JP2008058119A - ハニカム構造体の検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で且つ破壊することなくハニカム構造体の不良部位を検出すること。
【解決手段】両端面部２、３の少なくとも一方の端面部２の複数のセル４が栓５によって栓詰めされたハニカム構造体Ａにおいて、両端面部２、３の他方の端面部３に温風送風加熱装置１２からチャンバー１５、セラミック整流器１７を介して温風を送風し、該温風によって一方の端面部２の部位を加熱し、温風の送風の所定時間後、温度測定装置１８をなす赤外線カメラ装置１８１で一方の端面部２の部位の温度を測定して当該部位の不良を検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種フィルターやディーゼル排出ガス中の粒子状物質を除去するための微粒子除去装置（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｉ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）等に用いられるハニカム構造体の不良部位の検査方法及びその検査装置に関するものである。

ハニカム構造体Ａは、図２〜４図に示すように、隔壁１により仕切られ、２つの端面部２、３の間を貫通する複数のセル４を有する構造であり、一般に、セラミックスや金属等の粉体をバインダー等と共に粘土状とし、これをハニカム形状に成形した後、焼成することにより形成され、隔壁１は多孔質（Ｐｏｒｏｕｓ）セラミックスとなる。

ハニカム構造体Ａが上記ＤＰＦに用いられる場合には、排出ガスは矢印で示すように多孔質の隔壁１を通過させるために、セル４の端部は栓５で互い違いに栓詰め（目封じ）することが必要である。多孔質の隔壁１を通過させることにより排出ガス中の粒子状物質（ＤＰ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）は多孔質の隔壁１に捕集除去される。

栓５は、ハニカム構造体Ａの製造過程において、押出し成形、乾燥、切断工程の後にハニカム構造体Ａ（セル材料）と同材質あるいはセル材料と線膨張係数が同じもしくは近い材料で上述したように栓詰めされる。また、栓５は、押出し成形、乾燥、切断、焼成工程の後に栓詰めされる場合もある。図３は、他方の端面部３（排ガスが導入される入口側）で、斜線で示す栓５が栓詰めされた状態を示し、図４は、一方の端面部２（排ガスが導出される出口側）で、斜線で示す栓５が栓詰めされた状態を示す。

また、上記した栓５の長さＬは、ＤＰの捕集量（堆積量）に影響すると共に、圧力損失にも影響する重要な要因である。そのため作製されたハニカム構造体Ａの栓５の長さＬの良し悪しが重要であるため、この栓５の長さＬをチェックする必要があり、栓５の長さＬの測定が必須となる。また、作製されたハニカム構造体Ａはその製造過程で、上述の栓長さ以外に栓の密度、剥離あるいは隔壁におけるクラック等の不良部位が発生する場合もあるが、これらの不良部位の観察も必要である。

この栓５の長さＬの測定すなわち栓５の長さＬの良し悪しの検査及び栓の密度、剥離あるいは隔壁におけるクラック等の不良部位の検査にあたって、複数のセル４のピッチが小さく（狭く）目視で直接観察することは困難である。そのため従来では、下記特許文献１に記載されているように、Ｘ線ＣＴ透過法による観察が行われていた。しかしながら、Ｘ線ＣＴ透過法では、観察に長時間を要するため量産時の全数チェックに用いることは困難であり設備費も高額である。また、断面カットによる観察もあるが、そもそも破壊観察であるため被観察物の全体を観察するには多大な時間を要する。また、測定部位の温度測定は、熱電対や表面温度等の接触式あるいはサーモラベル等でも測定可能だが、接触式ではそれ自体の熱容量が測定誤差になり、サーモラベルによる測定では、ラベルを貼付する工程が必要となる。

そこで発明者は、不良部位を有するハニカム構造体においては、当該不良部位での熱容量が正常な状態における熱容量と異なることに着目し、当該不良部位に所定の熱量を供給することにより当該不良部位の温度が正常な状態より変化（高くなる又は低くなる）することを見出した。
特開２００５−２８３５４７号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体の他方の端面部に、所定の温度の温風を送風して前記一方の端面部を加熱し、前記一方の端面部の加熱された各部位の温度を測定することにより、短時間で且つ破壊することなくハニカム構造体の不良部位を検出することができるハニカム構造体の検査方法及びその検査装置を提供することにある。

