结露的原理是什么？|从日常生活和工厂的两个方面，为您提供说明

结露在房屋窗、墙壁、工厂设备表面等各种场所发生，影响了我们的生活及生产。现在，我们将详细讨论结露的原理，并讨论家庭和工厂之间结露的具体影响和对策。

什么是结露？

结露是指，空气中的水蒸汽（气体）在寒冷的物体的表面上变为液体的水滴附着的现象。由于温热空气突然变冷，空气中的水蒸汽冷凝为水滴。

结露的原理（露点与饱和水蒸汽量）

结露的发生与空气的温度和水分量密切相关。在此，我们将详细说明理解结露不可或缺的“饱和水蒸气量”和“露点”。

空气中包含的水分量的极限（饱和水蒸汽量）

空气中含有不可见的水蒸汽。空气中包含的水份量称为饱和水蒸汽量，该量是由空气温度确定，能包括的最大水蒸汽量。

温暖的空气可以含有更多的水蒸汽，冷空气中包含的水蒸汽量变小。

露点温度是什么？

空气中的水蒸汽开始凝结，变为水滴的温度称为露点温度。若在不改变空气中包含的水蒸汽量的情况下降低温度，在某一点湿度会变为100%，水滴开始产生。该温度为“露点”。

结露的机制

空气中即使看不见也请务必包含一定量的水蒸汽。

空气温度下降时，之前空气中含有的水蒸汽就不含，并变为水滴出现。

绝热膨胀与结露的关系

如果使用喷雾罐，则罐头可能显得很冷。这是因为，当一瓶液体被外部喷射时，会发生绝热膨胀。

绝热膨胀是指不从外面发热的气体和液体膨胀。使用喷雾罐时，高压压缩的液体气体在外部喷射时会快速膨胀，从而导致温度下降。所以罐头本身也变得冷冰了。

这种绝热膨胀可以观察到身体周围。空气温度下降时，饱和水蒸汽量变小，无法保持以前作为气体保持的水蒸汽的一部分。因此，有时会出现微细的水滴（雾状的水滴）。

反复出现该现象时，配管内部等附着、积存有水滴，最终变为可见型的结露。

易结露的条件|温度差和湿度

如果产生结露，温度和湿度会大大影响。这里说明了每个条件如何影响结露的产生。

温度差和露点超过

主要在“暖潮湿空气”和“冷冷表面”的组合下产生结露。

例如，在室内外温度差较大的环境或冷饮料进入杯子时，会超过露点产生结露。

湿度越高，露点温度也越高

如果在室内使用加湿器，或者因人的呼吸导致湿度上升，即使在较高的温度下也容易发生结露。

这是因为湿度越高，空气中含有的水蒸气就越多，也就越容易达到露点温度。

季节发生结露的差异

冬季由于室内暖气和室外气温之差较大，容易使窗户玻璃和墙壁产生结露。

此外，夏季是高温潮湿且使用冷气的季节，因此室内潮湿空气会接触冰冷的墙壁和窗户，容易产生结露。

容易在冬季、夏天等温度变化较大的季节中产生结露。

【面向家庭】影响日常生活的与对策

日常生活中的结露可能会引起各种问题。

霉菌的繁殖

窗户玻璃、沙发和墙壁面的结露是许多人遇到的现象。由于结露，如果窗户和墙面一直潮湿，会更容易产生霉菌或并助其繁殖。

在可食反应的环境中，蛇孢子容易飞散到室内，吸入这些孢子可能会引起过敏症状，或导致哮喘等呼吸系统疾病恶化。

与此同时，霉菌也变得容易生长。霉菌窜入空气中，引起过敏的鼻炎和过敏性皮肤炎等过敏症状。尤其是对于小孩子和过敏体质的家庭来说，那是需要注意的。

建材老化（腐蚀・腐败）

对于木材房屋来说，结露会使木材湿气，从而容易造成腐蚀菌的繁殖。腐朽菌能使木材组织分解，其强度显著下降，从而影响了住宅的耐久性。

另外，如果铁骨和金属部分产生结露，可能会引起生锈和腐蚀等。

防止家庭结露

有效利用通风和除湿机。特别是水轮换气，在入浴后和调理后等容易湿度较高的时机进行意识地进行。减少室内加湿也是一项有效措施。

