قصة اختراع تكييف الهواء من المصريين القدماء إلى كاريير

في هذه السنوات الحارة التي سجلت أرقاما قياسية، تتذكر الأوساط العلمية العالمية، بامتنان شديد، ذلك الرجل الذي كان له الفضل الكبير في اختراع أجهزة التكييف.

إنه ويليس كارير، المهندس الأمريكي الذي كان له الفضل في اختراع أول مكيف هواء حديث. ومع ذلك، فإن فكرة استخدام الماء المتبخر - أو السوائل الأخرى - لتبريد مساحة رطبة تسبق اختراع كاريير في عام 1902 بكثير، وفقا لمجلة لايف ساينس.

تكييف قديم

أول الأنظمة المعروفة التي تستخدم المياه لتبريد المساحات الداخلية كان من ابتكار المصريين القدماء، الذين خفضوا درجة الحرارة في منازلهم عن طريق تعليق الحصير الرطب على مداخلهم. أدى تبخر الماء من الحصائر المبللة إلى خفض درجات حرارة الهواء الداخلي وإضافة رطوبة منعشة إلى هواء الصحراء الجاف.

لم يمض وقت طويل بعد أن تغلب المصريون على الحرارة بحصر المداخل، طور الرومان نظامًا بدائيًا لتكييف الهواء من خلال استخدام قنواتهم المائية الشهيرة لتوزيع المياه العذبة عبر الأنابيب الداخلية، وهي طريقة أدت إلى خفض درجة حرارة الهواء بشكل كبير داخل البيوت الخانقة.

تجارب رائعة

لم يمض وقت طويل حتى تم تطوير مبادئ تكييف الهواء الحديث. في عام 1758، بدأ رجل الدولة والمخترع الأمريكي بنجامين فرانكلين، مع جون هادلي، الأستاذ في جامعة كامبريدج، في تجربة تأثيرات التبريد لبعض السوائل.

في دراسات سابقة، حدد فرانكلين أن تأثيرات التبريد للسائل ترتبط بسرعة تبخره. ووسع هو وهادلي هذه النتيجة باستخدام الأثير ومنفاخ لتبريد مقياس الحرارة الزئبقي إلى 25 درجة تحت درجة التجمد. دفعت هذه التجربة فرانكلين إلى التعليق في مذكراته عن إمكانية التجمد حتى الموت، حتى في يوم صيفي دافئ.

كانت ملاحظة فرانكلين هذه بمثابة نذير لأشياء قادمة. في عام 1820، كان المخترع البريطاني مايكل فاراداي يجري أيضًا تجارب على خصائص التبريد للغازات عندما اكتشف أنه من خلال ضغط وتسييل الأمونيا ومن ثم السماح لها بالتبخر، يمكنه تبريد الهواء داخل مختبره.

ولادة تكييف الهواء الحديث

بعد عدة عقود من اكتشاف فاراداي للأمونيا، طور طبيب من فلوريدا يدعى جون جوري آلة للحفاظ على برودة مرضى الحمى الصفراء. استخدمت آلة جوري الهواء المضغوط والماء لإنشاء نظام تبريد مفتوح. وحصلت "آلة الهواء البارد" على براءة اختراع في عام 1851، وكانت الآلة التي ابتكرها جوري أول اختراع حاصل على براءة اختراع يسهل التبريد الميكانيكي، وكذلك أول اختراع يشبه مكيف الهواء الحديث.

ولم يبدأ تاريخ تكييف الهواء الفعلي إلا في عام 1902. في ذلك العام، تم تكليف مهندس شاب يدعى ويليس كارير بمهمة إنشاء نظام لمعالجة الهواء في شركة ساكيت-ويلهيلمز للطباعة الحجرية والنشر في بروكلين، نيويورك. ووجد المسؤولون التنفيذيون في شركة الطباعة أن الرطوبة الزائدة أحدثت دمارًا في سجل الألوان المستخدم للطباعة الدقيقة والمتعددة الألوان.

بحلول عام 1903، صمم كاريير نظامًا من الملفات المبردة التي تحافظ على رطوبة ثابتة ومريحة بنسبة 55% داخل مصنع طباعة ساكيت-ويلهيلمز - أي ما يعادل استخدام 108.000 رطل من الثلج يوميًا لتبريد المصنع. وهكذا ولد مكيف الهواء الحديث.

بعد وقت قصير من اختراع شركة كاريير آلة تكييف الهواء التي غيرت قواعد اللعبة، ابتكر مهندس مطحنة يُدعى ستيوارت كريمر جهاز تهوية مشابهًا لإضافة بخار الماء إلى الهواء الخانق داخل مصانع النسيج. بينما كان كريمر هو الشخص الثاني الذي طور مثل هذا الجهاز، فقد كان أول من صاغ مصطلح "تكييف الهواء" لوصف الغرض من اختراعه.

استمر استخدام تكييف الهواء في المصانع والمطاحن طوال أوائل القرن العشرين، ولكن هذه الآلة الحديثة لم تدخل المنازل إلا في عام 1914. في ذلك العام، استأجر مليونير من مينيابوليس يُدعى تشارلز جيتس شركة كاريير لتركيب مكيف هواء في قصره.

ذهب كاريير إلى اختراع وحدة تكييف هواء أكثر كفاءة - آلة التبريد بالطرد المركزي، أو "المبرد". ظهر اختراعه لأول مرة في عطلة نهاية الأسبوع عام 1925 في الافتتاح الكبير لمسرح ريفولي في تايمز سكوير، حيث استشعر العديد من رواد دور السينما للمرة الأولى نسمات الهواء الباردة. وخلال السنوات الخمس التالية، قام كاريير بتركيب وحدات التبريد الخاصة به في 300 دار سينما في جميع أنحاء أمريكا.

طوال العقد التالي، قفزت العشرات من الشركات التجارية إلى عربة تكييف الهواء، حيث قامت بتركيب أجهزة تكييف هواء ضخمة (وفقًا للمعايير الحديثة) وسامة (استخدمت الأمونيا كمبرد) في متاجرها. سمحت إضافة مكيفات الهواء إلى زيادة إنتاجية الموظفين في أشهر الصيف، وهو الوقت الذي بدأ فيه العمال يفقدون حافزهم في كثير من الأحيان بسبب درجات الحرارة المرتفعة. توقف التوسع في تكييف الهواء في المنازل الأمريكية خلال فترة الكساد الكبير والحرب العالمية الثانية، ولكن بحلول الخمسينيات من القرن الماضي، بدأ أولئك الذين يستطيعون تحمل تكاليفه في اعتماد هذه الراحة الحديثة بالآلاف.