本論文では、微細加工により配列された方形微柱金属表面を作製し、環境温度Tatm=24 ℃、相対湿度RH=17％、異なる冷却表面温度（Tw=﹣5.2、﹣10.1、﹣15.2 ℃）および異なる試料サイズにおける自然対流条件下での結霜特性を実験的に研究した。表面温度と継続時間が霜層の厚さおよび霜重量に与える影響を分析し、配列された方形微柱表面の耐霜機構を提案し、シミュレーションにより検証した。結果は、冷却表面温度が-10 ℃のとき、配列された方形微柱表面の霜層質量は平面表面に比べて約32％減少することを示した。自然対流により微柱間に空気渦が発生し、水蒸気は空気渦に伴って流動し溝内に留まることができず、霜は微柱の頂部のみに形成され、溝内には結霜せず、有効な結霜面積を著しく減少させた。微柱間隔Lが大きすぎる場合、溝内に凝縮した液滴が形成され結霜する。

結霜特性; 配列方微柱表面; 自然対流; シミュレーション