本発明における被検出体としてのハニカム構造体は、セラミックスや金属等の粉体をバインダー等と共に粘土状とし、これをハニカム形状に成形した後、焼成することにより形成される。また、本発明におけるハニカム構造体は、大きさ、形状、隔壁厚さ、セル密度、気孔率、気孔径、材質、用途等に制限されない。また、本発明におけるハニカム構造体は、両端面部の間を貫通し多孔質の隔壁によって区画された複数のセルを有し、セルの両端面部において互い違いに千鳥形に規則正しく栓によって栓詰めされている構造、或は不規則に栓詰めされる構造でもよく、更に、両端部が交互に栓詰めされてなくてもよく、限られた数であれば両端部とも栓がなくてもよく、逆に両端部とも栓詰めされたものが存在してもよい。さらに栓詰めの長さは、全て同寸法或は、ある限られた範囲であれば、栓詰め長さはばらつき（長い栓詰めと短い栓詰め）をもっていてもよい。

本発明になるハニカム構造体の検査方法は、両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、前記両端面部の他方の端面部に所定の温度の温風を送風してハニカム構造体の一方の端面部を加熱し、該一方の端面部の加熱された各部位の温度を測定して該一方の端面部の各部位の不良を検出することを特徴とする。更には一方の端面部の加熱された各部位の測定温度は、予め設定した良品部位測定温度と比較される。また、一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックを検査の対象とする。一方の端面部の各部位の温度の測定は、各部位から放射される赤外線放射エネルギー量を測定している。一方の端面部の加熱された各部位の温度の測定は、温風の送風の所定時間後に行うことが望ましい。赤外線放射エネルギー量によって測定された温度は、測定温度に対応した色に変換することが望ましい。ハニカム構造体の他方の端面部から送風される所定温度の温風は、均一な温度、風量で送風することが望ましい。ハニカム構造体の他方の端面部から送風される所定温度の温風は、セルの長手方向に沿うように整流することが望ましい。また、ハニカム構造体は、送風される温風の送風方向若しくは前記ハニカム構造体の他方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能にすることが望ましい。整流手段は、ハニカム整流器とすることが望ましい。

本発明になるハニカム構造体の検査装置は、両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、ハニカム構造体を設置するための載置台と、前記両端面部の他方の端面部に所定の温度の温風を送風し前記一方の端面部を加熱する温風送風加熱装置と、前記一方の端面部の各部位の温度を測定する温度測定装置とを備え、前記温度測定装置によって測定した温度により前記一方の端面部の各部位の不良を検出する構造であることを特徴とする。温度測定した一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックを検出の対象とする。更に前記温度測定装置によって前記一方の端面部の加熱された各部位の測定温度を、予め設定した良品部位測定温度と比較する良・不良判定手段を備えることが望ましい。また、温度測定装置は温風送風加熱装置からの温風送風後所定時間経過して測定することが望ましい。また、温度測定装置は、赤外線放射エネルギー量を測定するカメラ装置が望ましい。更に赤外線カメラ装置は測定温度を該温度に対応した色に変換する機能有することが望ましい。温風加熱装置は、送風する温風の温度を均一にする温度、風量を蓄えるチャンバーを備えることが望ましい。また、温風加熱装置は、前記ハニカム構造体の他方の端面部に送風する温風を前記セルの長手方向に沿うように整流する整流手段を備えることが望ましい。載置台は、送風される温風の送風方向若しくはハニカム構造体の一方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能にすることが望ましい。また、載置台にはＶ字溝部を形成することが望ましい。

請求項１に係る発明では、両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、
前記両端面部の他方の端面部に所定の温度の温風を送風して前記一方の端面部を加熱し、
前記一方の端面部の加熱された各部位の温度を測定して前記一方の端面部の各部位の不良を検出する。

