夏日，全球大部分地方都炎熱無比，人們在裝有空調的家里、車中和辦公室，絲毫感覺不到熱浪，不禁大為感嘆：發(fā)明空調的人真?zhèn)ゴ螅〉歉袊@歸感嘆，恐怕沒有幾個人知道，1902年的7月17日，一位一周只掙10美元的美國人發(fā)明了世界上第一臺空氣調節(jié)器，他就是威利斯·哈維蘭·卡里爾。
靈感來自霧氣
一個滴水成冰的傍晚，霧氣籠罩著匹茲堡火車站。一個年輕人在月臺上踱來踱去，他的頭腦被一個已經困擾了他好幾個月的難題折騰不休。他帶著這個難題一起入睡，一起醒來，在上下班的火車上苦苦思索。此刻，趁著在火車站等車的空當兒，他的腦子又高速運轉起來……突然，就像阿基米德當年那樣，靈光一閃——找到了！問題的答案就在他的身邊，答案就是霧氣！
這位孤獨的思想者名叫威利斯·哈維蘭·卡里爾(1876~1950)
卡里爾1876年11月出生在紐約州的一個農莊，1901年從康奈爾大學畢業(yè)后，在一家生產供排暖系統(tǒng)的布法羅鍛冶公司做機械工程師。那一年的夏天空氣濕熱，布魯克林的薩克特-威廉斯印刷出版公司的生產受到很大影響：油墨老是不干，顏料滲漏，紙張發(fā)脹。第二年年初，這家公司的主管找到布法羅鍛冶公司，尋求某種能夠像調節(jié)溫度一樣調節(jié)空氣濕度的設備。公司把任務交給卡里爾，因為這個年僅25歲的小伙子在供暖盤管方面的研究已經讓他的老板從冬季暖氣費用里省下了4萬美元。
幾百年來，尋求讓空氣冷卻的方法在哲學家那里已經被當做對人的諷刺來看待，人類老早就學會了把冷變成熱，但要把事情反過來做的時候就一敗涂地了。1851年實現(xiàn)了制冷方面的兩個突破：法國人斐迪南·卡雷設計了第一臺氨吸收式冷凍機；在美國，約翰·戈里博士取得了一項制冰裝置的專利。此后，對科學家的挑戰(zhàn)則從降低溫度轉移到控制濕度，這是問題的另一個方面。
卡里爾最初為薩克特-威廉公司做的方案是：讓冷水在原為供暖而設計的盤管中循環(huán)，由此降低周圍的空氣溫度。溫度確實是降低了，但是卡里爾發(fā)現(xiàn)，降溫后的空氣仍舊潮濕。這個“露點控制”的難題一直讓他進退兩難，直到在匹茲堡火車站的那一刻，他才找到了解決辦法。
卡里爾的創(chuàng)意靈感是找出了這樣一個矛盾：飽和著水分的“潮濕”空氣實際上是干燥的。他闡述道：“所謂霧氣就是空氣接近百分之百的濕度飽和狀態(tài)。溫度很低，因此即便空氣是飽和的，但實際上它并不含有太多水分在里面。如此低的溫度下空氣中的水分不可能還大量存在。那么，如果我能夠先讓空氣處于飽和狀態(tài)，同時控制空氣飽和時的溫度，我就可以獲得一種可以定量控制其濕度的空氣。這個我做得到，而且，可以讓空氣通過一個極細的噴霧器來造出真正的霧。”可以說，噴霧器是為悶熱潮濕的空氣提供一個冷凝的界面，潮濕空氣中的水分冷凝為水珠，然后滴落，最后剩下的就是更冷、更干燥的空氣了。到第四年冬天，1906年1月2日，卡里爾的“空氣處理儀”獲得了專利。
將空調裝入白宮
盡管布法羅鍛冶公司提拔卡里爾擔任了工程部門的領導，但很顯然，公司并沒有意識到自己抓住的是一個金礦。當1914年一戰(zhàn)陰云密布的時候，這個企業(yè)把空調業(yè)務降到了次要地位。于是卡里爾離開那里，與朋友歐文·萊爾合伙，創(chuàng)辦了自己的公司�？ɡ餇栘撠熂夹g，萊爾負責銷售。
卡里爾公司開業(yè)頭一年就接到了40個空調系統(tǒng)的訂單，到1929年已經擁有三個分廠。20世紀20年代是他們的輝煌時代。1924年卡里爾為底特律的赫德森百貨公司安裝了空調，1928和1929年則是美國白宮和參議院。而這項新技術最造成社會轟動效應的事件發(fā)生在1925年，當時卡里爾正著手紐約里沃利大劇院的中央空調工程。
卡里爾后來回憶道：“那時因為天氣太熱,影劇院要么停業(yè)，要么就是因為觀眾寥寥而虧損。即便是冷天，擁擠的劇院里面也很熱，因為人群散發(fā)的熱量很厲害。”當時有少數(shù)幾家劇院已經安裝了離心式制冷機，但里沃利大劇院畢竟代表著百老匯——在這里取得成功更容易獲得好的宣傳效果和經濟方面的回報。
卡里爾親自監(jiān)督這項工程重達133噸的設備安裝，并整夜守在現(xiàn)場，直到整個系統(tǒng)按計劃于陣亡將士紀念日那天投入使用。那一天，空調系統(tǒng)已經啟動了，而剛剛擁進劇院的人們還是覺得很熱，觀眾席上2000余把扇子呼啦啦地撲打著。但隨著溫度漸漸下降，觀眾們收起了他們的扇子。在接下去的5年里，大獲全勝的卡里爾公司給300家以上的影劇院送去了涼爽。
當大多數(shù)美國人滿足于在影劇院感受空調的奇跡時，卡里爾已經在開發(fā)將空調用于工業(yè)的新技術了。供辦公室或家庭使用的冷氣機當時還非常昂貴，而人們待在家里的時候并不創(chuàng)造什么價值，不過是熱得難受罷了。因此卡里爾認為符合邏輯的下一個目標應該是用于寫字樓的空調。他堅信：“很快將出現(xiàn)一個高層建筑的空調市場，我更應該去設計一個這樣的系統(tǒng)。魚已經看到了，我得去把它釣上來。”20世紀30年代末，卡里爾的“導管式空氣控制系統(tǒng)”取得突破，高樓大廈不僅得到了空調，而且不需要占用寶貴的辦公空間。
空調的最后一個領域是家庭，但卡里爾在投資這個潛在的市場時失敗了。家用冷氣是可行的，卡里爾早在1914年就給一個百萬富翁的豪宅安裝過，但在30年代至少得要1500美元的價格。在家庭市場，卡里爾的“空氣柜”被市場證明實在太大、太貴、太不可靠了。在耗去130萬美元的風險投資后，他決定還是集中力量做工業(yè)和寫字樓市場。家用空調遲至50年代才問世，但市場更龐大——通用電氣和西屋這樣的大公司領導了這個市場。
卡里爾并沒有活著看到競爭對手的成就。1950年9月，這位80多項空調專利的持有者因心臟病突發(fā)而去世，享年74歲。當時的新聞界對卡里爾的去世傾注了恰如其分的贊譽之詞。
卡里爾奠定了空調設計技術的基本理論，他的“合理濕度公式”開創(chuàng)了科學設計空調器的新階段。為紀念空調改變人類生活這一偉大的發(fā)明，美國將卡里爾公司1922年制造的第一臺離心式空調機陳列于華盛頓國立博物館，永遠供人們參觀瞻仰。但對今天的人來說，對這位杰出工程師最意味深長的敬意莫過于：當炎熱襲來的時候，在空調器前面按下制冷的開關。
