JPH07123069B2 - 発熱体 - Google Patents
発熱体Info
- Publication number
- JPH07123069B2 JPH07123069B2 JP2108424A JP10842490A JPH07123069B2 JP H07123069 B2 JPH07123069 B2 JP H07123069B2 JP 2108424 A JP2108424 A JP 2108424A JP 10842490 A JP10842490 A JP 10842490A JP H07123069 B2 JPH07123069 B2 JP H07123069B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- heating element
- catalyst coating
- slurry
- oxide
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/44—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、暖房・給湯・乾燥・調理用機器等に利用され
る発熱体に関するものである。
る発熱体に関するものである。
従来の技術 従来の発熱体には、ニクロム線やカンタル線などの電熱
用抵抗線をコイル状にしたものや、これらをアルミナ粉
末と共に金属管内に封じ込んだものや、電熱用抵抗線を
石英管、セラミック管などに内蔵したもの、さらに前記
管状体表面にコージライト、粘土、ガラスあるいは酸化
ニッケル、酸化鉄などの遠赤外線高輻射材料を被覆した
もの、あるいはある種のセラミックを焼結して得られる
セラミックヒータなどがあった。暖房・給湯・乾燥・調
理用機器では上記発熱体で直接加熱したり、発熱体にフ
ァンにより強制的に空気を送り温風を発生させたり、発
熱体の後方に反射板を設けて輻射加熱を行うなど発熱体
により被加熱物の加熱を行っている。
用抵抗線をコイル状にしたものや、これらをアルミナ粉
末と共に金属管内に封じ込んだものや、電熱用抵抗線を
石英管、セラミック管などに内蔵したもの、さらに前記
管状体表面にコージライト、粘土、ガラスあるいは酸化
ニッケル、酸化鉄などの遠赤外線高輻射材料を被覆した
もの、あるいはある種のセラミックを焼結して得られる
セラミックヒータなどがあった。暖房・給湯・乾燥・調
理用機器では上記発熱体で直接加熱したり、発熱体にフ
ァンにより強制的に空気を送り温風を発生させたり、発
熱体の後方に反射板を設けて輻射加熱を行うなど発熱体
により被加熱物の加熱を行っている。
発明が解決しようとする課題 このような従来の発熱体には、以下に示すような課題が
あった。たとえば電気ストーブで暖房する場合、発熱体
は室内の空気を加熱するとともに、室内に漂っているタ
バコの煙や室内の臭気なども加熱することになる。
あった。たとえば電気ストーブで暖房する場合、発熱体
は室内の空気を加熱するとともに、室内に漂っているタ
バコの煙や室内の臭気なども加熱することになる。
一般に、臭気物質は温度が高いほど、人間の鼻には強く
感じるものであり、また室内に一度吸着した臭気成分も
加熱されることにより再び気化して室内雰囲気に漂うこ
とになる。従来の発熱体は臭気成分の浄化機能を持たな
いため、電気ストーブで暖房した場合、暖房しない場合
に比べて臭気がきつくなるという現象がしばしば生じ問
題であった。
感じるものであり、また室内に一度吸着した臭気成分も
加熱されることにより再び気化して室内雰囲気に漂うこ
とになる。従来の発熱体は臭気成分の浄化機能を持たな
いため、電気ストーブで暖房した場合、暖房しない場合
に比べて臭気がきつくなるという現象がしばしば生じ問
題であった。
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされた
ものであり、簡単な構成で臭気や有害ガスを除去する発
熱体を提供するものである。
ものであり、簡単な構成で臭気や有害ガスを除去する発
熱体を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は、電気低抗体を内蔵する石英管外周表面に活性
アルミナとシリカと白金族金属とを主体とした触媒被覆
層を形成させた発熱体である。
アルミナとシリカと白金族金属とを主体とした触媒被覆
層を形成させた発熱体である。
作用 発熱体の外周表面に触媒被覆層を設けてあるために、発
熱体は被加熱物を加熱するとともに、触媒被覆層も短時
