JPH097737A

JPH097737A - 脱臭機能付ヒータ

Info

Publication number: JPH097737A
Application number: JP7151541A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hagiwara; 裕萩原; Norihiko Miyazaki; 典彦宮崎
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】ヒータ以外に特別な機構の脱臭装置を用い
ず、更に脱臭のために特別にエネルギーを消費すること
が無く、加熱と脱臭とが共に可能な脱臭機能付ヒータを
提供することを目的とする。【構成】遠赤外線ヒータ２は、熱膨張率の小さな結晶
化ガラス板４の表面に酸化チタン膜６を設け、裏面に導
電体膜８を設けたものである。酸化チタン膜６はシ゛-イソ-
フ゜ロホ゜キシ・ヒ゛ス(アセチルアセトナト)チタンの２０重量％エタノール溶
液（ゾル）に、結晶化ガラス板４の表面側を浸漬した
後、加熱してゲル化してなる。脱臭能力は、エタノール
の初期濃度１５０ｐｐｍを２０分後に２０ｐｐｍに減少
した。単に結晶化ガラス板４の表面に酸化チタン膜６を
形成したのみであることから、構成的には極めて簡単な
変更のみで、余計なエネルギーを必要とせず、照明用蛍
光ランプ等から漏れ出るわずかな紫外線で良い。また騒
音も生じることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱臭機能付ヒータに関
し、例えば、家庭用のストーブや工業用の乾燥機などに
用いられ、加熱機能とともに脱臭機能も備えたヒータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭内でストーブをつけて暖房を行う場
合、通常、部屋を締め切って暖気を逃さないようにして
いる。このため、部屋の中に発生した臭気がこもってし
まうという問題があった。この臭いを取り除くためには
部屋の窓を開放したり、換気扇を作動させて換気を行っ
て、暖気と共に臭気を部屋から排出するか、ストーブと
は別に設けた脱臭装置、もしくは、ストーブと一体とな
った脱臭装置を作動させて、脱臭を行っていた。

【０００３】また工業的に乾燥機を用いて行う乾燥工
程、例えば塗装の乾燥工程等においても、乾燥と同時に
有機溶剤蒸気、悪臭物質の蒸気が発生するため、排気ダ
クトに脱臭装置を取り付けて蒸気を回収し、または分解
することにより外への排出量の減少が図られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、家庭における
暖房時に、臭気を温まった空気とともに外へ出して換気
することは、せっかく暖まった空気を外へ出してしまう
ことになり、部屋の温度が低下してしまった。このこと
は熱エネルギーを排出していることにつながり、エネル
ギーの損失を伴い、暖房費の増加を招いた。脱臭装置を
使用すれば臭気除去のための換気は必要無くなるが、脱
臭装置は、空気を吸い込んだり、オゾンを発生させたり
する機構が必要なため高価であると共に、更にその機構
を作動させるための電気代や活性炭等の消耗品も必要と
なりランニングコストもかかった。このため、使用でき
ないこともあった。このことは、工業的にも同じことで
あり、コスト的に脱臭装置を設られないために、有機溶
剤蒸気や悪臭物質蒸気が処理されないまま排気され、環
境あるいは地球温暖化の観点から問題となる可能性があ
った。

【０００５】本発明は、ヒータ以外に特別な機構の脱臭
装置を用いず、更に脱臭のために特別にエネルギーを消
費することが無く、加熱と脱臭とが共に可能な脱臭機能
付ヒータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
表面に酸化物光触媒を設けたことを特徴とする脱臭機能
付ヒータである。請求項２記載の発明は、前記酸化物光
触媒が、酸化チタンを主成分とする請求項１記載の脱臭
機能付ヒータである。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記酸化物光触媒
が、酸化ジルコニウムを主成分とする請求項１記載の脱
臭機能付ヒータである。請求項４記載の発明は、酸化雰
囲気にて熱分解して酸化チタンとなることができるチタ
ン化合物、その溶液またはその分散液を、熱分解可能な
温度に熱した部分に、酸化雰囲気下にて塗布することに
より、酸化チタン膜が形成された請求項２記載の脱臭機
能付ヒータである。

