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結露の起こるしくみ

寒い日に電車に乗り込むとメガネが曇ったり、買ったジュースに水滴がついて服が濡れたり・・・という不快な現象をよく目にしたことがありますよね。こういう現象は「結露」と呼ばれているものです。結露というと、冬の家の窓を想像しませんか?どれもしくみは同じです。また、天気や気温で濡れ方も違ってきます。
この結露、発生すると窓辺がびしょびしょになったり、視界が遮られたりしてとても不快なものですよね。ここでは結露のしくみを探りつつ、解決策をご紹介していきます。

では、結露はどうやって発生するのでしょう。
冬の窓ガラスを触ると冷たくなっています。それと反対に、窓ガラス付近の空気は暖かくなっています。この冷と暖に原因があるのです。

私たちの普段吸っている空気には、実は水蒸気が含まれています。空気は暖かければ暖かいほど水蒸気をたくさん含むことができ、逆に冷たければ水蒸気を含むことのできる量は少なくなります。では、暖かい空気が冷やされたら、空気中の水蒸気はどうなるのでしょう?

暖かい空気が含むことのできる水蒸気の量をコップ一杯分、冷たい空気が含むことができる水蒸気の量をおちょこ1杯分としましょう。
暖かい空気が冷たい空気になるということは、含むことのできる水蒸気の量が少なくなるので、あまった水蒸気は空気中に入りきれなくなります。入りきれなくなった水蒸気は押し出されて水滴となります。コップ1杯の水をおちょこに移すと水はあふれるのと同じですね。この水滴が「結露」と呼ばれているものなのです。

冬の窓を例に考えますと、窓ガラスは外気によってとても冷やされています。逆に室内は暖房などで暖められています。室内の暖かい空気が冷えた窓ガラスにぶつかると冷やされ、空気中の水蒸気が水滴となって窓ガラスに付着するのです。
こういった理由で、冬の窓は結露しやすいのですね。

空気の湿度と露点

空気の温度と空気中に含むことのできる水蒸気の量の関係を表したグラフです。このグラフを使って室内温度の変化による湿度への影響を求めたり、温度と湿度から空気の露点(結露が始まる温度)を求めることができます。年間を通して望ましい室内湿度の目安は45%〜60%です。
グラフ
グラフ中の言葉の説明
水蒸気圧:空気中に含むことのできる水蒸気の量
相対湿度:一般的に『湿度』と呼ばれているものです。
グラフの見方の例
A:室内温度の変化による湿度への影響を求める場合
[例]A線
室内温度20oC、相対湿度60%の密閉された部屋(グラフの20oCの縦線と湿度60%を示す曲線の交わった点)が、夜間に室内温度が15oCに低下すると(先ほどの交点を水平に15oCの位置まで移動させると)、湿度は82%に上昇することが判ります。水蒸気の量は一定でも、温度が低下すると湿度が上昇するわけですね。
B:温度と湿度から空気の露点を求める場合
[例]B線
グラフの20oCの縦線と湿度60%を示す曲線の交わった点を水平に左に移動させ、湿度100%の曲線とぶつかった位置の温度を読むと12oCとなります。これで、20oC、湿度60%の空気の露点(結露の始まる温度)は12oCだと判ります。12oCより冷たい窓ガラスなどに触れたりすると結露するわけですね。
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1.結露の起こるしくみ 2.結露の原因 3.結露の弊害 4.結露軽減策

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