必要加湿量計算・加湿器容量選定ツール

Q: 入口と目標で温度が違っても計算できるのか

できる。加湿は絶対湿度x（空気1kgあたりの水分量）を増やす操作で、必要加湿量は Δx = x2 − x1 と風量だけで決まる。入口28℃・目標24℃のように温度が異なっても、それぞれの温湿度から絶対湿度を求めて差を取れば成立する。目標絶対湿度が入口以下になった場合は除湿方向であり、エラーではなく「加湿不要」と正常に表示される。

「この外調機、加湿器は何kg/h？」— カタログの数字と室内の40%が繋がらない

冬の空調設計で必ず出てくる問いがある。「この空調機に付ける加湿器、能力は何kg/hにすればいい？」だ。維持したいのは室内の温湿度——たとえば22℃・40%。ところが加湿器のカタログに並ぶのは5kg/h、30kg/h、50kg/hという加湿量の数字で、「%」と「kg/h」は直感的には繋がらない。40%にしたいから40kg/h、というわけにはいかないんだよね。

このもどかしさを解くカギが絶対湿度だ。入口空気と目標条件をそれぞれ絶対湿度に変換し、その差Δxに風量を掛ければ、1時間に何kgの水分を空気へ足すべきかが一意に決まる。本ツールは風量（または室容積×換気回数）と入口・目標の温湿度を入れるだけで、必要加湿量kg/hと、蒸気式・気化/水噴霧式それぞれの所要加湿能力を返す。気化式なら断熱冷却で空気が何℃下がるか、そもそも目標湿度に物理的に届くのかまで判定する。加湿器の容量計算を、カタログを開く前の3分で終わらせよう。

なぜ作ったのか — 空気線図からΔxを拾う作業を1画面に収めたかった

加湿器の容量計算は、実務では2つの方法しかなかった。ひとつはメーカーの選定早見表。ただし表の前提条件（入口温湿度・目標湿度）が自分の設計条件と微妙に合わず、結局補間や読み替えが要る。もうひとつは手計算で、空気線図から入口と目標の絶対湿度x1・x2を読み取り、Δxを拾って L = 1.2 × 風量 × Δx を電卓で叩く。線図の目盛りを読む精度に依存するし、氷点下外気のような端の条件では読み取り自体が辛い。この「絶対湿度変換→加湿量→方式別能力」を1画面で繋ぐWeb計算ツールが、探した限り見当たらなかった。

もうひとつの動機は、先に作った湿り空気状態計算ツールを使っていて感じた物足りなさだ。あのツールは温度と湿度から絶対湿度・露点・エンタルピーを相互計算する「状態点のツール」で、x1もx2も個別には出せる。でも「で、加湿器は何kg/hを買えばいいの？」には答えない。加湿という「プロセス」の容量選定には、風量との掛け算、余裕率、方式による能力の割り増し、そして気化式特有の断熱冷却チェックまでが要る。点の計算とプロセスの選定は別のツールであるべきだ、と考えて視点を分離した。飽和水蒸気圧の式は湿り空気状態計算ツールと完全に同一のMagnus-Tetens式を使っているので、2つのアプリで数値が食い違うことはない。

特にこだわったのが気化式の到達可否判定だ。気化・水噴霧式は水の蒸発潜熱で空気自身が冷える（断熱加湿）ため、条件によっては飽和効率100%の機器を持ってきても目標湿度に届かない。この落とし穴をkg/hの計算と同じ画面で警告したかった。なお、空調・換気設備設計はいま執筆準備を進めているテーマでもあり、このツールはその検討の副産物でもある。

必要加湿量とは — 相対湿度・絶対湿度・Δxを第一原理から

絶対湿度と相対湿度の違い — 温度で大きさが変わる「コップ」

空気は温度に応じて決まった量までしか水蒸気を含めない。この上限が飽和水蒸気量で、湿度 - Wikipediaにあるとおり、相対湿度（%RH）は「その温度の上限に対して今何%まで水蒸気が入っているか」の割合だ。一方の絶対湿度 x は「乾き空気1kgに水蒸気が何g混ざっているか」という水分の実量で、単位は g/kg(DA)。DAはDry Air（乾き空気）の略だ。

