JP7105097B2 - 熱硬化サイクル中に温度をエミュレートするための装置及び方法 - Google Patents
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Description
装置100であって、
エンクロージャアセンブリ‐先端端部132及び反対側のエンクロージャアセンブリ‐ラギング端部134を備えたエンクロージャアセンブリ102、並びに
前記エンクロージャアセンブリの内部で取り付けられ、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部の近傍に位置する温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部142、及び前記エンクロージャアセンブリ‐ラギング端部から離間された温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部144を備えた温度エミュレーションアセンブリ104
を備え、前記エンクロージャアセンブリが、前記温度エミュレーションアセンブリを熱的に隔離し、且つ
前記エンクロージャアセンブリが、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部を通してのみ前記温度エミュレーションアセンブリへの伝導性熱伝達を許容する、装置。
前記装置が、熱硬化サイクル中の複合構造物の熱応答をエミュレートする、段落A1に記載の装置がさらに提供される。
前記エンクロージャアセンブリが、エンクロージャ‐先端端部及びエンクロージャ‐ラギング端部を備えたエンクロージャを備え、
前記温度エミュレーションアセンブリが、前記エンクロージャの内部でスタック148に配置された複数の熱伝導性プレート146を備え、
前記スタックが、前記エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされたスタック‐先端端部、及び前記エンクロージャ‐ラギング端部から離間されたスタック‐ラギング端部を備え、且つ
前記複数の熱伝導性プレートのうちの少なくとも1つが、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記少なくとも1つの温度を測定するために、少なくとも1つの温度センサと接続するように構成されている、段落A1に記載の装置がさらに提供される。
前記エンクロージャが、前記エンクロージャ‐先端端部を通ることを除いて、あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記スタックへの伝導性熱伝達を抑制し、
前記エンクロージャが、あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記スタックへの対流熱伝達を抑制し、
前記エンクロージャが、あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記スタックへの放射熱伝達を抑制し、且つ
前記スタック‐先端端部から前記スタック‐ラギング端部へと、前記複数の熱伝導性プレートを通して熱が伝導的に伝達される、段落A3に記載の装置がさらに提供される。
前記エンクロージャが、外側エンクロージャ‐先端端部108及び外側エンクロージャ‐ラギング端部110を備えた外側エンクロージャ106であり、
前記エンクロージャアセンブリが、前記外側エンクロージャの内部に取り付けられ、前記外側エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされた内側エンクロージャ‐先端端部122、及び前記外側エンクロージャ‐ラギング端部から離間された内側エンクロージャ‐ラギング端部124を備えた内側エンクロージャ120をさらに備え、且つ
前記スタックは、前記スタック‐先端端部が前記外側エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされ、前記スタック‐ラギング端部が前記内側エンクロージャ‐ラギング端部から離間された状態で、前記内側エンクロージャの内部に取り付けられている、段落A4に記載の装置がさらに提供される。
前記外側エンクロージャが、前記あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記内側エンクロージャへの前記伝導性熱伝達を抑制し、
前記内側エンクロージャが、前記あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記スタックへの前記伝導性熱伝達を抑制し、
前記外側エンクロージャが、前記あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記内側エンクロージャへの前記対流熱伝達を抑制し、
前記内側エンクロージャが、前記あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記スタックへの前記対流熱伝達を抑制し、
前記外側エンクロージャが、前記あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記内側エンクロージャへの前記放射熱伝達を抑制し、且つ
前記内側エンクロージャが、前記あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記スタックへの前記放射熱伝達を抑制する、段落A5に記載の装置がさらに提供される。
前記外側エンクロージャと前記内側エンクロージャとの間で画定された外側容積128の少なくとも一部の中に配置された絶縁体158をさらに備え、前記絶縁体が、前記外側エンクロージャから前記内側エンクロージャへの前記伝導性熱伝達、前記対流熱伝達、及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A6に記載の装置がさらに提供される。
前記絶縁体が、空気絶縁及び繊維絶縁のうちの少なくとも1つを含む、段落A7に記載の装置がさらに提供される。
前記外側エンクロージャ‐ラギング端部と前記内側エンクロージャ‐ラギング端部との間で画定された外側容積の少なくとも一部の中に配置された熱バリアをさらに備え、前記熱バリアが、前記外側エンクロージャから前記内側エンクロージャへの前記伝導性熱伝達、前記対流熱伝達、及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A6に記載の装置がさらに提供される。
前記内側エンクロージャと前記スタックとの間で画定された内側容積130の少なくとも一部の中に配置され、前記スタックを少なくとも部分的に囲む熱攪乱器168をさらに備え、前記熱攪乱器が、前記内側エンクロージャから前記スタックへの前記伝導性熱伝達、前記対流熱伝達、及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A6に記載の装置がさらに提供される。
