WO2012176889A1 - ハニカムフィルタの検査方法、製造方法、及び、検査装置 - Google Patents

ハニカムフィルタの検査方法、製造方法、及び、検査装置 Download PDF

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cloth
face
particles
gas
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健太郎 岩崎
明欣 根本
光治 高須賀
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住友化学株式会社
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    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
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    • F01N3/0222Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
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    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418Honeycomb filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb filter inspection method, manufacturing method, and inspection apparatus.
  • a diesel particle filter (Deisel Particulate Filter) that collects carbonaceous particles such as soot in exhaust gas
  • a plurality of channels extending between one end surface and the other end surface on the outlet side, and one of the plurality of channels.
  • a porous honeycomb filter having one end of a part and a sealing part that seals the other end of the remaining part of the plurality of flow paths.
  • Patent Documents 1 and 2 provide a gas flow containing particles to one end face of a honeycomb filter, irradiate the gas flow exiting the other end face of the honeycomb filter with light, and scattered light from the leaked particles.
  • a method of detecting the presence / absence of a leaking part and a position by detecting the above is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a honeycomb filter inspection method and the like that can easily detect a leak point.
  • the method for inspecting a honeycomb filter according to the present invention includes a step of covering one end surface of the honeycomb filter with a cloth, Supplying a gas containing particles to the other end face of the honeycomb filter whose one end face is covered with a cloth; And a step of observing the cloth during or after the gas supply.
  • the particles pass through the honeycomb filter and are collected on the cloth. Therefore, by observing the cloth, it is possible to easily detect the presence / absence, position, number, size, etc. of the leaked portion.
  • the particles are preferably carbonaceous particles
  • the cloth is preferably white. If the cloth is white, leakage of black carbonaceous particles can be easily detected.
  • the carbonaceous particles are preferably soot.
  • one end surface of the honeycomb filter is covered at a center portion of the cloth, and a side surface of the honeycomb filter is covered at a peripheral portion of the cloth, and further, an annular shape is formed from above the peripheral portion of the cloth. It is preferable that a fixing tool is wound around a side surface of the honeycomb filter and the cloth is fixed to the honeycomb filter.
  • the outer surface of the cloth is observed in a state where the cloth covers the other end face of the honeycomb filter.
  • the presence / absence, position, and number of leakage points can be detected before the cloth is peeled off from the honeycomb filter, which is convenient.
  • the honeycomb filter includes a plurality of flow paths extending between the one end face and the other end face, one end of a part of the plurality of flow paths, and the other end of the remaining part of the plurality of flow paths. It is preferable to have a sealing part that seals.
  • the cloth preferably has a large number of holes.
  • the number density is preferably 20 to 100 pieces / cm 2 of holes, more preferably 40 to 80 pieces / cm 2.
  • the average cross-sectional area of the holes is preferably 0.3 ⁇ 0.8 mm 2, more preferably 0.4 ⁇ 0.7 mm 2.
  • the first method for manufacturing a honeycomb filter of the present invention is as follows. The method for inspecting a honeycomb filter according to any one of the above, Selecting a honeycomb filter having no defect based on the result of the observation.
  • the second method for manufacturing the honeycomb filter of the present invention is as follows. Any of the above honeycomb filter inspection methods; Identifying the location where particles leak on one end face of the honeycomb filter based on the observation results; Repairing the leaking portion.
  • the honeycomb filter inspection apparatus of the present invention A particle generator; A supply unit for supplying particles generated by the particle generator to one end face of the honeycomb filter together with a gas; A fixing tool for fixing a cloth to the honeycomb filter so as to cover the other end surface of the honeycomb filter.
  • a method for inspecting a honeycomb filter that can easily detect a leak point.
  • FIG. 1A is a perspective view of a honeycomb filter 100 to be inspected
  • FIG. 1B is a view taken along the arrow Ib-Ib in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a leak inspection apparatus 400 for the honeycomb filter 100.
  • FIG. 3 is a perspective view sequentially illustrating a method of covering the honeycomb filter 100 with a cloth.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of the cloth used in the example.
  • honeycomb filter 100 to be inspected in the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the honeycomb filter 100 can be used as, for example, a diesel particulate filter.
