JPH10274629A - 熱伝達率の計測装置 - Google Patents
熱伝達率の計測装置Info
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- JPH10274629A JPH10274629A JP21631897A JP21631897A JPH10274629A JP H10274629 A JPH10274629 A JP H10274629A JP 21631897 A JP21631897 A JP 21631897A JP 21631897 A JP21631897 A JP 21631897A JP H10274629 A JPH10274629 A JP H10274629A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、流体と固体表面間の熱伝達率がリア
ルタイムかつ高精度で計測可能となる熱伝達率の計測装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】棒状供試体２０、断熱材２、固体３、供試
体表面温度計測用熱電対４、供試体内部温度計測用の熱
電対、流体温度計測用熱電対８、温度データ記録用機器
及び演算機器７からなり、棒状供試体２０は、断熱材２
の中に設置し、断熱材２は、計測対象となる固体３の中
に設置し、流体１０と接する面は同一平面となるように
し、供試体表面温度計用熱電対４からのケーブルと、供
試体内部温度計測用熱電対からのケーブルは、温度デ一
タ記録用機器及び演算機器７へ接続し、温度データ記録
用機器及び演算機器７には、予め熱伝達率ｈの算定式が
組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対から
のデータを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイ
ムで表示し記録することを特徴とする。
ルタイムかつ高精度で計測可能となる熱伝達率の計測装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】棒状供試体２０、断熱材２、固体３、供試
体表面温度計測用熱電対４、供試体内部温度計測用の熱
電対、流体温度計測用熱電対８、温度データ記録用機器
及び演算機器７からなり、棒状供試体２０は、断熱材２
の中に設置し、断熱材２は、計測対象となる固体３の中
に設置し、流体１０と接する面は同一平面となるように
し、供試体表面温度計用熱電対４からのケーブルと、供
試体内部温度計測用熱電対からのケーブルは、温度デ一
タ記録用機器及び演算機器７へ接続し、温度データ記録
用機器及び演算機器７には、予め熱伝達率ｈの算定式が
組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対から
のデータを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイ
ムで表示し記録することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種工業用・産業
用熱機器の設計、或いは実機運用状況計測などで必要と
なる熱伝達率の測定装置に関する。
用熱機器の設計、或いは実機運用状況計測などで必要と
なる熱伝達率の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、熱電対による温度計測
値をもとに算出した熱流束ｑ、あるいは熱流束計で計測
した熱流束ｑをもとにして、熱伝達率ｈを算出してお
り、リアルタイムで熱伝達率を計測していない。
値をもとに算出した熱流束ｑ、あるいは熱流束計で計測
した熱流束ｑをもとにして、熱伝達率ｈを算出してお
り、リアルタイムで熱伝達率を計測していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、次の
ような問題がある。
ような問題がある。
【０００４】（１）従来の技術では、熱電対による温度
計測値をもとに算出した熱流束ｑ、あるいは熱流束計で
計測した熱流束ｑをもとにｄｗ，熱伝達率ｈを算出して
いるが、リアルタイムで、熱伝達率ｈを計測することが
できない。
計測値をもとに算出した熱流束ｑ、あるいは熱流束計で
計測した熱流束ｑをもとにｄｗ，熱伝達率ｈを算出して
いるが、リアルタイムで、熱伝達率ｈを計測することが
できない。
【０００５】本発明は、これらの問題を解決することが
できる装置、すなわち、流体（気体あるいは液体）と固
体壁面間の熱伝達率を精度良く、リアルタイムで把握で
きる熱伝達率計測装置を提供することを目的とする。
できる装置、すなわち、流体（気体あるいは液体）と固
体壁面間の熱伝達率を精度良く、リアルタイムで把握で
きる熱伝達率計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】解決するための手段１、
２は、請求項１の発明に対応するものであり、解決する
ための手段３は、請求項２の発明に対応するものであ
り、解決するための手段４は、請求項３の発明に対応す
るものである。
２は、請求項１の発明に対応するものであり、解決する
ための手段３は、請求項２の発明に対応するものであ
り、解決するための手段４は、請求項３の発明に対応す
るものである。
【０００７】（第１の手段）本発明に係る流体（気体ま
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体の表面温度を計測するための熱
電対４と、供試体内部の温度を計測するための１つの熱
電対と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電対からの
信号を入力する温度データ記録用機器及び演算機器７か
らなり、（Ｂ）前記棒状供試体２０は、その側面および
端面が断熱されるように断熱材２の中に設置し、（Ｃ）
前記断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設置し、
（Ｄ）流体１０と接する棒状供試体２０の入熱面と、断
熱材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｅ）棒状供試体２０の表面に設置した試体表面温
度計用熱電対４からのケーブル１１Ａと、供試体内部に
設置した１つあるいは２つの供試体内部温度計測用熱電
対からのケーブルは、断熱材２と固体３の内部を通し
て、温度データ記録用機器及び演算機器７へ接続し、
（Ｆ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７には、
予め熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録
することを特徴とする。
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体の表面温度を計測するための熱
電対４と、供試体内部の温度を計測するための１つの熱
電対と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電対からの
信号を入力する温度データ記録用機器及び演算機器７か
らなり、（Ｂ）前記棒状供試体２０は、その側面および
