JPS59109711A - 液化ガスを熱源とする加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液化ガスを熱源とする加熱装置に係り、特に比
較的燃焼温度の高μ液化ブタンなどの石油系の液化ガス
と熱源としかつ加熱に際して燃焼触媒分用いる形式のガ
スはんだごて等の加熱装置に関する。

電気はんだごてなどの加熱装置はその取扱いが比較的簡
単で安全性が高いために従来から広く用いられているが
、それらを使用する際には適当な電源が手近に得られる
ことが必要でありまた場合によってはこて先に接続され
た電源コードが作業性を低下させることもある。さらに
、最近のＬＳＩや超ＬＳＩチップ等の精密電子部品のは
んだ付作業時には電荷による悪影響が生じないようには
んだごてさらには作業員自体にシールドあるいは接地等
の手段を施さねばならない煩わしさもある。

これらの点から、近年ガス加熱方式のはんだとての開発
が再度注目されでおり、取扱いが容易で比較的高温度の
得られる液化プタンガス等を熱源としこれを白金系の燃
焼ないしは酸化触媒を用いて完全燃焼させる形式のガス
加熱はんだとてか提案されている。

白金系の燃焼触媒を用いてガスを無炎で完全燃焼させる
ことは従来から、いわゆる白金カイロあるいは石油スト
ーブにおいてすでに実用化されており、また近年では自
動車排気ガスの処理に広く用いられている。しかし、こ
れらの触媒はいずれも比較的低い燃焼温度で用いること
を目的とするものであって液化ブタンガス等の燃焼触媒
として直ちに適用で門るものではなかった。たとえばは
んだ合金を融解させるのに充分な温度までこて先を加熱
するために液化ブタンガスを燃焼させる際にはこての温
度が局部的には１０００８Ｃ以上にも上昇する。このよ
うな高温では石油ベンジンの燃焼用につくられた白金カ
イロの触媒担体（石綿やガラスせん維）は融解して触媒
担持能力を失ない、また石油ストーブ用のセラミック担
体も破損されてしまう。さらに自動車排気ガス触媒用に
用いられているコージライト系のセラミック担体も８０
０〜１０００’０　’では破壊されてしまうためはんだ
ごて用としては用−ることかできない。

特公昭５５−第６０３３号にはこのような点を考慮して
特にはんだごてとしての使用に適した燃焼触媒を得るこ
と？目的とし、耐熱性の多孔質アルミナを白金触媒の担
体の構成部分として用いることが提案されている。この
触媒担体は液化ブタンガスの燃焼による１０００°Ｃ前
後の高温に、も良く耐える点ですぐれているが、点火し
てから触媒が燃焼反応と開始するのに３分ないし５分も
の時間を要するために作業能率を充分に上げることがで
きず、さらに、８００°Ｃ以上の高温になると白金等の
触媒成分が経時的に多孔質アルミナの内部に浸透して触
媒能力が低下することが判明した。

このように、燃焼温度が比較的高い液化ブタンガス等を
用いたはんだごて用の燃焼触媒およびその担体の条件と
しては比較的低温でブタンガスを完全燃焼させられるこ
と、耐熱性、耐熱衝撃性が良いことおよび機械的強度に
すぐれていることなどの基本的な条件に加えて点火から
燃焼反応開始までの時間が短いこと使用中の高温下で触
媒が担体中に浸透しないことが特に要求される。

本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解消し、点
火後に触媒が迅速に燃焼反応を開始しかつ長時間使用し
ても触媒能力の低下しないような触媒／担体を用いた液
化ガスを熱源とするガス加熱装置を提供することにある
。

前記本発明の目的は白金９０’〜９８重景％およびロジ
ウム２〜１０重Ｒ％からなる触媒成分をアルミナを主成
分とし表面にγ−アルミナの被膜を有する多孔質の担体
上に担持させてなる燃焼触媒が液化ガスの燃焼域に設け
られていることを特徴とする液化ガスと熱源とする加熱
装置によって達成される。

