湿度は下がったのに、なぜ部屋が蒸し暑いのか

梅雨真っ只中の夜、湿度計の数字が44%まで下がったのを確認してやっと安心して布団をかぶり直した。ところが、寝ている間に背中がじっとりして目が覚めた。湿度は低いはずなのに、なぜこんなに暑いのか。除湿機の前に手をかざしてみると、生ぬるいどころか熱風が吹き出していた。故障かと思い検索窓に「除湿機 熱い風」と打ち込んでみたが、結果は意外だった。故障ではなく、元々そういうものだという。

疑問は尽きなかった。エアコンは冷たい風が出るのに、なぜ除湿機はそうではないのか。そして、水タンクに溜まったあの澄んだ水は、飲んでも大丈夫なのだろうか。

この機械、正確には何をしているのか

除湿機と言うと、よく「湿気を取り除く機械」だと考える。間違いではないが、正確な表現でもない。除湿機が実際に行っているのは、空気中に散らばっていた水分を一箇所に集めるだけのことだ。なくすのではなく、移動させているのだ。

原理は冷蔵庫やエアコンと変わらない。冷媒が圧縮と膨張を繰り返しながら温度を下げたり上げたりする冷凍サイクルの中で、冷たく冷やされた金属板（蒸発器）の表面に空気中の水蒸気が水滴となって付着する。冷蔵庫から取り出した缶飲料の表面に水滴がつくのと同じ現象だ。その水が下に流れてタンクに溜まれば、空気はその分乾燥した状態で再び部屋に戻される。

ここまではエアコンの室内機が行っていることと同じである。

では、その熱はどこへ行くのか

除湿機には熱を逃がす出口がない。エアコンと決定的に違う点がこれだ。

エアコンは蒸発器が空気から奪った熱を冷媒が配管を通って外まで運び、室外機から大気中へ放出する。だからエアコンをつけた部屋は、温度も湿度も一緒に下がる。熱が逃げる出口があるからだ。

一方、除湿機は蒸発器と凝縮器がひとつの本体の中に収まっている。冷媒が回収した熱は行き場を失い、同じ機械の中で再び室内の空気に戻される。湿度は下がるのに温度はそのままで、むしろ少し上がる理由はここにある。実際に室温が1〜2℃ほど上昇するという説明もあった。

数字で見るとより明確になる。家庭用除湿機1台の消費電力は、通常1時間あたり300〜400Wh前後。コンプレッサーを動かすために使われたこの電力は、エネルギーが消失しないという物理法則に従い、すべて熱に変換されて部屋の中に残る。小型の電気ヒーターをずっとつけているのと実質的に同じ発熱量だ。違うのは、その熱が「湿気を取り除いた副産物」というラベルがついているため、部屋が暑くなっていることに気づきにくいという点くらいだ。

興味深いのは、同じ冷房・除湿原理を使うエアコンですら、湿度だけを下げたいときは「除湿モード」に軍配が上がるという点だ。サムスン電子のエアーソリューション研究チームが発表した資料を見ると、同じ温度条件において、除湿モードの除湿効率は冷房モードより約2.7倍高かった。不快指数に換算すると、冷房モードの73から除湿モードでは70に下がり、不快感を感じる人の割合は50%から10%にまで減少した。

なぜこのような差が出るのか。冷房モードは設定温度に合わせることが目的なので、目標温度に達するとコンプレッサーの出力を下げて維持モードに切り替わる。除湿は、その過程で付随する副次的効果に近い。一方、除湿モードは温度よりも湿度を基準に動く。目標湿度に達するまでコンプレッサーと風量を継続的に調整しながら、水分を取り除くことに集中する。同じ部品、同じ冷媒サイクルを使っていても、何を基準に動くかが異なれば結果はこうも変わるのだ。

冷風兼用はなぜ作らないのか

正確に言えば、作らないのではなく、作った瞬間に別の機械になってしまうからだ。

室外機を取り付け、凝縮器を外に出した瞬間に、それはもう除湿機ではなくエアコンだ。市販のスポットクーラー（移動式エアコン）がその形態だ。排気ホースで窓の外に熱を逃がす代わりに、冷房と除湿を同時に得る。ただし、窓の隙間からホースを出す必要があり、陰圧によって外の熱い空気が隙間から逆流したり、ホースの表面自体が室内に輻射熱を放出したりする問題があるため、効率は壁掛けエアコンより確実に劣る。

逆に、除湿機が現在の機動性と低い消費電力を維持したまま室外機までつけるとなると、回収した熱を捨てる場所が必要だが、それがない。これは熱力学の問題であり、技術力の問題ではない。密閉された部屋の中でエネルギー保存の法則を避ける方法はないということだ。

クローゼットや靴箱に入れておく除湿剤は、全く別の道を選んだ製品だ。コンプレッサーも冷媒も使わず、塩化カルシウムが自ら湿気を吸収して粒が溶け、水になる。熱を移動させる必要すらないので、発熱問題そのものが存在しない。その代わり、処理能力が低く、部屋一つを丸ごと乾燥させるには力不足だ。

