JP2573487Y2

JP2573487Y2 - 発泡性試料の熱伝導率測定用器具

Info

Publication number: JP2573487Y2
Application number: JP1992040287U
Authority: JP
Inventors: 勝男桑原; 尚彦宮本
Original assignee: 理学電機株式会社
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2007-05-21
Also published as: JPH0592705U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ＪＩＳ R 2618 に規定
する熱線法による熱伝導率の試験方法を利用してウレタ
ン樹脂等の発泡性試料の熱伝導率を測定するための測定
用器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、ＪＩＳ R 2618 に規定する耐火
断熱れんがの熱線法による熱伝導率の試験方法に用いら
れる試験装置を示す図である。試料となる耐火断熱れん
がは、上下に二分割されている（図示５０ａ，５０
ｂ）。これら上下の試料５０ａ，５０ｂにはさみ込まれ
た状態で、熱線５１及び熱電対５２を配置し、試料５０
ａ，５０ｂとともに電気炉５３内に定置する。熱電対５
２の測温接点は、熱線５１の中央部に溶接してある。

【０００３】このような試験装置を用いた熱伝導率の試
験方法の概要を説明すると、まず、電気炉５３内を所定
の温度に昇温し保持する。次いで、直流消去電圧発生器
５４によって熱電対５２の出力を消去した後、熱線５１
に一定電流を流し、熱線５１の温度上昇を熱電対５２に
より検出し、記録計５５で記録する。試料の熱伝導率
は、熱線５１に供給した電力量、熱線５１への通電時
間、当該時間における熱線５１の温度上昇に関する記録
値をもとに、所定の計算式によって求めることができ
る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上述した熱伝導率の試
験方法は、剛性を有する耐火断熱れんがを測定対象とし
て規定されたものである。耐火断熱れんがの他にも、剛
性を有する試料については、この試験方法を直接利用し
て熱伝導率を測定することは可能である。しかし、ウレ
タン樹脂のような発泡性試料の熱伝導率を測定しようと
する場合には、加熱により発泡性試料が膨張し容積を増
大させるため、上述の試験装置をそのまま利用すること
はできない。発泡成形済の試料を電気炉内に定置して熱
伝導率を測定することも考えられるが、同試料を移送，
定置する過程で型くずれすするおそれもあり、好ましい
測定結果を期待できない。すなわち、製品の製造工程
（発泡成形工程）と同様にして試料を発泡させ、そのま
ま電気炉内で熱伝導率を測定する方が、実用的で信頼性
の高い測定結果を得ることができる。

【０００５】そこで、本考案は上述した事情に鑑み、発
泡性試料の熱伝導率を実用的でかつ高い信頼性をもって
測定することのできる発泡性試料の熱伝導率測定用器具
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】上記目的を達成するため
に、本考案に係る発泡性試料の熱伝導率測定用器具は、
発泡性試料を所定の形状に加熱発泡するための試料容器
と、この試料容器に挿入された発泡性試料の中間部分に
配置される熱線と、この熱線の温度を測定するための熱
電対と、前記試料容器内の発泡性試料が加熱膨張してい
く方向に沿って前記試料容器に形成された、前記熱線及
び熱電対導出用の溝とを備えた構成としてある。

【０００７】

【作用】本考案の測定用器具を用いれば、ＪＩＳ R 261
8 に規定する熱線法による熱伝導率の試験方法に準拠し
て、発泡性試料の熱伝導率を測定することができる。す
なわち、試料容器内に未発泡の試料を上下二分割して挿
入し、その中間部分に熱線及び熱電対を配置しておく。
熱線及び熱電対は、試料容器側壁に形成してある溝から
容器外へ導出し、所定の電源又は計測機器に接続する。
試料，熱線，及び熱電対を挿入した試料容器は電気炉内
に定置する。

【０００８】電気炉によって発泡性試料を加熱すると、
同試料は試料容器内で膨張する。この発泡現象に伴い、
熱線及び熱電対も同試料の膨張する方向へと持ち上げら
れる。このとき、熱線及び熱電対の導出部は、溝に沿っ
て移動するため、これら熱線及び熱電対の切断又は同試
料の破断といった不都合は回避できる。試料が発泡した
後、熱線に一定電流を流し、熱線の温度上昇を記録する
ことによって、ＪＩＳ R 2618 に規定する計算式をもっ
て発泡性試料の熱伝導率を求めることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本考案の実施例に係る発泡性試料
の熱伝導率測定用器具を示す平面図、図２は同じく正面
図、図３は同じく背面図、図４は同じく右側面図であ
る。本実施例の熱伝導率測定用器具は、試料容器１０、
熱線２０、熱電対２１、及び熱線２０の電圧測定に用い
る電圧検出線２２，２２を主たる構成要素として備えて
いる。

【００１０】試料容器１０は、上面が開口した筐形に形
成してあり、各部寸法はＪＩＳ R 2618 に規定する試料
片と同等の寸法に試料を発泡できる値に設定してある。
図１及び図２に示した各部寸法は、その一例を示すもの
である。また、試料容器１０の側壁左右側面の中央部に
は、上下方向に延びる溝１１，１１が形成してある。さ
らに、試料容器１０の側壁正面及び側壁背面にも、上下
方向に延びる溝１２，１２及び１３，１３が形成してあ
る。このうち側壁左右側面の中央部に形成した溝１１，
１１は熱線２０を、また側壁正面の溝１２，１２は熱電
対２１を、そして側壁背面の溝１３，１３は電圧検出線
２２，２２を、それぞれ試料容器１０から導出するため
のものである。試料容器１０内には、上下に二分割され
た未発泡試料１ａ，１ｂが挿入される。