上記構成によれば、温風によって前記ハニカム構造体の一方の端面部の各部位を加熱し、該加熱された各部位の温度を測定する方法であるから、被検出体であるハニカム構造体を破壊することなく短時間検出することができる。従って、量産の検査に適している。

請求項２に係る発明では、前記一方の端面部の加熱された各部位の測定温度を、予め設定した良品部位測定温度と比較する。

上記構成によれば、測定した部位の良・不良を確実に検出することができる。

請求項３に係る発明では、前記温度測定した一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックからなる群から選ばれる少なくとも１種である。

上記構成によれば、正常部位に対して不良部位はそれぞれその熱容量が変化することに起因して温度差を検出するようにしているから、熱容量が変化するいろいろな不良部位であっても検出することができる。

請求項４に係る発明では、前記一方の端面部の加熱された各部位の温度の測定は、前記温風の送風の所定時間後に行う。

上記構成によれば、前記一方の端面部の加熱された各部位の温度が各部位の熱容量の差によって温度差が顕著に現れ、従って各部位の温度検出を明確に行うことができる。

請求項５に係る発明では、前記一方の端面部の各部位の温度の測定は、該各部位から放射される赤外線放射エネルギー量を測定している。

上記構成によれば、熱伝対や表面温度計等の接触式温度測定が、それら自体による熱容量が測定誤差になり、サーモラベル貼付による測定では貼付工程は必要になるのに対し、本発明では、各部位から放射される赤外線放射エネルギー量を非接触で測定しているから、ハニカム構造体に何ら温度測定影響を与えることなく測定できる。

請求項６に係る発明では、前記赤外線放射エネルギー量によって測定された温度は、該温度に対応した色に変換している。

上記構成によれば、測定温度を該温度に対応した色に変換しているから、測定温度の知覚が容易であり例えば人による外観検査で即座に不良部位が検出できる。

請求項７に係る発明では、前記他方の端面部に送風される温風は、均一な温度、風量で送風している。

上記構成によれば、前記ハニカム構造体の各部位に対して供給す熱量が一様になり、各部位の加熱温度がばらつかない。

請求項８に係る発明では、前記他方の端面部に送風される温風は、前記セルの長手方向に沿うように整流している。

上記構成によれば、温風を効率よく、且つ確実に前記セルの内部に送風することができる。

請求項９に係る発明では、前記ハニカム構造体は、送風される温風の送風方向若しくは前記一方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能にしている。

上記構成によれば、前記ハニカム構造体の長さの変化に対応できると共に、該ハニカム構造体の温度測定の設定条件の変動に対して可能である。

請求項１０に係る発明では、両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、
前記ハニカム構造体を設置するための載置台と、
前記セルの開口から所定の温度の温風を送風し前記一方の端面部を加熱する温風送風加熱装置と、
前記一方の端面部の各部位の温度を測定する温度測定装置とを備え、
前記温度測定装置によって測定した温度により前記一方の端面部の各部位の不良を検出する。

上記構成によれば、温風送風加熱装置で温風によって前記ハニカム構造体の一方の端面部の各部位を加熱し、該加熱された各部位の温度を温度測定装置によって測定して検査する構造であるから、被検出体であるハニカム構造体を破壊することなく短時間検出することができる。従って、量産の検査に適している。

請求項１１に係る発明では、前記温度測定した一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックからなる群から選ばれる少なくとも１種としている。

上記構成によれば、正常部位に対して不良部位はそれぞれその熱容量が変化することに起因して温度差を検出するようにしているから、熱容量が変化するいろいろな不良部位であっても検出することができる。

請求項１２に係る発明では、前記温度測定装置によって前記一方の端面部の加熱された各部位の測定温度を、予め設定した良品部位測定温度と比較する良・不良判定手段を備えている。

