JPH0629799B2 - 放散熱量測定装置 - Google Patents
放散熱量測定装置Info
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- JPH0629799B2 JPH0629799B2 JP60129988A JP12998885A JPH0629799B2 JP H0629799 B2 JPH0629799 B2 JP H0629799B2 JP 60129988 A JP60129988 A JP 60129988A JP 12998885 A JP12998885 A JP 12998885A JP H0629799 B2 JPH0629799 B2 JP H0629799B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被測定対象体からの放散熱量または吸収熱量を
測定する装置に係り、例えば建造物の壁からの放散吸収
熱量および血流状況の変化による人体内部の発熱量の変
動等を測定するに適した放散熱量測定装置に関するもの
である。
測定する装置に係り、例えば建造物の壁からの放散吸収
熱量および血流状況の変化による人体内部の発熱量の変
動等を測定するに適した放散熱量測定装置に関するもの
である。
（従来技術） 被測定対象体内部から外部に伝達される熱流の密度また
は外部から内部に吸熱される熱流の密度は外気条件、す
なわち外気の温度、全熱伝導率、太陽やヒータなど放熱
源の有無によって異なることは云うまでもない。
は外部から内部に吸熱される熱流の密度は外気条件、す
なわち外気の温度、全熱伝導率、太陽やヒータなど放熱
源の有無によって異なることは云うまでもない。
従来、斯様な温度条件変動環境において放散熱量を測定
する手段として、単に被測定面に熱流計を貼着し、ある
いは被測定対象体の内部に熱流計を埋設して伝達される
熱流の密度を測定することが通常であった。
する手段として、単に被測定面に熱流計を貼着し、ある
いは被測定対象体の内部に熱流計を埋設して伝達される
熱流の密度を測定することが通常であった。
たとえば薄い熱抵抗板の表裏両面の温度差をサーモパイ
ル、作動結線型測温抵抗体またはサーミスタ等で検出し
て被測定面からの放散熱流密度または被測定対象体内部
を貫流する熱流密度を測定する熱量測定装置が従来通常
のものであり、前者は被測定対象体面に貼着し、後者は
被測定対象体内に埋設して使用される。これらの装置に
ついてはたとえば荒川美明他：オートメーション、臨時
増刊号、第２４巻第７号（１９７９年刊）第２７頁にお
いて記載が見られるところである。
ル、作動結線型測温抵抗体またはサーミスタ等で検出し
て被測定面からの放散熱流密度または被測定対象体内部
を貫流する熱流密度を測定する熱量測定装置が従来通常
のものであり、前者は被測定対象体面に貼着し、後者は
被測定対象体内に埋設して使用される。これらの装置に
ついてはたとえば荒川美明他：オートメーション、臨時
増刊号、第２４巻第７号（１９７９年刊）第２７頁にお
いて記載が見られるところである。
上述によって明らかな通り、従来の装置においては外気
側の熱的条件を異にする場合には被測定面における放熱
または吸熱される熱流の密度も異なることとなり被測定
対象体内部における熱的変動に対応した真の放熱量また
は吸熱量の変動を知ることには困難があった。
側の熱的条件を異にする場合には被測定面における放熱
または吸熱される熱流の密度も異なることとなり被測定
対象体内部における熱的変動に対応した真の放熱量また
は吸熱量の変動を知ることには困難があった。
以上の欠点を改善するため多少とも外気側の熱的変動を
防止する対象を講ずる場合には、たとえば第１２図に示
すように被測定面１の表面に貼着された熱流計２を覆う
金属製等のカバー３を設け外気と遮断することによりカ
バー３内の気流状況を整える手段が用いられたが、この
方法においてはカバー３内部雰囲気の全熱伝達率は被測
定面の向きが上向き、下向き、垂直向き等によっていち
じるしく異り、また、カバー３と被測定面１に取り付け
る際、生ずる間隙の程度によってカバー３内の気流が間
隙を介して入れ替る状況が異なるため対流熱伝達率が大