端面が断熱されるように断熱材２の中に設置し、（Ｃ）
前記断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設置し、
（Ｄ）流体１０と接する棒状供試体２０の入熱面と、断
熱材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｅ）棒状供試体２０の表面に設置した試体表面温
度計用熱電対４からのケーブル１１Ａと、供試体内部に
設置した１つあるいは２つの供試体内部温度計測用熱電
対からのケーブルは、断熱材２と固体３の内部を通し
て、温度データ記録用機器及び演算機器７へ接続し、
（Ｆ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７には、
予め熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録
することを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明装置においては、（１）
１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の表面
（流体と接触する面）、および供試体の内部１ヵ所に熱
電対を取付ける。
１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の表面
（流体と接触する面）、および供試体の内部１ヵ所に熱
電対を取付ける。
【０００９】（２）熱電対の取り付け位置は、供試体の
表面と、供試体の表面より距離△ｘだけ離れた点とす
る。
表面と、供試体の表面より距離△ｘだけ離れた点とす
る。
【００１０】ただし、距離△ｘは６ｍｍ程度以下とす
る。
る。
【００１１】（３）供試体の側面及び端面（熱電対を取
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
【００１２】（４）熱電対を温度データ解析演算機器及
び記録用機器に接続する。
び記録用機器に接続する。
【００１３】（５）表面に設置する熱電対は、供試体表
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
【００１４】（６）２本の熱電対からの信号を演算し、
熱伝達率を算出する。
熱伝達率を算出する。
【００１５】（第２の手段）本発明に係る流体（気体ま
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体内部の温度を計測するための第
１熱電対５と、第２熱電対６と、流体温度計測用熱電対
８と、前記熱電対（５、６、８）からの信号を入力する
温度データ記録用機器及び演算機器７からなり、（Ｂ）
前記棒状供試体２０は、その側面および端面が断熱され
るように断熱材２の中に設置するとともに、前記断熱材
２は、計測対象となる固体３の中に設置し、（Ｃ）流体
（１０）と接する棒状供試体（２０）の入熱面と、断熱
材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｄ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７に
は、予め熱伝達率ｈの算定式、が組み込まれており、熱
伝達率計測時には、各熱電対からのデータを処理し、熱
伝達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録するこ
とを特徴とする。
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体内部の温度を計測するための第
１熱電対５と、第２熱電対６と、流体温度計測用熱電対
８と、前記熱電対（５、６、８）からの信号を入力する
温度データ記録用機器及び演算機器７からなり、（Ｂ）
前記棒状供試体２０は、その側面および端面が断熱され
るように断熱材２の中に設置するとともに、前記断熱材
２は、計測対象となる固体３の中に設置し、（Ｃ）流体
（１０）と接する棒状供試体（２０）の入熱面と、断熱
材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｄ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７に
は、予め熱伝達率ｈの算定式、が組み込まれており、熱
伝達率計測時には、各熱電対からのデータを処理し、熱
伝達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録するこ
とを特徴とする。
【００１６】すなわち、本発明装置においては、（１）
１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の表面
（流体と接触する面）、および供試体の内部２ヵ所に熱
電対を取付ける。
１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の表面
（流体と接触する面）、および供試体の内部２ヵ所に熱
電対を取付ける。
【００１７】（２）熱電対の取り付け位置は、供試体の
軸方向に、供試体の表面と、供試体の表面より距離△ｘ
1 だけ離れた点と供試体の表面より距離△ｘ2 だけ離れ
た点とする。
軸方向に、供試体の表面と、供試体の表面より距離△ｘ
1 だけ離れた点と供試体の表面より距離△ｘ2 だけ離れ
た点とする。
【００１８】ただし、距離△ｘ1 、△ｘ2 は６ｍｍ程度
以下とし、△ｘ1 ≠△ｘ2 とする。
以下とし、△ｘ1 ≠△ｘ2 とする。
【００１９】（３）供試体の側面及び端面（熱電対を取
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
【００２０】（４）熱電対を温度データ解析演算機器及
び記録用機器に接続する。
び記録用機器に接続する。
【００２１】（５）表面に設置する熱電対は、供試体表
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
【００２２】（６）３本の熱電対からの信号を演算し、
熱伝達率を算出する。
熱伝達率を算出する。
【００２３】ところで、流体（気体あるいは液体）と固
体壁面間の熱流速は、式（１）で表される。
体壁面間の熱流速は、式（１）で表される。
【００２４】 ｑ＝ｈ（ＴF −Ｔ1 ） 式（１） 図４は、流体（気体あるいは液体）と固体壁面間の熱移
動の模式図で、固体温度よりも流体温度が高い場合を示
す。
動の模式図で、固体温度よりも流体温度が高い場合を示
す。
【００２５】一方、流体（気体あるいは液体）と固体と
の接触面１における熱の移動は、熱伝導となるから、接
触面１における流体側の熱流束ｑF と固体側の熱流束ｑ
S はそれぞれ次式で表される。
の接触面１における熱の移動は、熱伝導となるから、接
触面１における流体側の熱流束ｑF と固体側の熱流束ｑ
S はそれぞれ次式で表される。
【００２６】流体側の熱流束ｑF
【数１】
【００２７】固体側の熱流束ｑS
【数２】
【００２８】ところで、式（１），式（２），式（３）
で表される熱流束は等しいため、 ｑ＝ｑF ＝ｑS 式（４） その為、式（１）と式（３）から、つぎの熱伝達率の式
が得られる。
で表される熱流束は等しいため、 ｑ＝ｑF ＝ｑS 式（４） その為、式（１）と式（３）から、つぎの熱伝達率の式
