JP2000254451A - 触媒装置 - Google Patents
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の装置は、酸化触媒の温度上昇が遅く、
分解温度に達するまでに時間が長くかかるという課題を
有している。 【解決手段】 触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表
面に触媒層を形成した触媒ヒータ２と、非通電金属基材
の表面に触媒層を形成した触媒体３と、前記触媒ヒータ
及び触媒体の側面を支持する側板３とによって構成し
て、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能
力の高い触媒装置としている。
分解温度に達するまでに時間が長くかかるという課題を
有している。 【解決手段】 触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表
面に触媒層を形成した触媒ヒータ２と、非通電金属基材
の表面に触媒層を形成した触媒体３と、前記触媒ヒータ
及び触媒体の側面を支持する側板３とによって構成し
て、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能
力の高い触媒装置としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調理機器、燃焼機
器、厨芥処理機などから発生する臭気成分や油煙などを
浄化する触媒装置に関するものである。
器、厨芥処理機などから発生する臭気成分や油煙などを
浄化する触媒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、調理機器、厨芥処理機などから発
生する臭いや油煙を浄化する装置として、排ガス経路に
セラミックス担体を用いたハニカム状の酸化触媒を配置
し、この触媒を外部から主に輻射熱や対流熱により加熱
して臭気成分を酸化分解するものがある。
生する臭いや油煙を浄化する装置として、排ガス経路に
セラミックス担体を用いたハニカム状の酸化触媒を配置
し、この触媒を外部から主に輻射熱や対流熱により加熱
して臭気成分を酸化分解するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の装
置は、酸化触媒の温度上昇が遅く、分解温度に達するま
でに時間が長くかかるという課題を有している。例えば
セラミックス担体を用いた酸化触媒については熱容量が
大きく、またセラミックスの熱伝導率が低いことが起因
して、前記課題となっている。
置は、酸化触媒の温度上昇が遅く、分解温度に達するま
でに時間が長くかかるという課題を有している。例えば
セラミックス担体を用いた酸化触媒については熱容量が
大きく、またセラミックスの熱伝導率が低いことが起因
して、前記課題となっている。
【０００４】また前記課題を解決するために、触媒をハ
ニカム状とした場合は、温度分布が不均一になって排ガ
スと触媒との接触効率が悪くなったり、異物によってハ
ニカムガ詰まったりした場合はその部分の浄化能力がな
くなるため、耐久性が悪くなったりするものである。
ニカム状とした場合は、温度分布が不均一になって排ガ
スと触媒との接触効率が悪くなったり、異物によってハ
ニカムガ詰まったりした場合はその部分の浄化能力がな
くなるため、耐久性が悪くなったりするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒担体と発
熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒ
ータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する側板
とによって構成して、温度上昇が速く、温度分布が均一
で排ガスの浄化能力の高い触媒装置としている。
熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒ
ータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する側板
とによって構成して、温度上昇が速く、温度分布が均一
で排ガスの浄化能力の高い触媒装置としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、触媒
媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成
した触媒ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形
成した触媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支
持する側板とによって構成して、温度上昇が速く、温度
分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置としてい
る。
媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成
した触媒ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形
成した触媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支
持する側板とによって構成して、温度上昇が速く、温度
分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置としてい
る。
【０００７】請求項２に記載した発明は、基材をエキス
パンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置
としている。
パンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置
としている。
【０００８】請求項３に記載した発明は、基材の表面に
アルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはランタ
ンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化物
と、貴金属触媒を含む触媒とを担持させるようにして、
触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な触媒
装置としている。
アルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはランタ
ンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化物
と、貴金属触媒を含む触媒とを担持させるようにして、
触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な触媒
装置としている。
【０００９】請求項４に記載した発明は、基材の表面に
凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、セリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む
触媒を担持させるようにして、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置としている。
凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、セリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む
触媒を担持させるようにして、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置としている。
【００１０】請求項５に記載した発明は、触媒ヒ−タの
基材は波板状とすることによって、処理ガスと触媒との
接触を広い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可
能な触媒装置としている。
基材は波板状とすることによって、処理ガスと触媒との
接触を広い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可
能な触媒装置としている。
【００１１】請求項６に記載した発明は、触媒体または
触媒ヒータは複数枚を使用するようにして、脱臭性能の
高い触媒装置としている。
触媒ヒータは複数枚を使用するようにして、脱臭性能の
高い触媒装置としている。
【００１２】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の触媒装置の構成を示
す断面図である。１は筐体として使用している絶縁体
で、高温に耐える碍子のようなセラミックによって構成
している。この筐体１内に、触媒ヒータ２と触媒体３と
を取り付けている。このとき本実施例では、触媒体３は
触媒ヒータ２を通過した処理ガスの流れの下流側に配置
しているものである。つまり、図１に示している例で
は、機器からの排ガスは下から上に向かう方向に流れる
ようになっている。
ついて説明する。図１は本実施例の触媒装置の構成を示
す断面図である。１は筐体として使用している絶縁体
で、高温に耐える碍子のようなセラミックによって構成
している。この筐体１内に、触媒ヒータ２と触媒体３と
を取り付けている。このとき本実施例では、触媒体３は
触媒ヒータ２を通過した処理ガスの流れの下流側に配置
しているものである。つまり、図１に示している例で
は、機器からの排ガスは下から上に向かう方向に流れる