たとえ話にするなら、空気は温度でサイズが変わるコップだ。0℃のコップは満杯でも約3.8g/kgしか入らない小ぶりなコップ。20℃なら約14.7g/kg、30℃なら約27.2g/kgと、温度が上がるほどコップは急激に大きくなる。相対湿度は「コップの何割まで水が入っているか」であって、水そのものの量ではない。0℃・80%の空気（3.0g/kg）より30℃・20%の空気（5.4g/kg）のほうが、実は水分を多く持っている。加湿器の仕事は「コップの割合」を上げることではなく「水の実量」を足すことだから、容量計算は必ず絶対湿度ベースで行う。

なぜ冬に加湿が必要なのか — 暖房は水分を1gも奪っていない

「暖房をつけると空気が乾燥する」と言うが、正確には暖房は空気から水分を奪っていない。奪っていないのに乾燥するのは、コップが大きくなるからだ。冬の外気5℃・80%は水蒸気分圧698Pa、絶対湿度4.3g/kg。この空気を22℃まで暖めると、水分量4.3g/kgはそのままなのに飽和水蒸気圧が2644Paまで大きくなるので、相対湿度は26%まで落ちる。0℃・50%の外気なら20℃で13%だ。換気で外気を取り入れる限り、冬の室内は放っておけば必ず乾く。

これを40%や50%に戻す唯一の手段が、水分の実量を足すこと＝加湿だ。逆に言えば、必要な加湿量は「目標の絶対湿度x2と入口の絶対湿度x1の差」で過不足なく決まる。ここが加湿計算の心臓部になる。

必要加湿量の計算式 — Δx × 風量 × 1.2 の意味

絶対湿度は飽和水蒸気圧から次の手順で求める。

ps(t) = 610.78 × exp(17.27·t / (t + 237.3))   [Pa]         … 飽和水蒸気圧（Magnus-Tetens）
pv    = ps(t) × RH / 100                       [Pa]         … 水蒸気分圧
x     = 0.62198 × pv / (101325 − pv)           [kg/kg(DA)]  … 絶対湿度
L     = 1.2 × Q × Δx                           [kg/h]       … 必要加湿量

0.62198は水蒸気と乾き空気の分子量比、101325Paは標準大気圧。必要加湿量Lの式で Q [m³/h] は加湿対象の風量、Δx = x2 − x1 [kg/kg(DA)] は入口と目標の絶対湿度差、1.2 [kg/m³] は空気密度の設計慣用値だ。つまりこの式は「1時間にQ m³＝1.2×Q kgの空気が通り、その1kgごとにΔx kgの水分を足す」という、単純な掛け算の積み上げにすぎない。

大事なポイントが2つ。第一に、加湿は絶対湿度を上げる操作なので、入口と目標の温度が違ってもΔxベースでそのまま成立する。15℃・30%の空気を20℃・50%の部屋に合わせる場合でも、x1=3.16g/kgとx2=7.26g/kgの差4.10g/kgを足せばよい。第二に、Δx ≦ 0なら目標絶対湿度が入口以下＝除湿方向であり、加湿器の出番はない。本ツールはこれをエラーではなく「加湿不要（除湿方向）」として正常表示する。

実務ではこのLに余裕率（一般に20%程度）を掛けて必要容量とする。立ち上げ時の負荷、能力の経年劣化、蒸気配管の凝縮ロスを見込むためだ。さらに気化・水噴霧式では飽和効率（60〜85%が代表値）で割り増した値が機器の所要能力になる。

実務での重要性 — 40%を下回る執務室と、kg/hが足りているのに届かない気化式

加湿量の不足は、単なる不快では済まない。事務所ビルなど特定建築物には建築物における衛生的環境の確保に関する法律施行令が定める建築物環境衛生管理基準があり、相対湿度は40%以上70%以下に維持することとされている。加湿器の容量不足で冬期に40%を割る執務室は、この基準の不適合率が最も高い項目のひとつとして毎年指摘される常連だ。低湿度はインフルエンザウイルスの生存率を高め、ドライアイや肌荒れの原因になり、静電気は印刷工場の紙詰まりや半導体・電子機器工場の静電破壊（ESD）といった生産トラブルに直結する。

