كيف تم ابتكار جهاز التكييف: دليل شامل عن عملية الاختراع

اختراع المكيف

تم اختراع أول مكيف حديث في عام 1902م، على يد المهندس ويليس هافيلاند كاريير (بالإنجليزية: Willis Haviland Carrier)، وبدأت التجارب في اختراع المكيف عن طريق التحكم في نسبة الرطوبة لحل مشكلة معينة في مصنع للطباعة في مدينة نيويورك الأمريكية. واستعان كاريير بقوانين التبريد الميكانيكي لاتمام مشروعه، حيث ايستند نظام كاريير للتبريد على إرسال الهواء عبر سلسلة من الأنابيب المملوءة بالماء البارد، وبهذه الطريقة يستطيع تبريد الهواء المنقول، بالإضافة إلى إزالة الرطوبة من الغرفة، والتحكم بنسبتها. وبعد فترة زمنية، وفي عام 1933م، طورت شركة كاريير للتكييف مكيفاً جديداً باستخدام وحدات تكييف مدفوعة عن طريق الأحزمة الموصولة بدافعات الهواء، بالإضافة إلى سلسلة أنابيب للتبخير، وبعض العناصر الميكانيكية. وتم إدراج هذا المكيف في السوق الأمريكي ضمن أنظمة تبريد الهواء.¹

مبدأ عمل المُكيف

يحتوي نظام التبريد على ثلاث عناصر ومكونات رئيسية، هي: ضاغط الهواء أو المكبس، ومُكثف، وسلسلة أنابيب للتبخير. ولاتمام عملية التبريد تستخدم المكيفات مادة كيميائية تسمى بالمبرد، وذلك لنقل حرارة المحيط الداخلي إلى الهواء الخارجي. وتقوم العناصر الثلاث للمكيف بتحويل المادة الكيميائية من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، وإعادتها إلى ما كانت عليه مرة أخرى. وتبدأ دورة التكييف أو التبريد عندما تصل المادة المبردة إلى الضاغط (بالإنجليزية: Compressor) كغاز بارد منخفض الضغط. وبعد أن يقوم الضاغط بضغط المادة المبردة، وذلك لتجميع جزيئات المادة المبردة معاً، مما يؤدي إلى زيادة في درجة الحرارة. وتتنقل المادة المبردة إلى المكثف كغاز ساخن، وبعد دخوله للمكثف، يفقد الغاز حرارته. ومن ثم يأتي دور المروحة الموصولة بالجسم الخارجي للمكيف، حيث تقوم بسحب الهواء الخارجي، وإدخاله عبر الملف الساخن. وبعد مرور الهواء داخل الملفات، فإنه يفقد حرارته وبالتالي تبرد المادة المبردة داخل الملف.

ويليس كاريير

ويليس كاريير ( 1876م – 1950م )، صمم أول جهاز للتحكم بالرطوبة ودرجة الحرارة في عام 1902م. وفي عام 1915م شارك في تأسيس شركة كاريير الهندسية، والتي لاحقاً أصبحت أكبر شركة لإنتاج معدات التكييف في العالم. وفي عام 1979م قامت شركة يونايتد تكنولوجيز (بالإنجليزية: United Technologies) بشراء شركة كاريير لمعدات التكييف.