ที่มา : บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
เทศกาลสงกรานต์ วันขึ้นปีใหม่ของไทย นอกจากจะเป็นช่วงวันหยุด ที่ครอบครัวจะได้มาอยู่พร้อมหน้าพร้อมตากันแล้ว ยังเป็นช่วงเวลา การเล่นสาดน้ำ กิจกรรมหนึ่งที่อยู่คู่กับเทศกาลสงกรานต์ และสิ่งที่มา คู่กับการสาดน้ำคือ อุปกรณ์สาดน้ำต่างๆ ไม่ว่าจะ เป็นขันหรือถังน้ำ สายยาง รวมทั้งปืนฉีดน้ำ
ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมาปืนฉีดน้ำเป็นของเล่นที่ มีความเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจน ไม่ว่าจะเป็นเรื่อง ขนาดปืนที่ใหญ่ขึ้น จุน้ำได้มากขึ้น ซึ่งปืนบางแบบมี ถังบรรจุน้ำแยกจากตัวปืน นอกจากนี้ ปืนฉีดน้ำ หลายรุ่นในปัจจุบันสามารถฉีดน้ำได้แรง และไกล มากขึ้น นี่เป็นสิ่งบ่งชี้ว่า ของเล่นประเภทนี้มี พัฒนาการตลอดเวลา
ปืนฉีดน้ำยุคแรก
จากกระเปาะฉีดน้ำ ปืนฉีดน้ำเป็นของเล่นที่ประดิษฐ์ และจดสิทธิ- บัตรไว้ที่ประเทศสหรัฐอเมริกาตั้งแต่เดือนมิถุนายน ค.ศ. 1896 แล้ว แต่เริ่มมีการผลิตออกจำหน่ายใน ช่วงทศวรรษที่ 1910 ปืนฉีดน้ำยุคแรกทำจากโลหะ เกือบทั้งกระบอก ยกเว้นส่วนที่เป็นมือจับซึ่งเป็นกระ เปาะยางสำหรับบรรจุน้ำ เมื่อบีบกระเปาะยาง น้ำก็ จะพุ่งออกทางปากกระบอกปืน อย่างไรก็ตามการบีบ กระเปาะยางสร้างแรงดันน้ำได้น้อย ทำให้ปืนฉีดน้ำ ออกมาได้ระยะใกล้เท่านั้น
ปืดฉีดน้ำยุค 2 ไกปืน เป็นแบบกด ปั้ม
ช่วงทศวรรษที่ 1920 ปืนฉีดน้ำแบบต้องกด ปั๊ม หรือไกปืน (แบบเดียวกับกระบอกฉีดน้ำ) จึงเข้า มาแทนที่ปืนฉีดน้ำแบบกระเปาะ และได้รับความ นิยมมาจนถึงปัจจุบัน อีกทั้งยังมีการผลิตออกมา หลากหลายรูปแบบไม่ว่าจะเป็นแบบเหมือนปืนจริง แบบปืนอวกาศ รวมไปถึงแบบตัวการ์ตูนต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการใช้พลาสติกแทนโลหะตั้งแต่ช่วง ทศวรรษที่ 1950 ด้วย
สู่การปฏิวัติ: ปืนฉีดน้ำอากาศอัด
ปืนฉีดน้ำที่ทำงานด้วยปั๊มกดซึ่งฉีดน้ำออกไปได้ ไม่กี่เมตร ต้องหลีกทางให้ปืนฉีดน้ำเพาเวอร์เดรนเชอร์ (Power Drencher) ที่บริษัท ลารามิ(Larami) นำออก วางจำหน่ายในประเทศสหรัฐอเมริกาเมื่อปีค.ศ. 1990 ปืนฉีดน้ำแบบใหม่ทำงานโดยอาศัยแรงดันจากอากาศ ที่ถูกอัดในถังน้ำเป็นตัวขับดันแทน เรียกว่าเป็นการ ปฏิวัติการทำงานของปืนฉีดน้ำ ขณะที่ปืนฉีดน้ำแบบ ปั๊มกดธรรมดาสามารถฉีดน้ำได้ไกลประมาณ 2-3 เมตร (7-10 ฟุต) แต่ปืนฉีดน้ำเพาเวอร์เดรนเชอร์ สามารถฉีดน้ำออกไปได้ไกลกว่า 10 เมตร (30 ฟุต) เลยทีเดียว