ようになっている。
【００１３】前記触媒体３は、臭い成分等を分解する触
媒を有している。本実施例では、多孔体の金属基材にア
ルミニウムと、セリウム、バリウム、ランタン、ジルコ
ニアの内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒から
なる触媒を担持させて触媒体３としている。前記多孔体
の金属基材としては、例えばパンチングメタルや金属の
焼結体等を使用できる。また前記貴金属としては、白金
やパラジウム等が使用できる。また触媒ヒータ２は、ヒ
ータ用の抵抗体として多孔体の金属基材を使用し、この
表面に触媒体３と同じ触媒を担持させた構成のものを使
用している。前記触媒体３は、絶縁体で構成した前記筐
体１に両端を保持し、触媒ヒータ２は筐体１を貫通して
端子４を配置している。つまり、端子４から商用電源を
供給することによって、触媒ヒータ１が加熱され発熱す
るものである。
媒を有している。本実施例では、多孔体の金属基材にア
ルミニウムと、セリウム、バリウム、ランタン、ジルコ
ニアの内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒から
なる触媒を担持させて触媒体３としている。前記多孔体
の金属基材としては、例えばパンチングメタルや金属の
焼結体等を使用できる。また前記貴金属としては、白金
やパラジウム等が使用できる。また触媒ヒータ２は、ヒ
ータ用の抵抗体として多孔体の金属基材を使用し、この
表面に触媒体３と同じ触媒を担持させた構成のものを使
用している。前記触媒体３は、絶縁体で構成した前記筐
体１に両端を保持し、触媒ヒータ２は筐体１を貫通して
端子４を配置している。つまり、端子４から商用電源を
供給することによって、触媒ヒータ１が加熱され発熱す
るものである。
【００１４】このため、本実施例の触媒装置を加熱調理
器等の排ガスの流路に配置すると、触媒ヒータ２を通過
した処理ガスが触媒体３に接触するものである。このと
き前記したように端子４間に商用交流電源から電流を供
給するようにすると、触媒ヒータの発熱によって高温に
加熱された熱風が下流側に配置した触媒体３に接触する
ものである。
器等の排ガスの流路に配置すると、触媒ヒータ２を通過
した処理ガスが触媒体３に接触するものである。このと
き前記したように端子４間に商用交流電源から電流を供
給するようにすると、触媒ヒータの発熱によって高温に
加熱された熱風が下流側に配置した触媒体３に接触する
ものである。
【００１５】以下本実施例の動作について説明する。本
実施例の触媒装置を加熱調理器等の排ガスの流路に配置
すると、前記排ガス流路を流れる排ガスは、筐体１に収
容されている触媒ヒータ２と触媒体３とを通過して外部
に流出する。すなわち、筐体１は、触媒ヒータ２と触媒
体３の側面方向を支持しているものであり、排ガスが流
入する上下方向は開口部となっているものである。ま
た、触媒ヒータ２と触媒体３とは、いずれも多孔体の金
属基材によって構成しているため、通気性を有するもの
となっている。
実施例の触媒装置を加熱調理器等の排ガスの流路に配置
すると、前記排ガス流路を流れる排ガスは、筐体１に収
容されている触媒ヒータ２と触媒体３とを通過して外部
に流出する。すなわち、筐体１は、触媒ヒータ２と触媒
体３の側面方向を支持しているものであり、排ガスが流
入する上下方向は開口部となっているものである。ま
た、触媒ヒータ２と触媒体３とは、いずれも多孔体の金
属基材によって構成しているため、通気性を有するもの
となっている。
【００１６】従って、加熱調理器等によって加熱された
食品から排出される臭い等の成分は、通電加熱された触
媒ヒータ２が有している触媒でほとんど酸化分解され
る。このとき前記臭い成分等の排出量が非常に多い場合
に、本実施例は特に有効に作用するものである。すなわ
ち、例えば触媒ヒータ２によって分解されなかった臭い
成分は、本実施例では触媒ヒ−タ２の後流側に配置して
いる触媒体３によって完全に酸化分解されるものであ
る。つまり機器の外部には調理に伴う臭い等が排出され
ることはなく、室内に臭いが充満するような事態を生ず
ることがないものである。
食品から排出される臭い等の成分は、通電加熱された触
媒ヒータ２が有している触媒でほとんど酸化分解され
る。このとき前記臭い成分等の排出量が非常に多い場合
に、本実施例は特に有効に作用するものである。すなわ
ち、例えば触媒ヒータ２によって分解されなかった臭い
成分は、本実施例では触媒ヒ−タ２の後流側に配置して
いる触媒体３によって完全に酸化分解されるものであ
る。つまり機器の外部には調理に伴う臭い等が排出され
ることはなく、室内に臭いが充満するような事態を生ず
ることがないものである。
【００１７】またこのとき本実施例によれば、触媒ヒー
タ２を使用しているものである。すなわち、前記してい
るように触媒ヒータ２は、ヒータ用の抵抗体として多孔
体の金属基材を使用し、この表面に、アルミニウムと、
セリウム、バリウム、ランタン、ジルコニアの内の一種
以上との焼結酸化物と、貴金属触媒からなる触媒を担持
させているものである。すなわち、ヒータ機能に密着す
る形で触媒を配置している。この点従来の触媒装置は、
ヒータと触媒とを分離する形の構成としているものであ
る。従って例えば、ヒータに加えるエネルギーを一定と
した場合には、本実施例のものは格段に触媒が加熱され
る速度が速くなるものである。また触媒ヒータ２に使用
している多孔体の金属基材によって、全面が均一に加熱
されるため、温度分布が均一となるものである。発明者
らの実験によれば、本実施例の触媒装置は従来の７割程
度のエネルギーの消費量で同一の浄化性能を実現できる
ものである。
タ２を使用しているものである。すなわち、前記してい
るように触媒ヒータ２は、ヒータ用の抵抗体として多孔
体の金属基材を使用し、この表面に、アルミニウムと、
セリウム、バリウム、ランタン、ジルコニアの内の一種
以上との焼結酸化物と、貴金属触媒からなる触媒を担持
させているものである。すなわち、ヒータ機能に密着す
る形で触媒を配置している。この点従来の触媒装置は、
ヒータと触媒とを分離する形の構成としているものであ
る。従って例えば、ヒータに加えるエネルギーを一定と
した場合には、本実施例のものは格段に触媒が加熱され
る速度が速くなるものである。また触媒ヒータ２に使用
している多孔体の金属基材によって、全面が均一に加熱
されるため、温度分布が均一となるものである。発明者
らの実験によれば、本実施例の触媒装置は従来の７割程
度のエネルギーの消費量で同一の浄化性能を実現できる
ものである。
【００１８】以上のように本実施例によれば、触媒担体
と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒ヒータ２と、非通電金属基材の表面に触媒層を形成し
た触媒体３と、前記触媒ヒータ２及び触媒体３の側面を
支持する筺体１とからなる触媒装置として、温度上昇が
早く、温度分布が均一でエネルギ−利用効率が高く、排
ガスの浄化能力の優れた触媒装置を実現しているもので
ある。
と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒ヒータ２と、非通電金属基材の表面に触媒層を形成し
た触媒体３と、前記触媒ヒータ２及び触媒体３の側面を
支持する筺体１とからなる触媒装置として、温度上昇が
早く、温度分布が均一でエネルギ−利用効率が高く、排
ガスの浄化能力の優れた触媒装置を実現しているもので
ある。
【００１９】このとき、本実施例では、触媒ヒータ２と
触媒体３とを１個ずつ使用するようにしているが、前記
ペアを複数対同時に使用するようにした場合は、当然脱
臭性能は格段に増加するものである。
触媒体３とを１個ずつ使用するようにしているが、前記
ペアを複数対同時に使用するようにした場合は、当然脱
臭性能は格段に増加するものである。
【００２０】（実施例２）続いて本発明の第２の実施例
について説明する。図２は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、触媒ヒータ２を構成する金属基
材５ａと、触媒体３を構成する金属基材５ｂをエキスパ
ンドメタルによって構成している。また実施例１で説明
した触媒は、この金属基材５ａまたは金属基材５ｂに直
接担持させているものである。
について説明する。図２は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、触媒ヒータ２を構成する金属基
材５ａと、触媒体３を構成する金属基材５ｂをエキスパ
ンドメタルによって構成している。また実施例１で説明
した触媒は、この金属基材５ａまたは金属基材５ｂに直
接担持させているものである。
【００２１】金属基材５ａをエキスパンドメタルによっ
て構成することによって、発熱量の調整が極めて容易に
できるものである。すなわち、エキスパンドメタルの基
材の板厚、幅、長さ、きざみ幅等を調整することによっ
て抵抗値の調整が容易にできるものである。また、金属
基材５ａ金属基材５ｂをエキスパンドメタルによって構
成して、触媒ヒータ２と触媒体３の熱容量を非常に小さ
いものとすることができる。従って表面に塗布している
触媒を活性化するために必要な時間も短縮できるもので
ある。
て構成することによって、発熱量の調整が極めて容易に
できるものである。すなわち、エキスパンドメタルの基
材の板厚、幅、長さ、きざみ幅等を調整することによっ
て抵抗値の調整が容易にできるものである。また、金属
基材５ａ金属基材５ｂをエキスパンドメタルによって構
成して、触媒ヒータ２と触媒体３の熱容量を非常に小さ
いものとすることができる。従って表面に塗布している
触媒を活性化するために必要な時間も短縮できるもので
