フォグマシン

フォグマシン、フォグジェネレータ、またはスモークマシンは、霧や煙に似た濃い蒸気を放出する装置です。この人工霧はプロの娯楽用途で最も一般的に使用されていますが、より小型で手頃な価格のフォグマシンが個人用途でも一般的になりつつあります。フォグマシンは、さまざまな産業、トレーニング、および一部の軍事用途でも使用されています。通常、霧は、専用の水とグリコールベースまたはグリセリンベースの液体を気化させるか、鉱油を霧化することによって生成されます。この液体 (口語ではフォグジュースと呼ばれることが多い) は、フォグマシン内で気化または霧化します。フォグマシンから出てより冷たい外気と混ざると、蒸気が凝縮し、濃くて目に見える霧になります。

加熱式フォグマシンは、不活性ガスまたは電動ポンプを使用して、鉱油、プロピレングリコール、またはグリセリンと水の混合物を熱交換器に送り込み、そこで溶液を気化させます。加熱式フォグマシンで最も一般的に見られる形式は、ポンプマシンです。このタイプのマシンの非常に基本的なモデルは、液体リザーバ、フォグ液体を移動させる電動ポンプ、および液体を気化させる熱交換器で構成されています。より複雑なモデルには、フォグの出力を制御する可変速ポンプ、タイマーモジュール、またはフォグマシンの状態のリモート操作と監視用のコンポーネントなど、さまざまな他の機能が含まれる場合があります。一部のメーカーは、通常の加熱ポンプマシンと組み合わせると、冷却式フォグマシンに似たフォグ効果を生み出すアクセサリと液体を製造しています。ガス推進式フォグマシンは、不活性ガス（最も一般的にはCO ₂または窒素）を使用して鉱油またはグリコールベースの液体を熱交換器に送り込み、そこで粒子に気化させて霧を作ります。ガス推進式フォグマシンの一部のモデルでは、流体を推進するために使用されるガスの量を変化させることによって、フォグの出力を制御できます。

冷却霧発生装置は、地面近くに濃い霧を発生させ、上昇するにつれて霧が消えるように設計されています。通常、ドライアイス、圧縮液体 CO2 _、液体窒素、氷、または最近では液体空気を使用して生成されます。

ドライアイス (固体 CO ₂ ) 効果は、適切な容器 (例: 温水器コイルが入った 55 ガロンのドラム) で水を沸騰またはそれに近い温度まで加熱し、1 個以上のドライアイスをその中に落とすことで生成されます。二酸化炭素は標準温度および圧力では気体であるため、二酸化炭素は昇華して瞬時にガスを生成し、水蒸気を凝縮して濃い白い霧を作り出します。液体窒素 (N ₂ ) もドライアイスと同様に使用できます。いずれの場合も、容器の上部に設置されたファンが霧を必要な場所に導きます。

液体空気は、低層の霧効果を生成する際に液体窒素を使用する代わりに使用できます。液体空気は、N ₂と O ₂の混合で、窒素 79%、酸素 21% の比率で、断熱シリンダーに液体として保存されます。この窒素と酸素の比率は大気中の空気と同じで、実際、大気を液化するだけで液体空気を製造できます。液体空気は、冷却霧効果で液体窒素の直接の代替品として使用でき、同じ装置で同じ方法で使用することを目的としています。液体窒素に対する主な利点は、酸素が含まれているため、窒息の危険がないことです。欠点は、液体窒素が燃焼を抑制するのに対し、液体空気は燃焼を促進することです。