前記熱攪乱器が、繊維マット、ハニカム構造体、及び少なくとも1つのバッフルのうちの少なくとも1つを含む、段落A10に記載の装置がさらに提供される。
前記外側エンクロージャと前記内側エンクロージャとの間に画定された外側容積、
前記外側エンクロージャと前記内側エンクロージャとの間の前記外側容積の少なくとも一部の中に配置された絶縁体、及び
前記外側エンクロージャ‐ラギング端部と前記内側エンクロージャ‐ラギング端部との間の前記外側容積の少なくとも一部の中に配置された熱バリアをさらに備え、
前記絶縁体及び前記熱バリアが、前記外側エンクロージャから前記内側エンクロージャへの前記伝導性熱伝達、前記対流熱伝達、及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A6に記載の装置がさらに提供される。
前記内側エンクロージャと前記スタックとの間で画定された内側容積、及び
前記内側容積の少なくとも一部の中に配置され、前記スタックを少なくとも部分的に囲む熱攪乱器をさらに備え、
前記熱攪乱器が、前記内側エンクロージャから前記スタックへの前記伝導性熱伝達、前記対流熱伝達、及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A12に記載の装置がさらに提供される。
前記エンクロージャが、前記エンクロージャ先端端部において先端端部面プレート116をさらに備え、
前記スタック‐先端端部における前記複数の熱伝導性プレートのうちの1つが、前記先端端部面プレートと接触しており、且つ
前記先端端部面プレートを通して、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記1つへと熱が伝導的に伝達されるように、前記先端端部面プレートが、許容される伝導性熱伝達経路を画定する、段落A4に記載の装置がさらに提供される。
前記先端端部面プレートが、ヒートシンクを備えている、段落A14に記載の装置がさらに提供される。
前記温度エミュレーションアセンブリが、前記温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から前記温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部への前記伝導性熱伝達を制御する、段落A4に記載の装置がさらに提供される。
前記複数の熱伝導性プレートのうちの隣接するもの同士の間に位置付けされてスタックに配置された複数の絶縁体層178をさらに備え、前記複数の絶縁体層が、前記複数の熱伝導性プレートを通して、前記スタック‐先端端部から前記スタック‐ラギング端部へと伝導性熱伝達率を制御する、段落A16に記載の装置がさらに提供される。
前記複数の絶縁体層のうちの少なくとも1つの周縁部が、前記複数の熱伝導性プレートの側部を越えて延在し、前記複数の絶縁体層のうちの前記少なくとも1つの前記周縁部が、前記スタック‐先端端部から前記スタック‐ラギング端部への前記対流熱伝達及び前記放射熱伝達を抑制する、段落A17に記載の装置がさらに提供される。
前記複数の熱伝導性プレートのうちの少なくとも2つの温度を測定するために、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記少なくとも2つに熱的に連結された温度センサ162、及び
前記エンクロージャを囲む加熱された気体の温度を測定するために、前記エンクロージャの外部に位置付けされた少なくとも1つの気体温度センサ164
をさらに備えている、段落A4に記載の装置がさらに提供される。
エンクロージャアセンブリ及び前記エンクロージャアセンブリの内部に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリを備えた装置を加熱することと、
前記装置のエンクロージャアセンブリ‐先端端部を通した前記温度エミュレーションアセンブリへの伝導性熱伝達を許容することと、
前記装置の前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部を通ることを除いて、あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの前記伝導性熱伝達を抑制することと、
あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの対流熱伝達を抑制すること、
あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの放射熱伝達を抑制することと
を含む方法。
前記温度エミュレーションアセンブリを通して、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部の近傍に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部へと熱を伝導的に伝達することをさらに含む、段落B1に記載の方法がさらに提供される。
加熱システムを用いて、エンクロージャアセンブリ及び前記エンクロージャアセンブリの内部に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリを備えた装置を加熱することと、
前記エンクロージャアセンブリを用いて、前記温度エミュレーションアセンブリを前記加熱システムから熱的に隔離することと、
前記エンクロージャアセンブリのエンクロージャアセンブリ‐先端端部を通してのみ、前記温度エミュレーションアセンブリへの伝導性熱伝達を許容することと、
前記温度エミュレーションアセンブリを用いて、前記装置によってエミュレートされている物品の最高温度及び最低温度を表すことと、
を含む方法。
加熱サイクル全体にわたって、前記温度エミュレーションアセンブリの2つの位置の温度を測定することであって、前記温度エミュレーションアセンブリの前記2つの位置の測定温度が、前記装置によってエミュレートされている前記物品の前記最高温度及び前記最低温度を表す、2つの位置の温度を測定することと、
前記加熱システムの内部の温度を制御し、前記加熱サイクル中に前記装置によってエミュレートされている前記物品の温度を調節するために、前記測定温度を入力として使用することと
をさらに含む、段落C1に記載の方法。
前記物品のための熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの第1の温度を前記物品の前記熱プロファイルの最高温度と合致させることと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの第2の温度を前記物品の前記熱プロファイルの最低温度と合致させることと
をさらに含み、前記温度エミュレーションアセンブリの前記2つの位置が、前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの前記第1の温度及び前記第2の温度と対応するように選択される、段落C2に記載の方法。
