电风扇请得清风入室来

旭夜

炎炎夏日，吹风纳凉自然是极好的享受。在还没有空调的年代，电风扇是家家户户纳凉的首选。转动的扇叶送来徐徐清风，再配上一杯清茶，一盏冰镇瓜果，便是夏日最惬意的时光。

中国古代的旋转风扇

电风扇的出现自然离不开电的发明和利用，但其实在此之前，中国古人已发明旋转风扇，只不过不用电驱动而已。

中国古代最早用于纳凉的旋转风扇，可以追溯到西汉末年长安巧工丁缓发明的七轮扇。据汉代刘歆所著《西京杂记》记载，“长安巧工丁缓者……又作七轮扇，连七轮，大皆径丈（也有资料说径尺），相连续，一人运之，满堂寒颤”。这种人力风扇可视为现代化风扇的鼻祖。尽管没有七轮扇的图片留存，但从寥寥数语的描写可以看出，丁缓所发明的七轮扇大抵是将七个扇叶安装在一个轴上形成轮扇进行鼓风，以人力驱动，威力不小。

事实上，丁缓所发明的七轮扇很可能是在汉代流行的農用工具——风扇车的基础上改良而成的。我们知道，小麦、稻子等谷物在收归仓库之前需要脱壳处理，然后把壳过滤，只留谷粒。根据西汉时期《急就篇》记载，当时清选谷粒主要有三种方式：一是借助自然风的“扬”法;二是利用工具簸箕的“簸”法;三是利用风扇车等设备产生连续或间断的人造风，壳轻谷粒重，风扇车在转动过程中产生的风，可以把谷壳吹远，谷粒就留了下来。

从汉代出土的风扇车模型看，后世风扇车的重要部件，包括机体、风箱、叶轮、手柄、曲轴、出料口等，当时都已具备，有的还有容纳清选后谷物和糠秕的容器。而汉代风扇车有较多出土地点的事实表明，当时风扇车在我国黄河中下游地区已被普遍使用。直到现在，农民依然利用风力清选谷粒，使用的设备叫鼓风机，只不过不再是手动了。

古代的旋转风扇，是农民手中的生产工具，亦是公子王孙青睐的消暑神器。根据史料记载，宋代宫廷中便安置有轮扇，多被称为“风轮”。南宋周密《武林旧事》中记载，淳熙年间，“禁中避暑……置茉莉、素馨、建兰、麝香藤、朱槿、玉桂、红蕉、阇婆、薝卜等南花数百盆于广庭，鼓以风轮，清芬满殿”。明代文震亨《长物志》中记载，“茉莉、素馨、百合，夏日宜多置，风轮一鼓，满室清芬”。可见古人所用风轮，不仅纳凉，还兼散香之用，为倍感烦闷的夏日带来款款香风，安神助眠。

随着技术的不断发展，旋转风扇逐渐从宫廷走入民间。据清代破额山人所作《夜航船》，风轮还用在公共澡堂之中，“花浴堂……轩窗畔更置风轮，万花香气，随风送至，轮回辗转，百合氤氲。”清代文人曹庭栋在《养生随笔》中亦谈到“暑天室有热气，非风不驱。办风轮如纺车式，高倍之，中有转轴，四面插木板扇五六片。令人举柄摇动，满室风生，顿除热气”。

除了“令人举柄摇动”，旋转风扇亦可靠水力驱动。据北宋王谠《唐语林》中记载，唐玄宗有一座为夏日避暑专设的“凉殿”，殿中一架“水激扇车”立于天子宝座之后，利用水流的冲力带动扇叶旋转，据说这架水力驱动的风扇产生的风力能做到“风猎衣襟”，殿中人都会感到衣襟被阵阵来风掀动。圆明园四十景之水木明瑟殿，便是三间依靠流水驱动的机械风扇房。乾隆御诗《圆明园四十景图咏》写道：“用泰西水法，引入室中，以转风扇。泠泠瑟瑟，非丝非竹，天籁遥闻，林光逾生净绿。”这里的“泰西水法”是指古希腊科学家阿基米德发明的螺旋式水车，利用流水产生机械动力，使得殿内的风扇自动运转，不仅不再需要人力，习习凉风连同潺潺水声，还能营造出绝佳的避暑意境。

