チェーンポンプは、複数の円板がエンドレスチェーン上に配置された水ポンプの一種です。チェーンの一部が水中に浸かり、チェーンは円板の直径よりわずかに大きい管内を走行します。チェーンが管内を引き上げられると、円板の間に水が閉じ込められ、そこから上部へ汲み上げられ、そこから排出されます。チェーンポンプは、古代中東、ヨーロッパ、中国で何世紀にもわたって使用されてきました。
近東とヨーロッパでは
この装置に関する最古の証拠は、紀元前700年頃のバビロニアの文献に見られます。これらは通常、人間または動物によって動力を得ていました。 [1]この装置は紀元前200年頃から古代エジプトにも登場し、一対の歯車を備えていました[疑わしい-議論の余地あり]。[2]
古代ギリシャ・ローマでは、チェーンポンプの一種が使用されており、チェーンにポットやスコップが固定されているものもあり、これが上部の滑車を通過すると、水が外に流れ出た。2世紀の例がロンドンに保存されている。[3] ビザンツのフィロンは紀元前2世紀にそのような装置について書いている。[4]歴史家ウィトルウィウスは紀元前30年頃にそれらについて言及している。1世紀のローマの荷船から、ビルジポンプの歯車、クランク、ディスクの破片がネミ湖で発掘された。[5] [6]
チェーンポンプはルネサンス期のヨーロッパの鉱山で使用されており、鉱物学者 ゲオルク・アグリコラは著書『金属論』 （1556年）の中でその図解を掲載している。[7]チェーンポンプは当時の海軍艦艇でビルジポンプとして一般的に使用されており、19世紀には低揚程灌漑用ポンプとしてその例が知られている。
中国
チェーンポンプは、古代中国でも少なくとも西暦1世紀から使用されていました。中国では、ドラゴンの背骨とも呼ばれていました。[8]最も古い記録の1つは、西暦80年頃の漢代の哲学者、 王充（西暦27-97年）による記述です。 [9]西洋のものとは異なり、中国のチェーンポンプは、洋ナシ形のバケツではなく、四角いパレット型に似ていました[疑わしい-議論する]。このような中国のチェーンポンプのイラストには、斜めの水路で水を汲み上げる様子が描かれています。これらは、急流の水圧によって水平の水車が垂直の車輪に作用して駆動される場合もあれば[10]、水平の機械的な車輪が垂直の車輪に作用して牛の力で引っ張られる場合もありました[疑わしい-議論する]。[11]ペダルで操作する四角いパレットのチェーンポンプもありました[12]
1世紀以降、チェーンポンプは中国の田舎に広く普及しました。[13]中国の四角パレットチェーンポンプは主に灌漑用に使用されていましたが、公共事業にも使用されました。悪名高い後漢の宮廷宦官である 張容（189年没）は、技術者の畢嵐（びらん）に首都洛陽郊外に一連の四角パレットチェーンポンプを建設するよう命じました。[14]これらのチェーンポンプは洛陽の宮殿と居住区に供給され、チェーンポンプで汲み上げた水はパイプシステムによって運ばれました。[14]三国時代の有名な機械技術者である馬鈞も、魏の明皇帝（226-239）の宮殿の庭園に散水するための一連のチェーンポンプを建設しました。[15]
宋代（10世紀から13世紀）の農業拡大期には、揚水装置の技術が進歩しました。数世紀にわたり、これらの装置は排水や灌漑のための水の移動に使用されていました。当時は、カウンターバランス式バケツ、または「スワップ」あるいは「ウェルスウィープ」として知られる最も単純な設計が一般的に使用されていました。より複雑な設計である「スクエアパレットチェーンポンプ」は、宋代の技術発展の数世紀前に導入されましたが、農業での使用は初めてでした。これらの装置は、西暦1千年紀末頃に普及しました。[16]
13世紀以降、中国では中東から伝来した風車を利用して、四角パレット式チェーンポンプの動力源としても利用されました。 [17]しかし、四角パレット式以外にも様々なタイプのチェーンポンプが存在しました。宋応興（1587-1666）の百科事典『天宮開物』 （1637年）には、水車で駆動し、川から高地の農作物畑へと水を導く円筒式チェーンポンプの描写と図解が掲載されています。 [18]
宋代における鎖ポンプの農業発展への貢献は、12世紀の李处权（りちゅうせん）をはじめとする詩人たちによって称賛された。宋朝は積極的にこの技術を普及させ、まだこの技術に馴染みのない地域にも揚水機と鎖ポンプを導入した。[19]
参照
注記
- ^ ジョセフ・ニーダム『中国の科学と文明4(2)』（1965年）、352ページ。
- ^ ドナルド・ラウトレッジ・ヒル（1996年）「エンジニアリング」、ロシュディ・ラシッド著『アラビア科学史百科事典』第3巻、751-795頁[771]。
- ^ ブレア、イアン;スペイン、ロバート。 Taylor, Tony (2019-04-08)、Bouet、Alain (編)、「ロンドンの 1 世紀および 2 世紀のローマのバケット チェーンの技術: 発掘から再建まで」、Aquam in altum exprimere : Les machine élévatrices d'eau dans l'Antiquité、Scripta Antiqua、Pessac: Ausonius Éditions、ページ 85–114、ISBN 978-2-35613-295-6、 2021年11月3日取得
- ^ “The chained pump of Philon (mangani)”. kotsanas.com . 2021年11月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年11月3日閲覧。
- ^ ロビンソン、ダミアン. 地中海における海洋考古学と古代貿易. オックスフォード海洋考古学センターモノグラフ. pp. 43– 44.
- ^ ニーダム、第4巻、第2部、109ページ。
- ^ G. Agricola、「In Re Metallica」、<ページが必要>。
- ^ ニーダム、第4巻、パート2、89、110。
- ^ ニーダム、第4巻、第2部、344ページ。
- ^ ニーダム、第4巻、パート2、342〜343ページ。
- ^ ニーダム、第6巻、第2部、500ページ。
- ^ ニーダム、第4巻、パート2、340〜341ページ。
- ^ ニーダム、第4巻、第2部、110ページ。
- ^ ab Needham、第4巻、第2部、33ページ。
- ^ ニーダム、第4巻、第2部、40ページ。
- ^ エルヴィン、マーク（1973年）『中国の過去のパターン』スタンフォード大学出版局、127頁。ISBN 0-8047-0876-2。
- ^ ニーダム、第4巻、第2部、558ページ。
- ^ 歌、15。
- ^ エルヴィン、マーク（1973年）『中国の過去のパターン』スタンフォード大学出版局、126ページ。ISBN 0-8047-0876-2。
参考文献
- ニーダム、ジョセフ（1986年）『中国の科学と文明：第4巻、物理学と物理技術、第2部、機械工学』台北：Caves Books, Ltd.
- ニーダム、ジョセフ（1986年）『中国の科学と文明：第6巻、生物学と生物技術、第2部、農業』台北：Caves Books Ltd.
- 宋英星著、孫益土禅と孫秀川による序文付き（1966年）。『天公凱武：17世紀中国の技術』、ユニバーシティパーク：ペンシルベニア州立大学出版局。
