(57)【要約】【課題】炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得可能な温度モニタ装置、温度モニタ方法、及び複合材の製造方法を提供する。【解決手段】温度モニタ装置１００は、複合材とともに炉内に配置可能な温度モニタ装置１００であって、温度検出面１１を有し、温度検出面１１，１１同士が対向するように重ね合わされた一対の内側構成部材１０と、温度検出面１１，１１同士の間に挟まれて配置される温度検出部３０と、各温度検出面１１の反対側に、それぞれ設けられている少なくとも一対の外側構成部材２０と、内側構成部材１０と外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ調節可能な調節部５０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材とともに炉内に配置可能な温度モニタ装置であって、
温度検出面を有し、該温度検出面同士が対向するように重ね合わされた一対の内側構成部材と、
前記温度検出面同士の間に挟まれて配置される温度検出部と、
前記一対の内側構成部材における前記各温度検出面の反対側に、それぞれ設けられている少なくとも一対の外側構成部材と、
前記内側構成部材と前記各外側構成部材との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ調節可能な調節部と、
を備える温度モニタ装置。
【請求項２】
前記外側構成部材を複数対備える請求項１に記載の温度モニタ装置。
【請求項３】
前記内側構成部材、前記外側構成部材、及び前記間隙を前記厚さ方向に交差する方向の両側から覆うとともに、前記内側構成部材、及び前記外側構成部材よりも高い断熱性を有する断熱支持部材をさらに備える請求項１又は２に記載の温度モニタ装置。
【請求項４】
複合材とともに炉内に配置可能な温度モニタ装置を用いた温度モニタ方法であって、
前記温度モニタ装置は、
温度検出面を有し、該温度検出面同士が対向するように重ね合わされた一対の内側構成部材と、
前記温度検出面同士の間に挟まれて配置される温度検出部と、
前記一対の内側構成部材における前記各温度検出面の反対側に、それぞれ設けられている少なくとも一対の外側構成部材と、
を備え、
前記温度モニタ方法は、
前記複合材の熱容量に基づいて前記内側構成部材と前記各外側構成部材との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ決定する厚さ決定工程と、
前記厚さ決定工程で決定された前記寸法に調節する調節工程と、
を含む温度モニタ方法。
【請求項５】
請求項４に記載の温度モニタ方法と、
前記複合材を前記炉内で加熱する加熱工程と、
を含む複合材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度モニタ装置、温度モニタ方法、及び複合材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機の胴体や翼を、繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ／ＦＲＰ）等の複合材料（複合材）で形成する例が増えている。ＦＲＰ製品の製造方法として、オートクレーブやオーブン等の加熱炉を用いた方法が知られている。この方法では、プリプレグを積層して中間品を成形した後、加熱炉内で加熱／加圧することで中間品を硬化させる。なお、プリプレグとは、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたシート状の部材である。
【０００３】
熱硬化性樹脂は、加熱によって硬化反応を開始する。この硬化反応の反応速度は、熱硬化性樹脂の温度に応じて上昇するものがある。また、熱硬化性樹脂には、硬化反応の進行に伴って自己発熱するものもある。即ち、熱硬化性樹脂の硬化反応を制御する上では、外部からの入熱と自己発熱とをバランスよく管理する必要がある。
【０００４】
