I-005

土木学会西部支部研究発表会 (2010.3)

遠赤外線効果を利用した霧除去システムの開発実験
熊本大学工学部 学生員○中山 哲真 熊本大学大学院 学生員 重松 映輝
熊本大学大学院 フェロー 山尾 敏孝 ㈱日進産業 石子 達次郎
１．はじめに全国に展開する高速道路の路線上で霧による通行止めは，標高の高い部分を通る大分道をはじめ関越道，長崎道で発生している．
霧が発生すると交通事故防止の観点から速度制限，さらに濃霧の場合は完全閉鎖されるので，現在の移動手段の主流である高速道路の通行止めを最小限抑える対策法が必要とされている．対策として主に視線誘導灯や路上照明などの視認性を向上させる設備がある．また，防霧ネット(写真 1)も使用されており，ある程度の消霧効果は得られているが，通行止めを解消する程に至ってなく不十分な状況にある 1) 2)．本研究では，防霧ネットの改良として，冬季の橋梁上の路面凍結防止や温泉入浴場の湯気防止に効果があったセラミック入り断熱塗料をネットに塗布し，霧除去を試みた．使用するネットの網目サイズと塗料の
写真 1 高速道路の防霧ネット関係を明らかにし，防霧ネットシステムとして開発するものである．
2m

２．実験の概要
実験に使用したネットの網目サイズは，大きすぎると霧粒子の捕捉率が下がり，小さすぎると水2m膜ができやすくなり通気性が下がり，壁に近い状況になることから捕捉率の低下を招くことになる．
使用した塗料は，セラミック入りの断熱塗料

0.5m

GAINA と，結露防止に特化したノン結露を使用した 3)．以上よりネットの網目サイズを 2mm×2mm

図 1 霧除去ネット

写真 2 実験装置の全景～4mm×4mm とし，塗料を組み合わせた防霧ネットを表１にように設定した．
塗料後の網目サイズ等を測定した．
図 1 に示す高さ 2.5m 幅 2m の架台に表 1 のネット取り付け

暗幕

ネット A

た霧除去システムを製作し，これに図 2 に示すような霧発生装
置から水細粒子を放射する．水粒子平均粒径は 20μm であり，ネット B霧を再現できているとして用いた．霧発生装置からネットまでの距離は装置の性能から判断して 2.5ｍと固定し，水粒子が 2枚目のネットを通過して地面に到達するまでの水平距離を測定した．1 枚のネットのみならず，架台を二つ並べ，ネット間の2.5ｍ
霧発生装置

L1

距離を変更しながらも実験を行なった．二つのネット間の距離

L2

ビデオカメラL1 は 0.125，0.25，0.5m とし，水粒子がネット B を通過し，到達するまでの水平距離を L2 とした．なお，水粒子の発生から通過状況など視覚的に評価するためビデオカメラで記録した．

図 2 霧除去実験装置

表 1 ネットの種類 単位(mm)PN-2-NPN-2-G

網目(縦×横)2×1.8

1.8×1.6

糸幅(縦×横)0.8× 0.4

1.0× 0.6

塗料有無

無GAINA

材質

ポリエチレン

ポリエチレン

ネットタイプPN-2-GK

PN-4-NPN-4-G

PN-4-GK

TN-2-N

1.6×1.4

4.2×3

4.0×2.8

3.8×2.6

直径2 円形状

1.2× 0.8

1.0×0.6

1.2×0.8

1.4×1.0

1.0×1.0

GAINA+ノン結露

無GAINAGAINA+ノン結露

無ポリエチレン

ポリエチレン

ポリエチレン

ポリエチレン

高密度ポリエチレン

形状-9-I-005(a) PN-2-N

土木学会西部支部研究発表会 (2010.3)(b) PN-2-G(c) PN-2-GK(d)PN-4-N(e) PN-4-G(f )TN-2-N

写真 3 ネット 1 枚の実験結果
３．実験結果比較及び考察

表 2 ネット 1 枚の実験結果

表 2 は，使用したネット 1 枚のタイプとネット表面の水膜状況およびネッ実験
番号ネットタイプ

水膜L2(m)