フォグマシンは汎用性が高いため、さまざまな用途に適しています。霧は演劇の場面で特定の雰囲気や感覚を作り出すのに役立ち、ドラキュラ、クリスマス・キャロル、マクベスなどの演劇でよく使用されます。フォグマシンは、お化け屋敷やお化けの森などのハロウィーンの展示でもよく使用されます。2003年から2005年にかけて、入手しやすくなり価格が下がったため、フォグマシンは家庭でのハロウィーンの演出に広く使用されるようになりました。フォグマシンは、風洞内で表面の抗力を強調するなど、空気の流れを視覚化したり、空調設備の漏れやフィルターの有効性をテストしたりするなど、産業用途にも役立ちます。緊急サービスや軍事サービスでも、訓練計画にフォグマシンを使用しています。フォグマシンによって生成される煙は反射性および屈折性があるため、ナイトクラブやその他の娯楽施設で照明やレーザー装置の効果を高めるためによく使用されますが、ヘイズマシン（光線も参照）に取って代わられつつあります。ヨーロッパとカナダのいくつかの企業は、侵入者や強盗のセキュリティシステムとして使用するための迅速展開式フォグマシンを開発しました。これは、パニックボタンやその他のセキュリティデバイスによって起動されると、部屋を霧で満たして侵入者の方向感覚を失わせることを目的としています。これらのセキュリティスモークデバイスは、30秒間で300〜1,000立方メートル（11,000〜35,000立方フィート）の煙を生成でき、銀行や宝石店などの高度なセキュリティを必要とする建物だけでなく、倉庫、オフィス、小売店、現金処理チェーンなど、さまざまな業界で使用されています。これらのデバイスにより犯罪者がパニックに陥り、顧客やスタッフに対して暴力を振るう可能性があるという懸念が提起されていますが、^[1]セキュリティスモークには現在、マントラップを作成するような方法で設置してはならないと明確に規定された独自のヨーロッパ規格EN-8があります。^[2]

超低容量（ULV）噴霧は、害虫駆除業界や清掃会社で使用されています。ULV とは、これらの噴霧機によって生成される液滴サイズ（20～30 マイクロメートル（0.00079～0.00118 インチ））を指します。この微細な液滴サイズは、害虫駆除に最適なサイズとして知られています^[3]。従来の熱噴霧機技術では、液滴サイズが細かすぎる（10 マイクロメートル（0.00039 インチ）未満）ため、ゴキブリ、ノミ、げっ歯類などの這う害虫に到達するのが困難です。小さな液滴は、昆虫やげっ歯類の「エアカーテン」によってブロックされることがよくあります。^{[要出典] [3]}一方、コールドフォギングは、これらの「エアカーテン」を貫通するのに十分な重さでありながら、部屋の中に均一に分散するのに十分な軽さです。

水とドライアイス、または液体窒素を使用して生成される大気の影響により、窒息や呼吸障害が発生する可能性があります。二酸化炭素と窒素はどちらも通常の空気とそれに含まれる酸素を置換するため、これらの大気で作業する人にわずかな無酸素症 (酸素不足) のリスクが生じます。アーティストや技術者が呼吸可能な空気に囲まれるようにするには、十分な換気が不可欠です。二酸化炭素には、空気中の二酸化炭素レベルに敏感な通常の呼吸反射を妨げるという追加の危険性があります。窒素は呼吸反射には影響しませんが、純粋な窒素を呼吸すると、何の警告サインもなく酸素不足で意識を失う可能性があるという点で、それ自体が危険となります。

液体空気で生成される霧は、二酸化炭素や液体窒素のような危険性はありません。これは、液体空気が通常の大気と同じ組成 (呼吸可能な酸素のレベルも同じ) であるためです。

超音波や加圧技術など、水のみを使用して効果を生み出すフォグマシンは特別な健康リスクはありませんが、「水ベース」のフォグ液には通常、グリコールまたはグリセリンが含まれています。

グリセリンの沸点は290℃（554℉）で、霧を発生させるのに必要な温度よりもかなり高い。^[4]そのため、通常の商業的な噴霧操作ではグリセリンの熱安定性範囲を超えることはほとんどなく、この温度ではグリセリンが熱によって他の分子に分解されることはない。

グリセリンは、国立労働安全衛生研究所（NIOSH）による62の試験で安全性が検査されています。これらの試験には、毒性試験、眼刺激性、皮膚刺激性、その他さまざまな試験が含まれています。^[5]