ある。
【００２２】以上のように本実施例によれば、触媒ヒー
タ２と触媒体３に使用している金属基材５ａ、金属基材
５ｂをエキスパンドメタルとすることによって、熱容量
を小さくでき、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガ
スの浄化能力の高い触媒装置を実現できるものである。
タ２と触媒体３に使用している金属基材５ａ、金属基材
５ｂをエキスパンドメタルとすることによって、熱容量
を小さくでき、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガ
スの浄化能力の高い触媒装置を実現できるものである。
【００２３】（実施例３）続いて本発明の第３の実施例
について説明する。図３は本実施例の触媒ヒータ２また
は触媒体３の構成を示す断面図である。本実施例では金
属基材５ａまたは金属基材５ｂとして使用しているエキ
スパンドメタルの表面にアルミニウムと、セリウムまた
はバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内の一
種以上との焼結酸化物と、白金またはパラジウムを主成
分とした貴金属触媒とを担持させた触媒層６を設けてい
る。
について説明する。図３は本実施例の触媒ヒータ２また
は触媒体３の構成を示す断面図である。本実施例では金
属基材５ａまたは金属基材５ｂとして使用しているエキ
スパンドメタルの表面にアルミニウムと、セリウムまた
はバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内の一
種以上との焼結酸化物と、白金またはパラジウムを主成
分とした貴金属触媒とを担持させた触媒層６を設けてい
る。
【００２４】前記焼結酸化物は、次のようにして調製し
ている。水酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリ
ウム・６水和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重
量部、イオン交換水を１５２０重量部とした混合物を作
成し、混合後に１００℃で乾燥し、更に連続して１００
０℃にて６０分焼結した後常温に冷却する。冷却が終了
した後、粉砕して、アルミニウムとセリウムの焼結酸化
物を得るものである。なお、本実施例ではアルミニウム
とセリウムの焼結酸化物の調整について述べたが、バリ
ウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化物について
も同様の方法によって作成するものである。
ている。水酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリ
ウム・６水和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重
量部、イオン交換水を１５２０重量部とした混合物を作
成し、混合後に１００℃で乾燥し、更に連続して１００
０℃にて６０分焼結した後常温に冷却する。冷却が終了
した後、粉砕して、アルミニウムとセリウムの焼結酸化
物を得るものである。なお、本実施例ではアルミニウム
とセリウムの焼結酸化物の調整について述べたが、バリ
ウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化物について
も同様の方法によって作成するものである。
【００２５】次に、触媒スラリ−の調整について述べ
る。前記焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム
９水和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量
部、４．５重量％のジニトロジアミン白金硝酸水溶液を
６８重量部、４．５％のジニトロジアンミンパラジウム
水溶液を１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部と
して、これを２リットルボールミルで５時間粉砕する。
この結果、Ｂ型回転粘度計（東京計器製）による測定
で、粘度０.１Ｐａ・ｓ／２５℃、平均粒度分布４．１ミ
クロン（島津製作所製粒子径測定装置）の触媒スラリー
を得ることができる。
る。前記焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム
９水和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量
部、４．５重量％のジニトロジアミン白金硝酸水溶液を
６８重量部、４．５％のジニトロジアンミンパラジウム
水溶液を１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部と
して、これを２リットルボールミルで５時間粉砕する。
この結果、Ｂ型回転粘度計（東京計器製）による測定
で、粘度０.１Ｐａ・ｓ／２５℃、平均粒度分布４．１ミ
クロン（島津製作所製粒子径測定装置）の触媒スラリー
を得ることができる。
【００２６】こうして得たスラリー３．５ｇを金属基材
５ａまたは金属基材５ｂに塗布した後、１３０℃で２０
分間乾燥し、更に６００℃で２０分間焼成して触媒ヒ−
タ２と触媒体３とを作成するものである。こうして作成
した触媒層６は、ミクロ的に見たときに凹凸を有してい
るものとなって、比表面積が増大し、貴金属粒子が均等
に分散するものである。従って触媒が空気と接触する面
積が増え、触媒層の活性化が容易な触媒装置して作用す
るものである。
５ａまたは金属基材５ｂに塗布した後、１３０℃で２０
分間乾燥し、更に６００℃で２０分間焼成して触媒ヒ−
タ２と触媒体３とを作成するものである。こうして作成
した触媒層６は、ミクロ的に見たときに凹凸を有してい
るものとなって、比表面積が増大し、貴金属粒子が均等
に分散するものである。従って触媒が空気と接触する面
積が増え、触媒層の活性化が容易な触媒装置して作用す
るものである。
【００２７】以下、本実施例の効果を検証するための実
験を行った結果について報告する。この実験に使用した
サンプルは、前記触媒ヒ−タ２及び触媒体３と、従来例
で説明したセラミックス担体を用いたハニカム状の酸化
触媒とした。この実験の結果、本実施例のものの脱臭効
果は９９％であり、比較品であるセラミックス担体を用
いたハニカム状の酸化触媒は９０％であった。もちろん
ガス濃度と触媒温度とは同一条件としている。
験を行った結果について報告する。この実験に使用した
サンプルは、前記触媒ヒ−タ２及び触媒体３と、従来例
で説明したセラミックス担体を用いたハニカム状の酸化
触媒とした。この実験の結果、本実施例のものの脱臭効
果は９９％であり、比較品であるセラミックス担体を用
いたハニカム状の酸化触媒は９０％であった。もちろん
ガス濃度と触媒温度とは同一条件としている。
【００２８】以上のように本実施例によれば、金属基材
５ａ、金属基材５ｂの表面にアルミニウムと、セリウム
またはバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内
の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む触媒
を担持させた構成として、触媒層の活性化が容易で、ま
た焼結酸化物を使用しているため耐熱性と耐久性に優れ
ている触媒装置を実現するものである。
５ａ、金属基材５ｂの表面にアルミニウムと、セリウム
またはバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内
の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む触媒
を担持させた構成として、触媒層の活性化が容易で、ま
た焼結酸化物を使用しているため耐熱性と耐久性に優れ
ている触媒装置を実現するものである。
【００２９】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
について説明する。図４は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例ではエキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは５ｂの表面に多孔質の塗膜からなる凹凸層
７を形成し、その表面に触媒層６を形成しているもので
ある。
について説明する。図４は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例ではエキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは５ｂの表面に多孔質の塗膜からなる凹凸層
７を形成し、その表面に触媒層６を形成しているもので
ある。
【００３０】以下、本実施例の凹凸層７の製造方法につ
いて詳述する。先ず、エキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは基材５ｂを脱脂する。ついで、前記基材５
ａまたは基材５ｂの表面を、アルミナなどを使用してプ
ラズマ溶射した溶射層を形成する。あるいは、無機系顔
料を含む耐熱塗料を塗布して凹凸層７とする、あるい
は、セルフクリ−ニング塗料（ＳＣ塗料）またはステン
レス用セルフクリ−ニングホ−ロ（ＳＣホ−ロ）等を塗
布して凹凸層７としている。
いて詳述する。先ず、エキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは基材５ｂを脱脂する。ついで、前記基材５
ａまたは基材５ｂの表面を、アルミナなどを使用してプ
ラズマ溶射した溶射層を形成する。あるいは、無機系顔
