夏日，全球大部分地方都炎熱無比，人們在裝有空調(diào)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(diào)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(diào)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(jīng)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(dāng)兒，他的腦子又高速運(yùn)轉(zhuǎn)起來……突然，就像阿基米德當(dāng)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(nóng)莊，1901年從康奈爾大學(xué)畢業(yè)后，在一家生產(chǎn)供排暖系統(tǒng)的布法羅鍛冶公司做機(jī)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(chǎn)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(diào)節(jié)溫度一樣調(diào)節(jié)空氣濕度的設(shè)備。公司把任務(wù)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(jīng)讓他的老板從冬季暖氣費(fèi)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(xué)家那里已經(jīng)被當(dāng)做對人的諷刺來看待，人類老早就學(xué)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(shè)計了第一臺氨吸收式冷凍機(jī)；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(xué)家的挑戰(zhàn)則從降低溫度轉(zhuǎn)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(shè)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(jìn)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(xì)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(diào)裝入白宮
盡管布法羅鍛冶公司提拔卡里爾擔(dān)任了工程部門的領(lǐng)導(dǎo)，但很顯然，公司并沒有意識到自己抓住的是一個金礦。當(dāng)1914年一戰(zhàn)陰云密布的時候，這個企業(yè)把空調(diào)業(yè)務(wù)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�(fù)責(zé)技術(shù)，萊爾負(fù)責(zé)銷售。
卡里爾公司開業(yè)頭一年就接到了40個空調(diào)系統(tǒng)的訂單，到1929年已經(jīng)擁有三個分廠。20世紀(jì)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(diào)，1928和1929年則是美國白宮和參議院。而這項新技術(shù)最造成社會轟動效應(yīng)的事件發(fā)生在1925年，當(dāng)時卡里爾正著手紐約里沃利大劇院的中央空調(diào)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(dāng)時有少數(shù)幾家劇院已經(jīng)安裝了離心式制冷機(jī)，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(jīng)濟(jì)方面的回報。
卡里爾親自監(jiān)督這項工程重達(dá)133噸的設(shè)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(jì)念日那天投入使用。那一天，空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)啟動了，而剛剛擁進(jìn)劇院的人們還是覺得很熱，觀眾席上2000余把扇子呼啦啦地?fù)浯蛑�。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(dāng)大多數(shù)美國人滿足于在影劇院感受空調(diào)的奇跡時，卡里爾已經(jīng)在開發(fā)將空調(diào)用于工業(yè)的新技術(shù)了。供辦公室或家庭使用的冷氣機(jī)當(dāng)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(rèn)為符合邏輯的下一個目標(biāo)應(yīng)該是用于寫字樓的空調(diào)。他堅信：“很快將出現(xiàn)一個高層建筑的空調(diào)市場，我更應(yīng)該去設(shè)計一個這樣的系統(tǒng)。魚已經(jīng)看到了，我得去把它釣上來。”20世紀(jì)30年代末，卡里爾的“導(dǎo)管式空氣控制系統(tǒng)”取得突破，高樓大廈不僅得到了空調(diào)，而且不需要占用寶貴的辦公空間。
空調(diào)的最后一個領(lǐng)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(fēng)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(diào)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(lǐng)導(dǎo)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(diào)專利的持有者因心臟病突發(fā)而去世，享年74歲。當(dāng)時的新聞界對卡里爾的去世傾注了恰如其分的贊譽(yù)之詞。
卡里爾奠定了空調(diào)設(shè)計技術(shù)的基本理論，他的“合理濕度公式”開創(chuàng)了科學(xué)設(shè)計空調(diào)器的新階段。為紀(jì)念空調(diào)改變?nèi)祟惿钸@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(diào)機(jī)陳列于華盛頓國立博物館，永遠(yuǎn)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(dāng)炎熱襲來的時候，在空調(diào)器前面按下制冷的開關(guān)。
