(57)【要約】 【課題】ハニカム成形体の内部の成形体温度を精細に測定可能なハニカム成形体の温度測定方法を提供する。【解決手段】温度測定方法１は、細長トンネル状の焼成空間５を有する連続焼成炉４を利用して焼成されるハニカム成形体２の成形体温度を測定するためのものであり、測定対象となるハニカム成形体２に温度センサ８を装着する温度センサ装着工程Ｓ１と、ハニカム成形体２及び成形体温度の温度情報ＴＩを取得する温度測定装置９を焼成空間５に投入する投入工程Ｓ２と、ハニカム成形体２の内部の温度情報ＴＩを温度測定装置９によって取得する温度測定工程Ｓ３と、取出口１１から、温度センサ８及び温度測定装置９を回収する回収工程Ｓ４とを具備する。【選択図】図１
2018146522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長トンネル状の焼成空間が構築され、前記焼成空間に連通する投入口及び排出口がそれぞれ設けられた連続焼成炉を利用し、前記投入口から前記排出口に向かって搬送されながら焼成されるハニカム成形体の成形体温度を測定するためのハニカム成形体の温度測定方法であって、
測定対象となる前記ハニカム成形体に温度センサを装着する温度センサ装着工程と、
前記温度センサの装着された前記ハニカム成形体、及び、前記温度センサからのセンサ信号を受信し、前記成形体温度の温度情報を取得する温度測定装置を棚板の上に載せ、前記投入口から前記焼成空間に投入する投入工程と、
前記焼成空間を搬送され、焼成される前記ハニカム成形体の内部の前記温度情報を、前記ハニカム成形体とともに搬送される前記温度測定装置によって取得する温度測定工程と、
前記連続焼成炉の前記焼成空間の途中に設けられた取出口から、前記温度センサ及び前記温度測定装置を回収する回収工程と
を具備するハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項２】
前記取出口は、
前記焼成空間の炉内温度が５００℃以下の昇温領域の途中に設けられる請求項１に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項３】
前記回収工程によって回収された前記温度測定装置から前記温度情報を抽出する温度情報抽出工程を更に具備する請求項１または２に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項４】
前記温度測定装置は、
取得した前記温度情報を前記焼成空間から前記連続焼成炉の外部に発信する無線通信機能を有し、
発信された前記温度情報を前記連続焼成炉の外部で受信する温度情報受信工程を更に具備する請求項１または２に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項５】
前記回収工程は、
前記投入口から前記排出口に向かう前記ハニカム成形体の搬送を継続した状態で実施される請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項６】
前記温度センサは、
Ｋ型熱電対である請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項７】
前記温度センサ装着工程は、
測定対象の前記ハニカム成形体の前記温度センサを挿入するためのセンサ挿入孔を穿設するセンサ挿入孔穿設工程と、
穿設された前記センサ挿入孔に前記温度センサを挿入し、前記温度センサの測定点が前記ハニカム成形体の内部に位置するようにセットする温度センサ挿入工程と
を更に備える請求項１〜６のいずれか一項に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項８】
前記センサ挿入孔穿設工程は、
少なくとも二つ以上の前記ハニカム成形体を上下に積重した積重ハニカム成形体の上段側ハニカム成形体を貫通し、下段側ハニカム成形体の内部まで到達するように前記センサ挿入孔を穿設し、
前記温度センサ挿入工程は、
前記上段側ハニカム成形体の前記センサ挿入孔を通過し、前記温度センサの前記測定点が前記下段側ハニカム成形体の内部に位置するようにセットする請求項７に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のハニカム成形体の温度測定方法に使用される温度測定装置であって、
測定対象の前記ハニカム成形体に装着される温度センサと電気的に接続され、前記温度センサからのセンサ信号を受信し、前記ハニカム成形体の成形体温度の温度情報を取得する温度情報記録体と、
一または複数の前記温度情報記録体を収容する記録体収容空間を備え、前記温度情報記録体を液密状態を保持して前記記録体収容空間に収容可能な密閉容器と、
前記密閉容器を収容可能な密閉容器収容空間を備える真空断熱容器と、
前記真空断熱容器の前記密閉容器収容空間に収容された前記密閉容器の周囲を満たす冷媒と、
前記真空断熱容器を収容可能な真空断熱容器収容空間を有し、耐火性の断熱性素材で形成され耐火断熱容器と
を具備する温度測定装置。
【請求項１０】
前記温度情報記録体は、
