JPH08302642A - 霧の消散方法及びその設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 霧の消散方法及びその設備に係り、霧の消散
範囲を大きくし、移動を伴わない霧や移動速度の遅い霧
に対しても効果的に消散を行ない、霧の消散時の電力消
費を抑制するとともに、陸上交通路の立地条件を生かし
て霧を速やかに消散する。 【構成】 低所に配したコロナ放電手段からコロナ放電
に基づく荷電粒子を発生させ、荷電粒子を高い位置の霧
消散対象箇所に向けて移動させるとともに、荷電粒子と
大気中の水分との吸着により水分の凝結反応及び結合反
応を生じさせて霧の消散を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、霧の消散方法及びその
設備に係り、特に、自動車道、鉄道等の陸上交通路にお
ける霧の消散を図る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車道や鉄道等の陸上交通路におい
て、霧が発生して視界が奪われた場合には、車両を徐行
させる等の対策に加えて、必要に応じて陸上交通路を閉
鎖して安全性を確保する等の対策が必要になり、その影
響が多大なものとなる。

【０００３】一方、水理気象のうち、霧を積極的に消散
する手段として、実開昭６４−３２７４７号「霧液化消
去用静電ネット」が提案されている。この技術では、図
４に示すように、導電性細線１１の両側に導電性ネット
１２，１３を間隔をあけて並設し、導電性細線１１に高
電圧を印加してコロナ放電を発生させ、帯電された霧粒
子を、接地電極とした導電性ネット１２，１３にクーロ
ン力によって吸着せしめて、水滴として捕集するように
したものであり、導電性細線１１及び導電性ネット１
２，１３を通過する霧粒子または近傍に介在する霧粒子
を少ない電力で消散し得るものと考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４例の技術
であると、霧の消散範囲が導電性細線１１及び導電性ネ
ット１２，１３の面と直交するごく狭い範囲に限られる
とともに、濃霧発生時等にあっては霧が移動しないため
に、霧の消散効率が低下する等の解決すべき点が残され
ている。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、以下の目的を有している。 霧の消散範囲を大きくすること。 移動を伴わない霧や移動速度の遅い霧に対しても効果
的に消散を行なうこと。 霧の消散時の電力消費を抑制すること。 陸上交通路の立地条件を生かして霧を速やかに消散す
ること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る霧の消散方
法にあっては、低所に配したコロナ放電手段からコロナ
放電に基づく荷電粒子を発生させ、該荷電粒子を高い位
置の霧消散対象箇所に向けて移動させるとともに、荷電
粒子と大気中の水分との吸着により水分の凝結反応及び
結合反応を生じさせて霧の消散を行なう技術を採用す
る。霧消散対象箇所が上り斜面の上方位置にある場合に
は、荷電粒子を気流に乗せて上り斜面に沿って移動させ
る技術が適用される。霧消散対象箇所が、自動車道、鉄
道等の陸上交通路の一部または立体交差路である場合に
は、低所に配したコロナ放電手段から荷電粒子を自身の
上昇力や上昇気流によって送り込む技術が適用される。
本発明に係る霧の消散設備にあっては、陸上交通路の霧
消散対象箇所に対して下方位置となる低所に、荷電粒子
の放出により該荷電粒子と大気中の水分との吸着に基づ
く水分の凝結反応及び結合反応を生じさせて霧の消散を
行なうコロナ放電手段が配され、霧消散対象箇所と低所
のコロナ放電手段との間に上り斜面が介在している場合
には、コロナ放電手段の設置箇所が、斜面の下部位置
や、上り斜面に沿って配される。コロナ放電手段は、接
地電極に対して上方に間隔を空けて配され架線状態のコ
ロナ放電線と、該コロナ放電線に接続され直流高電圧を
印加する電源装置とを有している技術が採用される。好
ましくは、コロナ放電線の下方位置に、並列状態に架線
される荷電粒子駆動線が配されるとともに、コロナ放電
線及び荷電粒子駆動線に、反対極性の直流高電圧を印加
する電源装置が接続される。また、コロナ放電線及び荷
電粒子駆動線は、斜面と平行状態に配されるとともに、
斜面が接地電極とされる設定が行なわれる。なお、コロ
ナ放電線及び荷電粒子駆動線の回りに、防護ネット等を
配して荷電部を周囲の環境から隔離することに安全性を
確保することが望ましいが、その場合にあって、防護ネ
ット等を電気絶縁物で構成して荷電粒子の移動方向に悪
影響を及ぼさないようにするか、防護ネット等の目の間
隙を大きくして荷電粒子の移動性を損なわない等の配慮
をすることが望ましい。