  • the target honeycomb filter 100 in the present embodiment includes partition walls 112 that form a plurality of flow paths 110 that extend in parallel to each other, and a plurality of flow paths 110.
  • the length of the honeycomb filter 100 in the direction in which the flow path 110 extends is not particularly limited, but may be, for example, 40 to 350 mm. Further, the outer diameter of the honeycomb filter 100 is not particularly limited, but may be, for example, 100 to 320 mm.
  • the size of the cross section of the channel 110 can be set to 0.8 to 2.5 mm on a side in the case of a square, for example.
  • the thickness of the partition 112 can be 0.05 to 0.5 mm.
  • the material of the partition 112 of the honeycomb filter 100 is porous ceramics (fired body).
  • the ceramic is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, mullite, cordierite, glass, oxides such as aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, and metal.
  • the aluminum titanate can further contain magnesium and / or silicon.
  • the left end of a part of the plurality of channels 110 of the honeycomb filter 100 is sealed by the sealing part 114, and the right end of the remaining part of the plurality of channels 110 of the honeycomb filter 100 is sealed by the sealing part 114.
  • the material of the sealing portion 114 the same ceramic material as that of the honeycomb filter 100 can be used.
  • the “part of the plurality of flow paths 110” and the “remaining part of the plurality of flow paths 110” described above are preferably arranged in a matrix when viewed from the end face side as shown in FIG. Of the plurality of flow paths arranged in the vertical direction and the horizontal direction in the horizontal direction.
  • the honeycomb filter 100 includes the porous partition 112, the gas supplied from the left end of the flow path 110 in FIG. 1B passes through the partition 112 and reaches the adjacent flow path 110. It is discharged from the right end of the flow path 110. At this time, particles in the inflowing gas are removed by the partition 112 and function as a filter.
  • Such a honeycomb filter 100 can be manufactured as follows, for example.
  • an inorganic compound source powder, an organic binder, a solvent, and additives to be added as necessary are prepared. These are mixed by a kneader or the like to obtain a raw material mixture.
  • the obtained raw material mixture is extruded from an extruder having an outlet opening corresponding to the shape of the partition wall, cut to a desired length, and then dried by a known method. By doing so, a green honeycomb molded body is obtained. Then, the end of the flow path of the green honeycomb molded body is sealed with a sealing material by a known method and fired, or the green honeycomb molded body is fired and the end of the flow path is sealed by a known method. That's fine.
  • honeycomb filter inspection method and inspection apparatus 400 will be described with reference to FIGS.
  • the inspection apparatus 400 mainly includes a soot generator 210, a case (supply unit) 200, and the fixture 10.
  • the soot generator 210 is connected to the propane source 222, the nitrogen source 224, and the air source 226, and can generate soot (carbonaceous particles) by incomplete combustion of propane.
  • the size of the wrinkles is preferably a size that does not pass through the partition walls 112 of the honeycomb filter 100, and can be, for example, 1 to 1000 nm.
  • the soot generator 210 supplies gas containing soot to the inlet 204 of the case 200 via the line L1. Additional air may be supplied to the line L1 from the air source 228 as needed.
  • the amount of gas supplied to the honeycomb filter 100 can be, for example, 10 to 100 Nm 3 / min per liter of the honeycomb filter.
  • the amount of soot can be 0.5 to 3.0 g / hr per liter of the honeycomb filter.
  • the case 200 has an inlet part 204, a straight body part 202, and an outlet part 206 in order from the upstream side, and the honeycomb filter 100 is accommodated in the straight body part 202.
  • the inlet portion 204 has a cone shape, and expands a gas containing soot received from the line L1 in the radial direction and supplies the gas to the other end surface 100b of the honeycomb filter 100.
  • the straight body portion 202 has a cavity inside, and the honeycomb filter 100 in which the one end face 100a is covered with the cloth 5 and the cloth 5 is fixed with the fixing tool 10 in the cavity, and the one end face 100a has the gas flow.
  • the downstream side and the other end surface 100b are accommodated on the upstream side of the gas flow.
  • the outlet portion 206 also has a cone shape, and discharges the gas that has passed through the one end surface 100a of the honeycomb filter 100 and the cloth 5 to the outside. The discharged gas is sent to a processing facility (not shown) via the line L2.