上記のような温度管理の実現を目的として、これまでに種々の技術が提唱されている。このような技術の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、熱硬化性材料（樹脂）の温度変化の予測に基づいて加熱温度を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５９９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、あくまで温度変化の予測値に基づいて炉内で複合材の温度を取得している。したがって、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を取得できていない可能性がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得可能な温度モニタ装置、温度モニタ方法、及び複合材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の態様の温度モニタ装置は、複合材とともに炉内に配置可能な温度モニタ装置であって、温度検出面を有し、該温度検出面同士が対向するように重ね合わされた一対の内側構成部材と、前記温度検出面同士の間に挟まれて配置される温度検出部と、前記一対の内側構成部材における前記各温度検出面の反対側に、それぞれ設けられている少なくとも一対の外側構成部材と、前記内側構成部材と前記各外側構成部材との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ調節可能な調節部と、を備える。
【０００９】
この構成によれば、温度モニタ装置を複合材とともに炉内に配置して加熱することで、温度モニタ装置は、複合材と同一の条件下で、複合材の温度変化を再現することができる。さらに、調節部によって内側構成部材と外側構成部材との間隙の寸法を調節することで、温度モニタ装置は、温度モニタ装置の熱容量を自在かつ容易に変化させることができる。
したがって、温度モニタ装置は、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得できる。
【００１０】
第二の態様の温度モニタ装置は、前記外側構成部材を複数対備える第一の態様の温度モニタ装置である。
【００１１】
第三の態様の温度モニタ装置は、前記内側構成部材、前記外側構成部材、及び前記間隙を前記厚さ方向に交差する方向の両側から覆うとともに、前記内側構成部材、及び前記外側構成部材よりも高い断熱性を有する断熱支持部材をさらに備える第一又は第二の態様の温度モニタ装置である。
【００１２】
第四の態様の温度モニタ方法は、複合材とともに炉内に配置可能な温度モニタ装置を用いた温度モニタ方法であって、前記温度モニタ装置は、温度検出面を有し、該温度検出面同士が対向するように重ね合わされた一対の内側構成部材と、前記温度検出面同士の間に挟まれて配置される温度検出部と、前記一対の内側構成部材における前記各温度検出面の反対側に、それぞれ設けられている少なくとも一対の外側構成部材と、を備え、前記温度モニタ方法は、前記複合材の熱容量に基づいて前記内側構成部材と前記各外側構成部材との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ決定する厚さ決定工程と、前記厚さ決定工程で決定された前記寸法に調節する調節工程と、含む。
【００１３】
この方法によれば、温度モニタ装置を複合材とともに炉内に配置して加熱することで、温度モニタ方法は、複合材と同一の条件下で、複合材の温度変化を再現することができる。さらに、調節工程によって内側構成部材と外側構成部材との間隙の寸法を調節することで、温度モニタ方法は、温度モニタ装置の熱容量を自在かつ容易に変化させることができる。
したがって、温度モニタ方法は、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得できる。
【００１４】