【０００８】請求項５記載の発明は、酸化雰囲気にて熱
分解して酸化ジルコニウムとなることができるジルコニ
ウム化合物、その溶液またはその分散液を、熱分解可能
な温度に熱した部分に、酸化雰囲気下にて塗布すること
により、酸化ジルコニウム膜が形成された請求項３記載
の脱臭機能付ヒータである。

【０００９】請求項６記載の発明は、セラミック基板と
このセラミック基板の表面に設けた面状抵抗発熱体とを
有するヒータであって、前記セラミック基板または前記
面状抵抗発熱体の表面に前記酸化物光触媒を設けたこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の脱臭機能付
ヒータである。

【００１０】

【作用及び発明の効果】請求項１の脱臭機能付ヒータ
は、表面に酸化物光触媒を設けたことを特徴とする。酸
化物光触媒は、光の照射により接触する物質の分解を促
進する作用がある。この場合の光は、照明用の蛍光ラン
プ等から漏れ出るような弱い紫外線で良く、太陽光に含
まれている紫外線でも良い。したがって、家庭内、ある
いは通常の作業現場にては、蛍光ランプや太陽光にて照
明されているので、特別に光を照射しなくても、照明光
により酸化物光触媒は活性化されて、臭気の基となる物
質を分解する。

【００１１】この酸化物光触媒は、ヒータの表面に設け
られているので、ヒータに特別なスペースをとることが
ない。また、酸化物光触媒は装置として動作することな
く脱臭機能を発揮するので、駆動のためのエネルギーも
必要が無いし騒音も無い。更に、高温状態でも低温状態
でもその光触媒機能は発揮できるので、脱臭機能付ヒー
タをヒータとして使用していない場合でも光さえ当たっ
ていれば、脱臭機能を果すごとができる。

【００１２】このような酸化物光触媒としては、酸化チ
タンや酸化ジルコニウム等を主成分とする物質が挙げら
れる。これら酸化チタンや酸化ジルコニウムをヒータの
表面に設けるには、粉体の酸化チタンや粉体の酸化ジル
コニウムを溶媒に分散させて、ヒータの設けたい部分に
塗布し、これを高温で焼き付けることによりなされる。
このヒータの塗布対象部分が、セラミックスのごとく高
温で焼成してなる部分であれば、その部分の焼成前に、
その表面に粉体の酸化チタンや粉体の酸化ジルコニウ
ム、あるいは溶媒に分散させた粉体の酸化チタンや粉体
の酸化ジルコニウムを付着させ、その後、その部分ある
いはヒータ全体を焼成することにより、同時に酸化物光
触媒を、ヒータの表面に設けることができる。

【００１３】酸化チタンや酸化ジルコニウムをヒータの
表面に設ける第２の方法としては、次のような方法が挙
げられる。酸化チタンの場合、例えば、酸化雰囲気にて
熱分解して酸化チタンとなることができるチタン化合
物、その溶液またはその分散液を、熱分解可能な温度に
熱した、ヒータの酸化物光触媒を形成する部分に、酸化
雰囲気下にて塗布することにより、酸化チタン膜として
形成する。

【００１４】また、酸化ジルコニウムの場合、例えば、
酸化雰囲気にて熱分解して酸化ジルコニウムとなること
ができるジルコニウム化合物、その溶液またはその分散
液を、熱分解可能な温度に熱した、ヒータの酸化物光触
媒を形成する部分に、酸化雰囲気下にて塗布することに
より、酸化ジルコニウム膜として形成する。

【００１５】このような製造工程により、ヒータ上に酸
化チタンあるいは酸化ジルコニウムの膜が形成される
と、そのままでヒータ表面に固定されるので、製造上も
容易である。更に、このようにして形成された酸化チタ
ン膜あるいは酸化ジルコニウム膜は可視光にとって透明
である。また紫外線にとっても十分な透過性を有する。
特に可視光に対して透明であることにより、既に存在す
るヒータの表面に光触媒を設けても、外観上、ほとんど
変化はない。前述したごとく粉体の酸化チタンや粉体の
酸化ジルコニウムをヒータに焼き付けた場合には、そこ
が白色となることから外観は変化する。