料を含む耐熱塗料を塗布して凹凸層７とする、あるい
は、セルフクリ−ニング塗料（ＳＣ塗料）またはステン
レス用セルフクリ−ニングホ−ロ（ＳＣホ−ロ）等を塗
布して凹凸層７としている。
【００３１】特にＳＣホ−ロは、ガラス成分とマンガン
酸化物、粘土を主成分とした多孔質な塗膜であり、触媒
性能を有しているものである。この表面に実施例３と同
様の方法で触媒スラり−を塗布・乾燥・焼成して作成し
た触媒ヒ−タ２および触媒体３は、特に脱臭性能が優れ
ているものである。すなわち、ＳＣホーロを使用した触
媒ヒ−タ２および触媒体３は、マンガン酸化物系触媒と
貴金属系触媒とが共存し、それぞれの長所が作用しあう
ものである。
酸化物、粘土を主成分とした多孔質な塗膜であり、触媒
性能を有しているものである。この表面に実施例３と同
様の方法で触媒スラり−を塗布・乾燥・焼成して作成し
た触媒ヒ−タ２および触媒体３は、特に脱臭性能が優れ
ているものである。すなわち、ＳＣホーロを使用した触
媒ヒ−タ２および触媒体３は、マンガン酸化物系触媒と
貴金属系触媒とが共存し、それぞれの長所が作用しあう
ものである。
【００３２】また、凹凸層７を使用している触媒ヒ−タ
２および触媒体３は、アンカ−効果が高く、基材として
使用しているエキスパンドメタルとの結合が強固で、耐
久性に富んでいるものである。
２および触媒体３は、アンカ−効果が高く、基材として
使用しているエキスパンドメタルとの結合が強固で、耐
久性に富んでいるものである。
【００３３】（実施例５）続いて本発明の第５の実施例
について説明する。図５は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では触媒ヒータ２を構成する金属基材
５ａとして使用しているエキスパンドメタルを波板状に
加工し、その表面に触媒層を形成しているものである。
本実施例では波の高さＨを１０ｍｍに設定した波板状の
加工を施している。このように金属基材５ａとして波板
状に加工したエキスパンドメタルを使用することによっ
て、排ガスとの接触面積が増加するものである。
について説明する。図５は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では触媒ヒータ２を構成する金属基材
５ａとして使用しているエキスパンドメタルを波板状に
加工し、その表面に触媒層を形成しているものである。
本実施例では波の高さＨを１０ｍｍに設定した波板状の
加工を施している。このように金属基材５ａとして波板
状に加工したエキスパンドメタルを使用することによっ
て、排ガスとの接触面積が増加するものである。
【００３４】また、波板状に加工したエキスパンドメタ
ルを使用することによって圧力損失が小さくなるもので
ある。
ルを使用することによって圧力損失が小さくなるもので
ある。
【００３５】以上のように本実施例によれば、触媒ヒ−
タ２の金属基材５ａを波板状とすることによって、排ガ
スとの接触面積が増加し、脱臭性能の高い触媒装置を実
現するものである。
タ２の金属基材５ａを波板状とすることによって、排ガ
スとの接触面積が増加し、脱臭性能の高い触媒装置を実
現するものである。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、触媒担体と
発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する筺
体とからなる構成として、温度上昇が速く、温度分布が
均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置を実現するもの
である。
発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する筺
体とからなる構成として、温度上昇が速く、温度分布が
均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置を実現するもの
である。
【００３７】請求項２に記載した発明は、金属基材をエ
キスパンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装
置を実現するものである。
キスパンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装
置を実現するものである。
【００３８】請求項３に記載した発明は、金属基材の表
面にアルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはラ
ンタンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化
物と、貴金属触媒を含む触媒とを担持してなる構成とし
て、触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な
触媒装置を実現するものである。
面にアルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはラ
ンタンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化
物と、貴金属触媒を含む触媒とを担持してなる構成とし
て、触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な
触媒装置を実現するものである。
【００３９】請求項４に記載した発明は、金属基材の表
面に凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、
セリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニ
ウムの内の一種以上との複合酸化物と、貴金属触媒とを
含む触媒を担持してなる構成として、基材と触媒層との
密着性を高めて耐久性の高い触媒装置を実現するもので
ある。
面に凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、
セリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニ
ウムの内の一種以上との複合酸化物と、貴金属触媒とを
含む触媒を担持してなる構成として、基材と触媒層との
密着性を高めて耐久性の高い触媒装置を実現するもので
ある。
【００４０】請求項５に記載した発明は、触媒ヒ−タの
金属基材は波板状として、処理ガスと触媒との接触を広
い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可能な触媒
装置を実現するものである。
金属基材は波板状として、処理ガスと触媒との接触を広
い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可能な触媒
装置を実現するものである。
【００４１】請求項６に記載した発明は、触媒体または
触媒ヒータは複数枚を使用する構成として、脱臭性能の
高い触媒装置を実現するものである。
触媒ヒータは複数枚を使用する構成として、脱臭性能の
高い触媒装置を実現するものである。
【図１】本発明の第１の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図３】本発明の第３の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図４】本発明の第４の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図５】本発明の第５の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
１ 筐体 ２ 触媒ヒータ ３ 触媒体 ５ａ 金属基材 ５ｂ 金属基材 ６ 触媒層 ７ 凹凸層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．
２４）
２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 触媒装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調理機器、燃焼機
器、厨芥処理機などから発生する臭気成分や油煙などを
浄化する触媒装置に関するものである。
器、厨芥処理機などから発生する臭気成分や油煙などを
浄化する触媒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、調理機器、厨芥処理機などから発
生する臭いや油煙を浄化する装置として、排ガス経路に
セラミックス担体を用いたハニカム状の酸化触媒を配置
し、この触媒を外部から主に輻射熱や対流熱により加熱
して臭気成分を酸化分解するものがある。
生する臭いや油煙を浄化する装置として、排ガス経路に
セラミックス担体を用いたハニカム状の酸化触媒を配置
し、この触媒を外部から主に輻射熱や対流熱により加熱
して臭気成分を酸化分解するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の装
置は、酸化触媒の温度上昇が遅く、分解温度に達するま
でに時間が長くかかるという課題を有している。例えば
セラミックス担体を用いた酸化触媒については熱容量が
大きく、またセラミックスの熱伝導率が低いことが起因
して、前記課題となっている。
置は、酸化触媒の温度上昇が遅く、分解温度に達するま
でに時間が長くかかるという課題を有している。例えば
セラミックス担体を用いた酸化触媒については熱容量が
大きく、またセラミックスの熱伝導率が低いことが起因
して、前記課題となっている。
【０００４】また前記課題を解決するために、触媒をハ
