JP5827097B2 - Thermal conductivity measurement method - Google Patents

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Description

本発明は、熱伝導率測定方法に関し、特に、熱流計法による熱伝導率の測定における精度の向上に関する。   The present invention relates to a thermal conductivity measurement method, and more particularly to improvement in accuracy in measurement of thermal conductivity by a heat flow meter method.

断熱材等の試験体の熱伝導率を測定する方法として、熱流計法がある(例えば、特許文献1、特許文献2)。熱流計法は、簡便で使い勝手が良いため研究機関のみならず多くの企業で開発品の性能チェックや製品管理等に利用されている。   As a method for measuring the thermal conductivity of a test body such as a heat insulating material, there is a heat flow meter method (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The heat flow meter method is simple and easy to use, so it is used not only for research institutions but also for many companies to check the performance of developed products and manage products.

ただし、熱流計法による測定精度は、標準物質を使用した熱流計の校正に依存する。このため、熱流計法においては、標準物質による熱流計の校正を適切に行う必要がある。   However, the measurement accuracy by the heat flow meter method depends on the calibration of the heat flow meter using a standard material. For this reason, in the heat flow meter method, it is necessary to appropriately calibrate the heat flow meter with a standard material.

この標準物質としては、例えば、断熱材の熱伝導率測定用として、米国の国立標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology:NIST)より、グラスウールボード(熱伝導率:0.03〜0.05W/(m・K))、Pyrex(登録商標)ガラス(熱伝導率:1W/(m・K))及びパイロセラム(熱伝導率:3〜5W/(m・K))が提供されている。   As this standard substance, for example, a glass wool board (thermal conductivity: 0.03 to .0... From the National Institute of Standards and Technology (NIST) in the United States for measuring the thermal conductivity of a heat insulating material. 05W / (m · K)), Pyrex® glass (thermal conductivity: 1 W / (m · K)) and pyroceram (thermal conductivity: 3-5 W / (m · K)) are provided .

そして、一般に、試験体の熱伝導率を測定する場合には、当該試験体の熱伝導率と同程度の熱伝導率を有する標準物質で校正された熱流計を使用する。このため、従来、例えば、グラスウールボードは、熱伝導率が0.03〜0.05W/(m・K)程度の試験体の測定に使用され、Pyrex(登録商標)ガラス及びパイロセラムは、熱伝導率が1W/(m・K)付近又はそれ以上の試験体の測定に使用されていた。   In general, when measuring the thermal conductivity of a specimen, a heat flow meter calibrated with a standard material having a thermal conductivity comparable to that of the specimen is used. For this reason, conventionally, for example, glass wool board has been used for measurement of a specimen having a thermal conductivity of about 0.03 to 0.05 W / (m · K), and Pyrex (registered trademark) glass and pyroceram have been used for thermal conductivity. It was used for measuring specimens with a rate around 1 W / (m · K) or more.

特開昭54−084780号公報Japanese Patent Laid-Open No. 54-084780 実開平01−129651号公報Japanese Utility Model Publication No. 01-129651

しかしながら、例えば、グラスウールボードは柔軟な表面を有するのに対し、Pyrex(登録商標)ガラス及びパイロセラムは硬い表面を有するため、当該Pyrex(登録商標)ガラス及びパイロセラムを標準物質として使用する場合には、当該標準物質の硬い表面と熱板との間に空気層からなる隙間が形成されてしまうという問題があった。   However, for example, glass wool board has a soft surface, whereas Pyrex (registered trademark) glass and pyroceram have hard surfaces, so when using the Pyrex (registered trademark) glass and pyroceram as standard materials, There was a problem that a gap consisting of an air layer was formed between the hard surface of the standard material and the hot plate.

標準物質と熱板との間に空気層が形成されると、当該標準物質の熱伝導率は、当該標準物質の真の熱伝導率より小さい値として測定されてしまう。また、標準物質を熱板に押しつける圧力が変化すると、空気層の厚さが変化するため、空気層が形成された状態で正確な校正を行うことは困難であった。また、空気層が形成された状態で熱流計の校正を行った場合、当該熱流計を使用した試験体の測定時に当該空気層と同一の空気層が形成されていなければ、当該試験体の熱伝導率を正確に測定することは困難であった。   When an air layer is formed between the standard material and the hot plate, the thermal conductivity of the standard material is measured as a value smaller than the true thermal conductivity of the standard material. Further, when the pressure for pressing the standard substance against the hot plate is changed, the thickness of the air layer is changed, so that it is difficult to perform accurate calibration with the air layer formed. In addition, when the heat flow meter is calibrated with an air layer formed, if the same air layer as the air layer is not formed at the time of measurement of the test body using the heat flow meter, the heat flow of the test body is measured. It was difficult to accurately measure the conductivity.

一方、従来、例えば、グラスウールボードで校正した熱流計を使用して、熱伝導率が1W/(m・K)以上の試験体の熱伝導率を測定すると、当該グラスウールボードの熱伝導率と当該試験体の熱伝導率との差が大きいため、当該試験体の熱伝導率を正確に測定することが困難であった。   On the other hand, when the thermal conductivity of a test specimen having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or higher is measured using a heat flow meter calibrated with a glass wool board, for example, the thermal conductivity of the glass wool board and the Since the difference with the thermal conductivity of a test body is large, it was difficult to accurately measure the thermal conductivity of the test body.

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、測定精度が向上した熱伝導率測定方法を提供することをその目的の一つとする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a thermal conductivity measurement method with improved measurement accuracy.

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法は、加熱板と冷却熱板との間に、試験体を、前記試験体の外周面が前記加熱板の外周面及び前記冷却熱板の外周面より内側となるように配置し、前記加熱板と前記冷却熱板との間で前記試験体の前記外周面を断熱材で覆い、熱流計法により前記試験体の熱伝導率を測定することを特徴とする。本発明によれば、測定精度が向上した熱伝導率測定方法を提供することができる。   In order to solve the above problems, a thermal conductivity measurement method according to an embodiment of the present invention includes a test body between a heating plate and a cooling hot plate, and the outer peripheral surface of the test body is the outer peripheral surface of the heating plate. And arranged so as to be inside the outer peripheral surface of the cooling heat plate, cover the outer peripheral surface of the test body with a heat insulating material between the heating plate and the cooling heat plate, It is characterized by measuring thermal conductivity. According to the present invention, it is possible to provide a thermal conductivity measurement method with improved measurement accuracy.

また、前記方法においては、熱伝導率が前記試験体のそれの2分の1以下である標準物質で校正された熱流計を使用することとしてもよい。また、前記方法においては、前記試験体と前記加熱板との間及び前記試験体と前記冷却熱板との間の少なくとも一方に、熱伝導率が前記試験体のそれより小さい熱抵抗層を配置することとしてもよい。   Moreover, in the said method, it is good also as using the heat flow meter calibrated with the standard substance whose heat conductivity is below that of the said test body. In the method, a thermal resistance layer having a thermal conductivity smaller than that of the test body is disposed between at least one of the test body and the heating plate and between the test body and the cooling heat plate. It is good to do.

また、前記方法においては、前記試験体の前記加熱板側の第一伝熱表面及び前記冷却熱板側の第二伝熱表面のそれぞれに、温度センサーを直接接触させて配置することとしてもよい。この場合、前記温度センサーは示差熱電対であり、前記示差熱電対の起電力に基づき前記試験体の前記第一伝熱表面と前記第二伝熱表面との温度差を算出し、前記温度差に基づいて前記試験体の熱伝導率を測定することとしてもよい。   In the method, a temperature sensor may be disposed in direct contact with each of the first heat transfer surface on the heating plate side and the second heat transfer surface on the cooling heat plate side of the test body. . In this case, the temperature sensor is a differential thermocouple, the temperature difference between the first heat transfer surface and the second heat transfer surface of the test body is calculated based on the electromotive force of the differential thermocouple, and the temperature difference It is good also as measuring the thermal conductivity of the said test body based on.

また、前記方法においては、前記試験体と前記加熱板との間及び前記試験体と前記冷却熱板との間の少なくとも一方に、熱伝導率が前記試験体のそれより大きい熱拡散層を配置することとしてもよい。この場合、前記熱拡散層の前記試験体側に、放射率が前記熱拡散層のそれより大きい熱吸収層を配置することとしてもよい。   In the method, a thermal diffusion layer having a thermal conductivity larger than that of the test body is disposed between at least one of the test body and the heating plate and between the test body and the cooling heat plate. It is good to do. In this case, a heat absorption layer having an emissivity greater than that of the heat diffusion layer may be disposed on the specimen side of the heat diffusion layer.

本発明によれば、測定精度が向上した熱伝導率測定方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a thermal conductivity measurement method with improved measurement accuracy.

本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法における試験体の配置の一例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of an example of arrangement | positioning of the test body in the thermal conductivity measuring method which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す配置を平面視で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning shown in FIG. 1 by planar view. 図1に示す配置を構成する部材を斜視で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the member which comprises the arrangement | positioning shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法で使用される熱伝導率測定装置の一例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of an example of the heat conductivity measuring apparatus used with the heat conductivity measuring method which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の熱伝導率測定方法で使用されていた熱伝導率測定装置の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of the thermal conductivity measuring apparatus used with the conventional thermal conductivity measuring method. 本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法における試験体の配置の他の例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of the other example of arrangement | positioning of the test body in the thermal conductivity measuring method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法における試験体の配置のさらに他の例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of the further another example of arrangement | positioning of the test body in the thermal conductivity measuring method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法における試験体の配置のさらに他の例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of the further another example of arrangement | positioning of the test body in the thermal conductivity measuring method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る比較例における試験体の配置の一例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of an example of arrangement | positioning of the test body in the comparative example which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る比較例における試験体の配置の他の例の断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross section of the other example of arrangement | positioning of the test body in the comparative example which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る実施例において熱伝導率を測定した結果の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the result of having measured thermal conductivity in the Example which concerns on one Embodiment of this invention.

以下に、本発明の一実施形態に係る熱伝導率測定方法(以下、「本方法」という。)について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。   Hereinafter, a thermal conductivity measurement method (hereinafter referred to as “the present method”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、本方法における試験体10の配置の一例の断面を示す説明図である。図2は、図1に示す配置を平面視で示す説明図である。すなわち、図1は、図2に示すI−I線で切断した配置の断面を示している。図3は、図1に示す配置を構成する部材を斜視で示す説明図である。図4は、本方法で使用される熱伝導率測定装置1の一例の断面を示す説明図である。図5は、従来の熱伝導率測定方法で使用されていた熱伝導率測定装置100の断面を示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory view showing a cross-section of an example of the arrangement of the test body 10 in the present method. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement shown in FIG. 1 in plan view. That is, FIG. 1 shows a cross section of the arrangement taken along line II shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing members constituting the arrangement shown in FIG. 1 in perspective. FIG. 4 is an explanatory view showing a cross section of an example of the thermal conductivity measuring device 1 used in this method. FIG. 5 is an explanatory view showing a cross section of the thermal conductivity measuring device 100 used in the conventional thermal conductivity measuring method.

本方法は、熱流計(Heat Flow Meter)法(HFM法)により試験体10の熱伝導率を測定する方法である。熱流計法は、例えば、JIS A 1412−2に規定される。すなわち、JIS A 1412−2は、平板状の断熱材の定常状態における熱伝導率を熱流計法を使用して測定する方法を規定する。   This method is a method for measuring the thermal conductivity of the test body 10 by a heat flow meter method (HFM method). The heat flow meter method is defined in, for example, JIS A 1412-2. That is, JIS A 1412-2 defines a method for measuring the thermal conductivity in the steady state of a flat plate-like heat insulating material using a heat flow meter method.

