JPH10230135A - Catalyst heater and catalytic device using the catalytic heater - Google Patents

Catalyst heater and catalytic device using the catalytic heater

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Publication number
JPH10230135A
JPH10230135A JP9034578A JP3457897A JPH10230135A JP H10230135 A JPH10230135 A JP H10230135A JP 9034578 A JP9034578 A JP 9034578A JP 3457897 A JP3457897 A JP 3457897A JP H10230135 A JPH10230135 A JP H10230135A
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JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
heater
expanded metal
layer
base material
Prior art date
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Pending
Application number
JP9034578A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadami Suzuki
忠視 鈴木
Toshimitsu Kurumisawa
利光 胡桃沢
Shuzo Tokumitsu
修三 徳満
Haruo Terai
春夫 寺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9034578A priority Critical patent/JPH10230135A/en
Publication of JPH10230135A publication Critical patent/JPH10230135A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a catalytic heater wherein purification performance is not decreased even if it is clogged with foreign matter while rise of temperature is quick and the purification capacity is large by a method wherein a catalytic layer is formed on a surface of an expanded metal base material, and the catalytic layer is heated by using heating when the expanded metal base material is electrically charged. SOLUTION: A catalytic heater 1 is constituted by providing a feeding terminal 2 at both ends of an expanded metal wherein a catalytic layer is formed on a surface. In this case, a base material 4 of the expanded metal is manufactured by expanding successively a stitch after feeding a hoop-like plate in order according to a cut width and stamping with a semicylindrical edge. After degreasing the base material 4 manufactured thus, self creening porcelain enamel as a catalyst is applied onto the surface. After drying, it is baked to prepare the catalytic heater. Since the catalyst heater 1 is less prone to be clogged with the foreign matter, and further when it is partially clogged with the foreign matter, it is not on the whole clogged and purification performance is prevented from being deteriorated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、調理機器・燃焼機
器・厨芥処理機器等から発生する臭気成分や油煙などを
浄化したり、または冷房装置などに装着して室内空気を
浄化する触媒ヒータとこの触媒ヒータを使用した触媒装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst heater for purifying indoor air by purifying odor components and oil smoke generated from cooking appliances, combustion appliances, garbage disposal appliances, and the like, or attaching to a cooling device or the like. The present invention relates to a catalyst device using the catalyst heater.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、調理機器・厨芥処理機などから発
生する臭いや油煙は、排ガス経路に配置したセラミック
ス担体を用いたハニカム状の酸化触媒を、外部から加熱
することによって酸化分解しているものである。こうし
て室内の空気を清浄に保つようにしているものである。
また、冷房装置等には吸着剤と前記酸化触媒とを取り付
け、冷却中は室内空気に含まれるタバコの煙や臭気成分
を一旦吸着材に吸着させ、間欠的に加熱して吸着成分を
酸化分解して、室内の空気を浄化しているものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, odors and oily smoke generated from cooking appliances and garbage disposal machines are oxidatively decomposed by externally heating a honeycomb-shaped oxidation catalyst using a ceramic carrier disposed in an exhaust gas path. Things. Thus, the indoor air is kept clean.
In addition, an adsorbent and the oxidation catalyst are installed in a cooling device, etc. During cooling, the smoke and odor components of the tobacco contained in the room air are once adsorbed to the adsorbent, and the adsorbed components are oxidatively decomposed by intermittent heating. Thus, the indoor air is purified.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとしている課題】前記従来の方法
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の場合には、触媒の
熱容量が大きいということ、セラミックスの熱伝導率が
低いということが原因しているものである。また、触媒
をハニカム形状とした場合には温度分布が不均一となっ
て、排ガスと触媒との接触効率が悪くなるものである。
また、異物によってハニカムが詰まった場合には、その
部分の浄化能力が低下し、耐久性も低下するものであ
る。
The above conventional method has a problem that the temperature of the oxidation catalyst rises slowly and it takes a long time to reach the decomposition temperature. For example,
In the case of an oxidation catalyst using a ceramic carrier, the reason is that the heat capacity of the catalyst is large and the thermal conductivity of the ceramic is low. Further, when the catalyst has a honeycomb shape, the temperature distribution becomes non-uniform, and the contact efficiency between the exhaust gas and the catalyst deteriorates.
Further, when the honeycomb is clogged by foreign matter, the purifying ability of the portion is reduced, and the durability is also reduced.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、エキスパンド
メタル基材の表面に触媒層を形成し、エキスパンドメタ
ル基材を通電したときの発熱を利用する触媒ヒータと、
この触媒ヒータを使用する触媒装置としているものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a catalyst heater which forms a catalyst layer on the surface of an expanded metal substrate and utilizes heat generated when an electric current is applied to the expanded metal substrate.
This is a catalyst device using the catalyst heater.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、エキ
スパンドメタル基材の表面に触媒層を形成し、エキスパ
ンドメタル基材を通電したときの発熱を利用して触媒層
を加熱するようにして、温度上昇が早く、排ガスの浄化
能力が大きく、異物が詰まっても浄化性能が低下しない
触媒ヒータとしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a catalyst layer is formed on a surface of an expanded metal substrate, and the catalyst layer is heated by utilizing heat generated when the expanded metal substrate is energized. In addition, the catalyst heater has a rapid temperature rise, has a large exhaust gas purifying ability, and does not lower the purifying performance even if foreign matter is clogged.

