露点温度とは?霜点温度や湿度との違い 露点温度で防げるトラブル
露点温度とはあまり耳慣れない単語です。
しかし、実は多くの方が中学校の理科授業で学んでいます。
そういえばと思い出す方もいるでしょうが、すでに記憶から消されつつある方も少なくないでしょう。
ここでは、露点温度と湿度・霜点温度との違いと日常における重要性について解説しています。
換算表も掲載しているので「露点温度とは」の問いの解決と、湿潤の目安としていただけると幸いです。
露点温度とは結露の始まる温度
露点温度とは、空気中の水分が結露する温度です。
空気中には温度と圧力に応じた水分が含まれています。
温度が高いほど含まれる水分は多く、低いほど少なくなります。
湯気や霧は、温度差による空気中の水分の変化の顕著な例です。
ある空間の空気を冷やしていったときに、空気中の水分が水滴となり結露する温度が露点温度です。
露点温度と霜点温度の違いとは結露と結氷の違い
露点温度と霜点温度の違いは読んで字のごとく、露となるか霜となるかの違いです。
わかりやすく表で比較します。
露点温度 | 気体の水蒸気圧=水の飽和水蒸気圧 | 結露する温度 |
霜点温度 | 気体の水蒸気圧=氷の飽和水蒸気圧 | 結氷する温度 |
氷点下での霜点温度をマイナス露点と呼んだり、露点温度と霜点温度を総称して露点温度と呼んだりするケースもあります。
露点温度と湿度の違いとは気温に影響されるどうか
露点温度と湿度の決定的な違いは気温に影響されるかどうかです。
湿度の表示は、空気中の水分が一定であっても温度によって変化します。
例えば、同じ室内でも暖房器具の近くと出入り口付近では1~2℃の温度差があります。
この1〜2℃の温度差でも、湿度はゆうに10%程度変わってしまうのです。
露点温度の場合、気温に影響されない空気中の「絶対水分量」を表す指標として、日常生活はもちろん、工業生産などあらゆるシーンで重要視されています。
露点温度の調整で防げる日常のトラブルとは
露点温度の管理によって、下記のようなトラブルを未然に防げます。
室内の結露を防ぐ
工場機械の結露による錆びや劣化、凍結を防ぐ
農作物の病気を防ぐ
それぞれについて解説します。
室内の結露を防ぐ
冬になると、窓ガラスの結露に悩まされる方は少なくないでしょう。
暖房や結露対策グッズのを購入も悪くありませんが、要は室内に露点温度を下回る空間がなければよいのです。
例えば、ある地域での冬の平均的な露点温度が12℃だとします。
その地域に家を建てる場合、適切な断熱を施して家の中に12℃を下回る場所を作らないようにすれば結露は防げます。
日本の気象予報では露点温度を表示しませんが、アメリカなどでは生活の重要な指標として報せてくれるようです。
工場機械の結露による錆びや劣化、凍結を防ぐ
工場運営において結露による被害は甚大です。
結露による錆び・劣化の促進、結露から凍結しての動作不良など枚挙にいとまがありません。
例えば圧縮空気で作動する自動ドアや原動機、エアブラシなど、圧縮空気の中での結露、寒冷地なら凍結も考えられます。
このような場合、圧縮空気の中の露点を最低気温より低く設定すれば防げます。
気温を目安として設定する露点温度、露点温度を基準とした温度設定など、工場運営において欠かせないデータです。
農作物の病気を防ぐ
露点温度の管理によって農作物の病気を防げます。
農作物の病気としてよく知られているのがベト病・スカカビ病・灰色かび病などです。
これらの病原菌は作物に付着した露を媒介して侵入、菌糸を伸ばして繁殖します。
結露状態が長ければ長いほど、農作物は病気にかかりやすいのです。
したがって、露点温度を知り、露点温度を基準として環境を管理すれば作物に露は付着しません。
露点温度の管理は、農薬を使わない農作物の病気予防として注目を集めています。
露点温度を管理する方法とは
以下は気温と相対湿度による露点温度換算表です。
縦軸が温度(℃)、横軸は相対湿度(%)になります。
農作物や機械管理はもちろん、日常の目安としてお使いいただけると幸いです。
近年では、寒暖計や湿度計に露点温度の表示機能が付いている商品も市販されてきました。
他国より露点温度への認識が遅れている日本ですが、着実に進歩しています。
露点温度を測定する方法とは
露点温度の3つの測定方法について表にまとめました。
測定方法 | 原理 | メリット | デメリット |
静電容量式 | 気体中の水蒸気の含有量によって、センサーの静電容量が変化することを利用 | 連続測定可能
低コスト 小さい |
経年変化がある
低露点での安定性に欠ける |
水晶発振式 | 水蒸気と特定の物質との化学反応を利用 | 精度が高い
経年変化が小さい 自己校正機能 |
高価
流量と温度に依存 |
鏡面冷却式 | 空気を一定の速度で冷やした鏡にぶつけ、鏡面の水滴を読み取る。 | 精度が高い | 高価 |
それぞれの測定方法に基づいた多様な商品が市販されています。
予算と目的に応じて、購入も検討してみましょう。
まとめ
露点温度とは結露の始まる温度であり、霜点温度とは結氷の始まる温度です。
どちらも日常的にはあまり使われない言葉ですが、湿潤の目安としては湿度より精度が高いといわれています。
アメリカでは気象データの一つとして気圧と共に重視され、日本国内でも食品やあらゆる工業製品の腐食を予防するための指標となっています。
今後も露点温度の管理研究は進み、技術が日常生活に反映されるのは間違いありません。