## ワットの蒸気機関の改良の位置づけ
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ニューコメン型蒸気機関との関係
ジェームズ・ワット以前、トーマス・ニューコメンによって実用化された蒸気機関が存在しました。これは鉱山から水を汲み上げるのに用いられましたが、効率が悪く、燃料である石炭の消費量が莫大でした。
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ワットによる改良点
ワットはニューコメン機関の熱効率の悪さに着目し、1760年代から改良に取り組みました。彼の主要な改良点は以下の通りです。
* **分離凝縮器の導入:** シリンダーとは別に凝縮器を設けることで、シリンダーの温度低下を防ぎ、熱効率を大幅に向上させました。
* **シリンダーの両側への蒸汽供給:** それまでのニューコメン機関は大気圧を利用した片側作用でしたが、シリンダーの両側に蒸気を交互に供給する複動機関とすることで、出力と効率を向上させました。
* **回転運動への変換機構:** 往復運動を回転運動に変換する「遊星歯車機構」を開発し、より広範囲な用途への適用を可能にしました。
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ワットの改良の意義
ワットの改良によって蒸気機関の効率は飛躍的に向上し、石炭の消費量を大幅に削減できました。これは産業革命の進展に大きく貢献し、工場の機械化、鉄道や船舶の動力源としての利用を促進しました。
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ワットの蒸気機関の限界
ワットの蒸気機関は画期的でしたが、依然として限界も存在しました。
* **低圧蒸気の利用:** 当時の技術では高圧蒸気を安全に扱うことが難しく、低圧蒸気しか利用できませんでした。
* **サイズと重量:** 効率向上のため大型化し、可搬性や設置場所の自由度に制限がありました。
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ワット以降の蒸気機関の発展
ワットの死後、リチャード・トレヴィシックやジョージ・スチーブンソンらによって高圧蒸気を用いたより小型で強力な蒸気機関が開発されました。これらの改良により、鉄道や船舶など、より広範な分野での蒸気機関の利用が進みました。
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