JPH0132883B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0132883B2 JPH0132883B2 JP58034973A JP3497383A JPH0132883B2 JP H0132883 B2 JPH0132883 B2 JP H0132883B2 JP 58034973 A JP58034973 A JP 58034973A JP 3497383 A JP3497383 A JP 3497383A JP H0132883 B2 JPH0132883 B2 JP H0132883B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- perovskite
- catalyst
- paint
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Gas Burners (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、暖房・調理等家庭用燃焼装置に利用
され、とくに、上記燃焼装置の燃焼室内あるいは
燃焼排ガス流路中に設置し（500℃〜1000℃の温
度条件下）て用いる赤外線放射体に関するもので
ある。 従来例の構成とその問題点 従来排ガスを浄化するための触媒は600℃位ま
での温度領域を対象とするものであつた。二酸化
マンガン、酸化コバルトなどの金属酸化物を主成
分とするものは、600℃以上ではガラス化して活
性を失なつてしまう。また、多孔体上に白金、パ
ラジユウムなどの貴金属を担持したものでも、同
様にシンタリングを起こしたり、貴金属同志が疑
集してしまう問題点があつた。 一方、赤外線放射体として、ジルコニア、チタ
ニアなどのセラミツクの成形体、または被覆体が
知られているが、これ等は触媒作用は、ほとんど
ない。 また約1000℃までの高温下で、優れた耐熱性と
触媒能力を持つ物質として、ペロブスカイト型複
合酸化物が知られている。しかし、ペロブスカイ
ト型複合酸化物は、その表面積が１m2／ｇと、通
常の触媒の1/10〜1/100の表面積しかないため、
触媒作用を有利に進行させるには、多孔化が必要
である。 しかし、耐熱信頼性と多孔化とをうまく両立さ
せて行う有効な提案は、現在までの所されていな
い。 発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解決するもの
で、ペロブスカイト型複合酸化物触媒の多孔化を
有効に図るとともに、触媒作用と併せて、赤外線
を高効率に放射する赤外線放射体を提供すること
を目的とする。 発明の構成 この目的を達成するために本発明は、金属もし
くはセラミツクより成る通気性構造体表面上に、
ボロシロキサン樹脂重合体とペロブスカイト型複
合酸化物とを含む被覆を形成するものである。こ
の構造体は燃焼装置の燃焼室内あるいは、燃焼排
ガス流路（温度：500℃〜1000℃）に配置する。 燃焼ガス中の未然ガス、とくに一酸化炭素や炭
化水素は、ペロブスカイト触媒表面上で、完全酸
化され（水と炭酸ガスに変換され）る。 ペロブスカイト触媒としては、ABO3のＡサイ
トLa、Sr、ＢサイトをCo、Mn、Feで置換した
ものを用いると高い完全酸化活性が得られる。 とくに、SrFeO3などを用いる場合には、窒素
酸化物（NOx）の分解が期待される。 被覆の形成は例えば以下の方法で行う。 有機ケイ素重合体としては、ジメチルジシクロ
シランを出発原料とするポリカルボシランの系列
またはポリボロシロキサンの系列など適用可能で
ある。ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする樹
脂系の方が、塗装作業性の点からも望ましい。 ペロブスカイト触媒粉末を、ポリボロシロキサ
ン樹脂など有機ケイ素重合体を含む塗料中に分散
させて塗料を得る。塗料化は、ボールミル等の微
粉砕能力をもつ分散機にて行う。この操作によ
り、ペロブスカイト触媒は、微粉末へと粉砕さ
れ、非常に活性な表面積の大きなものとなる。 当塗料を金属もしくは、セラミツクより成る通
気性構造体表面上へ、吹付け、もしくは浸漬によ
つて、表面に付け、被覆を形成する。 この被覆を加熱すると、有機ケイ素重合体中の
有機物は、分解して、次第に無機化が進行し、