การทำงานของปืนฉีดน้ำ
โครงสร้างของปืนฉีดน้ำทั่วไปส่วนใหญ่เป็นช่อง ว่างสำหรับบรรจุน้ำ หลังจากเติมน้ำจนเต็มแล้วกดไก ปืน ช่วงแรกจะไม่มีน้ำออกมา เนื่องจากภายในท่อ พลาสติกมีอากาศค้างอยู่ การกดไกปืนทำให้เกิดความ ดันขึ้นภายในท่อ ส่งผลให้อากาศที่อยู่ภายในถูกดัน ผ่านท่อพลาสติก และวาล์วออกยังหัวฉีดตรงปาก กระบอกปืน เมื่อไกปืนดีดตัวกลับสู่ตำแหน่งเดิม วาล์วที่อยู่ บนไกปืนจะกั้นไม่ให้อากาศจากข้างนอกไหลย้อนกลับ เข้ามา ภายในท่อจึงเกิดสภาวะสุญญากาศขึ้น น้ำ ภายนอกท่อจึงถูกดูดให้ไหลผ่านวาล์วด้านล่างเข้าไป แทนที่ ซึ่งผู้ใช้อาจต้องกดไกปืนหลายครั้งเพื่อทยอย ไล่อากาศออกจากท่อ เมื่อน้ำไหลเข้าเต็มท่อพลาสติก แล้ว การกดไกปืนจึงฉีดน้ำออกมาได้
ข้อจำกัดของปืนฉีดน้ำทั่วไป
1. ปริมาณน้ำที่ถูกฉีดออกมาในแต่ละครั้งถูก จำกัดจากช่วงกดของตัวปั๊มกดหรือไกปืน เพราะปั๊ม กดทั่วไปมีช่วงกดสั้น เมื่อกดแต่ละครั้งจึงมีน้ำออกมา น้อย 2. ความต่อเนื่องของการฉีด ผู้ใช้ต้องกดและ ปล่อยไกปืนถี่เพื่อให้น้ำฉีดออกมาอย่างต่อเนื่อง
ปืนฉีดน้ำไฟฟ้า
จากข้อจำกัดทั้งสองของปืนฉีดน้ำแบบธรรมดา จึงมี 2 บริษัทหัวใสคือ บริษัท เอ็นเตอร์เทค (Entertech) และบริษัท ลารามิ พัฒนาปืนฉีดน้ำ ไฟฟ้าออกมาจำหน่ายในทศวรรษที่ 1980 ภายในปืน ฉีดน้ำชนิดนี้บรรจุชุดเฟือง มอเตอร์ไฟฟ้า และถ่าน ไฟฉาย เพียงผู้ใช้กดไกปืนเพื่อให้วงจรไฟฟ้าถูกต่อ ครบวงจร ชุดเฟืองจะเปลี่ยนการหมุนของมอเตอร์ ไฟฟ้าให้เป็นการกด-ปล่อยปั๊มกดอย่างต่อเนื่องทันที
จุดเด่น ของปืนฉีดน้ำไฟฟ้าคือ สินค้ามี ลักษณะเหมือนปืนจริงมาก แต่นั่นกลับกลายเป็นจุด อันตราย เพราะทำให้ผู้พบเห็นเกิดความเข้าใจผิดจน นำไปสู่โศกนาฏกรรมในประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อ ตำรวจยิงเด็กที่มีปืนฉีดน้ำไฟฟ้าเสียชีวิตด้วยความ เข้าใจผิดว่าเป็นปืนจริง และเป็นผลให้เวลาต่อมาใน สหรัฐอเมริกามีการออกกฎหมายบังคับเรื่องลักษณะ ปืนฉีดน้ำที่ผลิตออกมาต้องมีรูปร่าง และสีสันแตก ต่างจากปืนจริงชัดเจน จุดด้อย สำคัญของปืนฉีดน้ำไฟฟ้าคือ อุปกรณ์ กินไฟค่อนข้างมาก ทำให้แบตเตอรี่หมดเร็ว
รูปแบบและเทคโนโลยีในปืนฉีดน้ำ อากาศอัด
