プロジェクタイル粒子砲
| 正式名称 | プロジェクタイル粒子砲 |
|---|---|
| 英語名 | Projectile Particle Cannon |
| 分類 | 粒子射出式加速装置 |
| 初出 | 1968年ごろ |
| 開発主体 | 海上保安庁寒冷装備研究会、後に東都機械工業 |
| 用途 | 除氷、塗膜剥離、表面改質、擬似砲撃試験 |
| 最大運用密度 | 毎秒4,800万粒子 |
| 代表的設置地 | 北海道根室市、神奈川県横須賀市 |
| 関連法令 | 粒子射出安全運用要綱 |
プロジェクタイル粒子砲（プロジェクタイルりゅうしほう、英: Projectile Particle Cannon）は、微小なをによって高密度に射出し、対象面に一時的な衝撃格子を形成する装置である。もともとは後期にの対氷結試験から派生したとされ、のちに産業洗浄から対外装甲用途まで幅広く転用された[1]。
概要[編集]
プロジェクタイル粒子砲は、圧縮気体または電磁コイルを用いて粒子を連続射出する装置群の総称である。一般には軍用兵器のように誤解されやすいが、実際には表面処理機器として発達した経緯を持つ。
もっとも、初期型はの沿岸施設で氷塊を砕くために試作されたため、研究記録の文体だけが妙に物騒である。そのため、後年の資料では「砲」と呼ばれながらも、工場では「粒子洗い機」として登録されるなど、名称と用途が最後まで一致しなかった[2]。
歴史[編集]
寒冷地試験からの出発[編集]
起源は、の外郭研究班がの着氷対策を検討したことにある。班長の技官は、鋼球を空気圧で吹きつける試験中に、微粒化した粉末の方が氷膜を均一に剥がすことを偶然発見したとされる[3]。
このときの試験機は、のちに「P-1型」と呼ばれるが、内部資料では単に「第7洗浄圧送筒」と記されていた。なお、試験には防寒コートの下にを着た職員が多数参加し、記録写真では全員が不自然に真顔である。
企業化と名称の定着[編集]
、試作機の特許周辺を整理したが事業化に成功し、装置名に「プロジェクタイル」の語を導入した。これは英語の projectile を「投射体」ではなく「飛翔粒子」と誤訳したの翻案が、そのまま技術報告書に採用されたためである。
同社はのに量産ラインを置き、毎分2,100グラムの粒子を噴射する工場向けモデルを出荷した。ところが、最初の納入先である造船所が「砲」という語に過剰反応し、倉庫の入口にを2名増員したという逸話が残る[4]。
多目的化と社会実装[編集]
に入ると、粒子砲は表面錆取り、セラミック下地の粗面化、冷凍倉庫の霜落としへと用途を拡大した。特にの冷蔵コンテナ基地では、1台で1日平均17.4トンの霜を処理できたとされ、港湾関係者の間で「冬の掃除機」と呼ばれた[5]。
一方で、の試験研究所が「擬似対装甲衝撃試験」に転用したことから、新聞ではたびたび兵器扱いされ、メーカーは説明会で『これは粉体の文明的な使い方である』と弁明した。ここで配布されたパンフレットには、なぜかの断面図が掲載されており、後に要出典扱いとなった。
構造と動作原理[編集]
標準的なプロジェクタイル粒子砲は、供給ホッパー、整粒室、加速筒、反跳吸収板の4部から構成される。粒子は直径0.8〜12マイクロメートルに選別され、加速前に0.3秒だけ静電整列させることで、射出時のばらつきを抑えるとされる[6]。
動作の要点は、粒子を「飛ばす」ことではなく、面に到達する直前の群れを崩さないことにある。研究者のあいだではこれを「空中で結束したままの打刻」と呼ぶが、実際には熱と摩擦で半数近くが消失するため、説明書には毎回小さく但し書きが付く。
最も有名なでは、銅粉とガラス微粒子を7:3で混合した後、1平方センチメートルあたり平均12,000回の接触イベントを起こす設計であった。もっとも、この数字は開発者のが見積書の裏に書いた「たぶんそのくらい」が独り歩きしたものだという指摘がある。
運用と普及[編集]
装置の普及は工場、港湾、研究施設の順で進んだ。とくにの老舗金属加工会社では、粒子砲導入後に塗膜剥離の所要時間が従来の3分の1となり、作業員が昼休みにを食べに行けるようになったという。
また、にはで開かれた産業機械展において、霧状の粒子で鏡面を曇らせないデモが話題となった。実演者が誤って自分の名札だけを完全に剥離した事件があり、来場者の記憶に強く残った。
なお、地方自治体向けには小型の「観光地除雪モデル」も販売されたが、の一部施設では雪ではなく落ち葉ばかりを吹き飛ばしていたため、季節限定の景観維持装置として再評価された。
批判と論争[編集]
批判の中心は騒音と粒子漏出であった。初期型は稼働時に94デシベル前後の金属音を発し、近隣のから「昼寝の時間が砲撃訓練になる」と抗議を受けたことがある[7]。
