Loading article…
| ニューコメン記念エンジン | |
|---|---|
 | |
| 起源 | |
| タイプ | ニューコメン大気圧エンジン |
| デザイナー | トーマス・ニューコメン |
| 日付 | 1725 |
| 原産国 | イングランド |
| 元オペレーター | 様々な |
| 目的 | 揚水：鉱山排水、後に運河給水 |
| 測定 | |
| シリンダー | 1 |
| ボア | 22インチ（56cm） |
| 脳卒中 | 5フィート（1.5メートル） |
| 保存 | |
| 位置 | ダートマスビジターセンター、デボン |
| 座標 | 北緯50°21′08″ 西経3°34′42″ / 北緯50.35228° 西経3.57845° / 50.35228; -3.57845 |
| 働く | いいえ |
ニューコメン記念エンジン(コベントリー運河エンジンとも呼ばれる) は、デヴォン州ダートマスに保存されているビームエンジンです。ダートマス生まれのビームエンジンの発明者 トーマス・ニューコメン(1729 年没)を記念して保存されました。
このエンジンは現存する世界最古の蒸気エンジンである。[1]
エンジン
ニューコメンエンジン
ニューコメンの最初の成功したエンジンは、1712年のダドリー城エンジンだと考えられています。[2] ニューコメンエンジンは、炭鉱の排水など、水を汲み上げる必要がある用途に使用されました。これらの「消防車」は鉱山で人気を博し、1733年までに104台が使用され、[i]最終的に2,000台以上が設置されました。[3] [4]
古いエンジンの再利用
ニューコメンの設計は当時としては革新的な発明であったが、1775年頃にはスミートンやワットの設計に改良されたエンジンに取って代わられた。オリジナルのニューコメン エンジンは燃料効率が悪く、燃料費を節約するために効率の良いエンジンに置き換えられることが多かった。このため、古いエンジンを新しく発明された機能にアップグレードしたり、古いエンジンを交換する際に要求の少ない場所に移したりする取引が盛んに行われた。古いエンジンは石炭が安価な炭鉱地帯でよく使われ続けた。
この時代のエンジンは、シリンダーの製造にかなりの費用がかかり、これは当時としては難しい技術的問題でした。それに比べると、木製の梁、ポンプ、エンジンハウスは比較的安価でした。中古のエンジンが他の場所に持ち込まれたとき、最も簡単に追跡できるのはこのシリンダーであり、その多くは生涯にわたって複数の場所で稼働していました。この時代の現存するエンジンのほとんどは、元の最先端の場所から静かな僻地に移され、運河に水を汲み上げることが多かったため、断続的にしか使用されずに放置されていました。これは季節的なものが多く、汲み上げは乾燥した夏にのみ必要だったため、初期のエンジンの大量の石炭消費は許容範囲でした。[ii]
グリフ炭鉱
このエンジンの初期の歴史は不明ですが、18 世紀初頭頃に製造されました。
ニューコメンは1714年にナニートン近郊のグリフ炭鉱[5]のために「火の推進力で水を汲み上げる」エンジンを製作した。[6]最初のエンジンは、最大深度140フィート（43メートル）の鉱山から1時間あたり16,700リットルの水を汲み上げることができるはずだった。この最初のエンジンは1715年までに稼働していた。このエンジンには「銅製のボイラー、真鍮製の蒸気バレル（シリンダー）とピストン、ポットメタル（鋳鉄）製のピットバレル2つ、その他のパイプ、貯水槽、およびそれに付随する付属品」があった。真鍮製のシリンダーは直径16インチ（410ミリメートル）、長さ9フィート（2.7メートル）だったと思われる。[iii]
このエンジンには、毎週土曜日に支払うべき 7 ポンドの特許料が必要でした。エンジンの性能が優れているのを見て、鉱山所有者は、特許の条件に従って他のエンジンを製造するオプション付きで、エンジンのメンテナンスとその費用を引き受けることを望みました。これは合意され、パートナーは最初の 6 か月間に 150 ポンドを支払い、その後は鉱山を排水するごとに年間 420 ポンドを支払いました。[6]
2台目のエンジンは1719年頃に設置されました。[6]しかし、鉱山は予想ほど利益を生まず、当初の共同経営者はわずか7年後の1720年に29年のリース契約を放棄しました。