が得られる。
【００２９】
【数３】
【００３０】従って、熱伝導率λS が既知の供試体に対
し、
し、
【数４】
【００３１】を計測することにより、熱伝達率ｈを求め
ることが出来る。
ることが出来る。
【００３２】（第３の手段）本発明に係る流体（気体ま
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、 （１）１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の
表面（流体と接触する面）、および供試体の内部２ヵ所
に熱電対を取付ける。
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、 （１）１次元の非定常熱伝導が実現できる棒状供試体の
表面（流体と接触する面）、および供試体の内部２ヵ所
に熱電対を取付ける。
【００３３】（２）熱電対の取り付け位置は、供試体の
軸方向に、供試体の表面より距離△ｘ1 だけ離れた点と
供試体の表面より距離△ｘ2 だけ離れた点とする。
軸方向に、供試体の表面より距離△ｘ1 だけ離れた点と
供試体の表面より距離△ｘ2 だけ離れた点とする。
【００３４】ただし、距離△ｘ1 、△ｘ2 は６ｍｍ程度
以下とし、△ｘ1 ＜△ｘ2 とする。
以下とし、△ｘ1 ＜△ｘ2 とする。
【００３５】（３）供試体の側面及び端面（熱電対を取
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
付けた面の反対側の面）は断熱条件とするため、断熱材
２で覆う。なお、端面は必ずしも断熱とする必要は無
く、温度一定の温度壁としても良い。
【００３６】（４）熱電対を温度データ解析演算機器及
び記録用機器に接続する。
び記録用機器に接続する。
【００３７】（５）表面に設置する熱電対は、供試体表
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
面に凹凸が発生しないように取り付ける。
【００３８】（６）供試体内の２本の熱電対および、必
要であれば流体主流温度計測用熱電対からの信号を演算
し、熱伝達率を算出する。
要であれば流体主流温度計測用熱電対からの信号を演算
し、熱伝達率を算出する。
【００３９】（第４の手段）本発明に係る流体（気体ま
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）供試体の表面の温度を計測するためのシート状熱
電対２１と、温度計測用熱電対を設置するための断熱材
２と、固体３と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電
対２１、８からの信号を入力する温度データ記録用機器
及び演算機器７からなり、（Ｂ）前記シート状熱電対２
１は、その表面と断熱材２の表面が同一平面となる様
に、断熱材２の中に設置し、（Ｃ）シート状熱電対２１
を設置した断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設
置するとともに、流体１０と接する断熱材２の表面と、
固体３の表面は全て同一平面となるようにし、（Ｄ）温
度データ記録用機器及び演算機器７内には、予め、熱伝
達率の算定式が組み込まれており、熱伝達率計測時に
は、各熱電対からのデータを処理し、熱伝達率の経時変
化をリアルタイムで表示し記録することを特徴とする。
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）供試体の表面の温度を計測するためのシート状熱
電対２１と、温度計測用熱電対を設置するための断熱材
２と、固体３と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電
対２１、８からの信号を入力する温度データ記録用機器
及び演算機器７からなり、（Ｂ）前記シート状熱電対２
１は、その表面と断熱材２の表面が同一平面となる様
に、断熱材２の中に設置し、（Ｃ）シート状熱電対２１
を設置した断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設
置するとともに、流体１０と接する断熱材２の表面と、
固体３の表面は全て同一平面となるようにし、（Ｄ）温
度データ記録用機器及び演算機器７内には、予め、熱伝
達率の算定式が組み込まれており、熱伝達率計測時に
は、各熱電対からのデータを処理し、熱伝達率の経時変
化をリアルタイムで表示し記録することを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態１、２は請求
項１の発明に対するであり、本発明の実施の形態３は請
求項２の発明に対するであり、本発明の実施の形態４は
請求項３の発明に対するである。
項１の発明に対するであり、本発明の実施の形態３は請
求項２の発明に対するであり、本発明の実施の形態４は
請求項３の発明に対するである。
【００４１】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態を図１に示す。
の形態を図１に示す。
【００４２】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
【００４３】図１に示すように、棒状供試体２０をその
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
【００４４】更に、棒状供試体２０を設置した断熱材２
を計測対象となる固体３の中に設置する。
を計測対象となる固体３の中に設置する。
【００４５】ただし、流体１０と接する棒状供試体２０
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
【００４６】棒状供試体２０の表面に設置した試体表面
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａからのケーブル１１Ａは、断熱材２と
固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器及び演算機
器７へ接続する。
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａからのケーブル１１Ａは、断熱材２と
固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器及び演算機
器７へ接続する。
【００４７】また、流体温度は、液体温度計測用熱電対
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
【００４８】なお、流体１０の温度の計測は、熱電対の
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
【００４９】また、流体１０の温度のリアルタイムデー
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
【００５０】温度データ記録用機器及び演算機器７内に
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（８）が組