上記構成によれば、温度測定した各部位の異常の判定を確実に行うことができる。

請求項１３に係る発明では、前記温度測定装置は、前記温風送風加熱装置からの温風送風後所定時間経過して測定する。

上記構成によれば、前記一方の端面部の加熱された各部位の温度が各部位の熱容量の差によって温度差が顕著に現れ、従って各部位の温度検出を明確に行うことができる。

請求項１４に係る発明では、前記温度測定装置は、赤外線放射エネルギー量を測定する赤外線カメラ装置である。

上記構成によれば、熱伝対や表面温度計等の接触式温度測定が、それら自体による熱容量が測定誤差になり、サーモラベル貼付による測定では貼付工程は必要になるのに対し、本発明では、各部位から放射される赤外線放射エネルギー量を非接触で測定しているから、ハニカム構造体に何ら温度測定影響を与えることなく測定できる。

請求項１５に係る発明では、前記赤外線カメラ装置は、測定した温度を該温度に対応した色で表示する。

上記構成によれば、測定温度を該測定温度に対応した色に変換しているから、測定温度の知覚が容易であり例えば人による外観検査で即座に不良部位が検出できる。

請求項１６に係る発明では、前記温風送風加熱装置は、送風する温風の温度を均一にする温度、風量を蓄えるチャンバーを備えている。

上記構成によれば、前記チャンバーによって前記ハニカム構造体の各部位に対して供給す熱量が一様になり、各部位の温度をばらつかせることなく加熱できる。

請求項１７に係る発明では、前記温風加熱装置は、前記他方の端面部に送風する温風を前記セルの長手方向に沿うように整流する整流手段を備える。

上記構成によれば、温風を確実に前記セルの内部に送風することができる。

請求項１８に係る発明では、前記整流手段は、ハニカム整流器である。

上記構成によれば、被検出体であるハニカム構造体をハニカム整流器として使用できるから、特別なハニカム構造体を必要とせず、従って安価であり検査装置の作製が容易となる。

請求項１９に係る発明では、前記載置台は、送風される温風の送風方向若しくは前記ハニカム構造体の一方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能としている。

上記構成によれば、前記ハニカム構造体の長さの変化に対応できると共に、該ハニカム構造体の温度測定の設定条件の変動に対して可能である。

請求項２０に係る発明では、前記載置台には、ハニカム構造体の載置を定めるＶ字溝部を設ける。

上記構成によれば、被検出体であるハニカム構造体を所定の位置にセットでき、測定時間、精度を向上させることができる。また、異なる径のハニカム構造体でも容易に固定できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。図２、３、４は本発明におけるハニカム構造体Ａを模式的に示す中心部の拡大断面図、左端面周辺部拡大図、右端面周辺部拡大図である。なお、図５、図６は、本発明におけるハニカム構造体における栓詰め配列の他の例（不規則配列）を示す左端面周辺部拡大図、右端面周辺部拡大図を示す。ハニカム構造体Ａは、隔壁１により仕切られ、一方の端面部２と他方の端面部３の間を貫通する複数のセル４を有する構造であり、セラミックスや金属等の粉体をバインダー等と共に粘土状とし、これをハニカム形状に成形した後、焼成することにより形成され、隔壁１は多孔質セラミックスとなる。

ハニカム構造体Ａが自動車のディーゼルエンジンの微粒子除去装置として用いられる場合には、排出ガスは矢印で示すように多孔質の隔壁１を通過させるために、セル４の端部は栓５で互い違いに栓詰め（目封じ）することが必要である。多孔質の隔壁１を通過させることにより排出ガス中の粒子状物質は多孔質の隔壁１に捕集除去される。

