是他,给了我们第二条生命
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是他,给了我们第二条生命

2020-07-24 来源:产业在线ChinaIOL 作者:李晓

空调,被列入20世纪全球十大发明之一。每到夏天,就会有无数人感慨“是空调给了我第二次生命”。今天就聊一聊为我们创造第二条生命的“空调之父”威利斯·开利和他的伟大发明。


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1902年夏的纽约是一个酷暑,据当地一家媒体报道:突如其来的热浪击倒了上万人,各行各业都受到了影响。


在布鲁克林的一家印刷厂里,工人们感觉苦不堪言。他们正在为客户赶制一大波商业海报,但因为高温潮湿,纸张又具有吸湿性,纸张因吸附了空气中的水分而变形,导致颜色混在一起。因此不得不一次次重新印刷乃至被迫取消业务。


眼看着到手的生意打水漂,印刷厂迫切需要找到降温方法,他们想到了向制造排风机的布法罗锻造公司求助。布法罗公司决定把这一任务交给威利斯·开利。


威利斯·开利是一位年轻的工程师。他1876年生于纽约州的小镇安哥拉,父亲是当地一个农场主。聪明能干的母亲则担任了维修工的角色,几乎所有的器具,从日常用的钟表、缝纫机以及工厂的机械坏了,都找她维修。 


小开利耳濡目染,从小便对机械方面的知识产生了浓厚兴趣,立志长大后要成为一名伟大的工程师。


19岁的时候,开利凭借优异的成绩顺利拿到奖学金,进入康奈尔大学主修机械工程专业。1901年,获得了康乃尔大学机械工程专业的硕士学位,并进入了布法罗公司。


布法罗主要生产供暖、烘干和通风设备,开利的职位是采暖工程师,薪资每周10美元。就当时的行情来看,工资并不高,但对于机械痴迷者开利而言,“供暖工程师”这一职位有着足够的吸引力。


开利的才干很快有了用武之地。他来公司后不到半年时间,便提出了一套厂房改造方案:通过更高效、合理地运用供暖盘管,为公司省下了4万多美元的取暖费用。


这一举动让老板刮目相看,他因此为开利设立了专项研发小组,负责供暖设备的技术创新。印刷厂是公司的老用户,之前给出的降温方案都不够理想。这显然是个棘手难题,公司决定让初出茅庐的开利一试身手。


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开利分析了印刷厂的基本情况后,知道问题的根本原因是不稳定的温湿度影响了印刷的质量。


印刷工程对环境温度要求是很高的,理论上需要这样一个系统维持室内温度的系统,冬季要保持21℃,夏季要保持27℃,全年相对湿度要保持在55%。


开利决定从四个方面来着手解决:温度控制、湿度控制、清洁或净化空气以及空气的有效流通。


开利首先是把布法罗公司的加热机添加到新的制冷机器中,并将新循环的冷水替代蒸汽注入加热盘管。该系统总的冷却效果共有54吨,相当于一天之内可以融化1.8万磅的冰。


这样制冷效率有了一定提升。不过,还有一个重要问题没有解决:潮湿度。


这是个最大难度。关于降温,自古以来已经有过多种成功尝试,但从未有人能将空气内的潮湿度降低,并稳定地保持在一个特定的水平。


这个问题让开利陷入了苦思冥想。直到有一天,他在候车时看到火车头喷出浓浓水汽,突然灵光乍现:雾气就是液化后的水啊,如果能让空气中的水分冷凝成水珠,再让水珠滴落,周围的空气不就变得更冷、更干燥了吗。


受此启发,开利将管道中原本用于使周围空气变暖的蒸汽换成冷水,再让空气吹过水冷盘管,问题迎刃而解。


与此同时,他还深入研究了美国气象局的报表,通过美国气象局的数据,计算出印刷需要的精确温湿度,开发了一台空气(温湿度)调节装置用以维持印刷车间相对恒定的温度和湿度。


世界上第一台空气调节系统(喷雾式空调,现代空调的前身)就这样诞生了。这一天是1902 年7月17日,后来被视为空调业的诞辰日。


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开利也由此开启了他一生的伟大事业。在那之后,他不断完善与改进自己的技术理论,进一步发现了“温度、湿度与露点”之间的合理公式,为自动调节空调奠定了理论基础。


1906年,开利以“空气处理装置”为名申请专利,这是他人生中的第一个专利。


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开利不仅仅是一位只懂技术的工程师,还是一个富有理想和商业头脑的人。


空调在当时是绝对的黑科技,很快在各个工厂推广开来,极大地提升了生产效率。这一历史性突破也为开利带来了财富与名誉。


不过,开利并没有就此止步,他认为空调的价值远不止如此,这么好的技术,应该是造福全人类的。可惜的是,他所在的公司认为这不是个可行的商业方案,因为当时的空调体积庞大、造价昂贵,不适合在民用领域推广。


于是,经过再三考虑,开利决定辞职。在1915年,他和其他六位工程师合资35000美元在新泽西州成立了开利工程公司(开利空调的前身),该公司致力于研发空调技术,并致力于空调的商业推广。


1922年,开利公司研制成功了具有里程碑意义的产品——离心式空调机,大大减小了体积,提高了效率,并使用更安全的冷媒代替有毒的氨制冷,完成了舒适性空调的一次重要改良。


而空调真正走入大众视野得益于一次精心策划的营销事件。因为天气炎热,对于当时的人来说,夏天去剧场是花钱买“热罪”受,因此纽约的的娱乐业一到夏天就进入淡季。


开利公司决定以此为切入点,在1925年夏日的一天,与纽约里沃利大剧院联手,打出了保证“情感与感官双重享受”的口号,海报一出,引发了大众的好奇心。


尽管半信半疑的观众们大多还是带着纸扇防身,但当跨入剧院大门的一刹那,就被空调带来的清凉舒爽征服了。


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开利空调名声大噪,紧接着,纽约的Astor饭店、美国梅西百货空调先后成为行业内的吃螃蟹者,收获了意想不到的商业效益。空调的应用领域被迅速拓宽。


1928年,美国国会安装了空调;1929年,白宫安装了空调;接着,飞机、游轮、汽车......相继有了空调的身影。二战期间,开利公司的空调机组被广泛用于战舰、军用货轮和兵工厂。


但因经济大萧条和二次大战,空调在民用领域一直没能得到广泛应用。直到战后,上世纪50年代以后经济快速恢复和发展,空调开始真正走入寻常百姓家。


如今,空调已经在全球普及,成为建筑标配。据产业在线数据显示,2019年全球空调的年产量已经达到1.88亿台,空调对人类社会经济发展产生的深远影响不言而喻。


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遗憾的是,威利斯·开利没有看到这一盛况。1950年10月7日,他突发心脏疾病,在纽约逝世,享年74岁。


威利斯·开利是当之无愧的“空调之父”。他被誉为是一位拥有匠人精神的科学家,不仅造出了第一台空调,奠定了空调技术的基本理论,而且一生都致力于推动制热、制冷技术以及空调产业的发展,拥有超过80项相关的发明专利。他的名字被列入美国国家伟大发明家纪念馆。


当下是“名人”泛滥的时代,各行各业,大大小小的“名人”事件不断被翻新重塑。而真正值得记起的是威利斯·开利这样执着于不懈创新,给人们的生活带来革命性改变的人!

关键词:空调   编辑:SJ
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