发明家詹姆斯·戴森和他的 5127 个原型样机

　　今天，戴森已经成为了全球领先的科技公司，用技术解决人们生活中遇到的实际问题、提升人们的生活品质。

　　从家用的无绳吸尘器、空气净化风扇，到吹风机、美发造型器，又或是商用的干手器等等，戴森在众多领域都掀起了一波消费热潮，它的产品将最实用的功能融合进极简的设计美学当中，所传递出来的其实是一种高品质生活理念。

　　而在无绳吸尘器这个细分领域，戴森自从进入中国后基本一直占据着高端吸尘器市场，很多消费者认为它营销做得恰到好处，但却很少有人了解，产品的核心竞争力才是戴森制胜的关键所在。

　　戴森是一家有着近 30 年历史的公司，品牌的创始人詹姆斯·戴森现如今是一位 70 多岁的老爷爷，工业设计师出身的他一生都伴随着各种创造和发明，这奠定了戴森公司工程师文化的基础。

　　而詹姆斯·戴森多年来带领戴森所做的创新涵盖很多层面，如果说数码马达技术是戴森产品的“源动力”，那么气旋技术便是戴森吸尘器品类的创新 DNA。

　　气旋技术的前世今生

　　气旋技术原理

　　何谓气旋技术？早在 1885 年，美国人 John M. Finch 发明了全球首个“气旋分离器”，并获得技术专利，这款产品在尼克伯格公司(Knickerbocker Company)作为“集尘器”应用。

　　进入到 20 世纪初，气旋技术开始有了它的用武之地，早期的应用基本都在工业领域，如工厂和磨坊中可作为大型分离器使用、炼油厂中可用于分离油和气体。

　　气旋分离器大体上可以分为两种不同类型，一种是液体气旋分离器，用于分离不同密度的液体。另一种类型是气体气旋分离器，主要去除气流中夹带的颗粒。

　　以气体气旋分离器为例，工业应用中采用的气体介质是甲烷。夹带着水、灰尘、铁锈等的大量气体流入气旋分离器，这些气体进入气旋分离器后，沿着气旋分离器的内侧弯曲。如果颗粒中夹带着水、灰尘、铁锈等，则无法像气体一样迅速改变方向。重颗粒将立即撞击分离器的内表面，然后通过底部的剔除口掉落下来。

　　气旋技术的原理，本质上是在工作的时候产生强大的离心力，从空气中分离杂质和颗粒，应用到吸尘器当中，就是通过在吸尘器内制造旋转上升的气旋，以此将灰尘甩入吸尘器的集尘桶内。

　　俗话说，创新的根本出发点是需求，需求的源头是在特定场景下被催生出来的，对气旋分离器而言，它拥有价格低、易维护的特点，在实际生活中有许多应用场景，这才有了戴森与气旋技术的故事。

　　戴森如何玩转气旋技术

　　戴森产品中的气旋技术

　　就像是牛顿因树上坠落的苹果而产生有关万有引力的灵感那样，戴森与气旋技术的开始，也是始于创始人詹姆斯·戴森的一次意外发现。

　　1978 年的某一天，戴森创始人詹姆斯·戴森正是从工业锯木厂获得灵感，率先将气旋技术应用于吸尘器，自此便开启了家庭清洁的全球技术革命。

　　气旋真空吸尘器的诞生，也是戴森真正走上商业化道路的开始。

　　此后的 5 年时间里，詹姆斯·戴森一直在完善这个项目，在经过 5127 次尝试后，终于开创性发明了全球首款无尘袋吸尘器样机“G-Force”，这是世界上第一台收集灰尘时不会失去吸力的吸尘器，以此为起点，戴森开始颠覆整个吸尘器行业。

　　“G-Force”的问世给詹姆斯·戴森带来了极大信心，事实上在商业化层面，戴森吸尘器的每一次重大成功，背后伴随的都是对气旋技术的探索有了阶段性成果，这个探索过程大体可分为三个阶段。

　　一、“双气旋”技术让戴森名声大噪

　　经历过“G-Force”的启蒙之后，戴森开始系统性地研究如何用好气旋技术，双气旋技术便是第一阶段的研究成果。

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　　早在 1993 年，詹姆斯在科茨沃尔德（Cotswolds）设立了自己的研发中心与工厂，并开始打造一款全新的吸尘器，旨在捕捉体积更小的微尘颗粒。

　　新技术“双气旋”（ Dual Cyclone）就是在这个需求下诞生的，搭载了这项新技术的的吸尘器 DC01 成为全球首款无尘袋吸尘器，以“Dual  Cyclone”的首字母缩写命名。从图片可以看到，戴森早期产品在设计上已经流露出极简的设计风格。