逆に過大な加湿は結露を招く。窓や外壁の断熱の弱点部で結露すればカビ・ダニの温床になり、壁体内結露は建物の寿命そのものを削る。「大きめを買っておけば安心」が通用しない、上下両側に外れ値のある設計値なのだ。

そしてもうひとつ、容量以前の落とし穴が方式選定にある。気化・水噴霧式は水の蒸発潜熱（2501kJ/kg）を空気自身から奪うため、加湿するほど空気温度が下がる（断熱冷却）。たとえば16℃・50%の空気を68%まで気化式で加湿しようとすると、加湿後の空気は10.96℃まで冷え、相対湿度は94.4%が必要になる——これは飽和効率100%の理想機でも実用上到達できない領域だ。「カタログのkg/hは足りているのに湿度が上がらない」という現場のクレームは、この断熱冷却を見落とした方式選定ミスであることが多い。本ツールが気化式で加湿後温度・加湿後相対湿度・到達可否を必ず併記するのは、この事故を選定段階で潰すためだ。

加湿量計算が必要になる4つの現場

外調機・空調機の加湿器選定。設備設計の本丸。給気風量と設計外気条件から蒸気量・加湿能力を決め、加湿器メーカーへの見積依頼や機器表の根拠にする。

恒湿管理室の運用・改修。手術室の55%管理、サーバー室の静電気対策、印刷工場の紙の伸縮対策など、湿度が品質・安全に直結する部屋。還気加湿に気化式を使えるか、蒸気式が必須かの判断材料になる。

住宅用加湿器の容量確認。家庭用加湿器のカタログはmL/h表記だが、中身は同じ計算だ。室容積×換気回数モードを使えば、「LDK＋廊下300m³・換気0.5回/hなら約530mL/h」という根拠を持って売り場の数字と照合できる。

既設加湿器の妥当性チェック。用途変更で目標湿度が変わった、リニューアルで風量が変わった、加湿が効かない気がする——そんなとき、今付いている能力が計算上足りているかを5分で検算できる。

基本の使い方 — 3ステップ

ステップ1: 風量を入れる。空調機・外調機なら処理風量m³/hを直接入力。住宅や単室なら「室容積×換気回数」モードに切り替えて、室容積（床面積×天井高）と換気回数（住宅の24時間換気は0.5回/h）を入れれば風量に換算される。

ステップ2: 入口と目標の温湿度を入れる。加湿器入口空気の乾球温度・相対湿度と、維持したい目標温度・相対湿度の4つ。冬期外気を直接加湿するなら入口温度は氷点下でも入力できる。

ステップ3: 加湿方式を選ぶ。蒸気式（等温）か気化・水噴霧式（断熱）を選ぶと、必要加湿量kg/h・余裕率込み容量・方式別の推奨能力がStatusCardに表示される。気化式なら断熱冷却後の温度と相対湿度、到達可否判定まで自動で出る。迷ったら、事務所外調機・手術室・サーバー室・住宅全館・印刷工場の5つのプリセットから近いものを押して数字の感覚を掴むのが早い。

具体的な使用例・検証データ — 8ケースで容量計算の感覚を掴む

代表的な8ケースを「入力→結果→解釈」で並べる。数値はすべて実装と同じ計算式で検算済みの値だ。

ケース1: 事務所ビル外調機（蒸気式）

入力: 風量10000m³/h、入口22℃・20%、目標22℃・40%、蒸気式、余裕率20%。結果: x1=3.26g/kg、x2=6.56g/kg、Δx=3.30g/kg。必要加湿量39.57kg/h、余裕込み＝所要蒸気量47.48kg/h。解釈: 冬期の外調機まわりで最も標準的な条件。50kg/hクラスの蒸気加湿器が候補になる。「風量1万m³/hでΔx約3g/kgなら約40kg/h」は暗算の基準値として覚えておくと便利だ。

ケース2: 病院・手術室（蒸気式・55%管理）

入力: 風量5000m³/h、入口24℃・30%、目標24℃・55%、蒸気式、余裕率20%。結果: Δx=4.70g/kg、必要28.18kg/h、所要蒸気量33.81kg/h。解釈: 目標55%は事務所の40%よりΔxが大きく、風量半分でも蒸気量はケース1の7割に達する。衛生面から清浄蒸気式が選ばれる用途でもある。