熱流計法は、試験体10を通過する熱流量を熱流計50により測定して当該試験体10の熱伝導率を求める方法である。なお、本発明において、熱流計法は、熱流計として標準板(標準物質で構成される板状の試験体)を使用する比較法(例えば、JIS A 1412−2の附属書Aに規定される平板比較法)を含む。   The heat flow meter method is a method for obtaining the thermal conductivity of the test body 10 by measuring the heat flow rate passing through the test body 10 with the heat flow meter 50. In the present invention, the heat flow meter method is defined by a comparative method using a standard plate (a plate-shaped test body made of a standard material) as a heat flow meter (for example, annex A of JIS A 1412-2). Plate comparison method).

熱流計法においては、まず、熱流計50と試験体10とを重ね、加熱板30と冷却熱板40とで所定の平均温度と温度差とを与え、定常状態を形成する。すなわち、図1及び図4に示すように、試験体10は、加熱板30と冷却熱板40との間に配置される。   In the heat flow meter method, first, the heat flow meter 50 and the test body 10 are overlapped, a predetermined average temperature and a temperature difference are given by the heating plate 30 and the cooling heat plate 40, and a steady state is formed. That is, as shown in FIGS. 1 and 4, the test body 10 is disposed between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40.

そして、高温側ヒータである加熱板30により試験体10の当該加熱板30側の伝熱表面(以下、「第一伝熱表面12a」という。)を第一の温度に保持し、低温側ヒータである冷却熱板40により当該試験体10の当該冷却熱板40側の伝熱表面(以下、「第二伝熱表面12b」という。)を当該第一の温度より低い第二の温度に保持することにより、当該第一伝熱表面12aと当該第二伝熱表面12bとの間に温度差を形成する。   Then, the heat transfer surface on the side of the heating plate 30 of the test body 10 (hereinafter referred to as “first heat transfer surface 12a”) is held at the first temperature by the heating plate 30 which is a high temperature side heater, and the low temperature side heater is used. The heat transfer surface on the cooling heat plate 40 side of the test body 10 (hereinafter referred to as “second heat transfer surface 12b”) is held at a second temperature lower than the first temperature by the cooling heat plate 40. By doing so, a temperature difference is formed between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b.

次に、試験体10を通過する熱流量を熱流計50で測定する。すなわち、図1及び図4に示す例において、試験体10の加熱板30側及び冷却熱板40側にはそれぞれ熱流計50が配置されている。より具体的に、この例において、第一伝熱表面12a側の熱流計50は、加熱板30に埋め込まれ、第二伝熱表面12b側の熱流計50は、冷却熱板40に埋め込まれている。   Next, the heat flow rate passing through the test body 10 is measured with the heat flow meter 50. That is, in the example shown in FIG.1 and FIG.4, the heat flowmeter 50 is arrange | positioned at the heating plate 30 side and the cooling hot plate 40 side of the test body 10, respectively. More specifically, in this example, the heat flow meter 50 on the first heat transfer surface 12a side is embedded in the heating plate 30, and the heat flow meter 50 on the second heat transfer surface 12b side is embedded in the cooling heat plate 40. Yes.

そして、上述の温度差が形成された定常状態において、試験体10を通過する熱流量を熱流計50で測定する。なお、この例において、熱流計50は、温度センサーとしても機能する。すなわち、熱流計50に含まれる温度センサー(例えば、示差熱電対)によって試験体10の第一伝熱表面12aの温度及び第二伝熱表面12bの温度を測定する。   And the heat flow rate which passes the test body 10 is measured with the heat flow meter 50 in the steady state in which the above-mentioned temperature difference was formed. In this example, the heat flow meter 50 also functions as a temperature sensor. That is, the temperature of the first heat transfer surface 12a and the temperature of the second heat transfer surface 12b of the test body 10 are measured by a temperature sensor (for example, a differential thermocouple) included in the heat flow meter 50.

また、この例では、測定精度を高めるため、試験体10の加熱板30側の熱流計50及び冷却熱板40側の熱流計50のそれぞれで熱流量を測定し、測定された熱流量の平均値を求めることとしているが、これに限られず、熱流計50は、試験体10の加熱板30側及び冷却熱板40側の少なくとも一方に配置されればよい。ただし、熱流計50が試験体10の加熱板30側及び冷却熱板40側の一方にのみ配置される場合であっても、温度センサーは当該試験体10の当該加熱板30側及び当該冷却熱板40側のそれぞれに配置する。   Further, in this example, in order to increase the measurement accuracy, the heat flow rate is measured by each of the heat flow meter 50 on the heating plate 30 side and the heat flow meter 50 on the cooling heat plate 40 side of the test body 10, and the average of the measured heat flow rate is measured. However, the present invention is not limited to this, and the heat flow meter 50 may be disposed on at least one of the test plate 10 on the heating plate 30 side and the cooling heat plate 40 side. However, even if the heat flow meter 50 is disposed only on one of the heating plate 30 side and the cooling heat plate 40 side of the test body 10, the temperature sensor is connected to the heating plate 30 side and the cooling heat of the test body 10. It arrange | positions at each of the board 40 side.

そして、熱流計50により測定された結果を使用して、試験体10の熱伝導率は、下記の式(I)により求められる。

Figure 0005827097
And using the result measured with the heat flow meter 50, the thermal conductivity of the test body 10 is calculated | required by following formula (I).
Figure 0005827097

式(I)において、λは試験体10の熱伝導率であり、Qは試験体10を通過する熱流量であり、Δθは試験体10の第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差であり、dは試験体10の厚さ(例えば、第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの距離)であり、Sは熱流が通過する面積(例えば、第一伝熱表面12aの面積と第二伝熱表面12bの面積とが同一の場合には当該面積)である。なお、実際の測定では、式(I)の右辺のパラメータのうち、特に、熱流量Q及び温度差Δθを正確に測定することが非常に難しい。   In the formula (I), λ is the thermal conductivity of the test body 10, Q is the heat flow rate passing through the test body 10, and Δθ is the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10. , D is the thickness of the specimen 10 (for example, the distance between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b), and S is the area through which the heat flow passes (for example, the first heat transfer surface 12b). If the area of the heat transfer surface 12a and the area of the second heat transfer surface 12b are the same, this area). In actual measurement, it is very difficult to accurately measure the heat flow rate Q and the temperature difference Δθ among the parameters on the right side of the formula (I).

本方法において、熱伝導率が既知の標準板を使用する場合には、熱流計50の代わりに試験体10と同一形状の当該標準板を当該試験体10に重ねて所定の平均温度と温度差とを与えて定常状態を形成し、当該試験体10を通過する熱流量を当該標準板によって求める。   In this method, when using a standard plate having a known thermal conductivity, the standard plate having the same shape as that of the test body 10 is stacked on the test body 10 instead of the heat flow meter 50, and a predetermined average temperature and temperature difference are overlapped. And a steady state is formed, and the heat flow rate passing through the test body 10 is obtained by the standard plate.

すなわち、試験体10及び標準板の周辺部分からの熱損失を無視できると仮定すれば、当該試験体10の熱伝導率は、下記の式(II)から求められる。

Figure 0005827097
That is, if it is assumed that the heat loss from the peripheral part of the test body 10 and the standard plate can be ignored, the thermal conductivity of the test body 10 can be obtained from the following formula (II).
Figure 0005827097

式(II)において、λは試験体10の熱伝導率(実測値)[W/(m・K)]であり、λは標準板の熱伝導率[W/(m・K)]であり、Δθは、標準板の加熱板30側(高温側)の表面と冷却熱板40側(低温側)の表面との温度差[℃]であり、Δθは、試験体10の第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差[℃]であり、dは標準板の厚さ[m]であり、dは試験体10の厚さ[m]である。 In Formula (II), λ is the thermal conductivity (measured value) [W / (m · K)] of the test body 10, and λ s is the thermal conductivity [W / (m · K)] of the standard plate. Yes, Δθ s is the temperature difference [° C.] between the surface on the heating plate 30 side (high temperature side) of the standard plate and the surface on the cooling heat plate 40 side (low temperature side), and Δθ is the first difference of the specimen 10. The temperature difference [° C.] between the heat transfer surface 12 a and the second heat transfer surface 12 b, d s is the thickness [m] of the standard plate, and d is the thickness [m] of the test body 10.

ここで、標準物質を使用した熱流計50の校正について説明する。熱流計50は、例えば、熱抵抗の安定している薄い板状の材料から構成される基板と、当該基板の一方の表面及び他方の表面に接続された複数の示差熱電対(サーモパイル)とを有する。この基板の一方の表面と他方の表面との間に温度差が形成されると、サーモパイルに起電力が発生する。   Here, calibration of the heat flow meter 50 using a standard substance will be described. The heat flow meter 50 includes, for example, a substrate made of a thin plate material having stable thermal resistance, and a plurality of differential thermocouples (thermopiles) connected to one surface and the other surface of the substrate. Have. When a temperature difference is formed between one surface of the substrate and the other surface, an electromotive force is generated in the thermopile.

熱流計50の校正においては、標準物質(具体的には、例えば、当該標準物質から構成される標準板)に当該熱流計50を重ね、当該標準物質の一方側の伝熱表面と他方側の伝熱表面との間に所定の温度差を形成した場合における熱流量と起電力との関係を求める。   In the calibration of the heat flow meter 50, the heat flow meter 50 is superimposed on a standard material (specifically, for example, a standard plate made of the standard material), and the heat transfer surface on one side of the standard material and the heat transfer surface on the other side. The relationship between the heat flow rate and the electromotive force when a predetermined temperature difference is formed between the heat transfer surface and the heat transfer surface is obtained.

すなわち、まず、この場合の熱流量は、下記の式(III)で表される。

Figure 0005827097
That is, first, the heat flow in this case is expressed by the following formula (III).
Figure 0005827097

式(III)において、Qは標準物質を通過する熱流量であり、λは標準物質の熱伝導率であり、Δθは標準物質に形成される温度差であり、dは標準物質の厚さであり、Sは熱流の通過する面積(例えば、標準物質の伝熱表面の面積)である。ここで、熱伝導率λは温度の関数であることから、測定温度を変えることで、当該熱伝導率λが変わり、その結果、標準物質を通過する熱流量Qも変わる。 In formula (III), Q s is the heat flow rate through the standard material, λ s is the thermal conductivity of the standard material, Δθ s is the temperature difference formed in the standard material, and d s is the standard material. And S s is the area through which the heat flow passes (for example, the area of the heat transfer surface of the standard material). Here, since the thermal conductivity λ s is a function of temperature, changing the measurement temperature changes the thermal conductivity λ s , and as a result, the heat flow rate Q s passing through the standard material also changes.

そこで、測定温度を変えながら、各測定温度におけるサーモパイルの起電力を測定することにより、下記の式(IV)で表される関係が得られる。

Figure 0005827097
Therefore, by measuring the electromotive force of the thermopile at each measurement temperature while changing the measurement temperature, the relationship represented by the following formula (IV) is obtained.
Figure 0005827097

式(IV)において、Vは熱流計50で発生する起電力であり、f(V,θ)は起電力V及び温度θの関数である。すなわち、熱流計50を校正するということは、この関数f(V,θ)を決定することである。 In the formula (IV), V s is an electromotive force generated by the heat flow meter 50, and f (V s , θ) is a function of the electromotive force V s and the temperature θ. That is, to calibrate the heat flow meter 50 is to determine this function f (V s , θ).

熱流計50が適切に校正されたかどうかは、当該熱流計50がどの程度の熱流量Qの範囲で校正されたかによって決まる。例えば、上記式(III)によれば、熱流計50の校正時の熱流量Qは、標準物質の熱伝導率λに比例する。 Whether or not the heat flow meter 50 has been properly calibrated depends on the range of the heat flow rate Q s that the heat flow meter 50 has been calibrated. For example, according to the above formula (III), the heat flow rate Q s during calibration of the heat flow meter 50 is proportional to the thermal conductivity λ s of the standard material.

