JPH057734A

JPH057734A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH057734A
Application number: JP3159102A
Authority: JP
Inventors: Toru Kubota; 亨久保田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、脱臭触媒を迅速、且つ均一に加熱
して脱臭効率を向上させることを目的とする。【構成】導電性を有するセラミックを含む材料で作製
され被処理ガスが通風可能な多孔体からなる担体に脱臭
触媒１５を担持し、担体には当該担体を発熱させる電力
を投入する電力導入手段１６，１８を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば家庭用オーブン
グリルレンジの調理のときに発生する臭気等を触媒によ
って分解脱臭する脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーブングリルレンジ等では、
調理時に臭気や煙が発生する。最近の住宅は、密閉性が
良く、このような調理中に発生する臭気や煙は、使用者
に不快感を与えるだけでなく、部屋の壁や家具に臭気が
こびりついてしまうということがあった。この臭気を除
去する方法として、オーブングリルレンジの送気ファン
で臭気を強制的に排気ダクトから送り出して、庫内に新
鮮な空気を取り込み、庫内の臭気を除去するようにした
方法がある。臭気は、排気ダクト中におかれた加熱され
た脱臭触媒により酸化分解され、無臭化された臭気が外
部に放出されるようになっている。

【０００３】図３１及び図３２は、このような従来のオ
ーブングリルレンジにおける排気ダクト中への触媒及び
ヒータの取付け構造を示している。即ち断面コの字型に
曲げられた金属板からなる排気ダクト４３がオーブン内
箱４１の外壁部に、図３１の左側から押し当てるように
して固定されている。排気ダクト４３の中には、厚さ１
０ｍｍのコージライトハニカム上に活性アルミナ粉末を
ウォッシュコートし、この上にＰｔ（白金）を添着した
触媒４５が、排気ダクト４３の一部を切欠いて作った固
定爪４６で位置ぎめして固定されている。また、触媒４
５の上流側には、ヒータ４４が排気ダクト４３の上部か
ら下部へ貫いて固定され、触媒４５を加熱するようにな
っている。このようにして、触媒４５及びヒータ４４
は、オーブン内箱４１の丁度背面部分に当る位置に設置
されている。排風口４２から出た臭気を含む空気は排気
ダクト４３を通りヒータ４４で加熱された触媒４５に導
かれて酸化分解されるようになっている。臭気源は庫内
に置かれた調理加熱中の調理物や内壁に付着した油や肉
汁から発生するガスやミスト成分であるが、新鮮な空気
を送り込むことにより、指数的にその臭気濃度は減少し
てゆく。

【０００４】上述のように、脱臭触媒は、白金やパラシ
ウムなどの貴金属触媒などを、セラミックスハニカムや
シリカペーパーコルゲートに担持させたものや、金属の
フォームに担持させたものが用いられている。

【０００５】工業的に用いられる触媒では、その加熱は
被処理空気がその反応温度まで加熱されているため、と
くに触媒を反応温度まで加熱する必要はないが、家庭用
電化製品では、通常、使用前には触媒は室温に保持され
ており、このままでは反応しない。このため、使用開始
直後から別ヒータによって加熱することが必要となって
いる。しかし、通常、家電製品の使用時間は、長くても
数時間であり、使用時間の短いオーブングリルレンジで
は数１０分という場合が多い。そのためオーブングリル
レンジのように使用時間の短い家電商品に付けた脱臭触
媒では、使用直後から加熱を開始しても一般には、反応
に必要な温度に達する迄に１０数分を必要とし、使用直
後は脱臭機能が劣るという欠点があった。

【０００６】これを防ぐ方法としては、加熱用ヒータの
ワット数を上げることが考えられるが、余りワット数を
上げると、家電製品本体全体の消費電力が決まっている
以上、加熱調理に必要な、電力を削って触媒を加熱する
ことになり、本来の調理機能にも悪影響を与える結果と
なる。またヒータのワット密度を上げるにも限界があ
り、容量以上に上げると、ヒータの寿命にも影響を与え
る結果となる。