ケース3: サーバー室の還気加湿（気化式）

入力: 風量20000m³/h、入口30℃・20%、目標24℃・45%、気化式（飽和効率80%）、余裕率20%。結果: 必要74.40kg/h、所要能力111.60kg/h。断熱冷却7.61℃で加湿後22.39℃・49.6%、到達可。解釈: サーバー排熱で暖まった30℃の還気は「大きなコップ」なので、気化式で7.6℃冷やしながら加湿しても余裕で届く。冷却と加湿を同時にこなす省エネ運用が成立する好例で、暖かい空気×気化式は相性が良い。

ケース4: 住宅全館（室容積×換気回数モード）

入力: 室容積300m³×換気0.5回/h（風量150m³/h換算）、入口20℃・30%、目標20℃・50%、気化式（80%）、余裕率20%。結果: 必要0.526kg/h（約530mL/h）、余裕込み0.632kg/h、所要能力0.790kg/h。断熱冷却7.19℃で加湿後12.81℃・79.1%、到達可。解釈: 家庭用加湿器の「800mL/hクラス」がちょうど対応する。24時間換気で捨てられる水分だけでこれだけ要る、というのが加湿器選びの最低ラインの根拠になる。

ケース5: 印刷工場の水噴霧加湿（55%管理）

入力: 風量30000m³/h、入口28℃・30%、目標24℃・55%、水噴霧式（80%）、余裕率20%。結果: 必要115.21kg/h、所要能力172.81kg/h。断熱冷却7.83℃で加湿後20.17℃・69.5%、到達可。解釈: 大空間の静電気・紙伸縮対策。機械の発熱で暖まった室内空気に水噴霧するので断熱冷却込みでも到達でき、時間あたり170kg超の水を撒く規模感が掴める。

ケース6: 氷点下外気の直接加湿（蒸気式）

入力: 風量8000m³/h、入口−5℃・80%、目標22℃・40%、蒸気式、余裕率20%。結果: x1=2.08g/kg、必要43.06kg/h、所要蒸気量51.67kg/h。解釈: −5℃の外気は相対湿度80%でも水分の実量はわずか2.08g/kg。「湿った冬の外気」も暖めれば砂漠並みに乾く、というコップの話の実例だ。入口温度は符号付きで入力できる。

ケース7: 気化式では届かないケース（断熱冷却の壁）

入力: 風量6000m³/h、入口16℃・50%、目標16℃・68%、気化式（80%）、余裕率20%。結果: 必要14.78kg/h、所要能力22.16kg/h。ただし断熱冷却5.04℃で加湿後10.96℃・94.4%となり「気化式では到達困難」判定。解釈: kg/hは計算できても物理が許さない例。同条件を飽和効率100%にしても加湿後の必要相対湿度は94.4%のままで（所要能力17.73kg/h）、これは機器性能ではなく断熱飽和の限界だ。蒸気式への変更か、加熱コイルで予熱してから加湿する構成に切り替える。

ケース8: 除湿方向の入力（加湿不要の正常表示）

入力: 風量5000m³/h、入口28℃・60%、目標22℃・40%、蒸気式。結果: x1=14.24g/kg、x2=6.56g/kg、Δx=−7.68g/kg → 「加湿不要（除湿方向）」。解釈: 夏の条件をそのまま入れるとこうなる。目標絶対湿度が入口以下ならエラーではなく除湿方向として正常表示するので、検討フェーズの切り分けにも使える。

8ケースを通して見ると、答えはほぼ「Δxの大きさ×風量」で決まり、気化式だけは到達可否というもうひとつの関門がある。自分の条件で試すときは、まず近いケースと桁が合っているかを確かめてみてほしい。

仕組み・アルゴリズム — Magnus式・絶対湿度変換・方式分岐

飽和水蒸気圧の近似式比較 — なぜMagnus-Tetens式か

計算の土台は飽和水蒸気圧 ps(t) だ。候補は主に3つある。ASHRAEが採用するHyland-Wexler式は−100〜200℃をカバーする高精度式だが、項数が多く、空調域の容量選定には過剰スペック。化学工学で定番のAntoine式は物質・温度域ごとに係数を切り替える汎用式で、水の全域を1組の係数では表せない。Tetens equation - Wikipediaで知られるMagnus-Tetens式は指数関数1回のシンプルな形ながら、0〜50℃の空調領域で実用上十分な精度を持つ。