取得した前記温度情報を発信する無線通信部を更に有する請求項９に記載の温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置に関する。更に詳しくは、ハニカム成形体を焼成する焼成工程において、焼成炉内を搬送されるハニカム成形体の内部の成形体温度を精細に測定するためのハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックス製ハニカム構造体は、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、ガソリン微粒子除去フィルタ、或いは燃焼装置用蓄熱体等の種々の広範な用途に用いられている。ここで、セラミックス製ハニカム構造体（以下、単に「ハニカム構造体」と称す）は、押出成形装置を用いて、口金（または押出ダイ）からハニカム成形体を押出成形（押出成形工程）した後、焼成炉を用いてハニカム成形体を高温で焼成する（焼成工程）ことにより製造されている。これにより、流体の流路を形成する一方の端面から他方の端面まで延びる、複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備えたハニカム構造体が得られる。
【０００３】
焼成工程において、ハニカム成形体は、一方の端面を下方に向けた状態で棚板に載置されたトチの上に載せられ、棚板及びトチとともに焼成炉内に投入される。ここで、焼成炉は、ハニカム成形体等を投入する投入口及び焼成後のハニカム焼成体を排出する排出口の間を連通する炉内空間を有する連続焼成炉（例えば、トンネルキルン等）が主に用いられる。ここで、投入口から排出口の間の炉内空間は、所定の炉内温度に調整されており、当該炉内空間を水平方向に沿って搬送させることでハニカム成形体が焼成される。
【０００４】
炉内空間は、予め規定された昇温曲線（昇温カーブ）に従って、室温近傍から焼成温度に達するように制御された昇温領域と、焼成温度を一定時間保持する焼成領域と、焼成後のハニカム焼成体（ハニカム構造体）を冷却する冷却領域とに主に区画することができる。ここで、コージェライトを主成分とするハニカム構造体の場合、その焼成温度は１２００℃〜１５００℃の範囲に設定されるため、上記昇温領域も室温近傍から１２００℃以上の高温になるように調整される。
【０００５】
このとき昇温領域では、ハニカム成形体に含まれる有機物や炭化物等のバインダが炉内温度の上昇とともに加熱され、除去される（脱バインダ工程）。そして、バインダの除去されたハニカム成形体が高温の焼成温度で焼成される（本焼成工程）。
【０００６】
ここで、バインダは、５００℃程度の温度でほぼ除去されるものであり、係るバインダを除去する際のハニカム成形体の加熱状態によって、焼成後のハニカム焼成体（ハニカム構造体）の製品品質に大きな影響を与えることが知られている。すなわち、ハニカム成形体の加熱状態によって、ハニカム構造体の隔壁に「隔壁切れ」等の不具合を生じることがあった。そこで、隔壁切れ等の不具合を生じさせないために、特に５００℃程度までの炉内空間におけるハニカム成形体の内部の成形体温度の経時的な変化に係る精細な温度情報を取得することが求められている。
【０００７】
温度情報を取得するものとして、例えば、温度測定装置を密閉容器中に収容し、更に当該密閉容器の周囲を氷や水等の冷媒で満たした断熱容器を使用するものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。これにより、温度測定装置から断熱容器に外部に出た熱電対等の温度センサを利用し、測定対象の温度等のデータ（温度情報）を取得し、断熱容器で保護された温度計測装置で加熱時の温度変化等を経時的に測定することができ、当該データを記憶及び保存することができる（断熱容器方式）。
【０００８】
一方、熱電対をセットしたハニカム成形体の炉内空間の搬送に合わせて、投入口から熱電対を繰り出し、更に排出口から繰り出された熱電対を回収し、巻き取ることも行われている（熱電対方式）。これにより、ハニカム成形体にセットされた熱電対からの温度情報を入手することができる。
【０００９】
このとき、使用する熱電対は、昇温領域後の焼成領域を通過するため、高温の焼成温度に耐えるために、白金ロジウム合金を用いた「Ｒ型熱電対」が主に用いられている。更に、焼成炉を構成する炉壁の内側（例えば、天井付近）に、炉内温度を測定するための複数の熱電対が所定間隔毎に配設されることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−６６６３３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３８６２４号公報
【特許文献３】特開２００９−７５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した焼成炉内のハニカム成形体等の温度測定は、下記に掲げる不具合を生じることがあった。すなわち、特許文献１〜３に開示されるような断熱容器方式による温度測定は、密閉容器の周囲に満たす冷媒の熱容量が小さいため、ハニカム成形体を焼成する高温、かつ長時間の焼成条件では使用することができなかった。
【００１２】
上記断熱容器方式の場合、高温の焼成領域を通過する際に、密閉容器に収容された温度測定装置を高温から十分に保護することができず、温度測定装置が破損する可能性が高かった。そのため、上記断熱容器を焼成炉内に投入した後、バインダの除去が完了する炉内温度が５００℃付近に断熱容器が到達すると、焼成炉内の搬送方向を逆転させ、投入口から断熱容器を回収する作業を行っていた。その結果、成形体温度の測定のために、炉内空間で断熱容器を往復させる操作が必要となり、ハニカム成形体の焼成効率が著しく低下することとなった。その結果、ハニカム構造体の製造効率や生産性に影響を及ぼすことがあった。
