民國4年，微風湖「奇蹟」A型 12吋 熱動力免電風扇
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1915 Lake Breeze "The Wonder" Model A 12-inch Heat-Powered Non-Electric Fan
民國4年，微風湖「奇蹟」A型 12吋 熱動力免電風扇《Black Water Museum Collections | 黑水博物館館藏》
1. 基本資料
文物名稱： 微風湖「奇蹟」A型 12吋 熱動力免電風扇
英文名稱： Lake Breeze "The Wonder" Model A 12-inch Heat-Powered Non-Electric Fan
製造年份： 民國4年 (1915)
(年份考證依據：經交叉比對澳洲雪梨Powerhouse Museum（編號254498）歷史文獻與1919年原廠手冊。資料顯示澳洲代理商Addison Parker自民國5年(1916)開始進口時，風扇銘牌已改為標示公司法人名稱「The Lake Breeze Motor Co.」。由於本藏品銘牌仍保留發明家個人名號「WM. J. H. STRONG」，且標示「專利申請中」，足以精確斷定本機為民國4年(1915)公司量產之首批創始版實物，屬該品牌最早期、尚未大規模外銷前的珍稀過渡批次。)
製造單位： 微風湖馬達公司 (The Lake Breeze Motor Co.)；本藏品銘牌標示製造者為 "WM. J. H. STRONG"
生產國家： 美國 (U.S.A., Chicago, Illinois)
館藏單位： 黑水博物館 (Black Water Museum)
2. 藏品說明
本件藏品為20世紀初期（民初）最具代表性的熱動力風扇之一，由美國伊利諾州芝加哥的「微風湖馬達公司」生產，型號確認為該公司針對桌上型用途設計的經典款 "The Wonder" Model A (奇蹟型 A款 12吋版本)。
外觀特徵：
整體機身呈現典型的工業革命時期美學。底座與機身主體採用厚重的黑色鑄鐵（Cast Iron）鑄造，提供了極佳的穩定性與運轉時的吸震效果。底座頸部飾有類似古典建築多立克柱式的直條紋溝槽（Fluted design），向下逐漸擴展為圓盤狀基座。底座下方則嵌有獨立的可拆卸式紅銅燃料箱，底部清晰可見其專屬的彈簧卡環固定機構。扇葉組由四片金屬葉片組成，從本件藏品現狀可見，其表面呈現明顯的歲月鏽蝕與深色包漿，充滿濃厚的歷史滄桑感。
護網由粗鐵線構成具時代感的「S型」輻射狀波浪結構。本藏品護網中央鎖有一塊保存完好的原廠矩形銘牌，是驗明正身的重要依據。此外，機身後方設有可拆卸的半球形黑色防護外殼，中央具有放射狀散熱孔與突出的黃銅啟動旋鈕。外殼上方另鎖有一片弧形的黃銅操作指示銘牌（Instruction Plate），此快拆外殼設計便於使用者輕易卸下，以進行內部機件的日常精密保養。
運作機制：
本機最大的特點在於「完全免電」。其動力源自於底座下方的燃燒器。原廠設計雖宣稱具備多燃料適應性，但依據本機身後方銅牌的嚴格指示，強烈要求僅能使用優質穀物或變性酒精（Grain or Denatured alcohol）。運作時，火焰加熱底部的熱缸，驅動內部的微型史特林引擎（Stirling Engine）運轉。
值得注意的是，與同時代的發條風扇或部分競品不同，本機 不使用齒輪傳動（Gearless），而是採用「直驅式偏心連桿機構」（Direct-Drive Eccentric Mechanism）。主軸上設有精密的偏心輪與連桿，將氣缸內活塞的直線往復運動，直接且平滑地轉換為扇葉的旋轉運動。這種設計極大程度地降低了機械摩擦損耗與運轉噪音，在當時被譽為工程設計的傑作。
3. 廠牌與型號特徵識別 (Identification Features)
經比對細節、歷史文獻與國際館藏文獻，本藏品確認為 Lake Breeze Model A (12吋) 之最早期「創始版」，除外觀特徵外，本段落亦收錄針對這類早期機械的進階年份考證指南：
直條紋溝槽底座 (Fluted Base Neck)： 底座頸部具有明顯的垂直條紋溝槽設計。這是 "The Wonder" (Model A & B) 系列最顯著的視覺識別特徵。