  • one end face 100 a of the honeycomb filter 100 is covered with a cloth 5.
  • the cloth 5 is not particularly limited, and a woven cloth or a non-woven cloth composed of various fibers can be used.
  • rayon that is, regenerated cellulose fiber is preferable as the fiber
  • examples of the regenerated cellulose fiber include cupra fiber using cotton linter as a raw material.
  • a nonwoven fabric of recycled cellulose fibers is preferred.
  • carbonaceous particles such as soot are used as the particles in the gas, the cloth is preferably white.
  • the whiteness (ISO whiteness specified in JIS P 8148) is preferably 50 to 90%.
  • the cloth 5 preferably has a large number of holes extending in the thickness direction of the cloth 5. Specifically, the number density of the holes in the fabric 5 is preferably 20 to 100 pieces / cm 2, and more preferably 40 to 80 pieces / cm 2.
  • the average cross-sectional area of the holes is preferably 0.3 ⁇ 0.8 mm 2, more preferably 0.4 ⁇ 0.7 mm 2.
  • the cross sectional area of the hole is the area of the hole in a cross section parallel to the surface of the cloth.
  • the cloth 5 can be arranged so that the central portion of the cloth 5 covers the one end surface 100 a and the peripheral portion covers the side surface 100 s. It is preferable that the annular fixture 10 is wound around the side surface 100 s of the honeycomb filter 100 to fix the cloth 5 to the honeycomb filter 100.
  • the fixing tool 10 is not specifically limited, For example, a rubber tube is mentioned. It is preferable that the center portion of the cloth 5 is in close contact with the one end face 100 a of the honeycomb filter 100 while being fixed to the honeycomb filter 100.
  • the honeycomb filter 100 whose one end face 100a is covered with the cloth 5 is accommodated in the case 200 as shown in FIG.
  • the inner wall of the straight body portion 202 is in close contact with the fixture 10, and it is possible to suppress a gas containing soot from being short-cut from the inlet portion 204 to the outlet portion 206 without passing through the honeycomb filter 100.
  • gas containing soot from the soot generator 210 is supplied to the honeycomb filter 100.
  • the gas entering from the other end surface 100b reaches the one end surface 100a through the porous partition wall 112 as shown by an arrow A in FIG. Therefore, the heel P is removed by the partition 112, and the heel P does not reach the cloth 5.
  • the soot P When the cloth 5 is observed during or after the supply of the gas containing soot, the soot P is not seen in the portion facing the defect-free flow path 110 but faces the defective flow path 110. In region C, soot P is attached. This area
  • region C is a location where particle
  • the observation method of the cloth 5 is not particularly limited, and may be observed visually, or may be photographed with a camera to detect the presence or absence of wrinkles P by a known image processing method (for example, binarization).
  • the supply time of the gas containing soot to the honeycomb filter is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the soot concentration in the gas. For example, it can be 1 to 60 minutes.
  • the gas containing particles such as soot is supplied to the other end surface 100b of the honeycomb filter 100 whose one end surface 100a is covered with the cloth, and the cloth is then observed.
  • the defect can be easily detected.
  • the portion is individually sealed to form a normal sealing portion, whereby a defect-free honeycomb filter is manufactured. be able to.
  • a honeycomb filter having no defect can be selected based on the observation result of the cloth, and a highly reliable honeycomb filter can be manufactured.
  • carbonaceous particles such as soot are used as the particles to be included in the gas, but the present invention can also be performed using other particles such as water and dry ice.
  • a known particle generator suitable for the particles can be used instead of the soot generator.
  • the color of the cloth 5 may be appropriately selected depending on the color of the particles.
  • a non-white colored cloth such as black.
  • the fixture 10 that fixes the cloth 5 so as to cover the one end surface 100a of the honeycomb filter 100 is not particularly limited to the annular fixture as in the above-described embodiment, and may be fixed with, for example, a tape. Further, the cloth 5 may be stretched over the frame in advance, and a mechanism for pressing the stretched cloth 5 against the one end surface 100a may be used.
  • the shape of the case 200 is not limited to the above embodiment, and is not particularly limited as long as the gas containing particles can be supplied to the other end face of the honeycomb filter.