栓５は、ハニカム構造体Ａの製造過程において、原料処理、原料混練、押出し成形、乾燥、切断、切断端面への樹脂テープ貼り、レーザによる孔明け（セルの開口）工程の後にハニカム構造体Ａと同材質で上述したように栓詰めされる。栓詰めされた後本発明の不良箇所の検出を実施し焼成される、また、栓５は、上記、レーザによる孔明け後焼成し、焼成後に栓詰め、検査、栓の焼成をする工程もある。図４は、一方の端面部２（排ガスが導出される出口側）で、斜線で示す栓５が栓詰めされた状態を示し、図３は、他方の端面部３（排ガスが導入される入口側）で、斜線で示す栓５が栓詰めされた状態を示す。なお、ハニカム構造体Ａにはその外周のスキン層６の内側全周に亘って約２セル分の厚みで全てのセル４が栓５により栓詰めされた部分が存在する。これはハニカム構造体Ａの外周の強度を保持すると共に、排ガスがハニカム構造体Ａのスキン層６から洩れないようにするためである。また、両端面部２、３においては、栓５は規則正しく互い違いに千鳥形に栓詰めされている。本発明に適用されるハニカム構造体Ａの栓詰めパターンは、上述の規則正しく配列された構造以外に、不規則に栓詰めされている構造（図５、図６）でもよく、更に、両端部が交互に栓詰めされてなくてもよく、限られた数であれば両端部とも栓がなくてもよく、逆に両端部とも栓詰めされたものが存在してもよい。さらに栓詰めの長さは、全て同寸法或は、ある限られた範囲であれば、栓高さはばらつき（長い栓詰めと短い栓詰め）をもっていてもよい。なお、本発明の実施形態におけるハニカム構造体Ａの各部の具体的寸法は、図３に示す如く直径１６０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、外周のスキン層６の厚さ０、６ｍｍ、セル４の隔壁１の厚さ０、３ｍｍ、セル４のピッチ１、５ｍｍである。

また、上記した栓５の長さＬは、ＤＰの捕集量（堆積量）に影響すると共に、圧力損失にも影響する重要な要因であり作製されたハニカム構造体Ａの栓５の長さＬの良し悪しが重要であるため、この栓５の長さＬが所定の長さであるかをチェックする必要がある。

また、ハニカム構造体Ａでは、栓５の長さＬの不良（所定長さより長い、或いは短い）部位以外に栓５の密度、セル４の隔壁１からの剥離、セル４でのクラックもハニカム構造体Ａの性能に影響する重要な要因となる不良部位である。本発明においては、上記栓５の長さＬの不良、栓５の密度、セル４の隔壁１からの剥離、セル４でのクラックを不良部位とし、これらの不良部位を検出の対象としている。

ハニカム構造体Ａにおいて、上記の不良部位が存在する場合、不良部位の熱容量が正常な状態の部位に対して差異が生じる。本発明では不良部位に所定の熱量を供給することにより当該不良部位の温度が正常な状態の部位の温度と異なり、この温度の差異で不良を検出する。栓５の長さＬが長すぎる（短すぎる）不良の場合、正常な状態より熱容量が大きく（小さく）なり、正常な状態より温度が低く（高く）なる。栓５の密度が小さい不良の場合は、正常な状態より熱容量が小さくなり、正常な状態より温度が高くなる。また、セル４の隔壁１から栓５が剥離している不良の場合は、熱伝導が悪くなり正常な状態より温度が高くなる。また、セル４の隔壁１にクラックが発生した不良の場合は、やはり熱伝導が悪くなり正常な状態より温度が高くなる。このようにハニカム構造体Ａの一方の端面部２に不良部位が存在すると、不良部位の温度が正常な状態の部位の温度に対して差異を生じ、一方の端面部２の部位の温度を測定することにより、不良部位を検出する。また、この測定温度を正常な状態の部位の温度すなわち基準温度と比較して良、不良を判定し不良部位を検出するようにしてもよい。

ハニカム構造体Ａを加熱すると、各部位には当該部位の温度に相当する赤外線放射エネルギーを放射する。本発明では、この赤外線放射エネルギー量を温度として測定する。また、本発明では、この測定した温度を当該温度に対応した色（赤外線サーモグラフィー）で知覚する。こうすることによって、温度測定の結果を例えば人による外観検査で即座に不良部位が検出できる。