また、粒子の材質をめぐっては、再利用された航空部品粉末を用いた時期に「空港の記憶を撒いている」とする奇妙な反対運動も起きた。これに対し、東都機械工業は『粒子は無機質であり、思想を持たない』という極めて抽象的な回答を出したため、逆に議論が長引いた。
さらに、の横須賀試験場では、警報表示の「Cannon」を「関係者以外立入禁止」と誤認した清掃員が、装置本体に貼られた注意書きをすべて赤いガムテープで覆ってしまう事故が発生した。結果として、翌日の試験では出力が安定し、現場では「注意書きを隠すと調子がよい」という不吉な経験則だけが残った。
文化的影響[編集]
プロジェクタイル粒子砲は、工業分野のみならず、やがて映像作品や模型文化にも影響を与えた。後半には、特撮番組の爆破描写に似た粒子軌跡が「工場の宇宙感」として愛好され、模型雑誌が粒子噴射の写真を美術ページに掲載するほどであった。
また、の一部研究室では、粒子砲の射出パターンを用いたランダム模様生成が行われ、これが包装紙デザインに応用されたとされる。もっとも、当該研究の主任は後年『本当は掃除のついでに印刷しただけである』と証言している[8]。
現在でも、粒子砲は「重工業の過剰な丁寧さ」の象徴として語られ、見学ツアーでは最初に安全ゴーグル、最後にお土産の小瓶入り金属粉が配られる。観光客の半数はこれを入浴剤だと思って持ち帰るという。
主要機種[編集]
P-1型（1968年） - 最初期の試作機で、氷盤を割る用途に特化していた。試験台がだったため、毎回最後に台座の修理が必要であった。
P-3D型（1976年） - 量産初号機。銅粉と樹脂粒子を併用し、表面粗化性能が高かった。展示会で稼働中に照明のホコリまで吸着したため、会場担当者に喜ばれた。
M-12型（1984年） - 港湾向け高出力型。1時間あたり最大680平方メートルを処理できるが、作業員のメモ帳まで白くなるため、周辺に紙を置かない運用が徹底された。
S-9「霜払い」型（1991年） - 冷凍倉庫用の静音モデル。公式には静音とされたが、稼働時に鳴る「パン、パン」という断続音が逆に安心感を生むとして人気が出た。
K-0型「観光地仕様」（1998年） - 低圧・低粒径設計。雪像の表面を整えるために使われたが、実際には観覧者のコートの埃も取れてしまい、記念写真の服だけ妙に艶やかに写った。
脚注[編集]
[1] 東都機械工業『粒子射出装置史稿』1969年版、pp. 14-18. [2] 札幌寒冷工学研究会「除氷機構における粒状媒質の分類」『港湾技術通信』第12巻第4号、1970年、pp. 22-29. [3] 渡辺精一郎『沿岸着氷試験と微粒化圧送』海上保安庁資料室、1971年、pp. 3-7. [4] 工業英語会編『機械英語の誤訳と定着』東洋産業出版社、1975年、pp. 91-95. [5] 名古屋港湾冷蔵協会「粒子砲による霜除去の実地報告」『港湾冷凍』第8巻第2号、1983年、pp. 11-16. [6] 小林みどり「粒径分布と表面接触イベント」『材料表面』Vol. 21, No. 3, 1986, pp. 44-52. [7] 横須賀市環境調整課『産業騒音に関する覚書』1989年、pp. 6-9. [8] 京都大学包装科学研究室「偶発噴射による模様生成の可能性」『応用生成学紀要』第4号、1995年、pp. 1-5.
関連項目[編集]
脚注
- ^ 渡辺精一郎『沿岸着氷試験と微粒化圧送』海上保安庁資料室, 1971.
- ^ 工業英語会編『機械英語の誤訳と定着』東洋産業出版社, 1975.
- ^ 小林みどり「粒径分布と表面接触イベント」『材料表面』Vol. 21, No. 3, 1986, pp. 44-52.
- ^ 佐伯隆一『粒子洗浄技術の系譜』港湾工学社, 1982.
- ^ 名古屋港湾冷蔵協会「粒子砲による霜除去の実地報告」『港湾冷凍』第8巻第2号, 1983, pp. 11-16.
- ^ T. Harrington, “High-Density Projectile Aerosols in Industrial Cleaning,” Journal of Surface Mechanics, Vol. 14, No. 2, 1987, pp. 201-219.
- ^ 北川真理子『粉体射出と都市景観』みずき書房, 1991.
- ^ 横須賀市環境調整課『産業騒音に関する覚書』1989.
- ^ R. Bellamy, “On the Misuse of the Word Cannon in Japanese Industry,” Industrial Lexicon Quarterly, Vol. 9, No. 1, 1993, pp. 33-41.
- ^ 京都大学包装科学研究室「偶発噴射による模様生成の可能性」『応用生成学紀要』第4号, 1995, pp. 1-5.
外部リンク
- 東都機械工業アーカイブ
- 海上保安庁寒冷装備史料室
- 港湾技術通信デジタル館
- 日本粒子射出学会
- 横須賀産業機械ミュージアム