出典：建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)｜空気環境の調整第72問
問題
加湿装置に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 滴下式は、吹出し空気の温度が低下する。
(2) 蒸気式は、吹出し空気の温度が低下しない。
(3) 超音波式は、給水中の不純物が放出される。
(4) 透湿膜式は、給水中の不純物は放出されない。
(5) 電極式は、純水で加湿する。
ビル管過去問｜加湿装置の種類 滴下式・蒸気式・超音波式・電極式を解説
この問題は、代表的な加湿装置ごとの加湿原理と、吹出し空気温度の変化、不純物放出の有無、給水条件の違いを整理して問う問題です。加湿装置は見た目や名称が似ていても、気化式なのか蒸気式なのかで性質が大きく異なります。正しい選択肢は、滴下式は気化熱により吹出し空気温度が低下するので適切、蒸気式は蒸気を直接加えるため温度が低下しにくく適切、超音波式は水中の不純物まで一緒に空気中へ放出しやすく適切、透湿膜式は膜を介して水分のみを透過させるため不純物は放出されず適切です。一方、電極式は水に電流を流して発熱・蒸発させる方式であり、ある程度の導電性が必要なため、純水では加湿しにくく不適切です。
(1) 滴下式は、吹出し空気の温度が低下する。
適切です。滴下式は水を蒸発させることで加湿する気化式加湿に分類されます。水が蒸発するときには気化熱が必要になるため、その熱を空気から奪います。結果として、空気の湿度は上がりますが、乾球温度は下がります。これは気化式加湿の基本的な特徴であり、湿り空気線図でもほぼ等エンタルピー変化として理解されます。加湿しながら空気温度が下がるという点を押さえておくと、蒸気式との違いが整理しやすくなります。
(2) 蒸気式は、吹出し空気の温度が低下しない。
適切です。蒸気式は、ボイラや電熱などで発生させた蒸気を空気中に供給して加湿する方式です。すでに蒸気となった水分を加えるため、滴下式のように空気から気化熱を奪って蒸発する必要がありません。そのため、吹出し空気の温度が低下しない、あるいは条件によってはわずかに上昇することもあります。加湿方式のうち、空気温度を下げにくい方式として理解しておくことが大切です。
(3) 超音波式は、給水中の不純物が放出される。
適切です。超音波式は、水に超音波振動を与えて微細な霧を発生させ、それを空気中に放出して加湿する方式です。この方式では、水そのものを細かな粒子として飛ばすため、水の中に含まれるミネラルや不純物も一緒に放出されるおそれがあります。そのため、水質管理が不十分だと白い粉の付着や衛生面の問題につながることがあります。蒸気だけを取り出す方式ではない、という点が重要です。
(4) 透湿膜式は、給水中の不純物は放出されない。
適切です。透湿膜式は、透湿性を持つ膜を介して水分のみを空気側へ移動させる方式です。膜が仕切りとなるため、水に含まれる不純物や微生物がそのまま空気中に出にくい構造になっています。そのため、衛生面に配慮しやすく、不純物の飛散を抑えられる点が特徴です。超音波式のように水滴を直接飛ばす方式とは原理が異なるため、ここを対比して覚えると得点につながります。
(5) 電極式は、純水で加湿する。
不適切です。電極式は、水中に電極を入れて電流を流し、その電気抵抗による発熱で水を沸騰させ、蒸気を発生させる方式です。この方式では、水に一定の導電性が必要です。純水は不純物が少なく電気を通しにくいため、電極式には適しません。むしろ、ある程度の電解質を含んだ水でないと十分に作動しません。このため、「蒸気で加湿するからきれいな純水を使うはずだ」と考えると誤りやすい問題です。電極式は蒸気式の一種ですが、給水条件に特徴があることを押さえておきましょう。
この問題で覚えるポイント
加湿装置は、気化式か蒸気式かでまず整理すると理解しやすいです。滴下式やその他の気化式加湿は、水を空気中で蒸発させるため、空気から気化熱を奪い、吹出し空気温度が低下しやすいという特徴があります。これに対して蒸気式は、すでに蒸気化した水分を供給するため、吹出し空気温度が低下しにくいです。試験ではこの温度変化の違いが頻出です。また、不純物の放出の有無も重要です。超音波式のように水を細かな粒子として放出する方式では、給水中の不純物も空気中へ出やすくなります。一方、透湿膜式や蒸気式のように、水分のみを移動させたり蒸気として供給したりする方式では、不純物は空気中に出にくいです。この違いは衛生管理上も重要です。さらに、電極式は蒸気を発生させる方式ですが、電流を流すために水の導電性が必要であり、純水には向きません。同じ蒸気式でも、電熱式のようにヒータで加熱するものと、電極式のように水自体に通電するものでは、必要な給水条件が異なります。方式名だけでなく、加湿の仕組みまで結びつけて覚えることが正誤判断の近道です。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「清潔そうな方式ほど純水を使うはずだ」という日常感覚を利用している点にあります。電極式は蒸気を発生させるので、受験者は無意識に「純水の方がよい」と考えがちです。しかし実際には、電極式は電気を通す必要があるため、純水では不都合です。見た目の清潔感やイメージではなく、作動原理から判断する必要があります。また、気化式と蒸気式の混同も典型的な罠です。加湿という共通目的だけを見てしまうと、どの方式でも空気温度への影響は同じように感じてしまいます。しかし、空気中で水を蒸発させるのか、蒸気を直接加えるのかで熱のやり取りは全く異なります。加湿方式の分類を曖昧にしたまま覚えると、似た問題で繰り返し失点しやすくなります。さらに、不純物放出の問題では、「水を使う以上、どの方式でも多少は空気中に不純物が出るのではないか」と考えてしまうことがあります。しかし、水滴をそのまま飛ばすのか、膜や蒸発を介して水分のみを移すのかで結果は大きく違います。一部だけ正しい知識で判断せず、どのような形で水分が空気中へ移るのかまで意識して整理することが大切です。