間で確実に加熱されることになる。
熱体は被加熱物を加熱するとともに、触媒被覆層も短時
間で確実に加熱されることになる。
本発明の発熱体の外周表面の触媒被覆層は、無機バイン
ダーとしてシリカを含むため、石英管との強固な密着性
が得られ、かつ触媒被覆層に通気性を与えるような多孔
質な構成としている。発熱体はその近傍の空気も加熱す
るために、発熱体近傍に対流を起こして空気流が多くな
る。そして、この空気流が発熱体の加熱により触媒被覆
層中の活性化温度以上に加熱された触媒に接触して、触
媒作用により空気中の臭気成分や有害成分を酸化、分解
して無臭化、浄化する。
ダーとしてシリカを含むため、石英管との強固な密着性
が得られ、かつ触媒被覆層に通気性を与えるような多孔
質な構成としている。発熱体はその近傍の空気も加熱す
るために、発熱体近傍に対流を起こして空気流が多くな
る。そして、この空気流が発熱体の加熱により触媒被覆
層中の活性化温度以上に加熱された触媒に接触して、触
媒作用により空気中の臭気成分や有害成分を酸化、分解
して無臭化、浄化する。
触媒作用による臭気成分の酸化分解による無臭化に関し
て発熱体近傍に生じる自然対流の空気について説明した
が、発熱体にファンなどで強制的に空気を供給した場
合、より一層顕著な効果が得られる。
て発熱体近傍に生じる自然対流の空気について説明した
が、発熱体にファンなどで強制的に空気を供給した場
合、より一層顕著な効果が得られる。
実施例 発熱体に用いる電気低抗体は、ニクロム線やカンタル線
などの電熱用抵抗線をコイル状にしたものをそのまま用
いたり、タングステン線などをアルゴンなどの不活性ガ
スとともに石英管中に封入して用いる。通常、発熱体に
用いられる石英管には、シリカを95wt％以上含む耐熱性
ガラスが用いられる。
などの電熱用抵抗線をコイル状にしたものをそのまま用
いたり、タングステン線などをアルゴンなどの不活性ガ
スとともに石英管中に封入して用いる。通常、発熱体に
用いられる石英管には、シリカを95wt％以上含む耐熱性
ガラスが用いられる。
触媒被覆層中のシリカの含有率は６〜40wt％であること
が望ましい。シリカの含有率が40wt％を超えると触媒被
覆層に亀裂が入りやすくなり密着性低下を招く。また6w
t％未満ではシリカによる充分な密着特性が得られな
い。
が望ましい。シリカの含有率が40wt％を超えると触媒被
覆層に亀裂が入りやすくなり密着性低下を招く。また6w
t％未満ではシリカによる充分な密着特性が得られな
い。
触媒被覆層の比表面積は、10m2/g以上であることが望ま
しい。これは、触媒被覆層の比表面積の増大にともな
い、放射される近赤外線量に比較して遠赤外線放射量の
比率は増大するが、比表面積が、10m2/g以上で充分な遠
赤外線放射比率が得られるためである。
しい。これは、触媒被覆層の比表面積の増大にともな
い、放射される近赤外線量に比較して遠赤外線放射量の
比率は増大するが、比表面積が、10m2/g以上で充分な遠
赤外線放射比率が得られるためである。
触媒被覆層に酸化セリウムを含ませることが望ましい。
酸化セリウムを触媒被覆層に含ませることにより、触媒
被覆層の耐熱特性を向上することができるとともに、炭
化水素化合物に対する触媒酸化活性を向上することがで
きる。酸化セリウムの含有率は触媒被覆層中に５〜30wt
％であることが望ましい。酸化セリウムの含有率が39wt
％を超えると触媒被覆層の耐熱特性が低下し、また5wt
％未満では酸化セリウムの充分な添加効果が得られな
い。
酸化セリウムを触媒被覆層に含ませることにより、触媒
被覆層の耐熱特性を向上することができるとともに、炭
化水素化合物に対する触媒酸化活性を向上することがで
きる。酸化セリウムの含有率は触媒被覆層中に５〜30wt
％であることが望ましい。酸化セリウムの含有率が39wt
％を超えると触媒被覆層の耐熱特性が低下し、また5wt
％未満では酸化セリウムの充分な添加効果が得られな
い。
また、酸化バリウムを触媒被覆層に含ませることによ
り、触媒被覆層の耐熱特性を向上することができる。酸
化バリウムの含有率は触媒被覆層中に１〜10wt％である
ことが望ましい。酸化バリウムの含有率が10wt％を超え
ると触媒被覆層の密着特性が低下し、また1wt％未満で
は酸化バリウムの充分な添加効果が得られない。
り、触媒被覆層の耐熱特性を向上することができる。酸
化バリウムの含有率は触媒被覆層中に１〜10wt％である
ことが望ましい。酸化バリウムの含有率が10wt％を超え
ると触媒被覆層の密着特性が低下し、また1wt％未満で
