מיזוג אוויר הוא חלק חיוני במאה ה -21. אנחנו פחות או יותר לא יכולנו לחיות בלי מכשיר מהפכני זה. עם זאת, במשך רוב ההיסטוריה האנושית בני האדם חיו ללא מיזוג אוויר.
בעבר נבנו בתים עם קירות עבים יותר ועמידים הרבה יותר בפני שינויים תרמיים חיצוניים. במידה רבה, המצאת המזגן שינתה את עיצוב הבית והתשתיות.
עם זאת, בסוף המאה ה -19 ובתחילת המאה העשרים, לאחר התפתחותה החזקה של המהפכה התעשייתית האמריקאית, החלו מפעלים לחוות בעיות הקשורות לטמפרטורה, במיוחד מפעלים לנייר.
לידת המזגן
חברת סקט ווילהלמס ליתוגרפיה ודפוס (Sackett & Wilhelms Lithography and Printing) נתקלה בבעיות בתהליך ההדפסה הרב-צבעוני שלהם. לחות משתנה גרמה לנייר להתרחב ולהתכווץ ולגרום לסטיות בשכבות הדיו. הלחות הייתה בעיה משמעותית במפעל שלהם, והם נזקקו לעזרה כדי לפתור אותה.
כדי לנסות לפתור את הבעיה הם פנו למהנדס הייעוץ וולטר טימיס (Walter Timmis), אשר םנה לשירותיו של ג'יי אירווין לייל (of J. Irvine Lyle), ראש חברת באפלו פורג' בניו יורק (Buffalo Forge's). באפלו פורג'הייתה ספקית של פרזולים, מאווררים ומחממי פיצוץ חמים – והם העסיקו גם מהנדסים מבריקים שתכננו פתרונות מותאמים אישית עבור לקוחות.
אחד מאותם מהנדסים היה ויליס קרייר (Willis Carrier).
על לייל הוטלה המשימה לתכנן מערכת שתשלוט בלחות במפעל הייצור שלהם בברוקלין בשנת 1902.
כיצד מערכות מיזוג אוויר עובדות?
ויליס הגיע לפתרון שהניח את הבסיס למיזוג אוויר מודרני. הוא פיתח מערכת שהחליפה אדים במים קרים שזורמים דרך סלילי חימום. הפתרון איזן את הטמפרטורה על פני הסלילים ועל ידי שליטה על טמפרטורה זו, הוא הצליח ממש למשוך לחות מהאוויר.
העיצוב שלו הותקן לראשונה במפעל באותו קיץ יחד עם מערכת מאווררים, תנורים צינורות מיוחדים כדי להזיז את האוויר ולשלוט בטמפרטורה. מים נשאבו למערכת הקירור שתוכננה לשמור על הלחות במפעל על 55% כל השנה. בקיץ פירוש הדבר שלמערכת הייתה השפעת קירור שווה ערך להמסת מעל 100 אלף פאונד קרח מדי יום.
ויליס הבין את הפוטנציאל שיש למכונה הראשונית ולהמצאה, ולכן בחמש השנים הבאות הוא המשיך לפתח כלים סביב הרעיון של שליטה בלחות ובטמפרטורות במפעלים ובבניינים.
כשהשלים את עיצובי הסלילים הראשוניים של Carrier, הוא גם המציא שיטה נגד ייבוש אוויר על ידי העברתו דרך תרסיס מים כדי לעבות יותר מים באוויר. זמן קצר לאחר רעיון זה הבין גם כי באמצעות חימום תרסיס מים זה, הוא יכול לשלוט בנקודת הטל של האוויר ובכך להבטיח לחות מסוימת בבניין.
חברת מיזוג האוויר
ב- 1907 הגיע ויליס לדרגי ההנהלה העליונים בבאפלו פורג'. החברה יישמה בשלב זה בהצלחה את ציוד המיזוג שלה במפעלים ברחבי העולם, ולכן פתחה חברה ממוקדת מיזוג אוויר: חברת מיזוג האוויר של חברת Carrier. החברה התאגדה רשמית בשנת 1909 והמשיכה לצמוח בשנים שלאחר מכן.
עבודתו של ויליס בתחום המיזוג הגיעה לשיאה באחד המסמכים הפוריים ביותר שנוצרו אי פעם בנושא. תחת הכותרת "נוסחאות פסיכומטריות רציונליות" הציג ויליס את המסמך בפני האגודה האמריקאית להנדסת מכונות
(ASME) בסוף שנת 1911. תרשימיו שהוצגו במסמך זה היו הראשונים שקיבלו התאמה מדויקת בין הטמפרטורה והלחות בתכנון מערכות מיזוג אוויר.
עברו עוד כמה שנים, וחברת קריאר עדיין הובילה את העולם בטכנולוגיית מיזוג האוויר. הם מכרו מכונות לבתי מאלט, מפעלי ממתקים, מבשלות בירה, מתקני אריזת בשר, בוני ספינות וספקי מזון. הרשימה נמשכה לנצח. מיזוג האוויר שלהם שינה את העולם לנצח.
עם זאת, זה היה 1914, ומלחמת העולם הראשונה רק החלה. הכלכלות היו בפתח, ובאפלו פורג' קראה לפירוק החברה. נחושים לדחוף קדימה, לייל וקרייר הקימו חברה חדשה, Carrier Engineering Corporation, בשנת 1915.
בשנת 1918 הם הביאו מיזוג אוויר לתחנות החשמל של חברת אטלס וכתוצאה מכך רשת חשמל יציבה יותר וסביבת עבודה בטוחה יותר. הם עזרו לקרר מפעלי תחמושת החשובים למאמץ המלחמתי. מיזוג האוויר שינה את אופן הייצור המודרני.
במאי 1922 המציא מנשא את המזגן מחדש עם הקירור הצנטריפוגלי.