散热器改造如何从卧室走向会议室，为美国节省数十亿美元

2011 年，马歇尔·考克斯 (Marshall Cox) 住在晨边高地 (Morningside Heights) 一所大学所有的单间公寓里。他的双胞胎哥哥是一名芭蕾舞演员，在百老汇演出期间暂时和他住在一起。哥哥睡在敞开的窗户旁边，抱怨天气太冷，而住在蒸汽供暖公寓的另一边的考克斯则觉得太热了。

为了让他闭嘴，当时还在哥伦比亚大学攻读电气工程博士学位的考克斯开发了一种散热器改造装置，可以调节蒸汽供暖建筑的温度。现在，考克斯刚刚成立的初创公司 Radiator Labs 正在开发这种改造装置以供商业使用。恒温散热器外壳计划于明年冬天前上市。考克斯如何将家居装修改造成商业竞争者，很大程度上可以归功于他自己的创业决心——尽管哥伦比亚大学技术转让过程的帮助也功不可没。

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33 岁的考克斯在与他的导师伊奥尼斯·基米西斯（Ioannis Kymissis）谈论他的供暖问题时萌生了这个想法。基米西斯负责哥伦比亚大学非常规电子实验室，该实验室专门研究薄膜电子器件。“这只是一次随意的谈话，”基米西斯说——这是他和考克斯每周讨论的上千个不同想法之一。但考克斯继续着手实现这个想法，组装了一个原型并在他过热的单间公寓中对其进行了测试。

考克斯称之为“美化版烤箱手套”的发明可以套在单管散热器上，解决大多数蒸汽加热装置无法控制的温度波动问题。如今，大多数新建筑都是通过强制热风或热水进行加热。但老式建筑，尤其是二战前建造的建筑，使用的是蒸汽加热。20 世纪 70 年代，双层玻璃窗的出现，这种绝佳的隔热材料彻底改变了保持房间温暖所需的热量，并且每个房间的热量变化不同，从而导致剧烈的温度波动。这在公寓楼中尤其成问题，因为公寓楼的锅炉要么全部打开，要么全部关闭，蒸汽加热没有中间状态。因此，建筑物必须满足单元中最冷的公寓的热量消耗，导致一些公寓的居民感到炎热和烦恼，而其他公寓的居民却感到舒适。这不仅令人不快，而且对环境有害：蒸汽加热散热器产生的能源中高达 30% 被浪费了。纽约市使用了全国20%的蒸汽热能，每年冬天都会浪费数亿美元，导致许多居民感到不适。

考克斯的“高级烤箱手套”的工作原理是捕获热量，使热量不会散失到房间里。一些热量会从盖子中泄漏出来，但理想情况下只够在冬天较暖的日子里为房间供暖。当外壳外面的传感器测定房间太冷时，自动风扇会将更多的热空气从外壳中推入房间。当风扇关闭时，外壳升温，将原本因房间过热而浪费的能量以蒸汽的形式捕获在系统中，然后可用于为建筑物较冷的部分供暖。考克斯估计，如果美国数百万配备蒸汽散热器的住宅采用这项技术，他们可以节省数十亿美元的能源成本，减少 600 多万吨的碳排放——大约相当于从道路上减少 125 万辆汽车。

在制造出原始原型后，考克斯向哥伦比亚技术风险投资公司提交了一份发明报告表。哥伦比亚技术风险投资公司是该大学的技术转让办公室。它的使命是“促进学术研究转化为实际应用，造福社会”。在此过程中，它帮助学生和教师申请专利、成立公司并与行业专业人士建立联系，以帮助将校园内的研究商业化。

哥伦比亚支付了申请专利的初始费用（费用从 5,000 美元到 50,000 多美元不等），并帮助考克斯成立了一家公司。哥伦比亚技术风险投资公司每年处理的数百项发明中，只有大约 15 项成为初创公司。（更常见的是，技术转让办公室帮助研究人员将他们的发明出售给现有企业。）“为了创办一家初创公司，你需要具备很多要素，”哥伦比亚技术风险投资公司的执行董事 Orin Herskowitz 解释道。参与该项目的团队需要拥有正确的商业和技术知识组合，并且它必须是一种有潜力吸引投资者的产品。

“从这个意义上来说，Radiator Labs 是完美的，”Herskowitz 说。这个想法可以独立存在——它不是对 IMB 等大公司已经成熟的技术的渐进式改变——并且可以以合理的价格制造。“[Cox] 带着一个好主意来找我们，试图解决市场上的真正需求。”Herskowitz 认为 Cox 是一位企业家，“显然，他不会停下来，直到把这个东西推向市场。”

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当考克斯测试他的第一个原型时，他用的是自己的公寓和一个暖气片。为了证明这项发明可以在更大范围内发挥作用，他需要一间更大的公寓和更多的暖气片。因此，哥伦比亚技术风险投资公司将考克斯与哥伦比亚大学的设施管理集团联系起来，该集团非常乐意让他在大学拥有的一栋公寓楼免费安装节能改造并测试其可行性。考克斯说，拥有免费试点权“非常有力”，因为大多数房东不会让他在他们的大楼里安装未经证实的技术。“我们是一家早期公司。”

他在恒温散热器外壳系统中加入了无线功能，以便它能够连接到互联网，使他能够从任何地方查看来自试验大楼的集中数据和隔壁控制大楼（也是大学所有）收集的数据。不幸的是，他的控制大楼的锅炉出现了问题，导致数据出现偏差。但这次试验仍然提供了实践教训。“我们了解到很多人讨厌吵闹的风扇，”考克斯解释说。“美学是一个问题。”该公司现在拥​​有比以前更多的产品数据，以及来自试验大楼人员的图片和推荐。

这使得考克斯和他的团队能够带着 Radiator Labs 走出去，参加小型商业计划竞赛。根据产品的性质，将一项发明转化为可销售产品的成本可能从几千美元（例如 iPhone 应用程序）到数亿美元（例如药品）不等。哥伦比亚大学承担了一些前期成本，但不资助整个过程。2012 年春天，Radiator Labs 获得了麻省理工学院清洁能源奖，这是一项由能源部和马萨诸塞州公用事业公司 NSTAR 支持的能源创业竞赛，获得了 221,000 美元的奖金。在清洁能源奖的资助下，Radiator Labs 有能力成为一个真正的企业实体。

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现在，该产品处于后期试点阶段，正在针对商业市场进行调整。它应该会在今年供暖季节前上市，最迟明年。该产品的早期版本可能包括无线接收器选项，这样可以直接控制锅炉和连接互联网。它甚至可以让您通过手机调节公寓的温度。不过，目前的重点只是让产品准备好出售。它很可能将在整个建筑物中可用 - 因为房东控制并支付供暖费用，所以他们将是看到能源节省的人。考克斯 - 他在 10 月成功通过了论文答辩，现在全职在散热器实验室工作 - 还设想这款产品是您可以购买的产品，以提供个人舒适。他的目标是设计一种易于安装的产品，您只需花几百美元就可以在家庭装修仓库买到。