は酸化バリウムの充分な添加効果が得られない。
また酸化バリウムの替わりに炭酸バリウムを用いても同
様の添加効果が得られる。望ましい炭酸バリウムの添加
量は、酸化バリウムに換算して１〜10wt％である。
様の添加効果が得られる。望ましい炭酸バリウムの添加
量は、酸化バリウムに換算して１〜10wt％である。
さらに酸化チタンを触媒被覆層に含むことにより、アン
モニアなどの窒素化合物に対する触媒酸化活性を向上す
ることができる。酸化チタンの含有率は触媒被覆層中に
４〜30wt％であることが望ましい。酸化チタンの含有率
が30wt％を超えると触媒被覆層の密着特性が低下し、ま
た4wt％未満では酸化チタンの充分な添加効果が得られ
ない。
モニアなどの窒素化合物に対する触媒酸化活性を向上す
ることができる。酸化チタンの含有率は触媒被覆層中に
４〜30wt％であることが望ましい。酸化チタンの含有率
が30wt％を超えると触媒被覆層の密着特性が低下し、ま
た4wt％未満では酸化チタンの充分な添加効果が得られ
ない。
触媒被覆層を形成するとき、石英管表面を粗面化して脱
脂した後、触媒被覆層を設けることが望ましい。この製
造方法により、発熱体と触媒被覆層との密着性を向上さ
せることができる。触媒被覆層形成用スラリーの塗布に
は種々の方法が用いられる。例えば、スプレー塗装，デ
ィップ塗装，静電塗装，ロールコート法，スクリーン印
刷法などがある。
脂した後、触媒被覆層を設けることが望ましい。この製
造方法により、発熱体と触媒被覆層との密着性を向上さ
せることができる。触媒被覆層形成用スラリーの塗布に
は種々の方法が用いられる。例えば、スプレー塗装，デ
ィップ塗装，静電塗装，ロールコート法，スクリーン印
刷法などがある。
本実施例の混合スラリー中の粒子の中心粒径は、１μｍ
以上、９μｍ以下であることが望ましい。９μｍを超え
ると触媒被覆層がやわらかくなり、また１μｍよりも細
かくなると、触媒被覆層に亀裂が入りやすくなる。本発
明の無機バインダーとしてのシリカとは、二酸化ケイ素
を意味するが、スラリー調製時には実際上は硅酸コロイ
ド水溶液を用いる。
以上、９μｍ以下であることが望ましい。９μｍを超え
ると触媒被覆層がやわらかくなり、また１μｍよりも細
かくなると、触媒被覆層に亀裂が入りやすくなる。本発
明の無機バインダーとしてのシリカとは、二酸化ケイ素
を意味するが、スラリー調製時には実際上は硅酸コロイ
ド水溶液を用いる。
以下、本発明の具体的実施例を説明する。
（実施例１） 活性アルミナ粉末1000g、アルミナ含有率10wt％のコロ
イダルアルミナ水溶液1000g、硝酸アルミニウム９水
塩、100g、シリカ含有率20wt％の硅酸コロイド水溶液10
00g、水1200gおよび塩化白金酸を白金（Pt）として30
g、塩化パラジウムをパラジウム（Pd）として15g加え、
ボールミルを用いて充分に混合して、スラリーＡを調製
する。このスラリーＡを外径10mm、内径9mm、長さ15cm
の石英管の両端を除く外周表面にスプレー法で塗装した
後、100℃で２時間乾燥し、ついで500℃で１時間焼成し
て触媒被覆層を形成させた石英管とし、この中空部に電
気低抗体としてニクロム線を内蔵させ、両端を碍子を用
いて絶縁、保持させて発熱体Ａを調製した。触媒被覆層
量は0.2g、その中の含有白金族金属量は、Pt5.12mg、Pd
2.56mgであった。
イダルアルミナ水溶液1000g、硝酸アルミニウム９水
塩、100g、シリカ含有率20wt％の硅酸コロイド水溶液10
00g、水1200gおよび塩化白金酸を白金（Pt）として30
g、塩化パラジウムをパラジウム（Pd）として15g加え、
ボールミルを用いて充分に混合して、スラリーＡを調製
する。このスラリーＡを外径10mm、内径9mm、長さ15cm
の石英管の両端を除く外周表面にスプレー法で塗装した
後、100℃で２時間乾燥し、ついで500℃で１時間焼成し
て触媒被覆層を形成させた石英管とし、この中空部に電
気低抗体としてニクロム線を内蔵させ、両端を碍子を用
いて絶縁、保持させて発熱体Ａを調製した。触媒被覆層
量は0.2g、その中の含有白金族金属量は、Pt5.12mg、Pd
2.56mgであった。
本発明による発熱体Ａの構成を第１図に示した。図にお
いて、本発明の発熱体Ａは300W仕様のニクロム線１、石
英管２と、その表面に形成された触媒被覆層３により構
成され、碍子４により絶縁、保持されている。ニクロム
線１に通電すれば、ニクロム線１から熱線が全周方向に
放射される。この時、触媒被覆層３は石英管２の全外周