となり、したがって所望の全熱伝達率における放散熱流
密度の測定は極めて困難である。しかもカバー３内の対
流状況を整えるためには相当に大なるカバー内部気積
（たとえば少くとも３０cm3程度）を必要とし、そのた
め被測定面もかなり大となり、またカバーの機械的強度
を増すため金属製にすればカバー全体の温度上昇がいち
じるしく、所定のカバー温度とするためには強力な冷却
を必要とする等の不便は避けられないものがあった。
防止する対象を講ずる場合には、たとえば第１２図に示
すように被測定面１の表面に貼着された熱流計２を覆う
金属製等のカバー３を設け外気と遮断することによりカ
バー３内の気流状況を整える手段が用いられたが、この
方法においてはカバー３内部雰囲気の全熱伝達率は被測
定面の向きが上向き、下向き、垂直向き等によっていち
じるしく異り、また、カバー３と被測定面１に取り付け
る際、生ずる間隙の程度によってカバー３内の気流が間
隙を介して入れ替る状況が異なるため対流熱伝達率が大
となり、したがって所望の全熱伝達率における放散熱流
密度の測定は極めて困難である。しかもカバー３内の対
流状況を整えるためには相当に大なるカバー内部気積
（たとえば少くとも３０cm3程度）を必要とし、そのた
め被測定面もかなり大となり、またカバーの機械的強度
を増すため金属製にすればカバー全体の温度上昇がいち
じるしく、所定のカバー温度とするためには強力な冷却
を必要とする等の不便は避けられないものがあった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の装置は上記従来装置の欠点を改善し外気の温度
条件に影響されることなく放散熱量を測定しうる放散熱
量測定装置を提供することにある。
条件に影響されることなく放散熱量を測定しうる放散熱
量測定装置を提供することにある。
（問題点解決のための手段） 本発明の装置は上記問題点を解決する手段として、熱流
計と所定の熱抵抗値を有する平板状熱抵抗体とから成り
該熱抵抗体の一面に加熱冷却素子と該面もしくは、その
近傍の熱抵抗体の内部に測温素子とを具備し、上記熱抵
抗体の加熱冷却素子の接する面の温度を一定に保持して
熱流密度を測定することを特徴とする放散熱量測定装置
であり、さらに該両素子に温度調節器を配備することに
より、より精度よく能率的に、放散熱量測定が可能とな
る。加熱冷却素子とは、加熱および／又は冷却の機能を
もつ装置を意味し、たとえば、熱電素子、ヒータ、温冷
水、温冷風などを適宜選択できる。又、熱流計が、毛細
管現象を生ずる被覆材によって囲繞され、該被覆材の一
部を外気に接するように構成することによって、被測定
物等から水分等が発生する場合にはこれを系外に取り出
し、より正確な測定が可能となる。熱抵抗体は、所定の
熱抵抗値を有することが必要であり、発泡材料、たとえ
ば、発泡ポリウレタン等が使用できる。
計と所定の熱抵抗値を有する平板状熱抵抗体とから成り
該熱抵抗体の一面に加熱冷却素子と該面もしくは、その
近傍の熱抵抗体の内部に測温素子とを具備し、上記熱抵
抗体の加熱冷却素子の接する面の温度を一定に保持して
熱流密度を測定することを特徴とする放散熱量測定装置
であり、さらに該両素子に温度調節器を配備することに
より、より精度よく能率的に、放散熱量測定が可能とな
る。加熱冷却素子とは、加熱および／又は冷却の機能を
もつ装置を意味し、たとえば、熱電素子、ヒータ、温冷
水、温冷風などを適宜選択できる。又、熱流計が、毛細
管現象を生ずる被覆材によって囲繞され、該被覆材の一
部を外気に接するように構成することによって、被測定
物等から水分等が発生する場合にはこれを系外に取り出
し、より正確な測定が可能となる。熱抵抗体は、所定の
熱抵抗値を有することが必要であり、発泡材料、たとえ
ば、発泡ポリウレタン等が使用できる。
また、所定の熱抵抗値を有する平板状の熱流計と該熱流
計の一面に加熱冷却素子と該面もしくはその近傍の熱抵
抗体の内部に測温素子とを具備し、上記熱流計の加熱冷
却素子の接する面の温度を一定に保持して熱流密度を測
定することを特徴とする放散熱量測定装置又は所定の熱
抵抗値を有する平板状の熱抵抗体の一面に測温素子と加
熱冷却素子とを有し他面もしくはその近傍の熱抵抗体の
