กว่าจะเป็นแอร์ เส้นทางการปฏิวัติความเย็นของมนุษยชาติ

การกำเนิดของเครื่องปรับอากาศ ตั้งแต่แนวคิดพื้นฐานของการทำความเย็นในอดีต จนกระทั่งพัฒนามาเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่แพร่หลายในปัจจุบัน โดยเริ่มต้นจากการย้อนรอยความพยายามของมนุษย์ในการจัดการกับความร้อนในยุคโบราณ ซึ่งมีการออกแบบที่อยู่อาศัยให้ป้องกันความร้อน หรือใช้น้ำช่วยลดอุณหภูมิ

จุดเริ่มต้นที่สำคัญของการทำความเย็นเชิงวิทยาศาสตร์นั้น ย้อนกลับไปในปี 1558 เมื่อ Giambattista della Porta นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลียน ได้อธิบายถึงการทำความเย็นด้วยการผสมเกลือกับน้ำแข็ง เพื่อลดจุดเยือกแข็ง ต่อมาในปี 1600 Cornelis Drebbel นักประดิษฐ์ชาวดัตช์ ได้สาธิตการทำให้อากาศเย็นลงโดยใช้สารเคมี เช่น แอมโมเนียและโปแทสเซียมไนเตรต ซึ่งเป็นการค้นพบว่าสารเคมีบางชนิดสามารถดูดซับความร้อนได้

ในช่วงปี 1758 Benjamin Franklin และ John Hadley ได้ทำการทดลองเพื่อยืนยันว่าการระเหยของของเหลว เช่น อีเทอร์ สามารถลดอุณหภูมิลงได้อย่างมาก ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของหลักการทำความเย็นแบบระเหย ต่อมาในปี 1800 Oliver Evans ได้สังเกตว่าการสร้างสูญญากาศในน้ำจะช่วยลดจุดเดือดและทำให้น้ำเย็นลง ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเครื่องปั๊มแบบลูกสูบ

ในปี 1820 Michael Faraday ได้ค้นพบว่าการทำให้แอมโมเนียเหลวภายใต้แรงดันแล้วปล่อยให้ระเหย จะสามารถดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้มาก ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของระบบทำความเย็นแบบอัดไอ (Vapor Compression Refrigeration) ในปี 1834 Jacob Perkins ได้นำหลักการนี้มาสร้างเครื่องผลิตน้ำแข็งเครื่องแรกของโลก และต่อมา James Harrison ได้พัฒนาเครื่องทำน้ำแข็งเชิงพาณิชย์ โดยใช้หลักการบีบอัดไอระเหยของอีเทอร์ ซึ่งถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเบียร์และแปรรูปเนื้อสัตว์

จุดเปลี่ยนสำคัญที่นำไปสู่การกำเนิดเครื่องปรับอากาศอย่างแท้จริง เกิดขึ้นในปี 1902 เมื่อ Willis Haviland Carrier วิศวกรของบริษัท Buffalo Forge ได้คิดค้นระบบปรับอากาศไฟฟ้าเครื่องแรกของโลก เพื่อแก้ปัญหาความชื้นและอุณหภูมิที่ไม่คงที่ในโรงพิมพ์ Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company ระบบของแครเรียร์ใช้คอยล์เย็นที่มีน้ำเย็นไหลเวียน และพัดลมเป่าอากาศผ่านคอยล์เย็น เพื่อลดอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ

ในปี 1906 แครเรียร์ได้จดสิทธิบัตรเครื่องจักรสำหรับปรับอากาศ และในเวลาเดียวกัน Stuart W. Cramer ก็ได้จดสิทธิบัตรเครื่องปรับอากาศและให้ความชื้น โดยใช้คำว่า "Air Conditioning" เป็นครั้งแรก ต่อมาแครเรียร์ได้ก่อตั้งบริษัท Carrier Engineering Corporation และมุ่งเน้นไปที่การติดตั้งระบบปรับอากาศในโรงภาพยนตร์ ซึ่งช่วยสร้างความสะดวกสบายให้กับผู้ชมและทำให้ธุรกิจโรงภาพยนตร์เติบโต

ในปี 1922 แครเรียร์ได้พัฒนาเครื่องทำความเย็นแบบแรงเหวี่ยง (Centrifugal Chiller) ซึ่งเป็นพื้นฐานของคอมเพรสเซอร์แอร์ในปัจจุบัน บริษัท Carrier Corporation เติบโตเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศ และวิลลิส แครเรียร์ได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในบุคคลสำคัญที่สุดในศตวรรษที่ 20

สำหรับการใช้งานในบ้านเรือน เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่าง (Window Type) ได้ถูกออกแบบขึ้นในปี 1931 โดย H.H. Schultz และ J.Q. Sherman ซึ่งรวมเอาชุดทำความเย็นและระบายความร้อนไว้ในเครื่องเดียว ส่วนเครื่องปรับอากาศในรถยนต์นั้น ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี 1939 โดยบริษัท Chrysler

หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 อุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศเติบโตอย่างรวดเร็ว มีผู้ผลิตจากเอเชียเข้ามามีบทบาท และมีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆ เช่น สารทำความเย็นที่ไม่ทำลายชั้นโอโซน และระบบอินเวอร์เตอร์

หน่วยวัดความสามารถในการทำความเย็น เช่น BTU (British Thermal Unit) ซึ่งเดิมเป็นหน่วยวัดความร้อน และการเรียกขนาดของแอร์เป็น "ตัน" ซึ่งมาจากหน่วยวัดความสามารถในการละลายน้ำแข็ง โดย 1 ตันความเย็นเทียบเท่ากับ 12,000 BTU ต่อชั่วโมง

โดยสรุปแล้ว การกำเนิดของเครื่องปรับอากาศเป็นผลมาจากการสั่งสมความรู้ทางวิทยาศาสตร์และการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งได้พัฒนาจากแนวคิดพื้นฐานของการทำความเย็น ไปสู่สิ่งประดิษฐ์ที่อำนวยความสะดวกสบายและมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเราอย่างไม่อาจปฏิเสธได้