を覆うように配置してあるために、輻射加熱が効率よく
行われ、触媒被覆層中の触媒は、その活性化温度まで短
時間で上昇し、高温にすることができる。
いて、本発明の発熱体Ａは300W仕様のニクロム線１、石
英管２と、その表面に形成された触媒被覆層３により構
成され、碍子４により絶縁、保持されている。ニクロム
線１に通電すれば、ニクロム線１から熱線が全周方向に
放射される。この時、触媒被覆層３は石英管２の全外周
を覆うように配置してあるために、輻射加熱が効率よく
行われ、触媒被覆層中の触媒は、その活性化温度まで短
時間で上昇し、高温にすることができる。
一方、発熱体Ａは発熱体Ａ近傍の空気も加熱するために
発熱体Ａ近傍に対流として空気流５が生じる。そして、
この空気流５がニクロム線１からの加熱により活性化温
度まで加熱された触媒被覆層に触媒、あるいは触媒被覆
層内に拡散する際に、発熱体Ａ近傍の空気に含まれる臭
気や有害成分、例えば、一酸化炭素（以下COと記す）や
アンモニアが、触媒作用により浄化される。
発熱体Ａ近傍に対流として空気流５が生じる。そして、
この空気流５がニクロム線１からの加熱により活性化温
度まで加熱された触媒被覆層に触媒、あるいは触媒被覆
層内に拡散する際に、発熱体Ａ近傍の空気に含まれる臭
気や有害成分、例えば、一酸化炭素（以下COと記す）や
アンモニアが、触媒作用により浄化される。
したがって、発熱体Ａが置かれている雰囲気に臭気やタ
バコの煙,COなどの有害ガスが漂っていても、加熱ある
いは暖房の際に浄化され、快適な加熱環境をつくること
ができる。
バコの煙,COなどの有害ガスが漂っていても、加熱ある
いは暖房の際に浄化され、快適な加熱環境をつくること
ができる。
（実施例２） 実施例１で調製したスラリーＡ中の全固形成分に対し
て、硅酸コロイド水溶液の含有率がシリカに換算して１
〜60wt％の間の種々の含有率とし、シリカ増加分として
はアルミナ量を減じたスラリーを調製し、これを用いて
実施例Ａと同様に触媒被覆層0.2gとして石英管外周表面
に形成させた発熱体を作製した。これらの発熱体につい
て耐熱衝撃試験を行い、触媒被覆層の密着性を調べた。
耐熱衝撃試験は、石英管に内蔵させた電気低抗体に通電
し、発熱体中央の表面温度を25℃毎に設定し、その温度
で10分間保持した後、室温の水中に投下して触媒被覆層
の剥離の有無を調べ、剥離を起こさない最高温度を耐熱
衝撃温度とした。結果を第１表に示した。
て、硅酸コロイド水溶液の含有率がシリカに換算して１
〜60wt％の間の種々の含有率とし、シリカ増加分として
はアルミナ量を減じたスラリーを調製し、これを用いて
実施例Ａと同様に触媒被覆層0.2gとして石英管外周表面
に形成させた発熱体を作製した。これらの発熱体につい
て耐熱衝撃試験を行い、触媒被覆層の密着性を調べた。
耐熱衝撃試験は、石英管に内蔵させた電気低抗体に通電
し、発熱体中央の表面温度を25℃毎に設定し、その温度
で10分間保持した後、室温の水中に投下して触媒被覆層
の剥離の有無を調べ、剥離を起こさない最高温度を耐熱
衝撃温度とした。結果を第１表に示した。
第１表より明らかなように、触媒被覆層中のシリカの含
有率が6wt％以上、4wt％以下で最も良好な密着性（耐熱
衝撃性）が得られ望ましい。
有率が6wt％以上、4wt％以下で最も良好な密着性（耐熱
衝撃性）が得られ望ましい。
（実施例３） アルミナ含有率10wt％のウォッシュコートバインダー10
00g、硝酸アルミニウム９水塩100g、シリカ含有率20wt
％の硅酸コロイド水溶液1000g、水1200g、塩化白金酸を
Ptとして30g、塩化パラジウムをPdとして15g、および種
々の量比の硝酸セリウム６水塩と活性アルミナ粉末を、
硝酸セリウムの酸化セリウム換算量と活性アルミナ量の
合計が1000gとなる量を加え、ボールミルを用いて充分
に混合して、種々のセリウム含有スラリーを調製した。
00g、硝酸アルミニウム９水塩100g、シリカ含有率20wt
％の硅酸コロイド水溶液1000g、水1200g、塩化白金酸を
Ptとして30g、塩化パラジウムをPdとして15g、および種
々の量比の硝酸セリウム６水塩と活性アルミナ粉末を、
硝酸セリウムの酸化セリウム換算量と活性アルミナ量の
合計が1000gとなる量を加え、ボールミルを用いて充分
に混合して、種々のセリウム含有スラリーを調製した。
次にこれらのスラリーを用いて、実施例１と同様の方法
により、石英管外周表面に発熱体Ａと同じ触媒被覆層量
で、触媒被覆層中の酸化セリウム含有率が第２表のよう
に異なる発熱体を作製した。これらの発熱体を空気中80