本ツールがMagnus-Tetens式（係数610.78・17.27・237.3）を選んだ決定的な理由は精度よりも整合性だ。既存の湿り空気状態計算ツールが同じ式・同じ係数を使っており、状態点のツールとプロセスのツールで絶対湿度の値が1桁目から一致する。同じサイトの2つの計算機が微妙に違う数字を返す、という混乱を避けることを最優先にした。なお氷点下では水面式を統一適用するため氷面飽和との差で数%の誤差を含むが、容量選定の目的には十分だ。

計算フロー — 絶対湿度→Δx→加湿量→蒸気式/気化式の分岐

// 1. 風量の決定
Q = airflow                    // 風量直接入力モード
Q = roomVolume × ach           // 室容積×換気回数モード

// 2. 入口・目標それぞれの絶対湿度
ps(t) = 610.78 × exp(17.27·t / (t + 237.3))     // 飽和水蒸気圧 [Pa]
pv = ps(t) × RH / 100                            // 水蒸気分圧 [Pa]
x  = 0.62198 × pv / (101325 − pv)                // 絶対湿度 [kg/kg(DA)]

// 3. 必要加湿量と余裕率
Δx = x2 − x1                   // ≦0 なら「加湿不要（除湿方向）」で終了
L = 1.2 × Q × Δx               // 必要加湿量 [kg/h]
capacity = L × (1 + 余裕率/100)

// 4. 方式分岐
// 蒸気式（等温）: 所要蒸気量 = capacity（凝縮ロスは余裕率で吸収）
// 気化・水噴霧式（断熱）:
//   所要能力 = capacity ÷ (飽和効率/100)
//   Δt = Δx × 2501 / (1.006 + 1.86 × x̄)        // 断熱冷却、x̄=(x1+x2)/2
//   加湿後温度 = 入口温度 − Δt
//   加湿後RH = 100 × pv(x2) / ps(加湿後温度)     // 90%超 → 到達困難判定

蒸気加湿と気化式加湿の違いはこの第4段に集約される。蒸気式は水蒸気をそのまま吹き込む等温加湿で、温度がほぼ変わらないため到達制約がない。気化・水噴霧式は蒸発潜熱2501kJ/kgを空気の顕熱から奪う断熱加湿で、空気線図上では等エンタルピー線に沿って左上（低温・高湿側）へ滑っていく。加湿後の温度でps(t)を再計算し、目標絶対湿度x2に必要な相対湿度が90%を超えるなら実用到達困難、100%超なら断熱飽和線を超えて物理的に不可能——ここまで自動でチェックする。

手計算でなぞる — 事務所外調機10000m³/hの検算

ケース1をステップバイステップで追ってみる。まず22℃の飽和水蒸気圧は ps(22) = 610.78 × exp(17.27×22/259.3) = 2643.8Pa。入口20%の水蒸気分圧は pv1 = 2643.8 × 0.20 = 528.8Pa、目標40%は pv2 = 1057.5Pa。絶対湿度に変換すると x1 = 0.62198 × 528.8/(101325 − 528.8) = 3.26g/kg、同様に x2 = 6.56g/kg で、Δx = 3.30g/kg（3.297g/kg）を得る。

必要加湿量は L = 1.2 × 10000 × 0.003297 = 39.57kg/h。余裕率20%を掛けて capacity = 39.57 × 1.2 = 47.48kg/h。蒸気式なのでこれがそのまま所要蒸気量になり、ツールの表示と一致する。電卓で3分の計算だが、絶対湿度の変換を2回・分圧の引き算を2回挟むぶん打ち間違いが混ざりやすい。ツールは同じ式を毎回同じ精度で回しているだけ——ブラックボックスではないことを、この検算で確かめてもらえるはずだ。

