發明家詹姆斯·戴森和他的5127個原型樣機

今天，戴森已經成為了全球領先的科技公司，用技術解決人們生活中遇到的實際問題、提升人們的生活品質。

從家用的無繩吸塵器、空氣淨化風扇，到吹風機、美發造型器，又或是商用的幹手器等等，戴森在衆多領域都掀起了一波消費熱潮，它的産品将最實用的功能融合進極簡的設計美學當中，所傳遞出來的其實是一種高品質生活理念。

而在無繩吸塵器這個細分領域，戴森自從進入中國後基本一直占據着高端吸塵器市場，很多消費者認為它營銷做得恰到好處，但卻很少有人了解，産品的核心競争力才是戴森制勝的關鍵所在。

戴森是一家有着近30年曆史的公司，品牌的創始人詹姆斯·戴森現如今是一位70多歲的老爺爺，工業設計師出身的他一生都伴随着各種創造和發明，這奠定了戴森公司工程師文化的基礎。

而詹姆斯·戴森多年來帶領戴森所做的創新涵蓋很多層面，如果說數碼馬達技術是戴森産品的“源動力”，那麼氣旋技術便是戴森吸塵器品類的創新DNA。

氣旋技術的前世今生

氣旋技術原理

何謂氣旋技術？早在1885年，美國人John M. Finch發明了全球首個“氣旋分離器”，并獲得技術專利，這款産品在尼克伯格公司(Knickerbocker Company)作為“集塵器”應用。

進入到20世紀初，氣旋技術開始有了它的用武之地，早期的應用基本都在工業領域，如工廠和磨坊中可作為大型分離器使用、煉油廠中可用于分離油和氣體。

氣旋分離器大體上可以分為兩種不同類型，一種是液體氣旋分離器，用于分離不同密度的液體。另一種類型是氣體氣旋分離器，主要去除氣流中夾帶的顆粒。

以氣體氣旋分離器為例，工業應用中采用的氣體介質是甲烷。夾帶着水、灰塵、鐵鏽等的大量氣體流入氣旋分離器，這些氣體進入氣旋分離器後，沿着氣旋分離器的内側彎曲。如果顆粒中夾帶着水、灰塵、鐵鏽等，則無法像氣體一樣迅速改變方向。重顆粒将立即撞擊分離器的内表面，然後通過底部的剔除口掉落下來。

氣旋技術的原理，本質上是在工作的時候産生強大的離心力，從空氣中分離雜質和顆粒，應用到吸塵器當中，就是通過在吸塵器内制造旋轉上升的氣旋，以此将灰塵甩入吸塵器的集塵桶内。

俗話說，創新的根本出發點是需求，需求的源頭是在特定場景下被催生出來的，對氣旋分離器而言，它擁有價格低、易維護的特點，在實際生活中有許多應用場景，這才有了戴森與氣旋技術的故事。

戴森如何玩轉氣旋技術

戴森産品中的氣旋技術

就像是牛頓因樹上墜落的蘋果而産生有關萬有引力的靈感那樣，戴森與氣旋技術的開始，也是始于創始人詹姆斯·戴森的一次意外發現。

1978年的某一天，戴森創始人詹姆斯·戴森正是從工業鋸木廠獲得靈感，率先将氣旋技術應用于吸塵器，自此便開啟了家庭清潔的全球技術革命。

氣旋真空吸塵器的誕生，也是戴森真正走上商業化道路的開始。

此後的5年時間裡，詹姆斯·戴森一直在完善這個項目，在經過5127次嘗試後，終于開創性發明了全球首款無塵袋吸塵器樣機“G-Force”，這是世界上第一台收集灰塵時不會失去吸力的吸塵器，以此為起點，戴森開始颠覆整個吸塵器行業。

“G-Force”的問世給詹姆斯·戴森帶來了極大信心，事實上在商業化層面，戴森吸塵器的每一次重大成功，背後伴随的都是對氣旋技術的探索有了階段性成果，這個探索過程大體可分為三個階段。

一、“雙氣旋”技術讓戴森名聲大噪

經曆過“G-Force”的啟蒙之後，戴森開始系統性地研究如何用好氣旋技術，雙氣旋技術便是第一階段的研究成果。

早在1993年，詹姆斯在科茨沃爾德（Cotswolds）設立了自己的研發中心與工廠，并開始打造一款全新的吸塵器，旨在捕捉體積更小的微塵顆粒。

新技術“雙氣旋”（ Dual Cyclone）就是在這個需求下誕生的，搭載了這項新技術的的吸塵器DC01成為全球首款無塵袋吸塵器，以“Dual Cyclone”的首字母縮寫命名。從圖片可以看到，戴森早期産品在設計上已經流露出極簡的設計風格。

