증기 기관의 역사는 고대 그리스로 거슬러 올라간다. 기원 50 년에 헬렌은 시범용 증기 바퀴를 발명했다. 가열된 증기가 노즐에서 뿜어져 나올 때, 롤러볼은 반대 방향으로 회전한다. 그러나 당시 이 창조적 성과는 실제 응용되지 않았고 발명가 본인도 그렇게 할 생각이 없었다. 1000 여 년이 지났고, 공업과 광산업이 발전함에 따라, 누군가가 증기 펌프를 만들어 광산의 물을 배출하려고 시도했다. 1630 년 증기 동력 펌프를 발명해 특허를 받았지만 모든 활동은 설계나 시험 제작에 국한되어 실용적 가치가 없었다. 사실, 독일의 D. 파핑, 영국의 T. 사프리와 T. 뉴코멘만 증기 기관의 발명자이다.

사프리는 영국 엔지니어이다. 1689 ~ 17 12 기간 동안 그는 연이어 몇 대의 증기기관을 만들었다. 그중에는 직접 물을 올리는 기계가 있다. 증기가 열린 밸브를 통해 보일러에서 에어백으로 들어간 다음 활성 밸브를 통해 수압을 탱크에 넣는 방식으로 작동한다 (이때 다른 활성 밸브가 닫힌다). 에어백에 물이 얼마 남지 않을 때 밸브가 닫히고 물이 탱크에서 냉각 에어백을 배출하여 에어백에 음압이 형성됩니다 (음압은 이곳의 기압이 기압보다 낮다는 의미). 대기압력의 작용으로 물은 빨대에서 활성 밸브를 통해 에어백 (이때 다른 밸브가 닫음) 으로 들어가 순환되어 끊임없이 물을 펌핑하는 목적을 달성한다. 이 증기기관의 높이는 7 미터에 불과하며 시간당 10 여 톤의 물을 들 수 있지만, 10 초마다 밸브를 닫을 사람이 필요하다고 한다. 제때에 밸브를 켜는 것을 잊어버리면 보일러가 폭발할 수 있다. 게다가 광산이 비교적 깊기 때문에, 왕왕 몇 대의 증기기관을 몇 걸음 나누어 물을 길어야 하는데, 경제적도 안전하지 않기 때문에 광주들은 모두 사용하기를 원하지 않는다.

뉴코문의 증기기관은 사비리 증기기관의 기초 위에서 더욱 개선된 산물이다. 뉴코멘은 대장장이이다. 그는 피스톤에 거대한 로커 암을 추가하고 로커 암 한쪽에 밸런스 블록을 걸어 밸런스 블록 아래에 오일 흡입용 빨판 막대를 연결했다. 무게의 무게가 떨어지면 피스톤이 올라가고 증기가 열린 밸브를 통해 보일러에서 에어백으로 들어간다. 이때 밸브가 닫히고 에어백의 수문이 열리고 찬물이 물탱크에서 에어백으로 들어가 증기가 응결되고 에어백 안에 부압이 형성된다. 대기압력의 작용으로 피스톤이 아래로 움직이며 빨간봉을 들어 올립니다.

뉴코멘 증기기관의 장점은 동력 부분의 펌프가 분리되어 기압이 낮고 안전하다는 것이다. 나중에 밸브 개폐 과정을 플라이휠로 바꿔 자동화를 이루었기 때문에 많은 광산들이 기꺼이 채택하였다. 뉴코멘 증기기관의 효율성은 매우 낮아서 1769 J.Watt 가 더 높아질 때까지 증기기관이 널리 사용되지 않았다.