ヒートポンプの世界観です。機械いじりが子供のごろから好きだった父親の話を参考にしています。
冷蔵庫やクーラーでは、気化と液化の時に発生する「気化熱」と「液化熱」を上手く使うことで、フロンを使った家庭の気温の冷却化を実現しています。
料理・家事も参照のこと。
まず、鍋をコンロで冷やして鍋の熱を加熱させると水蒸気が発生するように、液体は加熱すると気体になります。逆に、冷やす（放熱）すると気体の水蒸気は液体になります。
この時、気体になることを「気化」、液体になることを「液化」と言います。
気化や液化の際に、熱が発生したり、熱が奪われたりします。この時の熱のことを「気化熱」や「液化熱」と言います。
本当は、気体と液体だけではなく、固体も同じ関係になります。水を冷やすと氷になります。この時の現象は「凝固」や「融解」と言います。
また、熱を加えることを「加熱」、熱が失われることを「放熱」と言います。
このことを、物質の三態と呼びます。
熱は、気化熱と液化熱は同じだけになります。液体に加熱すると気体になり、同じだけの熱を放熱すると液体になります。
この熱の量は物質の種類によって決まっています。水は100℃以上になると水蒸気になり、0℃以下になると氷になります。
この時、「熱を与えると気体になる」だけではなく、「気体になると周りから熱を奪う」という現象が起きます。
同じように、「熱を奪うと液体になる」だけではなく、「液体になると周りに熱を発生させる」という現象が起きます。
ヒートポンプでは、こうした液化と気化における熱の移動を、フロンという物質で上手く使うことで、冷蔵庫やクーラーのような「冷却化」の原理として応用しています。
熱力学も参照のこと。
最近では冷蔵庫やクーラーを壊した時に環境破壊の原因になるとして使われなくなったフロンですが、昔は冷蔵庫やクーラーにはフロンが使われていました。
フロンは、液化や気化の時にたくさんの熱を奪うことから、冷蔵庫の仕組みに使われていました。
冷蔵庫では、フロンを押し出すポンプにたくさんの管をつけて、圧縮したフロンを狭い管からいっきに広い管に強力に押し出すことで、フロンを強制的に気化させます。これによって、フロンは低温度になると同時に、たくさんの熱を周りから奪い、冷却を実現します。
熱を奪って熱くなったフロンは、冷却を行う冷却フィンを通すことで、熱を空気に放熱させ、また液体に戻します。そして、このフロンをまたポンプから放出します。
フロンはたくさんの熱を奪います。これを食品を冷やすために利用するのが冷蔵庫であり、家の中の空気を冷やすために使うのがクーラーやエアコンです。
地球も参照のこと。
ちなみに、このヒートポンプを逆回しにすると、暖房を実現できる。エアコンの暖房機能や風呂の湯沸し機能はそのように実現されている。
実際、温暖化によって、エアコンは必須となりました。
もし、夏の時期に停電した場合、エアコンがつかないため、熱中症には特に危険が必要です。
停電する可能性がある時は、水を溜めておきましょう。水はタオルにつけて水タオルで首元を冷やしたり（ペットボトルなどでもよい）、風呂に水を溜めておけば水風呂に入ることも出来ます。
温暖化も参照のこと。
最近、夏はとても暑いです。夏はとても暑いため、クーラーがなければ熱中症になって死んでしまいます。
ですが、いつまでもクーラーがあるということを前提に考えるのは、正しいことではありません。
すなわち、クーラーが作れなくなった時のことを考えたほうがいいでしょう。
今のところ、クーラーを作ることができるような、工場と資源は日本にはありますが、これが日本になくなった時のことを、政治家はもう一度考え直すべきです。
すなわち、日本がクーラーを作れなくなったとしたら、どうするか。それを考えるべきなのです。
2024.09.09
フロンは液化や気化の時にたくさんの熱を奪う。
圧縮したフロンを狭い管から広い管に強力に押し出し、フロンを強制的に気化させることで低温度となって熱を奪う。
ヒートポンプを逆回しにすると、冷房ではなく暖房を実現できる。
最近は冷蔵庫やクーラーを壊した時に環境破壊の原因になるとして、フロンは使われなくなった。