JP5658070B2

JP5658070B2 - フィルタの検査方法、およびフィルタの検査装置

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Publication number: JP5658070B2
Application number: JP2011074712A
Authority: JP
Inventors: 晃一宮下; 裕介大熊
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
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Filing date: 2011-03-30
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Description

本発明は、自動車エンジンの排ガス浄化などのために使用する多孔質のフィルタに生じた穴やひびなどの欠陥を検知するために用いることができるフィルタの検査方法およびフィルタの検査装置に関する。

多孔質のフィルタは、無数の細孔を有し、この細孔に被処理流体を通過させることによって、被処理流をろ過する。例えば、多孔質の隔壁から構成されるハニカム構造体は、自動車用エンジン等から排出される排ガスに含まれる粒子状物質を隔壁によって捕捉し、隔壁を通過した浄化された排ガスのみを排出する。

多孔質のフィルタでは、穴やひびなどが存在すると、これら穴やひびから本来捕捉するはずの物質がフィルタを通り抜けてろ過機能を損なう。すなわち、多孔質のフィルタでは、穴やひびはその機能を低下させる欠陥となる。そこで、多孔質のフィルタのひびや穴などの欠陥の有無を調べる検査方法や検査装置が開発されている（特許文献１〜３）。

特許文献１〜３には、微粒子をフィルタ内に導入し、フィルタを透過した微粒子を検出することによって、フィルタにおける穴やひびなどの欠陥の有無を調べる検査方法、検査装置が開示されている。

上記の検査に用いる微粒子には、特許文献１に示す香類の燃焼によって生じる微粒子、特許文献２、３に示す粒子径数百ミクロン以下の水粒子が用いられている。

特開２００２−３５７５６２号公報特開２００４−２８６７０３号公報特開２００９−１１５６５５号公報

しかしながら、特許文献１の検査方法及び検査装置では、検査後に、香類の燃焼によって生じる微粒子をフィルタから取り除く作業を要する。特許文献２、３の水粒子を用いる検査方法及び検査装置では、検査結果にムラが生じたり、水粒子がフィルタを透過して流出するまでに時間を要したりする。

上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、フィルタの欠陥を検知する感度が良く、かつ作業効率に優れるフィルタの検査方法及びフィルタの検査装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために完成に至ったものであり、以下に示すフィルタの検査方法およびフィルタの検査装置である。

［１］多孔質のフィルタを湿気を含む空気にさらす加湿工程と、前記加湿工程を経て湿った状態にある前記フィルタの内部に水粒子を導入し、前記フィルタの前記内部を通過して流出した前記水粒子を検出して前記フィルタの欠陥を検知する検知工程と、を有するフィルタの検査方法。

［２］前記加湿工程において、前記湿気を含む空気に含まれた水分によって前記フィルタの質量を前記フィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させる前記［１］に記載のフィルタの検査方法。

［３］前記加湿工程において、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気をさらしながら、前記フィルタの他の側から前記湿気を含む空気を吸引する前記［１］または［２］に記載のフィルタの検査方法。

［４］前記加湿工程において、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気を圧入する前記［１］または［２］に記載のフィルタの検査方法。

［５］前記加湿工程にて一の前記フィルタを前記湿気を含む空気にさらしながら、前記検知工程にて前記加湿工程を既に経た他の前記フィルタについて欠陥を検知する前記［１］〜［４］のいずれかに記載のフィルタの検査方法。

［６］多孔質のフィルタを湿気を含む空気にさらす加湿手段と、前記加湿手段によって前記湿気を含む空気にさらされて湿った状態にある前記フィルタの内部に水粒子を導入し、前記フィルタの前記内部を通過して流出した前記水粒子を検出して前記フィルタの欠陥を検知する検知手段と、を備えるフィルタの検査装置。

［７］前記加湿手段が、前記湿気を含む空気に含まれた水分によって前記フィルタの質量を前記フィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させる前記［６］に記載のフィルタの検査装置。

［８］前記加湿手段が、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気をさらしながら、前記フィルタの他の側から前記湿気を含む空気を吸引する前記［６］または［７］に記載のフィルタの検査装置。

［９］前記加湿手段が、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気を圧入する前記［６］または［７］に記載のフィルタの検査装置。