内部に別異の測温素子を有し、上記熱抵抗体の加熱冷却
素子の接する面の温度を一定に保持し、且つ、別異の測
温素子の温度を測定して熱流密度を測定することを特徴
とする放散熱量測定装置によっても、所期の目的は達せ
られる。
計の一面に加熱冷却素子と該面もしくはその近傍の熱抵
抗体の内部に測温素子とを具備し、上記熱流計の加熱冷
却素子の接する面の温度を一定に保持して熱流密度を測
定することを特徴とする放散熱量測定装置又は所定の熱
抵抗値を有する平板状の熱抵抗体の一面に測温素子と加
熱冷却素子とを有し他面もしくはその近傍の熱抵抗体の
内部に別異の測温素子を有し、上記熱抵抗体の加熱冷却
素子の接する面の温度を一定に保持し、且つ、別異の測
温素子の温度を測定して熱流密度を測定することを特徴
とする放散熱量測定装置によっても、所期の目的は達せ
られる。
本発明の装置が上記する装置として発明されるに至った
基本的熱流理論について次に説明する。
基本的熱流理論について次に説明する。
第１ａ図および第１ｂ図は熱流理論を説明する模式図を
示すものである。第１ａ図において、熱流密度ｑ〔Ｗ／
m2〕とすれば ｑ＝αｃ（ＴＷ−ＴＡ）εＷσ（ＴW 4−ＴR 4） （１） ここにαｃ：気体の対流熱伝達率〔Ｗ／m2・Ｋ〕 ＴＷ：被測定面の温度〔Ｋ〕 ＴＡ：気体の温度〔Ｋ〕 εＷ：被測定面の放射率 σ：ステファン・ボルツマン定数 ＴＲ：周囲物体の温度〔Ｋ〕 通常、ＴＡＴＲであり、またＴＷがＴＡ、ＴＲに比較
して高いときはＴＡ＝ＴＲとして取扱うことができるの
で式（１）は次式で書き表される： ｑ＝〔αｃ＋εＷσ（ＴＷ＋ＴＡ）（ＴW 2＋ＴA 2）〕 ×（ＴＷ−ＴＡ） （２） αｒ＝εＷσ（ＴＷ＋ＴＡ）（ＴW 2＋ＴA 2） （３） とおけば ｑ＝〔αｃ＋αｒ）（ＴＷ＋ＴＡ） （４） また被測定面の温度が気体温度にほぼ等しいときは次式
が与えられる。
示すものである。第１ａ図において、熱流密度ｑ〔Ｗ／
m2〕とすれば ｑ＝αｃ（ＴＷ−ＴＡ）εＷσ（ＴW 4−ＴR 4） （１） ここにαｃ：気体の対流熱伝達率〔Ｗ／m2・Ｋ〕 ＴＷ：被測定面の温度〔Ｋ〕 ＴＡ：気体の温度〔Ｋ〕 εＷ：被測定面の放射率 σ：ステファン・ボルツマン定数 ＴＲ：周囲物体の温度〔Ｋ〕 通常、ＴＡＴＲであり、またＴＷがＴＡ、ＴＲに比較
して高いときはＴＡ＝ＴＲとして取扱うことができるの
で式（１）は次式で書き表される： ｑ＝〔αｃ＋εＷσ（ＴＷ＋ＴＡ）（ＴW 2＋ＴA 2）〕 ×（ＴＷ−ＴＡ） （２） αｒ＝εＷσ（ＴＷ＋ＴＡ）（ＴW 2＋ＴA 2） （３） とおけば ｑ＝〔αｃ＋αｒ）（ＴＷ＋ＴＡ） （４） また被測定面の温度が気体温度にほぼ等しいときは次式
が与えられる。
ｑ＝（αｃ＋αｒ）（ＴＷ＝ＴA *） （５） ＴA *＝（αｃＴＡ＋αｒＴＲ）／（αｃ＋αｒ）（６） 式（４）、（５）から放散熱流密度ｑは対流熱伝達率α
ｃ、放射熱伝達率αｒ、すなわち全熱伝達率α（＝αｃ
＋αｒ）および気体温度ＴＡまたはＴＡ ＊が変動すれば
変化することが知られる。
ｃ、放射熱伝達率αｒ、すなわち全熱伝達率α（＝αｃ
＋αｒ）および気体温度ＴＡまたはＴＡ ＊が変動すれば
変化することが知られる。
これに対して第１ｂ図に示すように一定の熱抵抗値Ｒ
〔m2・Ｋ／Ｗ〕を有する平板状の熱抵抗体（その厚さｄ
〔ｍ〕、熱伝達率λ〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕）を被測定面に貼着
し、かつ、熱抵抗体の気体側の面の温度を一定温度Ｔａ
〔Ｋ〕に保持するとき、該熱抵抗体を貫流する熱流密度
ｑ′〔Ｗ／m2〕は次式で与えられる： ｑ′＝λ（ＴＷ′−Ｔａ）／ｄ＝（ＴＷ′−Ｔａ）／Ｒ
（７） すなわち式（７）においてＲおよびＴａ値は一定である
から熱流密度ｑ′の変化は被測定面内部の熱的変動のみ
を示すことになる。このことは保温保冷壁の断熱性能を
現場で検査する場合に所定の外気条件たとえば自然対流
（無風）状況の下において壁の外気側の放射率が０．
９、外気温度２０℃、他からの放射源がゼロの条件にお
いて壁を貫流する熱流密度を測定する場合に適用でき
