于被高温笼罩每个人都要感谢他:威利斯·开利(Willis Haviland Carrier,1876年11月26日-1950年10月7日)

神器的诞生

威利斯生于纽约安哥拉,他的父亲杜安杜安·威廉姆斯(Duane Williams Carrier)曾向当地的印第安人教授音乐,还试着经营过一个杂货店,不久他又成了当地的邮政局长(也是个多才多艺的人)。他的母亲伊丽莎白·哈维兰德(Elizabeth R. Haviland)是一个贵格会教徒,可惜她在威利斯11岁时就去世了。得益于良好的家庭环境,1901年威利斯从康奈尔大学毕业,取得了工程学士学位。

刚一毕业,这位大学生就被分到了纽约布法罗公司(The Buffalo Forge Co.)的研发部门。这家公司旗下的布鲁克林印刷厂的印刷质量时好时坏,谁都不知怎么办,于是25岁的他被指派找到原因。

经过一番研究开利发现,不同于人们一直认为是温度影响工厂运作的观点,湿度也会影响印刷质量,所以不仅需要控制温度,还要进行湿度控制。开利用他对蒸汽加热的对象和空气循环方面的知识深入研究了空气冷却的过程,他由此想到,如果充满蒸汽的管道会令房间变暖,那么充满冷水的管道不就会使周围变冷了吗?而在潮湿空气冷凝的过程中,房间内就会变得更干燥,温度更低。

他利用这个原理,他计算出印刷需要的精确温湿度,开发了世界上第一台空气调节装置(Apparatus for Treating Air),该装置可以让湿度降低到55%。

让我们永远记住1902 年的这个夏天,7月17日,他装备好了这台新设备,并且大获成功。至此,世界上第一台空气调节系统由此产生。它甚至为空调制造设立了基准:

空调必须执行四个基本功能:

  1. 控制温度;
  2. 控制湿度;
  3. 控制空气流通和通风;
  4. 净化空气。

直到现在,空调还遵循着这样的设计理念。

空调1.0并不是他的终点

其实人类与高温抗争的历史已经有很久了。我国古代的《西京杂记》卷就写过汉朝时的一位巧匠:“长安巧匠丁缓……作七轮扇,连七轮,大皆径丈,相连续,一人运之,满堂寒颤”。这是用手动旋转风扇提供动力制冷的一个发明,而美国发明家和政治家本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)也曾在1758年对蒸发进行了大量实验。这些事例固然是人类智慧的体现,但也从侧面说明,人们自古以来就饱受高温之苦……

可开利没有停下他的脚步。1906年开利发现,持续性降低露点实际上可以提供持续性湿度。这就是后来的空调工程师们所熟知的“持续性露点降低法则”。基于这一发现,他设计了世界上第一部自动调节空调,并在1907年的五月十七日递交了专利申请书。于是他拿到了人生第一个专利(专利号U.S. Pat# 808897)

威利斯·开利不懈地对温度,湿度和露点进行研究,并于1911年向美国机械工程师学会公开了他发现的“合理湿度公式”('Rational Psychrometric Formulae')。在美国机械工程师协会的年度会议上这个公式被称为“《大宪章》一般的空气干湿表”。该公式之后成为空调行业的计算标准和根本依据。它所规定的一些概念,如相对湿度、绝对湿度、露点温度等成了行业规范,可以据此准确地设计符合要求的空调系统。不过早期的空调主要应用在工厂,现代人还无缘享受。

1915年,受到第一次世界大战的影响,开利所在的公司停产,于是他和6个朋友开始了创业——他成立了专门制造空调设备的开利公司。

开利的人生继续闪耀。不久,他就制造了真正意义上的现代空调:离心式空调机。空调真正走入了人们的生活。1924 年他为底特律的赫德逊大百货公司安装了空调,那可真是搞了一个大新闻,顾客们真正感受到了空调的魔力。然后他又为大剧院装了空调(1925年为纽约里沃利大剧院),接着又给美国国会装了空调(1928年)……然后空调进入了飞机,甚至进入了汽车,不仅如此它还要上天——1962 年空调应用在了太空领域。

1950年10月,开利因心脏病突发去世,享年74岁;他奠定了空调设计技术的基本理论,他的“合理湿度公式”为空调行业提供了准则。今天的空调和一百年前的空调有着同样的原理。开利用他的才智所制造出的清凉的风,吹拂了一百年。

空调是怎样改变了这个世界的

现在,空调已经从奢侈品变成了提升生活质量的必需品,它甚至改变了建筑设计,让没有窗户的办公楼得以建立。它影响了数百万人的生活和工作。

一个典型的例子是,如果当年位于休斯顿的美国宇航局控制中心的约翰逊空间中心没有空调,美国宇航局的工程师们就会拒绝搬到这个地区。作为迁移协议的一部分,nasa不得不承诺,他们将购买这些工程师们设计的内置空调的汽车,或者他们会将空调装在他们原有的汽车中。几乎每个工程师在搬到休斯顿后都获得了一台装有空调的新车,因为NASA很快就明白了一点:使自己陷入售后服务模式非常讨厌,完全不值得尝试。

因他对科学的贡献,1935年威利斯被利哈伊大学授予了一个工程学位,阿尔弗雷德(纽约)大学也为他颁发了荣誉博士学位由,1942年他被授予了弗兰克·p·布朗奖章,他还入选了发明家名人堂。

在纪念开利发明空调的100周年的会议上,人们一再重复了这样一种说法:假如没有空调,世界的工作效率会降低40%。虽然现代空调为人诟病(氯氟碳化合物在空调上的使用造成了地球的臭氧层上空洞),但它对人类文明所做的贡献是不可磨灭的(而且开利的公司首次生产的空调是不含氯的)。

大自然以高温桎梏人,而开利为我们破除了锁链。今天每一个能在凉爽的空气中工作和学习的人,都应该感谢他。

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