המצאת המזגן

המזגן הנו פריט מבוקש כל-כך במדינות חמות כמו מדינתו. למרות שניתן להשתמש בו גם לפעולת חימום הרי שהוא מזוהה יותר מכול עם פעולת הקירור הנעימה שלו בימי הקייץ הלוהטים והלחים. הכל החל במפעל הדפסות נייר בבְּרוּקְלִין שבארה"ב אשר סבל מהבדלי לחות וטמפרטורה קיצוניים במשך שעות היממה. הבדלים אלו גרמו לאי התאמה בין ארבעת צבעי הדיו המעורבבים בזמן ההדפסה, ועקב כך לירידה באיכות ההדפסה.

לפיתרון בעיה זו נחלץ

ווִיליס הָאבִילֵנְד קֶרִיאֵר (Willis Haviland Carrier)

, עובד צעיר מחברת בּוֹפַאלוֹ פוֹרְג' (Buffalo Forge), חברה שהוקמה בשנת 1878 לייצור התקני ברזל מעוצבים. וויליס, בעל תואר שני בהנדסת מכונות, מספר שפיתרון לבעיית השליטה בטמפרטורה, לחות ואידוי עלה במוחו בזמן שהמתין לרכבת בליל ערפל. כך או כך, בשנת 1903 הוא התקין מערכת למיזוג אוויר באותו מפעל להדפסת נייר אשר בברוקלין.

זו למעשה לא הייתה המערכת הראשונה בעולם לייצוב מזג-אוויר במבנה סגור, אך הייתה זו המערכת הראשונה המוצלחת והבטוחה לשימוש. בהגשת הפטנט משנת 1906 קרא וויליס למערכת אותה המציא בשם "מתקן לטיפול באוויר". היה זה

סְטיוּאַרְט קְרֶמֵר

, עובד טקסטיל, שקרא למערכת אחרת אותה הוא המציא בשם "מיזוג אוויר" (air conditioning), שם המוכר לנו כיום, בהגשת הפטנט שלו מאותה שנה. המצאתו של סטיוארט שונה לגמרי מהמזגן המוכר לנו כיום ותכליתה הייתה דווקא הפוכה - להוסיף אדי מים חמים לאוויר במפעלי טכסטיל. אך השם מיזוג אוויר דבק במכונה במערכת החדשה אשר מקררת את האוויר ומוציאה ממנו את הלחות הבלתי רצויה.

בתחילת הדרך נוצלה ההמצאה החדשה למזג מפעלים, בתי חרושת, מבני תעשייה, מחסנים ומבנים אחרים. מטרת המזגנים הייתה לשמור על תנאי ייצור זהים ונוחים ואו על מנת להגן ולשמור על המוצר המוגמר מפני טמפרטורות קיצוניות ולחות גבוהה. בשנת 1915 הקים וויליס ביחד עם שישה מהנדסים נוספים חברה חדשה, Carrier Engineering Corporation, ששמה לה כמטרה לשפר את מערכת מיזוג האוויר. בשנת 1921 רשם וויליס כפטנט את מערכת הקירור הצנטריפוגלית שהייתה הרבה יותר יעילה ובטוחה לשימוש מקודמותיה.

בשנות העשרים החל השימוש במערכות מיזוג האוויר גם במבנים ציבוריים, כדוגמת חנויות, בתי קולנוע וכו'. מאוחר יותר החל גם יישום המערכות בדירות פרטיות. שנות המיתון ומלחמת העולם השנייה האטו משמעותית את תהליך הפצת המזגן ברחבי העולם. אך עם סיום המלחמה עלו שוב היקפי הייצור והמכירות והם ממשיכים רק לעלות עד עצם היום הזה.

אז כיצד בדיוק פועל המזגן?

המזגן פועל על אותו עיקרון על פיו עובד המקרר. המזגן מורכב משלושה חלקים עיקריים: מדחס, מעבה ומאייד. בתוך הצנרת של מערכת המזגן נע גז קירור מיוחד. תפקידו של המדחס הוא לדחוס גז זה לרמת לחץ גבוהה. כאשר הגז נדחס לרמת לחץ גבוהה הטמפרטורה שלו עולה. הגז הדחוס והלוהט נע דרך הצנרת המסועפת של המעבה, הנמצא מחוץ לחדר הממוזג. במעבר הגז דרך הצנרת המסועפת של המעבה הוא מאבד חום אל החלל הפתוח. כדי לזרז ולייעל את איבוד החום מותקן מאוורר חיצוני שתפקידו לפזר את האוויר שהתחמם סביב צנרת המעבה. איבוד החום גורם לגז הקירור הדחוס להתעבות לכדי נוזל - נוזל קירור.

מערכת מיזוג-אוויר

נוזל הקירור הדחוס עובר מהמעבה הנמצא החיצוני אל המאייד הפנימי. שסתום מיוחד מאפשר את מעבר הנוזל הדחוס רק בכיוון אחד – אל עבר המאייד. הצנרת של המאייד מאפשרת ירידת לחץ ברמת הדחיסות של נוזל הקירור. כך נוזל הקירור מאבד מדחיסותו, כלומר מאבד אנרגיה. כדי לאזן את אובדן האנרגיה "שואב" אליו נוזל הקירור אנרגיית חום מסביבתו. שאיבת אנרגיית החום מהסביבה גורמת לקירור האזור בו נמצא המאייד. את האוויר הקר שהתקבל סביב המאייד נפזר בחלל החדר הממוזג בעזרת מאוורר.

כאשר נוזל הקירור מאבד מלחץ דחיסותו הוא הופך חזרה להיות במצב צבירה של גז. הגז יוצא בצנרת מהמאייד הנמצא בחדר הממוזג אל המדחס החיצוני ושם הוא שוב נדחס וכל התהליך מתחיל מחדש.





[ עמוד ראשי - המצאות | מתמטיקה קדומה | מספרים אי-רציונליים | משפט פיתגורס | גיאומטריה אוקלידית | אלגברה | התפתחות הסְפַרוֹת | משוואות קוביות וקווארדיות | מספרים מורכבים | לוגריתם | חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי | עיקרון הציפה | זכוכית מגדלת | משקפיים | מיקרוסקופ | טלסקופ | חוק סְנֵל | חוק בויל | חוקי התנועה | עיקרון ברנולי | שלושת חוקי התרמודינמיקה | טבלה מחזורית | מדידת מהירות האור | כוח לורנץ | קרינת רנטגן | טרנספורמצית לורנץ | תורת היחסות הפרטית | גילוי האטום | תורת היחסות הכללית | חשמל | חוק קולון | חוק אוהם | חוקי קירכהוף | נורת להט | מנוע קיטור | מנפה כותנה | מצלמה | מקרר | מזגן | מחשב | מכבש דפוס | כתב ברייל | טלגרף | טלפון | רדיו | טלוויזיה | כדור פורח | מצנח | רכבת | אופניים | מכונית | אווירון מדחף | מטוס סילון | אבק שריפה | תותח | רובה מוסקט | מרגמה | אקדח | מוקש | מקלע | רובה-מטען | הוביצר | תת-מקלע | רימון-יד | טנק | רובה-סער | פצצת אטום | תורת האבולוציה | פסטור | תיאוריית התורשה | פניצילין ]