瓦特(3)〈蒸汽機發明人〉   江銘輝  五夢網

八、   在格拉斯哥大學開店  

修好天文儀器後，他對自己的技術，越來越有自信，於是他回到家裡對父親說，他想在格拉斯哥開店。

那時是1756年8月，好不容易看中一家合意的房子，說要開數學儀器商店，屋主說：「 它屬於鐵工公會，有沒有公會的許可？」

於是瓦特去鐵工公會申請。得到結果是不允許，理由是：瓦特是異鄉人，沒有格拉斯哥市民權。最後再三懇求，才答應，不過要繳加倍的會費，瓦特的資金才20磅，無法繳納那麼多的會費。

瓦特心裡不勝悲哀，便去找迪克幫忙。於是迪克替替他在 格拉斯哥大學，爭取了大學附屬數學儀器製造所。於是瓦特在校園內，設立店舖。但是個性害羞的瓦特不善於作生意，門市生意非常少。由於不夠維持商店開支，所以瓦特也兼賣地圖和海圖。

瓦特的工作場所，不知不覺竟成了教授和學生的俱樂部，因為在瓦特的商店可以看到各種儀器模型，及瓦特熟練的修理技術，同時瓦特天性純樸、坦率、熱忱。

九、   一帆風順

1759年的夏天，瓦特第二次到倫敦旅行，這次是為了商務。

倫敦之行收獲不小 ，瓦特訂購許多貨物，一回到格拉斯哥，馬上和一位名叫約翰‧克萊格的建築師共同經營，在市內的綜合市場內，另外開設了一家店。

 開張的日期是10月7日，那時，瓦特出了約108鎊的資金，而克萊格也同時出資108鎊同數額的現金，並言明除了每年付給瓦特35鎊作為薪水外，所得的利益由兩個人平分。

 在市內開店之後，瓦特的工作一下子發展起來，公會也不再和他過不去了。 

「瓦特雖然年輕，但很能幹。」每一個認識瓦特的人都有這種感覺。

一些同業也開始將一些精緻的東西送到他那裡修訂。

瓦特和克萊格的事業，在四年後，店舖已發展到不敷使用，於是就遷移到城市的要衢“托倫集特街”上去，據說那時單是工人就有16個以上。

隨著店鋪的擴張。貨物的種類也增加了，包括樂器、玩具類都有。

在1763年他又和陶瓷器的製造公司有來往，1772年他以474鎊投資於該公司。

十、   蒸汽機演進

西元前古希臘科學家希羅(Hero)發現蒸氣強大的力量，他曾製造蒸氣轉球(aeolipile)，被視為最早的反動式渦輪機。

第一台蒸汽機是法國人巴本(Denis Papin：圖3)在德國發明的。為了把骨頭快點煮爛，巴本製造了一個高壓鍋叫蒸汽蒸煮器，且為了安全起見，他在鍋蓋上開了一個安全閥門，當鍋內壓力太大時，蒸汽就會推開閥門噴出來，這與我們現在的家用高壓鍋是同一個原理。(圖 4)

圖3：巴本

圖4：巴本蒸煮器(Original uploader was Sadi Carnot at en.wikipedia)_

1690年，巴本做成了一台蒸汽機。這是一個有活塞的圓筒，當圓筒裡的水燒開後，蒸汽就把活塞推上去，再撒掉火(即停火)，蒸汽就冷卻凝成水，大氣壓力又把活塞壓下來，活塞一上一下就可利用繩子和滑車把一桶水提起來。

1698 年，英國人塞維利(Thomas Savery)改進了巴本的設計。他設計的蒸汽機，雖然不需要停火，但費煤、費汽，運轉緩慢，還要有專人守在那裡，輪流開閉蒸汽閥門和冷卻閥門，十分不方便，因此很少有人使用。

1712年，英國的一個工程師紐考門(Thomas Newcomen)和他的朋友設計了一種新蒸汽機，主要是改進蒸汽冷凝，不再從汽缸外澆冷水，而是往汽缸裡噴冷水，加快了冷凝進程，不過，這種機器究竟怎樣工作，瓦特並未見過(圖5)。

這台蒸汽機的汽缸活塞直徑為30.48厘米,每分鐘往復12次，功率為5.5馬力。但熱效率低，燃料消耗量很大，僅適用於煤礦等燃料充足的地方。

圖5：紐考門蒸汽機：圖中粉紅色是蒸汽，藍色是水，紅色是閥(摘自維基百科，作者：Emoscopes)，水從小箱噴入汽缸冷卻卻汽缸。

十一、  開始接觸紐考門蒸汽機

瓦特在格拉斯哥大學開店第7年，到了1763年冬季的時候，安德森(John Aderson)教授帶了一份需要修繕的機器來到瓦特的工作室，這時候，第一位曾經幫助過瓦特的狄克博士已經過世，安德森是他的繼任者，他和狄克一樣，都讓瓦特印象深刻。他向這位技師解釋這件工作特別棘手，因為它已經考倒了倫敦的一位儀器製造者。

對即決問題總是迫不及待的瓦特，欣然接受這項挑戰，於是安德森將這個大麻煩交給瓦特。這是一具紐考門(Newcomen)幫浦的模型。

紐考門幫浦!瓦特聽說過，18世紀對於機器有興趣的人，也都無人不知。如果紐考門沒有幫浦，礦業也無法蓬勃讓發展。

不過，瓦特對這種幫浦有興趣，是另有原因的。他想到除了抽水外，還有許多地方可以用蒸汽機代替人力或獸力。