第五の態様の複合材の製造方法は、第四の態様の温度モニタ方法と、前記複合材を前記炉内で加熱する加熱工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る温度モニタ装置が使用される状況を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る温度モニタ装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る温度モニタ方法の各工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る温度モニタ装置と複合材とを加熱した時の温度変化の様子を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る温度モニタ装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態に係る温度モニタ装置１００は、オートクレーブ（加熱炉１）でＦＲＰ製品を製造する際に、複合材部品の温度管理を目的として用いられる。複合材部品の硬化反応を制御するためには、特に製品の内部温度を適切に管理する必要がある。しかしながら、製品の内部に計測機器を設置した場合、製品に強度低下や変形が生じることがある。このため、内部温度を実際に計測することなく補完的にこれを模擬することを目的として温度モニタ装置１００が用いられる。
【００１８】
（温度モニタ装置）
具体的には図１に示すように、温度モニタ装置１００は、加熱炉１内に複合材部品である複合材Ｗとともに配置される。複合材Ｗは、プリプレグを複数積層して形成された板状の部材である。プリプレグは、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた半硬化状態のシート状の部材である。加熱炉１内で複合材Ｗを加熱することで、熱硬化性樹脂が硬化する。
【００１９】
図２に示すように、温度モニタ装置１００は、一対の内側構成部材１０と、少なくとも一対の外側構成部材２０と、温度検出部３０と、断熱支持部材４０と、調節部５０と、を備えている。
本実施形態において、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０は、いずれも上述の複合材Ｗを構成するプリプレグと同一の材料で形成されたシート状の部材である。内側構成部材１０の熱容量は、外側構成部材２０の熱容量と同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００２０】
内側構成部材１０の厚さ方向における両面のうち、一方側の面は温度検出面１１とされている。一対の内側構成部材１０は、この温度検出面１１同士が対向するように互いに隙間なく重ね合わされている。温度検出面１１同士の間には、温度検出部３０としての熱電対Ｔｃの接合部が配置されている。即ち、熱電対Ｔｃの接合部は、温度検出面１１によって厚さ方向両側から挟まれている。熱電対Ｔｃは、不図示の演算装置に電気的に接続されており、温度検出面１１の温度が電気信号として演算装置に送出される。
本実施形態では、熱電対Ｔｃの接合部は、各温度検出面１１に接している。
【００２１】
一対の外側構成部材２０は、一対の内側構成部材１０における各温度検出面１１の反対側に、それぞれ設けられている。
内側構成部材１０の厚さ方向における両面のうち、温度検出面１１と反対側の面は第一入熱面１２とされている。外側構成部材２０は、この第一入熱面１２に対して厚さ方向に間隙（空気層６０）をあけて配置可能に設けられている。本実施形態では、一対のみの外側構成部材２０が配置されている。空気層６０の厚さ方向における寸法は、後述する方法のもと、複合材Ｗの熱容量（熱抵抗）に基づいて決定される。外側構成部材２０の厚さ方向における両面のうち、上記第一入熱面１２に対向する面は伝熱面２１とされている。外側構成部材２０の厚さ方向における両面のうち、伝熱面２１と反対側を向く面は第二入熱面２２とされている。
【００２２】
断熱支持部材４０は、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び内側構成部材１０と外側構成部材２０との間隙を、厚さ方向に交差する方向の両側から覆っている。
本実施形態では、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０は、厚さ方向に直交する方向（幅方向）の両側から一対の断熱支持部材４０によって支持されている。実際には、断熱支持部材４０は、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０の外縁全周を覆っている。断熱支持部材４０は、例えばシリコン樹脂を含む樹脂材料で形成されている。より詳細には、断熱支持部材４０は、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０よりも高い断熱性を有する材料で形成されている。
