二科學發明之最3
最早的空調機
1881年3月當選的美國總統格菲爾德，7月在華盛頓車站遭到槍擊。雖說不是致命傷，但因子彈深入到脊椎處，傷勢很重，生命岌岌可危，必須立即動手術取出子彈。格菲爾德的住院開刀，卻戲劇性的促使了空調機的出現。
空調機華盛頓的夏天是悶熱的，尤其是這一年，出現了曆史上罕見的高溫。病床上的總統虛弱極了。雖然總統夫人在一旁一刻不停的用扇子給他扇風，但在這樣的高溫下也無濟於事，總統夫人提出必須降低室溫的要求。於是，這個任務就落到了一個叫多西德礦山技術人員的身上。他懂得在礦山上如何向坑道內送氣的技術。經過多次試驗，他終於成功地將室內的溫度從30攝氏度降到25攝氏度左右。多西根據空氣壓縮會放熱，而壓縮後的空氣恢複到常態會吸收熱量的原理，經過反複試驗，終於在總統病房安裝了一台壓縮空氣的空調機，結果使室溫降了7攝氏度，於是世界上第一台空調機誕生了。
其實，真正意義上的空調卻出自美國發明家威爾士·卡裏爾之手。多西發明的空調機雖然使空氣的溫度降了下來，卻仍舊潮濕。如何才能使空氣幹燥呢?排暖公司的機械工程師卡裏爾一直思考著這個問題。霧氣籠罩的火車站激發了他的靈感：含有飽和水分的“潮濕”空氣實際上是幹燥的。所謂霧氣就是空氣接近百分之百的溫度時其飽和的狀態。如果讓空氣處於飽和狀態，同時控製空氣飽和時的溫度，就能獲得一種可以定量控製其溫度的空氣。於是在1902年，他安裝了具有曆史意義的溫度“調節器”，從而取得了空調機的專利。這種空調機首先安裝於紐約的一家印刷廠裏。1906年，卡裏爾的“空氣處理儀”又獲得了專利，對空調機作了進一步改進，經過改進的空調機開始為紡織廠采用，從而逐漸推廣。
20世紀30年代末，卡裏爾的“導管式空氣控製係統”取得了突破，高樓大廈不僅安裝上了空調，而且不需要占用寶貴的辦公空間。但由於家庭空調太昂貴，又不可靠，卡裏爾投資家庭空調這一領域的市場時，沒有獲得成功。直至20世紀50年代，美國另外兩家公司——通有電器和西屋，才實現了卡裏爾“家裝空調”的設想，使小型空調機開始進入千家萬戶，成了深受酷暑煎熬的人們的寵物。
古代最早的冰箱
冰箱是近一個世紀來才發明的一種家用電器，現已成為大多數家庭中一種不可缺少的電器。它的用途很廣泛，不僅可以對食物進行保鮮，還可以運用到儲存醫藥等方麵，為人們帶來了許多方便。
實際上，中國在古代就已有了“冰箱”。雖然遠不如現在的電冰箱高級，但仍可以起到對新鮮食物的保鮮作用。在古籍《周禮》中就提到過一種用來儲存食物的“冰鑒”。這種“冰鑒”其實是一個盒子似的東西，內部是空的。隻要把冰放在裏麵，然後把食物再放在冰的中間，就可以對食物起到防腐保鮮的作用了。這顯然就是現今地球上人類使用最早的冰箱。
此外，在古書《吳越春秋》上也曾記載：“勾踐之出遊也，休息食宿於冰廚。”這裏所說的“冰廚”，就是古代人們專門用來儲存食物的一間房子，是夏季供應飲食的地方。明代黃省曾的《魚經》裏曾寫道：漁民常將一種鰳魚“以冰養之”，運到遠處，可以保持新鮮，謂之“冰鮮”。可以想象，當時冷藏食物可能比較普遍。
