壁炉和美国总统的那些事儿

        提起本杰明•富兰克林(Benjamin Franklin),很多人首先想到的是他美国前总统的头衔和百元美钞上他的头像,事实上他名字的前缀可以有:发明家、科学家、政治家、外交家、国务活动家乃至社会学家的先驱、思想家、教育家、美国广告业之父等等。这位被《美国新闻史》誉为“全才”的伟人,事实上只受过两年的学校教育,但他通过勤奋自学成才,并在电学、 光学、热学等科学领域卓有贡献。他的科学发明也数不胜数,除了众所周知的“避雷针”,还有摇椅、改进版路灯、颗粒肥料、游泳眼镜和蛙蹼、玻璃琴……时至冬日,当人们在温暖的壁炉边围炉夜话时,恐怕不会想到,高效取暖的壁炉,也是富兰克林发明的!壁炉是西方国家很常见室内取暖设备,早期的壁炉其实非常简陋,就是给一个大火炉上加了一根烟囱而已,燃烧效率其实并不高,直到本杰明·富兰克林的出现。

  壁炉英文名是fireplace,是独立或者就墙壁砌成的室内取暖设备。18世纪时,大多数美国家庭都靠壁炉来取暖。当时的壁炉安装在墙壁上,靠燃烧木头加热。由于大量的热量都被墙壁吸收和顺烟道流失,所以,很多时候,人们眼看着壁炉里熊熊燃烧的火,感受到的却仍旧是房间里刺骨的寒冷。此时的壁炉与其说是取暖设备,倒不如说是个漂亮的摆设,用来放在客厅或书房里营造气氛,供人们“望梅止渴”地寄托对温暖的渴望。

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安装在墙壁上的传统壁炉

  当时,富兰克林所在的费城木材燃料即将耗尽,作为一个对节约能源有着执着追求的人,富兰克林自然想到了要改进这种华而不实的设计。经过一番测量和实验,他成功地设计出一种新型壁炉。这种壁炉原料为铸铁,不再安装在墙壁上,还有一个用来阻止热量随着烟囱流失的倒虹吸烟道和中空的隔板。这就使热能能够得到循环利用,因此也被称为“循环炉”或是”富兰克林炉“(Franklin stove)。和传统壁炉大量热能耗费在墙壁不同,”富兰克林炉“加热后通过炉壁辐射散热,热效能是传统壁炉的两倍!

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1773年马尔蒂纳画的富兰克林壁炉示意图

更为可贵的是,为了让尽可能多的人享受到这项发明的实惠,富兰克林拒绝申请专利。在他看来,自己之所以殚精竭虑发明出这么多东西,就是为公众利益服务的,何谈牟利!

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富兰克林壁炉

  ”富兰克林炉“并非完美无缺,因为冰凉的烟道让烟的温度下降很快,热量流失的问题并没有完全解决。但它为后来人们进一步改进壁炉的设计提供了很好的参考。18世纪后期,出生于美国的物理学家、冒险家伦福德伯爵(Count Rumford)改进了富兰克林的设计,他将燃烧室设计得高而浅,让排气效果大大改善,热能效率也有提高。这就是现代壁炉的雏形。而自”富兰克林炉“1740年被发明以来,200多年间,为美国广大边远山区、农庄乃至城市住宅送去了温暖;时至今日,仍有美国家庭在使用它。

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伦福德炉示意图

       富兰克林曾说” 我们在享受着他人的发明给我们带来的巨大益处,我们也必须乐于用自己的发明去为他人服务。 “ ”富兰克林炉“的发明过程无疑就是对他这句话最好的诠释。

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