真空断熱材の芯材に対する熱伝導率推定方法

摘要

近年，真空断熱材の応用研究が，家電製品をはじめ，住宅·建築用など様々な方面で盛んに行われるようになってきた．その最大の理由が，熱伝導率が従来からある断熱材，すなわちロックウールやグラスウール，発泡ウレタン系断熱材の1／5～1／10程度であるということにある．しかし一方で，熱伝導率が小さいがゆえに，その試験体を流れる熱量が非常に少なく，熱伝導率測定を非常に難しくしているという一面もある．さらに，真空層を形成する金属箔が高熱伝導率であるため，熱損失を増大させ，より一層熱伝導率測定を困難にしている．そこで，これらの問題に対処するために平成23年度から25年度にかけて，（一財）建材試験センターが中心となって，低熱伝導率材料の熱伝導率測定方法の標準化についての検討がなされた［1，2］．そこでは，特に真空断熱材の外装材（ラミネートフイルム）とその外周部（ヒレ）の影響についてラウンドロビン試験を通して実験的な検討がなされた．しかしながら，外装材と外周部，さらには真空部分（芯材）の大きさを含めた形状依存性を全て実験的に検証することは難しいという結果となった．そこで，保護熱板法により真空断熱材の熱伝導率を測定した場合を，Microsoft Excelを使って簡易数値シミュレーションを実施し，芯材の大きさが熱伝導率測定に及ぼす影響を検討した［2-4］．今回，さらに詳細な熱伝導率測定シミュレーションを実施し，その結果，芯材部分の熱伝導率を推定できることが分かった．