Willis Carrier (1876-1950) był „ojcem klimatyzacji”, rozwijającym zarówno teorię, jak i zastosowania systemów klimatyzacyjnych.
Willis Haviland Carrier urodził się w Angola, w stanie Nowy Jork, 26 listopada 1876 roku, jako członek starej rodziny z Nowej Anglii. Młody Willis kształcił się w Angola Academy i przez dwa lata uczył w szkole, zanim wstąpił do Central High School w Buffalo, w stanie Nowy Jork, aby spełnić wymagania wstępne na studia. Carrier wygrał wtedy stypendium stanowe, aby uczęszczać na Uniwersytet Cornell. Ukończył go w 1901 roku ze stopniem inżyniera elektryka, po czym rozpoczął pracę w Buffalo Forge Company w Buffalo jako inżynier badawczy. Carrier został głównym inżynierem firmy w 1906 roku.
Podczas współpracy z Buffalo Forge Carrier wniósł istotny wkład w rozwój dmuchaw i grzejników rurowo-wężownicowych produkowanych dla firmy oraz sformułował techniczną metodę testowania i oceny dmuchaw i grzejników systemu wentylatorowego. Opracował również i opublikował pierwszy system naukowo określonych tabel znamionowych określających wydajność, prędkości i opory grzejników przy różnych ciśnieniach pary i prędkościach powietrza. Kiedy pojawił się problem zapewnienia czystego powietrza, Carrier wynalazł rozpylacz powietrza, na bazie którego opracował później rozpylacz nawilżający lub odwilżający.
Następnie podjął wyczerpujące badania nad wieloma zagadnieniami, w tym pierwszą analizę odwilżania z wykorzystaniem mechanicznego chłodzenia. Dzięki temu Carrier był w stanie dokonać pierwszych zastosowań swojego rozpylacza powietrza. W trakcie badań nad tymi zastosowaniami zdał sobie sprawę z fundamentalnego znaczenia nawilżania (czyli kontroli zawartości wilgoci w powietrzu) i opracował kontrolę punktu rosy, czyli metodę regulacji wilgotności poprzez kontrolę temperatury wody rozpylanej w urządzeniu kondycjonującym. W wyniku tych badań Carrier przedstawił w 1911 roku Amerykańskiemu Stowarzyszeniu Inżynierów Mechaników dwa referaty opisujące kontrolę wilgotności.
Praca Carriera nie była tylko teoretyczna. Poprzez biura Buffalo Forge wprowadzał swoje koncepcje w życie. Bardzo wcześnie zaprojektował dla Sackett-Wilhelm Lithography and Publishing Company system, który utrzymywał 55-procentową wilgotność w budynku przez cały rok przy temperaturze 70 stopni w zimie i 80 stopni w lecie. Do 1907 roku systemy Carrier zostały zainstalowane w kilku przędzalniach bawełny i innych zakładach. Dlatego jeszcze w tym samym roku firma Buffalo Forge postanowiła założyć spółkę zależną – Carrier Air Conditioning Company – zajmującą się projektowaniem i sprzedażą kompletnych systemów klimatyzacyjnych. Przez następne sześć lat Carrier był wiceprezesem spółki zależnej oraz głównym inżynierem i dyrektorem ds. badań w firmie macierzystej. W tym czasie urządzenia Carrier zostały zainstalowane w kilku gałęziach przemysłu: tytoniowym, włókienniczym, gumowym, papierniczym, farmaceutycznym i spożywczym.
Carrier był więc „ojcem klimatyzacji” w Ameryce zarówno w sensie teoretycznym, jak i praktycznym. Chociaż termin „klimatyzacja” został po raz pierwszy użyty przez Stuarta W. Cramera, właściciela i operatora młyna w Charlotte w Karolinie Północnej, Carrier szybko go przyjął, definiując klimatyzację jako kontrolę wilgotności, temperatury, czystości i cyrkulacji powietrza. W 1914 roku firma Buffalo Forge postanowiła ograniczyć się do produkcji i wycofała się z działalności inżynierskiej. Carrier założył wówczas firmę Carrier Engineering Corporation. Wkrótce potem Carrier dokonał wynalazku, który miał zmienić oblicze branży. Opracował on radykalnie nowe urządzenie chłodnicze – sprężarkę odśrodkową – które wykorzystywało bezpieczne, nietoksyczne czynniki chłodnicze i mogło tanio obsługiwać duże instalacje. Otworzyło to drogę dla systemu, którego celem był komfort człowieka.
W latach dwudziestych Carrier zaczął instalować kompletne systemy klimatyzacyjne. Jeden z najwcześniejszych i najbardziej znaczących z nich został zainstalowany w masywnym domu towarowym J. L. Hudson w Detroit w 1924 roku. Następnie, w latach 1928-1929, zainstalowano je w salach posiedzeń Izby i Senatu na amerykańskim Kapitolu. Bardziej lokalne znaczenie miał fakt, że do 1930 roku ponad 300 kin miało zainstalowane systemy klimatyzacji. Firma, którą Willis Carrier założył w 1915 roku, prosperowała dzięki tym i innym instalacjom, a w 1929 roku posiadała dwa zakłady w Newark, New Jersey, oraz trzeci w Allentown, w Pensylwanii. W 1930 roku Carrier Engineering połączyła się z dwiema firmami produkcyjnymi – Brunswick-Kroeschell Company i York Heating and Ventilating Corporation – stając się Carrier Corporation, z Willisem Carrierem jako prezesem zarządu.
Depresja lat trzydziestych zmusiła jednak firmę do walki o przetrwanie. Sprowadzając konsultantów biznesowych, Carrier obniżył koszty i usystematyzował swoje działania, centralizując wszystko w fabryce w Syracuse w stanie Nowy Jork. Zaczął też poszukiwać nowych rynków zbytu. Oczywistym kandydatem był wysoki wieżowiec, ale do końca lat 30. żaden system nie był w stanie skutecznie świadczyć takich usług. W 1939 roku Carrier wynalazł jednak system, w którym klimatyzowane powietrze ze stacji centralnej było przesyłane z dużą prędkością małymi stalowymi przewodami do poszczególnych pomieszczeń. Mimo że wprowadzenie systemu zostało zahamowane przez II wojnę światową, po wojnie nastąpił wielki boom na klimatyzację, ponieważ stała się ona praktycznie obowiązkowym wyposażeniem każdego budynku biurowego. Carrier Air Conditioning odniósł lwią część zysków z tego biznesu, ale atak serca zmusił go do przejścia na emeryturę w 1948 roku. Zmarł 7 października 1950 roku.
Osiągnięcia Carriera były wielorakie, a w chwili śmierci posiadał on ponad 80 patentów. Oprócz rzeczy wcześniej wymienionych, odegrał również znaczącą rolę w rozwoju pompy odśrodkowej, określił i opublikował podstawowe dane dotyczące tarcia powietrza w kanałach, opracował praktyczne środki zapewniające równomierne i skuteczne rozprowadzanie i cyrkulację powietrza w budynkach, zaprojektował wylot dyfuzora i opracował eżektorowy system cyrkulacji powietrza, w którym stosunkowo niewielka objętość powietrza jest wyrzucana przez zbiegające się dysze w taki sposób, że wywołuje ruch powietrza o objętości od trzech do pięciu razy większej od jego własnej, zapewniając w ten sposób skuteczną cyrkulację w danej obudowie.
Dalsza lektura
M. Ingels, W. H. Carrier: Father of Air Conditioning (1927) zawiera biografię. Informacje na temat przemysłu klimatyzacyjnego można uzyskać z książek wydanych przez Carrier Corporation. □