［１０］前記加湿手段が一の前記フィルタを前記湿気を含む空気にさらしながら、前記検知手段が他の前記フィルタについて欠陥を検知する前記［６］〜［９］のいずれかに記載のフィルタの検査装置。

本発明のフィルタの検査方法およびフィルタの検査装置は、フィルタの欠陥を検知する感度が良く、作業効率にも優れる。

ハニカムフィルタの斜視図である。図１中のＡ−Ａ’断面の一部を表す、ハニカムフィルタの断面図である。本発明のフィルタの検査方法の一実施形態における欠陥検知の原理に関する説明図である。本発明のフィルタの検査装置の一実施形態の模式図である。図４に示したフィルタの検査装置の全容を俯瞰する模式図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

本発明のフィルタの検査方法は、多孔質のフィルタ（以下、特に言及のない限り多孔質のフィルタを、単に「フィルタ」と称する）を対象とし、フィルタに欠陥が存在すると、この欠陥を検知することができる。

本発明のフィルタの検査方法は、フィルタを湿気を含む空気にさらす加湿工程を有する。さらに、本発明のフィルタの検査方法は、加湿工程を経て湿った状態にあるフィルタの内部に水粒子を導入し、フィルタの内部を通過して流出した水粒子を検出してフィルタの欠陥を検知する検知工程を有する。

水粒子を一方の側からフィルタに当てると、フィルタに存在する細孔を通過可能な粒子径を有した水粒子については、細孔を通過して、フィルタの反対側から流出していく傾向がある。ここで、フィルタを本来通過することができない大きな粒子状の物質でも通過させてしまうような穴やひびなどの欠陥が存在すると、この欠陥が存在する箇所からは、欠陥のない箇所と比べ、より多くの水粒子が通り抜けてしまったり、細孔を通過できない大きな粒子径の水粒子が通り抜けてしまったりする傾向がある。したがって、フィルタの一方の側から水粒子を当て、フィルタの反対側から流出してくる水粒子の数や水粒子の大きさを観察すると、フィルタにおける欠陥の有無の判別や、フィルタの形状や検知する条件によっては欠陥の存在する場所の識別をすることができる。

水粒子を当ててフィルタの欠陥を検知する方法では、検知されるフィルタが乾燥していると、水粒子がフィルタに吸収されてしまってフィルタを通り抜けにくくなる傾向がある。例えば、フィルタの一部分で水粒子の吸収が生じてしまった場合、その一部分が他の部分よりも多くの水粒子を通過させてしまうはずの欠陥に該当していていると、この欠陥のある部分と他の正常な部分との間で水粒子の流出の様子が異ならなくなってしまうことが起こり得る。このようなときには、欠陥の存在を検知することができなくなってしまう。また、フィルタの大半の部分で水粒子の吸収が生じてしまっているもののフィルタの一部分で水粒子の吸収が生じない場合には、フィルタに欠陥が存在しなくても、水粒子の吸収が生じない一部分で他の部分よりも多くの水粒子を流出させてしまうことも生じ得る。このようなときには、欠陥が存在しないはずの正常なフィルタに対して欠陥ありと誤認定してしまうことになる。

本発明のフィルタの検査方法のように、加湿工程を経てフィルタの表面が湿った状態となっていると、水粒子をフィルタに当てた場合に、水粒子がフィルタに吸収されにくい。したがって、本発明のフィルタの検査方法では、上記した例のように、フィルタが水粒子を吸収してしまうことに起因した、欠陥の検知を漏らしてしまう事や正常なものを欠陥ありとする検知してしまう事などを生じにくくすることができる。

また、検知工程では、加湿工程を経て湿った状態のフィルタを検知工程の対象としているため、フィルタの内部に導入された水粒子は、フィルタの表面に付着して留まったり、フィルタの内部に染み込んだままフィルタに保持されたりしにくい傾向がある。そのため、本発明では、検知工程の際にフィルタの内部に水粒子を導入すると、水粒子が速やかにフィルタの内部を通過して流出してくる傾向にあるため、検知工程に要する時間を短縮することが可能となる。また、フィルタの内部に水粒子を導入し始めた後、フィルタを流出する水粒子の状態が安定するまでに要する時間についても短くなる傾向にある。すなわち、本発明のフィルタの検査方法では、フィルタの内部に水粒子を導入し始めると、短時間のうちに欠陥の検知が可能となる状態にすることができる。

