高湿度の空気を冷水中に通すことで除湿可能か？

質問

はじめまして、アイデアレベルですが、現実的か皆さんのご意見をください。

室温20度～25度、湿度70%程度の環境があり、
その空気を アクアリウム等で使うエアレーション用エアーポンプ(数リットル/分)で送りだします。
送り出した空気をアクアリウム等で使うエアストーンに通し、そのエアストーンを冷水の入った
タンクの中に放り込みます。(水温5～10度?)

この時、空気は冷やされ水蒸気は水に戻り、湿度を下げる効果はあるでしょうか？

いま、浴室 または脱衣所に洗濯物を沢山干しています。
さらに、石油ファンヒーターを使い室温を20～25度程度にしています。湿度が高い時で70%を越えるみたいです。（安い湿度系で確認しました)
今は、洗濯物の乾燥を促進する為に、空気を循環の目的で扇風機を使っています。外気温が低い窓には結露して水滴がついています。

この空間の除湿として「コンプレッサー式」「デシカント方式」などの除湿機を試してみましたが、あまり湿度は下がりませんでした。また電気代もかかりそうな気になりました。

中学時代の理科知識と検索エンジンで調べてみたところ、飽和水蒸気量があり、20度で湿度70%程度だと11g程度(17.2g/m3 * 0.7 =11g/m3)　もし、5度まで冷却されると飽和水蒸気量は 6g 程度だったので、差分だけ除湿効果があるのかなとか考えました。

この考えは、現実味があると思いますか？

回答No.3

mtaka2 · ベストアンサー

原理そのものは問題ありませんが、性能的にまったく無理ですね。
仮にポンプの性能を5リットル/分とします。
このポンプは、一時間に5×60=300リットル=0.3m^3の空気を送り出せます。
また、湿度70%温度20度の空気を5度に冷やすと、11g/m^3から6g/m^3まで、1m^3の空気から5gの水分を取り除くことができます。
つまり、質問者さんの考案した除湿器は、1時間に5g/m^3×0.3m^3=1.5グラムの水分を除湿できる、ということです。
大さじ一杯分の水を含んだ洗濯物が蒸発した水分による湿度上昇を除湿するのに10時間かかる、
といった程度の性能しかないのです。

そもそも、一般的な除湿機はそれよりもはるかに性能が高いです。
ちょっと調べてみましたが、一般的な除湿機は1日あたり10リットルぐらいの除湿能力があるようです。
http://www.mitsubishielectric.co.jp/home/jyoshitsuki/spec.html#100dx
つまり、10000グラム÷24時間≒一時間あたり400gぐらいの水分を除湿できます。
質問者さんの考案する除湿機は、そういった製品よりも二桁以上性能が低いのです。

それでも湿度が下がらないというのは、
除湿機が湿度を下げる以上に、洗濯物から蒸発する水分が湿度を上昇させている、ということです。

洗濯物を乾燥させる上では温度も大事ですが、湿度も重要です。
温度が高くても湿度が100%では水分が蒸発する余地が無いので、洗濯物はまったく乾きません。
温度が低くても湿度が低い方が、洗濯物は乾きやすいです。
窓に結露するということは、外気の方が水分が少ないということなのですから、
換気扇を回して湿度の高い空気を外に追い出しつつ、外気を取り込んでファンヒータで温める方が
乾きやすくなると思います。

お礼

詳しい計算ありがとうございます。恥ずかしい話、１リットル＝１ｍ^3と勘違いしていました。１リットル＝0.001m^3 ですね。確かに全然足りていないです。
変換を間違えていたために、実現可能かななんて思っていました。

確かに、除湿機を付けた時は洗濯物も空間中に干してあり水蒸気(?)の発生源にになっていました。
また、窓に結露した量を見たときに、除湿機より性能がよさそうに思えたため、このような事を考えました。

確かにご指摘のように、気温数度の外気を取り入れ熱して（石油燃焼による水蒸気も含まれますが）、洗濯物を乾かし換気扇で強制排気という方が、効率的かもしれないと感じてきました。
(せっかくあったまったものを排気するのはもったいないと最初おもっていましたが、除湿にそれ以上の手間やコストをかけるのは面白くないですね）

下手な事をせず、換気を考えてみます。

ありがとうございました。
(詳しい計算を頂きましたので、ベストアンサーを選ばせて頂きます。)

回答No.2

Toshi0230

基本的な考え方としては間違っていないと思いますが、冷水中を数秒間通しただけで空気が十分に冷却されるか、という点で疑問符が付きます。

ちなみに空気を冷却して水分を凝縮させる方法は、下記参考URLによるとコンプレッサー式除湿器の動作原理ですね。

素人考えではありますが、除湿器の利用とともに、加熱方法も考えてみてはどうでしょう？

空気中の水分量そのままで室温を上げると湿度は下がりますが、石油やガスストーブまたはファンヒータは燃料を燃やすときに二酸化炭素とともに水分も発生します。可能であればエアコンや電熱器で室温を上げることを検討してみて下さい。
# 石油やストーブの方が火力が高い、というのは判るんですが

参考URL：

http://allabout.co.jp/gm/gc/372469/

お礼

確かに冷却時間が足りなさそうですね。昔家庭用の洗濯物乾燥器で水をつかって空気を冷却する仕掛けがはいっているという説明ビデオを見た事あったので同じような感じで考えていました。

空気を効率的に冷却する為にはもう少し長い時間水中に置く必要がありそうです。

あと、加熱方法についてのご指摘ありがとうございます。確かに石油ファンヒータですと、1時間に最大0.3リットル位の石油を燃やしています。また石油１リットルを燃焼させると、おおよそ１リットルの水蒸気が発生するらしいので、これも湿度を上げるのに一役買いそうです（買ってほしくないのですが）
あと FF式ファンヒーターだと温風だけで燃焼ガスなどは外に排出するらしいのですが、さすがにFF式ファンヒーターを設置するにはコストがかかりそうです。

電気式は、電気代との兼ね合いもあり敬遠していました。

ありがとうございました。

回答No.1

okormazd

湿度や温度の設定はともかくとして、エアコンなどで採用されている、一般の除湿の原理です。除湿で低温になった空気を再加熱して、元の温度に戻します。乾燥の目的なら、これをしないと効果がありません。なお、計算は絶対湿度で、乾燥空気1kgあたりを基準にするのが普通です。ちゃんと計算できて、そのような装置を作れば、現実味はあると思います。但し、「脱衣所に洗濯物」に対して「数リットル/分」程度では意味ないでしょう。桁が3けたほど違うような感じです。
他の除湿方法には、吸湿剤を使う方法などもあります。

お礼

アイデアレベルの質問に回答いただきありがとうございます。
また、ご指摘ありがとうございます。確かに数リットル/分では無理が当たりそうです。数十リットル/分の製品などもありましたが、本格的で大変そうでした。

また、シリカゲル(Aタイプ,Bタイプ)も検討したりしましたが、Aタイプ再加熱(150度?)が大変なことや、Bタイプだと吸湿する条件より、湿度が不十分な気がしてきてあきらめてました。

また水とりぞうさんのようなものも、検討しましたが、こちらもあまり現実的そうではなかったのです。

元の温度に戻すためには、石油ファンヒーター運転を続ける事を考えていました。

ありがとうございました。