工場で湿度アラームが鳴ると、よく「湿度が70%になった」と言われます。しかし20℃の70%と30℃の70%では、空気中の水分量は同じではありません。同じ部屋でも朝晩の温度が変わると湿度の表示も変わります。それは「湿度」には少なくとも2つのまったく異なる表し方、相対湿度と絶対湿度があるからです。この2つを区別することが、除湿、恒温恒湿、結露防止の第一歩です。
1. 相対湿度：空気が「満杯」まであとどれくらいか
相対湿度（記号φ、単位%RH）は、空気中の実際の水蒸気分圧と、同じ温度での飽和水蒸気圧との比です。簡単に言えば、空気がいまどの程度湿っているかを0%〜100%の割合で示すもので、100%は空気が飽和し、これ以上水蒸気を含めない状態です。
空気が含める水蒸気の量は一定ではありません。温度が高いほど多く、低いほど少なくなります。空気を伸び縮みするバケツにたとえると、温度がバケツの大きさを決め、空気中の水蒸気がバケツの中の水です。
標準大気圧で計算した例です。30℃・50%RHの空気は、乾き空気1kgあたり約13.3gの水蒸気を含み、露点は約18.4℃です。水蒸気を増減させず温度だけを下げると、25℃で相対湿度は約66%、20℃で約91%に上がり、約18.4℃で100%に達して結露が始まります。
夜に気温が下がると霧が出たり窓ガラスが曇ったりするのはこのためです。水分が増えたわけではなく、「バケツ」が小さくなっただけです。相対湿度は温度に強く依存し、空気の飽和の程度を表すもので、実際の水分量を表すものではありません。
2. 絶対湿度：空気中に実際にある水分
絶対湿度（ここでは重量絶対湿度。記号d、単位g/kg乾き空気）は、乾き空気1kgあたりに含まれる水蒸気の質量です。実際の水分量を表す絶対量で、加湿・除湿や他の空気との入れ替えがない限り、温度が変わってもほぼ一定です。
バケツのたとえでは、絶対湿度はバケツの中の水の重さで、バケツの大きさ（温度）とは関係ありません。上の例で空気が30℃から20℃に冷えても、絶対湿度は約13.3 g/kgのままです。温度が露点を下回り、水蒸気が凝縮し始めたときに初めて下がります。
日常でも同じです。窓を閉めた部屋で冷房をかけても水蒸気は外に出ないので、絶対湿度はほぼ変わりません。しかし冷たい窓ガラスや吹出口の近くの空気は温度が低く、相対湿度が急上昇し、飽和すると余分な水蒸気が水滴になります。
3. 両者の違い
| 項目 | 相対湿度 φ | 絶対湿度 d |
|---|---|---|
| 性質 | 相対的な割合（%RH） | 絶対的な質量（g/kg 乾き空気） |
| 表すもの | 空気の飽和への近さ | 空気中の水蒸気の実際の量 |
| 温度への感度 | わずかな温度変化で値が大きく変わる | 温度の影響をほとんど受けない |
| 変わるとき | 温度変化や水分の増減で変わる | 加湿・除湿・換気・結露のときだけ変わる |
| 主な影響要因 | 空気温度（主）、絶対湿度、大気圧 | 水蒸気の増減（主）、空気の入れ替え、大気圧 |
覚え方は簡単です。水蒸気量が同じなら、温度が上がる→含める量が増える→相対湿度は下がる。温度が下がる→含める量が減る→相対湿度は上がる。絶対湿度はどちらの場合も変わりません。
4. それぞれの使いどころ
- 相対湿度：空気の湿り感や飽和の程度を判断する場面。たとえば人の快適性、材料の吸湿やカビ、表面の結露リスクなど。多くの工程仕様も室内条件を%RHで示しています。
- 絶対湿度：「水の量」を計算する場面。たとえば空調設計での加湿量・除湿量、冷暖房負荷の計算、外気と還気の混合やエンタルピー計算などの空気線図上の解析。
実務上のポイントは、工程の要求は相対湿度で書かれることが多いのに、加湿機や除湿機が扱うのは「水の量」だということです。計画では、まず室内の温度と相対湿度の要求を絶対湿度と露点に換算し、外気、人、工程からの発湿と合わせて収支を計算します。たとえば室内24℃・