さらに、加湿工程を経て湿った状態にあるフィルタでは、フィルタに付いた水が気化するときに、フィルタから熱が奪われていく。したがって、フィルタの温度を下げてから検知工程を行うことができる。そして、検知工程において、温度が下がったフィルタの内部に水粒子を導入すれば、水粒子はフィルタの熱を受けて蒸発しにくくなる。そのために、検知工程で検出される水粒子の数が増え、フィルタの欠陥を検知する感度を高めることができる。

また、本発明のフィルタの検査方法では、加湿工程を経たフィルタに対して直ちに検知工程を行う必要はなく、加湿工程を経て湿った状態のフィルタに対して検知工程を行うことができればよい。例えば、加湿工程を経たフィルタをしばらく待機させ、その後、検知工程を行ってもよい。本発明のフィルタの検査方法においては、加湿工程後の待機時間の長さを調節することができる場合には、作業者の作業時間や検知工程で用いる装置の混雑具合などの状況に応じて検査を行うことができる。ここで、加湿工程の後から検知工程を行うまでの時間は、１時間以内にすることが望ましい。

本発明のフィルタの検査方法は、加湿工程において、湿気を含む空気に含まれた水分によってフィルタの質量をフィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させることが好ましい。このようにすることで、フィルタは、乾いているでもなく、湿り過ぎるでもない状態となり、水粒子を用いた欠陥の検知に適した状態となる。さらに、上述した数値範囲については、フィルタを湿り過ぎないようにできる観点からは、湿気を含む空気に含まれた水分によって増加するフィルタの体積１リットル当たりの質量の上限値が５００ｇであることがより好ましく、特に、１００ｇであることがより一層好ましい。また、フィルタを乾かないようにできる観点からは、湿気を含む空気に含まれた水分によって増加するフィルタの体積１リットル当たりの質量の下限値が０．１ｇであることがより好ましく、特に、１０ｇであることがより一層好ましい。

本発明のフィルタの検査方法は、加湿工程において、フィルタの一の端面から湿気を含む空気をさらしながら、フィルタの他の端面から前記湿気を含む空気を吸引することが好ましい。このようにすることで、フィルタをムラなく湿らせることができるため、検知工程において、フィルタの一部分で水粒子を吸収してしまうことも少なくなる。したがって、検知工程でフィルタから流出してくる水粒子の様子を欠陥の有無により鮮明に反映させることができる。なお、フィルタの一の側およびフィルタの他の側は、流体がフィルタの内部を一方向で通過するときの、フィルタ内に流体が流入する側と、この流入した流体がフィルタ外へ流出する側との関係を表す。

本発明のフィルタの検査方法は、加湿工程において、フィルタの一の端面から湿気を含む空気を圧入することが好ましい。このようにすることで、フィルタをムラなく湿らせることができるため、検知工程において、フィルタの一部分で水粒子を吸収してしまうことも少なくなる。したがって、検知工程でフィルタから流出してくる水粒子の様子を欠陥の有無により鮮明に反映させることができる。

本発明のフィルタの検査方法は、効率を上げる観点から、加湿工程にて一のフィルタを湿気を含む空気にさらしながら、検知工程にて加湿工程を既に経た他のフィルタについて欠陥を検知することが好ましい。このように、一のフィルタについての加湿工程と、他のフィルタについての検知工程とを行う時間が、全部または一部重複していることにより、所定の時間内により多くのフィルタを検査できるようになる。

本発明のフィルタの検査装置は、多孔質のフィルタを湿気を含む空気にさらす加湿手段
と、加湿手段によって湿気を含む空気にさらされて湿った状態にあるフィルタの内部に水
粒子を導入し、フィルタの内部を通過して流出した水粒子を検出してフィルタの欠陥を検
知する検知手段と、を備える。

フィルタが加湿手段によって湿気を含む空気にさらされて湿った状態となっていると、上述した理由から、欠陥の検知を漏らしてしまうことや正常なものを欠陥ありとする検知してしまうことなどが生じにくくできる。また、フィルタが加湿手段によって湿気を含む空気にさらされて湿った状態となっていると、検知手段によって導入した水粒子が速やかにフィルタの内部を通過して流出してくる傾向にあり、また、フィルタを流出する水粒子の状態が安定するまでに要する時間についても短くなる傾向にある。そのため、検知に要する時間を短くすることも可能となる。

