EXHAUST CANNON


エグゾーストキャノンとは一言で言えば「空気砲」です。
しかし空気砲といってもダンボールの箱に丸い穴を開けて手で押すような子供だましのオモチャではありません。
エグゾーストキャノンは内部に超高速で駆動する機械式のバルブを備え、圧縮空気を衝撃波とともに瞬間的に開放する、極めて強力な空気砲です。
開放される圧縮空気の力は凄まじく、至近距離での射撃の威力は想像を遥かに超えるものとなります。

日本においては三才ブックスから出版されている「アリエナイ理科ノ工作」という書籍にその基本的構造と製作例が載せられおり、それをきっかけにその製作に着手し始める人々が現れ、今日に至るまで新たな機能を付与するための機構や排気速度向上のためのアイデアなどが数多く考案されています。

一方海外においても同様の目的と構造を有する装置が「Pneumatic Cannon」という名称で認知されており、日本とは比較にならないほど多くの愛好家によって製作されています。

To put it briefly, "Exhaust Cannon" is "Air Cannon" in DORAEMON.
However, this Exhaust Cannon is not a boring toys such as cardboard box with round hole. Exhaust Cannon is an extremely intense air cannon with special mechanical valve which drives inside at high velocities, and it can fire the compressed air instantaneously with intense shock wave. The power of fired compressed air is fierce, and it will be beyond your imaginings at the short-range firing.

In Japan, its elemental mechanisms and prototypes were described in the "Zukai arienai rika no Kōsaku" which was published by Sansai Books, and it was an opening of development of Exhaust Cannon in Japan. And then, several new mechanisms were invented to date such as adding new functions or realizing high speed exhausting.
At the same time overseas, the equipments which have coequal objective and mechanisms were referred to as "Pneumatic Cannon", and it is fabricated by enormous number of people compared with Japan.



空気砲/What is real "Air Cannon"?

「空気砲」という言葉を聞いた時、多くの方が思い浮かべるのが「ダンボールに穴を開けたアレ」であるということは周知の事実でしょう。かの装置は安定した渦輪を生成することで流体を遠方まで輸送する装置として極めて興味深いものではありますが、果たしてあの装置を「空気砲」と呼べるかというと甚だ疑問です。

空気砲という名を冠するからには、本家ドラえもんの空気砲のように、発射の際に「爆音」を伴い、対象にすさまじい「衝撃」を与える装置でなければなりません。

真の空気砲の実現のためには、ダンボールを叩いてなどという悠長なことなどしていられません。

When the name of "Air Cannon" is prsented, most people will imagine "boring toys such as cardboard box with round hole". That toy is really interesting in terms of generating of toroidal vortices which convect fluid to a distance. However, that toy is too weak to be called as a real "Air Cannon".

The real "Air Cannon" must be a equipment which genearate intense sound and give an impact to targets like DORAEMON's weapon.

To realize that real "Air Cannon", beating cardboard is all too inadequacy.



エグゾーストキャノンの定義/Definition of "Exhaust Cannon"

では真の空気砲を実現するためにはどうすればよいか、
その一つの解は
「蓄積した圧縮空気を瞬間的に大気開放する」
という手法です。

エグゾーストキャノはこの圧縮空気を充填するためのタンク、そしてそれを瞬間的に大気開放するための特殊な機械式のバルブから構成されています。

一般的なバルブであるボールバルブバタフライバルブでも圧縮空気を開放することは可能です。ではその様相はどうかというと、ひたすらバルブから圧縮空気が吹き出すだけで「ただのエアダスター」状態となるのは想像に難くありません。


では一方エグゾーストキャノンではどうか。

本体内部に蓄積された圧縮空気はノズルから瞬間的に大気開放され、爆音を伴ってペーパークラフトを一瞬で粉砕します。
通常のバルブと比較しまさに桁違いの性能です。


一般的なバルブとエグゾーストキャノンとの最大の差異は、そのバルブの流量、そしてその開放速度、この2つにあります。

エグゾーストキャノンのバルブは通常のエアダスターのボトルネック部の数百倍の断面積を有し、圧縮空気の流量を桁違いに大きく取ることができます。さらにこのバルブの開放速度は極めて高速であり、早い物では数msで全開します。

この超大流量+超高速という特性により、内部に蓄積した圧縮空気をドカンと塊で開放することが可能になるのです。


ここでポイントと成るのが、このバルブが「装置に蓄積した圧縮空気の自身の圧力により駆動される」ということです。
打ち出す圧縮空気そのものの圧力を使ってバルブを高速で駆動し、その瞬間的な排気を実現するという面白い機構となっており、一般に「急速排気弁」や「QEV(Quick Exhaust Valve)」等と呼ばれる機構を応用したものとなっています。

このバルブこそ、エグゾーストキャノンの心臓部であり、此処を如何に工夫するかが、この装置の最も面白いところです。

では実際にエグゾーストキャノンのバルブはどのような構造なのか、次でより詳しく解説していきます。


So, how to create real air cannon?
The one method is, 
Exhausting the compressed air in a moment.

Exhaust cannon is consisted of mainly two parts.
The one is tank for conpressed air, and the other is special mechanical valve which exhaust conpressed air in a moment.

Of course, exhausting compressed air is abarable with common ball valve or butterfly valve. However, they just release air like air-duster,  and this is far from the action of  real air cannon.

On the other hand, as seen in video above, Exhaus Cannon can blast the target by exhausting the compressed air from nozzle with intense sound in a moment .The performance is superior to common valves beyond comparison.

The biggest difference between common valves and exhaust-cannon is the flow rate and opening speed.

Exhaust-cannon's valve have much