0℃でそれぞれ50時間焼成後、CO浄化特性を測定した。C
O浄化特性の測定は、前記焼成後の発熱体を、内径15mm
の石英管内に置き、これに、CO1000ppm含有空気を、触
媒被覆層体積基準の空間速度で10000h-1となる量流通さ
せ、触媒被覆層温度を250℃として、発熱体を通過する
前後の値からCO浄化特性を測定した。試験結果を第２表
に示す。
により、石英管外周表面に発熱体Ａと同じ触媒被覆層量
で、触媒被覆層中の酸化セリウム含有率が第２表のよう
に異なる発熱体を作製した。これらの発熱体を空気中80
0℃でそれぞれ50時間焼成後、CO浄化特性を測定した。C
O浄化特性の測定は、前記焼成後の発熱体を、内径15mm
の石英管内に置き、これに、CO1000ppm含有空気を、触
媒被覆層体積基準の空間速度で10000h-1となる量流通さ
せ、触媒被覆層温度を250℃として、発熱体を通過する
前後の値からCO浄化特性を測定した。試験結果を第２表
に示す。
第２表より明らかなように酸化セリウムの含有率が５〜
30wt％の範囲で良好なCO浄化特性が得られ、特に10〜28
wt％で最も良好な結果が得られることがわかる。
30wt％の範囲で良好なCO浄化特性が得られ、特に10〜28
wt％で最も良好な結果が得られることがわかる。
（実施例４） 活性アルミナ粉末830g、アルミナ含有率10wt％のウォッ
シュコートバインダー1000g、硝酸アルミニウム９水塩1
00g、シリカ含有率20wt％の硅酸コロイド水溶液1000g、
水1200g、塩化白金酸をPtとして30g、塩化パラジウムを
Pdとして15gおよび種々の量比の水酸化バリウムと活性
アルミナ粉末を、水酸化バリウムの酸化バリウム換算量
と活性アルミナ量の合計が1000gとなる量を加え、ボー
ルミルを用いて充分に混合して、バリウム含有スラリー
を調製した。次にこのスラリーを用いて、実施例１と同
様の方法により、石英管外周表面に発熱体Ａと同量の触
媒被覆層量で、触媒被覆層中の酸化バリウム含有率が第
３表のように異なる発熱体を作製した。これら発熱体の
耐熱衝撃性試験を実施例２とCO浄化特性測定を実施例３
と同様に行った。これらの結果を第３表に示した。
シュコートバインダー1000g、硝酸アルミニウム９水塩1
00g、シリカ含有率20wt％の硅酸コロイド水溶液1000g、
水1200g、塩化白金酸をPtとして30g、塩化パラジウムを
Pdとして15gおよび種々の量比の水酸化バリウムと活性
アルミナ粉末を、水酸化バリウムの酸化バリウム換算量
と活性アルミナ量の合計が1000gとなる量を加え、ボー
ルミルを用いて充分に混合して、バリウム含有スラリー
を調製した。次にこのスラリーを用いて、実施例１と同
様の方法により、石英管外周表面に発熱体Ａと同量の触
媒被覆層量で、触媒被覆層中の酸化バリウム含有率が第
３表のように異なる発熱体を作製した。これら発熱体の
耐熱衝撃性試験を実施例２とCO浄化特性測定を実施例３
と同様に行った。これらの結果を第３表に示した。
第３表より明らかなように、酸化バリウムを含ませるこ
とにより触媒被覆層の耐熱衝撃性は向上し、特に酸化バ
リウムの含有率が１〜10wt％で耐熱衝撃性、CO浄化率と
も良好な添加効果が得られた。なお本発明の酸化バリウ
ム源としては、酸化物自体以外に、水酸化物，硝酸塩，
炭酸塩など加熱により熱分解して酸化バリウムとなる化
合物を用いることができる。
とにより触媒被覆層の耐熱衝撃性は向上し、特に酸化バ
リウムの含有率が１〜10wt％で耐熱衝撃性、CO浄化率と
も良好な添加効果が得られた。なお本発明の酸化バリウ
ム源としては、酸化物自体以外に、水酸化物，硝酸塩，
炭酸塩など加熱により熱分解して酸化バリウムとなる化
合物を用いることができる。
（実施例５） 実施例４と同様のスラリーで、水酸化バリウムの替わり
に炭酸バリウムを用い、炭酸バリウムを酸化バリウムに
換算して5wt％含む触媒被覆層を石英管外周に形成させ
た発熱体を作製した。この発熱体について耐熱衝撃性試
験およびCO浄化特性測定を行い、実施例４の結果と比較
して第４表に示した。
に炭酸バリウムを用い、炭酸バリウムを酸化バリウムに
換算して5wt％含む触媒被覆層を石英管外周に形成させ
た発熱体を作製した。この発熱体について耐熱衝撃性試
験およびCO浄化特性測定を行い、実施例４の結果と比較
して第４表に示した。
第４表より明らかなように炭酸バリウムを用いても酸化
バリウムと同様に良好な特性が得られた。
バリウムと同様に良好な特性が得られた。
