ペルチェモジュールを用いた保護熱板法による真空断熱パネルの熱伝導率温度依存性測定

摘要

真空断熱パネルの登場により，同じ厚みの従来の断熱材と比較して約10倍の断熱性能を実現することが可能となった．真空断熱パネルは芯材をフィルムに封入し，内部を減圧した構造を持ち，冷蔵庫や建材といった様々な分野における熱損失を大幅に低減することができるため，省エネルギーの観点で注目を集めている．真空断熱パネルにおける伝熱は，内部が減圧されているため気体熱伝導率が抑制され，芯材による固体熱伝導とふく射伝熱が支配的となる．これらを低減することで更なる高断熱性能が実現される．また断熱性能の向上は，断熱材の熱伝導率測定の精度に影響を与える．測定対象の熱抵抗が大きくなると測定の不確かさは増大することが知られている．著者らはこれまでの研究で，保護熱板法にペルチェモジュールを用いた手法を提案した．ペルチェモジュールを用いることで温度差制御をμKオーダーで行うことができ，装置内の熱損失極小化が可能となる．高密度グラスウールの標準試料に対してこの手法を適用し，高精度な熱伝導率測定が可能であることを示した．本研究では，保護熱板法にペルチェモジュールを用いた手法により商用の真空断熱パネルに対して高精度な熱伝導率測定を行った．試料平均温度が約10-40°Cとなる環境で熱伝導率を測定し，熱伝導率の温度依存性を考慮することで，真空断熱パネルにおける固体熱伝導率と有効ふく射熱伝導率を分離して評価を行った．