新しい所有者は3台目のエンジン、現在も残っているメモリアルエンジンを1725年に設置しました。これは最初のエンジンを再建したもので、元の真鍮シリンダーが、ストローク5フィート(1.5メートル)のより大きな22インチ(560 mm)の鋳鉄製シリンダーに交換されたと思われます。[2]このエンジンは1分間に12ストロークで揚水し、毎時68,200リットルの水を移動させることができました。[3]このエンジンは当時でもそれほど大きくはなく、追加の支柱や複数の積層木材で作られたものではなく、単純な12フィート(3.7メートル)の一枚板の木製梁を使用していました。また、自家製ではなく、木造のフレームで支えられていました。[1] 1728年には、エンジンの1台に新しいボイラーが追加され、さらに投資が行われました。[6]
しかし炭鉱は廃業し、1728年以降はほとんど石炭を産出しなかった。セイヴァリーの特許はまだ有効で、2台のエンジンを稼働させると年間300ポンドのプレミアムがかかった。炭鉱はその後数年で閉鎖され、機器は売却された。1729年に予備の真鍮シリンダーがミーシャム炭鉱に売却されたが、これはおそらくメモリアルエンジンのシリンダーが鋳鉄製に交換されたときに交換されたものと思われる。 [iv]そのうちの1つがメモリアルエンジンとなるエンジンは、1731年にグリフ南部のベッドワース炭鉱のヘンリー・グリーンに売却され、1734年にジョン・ワイズにもう1つが売却され、グリフでの採掘は終了した。[6]
オークソープ炭鉱
この機関車が最も長く使用された期間は、ほぼ1世紀に及んだが、詳細は不明である。1734年にグリフからミーシャムのオークソープ炭鉱の所有者であったジョン・ワイズに売却された後期型の機関車だったと思われる。[7] ジョセフ・ウィルクスが後に炭鉱とその機関車を所有することになる。
再建
このサービス中に、2 度目以上の改造が行われました。ジェームズ ワットがニューコメン エンジン用に大幅に改良された独立したコンデンサーを製造した後、既存のエンジンに適用されることが多いいくつかの改良が行われました。
これらの中で最も重要なのは「ピクルスポット」コンデンサーで、別個のコンデンサーの利点を備えながらワットの特許をかろうじて回避した装置である。ワットの別個のコンデンサーの特許は1769年から1800年まで有効であったため、これらの特許回避装置は、ワットによる発明の後、ワットの装置が単純に直接コピーされる前のこの時期に遡ることが多い。エンジンには、元のニューコメン噴射弁が取り外されたシリンダー側面の穴を塞いだ形跡もある。[1] [8] [9]ピクルスポットコンデンサーは、大口径のパイプで接続されたシリンダーの下の延長部分である。この中のジェットコンデンサーは、別個のワットコンデンサーと同じように機能する。[2]ワットコンデンサーは、より長く細いパイプでシリンダーに取り付けられている。ピクルスポットは別個の部品ではなくメインシリンダーの「延長部分」であると主張することで、ワットの特許侵害を回避した。この要件には、ヘイスタックボイラーを従来のニューコメンの位置からシリンダーの真下に移動させることも含まれていました。これは、ジョン・カーが1797年に出版した「The Coal Viewer & Engine Builder's Companion」で説明した革新でした。[9]
エンジンに適用されたその他の開発には、ビームのアーチヘッドに接続するプレートチェーンが、以前のリンクチェーンではなく含まれていました。エンジンのバルブは、アーバーから駆動されるラックとピニオンによって操作され、移動する垂直プラグロッド上のホーンとタペットによって作動するドロップバルブに置き換えられました。[1] [2] [8] [9]
1821年頃まで炭鉱でポンプを稼働させた後、エンジンはジョナサン・ウッドハウスの所有となった。[2]おそらく新しいエンジンに交換したため、炭鉱は稼働を続け、エンジンは再び売却された。今回は石炭産業から、運河へと売却された[7]。
コベントリー運河
.jpg/500px-Hawkesbury_Engine_House_(5990548461).jpg)
