
チェーンポンプは、複数の円盤がエンドレスチェーン上に配置されているタイプの水ポンプです。チェーンの一部が水中に浸かり、チェーンは円盤の直径よりわずかに大きい管の中を通ります。チェーンが管の中を引き上げられると、円盤の間に水が閉じ込められ、上部まで汲み上げられて排出されます。チェーンポンプは、古代中東、ヨーロッパ、中国で何世紀にもわたって使用されていました。
この装置に関する最古の証拠は、紀元前700年頃のバビロニアの文書に見られる。これらは一般的に人間または動物によって動かされていた。 [ 1 ]その後、この装置は紀元前200年頃から古代エジプトに現れ、一対の歯車を備えていた。[ 2 ]
チェーンポンプの一種は古代ギリシャとローマで使用されており、チェーンにポットやスコップが取り付けられ、それらが上部の滑車を通過する際に水を排出する仕組みになっていた。2世紀の例がロンドンに保存されている。[ 3 ]ビザンチウムのフィロンは紀元前2世紀にそのような装置について記述している。[ 4 ]歴史家のウィトルウィウスは紀元前30年頃にそれらについて言及している。1世紀のローマの艀のビルジポンプの歯車、クランク、ディスクの破片がネミ湖で発掘された。[ 5 ] [ 6 ]
ルネサンス期にはヨーロッパの鉱山でチェーンポンプが使用されていました。鉱物学者のゲオルク・アグリコラは著書『De re metallica』(1556年)の中でチェーンポンプを図示しています。[ 7 ]チェーンポンプは当時、海軍の船舶でビルジの排水によく使われており、19世紀には低揚程灌漑に使われた例も知られています。
チェーンポンプは、少なくとも紀元1世紀から古代中国でも使用されていました。中国では、これらは龍の背骨とも呼ばれていました。[ 8 ]最も古い記録の1つは、紀元80年頃の漢王朝の哲学者王崇(紀元27~97年)による記述です。 [ 9 ]西洋で見られるものとは異なり、中国のチェーンポンプは、洋ナシ型のバケツではなく、四角いパレット型に似ていました。このような中国のチェーンポンプの図解では、傾斜した水路を水を汲み上げている様子が描かれています。これらは、水平の水車に作用する急流の水力によって垂直の車輪に作用するものもあれば、[ 10 ]牛の労働によって引っ張られる垂直の車輪に作用する水平の機械式車輪によって動くものもありました。[ 11 ]ペダルで操作する四角いパレットのチェーンポンプもありました。[ 12 ]
1世紀以降、鎖式ポンプは中国の農村部全体に広く普及した。[ 13 ]中国の角型パレット鎖式ポンプは主に灌漑に使用されたが、公共事業にも利用された。悪名高い後漢の宦官張良(西暦189年没)は、かつて技師の畢嵐に首都洛陽郊外に一連の角型パレット鎖式ポンプを建設するよう命じた。[ 14 ]これらの鎖式ポンプは洛陽の宮殿や居住区に水を供給し、ポンプで汲み上げられた水はパイプシステムで運ばれた。[14] 三国時代の著名な機械技師である馬軍も、魏の明帝(226~239年)の宮殿庭園に水をやるために一連の鎖式ポンプを建設した。 [ 15 ]
宋代の中国における農業拡大期(西暦10~13世紀)には、揚水装置の技術が改良された。数世紀にわたり、これらの装置は排水や灌漑のために水を移動させるために使用されてきた。当時、最も単純な設計である、バランス式バケット、または「スワップ」または「ウェルスイープ」として知られるものが広く使用されていた。より複雑な設計である「角型パレットチェーンポンプ」は、宋代の技術発展の数世紀前に導入されたが、それまで農業には使用されていなかった。これらは西暦1千年紀末頃に普及し始めた。[ 16 ]
13世紀以降、中国人は(中東から入手した)風車を使って角型パレット式チェーンポンプを動かすようになった。 [ 17 ]しかし、角型パレット式以外にもチェーンポンプの種類はあった。宋英興(1587~1666)の百科事典『天宮開武』 (1637年)には、水車で動く円筒形チェーンポンプの説明と図解があり、川から水を汲み上げて農作物の植えられた高台に送水していた。[ 18 ]
宋代におけるチェーンポンプの農業発展への貢献は、12世紀の李处権などの詩人によって称賛された。宋政府は積極的にこの技術を普及させ、まだこの技術に馴染みのない地域にポンプ設備やチェーンポンプを導入した。[ 19 ]