Lesson 37 「表面結露」を科学してみよう。

 

「表面結露」はどのように進行するのか。

 

朝起きてみると掃き出し窓がひどく結露していて床にまで結露水が溜まっていた、という経験はないでしょうか?

でも結露を発生直後からじっくりと観察した、という人も少ないのでは?

 

ガラスの表面が露点以下にまで冷えてくると表面はうっすらとくもり始め、だんだんと透明度が下がってきます。

さらに時間が経つと小さな水滴が発生し始め、近隣の水滴が集合して水滴の直径が徐々に大きく成長していきます。

 

水滴が付着限界まで成長するとやがて滴下が始まり、ガラス面に付着している結露の量は平衡状態になります。

でも結露は止まったわけではなく、結露量と滴下量が等しくなったにすぎません。こうして床に水が溜まっていくのです。

 

 

「表面結露」と対流現象のアナロジー。

 

対流熱伝達と物質伝達の間にはアナロジーが成立するという「ルイスの関係」を仮定すると、問題は比較的容易に説明できるかもしれません。ガラス表面の自由対流現象はこれまで数多くの研究成果が発表されていますので、実験値の評価もしやすいからです。

 

下の図は27℃、60RH%に保たれた人工気象室内に、7℃の金属板を静置したときの表面結露量の実測結果です。

実験開始後80分の間は経過時間に比例して表面の結露量が増加していることがわかります。

80分後には1平方メートル当たり40 [g]もの結露水が表面に付着していました。

「結露」対策は、原因を取り去ることから。

 

結露の発生原因については以前にも議論しましたが、一般的にはガラス窓や窓枠の断熱性能が不足して表面温度が低下することにあります。結露対策をするとしたらデフロスターで乾燥させるよりも、結露させない家づくりをすることの方が大切だといえそうです。

 

 

■本ブログは抄録版です。

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