【0006】請求項2に記載した発明は、エキスパンド
メタル基材は、板厚・幅・長さ・きざみ幅・LW・SW
の内の少なくとも一つ以上を調整するようにして、抵抗
値の設定を自由に行え、任意の電力を触媒層に供給でき
る触媒ヒータとしている。
[0006] In the invention described in claim 2, the expanded metal base material has a thickness, width, length, step width, LW, SW.
The catalyst heater is capable of freely setting the resistance value by adjusting at least one of them, and supplying an arbitrary electric power to the catalyst layer.

【0007】請求項3に記載した発明は、触媒層は、エ
キスパンドメタル基材の表面に形成したアンダーコート
層と、アンダーコート層の表面に担持した触媒とから成
るようにして、浄化能力が高く、また耐久性に優れた触
媒ヒータとしている。
According to a third aspect of the present invention, the catalyst layer is composed of an undercoat layer formed on the surface of the expanded metal substrate and a catalyst supported on the surface of the undercoat layer, so that the purification ability is high. The catalyst heater has excellent durability.

【0008】請求項4に記載した発明は、触媒層を、エ
キスパンドメタル基材の表面に形成した多孔質の塗膜か
らなる凹凸層の表面に形成するようにして、凹凸による
アンカー効果と化学的結合とを併用でき、エキスパンド
メタル基材と触媒層との密着性が高く、耐久性に優れた
触媒ヒータとしている。
According to a fourth aspect of the present invention, the catalyst layer is formed on the surface of the uneven layer formed of a porous coating film formed on the surface of the expanded metal substrate, so that the anchor effect due to the unevenness and the chemical effect can be improved. The catalyst heater can be used together with the bonding, has high adhesion between the expanded metal base material and the catalyst layer, and has excellent durability.

【0009】請求項5に記載した発明は、触媒層は吸着
剤と貴金属触媒とを有して、常時は排ガス中の有害成分
を吸着し、定期的に触媒ヒータに通電して吸着した有害
成分を分解し、同時に吸着剤を活性化できる、メンテナ
ンスフリーの触媒ヒータとしている。
According to a fifth aspect of the present invention, the catalyst layer has an adsorbent and a noble metal catalyst, always adsorbs harmful components in exhaust gas, and periodically supplies electricity to the catalyst heater to adsorb harmful components. Is a maintenance-free catalyst heater that can decompose and simultaneously activate the adsorbent.

【0010】請求項6に記載した発明は、エキスパンド
メタル基材を波板状に加工するようにして、排ガスの通
過面積当たりの接触面積を増大でき、触媒の浄化性能を
向上した触媒ヒータとしている。
[0010] The invention according to claim 6 is a catalyst heater in which the expanded metal substrate is processed into a corrugated plate to increase the contact area per exhaust gas passage area and improve the purification performance of the catalyst. .

【0011】請求項7に記載した発明は、触媒ヒータ
と、この触媒ヒータの上面と下面とに配置した絶縁体
と、触媒ヒータの側面に配置した保持金具とを備えた構
成として、エキスパンドメタル基材の網目を排ガスが通
過し、圧力損失が小さく、効率の優れた触媒装置として
いる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an expanded metal base comprising a catalyst heater, insulators disposed on upper and lower surfaces of the catalyst heater, and holding metal fittings disposed on side surfaces of the catalyst heater. The exhaust gas passes through the mesh of the material, the pressure loss is small, and the catalyst device is excellent in efficiency.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

