肛門エアコンプレッサ流体力学
| 種類 | 局所気圧誘導型流体現象 |
|---|---|
| 別名 | 逆圧縮便動、ACFD、尻圧流 |
| 初観測年 | 1978年 |
| 発見者 | 篠原一彦 |
| 関連分野 | 流体力学、衛生工学、都市環境学 |
| 影響範囲 | 密閉空間、長距離交通機関、換気不良の研究施設 |
| 発生頻度 | 条件が揃うと年数回から月数回 |
肛門エアコンプレッサ流体力学（こうもんエアコンプレッサりゅうたいりきがく、英: Anal Compressor Fluid Dynamics）は、周辺のがの挙動を特異に変化させる現象である[1]。別名は「逆圧縮便動」とされ、にのがで初めて体系的に報告したとされる[2]。
概要[編集]
肛門エアコンプレッサ流体力学は、姿勢において周辺に生じる微小な圧縮・膨張の反復が、周囲の空気や微粒子の流れを変調させるとされる現象である。一般には気圧、姿勢、衣服素材、椅子の反発係数が複合的に作用し、局所的な渦流が形成されると説明される[3]。
この現象はの周辺領域で注目され、特に車内、、のような静圧変動の少ない環境で観測されやすいとされる。なお、メカニズムは完全には解明されておらず、研究者の間では「人体をひとつの可変容積ポンプとして扱うべきか」をめぐる議論が続いている[4]。
発生原理・メカニズム[編集]
発生原理として最も広く知られているのは、座面と身体の密着によって形成されるが、わずかな体重移動に応じて周期的に開閉するという説である。このとき程度の局所圧差が生じ、空気の再配置が起こるとされる[5]。
また、衣服の繊維構造が重要であるとするも有力である。とくにポリエステル混紡のスラックスは、静電気を帯びることで流体の粘性境界層を不安定化させるとの指摘があるが、再現実験は少なく、とされることが多い。
一方で、の旧・生活力学研究班が提唱したでは、本人が意識しない極微小な腹圧変化が後方へ伝播し、椅子の背面気流を巻き込むことで現象が増幅されるとされている。これに対し、の一部研究者は「現象の大半は心理的期待による自己誘導である」と反論している。
種類・分類[編集]
研究史上、肛門エアコンプレッサ流体力学は以下の3類型に分類されることが多い。
I型：定常圧縮型 — や図書館閲覧席など、長時間の静止姿勢で発生しやすい。微弱だが持続性が高く、椅子の角度が3度以内に固定されると顕著になるとされる。
II型：瞬間逆噴射型 — のブレーキ時や、折りたたみ椅子から立ち上がる瞬間に観測される。気流が一方向に偏り、周囲の空調が急に働いたように感じられることがある。
III型：共鳴増幅型 — や硬質プラスチック座面で発生しやすい。特定の体勢で共鳴が起こり、周囲の書類がわずかにめくれる現象が報告されている。なお、この型はの公開実験で話題となった。
歴史・研究史[編集]
1970年代の初期記録[編集]
最初の体系的記録は、の工業環境班で作成された内部報告書『座面閉鎖系における微圧変動観測ノート』にあるとされる。報告者のは、試験用椅子に座った被験者の背後で紙片が周期的に動くことを発見し、当初は換気装置の故障を疑ったという。
同時期、の地方集会では、これを「人体座位換気の盲点」として紹介する口演が行われたが、聴衆の半数は冗談と受け取ったと伝えられる。
1980〜1990年代の拡張[編集]
にはの生体流体班が、体育館の木床と事務椅子を比較した実験を行い、床材よりも座面の縁のR加工が影響するとの結果を出した。これがきっかけで、オフィス家具メーカー各社が座面裏の通気孔配置を競うようになった[6]。
には米国の誌が特集を組み、による論文『Perianal Aeration and the Hidden Compressor Effect』が掲載された。以後、国際会議ではACFDの略称が定着したとされる。
研究の停滞と再評価[編集]
しかしに入ると、同現象の多くがやに起因する見かけの効果ではないかと疑われ、研究費は一時減少した。特にの調査では、関連予算のうち実験用座布団の購入費が異様に高かったことが批判された。
それでも以降、換気シミュレーションと高感度圧力センサーの普及により再評価が進み、都市設計や高齢者福祉の文脈で静かに復権している。
観測・実例[編集]
代表的な観測例として知られるのは、の車内で行われたの移動実験である。研究チームは、名古屋〜京都間の17分間にわたり座席下の微小気圧を測定し、3回の明瞭な逆流イベントを記録したと報告している。
また、の冬季実験では、ダウンジャケット着用者の臀部周辺において、外気温、室温の条件下で渦の滞留時間が2.3倍に延びた。これは「衣服が保温材であると同時に流路整形材でもある」ことを示す例として引用される。
一方、最も有名な実例はの合同庁舎内で起きた「書類浮揚事件」である。会議室A-17で長時間の審議中、机上のA4紙32枚が順番に1〜2ミリ浮き上がり、空調故障として処理されたが、後日、座席の配置と同現象の相関が認められた。
影響[編集]
社会的影響としては、まずの分野に変化を与えたことが挙げられる。2010年代後半からは、通気性よりも「逆圧縮を逃がす背面逃避孔」を設けた椅子が一部で採用され、会議室の椅子に意図せぬハニカム構造が導入された。
また、やでは、長時間座位による局所気流の乱れが微細な異臭拡散を助長するのではないかと懸念され、座席の素材選定に影響を与えたとされる。なお、の社内資料では、この問題を「乗客の不快感を招く可能性のある非接触型空気移送現象」と婉曲に表現していたという。
さらに、心理面への影響も指摘されている。研究参加者の一部は、現象を観測されること自体がストレスとなり、かえって圧力変動が増大するという悪循環を示した。これをの亜種として扱う説もある。
