JP2001165847A - フィルターの欠陥検出装置及び欠陥検出方法 - Google Patents

フィルターの欠陥検出装置及び欠陥検出方法

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JP2001165847A
JP2001165847A JP37654299A JP37654299A JP2001165847A JP 2001165847 A JP2001165847 A JP 2001165847A JP 37654299 A JP37654299 A JP 37654299A JP 37654299 A JP37654299 A JP 37654299A JP 2001165847 A JP2001165847 A JP 2001165847A
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filter
temperature
air chamber
defect
gas
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JP37654299A
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Inventor
Masatomo Kawashima
正智 川嶋
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Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95692Patterns showing hole parts, e.g. honeycomb filtering structures

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  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ確実に欠陥を検出できるフィルター
の欠陥検出装置及び欠陥検出方法を提供する。 【解決手段】 開口部を有するエアーチャンバーと、前
記開口部を密閉するようにフィルターを配置するフィル
ター取付治具と、前記エアーチャンバーの内部と外部と
の間でフィルターを通過して気体が流通するようにエア
ーチャンバー内の圧力を増加又は減少させる差圧発生手
段と、フィルターと流通気体との温度が異なるように加
減する温度設定手段と、フィルターの表面温度分布を計
測する温度検出手段とからなるフィルターの欠陥検出装
置及び欠陥検出方法。 1‥エアーチャンバー、2‥フィルター取付治具、3‥
差圧発生手段、4‥温度設定手段、5‥温度検出手段、
10‥フィルター

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルターの欠陥
検出装置及び欠陥検出方法に関し、特に、欠陥の検出が
容易で、フィルターの後処理を必要としない欠陥検出装
置及び欠陥検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フィルターはその全面にわたり均一な気
体又は液体の透過性を有することが要求される。そのた
め、予め又は使用途中において欠陥の有無が検査され
る。ここで、従来のフィルターの欠陥検出方法として
は、フィルター表面に発生する気泡の発生圧力を測定す
ることによって行っていた。
【0003】すなわち、検査すべきフィルターの表面全
体に所定の濃度を有する液体を張りわたし、その後フィ
ルターの下部から送気してフィルター裏面の圧力を序々
に上げ、フィルターに気体を透過させてその表面に気泡
を発生させるのである。そして、気泡が最初に発生した
圧力がフィルターに求められる所定の透過圧よりも低い
場合、その気泡の発生部分を欠陥とみなしていた。
【0004】また、たとえ欠陥のないフィルターであっ
ても、欠陥検出のためにフィルター表面に液体が張りわ
たされているためそのままでは使用できず、検査後には
必ずその液体を蒸発させる必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
欠陥検出方法によれば、フィルターの表面全体に液体が
張れるように、フィルターより一回り大きな検査治具で
液体が漏洩しないように周辺を囲ってやらなければなら
ない。また、表面の液体がフィルターを透過して下部に
液垂れしないようにフィルターの下部からの送気圧を相
応に高くしておく必要があるため、出力の大きなブロア
ー等を用意しなければならないといった問題があった。
【0006】また、欠陥の検出中においても、最初の気
泡の発生とその圧力を見逃さないように、常時注意深く