早期电风扇长得像飞机机头

第一台现代意义的风扇，是由美国人詹姆斯·拜伦于1830年发明的机械风扇。詹姆斯·拜伦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。这种风扇的缺点是使用时必须要爬上梯子上发条。到了1872年，法国人约瑟夫研制出一款靠发条涡轮启动、用齿轮链条装置传动的机械风扇，较拜伦发明的风扇更精致，使用起来也更方便。

在当时航空工业发达的欧美国家，很多电风扇制造商本身就是航空发动机生产商，所以20 世纪30 年代电风扇的外形设计与飞机机头很像，比如子弹形状的马达罩壳和螺旋桨形状的扇叶。无论是意大利的三叶电扇、美国的两叶和四叶电扇，还是法国的五叶电扇，都借鉴了本国飞机螺旋桨的造型。

世界上第一台依靠电力的电风扇是美国人舒乐于1880年发明的。直接装在电动机上的叶片，在电力的驱动下飞速转动，阵阵凉风扑面而来。但舒乐发明的电风扇没有成为商品。1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂主任技师休伊·斯卡茨·霍伊拉对舒乐的电风扇进行了改良。第二年，该厂开始批量生产两个叶片的电风扇。1908年，美国埃克发动机及电气公司成功研制出世界上最早的齿轮驱动左右摇头电风扇。1922年，汉密尔顿·比茨公司生产的“家庭”牌电机被用来驱动缝纫机，后来又成功地用于电风扇，从此电风扇逐渐遍及世界。

20世纪初，飞机的出现产生了一门新的科学——空气动力学。空气动力学在影响飞机涡轮制造的同时，还很大程度上影响了电风扇的设计与制造。在当时航空工业发达的欧美国家，很多电风扇制造商本身就是航空发动机生产商，所以20世纪30年代电风扇的外形设计与飞机机头很像，比如子弹形状的马达罩壳和螺旋桨形状的扇叶。无论是意大利的三叶电扇、美国的两叶和四叶电扇，还是法国的五叶电扇，都借鉴了本国飞机螺旋桨的造型。

与此同时，还出现了多种多样的风扇面罩的设计。面罩的出现，一方面是考虑安全性，另一方面是为了控制风向。美国通用电气公司发明了花瓣式面罩，英国韦伯利公司发明了百叶窗式面罩。1933年，在新艺术运动影响下，美国一家公司摒弃了飞机发动机式的电风扇外形，采用创新活泼的孔雀开屏式电风扇面罩。上世纪50年代，意大利的一家电风扇生产商改用安全橡皮扇叶来取代面罩的使用，实现了无面罩电风扇叶片的安全运行。到了20世纪中后期，电风扇已经普遍带有防护面罩和封闭式的马达罩壳，可以最大限度地减少伤害事故和触电的风险，并且随着简单齿轮驱动系统的出现，摆头风扇开始普及，通过摆头的动作，空间内的空气能够更有效地流通。

在电风扇外形的更新过程中，电风扇的材质也有很多变化。铁制叶片的首次使用是在舒乐发明的电风扇上。19世纪末，电风扇开始使用黄铜或黄铜镀镍制作叶片。到了20世纪30年代，受空气动力学发展的影响，设计师越来越多地使用铸铝材料。与铁和铜相比，铸铝更轻且不易碎，更适于表达复杂的曲线形式。后来，铝合金等材质也被用来制造电风扇。

中国第一台电风扇

中国第一台电风扇的诞生和发展，可谓颇多波折。中国第一台电风扇的发明者是杨济川等人。1897年，16岁的杨济川从家乡来到上海，在一家洋布店做学徒，三年满师后做了会计。学徒期间，他一边打工一边钻研文化科技知识，自学了英文、化学、物理和数学，并对电学尤感兴趣，经常利用工余时间专攻电气原理与电机构造，试制各种小电器，研究探索镀铜、镀银、镀金等电镀技术。后来，杨济川结识了洋行职员叶友才和木行跑街袁宗耀两位好友，三人决定共同研究试制家用电器。

研发需要资金支持，于是他们找到扬子保险公司经理、苏州电灯厂的大股东祝兰舫商谈。祝兰舫要求他们先研发出一款有足够说服力的产品，再进行下一步的考虑。经过市场考察，三人打算借鉴当时市场销量最好的美国奇异牌电风扇，设计研制一款国货产品。