コヴェントリー運河会社は1821年にこのエンジンを購入し、運河の水位を維持するために井戸から水を汲み上げるために稼働させました。現在も残っているエンジンハウスは1837年にウォリックシャーのホークスベリージャンクションに建設されました。 [10]このエンジンは、このサービスにちなんで「コヴェントリー運河エンジン」と呼ばれることもあります。[11]このエンジンは1913年まで断続的にここで稼働し、90年以上にわたる2度目のサービスとなりました。[7]
保存
この機関車は、トーマス・ニューコメン生誕300周年を記念して、 1963年にニューコメン協会によって保存されました。 [2] [12]ニューコメンの生誕地であるダートマスに移され、ニューコメン・エンジン・ハウスとして知られる新しい博物館に再建されました。この建物は元々変電所でしたが、観光案内所も入っています。[7]
このエンジンは現在、最新の油圧装置によって作動しており、実際に動いているところを見ることができます。
注記
- ^ 1733 年は トーマス・セイヴァリの延長特許が失効した年です。それまでこれらの機関車はセイヴァリの後継者にライセンス料を支払っていたため、詳細な記録が残されていました。
- ^ ケネット・アンド・エイボン運河のクロフトン揚水所のビームエンジンは、今日でも引き続き使用されています。
- ^ 真鍮は今では大型シリンダーには贅沢な素材のように思えますが、大砲に使用されていたことから確立された歴史があります。どちらも正確な穴を開ける問題は似ており、最初の蒸気機関シリンダーは大砲の穴あけ機を改造して穴あけされました。
- ^ この売却により、エンジン自体は 1729 年に売却されたという見方が生まれました。
参考文献
- ^ abcd Crowley, TE (1982). The Beam Engine . Senecio Publishing. pp. 37, 43. ISBN 0-906831-02-4。
- ^ abcdef ニューコメン記念エンジン。ダートマス：国際歴史的機械工学ランドマーク。1981年9月17日。
- ^ ab 「ニューコメン記念エンジン」。エンジニアリングタイムライン。
- ^ プレストン、エリック・ジェームズ（2012年）。『ダートマス大学のトーマス・ニューコメンと世界を変えたエンジン』ダートマス歴史研究グループ。ISBN 9781899011278。
- ^ グリフ炭鉱、52°30′11″N 1°29′02″W / 52.503°N 1.484°W / 52.503; -1.484
- ^ abcde 「グリフ炭鉱のニューコメンエンジン、その場所」。エンジニアリングタイムライン。
- ^ abcd 「トーマス・ニューコメン・エンジン」。デヴォン博物館。
- ^ ab シリル・ブーシェ博士 (1962 年 10 月)。 「ニューコメン記念エンジン」。ニューコメン協会の取引。35：59～ 66
- ^ abc サーストン、ロバート H. (1878)。「2: ニューコメンエンジン」。蒸気機関の成長の歴史。ニューヨーク: D. アップルトン アンド カンパニー。
- ^ Historic England . 「Hawkesbury Junction 8/75 Engine House (1365077)」。イングランドの国家遺産リスト。 2015年3月11日閲覧。
- ^ マイケル・ネヴェル、ジョン・ロバーツ、バーナード・チャンプネス (2004)。「象徴的なものの発掘：フェアボトム・ボブズ炭鉱揚水エンジンの再発見」。インダストリアル考古学レビュー。XXVI (2): 83– 93。doi :10.1179/iar.2004.26.2.83。S2CID 111138059 。
- ^ Hayes, G. (1981).定置式蒸気エンジンガイド. Moorland Publishing. p. 59. ISBN 0-86190-020-0。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ニューコメン記念エンジンに関連するメディアがあります。
- ダートマス観光案内センター - ニューコメン エンジン ハウスに隣接
- ニューコメン エンジン ハウス - デヴォン博物館
- ダートマス大学のニューコメン記念エンジンをYouTubeで見る