見守っていなければならないという問題があった。更
に、上記した通り検査後にフィルターを乾かす必要があ
り、しかも、液中に不純物が少しでもあると乾いた後に
フィルターにシミができてしまう。このシミをなくすた
めには液中に不純物が入らないようにしなければなら
ず、検査液の管理が大変であるという問題があった。
【0007】そこで本発明は、このような従来の欠陥検
出装置及び欠陥検出方法を改良し、検査液自体を廃止し
て簡単かつ確実に欠陥を検出できるフィルターの欠陥検
出装置及び欠陥検出方法を提供することを目的とするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであって、その要旨は、第
1に、開口部を有するエアーチャンバーと、前記開口部
を密閉するようにフィルターを配置するフィルター取付
治具と、前記エアーチャンバーの内部と外部との間でフ
ィルターを通過して気体が流通するようにエアーチャン
バー内の圧力を増加又は減少させる差圧発生手段と、フ
ィルターと流通気体との温度が異なるように加減する温
度設定手段と、フィルターの表面温度分布を計測する温
度検出手段とからなるフィルターの欠陥検出装置に係る
ものである。
【0009】そして好ましくは、前記温度設定手段が、
フィルターを流通気体の温度より高く又は低くするよう
にフィルターを加熱又は冷却するものであって、特に、
フィルターから離間した位置に設けられた発熱体である
フィルターの欠陥検出装置に係るものである。また、前
記温度検出手段が、温度を色として検出する赤外線カメ
ラであり、更に、エアーチャンバー内の圧力を検出し制
御する圧力調整手段を有するフィルターの欠陥検出装置
に係るものである。
【0010】また第2に、被検体であるフィルターをエ
アーチャンバーの開口部に取り付けた後、前記フィルタ
ーと流通気体との間に温度差を生じさせると共に、前記
エアーチャンバー内の圧力を増加又は減少させてエアー
チャンバーの内部と外部との間でフィルターを通過して
気体が流通するようにし、フィルターの表面温度分布を
計測して温度変化の大きさにより欠陥を認識するフィル
ターの欠陥検出方法に係るものである。
【0011】そして好ましくは、フィルターを加熱又は
冷却してフィルターの温度を流通気体より高く又は低く
し、また、エアーチャンバーの内部からフィルターに向
けて送風することにより気体がフィルターを通過するよ
うにしたフィルターの欠陥検出方法に係るものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のフィルターの欠陥検出装
置は、開口部を有するエアーチャンバーと、前記開口部
を密閉するようにフィルターを配置するフィルター取付
治具とを有するものである。ここで、本発明によればフ
ィルターの欠陥検出に全く液体を使用しないため、従来
のように液体が漏洩しないように周辺を囲う必要がな
く、フィルター取付治具を簡易なものとすることが可能
となっている。
【0013】また、エアーチャンバーの内部と外部との
間でフィルターを通過して気体が流通するように、本発
明はエアーチャンバー内の圧力を増加又は減少させる差
圧発生手段を有する。差圧発生手段としては送風機や吸
引機等があり、送風機でエアーチャンバー内の圧力を増
加させれば、空気がエアーチャンバーの内部からフィル
ターを通って外部に吹き出し、吸引機でエアーチャンバ
ー内の圧力を減少させれば、逆に空気が外部からフィル
ターを通ってエアーチャンバーの内部に吸い込まれる。
【0014】そして、被検体であるフィルターに欠陥が
存在すると、その部分では流体の通過抵抗が小さいた
め、上記した差圧発生手段によって気体がフィルターを
通過する際、欠陥部はそうでない場所と比べて多量の流
体が通過することになる。
【0015】ここで、本発明の特徴として、欠陥検出装
置はフィルターと流通気体との温度が異なるように加減
する温度設定手段を有している。温度設定手段として
は、加熱手段としてヒーター等があるが、SUSフィル
ター等、材質によってはフィルター自身に電流を流して
発熱させることもできる。フィルターを加熱する温度は
高ければ高いほど欠陥部との温度差がでるが、安全性、
作業性等を考慮すれば、フィルターの加熱は50℃程度
までとすることが適正範囲である。一方、冷却手段とし
てはペルチェ素子等がある。
【0016】このように、フィルターを加熱又は冷却す
ることによって、フィルターを流通気体の温度より高く
又は低くすることができるが、逆に、流通気体を加熱又
は冷却することによって、流通気体をフィルターの温度
より高く又は低くすることもできる。この場合、例えば
流通気体を加熱すれば、フィルター欠陥の部分の温度が
