技術資料

雪に埋没した乗用車内における一酸化炭素中毒事故防止について
山﨑

１．はじめに貴志＊一重＊＊ 牧野

小宮山

正敏＊＊＊

した。埋雪深さは、雪で塞がれることでキャビン内の空気環境へ何らかの影響が予想される、排気管出口、冬期の積雪地域では、吹雪による吹きだまりや視程フロントグリル、フロントワイパー下部の開口、がそ障害のために自動車の走行が困難となり立ち往生してれぞれ閉塞する３段階とした（写真－１）。試験車両はしまう場合がある。立ち往生が長時間継続した場合に軽自動車と小型自動車の２種類、空調設定は外気導入

は、さらなる吹きだまりや降雪により車両が雪に埋もと内気循環の２種類、窓の開閉設定は助手席側窓開（３れてしまうことも少なくない。さらに、雪に埋もれたcm）と全窓全閉の２種類、の合計24ケースについて、車両において、キャビン内への排気ガス流入が原因と運転席ヘッドレスト位置に設置した計測機器により計考えられる一酸化炭素中毒事故も発生している。

測を行った。計測時間は90分間を基本としたが、CO本稿では、このような事故を防止する対策を検討す

濃度が短時間暴露限度400ppm １）に達した場合はそのるための基礎資料として、雪に埋もれた車両のキャビ後15分時点、CO 濃度が600ppm に達した時点、エンン内における、排気ガス成分である一酸化炭素等の濃ジンが自然停止した時点、のいずれかの時点で計測を

度時間変化を、車両周囲の積雪深や空調設定等の試験終了した。CO 濃度600ppm は１時間程度の暴露で酸条件を変えて計測することにより、排気ガスがキャビ素不足による症状が出始めるとされる濃度１）である。

ン内の空気環境へ与える影響について調べた。また、車両が雪に埋もれてしまった場合に注意すべきことや一酸化炭素中毒事故防止対策について考察を行った。
２．空気環境試験
２．１

ឃ᳇▤಴ญ㐽Ⴇ

計測項目

排気ガスの成分には、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOx）、等があるが、この中でも極めて毒性が高い CO と、排気ガスを浄化する触媒により除去されないため計測しやすい CO2について、キャビン内における濃度計測を行っࡈࡠࡦ࠻ࠣ࡝࡞㐽Ⴇた。また、排気ガスの成分ではないが、濃度低下が人体へ大きく影響する酸素についても濃度計測を行った。
２．２

試験方法

試験車両は軽自動車と小型自動車とした。計測機器
は CO 濃度計として Lascar Electronics EL-USB-CO、CO2濃度計として株式会社 FUSO TES-1370、酸素濃度計として理研計器株式会社 GX-2009を使用した。

シ⥄േゞࡈࡠࡦ࠻ࡢࠗࡄ࡯ਅㇱ㐿ญ㐽Ⴇ

写真－１

ዊဳ⥄േゞ

試験車両埋雪状況

雪に埋没した車両がエンジンを稼働し続けた場合におけるキャビン内の CO 濃度等の計測を行うにあた
り、車両が埋もれた状況を再現するため、試験車両周囲に雪を投雪することにより人為的に試験車両を埋雪
14

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2012年６月

小型自動車では、排気管出口閉塞の埋雪深と同様に

３．試験結果及び考察

CO 濃度の顕著な上昇は見られず CO2濃度のみの上昇
空気環境試験全24ケースの計測のうち、車両周囲の風向風速の影響を受けにくいと考えられる全窓全閉条であったが、排気管出口閉塞の埋雪深よりも濃度上昇は顕著であった。

件12ケースの計測結果について、車両埋雪深ごとに比較検討を行った。
３．１

排気管出口閉塞

排気管出口閉塞の埋雪深における CO 濃度と CO2濃度の時間変化をそれぞれ図－１、図－２に示す。
軽自動車では、内気循環において CO 濃度の上昇が見られ短時間暴露限度の400ppm に達している。外気

図－３

ＣＯ濃度（フロントグリル閉塞）

図－４

ＣＯ2濃度（フロントグリル閉塞）

導入では CO 濃度の上昇は見られなかった。
小型自動車では、CO 濃度の上昇は見られなかったが、CO2濃度の上昇が見られたためキャビン内への排気ガス流入が生じていると考えられる。内気循環において CO2濃度の上昇が顕著であった。
両車両とも外気導入の条件でキャビン内空気環境の悪化が少なかったが、これは新鮮な外気を取り入れていることと、これによりキャビン内が正圧となり、排気ガスの流入が抑えられたためと考えられる。