600℃以上となると安定なセラミツク質被覆が形
成される。ペロブスカイト触媒自体は、被覆形成
直後の段階では、微粉末として高活性の状態では
あるが表面にあまり露出していない状態であるの
に対して、加熱で有機物が分解した後には、被覆
は多孔質になり、触媒が表面に非常に良く露出し
た高活性の状態となり、触媒能の発揮に好都合と
なる。 被覆のセラミツク化は、最終600℃までの焼成
温度が必要であるが、これを徐々に昇温して、
600℃とする場合と、急激に加熱するなど、加熱
条件を操作することで、被覆物の細孔径をある程
度調整することが可能である。 本発明の適用の基材として、各種材質の基材へ
の適用が可能である。例えば、ステンレス等の耐
熱金属、あるいは、コーデイエライト等のセラミ
ツク成型体、更には、SiC繊維等への巾広い適用
が可能である。 一般の耐熱被覆では、基材との熱膨張率の差が
重要な問題となるが、本発明の場合には、被覆層
が極めて多孔質であるため、ヒートシヨツクを緩
和する効果を有するため、上記の様に適用基材の
巾が広い。 実施例の説明 ペロブスカイト触媒は、LaCoO3のタイプを用
いた。触媒はLa、Coの混合酢酸水溶液を用いて、
熱分解法により調整した。焼成は空気中で、1100
℃で30分行なつて、ペロブスカイト触媒LaCoO3
を得た。 一方、有機ケイ素重合体を主成分とする塗料と
して、ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする昭
和電線電纜株式会社の「無機ポリマー塗料」を用
いた。触媒と塗料の配合比を１対２として、Ｎ−
メチルピロリドンを溶剤として用いて、塗料を調
合した。塗料化は、ボールミルにて48時間分散さ
せ塗料化した。 これをステンレス（SUS304）50mm×50mm×１
mm厚の板に塗布して、100℃で10分、300℃で20
分、600℃で30分順次焼成して試料を調整した。
この試料の放射率と膜厚との関係を評価した結果
を第１図に示す。 従来知られている各種金属酸化物の放射率が、
下表の値であることと比較すると、実施例の被覆
構造体は良好な赤外放射体として評価される。第
１図のように、被覆膜厚によつて、放射率は増加
するため、膜厚を増加させると放射に有利である
が、膜厚を増加させると、被覆は脆くなるため適
用膜厚としては10〜100μｍの範囲が適当である。
され、とくに、上記燃焼装置の燃焼室内あるいは
燃焼排ガス流路中に設置し（500℃〜1000℃の温
度条件下）て用いる赤外線放射体に関するもので
ある。 従来例の構成とその問題点 従来排ガスを浄化するための触媒は600℃位ま
での温度領域を対象とするものであつた。二酸化
マンガン、酸化コバルトなどの金属酸化物を主成
分とするものは、600℃以上ではガラス化して活
性を失なつてしまう。また、多孔体上に白金、パ
ラジユウムなどの貴金属を担持したものでも、同
様にシンタリングを起こしたり、貴金属同志が疑
集してしまう問題点があつた。 一方、赤外線放射体として、ジルコニア、チタ
ニアなどのセラミツクの成形体、または被覆体が
知られているが、これ等は触媒作用は、ほとんど
ない。 また約1000℃までの高温下で、優れた耐熱性と
触媒能力を持つ物質として、ペロブスカイト型複
合酸化物が知られている。しかし、ペロブスカイ
ト型複合酸化物は、その表面積が１m2／ｇと、通
常の触媒の1/10〜1/100の表面積しかないため、
触媒作用を有利に進行させるには、多孔化が必要
である。 しかし、耐熱信頼性と多孔化とをうまく両立さ
せて行う有効な提案は、現在までの所されていな
い。 発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解決するもの
で、ペロブスカイト型複合酸化物触媒の多孔化を
有効に図るとともに、触媒作用と併せて、赤外線
を高効率に放射する赤外線放射体を提供すること
を目的とする。 発明の構成 この目的を達成するために本発明は、金属もし
くはセラミツクより成る通気性構造体表面上に、
ボロシロキサン樹脂重合体とペロブスカイト型複
合酸化物とを含む被覆を形成するものである。こ
の構造体は燃焼装置の燃焼室内あるいは、燃焼排
ガス流路（温度：500℃〜1000℃）に配置する。 燃焼ガス中の未然ガス、とくに一酸化炭素や炭
化水素は、ペロブスカイト触媒表面上で、完全酸
化され（水と炭酸ガスに変換され）る。 ペロブスカイト触媒としては、ABO3のＡサイ
