• 湿潤空気と乾湿線図の概要

湿潤空気と乾湿線図の概要

湿潤空気と乾湿線図の概要

空気には乾燥した空気の他に、水蒸気も含まれています。乾燥した空気と水蒸気の混合物は、一般的に湿った空気(略して空気)と呼ばれます。湿った空気中の水蒸気の含有量はごくわずかです。水蒸気は、海洋、河川、湖沼の表面における水の蒸発、および様々な生物(人間、動物、植物など)の生理的・技術的な生産プロセスによって発生します。

自然界の空気は、基本的に一定量の乾燥空気と、常に変化する量の水蒸気の混合物です。この混合物を湿った空気と呼び、一般的には空気と呼ばれます。

雨と湿気

 

湿った空気の紹介

1. 乾燥した空気

乾燥空気は湿った空気の主成分です。窒素、酸素、二酸化炭素、そしてアルゴンやネオンなどの希ガスが一定の割合で混合したものです。

2. 水蒸気

空気中の水蒸気量は常に変化しており、通常は空気質比の数千分の一から2万分の一を占めます。自然界の空気には多かれ少なかれ水蒸気が含まれているため、自然界の空気は湿った空気です。完全に乾燥した空気は自然界には存在しません。エアコンで調整される空気は湿った空気です。

3. 飽和空気

乾燥した空気は水蒸気を吸収・保持する能力があり、一定量の水蒸気を保持することができます。ある温度で水蒸気含有量が最大になった空気を飽和空気と呼び、その温度を空気の飽和温度といいます。空気の飽和温度が下がると、空気中の水蒸気量も減少し、余分な水蒸気は凝結して液体になります。自然界における露現象はこのためです。

湿潤空気の状態パラメータ

乾球温度:空気の冷却度と加熱度を示す指標。

湿球温度:湿球温度計で測定した温度。湿ったガーゼと空気の湿度差により、水分が空気中に拡散して蒸発し、熱を吸収するため、湿ったガーゼと温度計の温度が低下します。水分拡散平衡時の温度が湿球温度です。

露点:空気中に含まれる水蒸気の量には限界があります。温度が高いほど、許容される最大水蒸気量は大きくなり、通常は不飽和湿潤空気となります。不飽和湿潤空気は、水分量が一定の条件下では、どの状態でも徐々に温度が低下します。温度が一定の臨界温度を下回ると、空気中の水蒸気が凝結して水滴になり始めます。この温度を、その状態の露点温度と呼びます。

相対湿度:空気中の水蒸気分圧と、同じ温度における飽和水蒸気分圧との比を相対湿度といいます。

相対湿度は、空気が飽和状態に近い度合いを示します。値が小さいほど空気は乾燥しており、水蒸気を吸収する能力が高くなります。値が大きいほど空気は湿潤で、飽和状態に近く、水蒸気を吸収する能力は低くなります。0%は乾燥した空気、100%は飽和した湿った空気です。

水分含有量:乾燥空気1kgに含まれる水蒸気の質量を水分含有量といい、単位はg/kgです。

気温

湿潤空気の乾湿線図

 

除湿機の動作原理

湿った空気は蒸発器を通過し、等湿度線上の点から100%飽和湿度線(露点温度)まで冷却され、水滴の析出が始まり、飽和湿度線に沿って点bまで冷却および除湿され、その後凝縮器に入り、点bから等湿度線に沿って点cまで上昇し、除湿器から排出されます。

除湿機の動作原理


投稿日時:2023年2月13日
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