　　詹姆斯·戴森与 DC01

　　当时的英国还是尘袋式吸尘器的天下，其市场价值超过 1 亿英镑，很多合作伙伴因不愿意丢失原本利润丰厚的市场，觉得所谓“双气旋”分离技术是在挑战这个行业的权威，所以没有接受与戴森建立合作伙伴关系，直到 22 个月后，戴森 DC01 凭借出色的产品体验，已经成为了英国最畅销的吸尘器。

　　二、“多圆锥气旋”奠定今后技术路线

　　2002 年对于戴森来说是一个技术方向的分水岭，这一年，戴森工程师研究决定将多个小圆锥代替单一大圆锥气旋，它意味着可以使用更少的能耗，实现同样的性能，这让戴森更加清晰了自己的技术路线。

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　　戴森多圆锥气旋分离技术，可用更少的能量来分离灰尘，剩余更多的能量用于吸走地板上的灰尘，能量耗损相较于双气旋技术更低，吸尘器的使用时间相对更长。

　　多圆锥气旋分离技术

　　为了能提高机器的工作效率，戴森于 2011 年推出了 DC47，这款产品在多圆锥气旋技术基础上采用了两层锥体分布方式，能大大提高气流中细微灰尘的分离效率，为此戴森 30 位工程师花了三年时间来研究它。

　　三、追求精益求精的“微振气旋”

　　微振气旋分离技术则是戴森气旋技术的集大成者，最早开始应用戴森的微振气旋分离技术的产品是圆筒吸尘器（Dyson Cinetic Big Ball），可以将最细小的颗粒从空气中分离出来，它在 2013 年被发明出来。

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　　这项技术突破性地将气旋分离器的叶片末端改进至柔软灵活状态，能够以 5000 赫兹频率进行振荡，从而不会积聚灰尘，能够有效预防堵塞，是气旋技术的又一大创新。

　　微振气旋分离技术

　　技术团队是持续创新的源动力

　　1997 年-2007 年间，从戴森第二款直立式吸尘器 DC03 问世算起，戴森共推出了 16 个型号的气旋技术，这一方面是因为创始人詹姆斯·戴森对这项技术的坚持，另一方面也和戴森气旋技术工程师团队多年来的努力密切相关。

　　戴森气旋研究团队人数并不多，目前维持在5-10 人，虽然团队规模不大，但当中都是该领域的顶级专家，在流体动力学和气溶胶学两个领域造诣很深。

　　现任戴森首席工程师 Ricardo Gomiciaga 博士，被誉为戴森气旋教父，他用 20 年时间持续观察、测试并迭代戴森气旋技术，主导了一系列的技术迭代。

　　在进入戴森之前，Ricardo 博士在英国巴斯大学进行流体动力学领域的博士后研究，专注于“研究计算流体动力学（CFD），模拟旋转系统中与气旋内部的物理现象类似的流体诱导力”。

　　Ricardo 有一张计算表格，通过一组复杂的几何公式牢牢控制戴森气旋的规格，可以对角度、长度和直径进行调整，看似简单的表格是戴森的“气旋圣经”。

　　经过多年的探索，戴森气旋技术工程师团队解决了非常多技术问题，结合应用到了手持产品体验中，并为此已经开发了一套非常完整的测试体系，以这种方式来保证持续更新迭代。

　　戴森的创新基因不止于此

　　回顾气旋技术的发展史，是它开启了无尘袋真空吸尘器的大门，戴森凭借一己之力多年来专注于此，以小见大为这个行业带来了颠覆式创新。

　　从双气旋到多圆锥气旋，再到微振气旋分离技术，戴森在这项技术上的突破和改进从未停止，最关键在于它很巧妙地将其结合到了商业产品当中，这驱动了戴森吸尘器产品线，发展至今已成为戴森吸尘器的 DNA。

　　对于新技术的崇尚，是戴森深入骨髓的基因，因此戴森在不遗余力地投入研发。

　　在这位极具发明家精神的创始人的带领下，戴森目前累计投入超过了 25 亿英镑用于新技术及产品。在戴森的这几十年研发过程中，已经积累了一万多项专利。

　　而除了气旋技术之外，戴森还有很多享誉世界的技术和发明，他们共同组成了戴森产品的技术壁垒，正是这些点点滴滴的积累，换来了来自消费者的追捧。

　　戴森 V11 数码马达

　　就比如数码马达，它不仅对吸尘器产品线非常重要，也是戴森美发类产品、干手器产品最为核心的零部件。在过去 20 年，戴森在数码马达的投资超过了 3.5 亿英镑，在位于新加坡的全球马达工厂当中，每 2.3 秒就可以完成一个数码马达的组装过程，迄今下线了超过 5000 万台数码马达。

　　为了提醒人们数码马达是整个产品中最关键的技术，戴森便决定按照数码马达的型号来命名吸尘器，如现在的 V11、V10 均是按照这个规范。

　　作为一家由技术驱动的科技公司，戴森的产品都建立在核心技术之上，而这种持续不断的创新，才是被这个时代所需要的。（本文首发钛媒体，作者李玉鹏）