（実施例６） 実施例３および４と同様の方法により酸化セリウム5wt
％、酸化バリウム3wt％を含有する触媒被覆層を形成さ
せた本発明による発熱体を作製した。それらのCO浄化特
性の測定を行い実施例3,4の結果と比較して第５表に示
した。
％、酸化バリウム3wt％を含有する触媒被覆層を形成さ
せた本発明による発熱体を作製した。それらのCO浄化特
性の測定を行い実施例3,4の結果と比較して第５表に示
した。
第５表より明らかなように、発熱体のCO浄化率が、酸化
バリウム単独では90％、酸化セリウム単独では92％であ
るのに対し、酸化バリウムと酸化セリウム２成分を混合
して用いることにより、95％とCO浄化率を向上させるこ
とがわかる。
バリウム単独では90％、酸化セリウム単独では92％であ
るのに対し、酸化バリウムと酸化セリウム２成分を混合
して用いることにより、95％とCO浄化率を向上させるこ
とがわかる。
（実施例７） 実施例１で調製したスラリーＡ中の全固形成分に対し
て、酸化チタンの含有率が0wt％〜35wt％の間の種々の
含有率とし、酸化チタン増加分はアルミナ量を減じたス
ラリーを調製し、これを用いて本発明の触媒被覆層0.2g
を実施例Ａと同様にして石英管外周面全周に形成させた
発熱体を作製した。これらの発熱体について耐熱衝撃性
試験およびアンモニア浄化試験を行った。結果を第６表
に示した。
て、酸化チタンの含有率が0wt％〜35wt％の間の種々の
含有率とし、酸化チタン増加分はアルミナ量を減じたス
ラリーを調製し、これを用いて本発明の触媒被覆層0.2g
を実施例Ａと同様にして石英管外周面全周に形成させた
発熱体を作製した。これらの発熱体について耐熱衝撃性
試験およびアンモニア浄化試験を行った。結果を第６表
に示した。
第６表より明らかなように酸化チタン添加によりアンモ
ニア浄化する性能が低温でも可能になり、特に酸化チタ
ン含有率が4wt％以上にすれば充分なアンモニア浄化性
能が得られた。一方、酸化チタンの含有率が30wt％を超
えると耐熱衝撃性が却って低下するため酸化チタンの望
ましい添加量は４〜30wt％となる。
ニア浄化する性能が低温でも可能になり、特に酸化チタ
ン含有率が4wt％以上にすれば充分なアンモニア浄化性
能が得られた。一方、酸化チタンの含有率が30wt％を超
えると耐熱衝撃性が却って低下するため酸化チタンの望
ましい添加量は４〜30wt％となる。
（実施例８） 実施例１で調製したスラリーＡおよび石英管を用い、第
２図に示すように、スラリーＡを前記石英管６の外周面
のそれぞれ1/18〜18/18周に、実施例１と同様のスプレ
ー法で塗装した後、100℃で２時間乾燥し、ついで550℃
で１時間焼成して、触媒被覆層７を形成させた本発明の
12種の発熱体を作製した。触媒被覆層量はそれぞれ0.01
1〜0.20gであり、触媒被覆層の膜厚はほぼ一定とした。
２図に示すように、スラリーＡを前記石英管６の外周面
のそれぞれ1/18〜18/18周に、実施例１と同様のスプレ
ー法で塗装した後、100℃で２時間乾燥し、ついで550℃
で１時間焼成して、触媒被覆層７を形成させた本発明の
12種の発熱体を作製した。触媒被覆層量はそれぞれ0.01
1〜0.20gであり、触媒被覆層の膜厚はほぼ一定とした。
これらの発熱体について耐熱衝撃試験を行い、触媒被覆
層の密着性を調べた。
層の密着性を調べた。
結果を第７表に示した。
第７表より明らかなように、半周より大なる面を被覆す
ることにより、より熱衝撃に耐える触媒被覆層が得られ
ることから、高比表面積多孔質被覆層は、石英管外周面
の半周より大なる面積を被覆することが望ましい。
ることにより、より熱衝撃に耐える触媒被覆層が得られ
ることから、高比表面積多孔質被覆層は、石英管外周面
の半周より大なる面積を被覆することが望ましい。
（実施例９） 実施例１のスラリーＡ調製時に、ボールミルでの混合、
粉砕時間を変えて、中心粒径が0.8μｍ〜15μｍの種々
異なるスラリーを調製した。これらのスラリーを用い
て、実施例１と同様にして脱脂洗浄した石英管の外周面
に0.2gの触媒被覆層を形成させた発熱体を作製した。つ
ぎにこれら発熱体表面に形成された触媒被覆層の膜硬度
をJISG-3320の鉛筆硬度試験で測定した。結果を第８表
に示した。
粉砕時間を変えて、中心粒径が0.8μｍ〜15μｍの種々
異なるスラリーを調製した。これらのスラリーを用い
て、実施例１と同様にして脱脂洗浄した石英管の外周面
に0.2gの触媒被覆層を形成させた発熱体を作製した。つ
ぎにこれら発熱体表面に形成された触媒被覆層の膜硬度