【０００７】また、触媒加熱用のヒータとしては、通
常、電気ヒータ、例えば、シーズヒータやセラミックス
管ヒータが用いられるが、触媒の加熱は、このヒータか
らの伝熱と輻射によって行われる。伝熱の場合には、ヒ
ータと触媒を接触させ、その間で熱が伝わるため、熱効
率は良いが、触媒がヒータの接触部分で高温度になり、
温度ムラができ易い。この高温度になったところでは、
触媒の熱による劣化が起こり易い。またヒータからの距
離の大きい温度の低いところでは、臭気ガスが十分に分
解できなくなり、全体として脱臭効率が悪くなり、しか
も比較的高分子の物質が付着するとタール状の物質が触
媒表面を覆い、温度が低いためにこのタール状物質を焼
き切ることができず、触媒の寿命を短くする原因となっ
ていた。また輻射で加熱を行う場合には、ヒータと触媒
は、ある一定距離おいて加熱するようになるが、温度の
均一性は向上するものの、輻射エネルギーが分散して加
熱効率は極めて悪くなる。

【０００８】上述のヒータは触媒に対して、前述のよう
に、臭気ガスの流れの上流側に設置されて触媒を加熱す
るか、もしくは、触媒の周囲に設置されて周囲からの伝
熱で加熱する。このうち後者の場合は、工業的にはよく
用いられるが、ヒータの必要電力量が大きく、特に触媒
が長さに対して、断面積が大きい場合には、中心部では
加熱効率が悪く、家庭用電化製品の脱臭触媒の加熱に用
いるには不向きである。このため、もっぱら前者の方法
が採られている。ここで、ヒータを触媒の上流側におく
理由は、ヒータの熱で加熱された空気によっても下流側
にある触媒を加熱することが可能なためである。しかし
ながら、触媒はヒータによって隠れてしまう部分が多く
なり、特に太いセラミック管で加熱した場合には、効率
よく加熱しようとすると、触媒の２〜３割近くを、この
セラミック管で覆うことになり、このため触媒の部分に
よって臭気ガスの通過量が異なり、臭気ガスの通風量が
高い部分では、処理しきれなくなり、全体としての脱臭
効率が悪くなっていた。しかもこの通過風量の多い部分
は、一般にヒータからの距離が遠い、温度の低い部分で
あり、よりその欠点が露呈していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】オーブングリルレンジ
のように、排気ダクト中に脱臭触媒を設置し、調理中の
臭気を除去するシステムが付いている機種では、一般に
触媒を調理開始直後から加熱して、反応可能温度に維持
する必要がある。このため、使用開始と同時にこの触媒
に付随したヒータによって加熱することが行われてい
る。しかし使用開始直後は触媒が十分に温まっていない
ために、脱臭効率は悪かった。即ち、このような場合に
は触媒を効率よく、素早く加熱する必要があるが、従来
の触媒加熱方式では、調理開始後どうしても１０数分間
は、脱臭効率は極めて悪かった。

【００１０】またヒータとしてシーズヒータやセラミッ
ク管ヒータを使用し、これを触媒の前面に置いて加熱を
行う場合には、ヒータに通電した熱量はすべて触媒にか
かるわけではなく、加熱の効率はあまり良くない。そこ
で、十分に加熱するためには、ヒータのワット数を上げ
る必要があるが、製品全体の消費電力が決まっているた
め、調理に関わる電力量を削ることができないことと、
ヒータの信頼性から考えて限界がある。

【００１１】さらに、このようなシーズヒータやセラミ
ック管ヒータを触媒の前面に置いて加熱を行うには、触
媒の加熱のムラが起き易く、高温度の部分では触媒の劣
化を招くとともに低温度の部分では、脱臭効率が劣って
しまうという問題があった。また、触媒の前面にヒータ
を置くためには被処理ガスの流れに乱れを生じ、触媒の
部分によって被処理ガスの通風量が異なることになって
脱臭効率が悪くなるという問題があった。

【００１２】そこで本発明は、脱臭触媒を迅速、且つ均
一に加熱することができて脱臭効率を向上させることの
できる脱臭装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、導電性を有するセラミックを含
む材料で作製され被処理ガスが通風可能な多孔体からな
る担体に脱臭触媒を担持し、前記担体には当該担体を発
熱させる電力を投入する電力導入手段を設けてなること
を要旨とする。

【００１４】第２に、上記第１の構成において、前記電
力導入手段には、被処理ガスが前記担体に接触するのを
防止する電気絶縁性を有する被覆体を取付けてなること
を要旨とする。

