是他,給了我們第二條生命
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是他,給了我們第二條生命

2020-07-24 來源:產業在線ChinaIOL 作者:李曉

空調,被列入20世紀全球十大發明之一。每到夏天,就會有無數人感慨“是空調給了我第二次生命”。今天就聊一聊為我們創造第二條生命的“空調之父”威利斯·開利和他的偉大發明。


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1902年夏的紐約是一個酷暑,據當地一家媒體報道:突如其來的熱浪擊倒了上萬人,各行各業都受到了影響。


在布魯克林的一家印刷廠里,工人們感覺苦不堪言。他們正在為客戶趕制一大波商業海報,但因為高溫潮濕,紙張又具有吸濕性,紙張因吸附了空氣中的水分而變形,導致顏色混在一起。因此不得不一次次重新印刷乃至被迫取消業務。


眼看著到手的生意打水漂,印刷廠迫切需要找到降溫方法,他們想到了向制造排風機的布法羅鍛造公司求助。布法羅公司決定把這一任務交給威利斯·開利。


威利斯·開利是一位年輕的工程師。他1876年生于紐約州的小鎮安哥拉,父親是當地一個農場主。聰明能干的母親則擔任了維修工的角色,幾乎所有的器具,從日常用的鐘表、縫紉機以及工廠的機械壞了,都找她維修。 


小開利耳濡目染,從小便對機械方面的知識產生了濃厚興趣,立志長大后要成為一名偉大的工程師。


19歲的時候,開利憑借優異的成績順利拿到獎學金,進入康奈爾大學主修機械工程專業。1901年,獲得了康乃爾大學機械工程專業的碩士學位,并進入了布法羅公司。


布法羅主要生產供暖、烘干和通風設備,開利的職位是采暖工程師,薪資每周10美元。就當時的行情來看,工資并不高,但對于機械癡迷者開利而言,“供暖工程師”這一職位有著足夠的吸引力。


開利的才干很快有了用武之地。他來公司后不到半年時間,便提出了一套廠房改造方案:通過更高效、合理地運用供暖盤管,為公司省下了4萬多美元的取暖費用。


這一舉動讓老板刮目相看,他因此為開利設立了專項研發小組,負責供暖設備的技術創新。印刷廠是公司的老用戶,之前給出的降溫方案都不夠理想。這顯然是個棘手難題,公司決定讓初出茅廬的開利一試身手。


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開利分析了印刷廠的基本情況后,知道問題的根本原因是不穩定的溫濕度影響了印刷的質量。


印刷工程對環境溫度要求是很高的,理論上需要這樣一個系統維持室內溫度的系統,冬季要保持21℃,夏季要保持27℃,全年相對濕度要保持在55%。


開利決定從四個方面來著手解決:溫度控制、濕度控制、清潔或凈化空氣以及空氣的有效流通。


開利首先是把布法羅公司的加熱機添加到新的制冷機器中,并將新循環的冷水替代蒸汽注入加熱盤管。該系統總的冷卻效果共有54噸,相當于一天之內可以融化1.8萬磅的冰。


這樣制冷效率有了一定提升。不過,還有一個重要問題沒有解決:潮濕度。


這是個最大難度。關于降溫,自古以來已經有過多種成功嘗試,但從未有人能將空氣內的潮濕度降低,并穩定地保持在一個特定的水平。


這個問題讓開利陷入了苦思冥想。直到有一天,他在候車時看到火車頭噴出濃濃水汽,突然靈光乍現:霧氣就是液化后的水啊,如果能讓空氣中的水分冷凝成水珠,再讓水珠滴落,周圍的空氣不就變得更冷、更干燥了嗎。


受此啟發,開利將管道中原本用于使周圍空氣變暖的蒸汽換成冷水,再讓空氣吹過水冷盤管,問題迎刃而解。


與此同時,他還深入研究了美國氣象局的報表,通過美國氣象局的數據,計算出印刷需要的精確溫濕度,開發了一臺空氣(溫濕度)調節裝置用以維持印刷車間相對恒定的溫度和濕度。


世界上第一臺空氣調節系統(噴霧式空調,現代空調的前身)就這樣誕生了。這一天是1902 年7月17日,后來被視為空調業的誕辰日。


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開利也由此開啟了他一生的偉大事業。在那之后,他不斷完善與改進自己的技術理論,進一步發現了“溫度、濕度與露點”之間的合理公式,為自動調節空調奠定了理論基礎。


1906年,開利以“空氣處理裝置”為名申請專利,這是他人生中的第一個專利。


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開利不僅僅是一位只懂技術的工程師,還是一個富有理想和商業頭腦的人。


空調在當時是絕對的黑科技,很快在各個工廠推廣開來,極大地提升了生產效率。這一歷史性突破也為開利帶來了財富與名譽。


不過,開利并沒有就此止步,他認為空調的價值遠不止如此,這么好的技術,應該是造福全人類的??上У氖?,他所在的公司認為這不是個可行的商業方案,因為當時的空調體積龐大、造價昂貴,不適合在民用領域推廣。


于是,經過再三考慮,開利決定辭職。在1915年,他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(開利空調的前身),該公司致力于研發空調技術,并致力于空調的商業推廣。


1922年,開利公司研制成功了具有里程碑意義的產品——離心式空調機,大大減小了體積,提高了效率,并使用更安全的冷媒代替有毒的氨制冷,完成了舒適性空調的一次重要改良。


而空調真正走入大眾視野得益于一次精心策劃的營銷事件。因為天氣炎熱,對于當時的人來說,夏天去劇場是花錢買“熱罪”受,因此紐約的的娛樂業一到夏天就進入淡季。


開利公司決定以此為切入點,在1925年夏日的一天,與紐約里沃利大劇院聯手,打出了保證“情感與感官雙重享受”的口號,海報一出,引發了大眾的好奇心。


盡管半信半疑的觀眾們大多還是帶著紙扇防身,但當跨入劇院大門的一剎那,就被空調帶來的清涼舒爽征服了。


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開利空調名聲大噪,緊接著,紐約的Astor飯店、美國梅西百貨空調先后成為行業內的吃螃蟹者,收獲了意想不到的商業效益??照{的應用領域被迅速拓寬。


1928年,美國國會安裝了空調;1929年,白宮安裝了空調;接著,飛機、游輪、汽車......相繼有了空調的身影。二戰期間,開利公司的空調機組被廣泛用于戰艦、軍用貨輪和兵工廠。


但因經濟大蕭條和二次大戰,空調在民用領域一直沒能得到廣泛應用。直到戰后,上世紀50年代以后經濟快速恢復和發展,空調開始真正走入尋常百姓家。


如今,空調已經在全球普及,成為建筑標配。據產業在線數據顯示,2019年全球空調的年產量已經達到1.88億臺,空調對人類社會經濟發展產生的深遠影響不言而喻。


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遺憾的是,威利斯·開利沒有看到這一盛況。1950年10月7日,他突發心臟疾病,在紐約逝世,享年74歲。


威利斯·開利是當之無愧的“空調之父”。他被譽為是一位擁有匠人精神的科學家,不僅造出了第一臺空調,奠定了空調技術的基本理論,而且一生都致力于推動制熱、制冷技術以及空調產業的發展,擁有超過80項相關的發明專利。他的名字被列入美國國家偉大發明家紀念館。


當下是“名人”泛濫的時代,各行各業,大大小小的“名人”事件不斷被翻新重塑。而真正值得記起的是威利斯·開利這樣執著于不懈創新,給人們的生活帶來革命性改變的人!

關鍵詞:空調   編輯:SJ
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