トLa、Sr、ＢサイトをCo、Mn、Feで置換した
ものを用いると高い完全酸化活性が得られる。 とくに、SrFeO3などを用いる場合には、窒素
酸化物（NOx）の分解が期待される。 被覆の形成は例えば以下の方法で行う。 有機ケイ素重合体としては、ジメチルジシクロ
シランを出発原料とするポリカルボシランの系列
またはポリボロシロキサンの系列など適用可能で
ある。ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする樹
脂系の方が、塗装作業性の点からも望ましい。 ペロブスカイト触媒粉末を、ポリボロシロキサ
ン樹脂など有機ケイ素重合体を含む塗料中に分散
させて塗料を得る。塗料化は、ボールミル等の微
粉砕能力をもつ分散機にて行う。この操作によ
り、ペロブスカイト触媒は、微粉末へと粉砕さ
れ、非常に活性な表面積の大きなものとなる。 当塗料を金属もしくは、セラミツクより成る通
気性構造体表面上へ、吹付け、もしくは浸漬によ
つて、表面に付け、被覆を形成する。 この被覆を加熱すると、有機ケイ素重合体中の
有機物は、分解して、次第に無機化が進行し、
600℃以上となると安定なセラミツク質被覆が形
成される。ペロブスカイト触媒自体は、被覆形成
直後の段階では、微粉末として高活性の状態では
あるが表面にあまり露出していない状態であるの
に対して、加熱で有機物が分解した後には、被覆
は多孔質になり、触媒が表面に非常に良く露出し
た高活性の状態となり、触媒能の発揮に好都合と
なる。 被覆のセラミツク化は、最終600℃までの焼成
温度が必要であるが、これを徐々に昇温して、
600℃とする場合と、急激に加熱するなど、加熱
条件を操作することで、被覆物の細孔径をある程
度調整することが可能である。 本発明の適用の基材として、各種材質の基材へ
の適用が可能である。例えば、ステンレス等の耐
熱金属、あるいは、コーデイエライト等のセラミ
ツク成型体、更には、SiC繊維等への巾広い適用
が可能である。 一般の耐熱被覆では、基材との熱膨張率の差が
重要な問題となるが、本発明の場合には、被覆層
が極めて多孔質であるため、ヒートシヨツクを緩
和する効果を有するため、上記の様に適用基材の
巾が広い。 実施例の説明 ペロブスカイト触媒は、LaCoO3のタイプを用
いた。触媒はLa、Coの混合酢酸水溶液を用いて、
熱分解法により調整した。焼成は空気中で、1100
℃で30分行なつて、ペロブスカイト触媒LaCoO3
を得た。 一方、有機ケイ素重合体を主成分とする塗料と
して、ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする昭
和電線電纜株式会社の「無機ポリマー塗料」を用
いた。触媒と塗料の配合比を１対２として、Ｎ−
メチルピロリドンを溶剤として用いて、塗料を調
合した。塗料化は、ボールミルにて48時間分散さ
せ塗料化した。 これをステンレス（SUS304）50mm×50mm×１
mm厚の板に塗布して、100℃で10分、300℃で20
分、600℃で30分順次焼成して試料を調整した。
この試料の放射率と膜厚との関係を評価した結果
を第１図に示す。 従来知られている各種金属酸化物の放射率が、
下表の値であることと比較すると、実施例の被覆
構造体は良好な赤外放射体として評価される。第
１図のように、被覆膜厚によつて、放射率は増加
するため、膜厚を増加させると放射に有利である
が、膜厚を増加させると、被覆は脆くなるため適
用膜厚としては10〜100μｍの範囲が適当である。
【表】
【表】
次に同じ塗料を、80メツシユのステンレス金網
上に塗布して、前記条件にて焼成した、被覆は約
10μｍの膜厚である。 この処理品について、触媒活性を評価した。触
媒の評価は、固定床流通型試験装置で行つた。
100ppmのCOを含有する空気を空間速度20万
〔h-1〕にて、当被覆構造体と通気接触させ、温度
とCO転換率の関係を評価した。第２図に温度と
転換率との関係を示す。当被覆触媒は、高い酸化
触媒活性を有し、ほぼ貴金属に匹敵する能力をも
つことが分る。 第３図は、本発明の赤外線放射体を調理器用金
網バーナに適用した場合の例である。第３図にお
いて、１は火炎を形成するための金網部である。
２が燃料ガスと空気の導入孔であり、混合ガス
は、通路３部を経由して、金網部１にて燃焼す
る。４は本体である。第４図は、第３図のＡ−