【００１６】また、酸化チタン膜あるいは酸化ジルコニ
ウム膜が可視光に対して透明であることにより、ヒータ
の使用時に、ヒータ表面またはヒータ内部の温度上昇に
伴う色の変化が観察できるので、ヒータが働いているの
が見ただけで判明する。粉末の酸化チタンや粉末の酸化
ジルコニウムを焼き付けた場合には、ヒータの色の変化
が隠されてしまい、見ただけでは働いているのかいない
のかは判らない場合がある。

【００１７】このように、第２の方法で形成した酸化物
光触媒は、酸化チタンあるいは酸化ジルコニウムのセラ
ミック薄膜であり、可視光に対して透明となっている。
更に紫外線に対しても高い透過性がある。これらの透明
な酸化チタン膜あるいは透明な酸化ジルコニウム膜は、
すべて結晶性の酸化チタンあるいは酸化ジルコニウムか
ら構成されている必要はない。結晶性の酸化チタンある
いは酸化ジルコニウムの間に非晶質の酸化チタンあるい
は酸化ジルコニウムが存在していても良い。非晶質の酸
化チタンあるいは酸化ジルコニウムも可視光に対して透
明で紫外線にも高透過性であることから、酸化チタンあ
るいは酸化ジルコニウムの配向した結晶の間に存在して
いても、可視光に対する透明性や紫外線に対する高透過
性を阻害することはほとんど無い。

【００１８】前記透明な酸化チタン光触媒は、特にアナ
タース型の（１０１），（２００），（２１１）面以外
の結晶面のＸ線回折強度がほとんどない酸化チタン膜で
あると、十分に高い紫外線の光透過性と、可視光に対す
る透明性と、高い光触媒能力とを有している。

【００１９】また、アナタース型の（１０１）面以外の
結晶面のＸ線回折強度がほとんどない酸化チタン光触媒
でも同様である。尚、酸化チタンの結晶の配向が揃って
いれば、可視光に透明でかつ紫外線に高透過性となるの
であるから、これ以外の結晶面の組合わせであっても良
い。例えば、アナタース型の（００４）面とルチル型の
（１０１）面との組合わせのみでも可視光に透明でかつ
紫外線に高透過性となる。

【００２０】前記第２の方法で形成した可視光に対して
透明な酸化チタン光触媒の場合、一般的な傾向として、
酸化チタン膜が薄いほど、アナタース型の（１０１）の
みになり易い。例えば、膜厚が２００ｎｍ以下であれ
ば、ほとんどアナタース型の（１０１）のみとなる。し
かし、アナタース型の（１０１）のみよりも、他の結晶
面もＸ線回折のピークとして表れた方が、光触媒能力が
高い。更に、光触媒能力と、紫外線高透過性および可視
光に対する透明性との両立を考慮すると、３種類ほどの
結晶面のみがＸ線回折に現れることが好ましい。例え
ば、アナタース型の（１０１），（２００），（２１
１）面のみであることが好ましい。このような３面にな
り易い膜厚は、８００ｎｍ前後（例えば６００〜１００
０ｎｍの範囲）である。１０００ｎｍから厚い方へ離れ
るほど光触媒能力は有しつつも、紫外線の光透過率や可
視光に対する透明性が低下する。また、６００ｎｍから
薄い方へ離れるほど、Ｘ線回折に現れる結晶面が少なく
なり、また結晶自体も少なり、紫外線光透過率や可視光
に対する透明性は向上しても光触媒能力が低下するの
で、余り薄くすることは好ましくない。

【００２１】酸化ジルコニウムとしてもＸ線回折につい
ては酸化チタンと同様なことが言える。酸化雰囲気にて
熱分解して酸化チタンとなることができるチタン化合物
としては、有機チタン化合物および無機チタン化合物が
存在する。また酸化雰囲気にて熱分解して酸化ジルコニ
ウムとなることができるジルコニウム化合物としては、
有機ジルコニウム化合物および無機ジルコニウム化合物
が存在する。