【００２３】
断熱支持部材４０は、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び内側構成部材１０と外側構成部材２０との間隙の幅方向における全面を覆っている。即ち、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び内側構成部材１０と外側構成部材２０との間隙に対する幅方向からの入熱は断熱支持部材４０によって制限され、厚さ方向からの入熱に比べて無視できる程度に小さくなる。具体的には、加熱炉１内に配置された状態では、まず外側構成部材２０の第二入熱面２２から伝熱面２１に向かって加熱炉１内の熱が伝播する。さらに、熱は空気層６０を経て内側構成部材１０の第一入熱面１２から温度検出面１１に向かって伝播する。
【００２４】
各断熱支持部材４０の両面のうち、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０に対向する側の面は支持面４１とされている。支持面４１と反対側の面は外面４２とされている。断熱支持部材４０には、支持面４１側から外面４２側に貫通するスリット４３が形成されている。スリット４３は、上述の厚さ方向に延びる長穴状をなしている。
【００２５】
外側構成部材２０の端縁（即ち、断熱支持部材４０の支持面４１側を向く端縁）には、上記のスリット４３に係合するタブ２３が設けられている。タブ２３は、外側構成部材２０の端縁から幅方向に突出している。このタブ２３をスリット４３に沿って移動させることで、内側構成部材１０と外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法を変化させることができる。即ち、タブ２３とスリット４３によって調節部５０が構成されている。
この場合、タブ２３がスリット４３に沿って移動可能なように、スリット４３からの入熱を制限する機構を設けてもよい。一例として、外面４２側からスリット４３及びタブ２３を覆う別の断熱材料が追加してもよい。また、他の例として、タブ２３とスリット４３との隙間をラバー、スポンジ等の可撓性を有する断熱部材で覆ってもよい。
【００２６】
調節部５０は、内側構成部材１０と各外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ調節可能なように構成されている。調節部５０を調節することで、内側構成部材１０と外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法が変化し、上述の空気層６０の厚さ方向における寸法が変化する。
さらに、調節部５０を調節することで、内側構成部材１０と外側構成部材２０との間隙をなくすように、厚さ方向の間隙の寸法を調節することもでき、空気層６０の有無を変化させることもできる。
【００２７】
（温度モニタ方法）
次に、本実施形態に係る温度モニタ装置１００を用いた温度モニタ方法について、図３を参照して説明する。同図に示すように、本実施形態に係る温度モニタ方法は、準備工程Ｓ１と、組立工程Ｓ２と、厚さ決定工程Ｓ３と、調節工程Ｓ４と、温度監視工程Ｓ５と、を含む。
【００２８】
準備工程Ｓ１では、上述の内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び断熱支持部材４０を用意する。一対の内側構成部材１０同士の間（温度検出面１１同士の間）には上述の熱電対Ｔｃの接合部が挟み込まれている。
【００２９】
準備工程Ｓ１の後に組立工程Ｓ２を実行する。組立工程Ｓ２では、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び断熱支持部材４０が互いに組み合わせられる。即ち、一対の断熱支持部材４０によって各内側構成部材１０、各外側構成部材２０を幅方向の両側から挟持する。この時、外側構成部材２０のタブ２３を断熱支持部材４０のスリット４３に係合させる。
【００３０】