(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は本実施例の構成を示す平面図である。1は
表面に触媒層を形成したエキスパンドメタルで、両端に
給電端子2を設けている。エキスパンドメタル1の基材
(以下単に基材と称する)は、図2に示す構成となって
いる。基材は、フープ状の板4を刻み幅Kに応じて順送
し、かまぼこ型をした刃物で打ち抜くようにして、順次
編み目3を押し広げて作製するものである。ここでは、
メッシュの短目方向の中心間距離をSW、メッシュ長目
方向の中心間距離をLWとしている。本実施例では、板
厚は0.1mm、LWは3mm、SWは2mm、Lは800mm、Sは20
mmの設定としている。また前記基材としては、固有抵抗
の大きな材料が適しており、特にヒータとしての特性を
考慮すると、Fe−Cr−Al系耐熱鋼、Ni−Cr系耐熱鋼のい
ずれかが特に優れている。本実施例では、表面に形成し
た触媒層の熱膨張係数と整合するために、相対的に熱膨
張係数が小さいFe−Cr−Al系耐熱鋼(NTK NO.4
L(日本金属工業製))を使用している。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the present embodiment. Reference numeral 1 denotes an expanded metal having a catalyst layer formed on its surface, and power supply terminals 2 are provided at both ends. The base material of the expanded metal 1 (hereinafter simply referred to as a base material) has a configuration shown in FIG. The base material is prepared by sequentially feeding the hoop-shaped plate 4 in accordance with the step width K and punching out the stitches 3 by punching with a kamaboko-shaped blade. here,
The center-to-center distance in the short direction of the mesh is SW, and the center-to-center distance in the long direction of the mesh is LW. In this embodiment, the thickness is 0.1 mm, LW is 3 mm, SW is 2 mm, L is 800 mm, and S is 20 mm.
mm. As the base material, a material having a large specific resistance is suitable. In particular, in consideration of characteristics as a heater, any of Fe—Cr—Al heat resistant steel and Ni—Cr heat resistant steel is particularly excellent. In the present embodiment, in order to match the coefficient of thermal expansion of the catalyst layer formed on the surface, a heat-resistant Fe—Cr—Al-based steel (NTK No. 4) having a relatively small coefficient of thermal expansion is used.
L (manufactured by Nippon Metal Industry).

【0013】こうして作製した基材を脱脂した後、この
表面に、マンガン酸化物を含むセルフクリーニングホー
ロ(以後SCホーロと称す)を触媒として塗布し乾燥し
た後焼成して触媒ヒータとしているものである。なお、
本実施例ではSCホーロを触媒層として用いているが特
にSCホーローに限定されるものではない。
After the substrate thus prepared is degreased, a self-cleaning porcelain containing manganese oxide (hereinafter referred to as SC porcelain) is applied as a catalyst on the surface thereof, dried and fired to form a catalyst heater. . In addition,
In this embodiment, the SC enamel is used as the catalyst layer, but the present invention is not limited to the SC enamel.

【0014】以上の構成の触媒ヒータを動作させた結果
を図3に示している。すなわち図3は、同一容量で加熱
したときに従来の構成の酸化触媒の表面温度と本実施例
の触媒ヒータの表面温度とを比較しているものである。
この結果から、本実施例の触媒ヒータは同一電気容量で
は従来のほぼ2倍の温度に達するものである。つまり、
触媒活性温度に達するために必要となるエネルギーは従
来の1/2でよいものである。また、図4は本実施例の
構成のものと従来の構成のものとの温度上昇の速度を比
較した結果を示している。図4から分かるように、300
℃に達するまでの時間は本実施例のものでは100Wで40
秒であるが、従来のものでは300Wで7分を要してい
る。
FIG. 3 shows the result of operating the catalyst heater having the above configuration. That is, FIG. 3 shows a comparison between the surface temperature of the oxidation catalyst having the conventional configuration and the surface temperature of the catalyst heater of this embodiment when heated at the same volume.
From this result, the catalyst heater of this embodiment reaches a temperature almost twice that of the conventional heater at the same electric capacity. That is,
The energy required to reach the catalyst activation temperature is half that of the conventional one. FIG. 4 shows the result of comparing the rate of temperature rise between the configuration of the present embodiment and that of the conventional configuration. As can be seen from FIG.
In this embodiment, the time until the temperature reaches 100 ° C. is 40 W at 100 W.
It is seconds, but the conventional one requires 7 minutes at 300W.

【0015】以上のように、本実施例の触媒ヒータは、
基材としてエキスパンドメタルを使用しているため、異
物が詰まりにくく、また異物が部分的に詰まったとして
も全面的に詰まるようなことはなく、浄化性能が低下し
ないものである。またパンチングメタルをヒータとして
使用しているため、触媒層に対する伝熱効率が高く、省
エネルギーで昇温スピードが非常に早いものである。
As described above, the catalyst heater of this embodiment is
Since the expanded metal is used as the base material, foreign substances are hardly clogged, and even if the foreign substances are partially clogged, they are not completely clogged and the purification performance is not reduced. Further, since the punching metal is used as the heater, the heat transfer efficiency to the catalyst layer is high, energy is saved, and the temperature rising speed is very fast.