み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対からの
データを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイム
で表示し記録する。
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（８）が組
み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対からの
データを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイム
で表示し記録する。
【００５１】図５を用いて、第１の実施の形態の作用を
説明する。
説明する。
【００５２】供試体表面（点１）と供試体内部（点２）
において、点１のまわりのテーラ展開により、次式が得
られる。
において、点１のまわりのテーラ展開により、次式が得
られる。
【００５３】
【数５】
【００５４】式（６）において、高次（２次以上）の項
を省略すると、
を省略すると、
【数６】
【００５５】式（７）を式（５）に代入することによ
り、次の熱伝達率ｈの式が得られる。
り、次の熱伝達率ｈの式が得られる。
【数７】
【００５６】従って、供試体の表面温度Ｔ1 、表面から
△ｘ1 はなれた供試体の内部温度Ｔ2 、および流体の主
流温度ＴF を計測すれば、熱伝達率ｈを求めることが出
来る。
△ｘ1 はなれた供試体の内部温度Ｔ2 、および流体の主
流温度ＴF を計測すれば、熱伝達率ｈを求めることが出
来る。
【００５７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態を図２に示す。
の形態を図２に示す。
【００５８】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
【００５９】図２に示すように、棒状供試体２０をその
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
【００６０】更に、棒状供試体２０を設置した断熱材２
を計測対象となる固体３の中に設置する。
を計測対象となる固体３の中に設置する。
【００６１】ただし、流体１０と接する棒状供試体２０
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
【００６２】棒状供試体２０の表面に設置した試体表面
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
【００６３】また、流体１０の温度は、液体温度計測用
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
【００６４】なお、流体１０の温度の計測は、熱電対の
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
【００６５】また、流体１０の温度のリアルタイムデー
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
【００６６】温度データ記録用機器及び演算機器７内に
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（１２）が
組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対から
のデータを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイ
ムで表示し記録する。
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（１２）が
組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対から
のデータを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイ
ムで表示し記録する。
【００６７】図６を用いて、第２の実施の形態の作用を
説明する。
説明する。
【００６８】供試体表面（点１）と供試体内部（点２、
および点３）において、それぞれ点１のまわりのテーラ
展開により、次式が得られる。
および点３）において、それぞれ点１のまわりのテーラ
展開により、次式が得られる。
【００６９】
【数８】
【００７０】式（９）と式（１０）において、高次（３
次以上）の項を省略すると、次式が得られる。
次以上）の項を省略すると、次式が得られる。
【００７１】
【数９】
【００７２】従って、この場合の熱伝達率ｈは、次式で
与えられる。
与えられる。
【００７３】
【数１０】
【００７４】従って、供試体の表面温度Ｔ1 、表面から
△ｘ1 はなれた供試体の内部温度Ｔ2 、表面から△ｘ2
はなれた供試体の内部温度Ｔ3 、および流体の主流温度
ＴFを計測すれば、熱伝達率ｈを求めることが出来る。
△ｘ1 はなれた供試体の内部温度Ｔ2 、表面から△ｘ2
はなれた供試体の内部温度Ｔ3 、および流体の主流温度
ＴFを計測すれば、熱伝達率ｈを求めることが出来る。
【００７５】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態を図３に示す。
の形態を図３に示す。
【００７６】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
熱伝達率計測装置の構成を示す図である。
【００７７】図３に示すように、棒状供試体２０をその
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
側面と端面が断熱されるように断熱材２の中に設置す
る。
【００７８】更に、棒状供試体２０を設置した断熱材２
を計測対象となる固体３の中に設置する。
を計測対象となる固体３の中に設置する。
【００７９】ただし、流体１０と接する棒状供試体２０
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
の入熱面、断熱材２の表面、固体３の表面は全て同一平
面となるようにする。
【００８０】棒状供試体２０の表面に設置した試体表面
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部温
度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
【００８１】また、流体１０の温度は、液体温度計測用
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
【００８２】なお、流体１０の温度の計測は、熱電対の
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
みではなく、その他のセンサーを使用しても良い。
【００８３】また、流体１０の温度のリアルタイムデー
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
タが得られない場合には、別手法で得られたデータ（推
定値を含む）を、予め、棒状供試体２０の熱伝導率、熱
電対の設置位置を表す距離と同様に、設定値として与え
ても良い。
【００８４】温度データ記録用機器及び演算機器７内に
