1899’da ABD Patent Dairesi Başkanı Charles Duell’in şöyle dediği söylenir: “Artık yapılacak yeni bir buluş kalmadı.” Duell keşke böylesine dar görüşlü olmasaydı! 1903’te, Duell’in bu müthiş görüşünden yalnızca dört yıl sonra, Wright kardeşler ilk uçağı yaptılar ve Henry Ford’un ilk montaj hattında dünyanın ilk otomobili geliştirildi.
Aynı tarihte yalnızca Wright kardeşlerle Ford’u değil, her türlü ulaşım biçimi, ev, iş yeri, hastane, otel, tiyatro ve mağazayı etkileyecek bir başka büyük buluş gerçekleşiyordu.New York eyaletinin Buffalo kentinde 1902 dolaylarında genç mühendis Willis Haviland Carrier’in yaptığı buluştan söz ediyoruz elbette. Geçtiğimiz yüz yıl boyunca Carrier iklimlendirme sistemleri tüm dünyayı soğuttu. Bu gelişmeyi gerçekleştiren kişi, Carrier şirketinin kurucusu Willis Carrier’dı. Carrier zengin bir ailenin çocuğu değildi, ama hep büyük şeyler başarmak istiyordu. Çocukluğundan beri mekanik araçlara ilgi duyan Willis, mekanik hayvanlardan oluşan bir çiftlik kurmayı bile düşünmüştü.
Dokuz yaşındayken, bütün çocuklar gibi kesirleri anlamakta güçlük çektiğinde, annesi mutfakta bir elmayı önce yarıya, sonra dörde ve sekize bölerek ona yardımcı olmaya çalıştı. Bu deneyimin etkisiyle Carrier karşılaştığı her karmaşık sorun karşısında, önce sorunu en küçük parçalarına ayırma ve daha sonra bunları teker teker çözme yöntemini benimsedi. Lise bitirme sınavında yazdığı denemede şöyle diyordu: “Koşullar ne olursa olsun, insan güçlü bir iradeyle her istediğini yapabilir.” 17 Temmuz 1902’de, dünyanın ilk bilimsel iklimlendirme sisteminin çizimini tamamladığında, Carrier kendi sözlerini doğrulamış oldu. 1902 tarihli bu buluş, nem kontrolüyle iklimlendirme sanayisinin doğuşu anlamına geliyordu. Carrier’in sözleriyle bir iklimlendirme sisteminin dört temel işlevi yerine getirmesi gerekiyordu: sıcaklığı, nemi, hava dolaşımını ve havalandırmayı kontrol etmek ve bunlara ek olarak havayı temizlemek. Çözülemeyecek sorunların üstesinden gelmek gibi bir tutkusu olan Carrier ve kuruluşuna yardımcı olduğu şirket, iş yerlerinde ve evlerde konfor amaçlı soğutma sağlamak için pencere cihazları ve merkezi sistemler geliştirdi. Carrier ayrıca otobüs, tren, gemi gibi birçok ulaşım aracında iklimlendirme kullanımını başlatan kişiydi.
İklimlendirmenin Keşfinden Bir Gün Önce
Aşağıda özetle anlatılan, 17 Haziran 1902 gecesi yaşanan olaylar gerçektir.
Tam yüzyıl önce, dünya daha sıcak, daha az rahat bir yerdi. Buffalo Forge şirketi’nde çalışan 25 yaşındaki genç mühendis Willis Haviland Carrier, 16 Temmuz 1902 Çarşamba gecesi yatağında dönüp durdu. Uykusunu kaçıran yalnızca yapış yapış sıcak ya da uzaklarda Erie Gölü üzerinden gelen gök gürültüsü değildi. Ertesi gün, Buffalo Forge’un New York, Brooklyn’den yeni müşterisi Sackett-Wilhelms Baskı ve Yayınevi’nin karşılaştığı sorunu çözmek için hazırladığı planı sunacaktı. Dış hava koşullarına ve basım evindeki makinelerin yaydığı ısıya göre, basım evindeki sıcaklık ve nem oranı her gün değişiyor, renkli dergi basmada kullandığı kağıt havadaki nem oranına bağlı olarak ya genleşiyor ya da çekiyordu. Renkler birbirini tutmuyor, mürekkep kurumuyordu. Baskı kalitesi düşüyor, dergiler zamanında yetişmiyordu. Sackett-Wilhelms‘ın en büyük müşterilerinden mizah dergisi Judge’ın yayımcıları bu durumdan hiç hoşnut değildi ve bundan sonra başkalarıyla çalışabileceklerini söylüyorlardı.
Willis Haviland Carrier bir yıl önce Buffalo Forge’la yapacağı iş görüşmesine giderken yolda karşılaştığı Irvine Lyle’ı düşünmeye başladığını farketti. O gün akranı bir gence yol soracak ve Buffalo Forge’un satış temsilcisi olan Lyle ile arkadaş olacaktı. Lyle vasıtasıyla Buffalo Forge’un sahipleri olan Wendt ailesi Carrier’a deneysel bir laboratuvar kurmasını sağladılar.
