車を動かす閉じた輪:クローズドサイクル
遊園地の回転木馬のように、限られた場所の中をぐるぐると回り続ける閉じた輪の仕組み。これが、乗り物を動かすための大切な技術である閉じた輪の動力装置です。この装置は、熱の力を動かす力に変える特別な液体、つまり作動流体を使って動きます。この作動流体は、まるで生き物のように装置の中を循環し、何度も繰り返し仕事をします。
まず、熱を加えると、作動液体の温度と圧力が上がります。この力を使って、装置の中のピストンや羽根車を勢いよく動かします。ピストンや羽根車が動くと、乗り物を動かすための力が生まれます。これが、熱の力を動かす力に変える魔法です。
次に、仕事をした後の作動流体は、温度と圧力が下がります。そして、元の状態に戻り、再び熱が加えられるのを待ちます。まるで電池を充電するようなものです。この一連の流れが、何度も何度も繰り返されます。これが閉じた輪の動力装置の最大の特徴です。
昔懐かしい蒸気機関車も、この閉じた輪の仕組みを使っていました。水を熱して蒸気に変え、その蒸気の力でピストンを動かします。その後、蒸気は冷やされて水に戻り、再び熱せられます。この繰り返しによって、蒸気機関車は力強く走り続けることができました。
閉じた輪の動力装置は、外から新しい作動流体を取り込む必要がありません。同じ作動流体を繰り返し使うため、環境にも優しい仕組みと言えます。まるで、限られた資源を大切に使い続ける、知恵の輪のような技術と言えるでしょう。