【０００７】

【作用】コロナ放電線に直流高電圧を印加すると、コロ
ナ放電線の近傍の電位傾度が大きくなることに基づいて
コロナ放電が生じ、荷電粒子が生成される。該荷電粒子
は、コロナ放電線の周囲の電界に基づいて静電的に駆動
され、コロナ放電線の下方に、設置電極または荷電粒子
駆動線が配されている場合には、コロナ放電線の下方近
傍の荷電粒子が下方に向かって駆動されることになる
が、移動途中において、荷電粒子が大気中の水分子（気
体状態の水蒸気）とクーロン力に基づいて吸引し合うこ
とにより、粒が徐々に大きくなって最終的には水滴とし
て落下する。荷電粒子が大気中の水蒸気と結合すると、
水の凝結反応が生じ、その結果、潜熱（凝結熱）を放出
する。この熱エネルギーは、荷電粒子の移動範囲の空気
媒体や水蒸気を加熱して膨張させ、気体の上昇流を形成
する。したがって、荷電粒子の上昇力が大きい場合、あ
るいは上り斜面に気体の上昇流が発生している場合に
は、荷電粒子が上昇流に乗って上方へと運ばれるととも
に、上昇流に隣接する領域の水分と吸着し合って、凝
結、熱の放出、水滴化による水分の除去が繰り返され、
高い位置の霧消散対象箇所には、水分の除去された気流
が送り込まれて、例えば自動車道、鉄道等の陸上交通路
の一部、または立体交差路の高所の霧の消散が行なわれ
る。この際に、コロナ放電線及び荷電粒子駆動線に、反
対極性の直流高電圧を印加するとともに、コロナ放電線
及び荷電粒子駆動線が斜面と平行状態に配されている
と、荷電粒子が斜面に向かって駆動されて上り斜面に沿
って流れる上昇気流に合流し、上り斜面上方箇所の霧の
消散性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る霧の消散方法及びその設
備の第１実施例について、図１を参照して説明する。図
１にあって、符号Ａは陸上交通路、Ｘは霧消散対象箇
所、Ｌは低所、Ｓは上り斜面、１はコロナ放電手段、２
は接地電極、３はコロナ放電線、４は荷電粒子駆動線、
５は電源装置（直流高電圧発生装置）、６は防護ネット
である。

【０００９】前記陸上交通路Ａとは、自動車道、鉄道等
であって、その一部が霧消散対象箇所Ｘとされて、その
近傍の適所に霧の消散設備が設置されるが、霧消散対象
箇所Ｘは、例えば、以下に述べる条件を満たすものとさ
れる。霧消散対象箇所Ｘは、図１に示すように、陸上交
通路Ａに対して下方位置となる低所Ｌが存在し、かつ、
該低所Ｌと陸上交通路Ａとが上り斜面Ｓまたは空間を介
在して、地形的に連続している条件を満たすこと。

【００１０】前記霧の消散設備としては、低所Ｌまたは
上り斜面Ｓに配されるコロナ放電手段１と、該コロナ放
電手段１に給電することによりコロナ放電に基づく荷電
粒子を発生させる電源装置（直流高電圧発生装置）５
と、コロナ放電手段１の回りを囲んだ状態に配される防
護ネット６とを有するものが適用される。

【００１１】前記コロナ放電手段１は、図１に示すよう
に、上り斜面（斜面）Ｓの表面に沿って配される接地電
極２と、該接地電極２に対して上方に間隔を空けておお
むね平行状態に配されて電源装置５の負端子に接続され
るコロナ放電線３と、該コロナ放電線３と接地電極２と
の間に支柱７及び碍子８によっておおむね並列状態に配
されて電源装置５の正端子に接続される荷電粒子駆動線
４とを具備するものが適用される。