【００２２】有機チタン化合物としては、テトラ−イソ
−プロポキシチタン、テトラ−ブトキシチタン、テトラ
キス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、テトラステ
アリルオキシチタン、ジ−イソ−プロポキシ・ビス（ア
セチルアセトナト）チタン、ジ−ノーマル−ブトキシ・
ビス（トリエタノールアミナト）チタン、チタニウムス
テアレート、チタニウム−イソ−プロポキシオクチレン
グリコレート、テトラ−イソ−プロポキシチタン重合
体、テトラ−ノーマル−ブトキシチタン重合体、ジヒド
ロキシ・ビス（ラクタト）チタン、プロパンジオキシチ
タンビス（エチルアセトアセテート）、オキソチタンビ
ス（モノアンモニウムオキサレート）、トリ−ノーマル
−ブトキシチタンモノステアレート、ジ−イソ−プロポ
キシチタンジステアレート、ジヒドロキシ・ビス（ラク
タト）チタン・アンモニウム塩、およびテトラ−メトキ
シチタン等が挙げられる。

【００２３】これらの有機チタン化合物は、単独で、ま
たは２種以上からなる化合物を組合わせて用いられる。
これらの有機チタン化合物の内でも、ジ−イソ−プロポ
キシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン、テトラ−ノ
ーマル−ブトキシチタン、テトラ−イソ−プロポキシチ
タン、ジ−ノーマル−ブトキシ・ビス（トリエタノール
アミナト）チタン、およびチタニウム−イソ−プロポキ
シオクチレングリコレートの内から選ばれた１種以上か
らなるものが、容易に熱分解し、得られた膜は、光触媒
能力が有り、紫外線の透過性が高く、かつ可視光線では
特に十分に透明となり、更にヒータへの付着性も高い。

【００２４】組合せとしては、例えば、ジ−イソ−プロ
ポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタンとチタニウ
ム−イソ−プロポキシオクチレングリコレートとの混合
物（例えば、モル比で３／７〜７／３）、ジ−イソ−プ
ロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタンとテトラ
−イソ−プロポキシチタンとの混合物（例えば、モル比
で３／７〜７／３）、ジ−イソ−プロポキシ・ビス（ア
セチルアセトナト）チタンとテトラ−ブトキシチタン
［この内でも特にテトラ−ノーマル−ブトキシチタン］
との混合物（例えば、モル比で３／７〜７／３）、ジ−
イソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン
とジ−ノーマル−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミ
ナト）チタンとの混合物（例えば、モル比で３／７〜７
／３）、あるいはジ−イソ−プロポキシ・ビス（アセチ
ルアセトナト）チタンとテトラキス（２−エチルヘキシ
ルオキシ）チタンとの混合物（例えば、モル比で３／７
〜７／３）等が挙げられる。

【００２５】有機ジルコニウム化合物としては、テトラ
−イソ−プロポキシジルコニウム、テトラ−ブトキシジ
ルコニウム、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）
ジルコニウム、テトラステアリルオキシジルコニウム、
ジ−イソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）ジ
ルコニウム、ジ−ノーマル−ブトキシ・ビス（トリエタ
ノールアミナト）ジルコニウム、ジルコニウムステアレ
ート、ジルコニウム−イソ−プロポキシオクチレングリ
コレート、テトラ−イソ−プロポキシジルコニウム重合
体、テトラ−ノーマル−ブトキシジルコニウム重合体、
ジヒドロキシ・ビス（ラクタト）ジルコニウム、プロパ
ンジオキシジルコニウムビス（エチルアセトアセテー
ト）、オキソジルコニウムビス（モノアンモニウムオキ
サレート）、トリ−ノーマル−ブトキシジルコニウムモ
ノステアレート、ジ−イソ−プロポキシジルコニウムジ
ステアレート、ジヒドロキシ・ビス（ラクタト）ジルコ
ニウム・アンモニウム塩、およびテトラ−メトキシジル
コニウム等が挙げられる。

【００２６】これらの有機ジルコニウム化合物は、単独
で、または２種以上からなる化合物を組合わせて用いら
れる。これらの有機ジルコニウム化合物の内でも、テト
ラ−イソ−プロポキシジルコニウム、およびテトラ−イ
ソ−ブトキシジルコニウムの内から選ばれた１種以上か
らなるものが、容易に熱分解し、得られた膜は、光触媒
能力が有り、紫外線の透過性が高く、かつ可視光線では
特に十分に透明となり、更にヒータへの付着性も高い。

