瑞士积家空气钟:以空气温度为动力,近乎恒动的座钟原理

日期: 2026-02-18 16:06:05|浏览: 25|编号: 109997

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瑞士积家所生产的座钟Atmos空气钟,是凭借空气温度变化当作动力的,它是由工程师让·莱昂·路特在1928年发明的。它的设计理念在于达成几近恒动的运行状态,不需要电池、电源以及人工上链。Atmos空气钟又被称作“总统时钟”,常常被瑞士联邦政府挑选作为官方礼物。

Atmos空气钟有着这样的核心,它是个密封风箱,里面充满混合气体,这种混合气体主要是氯乙烷,早期原型还曾用过水银。这个密封罩会像手风琴那般,随着温度变化而膨胀或者收缩,进而驱动发条进行运转。当环境温度处于在15°C至30°C之间时,每摄氏一度的改变能够为座钟提供大约48小时,也就是两天的动力储存。

合金丝悬吊着其环形平衡摆轮,摆动得极为缓慢,频率是每分钟1至2次,能耗仅仅是普通腕表的1/250。据估算,六千万台Atmos空气钟运行起来的总能耗,仅仅等同于一只15瓦灯泡的能耗。机芯运用的是免润滑设计,这是由于Atmos空气钟是针对千年以上的使用周期来设计的,传统润滑油会老化,进而产生阻力,影响它在极低能量状态下的运行。

发展历程播报

Atmos空气钟发展起始于1928年,瑞士纳沙泰尔的工程师让·莱昂·路特发明了(后世称作Atmos 0的)原型座钟,其把水银用作感温介质,借助日常温差变化给座钟提供动力。

1930年后,积家跟路特展开合作,针对原型作出重大改进,让机芯运行所需的气密性得到提高,把原先的水银替换成性能更为稳定的氯乙烷,还对机械装置的关键部件进行完全重新设计,使之变得更简单、坚固,适宜量产。

1935年,积家正式接手了Atmos I的生产以及销售事宜。1939年,积家推出了配备积家519型机芯的Atmos II,此款产品在1950年被瑞士联邦政府挑选为官方礼物,所以得到了“总统时钟”的称谓。

在1951年之时,Atmos空气钟的年产量达到了10,000座,到了1979年,第500,000座Atmos空气钟于积家大工坊出厂了。

1982年,积家推出全新的540型机芯, 从二十世纪九十年代末起始,工程师们成功于Atmos空气钟增添复杂功能,首款具备月相显示功能的Atmos空气钟在1990年问世,此后,众多如星空图、时间等式那般诸多复杂功能相继被集成。

2008年起,积家着手与设计师马克·纽森等创作者开展合作,进而推出了一系列特别限量版。

2022年,积家推出新款Atmos空气钟,其中一种是Atmos,它设计简约,还有一种是Atmos,其具备复杂天文显示功能。截至2019年,积家制造的Atmos空气钟数量已超过七十五万座。所有机芯都是由积家大工坊自主研发的,也是由积家大工坊自主生产的,还是由积家大工坊自主组装的,并且是在专属工作坊中手工制作而成的。

基本特征播报

Atmos空气钟的动力,是完全依赖环境温差的,它无需电池,也无需电源,更无需人工上链。它通过密封风箱内混合气体的热胀冷缩,来驱动发条运转。当温度处于15到30摄氏度之间时,每一度的变化,都足以保证两天的动力储存。

空气钟的摆轮,每分钟仅仅摆动两次,然而,一般腕表的摆轮,平均每分钟摆动三百次,后者消耗的能量,比空气钟高出了二百五十倍。六千万台Atmos空气钟加起来,竟然不超过一只十五瓦灯泡的能耗。其超低能耗的关键之处在于,平衡摆轮每分钟仅仅摆动一至两次,频率远远低于传统时计。

空气钟的齿轮系采用了免润滑设计,目的是确保能够长期运行。它的核心部件平衡摆轮由一根镍基合金丝悬吊 ,这根合金丝极为细长且平滑。这种合金是由诺贝尔物理学奖获得者查尔斯·埃杜德·纪尧姆发明的。

部分带有复杂功能的款式有着极高的走时精准程度。诸如,拥有月相显示功能的Atmos空气钟,它的月相显示每隔3821年才会出现一天的误差;还有搭载天文复杂功能的Atmos天文钟,其运行时的误差是390年一天。

Atmos空气钟的所有机芯,均是由积家大工坊独立自主地进行研发,而后开展生产,再予以组装,且是在专属工作坊里通过手工来制作的。单座空气钟的生产周期长达八到十个月,在这之后,还需要历经五周的测试以及调校。

应用与产品系列播报

不是单纯的计时器具,Atmos空气钟于高端座钟范畴以及艺术摆件领域有着别样地位被看待它还有“总统时钟”这一称呼,瑞士联邦政府长时间将其选为赠送给外国元首以及政要的官方礼品。

主要产品系列

Atmos空气钟具备多个标志性产品系列,经典款起始于1940年代的设计,其造型颇为隽永,经典月相款是在经典款的基础之上增添了月相显示功能,空气钟运用现代镂空表盘以及圆柱形玻璃罩设计,透明空气钟借由透明玻璃钟壳全方位呈现内部机械,设计师合作款像与澳大利亚设计师马克·纽森合作的Atmos 568。

功能与复杂功能变体

积家针对Atmos空气钟研发了好些复杂功能,像Atmos Vendôme空气钟有月相显示,它的月相每3821年才出现一天的误差,Atmos Ré系列有规范指针,是用独立表盘来显示小时跟分钟的,还有时间等式能显示真太阳时和平太阳时的差值,Atmos那种有星空图与天体运行显示,可模拟太阳、地球以及月球的运行轨迹,能直观呈现时间、月相、四季以及黄道十二宫,它运行390年才误差1天。

设计演变与艺术工艺

历经演变的是Atmos空气钟的钟壳设计,早期新艺术风格的花卉图案乳白玻璃或镀金木壳,装饰艺术风格的几何线条,在1970年代庄重的金属钟壳,2000年代后透明玻璃钟壳成为主流,积家与工艺大师合作推出运用镶木细工、麦秆镶嵌等珍稀工艺的限量版,例如,Atmos ‘Le ’镶木空气钟以数千片珍稀木材薄片复刻古斯塔夫·克里姆的画作《吻》。

市场定位与价格

把Atmos空气钟定位成高端座钟以及艺术摆件,它的产品系列含有经典款,经典月相款,空气钟,透明空气钟,还有设计师合作款等,带着超级复杂功能的天文款像限量10台的Atmos。

相关研究播报

Atmos空气钟,在发明将近一个世纪之后,依旧是一项独具特色的发明,它运行的时候,不需要电路板,不需要电池,也不需要外部进行干预。多年以来,Atmos空气钟已经历经了许多代的更新,直至如今,仍然在生产,仍然在被使用。

2022年,积家带着Atmos空气钟在Homo Faber展览上亮相,这个盛会汇聚了15场展览,用来展现工匠大师的手工技艺,积家在这个展览把Atmos空气钟系列展示出来,靠此去探索工艺、艺术跟设计领域相互之间的深厚联系。

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