INDEX
湿度とは
乾き空気と湿り空気
空地球上の空気は、酸素、窒素、炭酸ガスなどと水蒸気が混合したもので、「湿り空気」といいます。そして水蒸気を全く含まない理論上の空気を「乾き空気」といいます。また、湿り空気に含まれる水蒸気の量が増し、その乾き空気に含むことのできる最大の水蒸気量(飽和状態)にある空気を「飽和空気」といいます。
相対湿度と絶対湿度
「湿度とは、空気中に含まれる水蒸気の量を表す尺度です。一般的に単に湿度というときは「相対湿度」のことを指し、ある湿り空気の水蒸気分圧と、その湿り空気における飽和空気の水蒸気分圧の比を単位「%」で表します(相対湿度の英語表記「relative humidity」の頭文字を添えて、「%RH」と表記する場合もあります)。
このほかの湿度の表し方に「絶対湿度」があります。絶対湿度は、湿り空気に含まれる水蒸気の質量を指し、乾き空気1kgに対する量として、単位「kg/kg」で表します。
以上のことを踏まえて、ある湿り空気(温度16.4℃、湿度33%、絶対湿度0.0038kg/kg)を冷やした場合と暖めた場合の空気の状態変化を見てみると、以下のようになります。
図のように空気を冷やしても温めても、一定の空気量における絶対湿度の質量は変わりません。そのため、空気が収縮すれば少ない水蒸気量で飽和状態となり、空気が膨張すれば飽和状態にするには水蒸気量を増やす必要があります。
加湿と除湿
「相対湿度と絶対湿度」で述べたように、湿度は空気中に含まれる水蒸気の量によって決まります。そして、水蒸気の量を増やしたり減らしたりすれば、調整することができます。このうち、水蒸気の量を増やす操作を「加湿」といい、減らす操作を「除湿」といいます。
「快適な空気環境のめやす」で述べた室内環境基準に湿度の上限値、下限値が定められているように、空調ではその目的と条件に応じて「加湿」や「除湿」の操作を行い、湿度を一定の範囲内におさめます。
温度と湿度
空気線図でみる温度と湿度の関係
空気の状態を知るのに便利なものに空気線図(h-x 線図)があります。温度と湿度の関係を実際に空気線図で見てみましょう。
(1)の変化
温度5℃・湿度50%の空気を加湿なしで温度を20℃まで暖めると、湿度は20%程度まで低下します。
(2)の変化
温度20℃・湿度20%の空気を、温度を20℃のままで湿度50%にするには、(X2-X1)に相当する水蒸気の量を空気に付加する必要があります。この水蒸気の量を増やす操作を「加湿」といいます。
空気を冷やした場合
温度20℃・湿度20%の空気を温度を5℃まで冷却すると、加湿なしでも湿度は50%程度まで上昇します。
このように、空気中の水蒸気量が一定の条件(絶対湿度一定)では、空気温度を上げると相対湿度は低下し、逆に空気温度を下げると相対湿度は上昇する反比例の関係にあります。