  • the outer surface of the cloth 5, that is, the surface opposite to the face facing the one end face 100 a of the cloth 5 is observed under the condition that the cloth 5 covers the one end face 100 a of the honeycomb filter 100.
  • the flow path 110 of the honeycomb filter 100 is arranged in the vertical direction, but the present invention can be implemented in any direction such as a horizontal direction.
  • the cross-sectional shape of the flow path 110 is substantially square, but is not limited thereto, and may be rectangular, circular, elliptical, triangular, hexagonal, octagonal, or the like. Moreover, in the flow path 110, what has a different diameter and a different cross-sectional shape may be mixed.
  • the arrangement of the channels is also a square arrangement in FIG. 1, but is not limited thereto, and the equilateral triangle arrangement in which the central axis of the channel is arranged at the apex of the equilateral triangle in the cross section, and the cross-sectional shape of the channel is square. In the case of a rectangle, a staggered arrangement or the like can be used.
  • the outer shape of the honeycomb filter is not limited to a cylinder, and may be, for example, a triangular column, a quadrangular column, a hexagonal column, an octagonal column, or the like.
  • a honeycomb filter made of aluminum titanate was prepared in which cells having a diameter of 144 mm, a length of 153 mm, and square cells (cell density of 300 cpsi, wall thickness of 12 mil) were arranged in a square.
  • This honeycomb filter had cracks in the radial direction inside.
  • one end face of the honeycomb filter is covered with a cloth (BEMCOT M-3II manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.), and gas containing soot from the soot generator is applied to the other end face of the honeycomb filter for 30 minutes. Supplied.
  • soot generator propane 2 L / min, nitrogen 2 L / min, and air 1000 L / min. Furthermore, 620 Nm 3 / h of air is mixed with the gas containing soot from the soot generator. Supplied to the honeycomb filter.
  • the cloth used had a hole number density of 60 holes / cm 2 and an average cross-sectional area of holes of 0.54 mm 2 .
  • a photograph of the fabric is shown in FIG.