る。上述条件においては αｃ４．５〔Ｗ／m2・Ｋ〕、 αｒ＝４．５〔Ｗ／m2・Ｋ〕 と見積られるから αｃ＋αｒ＝９．０＝１／Ｒ Ｔａ＝２０℃ （８） 閉じた測定装置を用意して被測定面に貼着し、その測定
装置に熱流計を配設しておけば、式（７）によって所定
の外気条件における貫流熱流密度ｑ′が実測可能となる
わけである。
〔m2・Ｋ／Ｗ〕を有する平板状の熱抵抗体（その厚さｄ
〔ｍ〕、熱伝達率λ〔Ｗ／ｍ・Ｋ〕）を被測定面に貼着
し、かつ、熱抵抗体の気体側の面の温度を一定温度Ｔａ
〔Ｋ〕に保持するとき、該熱抵抗体を貫流する熱流密度
ｑ′〔Ｗ／m2〕は次式で与えられる： ｑ′＝λ（ＴＷ′−Ｔａ）／ｄ＝（ＴＷ′−Ｔａ）／Ｒ
（７） すなわち式（７）においてＲおよびＴａ値は一定である
から熱流密度ｑ′の変化は被測定面内部の熱的変動のみ
を示すことになる。このことは保温保冷壁の断熱性能を
現場で検査する場合に所定の外気条件たとえば自然対流
（無風）状況の下において壁の外気側の放射率が０．
９、外気温度２０℃、他からの放射源がゼロの条件にお
いて壁を貫流する熱流密度を測定する場合に適用でき
る。上述条件においては αｃ４．５〔Ｗ／m2・Ｋ〕、 αｒ＝４．５〔Ｗ／m2・Ｋ〕 と見積られるから αｃ＋αｒ＝９．０＝１／Ｒ Ｔａ＝２０℃ （８） 閉じた測定装置を用意して被測定面に貼着し、その測定
装置に熱流計を配設しておけば、式（７）によって所定
の外気条件における貫流熱流密度ｑ′が実測可能となる
わけである。
本発明装置は上述理論にもとづき発明された放散熱量測
定装置である。
定装置である。
第２図は本発明装置を構成する要部を示すものである。
被測定面１上に載置された本測定装置は所定厚さｄ、所
定熱伝達率λ、したがって所定の熱抵抗値Ｒ〔m2・Ｋ／
Ｗ〕を有する熱抵抗体５の内部あるいは表面（いづれの
面でもよい）において熱抵抗体５のほぼ中央部に熱流計
２が配設されさらに熱抵抗体５の外気側の面に測温素子
６および加熱冷却素子７が配備される。測温素子は、該
面近傍の熱抵抗体内部に設置することもできる。
被測定面１上に載置された本測定装置は所定厚さｄ、所
定熱伝達率λ、したがって所定の熱抵抗値Ｒ〔m2・Ｋ／
Ｗ〕を有する熱抵抗体５の内部あるいは表面（いづれの
面でもよい）において熱抵抗体５のほぼ中央部に熱流計
２が配設されさらに熱抵抗体５の外気側の面に測温素子
６および加熱冷却素子７が配備される。測温素子は、該
面近傍の熱抵抗体内部に設置することもできる。
加熱冷却素子７はたとえばペルチエ効果により加熱また
は冷却を行う熱電素子、ヒータ等が用いられる。また測
温素子６としては熱電対、サーミスタ、測温抵抗体など
いづれを用いてもよく、本装置を作動させるため温度調
節器８に接続して使用される。
は冷却を行う熱電素子、ヒータ等が用いられる。また測
温素子６としては熱電対、サーミスタ、測温抵抗体など
いづれを用いてもよく、本装置を作動させるため温度調
節器８に接続して使用される。
ただし測温素子６の指示値によって温度を知り手動操作
によって加熱冷却素子７への電流、電圧を調節する場合
は温度調節器８に代り電流、電圧の調整器を用いればよ
い。
によって加熱冷却素子７への電流、電圧を調節する場合
は温度調節器８に代り電流、電圧の調整器を用いればよ
い。
熱流計２の側面に存在する材料５１はダミー材であり、
熱流計２と同一材料を用いてもよく、また熱抵抗体５と
同一材料を用いてもよい。
熱流計２と同一材料を用いてもよく、また熱抵抗体５と
同一材料を用いてもよい。
熱抵抗体の材料にはシリコーンゴム、布など可能性、測
定範囲温度における耐熱性、安全性等を考慮して選択さ
れるが熱容量が小かつ熱伝導率の低い発泡性材料、たと
えば発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリエ
チレン、発泡シリコーンゴム等が好ましい。
定範囲温度における耐熱性、安全性等を考慮して選択さ
れるが熱容量が小かつ熱伝導率の低い発泡性材料、たと
えば発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリエ
チレン、発泡シリコーンゴム等が好ましい。
被測定面１に本発明装置９を貼着し抵抗体５の加熱冷却
素子７の接する面の温度を一様かつ一定温度に保てば本