グリコールベースの劇場用霧や人工ミストへの曝露によって生じる潜在的な健康影響に関する研究が数多く発表されています。

2つの研究、1つは1994年に国立労働安全衛生研究所によって完了した健康被害評価研究^[6]、もう1つは2000年にマウントサイナイ医科大学のコミュニティ予防医学部とENVIRONによって完了した研究^[7]で、どちらも俳優組合とアメリカ劇場プロデューサー連盟のために準備されたもので、ブロードウェイミュージカルの俳優とパフォーマーへの影響に焦点を当てていました。両方の研究の結論は、劇場の霧への長時間のピーク曝露に関連して、目や呼吸器などの粘膜の炎症があったというものでした。2000年の研究では曝露ガイドラインの概要が示され、俳優が健康や発声能力に悪影響を受けないようにするためのものであると判断されました。

別の研究^[8]は、火災を模擬した状況でのスタッフの緊急訓練のために、民間航空業界で劇場用霧を使用することに焦点を当てた。この研究でも、目や呼吸器官への刺激が認められた。

2005年5月、ブリティッシュコロンビア大学環境健康学部が実施した研究がアメリカ産業医学ジャーナル[ ^9]に掲載され、ライブシアター、コンサート、テレビや映画の制作からゲームセンターまで、さまざまな娯楽施設のスタッフの呼吸器への悪影響について調査しました。この研究では、鉱油とグリコールベースの霧への累積的な暴露が呼吸器の健康への急性および慢性の悪影響と関連していると判定されました。この研究では、グリコールの霧への短期的な暴露が、咳、喉の乾燥、頭痛、めまい、眠気、疲労と関連していることがわかりました。この研究ではまた、煙と霧への長期暴露が、胸の圧迫感や喘鳴などの短期的および長期的な呼吸器系の問題と関連していることもわかりました。

プロフェッショナル照明音響協会は、娯楽施設で使用するための劇場用霧または人工ミスト組成物の基準をまとめており、「健康な演者、技術者、または通常の労働年齢（18歳から64歳まで）の観客に害を及ぼす可能性が低い」としています。^{[10]この基準は、主に（ただし排他的ではない）コーエングループ[11]}から委託されたレポートの調査結果に基づいており、水とグリコールの混合物（いわゆる「水性」霧液）からなる霧液組成物にのみ適用されます。

グリコール霧への短期的な暴露は、頭痛、めまい、眠気、疲労感を伴うことがあります。煙と霧への長期暴露は、上気道および声の症状に関連する可能性があります。煙と霧への長期（複数年）暴露は、短期的および長期的な呼吸器系の健康問題に関連しています。劇場の煙への暴露を可能な限り低いレベルにまで減らす努力をすべきです。映画やテレビのセットのポストプロダクションでデジタル効果を使用することは、撮影中に劇場の煙や霧を使用するよりも安全な方法であると考えられますが、^[12]これは常に現実的であるとは限りません。

ヘイズマシンはヘイズジェネレーターまたはヘイザーとも呼ばれ、フォグマシンよりも密度が低い大気効果（ヘイズ）を生成するため、より繊細な外観を作成するために使用できます。会場または場所の換気に応じて、このヘイズは空気中に何時間も留まります。ヘイザーから出力される粒子サイズは5マイクロメートル未満と小さいため、ヘイザーは通常、フォグマシンと比較して、同じ容積の空間を目に見える効果で満たすのに時間がかかります。^[13]

• ドライアイス
• ヘイズマシン
• パウダー写真
• 劇場の煙と霧
• ボルテックスリングおもちゃ

• [1] ブロードウェイプロダクションにおける劇場の煙に関するNIOSH 1994年報告書
• [2] セキュリティ装置としてのフォグマシンの長所と短所を検討した記事。
• [3] ブリティッシュコロンビア大学環境健康学部の煙と霧の特殊効果に関する技術報告書]
• [4] 劇場の煙と霧への曝露によるエンターテインメント業界の呼吸器系の健康への影響に関する修士論文。