【0016】またこのとき、パンチングメタルを触媒層
を加熱するヒータとして使用しているため、抵抗値の設
定を自由に行え、任意の電力を触媒層に供給できる触媒
ヒータを簡単に実現できるものである。すなわち、エキ
スパンドメタルの基材4の板厚・幅S・長さL・きざみ
幅K・LW・SWのいずれを調整することによっても抵
抗値を変えることが出来るものである。本実施例では、
Fe−Cr−Al系耐熱鋼(NTK NO.4L(日本金属工
業製))の基材(板厚=0.1mm)を使用し、SWを一定
にして、LWときざみ幅Kを調整するようにしている。
図5は、前記調整した結果基材4の面積抵抗の変化の様
子を示しているものである。図4から分かるように、き
ざみ幅Kと面積抵抗とはほぼ反比例の関係にあり、きざ
み幅Kが増加すると電気抵抗は減少するものである。ま
た図6は、長さLと抵抗との関係を示しており、当然の
ことながら長さLを長くすると電気抵抗は比例的に増加
するものである。また幅Sと抵抗とは反比例の関係にあ
り、幅Sを広げると面積抵抗は減少する。(図示せず)
このとき、発明者らの試験結果によれば、LW:SW=
2:1以上とする方が機械的強度の点で優れているもの
であるが、特にLWとSWの比を限定する必要はないも
のである。
At this time, since the punching metal is used as a heater for heating the catalyst layer, the resistance value can be freely set and a catalyst heater capable of supplying an arbitrary electric power to the catalyst layer can be easily realized. is there. That is, the resistance value can be changed by adjusting any of the thickness, width S, length L, and step width K, LW, and SW of the expanded metal base material 4. In this embodiment,
Using a base material (thickness = 0.1 mm) of Fe-Cr-Al heat-resistant steel (NTK No. 4L (manufactured by Nippon Metal Industry)), keeping SW constant and adjusting LW and step width K ing.
FIG. 5 shows how the sheet resistance of the substrate 4 changes as a result of the adjustment. As can be seen from FIG. 4, the step width K and the sheet resistance are substantially in inverse proportion, and the electric resistance decreases as the step width K increases. FIG. 6 shows the relationship between the length L and the resistance. As a matter of course, when the length L is increased, the electric resistance increases proportionally. Further, the width S and the resistance are in an inversely proportional relationship, and when the width S is increased, the sheet resistance decreases. (Not shown)
At this time, according to the test results of the inventors, LW: SW =
A ratio of 2: 1 or more is superior in terms of mechanical strength, but it is not particularly necessary to limit the ratio of LW to SW.

【0017】(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7は、本実施例の構成を説明する
断面図である。本実施例では、触媒層7を、アンダーコ
ート層5と、アンダーコート層5の上に担持した貴金属
触媒6とによって構成しているものである。この構成と
した場合には、浄化能力と耐久性に優れた触媒ヒータを
実現できるものである。以下この構成の触媒ヒータにつ
いて説明する。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the present embodiment. In the present embodiment, the catalyst layer 7 is constituted by the undercoat layer 5 and the noble metal catalyst 6 supported on the undercoat layer 5. With this configuration, it is possible to realize a catalyst heater having excellent purification ability and durability. Hereinafter, the catalyst heater having this configuration will be described.

【0018】基材4にアンダーコートスラリーを3.5g
塗布した後、130℃で20分乾燥し、600℃で20分焼成しア
ンダーコート層5を形成する。次に、4.5重量%のジニ
トロジアミン白金硝酸水溶液と4.5重量%のジニトロジ
アミンパラジウム硝酸水溶液とを1/2の比で混合し、
3.5gを塗布する。この後、130℃で20分乾燥し、600℃
で20分焼成して貴金属触媒層6を構成すると共に触媒ヒ
ータを構成するものである。前記アンダーコートスラリ
ーは、以下に説明する焼結酸化物Aを使用して調製する
ものである。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重量部を混合し、100℃で乾燥
する。この後連続して1000℃で60分焼結した後、冷却し
て粉砕するものである。こうして得た焼結酸化物Aを40
0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、イオン交換水を460重量
部として、これを2リットルボールミルで5時間粉砕し
て、B型回転粘度計(東京計器製)による粘度が105CP/
25℃、平均粒度分布が4.1μm(島津製作所製粒子径測定
装置)のアンダーコートスラリーを得ているものであ
る。
3.5 g of undercoat slurry on substrate 4
After the application, the coating is dried at 130 ° C. for 20 minutes and baked at 600 ° C. for 20 minutes to form the undercoat layer 5. Next, an aqueous solution of 4.5% by weight of dinitrodiamine platinum nitrate and an aqueous solution of 4.5% by weight of dinitrodiamine palladium nitrate were mixed at a ratio of 1/2,
Apply 3.5g. After that, it is dried at 130 ° C for 20 minutes,
For 20 minutes to form a noble metal catalyst layer 6 and a catalyst heater. The undercoat slurry is prepared by using a sintered oxide A described below. 720 parts by weight of aluminum hydroxide, 217 parts by weight of cerium nitrate hexahydrate, 38 parts by weight of barium carbonate, and 1520 parts by weight of ion-exchanged water are mixed and dried at 100 ° C. Then, after sintering continuously at 1000 ° C. for 60 minutes, it is cooled and pulverized. The sintered oxide A obtained in this way was
0 parts by weight, 50 parts by weight of aluminum nitrate 9-hydrate, 80 parts by weight of colloidal alumina, and 460 parts by weight of ion-exchanged water were pulverized with a 2-liter ball mill for 5 hours. (Tokyo Keiki) viscosity is 105CP /
An undercoat slurry having a temperature of 25 ° C. and an average particle size distribution of 4.1 μm (particle size measuring device manufactured by Shimadzu Corporation) was obtained.