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（１６）も
しくは式（１７）が組み込まれており、熱伝達率計測時
には、各熱電対からのデータを処理し、熱伝達率ｈの経
時変化をリアルタイムで表示し記録する。
は、予め熱伝達率ｈの算定式、すなわち、式（１６）も
しくは式（１７）が組み込まれており、熱伝達率計測時
には、各熱電対からのデータを処理し、熱伝達率ｈの経
時変化をリアルタイムで表示し記録する。
【００８５】図７を用いて、第３の実施の形態の作用に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００８６】棒状供試体内の１次元非定常熱伝導は、次
の微分方程式で表される。
の微分方程式で表される。
【００８７】１次元非定常熱伝導方程式
【数１１】
【００８８】境界条件
【数１２】
【００８９】ここで、上述の１次元非定常熱伝導方程式
と境界条件を図７に示すように、供試体内部の点１、点
２、点Ｍ、点３で離散化する。
と境界条件を図７に示すように、供試体内部の点１、点
２、点Ｍ、点３で離散化する。
【００９０】
【数１３】
【００９１】式（２５）に、式（２６）と式（２７）を
代入して、整理すると、次の離散式が得られる。
代入して、整理すると、次の離散式が得られる。
【００９２】
【数１４】
【００９３】一方、式（２８）の右辺における供試体の
表面温度Ｔ1 は、次の２種類の方法で近似することが出
来る。
表面温度Ｔ1 は、次の２種類の方法で近似することが出
来る。
【００９４】（近似方法１）点１のまわりで、点２の温
度についてテーラ展開を行うと、
度についてテーラ展開を行うと、
【数１５】
【００９５】上式において、２次以上の高次項を省略す
ると、
ると、
【数１６】
【００９６】ところで、流体主流と供試体表面間の熱流
束と供試体表面（点１）での熱流束（供試体側）は等し
いから、
束と供試体表面（点１）での熱流束（供試体側）は等し
いから、
【数１７】
【００９７】式（３０）と式（３１）から、次式が得ら
れる。
れる。
【００９８】
【数１８】
【００９９】が得られる。
【０１００】（近似方法２）点１のまわりで、点３の温
度についてテーラ展開を行うと、
度についてテーラ展開を行うと、
【数１９】
【０１０１】式（２９）と式（３３）において、３次以
上の高次項を省略して整理すると、
上の高次項を省略して整理すると、
【数２０】
【０１０２】式（３１）と式（３４）から、
【数２１】
【０１０３】従って、式（３２）あるいは式（３５）を
式（２８）に代入して、熱伝達率ｈについて整理する
と、次の２つの式が得られる。
式（２８）に代入して、熱伝達率ｈについて整理する
と、次の２つの式が得られる。
【０１０４】
【数２２】
【０１０５】なお、式（３６）と式（３７）の右辺の温
度の時間勾配は、次式で表す。
度の時間勾配は、次式で表す。
【０１０６】
【数２３】
【０１０７】従って、熱伝導率λS が既知の供試体に対
し、内部温度Ｔ2 、Ｔ3 、および流体主流温度ＴF を計
測することにより、熱伝達率ｈを求めることが出来る。
し、内部温度Ｔ2 、Ｔ3 、および流体主流温度ＴF を計
測することにより、熱伝達率ｈを求めることが出来る。
【０１０８】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態を図８〜図９に示す。
の形態を図８〜図９に示す。
【０１０９】図８は、第４の実施の形態に係る熱伝達率
計測装置の構成を示す図。
計測装置の構成を示す図。
【０１１０】図９は、第４の実施の形態の係る熱伝達率
計測装置の原理を示す図である。
計測装置の原理を示す図である。
【０１１１】図８に示すように、シート状熱電対２１を
その表面と断熱材２の表面が同一平面となる様に、断熱
材２の中に設置する。
その表面と断熱材２の表面が同一平面となる様に、断熱
材２の中に設置する。
【０１１２】更に、シート状熱電対２１を設置した断熱
材２を、計測対象となる固体３の中に設置する。
材２を、計測対象となる固体３の中に設置する。
【０１１３】ただし、流体１０と接する断熱材２の表
面、固体３の表面は全て同一平面となるようにする。
面、固体３の表面は全て同一平面となるようにする。
【０１１４】シート状熱電対２１からのケーブル１２
は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用
機器及び演算機器７へ接続する。
は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用
機器及び演算機器７へ接続する。
【０１１５】また、流体温度は、液体温度計測用熱電対
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
【０１１６】なお、流体温度の計測は、熱電対のみでは
なく、その他のセンサーを使用しても良い。
なく、その他のセンサーを使用しても良い。
【０１１７】また、流体温度のリアルタイムデータが得
られない場合には、別手法で得られたデータ（推定値を
含む）を、予め、シート状熱電対２１の比熱、密度、熱
伝導率、熱電対の設置位置を表す距離、温度の計測時間
間隔と同様に、設定値として与えても良い。
られない場合には、別手法で得られたデータ（推定値を
含む）を、予め、シート状熱電対２１の比熱、密度、熱
伝導率、熱電対の設置位置を表す距離、温度の計測時間
間隔と同様に、設定値として与えても良い。
【０１１８】温度データ記録用機器及び演算機器７内に
は、予め、熱伝達率の算定式（本文の式（１０）と（１
１））が組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱
電対からのデータを処理し、熱伝達率の経時変化をリア
ルタイムで表示し記録する。すなわち、本発明装置にお
いては、 （１）測定対象となる個体壁の状況に適合する形状の断
熱材の端面に熱電対を取付ける。
は、予め、熱伝達率の算定式（本文の式（１０）と（１
１））が組み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱
電対からのデータを処理し、熱伝達率の経時変化をリア
ルタイムで表示し記録する。すなわち、本発明装置にお
いては、 （１）測定対象となる個体壁の状況に適合する形状の断
熱材の端面に熱電対を取付ける。
【０１１９】（２）熱電対の取り付けた断熱材の端面
は、流体（気体もしくは液体）と接触し、しかも、測定
対象となる固体壁と同一平面となる様に設置する。
は、流体（気体もしくは液体）と接触し、しかも、測定
対象となる固体壁と同一平面となる様に設置する。
【０１２０】（３）断熱材に取付ける熱電対には、シー
ト状熱電対を用いる。
ト状熱電対を用いる。
【０１２１】（４）シート状熱電対内の非定常熱伝導
を、
を、
【数２４】
【０１２２】で記述する。
【０１２３】（５）上述の１次元非定常熱伝導方程式と
境界条件を、図９に示すように、シート状熱電対２１の
表面（点１）、熱電対の内部（点０）、熱電対の裏面
（点２）で離散化する。
境界条件を、図９に示すように、シート状熱電対２１の
表面（点１）、熱電対の内部（点０）、熱電対の裏面
（点２）で離散化する。
【０１２４】
【数２５】
【０１２５】
【数２６】
