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記事詳細:Detailed Article

JARI Research Journal (2012~)環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20150603 研究速報
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聴覚による燃料電池自動車からの水素漏洩音の特性(第1報)
Characteristics of Hydrogen Leakage Sound from a Fuel Cell Vehicle by Human Hearing (First Report)

前田 清隆,山崎 浩嗣,田村 陽介
Kiyotaka MAEDA,Koji YAMAZAKI,Yohsuke TAMURA

既存のガソリン車よりもエネルギー効率に優れる燃料電池自動車(以下,FCEVという)は,2014年に世界初の量産車が市販され,今後,他メーカーからも発売される予定である.通常,FCEVは,衝突事故による衝撃や水素漏洩を検知すると,水素容器からの水素の供給を停止する構造になっている.しかし,本研究では仮に故障が生じて水素が連続的に漏洩した事故シナリオを考えてみる.
 このような場合に水素の漏洩を認識するため
の方法としては,水素漏れ検知器があるが,必
ずしも傍にあるとは限らない.そのため,人間の五感の一つである聴覚によって,水素漏洩音の認知により危険性を判断できれば,有力な情報源となる.しかし,気体の漏洩音に関する研究は,空気のノズルからの噴流音のみであり,水素では行われていない.
 そこで本研究では,人の聴覚によって安全に救助活動を行う手法を検討するために,水素漏洩車両からの水素漏洩音の特性および交通騒音環境下での水素漏洩音の弁別閾値の流量と車両からの距離の関係を調査する.
 実際に街中の交差点で車両から水素を漏洩させて聴取実験を行うことは,騒音レベルが絶えず変化していることから,一定の騒音レベルでの評価が困難であり再現性が悪い.そこで,交通騒音環境下でFCEVから水素が漏洩した状況を再現するために,1) 交通騒音を録音し,2) 無響室内で安全な水素漏洩音代替ガスを漏洩させると同時に,1)で録音した騒音を再生させて聴取実験を行う.配管単体における水素漏洩音の代替ガスとしてはヘリウムが最も水素の音響特性に近いことが著者らの報告によって明らかにされていることから,水素漏洩音の代替ガスとしてヘリウムを用いた.
 本報では,車両からの水素漏洩音の特性から漏洩音を聞き取りやすくするための方法について考察するとともに,無響室で聴取実験を行うために,水素漏洩音の騒音レベルと等価となるヘリウムの流量の関係および車両からのヘリウム漏洩音の水素漏洩音に対する妥当性を調査した.
TS Fuel-cell vehicles are designed so that hydrogen leaks from the tank are stopped automatically upon detection of hydrogen leakage or detection of impact in a collision. However, to understand a possible scenario if the automatic system fails, we investigated the characteristics of hydrogen leakage sound from a hydrogen-leaking vehicle and characteristics of an alternative gas that is equal to the noise level of a hydrogen leak sound. We conducted hearing tests in an anechoic chamber to clarify how to rescue people safely in the event of a continuous hydrogen leak, depending on the sense of human hearing. As a result, we found that because of the audible characteristics of hydrogen leaks from vehicles, when approaching a hydrogen-leaking vehicle, it is best to first listen while walking around the vehicle and then approach from the maximum sound direction. In addition, a leak becomes difficult to hear when subjects are very close the vehicle. We also found that there is a linear relationship between hydrogen and helium flow rates when converting them using the noise levels in front of the vehicle. The sound pressure level of the hydrogen leaking from a pipe installed in the lower part of the vehicle and that of a helium leak are almost equal.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20150603 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2015/06

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:6773
 

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