このため、標準物質として、上述のグラスウールボードを使用した校正時の熱流量Qと、Pyrex(登録商標)ガラスを使用した校正時の熱流量Qとの比は、当該グラスウールボードの熱伝導率λ(0.035W/(m・K))と、当該Pyrex(登録商標)ガラスの熱伝導率λ(1W/(m・K))との比となる。すなわち、Pyrex(登録商標)ガラスを使用した校正時の熱流量Qは、グラスウールボードを使用した校正時の熱流量Qの約30倍となる。 Therefore, as a standard, the ratio of the heat flow Q s during calibration using the aforementioned glass wool board, the heat flow Q s during calibration using a Pyrex (trademark) glass has a thermal conductivity of the glass wool board The ratio of the rate λ s (0.035 W / (m · K)) to the thermal conductivity λ s (1 W / (m · K)) of the Pyrex (registered trademark) glass. That is, the heat flow rate Q s at the time of calibration using Pyrex (registered trademark) glass is about 30 times the heat flow rate Q s at the time of calibration using glass wool board.

このため、例えば、グラスウールボードで校正した熱流計50を使って、Pyrex(登録商標)ガラスと同等の1W/(m・K)程度の熱伝導率を測定する場合には、当該グラスウールボードによる校正で得られた係数Aを使用して、当該グラスウールボードによる校正時の熱流量Qの約30倍もの大きな熱流量を測定することになり、測定の誤差が極めて大きくなってしまう。 For this reason, for example, when measuring a thermal conductivity of about 1 W / (m · K) equivalent to Pyrex (registered trademark) using a heat flow meter 50 calibrated with glass wool board, calibration with the glass wool board is performed. using the coefficients a s obtained in, it will be measuring the large heat flow rate of about 30 times the heat flow Q s during calibration by the glass wool board, measurement error becomes very large.

したがって、従来、例えば、熱伝導率がグラスウールボードのそれと同等の標準物質で校正した熱流計50を使って、Pyrex(登録商標)ガラスと同等の熱伝導率を測定することは適切でないというのが技術常識であった。   Therefore, conventionally, for example, it is not appropriate to measure the thermal conductivity equivalent to Pyrex® glass using a heat flow meter 50 calibrated with a standard material whose thermal conductivity is equivalent to that of glass wool board. It was technical common sense.

しかしながら一方で、グラスウールボードのように柔軟な表面を有する標準物質を使用する場合には、Pyrex(登録商標)ガラスのように硬い表面を有する標準物質を使用する場合に比べて、当該標準物質と加熱板30及び/又は冷却熱板40との間に不要な熱抵抗となる空気層が形成されることを効果的に回避することができるため、熱流計50の正確な校正を行うことができる。   However, on the other hand, when using a standard material having a flexible surface such as glass wool board, the standard material and the standard material having a hard surface such as Pyrex (registered trademark) glass are used. Since it is possible to effectively avoid the formation of an air layer that becomes an unnecessary thermal resistance between the heating plate 30 and / or the cooling hot plate 40, the heat flow meter 50 can be accurately calibrated. .

そこで、本発明の発明者は、グラスウールボードで校正した熱流計50を使用して、Pyrex(登録商標)ガラスのように1W/(m・K)程度の熱伝導率を正確に測定する方法について、独自に鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至った。   Therefore, the inventor of the present invention uses a heat flow meter 50 calibrated with a glass wool board to accurately measure a thermal conductivity of about 1 W / (m · K) like Pyrex (registered trademark) glass. The present invention was completed by earnestly studying independently.

本方法は、このような発明者独自の検討に基づくものであり、加熱板30と冷却熱板40との間に、試験体10を、当該試験体10の外周面11が当該加熱板30の外周面31及び当該冷却熱板40の外周面41より内側となるように配置し、当該加熱板30と当該冷却熱板40との間で当該試験体10の当該外周面11を断熱材20で覆い、熱流計法により当該試験体10の熱伝導率を測定する方法である。   The present method is based on such a study unique to the inventors, and the test body 10 is disposed between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40, and the outer peripheral surface 11 of the test body 10 is disposed on the heating plate 30. It arrange | positions so that it may become inner side from the outer peripheral surface 31 and the outer peripheral surface 41 of the said cooling heat plate 40, and the said outer peripheral surface 11 of the said test body 10 is the heat insulating material 20 between the said heating plate 30 and the said cooling heat plate 40. It is a method of covering and measuring the thermal conductivity of the specimen 10 by a heat flow meter method.

すなわち、本方法においては、まず、加熱板30及び冷却熱板40より小さいサイズの試験体10を使用する。より具体的に、試験体10の第一伝熱表面12aの面積及び第二伝熱表面12bの面積は、加熱板30の当該試験体10側の伝熱表面31の面積及び冷却熱板40の当該試験体10側の伝熱表面41の面積より小さくなっている。   That is, in this method, first, the test body 10 having a size smaller than the heating plate 30 and the cooling hot plate 40 is used. More specifically, the area of the first heat transfer surface 12a and the area of the second heat transfer surface 12b of the test body 10 are the area of the heat transfer surface 31 on the test body 10 side of the heating plate 30 and the area of the cooling heat plate 40, respectively. It is smaller than the area of the heat transfer surface 41 on the test body 10 side.

そして、このような試験体10の外周面11を、その全周にわたって断熱材20で囲むとともに、当該試験体10と当該断熱材20とを加熱板30と冷却熱板40との間に配置する。   And while surrounding the outer peripheral surface 11 of such a test body 10 with the heat insulating material 20 over the perimeter, the said test body 10 and the said heat insulating material 20 are arrange | positioned between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40. FIG. .

このとき、試験体10は加熱板30及び冷却熱板40より小さいため、その外周面11は、当該加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41より内側に配置される。すなわち、図2に示す例では、試験体10の外周面11が、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41より径方向の内側となるように配置されている。   At this time, since the test body 10 is smaller than the heating plate 30 and the cooling heat plate 40, the outer peripheral surface 11 is disposed inside the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. That is, in the example shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 11 of the test body 10 is disposed so as to be radially inward from the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40.

なお、主熱板と当該主熱板を囲む保護熱板とを含む加熱板30を使用する場合(例えば、JIS A 1412−2の附属書Bに規定される保護熱板式熱流計法により熱伝導率を測定する場合)には、試験体10は、その外周面11が当該保護熱板の外周面より内側となるように配置されることとしてもよく、その外周面11が当該主熱板の外周面より内側となるように配置されることとしてもよい。   In addition, when using the heating plate 30 including a main heating plate and a protective heating plate surrounding the main heating plate (for example, heat conduction by a protection hot plate type heat flow meter method defined in Annex B of JIS A 1412-2) In the case of measuring the rate), the test body 10 may be arranged so that the outer peripheral surface 11 is inside the outer peripheral surface of the protective heat plate, and the outer peripheral surface 11 is the main heat plate. It is good also as arrange | positioning so that it may become an inner side from an outer peripheral surface.

そして、本方法においては、加熱板30と冷却熱板40との間に、試験体10及び当該試験体10の外周面11に沿って配置された断熱材20が挟持された状態で、当該試験体10の熱伝導率を測定する。本方法において熱伝導率を測定する温度は特に限られないが、例えば、−10〜600℃の範囲内であることとしてもよい。   In this method, the test body 10 and the heat insulating material 20 arranged along the outer peripheral surface 11 of the test body 10 are sandwiched between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40. The thermal conductivity of the body 10 is measured. In this method, the temperature at which the thermal conductivity is measured is not particularly limited, and may be, for example, in the range of −10 to 600 ° C.

より具体的に、熱伝導率を測定する温度は、例えば、−10〜100℃の範囲内であることとしてもよく、−10〜70℃の範囲内であることとしてもよい。この場合、例えば、グラスファイバーボード等の繊維体である標準物質による熱流計50の適切な校正を確実に行うことができる。   More specifically, the temperature at which the thermal conductivity is measured may be, for example, within a range of −10 to 100 ° C. or may be within a range of −10 to 70 ° C. In this case, for example, appropriate calibration of the heat flow meter 50 using a standard material that is a fiber body such as a glass fiber board can be reliably performed.

また、熱伝導率を測定する温度は、例えば、100〜600℃の範囲内であることとしてもよい。なお、上述のとおり、本方法により熱伝導率を測定する温度は、これらの例に限られず、例えば、試験体10(例えば、カーボン繊維断熱材等の無機材料から構成される試験体10)の厚さが100mmである場合、当該試験体10の第一伝熱表面12aを2000℃に維持するとともに、第二伝熱表面12bを400℃以下の温度に維持した状態で当該試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。   Moreover, the temperature which measures thermal conductivity is good also as being in the range of 100-600 degreeC, for example. As described above, the temperature at which the thermal conductivity is measured by this method is not limited to these examples. For example, the temperature of the test body 10 (for example, the test body 10 made of an inorganic material such as a carbon fiber heat insulating material). When the thickness is 100 mm, while maintaining the first heat transfer surface 12a of the test body 10 at 2000 ° C. and maintaining the second heat transfer surface 12b at a temperature of 400 ° C. or less, the heat of the test body 10 is maintained. It is good also as measuring conductivity.

試験体10は、本方法において測定の対象となるものであれば特に限られない。試験体10を構成する材料は、熱伝導率を測定できるものであれば特に限られず、任意の無機材料及び/又は有機材料とすることができる。   The test body 10 is not particularly limited as long as it is a measurement target in this method. The material which comprises the test body 10 will not be restrict | limited especially if heat conductivity can be measured, It can be set as arbitrary inorganic materials and / or organic materials.

無機材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、砂、土、石及びレンガからなる群より選択される1種以上とすることができる。有機材料としては、例えば、合成樹脂、合成ゴム、天然ゴム、紙及び木材からなる群より選択される1種以上とすることができる。   As an inorganic material, it can be set as 1 or more types selected from the group which consists of glass, ceramics, a metal, sand, earth, stone, and a brick, for example. As an organic material, it can be set as 1 or more types selected from the group which consists of synthetic resin, synthetic rubber, natural rubber, paper, and wood, for example.

試験体10の形状は、加熱板30と冷却熱板40との間に配置できれば特に限られず、例えば、板状とすることができる。また、図1〜図4に示す例において、試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bの形状は円形となっているが、これに限られず、例えば、楕円や多角形等、任意の形状であってもよい。   The shape of the test body 10 is not particularly limited as long as it can be disposed between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40, and may be, for example, a plate shape. Moreover, in the example shown in FIGS. 1-4, although the shape of the 1st heat transfer surface 12a and the 2nd heat transfer surface 12b of the test body 10 is circular, it is not restricted to this, For example, an ellipse or a polygon Any shape may be used.

試験体10の熱伝導率は、特に限られないが、例えば、−10〜100℃又は−10〜70℃における熱伝導率は、0.1W/(m・K)以上であることとしてもよく、0.25W/(m・K)以上であることとしてもよく、0.5W/(m・K)以上であることとしてもよく、1.0W/(m・K)以上であることとしてもよい。試験体10の上記熱伝導率の上限値は特に限られないが、例えば、当該熱伝導率は、100W/(m・K)以下であることとしてもよい。   The thermal conductivity of the test body 10 is not particularly limited. For example, the thermal conductivity at −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. may be 0.1 W / (m · K) or more. 0.25 W / (m · K) or more, 0.5 W / (m · K) or more, or 1.0 W / (m · K) or more. Good. The upper limit value of the thermal conductivity of the test body 10 is not particularly limited. For example, the thermal conductivity may be 100 W / (m · K) or less.

本方法においては、熱伝導率が試験体10のそれの2分の1以下である標準物質で校正された熱流計50を使用することとしてもよい。すなわち、この場合、本方法において所定の温度で測定される試験体10の熱伝導率は、熱流計50の校正に使用された標準物質のそれの2倍以上となる。標準物質の熱伝導率は、試験体10のそれの5分の1以下であることとしてもよく、10分の1以下であることとしてもよく、20分の1以下であることとしてもよい。なお、標準物質の熱伝導率は、試験体10のそれの1000分の1以上であることとしてもよい。   In this method, it is good also as using the heat flow meter 50 calibrated with the reference material whose heat conductivity is 1/2 or less of that of the test body 10. That is, in this case, the thermal conductivity of the test body 10 measured at a predetermined temperature in this method is more than twice that of the standard material used for calibration of the heat flow meter 50. The thermal conductivity of the standard substance may be 1/5 or less of that of the test body 10, may be 1/10 or less, and may be 1/20 or less. The thermal conductivity of the standard material may be 1/1000 or more of that of the test body 10.