応用・緩和策[編集]
応用面では、やへの利用が進められている。とくにでは、密閉空間での微風検知を学ぶ教材として、簡易な座面圧センサーが導入された例がある。
緩和策としては、第一にを4〜7度に保つこと、第二に吸湿性の高い天然繊維を用いること、第三に「急激な体重移動を避ける」ことが挙げられる。もっとも、完全な抑制は困難であり、の報告でも「発生頻度を3割程度下げるにとどまる」とされている。
なお、最も効果が高いとされるのは、椅子そのものに微細な圧逃がし溝を設ける方法である。しかし、この設計は一部の利用者から「座り心地が機械的すぎる」と不評で、普及は限定的である。
文化における言及[編集]
以降、同現象はネット掲示板や深夜番組でたびたび取り上げられ、しばしば都市伝説と学術用語の中間のような扱いを受けてきた。とくに系のバラエティ番組『未確認座位現象図鑑』では、研究者が白衣のまま実演したことで一部視聴者の支持を得たという。
文学では、風の文体を模した同人誌『静かな尻圧の午後』がで頒布され、知る人ぞ知る題材となった。また、の構内広告に「座り方で空気は変わる」というコピーが掲げられたことがあり、これがACFDの一般認知を押し上げたとされる。
一方で、医療・福祉の現場では真剣に受け止められており、では寝たきり高齢者の体位変換に伴う微圧変動の説明概念として援用されることがある。半ば冗談のように見えながら、実務にしぶとく残った点が、この現象の面白さである。
脚注[編集]
[1] 佐伯真理子『座位流体学入門』中央工学新書, 2002年.
[2] 篠原一彦「椅子周辺の微圧変動に関する予備報告」『東京都立産業技術研究所紀要』第14巻第2号, 1979年, pp. 33-47.
[3] A. T. Caldwell, "Compressed Pelvic Boundary Layers in Indoor Settings," Journal of Applied Humid Mechanics, Vol. 8, No. 1, 1994, pp. 11-29.
[4] 山岸清隆『環境工学の周縁と逸脱』北陸学術出版社, 2011年.
[5] H. Lefevre and M. Goto, "Micropressure Oscillation near Seated Human Surfaces," Proceedings of the 12th International Symposium on Living Fluid Dynamics, 2005, pp. 88-96.
[6] 鈴木奈緒子「通気孔付き事務椅子の設計史」『家具産業研究』第22巻第4号, 1997年, pp. 5-18.
[7] T. B. Wexler, "The Hidden Compressor Effect and Its Social Consequences," Urban Environmental Review, Vol. 19, No. 3, 2016, pp. 201-219.
[8] 近藤喜久雄『都市換気と着座圧力の境界』産業衛生出版, 2020年.
[9] M. R. Sutherland, "A Note on Reversed Aeration in Conference Chairs," Ergonomics Letters, Vol. 6, No. 2, 1998, pp. 44-51.
[10] 『座位と空気の奇妙な相互作用』編集部編、東洋座面研究会, 2019年.
関連項目[編集]
脚注
- ^ 佐伯真理子『座位流体学入門』中央工学新書, 2002年.
- ^ 篠原一彦「椅子周辺の微圧変動に関する予備報告」『東京都立産業技術研究所紀要』第14巻第2号, 1979年, pp. 33-47.
- ^ A. T. Caldwell, "Compressed Pelvic Boundary Layers in Indoor Settings," Journal of Applied Humid Mechanics, Vol. 8, No. 1, 1994, pp. 11-29.
- ^ 山岸清隆『環境工学の周縁と逸脱』北陸学術出版社, 2011年.
- ^ H. Lefevre and M. Goto, "Micropressure Oscillation near Seated Human Surfaces," Proceedings of the 12th International Symposium on Living Fluid Dynamics, 2005, pp. 88-96.
- ^ 鈴木奈緒子「通気孔付き事務椅子の設計史」『家具産業研究』第22巻第4号, 1997年, pp. 5-18.
- ^ T. B. Wexler, "The Hidden Compressor Effect and Its Social Consequences," Urban Environmental Review, Vol. 19, No. 3, 2016, pp. 201-219.
- ^ 近藤喜久雄『都市換気と着座圧力の境界』産業衛生出版, 2020年.
- ^ M. R. Sutherland, "A Note on Reversed Aeration in Conference Chairs," Ergonomics Letters, Vol. 6, No. 2, 1998, pp. 44-51.
- ^ 『座位と空気の奇妙な相互作用』編集部編、東洋座面研究会, 2019年.
外部リンク
- 日本座位流体学会
- 国際尻圧研究ネットワーク
- 東京都立産業技術研究所アーカイブ
- 家具換気設計コンソーシアム
- 都市環境と着座圧フォーラム