古代的油灯,不管是中国的还是外国的,都爱冒烟——这是个很大的缺点。
油灯为什么会冒烟?过去人们只是在实践中感觉到油灯冒烟同油燃烧得太快有关系。于是他们给油灯装备了灯芯,使油慢慢地燃烧,这样油灯冒烟的情况果然要轻得多。
但是,这没有从根本上解决问题,油灯仍旧在冒烟,只是“没有灯芯拼命冒,有了灯芯慢慢冒”罢了。
这又是为什么呢?
400多年以前,意大利的美术家、自然科学家、工程师和哲学家里昂那多·达·芬奇经常思考这一点——既然烟的主要成分是游离的碳,那么产生烟的原因就仍然是空气供应不足,从而使碳不能完全和氧结合造成的。他看到火炉加上了通风设备——烟囱,可以减少冒烟,就想:为什么不把烟囱借给油灯用用呢?
达·芬奇这样做了。他给油灯安装了一个“烟囱”,“烟囱”把燃烧产生的热空气和废气——水蒸气和二氧化碳从上方排除出去,而让含有充足氧气的新鲜空气从下面补充进来。这样一来,油灯的点燃情况果然大有好转。
不过,你若认为达·芬奇是世界上第一个给油灯安上“烟囱”的人,那就不确切了。不要忘记了,早在2000多年以前,也就是比达·芬奇还早1600多年,我国西汉时期的劳动人民就制出了精美的“长信宫灯”,那才是最早装有烟道的灯呢!只可惜制造这灯的能工巧匠没有留下名字,也没有留下任何文字来说明他的想法。
人们把油灯的“烟囱”叫做灯罩。
起初,圆筒形的灯罩是用白铁皮做的。因为它不透光,所以还得做一个支架,把铁皮灯罩高高支起来,安置在火焰的上方。
差不多又过了200年,法国的一位名叫垦开的药剂师,建议用透明的玻璃罩来代替不透明的铁皮罩。但是他没有想到:既然玻璃灯罩是透明的,那就可以把它往下放一放。直接罩在火焰上,从而取消下面的支架。
又过了33年,瑞士人阿尔干德才想到了这一点。他降下了灯罩,取消了支架。
不过,跟着又出现了一个新问题:灯罩直接罩在灯头上,阻止了下面的空气向灯罩里流动,这怎么办呢?
阿尔干德决心向灯头开刀。他用一个圆铁片盖在油池上,叫做顶盖。顶盖比油池口的直径要大,上面钻着许多通空气的小孔;中间有一根竖直的铁皮管,是插灯芯用的;管子上也有许多小孔,空气经过小孔进到灯芯里,再从那里进入火焰的中心。灯罩罩在顶盖上,因为顶盖上有许多小孔,所以空气流动畅通无阻,可以保证往灯头输送进足够数量的新鲜空气。
在这同时,玻璃灯罩也慢慢地改变了原来的长筒形的式样,变成两头小、肚子大的形状。灯罩在靠近火焰的地方显得宽大一些。这样,空气流过这里的时候速度比较慢,火焰就不至于拉得很长。灯罩的上部比较小,不能太粗,太粗会减弱甚至失去“烟囱”的抽气作用。
这就是阿尔干德发明的油灯,时间是1782年。
灯罩装上了,还需要改进灯芯。
法国人列齐耶经过长期反复的试验研究,得出了扁平的灯芯比圆形的灯芯好的结论,因为扁平的灯芯形成一种扁平的火焰,空气比较容易进到火焰的内部,有利于灯油的完全燃烧。
于是人们就把灯芯织成扁平的带子,并在灯头上安装一个小小的齿轮,用一根轴与灯头外面的旋钮连接。只要捻动旋钮,就能把灯芯随意升高或降低,以达到调节火焰亮度的目的。
欧洲的油灯就是这样逐步地完善起来的。
但是,尽管作了这么多改进,油灯的点燃情况仍然不够理想,它所发出的光并不比一般的蜡烛亮多少。
原因在哪儿呢?原因是燃料不太好——一般的植物油太黏稠,不容易被灯芯吸上去。
现在的问题已经不是空气供应不足,而是燃料输送不及时。
为了解决这个难题,人们采取了多种措施。
有人设法把油池从灯头底下改装到灯头旁边,以加强向灯头输油的能力;有人给油灯安装了一个小小的“油泵”,利用钟表机关开动“油泵”,把油输送到灯头上;有人在油池里放上一个金属环和弹簧,利用弹簧的压力把油压上灯头等等。
总而言之,一切都是为了叫油快快地供给灯芯,让火焰点燃得更亮。
后来,人们起用了新的燃料——石油,特别是在19世纪中叶,油灯的油池里普遍地灌上煤油以后,这些困难就迎刃而解了。什么油泵、弹簧之类,统统都可以取消。因为煤油的黏性小,渗透力强,很容易被灯芯所吸收,所以也就用不着那些复杂的送油机构了。
从点一般的动植物油灯到点煤油灯,这在照明技术史上是一个很大的进步。煤油灯继承了它的前辈的优点,而且进一步发扬光大。
煤油灯有了灯罩,一方面保护火苗不被风吹熄,另一方面又起到良好的通风作用。正像没有一支足够长的烟囱,火炉就不能烧好一样,如果把灯罩拿去,煤油灯会马上冒起浓烟,光色黯淡,甚至跳几下就熄灭。
有着良好结构的煤油灯,燃烧比较完全,基本不冒烟,火焰温度高,灯光白亮,受到用户的普遍欢迎。
不应该忘记,新的煤油灯也同历史上的其他发明一样,不是属于哪一个人的,而是不同国家、不同时代许多人的劳动结晶。我们尊敬和钦佩那些为人类赢得更多光明而贡献了自己的聪明才智的发明家,也决不能忘掉千千万万在改进灯的照明上付出了辛勤劳动的无名英雄!
煤油灯传入我国已有100多年的历史,到20世纪20年代才开始流行。起初只是有钱人家点得起,后来逐渐普及到农村。解放以来,随着我国社会主义建设事业的发展,绝大部分的煤油灯已被电灯所代替,现在我们只有在缺少电力照明的地方才能见到它。