装置９に存在する熱流計２の指示値ｑは前記式（７）に
よって指示計１０に出力され被測定面内部の熱的変化に
もとづく熱流密度が計測できる。
素子７の接する面の温度を一様かつ一定温度に保てば本
装置９に存在する熱流計２の指示値ｑは前記式（７）に
よって指示計１０に出力され被測定面内部の熱的変化に
もとづく熱流密度が計測できる。
（実施例１） 第３図は第２図によって説明した本発明装置の基本構成
の一態様である。外気温度が低く熱抵抗体５の加熱冷却
素子側の面の温度を常に外気温度より高い値に保持する
必要のある場合に使用される測定装置であって、加熱冷
却素子として薄板状ヒータ７１を用いている。
の一態様である。外気温度が低く熱抵抗体５の加熱冷却
素子側の面の温度を常に外気温度より高い値に保持する
必要のある場合に使用される測定装置であって、加熱冷
却素子として薄板状ヒータ７１を用いている。
寸法１００×１００×６mmのネオプレン・スポンジを熱
抵抗体５として用意し、熱流計２には昭和電工(株)製Ｅ
Ｓセンサを使用した。ヒータには市販のフイルム状ヒー
タを用い、上記ネオプレン・スポンジに両面粘着テープ
で取付けた。測定素子６として帯状Ｋ熱電対を用いた。
抵抗体５として用意し、熱流計２には昭和電工(株)製Ｅ
Ｓセンサを使用した。ヒータには市販のフイルム状ヒー
タを用い、上記ネオプレン・スポンジに両面粘着テープ
で取付けた。測定素子６として帯状Ｋ熱電対を用いた。
上記装置を直径５００mmφ、放射率約０．９を有する黒
色均熱放射面へ貼着して試験を行なった。本装置の雰囲
気は室内であって自然対流の状況に近似したものであっ
た。室温が１５〜２３℃の範囲にて変動する条件におい
て測温素子６の温度を一定の４０℃となるようにＰＩＤ
動作の温度調節器で自動制御した。一方、被測定面の温
度は４６℃の一定値を保つように別のＰＩＤ温度調節器
で制御した。第４図はこの場合における室温の変化（第
４図Ａ）、熱流計の出力から求めた放散熱量（第４図
Ｂ）および黒色均熱放熱面からの放散熱流密度（第４図
Ｃ）を示すものである。
色均熱放射面へ貼着して試験を行なった。本装置の雰囲
気は室内であって自然対流の状況に近似したものであっ
た。室温が１５〜２３℃の範囲にて変動する条件におい
て測温素子６の温度を一定の４０℃となるようにＰＩＤ
動作の温度調節器で自動制御した。一方、被測定面の温
度は４６℃の一定値を保つように別のＰＩＤ温度調節器
で制御した。第４図はこの場合における室温の変化（第
４図Ａ）、熱流計の出力から求めた放散熱量（第４図
Ｂ）および黒色均熱放熱面からの放散熱流密度（第４図
Ｃ）を示すものである。
本装置における熱抵抗体での温度差は６℃であり、しか
も熱抵抗体の熱抵抗値を調べるとネオプレン・スポンジ
の３０℃における熱伝導率として約０．０６〔Ｗ／ｍ・
Ｋ〕が得られるので熱抵抗値は約０．１〔m2・Ｋ／Ｗ〕
である。したがって本装置を貫流する熱流密度は約６０
〔Ｗ／m2〕であり計算値とよく一致する。すなわち室温
が変動しても一定の放散熱量として評価でき、外気条件
の影響を受けずに放散熱流密度を測定できることが実証
された。
も熱抵抗体の熱抵抗値を調べるとネオプレン・スポンジ
の３０℃における熱伝導率として約０．０６〔Ｗ／ｍ・
Ｋ〕が得られるので熱抵抗値は約０．１〔m2・Ｋ／Ｗ〕
である。したがって本装置を貫流する熱流密度は約６０
〔Ｗ／m2〕であり計算値とよく一致する。すなわち室温
が変動しても一定の放散熱量として評価でき、外気条件
の影響を受けずに放散熱流密度を測定できることが実証
された。
〔実施例２〕 加熱冷却素子として熱電素子を用いた本発明装置の一態
様を第５図に示す。本装置では冷却時における放熱が必
要と見て放熱フィン１１を配設した。なお放熱フィンに
代り送風器を用いることも可能である。熱電素子７２と
して現今市販品たとえば小松エレクトロニクス(株)熱電
素子を使用した。熱電素子を用いることにより同素子に
与える直流電流の方向を変えれば測温素子６の存在する
面は加熱も冷却も可能であるので、たとえば測温素子６
の温度を一定の２０℃に保持したいのに外気温度がたと
えば１５〜２５℃と変動する雰囲気では便利である。
様を第５図に示す。本装置では冷却時における放熱が必