本発明の加熱装置に用いられる触媒／担体の組合せにお
いては、触媒成分として白金にロジウムを添加すること
によって比較的低温度におけるブタンガスの完全燃焼効
果が一層向上されると共に特に点火からブタンガスの燃
焼反応の開始までの時間が著しく短縮される。ここで白
金に対するロジウム添加量が２重量％以下では実質的に
目的とする効果が得られず、また添加量を１０重量％以
上に増大させてもそれに対応する反応開始までの時間の
短縮は認められない。

したがって白金とロジウムとの組成比は白金頒〜９８：
ロジウム２〜１０（重量％）の範囲とすることが好まし
い。このような白金−ロジウム触媒の使用量は担体重量
を基準として約２〜ｌＯ重景％の範囲である。触媒成分
の重量が２％以下では実質的は触媒作用が得られずまた
１０重量％を越えて増大させても触媒作用はそれに伴な
ってそれほど向上しない。

また本発明の加熱装置では燃焼用触媒の担体としてアル
ミナを主成分とする多孔質のセラミックを用いることに
よって耐熱性、耐熱衝撃性等の熱特性や機械的強度が著
しく向上されると共に触媒の担体上への吸着分より均一
なものとすることができる。この場合前記の緒特性の教
養のためには多孔質セラミックの吸水率を１５〜加％の
範囲とすることが好ましい。セラミックの材質としては
アルミナと主成分としてこれにシリカを含有するものが
好ましく、たとえばムライト系セラミック（３Ａ４０３
・２ＳｉＯ，）、アルミナ系セラミック（Ａ４０ｓｓｓ
％以上）などが適して−る。尚多孔質セラミックの触媒
担体の吸水率は１５％以下では触媒に対して充分な吸着
面積を与えることができない。そして特に比較的高温の
はんだごて用に使用される本発明の触媒担体の場合では
、作業時の急熱、急冷に対する熱衝撃性が不充分になる
と共に断熱性が低下して点火時の熱が逃げ易くなり、こ
て点火スタートが遅くなる。一方眼水率と３０％以上に
増大させると機械的強度が低下すると共に触５媒が担体
表面から反応に関与しない内部に浸透し触媒成分が無駄
になってコストが増大する。

そして特に本発明においては、前記触媒担体の表面に対
して白金−ロジウム触媒成分の塗布に先立ってγ−アル
ミナの被膜処理を施しておくことによって高温下で触媒
成分の担体内部への浸透が効果的に抑止され触媒寿命が
著しく増大される。このよりなγ−アルミナの被膜処理
は、たとえば前記セラミック担体上に水酸化アルミニウ
ムのゲルを塗布もしくは浸漬によって施し、これと加熱
脱水しさらに９００°Ｃに保ってγ−アルミナ化するこ
とによって得られる。このようなアルミナ被膜は次工程
の触媒分散物の塗着の際の担体内部への過度の浸透の防
止にも寄与する。

また前記白金−ロジウム触媒成分はこれをコロイド状の
水酸化アルミニウムのゾル中に分散させた状態で前記セ
ラミック担体上へ塗着しこれを高温で焼成することが好
ましい。これによって触媒成分のセラミック担体上への
均一な吸着が一層促進される。また前記セラミック担体
上に予め施される表面処理被膜および触媒塗着時の分散
媒質としての水酸化アルミニウムはそれぞれ焼成によっ
てγ−アルミナ化し触媒の耐熱性向上に付与すると共に
それ自体も燃焼触媒として作用する。尚前記の水酸化ア
ルミニウムは通常の方法により、たとえば塩化アルミニ
ウム等のアルミニウム塩とアンモニア等のアリカリから
水溶液中で容易に沈澱物として得られ、これ分水和ゲル
の形として用いることができる。

尚本発明の加熱装置の熱源としてはプロパン、ブタン等
の石油系ガスなど液化可能な任意のガスと用いることが
できるが、取扱いが比較的安全で入手の容易な液化ブタ
ンガスが好ましい。

