【空調からの水漏れ!?】晴天なのに電車の屋根が濡れている理由を解説!

こんにちは!パパス @papaskun_densya です!

P君
P君

なんで晴れてるのに電車の屋根が濡れているの?

A君
A君

なんか壊れてるんじゃないのかな

今回はこんな疑問を解決していきたいと思います!

結論を言うと、暑い晴れた日に電車の屋根が濡れている理由は

パパス
パパス

空調が元気に動いている証拠!

S子
S子

えっ!水漏れしてるのが元気に動いてるってことなの?どゆこと??

意外に思われるかもしれませんが、故障ではないんです!

垂れている水の正体は「結露」になります!

P君
P君

結露って冬に窓が濡れちゃうやつのこと?

パパス
パパス

そう!その結露だよ!

今回は結露についてと、なぜ濡れてしまうのかについて解説していきますね!

この記事で分かること
  • 結露の仕組みと発生理由
  • ドレン水とは?
  • 晴れているのに電車の屋根が濡れている理由

この記事を読むと家庭用のエアコンについての理解も深まるので、ぜひ日常生活にも役に立ててくださいね!

それでは、お願いします!

電車の空調の仕組みについてをまだ読んでない方はこちらの記事をぜひ合わせて読んでみてください!

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目次

結露の仕組みと発生理由

結露の仕組み

  • 夏のビールジョッキの周りが濡れてくる
  • 冬の窓が濡れて文字が書けるようになる

結露と言えばこんな現象を思い浮かべるのではないでしょうか?

パパス
パパス

まずはこの結露の仕組みを考えていきましょう!

湿度とは?

ちょっと話は変わってまずは湿度についてです

天気予報のお姉さん
天気予報のお姉さん

今日の湿度は90%です!

なんて天気予報では聞きますよね。蒸し暑いことは分かりますが、湿度90%とはどんな状態でしょう?

湿度とは空気中に含む水分の割合のことです。この時、水分は気体なので水蒸気とします

湿度の状態
  • 湿度が高いとは、空気中に水分が多い状態(じめじめ)
  • 湿度が低いとは、空気中に水分が少ない状態(乾燥)

また空気には温度が変わってくると空気中に含むことが出来る水分量(水蒸気量)が変わってくるという特徴があります

空気が含むことが出来る水蒸気の最大量のことを「飽和水蒸気量」と言います。温度によって含むことが出来る水分量が変わってきますので、飽和水蒸気量も変わってきます

湿度の種類

湿度には実は2種類あって

湿度の種類
  • 絶対湿度:1kgの空気の中にある水蒸気の量を示したもの
  • 相対湿度:絶対湿度を飽和水蒸気量で割った割合

式で表すと、絶対湿度 ÷ 飽和水蒸気量 = 相対湿度となります

天気予報で聞く湿度は、相対湿度の方になります

相対湿度は簡単に言うと、空気中の水蒸気量は最大値の何%なの?ということです

飽和水蒸気曲線というものがあるので、こちらは視覚的に分かりやすいグラフになります

飽和水蒸気曲線
飽和水蒸気曲線

例えば温度が30℃の時、飽和水蒸気量は30.37gになります。この時空気中に含まれる水蒸気量が21.26gだとすると

相対湿度 = 21.26g / 30.37g = 約70%

となります

湿度70%の時の飽和水蒸気曲線
湿度70%の時の飽和水蒸気曲線

次に湿度100%を超えたらどうなるかを考えると

空気中にこれ以上水蒸気として存在できない水分が発生します。これが「結露」になります!