【００１５】第３に、上記第２の構成において、前記被
覆体で覆われた担体部分には、脱臭触媒を添着させない
ことを要旨とする。

【００１６】

【作用】上記構成において、第１に、触媒担体に直接電
力を投入することにより、触媒担体自体が発熱して脱臭
触媒が反応温度に高められる。投入したエネルギーの全
てが脱臭触媒の加熱に使用されるため、脱臭触媒の加熱
効率が上り、小電力で、均一且つ迅速に脱臭触媒を加熱
することが可能となる。また脱臭触媒の加熱ムラか少な
くなるために脱臭触媒の部分的な過熱が少なくなり、脱
臭触媒の寿命が長くなるとともに脱臭触媒の前面に障害
物がなくなるため、被処理ガスが脱臭触媒の面に対して
均一に当り、脱臭効率が向上する。

【００１７】第２に、電力導入手段に被処理ガスが担体
に接触するのを防止する電気絶縁性を有する被覆体を取
付けることにより、温度の多い被処理ガスを処理する場
合でも電力導入手段及び担体部への結露が防止されて外
部への漏電が的確に防止される。

【００１８】第３に、被覆体で覆われている担体部分に
は、脱臭触媒を添着させないことにより、被処理ガスや
空気との反応で発生する金属を酸化させ易いガスの発生
が抑えられて金属製の電力導入手段の腐蝕酸化が防止さ
れる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２０】この実施例は、オーブングリルレンジに適
用されている。

【００２１】図１ないし図１３は、本発明の第１実施例
を示す図である。

【００２２】まず、図１及び図２を用いて、オーブング
リルレンジから説明する。これらの図において、１は本
体キャビネット、２は調理室を構成するオーブン内箱、
３は調理室の扉、４はガラスバリア、５は取手である。
調理室の背面側の部分には、オーブン機能のときに調理
室内（庫内）の空気を熱風循環させるシロッコファン
６、シロッコファン駆動用のモータ７及びオーブンヒー
タ８が配設されている。９は排気路となる排気ダクトで
あり、この中に脱臭装置１０が組込まれている。庫内の
空気は、排風口１１から排気ダクト９に取込まれ、脱臭
装置１０に導かれるようになっている。１２は被調理
物、１３は送気ファンであり、吸気ダクト１４から庫内
に空気を送風するようになっている。また、送気ファン
１３は吸気ダクト１４の入口にある図示省略のマグネト
ロンを冷却する機能ももっている。排風口１１はマイク
ロ波を外部に漏らさない程度のメッシュの金網、もしく
はパンチングメタルからできている。

【００２３】図３は、排気ダクト９内に組込まれた脱臭
装置１０を拡大して示している。脱臭触媒（以下、単に
触媒という）１５は、炭化珪素を８０ｗｔ％、酸化珪素
１０％、酸化アルミニウム１０％からなる導電性セラミ
ックの押出し成型で作製されたハニカムの上に、活性ア
ルミナのウォッシュコートを施して担体を形成し、この
上に白金を１ｇ／ｌで添着させることにより構成されて
いる。排気ダクト９には、１対の電力導入端子１６を取
るための切欠き孔１７がそれぞれ穿設されている。各電
力導入端子１６は、触媒１５の左右の縁にある１対の電
力導入板１８にそれぞれ固定されている。各１対の電力
導入端子１６及び電力導入板１８により、担体を自己発
熱させるための電力導入手段が構成されている。１９は
触媒１５と排気ダクト９との電気絶縁性を保ち、且つ被
処理ガスが担体に接触するのを防止する被覆体としての
電気絶縁性のあるセラミック製の碍子である。２０は固
定爪である。

【００２４】図４と図５は、この触媒部分の縦と横の要
部部分断面を示している。電力導入板１８はＬ型になっ
ていて触媒１５の左右の縁に沿うように担体と電気的接
触をもって支持されている。

【００２５】図６は、脱臭装置の組立て図を示してい
る。碍子１９は２分割され、触媒１５を挟むような構造
になっている。碍子１９で覆われた担体部分には触媒は
添着されていない。２１は電線及び２分割の碍子１９を
固定するための座金であり、２２は固定ナットである。
２３は電力導入端子１６を通すための半円形の溝であ
る。

【００２６】図７には、触媒１５の特性として、アセト
アルデヒドの温度による分解効率を示す。横軸は温度、
縦軸は分解効率である。アセドアルデヒドは１０ｐｐｍ
でＳＶ（空間速度、処理風量／触媒体積）＝６００００
ｈ^-1である。これを見るとこの触媒は、１５０℃位から
反応が活発になり、十分反応させるためには、２３０℃
以上の温度に維持する必要があることが分る。