詹姆斯·戴森與DC01

當時的英國還是塵袋式吸塵器的天下，其市場價值超過1億英鎊，很多合作夥伴因不願意丢失原本利潤豐厚的市場，覺得所謂“雙氣旋”分離技術是在挑戰這個行業的權威，所以沒有接受與戴森建立合作夥伴關系，直到22個月後，戴森DC01憑借出色的産品體驗，已經成為了英國最暢銷的吸塵器。

二、“多圓錐氣旋”奠定今後技術路線

2002年對于戴森來說是一個技術方向的分水嶺，這一年，戴森工程師研究決定将多個小圓錐代替單一大圓錐氣旋，它意味着可以使用更少的能耗，實現同樣的性能，這讓戴森更加清晰了自己的技術路線。

戴森多圓錐氣旋分離技術，可用更少的能量來分離灰塵，剩餘更多的能量用于吸走地闆上的灰塵，能量耗損相較于雙氣旋技術更低，吸塵器的使用時間相對更長。

多圓錐氣旋分離技術

為了能提高機器的工作效率，戴森于2011年推出了DC47，這款産品在多圓錐氣旋技術基礎上采用了兩層錐體分布方式，能大大提高氣流中細微灰塵的分離效率，為此戴森30位工程師花了三年時間來研究它。

三、追求精益求精的“微振氣旋”

微振氣旋分離技術則是戴森氣旋技術的集大成者，最早開始應用戴森的微振氣旋分離技術的産品是圓筒吸塵器（Dyson Cinetic Big Ball），可以将最細小的顆粒從空氣中分離出來，它在2013年被發明出來。

這項技術突破性地将氣旋分離器的葉片末端改進至柔軟靈活狀态，能夠以5000赫茲頻率進行振蕩，從而不會積聚灰塵，能夠有效預防堵塞，是氣旋技術的又一大創新。

微振氣旋分離技術

技術團隊是持續創新的源動力

1997年-2007年間，從戴森第二款直立式吸塵器DC03問世算起，戴森共推出了16個型号的氣旋技術，這一方面是因為創始人詹姆斯·戴森對這項技術的堅持，另一方面也和戴森氣旋技術工程師團隊多年來的努力密切相關。

戴森氣旋研究團隊人數并不多，目前維持在5-10人，雖然團隊規模不大，但當中都是該領域的頂級專家，在流體動力學和氣溶膠學兩個領域造詣很深。

現任戴森首席工程師Ricardo Gomiciaga博士，被譽為戴森氣旋教父，他用20年時間持續觀察、測試并疊代戴森氣旋技術，主導了一系列的技術疊代。

在進入戴森之前，Ricardo 博士在英國巴斯大學進行流體動力學領域的博士後研究，專注于“研究計算流體動力學（CFD），模拟旋轉系統中與氣旋内部的物理現象類似的流體誘導力”。

Ricardo有一張計算表格，通過一組複雜的幾何公式牢牢控制戴森氣旋的規格，可以對角度、長度和直徑進行調整，看似簡單的表格是戴森的“氣旋聖經”。

經過多年的探索，戴森氣旋技術工程師團隊解決了非常多技術問題，結合應用到了手持産品體驗中，并為此已經開發了一套非常完整的測試體系，以這種方式來保證持續更新疊代。

戴森的創新基因不止于此

回顧氣旋技術的發展史，是它開啟了無塵袋真空吸塵器的大門，戴森憑借一己之力多年來專注于此，以小見大為這個行業帶來了颠覆式創新。

從雙氣旋到多圓錐氣旋，再到微振氣旋分離技術，戴森在這項技術上的突破和改進從未停止，最關鍵在于它很巧妙地将其結合到了商業産品當中，這驅動了戴森吸塵器産品線，發展至今已成為戴森吸塵器的DNA。

對于新技術的崇尚，是戴森深入骨髓的基因，因此戴森在不遺餘力地投入研發。

在這位極具發明家精神的創始人的帶領下，戴森目前累計投入超過了25億英鎊用于新技術及産品。在戴森的這幾十年研發過程中，已經積累了一萬多項專利。

而除了氣旋技術之外，戴森還有很多享譽世界的技術和發明，他們共同組成了戴森産品的技術壁壘，正是這些點點滴滴的積累，換來了來自消費者的追捧。

戴森V11數碼馬達

就比如數碼馬達，它不僅對吸塵器産品線非常重要，也是戴森美發類産品、幹手器産品最為核心的零部件。在過去 20 年，戴森在數碼馬達的投資超過了 3.5 億英鎊，在位于新加坡的全球馬達工廠當中，每 2.3 秒就可以完成一個數碼馬達的組裝過程，迄今下線了超過5000 萬台數碼馬達。

為了提醒人們數碼馬達是整個産品中最關鍵的技術，戴森便決定按照數碼馬達的型号來命名吸塵器，如現在的V11、V10均是按照這個規範。

作為一家由技術驅動的科技公司，戴森的産品都建立在核心技術之上，而這種持續不斷的創新，才是被這個時代所需要的。（本文首發钛媒體，作者 | 李玉鵬）

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