【００２７】組合せとしては、例えば、ジ−イソ−プロ
ポキシ・ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウムとジ
ルコニウム−イソ−プロポキシオクチレングリコレート
との混合物（例えば、モル比で３／７〜７／３）、ジ−
イソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）ジルコ
ニウムとテトラ−イソ−プロポキシジルコニウムとの混
合物（例えば、モル比で３／７〜７／３）、ジ−イソ−
プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム
とテトラ−ブトキシジルコニウム［この内でも特にテト
ラ−ノーマル−ブトキシジルコニウム］との混合物（例
えば、モル比で３／７〜７／３）等が挙げられる。

【００２８】無機チタン化合物としては、塩化チタン
（ＴｉＣｌ4 ）等が挙げられ、無機ジルコニウム化合物
としては、塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ4 ）等が挙げら
れる。無機チタン化合物あるいは無機ジルコニウム化合
物と有機チタン化合物あるいは有機ジルコニウム化合物
とを混合して用いても良い。

【００２９】これらのチタン化合物あるいはジルコニウ
ム化合物は、前記第２の方法に、そのまま用いられる
か、または溶媒や分散媒を用いて、溶液あるいは、コロ
イド溶液、乳濁液もしくは懸濁液といった分散液として
用いる。特に、噴霧法（スプレー法）にてヒータに吹き
付ける場合には、流動性の無い物は、溶液や分散液とし
て用いる。

【００３０】ここに利用できる溶媒あるいは分散媒とし
ては、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノ
ールといったアルコール類が挙げられ、その他の溶媒あ
るいは分散媒としては、ヘキサン、トルエン、クロロベ
ンゼン、塩化メチルあるいはパークロロエチレン等が挙
げられる。この内でも、特に、塩化メチルが、前記有機
チタン化合物あるいは有機ジルコニウム化合物の溶解力
が強くかつ粘度が小さくて流動性が良いので、薄く塗布
し易く、好ましい。また、エタノールは、前記有機チタ
ン化合物あるいは有機ジルコニウム化合物の溶解力と作
業の環境衛生上の面から好ましい。尚、溶媒や分散媒は
少量の水を含んでいても良い。この水によりチタン化合
物あるいはジルコニウム化合物が加水分解しても最終的
にはヒータ上で酸化チタンあるいは酸化ジルコニウムに
なるからである。また、この水が含まれていた方が、酸
化チタンあるいは酸化ジルコニウムになり易い場合もあ
る。

【００３１】溶媒や分散媒へのチタン化合物やジルコニ
ウム化合物の溶解濃度あるいは分散濃度は、ヒータへの
塗布のし易さ、形成する酸化チタン膜や酸化ジルコニウ
ム膜の厚さ、透明度、結晶化の状態等から適宜選択すれ
ば良い。前述したチタン化合物あるいはジルコニウム化
合物を液体の場合はそのまま、あるいは溶液や分散液と
して、固体の場合は、粉体としてそのまま、あるいは溶
液や分散液として、ヒータの内、熱分解可能な温度に熱
した部分に、酸化雰囲気下にて塗布することにより、第
２の方法による酸化物光触媒は生成される。

【００３２】加熱部分の温度としては、例えば、４００
℃〜６００℃であり、チタン化合物やジルコニウム化合
物の分解性に応じて適宜選択すれば良い。ただし、あま
りに低温度であると、例えば３００℃以下であると、非
晶質が急速に増加し、光高透過性ではあるが光触媒能力
が低下するので好ましくない。ただ、前述した第２の方
法ならば、酸化チタンや酸化ジルコニウムの粉体をヒー
タに焼き付けるよりも、低温で良く、単にスプレー等で
吹き付けるのみで良いので、作業が簡便で労力やエネル
ギーが節約できる。