【0019】以上のように構成することによって、触媒
層7は表面部分が貴金属濃度の高い状態となっているも
のである。このため、従来に比べて触媒の浄化能力が高
く、また耐久性に優れた触媒ヒータを実現できるもので
ある。
With the above configuration, the catalyst layer 7 has a high noble metal concentration at the surface. For this reason, a catalyst heater having a higher purification ability of the catalyst than the conventional one and having excellent durability can be realized.

【0020】(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8は、本実施例の構成を示す断面
図である。本実施例では、基材4の表面に多孔質の塗膜
からなる凹凸層8を形成し、その表面に触媒層9を形成
しているものである。この構成とした場合には、凹凸層
8によるアンカー効果と化学的結合とを併用でき、基材
4と触媒層9との密着性を高めた触媒ヒータを実現でき
るものである。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the present embodiment. In the present embodiment, a concavo-convex layer 8 made of a porous coating film is formed on the surface of the substrate 4, and the catalyst layer 9 is formed on the surface. In the case of this configuration, the anchor effect and the chemical bonding by the uneven layer 8 can be used in combination, and a catalyst heater with improved adhesion between the base material 4 and the catalyst layer 9 can be realized.

【0021】以下この構成について説明する。凹凸層8
としては、アルミナなどのプラズマ溶射層、凹凸のある
耐熱塗料、SC塗料、ステンレス用SCホーロー等が使
用できる。本実施例ではステンレス用SCホーローを使
用している。
Hereinafter, this configuration will be described. Uneven layer 8
Examples thereof include a plasma sprayed layer of alumina or the like, a heat-resistant paint having irregularities, an SC paint, and an SC enamel for stainless steel. In this embodiment, an SC enamel for stainless steel is used.

【0022】SCホーロー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、触媒作用
を有している。この表面に、4.5重量%のジニトロジア
ミン白金硝酸水溶液と4.5重量%のジニトロジアミンパ
ラジウム硝酸水溶液とを1:2の比で混合したものを3.
5g塗布する。この後、130℃で20分乾燥し、600℃で2
0分焼成して、触媒層9を形成し、同時に触媒ヒータを
形成するものである。このようにして作製した触媒ヒー
タは、マンガン酸化物系触媒と貴金属系触媒とが共存し
ており、それぞれの長所が作用して触媒活性が非常に優
れているものである。また、凹凸層8によって形成した
塗膜は凹凸によるアンカー効果を有しており、基材4と
凹凸層8との間、凹凸層8と触媒層9との間が強固に結
合されるものである。
SC enamel is a porous coating film mainly composed of a glass component, manganese oxide and clay, and has a catalytic action. A mixture of a 4.5% by weight aqueous solution of dinitrodiamineplatinic nitric acid and a 4.5% by weight aqueous solution of dinitrodiaminepalladium nitric acid in a ratio of 1: 2 was added to this surface.
Apply 5g. After that, it is dried at 130 ° C for 20 minutes, and then dried at 600 ° C for 2 minutes.
By baking for 0 minutes, the catalyst layer 9 is formed, and at the same time, a catalyst heater is formed. In the catalyst heater manufactured in this manner, a manganese oxide-based catalyst and a noble metal-based catalyst coexist, and the advantages of the respective catalysts act so that the catalyst activity is extremely excellent. Further, the coating film formed by the uneven layer 8 has an anchor effect due to the unevenness, and is firmly bonded between the base material 4 and the uneven layer 8 and between the uneven layer 8 and the catalyst layer 9. is there.

【0023】またこの図8に示した構成において、触媒
層9が、吸着剤と貴金属触媒とを有する構成とした場合
には、冷房装置や空気清浄機等に組み合わせて使用した
場合に効果の高い触媒ヒータを実現するものである。
In the configuration shown in FIG. 8, when the catalyst layer 9 has a configuration having an adsorbent and a noble metal catalyst, it is highly effective when used in combination with a cooling device, an air purifier, or the like. This realizes a catalyst heater.

【0024】以下この構成について説明する。冷房装置
や空気清浄機などのように熱の放出を極力抑えて室内空
気を浄化することを目的とする場合には、触媒層を常時
加熱する構成は避ける必要がある。本実施例では、触媒
層9をゼオライト等の吸着剤と、貴金属触媒とを組み合
わせた構成としているものである。この触媒層9を前記
同様、凹凸層8に塗布し、焼き付けているものである。
吸着剤を含む触媒層9は一般には結合力が弱く容易に剥
離しやすいものであるが、本実施例では凹凸層8を使用
しているため、基材4と凹凸層8との間、凹凸層8と触
媒層9との間が凹凸層8のアンカー効果によって強固に
結合されるものである。
Hereinafter, this configuration will be described. When the purpose is to purify indoor air by minimizing the release of heat, as in a cooling device or an air purifier, it is necessary to avoid a configuration in which the catalyst layer is constantly heated. In the present embodiment, the catalyst layer 9 has a configuration in which an adsorbent such as zeolite and a noble metal catalyst are combined. The catalyst layer 9 is applied to the uneven layer 8 and baked in the same manner as described above.
The catalyst layer 9 containing the adsorbent generally has a weak bonding force and is easily peeled off. However, in this embodiment, since the uneven layer 8 is used, the unevenness between the base material 4 and the uneven layer 8 is increased. The layer 8 and the catalyst layer 9 are firmly connected by the anchor effect of the uneven layer 8.