広い空間を素早く乾燥させるには熱を室内に戻す代償を払うコンプレッサー式を、狭い空間をゆっくり乾燥させるには発熱のない除湿剤を使うというように、用途が分かれるわけだ。

水タンクの中の澄んだ水、正体は何なのか

この水は、実は一度も浄水過程を経ていない水だ。それなのに見た目は浄水器の水よりも澄んでいる。ミネラルがほとんどなく、蒸留水に近い性質を持っているからだ。水道水のように水垢がつくこともない。

しかし、澄んでいることと清潔であることは別の話だ。この水が通ってきた経路をたどってみれば答えが出る。室内の空気 → フィルター → アルミニウム・銅製の冷却コイル → 水タンク。浄水過程は一箇所も存在しない。Wikipediaの除湿機の項目を見ると、熱交換器から出た銅・アルミニウムなどの微量金属が水に混ざる可能性があり、蒸留水と違ってこの水は煮沸過程を経ていないため、カビの胞子や細菌が溜まった水の中にそのまま蓄積される可能性があると記されている。

ある家電清掃関連の記事では、除湿機内部の汚染は目につきにくく危険を実感しにくいが、実際には空気清浄機よりも細菌が多い場合があるという専門家のコメントも取り上げられていた。検出されたからといって直ちに危険だという意味ではないだろう。タンクの状態や清掃周期によって大きな差があるはずだが、浄水処理を経ていない水であるという事実は確かだ。

私も以前、この水がもったいなくて植木にあげたことがある。今思えば観葉植物なので大きな問題はなかっただろうが、食用作物だったら考え直したはずだ。掃除やトイレの洗浄用など、人が直接飲んだり接触したりしない用途には問題なく使えても、飲用やアイロンに入れる用途には推奨されない。

ところで、ある水はそのまま飲む

国際宇宙ステーション（ISS）でも、我が家の除湿機と全く同じ原理で水を作っている。地球から約400km離れたその場所で、乗組員が吐き出す呼気や流した汗の中の水分を凝縮して集めることまでは何も変わらない。

違うのはその次だ。ISSの水リサイクルシステム（Water Processor Assembly）は、凝縮した水をそのまま保存しない。濾過と蒸留を経て、続いて触媒酸化処理段階を通過させる。尿までリサイクルする米国側の乗組員の場合、別の尿処理アセンブリ（Urine Processor Assembly）をもう一段階経なければ飲める水にはならない。真空蒸留方式で浄化率を93%から98%まで引き上げたそうだが、消毒方式も双方で異なる。米国側はヨウ素で、ロシア側は抗菌作用のある銀イオンで消毒する。

NASAマーシャル宇宙センターの水システム管理者はあるインタビューで、尿をリサイクルしたという心理的抵抗感さえ取り除けば、ボトル入りのミネラルウォーターと味は変わらないという趣旨の発言をしたことがある。この話を初めて聞いたときは、私も思わず眉をひそめたのが事実だ。だがよく考えてみると、それほど異常な反応でもないと思える。凝縮という最初の段階は我が家の除湿機と同じだが、その後に複数の浄水工程が加わって初めて安全な飲料水になるのだから。

これほど手間をかける理由は単純だ。ISSは水を新たに持ち込む手段がほとんどない。非常用に備蓄した水ですら2,000リットルほどが米国区画とロシア区画に分かれているだけだ。水1リットルを地球軌道まで打ち上げるコストを考えれば、ある水を一滴も無駄にしない方が合理的だ。我が家の除湿機は蛇口をひねれば水が出る環境にあるので、わざわざ凝縮水を何段階も浄水して飲む理由がない。水がどれほど貴重かによって、浄水段階の数が決まるというわけだ。

この水、どこから来てどこへ行くのか

3つの疑問を並べてみると、答えは一つの場所を指している。除湿機が行うことは何かをなくすのではなく、移動させることだ。湿気を空気からタンクへ移動させ、熱を冷媒の中で循環させるだけで外に捨てられず、汚染物質を空気中の浮遊状態から水の中の沈殿状態へ移動させるだけだ。

範囲を少し広げてみると、この話は除湿機一つにとどまらないようにも思える。冷蔵庫は食品の腐敗をなくすのではなく遅らせるだけで、その過程で発生した熱は背面の放熱板を通じてそのままキッチンに戻される。エアコンの室外機が放出する熱気も消えるわけではなく、隣の建物の壁を伝って都市全体のヒートアイランド現象に一滴ずつ加担しているという話をどこかで読んだことがある。これが実際にどれほど大きな影響なのかまではよく分からないが、方向性自体は似ているようだ。

最近はタンクを空にするとき、一度ずつ覗き込んでみる。この水はどこから来て、この熱はどこへ行くのか。知って使うのと知らずに使うのとでは、おそらく何かが違うはずだ。

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