JPS6050299B2 - 熱抵抗測定装置 - Google Patents
熱抵抗測定装置Info
- Publication number
- JPS6050299B2 JPS6050299B2 JP13825377A JP13825377A JPS6050299B2 JP S6050299 B2 JPS6050299 B2 JP S6050299B2 JP 13825377 A JP13825377 A JP 13825377A JP 13825377 A JP13825377 A JP 13825377A JP S6050299 B2 JPS6050299 B2 JP S6050299B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は伝熱手段としてヒートパイプを用い、このヒー
トパイプの等温性を利用した熱抵抗測定装置に関するも
のである。
トパイプの等温性を利用した熱抵抗測定装置に関するも
のである。
一般に各種の熱設計を行なう上で物質の熱抵抗（熱伝導
率）を知ることは極めて重要である。
率）を知ることは極めて重要である。
この熱抵抗を測定する装置としては従来第１図に示す如
き装置が用いられていた。この熱抵抗測定装置はヒータ
１を設けた加熱部２の上部に銅ブロックなどの伝熱体３
を介して固有熱抵抗の分つた標準試料４を設け、その上
に伝熱体３を介して被測定物５を設けると共に更にこの
上部に伝熱体３を介して冷却部６を設けたものである。
この装置を用いて被測定物５の固有熱抵抗を求めるには
先ず、固有熱抵抗ρ。
き装置が用いられていた。この熱抵抗測定装置はヒータ
１を設けた加熱部２の上部に銅ブロックなどの伝熱体３
を介して固有熱抵抗の分つた標準試料４を設け、その上
に伝熱体３を介して被測定物５を設けると共に更にこの
上部に伝熱体３を介して冷却部６を設けたものである。
この装置を用いて被測定物５の固有熱抵抗を求めるには
先ず、固有熱抵抗ρ。
の分つている標準試料４を流れる熱流束ｑを下記（１）
式によつて求める。ΔＴｏ ｑ■警 ゜゜゜゜゜゜（１） （但しｄ。
式によつて求める。ΔＴｏ ｑ■警 ゜゜゜゜゜゜（１） （但しｄ。
は標準試料４の厚さ、ΔＴｏは温度差）上記（１）式で
求めた熱流束ｑから下記第２式により被測定物５の熱抵
抗ρを求める。
求めた熱流束ｑから下記第２式により被測定物５の熱抵
抗ρを求める。
ΔＴ
ｐ■ｉ ・・・・・・（２）
（但しｄは被測定物５の厚さ、ΔＴは温度差）上記理論
式が成り立つためには熱流束ｑが一定であることが必要
であり、このため熱抵抗の定義から導びかれる理論式と
実験条件との対応を厳密に行なう必要がある。
式が成り立つためには熱流束ｑが一定であることが必要
であり、このため熱抵抗の定義から導びかれる理論式と
実験条件との対応を厳密に行なう必要がある。
このような均一な熱流束の分布を形成するためには従来
銅ブロックなどの伝熱体３を用いるほ・か、断熱や補助
ヒータなどの熱流束をコントロールする手段を必要とす
るため構造が複雑となり、しかも伝熱体３として熱容量
の大きい銅ブロックを用いるため測定に時間がかかるな
どの問題がある。
銅ブロックなどの伝熱体３を用いるほ・か、断熱や補助
ヒータなどの熱流束をコントロールする手段を必要とす
るため構造が複雑となり、しかも伝熱体３として熱容量
の大きい銅ブロックを用いるため測定に時間がかかるな
どの問題がある。
また被測定物５として断熱テープなど高温流・体が通る
パイプや発熱するケーブルに巻付けるものの熱抵抗を測
定する場合には第１図に示すような装置を用いて円筒に
適用される理論式から求めるがこの式が意味を持つため
には被測定物の長さを十分に長いものにとるか、若しく
は補助ヒータなどを用いなければならず何れの場合にも
煩雑な装置と熱コントロールが必要となる。更に熱抵抗
は温度依存性があるため、使用する温度条件に合せてそ
の値を求める必要があるが、従来このような場合には装
置全体を恒温槽に入れるか、あるいは加熱部と冷却部の
温度コントロールを厳密に行なう必要があり、装置が大
型化するなどの欠点があつた。
パイプや発熱するケーブルに巻付けるものの熱抵抗を測
定する場合には第１図に示すような装置を用いて円筒に
適用される理論式から求めるがこの式が意味を持つため
には被測定物の長さを十分に長いものにとるか、若しく
は補助ヒータなどを用いなければならず何れの場合にも
煩雑な装置と熱コントロールが必要となる。更に熱抵抗
は温度依存性があるため、使用する温度条件に合せてそ
の値を求める必要があるが、従来このような場合には装
置全体を恒温槽に入れるか、あるいは加熱部と冷却部の