【００３３】酸化雰囲気としては、熱分解により酸化チ
タンあるいは酸化ジルコニウムが生成するための酸素が
存在すれば良く、酸素分子そのものが存在しなくても、
反応により酸素を放出する物質が存在していても良い
し、チタン化合物自身またはジルコニウム化合物自身
や、その溶媒あるいは分散媒が酸素を供給しても良い。
酸化雰囲気としては、通常は空気中で十分であるが、特
別に酸素を供給した雰囲気で熱分解しても良い。また雰
囲気温度も分解温度であっても良いが、ヒータの酸化物
光触媒膜を形成する部分さえ分解に十分な温度であれ
ば、雰囲気温度は常温でも良いし、常温より低温でも良
い。

【００３４】また、酸化チタン膜または酸化ジルコニウ
ム膜が形成されるヒータの該当部分は、例えば結晶化ガ
ラス、金属、あるいはセラミックスからなる。可視光に
対して透明な酸化チタン膜または可視光に対して透明な
酸化ジルコニウム膜を形成する場合、ヒータへの塗布方
法は、噴霧による方法が最も良いが、他の塗布方法でも
良い。

【００３５】また前記チタン化合物あるいは前記ジルコ
ニウム化合物は、酸化雰囲気にて熱分解で酸化チタンあ
るいは酸化ジルコニウムとなるものであるが、最終的に
酸化チタンあるいは酸化ジルコニウムになる中間の過程
で、一旦、加水分解された後、更に分解して酸化チタン
あるいは酸化ジルコニウムとなっても良い。例えば、熱
分解時の雰囲気に水蒸気が含まれている場合、あるい
は、チタン化合物あるいはジルコニウム化合物が、水ま
たは水を含む溶媒や分散媒により溶液や分散液とされて
いる場合などでは、一旦、加水分解してから、酸化チタ
ンあるいは酸化ジルコニウムとなる行程が生じ易い。

【００３６】また、上述したごとくヒータの内、熱した
部分へ塗布することにより、熱分解して成膜させる方法
以外に、第３の方法として、常温で、ヒータの該当部分
に、前述したチタン化合物あるいはジルコニウム化合
物、その溶液あるいはその分散液にて浸漬（ディッピン
グ）やその他の方法で塗布し、その該当部分を酸化雰囲
気にて加熱して、チタン化合物あるいはジルコニウム化
合物を熱分解して酸化チタン膜あるいは酸化ジルコニウ
ム膜としても良い。この場合も、光触媒としての能力は
十分にある。

【００３７】

【実施例】

［実施例１］図１（ａ）に断面を示す遠赤外線ヒータ２
は、熱膨張率の小さな結晶化ガラス板（低膨張セラミッ
クスの１種）４の表面に酸化チタン膜６を設け、裏面に
導電体膜（面状抵抗発熱体の１種）８を設けたものであ
る。導電体膜８の両端に設けた端子８ａ，８ｂ間に電流
を流すことにより導電体膜８が発熱し結晶化ガラス板４
が加熱されて、遠赤外線ヒータの役目を果す。

【００３８】酸化チタン膜６は、有機チタン化合物、こ
こでは、ジ−イソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセト
ナト）チタンの２０重量％エタノール溶液（ゾル）に、
結晶化ガラス板４の表面側を浸漬した後、加熱してゲル
化してなるものである。尚、酸化チタン膜６は絶縁体で
あることから、裏面の導電体膜８を覆ってもかまわな
い。

【００３９】従来のヒータは、酸化チタン膜６を有しな
い構成であるが、本実施例１のごとく、表面を完全に酸
化チタン膜６にて覆ったとしても、光触媒である酸化チ
タン膜６は、白色不透明であるが、放射率が０．９８と
大きく、良好な遠赤外線放射体でもあることから、遠赤
外線ヒータとしての能力は阻害されることはない。

【００４０】本遠赤外線ヒータ２の脱臭能力を、密閉し
た容器中でエタノール蒸気の分解にて調べたところ、エ
タノールの初期濃度１５０ｐｐｍであったものが、２０
分後に２０ｐｐｍに減少していた。したがって、本遠赤
外線ヒータ２は、遠赤外線ヒータと脱臭装置との両者の
機能を果すことができた。また脱臭機能は、従来の遠赤
外線ヒータの構成そのままで、単に結晶化ガラス板４の
表面に酸化チタン膜６を形成したのみであることから、
構成的には極めて簡単な変更のみで、余計なエネルギー
を必要とせず、照明用蛍光ランプ等から漏れ出るわずか
な紫外線や、太陽光からの紫外線により、脱臭機能を発
揮させることができる。また、脱臭のために動作する部
分はないので、騒音も生じることはない。

