壁炉与美国总统的那些事儿

当提到本杰明·富兰克林时，许多人首先想到的是他作为美国前总统的头衔和他在100美元钞票上的头像。事实上，他的名字的前缀可以是发明家、科学家、政治家、外交官、政治家，甚至是社会学家、思想家、教育家的先驱，美国广告之父等等。这位被美国新闻史上誉为“全才”的伟人实际上只接受了两年的学校教育，但他通过努力成为了一名自学成才的人，并在电学、光学和热学等科学领域做出了巨大贡献。他的科学发明也数不胜数。除了著名的“避雷针”，还有摇椅、改良路灯、颗粒肥料、游泳眼镜、青蛙鳍和玻璃竖琴。冬天，当人们晚上围在温暖的壁炉旁时，恐怕他们不会认为富兰克林发明了高效供暖的壁炉。壁炉是西方国家常见的室内取暖设备。早期的壁炉其实很简单，就是在一个大炉子上加了一个烟囱。本杰明·富兰克林出现之前，燃烧效率并不高。

壁炉是一种独立的或墙建的室内供暖设备。在18世纪，大多数美国家庭使用壁炉取暖。当时，壁炉安装在墙上，由燃烧的木头加热。由于大量的热量被墙壁吸收并在烟道中散失，人们经常看着壁炉里燃烧的火，但仍然感觉到房间里的严寒。此时，壁炉与其说是一种取暖设备，不如说是一种漂亮的装饰品，它被用在客厅或书房里，为人们创造一种“看梅花解渴”的氛围，以表达他们对温暖的渴望。

传统的壁挂式壁炉。

那时，富兰克林所在的费城即将耗尽木材和燃料。作为一个坚持不懈地追求节能的人，富兰克林自然而然地想到了改进这个华而不实的设计。经过一些测量和实验，他成功地设计了一种新型壁炉。壁炉由铸铁制成，不再安装在墙上。还有一个倒虹吸管和一个中空隔板，以防止热量随着烟囱流失。这使得热能得以循环利用，因此也被称为“循环炉”或“富兰克林炉”。与传统壁炉不同，传统壁炉的墙壁消耗大量热量，“富兰克林炉”加热后通过炉壁散发热量，其热效率是传统壁炉的两倍！

玛蒂娜在1773年画的富兰克林壁炉素描

更重要的是，为了让尽可能多的人享受这项发明的好处，富兰克林拒绝申请专利。在他看来，他努力发明这么多东西的原因是为了公众利益。他怎么能谈论盈利呢？

富兰克林壁炉

“富兰克林炉”并不完美，因为冷烟道使烟的温度迅速下降，热量损失的问题还没有完全解决。然而，它为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，美国出生的物理学家和冒险家拉姆福德伯爵改进了富兰克林的设计。他把燃烧室设计得又高又浅，大大提高了排气效果和热效率。这是现代壁炉的雏形。自从1740年发明“富兰克林炉”以来，200多年来，它给美国广大的偏远山区、农场甚至城市房屋带来了温暖。今天，它仍然被美国家庭使用。

拉姆福德炉示意图

富兰克林曾经说过:“我们正在享受别人的发明给我们带来的巨大好处。我们还必须愿意用我们的发明为他人服务。“富兰克林火炉”的发明过程无疑是对他的话的最好解释。