Willis haftalık 55 saatlik çalışma programına ek olarak burada ek bir ücret almadan çalıştı. Bir keresinde masasında gözleri tavana dikili oturmuş bir sorun üzerine düşünürken şirketin işletme müdürü Henry Wendt onu şöyle azarlamıştı: “Bak delikanlı, kendini işe vermezsen burada fazla kalamazsın“. Bir şeyler yapıp yeniden Henry Wendt’in gözüne girmek zorundaydı ve projeden vazgeçemezdi. Üstelik, birkaç hafta sonra okul arkadaşı Claire Seymour‘la evlenecekti ve işini kaybetmek istemiyordu. O güne kadar harcadığı emeğin karşılığını alacak ya da tüm çabaları boşa çıkacaktı. Carrier, matbaadaki sorunu çözmek için nasıl bir yol izlediğini yeniden düşündü. Önce havadaki nemi uzaklaştıracak deneyler yapmıştı, sonra havadaki bağıl nemi kontrol etmek aklına geldi.
Nemi gidermek ve nem içeriğini sabit tutmak için düşündüğü şey ısıtıcı serpantin borularından buhar yerine soğuk su geçirmekti. Baskı işlemi için gereken doğru nem oranını havanın çiğ noktası sıcaklığını gösteren Havacılık Dairesi tablolarından buldu.
Daha sonra seçilen çiğ noktası sıcaklığına ulaşmak için boru yüzeyinin sıcaklığıyla buradan geçecek hava miktarını dengelemeye çalıştı. Bu deney sonunda, basımevinin gerektirdiği havaya ulaşmak için kullanılacak boru yüzeyini, boru yüzeyi sıcaklığını ve geçecek hava miktarını buldu.
Ama bu sıcaklık ve nemi değişmeden tutmak mümkün olacak mıydı? Bunu anlamanın tek yolu vardı ve Carrier‘ın planını sunacağı günün öncesindeki o uzun gece bitmek bilmiyordu. Sonunda güneş kiraladığı odanın perdelerini aydınlatmaya başladı. Willis yataktan çıktı, giyindi ve kahvaltı bile etmeden işe koştu. Yaptığı tasarıma inanıyordu ve şimdi en iyi çözüm olarak önerecekti onu.
17 Temmuz 1902’de Willis Carrier çizimlerini tamamladı ve dünyanın ilk iklimlendirme sistemini kurmak üzere bunları sundu. 1902 tarihli iklimlendirme işlemi, nem kontrolünü de geliştirdiği için iklimlendirme sanayisinin doğuşu anlamına geliyordu. Daha sonra bir iklimlendirme sisteminin dört temel işlevi yerine getirmesi gerektiği bu alandaki yetkililerce kabul edildi:
1) Sıcaklık kontrolu,
2) Nem kontrolu,
3) Hava dolaşımını ve havalandırma kontrolu
4) Havayı temizlemek.
Willis Haviland Carrier ve Hava Koşullandırma Mühendisliğinde Kilometre Taşları
1902- İlk modern hava işleme sisteminin projesini tamamladı ve uyguladı. 1906 yılında “Hava İşleme Cihazı” adı ile buluşunun patentini aldı.
1907- “Sabit Çiğ Noktası Alçalımı” inceledi ve bu teknolojiyi bir otomatik kontrol sisteminde uyguladı. ”Havanın Nemlendirilmesi Yöntemi, Nemin ve Sıcaklığın Kontrolü” başlığıyla patent başvurusunda bulundu. 1914’de buluşunun patentini aldı.
1911- Hava Koşullandırma Mühendisliği’nin Magna Carta’sı olarak kabul edilen “Rasyonel Psikrometrik Formül”ü açıkladı. “9124 yılında patentini aldı. Bu keşif mühendislik fakültelerinin ders programına girdi.
1914- Hava Koşullandırma Mühendisliği’nin ilk kitabı olarak kabul edilen “Fan Engineering Handbook” kitabının editörlüğünü yaptı.
1915- Çalıştığı Buffalo Forge şirketinin Carrier’ın başında olduğu hava koşullandırma bölümünde kendisinin ve Irving Lyle’ın dışında diğer beş mühendisi işten çıkartarak bölümün çalışmalarını azaltacağını açıklaması üzerine ağırlıklı hisseleri kendisine ve Lyle’a ait olmak üzere beş arkadaşını da yanına alarak Carrier şirketini kurdu.
1921- İlk santrifüjlü soğutma sistemini tasarladı ve uyguladı. 1926 yılında patentini aldı.
1926- “Carrene I” olarak adlandırılan metil klorür esaslı soğutkanlı soğutma sistemini tasarladı ve uyguladı. Patentini aldı.
1927- “Aditoryum ve Benzeri Yerlerde Sıcaklık ve Nem Kontrolü İçin Yöntem ve Sistemi” tasarladı ve uyguladı. Patentini aldı.
1928- Konut tipi hava koşullandırma için “Weather Maker” sistemini tasarladı.
1930’lar ilk konut tipi hava koşullandırma uygulamalarını gerçekleştirdi.
1940’lara kadar bu sistemle önemli projeler gerçekleştirildi.
1940- Gökdelenler için “Weather Master” hava koşullandırma sistemini tasarladı ve ilk uygulamalarını gerçekleştirdi.
1940- W. H. Carrier, Carrier şirketi mühendislerinde R. E. Cherne, W. A. Grant ile birlikte “Modern Air Conditioning, Heating and Ventilating” kitabını yayınladı. Bu kitap 1960 yılında yayınlanan “Carrier- System Design Manual” kitabının temelini oluşturdu.
1943- Hava koşullandırma alanında teknik eleman yetiştirilmesi amacıyla “Carrier College”i kurdu. Bu kuruluş daha sonra “Carrier University” olarak kurumsallaştı.