前記装置を組み立てることをさらに含み、前記装置を組み立てることが、
内側エンクロージャを外側エンクロージャの内部に配置することと、
複数の熱伝導性プレートを前記内側エンクロージャの内部でスタックに配置することと、
前記複数の熱伝導性プレートのうちの1つを前記外側エンクロージャの先端端部面プレートと接触しているスタック‐先端端部において位置付けすることと、
前記外側エンクロージャの外側エンクロージャ‐側壁と前記内側エンクロージャの内側エンクロージャ‐側壁との間に絶縁体を配置することと、
前記外側エンクロージャの外側エンクロージャ‐ラギング端部面プレートと前記内側エンクロージャの内側エンクロージャ‐ラギング端部面プレートとの間に熱バリアを配置することと、
前記内側エンクロージャの前記内側エンクロージャ‐側壁と前記複数の熱伝導性プレートの前記スタックとの間に熱攪乱器を配置することと
を含む、段落C1に記載の方法。
前記物品の熱モデルのための仮想熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの熱モデルのための仮想熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルを前記物品の前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルと比較することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルが、前記物品の前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルに合致しない場合、前記温度エミュレーションアセンブリを再構成することと
をさらに含む、段落C1に記載の方法。
前記エンクロージャアセンブリのエンクロージャアセンブリ‐先端端部を通ることを除いて、あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの前記伝導性熱伝達を抑制することをさらに含む、段落C1に記載の方法。
あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの対流熱伝達を抑制することをさらに含む、段落C1に記載の方法。
あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの放射熱伝達を抑制することをさらに含む、段落C1に記載の方法。
前記温度エミュレーションアセンブリを通して、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部の近傍に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部へと熱を伝導的に伝達することをさらに含む、段落C1に記載の方法。
前記温度エミュレーションアセンブリを通して、前記温度エミュレーションアセンブリの前記温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から前記温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部への伝導性熱伝達率を制御することをさらに含む、段落C1に記載の方法。
前記温度エミュレーションアセンブリの前記温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から前記温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部への前記温度エミュレーションアセンブリに沿った対流熱伝達を抑制することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から前記温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部への前記温度エミュレーションアセンブリに沿った放射熱伝達を抑制することと
をさらに含む、段落C9に記載の方法。
Claims (14)
- 装置(100)であって、
エンクロージャアセンブリ‐先端端部(132)及び反対側のエンクロージャアセンブリ‐ラギング端部(134)を備えたエンクロージャアセンブリ(102)、並びに
前記エンクロージャアセンブリの内部で取り付けられ、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部の近傍に位置する温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部(142)、及び前記エンクロージャアセンブリ‐ラギング端部から離間された温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部(144)を備えた温度エミュレーションアセンブリ(104)
を備え、前記エンクロージャアセンブリが、前記温度エミュレーションアセンブリを熱的に隔離し、且つ
前記エンクロージャアセンブリが、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部を通してのみ前記温度エミュレーションアセンブリへの伝導性熱伝達を許容 し、
前記装置が、熱硬化サイクル中の複合構造物の熱応答をエミュレートする、 装置(100)。 - 前記エンクロージャアセンブリが、エンクロージャ‐先端端部及びエンクロージャ‐ラギング端部を備えたエンクロージャを備え、
前記温度エミュレーションアセンブリが、前記エンクロージャの内部でスタック(148)に配置された複数の熱伝導性プレート(146)を備え、
前記スタックが、前記エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされたスタック‐先端端部、及び前記エンクロージャ‐ラギング端部から離間されたスタック‐ラギング端部を備え、且つ
前記複数の熱伝導性プレートのうちの少なくとも1つが、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記少なくとも1つの温度を測定するために、少なくとも1つの温度センサと接続するように構成されている、請求項1に記載の装置。 - 前記エンクロージャが、前記エンクロージャ‐先端端部を通ることを除いて、あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記スタックへの伝導性熱伝達を抑制し、
前記エンクロージャが、あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記スタックへの対流熱伝達を抑制し、
前記エンクロージャが、あらゆる放射熱伝達経路に沿った前記スタックへの放射熱伝達を抑制し、且つ
前記スタック‐先端端部から前記スタック‐ラギング端部へと、前記複数の熱伝導性プレートを通して熱が伝導的に伝達される、請求項2に記載の装置。 - 前記エンクロージャが、外側エンクロージャ‐先端端部(108)及び外側エンクロージャ‐ラギング端部(110)を備えた外側エンクロージャ(106)であり、