要と見て放熱フィン１１を配設した。なお放熱フィンに
代り送風器を用いることも可能である。熱電素子７２と
して現今市販品たとえば小松エレクトロニクス(株)熱電
素子を使用した。熱電素子を用いることにより同素子に
与える直流電流の方向を変えれば測温素子６の存在する
面は加熱も冷却も可能であるので、たとえば測温素子６
の温度を一定の２０℃に保持したいのに外気温度がたと
えば１５〜２５℃と変動する雰囲気では便利である。
（実施例３） 第６図は温、冷水または温、冷風など所定温度を有する
流体を矢印の方向に流して熱抵抗体５の測温素子６の存
在する面の温度を一定に保つ本装置の一態様を示す。熱
電素子の場合と同様、外気温度の変動に対して加熱また
は冷却いづれも可能であるので極めて便利である。なお
本例において測温素子６は別途に流体の温度が知られて
いれば必ずしも必要ではなく、斯様な態様も可能であ
る。
流体を矢印の方向に流して熱抵抗体５の測温素子６の存
在する面の温度を一定に保つ本装置の一態様を示す。熱
電素子の場合と同様、外気温度の変動に対して加熱また
は冷却いづれも可能であるので極めて便利である。なお
本例において測温素子６は別途に流体の温度が知られて
いれば必ずしも必要ではなく、斯様な態様も可能であ
る。
（実施例４） 熱抵抗体と熱流計とを一体化して所望の熱抵抗値を有す
る熱流計を用いた本願第２発明の一態様を第７図に示
す。本例においては熱流計の検知素子としてサーモパイ
ル１２を使用したが、これによって熱流計の熱抵抗板の
熱抵抗値が大となるので熱流計における温度降下も大と
なり従ってサーモパイル１２の出力も大となり検知能力
を増大する利点がある。
る熱流計を用いた本願第２発明の一態様を第７図に示
す。本例においては熱流計の検知素子としてサーモパイ
ル１２を使用したが、これによって熱流計の熱抵抗板の
熱抵抗値が大となるので熱流計における温度降下も大と
なり従ってサーモパイル１２の出力も大となり検知能力
を増大する利点がある。
（実施例５） 熱流計に代え測温素子６および別異の測温素子６１を熱
抵抗体５の被測定面側の表面または表面近傍に配設して
検知出力を得る本願第３発明の一態様を第８図に示す。
測温素子６１および６の温度をそれぞれＴＷ′、Ｔ
ａ〔℃〕、熱抵抗体５の熱抵抗値をＲ〔m2・Ｋ／Ｗ〕と
すれば前掲式（７）から次式が成立つ： ＴＷ′＝Ｒ・ｑ′＋Ｔａ しかるにＲおよびＴａは一定値であるから熱抵抗体５を
貫流する熱流密度ｑ′とＴＷ′とは比例関係となる。す
なわちＴＷ′を測定できればｑ′を知ることが出来る。
抵抗体５の被測定面側の表面または表面近傍に配設して
検知出力を得る本願第３発明の一態様を第８図に示す。
測温素子６１および６の温度をそれぞれＴＷ′、Ｔ
ａ〔℃〕、熱抵抗体５の熱抵抗値をＲ〔m2・Ｋ／Ｗ〕と
すれば前掲式（７）から次式が成立つ： ＴＷ′＝Ｒ・ｑ′＋Ｔａ しかるにＲおよびＴａは一定値であるから熱抵抗体５を
貫流する熱流密度ｑ′とＴＷ′とは比例関係となる。す
なわちＴＷ′を測定できればｑ′を知ることが出来る。
（実施例６） 実施例５において２個の測温素子６および６１を差動結
線素子６′および６１′に代置した本願第３発明装置の
一態様を第９図に示す。本例のように差動結線された素
子を、検知信号を得る素子とした場合は実施例４におけ
るサーモパイルが１対の場合に相当するものであり、本
例を示す第９図の回路は第７図に示す回路と等価であ
る。
線素子６′および６１′に代置した本願第３発明装置の
一態様を第９図に示す。本例のように差動結線された素
子を、検知信号を得る素子とした場合は実施例４におけ
るサーモパイルが１対の場合に相当するものであり、本
例を示す第９図の回路は第７図に示す回路と等価であ
る。
（実施例７） 測温素子６１を検知素子とする本願第３発明装置の一態
様として第１０図に示す装置を試作した。本図において
温度調節器８で設定された温度値をプレカット回路１３
にて減算し、演算回路１４において値（１／Ｒ）を乗ず
ることにより表示計１０に表示される値は熱流密度ｑ′
に等しくなる。
様として第１０図に示す装置を試作した。本図において
温度調節器８で設定された温度値をプレカット回路１３
にて減算し、演算回路１４において値（１／Ｒ）を乗ず