專屬鑄字銘牌 (Original Nameplate - 斷代關鍵特徵)： 護網正中央的矩形金屬銘牌是極重要的歷史證物。銘牌左右兩側各有一個圓圈內帶有數字「8」的標記。中央除印有「Trade Mark Reg. U.S. Pat. Off.」外，最關鍵的是印有「Patents Applied for (專利申請中)」字樣。此宣告無可辯駁地證實本機生產於民國10年(1921)專利正式通過之前，為民國4年至民國9年 (1915-1920) 間出廠的早期量產批次。
製造商名稱演變 (最終斷代證明)： 民國4年(1915)首批創始版（本藏品）：銘牌標示「Mfd. by WM. J. H. STRONG」。這是公司創立第一年、商標尚未完全企業化前，由發明家個人主導生產之最早期批次。參照Powerhouse Museum紀錄，代理商自民國5年(1916)進口之微風湖「奇蹟」A型12吋熱動力免電風扇已採用「The Lake Breeze Motor Co.」之法人標示。此對照證實本機之生產時間絕對早於民國5年(1916)，為1915年全球首批創始版，極具歷史價值。
獨立紅銅燃料箱與彈簧卡環 (Copper Fuel Tank & Retaining Ring)： 實物保留了位於底座下方的圓盤狀紅銅燃料箱與金屬熄火小蓋。由底部仰角照片可進一步確認，鑄鐵底座內側設有一組帶有金屬拉簧的活動卡環（Spring-loaded retaining ring）機構。此設計用於將沉重的燃料箱穩固鎖定於底座內，防止搬運時脫落，同時又能透過拉動彈簧卡榫實現快拆以補充燃料。
可拆卸式保養蓋 (Detachable Maintenance Cover)： 照片展示了帶有指示牌的機身後方半球形外殼處於被卸下的狀態。這印證了原廠為了讓使用者能執行銘牌上「滴入一滴潤滑油」的保養指令，特別將後殼設計為易於拆裝的結構，以便露出內部連桿機構進行上油。
獨家專利無齒輪機構 (Patented Gearless Mechanism)： 內部為偏心輪與連桿組合，完全無齒輪咬合。這項設計是創辦人 Wm. J. H. Strong 的重要專利技術。
S型護網與扇葉鉚釘 (Guard & Blade Rivets - 尺寸關鍵特徵)： 護網採用的波浪狀 S 型金屬線條為品牌標準樣式。判斷12吋與16吋版本最關鍵的工藝細節在於扇葉固定方式：16吋版本為承受較大扭力需使用3顆鉚釘；而本藏品（12吋版本）經實物確認，每片扇葉根部均採用 2 顆鉚釘 (2 Rivets) 固定。此特徵完美吻合原廠對於 12 吋規格的設計設定。
尺寸判定 (Size Verification)： 依據原廠手冊數據，桌上型 12 吋款式高度約 20 英吋。本藏品為桌上型設計，且具備 12 吋特有的扇葉鉚釘特徵，故確為 Model A (12-inch)。
4. 技術規格與操作維護 (Technical Specs & Maintenance)
4.1 本件藏品規格 (Artifact Specifications)
動力原理： 史特林熱力循環（Stirling Cycle / Hot Air Engine）。具體為分離式氣缸整合設計的「伽瑪結構（Gamma Configuration）」。
燃料類型： 依機身後方銘牌指示，本機規範使用優質穀物酒精或變性酒精，嚴禁使用木精(甲醇)。
傳動系統： 偏心連桿直驅系統（Gearless Eccentric & Linkage Drive）。
轉速表現 (RPM)： 依據原廠針對 12 吋扇葉之數據，酒精動力最高可達 500 RPM；瓦斯動力可達 550 RPM。
尺寸數據： 高度約 20 英吋 (約51cm)；最大直徑約 13 英吋 (約33cm)。
材質構成： 機身/底座/後外殼為鑄鐵 (Cast Iron)；底部燃料箱為紅銅 (Copper) 並附有鋼製固定彈簧組件；扇葉/連桿/護網為金屬材質；中央銘牌與後方指示牌為黃銅/金屬壓鑄。
4.2 歷史文獻記載數據 (Historical Manual Data)
以下數據摘錄自 民國6年(1917)原廠手冊：
型號 (Model) | 尺寸 (Size) | 高度 (Height) | 最大直徑 | 形式 | 酒精動力轉速 | 瓦斯動力轉速 |
