コーンカロリーメータの発明

材料の耐火性能を評価するための試験方法には、小火炎源試験（ISO 11925-2）、酸素指数（LOI）試験（ISO 4589-2、ASTM D2863）、水平および垂直燃焼性試験（UL 94）、NBS煙密度試験（ISO 5659-2、ASTM E662）などがあります。これらは主に、材料の特定の特性を試験する小規模試験方法であり、特定の試験条件下での材料の性能を評価するだけであり、実際の火災における材料の挙動を評価するための根拠としては使用できません。

1982年の発明以来、コーンカロリーメータは、材料の耐火性能を総合的に評価するための試験装置として認識されてきました。

従来の試験方法と比較して、包括的で、シンプルで、正確であるという利点があります。熱放出率だけでなく、煙密度、質量損失、燃焼性挙動、その他のパラメータを試験で測定できます。

さらに、コーンカロリーメータ試験から得られた結果は、大規模燃焼試験とよく相関しており、材料の燃焼性能を評価し、火災の進展を評価するために広く使用されています。

規格への準拠

コーンカロリーメータは、材料の燃焼特性を研究するための最も重要な火災試験装置の1つであり、建設材料、ポリマー、複合材料、木材製品、ケーブルなどの分野で、多くの国、地域、および国際規格団体で使用されています。

• ISO 5660-1

• ASTM E1354

• BS 476 Part 15

• ULC-S135-04  

コーンカロリーメータの原理

熱放出

熱放出の原理は、燃焼の正味熱量が燃焼に必要な酸素量に比例するというものであり、消費された酸素1キログラムあたり約13.1MJの熱が放出されます。試験中の試料は、周囲空気条件下で、0〜100 kW/m2の範囲内の外部放射にさらされ、酸素濃度と排ガス流量を測定しながら燃焼されます。

煙放出

煙測定の原理は、燃焼生成物の体積を透過する光の強度が距離の指数関数的に減少する関数であるというものです。煙の遮蔽は、排気ダクト内の煙を透過するレーザー光強度の割合として測定されます。この割合は、ブーゲの法則に従って消光係数を計算するために使用されます。試験中の試料は、周囲空気条件下で、0〜100 kW/m2の範囲内の外部放射にさらされ、煙の遮蔽と排ガス流量を測定しながら燃焼されます。

質量損失

試験中の試料は、0〜100 kW/m2の範囲内の外部放射にさらされ、質量損失率を測定しながら、計量装置の上で燃焼されます。

レポート

試験データは、試験中に露出面積あたりまたは材料1キログラムあたりに失われた熱放出率、総熱放出量、露出面積あたりまたは材料1キログラムあたりに失われた煙生成率、総煙生成量、質量損失率、および総質量損失量について計算できます。

• 持続的な着火と消火までの時間、TTI（秒）

• 熱放出率、HRR（MJ/kg、kW/m2）

• 最初の180秒と300秒の平均熱放出率（kW/m2）

• 最大平均熱放出率、MARHE（kW/m2.s）

• 総熱放出量、THR（MJ）

• 質量損失（g/m2.s）

• 煙生成率、SPR（m2/m2）

• 煙生成量、TSP（m2）

コーンカロリーメータ装置

• コーン型放射電気ヒーター、1平方メートルあたり100 kWの放射出力を生成。

• 放射制御装置と熱流束計。

• 良好な断熱ロードセル。

• 空気流量測定センサーを備えた排気ガスシステム。

• フィルタリング装置を備えた燃焼ガスサンプリングシステム。

• O2、CO、CO2濃度分析器を含むガス分析器。

• 煙遮蔽測定システム。

• 自己校正システム。

• データ収集システム。

• 操作ソフトウェア。

アプリケーション

材料燃焼特性評価

コーンカロリーメータ試験の試験データ（HRR、ピークHRR、TTI、SPRなど）に従って材料の燃焼危険性を評価し、さまざまな用途に適した材料を特定します。

難燃メカニズムの研究

繰り返し試験と試験データの比較により、材料の組成を最適化して、より優れた難燃特性を持つ材料を得ることができます。

火災モデルの研究

燃焼材料からの熱放出率、煙放出率、傾向分析を分析するか、中規模試験モデル（ISO 9705）に接続することにより、さまざまな種類の火災モデルを確立します。

概要

コーンカロリーメータは、指定された制御された放射レベルにさらされた試料の熱放出率と動的煙生成率を、外部点火器を使用して評価する方法を提供します。これは、より再現性が高く、再現性が高く、実施が容易な火災試験および研究における重要な装置です。