  • the number density is obtained by counting the number of holes in the range of 1 cm 2 extracted from the cloth micrograph, and the average cross-sectional area of the hole is extracted from the micrograph of the cloth, and the image analysis software was obtained by dividing the total cross-sectional area by the number of holes.

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Abstract

 ハニカムフィルタの検査方法は、ハニカムフィルタ100の一端面100aを布5で覆う工程と、ハニカムフィルタ100の他端面100bに粒子を含むガスを供給する工程と、ガスの供給中又は後に布5を観察する工程と、を備える。

Description

ハニカムフィルタの検査方法、製造方法、及び、検査装置
 本発明は、ハニカムフィルタの検査方法、製造方法、及び、検査装置に関する。
 排ガス中の煤などの炭素質粒子を捕集するディーゼル粒子フィルタ(Deisel Particulate Filter)として、一端面と出口側の他端面との間に延びる複数の流路と、複数の流路の内の一部の一端及び複数の流路の内の残部の他端を封口する封口部と、を有する多孔質のハニカムフィルタが知られている。そして、例えば、特許文献1、2には、粒子を含むガス流をハニカムフィルタの一端面に提供し、このハニカムフィルタの他端面から出るガス流に光を照射し、漏れた粒子からの散乱光を検出することにより、漏れ箇所の有無や位置検知する方法が開示されている。
特表2009-503508号公報 特表2002-357562号公報
 しかしながら、より簡便な漏れ箇所の検出方法が求められていた。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、漏れ箇所を簡便に検出できるハニカムフィルタの検査方法等を提供することを目的とする。
 本発明に係るハニカムフィルタの検査方法は、ハニカムフィルタの一端面を布で覆う工程と、
 前記一端面が布で覆われた前記ハニカムフィルタの他端面に、粒子を含むガスを供給する工程と、
 前記ガスの供給中又は後に前記布を観察する工程と、を備える、ハニカムフィルタの検査方法である。
 本発明によれば、ハニカムフィルタに漏れ箇所があると、粒子がハニカムフィルタを通過して布に捕集される。したがって、布を観察することにより、漏れ箇所の有無、位置、個数、大きさ等を容易に検出することができる。
 ここで、前記粒子は炭素質粒子であり、前記布は白色であることが好ましい。布が白色であると、黒い炭素質粒子の漏れを容易に検出できる。
 また、前記炭素質粒子は煤であることが好ましい。
 また、前記覆う工程では、前記布の中央部で前記ハニカムフィルタの一端面が、前記布の周辺部で前記ハニカムフィルタの側面が覆われ、その後、さらに、前記布の周辺部の上から環状の固定具が前記ハニカムフィルタの側面に巻き付けられて前記布が前記ハニカムフィルタに固定されることが好ましい。
 また、前記観察する工程では、前記布が前記ハニカムフィルタの他端面を覆っている状態下で、前記布の外側表面が観察されることが好ましい。
 これによれば、布をハニカムフィルタからはがす前に漏れ箇所の有無、位置、個数を検出することができて簡便である。
 また、前記ハニカムフィルタは、前記一端面と前記他端面との間に延びる複数の流路と、前記複数の流路の内の一部の一端及び前記複数の流路の内の残部の他端を封口する封口部と、を有することが好ましい。
 また、前記布は多数の孔を有することが好ましい。孔の個数密度は20~100個/cmが好ましく、40~80個/cmがより好ましい。前記孔の平均断面積は0.3~0.8mmが好ましく、0.4~0.7mmがより好ましい。これにより、ガスの抜けが良くなり、かつ、煤も捕集できるという効果がある。
 また、本発明の第1のハニカムフィルタの製造方法は、
 上述のいずれか一項記載のハニカムフィルタの検査方法と、
 前記観察の結果に基づいて欠陥のないハニカムフィルタを選別する工程と、を備える。
 また、本発明の第2のハニカムフィルタの製造方法は、
 上述のいずれかのハニカムフィルタの検査方法と、
 前記観察の結果に基づいて前記ハニカムフィルタの一端面において粒子が漏れる箇所を特定する工程と、
 前記漏れ箇所を補修する工程と、を備える。
 また、本発明のハニカムフィルタの検査装置は、
 粒子発生器と、
 前記粒子発生器で発生した粒子をガスと共にハニカムフィルタの一端面に供給する供給部と、
 前記ハニカムフィルタの他端面を覆うように布を前記ハニカムフィルタに対して固定する固定具と、を備える。
 本発明によれば、漏れ箇所を簡便に検出できるハニカムフィルタの検査方法等が提供される。