標準物質の熱伝導率は、特に限られないが、例えば、−10〜100℃又は−10〜70℃における熱伝導率は、1.0W/(m・K)以下であることとしてもよく、0.5W/(m・K)以下であることとしてもよく、0.1W/(m・K)以下であることとしてもよく、0.05W/(m・K)以下であることとしてもよい。標準物質の上記熱伝導率の下限値は特に限られないが、例えば、当該熱伝導率は、0.001W/(m・K)以上であることとしてもよい。   The thermal conductivity of the standard substance is not particularly limited. For example, the thermal conductivity at −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. may be 1.0 W / (m · K) or less, It may be 0.5 W / (m · K) or less, may be 0.1 W / (m · K) or less, and may be 0.05 W / (m · K) or less. . The lower limit value of the thermal conductivity of the standard material is not particularly limited. For example, the thermal conductivity may be 0.001 W / (m · K) or more.

そして、本方法においては、このように熱伝導率の比較的小さい標準物質で校正した熱流計50を使用して、熱伝導率の比較的大きい試験体10の測定を行うことができる。   In this method, the test specimen 10 having a relatively large thermal conductivity can be measured using the heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a relatively small thermal conductivity.

すなわち、本方法においては、例えば、−10〜100℃又は−10〜70℃の温度範囲における熱伝導率が0.5W/(m・K)以下であって試験体10のそれの2分の1以下である標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、当該試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。また、例えば、上記温度範囲における熱伝導率が0.1W/(m・K)以下であって試験体10のそれの2分の1以下、5分の1以下又は10分の1以下である標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、当該試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。また、例えば、上記温度範囲における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下であって試験体10のそれの2分の1以下、5分の1以下、10分の1以下又は20分の1以下である標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、当該試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。   That is, in this method, for example, the thermal conductivity in the temperature range of −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. is 0.5 W / (m · K) or less, which is 2 minutes of that of the specimen 10. It is good also as measuring the thermal conductivity of the said test body 10 in the said temperature range using the heat flow meter 50 calibrated with the reference material which is 1 or less. Further, for example, the thermal conductivity in the above temperature range is 0.1 W / (m · K) or less, and it is 1/2 or less, 1/5 or 1/10 or less of that of the test body 10. It is good also as measuring the thermal conductivity of the said test body 10 in the said temperature range using the heat flow meter 50 calibrated with the reference material. Further, for example, the thermal conductivity in the above temperature range is 0.05 W / (m · K) or less, and it is 1/2 or less, 1/5 or less, 1/10 or less, or 20 of that of the specimen 10. The heat conductivity of the test body 10 may be measured in the temperature range using the heat flow meter 50 calibrated with a standard material that is less than or equal to one part.

また、本方法においては、例えば、−10〜100℃又は−10〜70℃の温度範囲における熱伝導率が0.5W/(m・K)以下の標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、1.0W/(m・K)以上である試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。また、例えば、上記温度範囲における熱伝導率が0.1W/(m・K)以下の標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、0.2W/(m・K)以上、0.5W/(m・K)以上又は1.0W/(m・K)以上である試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。また、例えば、上記温度範囲における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下の標準物質で校正した熱流計50を使用して、当該温度範囲において、0.1W/(m・K)以上、0.25W/(m・K)以上、0.5W/(m・K)以上又は1.0W/(m・K)以上である試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。   In this method, for example, a heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or less in a temperature range of −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. is used. In this temperature range, the thermal conductivity of the test body 10 that is 1.0 W / (m · K) or more may be measured. Further, for example, using a heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a thermal conductivity of 0.1 W / (m · K) or less in the above temperature range, 0.2 W / (m · K) in the temperature range. As mentioned above, it is good also as measuring the thermal conductivity of the test body 10 which is 0.5 W / (m * K) or more or 1.0 W / (m * K) or more. Further, for example, using a heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less in the above temperature range, 0.1 W / (m · K) in the temperature range. As mentioned above, it is good also as measuring the thermal conductivity of the test body 10 which is 0.25 W / (m * K) or more, 0.5 W / (m * K) or more, or 1.0 W / (m * K) or more. .

標準物質は、熱流計50の校正に使用できるものであれば特に限られず、任意の無機材料及び/又は有機材料とすることができる。すなわち、標準物質は、例えば、繊維体であることとしてもよい。繊維体は、無機繊維及び/又は有機繊維から構成される成形体である。   The standard substance is not particularly limited as long as it can be used for calibration of the heat flow meter 50, and can be any inorganic material and / or organic material. That is, the standard substance may be a fibrous body, for example. The fiber body is a molded body composed of inorganic fibers and / or organic fibers.

無機繊維としては、例えば、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、ガラス繊維(例えば、グラスウール)、バサルト繊維及び金属繊維からなる群より選択される1種以上を使用することができる。有機繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、羊毛、木綿、麻及びアセテート繊維からなる群より選択される1種以上を使用することができる。   As the inorganic fiber, for example, one or more selected from the group consisting of alumina-silica fiber, alumina fiber, silica fiber, rock wool, glass fiber (for example, glass wool), basalt fiber, and metal fiber can be used. . As the organic fiber, for example, one or more selected from the group consisting of polyester fiber, nylon fiber, rayon fiber, wool, cotton, hemp and acetate fiber can be used.

また、標準物質は、例えば、合成樹脂であることとしてもよい。この場合、標準物質は、合成樹脂の発泡体であることとしてもよい。合成樹脂の発泡体としては、例えば、ウレタンフォーム及びポリスチレンフォームからなる群より選択される1種以上を使用することができる。   The standard substance may be a synthetic resin, for example. In this case, the standard substance may be a synthetic resin foam. As the synthetic resin foam, for example, one or more selected from the group consisting of urethane foam and polystyrene foam can be used.

標準物質は、グラスウールボードのように、柔軟な表面を有することが好ましい。すなわち、標準物質は、例えば、加熱板30の伝熱表面31及び冷却熱板40の伝熱表面41等の表面の形状に応じて変形し密着するような柔軟な表面を有することが好ましい。   The reference material preferably has a flexible surface, such as glass wool board. That is, it is preferable that the standard material has a flexible surface that deforms and adheres according to the shape of the surface such as the heat transfer surface 31 of the heating plate 30 and the heat transfer surface 41 of the cooling heat plate 40.

断熱材20は、試験体10の外周面11を介した熱の流入出を抑制できる断熱性を有するものであれば特に限られず、熱伝導率が当該試験体10のそれより小さい任意の断熱材を使用することができる。   The heat insulating material 20 is not particularly limited as long as it has a heat insulating property capable of suppressing the inflow and outflow of heat through the outer peripheral surface 11 of the test body 10, and any heat insulating material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10. Can be used.

断熱材20を構成する材料は、上述の断熱性を発揮するものであれば特に限られず、任意の無機材料及び/又は有機材料とすることができる。無機材料としては、無機繊維を好ましく使用することができる。無機繊維系の断熱材20としては、例えば、アルミナ−シリカ系断熱材、アルミナ系断熱材、シリカ系断熱材、ロックウール断熱材、グラスウール断熱材、ケイ酸カルシウム保温材、金属繊維断熱材からなる群より選択される1種以上を使用することができる。無機繊維以外の無機材料から校正される断熱材20としては、例えば、金属箔を積層させることにより構成された金属保温材を使用することができる。   The material which comprises the heat insulating material 20 will not be restricted especially if the above-mentioned heat insulation property is exhibited, It can be set as arbitrary inorganic materials and / or organic materials. As the inorganic material, inorganic fibers can be preferably used. Examples of the inorganic fiber heat insulating material 20 include an alumina-silica heat insulating material, an alumina heat insulating material, a silica heat insulating material, a rock wool heat insulating material, a glass wool heat insulating material, a calcium silicate heat insulating material, and a metal fiber heat insulating material. One or more selected from the group can be used. As the heat insulating material 20 calibrated from inorganic materials other than inorganic fibers, for example, a metal heat insulating material configured by laminating metal foils can be used.

有機材料としては、合成樹脂を好ましく使用することができる。この場合、断熱材20としては、合成樹脂の発泡体を好ましく使用することができる。合成樹脂の発泡体である断熱材20としては、例えば、ウレタンフォーム断熱材、ポリスチレンフォーム断熱材及び梱包材(例えば、エアキャップ)からなる群より選択される1種以上を使用することができる。また、有機繊維系の断熱材20を使用することもできる。また、断熱材20としては、例えば、ナノ複合材料断熱材(例えば、シリカ微粒子等の金属酸化物微粒子を含む多孔性断熱材)又は真空断熱材を使用することもできる。   As the organic material, a synthetic resin can be preferably used. In this case, as the heat insulating material 20, a synthetic resin foam can be preferably used. As the heat insulating material 20 which is a synthetic resin foam, for example, one or more selected from the group consisting of urethane foam heat insulating material, polystyrene foam heat insulating material and packing material (for example, air cap) can be used. Moreover, the organic fiber type heat insulating material 20 can also be used. Moreover, as the heat insulating material 20, for example, a nanocomposite heat insulating material (for example, a porous heat insulating material including metal oxide fine particles such as silica fine particles) or a vacuum heat insulating material can be used.

断熱材20の形状は、当該断熱材20が加熱板30と冷却熱板40との間で試験体10の外周面11を覆うことができれば特に限られず、例えば、板状又はシート状であることが好ましい。   The shape of the heat insulating material 20 is not particularly limited as long as the heat insulating material 20 can cover the outer peripheral surface 11 of the test body 10 between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40, and is, for example, a plate shape or a sheet shape. Is preferred.

具体的に、断熱材20は、例えば、その厚さが試験体10のそれよりも小さいシート状の断熱材(例えば、無機繊維系のシート状断熱材)を複数積層して構成されてもよい。この場合、積層されるシート状断熱材の数によって、試験体10の厚さに合った、適切な厚さの断熱材20を形成することができる。   Specifically, the heat insulating material 20 may be configured by stacking a plurality of sheet-like heat insulating materials (for example, inorganic fiber-based sheet heat insulating materials) whose thickness is smaller than that of the test body 10. . In this case, the heat insulating material 20 having an appropriate thickness that matches the thickness of the test body 10 can be formed according to the number of sheet-like heat insulating materials to be stacked.

シート状の断熱材20としては、例えば、アルミナ−シリカ系ペーパー等の無機繊維系ペーパー、発泡ゴムシートやウレタンフォームシート等の発泡樹脂系ペーパー、木質ペーパーや紙等の有機繊維系ペーパーからなる群より選択される1種以上を使用することができる。   Examples of the sheet-like heat insulating material 20 include a group consisting of inorganic fiber paper such as alumina-silica paper, foamed resin paper such as foam rubber sheet and urethane foam sheet, and organic fiber paper such as wood paper and paper. One or more selected from more can be used.

断熱材20の熱伝導率は、試験体10のそれより小さければ特に限られないが、例えば、当該試験体10の熱伝導率の10分の1以下であることとしてもよい。また、例えば、断熱材20の−10〜100℃又は−10〜70℃における熱伝導率は、0.2W/(m・K)以下であることとしてもよい。断熱材20の上記熱伝導率の下限値は特に限られないが、例えば、当該熱伝導率は、0.001W/(m・K)以上であることとしてもよい。   The thermal conductivity of the heat insulating material 20 is not particularly limited as long as it is smaller than that of the test body 10, but may be, for example, 1/10 or less of the thermal conductivity of the test body 10. For example, the thermal conductivity of the heat insulating material 20 at −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. may be 0.2 W / (m · K) or less. The lower limit value of the thermal conductivity of the heat insulating material 20 is not particularly limited. For example, the thermal conductivity may be 0.001 W / (m · K) or more.