３．３

フロントワイパー下部開口閉塞

フロントワイパー下部開口閉塞の埋雪深におけるCO 濃度、酸素濃度の時間変化をそれぞれ図－５、図－６に示す。
軽自動車では、CO 濃度の上昇がフロントグリル閉塞の埋雪深よりさらに顕著であり、内気循環で約９分、
図－１ＣＯ濃度（排気管出口閉塞）

外気導入で約３分後に400ppm に達している。フロン
トグリル閉塞の埋雪深とは異なって外気導入で空気環境の悪化が急激であった。外気導入における外気の取込は主にフロントワイパー下部開口から行われるが（写真－２）、フロントワイパー下部開口が塞がっている場合、外気取込の多くはエンジンルーム内から行われる（写真－３）。車両下の空間とエンジンルームは大きく通じているため、排気ガスは外気導入により積極的にキャビン内に取込まれることになる。このため、

図－２
３．２

ＣＯ2濃度（排気管出口閉塞）

フロントグリル閉塞

内気循環よりも外気導入の方で空気環境の悪化が急激であったと考えられる。
小型自動車では、内気循環でエンジンが自然停止しフロントグリル閉塞の埋雪深における CO 濃度とたため計測終了となり、CO 濃度の上昇は確認できな

CO2濃度の時間変化をそれぞれ図－３、図－４に示す。

かった。外気導入ではエンジンは自然停止せずに、約軽自動車では、CO 濃度の上昇が顕著であり、内気23分後に CO 濃度400ppm に達した。エンジン自然停循環で約15分、外気導入で約30分後に400ppm に達し止の理由としてはフロントグリルやボンネットの隙間ている。

が塞がったことによる吸気量不足と考えられるが、外寒地土木研究所月報№709

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気導入でエンジンが自然停止していないのは、他のケースではほとんど生じていない酸素濃度低下が生じていることから（図－６）、キャビン内の空気がエンジンの稼働に使われたためと考えられる。
小型自動車の外気導入における酸素濃度低下は試験開始直後から生じており、約17分後に酸素欠乏による頭痛や吐き気を生じる濃度とされる約16％２）まで低下している。この試験条件において CO 濃度が400ppmに達したのは約23分後であり、CO 中毒による危険性ዊဳ⥄േゞシ⥄േゞ

写真－３

フロントワイパー下部開口閉塞時における外気取込状況確認に用いたスモークがエンジンルーム内から取込まれていることがわかる。

よりも先に酸素欠乏による危険性が生じていることがわかる。

４．窓開閉と風向の影響

なお、CO2濃度については、今回の試験すべてにおいて、ただちに人体への影響が生じる濃度とはならなかった。

上記の試験結果は車両周囲の風の影響を極力排除するため、窓を閉めた条件での試験結果であった。ここ
では、窓の開閉と車両周囲の風の影響について検討した。
試験内容は、主風向に対しておおむね直角または平行に車両を配置し、窓開閉、内気循環 ･ 外気導入の条件を変えて、それぞれの条件ごとにキャビン内 CO 濃度を計測した。試験に使用した車両は前述の軽自動車で埋雪深をフロントグリル閉塞とした。窓を開ける場合は５cm とした。なお、各試験とも CO 濃度が200

図－５ＣＯ濃度（フロントワイパー下部開口閉塞）

ppm に達した時点でエンジンを停止させ（計測器の表示遅れによりエンジン停止が遅れた場合もある）、エンジン停止後も引き続き計測を行った。
主風向に対しておおむね直角に車両を配置して外気導入としたときの、全窓全閉、風上側窓開、風下側窓開の３条件における計測結果を図－７、主風向に対しておおむね平行に車両を配置（風が車両の正面から来る向き）して内気循環としたときの、全窓全閉、両側

図－６

酸素濃度
（フロントワイパー下部開口閉塞）

窓開、片側窓開の３条件における計測結果を図－８に示す。なお、直角配置計測時の平均風速は7.5m/s、平行配置計測時の平均風速は5.2m/s であった。
図－７より、風上側の窓を開けた場合には、全窓全閉の場合に比べ CO 濃度が低くなっているが、風下側の窓を開けた場合には、全窓全閉の場合に比べ CO 濃度が高くなっている。図－８より、両側の窓を開けた場合には、全窓全閉の場合に比べ CO 濃度が低くなっシ⥄േゞ

写真－２ዊဳ⥄േゞ

外気導入時における外気取込状況確認に用いたスモークがフロントワイパー下部の開口より取込まれていることがわかる。ているが、片側の窓（若干風下よりの窓）だけを開けた場合には、全窓全閉の場合に比べ CO 濃度が高くなっている。
窓を開けているにもかかわらず全窓全閉条件よりCO 濃度が高くなる場合があることについて、車両周囲の風向と窓開度の条件によってはキャビン内の気圧が周囲の気圧よりも下がる場合があり、このとき車両