ることにより表示計１０に表示される値は熱流密度ｑ′
に等しくなる。
（実施例８） 本発明装置の基本構成（第２図）において毛細管現象を
生ずる材料、たとえばガーゼ、繊維などの材料を付加し
た本発明装置の一態様として、第１１図に示す装置を製
作した。本装置は被測定面１から水の蒸発を伴う熱流に
対して使用するものである。毛細管材料１５を使用した
熱流計については本発明者らによる特開昭５９−１４５
９３８号において既に開示されているが本例はこれを更
に別異の態様に発展させたものである。
生ずる材料、たとえばガーゼ、繊維などの材料を付加し
た本発明装置の一態様として、第１１図に示す装置を製
作した。本装置は被測定面１から水の蒸発を伴う熱流に
対して使用するものである。毛細管材料１５を使用した
熱流計については本発明者らによる特開昭５９−１４５
９３８号において既に開示されているが本例はこれを更
に別異の態様に発展させたものである。
毛細管材料１５の測定装置９の外側に出た部分の全面積
は熱流計２の片面の面積にほぼ等しくする。また毛細管
材料１５は熱流計２の被測定面側の面から反対側面へ一
たん持ち出し、その後ダミー材５１と熱抵抗体との境界
を通して外部へ引き出すことが必要となる。本図の装置
構成によって被測定対象が人体のような発汗する対象体
からの放散熱流密度を所定条件の下で計測することが可
能である。
は熱流計２の片面の面積にほぼ等しくする。また毛細管
材料１５は熱流計２の被測定面側の面から反対側面へ一
たん持ち出し、その後ダミー材５１と熱抵抗体との境界
を通して外部へ引き出すことが必要となる。本図の装置
構成によって被測定対象が人体のような発汗する対象体
からの放散熱流密度を所定条件の下で計測することが可
能である。
（発明の効果） 上記において詳述した通り、本発明装置により被測定面
からの放散熱量または被測定面への吸熱量を外気の温度
条件と全熱伝達率が所定の値を有する場合に対応して測
定することが可能となり、これによって外気の変化の影
響をうけることなく断熱壁の断熱性能を直接評価できる
こととなり、また、人体に対しては血流状況の変化によ
る放熱量が外気の変化の影響をうけることなく計測可能
となり生命に対する異常などを容易に判断しうる等、実
用上の効果は極めて顕著である。
からの放散熱量または被測定面への吸熱量を外気の温度
条件と全熱伝達率が所定の値を有する場合に対応して測
定することが可能となり、これによって外気の変化の影
響をうけることなく断熱壁の断熱性能を直接評価できる
こととなり、また、人体に対しては血流状況の変化によ
る放熱量が外気の変化の影響をうけることなく計測可能
となり生命に対する異常などを容易に判断しうる等、実
用上の効果は極めて顕著である。
第１ａ、１ｂ図は本発明装置の熱流理論を説明する模式
図、第２図は本発明装置要部図、第３図は本発明装置の
実施態様、第４図は放散熱量および室温の経時的測定
値、第５図ないし第１１図は本発明装置の実施態様、第
１２図は従来技術の説明図である。 １……被測定面、２……熱流計、３……カバー、４……
周囲物体、５……熱抵抗体、６……測温素子、７……加
熱冷却素子、８……温度調節器、９……本発明装置、１
０……表示計、１１……放熱フィン、１２……サーモパ
イル、１３……プレカット回路、１４……演算回路、１
５……毛細管材料、６′、６１′……差動結線素子、５
１……ダミー材、６１……測温素子、７１……ヒータ
図、第２図は本発明装置要部図、第３図は本発明装置の
実施態様、第４図は放散熱量および室温の経時的測定
値、第５図ないし第１１図は本発明装置の実施態様、第
１２図は従来技術の説明図である。 １……被測定面、２……熱流計、３……カバー、４……
周囲物体、５……熱抵抗体、６……測温素子、７……加
熱冷却素子、８……温度調節器、９……本発明装置、１
０……表示計、１１……放熱フィン、１２……サーモパ
イル、１３……プレカット回路、１４……演算回路、１
５……毛細管材料、６′、６１′……差動結線素子、５
１……ダミー材、６１……測温素子、７１……ヒータ
Claims (3)
- 【請求項１】熱流計と所定の熱抵抗値を有する平板状熱
抵抗体とから成り該熱抵抗体の一面に加熱冷却素子と該
