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鼓风器
背景和原理简介
    鼓风器是一种强制送风的工具,主要用于冶铸业。鼓风器至迟发明于商、西周时。早期是用牛皮或马皮制成的一种皮囊,古时称之为橐。橐是最早的鼓风器,也是风箱的前身。橐,也称橐龠。橐,以牛皮制成的风袋;龠,原指吹口管乐器,这里借喻橐的输风管。战国时期已有橐龠。
汉画像冶铁图中的鼓风机——橐
  皮囊鼓风器发展到唐宋(或许更早),逐渐为木扇式风箱所代替,这种风箱实际上是一种悬扇式鼓风器 ,其形状见于北宋曾公亮所著的《武经总要》的“行炉”图,扇板上装有两根拉杆,并凿有 两个小方孔,拉杆拉动扇板作压缩与扩张的摆动运动。当压缩时,进气门关闭,木箱内的气体排出,扇板扩张时,木箱内成真空,进气门开启,空气进入。这种风箱制作容易,但风量有限,为克服这一缺点出现了双扇式风箱,敦煌榆林窟西夏壁画中有双木扇风箱画。该风箱靠木质箱体上木板的启闭运动,造成断续气流。为了得到足够的风力,其扇风板比人体还高,其鼓风效率可能较低。另外元代陈椿《熬波图》中也绘有铸铁用回拉杆双木扇门风箱。不久,这种木扇风箱被安装在水力驱动的机械上,这使木扇风箱有较高的功效,如水排。
西夏壁画锻铁图中的双风扇风箱
历史记载
    《老子口道经》用它比喻空间「天地之间,其犹橐龠乎?虚而不屈,动而愈出。」这是说,皮橐内充满空气而不塌缩,拉动其体又能将其内空气压出。空气通过输风管可进入熔炼炉中。
  汉代典籍中论及橐龠者甚众。山东滕县出土汉代冶铁画像石中有橐的画面。它有三个木环、两块圆板、外敷皮革而成。拉开皮橐,空气通过进气阀而入橐;压缩皮橐,橐内空气通过排气阀而进入输风管,再入冶炼炉中,这是单橐作业,至迟在战国时期,出现了多橐并联或串联的装置,名为“橐籥”,汉代又称之为“排橐”。
  洛阳出土的西周铸铜炉壁残块上发现有三个通风口,说明当时不仅使用鼓风器,而且已一炉有多个装置了。
  明代宋应星《天工开物》中,亦绘有许多风箱图。
 
陈椿《熬波图》   铸鼎图
    北宋时期发明拉杆活塞式风箱。记载见于明代《鲁班经》和《天工开物》(成书于1634年),沿用至今。据李约瑟博士考证,成书于1280年的一本题为《演禽斗数三世相书》卷二中有拉杆活塞式风箱的最早的图画。这种风箱轻便省力而且功效高,很快得到普及和发展。
 
橐复原图
 
橐鼓风模型图
知识点
    1、鼓风器至迟发明于商、西周时。早期是用牛皮或马皮制成的一种皮囊,古时称之为橐。
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