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デービーランプは、可燃性雰囲気で使用される安全ランプで、1815年にサー・ハンフリー・デービーによって発明されました。[ 1 ]これは、炎がメッシュスクリーンで覆われた芯ランプで構成されています。これは、メタンやその他の可燃性ガス（ファイアダムまたはマインダムと呼ばれる）の存在による爆発の危険性を軽減するために、炭鉱で使用するために作られました。
ドイツの博学者アレクサンダー・フォン・フンボルトは、ドイツ鉱山局に勤務し、鉱夫の健康と福祉を気遣い、一種の呼吸器と「さまざまな状況での使用に適した構造の異なる4つのランプ」を発明した。呼吸器は有害なガスの吸入を防ぎ、鉱夫に良質な空気を供給するためのものであり、ランプは最も燃えやすい種類のメタンガスの中でもガスに引火することなく燃焼するように作られていた。これらは後のデービーの発明の先駆けであり、鉱夫によって頻繁に使用された。[ 2 ]
デイビーの発明に先立って、ビショップウェアマウスのアイルランド人医師ウィリアム・リード・クラニーが1813年5月に王立協会で論文を発表していた。より扱いにくいクラニーの安全ランプはヘリントン・ミルで試験され、彼は王立芸術協会からメダルを授与された。[ 3 ]
科学的な知識が乏しかったにもかかわらず、機関技師のジョージ・スチーブンソンは、小さな穴から空気が入り、ランプの炎はそこを通らないランプを考案した。デイビーが王立協会に設計を発表する1か月前、スチーブンソンはキリングワース炭鉱にランプを運び込み、メタンガスが噴出している亀裂の前にかざして、 2人の証人に自分のランプを実演した。[ 4 ]
金網ふるい付きデービーランプの最初の試作は、1816年1月9日にヘブバーン炭鉱で行われた。[ 5 ]デービーが発見したことや安全ランプに関するさまざまな提案を記した手紙（彼はこれを非公開にするつもりだった）は、1815年11月3日にニューカッスルで開かれた会議で公開され、[ 6 ]ランプを記述した論文は、11月9日にロンドンの王立協会の会議で正式に発表された。[ 7 ]デービーはこの功績により、同協会のラムフォード・メダルを授与された。デービーのランプは、炎がガーゼのスクリーンで囲まれている点でスティーブンソンのランプと異なっていた。スティーブンソンの試作ランプは、ガラスの円筒の中に穴の開いた板が入っていた（デービーの王立協会の論文では、この設計が彼の好む解決策の代替案として言及されている）。[ 7 ]デービーの発明に対して、彼は2,000ポンド相当の銀を贈られた（この資金は一般からの寄付によって集められた）。一方、スティーブンソンはデービーのアイデアを盗んだとして非難された。なぜなら、完全に開発された「ジョーディーランプ」は、デービーが王立協会で論文を発表した後までスティーブンソンによって実演されておらず、（以前のバージョンは実際には安全ではなかったとされた）からである。[ 6 ] [ 8 ] [ a ]
スティーブンソンを支持するために集まった地元の調査委員会は、彼がジョーディーランプの開発に独自に取り組んでいたことを示し、彼を無罪とした[ 10 ] 。また、彼のために1,000ポンドの寄付金を集めた[ 11 ]。 デイビーと彼の支持者たちは調査結果を受け入れようとせず、スティーブンソンのような教育を受けていない人間がどのようにして彼が思いついた解決策を思いついたのか理解できなかった。スティーブンソン自身も、誤った理論に基づいて実用的な解決策にたどり着いたことを率直に認めた[ 11 ] 。 1833年、下院委員会は、スティーブンソンが安全灯の発明者として同等の権利を持っていると結論付けた[ 11 ] 。デイビーは、スティーブンソンが自分のアイデアを盗んだと主張しながら亡くなった。スティーブンソンランプはほぼイングランド北東部でのみ使用されたのに対し、デイビーランプは他のすべての地域で使用された。この経験により、スティーブンソンはロンドンを拠点とする理論的、科学的な専門家を生涯にわたって信用しなくなった[ 12 ] 。 [ b ]
