トーマス・サヴェリーと蒸気機関の始まり

イアン・フォーサイス/ゲッティイメージズ

Thomas Savery は、1650 年頃にイギリスのシルストンで有名な家族に生まれました。

サヴェリーの初期の発明

サヴェリーの最も初期の発明の 1 つは時計でした。時計は今日まで彼の家族に残っており、巧妙な機構と見なされています。彼は、穏やかな天候で船を推進するために、キャプスタンによって駆動される外輪の配置を発明し、特許を取得しました。彼はこのアイデアを英国海軍本部とウェービー ボードに売り込みましたが、成功しませんでした。主な反対者は海軍の測量士であり、彼は次のような発言でサヴェリーを退けました。

サヴェリーは思いとどまることはありませんでした。彼は自分の装置を小さな船に取り付け、テムズ川でその動作を示しましたが、発明が海軍によって導入されることはありませんでした。

最初の蒸気機関

サヴェリーが発明した 蒸気機関 彼の外輪のデビュー後しばらくして、彼が最初に思いついたアイデア エドワード・サマセット、マーキス ウスターのほか、 他のいくつかの初期の発明者 . Savery は、最初に発明を説明した Somerset の本を読み、その後、彼自身の発明を見越して、その証拠をすべて破棄しようとしたと噂されています。彼は見つけたすべてのコピーを買い取り、それらを燃やしたと言われています。

この話は特に信用できるものではありませんが、Savery と Somerset の 2 つのエンジンの図面を比較すると、驚くほど似ていることがわかります。少なくとも、この「半全能」で「水を支配する」エンジンの導入に成功したことは、サヴェリーの功績によるものです。彼は 1698 年 7 月 2 日に最初のエンジンの設計の特許を取得しました。実用的なモデルがロンドンの王立協会に提出されました。

特許への道

サヴェリーは、彼の最初の蒸気エンジンを建設する際に、常に厄介な出費に直面していました。彼は、英国の鉱山、特にコーンウォールの深い坑道に水が入らないようにしなければなりませんでした。彼は最終的にプロジェクトを完了し、いくつかの成功した実験を行い、ウィリアム 3 世と 1698 年にハンプトン コートで彼の宮廷の前に彼の「消防車」のモデルを展示しました。

特許のタイトルは次のとおりです。

「Thomas Savery への助成金は、重要な火力によって水を汲み上げ、あらゆる種類の製粉工場を動かすために彼が発明した新しい発明の唯一の実施であり、これは鉱山の排水に大いに役立つだろう.町に水を供給し、水や絶え間ない風の恩恵を受けていないときに、あらゆる種類の工場の作業を行います。 14年間保持する。通常の句で。

彼の発明を世界に紹介する

サヴェリーは次に、彼の発明について世界に知らせることに取り掛かりました。彼は体系的で成功した広告キャンペーンを開始し、彼の計画を単に知らせるだけでなく、よく理解してもらう機会を逃しませんでした.彼はモデルの消防車を持って登場し、王立協会の会合でその操作を説明する許可を得ました。その会議の議事録には次のように書かれていました。

'氏。サヴェリーは、火の力で水を汲み上げるエンジンを見せて協会を楽しませました。彼は期待通りに成功した実験を見せてくれたことに感謝し、承認されました。

彼の消防車をポンピング エンジンとしてコーンウォールの鉱山地区に導入することを望んで、サヴェリーは一般流通のための目論見書を書きました。 鉱山労働者の友人;または、火によって水を上げるためのエンジンの説明。

蒸気機関の実装

サヴェリーの目論見書は 1702 年にロンドンで印刷された。彼はそれを鉱山の所有者や管理者に配布し始めた。彼らは当時、特定の深さでの水の流れが非常に大きく、操業を妨げることを発見していた.多くの場合、排水のコストは十分な利益率を残しませんでした。残念なことに、Savery の消防車は、町、大規模な土地、カントリー ハウス、およびその他の民間施設に水を供給するために使用され始めましたが、鉱山の間で一般的に使用されるようにはなりませんでした。ボイラーまたはレシーバーの爆発の危険性が大きすぎました。

Savery エンジンをさまざまな種類の作業に適用するには、他にも問題がありましたが、これが最も深刻でした。実際、爆発は致命的な結果をもたらしました。

鉱山で使用される場合、エンジンは必然的に最低水位から 30 フィート以内に配置され、水位がその水位を超えると水没する可能性がありました。多くの場合、これはエンジンの損失につながります。鉱山は、それを汲み出すために別のエンジンを調達する必要がない限り、「溺死」したままになります。

これらのエンジンによる燃料消費も非常に大きかった。使用されたボイラーは単純な形状であり、燃焼ガスからボイラー内の水への熱の完全な伝達を確保するには加熱面が小さすぎたため、蒸気を経済的に生成することはできませんでした。蒸気の発生におけるこの無駄に続いて、その用途におけるさらに深刻な無駄が続いた。金属製のレシーバーからの水の放出に拡張することなく、冷たい側と湿った側が最大の熱を吸収しました。液体の大部分は蒸気によって加熱されず、下から上昇した温度で排出されました。

蒸気機関の改良

サヴェリーは後にトーマス・ニューコメンと一緒に大気圧蒸気エンジンの研究を始めた。 Newcomen は英国の鍛冶屋で、Savery の以前の設計を改良したものを発明しました。

ニューコメンの蒸気機関は大気圧の力を利用した。彼のエンジンはシリンダーに蒸気を送り込んだ。次に、蒸気は冷水によって凝縮され、シリンダーの内側に真空が作成されました。結果として生じる大気圧がピストンを動かし、下向きのストロークを作り出しました。 Thomas Savery が 1698 年に特許を取得したエンジンとは異なり、ニューコメンのエンジンの圧力の強さは蒸気の圧力によって制限されませんでした。ニューコメンはジョン・カリーと共に 1712 年に最初のエンジンを水で満たされた坑道の上に建設し、それを使用して鉱山から水を汲み上げました。ニューコメン エンジンはワット エンジンの前身であり、1700 年代に開発された最も興味深い技術の 1 つです。

ジェームズ・ワット だった 発明者 スコットランドのグリーノック生まれの機械技師で、蒸気機関の改良で有名です。 1765 年にグラスゴー大学で働いていたとき、ワットはニューコメン エンジンを修理する仕事を割り当てられました。このエンジンは効率が悪いと考えられていましたが、それでも当時の最高の蒸気エンジンでした。彼は、ニューコメンのデザインのいくつかの改良に取り組み始めました。最も注目すべきは彼の 1769 年でした。 特許 バルブによってシリンダーに接続された別のコンデンサー用。ニューコメンのエンジンとは異なり、ワットの設計には、シリンダーが熱くなっている間に冷却を維持できるコンデンサーがあった。ワットのエンジンは、すぐにすべての現代の蒸気エンジンの主要な設計となり、産業革命の実現に貢献しました。ワットと呼ばれる電力の単位は、彼にちなんで名付けられました。