断熱材20は、その内周面21と試験体10の外周面11との距離が1mm以下となるように配置されることが好ましく、その内周面21の少なくとも一部が試験体10の外周面11と接するように配置されることがより好ましく、その内周面21が試験体10の外周面11に密着するように配置されることが特に好ましい。   The heat insulating material 20 is preferably arranged such that the distance between the inner peripheral surface 21 and the outer peripheral surface 11 of the test body 10 is 1 mm or less, and at least a part of the inner peripheral surface 21 is the outer periphery of the test body 10. More preferably, the inner peripheral surface 21 is disposed so as to be in contact with the surface 11, and the inner peripheral surface 21 is particularly preferably disposed so as to be in close contact with the outer peripheral surface 11 of the specimen 10.

なお、図1〜図4に示す例において、断熱材20は、その外周面22が、伝熱方向(加熱板30から冷却熱板40に向かう方向)において、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41と重なるように配置されているが、これに限られない。   In the example shown in FIGS. 1 to 4, the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20 is cooled in the heat transfer direction (the direction from the heating plate 30 toward the cooling heat plate 40) and the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30. Although it arrange | positions so that it may overlap with the outer peripheral surface 41 of the hot platen 40, it is not restricted to this.

すなわち、断熱材20の外周面22の位置は、当該断熱材20によって試験体10の外周面11を介した熱の流入出を抑制できれば特に限られず、例えば、当該外周面22が加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41より内側となるように配置されることとしてもよく、当該外周面22が加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41より外側となるように配置されることとしてもよい。   That is, the position of the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20 is not particularly limited as long as the heat insulating material 20 can suppress the inflow and outflow of heat through the outer peripheral surface 11 of the test body 10. It is good also as arrange | positioning so that it may become inside from the outer peripheral surface 31 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40, and the said outer peripheral surface 22 is outside the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30, and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. It is good also as arrange | positioning.

ただし、断熱材20の外周面22が、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41より外側となる場合には、外気との熱交換が行われる面積が増大してしまい、また、当該外周面22が当該外周面31,41より内側となる場合には、当該加熱板30及び冷却熱板40と外気との間で熱の流入出が生じてしまい、いずれの場合も測定の誤差が大きくなりやすい。このため、図1〜図4に示すように、伝熱方向において、断熱材20の外周面22の位置は、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41の位置と一致していることが好ましい。   However, when the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20 is outside the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40, the area where heat exchange with the outside air is performed increases. In addition, when the outer peripheral surface 22 is inside the outer peripheral surfaces 31 and 41, heat flows in and out between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40 and the outside air, and measurement is performed in either case. The error is likely to increase. For this reason, as shown in FIGS. 1 to 4, the position of the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20 coincides with the position of the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40 in the heat transfer direction. It is preferable.

図4に示す熱伝導率測定装置1は、図1〜図3に示すような試験体10の配置を含み、さらに当該配置を囲む断熱層60を備えている。この断熱層60は、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41を介する熱の流入出を抑制するために設けられている。   The thermal conductivity measuring apparatus 1 shown in FIG. 4 includes an arrangement of the test body 10 as shown in FIGS. 1 to 3 and further includes a heat insulating layer 60 surrounding the arrangement. The heat insulating layer 60 is provided to suppress heat inflow and outflow through the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40.

図4に示す例において、この断熱層60は、加熱板30の外周面31、断熱材20の外周面22及び冷却熱板40の外周面41を囲むように配置されている。また、図4に示す例において、断熱層60と、加熱板30の外周面31、断熱材20の外周面22及び冷却熱板40の外周面41との間には空気層61が形成されている。   In the example shown in FIG. 4, the heat insulating layer 60 is disposed so as to surround the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30, the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20, and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. In the example shown in FIG. 4, an air layer 61 is formed between the heat insulating layer 60 and the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30, the outer peripheral surface 22 of the heat insulating material 20, and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. Yes.

断熱層60を構成する材料は、加熱板30の外周面31及び冷却熱板40の外周面41を介する熱の流入出を抑制するものであれば特に限られず、例えば、ウレタンフォーム、アルミナシリカ系断熱材、ケイ酸カルシウム保温材、ロックウール、グラスウール及びポリスチレンフォームからなる群より選択される1種以上であることとしてもよい。   The material constituting the heat insulating layer 60 is not particularly limited as long as it suppresses the inflow and outflow of heat through the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. For example, urethane foam, alumina silica type It is good also as being 1 or more types selected from the group which consists of a heat insulating material, a calcium silicate heat insulating material, rock wool, glass wool, and a polystyrene foam.

本方法によれば、加熱板30と冷却熱板40との間で、試験体10の外周面11を介した熱の流入出を効果的に抑制することができる。このため、例えば、熱伝導率が試験体10のそれより小さい標準物質で校正した熱流計50を使用する場合であっても、当該試験体10の熱伝導率を精度よく測定することができる。   According to this method, the inflow and outflow of heat via the outer peripheral surface 11 of the test body 10 can be effectively suppressed between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40. For this reason, for example, even when the heat flow meter 50 calibrated with a standard material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10 is used, the thermal conductivity of the test body 10 can be accurately measured.

すなわち、本方法においては、加熱板30及び冷却熱板40よりも小さいサイズの試験体10を使用し、且つ当該加熱板30と冷却熱板40との間で当該試験体10の外周面11を断熱材20で覆うことにより、当該試験体10の外周面11を介した熱の流入出を効果的に抑制し、熱伝導率が当該試験体10のそれより小さい標準物質による熱流計50の校正時の環境に近い環境を実現する。   That is, in this method, the test body 10 having a size smaller than that of the heating plate 30 and the cooling heat plate 40 is used, and the outer peripheral surface 11 of the test body 10 is interposed between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40. Covering with the heat insulating material 20 effectively suppresses the inflow and outflow of heat through the outer peripheral surface 11 of the test body 10 and calibrates the heat flow meter 50 with a standard material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10. Realize an environment close to the time environment.

そして、熱伝導率が小さい標準物質で校正した熱流計50を、当該校正時の環境に近い環境で使用することにより、当該標準物質のそれより大きな試験体10の熱伝導率を精度よく測定することができる。   Then, by using the heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a small thermal conductivity in an environment close to the environment at the time of calibration, the thermal conductivity of the test body 10 larger than that of the standard material is accurately measured. be able to.

なお、従来は、図5に示すように、試験体110のサイズは、加熱板130及び冷却熱板140のサイズと同一であった。すなわち、試験体110は、その外周面111が、伝熱方向において、加熱板130の外周面131及び冷却熱板140の外周面141と一致する位置となるように配置されていた。   Conventionally, as shown in FIG. 5, the size of the test body 110 is the same as the size of the heating plate 130 and the cooling hot plate 140. That is, the test body 110 was arranged such that the outer peripheral surface 111 thereof was positioned to coincide with the outer peripheral surface 131 of the heating plate 130 and the outer peripheral surface 141 of the cooling heat plate 140 in the heat transfer direction.

この点、例えば、上述のJIS A 1412−2には、試験体110のサイズは、加熱板130を完全に覆うサイズとすることや、試験体110の形状及び寸法は、加熱板130のそれらに合わせることが規定されている。   In this regard, for example, in the above-mentioned JIS A 1412-2, the size of the test body 110 is set to a size that completely covers the heating plate 130, and the shape and dimensions of the test body 110 are the same as those of the heating plate 130. It is prescribed to match.

これは、従来、熱伝導率が試験体110のそれと同等の標準物質で熱流計150を校正することが技術常識であったため、加熱板130及び冷却熱板140を、これらと同一の形状及び寸法の当該試験体110で完全に覆うことにより、当該標準物質による校正時と同一の環境を形成できると考えられていたためである。   Conventionally, since it has been common technical knowledge to calibrate the heat flow meter 150 with a standard material having a thermal conductivity equivalent to that of the test body 110, the heating plate 130 and the cooling hot plate 140 have the same shape and dimensions. This is because it is considered that the same environment as that at the time of calibration with the reference material can be formed by completely covering with the test body 110.

これに対し、本発明の発明者は、熱伝導率が試験体10のそれより小さい標準物質で熱流計50を校正し、且つ当該熱流計50を当該校正時の環境に近い環境で使用することにより、当該標準物質の熱伝導率より大きな当該試験体10の熱伝導率を正確に測定するという独自の技術思想に基づき検討を重ね、上述のような本方法に到達したのである。   In contrast, the inventor of the present invention calibrates the heat flow meter 50 with a standard material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10 and uses the heat flow meter 50 in an environment close to the environment at the time of the calibration. Thus, the inventors have repeatedly studied based on the original technical idea of accurately measuring the thermal conductivity of the test body 10 which is larger than the thermal conductivity of the standard material, and have reached the present method as described above.

また、図5に示すように、従来の熱伝導率測定装置100も、図4に示す断熱層60と同様の断熱層160を有していた。この断熱層160は、試験体110の外周面111と接することなく配置されていた。すなわち、断熱層160と、加熱板130の外周面131、試験体110の外周面111及び冷却熱板140の外周面141との間には空気層161が形成されていた。具体的、断熱層160は、例えば、これら外周面131,111,141から1mm以上離れて配置されていた。   Moreover, as shown in FIG. 5, the conventional thermal conductivity measuring apparatus 100 also has the heat insulation layer 160 similar to the heat insulation layer 60 shown in FIG. The heat insulating layer 160 was disposed without being in contact with the outer peripheral surface 111 of the test body 110. That is, an air layer 161 was formed between the heat insulating layer 160, the outer peripheral surface 131 of the heating plate 130, the outer peripheral surface 111 of the test body 110, and the outer peripheral surface 141 of the cooling heat plate 140. Specifically, the heat insulation layer 160 was arrange | positioned 1 mm or more apart from these outer peripheral surfaces 131,111,141, for example.

図6Aには、本方法における試験体10の配置の他の例を示す。すなわち、本方法においては、図6Aに示すように、試験体10と加熱板30との間及び当該試験体10と冷却熱板40との間の少なくとも一方に、熱伝導率が当該試験体10のそれより小さい熱抵抗層70を配置することとしてもよい。具体的に、図6Aに示す例においては、試験体10と加熱板30との間及び当該試験体10と冷却熱板40との間にそれぞれ熱抵抗層70が配置されている。   FIG. 6A shows another example of the arrangement of the test body 10 in this method. That is, in this method, as shown in FIG. 6A, the thermal conductivity is at least between the test body 10 and the heating plate 30 and between the test body 10 and the cooling heat plate 40. It is good also as arrange | positioning the heat resistance layer 70 smaller than that. Specifically, in the example illustrated in FIG. 6A, the thermal resistance layer 70 is disposed between the test body 10 and the heating plate 30 and between the test body 10 and the cooling heat plate 40.

熱抵抗層70の熱伝導率は、試験体10のそれより小さければ特に限られないが、例えば、当該試験体10のそれの10分の1以下であることとしてもよく、2分の1以下であることとしてもよい。   The thermal conductivity of the thermal resistance layer 70 is not particularly limited as long as it is smaller than that of the test body 10. For example, the thermal resistance layer 70 may be 1/10 or less of that of the test body 10. It is good also as being.

また、例えば、熱抵抗層70の−10〜100℃又は−10〜70℃における熱伝導率は、0.05W/(m・K)以下であることとしてもよく、0.1W/(m・K)以下であることとしてもよい。熱抵抗層70の上記熱伝導率の下限値は特に限られないが、例えば、当該熱伝導率は、0.001W/(m・K)以上であることとしてもよい。   For example, the thermal conductivity of the thermal resistance layer 70 at −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. may be 0.05 W / (m · K) or less, and may be 0.1 W / (m · K) It may be the following. The lower limit value of the thermal conductivity of the thermal resistance layer 70 is not particularly limited. For example, the thermal conductivity may be 0.001 W / (m · K) or more.

