جدول المحتويات
يعد المكيف واحداً من أهم الأجهزة الكهربائية وأكثرها استخداماً في الوقت الحالي، سواء كان ذلك في المنازل، أو السيارات، أو داخل الشركات وغيرها من المباني، حيث يقوم مبدأ عمله على معالجة الهواء والتحكم في درجة حرارته ورطوبته وفقاً لما يريده المستخدم، بالإضافة إلى التحكم بنظافة الهواء وطريقة توزيعه في المكان، ويمكن من خلاله خفض درجة الحرارة في فصل الصيف ورفعها في فصل الشتاء.
يتحدث هذا المقال عن مخترع المكيف، ويتضمن:
- اسم مخترع المكيف ومكان ولادته، وتعليمه.
- عائلة مخترع المكيف.
- عمل مخترع المكيف.
- اختراعات وإنجازات مخترع المكيف.
- تأسيس شركة مخترع المكيف.
- مخترع المكيف الكهربائي، والمكيف الصحراوي.
- وفاة مخترع المكيف.
مخترع المكيف
اسم مخترع المكيف
ويليس هافيلاند كارير هو الرجل الذي اخترع نظام تكييف الهواء الحديث، وكان ذلك في العام 1902 حين تم اختراع أول وحدة تكييف هواء كهربائية، وكان حينها يبلغ الخامسة والعشرين من عمره، ويعود السبب وراء هذا الاختراع العظيم إلى المشاكل التي واجهتها شركة الطباعة والنشر التي كان يعمل بها كارير، وعدم قدرتها على أداء عملها بسبب درجة الحرارة والرطوبة المرتفعة، والتي كانت تؤثر على فعالية الورق والحبر.
ولادة مخترع المكيف
ولد هافيلاند كارير في 26 نوفمبر 1876 في مدينة أنجولا- نيويورك في الولايات المتحدة، وتحديداً في المزرعة التي تملكها العائلة في بلدة صغيرة في نيويورك.
سيرة مخترع المكيف
العائلة
ويليس هافيلاند كارير هو ابن ويليام كارير (1836-1908) وإليزابيث هافيلاند (1845-1888)، وقد كان ينتمي للكنيسة المشيخية والحزب الجمهوري، وتزوج ثلاث مرات ولكن لم ينجب أي أطفال.
التعليم
أبدى كارير اهتمامه بدراسة الهندسة منذ الصغر؛ فبعد إتمامه مرحلة المدرسة حصل على منحة لدراسة الهندسة الميكانيكية في جامعة كورنيل وتخرج منها بدرجة البكالوريوس في العام 1901.
عمل مخترع المكيف
بدأ ويليس هافيلاند كارير العمل في شركة ساكيت ويلهيلمز للطباعة الحجرية والنشر في بروكلين، ثم تم تعيينه مديراً لقسم الاختبارات فيها، وفي 17 يوليو 1902 واجهت الشركة مشكلة في جودة الهواء منعتها من العمل بالشكل المطلوب؛ حيث كانت غير قادرة على طباعة أحد الألوان بشكل جيد بسبب تأثير الحرارة والرطوبة على الورق والحبر، ما دفع كارير لتقديم رسومات لأول نظام تكييف هواء حديث في العالم، ليصبح عام 1902 هو العام الذي ولدت فيه أجهزة التكييف الحديثة وذلك بعد إضافة خاصية التحكم في الرطوبة، ونتيجة لذلك فقد اعترفت السلطات في هذا المجال بأن مكيف الهواء الحديث يؤدي أربعة وظائف أساسية، هي: التحكم في درجة الحرارة، والسيطرة على الرطوبة، وتنقية الهواء، والسيطرة على دوران الهواء والتهوية.
اختراعات مخترع المكيف وانجازاته
- طور طريقة مبتكرة لقياس قدرة أنظمة التدفئة.
- اخترع أول وحدة للتكييف كانت بمثابة البداية لأجهزة التكييف الحديثة وذلك في العام 1902.
- حصل في العام 1906 وبعد مرور عدة سنوات من التحسين والاختبارات الميدانية على براءة الاختراع لجهاز معالجة الهواء، وذلك باعتباره أول جهاز لتكييف الهواء من نوع الرش في العالم، والذي تم تصميمه بهدف زيادة أو نزع الرطوبة من الهواء.
