蒸気機関の発明者、トーマス・ニューコメンの伝記
ドーリング・キンダースリー/ゲッティイメージズ
トーマス・ニューコメン (1663 年 2 月 28 日 - 1729 年 8 月 5 日) は、イギリスのダートマス出身の鍛冶屋で、最初の近代的な機械のプロトタイプを組み立てました。 蒸気機関 . 1712 年に製造された彼の機械は、「大気蒸気エンジン」として知られていました。
早わかり：トーマス・ニューコメン
- アレン、J.S. 「ニューコメン、トーマス (1663–1729)」。グレートブリテンおよびアイルランドの土木技師の伝記辞書、第 1 巻: 1500–1830。エド。 Skempton, A.W.ら。ロンドン: Thomas Telford Publishing and Institute of Civil Engineers、2002. 476–78.
- ディキンソン、ヘンリー・ウィンラム。 「ニューコメンと彼の真空エンジン」蒸気機関の短い歴史。ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局、2011. 29–53.
- カーワトカ、デニス。 「トーマス・ニューコメン、蒸気機関の発明者」テクニカル ディレクション 60.7:9、2001 年。
- プロッサー、RB「トーマス・ニューコメン（1663–1729）」。ナショナル バイオグラフィー ボリューム 40 の辞書 Myllar—Nichols。エド。リー、シドニー。ロンドン: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.
トーマス・ニューコメンの時代より前に、 蒸気機関技術 y は幼少期でした。ウースターのエドワード サマセット、ニューコメンの隣人トーマス サヴェリー、フランスの哲学者ジョン デサグリエなどの発明者は、トーマス ニューコメンが実験を始める前に、この技術を研究していました。彼らの研究は、ニューコメンやジェームズ ワットなどの発明者に、実用的で有用な蒸気動力の機械を発明するよう促しました。
若いころ
トーマス・ニューコメンは、1663 年 2 月 28 日に、エリアス・ニューコメン (d. 1702) と妻サラ (d. 1666) の 6 人の子供のうちの 1 人として生まれました。一家は堅実な中産階級でした。エリアスは自由所有者、船主、商人でした。サラが亡くなった後、エリアスは 1668 年 1 月 6 日にアリス トレンヘイルと再婚し、トーマス、2 人の兄弟、3 人の姉妹を育てたのはアリスでした。
トーマスはおそらくエクセターの鉄商で見習いとして働いていたようです。記録はありませんが、1685 年頃にダートマスで鍛冶屋として商売を始めました。記録によると、彼は 1694 年から1700 年、彼は 1704 年にダートマスの町の時計を修理しました。ニューコメンは当時、工具、蝶番、釘、チェーンを販売する小売店を持っていました。
1705年7月13日、ニューコメンはマールボロのピーター・ウェイマウスの娘ハンナ・ウェイマウスと結婚した。最終的に、トーマス、エリアス、ハンナの 3 人の子供が生まれました。
ジョン・キャリーとのパートナーシップ
トーマス・ニューコメンは、デヴォンシャー州ブリクストン出身のジョン・カリー (c. 1663–1717) の蒸気研究の支援を受けました。どちらも大気蒸気エンジンの特許に記載されています。ジョン・カリー (コーリーと綴られることもある) はガラス工であり、ニューコメンのワークショップで見習いを務め、その後も彼と一緒に仕事を続けた.彼らはおそらく 17 世紀後半に蒸気エンジンに取り組み始め、 1707 年までにニューコメンは事業を拡大し、 ダートマスの多くの不動産を新たにリースしたり更新したりした。
ニューコメンもカリーも機械工学の教育を受けておらず、科学者と連絡を取り合っていました。ロバート・フック、ドニ・パパンのものと同様のピストンを含む蒸気シリンダーを備えた蒸気エンジンを構築する計画についてアドバイスするように彼に求めました。フックは彼らの計画に反対するよう忠告したが、幸いなことに、頑固で教育を受けていない機械工は彼らの計画に固執した. 1698 年に、ニューコメンとカリーは実験的な直径 7 インチの真ちゅう製のシリンダーを作り、ピストンの縁の周りを革のフラップで密閉した.ニューコメンが実験したような最初の蒸気エンジンの目的は、炭鉱から水を排出することでした。
