JIS A 1412-1:2016 熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法―第１部：保護熱板法（ＧＨＰ法） | ページ 2

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A 1412-1 : 2016
          の用語は,これらと同義語であるが,複合材料の伝熱特性を論理的に説明するための用語であ
          り,一般的ではない。一般的な熱絶縁材のように組成構造がほぼ均一とみなせる材料について
          は,混乱が生じない範囲で単に“熱伝導率”と表してもよい。

3.2 記号及び単位

  記号及び単位は,表1による。

――――― [JIS A 1412-1 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                  A 1412-1 : 2016
                                       表1−記号及び単位
     記号                      名称                                      単位
   A                                                     m2
            伝熱面積(等温状態の定められた測定領域の面積)
   c        非平衡係数                                   m
   cp       加熱板の比熱                                 J/ (kg・K)
   cs       試験体の比熱                                 J/ (kg・K)
   d        試験体の厚さ                                 m
   dp       加熱板の厚さ                                 m
   e        試験体端面の温度係数                         −
   g        ギャップ幅                                   m
   mc       養生後の相対的な試験体の質量変化             −
   md       乾燥後の相対的な試験体の質量変化             −
   mr                                                    −
            受領したときの乾燥後の相対的な試験体の質量変化
   mw       試験中の相対的な試験体の質量変化             −
   M1       受領したときの試験体の質量                   kg
   M2       乾燥後の試験体の質量                         kg
   M3       養生後の試験体の質量                         kg
   M4       試験後の試験体の質量                         kg
   M5       試験直前の乾燥又は養生された試験体の質量     kg
   q        熱流密度                                     W/m2
   qe       端面の熱流密度                               W/m2
   r        熱伝導比抵抗                                 m・K/W
   R        熱抵抗                                       m2・K/W
   t        時間                                         s
   ρ       密度                                         kg/m3
   ρd      乾燥後の試験体の密度                         kg/m3
   ρp      加熱板の密度                                 kg/m3
   ρs      養生後の試験体の密度                         kg/m3
   τ       熱移動係数                                   W/ (m・K)
   T1       試験体の高温側表面温度                       K
   T2       試験体の低温側表面温度                       K
   Ta       試験体周辺の雰囲気温度                       K
   Te       試験体の端面温度                             K
   Tm       試験体平均温度 通常 (T1+T2) /2              K
   V        体積                                         m3
   Δd      厚さの増分                                   m
   ΔR      熱抵抗の増分                                 m2・K/W
   ΔT      試験体温度差 (T1−T2)                        K
   Δt      時間間隔                                     s
   Δτ     熱移動係数の増分                             W/ (m・K)
   ε       放射率                                       −
   λ       熱伝導率                                     W/ (m・K)
   λτ     熱トランスミッシビティ                       W/ (m・K)
   Λ       熱コンダクタンス                             W/ (m2・K)
   Φ       熱流量                                       W
   σn      ステファンボルツマン定数 5.67×10−8         W/ (m2・K4)
   注記 温度差を除いて温度は,セルシウス単位(℃)を使用してもよい。その場合には,記号θを使用する。

――――― [JIS A 1412-1 pdf 7] ―――――

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4 原理

  保護熱板法は,温度の異なる2枚の等温面をもつ平行平板によって挟まれた平板状の試験体の内部が,
定常状態の一次元熱流となるように温度制御し,試験体の厚さ方向における熱抵抗,熱伝導率などの伝熱
特性を測定する方法である。定常状態において,測定領域内を流れる熱流量Φを計測し,伝熱面積A及び
試験体温度差ΔTを得ることで式(1)によって熱抵抗を,更に,試験体の厚さdを得ることで式(2)によって
熱伝導率を算出することができる。
                            T1−T2
                         R        A   (1)
                              Φ
                             Φ・d
                         λ           (2)
                            AT1T2

5 測定装置

5.1 一般事項

  保護熱板法には,2枚の試験体を用いる試験体2枚方式,及び1枚の試験体を用いる試験体1枚方式の
二つのタイプの装置がある。ここでは主に,試験体2枚方式の装置の規定を示すが,試験体1枚方式の装
置にも適用できる。保護熱板法の一般的な構成を図1及び図2に示す。
a) 試験体2枚方式 同質同厚の試験体を2枚使用する。2枚の試験体で加熱板を挟み,更にその外側を2
    枚の冷却熱板で挟む。加熱板に供給した熱量は,2等分され,加熱板からそれぞれの試験体を通過し
    て冷却熱板側に移動する[図2 a)参照]。
b) 試験体1枚方式 試験体を1枚使用する。加熱板を中心にして,試験体を設置する側の反対に熱が流
    れないように,逆流防止用の断熱材及び熱板を設ける方式で,試験体2枚方式の2枚の試験体及び冷
    却熱板のうちそれぞれ1枚を,逆流防止用断熱材及び逆流防止用熱板に置き換えたものである。逆流
    防止用熱板と加熱板を熱的平衡に保つことによって,加熱板から逆流防止用熱板側への熱移動が生じ
    ないようにする[図2 b)参照]。
  この規格の要求事項を全て実現すれば,試験体1枚方式でも試験体2枚方式と同等の信頼性で測定を行
うことができる。

5.2 装置の形状

  加熱板及び冷却熱板の形状は,直径が0.2 m1 mの円形又は1辺の長さが0.2 m1 mの正方形とする。
ただし,直径が0.3 mの円形又は1辺の長さが0.3 mの正方形を標準寸法とする。

――――― [JIS A 1412-1 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                  A 1412-1 : 2016
                             図1−保護熱板法の一般的な構成(断面)

――――― [JIS A 1412-1 pdf 9] ―――――

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A 1412-1 : 2016
                a) 試験体2枚方式                              b) 試験体1枚方式
                    A  : 測定部ヒータ
                                           主熱板
                    B  : 測定部表面板
                                                            加熱板(高温熱板)
                    C  : 保護部ヒータ
                                           保護熱板
                    D  : 保護部表面板
                    E  : 冷却板
                                           冷却熱板(低温熱板)
                    ES  : 冷却部表面板
                    F  : 示差熱電対(サーモパイル)
                    G  : 加熱板表面熱電対
                    H  : 冷却板表面熱電対
                    I  : 試験体
                    L  : 逆流防止用熱板
                    M  : 逆流防止用断熱材
                    N  : 逆流防止用示差熱電対
                  図2−保護熱板法(加熱板及び冷却熱板)の一般的な構成(断面)

5.3 加熱板

5.3.1  一般事項
  加熱板は,主熱板及び保護熱板で構成し,その境界にギャップと呼ぶ断熱域を設ける。これによって,
主熱板部分において一次元かつ一定の熱流密度を得ることができる。主熱板及び保護熱板は,それぞれ独
立したヒータ及び表面板で構成する。表面板には熱伝導率の大きい金属を使用する。
  加熱板の表面は,試験体又は雰囲気と化学的な反応を起こさず,真平面からの隔たりが0.025 %を超え

――――― [JIS A 1412-1 pdf 10] ―――――

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