また、本発明のフィルタの検査装置は、フィルタが水粒子を用いた欠陥の検知に適した状態となるため、加湿手段が湿気を含む空気に含まれた水分によってフィルタの質量をフィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させることが好ましい。このようにすることで、フィルタは、乾いているでもなく、湿り過ぎるでもない状態となり、水粒子を用いた欠陥の検知に適した状態となる。さらに、上述した数値範囲については、フィルタを湿り過ぎないようにできる観点からは、湿気を含む空気に含まれた水分によって増加するフィルタの体積１リットル当たりの質量の上限値が５００ｇであることがより好ましく、特に、１００ｇであることがより一層好ましい。また、フィルタを乾かないようにできる観点からは、湿気を含む空気に含まれた水分によって増加するフィルタの体積１リットル当たりの質量の下限値が０．１ｇであることがより好ましく、特に、１０ｇであることがより一層好ましい。

また、本発明のフィルタの検査装置は、フィルタから流出する水粒子の様子を欠陥の有無により鮮明に反映させることができるため、加湿手段がフィルタの一の側から湿気を含む空気をさらしながらフィルタの他の側から湿気を含む空気を吸引することが好ましい。

また、本発明のフィルタの検査装置は、フィルタから流出する水粒子の様子を欠陥の有無により鮮明に反映させることができるため、加湿手段がフィルタの一の側から湿気を含む空気を圧入することが好ましい。

また、本発明のフィルタの検査装置は、効率を上げる観点から、加湿手段が一のフィルタを湿気を含む空気にさらしながら、検知手段が他のフィルタについて欠陥を検知することが好ましい。

以下、本発明のフィルタの検査方法の一実施形態について説明することにより、本発明の内容をより詳しく述べる。

本実施形態では、ハニカムフィルタを検査対象としている。図１は、検査対象となるハニカムフィルタ１の斜視図を示す。図示されるように、ハニカムフィルタ１は、２つの端面２ａ、２ｂを、筒状の外周壁８がつなぐ外観を備える。図２は、ハニカムフィルタ１の断面の模式図として、図１中のＡ−Ａ’断面の一部を示す。その内部では、複数のセル３が、多孔質の隔壁４によって区画形成されて、２つの端面２ａ、２ｂ間を貫通する。セル３は、端面２ａの側と端面２ｂの側のうち、いずれかの端部が目封止部１０によって封止される。さらに、端面２ａおよび端面２ｂを正面からみると、目封止部１０が互い違いに配置されている。

図３は、本実施形態における欠陥検知の様子を模式的に示す。この図を参照し、本実施形態における欠陥検知の原理を説明する。

ハニカムフィルタ１の端面２ａでは、セル３ａ、３ｃが開口している。ハニカムフィルタ１の端面２ａからセル３ａ、３ｃ内に水粒子７を導入すると、水粒子７は、セル３ａ、３ｃを区画する隔壁４の細孔を通り抜け、隣のセル３ｂ、３ｄに流入する（図３中の矢印）。そして、水粒子７は、端面２ｂに開口したセル３ｂ、３ｄから流出する。

図３に示したハニカムフィルタ１では、欠陥６となる大きな穴がセル３ｂとセル３ｃとを隔てる隔壁４に存在している。この欠陥６を多数の水粒子７が通り抜けてセル３ｂに流入していく。また、薄壁４に阻まれてしまうはずの大きな水粒子７も、セル３ｂに流入していく。したがって、端面２ｂにおいて、セル３ｂからは、多数の水粒子７が流出し、また大きな水粒子７も流出してくる。一方、セル３ｃとセル３ｄとを隔てる隔壁４には欠陥が存在していないため、大きな水粒子７はセル３ｄに流入できず、多数の小さな水粒子７がセル３ｄに入り込むこともない。したがって、端面２ｂにおいて、セル３ｄからは、小さな水粒子７が適量で流出し、大きな水粒子７が流出することはない。