【００１３】
一方、熱電対方式の場合、前述の通り、昇温領域を通過後の高温の焼成領域においても熱電対は通過する必要があった。そのため、通常の熱電対よりも高価な白金ロジウム合金を用いた「Ｒ型熱電対」を用いる必要があり、成形体温度の測定のためのコストが大きくなることがあった。
【００１４】
更に、投入口から排出口の間を少なくとも一本の熱電対で繋げた状態とし、ハニカム成形体の搬送速度に合わせて当該熱電対の繰り出し及び巻き取りを行う作業が必要となった。すなわち、焼成工程の際に、投入口及び排出口に成形体温度の測定のためにそれぞれ作業員を配する必要があり、作業者に多大な負担を強いることがあった。
【００１５】
加えて、繰り出し時や巻き取り時に、熱電対の一部に捻れ等が発生すると、想定した測定点以外での温度測定が行われる可能性があり、誤測定を招くことがあった。更に、繰り出しや巻き取りを行うために、熱電対自体を太くすることや、熱電対を保護する部材（例えば、豆碍子等）が必要となるため、これらの径が必要以上に大きくなることがあった。
【００１６】
その結果、ハニカム成形体の内部の成形体温度を精細に測定できないことがあった。また、上記対応を採用したとしても、Ｒ型熱電対等の強度が十分でないため、繰り出し時において、Ｒ型熱電対が切断することがあり、ハニカム成形体の成形体温度の測定を困難なものとしていた。
【００１７】
一方、焼成炉の天井付近等に設けられた複数の熱電対によって炉内温度を測定するものは、熱電対を設置する箇所が制限され、かつハニカム成形体の成形体温度を直接測定するものではないため、精細な温度の測定ができなかった。
【００１８】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、ハニカム成形体を焼成温度まで加熱する昇温領域におけるハニカム成形体の内部の成形体温度を精細に測定可能なハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、以下に掲げるハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置が提供される。
【００２０】
［１］  細長トンネル状の焼成空間が構築され、前記焼成空間に連通する投入口及び排出口がそれぞれ設けられた連続焼成炉を利用し、前記投入口から前記排出口に向かって搬送されながら焼成されるハニカム成形体の成形体温度を測定するためのハニカム成形体の温度測定方法であって、測定対象となる前記ハニカム成形体に温度センサを装着する温度センサ装着工程と、前記温度センサの装着された前記ハニカム成形体、及び、前記温度センサからのセンサ信号を受信し、前記成形体温度の温度情報を取得する温度測定装置を棚板の上に載せ、前記投入口から前記焼成空間に投入する投入工程と、前記焼成空間を搬送され、焼成される前記ハニカム成形体の内部の前記温度情報を、前記ハニカム成形体とともに搬送される前記温度測定装置によって取得する温度測定工程と、前記連続焼成炉の前記焼成空間の途中に設けられた取出口から、前記温度センサ及び前記温度測定装置を回収する回収工程とを具備するハニカム成形体の温度測定方法。
【００２１】
［２］  前記取出口は、前記焼成空間の炉内温度が５００℃以下の昇温領域の途中に設けられる前記［１］に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２２】
［３］  前記回収工程によって回収された前記温度測定装置から前記温度情報を抽出する温度情報抽出工程を更に具備する前記［１］または［２］に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２３】
［４］  前記温度測定装置は、取得した前記温度情報を前記焼成空間から前記連続焼成炉の外部に発信する無線通信機能を有し、発信された前記温度情報を前記連続焼成炉の外部で受信する温度情報受信工程を更に具備する前記［１］または［２］に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２４】
［５］  前記回収工程は、前記投入口から前記排出口に向かう前記ハニカム成形体の搬送を継続した状態で実施される前記［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２５】
［６］  前記温度センサは、Ｋ型熱電対である前記［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２６】
［７］  前記温度センサ装着工程は、測定対象の前記ハニカム成形体の前記温度センサを挿入するためのセンサ挿入孔を穿設するセンサ挿入孔穿設工程と、穿設された前記センサ挿入孔に前記温度センサを挿入し、前記温度センサの測定点が前記ハニカム成形体の内部に位置するようにセットする温度センサ挿入工程とを更に備える前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２７】
［８］  前記センサ挿入孔穿設工程は、少なくとも二つ以上の前記ハニカム成形体を上下に積重した積重ハニカム成形体の上段側ハニカム成形体を貫通し、下段側ハニカム成形体の内部まで到達するように前記センサ挿入孔を穿設し、前記温度センサ挿入工程は、前記上段側ハニカム成形体の前記センサ挿入孔を通過し、前記温度センサの前記測定点が前記下段側ハニカム成形体の内部に位置するようにセットする前記［７］に記載のハニカム成形体の温度測定方法。
