ニューコメン式蒸気機関は、ボイラーから熱い蒸気を注入してシリンダー内の温度を沸点まで高めた後、冷却水を送り込んで一気に冷やし、蒸気が水に戻るときに生じる気圧差によって、ピストンを上下に動かすという方式であった。しかしこの方法だと、次に蒸気が入ってくる時にはシリンダー内が冷えきってしまっており、ボイラーで作られる蒸気の大部分は、シリンダー自体を温め直すために使われることになる。
「これでは効率が悪すぎる!」*
この原因は、シリンダーの温度の高低差にあるとワットは考え、これを解消すべく、様々な実験を重ねていく。「シリンダーは温まった状態のままで、ピストンを上下に動かすには―」。こうして、シリンダー内の蒸気を、水を入れて「冷ます」のでなく、別の場所に「逃がす」ため、「復水器」をシリンダーの外に設置することを考え出す。
これによってシリンダーを常に高温に保ったまま、ピストンを動かすことに成功。この発明で熱効率がなんと4倍近くも向上したという。