1-1蒸気機関の歴史

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    蒸気機関の歴史
    巨大な蒸気機関が動くさまはメッチャカッコいいよね。
    ニューコメンの大気圧機関
     気体を熱すれば強い力で膨らむ。 それを冷やせば再び強い力で収縮する。  この力を利用すれば、人間や馬が重労働をしなくても済む。 ただ熱したり冷やしたりを繰り返すだけでいいのだ。 そう考えてニューコメン氏は蒸気機関を作った。(1732,1712)
     炭坑を掘ると水が染み出してくる。 掘れば掘るほど大量の水が出る。 放っておくと坑道は水没する。 それを汲み出すために大量の馬を使って昼夜を分かたずポンプを動かし続けたのだが、馬の飼育費のために採算が取れなくなってしまった。
     蒸気機関をこの馬の代わりに使おうというのだ。 一分間に12ストロークだったそうだ。 つまり5秒で1往復か。 思ったより速い。 しかし歴史資料館などで実物が動いているのを見るとかなりゆっくりに感じる。 蒸気機関車の力強さと比べてしまうからだろうか。
     ニューコメン氏の蒸気機関では、水を汲み出すために、掘り出された石炭の4割ほどを燃やさなくてはならなかったらしい。 それでも50年近くは実用的に使われていたようなので馬を飼うよりはまだましだったのだろう。
     ニューコメン氏のやり方は単純だった。 水を沸騰させて作った蒸気をシリンダーに導くことでピストンを動かし、その後、シリンダーの中に水を直接吹き入れて蒸気を冷やすというやり方だった。 冷えた蒸気は水に戻り、シリンダーの中はほぼ真空になる。 すると大気圧の力がそれを押し潰そうとしてピストンが元に戻る。 このことからこの方式は「大気圧機関」と呼ばれている。
    高圧機関の恐怖
     単純な仕組みとは言え、シリンダーを直接火にかけるような効率の悪いことをしなかったのは大した工夫だと言える。 しかしこれは彼の発明ではない。 実は彼以前にセーヴァリーという人が蒸気の圧力を利用したポンプを作っている。(1702) ニューコメン氏はこのセーヴァリー氏に特許料を支払って自分の装置を売っていた。
     セーヴァリー氏の装置はどんなものだったのだろうか? まだ「蒸気機関」と呼べるものではない。 容器に溜まった水を蒸気の圧力で上へ押し出し、蒸気が縮む時の力で下から水を吸い上げるという、今でも家庭で使われている灯油ポンプと同じような仕組みのものだ。  ボイラーで水を沸かして作った蒸気を必要に応じて別の容器に導き入れるというアイデアはこの時に使われていた。 容器に水をかけて冷やすのも同じだ。 この装置にはピストンはなく、弁も自動化されているわけではなかった。 しかし、熱を力に変えるという点では蒸気機関の始まりと言えるかも知れない。
     ただしこの装置は高圧蒸気を利用していたために爆発事故が良く起こった。 鉄の固まりが沸騰した熱湯と高温の蒸気とともに吹っ飛ぶのだ。 まさに爆弾そのものである。 このようなものには近寄りたくない。 すでに数万人(!)もの技術者たちがこの事故の犠牲になっている。 「大気圧機関」の発明はその問題を解決するために生まれたのである。 ニューコメン機関では蒸気の注入、水掛け作業も自動化してあったわけで、基本的なアイデアはこれで出揃ったわけだ。
    ワットの改良
     ニューコメン氏の機関を改良したのがワット氏の蒸気機関だ。(1772)  壊れたニューコメン機関を修理して欲しいと頼まれたのがきっかけだそうだ。 それから12年かけて、彼は4倍も効率を高めるのに成功した。 400%の効率改善! これは偉大な功績だ。 せっかく掘り出した貴重な燃料を以前の 1/4 しか

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    蒸気機関の歴史
    巨大な蒸気機関が動くさまはメッチャカッコいいよね。
    ニューコメンの大気圧機関
     気体を熱すれば強い力で膨らむ。 それを冷やせば再び強い力で収縮する。  この力を利用すれば、人間や馬が重労働をしなくても済む。 ただ熱したり冷やしたりを繰り返すだけでいいのだ。 そう考えてニューコメン氏は蒸気機関を作った。(1732,1712)
     炭坑を掘ると水が染み出してくる。 掘れば掘るほど大量の水が出る。 放っておくと坑道は水没する。 それを汲み出すために大量の馬を使って昼夜を分かたずポンプを動かし続けたのだが、馬の飼育費のために採算が取れなくなってしまった。
     蒸気機関をこの馬の代わりに使おうというのだ。 一分間に12ストロークだったそうだ。 つまり5秒で1往復か。 思ったより速い。 しかし歴史資料館などで実物が動いているのを見るとかなりゆっくりに感じる。 蒸気機関車の力強さと比べてしまうからだろうか。
     ニューコメン氏の蒸気機関では、水を汲み出すために、掘り出された石炭の4割ほどを燃やさなくてはならなかったらしい。 それでも50年近くは実用的に使われていたようなので馬を飼うよ..

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