以下本発明と実施例によって説明する。

触媒調製例 ヘキサクロロ白金酸ｎ、〔Ｐｔａ４）・６Ｈ，０１８ｆ
と硫酸ロジウム几’ｈ（ＳＯ４）ｓ・１２几０２１とを
塩酸で酸性にした蒸留水１００　ｍｅ中に溶解し、この
溶液に３３％ホルムアルデヒド水溶液１５０ｍ１を加え
て５°Ｃ以下に冷却する。次いでこの溶液に対して５０
％水酸化カリウムの水溶液４２０　ｔ　’に激しく攪拌
しながら１０°Ｃで少しづつ滴下し、滴下終了後さらに
攪拌しながら５５〜６０°Ｃに加温する。白金とロジウ
ムとの黒色の混合物（Ｒｈ／　Ｐｔ　＋Ｒｈ中７．７５
％）が析出するのでこれを良く洗浄してから蒸留水中に
保存しておく。

一方ｌＯ％塩化アルミニウムの水溶液に１０％アンモニ
ウム水溶液をｐＨ７以下になるように加えてコロイド状
の水酸化アルミニウムを生成させ、これ？アンモニウム
を含む蒸留水で洗浄してから中空円筒状のセラミック担
体（ムライト系セラミック）に塗布し加熱脱水した後６
００〜９００°Ｃに加熱焼成してγ−アルミナ化させた
。

別に用意した水酸化アルミニウムゲルに対して前記調整
された触媒を重量比で２〜１０％加えて混合分散させ、
この分散物を前記ゲルを表面に付着させた担体上に塗布
して数時間１ＯＯ０Ｃでそしてさらに１時間５００〜６
００°Ｃで加熱して触媒を得た（触媒Ａ）。

比較調製例 比較のために前記調製例で用いたセラミック担体に直接
白金のみ分付着させた触媒（触媒Ｂ）および前記セラミ
ック担体にｒ−アルミナの被膜を施した後白金のみと付
着させた触媒（触媒Ｃ）を夫々調製した。

こて先に前記触媒分組込んだ液化ブタンガスと熱源とす
る本発明の実施例としてのガス加熱式のはんだごてを製
作した。

第１図は本発明の一実施例としてのガス加熱式はんだご
ての概要を示す上面図である。図中、こて本体１Ｆｉ液
化ガスタンク（図示せず）を内蔵した把手部２、その前
方および後方に夫々設けられた液化ガスの気化室３およ
びガス点火用電池の収容部４からなり、気化室３の前方
にはこて先５と一体化された燃焼室６が取り付けられて
いる。その他面中、Ｔはガスタンクからの液化ブタンの
供給を制御する開閉レバ、８は液化ガスタンクに外部か
ら液化ブタンを注入する際に用いる注入弁、９は電池に
よるガス点火の際のヒータ通電用の押しボタンスイッチ
、和は気化室３の外壁に設けられた燃焼用空気の入口で
ある。

第２図は前記第１図中のこて先５および燃焼室６の拡大
断面図であり、こて先５の銅チップの基部は後方に中空
筒状に延出されて円筒状の燃焼室６の室壁と一体化した
形状となっている。

燃焼室６中には１）η記調製例によりつくられた白金−
ロジウム／ムライトセラミック触媒の中空状の円筒体１
１がその円筒の軸方向をブタンガスの流路の方向（図中
矢印Ａで示す）に合せて設けである。ここで触媒の円筒
体１１はその両端部で開口され気化室３から噴出される
ブタンガスと空気との混合気がこの円筒体１１の局面に
沿って触媒層の表面と接触しながらこて先側の排気口１
５より流出するようになされている。図中、１２は前記
触媒の円筒体１１のガス流出開口部側に設けた点火用ヒ
ータであり、その接点１３　、１４は前記電池の収容部
４中の乾電池（図示せず）の電極に押しボタンスイッチ
９の接点と介して夫夫接続されている。