【０１２６】式（５０）は、温度の時間微分に式（４
８）を用いる場合、式（５１）は、温度の時間微分に式
（４９）を用いる場合である。
８）を用いる場合、式（５１）は、温度の時間微分に式
（４９）を用いる場合である。
【０１２７】上式において、シート状熱電対材料の比
熱、密度、熱伝達率、熱電対の厚さ、温度の計測時間間
隔を設定し、シート状熱電対からの温度データと、ガス
温度データを代入すれば熱伝達率ｈが得られる。
熱、密度、熱伝達率、熱電対の厚さ、温度の計測時間間
隔を設定し、シート状熱電対からの温度データと、ガス
温度データを代入すれば熱伝達率ｈが得られる。
【０１２８】なお、熱伝達率ｈは、式（５０）あるいは
式（５１）、もしくは式（５０）と式（５１）の平均値
として求める。
式（５１）、もしくは式（５０）と式（５１）の平均値
として求める。
【０１２９】熱伝達率ｈは、固体の種類により変化しな
いものとして取扱われているため、シート状熱電対２１
を用いて、流体（気体または液体）とシートの熱伝達率
ｈを計測することにより、流体（気体または液体）と固
体表面間の熱伝達率ｈを求めることができる。
いものとして取扱われているため、シート状熱電対２１
を用いて、流体（気体または液体）とシートの熱伝達率
ｈを計測することにより、流体（気体または液体）と固
体表面間の熱伝達率ｈを求めることができる。
【０１３０】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【０１３１】（１）本発明により、流体（気体あるいは
液体）と固体表面間の熱伝達率がリアルタイムかつ高精
度で計測可能となる。
液体）と固体表面間の熱伝達率がリアルタイムかつ高精
度で計測可能となる。
【０１３２】（２）請求項１の発明の第１の実施の形態
では、供試体の表面とその内部に設置した合計２本の熱
電対からの温度データからの計測値から熱伝達率を求め
ることが出来る。
では、供試体の表面とその内部に設置した合計２本の熱
電対からの温度データからの計測値から熱伝達率を求め
ることが出来る。
【０１３３】（３）請求項１の発明の第２の実施の形態
では、供試体の表面とその内部２カ所に設置した合計３
本の熱電対からの温度データからの計測値から熱伝達率
を求めることが出来る。
では、供試体の表面とその内部２カ所に設置した合計３
本の熱電対からの温度データからの計測値から熱伝達率
を求めることが出来る。
【０１３４】（４）一般に、供試体表面の温度計測は、
熱電対の設置状況に大きく左右されるため、供試体の内
部温度に比べ高精度の計測が難しいが、本発明により、
計測精度の悪い表面温度を使用せずに、高精度計測の容
易な内部温度（および流体主流温度）のみで熱伝達率を
計測することが出来る。
熱電対の設置状況に大きく左右されるため、供試体の内
部温度に比べ高精度の計測が難しいが、本発明により、
計測精度の悪い表面温度を使用せずに、高精度計測の容
易な内部温度（および流体主流温度）のみで熱伝達率を
計測することが出来る。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る熱伝達率計測
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の係る熱伝達率計測
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る熱伝達率計測
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図４】流体と固体壁面間の熱移動の模式図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の作用の説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の作用の説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の作用の説明図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る熱伝達率計測
装置の構成を示す図。
装置の構成を示す図。
【図９】本発明の第４の実施の形態の係る熱伝達率計測
装置の原理を示す図。
装置の原理を示す図。
１…流体（気体あるいは液体）と固体との接触面 ２…断熱材 ３…固体 ４…供試体表面温度計測用熱電対 ５…供試体内部温度計測用熱電対Ａ ６…供試体内部温度計測用熱電対Ｂ ７…温度データ記録用機器及び演算機器 ８…流体（気体あるいは液体）温度計測用熱電対 ９…熱伝達率算定式 １０…流体 １１…ケーブル １２…ケーブル ２０…棒状供試体 ２１…シート状熱電対 Ｃｐ…供試体の比熱 ｈ …熱伝達率 ｋ …供試体の熱伝導率 Ｌ …棒状供試体の長さ ｑ …熱流束 ｑF …流体と固体の接触面での流体側の熱伝導による熱
流束 ｑS …流体と固体の接触面での固体体側の熱伝導による
熱流束 ｑM …供試体表面から軸方向に△ｘ1 離れた位置の熱流
束 ｑ1 …流体主流と固体表面間の熱流束 ＴF …流体の主流温度 Ｔ1 …供試体表面の温度 Ｔ2 …供試体表面から軸方向に△ｘ1 離れた位置の温度 Ｔ3 …供試体表面から軸方向に△ｘ2 離れた位置の温度 Ｔ2 （ｔ＋△ｔ）…ｔ時刻より△ｔ後の時刻での点２の
温度 Ｔ2 （ｔ） …ｔ時刻での点２の温度 Ｔ2 （ｔ−△ｔ）…ｔ時刻より△ｔ前の時刻での点２の
温度 ｔ …時間 △ｔ…時間間隔 ｘ …供試体の軸方向距離 △ｘ…分割距離 ρ …供試体密度 λF …流体の熱伝導率 λS …固体（供試体）の熱伝導率
流束 ｑS …流体と固体の接触面での固体体側の熱伝導による
熱流束 ｑM …供試体表面から軸方向に△ｘ1 離れた位置の熱流
束 ｑ1 …流体主流と固体表面間の熱流束 ＴF …流体の主流温度 Ｔ1 …供試体表面の温度 Ｔ2 …供試体表面から軸方向に△ｘ1 離れた位置の温度 Ｔ3 …供試体表面から軸方向に△ｘ2 離れた位置の温度 Ｔ2 （ｔ＋△ｔ）…ｔ時刻より△ｔ後の時刻での点２の
温度 Ｔ2 （ｔ） …ｔ時刻での点２の温度 Ｔ2 （ｔ−△ｔ）…ｔ時刻より△ｔ前の時刻での点２の
温度 ｔ …時間 △ｔ…時間間隔 ｘ …供試体の軸方向距離 △ｘ…分割距離 ρ …供試体密度 λF …流体の熱伝導率 λS …固体（供試体）の熱伝導率
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１１月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】（第１の手段）本発明に係る流体（気体ま
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体の表面温度を計測するための熱
電対４と、供試体内部の温度を計測するための１つの熱
電対と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電対からの
信号を入力する温度データ記録用機器及び演算機器７か
らなり、（Ｂ）前記棒状供試体２０は、その側面および
端面が断熱されるように断熱材２の中に設置し、（Ｃ）
前記断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設置し、
（Ｄ）流体１０と接する棒状供試体２０の入熱面と、断