ニカム状とした場合は、温度分布が不均一になって排ガ
スと触媒との接触効率が悪くなったり、異物によってハ
ニカムガ詰まったりした場合はその部分の浄化能力がな
くなるため、耐久性が悪くなったりするものである。
ニカム状とした場合は、温度分布が不均一になって排ガ
スと触媒との接触効率が悪くなったり、異物によってハ
ニカムガ詰まったりした場合はその部分の浄化能力がな
くなるため、耐久性が悪くなったりするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、触媒担体と発
熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒ
ータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する絶縁
体で構成した筐体とによって構成して、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力が高く、機器の
安全を確保することができる触媒装置としている。
熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒ
ータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する絶縁
体で構成した筐体とによって構成して、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力が高く、機器の
安全を確保することができる触媒装置としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、触媒
媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成
した触媒ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形
成した触媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支
持する絶縁体から成る筐体とによって構成して、温度上
昇が速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高く、
機器の安元を確保することができる触媒装置としてい
る。
媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成
した触媒ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形
成した触媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支
持する絶縁体から成る筐体とによって構成して、温度上
昇が速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高く、
機器の安元を確保することができる触媒装置としてい
る。
【０００７】請求項２に記載した発明は、基材をエキス
パンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置
としている。
パンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が速
く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装置
としている。
【０００８】請求項３に記載した発明は、基材の表面に
アルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはランタ
ンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化物
と、貴金属触媒を含む触媒とを担持させるようにして、
触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な触媒
装置としている。
アルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはランタ
ンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化物
と、貴金属触媒を含む触媒とを担持させるようにして、
触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な触媒
装置としている。
【０００９】請求項４に記載した発明は、基材の表面に
凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、セリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む
触媒を担持させるようにして、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置としている。
凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、セリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む
触媒を担持させるようにして、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置としている。
【００１０】請求項５に記載した発明は、触媒ヒ−タの
基材は波板状とすることによって、処理ガスと触媒との
接触を広い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可
能な触媒装置としている。
基材は波板状とすることによって、処理ガスと触媒との
接触を広い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可
能な触媒装置としている。
【００１１】請求項６に記載した発明は、触媒体または
触媒ヒータは複数枚を使用するようにして、脱臭性能の
高い触媒装置としている。
触媒ヒータは複数枚を使用するようにして、脱臭性能の
高い触媒装置としている。
【００１２】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の触媒装置の構成を示
す断面図である。１は筐体として使用している絶縁体
で、高温に耐える碍子のようなセラミックによって構成
している。この筐体１内に、触媒ヒータ２と触媒体３と
を取り付けている。このとき本実施例では、触媒体３は
触媒ヒータ２を通過した処理ガスの流れの下流側に配置
しているものである。つまり、図１に示している例で
は、機器からの排ガスは下から上に向かう方向に流れる
ようになっている。
ついて説明する。図１は本実施例の触媒装置の構成を示
す断面図である。１は筐体として使用している絶縁体
で、高温に耐える碍子のようなセラミックによって構成
している。この筐体１内に、触媒ヒータ２と触媒体３と
を取り付けている。このとき本実施例では、触媒体３は
触媒ヒータ２を通過した処理ガスの流れの下流側に配置
しているものである。つまり、図１に示している例で
は、機器からの排ガスは下から上に向かう方向に流れる
ようになっている。
【００１３】前記触媒体３は、臭い成分等を分解する触
媒を有している。本実施例では、多孔体の金属基材にア
ルミニウムと、セリウム、バリウム、ランタン、ジルコ
ニアの内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒から
なる触媒を担持させて触媒体３としている。前記多孔体
の金属基材としては、例えばパンチングメタルや金属の
焼結体等を使用できる。また前記貴金属としては、白金
やパラジウム等が使用できる。また触媒ヒータ２は、ヒ
ータ用の抵抗体として多孔体の金属基材を使用し、この
表面に触媒体３と同じ触媒を担持させた構成のものを使
用している。前記触媒体３は、絶縁体で構成した前記筐
体１に両端を保持し、触媒ヒータ２は筐体１を貫通して
端子４を配置している。つまり、端子４から商用電源を
供給することによって、触媒ヒータ１が加熱され発熱す
るものである。
媒を有している。本実施例では、多孔体の金属基材にア
ルミニウムと、セリウム、バリウム、ランタン、ジルコ
ニアの内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒から
なる触媒を担持させて触媒体３としている。前記多孔体
の金属基材としては、例えばパンチングメタルや金属の
焼結体等を使用できる。また前記貴金属としては、白金
やパラジウム等が使用できる。また触媒ヒータ２は、ヒ
ータ用の抵抗体として多孔体の金属基材を使用し、この
表面に触媒体３と同じ触媒を担持させた構成のものを使
用している。前記触媒体３は、絶縁体で構成した前記筐
体１に両端を保持し、触媒ヒータ２は筐体１を貫通して
端子４を配置している。つまり、端子４から商用電源を
供給することによって、触媒ヒータ１が加熱され発熱す
るものである。
【００１４】このため、本実施例の触媒装置を加熱調理
器等の排ガスの流路に配置すると、触媒ヒータ２を通過
した処理ガスが触媒体３に接触するものである。このと
き前記したように端子４間に商用交流電源から電流を供
給するようにすると、触媒ヒータの発熱によって高温に
加熱された熱風が下流側に配置した触媒体３に接触する
ものである。
器等の排ガスの流路に配置すると、触媒ヒータ２を通過
した処理ガスが触媒体３に接触するものである。このと
き前記したように端子４間に商用交流電源から電流を供
給するようにすると、触媒ヒータの発熱によって高温に
加熱された熱風が下流側に配置した触媒体３に接触する