図1の(a)は検査対象となるハニカムフィルタ100の斜視図、図1の(b)は(a)のIb-Ib矢視図である。 図2は、ハニカムフィルタ100の漏れの検査装置400の概略断面図である。 図3は、ハニカムフィルタ100を布で覆う方法を順に示す斜視図である。 図4は、実施例で用いた布の拡大写真である。
 図面を参照して、発明の実施形態について説明する。まず、図1を参照して本実施形態で検査対象となるハニカムフィルタ100について説明する。このハニカムフィルタ100は、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタとして用いることのできるものである。
 本実施形態において対象となるハニカムフィルタ100は、図1の(a)及び(b)に示すように、互いに平行に伸びる複数の流路110を形成する隔壁112、及び、複数の流路110の内の一部の一端(図1の(b)の左端)、及び、複数の流路110の内の残部の他端(図1の(b)の右端)を閉鎖する封口部114を有する円柱体である。
 ハニカムフィルタ100の流路110が延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、40~350mmとすることができる。また、ハニカムフィルタ100の外径も特に限定されないが、例えば、100~320mmとすることできる。流路110の断面のサイズは、例えば、正方形の場合一辺0.8~2.5mmとすることができる。隔壁112の厚みは、0.05~0.5mmとすることができる。
 ハニカムフィルタ100の隔壁112の材質は、多孔性セラミクス(焼成体)である。セラミクスは特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び/又はケイ素を含むことができる。
 上述のように、ハニカムフィルタ100の複数の流路110のうちの一部の左端が封口部114により封口され、ハニカムフィルタ100の複数の流路110のうちの残部の右端が封口部114により封口されている。封口部114の材質としては、ハニカムフィルタ100と同様のセラミクス材料を用いることができる。上述の「複数の流路110のうちの一部」と「複数の流路110のうちの残部」とは、好ましくは、図1の(a)に示すように、端面側から見て行列状に配列された複数の流路の内の、縦方向及び横方向それぞれ1つおきに選択された流路の組合せである。
 ハニカムフィルタ100は、多孔質の隔壁112を有することにより、図1の(b)において、流路110の左端から供給されたガスは、隔壁112を通過して隣の流路110に到達し、流路110の右端から排出される。このとき、流入したガス中の粒子が、隔壁112によって除去されてフィルタとして機能する。
 このようなハニカムフィルタ100は例えば以下のようにして製造することができる。
 まず、無機化合物源粉末と、有機バインダと、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を用意する。そして、これらを混練機等により混合して原料混合物を得、得られた原料混合物を隔壁の形状に対応する出口開口を有する押出機から押し出し、所望の長さに切断後、公知の方法で乾燥することにより、グリーンハニカム成形体を得る。そして、グリーンハニカム成形体の流路の端部を公知の方法によって封口材で封口してから焼成する、または、グリーンハニカム成形体を焼成してから公知の方法によって流路の端部を封口すればよい。
 続いて、ハニカムフィルタの検査方法及び検査装置400の一つの実施形態について図2及び図3を参照して説明する。
 検査装置400は、主として、煤発生器210、ケース(供給部)200、及び、固定具10を有する。
 煤発生器210は、プロパン源222、窒素源224、及び、空気源226と接続されており、プロパンを不完全燃焼させることにより煤(炭素質粒子)を発生させることができる。煤の大きさは、ハニカムフィルタ100の隔壁112を通過しない大きさであることが好ましく、例えば、1~1000nmとすることができる。煤発生器210は、煤を含むガスを、ラインL1を介して、ケース200の入口部204に供給する。ラインL1には、必要に応じて空気源228から追加の空気を供給することができる。ハニカムフィルタ100に供給するガスの量は、例えば、ハニカムフィルタの1リットルあたり10~100Nm/minとすることができる。煤の量は、ハニカムフィルタの1リットルあたり、0.5~3.0g/hrとすることができる。
 ケース200は、上流側から順に、入口部204、直胴部202、及び、出口部206を有し、直胴部202内にハニカムフィルタ100を収容する。入口部204はコーン形状を有し、ラインL1から受け入れる煤を含むガスを径方向に拡げ、ハニカムフィルタ100の他端面100bに対して供給する。直胴部202は、内部に空洞を有し、この空洞内に、一端面100aが布5で覆われ、布5が固定具10で固定されたハニカムフィルタ100が、一端面100aがガス流れの下流側、他端面100bがガス流れの上流側となるように収容される。出口部206もコーン形状を有し、ハニカムフィルタ100の一端面100a及び布5を通過したガスを外部に排出させる。排出したガスは、ラインL2を介して図示しない処理施設に送られる。