【００２８】
［９］  前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム成形体の温度測定方法に使用される温度測定装置であって、測定対象の前記ハニカム成形体に装着される温度センサと電気的に接続され、前記温度センサからのセンサ信号を受信し、前記ハニカム成形体の成形体温度の温度情報を取得する温度情報記録体と、一または複数の前記温度情報記録体を収容する記録体収容空間を備え、前記温度情報記録体を液密状態を保持して前記記録体収容空間に収容可能な密閉容器と、前記密閉容器を収容可能な密閉容器収容空間を備える真空断熱容器と、前記真空断熱容器の前記密閉容器収容空間に収容された前記密閉容器の周囲を満たす冷媒と、前記真空断熱容器を収容可能な真空断熱容器収容空間を有し、耐火性の断熱性素材で形成され耐火断熱容器とを具備する温度測定装置。
【００２９】
［１０］  前記温度情報記録体は、取得した前記温度情報を発信する無線通信部を更に有する前記［９］に記載の温度測定装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のハニカム成形体の温度測定方法によれば、焼成炉の途中に設けられた取出口から昇温領域を通過する温度測定装置を回収することができる。これにより、温度測定装置の搬送を逆転させる必要がなく、ハニカム構造体の生産性を低下させることがない。特に、焼成炉を搬送されるハニカム成形体の搬送速度は、比較的緩やかであるため、ハニカム成形体の搬送を止めることなく、当該温度測定装置を回収することができる。
【００３１】
更に、昇温領域後の高温の昇温領域を通過することがないため、熱電対として高価なＲ型熱電対を使用することなく、例えば、比較的安価なアルメル（登録商標）−クロメル（登録商標）合金を用いたＫ型熱電対の使用が可能となる。その結果、熱電対自体の径を小さくすることができ、かつ高温から熱電対を保護するための保護部材を薄くすることができる。そのため、ハニカム成形体の内部の成形体温度を、保護部材に妨げられることなく、直に、かつ精細に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態のハニカム成形体の温度測定方法の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】ハニカム成形体に装着する温度センサの装着例を模式的に示す説明図である。
【図３】積重ハニカム成形体に装着する温度センサの装着例を模式的に示す説明図である。
【図４】焼成炉に投入される測定対象となるハニカム成形体及び温度測定装置の配置の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】本実施形態の温度測定装置の概略構成を示す斜視図である。
【図６】温度測定装置における温度情報記録体、及び密閉容器の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しつつ本発明のハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置の実施の形態についてそれぞれ説明する。本発明のハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置は、以下の実施の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、改良等を加え得るものである。
【００３４】
１．連続焼成炉の構成
本発明の一実施形態のハニカム成形体の温度測定方法１（以下、単に「温度測定方法１」と称す。）は、ハニカム成形体２を高温の焼成温度で焼成し、ハニカム焼成体３（またはハニカム構造体）を形成するための焼成工程において実施される。ここで、焼成工程は、図１に示すような連続焼成炉４を用いて実施される。
【００３５】
連続焼成炉４は、細長トンネル状の焼成空間５（炉内空間）が内部に形成され、当該焼成空間５に連通する投入口６及び排出口７を備えたものである。なお、投入口６及び排出口７は、それぞれ開閉可能な扉（図示しない）が設けられ、連続焼成炉４の外部と焼成空間５との間の連通状態を当該扉の開閉動作によって制御することができる。
【００３６】
この連続焼成炉４は、焼成空間５の内部に設けられた周知の搬送手段を用いることで、ハニカム成形体２を投入口６から排出口７に向かって水平方向に一致する搬送方向Ａ（図１参照）に沿って搬送することができる。なお、図１において、投入口６及び排出口７が一直線上に位置するものを示したが、これに限定されるものではなく、細長トンネル状の焼成空間５の形状は直線状に構成されるもの以外に、その一部に曲線箇所や直交箇所等を備えるものであっても構わない。
【００３７】
ここで、連続焼成炉４の焼成空間５は、図１に示すように、主に三つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に区画することができる。すなわち、投入口６の近傍の室温付近の温度から、ハニカム成形体２を高温で焼成するために、１２００℃以上の焼成温度に達するまで炉内温度を上昇させる領域（昇温領域Ｒ１）と、焼成温度まで到達した炉内温度を一定時間保持し、ハニカム成形体２を焼成するための領域（焼成領域Ｒ２）と、焼成領域Ｒ２を通過した焼成完了後のハニカム焼成体３を連続焼成炉４の排出口７から排出するために、排出可能な温度まで冷却する冷却領域Ｒ３に主に区画されている。
