■非電化冷蔵庫の構造と原理　　　　　■詳しい理論　　　■Ｑ＆Ａ　　　■自然対流式非電化冷蔵庫　　　■1号機の写真

「非電化冷蔵庫」は屋外においていただきます。冬の夜中にビールを飲もうとすると、下駄を履いて外に出て、「ウーッ寒い！」などと言いながら、ついでに星も見たりして戻ってくる‥‥‥ロマンチックかもしれませんが嫌われそうです。頻繁に出し入れするものは家の中の（小型の）電気冷蔵庫、長期保存するものは屋外の（大型）非電化冷蔵庫‥‥という使い分けも悪くなさそうです（実は私の家はこの方式です）。家ごと作れるのでしたら、家の北側に面して非電化冷蔵庫（あるいは非電化冷蔵室）を設け、ドアは室内から開けるようにすれば、いちいち屋外に出る必要はなくなります。  

■非電化冷蔵庫の構造と原理

Invented and Patented by Dr.Fujimura

非電化冷蔵庫の原理は至って簡単です。冷蔵庫の貯蔵室は熱伝導率の高い金属でできています。貯蔵室の周りには水がたっぷり（写真の大きさの場合２００リットル）充填されています。水の上面は放熱板の下面に接しています。放熱面は、輻射（放射）が生じやすい材料で作られています。放熱板は複数の透明な板で覆われているために、外部の空気から熱は侵入しません。水の周りは断熱材で覆われているために、外部の空気からの熱は遮断します。貯蔵物の熱は貯蔵室の金属を介して周囲の水に伝えられます。水に伝えられた熱は自然対流で上部に移動します。上部に移動した熱は放熱板に伝えられます。放熱板の熱は絶対温度の４乗に比例して外部に輻射（放射）されます。このようにして、貯蔵物の熱は外部に放出されます。外部からの熱は一切遮断するようになっていますから、庫内の水は一方的に冷えてゆきます。「輻射が一方的」を若し実現できれば、直射日光の下でも、室内でも一方的に冷えて行くのでしょうが、現実には「放射率＝入射率（キルヒホッフの法則）」ですから、太陽の直射光が当たらず夜空がよく見える場所に置いていただくことになります。空が澄んでいて星が見えれば、絶対零度の宇宙が見えているわけですから、空からの輻射は零となり、「輻射が一方的」をほぼ実現できることになります。実際には曇っている夜の方が多いでしょうから、水を大目にして、冷熱をたっぷり蓄えるようにします。昼間、直射日光が当たらなくとも、散乱光は放熱板に入射してきます。放熱板は温められ、接している水も温められますが、自然対流により、上部に移動して留まるために、下部の貯蔵室には影響を与えません。晴天の夜が3日に1日以上あれば、真夏の昼でも庫内を７〜８℃くらいには維持できます。

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