- اكتشف أن الانحدار المستمر لنقطة الندى يوفر رطوبة نسبية ثابتة تقريباً، وقد أصبحت هذه العبارة معروفة بين مهندسي تكييف الهواء باسم “قانون الانحدار الثابت لنقطة الندى”.
- قدم وثيقة هامة حول تكييف الهواء تربط ما بين مفاهيم الرطوبة النسبية، والرطوبة المطلقة، ودرجة حرارة نقطة الندى، وذلك في العام 1911 وتحديداً في الاجتماع السنوي للجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين، الأمر الذي جعل تصميم أنظمة تكييف الهواء بما يتناسب مع المتطلبات بدقة أمراً ممكناً.
- قام بتصميم نظام التحكم التلقائي وقدم دعوى براءة اختراع له في العام 1907، ليتم إصدارها في العام 1914 بشكل رسمي.
- حصل على ميدالية الجمعية الأمريكية لمهندسي الميكانيك، كما حصل على جائزة القاعة الوطنية للمخترعين المشاهير وذلك في العام 1985.
تأسيس الشركة لمخترع المكيف
مع بداية الحرب العالمية الأولى عام 1912، قررت شركة بوفالو فورج التي عمل فيها كارير على مدار 12 عاماُ أن تركز أنشطتها على التصنيع، ونتيجة لذلك فقد تم في العام 1915 تأسيس شركة كارير المتخصصة بتصنيع وتوزيع أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتحديداً في ولاية نيوجيرسي وبرأس يعادل قرابة 32,000 دولار، وذلك بالتعاون مع 6 من المهندسين الشباب بالإضافة إلى كارير وهم: جيه إيرفين لايل، وادوارد ميرفي، ولوجان لويس، وإيرنست لايل، وفرانك سانا، وألفريد ستاسي.
طورت شركة كارير أول مكيف منزلي في العام 1928 وأطلقت عليه اسم “صانع الطقس”؛ حيث كان حكراً على الأسر الثرية في ذلك الوقت، وعلى الرغم من النمو التجاري الذي شهدته أنظمة تكييف الهواء في المباني في عشرينيات القرن الماضي، إلا أنّ الشركة واجهت العديد من الصعوبات المالية، وذلك نتيجة لانهيار أسواق وول ستريت عام 1929، وفي العام 1930 اندمجت الشركة مع كل من شركة “يورك” وشركة “بيرنزويك كرويشل” ليصبح اسمها ” كارير كوربوريشن”، وعين كارير رئيساً لمجلس الإدارة.
لم يتوقف الأمر عن هذا الحد؛ فلسوء الحظ ضرب الكساد الاقتصادي العالم في العام 1930، ما أدى إلى انخفاض الطلب على أجهزة التبريد بشكل ملحوظ، سواءً في المنازل أو في المحال التجارية، أضف إلى ذلك أن نشوب الحرب العالمية الثانية التي كان لها دور كبير في الحد من فكرة الكوخ القطبي؛ وهو العرض الذي قدمه كارير في المعرض العالمي عام 1939 وتضمن الحديث عن مستقبل أجهزة التكييف والتبريد في العالم، ونتيجة لذلك فقد قرر كارير نقل شركته إلى مدينة نيويورك لتصبح فيما بعد واحدة من أكبر أرباب المهنة في المنطقة، ثم ما لبثت أن توسعت وامتدت إلى كل من اليابان وكوريا الجنوبية، إضافةً إلى ما سبق فقد عمل كارير على افتتاح شركة تطبيقات سامسونج وتويو كارير، وتعد كوريا الجنوبية الآن واحدة من أكبر أسواق مكيفات الهواء على مستوى العالم.
حققت شركة كارير نجاحاً كبيراً في مجال تبريد المساحات الصغيرة والكبيرة، وتمكنت من إحداث ثورة في الحياة الأمريكية وخاصة بعد زيادة حجم الإنتاج الصناعي في أشهر الصيف الحارة، وليس هذا فحسب؛ حيث ساهم إدخال تكييف الهواء السكني عام 1920 إلى ازدياد الكثافة السكانية بشكل ملحوظ في المناطق الحارة، والشاهد على ذلك أن الشركة حققت في العام 2000 أرباحاً تفوق 8 مليار دولار، وتمكنت من توظيف ما يزيد عن 45000 شخص.