本実施形態では、端面２ｂから流出する水粒子７の様子をレーザー装置２１を用いて検知する。レーザー装置２１は、端面２ｂの近傍に設けられ、端面２ｂ上に端面２ｂと平行な面状のレーザー光３０を照射する。レーザー光３０は、セル３ｂ、３ｄから流出した水粒子７によって回折散乱する。この光の散乱によって水粒子７の存在を可視化し、検出することができる。

レーザー光３０の散乱による輝度の強弱は、その場所に存在する水粒子７の数や大きさに相関する。セル３ｂの位置の輝度Ｌ_１は、多数の水粒子７の存在や大きな水粒子７の存在を反映しているために強くなる。対して、セル３ｄの位置の輝度Ｌ_２は、セル３ｂの位置の輝度Ｌ_１と比べると、少数の水粒子７の存在や小さな水粒子７の存在を反映しているため弱くなる。このような輝度Ｌ_１と輝度Ｌ_２との強度の差から、セル３ｂとセル３ｃとを隔てる隔壁４に欠陥６が生じていることを検知できる。

図４は、本実施形態を実施するために用いることができるフィルタの検査装置の模式図である。この図に示された検査装置１００は、本発明のフィルタの検査装置の一実施形態にも相当している。

検査装置１００には、加湿空気供給部５３が設けられている。加湿空気供給部５３には、湿気を含む空気を作る加湿器６１、湿気を含む空気を貯留する加湿空気貯留用チャンバ６３、加湿器６１から加湿器空気貯留用チャンバ６３へと湿気を含む空気を流すためのダクト６５と送風ファン６２が設けられている。

検査装置１００には、コンベア６７が備えられており、このコンベア６７に備えられたベルト６９は、空気が通り抜けられるようにメッシュ状になっている。コンベア６７には、ハニカムフィルタ１がベルト６９の外側面７０上に端面２ａを合わせて載置される。

加湿空気貯留用チャンバ６３は、ベルト６９の環の内側に設けられ、ベルト６９の内側面６８に向かって湿気を含む空気を排出することができる。そして、ベルト６９に載せられたハニカムフィルタ１が加湿空気貯留用チャンバ６３上にまで来ると、ハニカムフィルタ１に対してメッシュ状のベルト６９ごしに湿気を含む空気をさらすことができる。湿気を含む空気は、ハニカムフィルタ１の端面２ａからセル３内に速やかに流入し、隔壁４の細孔を通り抜け、端面２ｂから流出していく。これにより、ハニカムフィルタ１では、細孔が開口する隔壁４表面や細孔の内壁が湿った状態になる。ここで、ベルト６９のメッシュについては、目開きはハニカムフィルタのセル密度より細かいことが好ましく、ハニカムフィルタ１を支えつつ湿気を含む空気を通過させることに支障がない範囲で適宜選択できる。また、メッシュ状のベルト６９の材質は、金属製、樹脂製など、ハニカムフィイルタ１を載せて支えることができるものであればよい。さらに、メッシュ状のベルト６９の色については、レーザー光などの反射を防ぐため、黒色であることが好ましい。

また、検査装置１００には、吸引部５５が設けられており、加湿空気貯留用チャンバ６３からハニカムフィルタ１の端面２ａに向かって湿気を含む空気が排出されているときに、この吸引部５５がハニカムフィルタ１の端面２ｂからセル３内の湿気を含む空気を吸引することができる。

図４に示した例の吸引部５５について詳しく述べると、吸引部５５は、吸引用カップ７１、ダクト７３、排気ファン７５、および昇降用シリンダ７７を備えている。

吸引用カップ７１は、略円錐状に拡がった開口を有する形状を備えており、この開口をハニカムフィルタ１の端面２ｂに当てて空気を吸引することができる。吸引用カップ７１をハニカムフィルタ１の端面２ｂに当てる際には、昇降用シリンダ７７によって吸引用カップ７１の位置を上下に移動させることができる。また、吸引用カップ７１によって吸引された空気を、吸引用カップに連通するダクト７３、さらにダクト７３に連通する排気ダファン７５を経て排気することができる。