熱材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｅ）棒状供試体２０の表面に設置した供試体表面
温度計用熱電対４からのケーブル１１Ａと、供試体内部
に設置した１つあるいは２つの供試体内部温度計測用熱
電対からのケーブルは、断熱材２と固体３の内部を通し
て、温度デ一タ記録用機器及び演算機器７へ接続し、
（Ｆ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７には、
予め熱伝達率ｈの算定式、が組み込まれており熱伝達率
計測時には、各熱電対からのデータを処理し、予め熱伝
達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録すること
を特徴とする。
たは液体）と固体表面間の熱伝達率の計測装置は、
（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体２０と、断熱材
２と、固体３と、供試体の表面温度を計測するための熱
電対４と、供試体内部の温度を計測するための１つの熱
電対と、流体温度計測用熱電対８と、前記熱電対からの
信号を入力する温度データ記録用機器及び演算機器７か
らなり、（Ｂ）前記棒状供試体２０は、その側面および
端面が断熱されるように断熱材２の中に設置し、（Ｃ）
前記断熱材２は、計測対象となる固体３の中に設置し、
（Ｄ）流体１０と接する棒状供試体２０の入熱面と、断
熱材２の表面と、固体３の表面は同一平面となるように
し、（Ｅ）棒状供試体２０の表面に設置した供試体表面
温度計用熱電対４からのケーブル１１Ａと、供試体内部
に設置した１つあるいは２つの供試体内部温度計測用熱
電対からのケーブルは、断熱材２と固体３の内部を通し
て、温度デ一タ記録用機器及び演算機器７へ接続し、
（Ｆ）前記温度データ記録用機器及び演算機器７には、
予め熱伝達率ｈの算定式、が組み込まれており熱伝達率
計測時には、各熱電対からのデータを処理し、予め熱伝
達率ｈの経時変化をリアルタイムで表示し記録すること
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】ところで、流体（気体あるいは液体）と固
体壁面間の熱流束は、式（１）で表される。
体壁面間の熱流束は、式（１）で表される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態１、２は請求
項１の発明に対するものであり、本発明の実施の形態３
は請求項２の発明に対するものであり、本発明の実施の
形態４は請求項３の発明に対するものである。
項１の発明に対するものであり、本発明の実施の形態３
は請求項２の発明に対するものであり、本発明の実施の
形態４は請求項３の発明に対するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】棒状供試体２０の表面に設置した供試体表
面温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部
温度計測用熱電対Ａからのケーブル１１Ａは、断熱材２
と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器及び演算
機器７へ接続する。
面温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部
温度計測用熱電対Ａからのケーブル１１Ａは、断熱材２
と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器及び演算
機器７へ接続する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６２】棒状供試体２０の表面に設置した供試体表
面温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部
温度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
面温度計用熱電対４、供試体内部に設置した供試体内部
温度計測用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１
Ｂ）は、断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記
録用機器及び演算機器７へ接続する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６３】また、流体１０の温度は、流体温度計測用
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７３】
【数１０】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８０】供試体内部に設置した供試体内部温度計測
用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１Ｂ）は、
断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
用熱電対Ａ、Ｂからのケーブル（１１Ａ、１１Ｂ）は、
断熱材２と固体３の内部を通し、温度デ一タ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８１】また、流体１０の温度は、流体温度計測用
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
熱電対８で計測し、温度データは同様に温度データ記録
用機器及び演算機器７へ接続する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１０６】
【数２３】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１５】また、流体温度は、流体温度計測用熱電対
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
８で計測し、温度データは同様に温度データ記録用機器
及び演算機器７へ接続する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (3)
- 【請求項１】（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体
（２０）と、断熱材（２）と、固体（３）と、供試体の
表面温度を計測するための熱電対（４）と、供試体内部
の温度を計測するための１つあるいは２つの熱電対と、
流体温度計測用熱電対（８）と、前記熱電対からの信号
を入力する温度データ記録用機器及び演算機器（７）か
らなり、（Ｂ）前記棒状供試体（２０）は、その側面お
よび端面が断熱されるように断熱材（２）の中に設置
し、（Ｃ）前記断熱材（２）は、計測対象となる固体
（３）の中に設置し、（Ｄ）流体（１０）と接する棒状
供試体（２０）の入熱面と、断熱材（２）の表面と、固
体（３）の表面は同一平面となるようにし、（Ｅ）棒状
供試体（２０）の表面に設置した試体表面温度計用熱電
対（４）からのケーブル（１１Ａ）と、供試体内部に設
置した１つあるいは２つの供試体内部温度計測用熱電対