過する状況である．表 2 からわかるように，ネット表面についた水膜に関し

1PN-2-N多1.2ては，通常の塗布なしネットと塗料を塗布したネットを比較すると明らかに

2PN-2-G

少0.63PN-2-GK少0.54PN-4-N多2.35PN-4-G

少1.5の一つである親水性によるものだと考えられる．逆に，塗布なしネットは水6PN-4-GK

少0.7

膜が多く見られた．特に顕著に表れていたのは TN-2-N であり，結果は比較

7TN-2-N

多0.6トを通過した後の到達距離をまとめたもので，写真 3 は水粒子のネットを通差があった．塗料を塗布したネットは水膜がほとんど無く，ネット下方から水滴として落とすことで効率良く水分を排除していた．これは，塗料の性質的良かったが，それは水膜が出来て壁のような状態になったのが要因と考えられる．また，このネットは通風性の面から問題あると思われる．

表 3 ネット 2 枚の実験結果

PN-2-GK に関しては，網目サイズが小さ過ぎて塗料で目が潰れた部分実験が多くなり，実用化には問題があると思われる．到達距離 L2 を見てみ

番号ネット A

ネット B

ると通常ネットよりも GAINA 塗布ネット，更に GAINA＋ノン結露をネットタイプ

L1(m)

L2(m)

①塗布したネットの方が明らかに短くなった．この差は網目，ネット線

PN-2-NPN-2-N

0.125

0.5

②

PN-2-NPN-2-N

0.250

0.4

幅の変化だけによるものとは考えにくく，塗料塗布の影響が関係して③PN-2-N

PN-2-N

0.500

0.1

いると思われる。

④PN-2-GPN-2-G

0.125

0.3

次に，ネット

⑤PN-2-GPN-2-G

0.250

0.2

2 枚を組み合わ⑥PN-2-GPN-2-G

0.500

0.0

せた実験を行っ⑦PN-4-N

PN-4-N

0.125

1.6⑧PN-4-N

PN-4-N

0.250

1.4⑨PN-4-N

PN-4-N

0.500

1.1⑩PN-4-G

PN-4-G

0.125

1.0

PN-4-G

0.250

1.0

た結果を表 3 にまとめた．
また，
写真 4 は 2 枚を(a)番号②(b)番号⑭⑪PN-4-G

組み合わせた時⑫PN-4-G

PN-4-G

0.500

0.6の水粒子のネッ⑬PN-4-GK

PN-4-G

0.125

0.5

トを通過する状⑭PN-4-GK

PN-4-G

0.250

0.4況である．表か⑮PN-4-GK

PN-4-G

0.500

0.1

らわかるように⑯PN-4-G

PN-4-GK

0.125

0.6

⑰PN-4-G

PN-4-GK

0.250

0.6⑱PN-4-G

PN-4-GK

0.500

0.4

ネット間の到達距離 L2 の変化

(d)番号⑱(c)番号⑮
写真 4 ネット 2 枚の実験結果による大きな違いは表れなかった．しかしながらネットを二重にすることで，ある程度の効果が得られることは判明した．ただし，本実験はネットを通過する水粒子しか対象にしていないため，二重にすることによって生じるネット上方下方から流れる水粒子への影響，挙動は不明である。
以上により，ネットに塗料を塗布する効果や 2 重ネットにする効果は得られたもの十分な解明はできていない．
今後は，遠赤外線効果の評価方法の模索と滑昇霧が発生する山麓地で屋外実験を実施する必要がある．
参考文献
1) NEXCO 西日本：大分自動車道別府地区霧対策報告書，平成 12 年度
2) NEXCO 西日本：大分自動車道湯布院～大分間指定障害対策工検討報告書，平成 13 年度
3) 日進産業 HP：http://www.nissin-sangyo.jp/index.html-10-