検査装置１００では、以上のように湿気を含む空気にさらされたハニカムフィルタ１を検出部３３に送って欠陥の検知を行う。

図４に示されるように、検査装置１００は、検出部３３を備えている。そして、検出部３３は、水粒子導入部２３と測定部２５とを有している。

水粒子導入部２３は、フィルタ１の内部に水粒子７を導入するためのものであり、加湿器１１、水煙タンク１２、およびダクト１３を備える。

加湿器１１は、水と空気を原料として水粒子７が浮遊する水煙２０を発生させ、水煙２０は、ダクト１３を介して水煙タンク１２内に送られる。水煙タンク１２内では水煙２０が加圧され、加圧された水煙２０は、水煙タンク１２から排出されて、フィルタ１の内部に導入される。

フィルタ１は、内部に水煙２０が導入されているとき、載置部３７に設けられた載置台３９に載せられている。なお、載置台３９には、流通穴４１が設けられているため、水煙タンク１２から排出された水煙２０をフィルタ１の内部に導入することができる。

載置台３９に載せたハニカムフィルタ１は、ハニカムフィルタ１の外周壁８が流通穴４１の縁にちょうど架かった状態で置かれており、ハニカムフィルタ１の端面２ａが流通穴４１から水煙タンク１２に向かって露わになった状態になっている。したがって、水煙タンク１２は、水煙２０をハニカムフィルタ１の端面２ａに直接噴きつけることができる。

図３を参照し先に述べたように、水煙２０は、ハニカムフィルタ１の端面２ａからセル３内の流入し、反対側の端面２ｂから外部へ流出する。

検査装置１００では、端面２ｂから流出した水煙２０中に浮遊する水粒子７を測定部２５によって解析し、ハニカムフィルタ１における欠陥を検知する。測定部２５は、レーザー装置２１、カメラ１５、および画像解析装置１７を備える。

レーザー装置２１は、先に図３を参照して欠陥検知の原理について説明したように、ハニカムフィルタ１の端面２ｂの近傍に設けられてレーザー光３０を照射する。レーザー装置２１は、レーザーを照射する位置を変更できるように昇降機１４に取り付けるとよい。

カメラ１５は、水粒子７より散乱した光を撮影する。カメラ１５は、上下左右に移動させて位置を調節できるように、アーム１６に取り付けるとよい。

画像解析装置１７は、カメラ１５から撮影した情報を受け、輝度の強度の分布を表示する。

図４に示すように、検出部３３は、少なくとも対象物たるハニカムフィルタ１ａ及びカメラ１５を閉鎖された収容室１９内に収容できるようになっているとよい。これより、水粒子７の動きの乱れを少なくできる。その結果、フィルタ１（ハニカムフィルタ１）の欠陥６の生じた位置は、水粒子７の数や粒子径の大きさなどに差の生じた位置から正確に照合できる。また、収容室１９には、扉１８を設け、ハニカムフィルタ１の出し入れを行うときは、扉１８を開き、水粒子７の検出を行うときは、扉１８を閉じておくとよい。

また、検査装置１００では、ハニカムフィルタ１の内部を端面２ａから端面２ｂに向かって水粒子７を通過させて１回目の検知をした後、逆に、端面２ｂから端面２ａに向かって水粒子７を通過させて２回目の検知することも可能である。このように１つのハニカムフィルタ１について２回の検知を行うことで欠陥を見つける精度を高めることができる。

図４に示した載置部３７は、載置台３９が中心を軸部４３に支えられており、ハニカムフィルタ１を載置したまま軸部４３を中心にルーレットのように回転することができる。

検出部３３にあったハニカムフィルタ１は、載置台３９を半回転させると、収容室１９外にある反転部３５に送られる。

図５は、図４のフィルタの検査装置の全容を俯瞰した模式図である。なお、この図を用いた説明に不要なものは省略している。図示されるように、載置台３９において軸部４３を中心として対称な場所にそれぞれ１つずつハニカムフィルタ１ａ、１ｂを置くと、一方のハニカムフィルタ１ａが検出部３３に配置し、もう一方のハニカムフィルタ１ｂを反転部３５に配置することができる。

反転部３５では、ハニカムフィルタ１ｂを上下反転させることができる。また、反転させたハニカムフィルタ１ｂを、検出部３３に配置されるまで反転部３５にそのまま待機させることも可能である。