【００４１】［実施例２］図１（ｂ）に断面を示すパネ
ルヒータ１２は、セラミックス製の放射板１４の表面に
酸化チタン膜１６を設け、放射板１４の裏面側をヒータ
ケース１８で覆ったものである。放射板１４とヒータケ
ース１８との間の密閉空間には、絶縁体２０の中に発熱
用のニクロム線２２が配置されている。このニクロム線
２２に電流を流すことによりニクロム線２２が発熱し、
絶縁体２０を介して放射板１４が加熱されて、ヒータの
役目を果す。

【００４２】酸化チタン膜１６は、有機チタン化合物、
ここでは、テトラ−ノーマル−ブトキシチタンの２０重
量％エタノール溶液を調製し、５００℃に加熱した放射
板１４を、常温の空気中に配置して、直ちに、前記エタ
ノール溶液を放射板１４の表面に、スプレー装置にて噴
霧し、放射板１４上に形成したものである。その膜厚は
０．８μｍに形成されていた。この酸化チタン膜１６は
強固に放射板１４に固着していた。

【００４３】視認により、この酸化チタン膜１６は、十
分に可視光に対して透明に形成されていた。したがっ
て、放射板１４の表面がそのまま見通すことができ、酸
化チタン膜１６が設けられていない従来の場合と、外観
上の差はほとんど無かった。他の効果については、エタ
ノール蒸気の分解については、初期濃度１５０ｐｐｍが
３０分後に１３０ｐｐｍであった点以外は実施例１と同
じであった。

【００４４】［実施例３］図１（ｃ）に断面を示すクォ
ーツヒータ３２は、石英ガラス製の保護管３４の表面に
酸化ジルコニウム膜３６を設け、保護管３４の両端を閉
塞部材３４ａ，３４ｂにて閉塞したものである。保護管
３４の内部には、発熱用のニクロム線４０が配置されて
いる。このニクロム線４０に、両端の閉塞部材３４ａ，
３４ｂを貫通している端子４２，４４から電流を流すこ
とによりニクロム線４０が発熱し、保護管３４が加熱さ
れて、ヒータの役目を果す。

【００４５】酸化ジルコニウム膜３６は、有機ジルコニ
ウム化合物、ここではテトラ−イソ−プロポキシジルコ
ニウムを用い、実施例２と同じ工程・同じ条件下にて、
保護管３４上に形成したものであり、その膜厚は０．８
μｍに形成されていた。また酸化ジルコニウム膜３６は
強固に保護管３４に固着していた。

【００４６】視認により、この酸化ジルコニウム膜３６
は、保護管３４が十分に見通せるほど透明であった。こ
のため、酸化ジルコニウム膜３６が設けられていない従
来の場合と、外観上の差はほとんど無かった。更に、そ
のニクロム線４０の発熱時に、保護管３４やその内部が
赤くなるのを、視認できたので、見ただけでクォーツヒ
ータ３２が働いているのが確認できた。

【００４７】他の効果については、エタノール蒸気の分
解については、初期濃度１５０ｐｐｍが３０分後に１０
０ｐｐｍであった点以外は実施例１と同じであった。［実施例４］図２（ａ）に断面を示す蒸気ヒータ５２
は、フィン５４ａを有する金属製の導管５４と、その表
面に酸化チタン膜５６とを設け、更に、導管５４には蒸
気を通すための内部通路５４ｂを設けている。この内部
通路５４ｂに、過熱した蒸気を通すことにより、導管５
４およびフィン５４ａが加熱されて、ヒータの役目を果
す。尚、蒸気ヒータ５２は、内部通路５４ｂに高温のオ
イルを通せばオイルヒータとしても使用できる。

【００４８】この酸化チタン膜５６としては、実施例２
と同じチタン化合物を用いて同じ工程・同じ条件で導管
５４の表面に形成したものである。効果は、実施例２の
効果と同じであった。［実施例５］図２（ｂ）に部分断面斜視図を示すガスヒ
ータ用ハニカム型燃焼板６２は、複数の通路６４が開口
する面に、酸化チタン膜６６が形成されている。