【００２７】図８には、触媒１５の耐熱性を示す。この
ように触媒を５００℃に維持していくと１００ｈ時間後
には、低温反応性が、劣化していくことが分る。これ
は、触媒の白金が増大化し、シンタリングを起している
ためである。このことから、家電品の寿命を考えた場合
には、触媒は、４００℃以下に維持することが好まし
い。また耐熱性を触媒の側で上げることもできるが、こ
の場合には、一般的に初期でも、低温領域での反応性が
悪い触媒となる。

【００２８】次に、本実施例の作用を、前記図３１、図
３２に示した比較例としての従来例の作用と比較して説
明する。

【００２９】図９と図１０はそれぞれ、比較例と実施例
の通電開始１０分後の触媒の温度分布を示したものであ
る。どちらもヒータ（本実施例の場合は担体）の通電消
費電力は、実質１２０Ｗである。図９によると、前述の
ように、触媒の特に上流のヒータ側では、ヒータ近傍が
一番温度が高く、周辺で特にヒータの中間付近は温度が
低いことが分る（同図（ａ））。これはヒータとの反対
の下流側でもその温度ムラは若干解消されるものの、周
辺部分が低温度であることは、触媒の上流側と変わらな
い（同図（ｂ））。具体的には、一番温度の高いヒータ
直下では、触媒の温度は、４６０℃に達しているのに対
して、温度の低いロッドヒータの中間の位置では、２５
０℃に達しているに過ぎない。まし触媒周辺部分では、
この温度差はさらに大きくなる。またこのヒータ直下で
は、前述のように触媒の熱による劣化の速度が早く、臭
気のリークの原因となる。

【００３０】これに対して、本実施例では、図１０に示
すように、温度ムラは極めて少ないことが分る。具体的
には、温度の比較的高い前面中央部付近で３２０℃であ
り、触媒周囲でも２８０℃程度で比較例に比べて温度差
が極めて少ないことが分る。ここで特徴的なのは、比較
例では触媒の上流側にヒータがあるため、触媒の前後で
は、触媒のヒータ側に当る前面のほうが全体的に温度が
高い。これに対して、実施例では触媒は均一に温まるの
で上流側は、温度の低い空気に接触するのでやや温度が
低く（図１０（ａ））、下流側のほうがやや高い（同図
（ｂ））ことが分る。また触媒の上下方向では過熱され
た空気が上昇するので、どちらも若干上部の方が温度が
高い。

【００３１】図１１には触媒中央の温度の時間変化を示
す。これによると、比較例では、前述のように２００℃
に達するのに１０分間要しているのに対し、本実施例で
は３分程で達していることが分る。これは投入電力が触
媒の加熱のみに消費され、このため効率よく加熱できる
ためである。このことによって十分な脱臭機能を出すの
に必要な時間は従来の１／３になった。

【００３２】図１２には触媒の部分での通過風速を示
す。比較例では、温度が高いヒータの背部では通風速度
が極めて低く、これに対して、温度が低い中央付近で通
風量は高くなっていることが分る。この触媒中央付近の
通風量は、触媒の能力を越えており、臭気のリークの原
因になっている。これに対し、実施例では触媒の全面に
障害になるものがないため、触媒全体にわたって極めて
均一に通風されており、触媒の能力を十分に発揮するこ
とができる。

【００３３】図１３には、上述のような触媒の状態で
の、上流側から臭気物質であるアセトアルデヒド１０ｐ
ｐｍを通風させたときの、触媒の背部でのリークしてき
たアセトアルデヒドの濃度から算出した触媒の臭気物質
の分解率の変化を示す。即ち、脱臭触媒システムの臭気
性能を示すものである。これによると比較例では、加熱
開始後１０分で８５％の能力に達し、これ以上は殆んど
向上しないのに対し、本実施例では、５分後に９５％に
達しており、短時間で脱臭能力が立ち上がり、脱臭性能
が大幅に向上していることが分る。

【００３４】また本実施例では、電気絶縁性のある碍子
１９によって、触媒１５及び電力導入板１８を覆ってい
るため、外部に漏電することはない。さらにこの碍子１
９に水不透性の材料を用いるか、コーティングを施せ
ば、湿度の多いガスを処理する場合で、触媒１５に結露
を起すような場合でも漏電を防止することができる。