ものである。
【００１５】以下本実施例の動作について説明する。本
実施例の触媒装置を加熱調理器等の排ガスの流路に配置
すると、前記排ガス流路を流れる排ガスは、筐体１に収
容されている触媒ヒータ２と触媒体３とを通過して外部
に流出する。すなわち、筐体１は、触媒ヒータ２と触媒
体３の側面方向を支持しているものであり、排ガスが流
入する上下方向は開口部となっているものである。ま
た、触媒ヒータ２と触媒体３とは、いずれも多孔体の金
属基材によって構成しているため、通気性を有するもの
となっている。
実施例の触媒装置を加熱調理器等の排ガスの流路に配置
すると、前記排ガス流路を流れる排ガスは、筐体１に収
容されている触媒ヒータ２と触媒体３とを通過して外部
に流出する。すなわち、筐体１は、触媒ヒータ２と触媒
体３の側面方向を支持しているものであり、排ガスが流
入する上下方向は開口部となっているものである。ま
た、触媒ヒータ２と触媒体３とは、いずれも多孔体の金
属基材によって構成しているため、通気性を有するもの
となっている。
【００１６】従って、加熱調理器等によって加熱された
食品から排出される臭い等の成分は、通電加熱された触
媒ヒータ２が有している触媒でほとんど酸化分解され
る。このとき前記臭い成分等の排出量が非常に多い場合
に、本実施例は特に有効に作用するものである。すなわ
ち、例えば触媒ヒータ２によって分解されなかった臭い
成分は、本実施例では触媒ヒ−タ２の後流側に配置して
いる触媒体３によって完全に酸化分解されるものであ
る。つまり機器の外部には調理に伴う臭い等が排出され
ることはなく、室内に臭いが充満するような事態を生ず
ることがないものである。
食品から排出される臭い等の成分は、通電加熱された触
媒ヒータ２が有している触媒でほとんど酸化分解され
る。このとき前記臭い成分等の排出量が非常に多い場合
に、本実施例は特に有効に作用するものである。すなわ
ち、例えば触媒ヒータ２によって分解されなかった臭い
成分は、本実施例では触媒ヒ−タ２の後流側に配置して
いる触媒体３によって完全に酸化分解されるものであ
る。つまり機器の外部には調理に伴う臭い等が排出され
ることはなく、室内に臭いが充満するような事態を生ず
ることがないものである。
【００１７】またこのとき本実施例によれば、触媒ヒー
タ２を使用しているものである。すなわち、前記してい
るように触媒ヒータ２は、ヒータ用の抵抗体として多孔
体の金属基材を使用し、この表面に、アルミニウムと、
セリウム、バリウム、ランタン、ジルコニアの内の一種
以上との焼結酸化物と、貴金属触媒からなる触媒を担持
させているものである。すなわち、ヒータ機能に密着す
る形で触媒を配置している。この点従来の触媒装置は、
ヒータと触媒とを分離する形の構成としているものであ
る。従って例えば、ヒータに加えるエネルギーを一定と
した場合には、本実施例のものは格段に触媒が加熱され
る速度が速くなるものである。また触媒ヒータ２に使用
している多孔体の金属基材によって、全面が均一に加熱
されるため、温度分布が均一となるものである。発明者
らの実験によれば、本実施例の触媒装置は従来の７割程
度のエネルギーの消費量で同一の浄化性能を実現できる
ものである。
タ２を使用しているものである。すなわち、前記してい
るように触媒ヒータ２は、ヒータ用の抵抗体として多孔
体の金属基材を使用し、この表面に、アルミニウムと、
セリウム、バリウム、ランタン、ジルコニアの内の一種
以上との焼結酸化物と、貴金属触媒からなる触媒を担持
させているものである。すなわち、ヒータ機能に密着す
る形で触媒を配置している。この点従来の触媒装置は、
ヒータと触媒とを分離する形の構成としているものであ
る。従って例えば、ヒータに加えるエネルギーを一定と
した場合には、本実施例のものは格段に触媒が加熱され
る速度が速くなるものである。また触媒ヒータ２に使用
している多孔体の金属基材によって、全面が均一に加熱
されるため、温度分布が均一となるものである。発明者
らの実験によれば、本実施例の触媒装置は従来の７割程
度のエネルギーの消費量で同一の浄化性能を実現できる
ものである。
【００１８】以上のように本実施例によれば、触媒担体
と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒ヒータ２と、非通電金属基材の表面に触媒層を形成し
た触媒体３と、前記触媒ヒータ２及び触媒体３の側面を
支持する筺体１とからなる触媒装置として、温度上昇が
早く、温度分布が均一でエネルギ−利用効率が高く、排
ガスの浄化能力の優れた触媒装置を実現しているもので
ある。
と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒ヒータ２と、非通電金属基材の表面に触媒層を形成し
た触媒体３と、前記触媒ヒータ２及び触媒体３の側面を
支持する筺体１とからなる触媒装置として、温度上昇が
早く、温度分布が均一でエネルギ−利用効率が高く、排
ガスの浄化能力の優れた触媒装置を実現しているもので
ある。
【００１９】このとき、本実施例では、触媒ヒータ２と
触媒体３とを１個ずつ使用するようにしているが、前記
ペアを複数対同時に使用するようにした場合は、当然脱
臭性能は格段に増加するものである。
触媒体３とを１個ずつ使用するようにしているが、前記
ペアを複数対同時に使用するようにした場合は、当然脱
臭性能は格段に増加するものである。
【００２０】（実施例２）続いて本発明の第２の実施例
について説明する。図２は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、触媒ヒータ２を構成する金属基
材５ａと、触媒体３を構成する金属基材５ｂをエキスパ
ンドメタルによって構成している。また実施例１で説明
した触媒は、この金属基材５ａまたは金属基材５ｂに直
接担持させているものである。
について説明する。図２は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、触媒ヒータ２を構成する金属基
材５ａと、触媒体３を構成する金属基材５ｂをエキスパ
ンドメタルによって構成している。また実施例１で説明
した触媒は、この金属基材５ａまたは金属基材５ｂに直
接担持させているものである。
【００２１】金属基材５ａをエキスパンドメタルによっ
て構成することによって、発熱量の調整が極めて容易に
できるものである。すなわち、エキスパンドメタルの基
材の板厚、幅、長さ、きざみ幅等を調整することによっ
て抵抗値の調整が容易にできるものである。また、金属
基材５ａ金属基材５ｂをエキスパンドメタルによって構
成して、触媒ヒータ２と触媒体３の熱容量を非常に小さ
いものとすることができる。従って表面に塗布している
触媒を活性化するために必要な時間も短縮できるもので
ある。
て構成することによって、発熱量の調整が極めて容易に
できるものである。すなわち、エキスパンドメタルの基
材の板厚、幅、長さ、きざみ幅等を調整することによっ
て抵抗値の調整が容易にできるものである。また、金属
基材５ａ金属基材５ｂをエキスパンドメタルによって構
成して、触媒ヒータ２と触媒体３の熱容量を非常に小さ
いものとすることができる。従って表面に塗布している
触媒を活性化するために必要な時間も短縮できるもので
ある。
【００２２】以上のように本実施例によれば、触媒ヒー
タ２と触媒体３に使用している金属基材５ａ、金属基材
５ｂをエキスパンドメタルとすることによって、熱容量
を小さくでき、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガ
スの浄化能力の高い触媒装置を実現できるものである。
タ２と触媒体３に使用している金属基材５ａ、金属基材
５ｂをエキスパンドメタルとすることによって、熱容量
を小さくでき、温度上昇が速く、温度分布が均一で排ガ
スの浄化能力の高い触媒装置を実現できるものである。
【００２３】（実施例３）続いて本発明の第３の実施例
について説明する。図３は本実施例の触媒ヒータ２また
は触媒体３の構成を示す断面図である。本実施例では金
属基材５ａまたは金属基材５ｂとして使用しているエキ
スパンドメタルの表面にアルミニウムと、セリウムまた
はバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内の一
種以上との焼結酸化物と、白金またはパラジウムを主成
分とした貴金属触媒とを担持させた触媒層６を設けてい
る。
について説明する。図３は本実施例の触媒ヒータ２また
は触媒体３の構成を示す断面図である。本実施例では金
属基材５ａまたは金属基材５ｂとして使用しているエキ
スパンドメタルの表面にアルミニウムと、セリウムまた
はバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内の一
種以上との焼結酸化物と、白金またはパラジウムを主成
分とした貴金属触媒とを担持させた触媒層６を設けてい
る。
【００２４】前記焼結酸化物は、次のようにして調製し
ている。水酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリ
ウム・６水和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重
量部、イオン交換水を１５２０重量部とした混合物を作
成し、混合後に１００℃で乾燥し、更に連続して１００
０℃にて６０分焼結した後常温に冷却する。冷却が終了
した後、粉砕して、アルミニウムとセリウムの焼結酸化
物を得るものである。なお、本実施例ではアルミニウム
とセリウムの焼結酸化物の調整について述べたが、バリ
ウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化物について
