民生家电的演变特征及成因——以电扇为例

文/ 周敏宁 过伟敏（江南大学 设计学院；无锡太湖学院)

一、早期电扇的产生及演变

(1）电扇外型的演变

机械风扇起源于1830年，当时一个叫詹姆斯· 拜伦的美国人受到钟表发条结构的启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。但这种风扇依然不能算“电器”，因为它并不靠电能。它只是一种发条制动的机械物。

图1 法国 1910's 全铜制发条电风扇

图2 美国 1896-1898年 EDISON 爱迪生线圈电机式电风扇

图3 两片扇叶的台式电风扇

图4 Kara George 风扇专利的图稿

图5 达拉斯风扇

使用电能的电扇产生于1880年，美国 人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。不过此电扇并未成为商品，舒乐也只能成为电扇发明者而不是制造商。

1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊·斯卡茨·霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。第二年，该厂开始批量生产，当时的电扇，是只有两片扇叶的台式电风扇。1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。20世纪初，飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展、同时也形成了美国20世纪三四十年代最流行的流线型设计风格，以圆滑流畅的流线体为主要形式，最初主要运用在汽车、火车交通工具上，后来广泛流行，几乎波及到所有的产品外形。因为美国的电扇生产商有些本身就是航空发动机的生产商、所以使得不同领域专业知识——电气工程、艺术、机械工程、工业设计和航空设计——的相互渗透，大大影响了电风扇的发展轨迹。尤其是用于飞机制造的空气动力学设计、极大地改变了电扇设计的轨迹。

图6 Aeros 风扇

图7 上海华生电扇

图8 早期飞机

直到20世纪30年代，艾默生或AEG 等生产商制造的小型台式风扇，其马达罩壳的外表还表现为子弹形状、标志着航空设计原则对美国或欧洲普通家庭的涓滴影响。当代风扇设计师在其现在的产品中仍然使用子弹形状的马达罩壳和螺旋桨形状的叶片1黄德荃《空气动力学与电风扇设计的演变，1850-1960》 [J]《装饰》 2014(1) 30-37。

于是一直以来，电扇的外形一直紧随的“空气动力学”而模仿飞机的引擎，甚至将风扇罩在一个文氏管内来模拟气发动机的设计，使风扇在运转时减少空气湍流并提高空气流通率。

（2）电扇叶片造型与飞机螺旋桨的演变关系

最初电扇的叶片如同最早时期的飞机螺旋桨一样使用单轴，两片叶片，并将叶片安装到旋转马达上，结构相对比较简单，这使生产轻便式的电风扇比起生产其他大多数电器来较简单易生产。20世纪1黄德荃《空气动力学与电风扇设计的演变，1850-1960》 [J]《装饰》 2014(1) 30-370年代，电风扇制造商开始将空气动力学的设计原则和装饰图案纳入他们的家用和商用产品中。叶片设计成为将航空科学技术融入这些产品设计的第一个舞台。新泽西贝尔维尔的埃克风扇和电机公司可能是美国最早基于飞机设计的概念来设计风扇叶片的电扇制造商。1915年，埃克采用了获得专利的“明（Ming）”叶片设计,为的是时风扇运作时尽可能的静音。这证明当时飞机设计的美学基本影响了电风扇的外观设计。

从下图对比中我们可以看出电扇叶片由简单的单轴、桨式叶随着航空事业尤其是飞机设计的发展逐渐增多变得复杂，以产生更大的风能。并且出于产品安全由完全裸露式叶片转而增加了电扇网罩。

（3）电扇面罩形态与功能性演变

出于安全和风扇的风向控制设计，风扇的面罩开始形成。皮拉利设计的简单可调式金属笼状结构则让人想起用于使飞机机身连在一起的内部底盘组件。这个作品多被解释为一种受极简主义、现代主义和航空设计影响的混合物。而GE 公司设计的飞机涡轮式电扇则直接做了花瓣式的面罩。在摆头设计还未在电扇上普及时，英国的WEBLEY 风扇就设计出特殊的百叶窗式摆头设计。而美国1933年推出的R&M PEACOCK 孔雀电风扇则摒弃了飞机发动机式的电扇外形，改用活泼而奇特的孔雀开屏式电扇面罩。意大利1950年代设计的 San Giorgio 古董电风扇并不使用面罩，而改为安全橡皮扇叶来实现产品安全。从电扇面罩的变化中，电扇的固有形态正逐渐摆脱空气动力学下的流线型设计影响，开始实现电扇本身更多的人机功能设计。

到19世纪90年代中后期，风扇普遍带有防护罩和封闭式的马达罩壳，可以减少触电的风险。随着简单齿轮驱动系统的出现，摆头风扇开始普及，这种风扇前后运动，使一个既定空间内的空气能更有效地流通。风扇从外观和功能形上逐渐具有了民生家电的自有面目。