ハニカムフィルタ１ｂは、図５に表すように、作業者３８による人力で上下反転させてもよい。

あるいは、反転部３５では、把持具などの機械によってハニカムフィルタ１ｂの上下反転を行ってもよい（図示せず）。

検出部３３でハニカムフィルタ１ａについて欠陥の検知をしている間に、反転部３５でハニカムフィルタ１ｂを上下反転すれば検査の処理効率を高めることができる。

検査装置１００では、例えば、以下の手順で１つのハニカムフィルタに２回の検知を行うことができる。まず、コンベア６７の終点まで来たハニカムフィルタ１を反転部３５で載置台３９に載せる。このとき、ハニカムフィルタ１は、端面２ａが下側、端面２ｂが上側にあるものとする。続いて、載置台３９を半回転させてハニカムフィルタ１を検出部３３に移し、ハニカムフィルタ１の端面２ａから水煙２０を導入し、端面２ｂから流出した水煙２０中の水粒子７を検出することで、１回目の欠陥の検知を行う。このとき、反転部３５側の載置台３９上には別のハニカムフィルタ１を載せる。１回目の検知の終了後、載置台３９を半回転し、１回目の検知を終えたハニカムフィルタ１を反転部３５に移し、ハニカムフィルタ１を上下反転させる（図４中のハニカムフィルタ１ｂの状態と同じ）。このとき、入れ替わりで検出部３３に配置されたハニカムフィルタ１に対して端面２ａから水煙２０を導入し、このハニカムフィルタ１についての１回目の欠陥の検知を行う（図４中のハニカムフィルタ１ａの状態と同じ）。その後、さらに載置台３９を半回転し、１回目の検知を終えて反転部３５で待機していたハニカムフィルタ１を検出部３３に移す。そして、このハニカムフィルタ１に対して端面２ｂから水煙２０を導入し、２回目の欠陥の検知を行う。

上記の２回目の欠陥の検知を終了したハニカムカムフィルタ１については、載置台３９を半回転させて反転部３５に移し、乾燥部８１のコンベア８５に載せる。コンベア８５に載せたハニカムフィルタ１は、搬送される途中で、送風部８３によって乾燥した空気にさらされる。これにより、ハニカムフィルタ１から水分を除くことができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本実施例においては、多孔質体からなる隔壁を有し、隔壁によって流体の流路となる多数のセルが区画・形成された筒状のハニカム構造体を検査対象のハニカムフィルタに用いた。このハニカム構造体は、円筒状の外周壁（外径２５０ｍｍ、内径１ｍｍ）の内部が隔壁による区画されてハニカム構造が形作られている。また、外周壁および隔壁はともにコージェライトから形成され、セルの断面形状が四角形、隔壁厚さは０．３ｍｍ、セル密度は４６．５セル／ｃｍ^２であった。このハニカム構造体の端面の対角線上には、８５個のセルが存在している。このハニカム構造体は、適当な粘度に調整した坏土を、上述したセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて押出成形し、乾燥後、両端面を切断して平滑面とすることにより製造した。さらに、このハニカム構造体の端面をセラミックスラリーに押し付けることにより、所定のセル内にセラミックススラリーを充填し、セルの端部を目封止した。その後、１４５０℃で焼成し、検査対象となるハニカムフィルタを得た。なお、この製造方法によれば、正常（欠陥無し）のハニカムフィルタを製造できる。また、上述したハニカムフィルタを製造する過程において、さらに所定の処理を行うことにより、２０個のセルに欠陥が生じているハニカムフィルタを製造した。

（実施例１〜６、比較例１）
上述した２種のハニカムフィルタ（正常なハニカムフィルタ、２０個のセルに欠陥があるハニカムフィルタ）のそれぞれに対し、ハニカムフィルタの一方の端面から湿気を含んだ空気を導入し、ハニカムフィルタの内部を目的の状態になるまで加湿した。なお、比較例１では、加湿を行わなかった。この加湿によって、ハニカムフィルタの体積１リットルあたりに増加した質量を表１に示す。

