JP3136602U

JP3136602U - シート状物の熱特性測定装置

Info

Publication number: JP3136602U
Application number: JP2007006415U
Authority: JP
Inventors: 和淑西尾
Original assignee: Shikibo Ltd
Current assignee: Shikibo Ltd
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2017-08-20

Abstract

【課題】
衣類を着用し太陽光によって人体が暖かさを感ずる作用は、太陽光が発した熱線のうち、真空の宇宙空間を通過するため対流熱と伝導熱を除いた放射熱（赤外線）のみによって暖まる。しかし実験室でこの作用を再現すると、空気対流熱と空気伝導熱も加えた熱で対象物の熱特性を測定することになる。そこで対流熱と伝導熱を除いた放射熱特性を試験できる装置を提供する。
【解決手段】
２つの穴をあけた測定試料台２の上に測定試料１を乗せ、その上から２個の穴ぐりして、それぞれの穴に温度センサー７を設けた測定試料押え３をセットし温度測定手段６で測定するようにし、上記測定試料台２は透明板５の上に貼り付けてあり、透明板４は透明板５と隙間をあけて冷却ダクトとして構成し、その一方に設けた冷却ファン１０で透明板４と透明板５の間に冷却風９が流れ、また透明板４側から赤外光を発する熱線光源８で照射する構成とする。

【選択図】図１

Description

この考案は、シート状物の熱特性を測定する装置に関する。

従来、シート状物の熱特性を測定するには、例えば布地の保温性を規定したＪＩＳＬ１０１８，Ｌ１０９６がある。これらに規定された試験方法では、シート状物を発熱体に密着させて、一定時間後のシート状物を透過して放散される熱の損失を求めて保温性を求めていた。
このような測定方法では、太陽光線を受けることによるシート状物の熱特性、たとえば赤外線の放射によってシート状物が発熱する場合における温度変化を測定するには、熱源との接触による熱伝導があり、放射による熱特性だけを測定するには不向きであった。
ＪＩＳＬ１０１８８．３４保温性ＪＩＳＬ１０９６８．２８保温性

本考案はシート状物の様々な熱特性を測定する場合において、特に放射による熱特性を、対流と伝導による熱に影響されずに測定できる装置を提供することを課題とする。

請求項１の考案は、測定ユニットに対する光源からの熱伝導と熱対流を冷却ダクトによって遮断することを特徴とするシート状物の熱特性測定装置である。

請求項２の考案は、請求項１記載のシート状物の熱特性測定装置であって、測定ユニットが２個以上備わっていることを特徴とするシート状物の熱特性測定装置である。

本考案の装置を使用すると、空気の熱の対流、空気の熱伝導の影響を受けずに、放射によるシート状物の熱特性、例えば保温性、遮光性、断熱性などを測定できる。

また、測定試料台２と測定試料押さえ３および温度測定センサー７からなる測定ユニットを複数配置することにより、放射によるシート状物の熱特性を複数同時に比較測定できる。

本考案に係る測定装置は、測定を行う試料１を固定し測定試料台２と測定試料押さえ３、離れた位置に光源８、光源８と測定を行う試料１との間に、２枚の透明板４，５を間隔をあけて冷却ダクトをなし、冷却ダクトには冷却ファン１０によって作られる冷却風９を通す構成になっており、測定試料台２には温度を測定する温度測定センサー７を配置し、温度測定センサー７は、電気信号を変換し記録する温度測定手段６と接続されている。

ここで、測定試料台２と測定試料押さえ３は、放射による熱特性のみを測定するために、外界との熱のやり取りを遮断する例えば発泡スチロールのような断熱材で構成されている。

測定試料押さえ３には、穴ぐりにより空間を設けてあり、試料と測定試料押さえ３の内壁との中間に温度測定センサー７を配置するようにセンサー用の穴を備えている。
測定試料台２には測定試料押さえ３の穴ぐりと同じ大きさの貫通穴を設け、この貫通穴の大きさが測定試料１への光線の受光面積を決める。

また、透明板４，５は冷却ダクトとして、光源８から測定を行う試料１へ向かう対流と伝導による熱を遮断するために配置され、光源８から加熱されて透明板自体からの熱放射、対流、伝導を防ぐために冷却ダクトには、冷却ファン１０により冷却風９を通じ、透明板４，５を外気で冷却する構成としている。