A′部の断面図であり、第５図は、第４図の金網
部Ｂ部の部分拡大図である。第５図に見るように
金網部１は、３層より成り、その最外層の交差す
る金網１ａには、被覆５が施されてある。被覆５
は、燃焼時には800〜850℃に赤熱し、赤外線を放
射するが、赤外放射率は増大する。また、ペロブ
スカイト触媒の触媒効果により、完全燃焼化と低
NOx化が図られる。 第６図は、モノリスの成型体表面上に、本発明
の被覆を施して、赤外線放射体とした例であり、
ａはその斜視図、ｂは断面図である。６はモノリ
ス成型体の本体であり、多数の通気孔７が形成さ
れている。８が表面の被覆である。 第７図は、石油ストーブ等のチムニー部に本発
明を適用した場合の実施例である。第８図は、第
７図Ｃ部の部分拡大図であるが、金網９上に、被
覆１０が形成されている。この放射体は透過体１
１を通して、赤外線を周囲に良好に放射する。 発明の効果 以上に見るように、本発明は塗料として被覆を
形成するため極めて簡単に製造ができる。しかも
被覆体は、極めて耐熱性が良好でペロブスカイト
複合酸化物触媒を微分散しているため、極めて高
活性である。 セラミツク質の被覆は、熱衝撃に弱いが、本被
覆は多孔質であるため、衝撃を吸収し、安定して
いて、各種基材への適用の巾が広い。 また、有機物の分解の空隙は、その燃成条件の
選定によつて、その大きさを調整することが可能
であるため、この形状効果によつて、赤外線の放
射の波長選択性を発揮させることも期待される。 本発明は、目的とする効果以外にも、バーナの
風による吹き消えを防止したり等の補助効果も期
待し得る。
上に塗布して、前記条件にて焼成した、被覆は約
10μｍの膜厚である。 この処理品について、触媒活性を評価した。触
媒の評価は、固定床流通型試験装置で行つた。
100ppmのCOを含有する空気を空間速度20万
〔h-1〕にて、当被覆構造体と通気接触させ、温度
とCO転換率の関係を評価した。第２図に温度と
転換率との関係を示す。当被覆触媒は、高い酸化
触媒活性を有し、ほぼ貴金属に匹敵する能力をも
つことが分る。 第３図は、本発明の赤外線放射体を調理器用金
網バーナに適用した場合の例である。第３図にお
いて、１は火炎を形成するための金網部である。
２が燃料ガスと空気の導入孔であり、混合ガス
は、通路３部を経由して、金網部１にて燃焼す
る。４は本体である。第４図は、第３図のＡ−
A′部の断面図であり、第５図は、第４図の金網
部Ｂ部の部分拡大図である。第５図に見るように
金網部１は、３層より成り、その最外層の交差す
る金網１ａには、被覆５が施されてある。被覆５
は、燃焼時には800〜850℃に赤熱し、赤外線を放
射するが、赤外放射率は増大する。また、ペロブ
スカイト触媒の触媒効果により、完全燃焼化と低
NOx化が図られる。 第６図は、モノリスの成型体表面上に、本発明
の被覆を施して、赤外線放射体とした例であり、
ａはその斜視図、ｂは断面図である。６はモノリ
ス成型体の本体であり、多数の通気孔７が形成さ
れている。８が表面の被覆である。 第７図は、石油ストーブ等のチムニー部に本発
明を適用した場合の実施例である。第８図は、第
７図Ｃ部の部分拡大図であるが、金網９上に、被
覆１０が形成されている。この放射体は透過体１
１を通して、赤外線を周囲に良好に放射する。 発明の効果 以上に見るように、本発明は塗料として被覆を
形成するため極めて簡単に製造ができる。しかも
被覆体は、極めて耐熱性が良好でペロブスカイト
複合酸化物触媒を微分散しているため、極めて高
活性である。 セラミツク質の被覆は、熱衝撃に弱いが、本被
覆は多孔質であるため、衝撃を吸収し、安定して
いて、各種基材への適用の巾が広い。 また、有機物の分解の空隙は、その燃成条件の
選定によつて、その大きさを調整することが可能
であるため、この形状効果によつて、赤外線の放
射の波長選択性を発揮させることも期待される。 本発明は、目的とする効果以外にも、バーナの
風による吹き消えを防止したり等の補助効果も期
待し得る。
第１図は本発明の赤外線放射体における被覆膜
厚と赤外放射率との関係図、第２図は同赤外線放
射体における温度と一酸化炭素転換率との関係
図、第３図は本発明を適用した金網バーナの斜視
図、第４図は第３図のＡ−A′線断面図、第５図
は第４図のＢ部の拡大図、第６図ａ，ｂはモノリ
ス体へ適用した場合の斜視図および断面図、第７