熱抵抗層70を構成する材料は、当該熱抵抗層70による熱抵抗を試験体10によるそれより大きくするものであれば特に限られず、任意の無機材料及び/又は有機材料とすることができる。   The material constituting the thermal resistance layer 70 is not particularly limited as long as the thermal resistance by the thermal resistance layer 70 is larger than that by the test body 10, and any inorganic material and / or organic material can be used.

無機材料及び/又は有機材料としては、無機繊維及び/又は有機繊維を好ましく使用することができる。無機繊維としては、例えば、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、ガラス繊維及びバサルト繊維からなる群より選択される1種以上を使用することができる。有機繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、羊毛、木綿、麻及びアセテート繊維からなる群より選択される1種以上を使用することができる。   As the inorganic material and / or organic material, inorganic fiber and / or organic fiber can be preferably used. As the inorganic fiber, for example, one or more selected from the group consisting of alumina-silica fiber, alumina fiber, silica fiber, rock wool, glass fiber, and basalt fiber can be used. As the organic fiber, for example, one or more selected from the group consisting of polyester fiber, nylon fiber, rayon fiber, wool, cotton, hemp and acetate fiber can be used.

また、熱抵抗層70を構成する有機材料は、ゴム等の合成樹脂であることとしてもよい。この場合、熱抵抗層70としては、発泡ゴムシート等、合成樹脂の発泡体を好ましく使用することができる。また、熱抵抗層70は、木材及び/又は紙で構成されることとしてもよい。   Further, the organic material constituting the heat resistance layer 70 may be a synthetic resin such as rubber. In this case, as the heat resistance layer 70, a foam of a synthetic resin such as a foamed rubber sheet can be preferably used. The heat resistance layer 70 may be made of wood and / or paper.

熱抵抗層70は、柔軟なシートから構成されることが好ましい。すなわち、例えば、熱抵抗層70が無機繊維及び/又は有機繊維から構成されるシート、ゴムシート及び発泡体シートからなる群より選択される1種以上である場合には、当該熱抵抗層70は、柔軟なシートから構成されたものとすることができる。   The thermal resistance layer 70 is preferably composed of a flexible sheet. That is, for example, when the heat resistance layer 70 is at least one selected from the group consisting of a sheet composed of inorganic fibers and / or organic fibers, a rubber sheet, and a foam sheet, the heat resistance layer 70 is It can be composed of a flexible sheet.

熱抵抗層70が柔軟なシートから構成されることにより、例えば、当該熱抵抗層70と、試験体10の第一伝熱表面12a及び/又は第二伝熱表面12bとの間に隙間(空気層)が形成されることを効果的に回避することができる。   By forming the heat resistance layer 70 from a flexible sheet, for example, a gap (air) is formed between the heat resistance layer 70 and the first heat transfer surface 12a and / or the second heat transfer surface 12b of the test body 10. Formation of a layer) can be effectively avoided.

本方法においては、熱抵抗層70を設けることにより、試験体10を通過する熱流量を効果的に低減することができる。すなわち、試験体10に熱抵抗層70を積層することにより、当該試験体10と当該熱抵抗層70とを含み、正味の熱伝導性が当該試験体10単独のそれより低い、仮想的な試験体を形成することができる。   In this method, the heat flow rate that passes through the test body 10 can be effectively reduced by providing the thermal resistance layer 70. That is, by laminating the thermal resistance layer 70 on the test body 10, a virtual test including the test body 10 and the thermal resistance layer 70 and having a lower net thermal conductivity than that of the test body 10 alone. The body can be formed.

このため、例えば、熱伝導率が試験体10のそれより小さい標準物質で校正した熱流計50を使用する場合であっても、当該試験体10の熱伝導率を精度よく測定することができる。   For this reason, for example, even when the heat flow meter 50 calibrated with a standard material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10 is used, the thermal conductivity of the test body 10 can be accurately measured.

すなわち、本方法においては、熱抵抗層70を設けることにより、試験体10を通過する熱流量を効果的に抑制し、熱伝導率が当該試験体10のそれより小さい標準物質による熱流計50の校正時の環境に近い環境を実現する。   That is, in this method, by providing the thermal resistance layer 70, the heat flow rate passing through the test body 10 is effectively suppressed, and the heat conductivity of the heat flow meter 50 made of a standard material whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10. Realize an environment close to the calibration environment.

そして、熱伝導率が小さい標準物質で校正した熱流計50を、当該校正時の環境に近い環境で使用することにより、当該標準物質より大きな試験体10の熱伝導率を精度よく測定することができる。   Then, by using the heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a small thermal conductivity in an environment close to the environment at the time of calibration, the thermal conductivity of the test body 10 larger than the standard material can be accurately measured. it can.

また、熱伝導率が試験体10のそれより小さく柔軟な表面を有する標準物質で校正した熱流計50を使用する場合には、柔軟なシートから構成される熱抵抗層70を設けることにより、当該標準物質による熱流計50の校正時の環境により近い環境を実現することもできる。   In addition, when using a heat flow meter 50 calibrated with a standard material having a flexible surface whose thermal conductivity is smaller than that of the test body 10, the thermal resistance layer 70 composed of a flexible sheet is provided, It is also possible to realize an environment closer to the environment at the time of calibration of the heat flow meter 50 with the standard material.

また、本方法は、図6Aに示すように、試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに、温度センサー51を直接接触させて配置することとしてもよい。すなわち、この場合、試験体10の第一伝熱表面12aの温度を測定するための温度センサー51が当該第一伝熱表面12aに直接接触して配置され、第二伝熱表面12bの温度を測定するための温度センサー51が当該第二伝熱表面12bに直接接触して配置される。温度センサー51は、温度を測定できるものであれば特に限られないが、例えば、熱電対であることとしてもよい。   Moreover, this method is good also as arrange | positioning the temperature sensor 51 in direct contact with each of the 1st heat transfer surface 12a and the 2nd heat transfer surface 12b of the test body 10, as shown to FIG. 6A. That is, in this case, a temperature sensor 51 for measuring the temperature of the first heat transfer surface 12a of the test body 10 is disposed in direct contact with the first heat transfer surface 12a, and the temperature of the second heat transfer surface 12b is set. A temperature sensor 51 for measurement is arranged in direct contact with the second heat transfer surface 12b. The temperature sensor 51 is not particularly limited as long as it can measure the temperature. For example, the temperature sensor 51 may be a thermocouple.

温度センサー51を配置する方法は特に限られず、例えば、当該温度センサー51と、試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bとを溶接する方法や、粘着テープによって当該温度センサー51を当該第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bに貼り付ける方法を使用することができる。   The method of disposing the temperature sensor 51 is not particularly limited. For example, the temperature sensor 51 is welded to the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10, or the temperature sensor is measured by an adhesive tape. A method of attaching 51 to the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b can be used.

なお、図6Aに示す例では、第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに温度センサー51を配置するとともに、試験体10の加熱板30側及び冷却熱板40側のそれぞれに熱流計50が配置されているが、温度センサー51の配置はこれに限られず、例えば、温度センサーとしても機能する熱流計50を当該第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに接触させて配置することとしてもよい。   In the example shown in FIG. 6A, the temperature sensor 51 is disposed on each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b, and at the heating plate 30 side and the cooling heat plate 40 side of the test body 10, respectively. Although the heat flow meter 50 is arranged, the arrangement of the temperature sensor 51 is not limited to this. For example, the heat flow meter 50 that also functions as a temperature sensor is provided on each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b. It is good also as arranging to contact.

試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに、温度センサー51を直接接触させて配置することにより、当該第一伝熱表面12aの温度及び第二伝熱表面12bの温度を正確に測定することができる。   By arranging the temperature sensor 51 in direct contact with each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10, the temperature of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b are arranged. Can be measured accurately.

すなわち、上述のとおり、上記式(I)に基づき試験体10の熱伝導率を測定するにあたっては、当該試験体10の第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差を正確に測定することは容易でない。特に、試験体10の熱伝導率が比較的大きい場合には、第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差が小さくなるため、当該温度差を正確に測定することは難しい。   That is, as described above, in measuring the thermal conductivity of the test body 10 based on the above formula (I), the temperature difference between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10 is accurately determined. It is not easy to measure. In particular, when the thermal conductivity of the test body 10 is relatively large, the temperature difference between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b is small, so it is difficult to accurately measure the temperature difference. .

この点、試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに直接接触する温度センサー51によれば、小さな温度差を正確に測定することができる。   In this regard, according to the temperature sensor 51 that directly contacts each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10, a small temperature difference can be accurately measured.

さらに、本方法においては、温度センサー51は示差熱電対であり、当該示差熱電対の起電力に基づき試験体10の第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差を算出し、当該温度差に基づいて当該試験体10の熱伝導率を測定することとしてもよい。   Furthermore, in this method, the temperature sensor 51 is a differential thermocouple, and the temperature difference between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10 is calculated based on the electromotive force of the differential thermocouple. The thermal conductivity of the test body 10 may be measured based on the temperature difference.

すなわち、この場合、温度センサー51は、第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに直接接触して配置された示差熱電対である。示差熱電対は、特に限られないが、例えば、Kタイプ、Tタイプ、Bタイプ、Rタイプ、Sタイプ、Nタイプ、Eタイプ及び/又はJタイプのものを使用することができる。   That is, in this case, the temperature sensor 51 is a differential thermocouple arranged in direct contact with each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b. The differential thermocouple is not particularly limited, and for example, a K type, T type, B type, R type, S type, N type, E type and / or J type can be used.

そして、定常状態において生じる示差熱電対の起電力を測定し、測定された当該起電力を温度に換算することにより、当該第一伝熱表面12aと当該第二伝熱表面12bとの温度差を算出する。   Then, by measuring the electromotive force of the differential thermocouple generated in the steady state, and converting the measured electromotive force into temperature, the temperature difference between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b is obtained. calculate.

このように示差熱電対の起電力から換算することにより、当該示差熱電対の温度測定により算出する場合に比べて、第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差をより正確に求めることができる。   Thus, by converting from the electromotive force of the differential thermocouple, the temperature difference between the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b can be more accurately compared with the case where the temperature is calculated by measuring the temperature of the differential thermocouple. Can be requested.

また、熱抵抗層70が柔軟なシートから構成されている場合には、当該熱抵抗層70を試験体10の第一伝熱表面12a及び/又は第二伝熱表面12bに積層することにより、当該第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bに配置された温度センサー51の凹凸による隙間の形成を効果的に回避することができる。   Further, when the heat resistance layer 70 is composed of a flexible sheet, by laminating the heat resistance layer 70 on the first heat transfer surface 12a and / or the second heat transfer surface 12b of the test body 10, Formation of a gap due to the unevenness of the temperature sensor 51 disposed on the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b can be effectively avoided.

図6Bには、本方法における試験体10の配置のさらに他の例を示す。すなわち、本方法においては、図6Bに示すように、試験体10と加熱板30との間及び当該試験体10と冷却熱板40との間の少なくとも一方に、熱伝導率が当該試験体10のそれより大きい熱拡散層80を配置することとしてもよい。   FIG. 6B shows still another example of the arrangement of the test body 10 in this method. That is, in this method, as shown in FIG. 6B, the thermal conductivity is at least one between the test body 10 and the heating plate 30 and between the test body 10 and the cooling heat plate 40. It is also possible to dispose a heat diffusion layer 80 larger than the above.