結露の発生理由

空気は温度が高いほど多くの水蒸気を含むことが出来ます。飽和水蒸気量(=含むことが出来る水蒸気の最大量)が多くなるということですね

反対に温度が下がってくると空気中に水蒸気が含めなくなってきます

そして水蒸気として存在できなくなった水分が「結露」となります。この時の水蒸気が水滴に変わり始める温度を「露点」と言います

湿度と露点の関係(飽和水蒸気曲線)
湿度と露点の関係(飽和水蒸気曲線)

例えば冷えたジョッキのビールが0℃で、部屋の温度が30℃、湿度が70%だったとします

この時ジョッキに触れている空気は、30℃だったものがどんどん冷えていって10℃になったとします(熱は高い方から低い方に移動する性質があります)

先ほどの例で温度30℃、湿度70%だった時は飽和水蒸気量が30.37g、空気中に含んでいる水蒸気量が21.26gでした

10℃の飽和水蒸気量は9.41gなので

21.26g – 9.41g = 11.85g

空気中に含むことが出来ないので「結露」として液体に変わり、コップの周りに水滴が付きます

結露発生の仕組み(飽和水蒸気曲線)
結露発生の仕組み(飽和水蒸気曲線)

これが結露の発生のメカニズムになります。お分かりいただけましたか?

次は空調における結露、「ドレン水」について説明します

空調のドレン水とは

空調においては室内の空気を取り込み、室内機の熱交換器(凝縮器)にて冷やしてまた室内に送り返すということを別の記事でお話しました

エアコンの仕組みについてはこちらの記事で解説してます

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熱交換器で冷やされた空気は、先ほどのビールジョッキと同じで結露として水滴が発生します

この水滴は空中のホコリや油分も含んでいるので清潔ではないため、外に排出する必要があります

なのでこれを排出するという意味から「ドレン水」と言い、排出する配管を「ドレン管」または「ドレンホース」と言います

家庭用の室外機の横についているホースがドレンホースですね!

エアコンの室外機とドレンホース
エアコンの室外機とドレンホース

ちなみに家庭用のエアコンで、エアコンから水滴が垂れてくる!という場合はこのドレンが上手く排出できていない可能性があります

晴れているのに電車の屋根が濡れている理由

ここまで読んでいただいた方にはもうお分かりかもしれませんが、電車の屋根上が濡れている理由は「結露」です!

正確に言うと、先ほどのドレン水を排出しているが正解になります

外気が高ければ高いほど、冷やした室内との温度差が大きくなるので発生する結露の量も多くなります

なので暑い日ほど電車の屋根が濡れている状態になります

暑い日の電車の屋根上(埼京線E233系)
暑い日の電車の屋根上(埼京線E233系)

余談:ちょっと役立つ空調とドレンのお話

家庭用のエアコンでも同じで、暑い日ほど外の室外機横についているドレンホースから水が流れているはずです

ちなみにこのドレンホース、仕組みが分かると納得できると思うのですが

室内機とつながっています!室内機で冷やして発生した結露を排出しているのでそうなりますよね?

室内にGなどの害虫が侵入してくる場合、このドレンホースが侵入経路になっている可能性があります

特にドレンホース内はじめじめしているので絶好の侵入経路なんですね(-_-;)

パパス
パパス

しかし大丈夫!100均のアイテムで簡単に防げます!

100均で売ってるこのようなキャップをドレンホースの先端にはめるだけ!

ドレンホースのキャップ
ドレンホースのキャップ
100均(写真はCando)のドレンホースキャップ
100均(写真はCando)のドレンホースキャップ

やってない方はぜひ対策をしてみてくださいね♪

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まとめ:電車の屋根が濡れているのは故障ではない!空調の仕組みを理解して安心して電車に乗ろう!

小難しい話が続いてしまいましたが、ご理解いただけたでしょうか?

仕組みを知っていると日頃の不安が払拭されたり安心できますよね♪

いろいろと仕組みを知っていると家庭でも生かせることがあるのでぜひ勉強してみてくださいね!

分からない事があればお気軽にコメントやTwitterでご連絡いただければと思います!

電車の空調の仕組みも合わせて理解して、ぜひより詳しい知識を身に付けてください!

エアコンの仕組みについてはこちらの記事で解説してます

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それでは、ありがとうございました!

電車を好きになろうブログでは、鉄道マン歴10年の筆者が鉄道に関することを記事にしております。

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