このランプは、炎がメッシュスクリーンで覆われた芯ランプで構成されています。スクリーンは炎止めとして機能し、空気（および存在するメタンガス）は燃焼を維持するのに十分なほど自由にメッシュを通過できますが、穴が細かすぎるため、炎がメッシュを通過してメッシュの外側のメタンガスに引火することはありません。デービーランプは、油またはナフサ（ライターオイル）を燃料としていました。[ 13 ]
このランプはガスの存在を検査する役割も果たした。可燃性ガス混合物が存在する場合、デービーランプの炎は青みを帯びて高く燃え上がった。ランプには炎の高さを測るための金属製のゲージが取り付けられていた。鉱夫は安全ランプを地面近くに設置することで、二酸化炭素のように空気より密度が高く、坑内の窪みに溜まる可能性のあるガスを検知することができた。坑内の空気が酸素不足（窒息性ガス）の場合、ランプの炎は消えた（黒煙または窒息性ガス）。メタンと空気の混合ガスの炎は酸素濃度が約17%（生命を維持できる濃度）で消えるため、このランプは不健康な雰囲気を早期に知らせ、鉱夫が窒息死する前に脱出することを可能にした。[ 14 ] [ 15 ]
1816年、カンバーランド・パケット紙は、ホワイトヘブンのウィリアム・ピットで行われたデービーランプの実演について報じた。送風機に設置されたランプは「…その効果は言葉では言い表せないほど素晴らしかった。最初は青い炎がランプの炎を覆うのが見え、次にシリンダー内で揺らめく炎が現れ、その後すぐにメタンガスの炎が膨張して金網を完全に満たした。しばらくの間、ランプの炎はメタンガスの炎を通して見え、最終的には爆発することなく消えた。これ以上満足のいく結果は望めなかった…」[ 16 ]同紙の別の寄稿者は、「このランプは鉱夫に絶対的な安全を提供する…ホワイトヘブン炭鉱の優れた換気とサー・ハンフリーの貴重な装置の適用により、（炭化）水素の爆発による事故（これほど大規模な作業にしては比較的少ないが）は、この幸運な発明によって回避されるだろう」とコメントした。[ 16 ]
しかし、この予測は実現しなかった。次の 30 年間で、ホワイトヘブン炭鉱でのメタンガス爆発により 137 人が死亡した。[ 17 ] : 139より一般的には、鉱山事故に関する特別委員会は 1835 年に、デービー ランプの導入により鉱山事故が増加したと報告した。[ 11 ] : 130このランプは、以前は安全上の理由で閉鎖されていた鉱山や鉱山の一部での操業を促した。[ 18 ]例えば、1835 年に、ウォールセンド炭鉱でベンシャム炭層を採掘していたところ、メタンガス爆発により 102 人の男性と少年が死亡した。この炭層は、その後の調査でジョン バドルによって「操業状態を維持するために最大限の注意を必要とする危険な炭層」であり、デービー ランプがなければ採掘できなかったと説明されている。検視官は、1821年に発生したメタンガス爆発で52人が死亡したことを指摘したが、炭層の採掘を続けることの是非に関する判断は陪審の管轄外であると指示した。[ 19 ]
ランプは所有者ではなく鉱夫自身が用意しなければならなかった。伝統的に鉱夫たちは会社の売店でろうそくを買っていたからだ。鉱夫たちは裸火のほうがよく照らせると好んでいたし、安全灯のみを使用することを義務付ける鉱山規則[ 17 ]： 139は原則的には厳しすぎたが、実際には遵守も強制もされなかった。カンバーランド炭鉱で2年間（1838～39年）に2件の事故が発生した。いずれも裸火の明かりの下で安全点検を行っていたことが原因だった。児童雇用に関する王立委員会は、最初の事故から教訓を学んでいないこと、そして「安全のために片手にデービーランプを持ち、もう片方の手に裸火のろうそくを持つ」という「さらなる愚行」についてコメントした。「これ以上の無思慮と愚かさは考えられない。王国で最も裕福な石炭所有者2人の炭鉱でこのような管理が許されているのだから、資本も科学も持たない人々が働く炭鉱で何が起ころうとも、もはや驚くには当たらない」[ 17 ]： 140