【0025】以上の構成の触媒ヒータを冷房装置あるい
は空気清浄機に装着し、通常は吸着剤によって臭気成分
の吸着のみを行い、一定時間毎に基材4を通電して触媒
層9を作用させて臭気成分を酸化分解し、同時に吸着剤
を活性化するものである。こうして、メンテナンスフリ
ーで脱臭を継続することができる触媒ヒータを実現でき
るものである。
The above-structured catalyst heater is mounted on a cooling device or an air purifier, and usually only adsorbs odor components with an adsorbent, and energizes the base material 4 at regular intervals to cause the catalyst layer 9 to act. To oxidatively decompose odor components and activate the adsorbent at the same time. Thus, it is possible to realize a catalyst heater that can maintain deodorization without maintenance.

【0026】(実施例4)次に本発明の第6の実施例に
ついて説明する。図9は本実施例の構成を示す斜視図で
ある。本実施例では、基材4を波板状に加工し、この表
面に触媒層9を形成しているものである。波板の高さH
は、特に制限の必要はないが本実施例では10mmに設定し
ている。
(Embodiment 4) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of this embodiment. In this embodiment, the base material 4 is processed into a corrugated plate, and the catalyst layer 9 is formed on the surface. Corrugated plate height H
Is not particularly limited, but is set to 10 mm in this embodiment.

【0027】この構成とした場合には、排ガスが触媒ヒ
ータを通過するときに、触媒層9と接触する接触面積を
大きくすることが出来るものである。この結果本実施例
の構成とした場合には、触媒による浄化性能を向上でき
るものである。
With this configuration, the contact area where the exhaust gas contacts the catalyst layer 9 when passing through the catalyst heater can be increased. As a result, in the case of the configuration of this embodiment, the purification performance by the catalyst can be improved.

【0028】(実施例5)次に、本発明の第5の実施例
について説明する。本実施例は、実施例4で説明した触
媒ヒータを使用した触媒装置に関するものである。図1
0は本実施例の触媒装置の構成を示す斜視図である。1
0は波板状に加工した基材の表面に触媒層9を形成した
触媒ヒータで、両端には給電端子1を有している。触媒
ヒータ10の側面には、絶縁材12を備えた保持金具1
1を設けており、触媒ヒータ10を電気的に絶縁しなが
ら左右のぶれを防止している。また触媒ヒータ10の上
下面には絶縁材13を設けており、触媒ヒータ10の上
下方向のぶれを防止している。なお絶縁材13は、基材
が有しているメッシュの開口を確保できるような大きさ
に設定されているものである。また14は絶縁碍子で、
給電端子1をここから外部に取り出している。
(Embodiment 5) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment relates to a catalyst device using the catalyst heater described in the fourth embodiment. FIG.
Reference numeral 0 is a perspective view showing the configuration of the catalyst device of this embodiment. 1
Reference numeral 0 denotes a catalyst heater in which a catalyst layer 9 is formed on the surface of a substrate processed into a corrugated plate, and has a power supply terminal 1 at both ends. On a side surface of the catalyst heater 10, a holding fitting 1 having an insulating material 12 is provided.
1 to prevent left and right blur while electrically insulating the catalyst heater 10. Insulating materials 13 are provided on the upper and lower surfaces of the catalyst heater 10 to prevent the catalyst heater 10 from moving vertically. Note that the insulating material 13 is set to a size such that an opening of the mesh of the base material can be secured. 14 is an insulator,
The power supply terminal 1 is taken out from here.

【0029】以上のように構成することによって、実施
例1から実施例4に記載した特長を有する触媒ヒータを
備えた触媒装置を実現できるものである。
With the above configuration, a catalyst device having a catalyst heater having the features described in the first to fourth embodiments can be realized.

【0030】すなわち、基材としてエキスパンドメタル
を使用しているため、異物が詰まりにくく、また異物が
部分的に詰まったとしても全面的に詰まるようなことは
なく、浄化性能が低下しないものである。またエキスパ
ンドメタルをヒータとして使用しているため、触媒層9
に対する伝熱効率が高く、省エネルギーで昇温スピード
が非常に早い触媒装置を実現できるものである。
That is, since the expanded metal is used as the base material, foreign substances are hardly clogged, and even if the foreign substances are partially clogged, they are not completely clogged and the purification performance does not decrease. . Since the expanded metal is used as a heater, the catalyst layer 9
Thus, it is possible to realize a catalyst device having high heat transfer efficiency, energy saving, and a very fast temperature rising speed.