次に、厚さ決定工程Ｓ３を実行する。厚さ決定工程Ｓ３では、複合材Ｗの熱容量に基づいて空気層６０（間隙）の厚さ方向の寸法を決定する。ここで、複合材Ｗは、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０に比して大きな寸法体格（特に面積）を有していることが一般的である。したがって、複合材Ｗの熱容量は、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０の熱容量に比べて大きい。この熱容量の差に起因して、複合材Ｗと温度モニタ装置１００との間で温度変化に差異が生じる。このような温度変化の差異を補償することを目的として、本実施形態では内側構成部材１０と外側構成部材２０との間に空気層６０が形成されている。その結果、空気層６０の厚さの分だけ、加熱炉１内の熱が温度検出面１１に伝播しにくくなる。即ち、温度モニタ装置１００の熱抵抗が増大して、実際の複合材Ｗの熱容量を再現した状態となる。
【００３１】
ここで、加熱炉１内の雰囲気と温度検出面１１との間の熱抵抗Ｒは、以下の（１）式に基づいて算出される。
【００３２】
Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４      ・・・（１）
【００３３】
ここで、Ｒ１は加熱炉１内の雰囲気と外側構成部材２０との間の熱抵抗であり、Ｒ２は外側構成部材２０の内部における熱抵抗である。Ｒ３は空気層６０の熱抵抗であり、Ｒ４は内側構成部材１０の内部における熱抵抗である。
【００３４】
熱抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、以下の（２）〜（５）式によって算出される。
【００３５】
Ｒ１＝１／（ｈ１・Ａ）      ・・・（２）
Ｒ２＝Ｌ２／（ｋ１・Ａ）      ・・・（３）
Ｒ３＝Ｌａ／（ｋ２・Ａ）      ・・・（４）
Ｒ４＝Ｌ３／（ｋ３・Ａ）      ・・・（５）
【００３６】
Ａは内側構成部材１０、外側構成部材２０の面積であり、ｈ１は加熱炉１内の雰囲気と外側構成部材２０との間の熱伝達率である。ｋ１，ｋ２，ｋ３はそれぞれ外側構成部材２０、空気層６０（空気）、内側構成部材１０の熱伝導率である。さらに、Ｌ２，Ｌａ，Ｌ３はそれぞれ外側構成部材２０の厚さ寸法、空気層６０の厚さ寸法、内側構成部材１０の厚さ寸法である。
【００３７】
即ち、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４の値が所与であるのに対して、空気層６０の熱抵抗Ｒ３は厚さ寸法Ｌａを調節することで変化させることができる。
【００３８】
さらに、加熱炉１内の雰囲気温度をＴ１とし、加熱炉１の熱流量をＱとした時、温度検出面１１の温度Ｔ２は、上述の熱抵抗Ｒを用いて以下の（６）式のように記述される。
【００３９】
Ｔ２＝Ｔ１−ＲＱ      ・・・（６）
【００４０】
なお、加熱炉１の熱流量Ｑは、加熱炉１の大きさや構成に基づく所与の指標である。
【００４１】
空気層６０の熱抵抗Ｒ３は、温度検出面１１の温度Ｔ２の変化率が、複合材Ｗにおける「温度変化が最も生じにくい部位」の温度変化率よりも低いことを条件として決定される。
【００４２】
より具体的には図４に示すように、温度Ｔ２の変化を示す直線ＸＡの傾きは、直線Ｘ１及びＸ２の傾きよりも小さくなるように設定される。ここで直線Ｘ１は、「温度変化が最も生じやすい部位」の温度変化を示す直線である。また直線Ｘ２は、「温度変化が最も生じにくい部位」の温度変化を示す直線である。
【００４３】
（６）式によれば温度Ｔ２の変化を示す直線ＸＡはＲの一次関数である。さらに、上記の（１）式と（４）式とに基づいて、Ｒは空気層６０の熱抵抗Ｒ３の値に依存し、熱抵抗Ｒ３の値は空気層６０の厚さ寸法Ｌａによって支配される。したがって、このＬａの値によって、温度検出面１１の温度Ｔ２の変化率（直線ＸＡの傾き）が決定する。
【００４４】
なお、一例として複合材Ｗが航空機の翼である場合、上述の「温度変化の最も生じにくい部位」は翼根を含む領域に該当し、「温度変化の最も生じやすい部位」は翼端を含む領域に該当する。
【００４５】
次いで、調節工程Ｓ４を実行する。調節工程Ｓ４では、厚さ決定工程Ｓ３で決定された間隙の寸法に調節する。調節工程Ｓ４では、上記の厚さ決定工程Ｓ３で決定された空気層６０の厚さを満たすように、外側構成部材２０と内側構成部材１０との厚さ方向の間隙の寸法を調節する。具体的には、外側構成部材２０に形成されたタブ２３をスリット４３に沿って移動させることによって両者の厚さ方向の間隙の寸法を調節する。
【００４６】