も同様の方法によって作成するものである。
ている。水酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリ
ウム・６水和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重
量部、イオン交換水を１５２０重量部とした混合物を作
成し、混合後に１００℃で乾燥し、更に連続して１００
０℃にて６０分焼結した後常温に冷却する。冷却が終了
した後、粉砕して、アルミニウムとセリウムの焼結酸化
物を得るものである。なお、本実施例ではアルミニウム
とセリウムの焼結酸化物の調整について述べたが、バリ
ウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化物について
も同様の方法によって作成するものである。
【００２５】次に、触媒スラリ−の調整について述べ
る。前記焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム
９水和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量
部、４．５重量％のジニトロジアミン白金硝酸水溶液を
６８重量部、４．５％のジニトロジアンミンパラジウム
水溶液を１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部と
して、これを２リットルボールミルで５時間粉砕する。
この結果、Ｂ型回転粘度計（東京計器製）による測定
で、粘度０.１Ｐａ・ｓ／２５℃、平均粒度分布４．１ミ
クロン（島津製作所製粒子径測定装置）の触媒スラリー
を得ることができる。
る。前記焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム
９水和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量
部、４．５重量％のジニトロジアミン白金硝酸水溶液を
６８重量部、４．５％のジニトロジアンミンパラジウム
水溶液を１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部と
して、これを２リットルボールミルで５時間粉砕する。
この結果、Ｂ型回転粘度計（東京計器製）による測定
で、粘度０.１Ｐａ・ｓ／２５℃、平均粒度分布４．１ミ
クロン（島津製作所製粒子径測定装置）の触媒スラリー
を得ることができる。
【００２６】こうして得たスラリー３．５ｇを金属基材
５ａまたは金属基材５ｂに塗布した後、１３０℃で２０
分間乾燥し、更に６００℃で２０分間焼成して触媒ヒ−
タ２と触媒体３とを作成するものである。こうして作成
した触媒層６は、ミクロ的に見たときに凹凸を有してい
るものとなって、比表面積が増大し、貴金属粒子が均等
に分散するものである。従って触媒が空気と接触する面
積が増え、触媒層の活性化が容易な触媒装置して作用す
るものである。
５ａまたは金属基材５ｂに塗布した後、１３０℃で２０
分間乾燥し、更に６００℃で２０分間焼成して触媒ヒ−
タ２と触媒体３とを作成するものである。こうして作成
した触媒層６は、ミクロ的に見たときに凹凸を有してい
るものとなって、比表面積が増大し、貴金属粒子が均等
に分散するものである。従って触媒が空気と接触する面
積が増え、触媒層の活性化が容易な触媒装置して作用す
るものである。
【００２７】以下、本実施例の効果を検証するための実
験を行った結果について報告する。この実験に使用した
サンプルは、前記触媒ヒ−タ２及び触媒体３と、従来例
で説明したセラミックス担体を用いたハニカム状の酸化
触媒とした。この実験の結果、本実施例のものの脱臭効
果は９９％であり、比較品であるセラミックス担体を用
いたハニカム状の酸化触媒は９０％であった。もちろん
ガス濃度と触媒温度とは同一条件としている。
験を行った結果について報告する。この実験に使用した
サンプルは、前記触媒ヒ−タ２及び触媒体３と、従来例
で説明したセラミックス担体を用いたハニカム状の酸化
触媒とした。この実験の結果、本実施例のものの脱臭効
果は９９％であり、比較品であるセラミックス担体を用
いたハニカム状の酸化触媒は９０％であった。もちろん
ガス濃度と触媒温度とは同一条件としている。
【００２８】以上のように本実施例によれば、金属基材
５ａ、金属基材５ｂの表面にアルミニウムと、セリウム
またはバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内
の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む触媒
を担持させた構成として、触媒層の活性化が容易で、ま
た焼結酸化物を使用しているため耐熱性と耐久性に優れ
ている触媒装置を実現するものである。
５ａ、金属基材５ｂの表面にアルミニウムと、セリウム
またはバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの内
の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒とを含む触媒
を担持させた構成として、触媒層の活性化が容易で、ま
た焼結酸化物を使用しているため耐熱性と耐久性に優れ
ている触媒装置を実現するものである。
【００２９】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
について説明する。図４は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例ではエキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは５ｂの表面に多孔質の塗膜からなる凹凸層
７を形成し、その表面に触媒層６を形成しているもので
ある。
について説明する。図４は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例ではエキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは５ｂの表面に多孔質の塗膜からなる凹凸層
７を形成し、その表面に触媒層６を形成しているもので
ある。
【００３０】以下、本実施例の凹凸層７の製造方法につ
いて詳述する。先ず、エキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは基材５ｂを脱脂する。ついで、前記基材５
ａまたは基材５ｂの表面を、アルミナなどを使用してプ
ラズマ溶射した溶射層を形成する。あるいは、無機系顔
料を含む耐熱塗料を塗布して凹凸層７とする、あるい
は、セルフクリ−ニング塗料（ＳＣ塗料）またはステン
レス用セルフクリ−ニングホ−ロ（ＳＣホ−ロ）等を塗
布して凹凸層７としている。
いて詳述する。先ず、エキスパンドメタルで構成した基
材５ａまたは基材５ｂを脱脂する。ついで、前記基材５
ａまたは基材５ｂの表面を、アルミナなどを使用してプ
ラズマ溶射した溶射層を形成する。あるいは、無機系顔
料を含む耐熱塗料を塗布して凹凸層７とする、あるい
は、セルフクリ−ニング塗料（ＳＣ塗料）またはステン
レス用セルフクリ−ニングホ−ロ（ＳＣホ−ロ）等を塗
布して凹凸層７としている。
【００３１】特にＳＣホ−ロは、ガラス成分とマンガン
酸化物、粘土を主成分とした多孔質な塗膜であり、触媒
性能を有しているものである。この表面に実施例３と同
様の方法で触媒スラり−を塗布・乾燥・焼成して作成し
た触媒ヒ−タ２および触媒体３は、特に脱臭性能が優れ
ているものである。すなわち、ＳＣホーロを使用した触
媒ヒ−タ２および触媒体３は、マンガン酸化物系触媒と
貴金属系触媒とが共存し、それぞれの長所が作用しあう
ものである。
酸化物、粘土を主成分とした多孔質な塗膜であり、触媒
性能を有しているものである。この表面に実施例３と同
様の方法で触媒スラり−を塗布・乾燥・焼成して作成し
た触媒ヒ−タ２および触媒体３は、特に脱臭性能が優れ
ているものである。すなわち、ＳＣホーロを使用した触
媒ヒ−タ２および触媒体３は、マンガン酸化物系触媒と
貴金属系触媒とが共存し、それぞれの長所が作用しあう
ものである。
【００３２】また、凹凸層７を使用している触媒ヒ−タ
２および触媒体３は、アンカ−効果が高く、基材として
使用しているエキスパンドメタルとの結合が強固で、耐
久性に富んでいるものである。
２および触媒体３は、アンカ−効果が高く、基材として
使用しているエキスパンドメタルとの結合が強固で、耐
久性に富んでいるものである。
【００３３】（実施例５）続いて本発明の第５の実施例
について説明する。図５は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では触媒ヒータ２を構成する金属基材
５ａとして使用しているエキスパンドメタルを波板状に
加工し、その表面に触媒層を形成しているものである。
本実施例では波の高さＨを１０ｍｍに設定した波板状の
加工を施している。このように金属基材５ａとして波板
状に加工したエキスパンドメタルを使用することによっ
て、排ガスとの接触面積が増加するものである。
について説明する。図５は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では触媒ヒータ２を構成する金属基材
５ａとして使用しているエキスパンドメタルを波板状に
加工し、その表面に触媒層を形成しているものである。
本実施例では波の高さＨを１０ｍｍに設定した波板状の
加工を施している。このように金属基材５ａとして波板
状に加工したエキスパンドメタルを使用することによっ
て、排ガスとの接触面積が増加するものである。