冰箱至明清時冰箱已被北京城裏的皇公貴族們廣泛使用了。當然那絕不是電冰箱，而是一種用天然冰塊降溫的箱子，故稱“冰箱”。當時的冰箱亦稱“冰桶”，以黃花梨木或紅木製成。從外觀上看，箱身口大底小呈方鬥形，腰部上下箍銅箍兩周。箱兩側置銅環便於搬運，四條腿足為硬木活中的鼓腿膨牙做法。足下安托泥，用於隔濕防潮。箱口覆兩塊對拚硬木蓋板，約15厘米厚，板上鏤雕錢形孔。深色的箱體襯著金黃的銅箍銅環，給人以雍容悅目之感。冰箱不僅外形美觀，而且在功能設計上也十分精巧科學。
箱內掛錫裏，箱底有小孔。兩塊蓋板其中一塊固定在箱口上，另一塊是活板。每當暑熱來臨，可將活板取下，箱內放冰塊並將時新瓜果或飲料鎮於冰上，隨時取用。味道幹爽清涼，用後讓人覺得十分愜意，暑氣頓消。由於錫裏的保護，冰水不致侵蝕木質的箱體，反而能從底部的小孔中滲出。
除此之外，冰融化時吸收室內的熱空氣，通過蓋上鏤空的排氣孔調節室溫，還可以起到空調的作用。由於冰箱廣泛使用，京城每年夏季需用大量冰塊，這些冰均取自冰窖。過去無論是紫禁城內還是府宅公廨，都各自有貯冰的冰窖。每年冬至起即在筒子河什刹海等處打冰入窖，由工部設專人管理。
金寄水、周沙塵著的《王府生活實錄》中載有“王府從五月初一起，開始運進天然冰塊，每房都備有硬木製作的冰桶……每天，由太監往各房送冰，以供瓜果等食品保鮮。”可為當時用冰祛暑的寫照。
從許多史料可以看出，我們的祖先很早就會利用冰來保持食物的新鮮。因此說，中國是第一個發明冰箱的國家。
最早的家用電冰箱
電冰箱主要用來冷藏肉、蛋、水果、蔬菜等易變質的食物；此外，還通常作科研、醫學、商業等有關方麵進行冷藏物品用。電冰箱作為一種冷藏、冷凍貯存食品的容器，它就具有一定的貯藏空間、製冷係統、控製溫度係統和保持箱內溫度的四種基本功能。電冰箱按製冷方式不同可分為電機壓縮式(簡稱壓縮式)、吸收式、電磁振蕩式和半導體式等數種；按箱門形式可分為單門電冰箱(直冷式)、雙溫雙門電冰箱(冷藏和冷凍)以及多門電冰箱。家用電冰箱的容積一般在50立升到300立升之間。電冰箱冷凍室的溫度等級一般分為一星-6℃以下、二星-12℃以下和三星-18℃以下。
最早的人工製冷專利是1790年登記的。幾年後，有人相繼發明了手搖壓縮機和冷水循環冷凍法，為製冷係統奠定基礎1820年，人工製冷試驗首次獲得成功。1834年，美國工程師雅各布·帕金斯發明了世界上第一台壓縮式製冷裝置，這是現代壓縮式製冷係統的雛形。同年，帕金斯獲得英國頒布的第一個冷凍器專利。
家用電冰箱
1913年，美國芝加哥研製了世界上最早的家用電冰箱。這種名叫“杜美爾”牌的電冰箱外殼是木製的，裏麵安裝了壓縮製冷係統，但使用效果並不理想。1918年，美國KE—LVZNATOR公司的科伯蘭特工程師設計製造了世界上第一台機械製冷式的家用自動電冰箱。這種電冰箱粗陋笨重，外殼是木製的，絕緣材料用的是海藻和木屑的混合物，壓縮機采用水冷，噪聲很大。但是，它的誕生宣告了家用電冰箱的發展進入了新階段。
美國人納撒尼爾韋爾斯設計出一種“開爾文納特”牌電冰箱，並於1918年開始大批量商業化生產。一年以後，“弗裏吉戴爾”牌電冰箱進入市場。
瑞典人蒙特斯和馮·普拉滕於1921年設計出了實用的低噪音電冰箱，並首次獲得專利。1929年，他們又研製出了空冷式冷凝器。1931年，斯德哥爾摩的“高級家用電器公司”和美國的“塞維爾公司”開始了這種電冰箱的工業化生產。
美國“通用電氣公司”於1926年研製出了密封性能良好的家用電冰箱；1939年，又推出了第一台雙溫電冰箱，這種冰箱有一個凍結室，可以保存冷凍食品。