図は本発明を石油ストーブチムニーに適用した場
合の斜視図、第８図は第７図のＣ部の拡大図であ
る。 ５……調理器用金網バーナに適用した場合の被
覆、８……モノリス体に適用した場合の被覆、１
０……開放型ストーブチムニーに適用した場合の
被覆。
厚と赤外放射率との関係図、第２図は同赤外線放
射体における温度と一酸化炭素転換率との関係
図、第３図は本発明を適用した金網バーナの斜視
図、第４図は第３図のＡ−A′線断面図、第５図
は第４図のＢ部の拡大図、第６図ａ，ｂはモノリ
ス体へ適用した場合の斜視図および断面図、第７
図は本発明を石油ストーブチムニーに適用した場
合の斜視図、第８図は第７図のＣ部の拡大図であ
る。 ５……調理器用金網バーナに適用した場合の被
覆、８……モノリス体に適用した場合の被覆、１
０……開放型ストーブチムニーに適用した場合の
被覆。
Claims (1)
- １ 金属もしくはセラミツクより成る通気性構造
体表面上にボロシロキサン樹脂重合体とペロブス
カイト型複合酸化物とを含む被覆を形成した赤外
線放射体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034973A JPS59160990A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 赤外線放射体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034973A JPS59160990A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 赤外線放射体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160990A JPS59160990A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0132883B2 true JPH0132883B2 (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=12429080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58034973A Granted JPS59160990A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 赤外線放射体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160990A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133145A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒作用を有する被覆組成物 |
| JPS6438434U (ja) * | 1987-08-24 | 1989-03-08 | ||
| JP6998144B2 (ja) * | 2017-07-12 | 2022-01-18 | リンナイ株式会社 | フレームロッド |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375531A (en) * | 1976-12-16 | 1978-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Infrared ray burner |
| JPS55145536A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-13 | Sharp Corp | Hydrophillic coating having oxidation catalytic action |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP58034973A patent/JPS59160990A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160990A (ja) | 1984-09-11 |
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