早見表・湿り空気計算ツールと何が違うのか

加湿量の計算手段は従来大きく2つあった。メーカーカタログの選定早見表と、湿り空気の状態計算だ。本ツールはそのどちらとも守備範囲が違う。

当サイトの /psychrometric-calc（湿り空気状態計算）は「点のツール」だ。温度と湿度を与えると、その1点の露点・絶対湿度・エンタルピーを相互に変換する。対して本ツールは「プロセスのツール」。入口と目標という2つの状態点を結ぶ「加湿」という操作に対して、必要な水分量と機器容量を算出する。空気線図でいえば、点の座標を読むのが前者、点から点への移動量Δxに風量を掛けて容量へ落とし込むのが後者だ。

数値の整合にもこだわった。飽和水蒸気圧は psychrometric-calc と完全に同一の Magnus-Tetens 式 ps(t) = 610.78·exp(17.27t/(t+237.3)) を採用しており、両ツールで絶対湿度を突き合わせても食い違わない。本ツールで出した x1・x2 を psychrometric-calc に持ち込んで露点やエンタルピーを深掘りする、という往復が安心してできる。

メーカーの選定早見表との違いは「方式の物理」まで踏み込む点だ。早見表は風量とΔxからkg/hを引くだけのものが多いが、本ツールは蒸気式（等温）と気化・水噴霧式（断熱）で所要能力を分けて計算し、気化式では断熱冷却後の空気温度・相対湿度から到達可否まで判定する。「早見表どおりの能力を付けたのに湿度が上がらない」というトラブルの多くはこの断熱冷却の見落としで、そこを選定段階で潰せる。

設計フローの中では、/hrv-selector で換気量（＝風量の根拠）を決め、/ahu-coil-capacity で加熱コイルを選定し、本ツールで加湿器容量を決める、という上流から下流への連携を想定している。

豆知識: 加湿方式の分類と湿度管理の現場

蒸気式・気化式・水噴霧式 — 3分類とハイブリッド

業務用の加湿方式は大きく3つに分かれる。電極式・電熱式・一次蒸気式などの「蒸気式」、加湿モジュールに水を滴下して風で気化させる「気化式」、ノズルや超音波で微細な水滴を飛ばす「水噴霧式」だ。蒸気式は等温加湿、気化式と水噴霧式は断熱加湿に属し、空気線図上の動き方がまったく違う。近年は温水で気化効率を高めるハイブリッド式（温水気化式）もあり、気化式の省エネ性と立ち上がりの速さを両立させている。

加湿器病とレジオネラ — 水を飛ばす方式の宿命

水噴霧式や超音波式は、水中の雑菌やミネラルをそのまま空気中に飛ばす。タンクの水が汚染されていると、レジオネラ属菌による肺炎（レジオネラ症）や「加湿器肺」と呼ばれる過敏性肺炎の原因になる。実際に超音波式加湿器を感染源とする死亡事例も報告されている。蒸気式が病院・手術室で選ばれる理由の一つは、100℃近い蒸気そのものが加熱殺菌された清浄な水分だからだ。家庭で超音波式を使うなら、こまめなタンク洗浄が欠かせない。

美術館・楽器庫・データセンター — 湿度が主役の空間

美術館の収蔵庫は相対湿度50〜55%前後の恒湿管理が基本で、湿度変動は絵画の亀裂や木材の反りに直結する。ピアノやバイオリンの保管庫も同じく50%前後を狙う。一方データセンターの加湿は静電気対策が目的で、低湿度は静電破壊（ESD）のリスクを高める。サーバー排熱で暖まった還気は気化式加湿と相性がよく、断熱冷却がそのまま冷房アシストになるため、蒸気式から気化式への置き換えが省エネ施策の定番になっている。