A (本藏品) | 12-inch | 20 inch | 13 inch | 桌扇 | 500 RPM | 550 RPM |
A | 16-inch | 22 inch | 18 inch | 桌扇 | 400 RPM | 485 RPM |
B | 16-inch | 41 inch | 18 inch | 落地扇 | (同上) | (同上) |
運轉成本 [民國6年(1917)]： 酒精動力約每小時 1/2 美分；加滿一次燃料可連續運轉約 20 小時。
4.3 機身銘刻操作指引 (On-board Operation Instructions)
根據本藏品馬達外殼後方保存之原廠弧形銅牌（Instruction Plate），其上印有以下完整的日常操作與維護警語（原文照錄與意譯）：
"IMPORTANT DIRECTIONS" (重要指示)
"Use best grade alcohol only, grain or denatured, NOT wood alcohol." (僅限使用最高等級之穀物酒精或變性酒精，【嚴禁使用木精/甲醇】。) 註：木精燃燒熱值低且易生有毒煙霧，不僅會影響引擎出力，更會嚴重影響室內空氣品質。
"Oil with one drop only, too much oil will stop motor." (僅需滴入一滴潤滑油，潤滑油過多將導致馬達停止運轉。) 註：風扇的馬達外殼設計為可拆卸式，正是為了方便使用者執行滴油保養。這也證實了早期微型史特林風扇對機械阻力極為敏感，過多黏稠的油泥會造成活塞或連桿阻力過大而停機。
"Keep cap over wick when not in use and renew wick each 5 days." (不使用時請將蓋子罩住燈芯，並【每5天更換一次燈芯】。) 註：本次風扇記錄中完整保存的紅銅燃料箱與放置於一旁的獨立金屬熄火小蓋，即是此段歷史文字最佳見證。
5. 史特林引擎原理 (The Stirling Engine Principle)
本件藏品之所以被同時代的人譽為「免電奇蹟」，其重點在於採用了由蘇格蘭牧師羅伯特·史特林（Robert Stirling）於 清嘉慶21年(1816) 所發明的史特林引擎技術。
運作概念：
史特林引擎屬於「外燃機（External Combustion Engine）」。其運作原理是利用封閉氣缸內的工質（通常是空氣）受外部熱源加熱而膨脹、遇冷而收縮的物理特性來產生動力。一個完整的循環包含加熱、移氣、冷卻、回流四個步驟，透過冷熱兩端的溫差來推動活塞作功。
微風湖風扇的特殊設計（伽瑪構型）：
本藏品採用了特定的「伽瑪構型（Gamma Configuration）」，其內部巧妙地將「移氣缸（Displacer cylinder）」與「動力缸（Power cylinder）」進行分離與整合。這種設計使得引擎運作時內部的壓力變化十分緩和。因此，它具有 極度安靜 且 無爆炸危險 的卓越特性，非常適合作為需要長時間運轉的室內風扇動力源。
運作環境與熱能交換：
由於本機運行仰賴外部火源持續加熱，底座燃燒器在產生動力的同時，亦會向周遭環境散發部分熱量。在空氣流通良好的開闊空間中，此現象對降溫效果影響甚微；然而若放置於密閉且極為狹小的環境，燃燒產生的廢熱可能會局部累積，進而抵消部分由扇葉吹拂帶來的涼爽感。這是在百年前電力尚未普及、缺乏電網支援的環境下，為了換取自動化通風效果所必須接受的折衷設計。
6. 發展歷史
背景：
在清末民初(19世紀末至20世紀初)，電力供應尚未普及至所有地區。美國廣大的農村、偏遠城鎮，以及當時屬於殖民地的熱帶國家，對於「自動散熱設備」有巨大的需求。電池昂貴且笨重，發條風扇需頻繁上發條，熱動力風扇因此應運而生。
技術突破：
Lake Breeze Motor Co. 改良了史特林引擎的設計，將其微縮化並整合至桌扇底座。其產品以體積小、輸出穩定且運轉極其安靜著稱。
黃金年代與沒落：
民國4年至10年(1915-1921) 是此類產品的黃金年代。它們被廣泛出口至全球。然而，隨著 民國10年末期至20年期間(1920s-1930s) 美國農村電氣化法案（REA）的推動以及電網的全球普及，廉價且便利的電動風扇迅速取代了熱動力風扇。
7. 製造商沿革
微風湖馬達公司 (The Lake Breeze Motor Co.)