16

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下にたまっている排気ガスが車両の隙間などからキャ状況で、CO 警報器は CO 中毒事故の防止に有効だとビン内に引き込まれることが主な原因と考えられる。

考えられる。だだし、今回試験した CO 警報器には住このことから、換気目的で窓を開けていても、CO 中宅用とされているものもあるため、車両に適用するに毒の危険性は窓を閉め切っている場合に比べて必ずし当たっては、車両への設置が想定されているものを選も低くなるとは限らないと言える。

定することに注意しなければならない。

警報音発報タイプ

目視確認タイプ（カードタイプ）

図－７

ＣＯ濃度（直角配置）写真－４

図－８

ＣＯ警報器

ＣＯ2濃度（排気管出口閉塞）
図－９

ＣＯ警報器警報発報タイミング

５．ＣＯ中毒事故防止対策
６．まとめ
CO 中毒は自覚することが困難であり、自覚がないまま大事にいたることも多いと言われるため、何らか積雪地域では車両の排気管出口が閉塞するような積の注意喚起が中毒事故防止に有効と考えられる。そこ

雪は日常的に起こり得るが、その程度の埋雪深であっで、比較的安価に行える対策として考えられる市販のてもキャビン内では CO 中毒の危険性が生じること

CO 警報器に注目し、その有効性について検討した。

や、埋雪深が深いほど危険性が増加し、数分で危険な数種類の市販の CO 警報器（写真－４）について、雪状態となる場合もあることがわかった。また、内気循に埋めた車両のキャビン内に設置して動作確認試験を環であってもキャビン内が完全に外気と隔離されてい行った。

るわけではなく、排気ガスがキャビン内に入り込むこ

キャビン内における CO 濃度の上昇と警報器が発報とや、外気導入で新鮮な外気を取り入れているつもりしたタイミングの関係を示した一例を図－９に示す。

でも排気ガスが混ざった外気を取り込んでしまう場合各警報器はそれぞれ警報を発する基準が異なるため警があることがわかった。さらに、条件によっては、キ報を発するタイミングは違うが、試験を行ったすべてャビン内への排気ガス流入による CO 中毒の危険性のの警報器は有効に機能した。目視で確認するタイプは他にも、キャビン内における酸素欠乏の危険性が生じ小型で比較的安価であるが自ら目で見て確認しなけれることがわかった。

ばならない。対して、警報音を発するタイプは、意識また、車両が雪に埋もれた場合、換気のため窓を開していなくても危険を察知することができるため注意けていても、周囲の風向きや窓の開度等の条件によっ喚起に非常に有効だと考えられる。ては、CO 中毒の危険性は窓を閉め切っている場合に雪に埋まった場合以外においても、例えば、狭い車比べて必ずしも低くなるとは限らないことがわかった。

庫内でのエンジン稼働や車内での火気使用等の危険な

本稿では２車種のみでの計測結果であるが、車両が寒地土木研究所月報№709

2012年６月 17雪に埋まることにより CO 中毒等の危険性が高まるということは、他の車種についてもおおむね同様な傾向になるものと考えられる。
車両が雪に埋もれた場合、排気ガスによる CO 中毒等を防止するためにはエンジンを稼働させないことが最善であるが、寒さ対策等でエンジンを稼働させる場合には必ず排気管出口を大気へ解放し、追加の降雪や吹きだまりにより塞がらないよう注意する必要がある。また、フロントワイパー下部開口の閉塞にも注意し、新鮮な外気を取り込めるようにしておくことも重要と考えられる。しかし、これらの対策をすれば絶対表面に安全というわけではない。
CO 中毒事故防止対策について、自らが意識してい

裏面
図－10

リーフレット

なくても CO 濃度上昇による危険を知らせてくれて中毒事故を未然に防ぐことができるため、CO 警報器の参考文献

車両への設置は対策の一つとなり得ると考えられる。
１）（ 財 ）日 本 中 毒 情 報 セ ン タ ー HP

http://www.

j-poison-ic.or.jp/homepage.nsf

７．おわりに

２）厚生労働省リーフレット「なくそう！酸素欠乏症
車両が雪に埋もれた場合における、排気ガスによる･ 硫 化 水 素 中 毒 」http://www.mhlw.go.jp/new-

CO 中毒の危険性についての啓蒙のため、本稿の内容

info/kobetu/roudou/gyousei/anzen/040325-3.

を簡単にまとめたリーフレットを作成した（図－10）。

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本リーフレットは当研究所寒地機械技術チームのホームページ（http://kikai.ceri.go.jp/）に掲載している。

山﨑18

貴志＊

小宮山

一重＊＊

牧野正敏＊＊＊YAMAZAKI Takashi

KOMIYAMA Kazushige

MAKINO Masatoshi

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
主任研究員

寒地土木研究所月報№709

2012年６月