等の工夫がある。

その操作および動作は以下のようになる[18]。
補助ボイラを満水にし、主ボイラに全体の 2/3 の水を入れて、加熱して蒸気を発生させる。

レバー Z を操作してレシーバー P1 に蒸気を送り、中の空気をすべて追い出す。吐出し弁 R1 が カタカタ と音を立て、吐き出し管が熱くなれば、空気が追い出されたことが分かる。

レバー Z を切り替えて、蒸気を レシーバー P2 に送って、同様に空気を追い出す。この間、蛇口管 Y のレバーを操作して、最初のレシーバー P1 に冷水をかけて蒸気を凝縮すると、吸い込み管から水が入ってきて P1 を満たす。レシーバー外面が冷たくなることから、水が入ったことが分かる。

レバー Z を操作して、レシーバー P1 に蒸気を送り、中の水を蒸気で吐き出し管へ押し出す。蒸気が水に打ち勝つためには時間を要するが、やがて蒸気が勝って、レシーバーの外面が乾いて熱くなり、水が排出されたことが分かる。この間、蛇口管 Y のレバーを操作して、他方のレシーバー P2 に冷水をかける。

この操作を双方のレシーバーで繰り返して、滑らかに水をくみ上げることができる。

当時、鉱山の排水のために、似たような多くの方式が既に持ち込まれて失敗していたので、鉱山の関係者は、新しいプロジェクトを疑いの目で見るようになっていた。セイヴァリは鉱夫の友の中で、彼の 火の機関 は単なるプロジェクトでなく、真に実用的な機関であることを説得するために、誰にでもわかるように懇切丁寧に説明している。また、13から14 歳の少年でも、数日の教育を完了すれば、運転することができると強調している[19][20]。

セイヴァリより36年前の1662年に、ウスター侯爵エドワード・サマセットが種々のアイデアを発表した本の中に、セイヴァリの蒸気機関とよく似たアイデアが掲載されており、セイヴァリ機関はその剽窃であるとの説もある。しかし、ウスター侯爵は蒸気の圧力で水を排出するだけで、凝縮を用いて吸引する案は持っていなかったし、何よりも、実動する機関を作ることは、全くできていなかった[21]。

セイヴァリは、パパンの蒸気機関をヒントにしたと述べているが、セイヴァリは、パパンと異なって、ピストンとシリンダーを採用せず、また大気圧以上の蒸気の圧力を利用した。後世から見ると、ボイラを別個に設けたことを除くと、原理的にはパパンの方式が優れていたが、機関の完成度はセイヴァリの方が高く、パパンもその後、セイヴァリの方式と類似の模型を製作した。その後に開発されたニューコメン機関が、結果的に両者の利点を引き継いだ。

セイヴァリの蒸気機関には、重大な問題がいくつか存在していた。
蒸気でレシーバーの水を排出して揚水するときに高圧の蒸気を必要とするが，ロウ付けした継ぎ手が高圧蒸気に耐えられず，頻繁に補修が必要であり，また，ボイラ爆発の危険と隣り合わせであった。

ポンプは，くみ上げる水位面より約30フィート(9.1m)以上の高い位置に設置することができない。セイヴァリの蒸気機関はポンプと一体であるため，この機関全体を坑道の深い位置に設置する必要があった。さらに，故障時には水没して、自力では回復できなかった。

高圧にさえできれば、ポンプから地表までの揚水高さには理論上の制限はないが，実際の安全性の面からは，中低圧のポンプを直列につなぐ方が好ましかった。

蒸気がレシーバー内に入れられるたびに，揚水する水とレシーバー容器の加熱のために熱の大半が失われていた。

セイヴァリ自身による改良の記録は残っていないが、その後何人かの人々により、これらの欠点が部分的に改良された。
セイヴァリ機関の改良デサグリエによるセイヴァリ機関の改良

1718年に ジョン・デサグリエ は、セイヴァリ方式を改良した機関を作った[22]。彼は、セイヴァリ機関では、レシーバー内の冷水を蒸気で押す時に大量に凝縮して、大きな無駄が生じていることを突き止め、ボイラの圧力の低下を抑えて、水の排出に要する時間を短くする工夫を行った。レシーバーを一個だけとし、さらにボイラとレシーバーの最適な容積比を求めた。

また蒸気を凝縮するための冷水を、レシーバーの外面でなく、レシーバーの内の蒸気中へ直接噴射するように改良した[注釈 5]。

安全弁は既にパパンにより発明されていたが、セイヴァリは用いようとせず、セイヴァリ機関は破裂事故をたびたび起こしていた。デサグリエは、ボイラに安全弁を取り付けた。デサグリエによる改良機関を右図に示す。
銅製の円筒形レシーバー A： 底部は吸い込み･吐き出し管の弁 F と G の間に繋がり、頂部は蒸気コック D K により蒸気管 C と噴射コック M に繋がる。