【００４９】この酸化チタン膜６６は、粉体の酸化チタ
ンを溶媒に分散した酸化チタン分散液（ゾル）内に、通
路６４が開口する面を浸漬して、その後、高温で焼成し
たものである。外観は、酸化チタン膜６６は白色不透
明であった。エタノール蒸気の分解は、初期濃度１５０
ｐｐｍが３０分後に２０ｐｐｍに減少した。他の効果は
実施例１と同じであった。

【００５０】［実施例６］ガスヒータの一つであるラジ
アントチューブ型のチューブ表面に、実施例５と同じ酸
化チタン分散液（ゾル）を用いて、同じ工程・同じ条件
にて、酸化チタン膜を形成したところ、実施例５と同じ
効果を得た。

【００５１】［その他］実施例１においても、実施例２
に示したごとく、加熱した結晶化ガラス板４の表面にチ
タン化合物の溶液を噴霧して、可視光に透明な光触媒酸
化チタン膜を形成しても良い。

【００５２】［Ｘ線回折測定］可視光に透明で紫外線に
も高透過性の酸化チタン膜の結晶状態を示すために、実
施例２の可視光に透明で紫外線にも高透過性な酸化チタ
ン膜１６のＸ線回折図を図３（ａ）に示し、実施例５の
白色不透明な酸化チタン膜６６とのＸ線回折図を図３
（ｂ）に示す。

【００５３】このＸ線回折図から判るように、可視光に
透明で紫外線にも高透過性の酸化チタン膜１６は、アナ
タース型の（１０１）の結晶面のみの回折パターンが現
れ、白色不透明な酸化チタン膜６６は、ほぼ全ての結晶
面の回折パターンが現れている。このことから、可視光
に透明で紫外線にも高透過性の酸化チタン膜１６は、結
晶の配向が揃っていることが解り、白色不透明な酸化チ
タン膜６６は、結晶の配向がまったくランダムとなって
いることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１〜３の構成を示す概略断面
図である。

【図２】本発明の実施例４，５の構成を示す概略断面
図である。

【図３】実施例２，５の酸化チタン膜のＸ線回折図で
ある。

【符号の説明】

２…遠赤外線ヒータ４…結晶化ガラス板６
…酸化チタン膜８…導電体膜１２…パネルヒータ１４…放射板１６…酸化チタン膜１８…ヒータケース３２…
クォーツヒータ３４…保護管３６…酸化ジルコニウム膜５２…
蒸気ヒータ５４…導管５４ａ…フィン５６…酸化チタン膜６２…ガスヒータ用ハニカム型燃焼板６６…酸化チ
タン膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２４Ｃ 7/04 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＨ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に酸化物光触媒を設けたことを特徴と
する脱臭機能付ヒータ。
【請求項２】前記酸化物光触媒が、酸化チタンを主成分
とする請求項１記載の脱臭機能付ヒータ。
【請求項３】前記酸化物光触媒が、酸化ジルコニウムを
主成分とする請求項１記載の脱臭機能付ヒータ。
【請求項４】酸化雰囲気にて熱分解して酸化チタンとな
ることができるチタン化合物、その溶液またはその分散
液を、熱分解可能な温度に熱した部分に、酸化雰囲気下
にて塗布することにより、酸化チタン膜が形成された請
求項２記載の脱臭機能付ヒータ。
【請求項５】酸化雰囲気にて熱分解して酸化ジルコニウ
ムとなることができるジルコニウム化合物、その溶液ま
たはその分散液を、熱分解可能な温度に熱した部分に、
酸化雰囲気下にて塗布することにより、酸化ジルコニウ
ム膜が形成された請求項３記載の脱臭機能付ヒータ。
【請求項６】セラミック基板とこのセラミック基板の表
面に設けた面状抵抗発熱体とを有するヒータであって、前記セラミック基板または前記面状抵抗発熱体の表面に
前記酸化物光触媒を設けたことを特徴とする請求項１〜
５のいずれか記載の脱臭機能付ヒータ。