【００３５】図１４及び図１５には、本発明の第２実施
例を示す。本実施例は、碍子１９を排気ダクト９の外部
に突出させることにより、排気ダクト９と電力導入端子
１６との距離を長く保って電気絶縁性がより高く保てる
ようになっている。また、この碍子１９の別の効果とし
て、触媒１５の周囲を冷却し、比較的熱に弱い金属製の
電力導入板１８の表面に電気絶縁性のある酸化被膜を作
ることを防止する効果もある。即ち、この表面に酸化被
膜があるレベル以上できると、電力が担体に投入できな
くなったり、均一に電流が流れなくなるおそれがある。
また、本実施例のように、この碍子１９によって、被処
理ガス流が直接この電力導入板１８に接触しないように
なるため、被処理ガスによる腐蝕や、酸化を防止する効
果もある。さらに、この碍子１９に覆われている触媒担
体部分には、被処理ガスが接触しないので、ここには、
白金などの触媒を添着させる必要はなく、また添着させ
ない場合には、被処理ガスや空気との反応で発生する、
ＮＯｘやＳＯｘなどの金属を酸化させ易いガスも発生し
にくいので、この金属製の電力導入板１８の腐蝕酸化を
防止することができる。

【００３６】図１６ないし図２６には、本発明の第３実
施例を示す。この実施例は触媒１５の電気伝導性を持つ
担体の電力導入部分を他の担体の部分より電気伝導性を
上げたものである。具体的には、図１６に示すように、
触媒１５と電力導入板１８とが接触する触媒１５の左右
両端の接触面部分に、アルミニウムの蒸着膜による、導
電性電力導入被膜層２４が形成されている。

【００３７】次に比較例と対比して、この実施例の作用
を説明する。図１７と図２０は、通風量を一定（２０ｌ
／min ）にし、触媒１５への電力導入量を１５０Ｗにし
たときの、それぞれ比較例とこの実施例での、触媒各部
分の平衡温度に達したときの温度分布を示している。比
較例としては、触媒１５の左右両面部に導電性のための
アルミニウムを蒸着していないものを用いた。その結
果、比較例では、電力導入板と触媒担体との接点が、図
１８のように、触媒担体表面が特に表面研磨をしていな
いため、数箇所の点接触になっており、この点接触部分
１５ａで抵抗値が上がっているために、図１７に示すよ
うに、ここでの局所的な温度が非常に高くなっているこ
とが分る。また反対に、接触が弱い部分では、電流が流
れ込まないため、温度が低くなっていることが分る。こ
の温度分布から触媒の各部分での電流密度を推定する
と、図１９のようになる。このように電流密度は比較例
では電力導入板１８付近の両端では、かなりムラが生じ
ていることが分る。

【００３８】これに対して、この実施例では、図２１に
示すように、電流導入板１８と触媒担体との接点が、数
箇所の点接触になっているにもかかわらず、電流はま
ず、接点からアルミニウム蒸着面である導電性電力導入
被膜層２４を流れ、触媒担体には電流は平衡に流れ、電
流密度は図２２に示すように、ほぼ均一になる。このた
め触媒１５の温度分布は、図２０に示すように、ほぼ均
一になる。

【００３９】次いで、上述の比較例と実施例の電流投入
量の時間変化を図２３、図２４にそれぞれ示す。これに
よると比較例では、初期的には電流が十分に流れ、加熱
電力量も十分であるが、時間と共に電力投入量が低下し
ていることが分る。これは電力導入板１８と触媒担体の
接点で局所的に温度が高くなり、このため電力導入板１
８の接点部分が酸化されて電気抵抗値が上昇し、電流が
投入しにくくなっていると思われる。また印加電圧は、
１５０Ｖと、接点での抵抗が高いために、同じ電力値を
得るためには極端に高い電圧をかける必要がある。これ
に対して、実施例では初期より投入電力量の変化は殆ん
どないことが分る。初期的な僅かな変化は、この担体の
電気抵抗が温度が上昇することによって高くなるためで
ある。しかしこれも温度が平衡に達した段階で一定にな
る。また印加電圧も、接点での局所的な通電でないた
め、全体としての抵抗値も低く、このため比較例に比べ
て極めて低く５０Ｖ程でよく、このため発熱は担体全体
で起り、均一に電力が消費されていることが分る。また
印加電圧が低いことは、接点部分での放電も起りにくく
なるため、接点部分の酸化が起りにくく電流値の変化は
このことによっても小さくなる。

