Ki gondolná, hogy a légkondicionálás tette lehetővé, hogy a színes nyomtatás során pontosan lehessen a színeket egymásra nyomtatni?
Még a digitális nyomtatók kora előtt, az 1900-as évek legelején egy New York-i nyomdában találkoztak azzal a problémával, hogy az üzemben kialakult magas páratartalom miatt eldeformálódott a papír. A formáját vesztett papíron elcsúsztak a több fázisban felvitt festékrétegek. A városban nagy népszerűségnek örvendő színes, szatirikus hetilap, a „Judge” illusztrációi szellemképes megjelenése sokszor a poént, a csattanó megértését tette lehetetlenné. A nyomda a gépeket karbantartó buffalói céghez fordult, ahol ekkor Willis Haviland Carrier már alkalmazásban volt. Meglepő módon a megoldás a természet és az ipari termelés, egy meteorológiai jelenség és az akkoriban először felbukkanó szmog, levegőszennyezés hatásainak megfigyeléséből levont következtetések alapján vált a rajzasztalon megoldható problémává.
A köd, azaz a hideg vízpára hűtőközegként történő alkalmazása egy mechanikai szerkezetben az átáramoltatott levegő lehűtésére állítólag egy jelentős késedelemmel érkező reggeli vonatnak volt köszönhető.
Carrier, megkapva a megbízást a brooklyni nyomdaüzem problémájának megoldására, elkezdett dolgozni egy olyan szerkezeten, amelynek alapvető működési elve még tisztázásra várt. Az addigi módszerek lényegében a jégtábla hűtőhatását próbálták hasznosítani. Carrier azonban a megoldáshoz egy teljesen új megközelítéssel látott hozzá.
A Buffalóba induló vonat jelentős késése miatt a pittsburghi pályaudvaron dideregve volt ideje hosszasan elgondolkodni a megoldásra váró problémán. Azt a következtetést vonta le, hogy a hideg vízpára hosszú távon képes meggátolni a levegő felmelegedését. Következésképpen, a nedvességtartalom szabályozásával meg lehetne próbálni befolyásolni a levegőhőmérsékletet. Mikor a vonat végre megérkezett, Carrier fejében már körvonalazódtak az elkészítendő berendezés működési elvének lehetséges alapjai. A vonaton ülve hamarosan meggyőződhetett arról, hogy jók az elgondolásai. A hűvös, köddel és szmoggal teli medencéből kiérve a vonat hirtelen a perzselő napsütésben fürdő, száraz és tiszta levegőjű útszakaszra ért, és így folytatta útját egészen Buffalóig. A pittsburghi levegő tehát szinte mesterségesen került előállításra, és a környezetében uralkodó feltételek ellenére hosszan fennmaradó állapotot eredményezett.
Hazatérve Carrier azonnal munkához látott és elkészítette egy berendezés rajzát, amelyben megpróbálta maga előidézni a pittsburghi időjárási viszonyokat.
A buffalói fejlesztőműhelyben hamarosan megépült a prototípus, 1902 nyarán pedig üzembe helyezték a Sackett-Wilhelms nyomdaüzemben a világ első légkondicionálóját. A technikatörténet 1902. július 17-ét, Carrier tervdokumentációjának benyújtását tekinti a hivatalos születésnapnak. Iparjogvédelmi szempontból az esemény egy kicsit késlekedett: Carrier 1904. szeptember 16-án nyújtotta be szabadalmi bejelentését az Egyesült Államok Szabadalmi és Védjegy Hivatalánál, amely 1906. január 2-án engedélyezte a szabadalom megadását.A szabadalmi leírás szerint a berendezés levegő előzetes kezelésére szolgál, amely levegőt épületek szellőztetésére, fűtésére használhatunk. A berendezés továbbá kereskedelmi célokra is hasznosítható, mint például szárítás, hűtés és - különösképpen - levegőtisztítás. A berendezés azáltal fejti ki a hatását, hogy a légáramba beépített szórófejek vízpermetet fecskendeznek. A vízpermettel telítődött levegőáram az útjába helyezett, előnyös kialakítású lemezbordázaton keresztülhaladva jut a belső térbe. A lemezbordázat kialakítása olyan, hogy felületén elősegítse az áthaladó levegőáramból a folyékony szemcsék megkötését. Mivel a folyékony szemcsék megkötik a levegőszennyeződést okozó szilárd részecskéket, a berendezés a lemezbordázatról elvezetett nedvességgel egyúttal a szennyezőrészecskéket is eltávolítja. A berendezés ezáltal az átáramoltatott levegőt mintegy átmossa. Az alkalmazott vízpermet hőmérsékletével elérhető az átáramoltatott levegő hőmérsékletének és/vagy nedvességtartalmának befolyásolása is.
Carrier szabadalmi leírásában még nem fordul elő a légkondicionálás kifejezés. Az elnevezés (air conditioning) megalkotása ugyanis még váratott magára. Ezt csak néhány évvel később, Stuart Warren Cramer alkalmazta saját szabadalmi bejelentésében. A vezető amerikai textilipari központban, Charlotte (Észak-Carolina) városában tevékenykedő mérnök a szövéshez használt textilszál nedvességtartalmának szinten tartására javasolta a levegő megfelelő "kondicionálását".
Carrier tudományos alapossággal igyekezett tökéletesíteni az ipar által egyre jobban igényelt találmányát. Ennek látványos eredménye volt az 1911. december 3-án a Amerikai Gépészkamarában tartott előadása, amely során "Rational Psychcrometic Formulae" címmel bemutatta a kísérletek eredményeit tartalmazó művét.
