بادبزن های دستی، یادآور نقاشی های زیبای مینیاتور
حتما شما هم این بادبزن های دستی کوچک را در نقاشی های مینیاتوری ژاپنی و چینی دیده اید. بادبزن در فرهنگ ژاپن حضور خیلی پررنگی داشته و در ایران هم رد پایش دیده می شود. در ژاپن باستان این بادبزن ها که از ابریشم و به شکل بیضی های تزئین شده ساخته می شدند، طرفداران زیادی داشتند. گرچه یونانی و رومی ها هم مدعی استفاده از بادبزن های دستی (البته انواع ثابتش و نه تاشو) در تاریخ خود به منزله یک عنصر تشریفاتی هستند اما مردمان شرق دور هنوز به عنوان اولین کسانی شناخته می شوند که در هزاره های قبل از میلاد از بادبزن دستی استفاده می کرده اند و قدیمی ترین سند هم نقاشی های ژاپنی متعلق به قرن ششم پیش از میلاد است که این بادبزن ها در آن دیده می شوند.
اولین بادبزن های دستی آکوموگی نام داشتند و بیشتر به عنوان همراهی برای لباس سنتی زنان شناخته می شدند. یک راهب چینی سال ها بعد، بادبزن های تاشو و کاغذی را به امپراتور معرفی کرد و این بادبزن آن قدر معروف شد که کاملا جای انواع قبلی خودش را گرفت. این بادبزن ها از الیاف به هم بافته شده هینوکی یا درخت سرو ژاپنیِ، ساخته می شدند و تعداد نی های چوبی به کار رفته در آن، با توجه به رده اجتماعی افراد متفاوت بود.
بعدتر و در قرن شانزدهم، تاجران پرتغالی این بادبزن را با خودشان به غرب آوردند و دست های مردان و زنان اروپایی پر شد از بادبزن های ظریف ژاپنی. کاغذ این بادبزن ها به شکل سنتی با دست ساخته می شد و بعد با چاپ دستی، نقش ها روی آن قرار می گرفتند. در قرن نوزدهم تولید این کاغذها، ماشینی و بافتشان نرم و یکدست شد. این بادبزن ها هنوز و در قرن بیست و یکم در مراسم های خاصی مانند عروسی های سلطنتی حضور دارند و در کشوری همچون فرانسه ساخت آن ها به عنوان یک اثر هنری منحصر به فرد مورد توجه قرار می گیرد.
پونکا
بادبزن های مکانیکی و پر طاووس
پونکا یا همان پنکه از کلمه «پانک» منشعب شده، پانک در زبان هندی به معنی پر است و بیشتر به معنی پرطاووس شناخته می شود. یعنی اگر بخواهیم اجداد پنکه ها و فن های امروزی (خنک کننده های پره ای) را بشناسیم به پرهای طاووس ها می رسیم و بعد هم به پونکا! پونکا در قرن پنجم پیش از میلاد و در هندوستان اختراع شد. پونکا یک نوع خنک کننده دستی بود که از چوب بامبو یا دیگر فیبرهای گیاهی ساخته می شد که می توانستند هوا را بچرخانند و جا به جا کنند. در طول سلطه انگلستان بر این کشور، انگلیسی-هندی ها توانستند نمونه ای بزرگ از این خنک کننده های مکانیکی بسازند که به سقف نصب می شد. اما هنوز یک نفر به نام «پونکاوالا» باید آن را به صورت دستی تکان می داد. این ها پدران پنکه های مدرن امروزی بودند.
در قرن هفدهم، آزمایش های تجربی سه دانشمند اروپایی به نام های اتووان گریک (Otto von Guericke)، روبرت هوک (Robert Hooke) و روبرت بویل (Robert Boyle) منجر به تعریف قوانین اولیه جریان هوا و وکیوم شد. کریستوفر ورن (Christopher Wren)، معمار بریتانیایی یک نوع سیستم تهویه هوای بسیار ابتدایی و اولین خنک کننده دمنده بر این مبنا را برای پارلمان انگلستان طراحی کرد که با سیلندرهای سنتی، هوا را به گردش در میاورد. طراحی او بعدا منشا خیلی از نوآوری ها و اختراعات شد.
با توسعه استفاده از نیروی بخار در قرن هجدهم، بالاخره این نیرو برای تهویه هوا مورد استفاده قرار گرفتند با این سیستم که فشار بخار نیروی به چرخش درآمدن پره را تامین می کرد. در سال 1837، ویلیام فورنس (William Fourness)، مهندس انگلیسی در شهر لیدز اولین خنک کننده پره ای مبتنی بر نیروی بخار را ساخت. دوازده سال بعد این اختراع توسط ویلیام برونتون (William Brunton) کامل تر شد و در نمایشگاه بزرگ اختراعات در نیمه قرن هجدهم به نمایش درآمد. همچنین بعد از این سال ها اولین خنک کننده چهار بخار برای بیمارستان سنت جورج در لیورپول اختراع شد. در این خنک کننده پره ای فشار تولید شده توسط پره ها، هوای ورودی را به سمت بالا می فرستاد و وارد لوله های سقف می کرد.