 ここで、図3を参照して、ハニカムフィルタの一端面100aを布で覆う方法の一例を説明する。まず、図3の(a)及び(b)に示すように、ハニカムフィルタ100の一端面100aを布5で覆う。布5は特に限定されず、各種の繊維から構成された織布又は不織布を利用できる。例えば、繊維としては、レーヨンすなわち再生セルロース繊維が好ましく、再生セルロース繊維として例えば、コットンリンターを原料とするキュプラ繊維が挙げられる。特に、再生セルロール繊維の不織布が好ましい。また、ガス中の粒子として煤のような炭素質粒子を用いる場合には、布は白色であることが好ましい。白色度(JIS P 8148に規定されるISO白色度)は、50~90%が好ましい。また、布5は、布5の厚み方向に延びる多数の孔を有することが好ましい。具体的には、布5の孔の個数密度は20~100個/cmが好ましく、40~80個/cmがより好ましい。孔の平均断面積は0.3~0.8mmが好ましく、0.4~0.7mmがより好ましい。孔の断面積とは、布の表面に平行な断面における孔の面積である。
 ここで、図3のように、布5の中央部が一端面100aを覆い、周辺部が側面100sを覆うように布5を配置することができ、この場合、布5の周辺部の上から環状の固定具10をハニカムフィルタ100の側面100sに巻き付けて、布5をハニカムフィルタ100に固定することが好ましい。固定具10は特に限定されないが、例えば、ゴム製のチューブが挙げられる。ハニカムフィルタ100に固定された状態で、布5の中央部がハニカムフィルタ100の一端面100aと密着していることが好ましい。
 このようにして一端面100aが布5で覆われたハニカムフィルタ100が図2のようにケース200内に収容される。本実施形態では、直胴部202の内壁が固定具10と密着しており、煤を含むガスが入口部204から出口部206に、ハニカムフィルタ100を通らずにショートカットすることを抑制できる。
 続いて、煤発生器210からの煤を含むガスをハニカムフィルタ100に供給する。そうすると、ハニカムフィルタ100においてガス漏れを引き起こす欠陥が存在しない箇所では、図2の矢印Aに示すように、他端面100bから入るガスは、多孔質の隔壁112を通って一端面100aに到達する。したがって、隔壁112により煤Pは除去され、布5に煤Pが到達することはない。これに対して、ハニカムフィルタ100においてガス漏れを引き起こす欠陥、例えば、図2における隔壁の損傷Dや封口部114の欠落Eが存在する場合、矢印Bのように当該欠陥をガスが通り抜けるため、煤Pが一端面100aに到達し、煤Pの少なくとも一部は、領域Cにおいて布5にトラップされる。
 そして、煤を含むガスの供給中、又は、供給後に、布5を観察すると、欠陥の無い流路110と対向する部分には煤Pは見られないが、欠陥のある流路110と対向する領域Cには、煤Pが付着している。この領域Cが、ハニカムフィルタの一端面において粒子が漏れる箇所である。したがって、布5の観察結果から欠陥の有無、個数、場所、大きさ等を容易に把握できる。布5の観察方法は特に限定されず、目視で観察しても良く、カメラで撮影し公知の画像処理方法(例えば、二値化)により煤Pの有無等を検出してもよい。煤を含むガスのハニカムフィルタへの供給時間は特に限定されず、ガス中の煤の濃度等に応じて適宜調節できる。例えば、1~60分とすることができる。
 このように、本実施形態によれば、一端面100aが布で覆われたハニカムフィルタ100の他端面100bに煤などの粒子を含むガスを供給し、その後布を観察しているので、ハニカムフィルタの欠陥を容易に検出することができる。
 なお、上述のようにして欠陥場所が特定された場合、例えば、封口部に欠損があれば当該部分を個別に封口して正常な封口部を形成することにより、欠陥のないハニカムフィルタを製造することができる。
 また、布の観察結果に基づいて欠陥のないハニカムフィルタを選別することができ、信頼性の高いハニカムフィルタの製造が可能となる。
 本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
 例えば、上記実施形態では、ガス中に含ませる粒子として、煤などの炭素質粒子を用いているが、水、ドライアイス等の他の粒子を用いても実施は可能である。この場合、煤発生器に代えて、粒子に合わせて適切な公知の粒子発生器を用いることができる。
 また、布5の色は、粒子の色に応じて適切に選択すればよく、例えば、ドライアイスのような白色の粒子の場合には、黒色等の非白色の有色の布を用いることが好ましい。
 また、布5をハニカムフィルタ100の一端面100aを覆うように固定する固定具10も特に上記実施形態のような環状の固定具に限定されず、例えばテープ等で固定してもよい。また、布5が予め枠に張り渡されており、張り渡された布5を一端面100aに対して押しつける機構でも構わない。
 また、ケース200の形状も上記実施形態に限定されず、ハニカムフィルタの他端面に粒子を含むガスを供給できるものであれば特に限定されない。
