空調機の加湿器｜蒸気式・気化式・水噴霧式の違い

空調機の加湿器は、乾いた空気に水分を補う装置です。ただ、どの加湿器も同じように水分を加えているわけではありません。蒸気を入れるのか、水をその場で蒸発させるのかで、空気の温度や必要な設備が変わります。

空調機に使う方式は、大きく「蒸気式」「気化式」「水噴霧式」の3つです。まず仕組みを比べてから、制御やメンテナンスで気をつけたい点を見ていきましょう。 [1]

3つの方式は、水分と熱の加わり方が違う

蒸気式：蒸気をつくって、空気に加える

蒸気式には、電気で蒸気を発生させるものと、設備側から供給される蒸気を利用するものがあります。電気式でも、水に電流を流して発熱させる電極式と、ヒーターで水を加熱する電熱式では、仕組みが違います。 [1]

蒸発に必要な熱を蒸気側が持っているので、気化冷却による大きな温度低下がないのが特徴です。空気線図では、おおむね温度一定の加湿として扱いますが、厳密に温度が全く変わらないわけではありません。 [2]

蒸気量を調節できる機種は湿度制御に使いやすい一方、蒸気をつくるエネルギーが必要です。応答や制御範囲も機種によって違うため、「蒸気式なら全部、制御弁で同じように比例制御できる」とは考えないようにします。電気式なら、建物にボイラーがなくても使える機種があります。

高温の蒸気や排水の扱いに加えて、蒸気配管の凝縮水と、噴霧した蒸気の再凝縮にも注意が必要です。蒸気だからダクトが濡れない、というわけではないんですね。 [2] [4]

気化式：濡れた加湿材から蒸発させる

気化式は、加湿材へ給水して空気を通す滴下浸透気化式や、膜を介して水分を蒸発させる透湿膜式などです。濡れたタオルが乾くときのように、水が蒸発する性質を利用します。 [1]

加湿器本体で水を沸かす必要はありません。ただし、水が蒸発するときには熱が必要で、その熱を空気から受け取ると空気の温度が下がります。冬の空調では、その分を加熱側で補うこともあるので、加湿器単体の消費電力だけで省エネ性を比べないことが大切です。 [3]

また、加湿能力は入口空気の温度・湿度や風量に左右されます。カタログの標準加湿量が、どんな条件でも出るわけではありません。加湿材で水が蒸発するため、噴霧した水滴を下流で蒸発させるための空間を基本的に必要としない点は、組込み時の利点です。 [3]

加湿材の汚れやスケールは能力低下につながります。清掃・交換だけでなく、停止時の排水や乾燥運転をどう行う機種なのかも確認します。乾燥運転の有無や時間を、別の機種の設定からそのまま流用しないようにしましょう。 [5]

水噴霧式：霧を出し、空気中で蒸発させる

水噴霧式は、超音波や高圧ポンプ、圧縮空気などを使い、水を細かな液滴にして噴霧します。出てきた霧は、まだ液体の水です。この水滴が蒸発して、空気に水蒸気が加わります。 [1]

水を沸騰させる方式ではありません。ポンプや振動子などに電力を使いますが、蒸発のための熱は空気側から受け取るので、加湿に伴って空気の温度が下がります。「蒸気が気化する」のではなく、「水滴が蒸発する」と考えると整理しやすいです。 [3]

水滴が蒸発しきる前に下流へ届くと、機器やダクトを濡らすおそれがあります。粒径だけでなく、入口空気の状態、風速、加湿量、必要な空間を合わせて確認します。機種や条件に応じて、水滴を捕らえるエリミネータも用います。 [3]

加湿量を増やす前に、下流の濡れと制限を確認

蒸気式・水噴霧式では、噴霧した水分が空気に取り込まれるまでの蒸発吸収距離を確認します。必要な距離は一律ではありません。下流のフィルター、ファン、曲がり部、センサーなど、それぞれの必要離隔をメーカーの資料や選定結果で確かめます。 [2] [3]

通常の湿度調節とは別に、送風停止時には加湿を止めるインターロックや、給気側が高湿度になったときの制限を設ける構成があります。室内が乾燥していても、給気側の条件を超えて加湿し続けないためです。必要な保護機能とその設定は、加湿器・空調機の仕様と設計条件で決めます。 [4]

給水の水質と、衛生管理も方式選びの一部

同じ水でも、使える水質は機種によって違います。電極式は水に電流を流すため、指定された導電率の範囲が必要です。純水を入れれば何でもよくなるわけではありません。電熱式や噴霧式を含め、水処理の種類は取扱説明書で確認します。 [1]

どの方式も、給水配管やタンク、加湿材、ノズル、ドレンまわりを放置してよいわけではありません。汚れ、スケール、水の滞留を点検し、休止後の再開手順も守ります。水滴を空気へ送り出す方式では、とくに供給水と水に触れる部分の衛生状態を確認したいところです。 [5]

選定時には、次の4点を一緒に整理すると比較しやすくなります。

• 必要な加湿量：入口温湿度と風量、目標とする空気の状態で足りるか。
• 熱と電力：蒸気をつくる熱、気化冷却を補う加熱、水処理や補機まで含めて比べる。
• 設置条件：下流の必要距離、排水、点検・交換のための空間を確保できるか。
• 運用：使える給水、必要な制御と保護、清掃・交換を続けられるか。

方式の名前だけで優劣を決めるより、空気の条件、水質、設置スペース、運用まで含めて選ぶと、導入後の困りごとを減らせます。湿度の測り方は、湿度センサーの種類・設置場所・制御も参考にしてください。

参考資料

1. [1] ウエットマスター「加湿方式と加湿器の種類」
   3方式の原理、電極式と電熱式、給水水質の違い。製品固有の適用条件は一般化していません。
2. [2] 新晃工業「ID型蒸気加湿器」
   蒸気加湿の温度影響、凝縮水、加湿吸収距離と再凝縮。
3. [3] ウエットマスター「空気調和における加湿と加湿器」ダイジェスト版（PDF）
   加湿方式と空気の状態変化、能力条件、二次側必要距離。
4. [4] Condair「SETC Technical Manual」（PDF）
   送風確認、高湿度制限、制御用センサーと保護機能の役割。機種固有の配線や設定値は転載していません。
5. [5] ウエットマスター「メンテナンス不足が機器におよぼす影響について」
   給水配管の滞留・汚れ、加湿材・電極・超音波式の保守上の課題。

2026年11月6日改訂。3方式の温度変化、給水水質、過加湿対策と衛生管理の説明を見直しました。図は本記事用に作成しています。

計装マスター

計装エンジニア

BMSの新築・改修で、設備をどう動かすか、何を監視・操作するかの検討と施工管理を担当しています。図面や制御仕様を照らし合わせ、曖昧な点や確認事項を整理することを大切にしています。

このブログでは、計装・自動制御の仕組みを、図や言葉で分かりやすく伝えています。監視画面・制御資料・運転データを照らし合わせる、リモートでのレビュー支援にも取り組んでいます。
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