面もしくはその近傍の熱抵抗体の内部に測温素子とを具
備し、上記熱抵抗体の加熱冷却素子の接する面の温度を
一定に保持して熱流密度を測定することを特徴とする放
散熱量測定装置。 - 【請求項２】所定の熱抵抗値を有する平板状の熱流計と
該熱流計の一面に加熱冷却素子と該面もしくは、その近
傍の熱抵抗体の内部に測温素子とを具備し、上記熱流計
の加熱冷却素子の接する面の温度を一定に保持して熱流
密度を測定することを特徴とする放散熱量測定装置。 - 【請求項３】所定の熱抵抗値を有する平板状の熱抵抗体
の一面に測温素子と加熱冷却素子とを有し他面もしくは
その近傍の熱抵抗体の内部に別異の測温素子を有し、上
記熱抵抗体の加熱冷却素子の接する面の温度を一定に保
持し、且つ、別異の測温素子の温度を測定して熱流密度
を測定することを特徴とする放散熱量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129988A JPH0629799B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 放散熱量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129988A JPH0629799B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 放散熱量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288133A JPS61288133A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0629799B2 true JPH0629799B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15023376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60129988A Expired - Lifetime JPH0629799B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 放散熱量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629799B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7775706B1 (en) * | 2009-07-08 | 2010-08-17 | Murray F Feller | Compensated heat energy meter |
| JP7217401B2 (ja) * | 2018-08-08 | 2023-02-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 発熱量測定方法および発熱量測定装置 |
| CN117250227B (zh) * | 2023-11-17 | 2024-01-23 | 西南交通大学 | 一种3d打印混凝土表面换热特性定温测试系统、方法及应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939473U (ja) * | 1972-07-05 | 1974-04-06 | ||
| JPS6010570B2 (ja) * | 1978-10-25 | 1985-03-18 | 昭和電工株式会社 | 熱流計 |
| JPS5923369B2 (ja) * | 1979-01-26 | 1984-06-01 | 昭和電工株式会社 | 零位法熱流計 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60129988A patent/JPH0629799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288133A (ja) | 1986-12-18 |
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