（4）电扇材质的演变

纽约发明家路易斯· 斯坦（Louis Stein）在1854年获得了美国最早的电扇专利，在他的专利申请报告中，以图文相配的形式解释了一个使用木制叶片的吊扇，它是由电池供电的旋转电动机驱动的。舒乐第一次将铁制叶片直接装在电动机上，再接上电源，电风扇从此诞生。1880年5月18日，费城的威廉·格里斯科姆（William Grison）获得了他的第一个风扇和实用马达专利，他使用了铸铁做的简单的圆形底座和一组简单的类似两翼螺旋桨的黄铜镀镍叶片，或者是一组由五个三角形的黄铜扇翼组成的叶片。芝加哥的Aero fan 等很多公司使用了与这一时期的飞机上形式同样的材料制作的两翼螺旋叶片——木材和铝。这种材料选择与20世纪30年代之前更常见的黄铜或镀镍的金属板叶片形成鲜明对比。Aero fan 成了最早在台式风扇中采用木制螺旋叶片的公司之一。

受空气动力学的影响，设计师越来越多地使用铸铝材料设计电器。铸铝具有更轻的重量和不易碎的特性，因而比铸铁更适于表达复杂的曲线形式。鼓励着制造商在20世纪30年代精心制作了一系列广泛的流线型形式，把飞机和火箭的美学因素应用于从灯具到收音机的一切消费品中去的强烈兴趣。在接下来的100 多年里，电风扇的材质经过了诸多改进。GE 牌电扇，扇叶和边框都是铜质，底座使用了铸铁锻造，束腰造型，后脑电动马达，上有根插销，是“转向”键。华生电扇一开始仿制GE 牌电扇，甚至连螺丝都是英制尺寸，华生牌电扇投产后，不但是仿造，更是在设计、工艺、部件等方面都作了很大的改进。如电扇的摇头和底座分别采用铝合金和钢板代替原来的铸铁，铜风叶增加镀镍等，使电扇的质量更好，外形更美观，深受用户欢迎。

图9 国外早期的风扇叶片设计与设计飞机螺旋桨的空气动力学相符

二、中国国产电扇的产生演变轨迹

（1）引进与模仿阶段

甘兹AC 型风扇

Zero watt 风扇

美国爱迪生电扇

美国GE 涡轮式电扇

图10 早期电扇面罩的演变

1916年，在上海裕康洋行当账房的杨济川与好友布店营业员叶有才、木行跑街袁宗耀合资在四川北路横浜桥开设华生电器制造厂，并在1917年制成国产第一台变压器，在1914年研制成功国产第一台电风扇，并于1924年开始大量生产电风扇。这一年，该厂生产4000 余台台扇，开始在上海地区销售，注册商标“华生牌”产品可于美国通用电器公司的GE 牌电扇相抗衡。华生电扇早期完全按照奇异牌电扇的设计。外观几乎是奇异电扇的翻版，稀疏的网罩，呈现螺旋曲线排列，初期一般为八根金属条均匀排布，象征了风的曲线，将梨型的四片扇叶包围起来，没有摇头装置，底座也与奇异电扇一样是圆锥形。这在之后的产品中有所改良，比如网罩纹路变得更加细密，从以曲线为主变为开始添加部分直线。如转子导体首先采用铸铝代替铜条焊接条焊、获得国内专利权。

（2）吸收及局部创新阶段

1972年，华生电器厂的厂长邀请当时在上海市轻工业学校担任美术教师的吴祖慈进行产品改良设计。1973年，吴祖慈再一次带领了几名毕业生，联合工厂工程师和工艺师傅，把握当时畅销电扇的设计风格，用三个月的时间重新设计了华生牌40 厘米台式电风扇。颠覆了华生的传统设计，它舍弃了铸铁的圆锥形底座，将其改为长方形，搭配铝合金的装饰面板，显得十分简洁轻盈。网罩上金属条密度增多，并且表面镀镍，使得整体造型更加圆润饱满。扇叶减少到三片，形状变得短而宽大。按键部分集中在底座上，使用琴键式开关。整体看上去，该款电扇造型清新典雅，简单大方1沈榆 王震《华生牌电扇的设计追溯与研究》 [J]《装饰》 2014(5) 58-61。

图11 早期上海华生电扇与美国GE 电扇造型对比

1979年，在良好的经济氛围和极大需求拉动下，风扇作为技术含量相对较低的产品成为各市建厂的生产对象。无锡市电扇厂就是在此背景下由几个街道手工业作坊组合成立的。电扇厂一方面学习先进技术，派研发人员去上海向华生电扇讨教，甚至还送到国外去培训。另一方面与无锡轻工大合作，在轻工大的协助下，先后设计、制造、安装投产了七条生产、检测线。菊花电扇外观造型以借鉴国外同类产品的设计和模仿上海华生经典产品为主，加以一定的修改，在外形上未做很大的改动。在吉祥桥百货商店的临街橱窗里,几台“菊花”电扇昼夜的运转, 对已经运行了几千小时的电扇进行质量测试, 它们表面外壳和铁芯的温升分别小于15℃和35℃,轴磨损只有一根头发丝的2%，运行四千多小时完好如新。由上海华生到无锡菊花电扇到各省份电扇的相继生产，中国的家用电扇完成了外形到功能的本土化演变。