次に図７により後述する本発明装置を使用してハニカム構造体Ａ（直径１６０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、外周のスキン層の厚さ０、６ｍｍ、セル４のピッチ１、５ｍｍ、隔壁１の厚さ０、３ｍｍ）の栓詰め５部位の熱容量の大小（栓詰め無し、栓詰め長さ３ｍｍ、３０ｍｍ）をパラメータとし温風（１２０℃）の送風時間と各部位の上昇温度との関係を示すものである。これによると測定までの温風送風時間が短い（５秒まで）場合と長い（１０秒以上）場合は三者の温度差は余り顕著でなく、送風時間が５秒から１１秒の間は３者の温度差が顕著に現われる。熱容量が最も小さい栓無し部位の温度が最も高く、熱容量が最も大きい栓詰め長さ３０ｍｍ部位の温度が最も小さくなっており、測定部位の熱容量の大小によって当該部位の温度が低高になる。なお、測定までの温風送風時間は短い方が良いので、短い時間で測定できるよう温風の温度をハニカム構造体Ａの形状を考慮して適宜設定することが必要である。

次に図１により本発明のハニカム構造体の検査方法及び検査装置を説明する。図１は、本発明装置を模式的に示す構成図である。

被検出体であるハニカム構造体Ａを載せる一対の載置台１０は、アングル鋼材で作製された基台１１に対して矢印Ｂで示すように図面の左右方向に移動可能にして取付けられている。従って、ハニカム構造体Ａも図面の左右方向に移動可能となる。また、載置台１０にはＶ字溝部が形成されており、このＶ字溝部にハニカム構造体Ａが載置され位置が定まる。また、Ｖ字溝部に形成することにより、異なる径のハニカム構造体も容易に固定できる。

基台１１の内部には、温風加熱装置１２を構成するヒータ１２１と送風ファン１２２が設置されている。ヒータ１２１には小径ダクト１３と大径ダクト１４が接続され、大径ダクト１４の先端部１４１は、ハニカム構造体Ａの他方の端面部３の近傍に開口している。

小径ダクト１３と大径ダクト１４の接続部にはチャンバー１５が設けられており、このチャンバー１５は基台１１の上面に載置され、その周囲は断熱材１６で覆われており、熱の発散を防いでいる。このチャンバー１５は、所定の空間容積を持っており、温風加熱装置１２から送風される温風の温度を均一にすると共に、所定の風量を蓄える働きをする。

チャンバー１５の下流側の前記大径ダクト１４の先端部１４１には、ハニカム構造の整流器１７が取付けられている。このハニカム整流器１７の整流方向は、図面の左右方向であり、被検出体のハニカム構造体Ａのセル４の長手方向と一致するようにハニカム整流器１７は取付けられている。

温度測定装置１８をなす赤外線カメラ装置１８１は、被検出体のハニカム構造体Ａの一方の端面部２と対向（一方の端面部２の下流側）して配置されおり、ハニカム構造体Ａの一方の端面部２における不良部位例えば栓詰め５部位の温度を測定する。この赤外線カメラ装置１８１は、被検出体の部位から放射される赤外線放射エネルギー量を捉え、その量に応じて温度を測定し表示する。さらに知覚を容易にするため測定温度に対応した色度合いで表示するようにしてもよい。温度の高い部位は赤色、低い部位は青色、中間温度部位は緑色等の表示をして温度の高低の知覚を容易にする。例えば人による外観検査で即座に不良部位が検出できる。

温度測定装置１８の内部には、不良部位判定検出手段１９が内蔵されている。この不良部位判定検出手段１９は、予め測定された正常な（良品）ハニカム構造体Ａの一方の端面部２の各部位の温度（基準温度）と、被検出体として測定した一方の端面部２の各部位の測定温度（不良部位の測定温度）とを比較し、測定温度が基準温度の許容範囲外である場合は、ハニカム構造体Ａの測定部位を不良と判定し不良部位の存在を検出する。

次に上記本発明になる検査装置を使用して本発明方法を図１により説明する。被検出体であるハニカム構造体Ａを載置台１０のＶ字溝部に載せ所定の測定位置をセットする。この場合、ハニカム整流器１７の整流方向と、ハニカム構造体Ａのセル４の長手方向と、赤外線カメラ装置１８１のビュー方向は一直線上で一致するようにセットされる。また、載置台１０は基台１１に対して上記一直線方向に移動可能であるので、ハニカム構造体Ａの形状、長さに応じて載置台１０をスライドさせ、赤外線カメラ装置１８１での温度測定が正確且つ迅速にセットできる。