温度コントロールを厳密に行なう必要があり、装置が大
型化するなどの欠点があつた。
本発明はかかる点に鑑み、ヒートバイブの等温性を利用
して、均一な熱流束を得るとと共に、種々の形状の被測
定物を迅速に測定することができる熱抵抗装置を開発し
たものである。
して、均一な熱流束を得るとと共に、種々の形状の被測
定物を迅速に測定することができる熱抵抗装置を開発し
たものである。
即ち本願の第１の発明は冷却部と加熱部を設けたヒート
バイブと、前記冷却部と前記加熱部間の該ヒートバイブ
の表面に設けられた温度センサーと、前記ヒートバイブ
の表面に載置される被測定物上に密着して設けられる熱
流センサーとを具備してなる熱抵抗測定装置である。
バイブと、前記冷却部と前記加熱部間の該ヒートバイブ
の表面に設けられた温度センサーと、前記ヒートバイブ
の表面に載置される被測定物上に密着して設けられる熱
流センサーとを具備してなる熱抵抗測定装置である。
また、本願の第２の発明は冷却部と加熱部を設けた第１
のヒートバイブと、前記冷却部と前記加熱部の該ヒート
バイブの表面に設けられた温度センサーと、前記第１の
ヒートバイブの表面に載置される被測定物上に密着して
設けられる熱流センサーと、該熱流センサー上に密着し
て設けられる第２のヒートバイブを具備してなる熱抵抗
測定装置である。
のヒートバイブと、前記冷却部と前記加熱部の該ヒート
バイブの表面に設けられた温度センサーと、前記第１の
ヒートバイブの表面に載置される被測定物上に密着して
設けられる熱流センサーと、該熱流センサー上に密着し
て設けられる第２のヒートバイブを具備してなる熱抵抗
測定装置である。
以下本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例を示すもので、図において７
はヒートバイブを示し、このヒートバイブ７の一端にヒ
ータ１を設けて加熱部２を形成し、他端に水冷ジャケッ
ト８を設けて冷却部６を形成している。
はヒートバイブを示し、このヒートバイブ７の一端にヒ
ータ１を設けて加熱部２を形成し、他端に水冷ジャケッ
ト８を設けて冷却部６を形成している。
この加熱部２と冷却部３との間の！ヒートバイブ７の表
面を伝熱部９とし、この伝熱部９に熱電対あるいはサー
ミスターなどの温度センサー１０が設けられていると共
に該伝熱部９に円筒状に巻付ける被測定物５を介してこ
れと密着するように熱流センサー１１が設けられている
。１また前記ヒートバイブ７は銅、アルミニウムなど熱
伝導性に優れた金属管１２の内部壁面に金網、アスベス
ト、焼結体、細溝など毛細管作用を有するウイツク１３
を設けると共に、内部を減圧して水、アルコール、アン
モニア、フレオンなどの作動液１４を封入したものであ
る。
面を伝熱部９とし、この伝熱部９に熱電対あるいはサー
ミスターなどの温度センサー１０が設けられていると共
に該伝熱部９に円筒状に巻付ける被測定物５を介してこ
れと密着するように熱流センサー１１が設けられている
。１また前記ヒートバイブ７は銅、アルミニウムなど熱
伝導性に優れた金属管１２の内部壁面に金網、アスベス
ト、焼結体、細溝など毛細管作用を有するウイツク１３
を設けると共に、内部を減圧して水、アルコール、アン
モニア、フレオンなどの作動液１４を封入したものであ
る。
また前記熱流センサー１１は、固有熱抵抗が分つている
標準試料と、この両面に設けた熱電対などの温度センサ
ーとを組合せた構造をなし、これと接続した熱流計１５
で、前記試料の両面における温度差（電圧）から熱流束
を求めるものである。なお図中１６は温度センサー１０
に接続した電圧計などの表示装置、１７は切換スイッチ
、１８は断熱材をフ夫々示す。しかして上記構造の熱抵
抗測定装置においてその測定方法を説明すると、先ず絶
縁テープなどの被測定物５をヒートバイブ７の外周に円
筒状に巻付けた後、この表面に熱流センサー１１を密着
し門て設ける。
標準試料と、この両面に設けた熱電対などの温度センサ
ーとを組合せた構造をなし、これと接続した熱流計１５
で、前記試料の両面における温度差（電圧）から熱流束
を求めるものである。なお図中１６は温度センサー１０
に接続した電圧計などの表示装置、１７は切換スイッチ
、１８は断熱材をフ夫々示す。しかして上記構造の熱抵
抗測定装置においてその測定方法を説明すると、先ず絶
縁テープなどの被測定物５をヒートバイブ７の外周に円
筒状に巻付けた後、この表面に熱流センサー１１を密着
し門て設ける。
次にヒートバイブ７の加熱部２に設けたヒーター１に通
電して作動液１４を加熱すると共に、冷却部６に設けた
水冷ジャケット８の通水量を調整してヒートバイブ７の
