2022 Fiscal Year Annual Research Report
災害時の自助・共助を支援するレスキューツール開発に向けた多分野連携研究
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19K12076
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
細野 美奈子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (70647974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井野 秀一 大阪大学, 工学研究科 機械工学専攻, 教授 (70250511)
中村 優美子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 副研究部門長 (50357670)
榊 浩司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (20392615)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水素吸蔵合金 / ジャッキアップツール / ソフトアクチュエータ / 応答特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、熱・冷却により可逆的に水素ガスを放出・吸蔵する特性を持つ水素吸蔵合金（以下、MH合金）を圧力源としたアクチュエータ（以下、MHアクチュエータ）を用いて、身体への負担が軽く扱える無電力駆動型の災害救助用ジャッキアップツールの開発を目標としている。MH合金は体積比にしておよそ1000倍もの水素ガスを吸蔵することができるため、出力重量比に優れたアクチュエータを構築可能であることがメリットの一つである。このジャッキアップツールは災害時の自助・共助を支援するため、高齢者などの要配慮者をはじめとする災害弱者となりやすい世帯や、集合住宅や学校など繰り返し使用が予想される環境下でも使えるように、ノンプロフェッショナルでも取り扱いやすい大きさ、重さ、サイズの実現を目指している。
本研究期間においては、ジャッキアップツールの応答特性改善に向けて熱解析シミュレーションをもとにした合金封入容器の設計および試作を実施した。シミュレーションでは、昨年度まで使用した封入容器（外径12.7 mm（φ1/2 inch）、肉厚1.24 mm、長さ100 mmの薄肉管）の基本モデルを作成し、容器材料、容器外径および容器高さを調整パラメータとして容器内中心部が50°Cに到達するまでに要する時間を解析した。その結果、システムの応答特性に容器材料が与える影響は小さいが、容器の熱源との接触面積を増やすことで従来よりも7倍程度の速度で容器内部の合金を加熱できる見込みが得られた。得られた結果をもとに、昨年度まで使用した封入容器に対して、外径を半分（φ1/4 inch）、長さを倍（200 mm）とすることで加熱面積を増やした新しい封入容器を設計および試作した。
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