کولرهای گازی و سیستم تهویه هوای مطبوع
کولرهای گازی و سیستم تهویه هوای مطبوع
همزمان با به کارگیری قوانین فیزیک برای ساخت محصولات خنک کننده بار شیمیدان ها هم به کمک آمدند. در 1758 بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin) و جان هادلی (John Hadley) روی اثر تبخیر بر تسریع سردسازی آزمایشاتی انجام دادند و به طور ویژه روی تبخیر مایعات بسیار ناپایدار مانند الکل و اتر برای رسیدن به نقطه انجماد کار کردند، آن ها پس از آزمایش های متعدد در نهایت توانستند در دمای محیطی 18 درجه سانتی گراد دمای ماده را به منفی 14 برسانند. کشفیات مایکل فارادی (Michael Faraday) در بین سال های 1820-1850 در زمینه متراکم سازی نیز در پیشرفت سردسازی و تبرید موثر بود. سیستم تهویه هوای مطبوع نظیر کولرهای گازی و اسپیلت ها با تکیه بر همین قوانین (و شبیه به فرآیند سردسازی در یخچال)، با روش چرخه تبرید متراکمی و گرفتن گرمای محیط برای تبخیر مایعی خاص و فشرده در دستگاه، کار می کنند.
این سیستم ها از اوایل قرن بیست و یکم، کم کم وارد فضاهای داخلی شدند. دستگاه هایی که با کنترل های از راه دور و گزینه های مختلف هوای سرد و گرم و همچنین تصفیه هوا و تنظیم میزان رطوبت، کیفیت هوای فضاهای داخلی را بسیار ارتقا داده اند.
تبلیغ اولین پنکه های برقی
پنکه های برقی
در دو دهه آخر قرن هجدهم ساخت خنک کننده های پره ای متحول شدند و اولین انواع الکتریکی ظهور کردند. شویلر ویلر (Schuyler Skaats Wheeler) اولین خنک کننده پره ای الکتریکی را ساخت. شاید برایتان جالب باشد که کار تبلیغات و معرفی آن را یک شرکت موتورهای الکتریکی آمریکایی به نام کروکر و کرتیس به عنوان یک پروژه به عهده گرفت. در سال 1882، اولین خنک کننده پره ای الکتریکی سقفی اختراع شد.
در اواسط دهه هفتاد اما، هزینه های برق و میزان برق مصرفی برای خنک کردن خانه ها به مرکز توجه آمد و فن های سقفی با ظاهری مدرن دوباره ترند شدند، هم برای کاهش مصرف انرژی و هم به دلیل ظاهر خیلی زیبا و مدرنی که به خانه ها می دادند. در سال 1998، والتر بوید (Walter K. Boyd) فن های سقفی HVLS را به بازار معرفی کرد. هدف این پروژه کاری او، طراحی یک سیستم برای خنک کردن گاو داری ها بود، چرا که وقتی خیلی گرم می شدند، تولید شیر کاهش پیدا می کرد. او با استفاده از قوانین فیزیک و جریان هوا یک فن با چرخش آرام طراحی کرد که با ده تیغه آلومنیومی و در دایره ای به قطر هشت متر، هوا را خنک می‌کرد. بر خلاف فن های سقفی که خیلی تند حرکت می کردند این فن خیلی بزرگ، حرکت آرامی داشت و ستون بزرگی از هوا را به پایین می فرستاد، بعد 360 درجه می چرخاند و با هوای تازه ترکیب می کردو از این جهت حائز توجه بود. این روزها پنکه های بدون پره جدیدترین نوآوری در این نوع خنک کننده ها هستند.
کولر آبی، یک اختراع قرن بیستمی؟
سیستم خنک کننده تبخیری تاریخی چندهزارساله دارد که به ایران برمی گردد؛ بادگیرها. بادگیرها هوا و جریان هوای فضای بیرون را به دام می انداختند و آن را از طریق کانالی به قنات ها یا محل تشت های آب منتقل می کردند، در تماس این دو با یکدیگر تبادل دمایی صورت گرفته و آب برای تبخیر شدن گرما را از هوا می گرفت و هوای خنک به داخل خانه هدایت می شد. اما ساخت کولرهای آبی که عموما حسی نوستالژیک به آن ها داریم از ابتدای قرن بیستم، در امریکا به یک موضوع مورد توجه تبدیل شد و استفاده از پوشال در پنل های کولرهای آبی رایج شد. طراحی برج های خنک کننده و به طور کلی ارتقا این سیستم دهه ها زمان برد اما طرحی که از کولر آبی در 1945 موجود است، شبیه به کولرهای امروزی است؛ با یک مخزن آب، موتور (فن برای به گردش در اوردن هوا)، پمپ (برای به گردش درآوردن آب) و پنل های پوشالی. این کولرها با گرفتن گرما برای تبخیر آب دمای هوا را کاهش می دهند و هوای خنک به فضای داخل منتقل می شود.