Willis Carrier (1876-1950) was de “vader van de airconditioning” en ontwikkelde zowel de theorie als de toepassingen van airconditioningsystemen.

Willis Haviland Carrier werd op 26 november 1876 geboren in Angola, New York, als lid van een oude familie uit New England. De jonge Willis werd opgeleid aan de Angola Academy en gaf twee jaar les voordat hij naar de Central High School in Buffalo, New York, ging om aan de toelatingseisen voor de universiteit te voldoen. Carrier won vervolgens een beurs om naar de Cornell University te gaan. Hij studeerde in 1901 af aan de Cornell University met een graad in elektrotechniek, waarna hij in dienst trad bij de Buffalo Forge Company in Buffalo als onderzoeksingenieur. In 1906 werd Carrier hoofdingenieur van het bedrijf.

Toen hij in dienst was bij Buffalo Forge hielp Carrier aanzienlijk bij de ontwikkeling van blowers en heaters met pijpspiraal die voor het bedrijf werden gefabriceerd en formuleerde hij een technische methode voor het testen en classificeren van blowers en heaters met ventilatorconvectoren. Hij ontwierp en publiceerde ook het eerste systeem van wetenschappelijk bepaalde classificatietabellen die de capaciteiten, snelheden en weerstanden van verwarmers bij verschillende stoomdrukken en luchtsnelheden definiëren. Toen men op het probleem van schone lucht stuitte, vond Carrier een luchtsproeier uit, waaruit hij later de sproei-luchtbevochtiger of ontvochtiger ontwikkelde.

Hij ondernam vervolgens een uitputtende studie van een aantal zaken, waaronder de eerste analyse van ontvochtiging door gebruikmaking van mechanische koeling. Als gevolg hiervan was Carrier in staat de eerste toepassingen te maken van zijn luchtwasser van het verstuivingstype. Tijdens de bestudering van deze toepassingen realiseerde hij zich het fundamentele belang van bevochtiging (d.w.z. de regeling van het vochtgehalte van de lucht) en ontwikkelde hij dauwpuntregeling, een methode om de vochtigheid te regelen door de temperatuur van het sproeiwater in de conditioneringsmachine te regelen. Als resultaat van deze onderzoeken presenteerde Carrier in 1911 twee verhandelingen aan de American Society of Mechanical Engineers waarin hij de vochtigheidsregeling beschreef.

Carriers werk was niet louter theoretisch. Via de kantoren van Buffalo Forge bracht hij zijn concepten in de praktijk. Al heel vroeg ontwierp hij voor Sackett-Wilhelm Lithography and Publishing Company een systeem dat het hele jaar door 55 procent vochtigheid in het gebouw handhaafde bij een temperatuur van 70 graden in de winter en 80 graden in de zomer. In 1907 waren er al Carrier-systemen geïnstalleerd in verschillende katoenfabrieken en andere fabrieken. Daarom besloot Buffalo Forge later dat jaar een volledige dochteronderneming op te richten – Carrier Air Conditioning Company – om complete airconditioningsystemen te ontwikkelen en op de markt te brengen. De volgende zes jaar was Carrier vice-president van de dochteronderneming en hoofdingenieur en onderzoeksdirecteur van het moederbedrijf. In deze periode werd Carrier apparatuur geïnstalleerd in verschillende industrieën: tabak, rayon, rubber, papier, farmaceutica en voedselverwerking.

Carrier was dus de “vader van de airconditioning” in Amerika, zowel in theoretische als in praktische zin. Hoewel de term “airconditioning” voor het eerst werd gebruikt door Stuart W. Cramer, een eigenaar en exploitant van een fabriek in Charlotte, North Carolina, nam Carrier hem al snel over en definieerde airconditioning als beheersing van de luchtvochtigheid, temperatuur, zuiverheid en circulatie. In 1914 besloot Buffalo Forge zich te beperken tot fabricage en trok zich terug uit de engineering-business. Carrier richtte toen de Carrier Engineering Corporation op. Kort daarna deed Carrier een uitvinding die de industrie zou veranderen. Hij ontwikkelde een radicaal nieuwe koelmachine – de centrifugale compressor – die veilige, niet-toxische koelmiddelen gebruikte en die grote installaties goedkoop kon bedienen. Dit maakte de weg vrij voor een systeem waarvan het doel het menselijk comfort was.

