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在超過一千年前，波斯已發明一種古式的空氣調節系統，利用裝置于屋頂的風桿，以外面的自然風穿過涼水并吹入室內，令室內的人感到涼快。

19世紀，英國科學家及發明家麥可·法拉第(Michael Faraday)，發現壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍，此現象出現在液化氨氣蒸發時，當時其意念仍流于理論化。

1842年，佛羅里達州醫生約翰·哥里(John Gorrie)以壓所落成的新大樓設有 中央空調。一名新澤西州Hoboken的工程師Alfred Wolff協助設計此嶄新的空氣調節系統，并把技術由紡織廠遷移至商業大廈，他被認為是令工作環境變得涼快的先驅之一。

1902年后期，首個現代化，電力推動的空氣調節系統由韋利士·夏維蘭·加利亞(1876年-1950年)發明。其設計與Wolff的設計分別在于并非只控制氣溫，亦控制空氣的濕度以提高紐約布克林一間印刷廠的制作過程質素。此技術提供了低熱度及濕度的環境，令紙張面積及油墨的排列更準確。其后，加利亞的技術開始用于在工作間以提升生產效率，開利工程公司亦在1915年成立以應付激增的需求。在逐漸發展下，空氣調節開始用于提升在家居及汽車的舒適度。住宅空調系統的銷量到1950年代才真正起飛。建于1906年，位于北愛爾蘭貝爾法斯特的皇家維多利亞醫院，在建筑工程學上具有特別意義，被稱為世界首座設有空氣調節的大廈。

1906年，美國北卡羅萊納州夏洛特的Stuart W. Cramer正找尋方法增加其南方紡織廠的空氣濕度。Cramer把技術命名為空氣調節，并在同年將其用于專利申請中，作為水調節(water conditioning)的代替品。水調節當時是一個著名的程序，令紡織品的生產較容易。他把水汽與通風系統結合以u201c調節u201d及轉變工廠里的空氣，控制紡織廠中極重要的空氣濕度。韋利士·加利亞使用此名稱，并把它放進其1907年創辦的公司名稱：u201c美國加利亞空氣調節公司u201d (今開利公司)。

最初的空調、電冰箱使用氨、氯甲烷之類的有毒氣體。這類氣體泄露后會釀成重大事故。Thomas Midgley, Jr.在1928年發明了氯氟碳氣體（chlorofluorocarbon gas）， 并將其命名為氟利昂。 這種制冷劑對人類安全得多，但是對大氣臭氧層有害。 氟利昂是杜邦公司CFC、HCFC或HFC類冷凍劑的商標，其中每一類冷凍劑名稱還包括一個數字，以表示其成分的分子組成(例如R-11, R-12, R-22, R-134)。其中，在直接蒸發式適度冷卻產品領域應用最廣的R-22 HCFC制冷劑將于2010年起停止用于新生產的設備中，并于2020年徹底停止使用。R-11和R-12在美國已經停產。作為替代品，一些對臭氧層無害的制冷劑已投入使用， 包括商品名為u201cPuronu201d的制冷劑R-410A。

空氣調節的應用

空調工程師們通常把空氣調節的應用大致分為u201c舒適性應用u201d和u201c工藝過程性應用u201d。