【００１２】前記接地電極２は、斜面Ｓの表面と同一面
または若干上方に金属ネットを霧消散対象箇所Ｘの長さ
及び斜面Ｓの長さに対応して配する等により構成され
る。この場合にあって、草木の育成を妨げるようにコン
クリート打設を行なって斜面Ｓの表面の凹凸を少なくし
たもの等が適用される。また、斜面Ｓの表面状態の保持
が容易で、接地抵抗が小さい場合には、斜面Ｓの表面を
接地電極２とすることも可能である。

【００１３】前記コロナ放電線３は、接地電極２と同等
の面積範囲に、支柱７及び碍子８によって、おおむね上
り斜面Ｓに平行状態に縦横に架線される（図１例では斜
面Ｓの長さ方向のみの架線のみ記載）。なお、コロナ放
電線３は、許容される範囲で直径を細くするように設定
される。

【００１４】前記荷電粒子駆動線４にあっても、接地電
極２及びコロナ放電線３と同等の面積範囲に、支柱７及
び碍子８によって、おおむね上り斜面Ｓに平行状態に縦
横に架線される。

【００１５】前記電源装置５は、数万ボルトないし数１
０万ボルト以上の正電位及び負電位の直流高電圧を、連
続的に発生させる能力を有するものが適用される。例え
ば、図１に示すように、交流電源５ａ、開閉器５ｂ、試
験変圧器５ｃ、整流器５ｄ、直列抵抗器５ｅの組み合わ
せ等によって構成され、試験変圧器５ｃ及び整流器５ｄ
によって、所望極性の直流高電圧の発生が行なわれる。
これらの電源装置５は、必要に応じて地下に配置するこ
とも有効である。

【００１６】前記防護ネット６は、コロナ放電線３及び
荷電粒子駆動線４の回りに、荷電部を周囲の環境から隔
離するように囲むものであり、例えばポリエステル繊維
やナイロン繊維の網等の電気絶縁性を有するものが適用
される。なお、防護ネット６は、少なくとも上り斜面Ｓ
と霧消散対象箇所Ｘとの境界となる箇所について電気絶
縁性を持たせることが好ましく、その他の部分、斜面Ｓ
の両側に配される部分、低所Ｌとなる部分にあっては、
金属網等としてもよい。

【００１７】以下、図１例の霧の消散設備による霧の消
散処理について説明する。電源装置５を作動させて、コ
ロナ放電手段１に直流高電圧の給電を行ない、コロナ放
電線３及び荷電粒子駆動線４に、負電位及び正電位の直
流高電圧を印加すると、コロナ放電線３の直径が十分に
小さく、その回りの電位傾度が数ｋＶ／ｃｍ以上である
場合には、コロナ放電に基づく荷電粒子（イオン、電子
等）が発生する。この際に、図１例では、コロナ放電線
３の回りの電位傾度が大きいことにより、正電位の荷電
粒子が発生する。

【００１８】該荷電粒子は、コロナ放電線の周囲の電界
に基づいて静電的に駆動されるため、コロナ放電線３の
上方位置の荷電粒子にあっては、大気中に拡散するもの
となるが、コロナ放電線３の下方位置には、接地電極２
及び荷電粒子駆動線４が配されて強力な電界が形成され
るために、これらの電界によってコロナ放電線３の下方
近傍の荷電粒子が、図１の破線の矢印で示すように、下
方の斜面Ｓに向かって駆動させられる。

【００１９】これらの荷電粒子は、移動途中において、
大気中の水分子（気体状態の水蒸気）とクーロン力に基
づいて吸引し合うことにより、粒が徐々に大きくなって
最終的には水滴として落下する。荷電粒子が大気中の水
蒸気と結合すると、水の凝結反応が生じ、その結果、潜
熱（凝結熱）を放出する。