Tijdens de jaren twintig begon Carrier met het installeren van complete airconditioningsystemen. Een van de vroegste en belangrijkste was in 1924 in het enorme warenhuis J. L. Hudson in Detroit. Dit werd in 1928-1929 gevolgd door installaties in de kamers van het Huis en de Senaat van het Amerikaanse Capitool. Van meer plaatselijke betekenis was het feit dat tegen 1930 meer dan 300 bioscopen airconditioningsystemen hadden geïnstalleerd. Het bedrijf, dat Willis Carrier in 1915 met een klein budget was begonnen, floreerde als gevolg van deze en andere installaties en exploiteerde in 1929 twee fabrieken in Newark, New Jersey, en een derde in Allentown, Pennsylvania. In 1930 fuseerde Carrier Engineering met twee productiebedrijven-Brunswick-Kroeschell Company en de York Heating and Ventilating Corporation tot de Carrier Corporation, met Willis Carrier als voorzitter van de raad van bestuur.

De depressie van de jaren dertig dwong het bedrijf echter te vechten voor zijn voortbestaan. Carrier schakelde bedrijfsadviseurs in, verlaagde de kosten en systematiseerde zijn activiteiten door alles te centraliseren in een fabriek in Syracuse, New York. Hij begon ook nieuwe markten te zoeken. Een voor de hand liggende kandidaat was de hoge wolkenkrabber, maar tot het eind van de jaren dertig kon geen enkel systeem deze dienst effectief leveren. In 1939 vond Carrier echter een systeem uit waarbij geconditioneerde lucht vanuit een centraal station met hoge snelheid door kleine stalen leidingen naar afzonderlijke kamers werd geleid. Hoewel de invoering van dit systeem werd vertraagd door de Tweede Wereldoorlog, was er na de oorlog een grote opkomst van airconditioning, die vrijwel verplicht werd in elk kantoorgebouw. Carrier Air Conditioning behaalde een leeuwendeel van deze omzet, maar een hartaanval dwong Carrier in 1948 met pensioen te gaan. Hij overleed op 7 oktober 1950.

Carrier’s prestaties waren veelzijdig, en bij zijn dood bezat hij meer dan 80 patenten. Naast de reeds genoemde zaken speelde hij ook een belangrijke rol bij de ontwikkeling van de centrifugaalpomp, bepaalde en publiceerde basisgegevens met betrekking tot de wrijving van lucht in kanalen, ontwikkelde bruikbare middelen om te zorgen voor een uniforme en effectieve luchtverdeling en circulatie binnen gebouwen, ontwierp de diffusoruitlaat, en ontwikkelde het ejectorsysteem van luchtcirculatie waarbij een relatief klein volume lucht zodanig door convergerende nozzles wordt uitgeworpen dat het een luchtverplaatsing van drie tot vijf maal zijn eigen volume teweegbrengt, waardoor een effectieve circulatie binnen de gegeven ruimte wordt verkregen.

Een van de meest opmerkelijke installaties van Carrier-apparatuur werd uitgevoerd in de Robinson Deep in Zuid-Afrika, de diepste mijn ter wereld. Met behulp van Carrier apparatuur konden de eigenaars de diepte van de mijn 1.500 voet vergroten tot een totaal van 8.500, waardoor de beschikbare hoeveelheid goud toenam. Carrier kreeg in 1931 de John Scott-medaille van de stad Philadelphia voor zijn uitvindingen op het gebied van airconditioning; de F. Paul Anderson-medaille van de American Society of Heating Engineers; en de medaille van de American Society of Mechanical Engineer’s Society in 1934.

Verder lezen

M. Ingels, W. H. Carrier: Father of Air Conditioning (1927) geeft een biografie. Informatie over de airconditioning-industrie kan worden verkregen uit boeken gepubliceerd door Carrier Corporation. □