空调的前世今生

2023-07-31侯林

奇妙博物馆 2023年8期

关键词：威利斯离心式冷凝器

侯林

对我们现代人来说，一到夏天，空调的重要性就噌噌上升。有人甚至幽默且夸张地表示：“没有空调可没办法活下去啦！”不过，你真的了解“劳苦功高”的空调吗？

在现代生活中，空调已经成为必需品，那么空调的工作原理是什么呢？

重庆科技馆二楼的生活科技展厅有一件展品能让你体验到空调中制冷压缩机的工作原理。

制冷压缩机工作原理体验器

当你转动手轮时，压缩机开始运转工作，你可以直观地看到温度显示器的读数发生了变化。

空调的制冷系统和冰箱的是一样的，都是由制冷剂和四大机件，即压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器组成。

当我们转动这件展品上的手轮时，里面的压缩机就开始工作，蒸汽状态的制冷剂被吸到压缩机中压缩成高温高压的蒸汽。蒸汽接着被排到冷凝器中散热，并液化成液体。所以我们将手放到冷凝器的手印处，会感觉到热，这是因为蒸汽冷凝为液体时，将热量散发到了周围的空气当中。

从冷凝器出来的液态制冷剂被毛细管节流，降低了压力，就成了低温低压的制冷剂液体。这样的制冷剂液体再进入蒸发器中，由液态变为气态，这一过程需要吸收箱内的热量，蒸发器表面会逐渐结出冰霜，导致箱内温度渐渐下降。所以我们将手放到蒸发器的手印处时，会感觉到冷，而显示的温度也在逐渐降低。

接下来，从蒸发器出来的制冷剂蒸汽又会被压缩机吸回，从而实现了压缩——冷凝——节流——蒸发的制冷循环。

那么空调是怎么诞生的呢？说出来可能会令你惊讶，它的出现，居然沾了印刷机的光。

空调的发明者是威利斯·开利，他被誉为“空调之父”。1902年，世界上第一个空调系统诞生了，但它是为了改善印刷质量，为印刷厂量身设计的。

世界上第一个空调系统

威利斯·开利

20世紀初，生产力发展迅速，为空调的诞生提供了技术和资金的支持。但空调的发明完全是偶然。当时的印刷厂出现了问题，印出来的东西非常模糊。威利斯·开利多方调查，找到了问题的关键——原来是夏季的温度和湿度太大了，导致纸张发生了变形，油墨也不太稳定。他为了解决这个问题进行了大量研究，最终发明了可以降低室内温度和湿度的机器。

但是，这个机器的体积实在是太大了，只适合在工厂里“工作”。为了让它走进人类的住所，成为我们今天熟知的“空调”，威利斯·开利走上了一条非常艰苦的道路。

他创立了一家空调公司，致力于空调的更新发展。尽管困难重重，但他从不放弃，而是勇于挑战。为了改进空调系统，威利斯·开利于1922年推出了第一台实用的离心式制冷压缩机，这台机器为更安全、体积更小、更强大、更高效的大型空调系统奠定了基础。

空调的应用从工业向民用转型的标志性事件发生在美国纽约里沃利大剧院。20世纪20年代，那时候的剧院最怕夏天的到来。因为气候炎热，大剧院变得像蒸笼一般，实在是留不住人。于是机智的威利斯·开利想到了与大剧院合作，把空调装进了大剧院，这样不仅缓解了娱乐场所的压力，还节省了一大笔广告费。

1936年，空调开始走进飞机的机舱，1939年，空调汽车开始出现……伴随着大量空调企业向家用空调市场进发，家用空调迎来了一个大发展的局面。

空调的发明具有划时代的意义，虽然它一开始主要是为了解决印刷问题，但是它后来真正造福了全人类，让人们在夏天不用再忍受酷暑的煎熬，为人类带来了舒适、方便。

1998年，威利斯·开利被《时代》杂志评选为“20 世纪最具影响力的百位名人之一”。为了纪念他对人类的贡献，美国人民将1922年的那台离心式制冷压缩机永久陈列在美国国家历史博物馆，也让后人能记住这项伟大的发明。