结露越容易产生外界温度与室内温度差越大。在冬季，将暖气设备设定在20度左右，不要使室温过高。

如果产生结露，请提前擦拭并避免产生任何破损。

【工业】工厂、工业设施的结露问题

在工厂或仓库等工业设施中，结露可能会严重影响产品或设备。食品工厂和精密设备的制造现场、医药品相关设施、冷冻冰藏仓库等多现场结露的作业也非常困难，如果放心放置，可能会造成产品质量降低或设备故障。

要在这些环境下稳定生产产品，对结露的理解和对策不可或缺。

各行业结露发生事例

在温度和湿度管理不充分的环境下容易发生结露，特别是制造业中，可能会导致严重的质量问题。

食品工厂的结露

为了保持产品质量，食品工厂的室内还处在低温环境下。因此，室内的相对湿度会升高，天花板和配管的结露会产生较大问题。

尤其是，冷藏、冷冻设备及冷却工序周围温度低，容易产生水滴的环境。这些水滴混入食品中，可能会造成蛇形和细菌繁殖，严重降低产品安全性。

原则上，所有食品行业人士必须按照HACCP进行卫生管理。HACCP管理项目包括设施的卫生和空调系统，对于确保食品安全的重要组成部分，防结露措施至关重要。

精密元件·电子部件制造业中的结露

在精密机械及电子部件的制造现场，因结露导致的设备故障和产品不良会带来重大风险。如果电子元件和基板上附着水滴，则会导致短路（短路）或腐蚀，产品可靠性大幅降低。

例如，洁净室是空气中的微粒或微生物较少的清洁室。在洁净室中，除洁净度管理外，还进行湿度管理。但是，员工进出或安装设备的发热可能会导致局部结露，导致结露吸附尘埃或尘埃，降低品质。

精密元件和电子部件采用防水功能高的外壳设计，但湿气从微小的间隙侵入，内部不易产生结露。特别是温度变化较大的环境下，机箱内部空气的饱和水蒸汽量会发生变化，从而增加了结露风险。

精密元件及电子元件本身是非常容易受水份影响的部件。即使是一滴水滴，也会对制造工艺产生严重影响。

精密元件·电子部件制造业中的结露

在精密机械及电子部件的制造现场，因结露导致的设备故障和产品不良会带来重大风险。如果电子元件和基板上附着水滴，则会导致短路（短路）或腐蚀，产品可靠性大幅降低。

医药工厂·洁净室中的结露

在药品工厂及洁净室内，即使微小的结露也会带来重大风险。作为维护无菌环境的绝对条件，天花板和墙壁上附着水滴飞溅，不会有可怕的危险。

近年来，药品行业也面临着与食品行业相同的高级卫生管理要求。因空气调节设备的设计不良或绝热对策不充分而产生的结露可能会被视为GMP(Good Manufacturing Practice)违反。

GMP对药品的生命周期管理需要稳定性监控。这是一种用于持续确认和保证质量稳定性的机制。普通的原药、制剂需要监控室内洁净度和温湿度。

因此，结露管理是确保产品质量保证和安全的重要因素。

气动系统的排水措施

气动系统中不能避免产生冷凝水，如果放任则可能会导致各种故障。

气动系统与冷凝水的关系

从压缩机进出的压缩空气中请务必包含水分。在配管内流动时，会因温度变化凝聚，形成水滴和油混合的冷凝水。冷凝水会引起空压机性能降低或故障或配管腐蚀，因此需要采取适当的措施。

产生结露和冷凝水的原理

空压机是通过吸收大气的空气，减小体积来提高压力的机械。在此压缩过程中，空气温度会上升，但同时单位体积中包含的水蒸汽量也会增加。

压缩的空气在通过后冷却器和配管的过程中进行冷却。温度降低时，空气的饱和水蒸汽量降低，不再含有的水蒸汽冷凝为冷凝水。

此外，气动系统中也会产生结露。方向控制阀切换，使压缩空气从气缸排出至配管内时，压力会下降，压缩空气会急剧膨胀。因此，配管内的温度下降，空气中的水分易于凝聚（绝热膨胀）。