【００２０】コロナ放電線３と荷電粒子駆動線４との間
（またはコロナ放電線３と接地電極２との間）で、荷電
粒子の移動に基づいて水の凝結現象が頻繁に生じると、
潜熱分の凝結熱が放出されてコロナ放電線３と荷電粒子
駆動線４との空間で気体が膨張して緩やかな上昇流が形
成される。

【００２１】したがって、図１の破線で示す電界による
荷電粒子の駆動力と膨張に基づく上昇流とが交差して、
コロナ放電線３と荷電粒子駆動線４との間またはコロナ
放電線３と接地電極２との間に、上り斜面Ｓに沿った流
れが形成され、荷電粒子が上方へと運ばれる現象や、水
分の除去された気流が上方へと運ばれる現象が発生す
る。この際に、上り斜面Ｓに上方に向かう自然現象に基
づく気流が生じている（自然現象に基づく気流はほとん
ど上昇流となる）と、これらの相乗作用によって、図１
の実線の矢印で示すように、顕著な上昇流が生じて水分
の除去された気流が霧消散対象箇所Ｘまで送り込まれ
て、霧と水分のない空気とが置換され、霧消散対象箇所
Ｘの霧の消散が行なわれる。

【００２２】なお、コロナ放電手段１の部分では、コロ
ナ損に相当する電力消費が行なわれるが、その値は一般
的に小さなものとなる。

【００２３】図２は、本発明に係る霧の消散設備の第２
実施例を示すものである。図２例では、霧消散対象箇所
Ｘが、自動車路の立体交差路とされており、この場合
も、インターチェンジのループ状道路の範囲が傾斜状態
となって低所Ｌとなる部分が形成されるため、ループ状
道路の範囲に、消霧設備のコロナ放電手段１を設置する
ことにより、水分の除去した気流を斜面Ｓに沿って高い
位置の霧消散対象箇所Ｘに送り込んで、陸上交通路Ａの
一部、または立体交差路において高所となる箇所の霧の
消散を実施することができる。

【００２４】図３は、本発明に係る霧の消散設備の第３
実施例を示すもので、霧消散対象箇所Ｘが、陸上交通路
Ａにおける高架部分（高架路）とされており、霧消散対
象箇所Ｘの下方の谷間等の低所Ｌに、霧の消散設備のコ
ロナ放電手段１を配することにより、図１例で説明した
気体の膨張に基づく緩やかな上昇流を生じさせて、霧消
散対象箇所Ｘに水分を除去した気流を送り込んで置換
し、霧の消散を実施することができる。

【００２５】〔他の実施態様〕本発明に係る霧の消散方
法及びその設備にあっては、以下の技術を採用すること
ができる。 ａ）図１に示したコロナ放電手段１に代えて、図４例の
「霧液化消去用静電ネット」等の他の放電技術を適用す
ること。 ｂ）コロナ放電手段１における荷電粒子駆動線４を省略
して、コロナ放電線３のみによるコロナ放電を行なうこ
と。 ｃ）コロナ放電線３が網目状、平行線状に布設されるこ
と。

【００２６】

【発明の効果】本発明の霧の消散方法及びその設備によ
れば、以下のような効果を奏する。 （１） 低所に配したコロナ放電手段から荷電粒子を発
生させて、荷電粒子を高い位置の霧消散対象箇所に向け
て移動させるとともに、水分の凝結反応及び結合反応を
生じさせて霧の消散を行なうものであるから、霧消散対
象箇所よりも低所となる立地条件が得られる箇所につい
て、広い範囲の霧の消散を行なうことができる。 （２） 低所から霧消散対象箇所に、自然対流状態の上
昇気流を送り込むことにより、移動を伴わない霧や移動
速度の遅い霧に対しても、効果的に霧の消散を行なうこ
とができる。 （３） 霧消散対象箇所が上り斜面の上方位置にある場
合には、自然の上昇気流を利用して荷電粒子を気流に乗
せて、上方位置の霧の消散を速やかに効率よく実施する
ことができる。 （４） したがって、霧消散対象箇所が、自動車道、鉄
道等の陸上交通路の一部または立体交差路である場合
に、霧の消散を容易にし、実用性を向上させることがで
きる。 （５） コロナ放電手段が、コロナ放電線と荷電粒子駆
動線と等によって構成されることにより、コロナ損分の
電力消費として、霧の消散時の電力消費を小さなものに
抑制することができる。 （６） コロナ放電線の下方位置に荷電粒子駆動線を配
して、コロナ放電線及び荷電粒子駆動線に、反対極性の
直流高電圧を印加することにより、荷電粒子の移動性を
高めて、霧の消散時の効率を著しく向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る霧の消散設備の第１実施例を示す
結線図を併記した正面図である。

