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蒸気エンジンが18世紀まで実用化できなかった技術的難題はなんだったんですか? ...

lov********さん

2012/5/1900:33:45

蒸気エンジンが18世紀まで実用化できなかった技術的難題はなんだったんですか?
発想自体は相当以前からあったときいたんですが、放置されてますよね…

古代ローマや、中国の製鉄技術でも、

何となく素人考えで作れそうなイメージなんですが、何がむずかしかったんでしょうか?
お湯を沸かして、スチームをピストンに廻して、排気する。
ピストン運動を円運動に変換して歯車に伝えるのって、発想は別として、そう難しくないような気がするんですが…

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nmu********さん

2012/5/1921:59:03

足りないものは山ほどありますが、技術的に重要なものの一つは、ピストンとシリンダーでしょう。
円筒であるシリンダーの内径にピッタリ隙間なくはまり、それでいてスムーズに動くピストンというのは、シリンダーもピストンも非常に正確な円筒/円柱型に加工されている必要があります。
これはとても高度な技術ですし、他の分野ではあまり必要ない技術です。

西欧では銃や大砲の技術が進歩したおかげで、鉄を正確に円筒形に加工する技術が発達しました。(火縄銃レベルの加工技術では、実用的な蒸気機関は作れない)
蒸気機関のシリンダーは、加工技術的にはこれと同系統の加工技術であり、それでようやく18~19世紀に実用的な蒸気機関の量産が可能になったわけです。

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yuj********さん

2012/5/1903:14:49

簡単に言うと、加工技術がともなわなかったからです。
密閉された圧力容器は鍛造、鋳造、溶接によって製造できますが、鍛造では大きさが限られ、鋳造では重すぎました。

fio********さん

2012/5/1901:17:37

大気圧の蒸気を造るのであれば簡単です。
鍋で湯を沸かせばよいのです。

もうすこし圧力が高いものは、エジプトでヘロンのタービンとして作られていました。
これは軸がとおった球に接線方向に噴出口をふたつ設けたもので、水を入れて火にかけると、口から蒸気が噴出して、球が回転するものです。

しかし蒸気が圧力を持たねば、実用的な蒸気機関とはなりませんが、大気圧に対して真空を保持したり、数気圧の蒸気を保持できる圧力容器をつくる技術が17、8世紀まで追いつかなかったのです。

ちなみに実用的な蒸気機関と言われる、18世紀初頭のニューコメンの機関は、蒸気を冷やして真空をつくりシリンダを作動させるものでした。

18世紀半ば以降のワットの機関は、有圧蒸気で直接シリンダを作動させるものでした。

いずれも、爆発はつき物でした。
今に至るまで、ボイラは労働安全衛生法で構造や運転を規制されています。

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