はじめてのUK⑭ エンジンことはじめ ~ロンドン科博・エナジーホール~

英国は、産業革命の家元。
この度の旅行は理系理系理系!強引で恐縮なのですが、ロンドン科学博物館レポート

今回は、「ジェームス・ワット以前」をたどってみます。
ワットと言えば「蒸気機関」ですが、steam engineなので「エンジン」と書いてみることにします。
エンジニア、エンジニアリングの語源でもありますね。
翻訳の品質は一切保証しない(>_<)

 
科学博物館1階・エナジーホール


これは蒸気の物語。
三百年以上、英国工業のみなもとであり続けている。
蒸気なくして、産業革命なし。
今も電力源の四分の三は蒸気である。
それでは、蒸気機関、そう、エンジンの物語をひもといてみる。


~ その壱 ~

三百年前、機械は水、風、馬や牛や人の筋肉が動かしていた。

最初のエンジンは1712年、トーマス・ニューコメン。
誰も見たこともない威力。
石炭産業を一変させたこの発明は、化石燃料への依存の始まりでもあった。

木々を燃やしてエネルギーを得ていた人類は、ある時から、石炭を燃やし始めた。
石炭は枯渇するに決まっていた。当時、地底の石炭を掘ることは不可能だった。

ニューコメンのエンジンは、地底鉱山の漏水を抜くことに成功。
地下深くの石炭を掘ることが可能になった。
十八世紀末。
石炭の八割は英国産となった。

ピストンの中の蒸気を一気に冷やせば、真空ができる。
大気圧と真空の圧力差で、シリンダが動く。
普段ほとんど意識しない大気圧だって、仕事をさせることができるのだ。


 
「大気圧エンジン」

この「大気圧エンジン」は、百年以上やってることが変わらなかった。
百機超が英国東北部で動いていた。

その中の一機は、1791年-1918年にかけての127年にわたって、ダービシャーで働き続けた。


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 ~ その弐 ~  「蒸気を得る方法」 

初期のエンジンは蒸気で動く。だから湯沸器、つまりボイラを必要とした。

 
初期のボイラ

石炭をくべて、湯を沸かす。
蒸気がエンジンのピストンを動かし、ポンプや回転機を駆動した。

初期のボイラはビール醸造の銅ポットの様であった。
圧力が低かった。

ひとつとして同じボイラは無かった。
手造りで、寿命が短かった。

「干草」と呼ばれたボイラは、現存する最も長命したボイラである。
ダービー近郊・バセットピットにて、エンジンに蒸気を供給した。
十八世紀末のことである。

この「やってることが変わらない状況」を打破するには、ジェームズ・ワットの登場を
待たなければならない。



"はじめてのUK”、次回は「機械の時代が来た」
更新日は未定です。気長にお待ち下さい♪

(澁谷光基/しぶや こうき)

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【原文】 Energy hall, Science Museum in London

This is the story of steam and how it shaped the world we live in today.
Steam has been the driving force behind British industry for 300 years.
Without it, the Industrial Revolution could never have happened.
Even now, steam provides 75% of the electricity we use every day.
If you’d like to follow the story of how steam engines developed over time, just follow the numbers from 1 to 11.


~ 1. First steps in steam ~

Until the early 1700s, machines were driven by water, wind or the sheer muscle power of animals – including human beings.
In or before 1712, Thomas Newcomen built the first truly practical steam engine, making power available on a scale never seen before.
His design transformed the coal-mining industry, but it was also the beginning of our dependence on fossil fuels.

・The first energy crisis?
There was an energy crisis in the early 1700s.
Coal was replacing wood as the main fuel, but it could only be mined close to the surface and supplies were running out.
It was impossible to mine deep underground due to flooding.
Newcomen’s engines were put to work pumping flood water out of the mines.
Massive reserves of coal deep underground could now be mined for the first time and used by Britain’s expanding new industries.
By 1800, 80% of the world’s coal was being mined in Britain.

・Atmospheric pumping engine, 1791
The original use of coal was made possible by engines like this, the oldest Newcomen-type engine to survive complete and largely unaltered.
It condensed steam to create a vacuum in a cylinder, allowing atmospheric pressure to perform the working stroke.
The basic design of this ‘atmospheric’ engine remained unchanged for over a century.
By 1775, there were more than 100 atmospheric engines at work in the northeast of England alone.
This one was built in Derbyshire in 1791 and worked for a remarkable 127 years until 1918.


~2. The source of steam~

From the moment the power of steam was discovered, it fascinated philosophers and inventors.
Until then, power had been generated by the flow of water in rivers, by the wind or by the sheer muscle power of horses, oxen or even human beings.
Steam power was to change all that.
But where did the steam come from?

・The boiling point
Every early steam engine needed a boiler like this one.
A coal fire would heat the water to boiling point, when it turns into steam.
The hot steam would then be supplied continuously to the engine, where it drove a piston.
This motion was harnessed by the engine to pump water or turn machinery.
Boilers like this were delivered from the ‘coppers’ used in brewing beer and were used to supply engines with low-pressure steam until the middle of the 1800s.

・Early steam boiler
In the early days, no two boilers were the same.
They were handmade and tended to have very short working lives.
This one, called a haystack boiler because of its shape, is one of the biggest surviving boilers in existence.
It was connected with an engine built at Basset Pit, near Derby, in 1796 and was probably made at about the same time.
(2015年5月4日)


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