【００３８】
連続焼成炉４は、耐火性素材の炉壁を用いることで、内部に細長トンネル状の焼成空間５が構築される。また、投入口６及び排出口７には、それぞれ焼成空間５と連続焼成炉４の外部との間を遮蔽するための、開閉可能な扉（図示しない）が設けられている。一方、昇温領域Ｒ１の途中に位置する連続焼成炉４の側壁の一部に取出口１１が設けられている。
【００３９】
この取出口１１は、前述の投入口６等と同様に開閉可能な扉（または蓋）が設けられている。特に、取出口１１は、上記昇温領域Ｒ１において、炉内温度が５００℃以下の箇所に設置されている。取出口１１によって、昇温領域Ｒ１の焼成空間５と連続焼成炉４の外部との間を連通させることができ、後述する温度測定装置９等の物品を焼成空間５から取り出す（回収する）ことができる。
【００４０】
２．ハニカム成形体の温度測定方法  
本実施形態の温度測定方法１は、上記連続焼成炉４を用い、ハニカム成形体２の焼成工程で実施されるものであり、熱電対等の温度センサ８を測定対象のハニカム成形体２に装着する温度センサ装着工程Ｓ１と、温度センサ８の装着されたハニカム成形体２及び温度センサ８と接続された温度測定装置９を、焼成対象のハニカム成形体２ａとともに棚板１０の上に載せた状態で焼成空間５に投入する投入工程Ｓ２と、投入口６から投入され、焼成空間５を搬送されながら焼成されるハニカム成形体２の内部の温度情報ＴＩを経時的変化とともに、温度測定装置９によって取得する温度測定工程Ｓ３と、連続焼成炉４の焼成空間５の途中に設けられた取出口１１から、温度センサ８及び温度測定装置９を回収する回収工程Ｓ４とを主に具備して構成されている。
【００４１】
更に、上記構成に加えて、本実施形態の温度測定方法１は、回収工程Ｓ４によって回収された温度測定装置９から、焼成工程の実施されたハニカム成形体２の内部の成形体温度に係る温度情報ＴＩを抽出する温度情報抽出工程Ｓ５を備えるものであってもよい。これにより、焼成工程の際に取得されたハニカム成形体２の温度情報ＴＩを事後的に抽出し、入手することができる。抽出された温度情報ＴＩを利用して、種々の解析等を行うことができる。これにより、昇温領域Ｒ１における炉内温度をハニカム成形体２の焼成に適した昇温曲線で上昇させることができる。
【００４２】
一方、周知の無線通信機能（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、或いはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を温度測定装置９に付与し、焼成空間５を搬送される温度測定装置９から温度情報ＴＩを直に取得するものであっても構わない。この場合、焼成空間５から発信された温度情報ＴＩを、連続焼成炉４の外部に設けた温度情報受信機（例えば、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ、タブレット型端末、或いはスマートフォン端末等：図示しない）によって受信する（温度情報受信工程Ｓ６）機能を備えるものであっても構わない。
【００４３】
これらの温度情報受信機を用いることで、ハニカム成形体２，２ａの内部の成形体温度をリアルタイムで取得し、例えば、投入口６からの投入後の経時的変化を示すグラフ等として表示することができる。その結果、連続焼成炉４を搬送するハニカム成形体２の温度挙動の把握を迅速に行うことができる。
【００４４】
２．１  温度センサ装着工程Ｓ１
本実施形態の温度測定方法１に使用する温度センサ８として、アルメル（登録商標）合金及びクロメル（登録商標）合金を用いたＫ型熱電対の使用が特に好適である。Ｋ型熱電対は、使用可能温度範囲が−２００℃〜１０００℃であり、工業用として広く使用されている。そのため、多種の熱電対の中では比較的安価であるため、温度測定に係るコストを抑えることができる。但し、温度センサ８として、上記Ｋ型熱電対以外のタイプの熱電対を使用したり、或いは、熱電対以外の周知の温度センサ等の使用を妨げたりするものではない。
【００４５】
Ｋ型熱電対を温度センサ８として使用することで、その電極線の径を１ｍｍ以下（例えば、０．５ｍｍ程度）にすることができる。そのため、従来の熱電対（Ｒ型熱電対）等を使用する場合と比べ、ハニカム成形体２に帯する装着性及び脱着性に優れている。また、温度センサ８を装着するためのセンサ挿入孔１２（詳細は後述する）を設ける場合も比較的簡易に行うことができ、かつ測定点８ａをハニカム成形体２の内部の特定位置に正確に送り込むことができる。
【００４６】
これにより、内部の成形体温度を正確に測定することが可能となり、温度測定の精度が向上する。加えて、細径かつ低コストのＫ型熱電対を温度センサ８として使用することで、多数個のハニカム成形体２及び／またはハニカム成形体２の多数位置にそれぞれ温度センサ８を装着することができ、一度の温度測定方法１の実施により、多くの温度情報ＴＩをまとめて入手することができる。
【００４７】
ハニカム成形体２に対する温度センサ８の装着の一例について、以下に具体的に説明する。温度センサ装着工程Ｓ１において、例えば、図２に示すように、測定対象となるハニカム成形体２の一方の端面２ｂから他方の端面２ｃに向かって、ハニカム成形体２の内部をドリル等の切削手段を用いて温度センサ８を挿入して装着するための、センサ挿入孔１２を穿設するセンサ挿入孔穿設工程Ｓ１ａと、穿設されたセンサ挿入孔１２に、温度センサ８の測定点８ａをセンサ挿入孔１２の孔端１２ａまで挿入し、セットする温度センサ挿入工程Ｓ１ｂとを更に備えている。
