壁爐與美國總統的那些事兒
提起本傑明?富蘭克林(Benjamin Franklin),很多人首先想到的是他美國前總統的頭銜和百元美鈔上他的頭像,事實上他名字的前綴可以有:發明家、科學家、政治家、外交家、國務活動家乃至社會學家的先驅、思想家、教育家、美國業之父等等。這...提起本傑明?富蘭克林(Benjamin Franklin),很多人首先想到的是他美國前總統的頭銜和百元美鈔上他的頭像,事實上他名字的前綴可以有:發明家、科學家、政治家、外交家、國務活動家乃至社會學家的先驅、思想家、教育家、美國業之父等等。這位被《美國新聞史》譽為「全才」的偉人,事實上只受過兩年的學校教育,但他通過勤奮自學成才,並在電學、 光學、熱學等科學領域卓有貢獻。他的科學發明也數不勝數,除了眾所周知的「避雷針」,還有搖椅、改進版路燈、顆粒肥料、游泳眼鏡和蛙蹼、玻璃琴……時至冬日,當人們在溫暖的壁爐邊圍爐夜話時,恐怕不會想到,高效取暖的壁爐,也是富蘭克林發明的!壁爐是西方國家很常見室內取暖設備,早期的壁爐其實非常簡陋,就是給一個大火爐上加了一根煙囪而已,燃燒效率其實並不高,直到本傑明·富蘭克林的出現。壁爐英文名是fireplace,是獨立或者就牆壁砌成的室內取暖設備。18世紀時,大多數美國家庭都靠壁爐來取暖。當時的壁爐安裝在牆壁上,靠燃燒木頭加熱。由於大量的熱量都被牆壁吸收和順煙道流失,所以,很多時候,人們眼看著壁爐里熊熊燃燒的火,感受到的卻仍舊是房間里刺骨的寒冷。此時的壁爐與其說是取暖設備,倒不如說是個漂亮的擺設,用來放在客廳或書房裡營造氣氛,供人們「望梅止渴」地寄託對溫暖的渴望。
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安裝在牆壁上的傳統壁爐當時,富蘭克林所在的費城木材燃料即將耗盡,作為一個對節約能源有著執著追求的人,富蘭克林自然想到了要改進這種華而不實的設計。經過一番測量和實驗,他成功地設計出一種新型壁爐。這種壁爐原料為鑄鐵,不再安裝在牆壁上,還有一個用來阻止熱量隨著煙囪流失的倒虹吸煙道和中空的隔板。這就使熱能能夠得到循環利用,因此也被稱為「循環爐」或是」富蘭克林爐「(Franklin stove)。和傳統壁爐大量熱能耗費在牆壁不同,」富蘭克林爐「加熱後通過爐壁輻射散熱,熱效能是傳統壁爐的兩倍!
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1773年馬爾蒂納畫的富蘭克林壁爐示意圖更為可貴的是,為了讓儘可能多的人享受到這項發明的實惠,富蘭克林拒絕申請專利。在他看來,自己之所以殫精竭慮發明出這麼多東西,就是為公眾利益服務的,何談牟利!
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富蘭克林壁爐」富蘭克林爐「並非完美無缺,因為冰涼的煙道讓煙的溫度下降很快,熱量流失的問題並沒有完全解決。但它為後來人們進一步改進壁爐的設計提供了很好的參考。18世紀後期,出生於美國的物理學家、冒險家倫福德伯爵(Count Rumford)改進了富蘭克林的設計,他將燃燒室設計得高而淺,讓排氣效果大大改善,熱能效率也有提高。這就是現代壁爐的雛形。而自」富蘭克林爐「1740年被發明以來,200多年間,為美國廣大邊遠山區、農莊乃至城市住宅送去了溫暖;時至今日,仍有美國家庭在使用它。
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倫福德爐示意圖富蘭克林曾說」 我們在享受著他人的發明給我們帶來的巨大益處,我們也必須樂於用自己的發明去為他人服務。 「 」富蘭克林爐「的發明過程無疑就是對他這句話最好的詮釋。
[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]
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