【0031】また、触媒層9を、アンダーコート層と、
アンダーコートの上に担持した貴金属触媒とによって構
成した場合には、表面部分が貴金属濃度の高い状態とな
って、従来に比べて触媒の浄化能力が高く、また耐久性
に優れた触媒装置を実現できるものである。
Further, the catalyst layer 9 is formed as an undercoat layer,
When composed of a noble metal catalyst supported on an undercoat, the surface part is in a state of high noble metal concentration, realizing a catalyst device with higher purification capacity of catalyst and excellent durability compared to conventional You can do it.

【0032】また、基材の表面に多孔質の塗膜からなる
凹凸層を形成し、その表面に触媒層を形成した構成とし
た場合には、凹凸層によるアンカー効果と化学的結合と
を併用でき、基材と触媒層との密着性が高く、耐久性に
優れた触媒装置を実現できるものである。
In the case where an uneven layer made of a porous coating film is formed on the surface of the substrate and a catalyst layer is formed on the surface, the anchor effect and the chemical bonding by the uneven layer are used together. Thus, a catalyst device having high adhesion between the substrate and the catalyst layer and excellent durability can be realized.

【0033】また、基材の表面に多孔質の塗膜からなる
凹凸層を形成し、この上に吸着剤と貴金属触媒とから構
成した触媒層を設けた構成とした場合には、メンテナン
スフリーで脱臭を継続することができる触媒装置を実現
できるものである。
In the case where a concavo-convex layer made of a porous coating film is formed on the surface of the base material, and a catalyst layer composed of an adsorbent and a noble metal catalyst is provided thereon, a maintenance-free structure is obtained. A catalyst device capable of continuing deodorization can be realized.

【0034】更に、基材を波板状に加工し、この表面に
触媒層を形成した構成とした場合には、排ガスと触媒と
の接触面積を大きくとることができ、また排ガスが通過
する際の圧力損失が低いため、浄化性能の非常に高い触
媒装置を実現できるものである。
Further, when the base material is processed into a corrugated plate and a catalyst layer is formed on this surface, the contact area between the exhaust gas and the catalyst can be increased, and when the exhaust gas passes therethrough. Since the pressure loss of the catalyst is low, it is possible to realize a catalyst device having extremely high purification performance.

【0035】[0035]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、エキスパン
ドメタル基材の表面に触媒層を形成し、エキスパンドメ
タル基材を通電したときの発熱を利用して触媒層を加熱
する構成として、温度上昇が早く、排ガスの浄化能力が
大きく、異物が詰まっても浄化性能が低下しない触媒ヒ
ータを実現するものである。
According to the first aspect of the present invention, a catalyst layer is formed on the surface of an expanded metal substrate, and the catalyst layer is heated by utilizing heat generated when the expanded metal substrate is energized. An object of the present invention is to realize a catalyst heater which rises quickly, has a large exhaust gas purification ability, and does not decrease its purification performance even when foreign matter is clogged.

【0036】請求項2に記載した発明は、エキスパンド
メタル基材は、板厚・幅・長さ・きざみ幅・LW・SW
の内の少なくとも一つ以上を調整することによって抵抗
を設定する構成として、抵抗値の設定を自由に行え、任
意の電力を触媒層に供給できる触媒ヒータを実現するも
のである。
In the invention described in claim 2, the expanded metal base material has a thickness, width, length, step width, LW, SW
As a configuration in which the resistance is set by adjusting at least one of the above, a resistance value can be freely set, and a catalyst heater that can supply arbitrary power to the catalyst layer is realized.

【0037】請求項3に記載した発明は、触媒層は、エ
キスパンドメタル基材の表面に形成したアンダーコート
層と、アンダーコート層の表面に担持した触媒とから成
る構成として、浄化能力が高く、また耐久性に優れた触
媒ヒータを実現するものである。
According to a third aspect of the present invention, the catalyst layer is composed of an undercoat layer formed on the surface of the expanded metal substrate and a catalyst supported on the surface of the undercoat layer, and has a high purification ability. Further, a catalyst heater having excellent durability is realized.

【0038】請求項4に記載した発明は、触媒層は、エ
キスパンドメタル基材の表面に形成した多孔質の塗膜か
らなる凹凸層の表面に形成した構成として、エキスパン
ドメタル基材と触媒層との密着性が高く、耐久性に優れ
た触媒ヒータを実現するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the catalyst layer is formed on the surface of an uneven layer made of a porous coating film formed on the surface of the expanded metal substrate. This realizes a catalyst heater having high adhesion and excellent durability.

【0039】請求項5に記載した発明は、触媒層は、吸
着剤と貴金属触媒とを有する構成として、メンテナンス
フリーの触媒ヒータを実現できるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the catalyst layer has an adsorbent and a noble metal catalyst, so that a maintenance-free catalyst heater can be realized.

【0040】請求項6に記載した発明は、エキスパンド
メタル基材を波板状に加工した構成として、排ガスの通
過面積当たりの接触面積を増大でき、触媒の浄化性能を
向上した触媒ヒータを実現できるものである。
According to the sixth aspect of the present invention, a catalyst heater in which the expanded metal substrate is processed into a corrugated plate, the contact area per exhaust gas passage area can be increased, and the purification performance of the catalyst is improved. Things.