【００４８】
ここで、センサ挿入孔１２の孔深さを変更することで、ハニカム成形体２の内部における任意の位置に温度センサ８の測定点８ａを一致させて装着することができる。ハニカム成形体２の内部の中心に温度センサ８の測定点８ａが位置するようにした例を図２に示す。温度センサ８の測定点８ａの位置は、特に限定されるものではなく、ハニカム成形体２の外周近傍や、端面近傍に上記センサ挿入孔１２を設けるものであっても構わない。これにより、ハニカム成形体２の内部の任意位置における成形体温度に係る温度情報ＴＩを取得することができる。
【００４９】
一方、温度センサ装着工程Ｓ１は、下記に掲げるものであっても構わない。ここで、一般的なハニカム成形体２の焼成において、少なくとも二つ以上のハニカム成形体２を上下方向に積重した積重ハニカム成形体１３の状態で連続焼成炉４の焼成空間５に投入されることがある（図１及び図３参照）。
【００５０】
この場合、積重ハニカム成形体１３の上段側ハニカム成形体１３ａをハニカム軸方向に沿って貫通し、下段側ハニカム成形体１３ｂの内部に到達するように、センサ挿入孔穿設工程Ｓ１ａによりセンサ挿入孔１２を穿設したものであっても構わない。これにより、積重ハニカム成形体１３の上段側ハニカム成形体１３ａから温度センサ８を挿入し、測定点８ａを下段側ハニカム成形体１３ｂの内部に位置させることができる。
【００５１】
本実施形態の温度測定方法１は、上記に示したとおり、一対のハニカム成形体２を上下二段に積重し、上段側ハニカム成形体１３ａの下面に相当する他方の成形体端面１３ｃと、下段側ハニカム成形体１３ｂの上面に相当する一方の成形体端面１３ｄとを互いに当接させた積重ハニカム成形体１３として、焼成空間５に投入され、焼成を行うものについて例示する。なお、ハニカム成形体２に装着された温度センサ８の一端は、温度測定装置９（具体的な構成は後述する）と電気的に接続された状態にあり、温度センサ８によって検出されたセンサ信号（図示しない）を温度測定装置９に送出することができる。
【００５２】
２．２  投入工程Ｓ２
上記２．１によって温度センサ８の装着されたハニカム成形体２及び温度センサ８と電気的に接続された温度測定装置９が棚板１０の上に載置される。このとき、温度測定装置９は、時間情報を初期設定値に設定され、棚板１０の上に載置され、投入口６から焼成空間５に投入されたタイミングからの温度情報ＴＩをリアルタイムで測定することができる。
【００５３】
ハニカム成形体２及び温度測定装置９の棚板１０上の載置レイアウトは特に限定されるものではないが、一例として、図４を示すことができる。ここで、棚板１０の上には、温度センサ８の装着されていない、焼成完了後はハニカム焼成体３（ハニカム構造体）として出荷予定のハニカム成形体２ａ（または積重ハニカム成形体１３ｅ）も載置されている。図４において、温度センサ８を装着したハニカム成形体２（または積重ハニカム成形体１３）をハッチングを付して示している。本実施形態の温度測定方法１では、温度測定装置９を取出口１１から回収するために、搬送方向Ａに対して右端の位置に温度測定装置９が配置されている。
【００５４】
但し、温度測定装置９のレイアウト、測定対象のハニカム成形体２の位置及び数等は、図４に限定されるものではない。また、ハニカム成形体２，２ａ或いは積重ハニカム成形体１３，１３ｅは、それぞれ棚板１０の上に置かれた“トチ”の上に載置されるものであっても構わない。
【００５５】
２．３  温度測定工程Ｓ３
棚板１０の上に載置されたハニカム成形体２及び温度測定装置９は、焼成対象のハニカム成形体２ａ等とともに投入口６から焼成空間５に投入される（上記投入工程Ｓ２参照）。そして、予め規定された搬送速度で搬送方向Ａに沿って搬送される。焼成空間５は、前述の通り、昇温領域Ｒ１、焼成領域Ｒ２、及び冷却領域Ｒ３に区画されている。
【００５６】
そのため、ハニカム成形体２等は、昇温領域Ｒ１をゆっくりと搬送されながら、焼成空間５の炉内温度の上昇に伴って徐々にその内部の成形体温度が上昇する。更に、成形体温度の上昇とともに、ハニカム成形体２を構成する成形材料中のバインダが加熱され、除去される。これらのバインダの除去等に伴う成形体温度の変動を、温度センサ８は時間情報とともに検出し、センサ信号として温度測定装置９に送信する。一方、温度測定装置９は、温度センサ８からの送信された当該センサ信号を受信ともに記録する。なお、前述したように、温度測定装置９に無線通信機能が付与されている場合は、受信したセンサ信号に基づく温度情報ＴＩを連続焼成炉４の外部に向かって発信してもよい。
【００５７】
２．４  回収工程Ｓ４
連続焼成炉４は、上述した通り、炉内温度が５００℃以下の昇温領域Ｒ１の途中に設けられた取出口１１を有している。ここで、バインダ等は、有機物等で主に構成されるため、大気下の５００℃以下の温度で加熱分解され、ほぼ除去される。そのため、５００℃以上で成形体温度に係る温度情報ＴＩを取得しても、バインダ除去における成形体温度の挙動を把握することができない。更に、温度測定装置９を回収する作業の危険性が高くなり、或いは、温度測定装置９が高温による影響で壊れたりする可能性がある。そこで、本実施形態の温度測定方法１では、バインダ等が完全に除去された５００℃以下の昇温領域Ｒ１に上記取出口１１が設けられる。
【００５８】