透明板の材質は、アクリル、ポリカーボネート、塩化ビニル、ガラス等で、厚みは冷却風の圧力に耐えうる限り、薄い方がよい。薄ければ薄いほど光源からの赤外線などの減衰が少なくなるからである。

冷却ダクトの間隔は、冷却ファン１０の送風能力との関係で透明板４，５が十分に冷却されるようにスペーサーを挟むことにより自由に設定され得るが、スペーサーの厚みは通常１ｍｍ〜２ｃｍ程度でよい。

また、光源８は、測定する光線により適宜選択でき、例えば赤外線による熱特性を測定する場合は、ハロゲンランプ、近赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーターなどが選択できる。

また、測定試料台２と測定試料押さえ３および温度測定センサー７からなる測定ユニットを複数配置し、それぞれ同時に温度測定センサー７からの信号を温度測定手段６に入力することにより、試料の熱特性を同時に比較できる構成とすることも可能である。

測定試料台２と測定試料押さえ３および温度測定センサー７から構成される測定ユニットと、透明板４および５、光源８の配置は、鉛直方向でも、水平方向でもよい。

光源８を下方にし、測定ユニットを上方に鉛直配置する場合であっても、光源８からの熱対流は、透明板４，５および冷却風９の作用により、測定ユニットには全く影響しない。

測定試料であるシート状物はシート状であれば特に限定されず、例えばアルミホイルや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデンのような高分子フィルム、織物、ニット、不織布のような布地、紙、フィルター等のほか、板ガラスなども測定に供することができる。また、シート状物は可視光、紫外線、赤外線などの光線を、透過、反射または遮蔽することは問わない。

以下、図面に基づき本考案に係る装置の具体的な実施の形態を説明する。
図１は測定試料台２と測定試料押さえ３および温度測定センサー７から構成される測定ユニットを２つ配置した本考案に係る装置の正面図で、図２はその平面図である。
光源８は２５０Ｗのレフ板付ハロゲンランプを使用し、透明板４，５は厚さ２ｍｍのアクリル板を使用している。

厚さ１０ｍｍのスペーサーにより透明板４，５による冷却ダクトを作り、三方をスペーサーで閉じる構成とすることによって、開いている一方から冷却風９を導入するため、その反対側の透明板４を穿孔して冷却ファン１０（ケーシング冷却用ファン、出力８Ｗ、風量０．５５ｍ^３／分）を取り付けている。また、光源８と冷却ファン１０の間には隔壁を設けている。

測定試料台２と測定試料押さえ３は断熱材の発泡スチロールでできており、測定試料押さえ３には、穴ぐりにより設けられた空間は衣服内の状態を作り出し、試料と測定試料押さえ３の内壁との中間に、温度測定センサー７を配置するようにセンサー用の穴を備えている。（図３）

温度測定センサー７は、白金抵抗型ＰＴＦＥ被覆センサー（型番ＴＲ−１１０６、Ｔ＆Ｄ社製）である。

温度測定手段６は、２チャンネルの信号を同時に記録・表示できるレコーダー（サーモレコーダー”おんどとり”、型番ＴＲ−７１ＵＴ＆Ｄ社製）である。

測定の方法としては、２つの測定ユニットの一方に何も加工していない比較の為の布地をセットし、もう一方の測定ユニットに熱特性を向上させる加工を施した布地をセットする。
熱源８、冷却ファン１０の電源を入れ、温度測定手段６の記録を電源投入と同時に行うことにより、同一条件のもと同時に、布地の熱特性が比較して測定・記録ができる。

実施の形態を示す熱特性測定装置の正面図である。実施の形態を示す熱特性測定装置の平面図である。測定装置主要部分の拡大断面図である。

符号の説明

１測定試料
２測定試料台
３測定試料押さえ
４透明板
５透明板
６温度測定手段
７温度測定センサー
８光源
９冷却風
１０冷却ファン

Claims

測定ユニットに対する光源からの熱伝導と熱対流を冷却ダクトによって遮断することを特徴とするシート状物の熱特性測定装置。
測定ユニットが２個以上備わっていることを特徴とする請求項１記載のシート状物の熱特性測定装置。