前記エンクロージャアセンブリが、前記外側エンクロージャの内部に取り付けられ、前記外側エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされた内側エンクロージャ‐先端端部(122)、及び前記外側エンクロージャ‐ラギング端部から離間された内側エンクロージャ‐ラギング端部(124)を備えた内側エンクロージャ(120)をさらに備え、且つ
前記スタックは、前記スタック‐先端端部が前記外側エンクロージャ‐先端端部の近傍に位置付けされ、前記スタック‐ラギング端部が前記内側エンクロージャ‐ラギング端部から離間された状態で、前記内側エンクロージャの内部に取り付けられている、請求項3に記載の装置。 - 前記エンクロージャが、前記エンクロージャ先端端部において先端端部面プレート(116)をさらに備え、
前記スタック‐先端端部における前記複数の熱伝導性プレートのうちの1つが、前記先端端部面プレートと接触しており、且つ
前記先端端部面プレートを通して、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記1つへと熱が伝導的に伝達されるように、前記先端端部面プレートが、許容される伝導性熱伝達経路を画定する、請求項3に記載の装置。 - 前記複数の熱伝導性プレートのうちの少なくとも2つの温度を測定するために、前記複数の熱伝導性プレートのうちの前記少なくとも2つに熱的に連結された温度センサ(162)、及び
前記エンクロージャを囲む加熱された気体の温度を測定するために、前記エンクロージャの外部に位置付けされた少なくとも1つの気体温度センサ(164)
をさらに備えている、請求項3に記載の装置。 - 加熱システムを用いて、エンクロージャアセンブリ及び前記エンクロージャアセンブリの内部に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリを備えた装置を加熱することと、
前記エンクロージャアセンブリを用いて、前記温度エミュレーションアセンブリを前記加熱システムから熱的に隔離することと、
前記エンクロージャアセンブリのエンクロージャアセンブリ‐先端端部を通してのみ、前記温度エミュレーションアセンブリへの伝導性熱伝達を許容することと、
前記温度エミュレーションアセンブリを用いて、前記装置によってエミュレートされている物品の最高温度及び最低温度を表すことと、
を含む方法。 - 加熱サイクル全体にわたって、前記温度エミュレーションアセンブリの2つの位置の温度を測定することであって、前記温度エミュレーションアセンブリの前記2つの位置の測定温度が、前記装置によってエミュレートされている前記物品の前記最高温度及び前記最低温度を表す、2つの位置の温度を測定することと、
前記加熱システムの内部の温度を制御し、前記加熱サイクル中に前記装置によってエミュレートされている前記物品の温度を調節するために、前記測定温度を入力として使用することと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記物品のための熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの第1の温度を前記物品の前記熱プロファイルの最高温度と合致させることと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの第2の温度を前記物品の前記熱プロファイルの最低温度と合致させることと
をさらに含み、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記2つの位置が、前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱プロファイルの前記第1の温度及び前記第2の温度と対応するように選択される、請求項8に記載の方法。 - 前記装置を組み立てることをさらに含み、前記装置を組み立てることが、
内側エンクロージャを外側エンクロージャの内部に配置することと、
複数の熱伝導性プレートを前記内側エンクロージャの内部でスタックに配置することと、
前記複数の熱伝導性プレートのうちの1つを前記外側エンクロージャの先端端部面プレートと接触しているスタック‐先端端部において位置付けすることと、
前記外側エンクロージャの外側エンクロージャ‐側壁と前記内側エンクロージャの内側エンクロージャ‐側壁との間に絶縁体を配置することと、
前記外側エンクロージャの外側エンクロージャ‐ラギング端部面プレートと前記内側エンクロージャの内側エンクロージャ‐ラギング端部面プレートとの間に熱バリアを配置することと、
前記内側エンクロージャの前記内側エンクロージャ‐側壁と前記複数の熱伝導性プレートの前記スタックとの間に熱攪乱器を配置することと
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記物品の熱モデルのための仮想熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの熱モデルのための仮想熱プロファイルを生成することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルを前記物品の前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルと比較することと、
前記温度エミュレーションアセンブリの前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルが、前記物品の前記熱モデルのための前記仮想熱プロファイルに合致しない場合、前記温度エミュレーションアセンブリを再構成することと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記エンクロージャアセンブリのエンクロージャアセンブリ‐先端端部を通ることを除いて、あらゆる伝導性熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの前記伝導性熱伝達を抑制することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- あらゆる対流熱伝達経路に沿った前記温度エミュレーションアセンブリへの対流熱伝達を抑制することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記温度エミュレーションアセンブリを通して、前記エンクロージャアセンブリ‐先端端部の近傍に位置付けされた温度エミュレーションアセンブリ‐先端端部から温度エミュレーションアセンブリ‐ラギング端部へと熱を伝導的に伝達することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
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