創立與背景 (Founding)： 微風湖馬達公司（Lake Breeze Motor Co.），製造初期以 "William J. H. Strong " 名義出現，成立於 20 世紀初期(約清末民初)的美國工業重鎮——伊利諾州芝加哥（Chicago, Illinois）。公司靈魂人物為發明家兼總裁 William J. H. Strong。Strong 先生致力於將史特林熱機（Stirling Engine）技術小型化與民用化，他不僅是公司的經營者，更是多項核心專利（如 US 1,365,206、US 1,420,672 等）的發明人（正如本藏品銘牌上所鑄刻的 "Mfd. by WM. J. H. STRONG"）。
發展與技術突破 (Development)： 在電力尚未普及的民國初年(1910年代)，Strong 先生敏銳地察覺到非電氣化地區（如美國農村及海外殖民地）對自動散熱的渴求。他改良了當時笨重的歐系熱氣風扇，開發出獨家的「無齒輪偏心直驅機構」。這項技術移除了容易磨損且噪音巨大的齒輪組，使得微風湖風扇以「安靜、耐用、免維護」著稱，迅速擊敗競爭對手。產品線涵蓋了桌上型（Model A）、落地型（Model B）及後期的簡化版（Model C），並大量出口至古巴、印度及東南亞等熱帶地區。
現代結果與歷史定位 (Modern Status)： 隨著 民國20年代(1930s) 美國推行「農村電氣化法案 (REA)」以及全球電網的快速鋪設，廉價且便利的電動風扇迅速佔領市場。微風湖馬達公司因主力產品（熱動力風扇）喪失市場優勢，最終停止營運並消失於歷史洪流中。然而，其產品因製造工藝精良，並未完全消失。時至今日，倖存的 Lake Breeze 風扇已成為全球古董科技收藏家眼中的珍品。它們不僅見證了一段短暫而輝煌的「熱動力家電」時代，更被視為史特林引擎應用於日常生活的巔峰之作。
8. 藏品價值
本件藏品具有多重層面的極高價值：
科技史價值： 熱力學應用於民生消費品的經典案例。其內部的無齒輪連桿機構，是史特林引擎微縮化的工程典範。
社會文化見證： 見證了從「機械動力」過渡到「電氣動力」的歷史轉折點。本件藏品銘牌上清晰的「Patents Applied for」字樣，更是直接將我們帶回了該項技術正在專利局等待審查的歷史瞬間。
工藝美學價值： 鑄鐵與金屬零件的強烈對比，加上裸露的機械結構，具備極高的機械美學價值。本藏品完整保留的紅銅燃料箱、底座隱藏的彈簧快拆卡環，以及可拆卸的後方保養外殼，更增添了其作為早期機械設備在人體工學設計上的巧思與溫度。
稀缺性： 存世且結構完整的原件已屬稀有，尤其是附帶完整內部連桿機構者。本件藏品不僅機身無缺損，更難得地保留了完整的正前方廠牌金屬銘牌、後方的黃銅操作指示牌，乃至於底部的原裝紅銅燃燒器與彈簧扣具，極具稀缺性。
市場價值： 民國4年(1915)首批創始版又帶有當年兩塊原始出廠銘牌，其價值約12,000美元以上（約合新台幣384,000元）。