 また、上記実施形態では、布5がハニカムフィルタ100の一端面100aを覆っている状態下で、布5の外側表面、すなわち、布5の一端面100aと対向する面とは反対の面を観察しているが、ガスを供給後に、布5をハニカムフィルタから除去し、布5の内側表面、すなわち、一端面100aと対向していた面を直接観察しても実施は可能である。
 また、上記実施形態では、ハニカムフィルタ100の流路110が上下方向に配置されているが、水平方向等、いずれの方向を向いても実施可能である。
 また、上記実施形態では、流路110の断面形状は、略正方形であるがこれに限定されず、矩形、円形、楕円形、3角形、6角形、8角形等にすることができる。また、流路110には、径の異なるもの、断面形状の異なるものが混在してもよい。また、流路の配置も、図1では正方形配置であるが、これに限定されず、断面において流路の中心軸が正三角形の頂点に配置される正三角形配置、流路の断面形状が正方形及び矩形の場合には千鳥配置等にすることができる。さらに、ハニカムフィルタの外形も、円柱に限られず、例えば3角柱、4角柱、6角柱、8角柱等とすることができる。
 直径144mm、長さ153mm、断面正方形のセル(セル密度300cpsi、壁厚12mil)が正方形配置された、チタン酸アルミニウム製のハニカムフィルタを用意した。このハニカムフィルタには、内部に半径方向に亀裂が入っていた。図2のような装置にて、ハニカムフィルタの一端面を布(旭化成せんい株式会社製ベンコット(BEMCOT) M-3II)で覆い、煤発生器から煤を含むガスを30分間ハニカムフィルタの他端面に供給した。
 ガスの供給後、布を観察したところ、亀裂に対応する箇所に、煤が蓄積していることが確認された。なお、煤発生器の運転条件は、プロパン2L/min、窒素2L/min、空気1000L/minとし、さらに、煤発生器からの煤を含むガスに対して、空気を620Nm/hを混合してハニカムフィルタに供給した。
 なお、使用した布は、孔の個数密度が60個/cm、孔の平均断面積は0.54mmであった。布の写真を図4に示す。個数密度は、布の顕微鏡写真から抽出した1cmの範囲内にある孔の個数を数えることにより、孔の平均断面積は、布の顕微鏡写真からそれぞれの孔の輪郭を抽出し、画像解析ソフトにより各孔の断面積を求め、合計断面積を孔の個数により除することにより求めた。
 5…布、10…固定具、100…ハニカムフィルタ、100a…一端面、100b…他端面、10…固定具、110…流路、114…封口部、200…ケース(供給部)、210…煤発生器(粒子発生器)400…検査装置、P…煤(粒子)。

Claims (10)

  1.  ハニカムフィルタの一端面を布で覆う工程と、
     前記一端面が布で覆われた前記ハニカムフィルタの他端面に、粒子を含むガスを供給する工程と、
     前記ガスの供給中又は後に前記布を観察する工程と、
     を備える、ハニカムフィルタの検査方法。
  2.  前記粒子は炭素質粒子であり、前記布は白色である請求項1記載の方法。
  3.  前記炭素質粒子は煤である請求項2記載の方法。
  4.  前記覆う工程では、前記布の中央部で前記ハニカムフィルタの一端面が、前記布の周辺部で前記ハニカムフィルタの側面が覆われ、その後、さらに、前記布の周辺部の上から環状の固定具が前記ハニカムフィルタの側面に巻き付けられて前記布が前記ハニカムフィルタに固定される請求項1~3のいずれか一項記載の方法。
  5.  前記観察する工程では、前記布が前記ハニカムフィルタの他端面を覆っている状態下で、前記布の外側表面が観察される請求項1~4のいずれか一項記載の方法。
  6.  前記ハニカムフィルタは、前記一端面と前記他端面との間に延びる複数の流路と、前記複数の流路の内の一部の一端及び前記複数の流路の内の残部の他端を封口する封口部と、を有する請求項1~5のいずれか一項記載の方法。
  7.  前記布は多数の孔を有し、前記孔の個数密度は20~100個/cm、かつ、前記孔の平均断面積は0.3~0.8mmである請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8.  請求項1~7のいずれか一項記載のハニカムフィルタの検査方法と、
     前記観察の結果に基づいて欠陥のないハニカムフィルタを選別する工程と、
     を備えるハニカムフィルタの製造方法。
  9.  請求項1~7のいずれか一項記載のハニカムフィルタの検査方法と、
     前記観察の結果に基づいて前記ハニカムフィルタの一端面において粒子が漏れる箇所を特定する工程と、
     前記箇所を補修する工程と、
     を備えるハニカムフィルタの製造方法。
  10.  粒子発生器と、
     前記粒子発生器で発生した粒子をガスと共にハニカムフィルタの一端面に供給する供給部と、
     前記ハニカムフィルタの他端面を覆うように布を前記ハニカムフィルタに対して固定する固定具と、
     を備えるハニカムフィルタの検査装置。
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