コーンカロリーメータの原理

燃焼反応の特徴として、酸素を消費しながら熱を発生させることが挙げられます。

この酸素の消費量と発熱の量は、酸素1㎏あたり約13.1MJの熱を発生するという関係であることが判明しております。

つまり酸素の減少量を測定することで、発熱量を算出することが可能になります。

コーンカロリーメータではこの関係を利用しており、燃焼後の排ガス中の酸素量を測定することで、

試験動作中の発熱量(ｋW)・発熱速度（ｋW／㎡）を絶えずモニタリングし、サンプルの発熱特性を計測します。

発熱の特性を知ることでより着火しにくい材料、より延焼しにくい材料の開発に役立てることができます。

また、サンプル重量をロードセルでモニタリングしているので、燃焼による質量減少を測定することができます。

以上のような特徴から、燃焼中の発熱量や質量減少といったデータの変化を時系列データとして収集することが可能です。

規格準じた試験以外にも材料開発におけるスクリーニングにも活用することができます。

　コーンカロリーメータのデータ例

左側：PMMA（アクリル板）　右側：塩ビ鋼板

試験開始直後に発熱速度（赤線）が急上昇し、サンプル質量（ピンク）はそれに反比例するように減少しました。

高い発熱速度を維持したので、総発熱量（薄緑）も時間と共に右肩上がりに上昇しました。

このようにサンプルが燃えた、燃えなかっただけでなく、どのような挙動で燃えるのかを測定することが可能です。

またグラフだけではなく下記のような特性値を求めることもでき、様々な角度からデータを比較することが可能です。

　コーンカロリーメータの歴史

火災における人的損失や財産的被害の防ぐ為、数多くの研究者が難燃材の開発を行ってきました。

対火災特性は、単位時間当たりの発熱量が最も重要な要素と考えられますが、過去に行われてきた様々な燃焼測定方法は、

着火性や燃焼継続状態を目視により判断する等、主観的要素が強く、火災性状予測としては不十分な内容でした。

また、燃焼試験は各国・各機関で個別に研究が進められていた為、共通の測定方法・評価方法の確立が望まれていました。

コーンカロリーメータの研究・開発は主にアメリカで進められました。

1917年にアメリカのソーントン博士が、酸素1㎏あたり約13.1MJの熱を発生することを研究し発表。

1980年代に当時のアメリカ国立標準局（現:国立標準技術研究所）がこの研究を基に、コーンカロリーメータが開発されました。

その後、ISO等の国際規格にも採用され、世界中でスタンダードな燃焼試験となって行きました。

日本においては、2000年建築基準法の大幅改定の際に、コーンカロリーメータが不燃材認定試験としては採用され建築材の分野で急速に普及が進みました。

建築以外の分野では2003年に韓国大邱市で発生した大規模地下鉄火災を受け、国交省指定の鉄道車両の天井材燃焼試験として採用されるなど、建築分野以外にも活用が進みました。

当社では1990年代よりコーンカロリーメータの取り扱いを行っており、現在は唯一の国産メーカーとなっております。