具体的に、図6Bに示す例において、熱拡散層80は、試験体10と加熱板30との間及び当該試験体10と冷却熱板40との間のそれぞれに配置されており、より具体的には、一方の熱抵抗層70と試験体10(さらに具体的には、試験体10及び断熱材20)との間及び他方の熱抵抗層70と当該試験体10(さらに具体的には、当該試験体10及び当該断熱材20)との間のそれぞれに配置されている。なお、熱抵抗層70は、例えば、一方の熱抵抗層70と加熱板30との間及び他方の熱抵抗層70と冷却熱板40との間のそれぞれに配置されることとしてもよいが、上述の図6Bに示す配置が好ましい。   Specifically, in the example illustrated in FIG. 6B, the thermal diffusion layer 80 is disposed between the test body 10 and the heating plate 30 and between the test body 10 and the cooling heat plate 40, and more specifically. Specifically, between one thermal resistance layer 70 and the test body 10 (more specifically, the test body 10 and the heat insulating material 20) and the other thermal resistance layer 70 and the test body 10 (more specifically, And the test body 10 and the heat insulating material 20). The heat resistance layer 70 may be disposed, for example, between the one heat resistance layer 70 and the heating plate 30 and between the other heat resistance layer 70 and the cooling heat plate 40. The arrangement shown in FIG. 6B is preferred.

熱拡散層80の熱伝導率は、試験体10の熱伝導率より大きければ特に限られず、例えば、当該試験体10の熱伝導率の10倍以上であることとしてもよく、100倍以上であることとしてもよい。   The thermal conductivity of the thermal diffusion layer 80 is not particularly limited as long as it is larger than the thermal conductivity of the test body 10, and may be, for example, 10 times or more of the thermal conductivity of the test body 10, or 100 times or more. It is good as well.

また、例えば、熱拡散層80の−10〜100℃又は−10〜70℃における熱伝導率は、10W/(m・K)以上であることとしてもよく、100W/(m・K)以上であることとしてもよい。熱拡散層80の上記熱伝導率の上限値は特に限られないが、例えば、当該熱伝導率は、2000W/(m・K)以下であることとしてもよい。   Further, for example, the thermal conductivity of the thermal diffusion layer 80 at −10 to 100 ° C. or −10 to 70 ° C. may be 10 W / (m · K) or more, and 100 W / (m · K) or more. It may be there. The upper limit value of the thermal conductivity of the thermal diffusion layer 80 is not particularly limited. For example, the thermal conductivity may be 2000 W / (m · K) or less.

熱拡散層80を構成する材料は、当該熱拡散層80の熱伝導率が試験体10のそれより大きくなるものであれば特に限られず、任意の無機材料及び/又は有機材料とすることができる。すなわち、熱拡散層80は、例えば、金属シート、合成樹脂シート及び炭素繊維シートからなる群より選択される1種以上であることとしてもよい。   The material constituting the thermal diffusion layer 80 is not particularly limited as long as the thermal conductivity of the thermal diffusion layer 80 is larger than that of the test body 10, and can be any inorganic material and / or organic material. . That is, the thermal diffusion layer 80 may be, for example, one or more selected from the group consisting of a metal sheet, a synthetic resin sheet, and a carbon fiber sheet.

金属シートを構成する金属としては、熱伝導率の高いものが好ましく、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、ステンレス及びこれらの合金からなる群より選択される1種以上を使用することができる。合成樹脂シートとしては、粘着性のあるものが好ましく、例えば、ポリイミドフィルム及びフッ素系樹脂フィルムからなる群より選択される1種以上を使用することができる。   As a metal which comprises a metal sheet, a thing with high heat conductivity is preferable, for example, 1 or more types selected from the group which consists of aluminum, gold | metal | money, silver, copper, iron, platinum, stainless steel, and these alloys are used. be able to. As a synthetic resin sheet, what has adhesiveness is preferable, for example, 1 or more types selected from the group which consists of a polyimide film and a fluorine resin film can be used.

熱拡散層80を設けることにより、試験体10の第一伝熱表面12a及び/又は第二伝熱表面12bに沿った方向における熱伝導を促進し、当該方向における当該第一伝熱表面12aの温度及び/又は第二伝熱表面12bの温度を均一化することができる。   By providing the thermal diffusion layer 80, heat conduction in the direction along the first heat transfer surface 12a and / or the second heat transfer surface 12b of the test body 10 is promoted, and the first heat transfer surface 12a in the direction is accelerated. The temperature and / or the temperature of the second heat transfer surface 12b can be made uniform.

このため、例えば、熱流計50及び/又は温度センサー51を配置する位置、及び/又は当該熱流計50及び/又は温度センサー51が存在することによる外部との熱交換の影響を効果的に低減することができる。   For this reason, for example, the position where the heat flow meter 50 and / or the temperature sensor 51 is disposed and / or the influence of heat exchange with the outside due to the presence of the heat flow meter 50 and / or the temperature sensor 51 is effectively reduced. be able to.

図6Cには、本方法における試験体10の配置のさらに他の例を示す。すなわち、本方法においては、図6Cに示すように、熱拡散層80の試験体10側に、放射率が当該熱拡散層80のそれより大きい熱吸収層81を配置することとしてもよい。   FIG. 6C shows still another example of the arrangement of the test body 10 in this method. That is, in this method, as shown in FIG. 6C, a heat absorption layer 81 having an emissivity larger than that of the heat diffusion layer 80 may be disposed on the test body 10 side of the heat diffusion layer 80.

具体的に、図6Cに示す例において、熱吸収層81は、一方の熱拡散層80の試験体10側及び他方の熱拡散層80の当該試験体10側のそれぞれに配置されており、より具体的には、一方の熱拡散層80と試験体10(さらに具体的には、試験体10及び断熱材20)との間及び他方の熱拡散層80と当該試験体10(さらに具体的には、当該試験体10及び当該断熱材20)との間のそれぞれに配置されている。   Specifically, in the example shown in FIG. 6C, the heat absorption layer 81 is disposed on each of the test body 10 side of the one heat diffusion layer 80 and the test body 10 side of the other heat diffusion layer 80, and more Specifically, between one thermal diffusion layer 80 and the test body 10 (more specifically, the test body 10 and the heat insulating material 20) and the other thermal diffusion layer 80 and the test body 10 (more specifically, Are respectively disposed between the test body 10 and the heat insulating material 20).

熱吸収層81の放射率は、熱拡散層80の放射率より大きければ特に限られないが、1.0に近いほど好ましく、例えば、0.5以上であることとしてもよく、0.8以上であることが好ましい。熱吸収層81を構成する材料は、当該熱吸収層81の放射率が熱拡散層80のそれより大きくなるものであれば特に限られない。すなわち、熱吸収層81は、例えば、熱拡散層80の試験体10側の表面に黒色の塗料を塗布することにより形成された層であることとしてもよい。   The emissivity of the heat absorption layer 81 is not particularly limited as long as it is larger than the emissivity of the heat diffusion layer 80, but it is preferably as close to 1.0, for example, 0.5 or more, and 0.8 or more. It is preferable that The material constituting the heat absorption layer 81 is not particularly limited as long as the emissivity of the heat absorption layer 81 is larger than that of the heat diffusion layer 80. That is, the heat absorption layer 81 may be a layer formed by applying a black paint on the surface of the thermal diffusion layer 80 on the side of the test body 10, for example.

熱吸収層81を設けることにより、熱拡散層80による熱輻射の反射を効果的に抑制することができる。   By providing the heat absorption layer 81, reflection of heat radiation by the heat diffusion layer 80 can be effectively suppressed.

次に、本実施形態に係る具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples according to the present embodiment will be described.

市販の熱伝導率測定装置(HC−110、英弘精機株式会社製)を使用して、熱流計法により、試験体10の熱伝導率を測定した。この熱伝導率測定装置は、−10℃以上の温度における熱伝導率の測定に好ましく使用されるものであった。   Using a commercially available thermal conductivity measuring device (HC-110, manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.), the thermal conductivity of the specimen 10 was measured by a heat flow meter method. This thermal conductivity measuring device was preferably used for measuring thermal conductivity at a temperature of −10 ° C. or higher.

標準物質としては、NISTから提供されたグラスファイバーボード(SRM 1450c)を使用した。このグラスファイバーボードは、加熱板30等の表面と良好に接触する柔軟な表面を有し、当該グラスファイバーボードと当該加熱板30等の表面との接触熱抵抗をほぼ無視できる程度の低い熱伝導率(約0.035W/(m・K)と高い空隙率とを有していた。また、このグラフファイバーボードは、6〜70℃の温度範囲で好ましく使用されるものであった。   As a reference material, a glass fiber board (SRM 1450c) provided by NIST was used. This glass fiber board has a flexible surface that is in good contact with the surface of the heating plate 30 and the like, and has a low thermal conductivity so that the contact thermal resistance between the glass fiber board and the surface of the heating plate 30 and the like can be almost ignored. The graph fiber board was preferably used in a temperature range of 6 to 70 ° C. (approximately 0.035 W / (m · K) and a high porosity).

試験体10としては、NISTから提供されたPyrex(登録商標)ガラス(Pyrex(登録商標) 7740)を使用した。このPyrex(登録商標)ガラスは、直径が50mm、厚さが6.6mm、重量が29.7g、密度が2.2×10kg/mであった。 As the test body 10, Pyrex (registered trademark) glass (Pyrex (registered trademark) 7740) provided by NIST was used. This Pyrex (registered trademark) glass had a diameter of 50 mm, a thickness of 6.6 mm, a weight of 29.7 g, and a density of 2.2 × 10 3 kg / m 3 .

加熱板30及び冷却熱板40はいずれも、温度センサーとしても機能する熱流計50が埋め込まれた直径が61mmの円板状のヒータであった。そして、グラスファイバーボードにより校正した熱流計50を使用して、Pyrex(登録商標)ガラスからなる試験体10の熱伝導率を測定した。   Each of the heating plate 30 and the cooling hot plate 40 was a disc-shaped heater having a diameter of 61 mm in which a heat flow meter 50 that also functions as a temperature sensor was embedded. And the heat conductivity of the test body 10 which consists of Pyrex (trademark) glass was measured using the heat flow meter 50 calibrated with the glass fiber board.

[比較例1]
図7Aに示すように、加熱板30と冷却熱板40との間に、試験体10を、当該試験体10の外周面11が当該加熱板30の外周面31及び当該冷却熱板40の外周面41より内側となるように配置し、当該試験体10の外周面11を断熱材20(例えば、図6A参照)等で覆うことなく、当該試験体10の熱伝導率を測定した。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 7A, between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40, the test body 10 has the outer peripheral surface 11 of the test body 10 and the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer periphery of the cooling hot plate 40. It arrange | positioned so that it might become inside from the surface 41, and the thermal conductivity of the said test body 10 was measured, without covering the outer peripheral surface 11 of the said test body 10 with the heat insulating material 20 (for example, refer FIG. 6A).

すなわち、図7Aに示すように、試験体10の外周面11と加熱板30及び冷却熱板40の外周面31,41との間には何も配置されず、空気層62からなる隙間が形成されていた。   That is, as shown in FIG. 7A, nothing is arranged between the outer peripheral surface 11 of the test body 10 and the outer peripheral surfaces 31 and 41 of the heating plate 30 and the cooling hot plate 40, and a gap formed by the air layer 62 is formed. It had been.

[比較例2]
図7Bに示すように、上述した比較例1の配置(図7Aに示す配置)に次の構成を追加して、試験体10の熱伝導率を測定した。すなわち、試験体10の第一伝熱表面12a及び第二伝熱表面12bのそれぞれに温度センサー51を直接接触させて配置するとともに、当該第一伝熱表面12a上の温度センサー51の加熱板30側、及び当該第二伝熱表面12b上の温度センサー51の冷却熱板40側のそれぞれに、無機繊維ペーパーの一種であるセラミックスペーパーから構成される熱抵抗層70を積層した。
[Comparative Example 2]
As shown in FIG. 7B, the following configuration was added to the arrangement of Comparative Example 1 described above (the arrangement shown in FIG. 7A), and the thermal conductivity of the test body 10 was measured. That is, the temperature sensor 51 is arranged in direct contact with each of the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10, and the heating plate 30 of the temperature sensor 51 on the first heat transfer surface 12a. A thermal resistance layer 70 made of ceramic paper, which is a kind of inorganic fiber paper, was laminated on each of the side and the cooling heat plate 40 side of the temperature sensor 51 on the second heat transfer surface 12b.

