懐かしい「Steam Engine」  
 

  「首振り型スティームエンジン」          「中学生の作品」                「製作材料」               「ジュース空き缶で作ったボイラー」
                                            
 (黄銅板、パイプ、鉛、ステンレス棒、コイルバネなど)
ずいぶん昔に中学校技術科の教材として試みた「スティームエンジン」である。
中学生たちが喜んで製作実習にかかり、完成し、試運転したときの喜び充実感を想い出しながら掲載した。
熱エネルギーを機械的エネルギー(仕事)に変えて回転運動を作り出す原型的な機構として考えた。
また。エネルギー変換の仕組みが中学生でも十分理解し手作りできるように工程を設定した。
主な目標
・やかんや鍋のフタが蒸気の力で動くことから機械的なエネルギー(仕事)に変換できないか考えさせる。
・往復運動(フタの動き)から回転運動へ変換する仕組み(クランク機構)へ導きたい。
・作る楽しさと完成への成就感を満喫させたい。
・エネルギー変換機構の理解から創造発展的な発想を促したい。
製作実習工程表、試運転法については、資料を配付。

蒸気機関発明に関わる資料
Thomas Newcomen の機関
蒸気で動かしたピストンを大気圧の力(シリンダー冷却)によって戻し、この往復運動による蒸気機関を1712年に製作している。
これが最初の蒸気ピストンポンプ機関で毎分120ガロンの水を153フィートの高さまで汲み上げることができたと言われている。
熱効率は0.5%   ニューコメンはイギリスの発明家 1663〜1729
James Watt の機関
ニューコメンの機関を修理中に欠点である冷却中のロスを知り蒸気の圧力をピストンの両側に交互に加える仕組みを考案した。
滑り弁を使った蒸気機関を1768年に組み立てている。 熱効率2%
ワットはイギリスの技術科、発明家(1736〜1819)で使用量を定めるために馬力を創設している。

18世紀は蒸気機関によって産業が大きく改革された。

  自然の力   →   水車風車   → → → 原動機
               イングランドに        無制限に定量のエネルギーを取り出して産業機械を動かす。
                5624台
  工業の機械化が進む  製粉、水の汲み上げ、製油、製紙、皮なめし、ハンマー、挽き臼、のこぎり、ろくろを動かす。

  人間の労働に対する本来的な尊重  奴隷制度の批判に繋がっていく。

レシプロ型の蒸気機関は、原動機についての直感的な魅力を感じる。  作動するときの音、クランクの仕組みなど
この蒸気機関模型も蒸気を発生させて作動させると机上でのエネルギー変換が実感できる。
昔の蒸気機関車が走る姿、噴き出す蒸気の音には勇気を奮い起こされるような力強い魅力を感じた。