次に、ヒータ１２１及びファン１２２を作動させ温風を発生させる。ファン１２２により温風は小径ダクト１３を通りチャンバー１５内に送風され蓄えられる。チャンバー１２２は所定の空間容積を持っているので温風はチャンバー１５内で均一な温度になる（チャンバー１５は断熱材１６で覆われているので熱の発散がない）と共に、所定量の風量を保有する。

チャンバー１５内の温風は大径ダクト１４内を通り、ハニカム整流器１７を通過する。ハニカム整流器１７を通過する際、温風はハニカム構造によって水平方向に層流整流され、ハニカム構造体Ａの他方の端面部３に対して垂直に送風される。他方の端面部３に送風された温風は、開口しているセル４内を通り、多孔質の隔壁１を透過して隣接するセルの開口から排出される。

温風がセル４、隔壁１、隣接するセルを通る過程で一方の端面部２の栓詰め５の部位は加熱されて温度が上昇する。この栓詰め５の部位の温度は、温風送風加熱装置１２からの送風時間によって変化するので、図７で説明したようにハニカム構造体Ａの大きさ、形状に応じ、且つ測定部位の熱容量の大小に応じた温度差が現れるまでの比較的短い所定時間（温風送風開始から温度測定までの時間）が得られるよう温風送風加熱装置１２の温風温度を定めておく必要がある。実験によれば、直径１６０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、外周のスキン層６の厚さ０、６ｍｍ、セル１のピッチ１、５ｍｍ、隔壁１の厚さ０、３ｍｍのハニカム構造体Ａでは、温風送風後で測定部位の熱容量の大小に応じた温度差が現れるまでの時間が５〜１１秒（最適時間は７秒）として得られるためには、温風の温度は１２０℃に設定されている。

温風によって加熱された一方の端面部２の栓詰め５の部位からは赤外線放射エネルギーが放射される。この放射エネルギー量を赤外線カメラ装置１８１で読み取り温度を測定する。この場合、測定温度をその値に対応した色で表示してもよい。このようにすれば例えば人による外観検査で即座に不良部位が検出できる。

なお、赤外線カメラ装置１８１で測定された一方の端面部２の栓詰め５の部位の温度（色）は、不良部位判定検出手段１９により予め測定して設定された正常な状態（良品）の一方の端面部２の栓詰め５の部位の基準温度（基準色）と比較（測定温度と基準温度との温度差の度合い）され、基準温度（基準色）の許容範囲外と判定されると温度測定した栓詰め５部位は不良と判定されるようにしてもよい。勿論基準温度（基準色）の許容範囲内と判定されると温度測定した栓詰め５部位は良と判定される。そして測定温度が基準温度より高い場合は栓詰め５の長さＬが所定長さより短い、基準温度より低い場合は栓詰め５の長さＬが所定長さより長いことを検出できる。

なお、上述の説明は、温度測定部位は栓詰め５の長さＬについての内容であったが、栓詰め５の密度、栓詰め５の隔壁１からの剥離、隔壁１におけるクラックの不良部位についても、正常状態（良品）の部位に対して熱容量が異なり、従って、加熱された当該不良部位の温度も異なるので上述と同様な方法で当該不良部位を検出することもできる。また、上述のハニカム構造体Ａは、ディーゼル排出ガス中の粒子状物質を除去するための微粒子除去装置の使用される例であったが、他の用途に適用されるハニカム構造体であってもよい。

本発明になるハニカム構造体の不良部位の検査装置を模式的に示す構成図である。 本発明におけるハニカム構造体を模式的に示す中央部の拡大断面図である。 図２に示すハニカム構造体の左端面周辺部拡大図である。 図２に示すハニカム構造体の右端面周辺部拡大図である。 本発明におけるハニカム構造体における栓詰め配列の他の例を示す左端面周辺部拡大図である。 本発明におけるハニカム構造体における栓詰め配列の他の例を示す右端面周辺部拡大図である。 本発明の説明に供するもので、温風送風時間に対するハニカム構造体の栓詰め部位の温度との関係を示すグラフである。