冷凝水的问题

冷凝水的主成分为水，如果附着于由金属部件构成的气动元件及配管内部，可能会进行锈钢和腐蚀。

锈渍不仅会缩短元件寿命，还会使剥离的锈粒子流入下流元件中，从而引起其它故障。尤其是阀及气缸内部生锈，可能会导致致命故障。

冷凝水侵入气缸、阀等滑动部时，可能会冲洗润滑油（润滑脂等）。润滑脂老化或冲洗时，滑动阻力会增加，导致动作不良、部件磨损、密封材料老化等。最坏的可能是移动化的。

此外，在冷凝水冻结的低温环境下可能会造成气动元件动作不良。

工业设施的结露对策（建筑物侧）

隔热施工・遮热对策

结露的主要原因之一是外界温度差。尤其是容易受到外气温影响的屋顶、墙壁或地板等冷却时，容易在表面上产生结露。

通过对建筑物的屋顶、墙壁和地板等进行隔热材料，可以防止外部漏热或流出内部热量，并使结构的表面温度接近室温。

此外，通过在屋顶或外壁上涂抹遮热涂料，或者设置遮蔽板，可以降低阳光吸收的热量，减轻热量侵入建筑物内部。这些措施可防止夏季室温上升，减轻冷气的负荷，还有助于降低结露的风险。

改善换气和空调控制

有效排出设施内产生的水蒸汽需要换气。在局部湿度较高的场所（例：蒸汽较多的工序、清洗区域等）安装专用的排气风扇，迅速排出湿空气。

在夜间和节假日等非作业时段中，空气调节设置也应予以注意。室温降低或湿度升高将导致结露风险升高。

除湿、湿度管理和露点管理

如果设施整体湿度较高，或需要局部除湿，请考虑采用除湿机。也可部署湿度传感器和露点仪。

由于能够了解在当前的温湿度条件下可能会产生结露的温度（露点温度），因此可事先了解结露的危险性，并采取预防措施，如调整换气、除湿、空调设定等。

工业设施的排水措施（元件侧）

工厂内的空气配管的排水措施根据该发生场所和目的，主要在“上游”、“中途”、“末端／下流”等3个点中实施。

上流

排水措施的基本原理是压缩空气的源流压缩机之后立即去除水分。此处安装空气干燥机，可有效降低压缩空气的露点温度。

如果上游降低露点，可大幅抑制水分流入配管整体，降低下游发生冷凝水的风险。

途中

即使在通过空气干燥机处理的压缩空气中，可能因配管的温度变化及压力变化等导致中途水分重新冷凝，产生冷凝水。因此，需要在配管较低的部位和分支部等冷凝水容易积聚的点安装排水装置（冷凝水收集器），并定期在冷凝水积聚阶段排水。

还可故意对配管进行斜率，以集中排水的方法有效。

末端／下流

气缸等执行器较近（末端／下流），方向控制阀切换，排出压缩空气时会发生绝热膨胀，局部温度急速下降，容易产生结露。

作为对策，快速排气阀是有效的措施。将快速排气阀安装在执行器的排气口附近，可将执行器内的空气直接排放到大气中，有效抑制配管内的绝热膨胀及其导致的结露。

CKD快插接头快速排气阀防止结露

气动系统中的结露会导致元件动作不良及寿命缩短。

QEL系列安装在执行器（气缸等）附近，可将执行器内的空气直接排放到大气中。防止配管内绝热膨胀，大幅抑制结露。尤其对配管容积大于执行器容积时或小口径、短行程的执行器易产生的结露有效。

此外，插入型无需变更现有的配管器材即可轻松加装。采用紧凑设计，安装空间更自由。

如果对空压系统的结露对策和提高响应性感兴趣的话，请考虑CKD的QEL系列。

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