【００１１】熱線２０は、試料容器１０内の未発泡試料
１ａ，１ｂにはさみ込まれた状態で、同試料の中央部を
左右方向に横切るようにして配置される。試料容器１０
内に延在する熱線２０のほぼ中央部には、熱電対２１の
測温接点が溶接してある。また、同中央部から左右に所
定長さ離間した部分に、電圧検出線２２，２２の各端部
が溶接してある。また、熱線２０、熱電対２１、及び電
圧検出線２２，２２が溝１１，１２，１３と接触する部
分には、碍子管２３がそれぞれ外嵌される。

【００１２】次に、上述した測定用器具を用いた発泡性
試料の熱伝導率測定方法を、図５及び図６を参照して説
明する。図５は試料が未発泡の状態における正面断面
図、図６は試料が発泡後の状態における正面断面図であ
る。まず、図５に示すように、試料容器１０の底部に下
部未発泡試料１ａを配置し、同試料１ａの上面中央部を
左右方向に横切るようにして熱線２０を配置する。熱線
２０の両端は、溝１１，１１からそれぞれ試料容器１０
の外部へ導出する。また、熱線２０の中央部に測温接点
の溶接された熱電対２１は溝１２，１２から、さらに電
圧検出線２２，２２は溝１３，１３から試料容器１０の
外部へそれぞれ導出する。ここで、熱線２０、熱電対２
１、及び電圧検出線２２，２２が各溝１１，１２，１３
と接触する部分には、碍子管２３を外嵌しておく。

【００１３】次いで、下部未発泡試料１ａの上面に上部
未発泡試料１ｂを載せる。これにより熱線２０、熱電対
２１、及び電圧検出線２２，２２は、上下の未発泡試料
１ａ，１ｂにはさみ込まれた状態となる。この状態のま
ま、試料容器１０を電気炉５３内に定置する。ここで、
試料容器１０から導出している熱線２０、熱電対２１、
及び電圧検出線２２は、電気炉５３内に所定の長さだけ
遊びをもたせておき、電気炉５３の外部に引き出す。引
き出した熱線２０は図７に示すステップダウントランス
５６に接続し、熱電対２１は同図の直流消去電圧発生器
５４に接続する。また、電圧検出線２２，２２は、電圧
計（図示せず）に接続する。

【００１４】以上の作業を終了した後、電気炉５３内を
所定の温度に昇温する。すると、上下未発泡試料１ａ，
１ｂが試料容器１０内で発泡し、図６に示すように容積
が増大する（図示１ｃ，１ｄ）。試料の発泡により、試
料容器１０内の熱線２０、熱電対２１、及び電圧検出線
２２の位置も上方へと移動するが、この移動とともに碍
子管２３も溝１１，１２，１３に沿って上昇するた
め、、これら熱線２０等の切断や発泡試料１ｃ，１ｄの
破断といった不都合は回避できる。

【００１５】温度を一定に保持した状態で、直流消去電
圧発生器５４によって熱電対２３の出力を消去した後、
熱線２０に一定電流を流し、熱線２０の温度上昇を熱電
対２３により検出し、記録計５５に記録する。試料の熱
伝導率は、熱線２０に供給した電力量、熱線２０への通
電時間、当該時間における熱線２０の温度上昇に関する
記録値をもとに、所定の計算式によって求めることがで
きる（ＪＩＳ R 2618参照）。本実施例では熱線２０に
供給した電力量を正確に測定するために、電圧検出線２
２を介して熱線２０に電圧計を接続してあり、かかる電
圧値と熱線２０へ流した電流値とにより電力量を求める
ことができる。

【００１６】なお、本考案は上述した実施例に限定され
るものではなく、要旨を変更しない範囲で種々の変形又
は応用が可能である。例えば、熱線に供給した電力量
は、熱線の抵抗値と電流値とにより求めてもよよく、こ
の場合には電圧検出線２２及び電圧計は不要になり、試
料容器の溝１３も省略できる。

【００１７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の熱伝導率
測定用具によれば、発泡性試料を試料容器内で加熱発泡
させ、そのまま熱伝導率の測定に移行できるので、実用
的でかつ信頼性の高い測定結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る熱伝導率測定用具を示す
平面図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】同じく背面図である。

【図４】同じく右側面図である。

【図５】試料が未発泡の状態を示す正面断面図である。

【図６】試料が発泡した後の状態を示す正面断面図であ
る。

【図７】ＪＩＳ R 2618 に規定する耐火断熱れんがの熱
線法による熱伝導率の試験方法に用いられる試験装置を
示す図である。

【符号の説明】

１０試料容器１１，１２，１３溝２０熱線２１熱電対２２電圧検出線２３碍子管５３電気炉

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】発泡性試料を所定の形状に加熱発泡するた
めの試料容器と、この試料容器に挿入された発泡性試料の中間部分に配置
される熱線と、この熱線の温度を測定するための熱電対と、前記試料容器内の発泡性試料が加熱膨張していく方向に
沿って前記試料容器に形成された、前記熱線及び熱電対
導出用の溝と、を備えたことを特徴とする発泡性試料の熱伝導率測定用
器具。