侯林

對我們現(xiàn)代人來說，一到夏天，空調(diào)的重要性就噌噌上升。有人甚至幽默且夸張地表示：“沒有空調(diào)可沒辦法活下去啦！”不過，你真的了解“勞苦功高”的空調(diào)嗎？

在現(xiàn)代生活中，空調(diào)已經(jīng)成為必需品，那么空調(diào)的工作原理是什么呢？

重慶科技館二樓的生活科技展廳有一件展品能讓你體驗到空調(diào)中制冷壓縮機(jī)的工作原理。

制冷壓縮機(jī)工作原理體驗器

當(dāng)你轉(zhuǎn)動手輪時，壓縮機(jī)開始運轉(zhuǎn)工作，你可以直觀地看到溫度顯示器的讀數(shù)發(fā)生了變化。

空調(diào)的制冷系統(tǒng)和冰箱的是一樣的，都是由制冷劑和四大機(jī)件，即壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器組成。

當(dāng)我們轉(zhuǎn)動這件展品上的手輪時，里面的壓縮機(jī)就開始工作，蒸汽狀態(tài)的制冷劑被吸到壓縮機(jī)中壓縮成高溫高壓的蒸汽。蒸汽接著被排到冷凝器中散熱，并液化成液體。所以我們將手放到冷凝器的手印處，會感覺到熱，這是因為蒸汽冷凝為液體時，將熱量散發(fā)到了周圍的空氣當(dāng)中。

從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑被毛細(xì)管節(jié)流，降低了壓力，就成了低溫低壓的制冷劑液體。這樣的制冷劑液體再進(jìn)入蒸發(fā)器中，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，這一過程需要吸收箱內(nèi)的熱量，蒸發(fā)器表面會逐漸結(jié)出冰霜，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度漸漸下降。所以我們將手放到蒸發(fā)器的手印處時，會感覺到冷，而顯示的溫度也在逐漸降低。

接下來，從蒸發(fā)器出來的制冷劑蒸汽又會被壓縮機(jī)吸回，從而實現(xiàn)了壓縮——冷凝——節(jié)流——蒸發(fā)的制冷循環(huán)。

那么空調(diào)是怎么誕生的呢？說出來可能會令你驚訝，它的出現(xiàn)，居然沾了印刷機(jī)的光。

空調(diào)的發(fā)明者是威利斯·開利，他被譽(yù)為“空調(diào)之父”。1902年，世界上第一個空調(diào)系統(tǒng)誕生了，但它是為了改善印刷質(zhì)量，為印刷廠量身設(shè)計的。

世界上第一個空調(diào)系統(tǒng)

威利斯·開利

20世紀(jì)初，生產(chǎn)力發(fā)展迅速，為空調(diào)的誕生提供了技術(shù)和資金的支持。但空調(diào)的發(fā)明完全是偶然。當(dāng)時的印刷廠出現(xiàn)了問題，印出來的東西非常模糊。威利斯·開利多方調(diào)查，找到了問題的關(guān)鍵——原來是夏季的溫度和濕度太大了，導(dǎo)致紙張發(fā)生了變形，油墨也不太穩(wěn)定。他為了解決這個問題進(jìn)行了大量研究，最終發(fā)明了可以降低室內(nèi)溫度和濕度的機(jī)器。

但是，這個機(jī)器的體積實在是太大了，只適合在工廠里“工作”。為了讓它走進(jìn)人類的住所，成為我們今天熟知的“空調(diào)”，威利斯·開利走上了一條非常艱苦的道路。

他創(chuàng)立了一家空調(diào)公司，致力于空調(diào)的更新發(fā)展。盡管困難重重，但他從不放棄，而是勇于挑戰(zhàn)。為了改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)，威利斯·開利于1922年推出了第一臺實用的離心式制冷壓縮機(jī)，這臺機(jī)器為更安全、體積更小、更強(qiáng)大、更高效的大型空調(diào)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

空調(diào)的應(yīng)用從工業(yè)向民用轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性事件發(fā)生在美國紐約里沃利大劇院。20世紀(jì)20年代，那時候的劇院最怕夏天的到來。因為氣候炎熱，大劇院變得像蒸籠一般，實在是留不住人。于是機(jī)智的威利斯·開利想到了與大劇院合作，把空調(diào)裝進(jìn)了大劇院，這樣不僅緩解了娛樂場所的壓力，還節(jié)省了一大筆廣告費。

1936年，空調(diào)開始走進(jìn)飛機(jī)的機(jī)艙，1939年，空調(diào)汽車開始出現(xiàn)……伴隨著大量空調(diào)企業(yè)向家用空調(diào)市場進(jìn)發(fā)，家用空調(diào)迎來了一個大發(fā)展的局面。

空調(diào)的發(fā)明具有劃時代的意義，雖然它一開始主要是為了解決印刷問題，但是它后來真正造福了全人類，讓人們在夏天不用再忍受酷暑的煎熬，為人類帶來了舒適、方便。

1998年，威利斯·開利被《時代》雜志評選為“20 世紀(jì)最具影響力的百位名人之一”。為了紀(jì)念他對人類的貢獻(xiàn)，美國人民將1922年的那臺離心式制冷壓縮機(jī)永久陳列在美國國家歷史博物館，也讓后人能記住這項偉大的發(fā)明。

紐約里沃利大劇院宣傳廣告

離心式制冷壓縮機(jī) 美國國家歷史博物館藏

威利斯·開利與離心式制冷壓縮機(jī)