温度測定装置９の回収のタイミングは、投入口６から投入された時間からの経過時間、搬送速度、及び、投入口６から取出口１１までの距離に基づいて決定される。温度測定装置９が取出口１１の近傍まで搬送されると、通常は扉（または蓋）等によって閉塞された状態の取出口１１を開放し、焼成空間５と連続焼成炉４の外部とが連通した状態にする。このとき、温度測定装置９の搬送方向Ａに沿った搬送速度は、非常に緩やかであるため、取出口１１の開放、取出口１１からの温度測定装置９等の回収、及び取出口１１の閉塞等の一連の作業は、ハニカム成形体２，２ａ等の搬送を継続した状態で行うことができる。
【００５９】
なお、必要に応じて、ハニカム成形体２，２ａ等の搬送を一時的に停止するものであっても構わない。このとき、取出口１１からの温度測定装置９等の回収は、重量物を吊下げた状態で水平方向に沿って移動可能なホイストクレーン等の吊下装置を用いることができる。これにより、高温、かつ重量物の温度測定装置９を安全に連続焼成炉４の外部まで回収することができる。更に、温度センサ８は、ハニカム成形体２（または積重ハニカム成形体１３）の上部からセンサ挿入孔１２に挿し込んでセットしたものであるため、ハニカム成形体２等のハニカム軸方向に沿って上方に温度センサ８を持ち上げれば、温度センサ８の装着状態を容易に除去することができる。なお、連続焼成炉４から回収した後の温度測定装置９からの温度情報ＴＩの抽出等は、既に説明したため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６０】
３．温度測定装置
次に、上記温度測定方法１において使用される、本発明の一実施形態の温度測定装置９について説明する。本実施形態の温度測定装置９は、図５及び図６に示すように、測定対象のハニカム成形体２に装着される温度センサ８と電気的に接続された温度情報記録体２０と、温度情報記録体２０を収容する密閉容器３０と、密閉容器３０を更に収容可能な真空断熱容器４０と、真空断熱容器４０に収容された密閉容器３０の周囲に満たされる冷媒５０と、真空断熱容器４０を更に収容可能な耐火断熱容器６０とを主に備えている。
【００６１】
更に具体的に説明すると、温度情報記録体２０は、Ｋ型熱電対等の温度センサ８と電気的に接続されたものであり、温度センサ８のセンサ信号を受信し、温度情報ＴＩとして取得するものであり、所謂「データロガー」としての機能を備えるものであり、市販のデータロガーを用いることができる。これにより、取得した温度情報ＴＩを投入口６からの投入経過時間に係る時間情報とともに記憶及び保存することができる。なお、温度情報記録体２０は、ハニカム成形体２に装着される温度センサ８の数に対応してそれぞれ用意される。例えば、図５の場合、合計１６個の温度情報記録体２０が用意され、密閉容器３０の密閉容器本体３１の内部に形成された記録体収容空間３２に収容される。温度情報記録体２０に、ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信部（図示しない）を設けることにより、焼成空間５を搬送する温度測定装置９からリアルタイムで温度情報ＴＩを取得することが可能となる。
【００６２】
密閉容器３０は、密閉容器本体３１の上面に開口した開口部３３を閉塞する密閉容器蓋部３４を更に備えている。当該密閉容器蓋部３４を開口部３３の上方から被せ、ボルト等の周知の固定部材（図示しない）を用いて固定することにより、記録体収容空間３２を外部に対して液密状態とすることができる。すなわち、密閉容器３０の内部の記録体収容空間３２と外部との間で液体等の流通が阻害される。これにより、前述した冷媒５０の中に密閉容器３０を浸した状態にしても、記録体収容空間３２に冷媒５０等の液体が侵入することがない。したがって、温度情報記録体２０と冷媒５０とが直接接触することがない。なお、密閉容器本体３１及び密閉容器蓋部３４の構成は、特に限定されないが、例えば、ステンレス等の金属材料を用いてそれぞれ構成される。更に、開口部３３を密閉容器蓋部３４で閉塞する場合、温度情報記録体２０から延設された温度センサ８の一部が密閉容器蓋部３４及び密閉容器本体３１に挟まれた状態となる。係る場合であっても液密状態は保持される。
【００６３】
温度情報記録体２０を内部に収容した密閉容器３０は、更に真空断熱容器４０の内部に形成された密閉容器収容空間４１に収容される。密閉容器収容空間４１は、密閉容器３０を収容可能とするため、当該密閉容器３０よりも大きなサイズで形成され、更に当該密閉容器収容空間４１には、冷媒５０が充填されている。
【００６４】
そのため、密閉容器３０を密閉容器収容空間４１に収容する場合、密閉容器３０の周囲は冷媒５０で満たされた状態となる。なお、冷媒５０は、特に限定されるものではないが、例えば、水、または氷水、或いはドライアイス等であっても構わない。この冷媒５０によって、密閉容器３０及びその内部の温度情報記録体２０の温度が高くなることを防ぐことができる。
【００６５】
更に具体的に説明すると、真空断熱容器４０は、外殻壁４２及び内殻壁４３を備え、当該外殻壁４２及び内殻壁４３の間に真空断熱層（図示しない）を有し、内部に密閉容器収容空間４１を備える真空断熱容器本体４４と、上方に開口した真空断熱容器本体４４の開口部４５を閉塞するゴム蓋４６及びステンレス蓋４７を有している。
【００６６】