A XX. század első évtizedében megkezdődött a Carrier-féle légkondicionáló térhódítása. Az első időszakban a konstrukció kialakítása az iparban, az ipari termelés segédeszközeként való alkalmazását tette lehetővé. Lényegében tehát a termelés, ipari fejlődés által megkövetelt igényekhez igazodva született meg és kezdett elterjedni ez a szokatlan berendezés.
Carrier 1915. június 25-én alapította meg hat fiatal mérnöktársával a Carrier Engineering Company-t.
Carrier talán legnagyobb hatású találmánya , a centrifugális hűtőgép az 1921. évben született meg.
A szabadalmi leírás a találmány elsődleges alkalmazási területét megnevezve a korban már elterjedt, nagyméretű elektromos generátorok hűtését említi. A technika állása szerinti megoldásokat két csoportba sorolja. A berendezések egyik fajtája állandó külső levegő utánpótláson alapul, a másik csoport zárt rendszerű levegőáramot alkalmaz. A berendezések első csoportjánál a levegő tisztítását nem lehetett kellő hatásfokkal megoldani, a második csoportnál a levegő hűtésére nem állt rendelkezésre a megfelelő berendezés. Carrier a második megoldás tökéletesítésére vállalkozott. Rájött ugyanis, hogy az egyik, a hűtésre szolgáló anyagok keringetésére alkalmazott alkatrész működési elvét, típusát kell módosítani. A XX. század első éveiben megépítésre került hűtőberendezések mindegyikénél az előre-hátra mozgó dugattyúval keringető kompresszorokat alkalmazták, az általában gáznemű hűtőanyagok keringetésére. Carrier, mint láthattuk, a vizet alkalmazta előszeretettel hűtésre. Nem véletlenül, hiszen ő volt az, aki a páratartalom és a levegőhőmérséklet összefüggéseit feltérképezte, lehetővé téve ezáltal a víz hűtőanyagként történő alkalmazásával nem csak a hőmérséklet, hanem a páratartalom megfelelő együttszabályozását is. A folyékony hűtőanyag azonban más keringető berendezést igényelt. Egyszerűen csak a szivattyúknál alkalmazott, az áramlás keltette centrifugális mozgást hasznosító forgó lapátkereket kellett alkalmazni a dugattyú helyett, és a hatásfok ugrásszerűen megjavult. Érdekesség, hogy a villamosmérnök végzettségű Carrier ötletét állítólag egy gyermekkori élményéből merítette. Elbeszélése szerint a szülői farmon gyermekként sikerült egy jókora puttonnyi tejfölt az ivóvízellátásukat szolgáló ásott kútba ejtenie. Igyekezett jóvátenni az esetet, megpróbálta eltávolítani a kútból a nem odaillő nyersanyagot. Nem sok sikerrel. A kurblis szivattyúval üzemelő kút berendezése azonban jó alaposan eltömődött. Büntetése, a szivattyú szét- és összeszerelése, kitisztítása olyan maradandó nyomokat hagyott benne, hogy évtizedek múltán ennek vette jó hasznát a hűtőberendezések tökéletesítésénél, kipótolva a más irányú tanulmányai miatti hiányosságokat.
Detroit, New York korabeli, belvárosi bevásárlóközpontjai a nyári hőség idején korábban kénytelenek voltak nélkülözni vásárlóközönségüket, a tehetősebbek ekkor nyári fürdőhelyeken voltak, nem a nagyvárosban.
1924-től kellemesebb körülmények vásárolhattak a Hudson's nagyáruházban. Beszerelték ugyanis az imént ismertetett szabadalmi megoldás előnyeivel rendelkező légkondicionáló berendezést, természetesen Carrier tervezésében és felügyeletével.
A következő megrendelések színházak, mozik majd vonatok komfortosabbá tételét célozták meg. Carrier berendezései minden fronton helytálltak.
Carrier már 1907-ben tervezett egy hűtőrendszert a Santa Fé társaságnak, áruszállító tehervagonok hűtésére. A megoldás egy különálló, vasútállomásokon a szerelvényekhez csatlakoztatható gördülőegységből állt. Akkoriban a hűtőberendezés mozgó vonatszerelvényen történő állandó elhelyezésére még gondolni sem lehetett, a berendezés méretei és a biztonságos működtetés is gondokat okozott. Menet közben a levegő áramlása a szellőztetéssel egyébként is kellő hatásfokúnak tűnt. A valódi problémának a szerelvényeknek a pályaudvarokon, sokszor a tűző napon történő várakozások alatti túlmelegedését tartották, ezek a kezdetleges hűtőberendezések elsődlegesen ennek megelőzésére szolgáltak.
Az első légkondicionált busz 1946-ból
Willis H. Carrier 1950-ben hunyt el. Nevét nem tette széles körben ismertté eredményekben gazdag pályafutása. Az általa alapított vállalkozás azonban jelenleg is prosperál. Bár ma már egy multinacionális konzorcium részeként működik, de olyan társcégek között, mint az Otis felvonókat vagy a Sikorsky helikoptereket gyártó vállalkozások. Carrier utódai a vállalkozással részt vettek több NASA űrprogramban. Megbízásaik kiterjednek olyan feladatokra, mint a Sixtusi-kápolna 1993-ban elkészült klimatizációja és más hasonló, a kulturális örökség védelmét szolgáló vagy a környezetvédelem szempontjait előtérbe helyező megoldások kidolgozása.
Forrás: http://www.sztnh.gov.hu/kiadv/ipsz/200302/12-technika.html?printable=1
http://www.williscarrier.com
http://www.carrier.com/carrier/en/hu/about/history/
Carrier raktérhűtők: http://rakterhutok.hu/carrier