開利博士發明冷氣機造福全世界 作者 :葉忠福

作者:葉忠福2022.07.02

中華創新發明學會 理事 / 創新發明 專欄作家

 

前言

    現在的你能想像一下嗎?若在夏季時節沒有冷氣機!你要如何渡過這酷熱的日子呢?在高溫下不管是人類或機器,都會大幅降低工作效率。在炎炎夏日中,冷氣機的發明,對人們的生活及工作生產方面,是一項多麼偉大的貢獻,冷氣機的發明簡直是跨世代的奇蹟!

    相較於我們耳熟能詳的萊特兄弟發明了飛機,瓦特發明了蒸氣機,貝爾發明了電話,愛迪生發明了電燈。但你知道冷氣機是誰發明的嗎?在何種因緣下發明創造了這奇蹟般的產品呢?

 

古代人們用什麼方法渡過炎炎夏日

    古埃及人把沾濕的蘆薈披掛在窗戶上,借由風吹將水分蒸發,以達到降溫目的,就如現在的水冷扇原理一般。同屬沙漠型氣候的波斯,傳統建築設有風塔與地下蓄水池,風塔簡單說就是利用煙囪效應,將室外空氣引入,經過蓄水池的蒸發降溫再吹至室內。而伊斯蘭建築的特色,則在庭院和花園中設置噴水池,不但美觀還可以加快水分蒸發達到降溫效果。

古代中國自周朝時,達官富賈就會修築冰窖,冬天時到河中挖取冰塊保存,夏天拿出來做為保鮮食物或室內降溫之用,此法延續到了清朝。

但如上各種方式都只能粗略的降溫,並無法做到精確性控溫,直到真正的冷氣機技術被發明出來時,才得以做到人們隨心所欲去控制所需要的溫度。

 

開利博士是現代發明史的冷氣機之父

    威利斯·開利博士Willis Haviland Carrier(1876.11.26~1950.10.7),開利出生於美國紐約州伊利湖畔的安哥拉(Angola) ,父親經營農場家境優渥,他從小就是個「手作」能力超強的小男孩,喜歡和父母親學習維修機具器械及修補家俱,學業成績優良, 18歲時得到獎學金,1895年申請進入康乃爾大學(Cornell University)攻讀機械工程。1901年畢業後,他進入了製作暖氣及排氣系統工程的水牛城鍛造公司( Buffalo Forge Company)工作。開利在1902年發明了世界上第一部冷氣機,因120年前這位美國人的專心研發,為了要準確控制溫度,結果發明了冷氣機,最終改變了人類的生活習慣。

    世界上第一台冷氣,竟然不是給人吹的!而是用於印刷機的溫度、濕度控制。水牛城鍛造公司當時正面對一家重要客戶,薩克特和威廉斯(Sackett & Wilhelms)印刷出版公司的大難題。這是一間印刷公司,因為濕度及溫度熱力等問題,使紙張與油墨乾燥速度及印刷品質難以控制,始終無法印出準確的顏色,而向水牛城鍛造公司請求協助,上司就將此重要任務,交到這位年紀輕輕但卻聰明能幹的開利身上了!

▲ 1915年的開利(39歲)

圖片來源:維基百科https://zh.m.wikipedia.org/

 

迎接高難度的挑戰

    想像一下在120年前,要穩定控制濕度和溫度是極為艱難的技術,這個任務難題令他很困擾,許久的日子另他失眠,甚至想放棄任務。但不服輸的他始終認為,有「困難」才會使自己有突破的機會。經過一次又一次的錯誤與嚐試,和一群機械工程師們的不斷研究,如何讓空氣有效的吸熱、散熱、除濕、加濕等技術問題,並且要能做到精確性的控制。最終於1902717日,發明了世界上第一部冷氣機。開利並以空氣處理裝置」為名申請專利,1906年獲得他人生中的第一個發明專利,並在水牛城鍛造公司的旗下,於1915年在紐約成立子公司開利冷氣公司,專門從事冷氣機生產銷售與服務事業,是全球最早設立的空調公司。

▲ 開利博士與其1902年所發明世界上第一部冷氣機的合影

圖片來源:開利官網https://www.carrier.com/

當時美國一些企業以提供舒適的工作環境為號召,吸引優秀人才。人們對於追求舒適生活慾望也愈來愈大,讓開利公司生意蒸蒸日上。早年美國的戲院夏天是會熱到停業的,1925年有一間戲院以「永遠華氏69度」為號召來吸引顧客,戲院變成全年營業,生意業績大幅度提升,也激發了冷氣機的龐大市場需求。時至今日,冷氣機已是家家戶戶必備的家電產品了。

▲ 當年美國戲院以具有冷氣設備為號召來吸引顧客。

如今如果沒有冷氣,你還會去看電影嗎?

圖片來源:開利官網https://www.carrier.com/

 

▲ 現代空調機設備,經過一百多年不斷的技術革新,已做到高效節能、

智慧溫控、外型美觀與小型化等,更為人性化的產品設計。

圖片來源:開利官網https://www.carrier.com/

 

結語

開利博士因接受了高難度和極具挑戰性的研發任務,而發明了世界上第一部冷氣機,就如他所體會到的:有「困難」才會使自己有突破的機會,這是每一位研發人員都應學習的發明創造精神。

    在這炎炎夏日的7月間,距離1902年7月17日世界上第一部冷氣機被發明出來,正好是120週年。你能想像一下嗎?若在夏季時節沒有冷氣機!你要如何渡過這酷熱的日子呢?我們現在能夠享受舒適的夏日生活,全都要感謝開利博士的致力研發冷氣機,造福了全世界。

 

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