をJISG-3320の鉛筆硬度試験で測定した。結果を第８表
に示した。
第８表より明らかなように、中心粒径が９μｍを超える
と触媒被覆層がやわらかくなり、また１μｍよりも細か
くなると、触媒被覆層に亀裂が入りやすくなる。従っ
て、本発明の混合スラリー中の粒子の中心粒径は、１μ
ｍ以上、９μｍ以下であることが望ましい。
と触媒被覆層がやわらかくなり、また１μｍよりも細か
くなると、触媒被覆層に亀裂が入りやすくなる。従っ
て、本発明の混合スラリー中の粒子の中心粒径は、１μ
ｍ以上、９μｍ以下であることが望ましい。
なお、本発明の触媒被覆層への白金族金属を含有させる
方法として、前記スラリーＡ中に白金族塩を含ませて調
製する方法を実施例中で示したが、この方法以外に、白
金族金属をスラリーＡ中に含有させず、石英管上にアル
ミナ−シリカの多孔質被覆層を形成させた後、ディップ
法により白金族金属を後工程で担持させてもよい。両方
法を比較すると、初めからスラリーＡ中に白金族金属を
含有させた前者の方がより良好な触媒特性が得られるこ
とを付言する。
方法として、前記スラリーＡ中に白金族塩を含ませて調
製する方法を実施例中で示したが、この方法以外に、白
金族金属をスラリーＡ中に含有させず、石英管上にアル
ミナ−シリカの多孔質被覆層を形成させた後、ディップ
法により白金族金属を後工程で担持させてもよい。両方
法を比較すると、初めからスラリーＡ中に白金族金属を
含有させた前者の方がより良好な触媒特性が得られるこ
とを付言する。
発明の効果 以上のように表面に本発明による触媒被覆層が形成され
た発熱体により前記発熱体外周の雰囲気中の臭気やタバ
コの煙などの有害ガスは、触媒作用により浄化、除去さ
れる。従って本発明による発熱体を使用することにより
快適な加熱環境を提供することができる。
た発熱体により前記発熱体外周の雰囲気中の臭気やタバ
コの煙などの有害ガスは、触媒作用により浄化、除去さ
れる。従って本発明による発熱体を使用することにより
快適な加熱環境を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例の発熱体の構成図、第２図は
同発熱体における石英管と触媒被覆層の関係図である。 １……ニクロム線、２……石英管、３……触媒被覆層。
同発熱体における石英管と触媒被覆層の関係図である。 １……ニクロム線、２……石英管、３……触媒被覆層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−236987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−77893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84584（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−27887（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−182090（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】活性アルミナ単独または活性アルミナと水
酸化アルミニウムと、白金族金属塩と硅酸コロイド水溶
液とを主体とする混合スラリーを調製し、前記スラリー
を電気抵抗体を内蔵する石英管外周面に塗布、乾燥、焼
成して触媒被覆層を形成させた発熱体。 - 【請求項２】触媒被覆層中のシリカとしての含有率が６
〜40wt％になるように硅酸コロイド水溶液を添加した混
合スラリーを用いた請求項１記載の発熱体。 - 【請求項３】触媒被覆層中に酸化バリウム、酸化セリウ
ム、酸化チタンの少なくとも１種を含ませた請求項１ま
たは２記載の発熱体。 - 【請求項４】触媒被覆層中の酸化バリウムとしての含有
率が１〜10wt％になるように酸化バリウムまたは熱分解
によって酸化バリウムを生成するバリウム化合物を添加
した混合スラリーを用いた請求項３に記載の発熱体。 - 【請求項５】スラリー中の粒子の中心粒径が１μｍ以上
９μｍ以下の混合スラリーを用いた請求項１ないし４の
いずれかに記載の発熱体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-124853 | 1989-05-18 | ||
| JP12485389 | 1989-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374074A JPH0374074A (ja) | 1991-03-28 |