他们拼凑资金，购买了一台美国奇异牌电风扇及原材料，着手进行仿制。没有加工力量，他们就请白铁店、铜匠铺、翻砂作坊等工匠协作，电风扇的电气装配则由杨济川自己动手。1915年，经过半年时间试制，他们终于成功制造出了中国第一台电风扇。此台电风扇高53厘米，宽44厘米。如今收藏于宁波市镇海区宁波帮博物馆内。

祝兰舫看到这台电风扇后很满意，愿意为其投资，但是他要求杨济川他们先帮自己设计电流限制表，以解决苏州电灯厂屡遭偷电问题。于是，借由祝兰舫的投资，杨济川等在1916年先创办了华生电器制造厂。在结束电流限制表项目之后，华生电器制造厂于1924年开始批量化生产电风扇，当年便生产了4000余台，主要在上海地区销售，并且注册商标“华生牌”，以与美国的奇异牌电风扇抗衡。由于华生电风扇造型美、质量高，因此一炮打响，震动了外商。当时处于独家经营地位的美商慎昌洋行向華生电器厂提出，愿意出50万美元，买断华生品牌，遭到了华生电器厂的拒绝。

后来华生电器厂改组为股份有限公司，产品不仅行销全国，还出口到东南亚各国。抗日战争爆发后，华生厂先后迁至武汉、重庆，参与制造变压器、大型发电机等军用产品，以支援抗日。1945年抗日战争胜利之后，华生厂迁回上海，恢复生产。

新中国成立后，在华东工业部领导下，华生厂在生产电风扇的同时，恢复制造交流发电机、电动机和变压器，企业重获新生。1972年，面对日本产品的冲击，华生厂厂长邀请上海市轻工业学校美术教师吴祖慈进行电风扇产品的设计改良。改良后，扇叶形状变得短而宽大，并减少为三片。整体看上去，新款电风扇的造型更加简洁大方。

在华生牌电风扇的引领下，蝙蝠、菊花、长城、骆驼、钻石、金龙、长风等一大批国产电风扇品牌在20世纪七八十年代如雨后春笋般涌现，为中国的千家万户在夏日里送去阵阵清凉。

未来还需要电风扇吗

在空调已经大规模普及的今天，电风扇似乎处于比较尴尬的境地。无论是降温效果还是凉感控制，电风扇都远远不及空调来得方便。但是，这并不意味着空调能够完全取代电风扇。电风扇良好的通风效果和低功耗等优点，使得越来越多的人选择电风扇和空调搭配使用。在使用空调时，通过电风扇来带动室内空气循环，将冷气更好地输送至室内各个角落，实现冷气均匀分布，起到更好的纳凉效果。对于体质较弱的孩子和老人，风感柔和的电风扇似乎比空调更为适合。

这样的发展趋势，使得当代电风扇的设计更加注重风感的舒适程度，并且借助利于空气循环及易于移动的优势，与空调相辅相成、配合使用。比如近几年颇为流行的“空气循环扇”，便是专门用来和空调配合使用的电风扇产品。其与传统电风扇相比，扇叶少，且扇叶倾角比普通电风扇的角度大了2至3倍。这样的设计能够使风束更加集中，与传统风扇相比，吹风范围更小，但送风距离更远。由于扇叶少，空气循环扇移动起来更方便，而且在同等风力下，噪声也比传统风扇更低。

当下另一创新的电风扇品种是无叶风扇。顾名思义，无叶风扇没有传统电风扇的扇叶，其工作原理是空气被微型电机吸入增压后，从一个环形中空的管子上开的一条缝里吹出来，从而带动周围的空气一起向前快速运动。无叶风扇最早由英国人戴森发明，其于2007年9月4日在英国提交了专利申请，并于2008年9月4日分别在中国、德国、韩国、意大利等多个国家和地区提交了专利申请。与传统风扇相比，无叶风扇由于没有扇叶，使用时不必再担心高速旋转的扇叶带来的安全隐患，还方便清洁。美中不足的是，无叶风扇的价格比传统电风扇高出不少。

◎ 来源|北京日报