表面温度を調整する。
電して作動液１４を加熱すると共に、冷却部６に設けた
水冷ジャケット８の通水量を調整してヒートバイブ７の
表面温度を調整する。
この・ヒートバイブ７は加熱部２で作動液１４が減圧状
態において蒸発潜熱を奪つて容易に蒸発し、この蒸気は
ヒートバイブ７の内部全体に急速に広がるため内部は均
一な温度状態となり、冷却部６の内壁面に触れて凝縮し
た作動液１４はウイツク１３の毛細管作用により加熱部
２側に戻され、以下蒸発→凝縮のサイクルを繰返すこと
によりヒートバイブ７の内部はどの部分においても等温
度に保たれる。従つてヒートバイブ７の表面温度分布は
第３図に示すように加熱部２において一番高い温度状態
Ｔ１を保ち、冷却部６は低い温度状態Ｔ３に保たれ、こ
れらの間の伝熱部９の表面温度は中間の温度状態Ｔ２に
保たれている。この伝熱部９の表面温度は温度センサー
１０により検知し、所定の表面温度になるようにヒータ
ー１の通電量と水冷ジャケット８の通水量を調整する。
態において蒸発潜熱を奪つて容易に蒸発し、この蒸気は
ヒートバイブ７の内部全体に急速に広がるため内部は均
一な温度状態となり、冷却部６の内壁面に触れて凝縮し
た作動液１４はウイツク１３の毛細管作用により加熱部
２側に戻され、以下蒸発→凝縮のサイクルを繰返すこと
によりヒートバイブ７の内部はどの部分においても等温
度に保たれる。従つてヒートバイブ７の表面温度分布は
第３図に示すように加熱部２において一番高い温度状態
Ｔ１を保ち、冷却部６は低い温度状態Ｔ３に保たれ、こ
れらの間の伝熱部９の表面温度は中間の温度状態Ｔ２に
保たれている。この伝熱部９の表面温度は温度センサー
１０により検知し、所定の表面温度になるようにヒータ
ー１の通電量と水冷ジャケット８の通水量を調整する。
このように被測定物５を巻付けたヒートバイブ７の伝熱
部９は等温状態に保たれており、熱流束は被測定物５内
を放射状に流れる。
部９は等温状態に保たれており、熱流束は被測定物５内
を放射状に流れる。
更に熱流センサー１１内を流れる熱流束は、この内部に
設けた標準試料の両面における温度差から熱流計１５で
演算して熱流束ｑを求める。また切換スイッチ１７を切
換えて被測定物５の両面の温度差ΔＴをヒートバイブ７
の表面に設けた温度センサー１０と、熱流センサー１１
を構成する一方の温度センサーとの間の電位差から求め
る。このように求めた温度差ΔＴと、熱流束ｑと、予め
測定した被測定物５の厚さｄとから、理論式により被測
定物５の円筒状態における固有抵抗ρを求めることがで
きる。また第４図は本発明の他の実施例を示すもので、
この熱抵抗測定装置は中空板状体１９の中央部下面に中
空突出部２０を設け、内部を減圧して作動液１４を封入
した第１の平型ヒートバイブ２１ａと、この上面に設け
た温度センサー１０と、シート状の被測定物５を介して
設けた熱流センサー１１と、更にこの上部に第２の平型
ヒートバイブ２１ｂを介して設けた水冷ジャケット８と
、前記第１の平型ヒートバイブ２１ａの中空突出部２０
に設けたヒータ１と、中空板状体１９の一端に設けた水
冷ジャケット８とからなるものである。
設けた標準試料の両面における温度差から熱流計１５で
演算して熱流束ｑを求める。また切換スイッチ１７を切
換えて被測定物５の両面の温度差ΔＴをヒートバイブ７
の表面に設けた温度センサー１０と、熱流センサー１１
を構成する一方の温度センサーとの間の電位差から求め
る。このように求めた温度差ΔＴと、熱流束ｑと、予め
測定した被測定物５の厚さｄとから、理論式により被測
定物５の円筒状態における固有抵抗ρを求めることがで
きる。また第４図は本発明の他の実施例を示すもので、
この熱抵抗測定装置は中空板状体１９の中央部下面に中
空突出部２０を設け、内部を減圧して作動液１４を封入
した第１の平型ヒートバイブ２１ａと、この上面に設け
た温度センサー１０と、シート状の被測定物５を介して
設けた熱流センサー１１と、更にこの上部に第２の平型
ヒートバイブ２１ｂを介して設けた水冷ジャケット８と
、前記第１の平型ヒートバイブ２１ａの中空突出部２０
に設けたヒータ１と、中空板状体１９の一端に設けた水
冷ジャケット８とからなるものである。
この装置は第１の平型ヒートバイブ２１ａを伝熱体とし
、この等温性を利用して均一な熱流束を与えると共に、
この上方に設けた第２の平型ヒートバイブ２１ｂにより
被測定物５を均一に冷却して、熱流束の方向を直線的に
して正確な固有熱抵抗を求めることができる。またこの
装置においては異なる温度状態における熱抵抗を測定す
る場合に、第１および第２の平型ヒートバイブ２１ａ，