【0041】請求項7に記載した発明は、請求項1から
6のいずれか1項に記載した触媒ヒータと、この触媒ヒ
ータの上面と下面とに配置した絶縁体と、触媒ヒータの
側面に配置した保持金具とを備えた構成として、エキス
パンドメタル基材の網目を排ガスが通過し、圧力損失が
小さく、効率の優れた触媒装置を実現するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a catalyst heater according to any one of the first to sixth aspects, an insulator disposed on an upper surface and a lower surface of the catalyst heater, and an insulator disposed on a side surface of the catalyst heater. The exhaust gas passes through the mesh of the expanded metal base material, the pressure loss is small, and an efficient catalyst device is realized as a configuration including the holding metal fittings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例である触媒ヒータの構成
を示す平面図
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a catalyst heater according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同、エキスパンドメタル基材の構成を説明する
平面図
FIG. 2 is a plan view illustrating the configuration of an expanded metal substrate.

【図3】同、基材に供給する電気容量と触媒温度との関
係を示す特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an electric capacity supplied to a substrate and a catalyst temperature.

【図4】同、基材への通電時間と触媒温度との関係を示
す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a current supply time to a substrate and a catalyst temperature.

【図5】同、基材の刻み幅と面積抵抗との関係を示す特
性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the step width of the base material and the sheet resistance.

【図6】同、基材の長さと抵抗との関係を示す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the base material and the resistance.

【図7】本発明の第2の実施例の構成を示す断面図FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例の構成を示す断面図FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施例の構成を示す斜視図FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例の構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 触媒ヒータ 4 エキスパンドメタル基材 5 アンダーコート層 6 触媒 7 触媒層 8 凹凸層 11 保持金具 12 絶縁材 13 絶縁材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Catalyst heater 4 Expanded metal base material 5 Undercoat layer 6 Catalyst 7 Catalyst layer 8 Concavo-convex layer 11 Holder 12 Insulating material 13 Insulating material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 春夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Haruo Terai 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エキスパンドメタル基材の表面に触媒層
を形成し、エキスパンドメタル基材を通電したときの発
熱を利用して触媒層を加熱する触媒ヒータ。
1. A catalyst heater for forming a catalyst layer on a surface of an expanded metal substrate and heating the catalyst layer using heat generated when a current is supplied to the expanded metal substrate.
【請求項2】 エキスパンドメタル基材は、板厚・幅・
長さ・きざみ幅・LW・SWの内の少なくとも一つ以上
を調整することによって抵抗を設定する請求項1に記載
した触媒ヒータ。
2. The expanded metal substrate has a thickness, width,
The catalyst heater according to claim 1, wherein the resistance is set by adjusting at least one of length, step width, LW, and SW.
【請求項3】 触媒層は、エキスパンドメタル基材の表
面に形成したアンダーコート層と、アンダーコート層の
表面に担持した触媒とから成る請求項1に記載した触媒
ヒータ。
3. The catalyst heater according to claim 1, wherein the catalyst layer comprises an undercoat layer formed on the surface of the expanded metal substrate, and a catalyst supported on the surface of the undercoat layer.
【請求項4】 触媒層は、エキスパンドメタル基材の表
面に形成した多孔質の塗膜からなる凹凸層の表面に形成
した請求項1に記載した触媒ヒータ。
4. The catalyst heater according to claim 1, wherein the catalyst layer is formed on a surface of an uneven layer formed of a porous coating film formed on a surface of the expanded metal substrate.
【請求項5】 触媒層は、吸着剤と貴金属触媒とを有す
る請求項4に記載した触媒ヒータ。
5. The catalyst heater according to claim 4, wherein the catalyst layer has an adsorbent and a noble metal catalyst.
【請求項6】 エキスパンドメタル基材を波板状に加工
した請求項1から5のいずれか1項に記載した触媒ヒー
タ。
6. The catalyst heater according to claim 1, wherein the expanded metal substrate is processed into a corrugated sheet.
【請求項7】 請求項1から6のいずれか1項に記載し
た触媒ヒータと、この触媒ヒータの上面と下面とに配置
した絶縁体と、触媒ヒータの側面に配置した保持金具と
を備えた触媒装置。
7. A catalyst heater according to any one of claims 1 to 6, comprising: an insulator disposed on an upper surface and a lower surface of the catalyst heater; and a holding member disposed on a side surface of the catalyst heater. Catalyst device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000026066A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-11 Daicel Chemical Industries, Ltd. Air bag gas generator and coolant therefor
WO2000048734A1 (en) * 1999-02-18 2000-08-24 Nikki-Universal Co., Ltd. Deodorization catalyst for air-conditioner
JP2000254620A (en) * 1999-03-12 2000-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Crude refuse treating machine
JP2011208955A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Metawater Co Ltd Ozone concentration meter

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