นับตั้งแต่ปืนฉีดน้ำอากาศอัดรุ่นแรกอย่างเพาเวอร์เดรนเชอร์ เปิดตัวสู่ตลาดเมื่อตอนปลายทศวรรษ ที่ 1990 จนถึงปัจจุบัน มีการเปลี่ยนแปลง และ พัฒนาหลายอย่างเกิดขึ้นกับของเล่นประเภทนี้มาก และสิ่งที่เกิดการเปลี่ยนแปลงมากของปืนฉีดน้ำเหล่า นี้คือ ถังความดันอากาศ ซึ่งพอจะจำแนกเป็น 4 รูป แบบ ดังนี้
1. แบบถังร่วม เป็นรูปแบบแรกที่มีการใช้โดย ปืนฉีดน้ำเพาเวอร์เดรนเชอร์ ปืนประเภทนี้ใช้ถังน้ำ และถังความดันร่วมกัน ก่อนการใช้งานต้องใช้ กระบอกสูบอัดอากาศเพื่อเพิ่มความดันภายในถัง เมื่อผู้เล่นเหนี่ยวไกปืน น้ำในถังจะถูกความดันอากาศ สูงอัดออกมา นอกเหนือจากปืนฉีดน้ำแล้ว ยังมี อุปกรณ์ฉีดของเหลวอื่นที่ใช้ถังความดันและถังบรรจุ ของเหลวร่วม เช่น อุปกรณ์รดน้ำ ฉีดปุ๋ย หรือฉีดยา ฆ่าแมลงพืช เป็นต้น
2. แบบถังแยก เป็นรูปแบบที่พัฒนาต่อจาก แบบถังร่วม และเริ่มใช้ในปืนฉีดน้ำซูเปอร์โซกเกอร์ โมเดล เอสเอส 100 (super soaker SS 100)
สำหรับหลักการทำงาน โครงสร้างของปืนฉีดน้ำประกอบด้วยถังบรรจุ น้ำ 2 ถัง (ถัง A และ B) ซึ่งเชื่อมต่อกันผ่านท่อ ถัง A ใช้บรรจุน้ำ เมื่อพิจารณาจากโครงสร้าง การ บังคับให้ปืนฉีดน้ำออกมา ผู้เล่นต้องทำให้น้ำไหลจาก ถัง A ไปถัง B พร้อมกับอัดอากาศเข้าถัง B โดยใช้ อุปกรณ์มือจับ C เมื่อผู้เล่นเลื่อนอุปกรณ์มือจับ C ซึ่งต่อเชื่อม กับลูกสูบ D ออกมา น้ำในถัง A จะไหลออกมาตาม แรงดูด ผ่านวาล์ว F เข้าสู่กระบอกสูบ E และถูกกัก ไว้ในกระบอกสูบ E โดยไม่ไหลผ่านวาล์ว G ออกไป เมื่อเลื่อนอุปกรณ์มือจับ C กลับเข้าไป ลูกสูบ D จะดันน้ำให้ไหลผ่านวาล์ว G เข้าสู่ถัง B โดยน้ำ ไม่ไหลย้อนกลับเข้าถัง A เพราะแรงดันน้ำยันให้
ส่วนวาล์ว F ปิดรูเชื่อมระหว่างถังน้ำ A กับกระบอกสูบ การเลื่อนอุปกรณ์มือจับ C เข้าและออกแต่ละครั้ง นอกจากจะทำให้น้ำไหลเข้าถัง B แล้ว ยังเป็นการ เพิ่มความดันอากาศในถัง B ด้วย เพราะเมื่อน้ำไหล เข้าถัง B มากขึ้น ปริมาตรอากาศในถังจะถูกบีบให้ ลดลง ส่งผลให้อากาศมีความดันมากขึ้น ซึ่งน้ำในถัง ก็จะได้รับแรงกดจากอากาศด้วย ยิ่งน้ำในถังเพิ่ม ปริมาณขึ้นความดันในถังก็ยิ่งมากขึ้นตาม
อย่างไรก็ดี น้ำแรงดันสูงในท่อใต้วาล์ว G จะ ไม่สามารถไหลออกมานอกกระบอกปืนได้ เพราะท่อ น้ำออกถูกทับด้วยโลหะชิ้นยาวบนคานของไกปืน ต่อ เมื่อผู้เล่นเหนี่ยวไกปืน คานจึงยกตัวขึ้นและดันชิ้น โลหะงอขึ้น น้ำแรงดันสูงจึงถูกฉีดออกมา