温度センサー51としては、市販の示差熱電対(Kタイプ)を使用し、当該示差熱電対の起電力から換算することにより、試験体10の第一伝熱表面12aと第二伝熱表面12bとの温度差を算出した。   As the temperature sensor 51, a commercially available differential thermocouple (K type) is used, and by converting from the electromotive force of the differential thermocouple, the first heat transfer surface 12a and the second heat transfer surface 12b of the test body 10 The temperature difference was calculated.

[実施例1]
図6Aに示すように、上述した比較例2の配置(図7Bに示す配置)に次の構成を追加して、試験体10の熱伝導率を測定した。すなわち、加熱板30と冷却熱板40との間で、試験体10の外周面11を断熱材20で覆った。断熱材20は、リング状のセラミックスペーパーを複数積層することにより形成した。
[Example 1]
As shown to FIG. 6A, the following structure was added to arrangement | positioning of the comparative example 2 mentioned above (arrangement shown to FIG. 7B), and the thermal conductivity of the test body 10 was measured. That is, the outer peripheral surface 11 of the test body 10 was covered with the heat insulating material 20 between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40. The heat insulating material 20 was formed by laminating a plurality of ring-shaped ceramic papers.

[実施例2]
図6Bに示すように、上述した実施例1の配置(図6Aに示す配置)に次の構成を追加して、試験体10の熱伝導率を測定した。すなわち、一方の熱抵抗層70と試験体10との間、及び他方の熱抵抗層70と当該試験体10との間に熱拡散層80を配置した。熱拡散層80としては、円形のアルミニウム箔を使用した。
[Example 2]
As shown in FIG. 6B, the following configuration was added to the arrangement of Example 1 described above (the arrangement shown in FIG. 6A), and the thermal conductivity of the test body 10 was measured. That is, the thermal diffusion layer 80 was disposed between one thermal resistance layer 70 and the test body 10 and between the other thermal resistance layer 70 and the test body 10. As the heat diffusion layer 80, a circular aluminum foil was used.

[実施例3]
図6Cに示すように、上述した実施例2の配置(図6Bに示す配置)に次の構成を追加して、試験体10の熱伝導率を測定した。すなわち、熱拡散層80の試験体10側の表面に熱吸収層81を形成した。熱吸収層81は、熱拡散層80を構成するアルミニウム箔の試験体10側の表面に黒色の塗料を塗布することにより形成した。
[Example 3]
As shown in FIG. 6C, the following configuration was added to the arrangement of Example 2 described above (the arrangement shown in FIG. 6B), and the thermal conductivity of the specimen 10 was measured. That is, the heat absorption layer 81 was formed on the surface of the thermal diffusion layer 80 on the side of the test body 10. The heat absorption layer 81 was formed by applying a black paint on the surface of the aluminum foil constituting the thermal diffusion layer 80 on the side of the test body 10.

[熱伝導率の測定結果]
図8に熱伝導率を測定した結果を示す。図8において、横軸は熱伝導率を測定した温度θ(℃)を示し、縦軸は測定された熱伝導率λ(W/(m・K))を示す。また、図8において、白抜き三角印は比較例1、白抜き菱形印は比較例2、黒塗り四角印は実施例1、黒塗り三角印は実施例2、及び黒塗り丸印は実施例3においてそれぞれ測定された値を示し、実線は、使用された熱伝導率測定装置の製造者(英弘精機株式会社)から試験体10(Pyrex(登録商標) 7740)の真の熱伝導率として提供された標準値を示す。
[Measurement results of thermal conductivity]
FIG. 8 shows the result of measuring the thermal conductivity. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the temperature θ (° C.) at which the thermal conductivity is measured, and the vertical axis indicates the measured thermal conductivity λ (W / (m · K)). In FIG. 8, the white triangle mark is Comparative Example 1, the white diamond mark is Comparative Example 2, the black square mark is Example 1, the black triangle is Example 2, and the black circle is the Example. 3 shows the values measured respectively, and the solid line is provided as the true thermal conductivity of the specimen 10 (Pyrex (registered trademark) 7740) from the manufacturer of the thermal conductivity measuring device used (Eihiro Seiki Co., Ltd.). The standard value is shown.

図8に示すように、比較例1及び比較例2において測定された熱伝導率は、標準値より顕著に小さかった。すなわち、比較例1及び比較例2においては、試験体10の熱伝導率を正確に測定することはできなかった。   As shown in FIG. 8, the thermal conductivity measured in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was significantly smaller than the standard value. That is, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the thermal conductivity of the test body 10 could not be accurately measured.

これに対し、実施例1〜3において測定された熱伝導率は、標準値に近かった。すなわち、実施例1〜3においては、加熱板30と冷却熱板40との間で試験体10の外周面11を断熱材20で覆うことにより、比較例1,2に比べて測定精度が顕著に向上した。さらに、実施例2では、標準値との差が10%の範囲内の熱伝導率が得られ、実施例3では、当該標準値との差が5%の範囲内の熱伝導率が得られた。   On the other hand, the thermal conductivity measured in Examples 1 to 3 was close to the standard value. That is, in Examples 1 to 3, by covering the outer peripheral surface 11 of the test body 10 with the heat insulating material 20 between the heating plate 30 and the cooling hot plate 40, the measurement accuracy is remarkable as compared with Comparative Examples 1 and 2. Improved. Further, in Example 2, a thermal conductivity within a range of 10% from the standard value is obtained, and in Example 3, a thermal conductivity within a range of 5% from the standard value is obtained. It was.

このように、加熱板30と冷却熱板40との間に、試験体10を、当該試験体10の外周面11が当該加熱板30の外周面31及び当該冷却熱板40の外周面41より内側となるように配置し、当該加熱板30と当該冷却熱板40との間で当該試験体10の当該外周面11を断熱材20で覆うことにより、熱流計50の校正に使用した標準物質の熱伝導率の約30倍に相当する1W/(m・K)程度の熱伝導率を精度よく測定することができた。   Thus, between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40, the test body 10 has the outer peripheral surface 11 of the test body 10 from the outer peripheral surface 31 of the heating plate 30 and the outer peripheral surface 41 of the cooling heat plate 40. The reference material used to calibrate the heat flow meter 50 by placing the outer peripheral surface 11 of the test body 10 with the heat insulating material 20 between the heating plate 30 and the cooling heat plate 40. The thermal conductivity of about 1 W / (m · K) corresponding to about 30 times the thermal conductivity of was able to be accurately measured.

1 熱伝導率測定装置、10 試験体、11 試験体の外周面、12a 第一伝熱表面、12b 第二伝熱表面、20 断熱材、21 断熱材の内周面、22 断熱材の外周面、30 加熱板、31 加熱板の外周面、32 加熱板の伝熱表面、40 冷却熱板、41 冷却熱板の外周面、42 冷却熱板の伝熱表面、50 熱流計、60 断熱層、61 空気層、62 空気層、70 熱抵抗層、80 熱拡散層、81 熱吸収層、100 従来の熱伝導率測定装置、100 試験体、111 試験体の外周面、130 加熱板、131 加熱板の外周面、140 冷却熱板、141 冷却熱板の外周面、150 熱流計、160 断熱層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal conductivity measuring apparatus, 10 test body, 11 outer peripheral surface of test body, 12a 1st heat transfer surface, 12b 2nd heat transfer surface, 20 heat insulating material, 21 inner peripheral surface of heat insulating material, 22 outer peripheral surface of heat insulating material 30 heating plate, 31 outer peripheral surface of the heating plate, 32 heat transfer surface of the heating plate, 40 cooling heat plate, 41 outer peripheral surface of the cooling heat plate, 42 heat transfer surface of the cooling heat plate, 50 heat flow meter, 60 heat insulation layer, 61 air layer, 62 air layer, 70 heat resistance layer, 80 heat diffusion layer, 81 heat absorption layer, 100 conventional thermal conductivity measuring device, 100 test body, 111 outer peripheral surface of test body, 130 heating plate, 131 heating plate Outer peripheral surface, 140 cooling hot plate, 141 outer peripheral surface of cooling hot plate, 150 heat flow meter, 160 heat insulation layer.

Claims (7)

加熱板と冷却熱板との間に、試験体を、前記試験体の外周面が前記加熱板の外周面及び前記冷却熱板の外周面より内側となるように配置し、
前記加熱板と前記冷却熱板との間で前記試験体の前記外周面を断熱材で覆い、
前記試験体と前記加熱板との間及び前記試験体と前記冷却熱板との間の少なくとも一方に、熱伝導率が前記試験体のそれの2分の1以下である熱抵抗層(標準物質を除く)を配置し、
熱伝導率が前記試験体のそれの2分の1以下である標準物質で校正された熱流計を使用して、
熱流計法により前記試験体の熱伝導率を測定する
ことを特徴とする熱伝導率測定方法。
Between the heating plate and the cooling heat plate, the test body is arranged so that the outer peripheral surface of the test body is inside the outer peripheral surface of the heating plate and the outer peripheral surface of the cooling heat plate,
Cover the outer peripheral surface of the test body with a heat insulating material between the heating plate and the cooling hot plate,
A thermal resistance layer (standard material) having a thermal conductivity less than or equal to half that of the test body between at least one of the test body and the heating plate and between the test body and the cooling hot plate. )
Using a heat flow meter calibrated with a standard material whose thermal conductivity is less than half that of the specimen,
A thermal conductivity measurement method, wherein the thermal conductivity of the specimen is measured by a heat flow meter method.
−10℃〜600℃の範囲内で前記試験体の熱伝導率を測定する
ことを特徴とする請求項1に記載の熱伝導率測定方法。
The thermal conductivity measurement method according to claim 1 , wherein the thermal conductivity of the specimen is measured within a range of −10 ° C. to 600 ° C.
前記試験体の−10℃〜100℃又は−10℃〜70℃における熱伝導率は、0.1
W/(m・K)以上である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱伝導率測定方法。
The thermal conductivity at −10 ° C. to 100 ° C. or −10 ° C. to 70 ° C. of the test specimen is 0.1
It is W / (m * K) or more, The thermal conductivity measuring method of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
前記試験体の前記加熱板側の第一伝熱表面及び前記冷却熱板側の第二伝熱表面のそれぞれに、温度センサーを直接接触させて配置する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の熱伝導率測定方法。
The temperature sensor is disposed in direct contact with each of the first heat transfer surface on the heating plate side and the second heat transfer surface on the cooling heat plate side of the test body. The thermal conductivity measuring method according to any one of the above.
前記温度センサーは示差熱電対であり、
前記示差熱電対の起電力に基づき前記試験体の前記第一伝熱表面と前記第二伝熱表面との温度差を算出し、
前記温度差に基づいて前記試験体の熱伝導率を測定する
ことを特徴とする請求項4に記載の熱伝導率測定方法。
The temperature sensor is a differential thermocouple;
Calculate the temperature difference between the first heat transfer surface and the second heat transfer surface of the specimen based on the electromotive force of the differential thermocouple,
The thermal conductivity measurement method according to claim 4, wherein the thermal conductivity of the specimen is measured based on the temperature difference.
前記試験体と前記加熱板との間及び前記試験体と前記冷却熱板との間の少なくとも一方に、熱伝導率が前記試験体のそれより大きい熱拡散層を配置する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の熱伝導率測定方法。
A thermal diffusion layer having a thermal conductivity larger than that of the test body is disposed between at least one of the test body and the heating plate and between the test body and the cooling hot plate. Item 6. The thermal conductivity measurement method according to any one of Items 1 to 5.
前記熱拡散層の前記試験体側に、放射率が前記熱拡散層のそれより大きい熱吸収層を配置する
ことを特徴とする請求項6に記載の熱伝導率測定方法。
The heat conductivity measuring method according to claim 6, wherein a heat absorption layer having an emissivity larger than that of the heat diffusion layer is disposed on the specimen side of the heat diffusion layer.
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