【００４０】このように、この実施例で得られる触媒担
体からなる脱臭触媒を用いれば、触媒温度は長時間にわ
たり一定で、しかも均一であるためより高分解の脱臭性
能を維持することができる。

【００４１】また前述のように、触媒１５と金属性の電
力導入板１８との一定の接触抵抗を取るために、電力導
入板１８を触媒担体に押し付けることになるが、あまり
強い圧力を掛けると、薄いセラミックの板から構成され
ているハニカムでは、破壊する恐れがある。しかし、本
実施例では、圧力は弱くても十分に接触ができるため
に、ハニカムを破壊する心配はない。このことを実証す
るために、図２５に示す評価治具を作り、圧力と抵抗値
との関係を測定した。ここで２５は電気絶縁性のあるテ
フロン製の枠であり、この両側からボルト２６によっ
て、電力導入板１８で触媒１５を挟み固定した。触媒１
５の電力導入板１８との接触面は素焼きのままであるた
め、表面はかなり荒れている。

【００４２】図２６にこのときのボルト２６の締付け圧
力と、この触媒１５の電力導入板１８を介しての抵抗値
の変化を示す。比較例は触媒１５の電力導入板１８との
接触面は、素焼きのままであり、実施例では、ここに銀
ペーストを塗り導電性の被膜を形成してある。この結果
によると、比較例では、圧力と共にじわじわ抵抗が減少
してゆき、圧力１．６kg／cm²の破壊圧力になるまで、
抵抗値が変化している。これに対し、実施例では、０．
３kg／cm²程で、ほぼ一定の抵抗値に落ち着いている。
即ち、触媒１５に与える圧力を小さくすることができ、
しかも接触圧力によって、抵抗値が変化しないというメ
リットがあり、触媒１５を取付ける場合の抵抗値の信頼
性が上昇していることが分る。また触媒１５を破壊する
心配がない。

【００４３】また接点部分が、異常に高温にならないた
め、脱臭触媒の性能の劣化が起りにくい。一般に、例え
ば今回用いた白金系触媒は、低温での活性は高いが、４
５０℃以上になると、触媒自体のシンタリング（白金粒
子同士が結合し、触媒表面積が減少して活性が落ちる）
が起るために、従来例のような場合には、接点部分でこ
の温度以上のところでは性能が劣化してしまう、しか
し、この実施例ではこのような温度になる部分は少ない
ため、劣化はほとんど無い。

【００４４】また触媒全体が均一の温度になるため、温
度ムラによる通風量のムラも起りにくくなり、特に低温
部分の通風量が異常に大きくなることはなくなるため、
全体として、脱臭性能は向上することになる。

【００４５】また、この実施例では、導電性電力導入被
膜層２４としてアルミニウムの蒸着膜を用いたが、本体
の担体より十分に抵抗値が低くでき、耐熱性のある材料
からなる層ならば何でもよく、同じセラミック担体成分
のうち電気抵抗の低い成分の割合をこの部分だけ多くし
ても構わない。例えば、触媒の担体本体は、炭化珪素を
８０ｗｔ％、酸化珪素１０％、酸化アルミニウム１０％
からなる導電性セラミックであるが、この上に電流導入
部分だけ、炭化珪素１００％の層にして、焼成して成型
しても構わない。しかもこの方法は、一度の押出し成型
でも行うことができる長所がある。

【００４６】また導電性電力導入被膜層として金属粒
子、例えば銀やカーボン粒子を分散させたペーストを塗
ってもかまわない。

【００４７】また実施例では導電性セラミック成分とし
て、炭化珪素が用いられているが、導電性のあるセラミ
ックス、即ち金属の酸化物、窒化物、硼化物であればな
んでもよく、例えば硼化チタンで形成したハニカムでも
同様な効果を出すことができる。即ち、担体本体は、硼
化チタン５０％、酸化アルミニウム４０％、酸化ケイ素
１０％で形成し、電力導入部分は、硼化チタン１００％
の膜をつけてもよい。

