ジェームズ・ワット

ジェームズ・ワット(1736年1月19日 - 1819年8月19日)は、スコットランドの数学者でありエンジニアである。彼は最初の蒸気機関を発明したわけではないが、よりよく動くように改良を加えた。ワットが研究を始めた頃には、他にも特許を取得した蒸気機関(セイバリー蒸気機関やニューコメン蒸気機関など)が使用されていた。彼の大きな貢献は、近代的な形の蒸気機関を開発したことである。ワットの蒸気機関は、18世紀から19世紀にかけての産業革命を推進したと言われている。ジェームズ・ワットは優秀なエンジニアであり、ニューコメン機関にも変革をもたらした。

現在では、電力の単位である「ワット」に彼の名を冠して敬意を表している人が多い。

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ジェームズ・ワットの肖像画

1777年にマシュー・バールトンとジェームズ・ワットによって作られた、現存する最古のビームエンジン、オールド・ベス。科学技術館(ロンドンZoom
1777年にマシュー・バールトンとジェームズ・ワットによって作られた、現存する最古のビームエンジン、オールド・ベス。科学技術館(ロンドン

バイオグラフィー

ジェームズ・ワットは1736年1月19日、レンフルーシャーのグリーノックで生まれた。父親は船大工、船主、請負業者であり、町の吏員長を務めていた。母親のアグネス・ミュアヘッドは名家の出身で、十分な教育を受けていた。二人とも長老派で、強いコヴェナント派であった。ワットの祖父トーマス・ワットは数学を教え、カーツバーン男爵の廷臣であった。ワットは毎日学校に通っていたわけではない。最初は母親が家で教えていたが、後にグリノック・グラマー・スクールに通うようになった。ワットは手先が器用で、数学も得意だったが、ラテン語やギリシャ語には興味を示さなかった。また、スコットランドの人々の伝説や言い伝えを吸収した。

遠心分離機のガバナー

ワットは、エンジンの回転数を自動的に調整する「遠心分離機ガバナ」を発明し、多くの改良を加えた。これは、蒸気機関において最も顕著で、シリンダーへの蒸気の供給を調整するものである。また、内燃機関や様々な燃料を使ったタービン、そして現代の打刻式時計にも見られる。

遠心分離機ガバナーとは、機械を駆動する「中間物質(蒸気)」の量を調節することで、エンジンの回転数を恒常的に制御する装置である。これにより、負荷や燃料の供給状況に関わらず、ほぼ一定の回転数を保つことができる。比例制御の原理を利用しており、機械の回転数に応じて蒸気(この場合はスチーム)の停止量を変化させる。

ワットのフライボール装置では、機械の速度を上げると、ボールはより速く丸く飛ぶようになる。ボールが速く回ると、ボールは中央の支柱から離れる。ボールが中央の支柱から離れると、ボールは蒸気の供給をより強く遮断する。そうすると、機械は減速し、ボールはよりゆっくりと回転し、シリンダー内により多くの蒸気が供給されるようになる。さらに、車輪を駆動させずに余分な蒸気を逃がすための安全弁も備えている。1775年から1800年の間に500台のバールトン&ワット社製エンジンが製造された。

その後、このようなフィードバックループは、サイバネティクスの重要なツールとなった。

1788年製のバルトン・ワットエンジンの遠心分離機。Zoom
1788年製のバルトン・ワットエンジンの遠心分離機。

遠心式 "フライボール "ガバナーの図面Zoom
遠心式 "フライボール "ガバナーの図面

パートナーシップ

ワットは、ミッドランド・ルナー・ソサエティーの仲間であったマシュー・バールトンとパートナーシップを組むことになった。ボールトンとワットの会社は、蒸気機関の設計と製造を行い、産業革命において非常に重要な役割を果たした。

ソーホーファウンドリー

当初は、エンジンの図面や仕様書を作成し、顧客の敷地内に設置する作業を監督していた。自分たちで部品を作ることはほとんどなかった。ワットはバーミンガムのハーパーズヒルの自宅で、ボールトンはソーホー工場で仕事の大半をこなした。

そして1795年には、ソーホー工場から1マイルほど離れたバーミンガム運河のほとりに土地を購入し、エンジンを製造するための新しい鋳造所を建設した。そこに、エンジンを作るための新しい鋳造所を建設したのである。1796年、ソーホー鋳造所はワットの息子であるグレゴリーとジェームズ・ジュニアが企業経営に大きく関与している時期にオープンした。ワットが引退した1800年には、合計41台のエンジンを製造した。

ワットは1800年に引退したが、この年に基本特許とバルトンとの提携関係が切れた。このパートナーシップは、二人の息子であるマシュー・ロビンソン・バルトンとジェームズ・ワット・ジュニアに引き継がれ、長年にわたって会社を支えてきた技術者ウィリアム・マードックもすぐにパートナーとなり、会社は繁盛した。

質問と回答

Q: ジェームズ・ワットとは誰ですか?


A: ジェームス・ワットはスコットランドの数学者であり、蒸気機関の近代的な形の開発に貢献したことで有名なエンジニアです。

Q: ジェームス・ワットは最初の蒸気機関を発明したのですか?


A:いいえ、ジェームズ・ワットは最初の蒸気機関は発明していません。

Q: ジェームス・ワットの蒸気機関開発への貢献は何ですか?


A:ジェームズ・ワットの蒸気機関開発への大きな貢献は、蒸気機関をより良く機能するように改良し、近代的な蒸気機関を開発したことです。

Q: ジェームズ・ワットが研究を始める前に使われていた蒸気機関は?


A: サヴェリー蒸気機関やニューコメン蒸気機関など、特許を取得した他の蒸気機関は、ジェームズ・ワットが改造に着手する以前から使用されていました。

Q:ジェームス・ワットは何に功績があるのですか?


A: ジェームズ・ワットは、ワット蒸気機関によって18世紀と19世紀の産業革命を推進したことで知られています。

Q: ジェームス・ワットはニューコメン機関をどのように改造したのですか?


A: ジェームズ・ワットは、独立した復水器を追加することによってニューコメン機関を改造し、エネルギーの浪費を減らして蒸気機関の効率を高めました。

Q: ジェームズ・ワットを称えるものは何ですか?


A:ジェームス・ワットにちなんで、電力の単位であるワットを命名することで、ジェームス・ワットを称える人がほとんどです。

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