| JPH07123069B2 true JPH07123069B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=14895716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108424A Expired - Lifetime JPH07123069B2 (ja) | 1989-05-18 | 1990-04-24 | 発熱体 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0398658B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07123069B2 (ja) |
| KR (1) | KR950008544B1 (ja) |
| DE (1) | DE69011406T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5824689B1 (ja) * | 2014-12-05 | 2015-11-25 | 原田 斎 | 輻射ヒーター |
| JP2018502806A (ja) * | 2014-11-24 | 2018-02-01 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｅｒａｅｕｓ Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ ＧｍｂＨ | ガラスでできた反射体ベース上に反射体を制作する方法 |
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| RU2121625C1 (ru) * | 1998-04-03 | 1998-11-10 | Ванцов Валерий Матвеевич | Электропечь |
| RU2121626C1 (ru) * | 1998-04-03 | 1998-11-10 | Ванцов Валерий Матвеевич | Стерилизатор-обогреватель |
| CA2240214A1 (en) | 1998-05-05 | 1999-11-05 | James Thomas Beck | Process for the production of hydrogen by solar decomposition of water |
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1990
- 1990-04-24 JP JP2108424A patent/JPH07123069B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-15 US US07/523,423 patent/US5195165A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-15 DE DE69011406T patent/DE69011406T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-15 EP EP90305239A patent/EP0398658B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-16 KR KR1019900007004A patent/KR950008544B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| EP0398658A3 (en) | 1991-03-27 |
| DE69011406D1 (de) | 1994-09-15 |
| KR950008544B1 (ko) | 1995-07-31 |
| EP0398658A2 (en) | 1990-11-22 |
| DE69011406T2 (de) | 1995-03-16 |
| KR900019530A (ko) | 1990-12-24 |
| EP0398658B1 (en) | 1994-08-10 |
| US5195165A (en) | 1993-03-16 |
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