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空气调节器

直到19世纪,人们通常还是用电扇吹冰块使周围空气冷却。1880年纽约麦迪逊广场剧院用管道将冷却后的空气送入剧场内,每晚要用4吨冰块。

在19世纪,美国的奥利维尔、约翰•戈里,法国的费迪南,瑞士的拉乌尔•皮克泰和德国的卡尔•冯•林德等人先后发现了空气压缩制冷的原理,并发明了以乙醚、二氧化硫、氨等为制冷剂的冷冻机,用于制冰机和食品冷藏库、冷藏船等。虽然当时还没人用上述发明制造建筑物的空气调节设备,但已为空调器的诞生准备了技术基础。

1881年7月,美国总统菲尔德在华盛顿车站遇刺受重伤,时值盛夏,闷热难耐,病床上的总统生命垂危。医生提出,只有降低室温才能为总统实施手术,挽救他的生命。美国政府把研制室内降温设备任务交给了工程师谢多。谢多曾在矿山工作过,接触过当时应用还不广泛的制冷设备,了解空气压缩制冷的原理。于是他用工业制冷用的空气压缩机成功地使总统病房的温度从37℃降到了25℃。虽然这还不是产品化的空调器,但人们一般认为谢多是世界上第一台空调器的发明者。

1902年,美国的发明家卡利亚在研究中发现,人体的冷热感觉不仅与温度有关,而且与空气中的湿度有密切关系。同样的温度,在湿度高时就感到热,而湿度低时就感到凉爽。用冰使空气降温,空气中所含的水蒸气因冷却而呈饱和状态,凝结成水,即使温度又升高,也因空气干燥而使身体感到凉爽。同年,卡利亚最先取得了“空气调节机”专利,并创办了公司,开始制造调节温度与湿度的空调设备。

卡利亚生产的第一台空调器庞大而粗糙,被安装在纽约的萨克特•威廉斯印刷厂内。4年后,克劳华在机体上附加了过滤网,安装在纺织厂,调节车间的空气温湿度。当时仅有少数工程师能了解到,他们的发明将成为20世纪的重要特色之一。

20世纪初,建筑物内装置空气调节设备还仅被认为是在热天里保持室内凉爽的一种方法。随着技术的改进,空气调节器已是维持空气温度、控制温度,除去空气中的灰尘、花粉及其它微粒以保持空气流通的设备。中央空调系统可使100层办公大楼变得凉爽或温暖,小型空调器可使单个房间变得温度宜人。

小型空气调节器内有电动机、压缩机、风扇和封闭式管路系统,管路中有制冷介质。最早的制冷介质是氨,后来使用二氟二氯代甲烷,即氟利昂,它是碳和氟化物的合成化合物。

空气调节器的荩本原理是热传导。由空气调节器吸收室内空气,“夺取”空气中的热量,再将冷却后的空气通入房间,吸收的热量由空气调节器排到室外。如此一次次地循环,使燥热的房间变得凉爽宜人。

在中央空气调节系统中,空气在中央设备里过滤、冷却、去湿,然后由管道输送到各个房间、厅堂或车间。对于手表、精密仪器的再生产车间和信息处理中心、大型计算机房来说,空气调节系统已是必不可少的设备。


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