加湿後、ハニカムフィルタの一方の端面から水粒子を内部に導入し、他方の端面より流出した水粒子にレーザー光を照射して、レーザー光の散乱による輝度の強弱を測定した。

検出精度については、「優」「良」、「可」、「不可」の４段階で評価した。２０個のセルに欠陥があるハニカムフィルタについて、２０個中で１８個以上の欠陥を検出した場合を「優」（欠陥検出精度９０％以上）、２０個中で１４〜１７個の欠陥を検出できた場合を「良」（欠陥検出精度７０％以上９０％未満）、２０個中で１０〜１３個の欠陥を検出できた場合を「可」（欠陥検出精度５０％以上７０％未満）、２０個中で９個以下の欠陥しか検出できなかった場合を「不可」（欠陥検出精度５０％未満）と判定した。結果を表１に示す。また、正常のハニカムフィルタについてのレーザー光の散乱による輝度は、欠陥検出精度の高さと相関関係があることが判明した。すなわち、欠陥検出精度が高くなるにつれて、正常のハニカムフィルタについてのレーザー光の散乱による輝度もより高くなり、また、セルが開口している箇所と目封止されている箇所とのコントラストがより明瞭になる傾向にあった。

本発明は、自動車エンジンの排ガス浄化などのために使用する多孔質のフィルタに生じた穴やひびなどの欠陥を検知する、フィルタの検査方法及びフィルタの検査装置に関するとして利用できる。

１、１ａ、１ｂ：ハニカムフィルタ、２ａ，２ｂ：端面、３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ：セル、４：隔壁、６：欠陥、７：水粒子、８：外周壁、１０：目封止部、１１：加湿器、１２：水煙タンク、１３：ダクト、１４：昇降機、１５：カメラ、１６：アーム、１７：画像解析装置、１８：扉、１９：収容室１９、２０：水煙、２１：レーザー装置、２３：水粒子導入部、２５：測定部、３０：レーザー光、３３：検出部、３５：反転部、３７：載置部、３８：作業者、３９：載置台、４１：流通穴、４３：軸部、５３：加湿空気供給部、５５：吸引部、６１：加湿器、６２：送風ファン、６３：加湿空気貯留用チャンバ、６７：コンベア、６８：内側面、６９：ベルト、７１：吸引用カップ、７３：ダクト、７５：排気ファン、７７：昇降用シリンダ、８１：乾燥部、８３：送風部、８５：コンベア、１００：検査装置。

Claims

多孔質のフィルタを湿気を含む空気にさらす加湿工程と、
前記加湿工程を経て湿った状態にある前記フィルタの内部に水粒子を導入し、前記フィルタの前記内部を通過して流出した前記水粒子を検出して前記フィルタの欠陥を検知する検知工程と、を有するフィルタの検査方法。
前記加湿工程において、前記湿気を含む空気に含まれた水分によって前記フィルタの質量を前記フィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させる請求項１に記載のフィルタの検査方法。
前記加湿工程において、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気をさらしながら、前記フィルタの他の側から前記湿気を含む空気を吸引する請求項１または２に記載のフィルタの検査方法。
前記加湿工程において、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気を圧入する請求項１または２に記載のフィルタの検査方法。
前記加湿工程にて一の前記フィルタを前記湿気を含む空気にさらしながら、前記検知工程にて前記加湿工程を既に経た他の前記フィルタについて欠陥を検知する請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタの検査方法。
多孔質のフィルタを湿気を含む空気にさらす加湿手段と、
前記加湿手段によって前記湿気を含む空気にさらされて湿った状態にある前記フィルタの内部に水粒子を導入し、前記フィルタの前記内部を通過して流出した前記水粒子を検出して前記フィルタの欠陥を検知する検知手段と、を備えるフィルタの検査装置。
前記加湿手段が、前記湿気を含む空気に含まれた水分によって前記フィルタの質量を前記フィルタの体積１リットル当たり０．０５ｇ〜６００ｇ増加させる請求項６に記載のフィルタの検査装置。
前記加湿手段が、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気をさらしながら、前記フィルタの他の側から前記湿気を含む空気を吸引する請求項６または７に記載のフィルタの検査装置。
前記加湿手段が、前記フィルタの一の側から前記湿気を含む空気を圧入する請求項６または７に記載のフィルタの検査装置。
前記加湿手段が一の前記フィルタを前記湿気を含む空気にさらしながら、前記検知手段が他の前記フィルタについて欠陥を検知する請求項６〜９のいずれか一項に記載のフィルタの検査装置。