続いて、温度監視工程Ｓ５を実行する。温度監視工程Ｓ５では、まず加熱炉１内に複合材Ｗとともに当該温度モニタ装置１００を配置する。この状態で、加熱炉１内の雰囲気温度を上昇させて、複合材Ｗ、及び温度モニタ装置１００を加熱する（後述する複合材Ｗの製造方法における加熱工程Ｓ６）。加熱に伴って、複合材Ｗ、及び温度モニタ装置１００の温度が上昇する。ここで、複合材Ｗの温度変化は、温度モニタ装置１００における温度検出面１１の温度変化と相関関係にある。したがって、熱電対Ｔｃによって温度検出面１１の温度変化をモニタすることによって、複合材Ｗの内部の温度変化を擬似的に知ることができる。
【００４７】
さらに、本実施形態に係る複合材Ｗの製造方法は、上述の温度モニタ方法に係る各工程と、加熱工程Ｓ６と、を含む。加熱工程Ｓ６では、未硬化状態の複合材Ｗを加熱炉１内で加熱することで硬化させる。なお、この加熱工程Ｓ６は、温度モニタ方法における温度監視工程Ｓ５と並行して実行される。即ち、複合材Ｗを加熱する全期間にわたって、当該複合材Ｗの温度が継続的、又は断続的に監視される。加熱工程Ｓ６を経て、硬化状態の複合材Ｗが完成する。
このようにＦＲＰ製品として、複合材Ｗが製造される。
【００４８】
（作用及び効果）
以上、説明したように、本実施形態に係る構成によれば、温度モニタ装置１００を複合材Ｗとともに炉内に配置して加熱することで、複合材Ｗと同一の条件下で、複合材Ｗの温度変化を再現することができる。さらに、調節部５０によって内側構成部材１０と外側構成部材２０との間隙（空気層６０）の厚さ寸法を調節することで、温度モニタ装置１００の熱容量（熱抵抗）を自在かつ容易に変化させることができる。即ち、熱容量（熱抵抗）の異なる複数の複合材Ｗに対して汎用的に温度モニタ装置１００を用いることができる。
したがって、温度モニタ装置１００は、炉内での複合材Ｗの実際の温度に対応する温度を容易に取得できる。
【００４９】
航空機をはじめとした大型の複合材部品をオートクレーブ、オーブン等の加熱炉で製造する時、複合材部品内部の温度を保証するために、複合材部品の外に部品温度と相関の取れた熱電対Ｔｃを含む温度モニタ装置を設置して温度を計測する必要がある。
【００５０】
部品温度と相関がとれるように、もし、温度モニタ装置が、複合材部品と同様に、硬化済みの複合材や金属、シリコン、ガラスクロス等を積み重ねて構成されたとする。
この場合、複合材部品の熱容量によって部品温度は大きく異なるため、複合材部品の熱容量に応じて温度モニタ装置の構成材料を選定し、都度、構成を作り替える必要がある。
また、温度モニタ装置の構成は、経験則に基づいて決定する必要があり、温度モニタ装置で部品温度を保証できない場合、再試験する必要が生じ、コストが膨大にかかる。
さらに、手作業により温度モニタ装置を組み立てる場合は、各構成材料の密着具合等が作業者によって異なり、再現性が取りにくい。
【００５１】
これに対し、本実施形態では、複合材部品の熱容量に合わせて、空気層の有無、厚みを変更することができる熱抵抗可変型の構造とすることで、温度モニタ装置１００は、１つの温度モニタ装置で複数の複合材部品の温度が保証できる。
このため、前述のような複合材部品の熱容量に応じて温度モニタ装置の構成材料を選定する場合に比べて、温度モニタ装置１００は、材料の選定および構成を作り替える手間が省ける。
【００５２】
さらに、本実施形態の温度モニタ装置１００は、構成材料の間の距離である間隙の厚さを正確に制御できるので、再現性が取れる。
【００５３】
本実施形態の温度モニタ装置１００によれば、断熱支持部材４０によって、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び空気層６０に対する入熱の方向を制限することができる。ここで、実際の複合材Ｗでは、厚さ方向両側からの入熱が支配的である。上記の構成によれば、断熱支持部材４０が設けられていることにより、内側構成部材１０、外側構成部材２０、及び空気層６０に対する入熱は、厚さ方向両側のみから生じることになる。その結果、温度モニタ装置１００は、複合材Ｗの温度変化をさらに高い精度で再現することができる。
【００５４】