からのケーブルは、断熱材（２）と固体（３）の内部を
通して、温度デ一タ記録用機器及び演算機器（７）へ接
続し、（Ｆ）前記温度データ記録用機器及び演算機器
（７）には、予め熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイム
で表示し記録することを特徴とする流体と固体表面間の
熱伝達率の計測装置。 - 【請求項２】（Ａ）熱を伝導させるための棒状供試体
（２０）と、断熱材（２）と、固体（３）と、供試体内
部の温度を計測するための第１熱電対（５）と、第２熱
電対（６）と、流体温度計測用熱電対（８）と、前記熱
電対（５、６、８）からの信号を入力する温度データ記
録用機器及び演算機器（７）からなり、（Ｂ）前記棒状
供試体（２０）は、その側面および端面が断熱されるよ
うに断熱材（２）の中に設置するとともに、前記断熱材
（２）は、計測対象となる固体（３）の中に設置し、
（Ｃ）流体（１０）と接する棒状供試体（２０）の入熱
面と、断熱材（２）の表面と、固体（３）の表面は同一
平面となるようにし、（Ｄ）前記温度データ記録用機器
及び演算機器（７）には、予め熱伝達率ｈの算定式が組
み込まれており、熱伝達率計測時には、各熱電対からの
データを処理し、熱伝達率ｈの経時変化をリアルタイム
で表示し記録することを特徴とする流体と固体表面間の
熱伝達率の計測装置。 - 【請求項３】（Ａ）供試体の表面の温度を計測するため
のシート状熱電対（２１）と、温度計測用熱電対を設置
するための断熱材（２）と、固体（３）と、流体温度計
測用熱電対（８）と、前記熱電対（２１、８）からの信
号を入力する温度データ記録用機器及び演算機器（７）
からなり、（Ｂ）前記シート状熱電対（２１）は、その
表面と断熱材（２）の表面が同一平面となる様に、断熱
材（２）の中に設置し、（Ｃ）シート状熱電対（２１）
を設置した断熱材（２）は、計測対象となる固体（３）
の中に設置するとともに、流体（１０）と接する断熱材
（２）の表面と、固体（３）の表面は同一平面となるよ
うにし、（Ｄ）温度データ記録用機器及び演算機器
（７）には、予め、熱伝達率の算定式が組み込まれてお
り、熱伝達率計測時には、各熱電対からのデータを処理
し、熱伝達率の経時変化をリアルタイムで表示し記録す
ることを特徴とする流体と固体表面間の熱伝達率の計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21631897A JPH10274629A (ja) | 1997-01-29 | 1997-08-11 | 熱伝達率の計測装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-15392 | 1997-01-29 | ||
| JP1539297 | 1997-01-29 | ||
| JP21631897A JPH10274629A (ja) | 1997-01-29 | 1997-08-11 | 熱伝達率の計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274629A true JPH10274629A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=26351525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21631897A Withdrawn JPH10274629A (ja) | 1997-01-29 | 1997-08-11 | 熱伝達率の計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10274629A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468360C1 (ru) * | 2011-07-27 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Способ измерения интегрального коэффициента излучения поверхности теплозащитных материалов |
| CN105527315A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 灯具样件的温度测试方法 |
| US9909936B2 (en) | 2012-12-27 | 2018-03-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat flux sensor and method for manufacturing same |
| JP2020041717A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 株式会社前川製作所 | 加熱冷却装置の性能評価方法 |
| CN113092523A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-09 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 薄膜材料导热性能测试装置及测试方法 |
| FR3110242A1 (fr) * | 2020-05-12 | 2021-11-19 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Système miniaturisé de détermination de coefficient d'échange thermique et procédé de fabrication associé |
-
1997
- 1997-08-11 JP JP21631897A patent/JPH10274629A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468360C1 (ru) * | 2011-07-27 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Способ измерения интегрального коэффициента излучения поверхности теплозащитных материалов |
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| CN113092523A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-09 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 薄膜材料导热性能测试装置及测试方法 |
| CN113092523B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-06-06 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 薄膜材料导热性能测试装置及测试方法 |
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