２１ｂの一端に設けた水冷ジャケット８により装置を急
冷することができるので、種々の測定を迅速に行なうこ
とができる。なお本発明においてヒートバイブの形状は
上記実施例のものに限らず、被測定物の形状および使用
状態に応じて種々のものを適用することができる。
、この等温性を利用して均一な熱流束を与えると共に、
この上方に設けた第２の平型ヒートバイブ２１ｂにより
被測定物５を均一に冷却して、熱流束の方向を直線的に
して正確な固有熱抵抗を求めることができる。またこの
装置においては異なる温度状態における熱抵抗を測定す
る場合に、第１および第２の平型ヒートバイブ２１ａ，
２１ｂの一端に設けた水冷ジャケット８により装置を急
冷することができるので、種々の測定を迅速に行なうこ
とができる。なお本発明においてヒートバイブの形状は
上記実施例のものに限らず、被測定物の形状および使用
状態に応じて種々のものを適用することができる。
また冷却部は水冷ジャケットを設けたものに限らず、空
冷するようにしたものでも良くこの場合冷却効果を上げ
るためのフィンを設けても良い。また被測定物の両面に
おける温度差を測定する一方の温度センサーをヒートバ
イブの表面に設け、他方の温度センサーとして熱流セン
サーを構成する温度センサーを用いたものについて示し
たが、熱流センサー側にこれとは別に温度センサーを設
けたものでも良く、またヒートバイブの表面に熱伝対の
一方の端子を設け、被測定物を介して熱流センサー側に
他方の端子を設け、一個の温度センサーで被測定物の両
面における温度差を測定するようにしたものでも良い。
以上説明した如く本発明に係る熱抵抗測定装置によれば
ヒートバイブの等温性を利用することにより均一な熱流
束が得られ、この結果正確な熱抵抗を求めることができ
ると共に、急速加熱と温度コントロールが容易なことか
ら迅速な測定を行なうことができる。
冷するようにしたものでも良くこの場合冷却効果を上げ
るためのフィンを設けても良い。また被測定物の両面に
おける温度差を測定する一方の温度センサーをヒートバ
イブの表面に設け、他方の温度センサーとして熱流セン
サーを構成する温度センサーを用いたものについて示し
たが、熱流センサー側にこれとは別に温度センサーを設
けたものでも良く、またヒートバイブの表面に熱伝対の
一方の端子を設け、被測定物を介して熱流センサー側に
他方の端子を設け、一個の温度センサーで被測定物の両
面における温度差を測定するようにしたものでも良い。
以上説明した如く本発明に係る熱抵抗測定装置によれば
ヒートバイブの等温性を利用することにより均一な熱流
束が得られ、この結果正確な熱抵抗を求めることができ
ると共に、急速加熱と温度コントロールが容易なことか
ら迅速な測定を行なうことができる。
更に本発明によればヒートバイブを用いることにより構
造の簡素化を図れると共に、ヒートバイブの形状を任意
に選ぶことによノリ、種々の使用状態における熱抵抗を
測定することができるなど顕著な効果を有するものであ
る。
造の簡素化を図れると共に、ヒートバイブの形状を任意
に選ぶことによノリ、種々の使用状態における熱抵抗を
測定することができるなど顕著な効果を有するものであ
る。
第１図は従来装置の概略を示す説明図、第２図は本発明
の一実施例を示す断面図、第３図は２図７に示すヒート
バイブの表面温度分布を示すグラフ、第４図は本発明の
他の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・ヒータ、２・・・・・・加熱部、５・・
・・・・被測定物、６・・・・・・冷却部、７・・・・
・・ヒートバイブ、８・・・９水冷ジャケット、９・・
・・・・伝熱部、１０・・・・・・温度センサー、１１
・・・・・・熱流センサー、１４・・・・・・作動液、
１５・・・・・・熱流計、１６・・・・・・表示装置、
２１ａ，２１ｂ・・・・・平型ヒートバイブ。
の一実施例を示す断面図、第３図は２図７に示すヒート
バイブの表面温度分布を示すグラフ、第４図は本発明の
他の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・ヒータ、２・・・・・・加熱部、５・・
・・・・被測定物、６・・・・・・冷却部、７・・・・
・・ヒートバイブ、８・・・９水冷ジャケット、９・・
・・・・伝熱部、１０・・・・・・温度センサー、１１
・・・・・・熱流センサー、１４・・・・・・作動液、
１５・・・・・・熱流計、１６・・・・・・表示装置、
２１ａ，２１ｂ・・・・・平型ヒートバイブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 冷却部と加熱部を設けたヒートパイプと、前記冷却