トーマス・サヴェリー
ニューコメンは、地元の人々から風変わりで陰謀家と見なされていましたが、彼が発明した蒸気機関については知っていました。 トーマス・サヴェリー （1650–1715）。ニューコメンは、ニューコメンが住んでいた場所から 15 マイル離れたイングランドのモッドベリーにあるセイヴェリーの家を訪れました。サヴェリーは、腕利きの鍛冶屋で金物屋のニューコメンを雇って、彼のエンジンの実用モデルを鍛造させた。ニューコメンは自分用にセイヴェリーのコピーを作ることを許され、それを自分の裏庭に設置し、カリーと共にセイヴェリーのデザインの改良に取り組んだ。
ニューコメンとカリーが作ったエンジンは完全な成功ではなかったが、1708 年に特許を取得することができた。 これは、蒸気シリンダーとピストン、表面凝縮、別個のボイラー、および別個のポンプを組み合わせたエンジンに関するものであった。特許には、当時表面結露の独占的使用権を持っていた Thomas Savery の名前もありました。
大気蒸気機関
大気圧エンジンは、最初に設計されたように、凝縮水をシリンダーの外側に適用することでゆっくりとした凝縮プロセスを使用して真空を生成しました。これにより、エンジンのストロークが非常に長い間隔で発生しました。さらに改善が行われ、凝縮の速度が大幅に向上しました。トーマス・ニューコメンの最初のエンジンは毎分 6 または 8 ストロークでしたが、彼はそれを 10 または 12 ストロークに改善しました。
ニューコメンのエンジンは蒸気をコックからシリンダーに送り込み、大気圧を平衡させ、重いポンプ棒を落下させ、より大きな重量がビームを介して作用することで、ピストンを適切な位置まで持ち上げた。必要に応じて、ロッドにはカウンターバランスがありました。コックが開き、リザーバーからの水の噴流がシリンダーに入り、蒸気の凝縮によって真空が生成されます。その後、ピストンの上の空気の圧力がピストンを押し下げ、ポンプロッドを再び持ち上げ、エンジンが無期限に作動しました。
パイプは、ピストンの上部を水で覆い、空気漏れを防ぐ目的で使用されます。トーマス・ニューコメンの発明です。 2つのゲージコックと安全弁が組み込まれています。使用される圧力は大気圧よりもほとんど高くなく、バルブ自体の重量は通常、パイプを下に保つのに十分でした。凝縮水は、凝縮水と一緒に、開いたパイプを通って流れ出しました。
トーマス・ニューコメン (Thomas Newcomen) は、蒸気エンジンを改造して、坑道から水を除去する採掘作業で使用されるポンプに動力を供給できるようにしました。彼はオーバーヘッドビームを追加し、そこからピストンが一方の端に吊り下げられ、ポンプロッドがもう一方の端に吊り下げられました。
死
トーマス・ニューコメンは、1729 年 8 月 5 日にロンドンの友人の家で亡くなりました。彼の妻ハンナは彼より長生きし、彼女はマールボロに移り、1756 年に亡くなりました。息子のトーマスはトーントンでサージ メーカー (生地メーカー) になり、息子のエリアスは父親と同じように金物屋になりました (ただし、発明者ではありません)。
遺産
当初、トーマス・ニューコメンの蒸気機関は初期のアイデアの焼き直しと見なされていた。これは火薬を動力源とするピストン エンジンと比較されました。 クリスチャン・ホイヘンス 、火薬の爆発によって発生するガスの代わりに蒸気を使用します。ニューコメンの業績が認められなかった理由の 1 つは、当時の他の発明家と比較して、ニューコメンが中流階級の鍛冶屋であり、より教育を受けたエリートの発明家がそのような人物になるとは単純に想像できなかったことです。何か新しいものを発明することができます。
後に、トーマス・ニューコメンとジョン・カリーがサヴェリー・エンジンで使用される凝縮の方法を改善したことが認められた。フランスの発明家で哲学者のジョン・テオフィルス・デサグリエ (1683 年 - 1744 年) は、ニューコメンの蒸気機関がすべての鉱山地区、特にコーンウォールで広範に使用されるようになり、湿地の排水、町への水の供給にも適用されたと書いています。船の推進。最初 蒸気機関車 19 世紀の最初の 10 年間に、ニューコメンの技術に一部基づいて発明されました。