上記構成により、外部から伝わる熱が真空断熱層によって遮断される。更に、密閉容器収容空間４１に満たされた冷媒５０によって、密閉容器３０及びこれに収容された温度情報記録体２０への熱の伝達が遮断される。これにより、温度情報記録体２０が高温に晒されることがない。その結果、温度情報記録体２０が高温によって故障等することがない。
【００６７】
更に、本実施形態の温度測定装置９は、上記構成に加え、真空断熱容器４０を収容する真空断熱容器収容空間６６を有する耐火性の断熱性素材で形成された耐火断熱容器６０を備えている。ここで、耐火断熱容器６０は、耐火煉瓦等のセラミックス材料で主に形成され、真空断熱容器４０が載置され、下方から支持するための略円板状の断熱容器基部６１と、断熱容器基部６１と同一材料で形成され、それぞれ積重された複数の環状の断熱容器側部６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、最上段に位置する断熱容器側部６２ａの上面部６３に被せられるペーパー状の薄いセラミックスシート６４と、略円板状を呈する断熱容器蓋部６５とを備えている。これにより、真空断熱容器収容空間６６が形成され、上記真空団結容器５４０を収容することができる。このとき、断熱容器側部６２ａの上面部６３及び断熱容器蓋部６５の間にセラミックスシート６４が挟持されている。
【００６８】
本実施形態の温度測定装置９は、上位構成に加え、更に耐火断熱容器６０の全体を被覆する、セラミックスシート６４及び更にその上層に重ねられたステンレス箔の金属シート等を設けたものであっても構わない。更に、温度測定装置９の全体をステンレス製のカゴ（図示しない）に入れた状態で焼成空間５に投入されるものであっても構わない。
【００６９】
上記説明したように、本実施形態の温度測定方法１によれば、焼成空間５の昇温領域Ｒ１の途中に設けられた取出口１１からハニカム成形体２の焼成時、特に、バインダ除去が行われる際のハニカム成形体２の内部の成形体温度に係る温度情報ＴＩを記憶及び保存した温度測定装置９を容易、かつ迅速に回収することができる。その結果、既存の断熱容器方式のように、ハニカム成形体２の搬送方向Ａを反転させる必要がなく、ハニカム成形体２の焼成効率を低下させることがない。
【００７０】
加えて、使用する温度センサ８として、従来から周知のＫ型熱電対を使用することができる。Ｒ型熱電対のような数ｍｍ以上の太い径のものでなく、０．５ｍｍ程度の熱電対を使用することができるため、温度センサ８の装着や脱着作業が容易となり、作業効率が向上する。更に、細径の熱電対（Ｋ型熱電対）の使用によって、従来は装着が困難な箇所であっても取付けることができ、正確な成形体温度を把握することができない。
【００７１】
更に、熱電対が絡みついたり、途中でショートを発生させることが少なくなり、誤動作または誤操作を効果的に防止することができる。更に、作業時間の短縮化を図ることができるとともに、良好な作業環境で作業員が温度測定作業を進めることができる。また、上記構成によって焼成空間５における温度測定のための占有空間を最小限に抑えることができ、生産性への影響を低減することができる。加えて、ハニカム成形体２の内部の成形体温度を時系列に沿って正確に記録することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のハニカム成形体の温度測定方法、及び温度測定装置によれば、焼成工程におけるハニカム成形体の内部の成形体温度に係る温度情報を、ハニカム成形体の焼成効率を低下させることなく、経時変化とともに正確に取得することができ、ハニカム構造体の製造方法において特に有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１：温度測定方法（ハニカム成形体の温度測定方法）、２：（測定対象の）ハニカム成形体、２ａ：（焼成対象の）ハニカム成形体、２ｂ：一方の端面、２ｃ：他方の端面、３：ハニカム焼成体、４：連続焼成炉、５：焼成空間、６：投入口、７：排出口、８：温度センサ、８ａ：測定点、９：温度測定装置、１０：棚板、１１：取出口、１２：センサ挿入孔、１２ａ：孔端、１３：（測定対象の）積重ハニカム成形体、１３ａ：上段側ハニカム成形体、１３ｂ：下段側ハニカム成形体、１３ｃ：他方の成形体端面、１３ｄ：一方の成形体端面、１３ｅ：（焼成対象の）積重ハニカム成形体、２０：温度情報記録体、３０：密閉容器、３１：密閉容器本体、３２：記録体収容空間、３３，４５：開口部、３４：密閉容器蓋部、４０：真空断熱容器、４１：密閉容器収容空間、４２：外殻壁、４３：内殻壁、４４：真空断熱容器本体、４６：ゴム蓋、４７：ステンレス蓋、５０：冷媒、６０：耐火断熱容器、６１：断熱容器基部、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ：断熱容器側部、６３：上面部、６４：セラミックスシート、６５：断熱容器蓋部、６６：真空断熱容器収容空間、Ａ：搬送方向、Ｒ１：昇温領域、Ｒ２：焼成領域、Ｒ３：冷却領域、Ｓ１：温度センサ装着工程、Ｓ１ａ：センサ挿入孔穿設工程、Ｓ１ｂ：温度センサ挿入工程、Ｓ２：投入工程、Ｓ３：温度測定工程、Ｓ４：回収工程、Ｓ５：温度情報抽出工程、Ｓ６：温度情報受信工程、ＴＩ：温度情報。
【図１】
2018146522.tif 000003
【図２】
2018146522.tif 000004
【図３】
2018146522.tif 000005
【図４】
2018146522.tif 000006
【図５】
2018146522.tif 000007
【図６】
2018146522.tif 000008