部と前記加熱部間の該ヒートパイプの表面に設けられた
温度センサーと、前記ヒートパイプの表面に載置される
被測定物上に密着して設けられる熱流センサーとを具備
することを特徴とする熱抵抗測定装置。 ２ 冷却部と加熱部を設けた第１のヒートパイプと、前
記冷却部と前記加熱部間の該ヒートパイプの表面に設け
られた温度センサーと、前記第１のヒートパイプの表面
に載置される被測定物上に密着して設けられる熱流セン
サーと、該熱流センサー上に密着して設けられる第２の
ヒートパイプを具備することを特徴とする熱抵抗測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13825377A JPS6050299B2 (ja) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | 熱抵抗測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13825377A JPS6050299B2 (ja) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | 熱抵抗測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5471679A JPS5471679A (en) | 1979-06-08 |
| JPS6050299B2 true JPS6050299B2 (ja) | 1985-11-07 |
Family
ID=15217625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13825377A Expired JPS6050299B2 (ja) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | 熱抵抗測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050299B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02148099U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-17 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57179643A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-05 | Yoshikatsu Kawashima | Heat proofing tester |
| JPS62133344A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-16 | Kandenkou:Kk | 熱抵抗値測定法及びその装置 |
| FR2592489B1 (fr) * | 1985-12-27 | 1988-02-12 | Bull Sa | Procede et dispositif de mesure de la resistance thermique d'un element tel qu'un equipement de circuits integres de haute densite. |
| JP6264154B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-01-24 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 熱量計および熱量計測方法 |
| FR3032529B1 (fr) * | 2015-02-06 | 2019-06-07 | Saint-Gobain Isover | Determination de la resistance thermique d'une paroi |
-
1977
- 1977-11-17 JP JP13825377A patent/JPS6050299B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02148099U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5471679A (en) | 1979-06-08 |
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