【００４８】また、上述の実施例では、触媒１５と外部
の排気ダクト９との絶縁を保つために、電気絶縁性のあ
る耐熱性の碍子で触媒１５全体を覆ったが、図２７の変
形例に示すように、担体全体を電気絶縁性のあるセラミ
ック体２７で成型時に覆ってしまってもよい。このよう
にすることで、碍子は不要になり、低コスト化が図れ
る。

【００４９】上述したように、第３実施例によれば、次
のような効果が得られる。

【００５０】（イ）通電する電力がすべて触媒１５の加
熱に消費されるため、触媒１５の加熱が迅速になり、家
電製品の使用直後の脱臭性能の立上りが良い。（ロ）接
点での抵抗値が低いため、全体としての抵抗が下がり、
同じ消費電力にするためには、印加電力を低くすること
ができ、省電力になる。（ハ）接点での局所的な発熱が
なくなるため、特に電力導入板１８付近の温度のむらが
なくなる。（ニ）接点での局所的な発熱がなくなるた
め、接点での電力導入板１８の酸化が防止され、接触抵
抗値の上昇が起りにくく、全体として、電力消費量の変
化が小さくなる。（ホ）接点での局所的な発熱が無くな
るため、この発熱部分での触媒の熱劣化が起りにくくな
り、長時間脱臭性能を高く維持することができる。
（ヘ）触媒全体が均一に加熱されるため、低温部分での
通風量が多くなるという現象が無くなり、全体として脱
臭性能が上がることになる。（ト）小さな接触圧力で、
一定の接触抵抗を出すことができ、また圧力によって、
接触抵抗値が変化することはない。（チ）小さな接触圧
力で支持すればよいため、触媒担体を破壊する心配がな
い。

【００５１】図２８には、本発明の第４実施例を示す。
前記第１実施例では、担体として、炭化珪素を８０ｗｔ
％、酸化珪素１０％、酸化アルミニウム１０％からなる
導電性セラミックの押出し成型で作製されたハニカムを
用いたが、触媒全体が均一に電流が流れればよく、図２
８に示すように、電気絶縁性のある通常の触媒担体２８
の表面に、ウォッシュコートと同様にスラリー状の電気
伝導性のあるセラミックスリップにデッピングやスプレ
ーや流し込みによってコーティング層２９を設けた担体
を用いても構わない。この場合、触媒成分は、この電気
伝導性の良いコーティングに担持させてもよく、図２８
のようにさらにこの上に活性アルミナのウォッシュコー
トを施し、ここに白金のような触媒層３０を担持させて
も構わない。この場合には、低コストの通常のハニカム
を使用することができ、ハニカム成型時の型摩耗を抑制
することができる。これは一般に炭化珪素のようなセラ
ミックは通常のコーディライトやムライトと異なり型摩
耗が激しいという理由による。

【００５２】また、一部の導電性セラミック（ＴｉＢ2
）のようなものでは、担体表面にロウ付けができ、こ
のようにすることによって、電気伝導性の接触の信頼性
はさらに向上する。ただしこの場合、ロウ付け部分は、
碍子などによって覆い、ロウの融点以下に接点を維持す
る必要がある。

【００５３】また前記第１実施例では、セラミックの押
出し成型ハニカムを用いたが、ペーパー状のセラミック
体をコルゲーターに掛けてできるコルゲートハニカムを
用いても構わない。即ち電気的に連続して電流の流れる
構造体で、通風性を有するものなら構わない。

【００５４】その他の実施例として、触媒担体は、有機
性のフォームを導電性のセラミックスのスラリーの中に
入れ加熱によって有機性のフォームを熱分解した後に残
るセラミック性のフォームから作っても構わない。この
場合にはハニカムと異なり、ランダムなフォーム上であ
るため、ガスとの接触効率が高くなるため、薄型化がで
き、又小ロット生産の場合には、コスト的に有利である
というメリットがある。しかし、このフォーム状のまま
では、周辺部分と電力導入板との接触が点接触になり、
電気接点としての信頼性が悪いので、図２９の第５実施
例に示すように、このフォーム状の触媒の担体３１の周
辺部分には、電気伝導性を有する一様なスキン層３２を
付けることが必要である。

【００５５】また、図３０の第６実施例に示すように、
担体は３次元的なハニカムではなく、櫛形にした形状の
担体３３でもよく、またセラミックシートをひだ折れ状
にして担体を形成しても構わない。この様にすること
で、通常のハニカムでは作成する大きさに限界があった
が、この様な形状では、任意に大きな触媒も作ることが
できる。