【００３４】また、波板状に加工したエキスパンドメタ
ルを使用することによって圧力損失が小さくなるもので
ある。
ルを使用することによって圧力損失が小さくなるもので
ある。
【００３５】以上のように本実施例によれば、触媒ヒ−
タ２の金属基材５ａを波板状とすることによって、排ガ
スとの接触面積が増加し、脱臭性能の高い触媒装置を実
現するものである。
タ２の金属基材５ａを波板状とすることによって、排ガ
スとの接触面積が増加し、脱臭性能の高い触媒装置を実
現するものである。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、触媒担体と
発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する絶
縁体で構成した筺体とからなる構成として、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力が高く、機器
の安全を確保することができる触媒装置を実現するもの
である。
発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒
ヒータと、非通電金属基材の表面に触媒層を形成した触
媒体と、前記触媒ヒータ及び触媒体の側面を支持する絶
縁体で構成した筺体とからなる構成として、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力が高く、機器
の安全を確保することができる触媒装置を実現するもの
である。
【００３７】請求項２に記載した発明は、金属基材をエ
キスパンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装
置を実現するものである。
キスパンドメタルとして、熱容量が小さく、温度上昇が
速く、温度分布が均一で排ガスの浄化能力の高い触媒装
置を実現するものである。
【００３８】請求項３に記載した発明は、金属基材の表
面にアルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはラ
ンタンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化
物と、貴金属触媒を含む触媒とを担持してなる構成とし
て、触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な
触媒装置を実現するものである。
面にアルミニウムと、セリウムまたはバリウムまたはラ
ンタンまたはジルコニウムの内の一種以上との焼結酸化
物と、貴金属触媒を含む触媒とを担持してなる構成とし
て、触媒が空気と接触する面積が増え、活性化が容易な
触媒装置を実現するものである。
【００３９】請求項４に記載した発明は、金属基材の表
面に凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、
セリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニ
ウムの内の一種以上との焼結と、貴金属触媒とを含む触
媒を担持してなる構成として、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置を実現するものである。
面に凹凸層を形成し、凹凸層の表面にアルミニウムと、
セリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニ
ウムの内の一種以上との焼結と、貴金属触媒とを含む触
媒を担持してなる構成として、基材と触媒層との密着性
を高めて耐久性の高い触媒装置を実現するものである。
【００４０】請求項５に記載した発明は、触媒ヒ−タの
金属基材は波板状として、処理ガスと触媒との接触を広
い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可能な触媒
装置を実現するものである。
金属基材は波板状として、処理ガスと触媒との接触を広
い面積で行うことができ、効率の高い浄化が可能な触媒
装置を実現するものである。
【００４１】請求項６に記載した発明は、触媒体または
触媒ヒータは複数枚を使用する構成として、脱臭性能の
高い触媒装置を実現するものである。
触媒ヒータは複数枚を使用する構成として、脱臭性能の
高い触媒装置を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図３】本発明の第３の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図４】本発明の第４の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図５】本発明の第５の実施例である触媒ヒータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【符号の説明】 １ 筐体 ２ 触媒ヒータ ３ 触媒体 ５ａ 金属基材 ５ｂ 金属基材 ６ 触媒層 ７ 凹凸層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 幸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 鶴田 邦弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D048 AA22 AB01 AB03 BA03X BA08X BA15X BA18X BA19X BA30X BA31X BA39X BA41X BA42X BB04 BB07 CA01 CC04 CC32 CC38 CC39 CC43 CC44 4G069 AA01 AA03 BA01A BA01B BA05A BA05B BA17 BB02A BB02B BB04A BB04B BB06A BB06B BC13A BC13B BC42A BC42B BC43A BC43B BC72A BC72B BC75A BC75B CA07 CA10 CA17 CD02 CD03 DA06 EA12 EB02
Claims (6)
- 【請求項１】 触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表
面に触媒層を形成した触媒ヒータと、非通電金属基材の
表面に触媒層を形成した触媒体と、前記触媒ヒータ及び
触媒体の側面を支持する筺体とからなる触媒装置。 - 【請求項２】 金属基材をエキスパンドメタルとした請
求項１記載の触媒装置。 - 【請求項３】 金属基材の表面にアルミニウムと、セリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の内の一種以上との焼結酸化物と、貴金属触媒を含む触
媒とを担持してなる請求項１または２に記載した触媒装
置。 - 【請求項４】 金属基材の表面に凹凸層を形成し、凹凸
層の表面にアルミニウムと、セリウムまたはバリウムま
たはランタンまたはジルコニウムの内の一種以上との複
合酸化物と、貴金属触媒とを含む触媒を担持してなる請
求項１から３のいずれか１項に記載した触媒装置。 - 【請求項５】 触媒ヒ−タの金属基材は波板状とした請
求項１から４のいずれか１項に記載したの触媒装置。 - 【請求項６】 触媒体または触媒ヒータは複数枚を使用
する請求項１から５のいずれか１項に記載した触媒装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066373A JP2000254451A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066373A JP2000254451A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 触媒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000254451A true JP2000254451A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13313973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066373A Pending JP2000254451A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000254451A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057166A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱調理器 |
| JP2007107851A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱調理器 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP11066373A patent/JP2000254451A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057166A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱調理器 |
| JP2007107851A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱調理器 |
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