符号の説明

Ａ 被検出体としてのハニカム構造体
１ 隔壁
２ 一方の端面部
３ 他方の端面部
４ セル
５ 栓詰め
６ スキン層
１０ 載置台
１２ 温風送風加熱装置
１２１ ヒータ
１２２ ファン
１３、１４ 小径ダクト、大径ダクト
１５ チャンバー
１６ 断熱材
１７ ハニカム整流器
１８ 温度測定装置
１８１ 赤外線カメラ装置
１９ 不良部位判定検出手段

Claims (20)

1. 両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、
   前記両端面部の他方の端面部に所定の温度の温風を送風して前記一方の端面部を加熱し、
   前記一方の端面部の加熱された各部位の温度を測定して前記一方の端面部の各部位の不良を検出することを特徴とするハニカム構造体の検査方法。
2. 前記一方の端面部の加熱された各部位の測定温度は、予め設定した良品部位測定温度と比較されることを特徴とする請求項１記載のハニカム構造体の検査方法。
3. 前記一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２記載のハニカム構造体の検査方法。
4. 前記一方の端面部の加熱された各部位の温度の測定は、前記温風の送風の所定時間後に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査方法。
5. 前記一方の端面部の各部位の温度の測定は、該各部位から放射される赤外線放射エネルギー量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査方法。
6. 前記赤外線放射エネルギー量によって測定された温度は、該温度に対応した色に変換されることを特徴とする請求項５記載のハニカム構造体の検査方法。
7. 前記他方の端面部に送風される温風は、均一な温度、風量で送風されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査方法。
8. 前記他方の端面部に送風される温風は、前記セルの長手方向に沿うように整流されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査方法。
9. 前記ハニカム構造体は、送風される温風の送風方向若しくは前記一方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査方法。
10. 両端面部を有し、該両端面部の少なくとも一方の端面部の複数のセルが栓によって栓詰めされたハニカム構造体において、
    前記ハニカム構造体を設置するための載置台と、
    前記両端面部の他方の端面部に所定の温度の温風を送風し前記一方の端面部を加熱する温風送風加熱装置と、
    前記一方の端面部の各部位の温度を測定する温度測定装置とを備え、
    前記温度測定装置によって測定した温度により前記一方の端面部の各部位の不良を検出することを特徴とするハニカム構造体の検査装置。
11. 前記前記一方の端面部の各部位の不良は、栓詰め長さ、栓密度、栓剥離及びセルクラックからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１０記載のハニカム構造体の検査装置。
12. 前記温度測定装置によって前記一方の端面部の加熱された各部位の測定温度を、予め設定した良品部位測定温度と比較する良・不良判定手段を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１記載のハニカム構造体の検査装置。
13. 前記温度測定装置は、前記温風送風加熱装置からの温風送風後所定時間経過して測定することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。
14. 前記温度測定装置は、赤外線放射エネルギー量を測定する赤外線カメラ装置であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。
15. 前記赤外線カメラ装置は、測定した温度を該温度に対応した色で表示することを特徴とする請求項１４記載のハニカム構造体の検査装置。
16. 前記温風送風加熱装置は、送風する温風の温度を均一にする温度、風量を蓄えるチャンバーを備えていることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。
17. 前記温風送風加熱装置は、前記他方の端面部に送風する温風を前記セルの長手方向に沿うように整流する整流手段を備えていることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。
18. 前記整流手段は、ハニカム整流器であることを特徴とする請求項１７記載のハニカム構造体の検査装置。
19. 前記載置台は、送風される温風の送風方向若しくは前記一方の端面部の温度測定方向に対して設置移動可能であることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。
20. 前記載置台には、ハニカム構造体の載置を定めるＶ字溝部が設けられていることを特徴とする請求項１０〜１９のいずれか一つに記載のハニカム構造体の検査装置。