Tips

余裕率20%の内訳を知っておく: 朝の立ち上げ時は、乾き切った壁・什器・書類が吸湿するため定常計算より多くの水分が要る。これに気化モジュールの経年劣化、蒸気式なら配管の凝縮ロスが加わる。この3つをまとめて見込むのが余裕率20%という相場だ。
気化式は「暖まった空気」に当てる: 気化式は加湿と引き換えに空気温度が下がる。16℃の空気を等温のまま50%→68%へ気化加湿しようとすると断熱冷却後の相対湿度は94%を超えて到達困難だが、30℃のサーバー室還気なら同じ気化式でも余裕を持って届く（本ツールの試算で断熱冷却後RH約50%）。加熱コイルの後段に置く、還気に当てる、が気化式の定石だ。
給水水質でカタログ能力は目減りする: 水道水の硬度分は気化モジュールや蒸気シリンダーにスケールとして析出し、有効加湿量を落とす。硬度の高い地域では軟水器の併設や部材交換周期の短縮を選定時から織り込む。能力低下はメンテナンスで戻すものであって、余裕率で吸収し続けるものではない。
設計外気条件は「冬期の絶対湿度」で拾う: 加湿負荷を決めるのは外気の温度ではなく絶対湿度だ。空気調和・衛生工学会の設計用外気条件や気象庁の平年値から冬期の温湿度を拾い、本ツールの入口条件に入れれば、その地域の最大加湿負荷が概算できる。太平洋側の冬は外気の絶対湿度が2g/kg前後まで下がり、加湿負荷が一年で最も厳しくなる。

よくある質問（FAQ）

加湿量kg/hとタンク容量Lは何が違うのか

kg/hは「1時間に空気へ供給できる水分量」で、加湿能力そのものを表す。家庭用カタログの「500mL/h」は0.5kg/hに相当する。一方タンク容量Lは保有水量で、決まるのは連続運転時間だけだ。タンク4Lで500mL/hなら約8時間持つ、という関係になる。部屋の湿度を目標まで上げられるかはkg/hで決まり、タンクの大小は無関係だ。本ツールで必要kg/h（例: 室容積300m³・換気0.5回/hの住宅全館で20℃30%→50%なら約0.53kg/h＝530mL/h）を出し、それを満たす機種の中からタンク容量＝給水頻度で絞り込むのが正しい順序になる。

気化式で目標湿度に届かないのはなぜか

断熱冷却が原因だ。気化式は水の蒸発潜熱を空気の熱から奪うため、加湿するほど空気温度が下がる。温度が下がると飽和水蒸気量も減るので相対湿度は二重に上昇し、断熱飽和線（相対湿度100%）が物理的な上限になる。実用上は断熱冷却後の相対湿度90%あたりが限界で、本ツールはこの判定を自動で行う。飽和効率100%の機器を使っても超えられない壁なので、届かない場合の対策は空気の予熱か蒸気式への変更しかない。

蒸気式と気化式はどちらを選ぶべきか

確実性と衛生を取るなら蒸気式、省エネを取るなら気化式が大枠だ。蒸気式は等温加湿で到達制約がなく、応答が速く、蒸気自体が清浄なので手術室や恒湿室に向く。ただし水を沸かすエネルギーコストが大きい。気化式はランニングコストが安く、断熱冷却が冷房アシストになるデータセンターの還気加湿では第一候補になる。一方で入口空気が低温だと目標に届かないことがあるため、本ツールで断熱冷却後の相対湿度を確認してから決めたい。

入口と目標で温度が違っても計算できるのか

できる。加湿は絶対湿度x（空気1kgあたりの水分量）を増やす操作で、必要加湿量は Δx = x2 − x1 と風量だけで決まる。入口28℃・目標24℃のように温度が異なっても、それぞれの温湿度から絶対湿度を求めて差を取れば成立する。目標絶対湿度が入口以下になった場合は除湿方向であり、エラーではなく「加湿不要」と正常に表示される。

入力した温湿度や風量のデータはどこに保存されるのか

どこにも保存・送信されない。計算はすべてブラウザ内のJavaScriptで完結し、入力値がサーバーへ送られることはない。ページを離れれば入力内容は消える。施設の風量や室用途といった社外秘の設計条件を入力しても外部に出ないので、業務の検討にも安心して使ってほしい。

まとめ

加湿器の容量選定は、入口と目標の絶対湿度差Δxに風量を掛けるシンプルな計算に、方式ごとの物理（等温か断熱か）を重ねる作業だ。本ツールなら必要加湿量kg/h・方式別の所要能力・気化式の到達可否まで一画面で確認できる。空気の状態点を深掘りするなら /psychrometric-calc、加湿の前段となる加熱コイルの容量は /ahu-coil-capacity、風量の根拠となる換気量は /hrv-selector と組み合わせれば、冬期空調の設計検討が一本の流れでつながる。気づいた点や要望があれば、お問い合わせページから気軽に聞かせてほしい。