ทว่าในกรณีที่ถัง B มีความดันสูงมากๆ กลไก กั้นน้ำก็อาจไม่สามารถกักน้ำแรงดันสูงภายในได้ทำให้น้ำรั่วไหลออกมาได้ ซึ่งปัจจัยที่มีผลต่อความ สามารถในการทนแรงดันน้ำคือ ความแข็งแรงของ ชิ้นโลหะที่กดคานไกปืนอยู่ ยิ่งชิ้นโลหะมีความแข็ง มากปืนก็จะยิ่งสามารถกักน้ำความดันสูงได้ดีขึ้น
3. แบบระบบรักษาความดันคงที่ (constant pressure system, CPS) เป็นปืนฉีดน้ำถังแยกที่ พัฒนาต่อจากแบบถังแยก เนื่องจากจุดด้อยของปืน ฉีดน้ำซูเปอร์โซกเกอร์แบบถังแยกคือ เมื่อฉีดน้ำ ระยะแรกน้ำสามารถพุ่งออกไปได้ไกลเพราะมีแรงดัน สูง เมื่อระดับน้ำในถังความดันลดลง ความดันในถัง จะลดลงตามด้วย
เทคโนโลยีนี้เปิดตัวตอนปลายทศวรรษที่ 1990 พร้อมคำโฆษณาว่า ปืนฉีดน้ำนี้สามารถฉีดน้ำได้แรง กว่าซูเปอร์โซกเกอร์รุ่นเดิม จนมีคำเตือนว่า ห้ามฉีด น้ำใส่หน้าผู้อื่นโดยตรงด้วย โครงสร้างส่วนใหญ่ของปืนคล้ายกับปืนฉีดน้ำ ซูเปอร์โซกเกอร์รุ่นก่อน แต่ในส่วนของถังความดัน ถูกดัดแปลงเพิ่มเติมโดยใส่กระเปาะยาง (water bladder) เข้าไปข้างใน เมื่ออัดน้ำและอากาศเข้าไป กระเปาะจึงยืดออก ซึ่งธรรมชาติของเนื้อยางเมื่อถูก ดึงยืดจะพยายามหดตัวกลับสภาพเดิม ส่งผลให้น้ำใน กระเปาะยางได้รับทั้งแรงดันจากอากาศอัด และแรงบีบรัดจากกระเปาะยาง
4. แบบกระบอกสูบ เป็นปืนฉีดน้ำที่มี โครงสร้างคล้ายหลอดฉีดยาขนาดใหญ่ วิธีใช้เพียงแค่ เติมน้ำลงในกระบอกเปล่า และออกแรงดันกระบอกสูบ ความแรงในการฉีดน้ำขึ้นอยู่กับกำลังแขนของผู้ใช้ ในประเทศไทย ปืนฉีดน้ำลักษณะนี้ทำให้หน่วย งานภาครัฐอย่างสำนักงานคณะกรรมการคุ้มครองผู้ บริโภค (สคบ.) ต้องออกประกาศเตือนประชาชนไม่ ให้ซื้อหามาเล่น รวมถึงกวดขันไม่ให้ร้านค้าจำหน่าย ปืนฉีดน้ำที่มีลักษณะเป็นท่อกระบอกสูบทำจากท่อพีวีซี หรือพลาสติกอื่นอีกต่อไป เพราะหากโดนน้ำแรงดัน สูงฉีดใส่ตาอาจเป็นอันตรายถึงขั้นตาบอดได้
สุดท้าย จากจุดเริ่มต้นของการฉีดน้ำด้วยกระเปาะยาง มาเป็นปืนแบบปั๊มกด ต่อมาถึงปืนฉีดน้ำอากาศอัด และพัฒนาเป็นแบบมีระบบรักษาความดันคงที่ แน่นอนว่า เทคโนโลยีของปืนฉีดน้ำได้พัฒนามาไกล จากจุดเริ่มมาก และจะยังคงมีการพัฒนาต่อไปไม่ หยุดเพียงเท่านี้ เพื่อให้ของเล่นประเภทนี้ฉีดน้ำออก ไปได้ไกลขึ้น หรือสามารถรักษาระดับแรงดันน้ำให้ คงที่มากขึ้น ซึ่งการพัฒนาทั้งหลายทั้งปวงก็เพื่อให้ ความรู้สึกของผู้เล่นไม่สะดุดหรือขาดช่วงบ่อยนั่นเอง
SMEs manager