مخترع المكيف حسب النوع
من هو مخترع المكيف
صمم كارير مخترع المكيف ثلاثة أنواع مختلفة من المكيفات لتلبية الاحتياجات المختلفة، وهي: مكيف النافذة، ومكيف الوحدة المفصولة أو المكيف الكهربائي، ومكيف الماء المبرد أو المكيف الصحراوي، حيث تختلف عن بعضها البعض من ناحية القدرة والمساحة التي يمكن أن تبردها بكفاءة عالية.
يستخدم مكيف النافذة لتبريد المساحات الصغيرة، ويستخدم المكيف الكهربائي لتبريد الأماكن الكبيرة مثل المخازن والشركات، بينما يستخدم المكيف الصحراوي لتبريد المباني ذات الأحجام الضخمة.
مخترع المكيف الكهربائي
تقوم فكرة المكيف الكهربائي الذي صممه كارير على مبدأ دورات التبريد من خلال امتصاص الحرارة من داخل المنزل وطردها إلى الخارج؛ حيث يتم ذلك بالاعتماد على غاز التبريد الذي يخرج محملاً بالحرارة، ليتم تبريده وإدخاله إلى المنزل من جديد مع دورة تبريد جديدة، أما عن طريقة العمل فتتلخص بسحب الهواء المحمل بالحرارة والرطوبة من الغرفة وتدويره خلال الأنابيب الممتلئة بغاز التبريد، ومن ثم طرد الغاز الساخن وإعادته من جديد إلى الغرفة كهواء بارد وذلك من خلال نافث الهواء.
مخترع المكيف الصحراوي
صمم كارير المكيف الصحراوي ليعمل في المناطق الجافة والحارة، ويأتي على شكل مكعب ذو 6 أوجه ويتكون من مروحة، ومحرك كهربائي، وحشوات من القش، ومضخة، وأنابيب للتزود بالماء، ومفاتيح تشغيل، أما عن الأوجه الستة، فهي: وجه فيه نافذة تحتوي على شفرات وهي مخصصة لتمرير الهواء الرطب البارد إلى داخل الغرفة، ووجه يمثل سقف المكيف وهو الجزء العلوي، ووجه يمثل وعاءً مخصصاً لتجميع الماء وفقاً لحاجة المكيف وهو الجزء السفلي، أما الأوجه الثلاثة المتبقية فهي صفائح معدنية مخصصة لتثبيت حشوات القش من الداخل، ومن الخارج توجد فتحات صغيرة مخصصة لدخول الهواء الجاف والحار إلى المكيف.
في بداية الأمر لا بد من توصيل مصدر الماء وذلك لضمان بقاء وجوده بشكل دائم في الوعاء الداخلي، ومن ثم الضغط على مفاتيح التشغيل الموصولة بالمحرك الكهربائي ومضخة الماء؛ حيث تعمل المضخة على دفع الماء من الوعاء عبر الأنابيب إلى حشوات القش ليبدأ بالنزول ببطء عليها حتى يبللها بالكامل، ومن ثم يعود من جديد إلى الوعاء وهكذا دواليك، بعد ذلك تبدأ المروحة بسحب الهواء الحار الخارجي من خلال الفتحات المستطيلة الموجودة على أوجه المكيف، ليمر من خلال حشوات القش المبتلة بالماء ويصبح رطباُ وبارداً، وعند الضغط على القسم الثاني من مفاتيح التشغيل تبدأ المروحة بدفع الهواء البارد باتجاه الغرفة للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة.
وفاة مخترع المكيف
توفي ويليس كارير في 7 أكتوبر عام 1950 عن عمر يناهز 73 عاماً، ودفن في مقبرة فورست لون في بوفالو بمدينة نيويورك هو وزوجاته الثلاث: كلير سيمور التي توفيت عام 1912، وجيني مارتن التي توفيت عام 1939، وإليزابيث مارش وايز التي توفيت عام 1964.