このようなはんだごてを用いてはんだ付作業を行なう際
には把手部２の前端部にある開閉レバー８と操作してガ
スタンクからの液化ブタンを気化室３に供給して気化機
措（図示せず）により気化させ、この気化した液化ブタ
ンと空気との混合気を燃焼室６内部の触媒の円筒体１１
の通路中に矢印Ａの方向に沿って通過させこて先５の排
気口１５から流出させる。ここで押ボタンスイッチ９を
押すと点火用ヒータ１２が乾電池からの供電によって赤
熱され円筒体１１の出目近傍で流出混合気が着火される
、白金−ロジウム触媒層による燃焼反応は点火後１〜２
秒で開始されその反応領域が円筒体１１の全周面にわた
ってひろがって燃焼室６の内部で触媒作用によるブタン
ガスの無炎の完全燃焼が行なわれる。この燃焼による発
熱は燃焼室６０室壁からこて先５に伝達され銅チップは
極めて短時間の中にはんだ合金の融解に必要な温度に加
熱される。尚消費された液化ブタンガスの補充は前記把
手部の注入弁８から行なわれる。

本発明の前記実施例においてはムライト系セラミック（
３Ａ、／２０．・２ＳｉＯ，、）に白金−ロジウムを担
持させた触媒分燃焼触媒として用いているために、燃焼
室６中でのブタンガス−混合気への点大後の１〜２秒間
で触媒燃焼反応が開始され、燃焼熱がこて先５の銅チッ
プに伝達されてこて光温度を短時間ではんだ付けに必要
な温度に上昇させることができる。なお、この反応開始
時間は前記比較例で調製した触媒ＢおよびＣについては
夫々３〜５分および１〜２分であった。

尚前記実施例においては燃焼室６内部に設ける触媒を中
空円筒体状としその内部にブタンガスと空気との混合気
と通過させるようにしたことにより混合気の流通を円滑
なものとすることができる。したがってこのような効果
を達成するための触媒の形状としては円筒状の低触媒の
担体上への付着面に沿って混合気が燃焼室から排気口側
に円滑に流れるような任意の形状であればよい。

また点火用ヒータ１２、接点１３　、１４は触媒の円筒
体１１の混合気の流出する側に設けであるので、着火が
極めて容易となり、さらに使用中においては流入側はど
高温には加熱されないので、これらが焼損するおそれは
ない。また点火用ヒータ１２は円筒体１１の内部に一体
に埋設してもよい。

以上前記の実施例では本発明を液化ブタンを熱源とする
はんだごてについて説明したが、本発明はけんだごてに
限らずけんだ吸取器その他加熱部に比較的高温と供給す
る必要のある任意の加熱器具に用いることができる。捷
た熱源としては液化ブタンの他任意の液化ガスを用いて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要を示す上面図であり、
第２図は前記実施例の要部の拡大断面図である。 １・・・こて本体、　　２・・・液化ガスと内蔵した把
手部、　　３・・・気化室、　　５・・・こて先、　　
６・・・燃焼室、　　１１・・・円筒体（触媒）、　１
２・・・点火用ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）白金９０〜９８重景％およびロジウム２〜１０重量
   ％からなる触媒成分をアルミナを主成分とし表面にγ−
   アルミナの被膜を有する多孔質の担持上に担持させてな
   る燃焼触媒が液化ガスの燃焼域に設けられていることを
   特徴とする液化ガスを熱源とする加熱装置。 ２）前記多孔質の担体がアルミナおよびシリカからなる
   吸水率１５〜３０％のセラミックからなり、その表面に
   触媒成分の担持に先立って水酸化アルミニウムのゲルが
   施され焼成によってγ−アルミナ化されていることを特
   徴とする特許 ３）前記触媒成分と水酸化アルミニウムゲル中の分散物
   として前記担体上に付着させ高温下で焼成したことを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   加熱装置。