高くなる。要するに、両者の間に温度差を生じさせてお
けばよいのである。
【0017】このようにしておけば、多量の流体が通過
する欠陥部の温度は流通気体の温度とほぼ同様となるこ
とから、正常部と欠陥部とを温度差によって区別できる
ようになる。なお、SUS等の金属フィルターにおいて
は、上記の通りフィルター自身に電流を流して発熱させ
ることもでき、この場合、ヒーターで加熱するよりもフ
ィルター自身の温度が上がり易くなるので、欠陥の程度
によっては、送風機や吸引機のような強制的な差圧発生
手段によらなくても正常部と欠陥部とを温度差によって
区別できる。
【0018】そして、本発明の欠陥検出装置はフィルタ
ーの表面温度分布を計測する温度検出手段を有してい
る。従って、フィルターの表面温度分布の中で、他の部
分と温度差のある部分を欠陥として検出するのである。
【0019】なお、差圧発生手段は、エアーチャンバー
内を加圧するほうがフィルターの実際の使用条件に適合
するため好ましく、また、温度設定手段は、フィルター
側を加熱又は冷却するほうが容易であり、特に、ヒータ
ーをフィルターから離間した位置に設けることが効率的
であって好ましい。更に、温度検出手段は、温度を色と
して検出する赤外線カメラとすることが設置及び欠陥検
出が容易であるため好ましい。
【0020】また、エアーチャンバー内の圧力を検出し
制御する圧力調整手段を設ければ、フィルターを通過す
る流通気体が常時一様となり、欠陥の検出精度を向上さ
せることができる。
【0021】次に、本発明のフィルターの欠陥検出方法
について説明する。まず、被検体であるフィルターをエ
アーチャンバーの開口部に取り付ける。この際、取付治
具を用いるが、動かないように固定できる程度の簡易な
もので十分なことは上記した通りである。続いて、温度
設定手段によってフィルターと流通気体との間に温度差
を生じさせておく。ここで、温度差は温度検出手段の検
出精度に合わせて適宜設定すればよい。
【0022】なお、上記した通り、フィルター側を加熱
又は冷却してフィルターの温度を流通気体より高く又は
低くするほうが好ましい。また、フィルター又は流通気
体の一方は常温のままでもよいが、温度差を大きくした
い場合には、一方を加熱し他方を冷却することもでき
る。温度差が大きければ大きい程フィルターの正常部と
欠陥部との温度差も大きくなり、欠陥検出が容易になる
からである。
【0023】その後、差圧発生手段によってエアーチャ
ンバー内の圧力を増加又は減少させてエアーチャンバー
の内部と外部との間でフィルターを通過して気体が流通
するようにするが、上記した通り、好ましくはエアーチ
ャンバーの内部からフィルターに向けて送風することに
より気体がフィルターを通過するようにする。そして最
後に、フィルターの表面温度分布を計測して温度変化の
大きい部分を見つけ出すことにより欠陥を検出するので
ある。なお、本発明の欠陥検出方法は、平フィルターで
もプリーツ折りされたフィルターにも適用することがで
きる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に
より説明する。図1は、本発明におけるフィルターの欠
陥検出装置の一例を示す一部断面図である。ここで、欠
陥検出装置は、上部に開口部を有するエアーチャンバー
1と、開口部を密閉するようにフィルター10を配置す
るフィルター取付治具2と、エアーチャンバー1の内部
からフィルターを通過して気体が外部に流通するように
エアーチャンバー内の圧力を増加させる差圧発生手段3
(5kwブロアー)と、フィルターを加熱する温度設定
手段4(コタツ用の赤外線ヒーター)と、フィルターの
表面温度分布を計測する温度検出手段5(赤外線カメラ
日本電子製サーモビュア)とからなる。
【0025】被検体であるフィルター10はステンレス
繊維を焼結して作製した400×500mmで10μ精
度のものであって、フィルター取付治具2により、筒状
のエアーチャンバー1の開口部にパッキン2Aを介して
取り付けられている。なお、パッキン2Aは、フィルタ
ー10の側面から空気が漏れないようにするためのもの
である。
【0026】また、差圧発生手段3(5kwブロアー)
は筒状のエアーチャンバー1の反対側の開口部に取り付
けられているが、エアーチャンバー1内に塵等の異物が
侵入しないように背面にフィルター3Aを有している。
【0027】図1に示す欠陥検出装置によってフィルタ
ーの欠陥を検出するには、最初に、フィルター10の上
部であって、水平(フィルター10と平行)に設置され
た温度設定手段4(コタツ用の赤外線ヒーター)の出力
を調整し、フィルター10を40℃に温めておく。この
状態で、差圧発生手段3(5kwブロアー)でエアチャ