图12 改进后的华生电扇

图13 无锡菊花牌电扇

三、中国民生家电演变中的社会因素

（1）制造商的影响

图14 各省电扇的造型对比

虽然早在1879年中国就已经引入电能。当时英帝国主义者在上海公共租界，为欢迎美国总统格兰托路过上海，举办“水龙盛会”2《中国电气工业发展史》编辑委员会《中国电气工业发展史》综合卷 [M] 5，从国外运来一家小型引擎发电机和一些照明器材，安装在黄浦江外滩，但中国的电器工业真正产生的时期比欧美国家的电器工业要晚的多，一般晚了35~50年，干电池和蓄电池的生产分别晚了46年和35年，灯泡的生产晚36年，交流电机的生产晚36年。当民生家电出现在中国人面前时，已经有了一个很成熟的面目。并且对电扇有着深刻影响的空气动力学也因为中国当时对飞机制造业和航空发动机事业的缺失而空白。国外的电扇制造商是以航空发动机与飞机制造为设计理论依托并结合不同领域专业知识——电气工程、艺术、机械工程、工业设计和航空设计而设计制造电扇的，而中国当时国内电器制造商以华生电器为例，充其量只是一个发电机生产商，研发能力就极为薄弱。在技术成熟、外观时髦的舶来品电扇的影响下，人们对本土电扇制造商不甚了解，只相信外国的、不相信中国货、对舶来品的一味的喜好也迫使本土电器制造商单一模仿国外家电对电器外形不加改动。所以中国第一台电扇是杨济川等人决定将奇异牌电扇作为教材自行寻找铸铁翻砂、油漆等厂家，结合他们自己的电器研制技术复制出来的。当时学习借鉴国外产品的生产技术和设计，也是一种与外货进行斗争的迫不得已的手段。

（2）国家制度对专利保护政策的影响

对于家电外观设计的影响不仅仅决定与技术，还决定于国家对于生产制造商的管理。制造企业历史最久，成绩最佳的英美民主制度是自18世纪末以来，一切实业任由民营，并由国家设立种种法律以维护奖励之，国家并不直接经营。为保护各大民营生产商的利益，英美国家都较早的制定了专利法以限制产品剽窃防止行为。德国实行轴心制度，充分帮助民营，但完全受政府统治。苏联实行共产制度，所有实业均归苏维埃管辖，工矿交通固然国营，即使农场也有所谓的集体农场，归国家经营之。中国建国后沿用了苏联的体制，实行公私合营、民营企业国营化，并采取计划经济。于是产品的供需情况变成了有计划有生产、无计划无生产。制造商变成了国家。一方面国家集合举国之力，调动各省技术人员，为国家研发各种家用电器而并不是由一个单位独立完成整个制造，也谈不上技术专利保护；而另一方面，由于国营企业采用了机部、局所的纵向管理模式，电器的生产则在兄弟单位之间交流，无法更多的融入其他领域的技术，使得各地家电外观的单一无明显变动，造型高度趋同。

（3）购买力等经济因素

国外出现民生家电生产繁盛时正值刚度过30年代的经济萧条， 进入了空前的经济高速发展时期，随之出现了庞大的中产阶级阶层。工业化大生产使产品价格的大幅度下降，民生家电进入了千家万户，家电设计已经开始影响到人们的生活方式。人们对这设计风格有了日益明显的要求，尤其是中产阶级这个社会的主要阶层，巨大的需求引发了家电设计的飞速发展：各种家电式样层出不穷、不断改变刺激着他们的需求，诱导着消费，供求双方形成了良好的不断改变刺激着他们的需求，诱导着消费，供求双方形成了互相刺激的良性循环。而同时期的中国正处于建国初期，物资匮乏，生产力低下。家用电器在商场上经常断销，并一货难求，一台的电扇往往被看做是高档货、奢侈品，是女孩子出嫁的必备嫁妆。缺乏喜欢猎奇心理的富裕阶层家电受众，产品设计变得保守而谨慎、重在质量而非外表。加之上世纪七十年代整个社会文化环境是保守的，直接影响了人们的价值观念、生活理念、消费心理和购买行为。人们对名牌家电的信赖和认可造成了当时家电外观设计的高度统一。

结语

从民生家电的演变轨迹中我们可以看出，整个国家的科技与经济实力对家电设计在外形和技术水平方面的巨大影响。家电设计不仅仅涉及到产品设计，它会因不同的产品制造商的特殊背景而走向不同方向，演化出不同的面目。研究民生家电的演变轨迹不仅可以让我们看到设计思潮是如何改变产品的，更可以让我们看到国家在制度层面上对设计体制及对知识产权保护的影响、经济发展与设计提升的相辅相成、人文思想和消费观念对于产品设计的推动作用，有助于让我们把握时代机遇、关注到不同领域的新发展，拓宽设计思路。