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他一面深思，一面經過洗衣婦的屋子，以及牧羊人住的屋子。
突然之間，他想到了這個謎底的答案。
瓦特說：「那是在格拉斯哥的格林公園裡發生的事情。在一個晴朗的安息日下午，我出去散步。我走過那家老洗衣房，然後又通過夏洛特街盡頭的大門，進入了這個公園。當時，我正思考着那台發動機的問題。
當走到赫德劇場時，有一個想法浮現在我的腦海裡：由於蒸汽是一種具有彈性的物體，因此，凡是有真空的地方，它就無孔不入；如果在汽缸和排氣室之間有一條通道的話，那麼蒸汽就會湧進這個排汽室裡，並且可能在那裡冷凝而不需要冷卻汽缸。然後我又領會到，如果我使用一個像紐科門式的發動機上的那種噴嘴，我就準能解決冷凝蒸汽和注水的問題。為了做到這一點，我想到了兩條途徑，其一，如果能製成一條向下延伸三十五六英呎長的排水管，那麼水就可以從這條管道流走，而所有的空氣則可由一個小氣泵抽出；其二，製造一個大到足以把水和空氣一起抽走的泵……當我還未走過高爾夫球場的時候，對這件事情的整個安排便已經胸有成竹了。」
瓦特的這一重大構思就這樣形成了，他急得手指發癢，躍躍欲試，想先搞出模型來，可是出於對蘇格蘭安息日的考慮，他不能馬上就到他那個靠近牛肉市場盡頭的一個小院中的小作坊裡去。這個小作坊就是他當時
1765年5月進行試驗工作的地方。但是，就在第二天，他便開始動手製造了一個裝置，儘管這個裝置設計簡單、製作粗糙，但卻能夠使他對他的新理論進行檢驗。現在同瓦特的其他的一些模型一起保存在科學博物館裡的這個裝置，被認為是分離式冷凝器原理的第一次歷史性的應用。
按照傳統的做法，這台裝置歸科學博物館所有是理所當然的。它是由伯明翰的詹姆斯·瓦特公司于
1876年贈給科學博物館的。由於這正是我們所期望的，因此看來也就沒有理由去懷疑它的真實性了。這個裝置是由三個直立排列的圓筒狀主要部件組成的。
首先是一個裝有保溫套的封閉式蒸汽汽缸，另外還配有一個活塞和一個活塞桿，這個活塞桿的下端通過一個填料函伸出來，頭上帶有一個掛鉤，用來提升供試驗的重物。這個汽缸的旁邊是冷凝器部件和氣泵筒，這兩個部件在其底部，由一個作為冷凝器一部分的長方形水箱把它們連接在一起。雖然，這台小模型肯定在某個時候損壞過，並且修理時所用的方法也未能使它運轉，但瓦特用來證實自己理論的方法，卻似乎是顯而易見的。
他首先是往冷凝器裡倒冷水。只要臨時去掉氣泵缸上的活塞，就能夠做到這一點。然後，他使蒸汽通過一條管子以及與汽缸頂部相連接的管子注入汽缸，裡面要排除的空氣便從冷凝器頂上一個簡單的單向閥泄出。當蒸汽開始從這個閥門噴出時，就表明汽缸裡已經充滿了蒸汽。
於是關閉蒸汽開關，氣泵活塞便升起，在冷凝器裡造成部分真空。這就使得蒸汽從汽缸進入了冷凝器，並在這裡通過冷卻，水得到冷凝，這樣就在活塞上部的汽缸裡造成了真空。由於在蒸汽缸套裡處于大氣壓下的蒸汽是與活塞下面的汽缸相通的，所以必然會把活塞推向汽缸頂部。當蒸汽再次進入汽缸頂部時，活塞兩面的壓力便均衡了，結果，加在活塞桿上的重壓就會使活塞再次返回底部。
於是，這種循環就又開始了。
顯然，這個小模型用這種方式只能運轉幾個衝程而已，因為冷凝器裡的水很快就會變得太熱，從而無法使蒸汽有效地冷凝下來。不過這運轉幾個衝程，就足以向這位歡欣鼓舞的發明家證明：他的設想是行得通的；他使兩種看來互相對立的條件一致起來，即既要保持汽缸的恆熱，又要在汽缸裡造成有效的真空。
瓦特在證實了自己的觀點之後，他的當務之急便是設計和製造一個高效率的冷凝器。蒸汽冷凝器有兩種：一種是噴射型的，另一種是表面型的。紐科門運用的是噴射原理，他採取噴灑冷卻水的辦法，使發動機的汽缸裡的蒸汽冷凝。表面型冷凝器原理，是給進入的蒸汽提供最大的冷卻面積。
它除了冷凝的是蒸汽而不是冷卻水之外，其他的功能和設計都與汽車上的散熱器類似。其實，安裝在本世紀晚些時候製造的那些蒸汽型汽車上的冷凝器，與傳統的散熱器沒有什麼區別。正如人們將會看到的，後來，瓦特採用了噴射式冷凝器，然而，他最初試驗的卻是表面型冷凝器，它是用馬口鐵皮焊成一些小桶，在小桶上安裝着小圓管或狹長形的槽，冷水可以通過它們而循環流動。
羅比森後來講述了發生在這一時期的一件小事。這件小事非常清楚地說明了瓦特複雜性格中的兩個側面：一個側面是他會偶爾出現一種強烈的自信情緒，這同他常有的意志消沉和自我懷疑的情緒形成了鮮明的對照；另一個側面是他那種秘而不宣的性格，使他有時甚至對自己最好的朋友都信不過。
有一次，羅比森沒打招呼就闖進了瓦特家的起居室，發現這位發明家正坐在火爐旁，他的膝蓋上放著「一個小小的馬口鐵箱」。羅比森後來才明白，這就是表面冷凝器。毫無疑問，瓦特當時正在用火爐裡燒着的烙鐵銲接它。羅比森立刻便開始興緻勃勃地同他談起這個他們倆都極為關注的問題，而且還向瓦特問起試驗的進展如何。
瓦特卻閉口不答，默默地坐在那裡凝視着爐火。