ンバー1内に送風すると、欠陥部を通過する空気によっ
てその部分の温度が下がる。そして、温度検出手段5
(赤外線カメラ)で上部側面からフィルターを撮影し、
モニター5Aに画像表示すれば、温度別に色分けされた
表面温度分布を見ることができ、欠陥部を低温を表示す
る色で検出することができるのである。
【0028】ここで、欠陥検出例として表面に30μの
ピンホールがあるフィルター10(ステンレス繊維を焼
結して作製した400×500mmで10μ精度のも
の)を用意し、上記のように40℃まで温めた。温度検
出手段5(赤外線カメラ 日本電子製サーモビュア)の
温度分布の設定を20〜50℃(20℃は青く、50℃
は赤く表示される)にしてフィルター10を撮影したと
ころ、赤系のフィルター画像中に青系の部分が1cm程
度の大きさで表示された。
【0029】青系の部分は周辺になるにつれて赤系に変
化するが、青系の中心部はピンホール欠陥の部分と一致
していた。このように、温度がフィルターのピンホール
部分から徐々に低くなるため、本発明では実際よりも大
きな画像で欠陥を確認することができる。
【0030】
【発明の効果】本発明は、液体を使用せずに空気によっ
て欠陥を検出することができるので、検査後に残液を乾
燥させる手間が不要となり、フィルターにシミが発生す
るようなことがない。また、フィルターが動かない程度
に固定するだけでよいので、取付治具を簡素なものとす
ることができる。特に、温度検出手段(例えば赤外線カ
メラによる色画像)により簡単に欠陥を見つけられるの
で、欠陥の検出が簡単かつ確実である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明におけるフィルターの欠陥検出
装置の一例を示す一部断面図である。
【符号の説明】
1‥エアーチャンバー 2‥フィルター取付治具 2A‥パッキン 3‥差圧発生手段 3A‥背面フィルター 4‥温度設定手段 5‥温度検出手段 5A‥モニター 10‥フィルター

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口部を有するエアーチャンバーと、前
    記開口部を密閉するようにフィルターを配置するフィル
    ター取付治具と、前記エアーチャンバーの内部と外部と
    の間でフィルターを通過して気体が流通するようにエア
    ーチャンバー内の圧力を増加又は減少させる差圧発生手
    段と、フィルターと流通気体との温度が異なるように加
    減する温度設定手段と、フィルターの表面温度分布を計
    測する温度検出手段とからなることを特徴とするフィル
    ターの欠陥検出装置。
  2. 【請求項2】 前記温度設定手段が、フィルターを流通
    気体の温度より高く又は低くするようにフィルターを加
    熱又は冷却するものであることを特徴とする請求項1に
    記載のフィルターの欠陥検出装置。
  3. 【請求項3】 前記温度設定手段が、フィルターから離
    間した位置に設けられた発熱体であることを特徴とする
    請求項2に記載のフィルターの欠陥検出装置。
  4. 【請求項4】 前記温度検出手段が、温度を色として検
    出する赤外線カメラであることを特徴とする請求項1乃
    至3に記載のフィルターの欠陥検出装置。
  5. 【請求項5】 エアーチャンバー内の圧力を検出し制御
    する圧力調整手段を有することを特徴とする請求項1乃
    至4に記載のフィルターの欠陥検出装置。
  6. 【請求項6】 被検体であるフィルターをエアーチャン
    バーの開口部に取り付けた後、前記フィルターと流通気
    体との間に温度差を生じさせると共に、前記エアーチャ
    ンバー内の圧力を増加又は減少させてエアーチャンバー
    の内部と外部との間でフィルターを通過して気体が流通
    するようにし、フィルターの表面温度分布を計測して温
    度変化の大きさにより欠陥を認識することを特徴とする
    フィルターの欠陥検出方法。
  7. 【請求項7】 フィルターを加熱又は冷却してフィルタ
    ーの温度を流通気体より高く又は低くしたことを特徴と
    する請求項6に記載のフィルターの欠陥検出方法。
  8. 【請求項8】 エアーチャンバーの内部からフィルター
    に向けて送風することにより気体がフィルターを通過す
    るようにしたことを特徴とする請求項6又は7に記載の
    フィルターの欠陥検出方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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