本実施形態の温度モニタ装置１００によれば、複合材Ｗの熱容量に基づいて厚さ方向の間隙の寸法が決定され、決定された当該寸法に基づいて内側構成部材１０と外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法が調節される。即ち、空気層６０の厚さ寸法を決定し、これを満たすように、内側構成部材１０と外側構成部材２０との厚さ方向の間隙の寸法を調節することのみによって、温度モニタ装置１００は、異なる熱容量を有する複数種類の複合材Ｗの温度を容易にモニタすることができる。
【００５５】
本実施形態の温度モニタ方法及び複合材Ｗの製造方法によれば、調節工程Ｓ４によって内側構成部材と外側構成部材との間隙の寸法を調節することで、温度モニタ装置の熱容量を自在かつ容易に変化させることができる。
したがって、温度モニタ方法及び複合材Ｗの製造方法は、炉内での複合材の実際の温度に対応する温度を容易に取得できる。
さらに、調節工程Ｓ４を有することによって、準備工程Ｓ１及び組立工程Ｓ２における熱容量の調節作業を大幅に削減できる。
加えて、本実施形態の複合材Ｗの製造方法によれば、加熱工程Ｓ６を実行する際に、複合材Ｗの温度を適切に管理することができる。その結果、複合材Ｗの製造方法は、さらに品質の高い複合材Ｗを容易に製造することができる。
【００５６】
＜変形例＞
本実施形態では、内側構成部材１０の両側に一対のみの外側構成部材２０を設けている。変形例として図５に示すように、複数対の外側構成部材２０を備える構成を採ることも可能である。この場合、互いに隣接する外側構成部材２０，２０同士の間に他の空気層６０Ｂを形成してもよい。
この構成によれば、複数対の外側構成部材２０を備えることで、温度モニタ装置１００が再現できる熱容量の範囲をさらに拡大することができる。即ち、温度モニタ装置１００の汎用性をさらに向上させることができる。
この場合も、互いに隣接する外側構成部材２０同士の厚さ方向の間隙の寸法をそれぞれ調節可能なようにさらに調節部が設けられてもよい。これにより、隣接する外側構成部材２０同士の間の熱容量（熱抵抗）を自在かつ容易に変化させることができる。
【００５７】
本実施形態では、内側構成部材１０、及び外側構成部材２０は、いずれも複合材Ｗを構成するプリプレグと同一の材料で形成されたシート状の部材である。
変形例として、内側構成部材１０及び外側構成部材２０が、プリプレグと同一ではない材料で形成されていてもよい。
他の変形例として、内側構成部材１０及び外側構成部材２０のうち、一方がプリプレグと同一ではない材料で形成され、他方がプリプレグと同一の材料で形成されてもよい。
【００５８】
本実施形態では、温度モニタ装置１００は、一対の内側構成部材１０と、少なくとも一対の外側構成部材２０を備えるが、各内側構成部材１０を構成する材料は、互いに異なっていても同じでもよい。同様に、各外側構成部材２０を構成する材料も、互いに異なっていても同じでもよい。
【００５９】
本実施形態では、温度モニタ方法において、厚さ決定工程Ｓ３を組立工程Ｓ２の後に実行する例について説明した。しかしながら、厚さ決定工程Ｓ３を実行する時期は上記に限定されず、他の例として組立工程Ｓ２の前や、準備工程Ｓ１の前に実行することも可能である。
【００６０】
本実施形態では、温度モニタ方法において、準備工程Ｓ１が実施されているが、予め温度モニタ装置１００が準備されている場合、準備工程Ｓ１は省略されてもよい。
同様に、本実施形態では、温度モニタ方法において、組立工程Ｓ２が実施されているが、予め温度モニタ装置１００が組み立てられている場合、組立工程Ｓ２は省略されてもよい。
【００６１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成、及び方法に種々の変更や改修を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…加熱炉
１０…内側構成部材
１１…温度検出面
１２…第一入熱面
２０…外側構成部材
２１…伝熱面
２２…第二入熱面
２３…タブ
３０…温度検出部
４０…断熱支持部材
４１…支持面
４２…外面
４３…スリット
５０…調節部
６０…空気層
６０Ｂ…空気層
１００…温度モニタ装置
Ｓ１…準備工程
Ｓ２…組立工程
Ｓ３…厚さ決定工程
Ｓ４…調節工程
Ｓ５…温度監視工程
Ｓ６…加熱工程
Ｔｃ…熱電対
Ｗ…複合材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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