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蒸気機関 II

蒸気はどのようにして動力を発生するのか

蒸気機関

では、この蒸気エンジンはどうやって動力を発生しているのでしょうか。 エンジンのモデルを右に示しました。
ポンプで高い圧力(20気圧くらい)に水を加圧します。この水を ボイラーに導き、蒸気を作り出します。圧力が高くなっていますので、 200℃ほどの温度でなければ蒸発しません。 この蒸気を動力シリンダーに導きます。
この動力ピストンは前からも後ろからも蒸気で押すことができます。 このどちらから押すかは小さな制御ピストンで決まります。 右の図で明るい赤の部分は圧力の高い蒸気でこの蒸気は制御ピストンがちょっと 移動して空けた部分から大きなシリンダー(動力シリンダー)に流れ込み、 ピストンを押します。 ピストンが押されて反対側に来ると、制御ピストンが動いて今度は大きな ピストンの反対側から押すように、制御シリンダーと動力シリンダーの 通路を決めます。
暗い赤で書いた部分は使ってしまった蒸気です。 この蒸気は水の冷却器(復水器)に向って流れます。 復水器は蒸気を大気や別の冷たい水で冷やす器械です。 蒸気を密閉した器に入れて、 それを冷やすと真空に近い低い圧力が得られることが分かっています。 この復水器に動力ピストンの反対側がつながりますので、 動力ピストンは一方では大きな力で押され、 片方も強い力で引っ張られることになります。 そのため、大きな力を発生するわけです。