銅製の球形ボイラ B：レシーバーの容積の5倍以上の容積が必要。火炎がボイラを取り囲むように流れる。ボイラ頂部の銅カバーには水面計ゲージ N O、安全弁 P がある。

蒸気コック D とハンドル K: ハンドルを C の方向へ回すと蒸気が入り、M の方向へ回すと 蒸気を止めて M から冷水が入る。両者の中間ではどちらも遮断される。

弁 F G : 上方の栓 I のネジを外して容易に取り出して検査できる。

デサグリエは1718年以降に、これらの改良機関を7台建造した。その中には、ロシア帝国のピョートル1世のために建造したものも含まれており、いずれも、庭園等への給水用のものであった。彼は、揚程を高くすることも吐出し量を大きくすることもしようとはしなかった。当時普及し始めていたニューコメン機関と比較すると、小規模な用途では、改良したセイヴァリ機関の方が適していると述べている。セイヴァリ機関と水車の組み合わせ

セイヴァリ機関の中には、水車と組み合わせて、水量の得られない場所での動力源として用いられたものもあった[23]。この場合は、水車の回転で機関の弁操作を自動化することが容易であり、当時のランカシャーのマンチェスターや他の場所で、初期の大規模工場や綿花工場機械設備を動かすために建造されて、何年も使用され続けた。

右図は、Joshua Rigley がロンドンの Mr. Kier の大規模工場で、旋盤などを回すために建造した機関の中央断面図を示す。その構造と動作の概略は次のようになる。
B はボイラで、水槽 R に繋がる管(図略)から給水し、ボイラ内のフロートと弁で、ボイラの水位を一定に保つ。

蒸気は管 C によりレシーバー上部のボックス D に送られ、弁が開けば円筒形のレシーバー A に入る。弁は軸 K と T を介して水車 W の回転で開閉される。

レシーバー上部には冷水を噴射するノズルがあり、水車の木の車 T で駆動されるブランジャーポンプで冷水を噴射する(図略)。

レシーバー A は下部水槽 H から水を吸い上げ、上部水槽 R へ重力で排水する。水は上部水槽の水門を通って水車 W のバケットの中へ流れて水車を動かす。バケットを出た水は、再び下部水槽へ落ちる。水が循環して水温が上がるのを抑えるための巧妙な工夫(図略)もされている。

水車の軸 S の端に取り付けた木の車 T のクリート a b c d により蒸気弁 D を開閉し、ブロック e f g h によりシリンダ内への水噴射を制御する。

このような機関は、石炭が安価に手に入る所では有効に使用された。
脚注[脚注の使い方]
注釈^ Savery 家はデヴォン州の著名な旧家であり、州長官(sheriff)、議員などを輩出している。トマスの父は Richard Savery 、祖父は Colonel Savery であった(Smiles (1865) p.39.)。
^ 1600年頃から英国軍隊では、技術者に Trench-master の称号をつけていた。1622年頃から、Camp-master general、Engine-master 等と称され、1650年頃から、Engineer と称されるようになった(Duane (1810) p.137.)。
^ セイヴァリが蒸気の膨張力と凝縮力を使うことに気づいたきっかけについて、幾つかの説がある。熱したウィスキー瓶の中のアルコール蒸気が、水盤の水を吸い上げるのを見て気づいたとの説や、タバコを吸い終わった煙管（きせる）を水で洗うときに、煙管の中へ水が吸い込まれるのを見たとの説があるが、いずれも真偽が疑わしい。セイヴァリが、入念な設計と実験をもとに製作したのは確かである(Smiles (1865) pp.48-49.)。
^ 特許の名称は、"A new invention for raising of water and occasioning motionto all sorts of mill work by the impellent force of fire.（火力により、揚水および水車場の全作業を行うための新しい発明）"となっている(Smiles (1865) p.50.)。
^ レシーバーまたはシリンダ内に冷水を直接噴射して短時間で凝縮する方式は、既に1712年の初期のニューコメン機関で採用されていた。デサグリエは、この方式をセイヴァリ機関にも適用した。

出典^ 岩波書店辞典編集部, "岩波世界人名大辞典", 岩波書店(2013), pp.1885-1886.
^ a b Smiles (1865) p.41.
^ Rolt & Allen(1997) p.25.
^ Farey (1827) p.99.
^ Smiles (1865) p.40.
^ a b Smiles (1865) pp.42-45.