【００５６】なお、上述の各実施例では、オーブングリ
ルレンジに適用した脱臭装置について述べたが、臭気を
含む被処理ガスが流通する空間における全ての脱臭に適
用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、脱臭触媒を担持する担体に直接電力を投入して
担体自体を発熱させるようにしたため、脱臭触媒を迅
速、且つ均一に加熱することができる。したがって、低
温度の部分から臭気のリークが抑えられ、また脱臭触媒
の前面に障害物がなくなることから、脱臭効率を向上さ
せることができる。

【００５８】第２に、電力導入手段に被処理ガスが担体
に接触するのを防止する電気絶縁性を有する被覆体を取
付けたため、上記共通の効果に加えて、さらに湿度の多
い被処理ガスを脱臭処理する場合でも電力投入手段及び
担体部への結露が防止されて外部への漏電を的確に防止
することができる。

【００５９】第３に、被覆体で覆われている担体部分に
は脱臭触媒を添着させないようにしたため、上記の各効
果に加えて、さらに被処理ガスや空気との反応で発生す
る金属を酸化させ易いガスの発生が抑えられて金属製の
電力導入手段の腐蝕酸化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る脱臭装置の実施例が適用されるオ
ーブングリルレンジを示す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ線部分断面図である。

【図５】図３のＹ−Ｙ線部分断面図である。

【図６】第１実施例の分解斜視図である。

【図７】第１実施例で用いた白金系の触媒のアセトアル
デヒドの分解性能を示す図である。

【図８】第１実施例で用いた触媒の耐熱試験エージング
後の分解性能を示す図である。

【図９】比較例における触媒部分の温度分布を示す図で
ある。

【図１０】第１実施例における触媒部分の温度分布を示
す図である。

【図１１】第１実施例における触媒中央での温度の時間
変化を比較例とともに示す図である。

【図１２】第１実施例における触媒部分での被処理ガス
の通過風速を比較例とともに示す図である。

【図１３】第１実施例の脱臭効率の時間変化を比較例と
ともに示す図である。

【図１４】本発明の第２実施例を図４と同様の断面で示
す図である。

【図１５】上記第２実施例を図５と同様の断面で示す図
である。

【図１６】本発明の第３実施例を図５と同様の断面で示
す図である。

【図１７】第３実施例に対する比較例における触媒部分
の温度分布を示す図である。

【図１８】上記比較例における触媒と電力導入板の接触
部分の拡大図である。

【図１９】比較例における触媒部分の電流密度分布を示
す図である。

【図２０】第３実施例における触媒部分の温度分布を示
す図である。

【図２１】第３実施例における触媒と電力導入板の接触
部分の拡大図である。

【図２２】第３実施例における触媒部分の電流密度分布
を示す図である。

【図２３】比較例における電流投入量の時間変化を示す
図である。

【図２４】第３実施例における電流投入量の時間変化を
示す図である。

【図２５】第３実施例において触媒に対する電力導入板
の押付け力と接触抵抗との関係を評価するための評価治
具を示す図である。

【図２６】図２５による評価結果を比較例とともに示す
図である。

【図２７】第３実施例の変形例を示す断面図である。

【図２８】本発明の第４実施例における触媒部分の断面
構造を示す図である。

【図２９】本発明の第５実施例における触媒部分の構造
を示す図である。

【図３０】本発明の第６実施例における触媒部分の構造
を示す図である。

【図３１】従来の脱臭装置の排気ダクトへの取付け構造
を示す図である。

【図３２】図３１の従来例の拡大斜視図である。

【符号の説明】

１０碍子（被覆体）１５脱臭触媒１６電力導入端子１８電力導入端子とともに電力導入手段を構成する電
力導入板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有するセラミックを含む材料で
作製され被処理ガスが通風可能な多孔体からなる担体に
脱臭触媒を担持し、前記担体には当該担体を発熱させる
電力を投入する電力導入手段を設けてなることを特徴と
する脱臭装置。
【請求項２】前記電力導入手段には、被処理ガスが前
記担体に接触するのを防止する電気絶縁性を有する被覆
体を取付けてなることを特徴とする請求項１記載の脱臭
装置。
【請求項３】前記被覆体で覆われた担体部分には、脱
臭触媒を添着させないことを特徴とする請求項２記載の
脱臭装置。