【図２】本発明に係る霧の消散設備の第２実施例を示す
平面図である。

【図３】本発明に係る霧の消散設備の第３実施例を示す
正面図である。

【図４】霧液化消去用静電ネットの従来例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

Ａ 陸上交通路 Ｘ 霧消散対象箇所（立体交差路，高架路） Ｌ 低所 Ｓ 上り斜面（斜面） １ コロナ放電手段 ２ 接地電極 ３ コロナ放電線 ４ 荷電粒子駆動線 ５ 電源装置（直流高電圧発生装置） ６ 防護ネット ７ 支柱 ８ 碍子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 尚史 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低所（Ｌ）に配したコロナ放電手段
   （１）からコロナ放電に基づく荷電粒子を発生させ、該
   荷電粒子を高い位置の霧消散対象箇所（Ｘ）に向けて移
   動させるとともに、荷電粒子と大気中の水分との吸着に
   より水分の凝結反応及び結合反応を生じさせて霧の消散
   を行なうことを特徴とする霧の消散方法。
2. 【請求項２】 低所（Ｌ）に配したコロナ放電手段
   （１）からコロナ放電に基づく荷電粒子を発生させ、該
   荷電粒子を気流に乗せて上り斜面（Ｓ）に沿って高い位
   置の霧消散対象箇所（Ｘ）に向けて移動させるととも
   に、該荷電粒子と大気中の水分との吸着により水分の凝
   結反応及び結合反応を生じさせて霧の消散を行なうこと
   を特徴とする霧の消散方法。
3. 【請求項３】 霧消散対象箇所（Ｘ）が、自動車道、鉄
   道等の陸上交通路（Ａ）の一部であることを特徴とする
   請求項１または２記載の霧の消散方法。
4. 【請求項４】 霧消散対象箇所（Ｘ）が、陸上交通路
   （Ａ）における立体交差路であることを特徴とする請求
   項１または２記載の霧の消散方法。
5. 【請求項５】 陸上交通路（Ａ）の霧消散対象箇所
   （Ｘ）に対して下方位置となる低所（Ｌ）に、荷電粒子
   の放出により該荷電粒子と大気中の水分との吸着に基づ
   く水分の凝結反応及び結合反応を生じさせて霧の消散を
   行なうコロナ放電手段（１）が配されることを特徴とす
   る霧の消散設備。
6. 【請求項６】 陸上交通路（Ａ）の霧消散対象箇所
   （Ｘ）に対して下方位置となりかつ上り斜面（Ｓ）が介
   在している低所（Ｌ）に、荷電粒子の放出により該荷電
   粒子と大気中の水分との吸着に基づく水分の凝結反応及
   び結合反応を生じさせて霧の消散を行なうコロナ放電手
   段（１）が配されることを特徴とする霧の消散設備。
7. 【請求項７】 コロナ放電手段（１）が、接地電極
   （２）に対して上方に間隔を空けて配され架線状態のコ
   ロナ放電線（３）と、該コロナ放電線に接続され直流高
   電圧を印加する電源装置（５）とを有していることを特
   徴とする請求項６記載の霧の消散設備。
8. 【請求項８】 コロナ放電手段（１）が、接地電極
   （２）に対して上方に間隔を空けて配され架線状態のコ
   ロナ放電線（３）と、該コロナ放電線の下方位置に並列
   状態に架線される荷電粒子駆動線（４）と、コロナ放電
   線及び荷電粒子駆動線に接続されこれらに反対極性の直
   流高電圧を印加する電源装置（５）とを有していること
   を特徴とする請求項６記載の霧の消散設備。