双作用活塞式风箱是一种配有活塞板和拉杆的箱形装置，推拉过程中都可以鼓风，出现的时间不晚于宋代。

中国古代鼓风设备的发展，经历了由皮囊到单作用木扇再到双作用活塞式风箱的演变过程。山东藤县东汉画像石上有治铁鼓风囊图像。木扇出现于唐宋或更早，其早期图像见于北宋《武经总要》白和甘肃安西榆林窟西夏壁画（图1）。明代宋应星在《天工开物》中绘制了熔炼金属和铸造金属器物的情景，其中多幅插图都表现了双作用活塞式风箱的使用（图2）。不同熔炼炉所用风箱的大小尺寸不同，其中有只需一人操作的小风箱，也有需“合两三人力”操作的大风箱，特别是“炒铁炉”上所用的风箱更大。

双作用活塞式风箱的箱体为木质，有方形和筒形两类。内部装置一个活塞板，箱内一侧下部有一个长方形风管，前、后开口都与箱内相通，中间有一个向外的出风口。出风口内部的一个单页双置活门，可使出风口与方管的一半相通，阻断出风口与方管另一半之间的空气流动。在气流推动下，方管两部分交替与出风口相通（图3）。活塞板作前后往复运动时，都可以将空气压出，从而实现连续鼓风。简形箱体可将所受内部径向压力转化为切向拉力，从而承受更高的风压。其制作工艺有板材拼合加箍和原生树干整体加工两种。后者制成的箱壁没有接缝、受力均匀，承压能力进一步提高，常用水力驱动，为大型冶炼炉鼓风。古代马达加斯加和日本等地也曾使用能连续供风的鼓风器，但它们都有两套气缸和活塞，本质上属于串联或并联鼓风，只有中国的风箱真正具备了双作用原理。

活塞式风箱效率高、操作简便，明、清时期，与木扇共同成为治铸业主要的鼓风设备。直到20世纪，活塞式风箱仍然在乡村广泛使用，不仅用做手工业中的鼓风器，还普遍被家庭用作炉灶鼓风。

来源: 《中国古代重要科技发明创造》

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