事故増加のもう一つの理由は、ランプ自体の信頼性の低さだった。むき出しの金網は簡単に損傷し、たった一本の電線が切れたり錆びたりするだけで、ランプは危険な状態になった。科学証人によって実施され、委員会によって報告された研究によると、デイビーランプは非常に低い気流では危険になり、通路で通常の気流に逆らって通常の歩行速度でデイビーランプを運ぶ場合、ドラフトシールド（通常は取り付けられていない）が取り付けられている場合にのみ安全であることが示されました[ 20 ]： 13-17。委員会は、ランプが「一般的に注意深く使用されていたときに事故が発生した。これらの出来事がどのように起こったかを語る生存者はいなかった。推測は確実な知識の欠如を非常に不十分に補った。しかし、ランプの不合理なテストの後に必ず起こることを証明する事件が記録されている。そして、委員会は、不当なリスクを伴う場合、無知とメリットへの誤った依存が悲惨な結果につながったと信じざるを得ない」[ 11 ]： 131と指摘しました。サウスシールズ委員会は、そこで開かれた集会によって設立された組織です[ 21 ]（1990年11月、セントヒルダ炭鉱での爆発を受けて）。 1839年）[ 22 ]鉱山事故防止に関する検討では、北東部の鉱山換気は概して不十分であり、新鮮な空気の供給不足により爆発性ガス混合物が蓄積するあらゆる機会が生じていることが明らかになった。[ 20 ]： 28-36 [ c ] 1852年のその後の特別委員会もこの見解に同意し、メタンガス爆発は鉱山換気の改善（蒸気エジェクターの使用：委員会は特にファン換気に反対した）によって最も効果的に防止できるとした。これは、デービーランプの安全性に過度に依存していたために軽視されてきた。[ 23 ]： viii
デービーランプとろうそくを併用する慣習は、デービーランプが爆発性雰囲気における安全な照明であるだけでなく、メタンガス濃度の測定器としても機能すると理解すれば、全く不合理というわけではなかった。しかし実際には、特に当時の労働環境では、ランプからの警告が常にタイムリーに認識されるとは限らなかった。[ 24 ]
そのため、1860年の鉱山規制法では、炭鉱には、有毒ガスを希釈して無害化するために、常に十分な量の換気を行うことが義務付けられており、作業区域は通常の状況下では作業に適した状態であるべきとされていました（通常安全な雰囲気が確保できない区域は「可能な限り」柵で囲むことになっていました）。また、安全灯は使用前に、正式に権限を与えられた者によって検査され、しっかりと施錠されることも義務付けられていました。
新品で清潔な状態でも、安全灯の照明は非常に貧弱で、[ 25 ] 19世紀後半に電灯が広く普及するまで問題は完全には解決されなかった。[ 26 ]
デービーランプの現代版は、オリンピックの聖火リレーで使用されています。シドニー、アテネ、トリノ、北京、バンクーバー、シンガポールのユースオリンピックのリレーで使用されました。また、スペシャルオリンピックスの上海、パンアメリカン競技大会、中央アフリカ競技大会、ロンドン2012夏季オリンピックのリレーでも使用されました。[ 27 ]
ランプは今でもグレーター・マンチェスターのエクルズ[ 28 ] 、南ウェールズのアバーデア[ 29 ]、インドのコルカタ[ 30 ]で製造されている。
かつて炭鉱だった場所に建てられたスタジアム・オブ・ライト（サンダーランドAFCの本拠地）のチケット売り場前には、デービーランプのレプリカが設置されている。
2015年、デービーの発明200周年を記念して、ウェールズのレクサムにある旧バーシャム炭鉱（現在は鉱山博物館）で、一般の人々がデービーランプを持ち寄って識別してもらうイベントが開催された。[ 31 ]スコットランドのニュートングレンジにあるスコットランド国立鉱山博物館でも、発明200周年が祝われた。[ 32 ] 2016年、デービーランプのプロトタイプが展示されている英国王立研究所は、発明品を3Dスキャンし、リバースエンジニアリングを行い、仮想現実キャビネットを通して博物館の来館者に、よりアクセスしやすいデジタル形式で提示することを決定した。一見すると従来の展示キャビネットのように見えるが、タッチスクリーンがあり、来館者が内部の仮想展示物を閲覧および参照するためのさまざまなオプションが用意されている。[ 33 ]
私たちは特にそれらの価値を査定することには興味がなく、ほとんどは50ポンドか60ポンド程度の価値しかないが、最も希少で古いものの中には500ポンド以上で売れるものもある。