JPH07331373A - 脱臭エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、適性なパイプ材料を用いることに
より、耐熱衝撃性、触媒の密着性、耐食性、および触媒
活性を改善した脱臭エレメントを提供する事である。 【構成】 適性な金属基材に、吟味されたアルミニュ−
ム合金層２を形成した板材をパイプ状に加工したものを
所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タ１にフ
ィン状に咬締め、このフィンに低融ホ−ロ層３を形成
し、さらに、その表面に脱臭触媒４を設けて脱臭エレメ
ントを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機器などにおいて
利用される、悪臭や有害ガスを除去する脱臭エレメント
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、悪臭や有害ガスを除去する方法と
して、活性炭や鉄錯体に代表される吸着材を室内に配置
して、ガス状の悪臭物質を吸着して脱臭する方法が主に
とられてきた。また、最近では、悪臭物質を、触媒やオ
ゾンガス等によって酸化分解すといった悪臭物質を化学
分解することにより除去する方法もとられてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような吸着材による吸着では、各吸着材の特性により臭
気成分の吸着能力にバラツキがあるため、悪臭を完全に
除去するためには、臭気の各成分に適した吸着材の組み
合わせが必要となるので、コンパクトで性能の高い吸着
材の実現は困難であった。さらに、吸着能力には、限
界、寿命があること、また、雰囲気中の水分が悪臭ガス
吸着の妨げになることなどから、吸着材を定期的に交
換、または、吸着した悪臭を除去して再生しなければな
らないという課題がある。

【０００４】また、触媒による方法では、脱臭触媒を外
部から加熱して臭気成分を触媒で酸化分解する方式のも
のがほとんどであった。この方式では脱臭触媒を外部か
ら加熱するために、触媒の温度上昇が遅く、分解温度に
達するまでの時間も長くかかっていた。また、空気も同
時に加熱するので熱ロスが大きいなどの課題があった。

【０００５】また、脱臭触媒と加熱ヒ−タが一体化され
たものにあっては、脱臭触媒と担持基材の密着性に問題
があり、熱衝撃によって、担持基材から触媒が剥離した
り、腐食性のガスによって、担持基材が腐食されて触媒
が脱離するなどの課題があった。

【０００６】上記従来技術の課題を解決するために本発
明は、適正なパイプ材料を用いることにより、耐熱衝撃
性と耐食性を高めた脱臭エレメントを提供するものであ
る。

【０００７】以上の課題に鑑み、本発明の第１の目的
は、シ−ズヒ−タにパイプを咬しめて構成したフィンと
低融ホ−ロ層との密着性を高めた脱臭エレメントを提供
することである。

【０００８】第２の目的は、シ−ズヒ−タにパイプを咬
しめて構成したフィンの耐食性及び機械的強度を改善し
た脱臭エレメントを提供することである。

【０００９】第３の目的は、シ−ズヒ−タにパイプを咬
しめて構成したフィンの耐食性及び熱伝導性を改善した
脱臭エレメントを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための手段は、鉄基材に、Ｓｉが０．５〜１３．
５％、Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．１％
以下、その他の金属が１．０％以下で残部がＡｌである
アルミニュ−ム合金層を形成した板材をパイプ状に加工
したものを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ
−タにフィン状に咬しめた、このａ型金属フィンに低融
ホ−ロ層を形成し、その表面に脱臭触媒を設けることで
ある。

【００１１】第２の目的を達成するための手段は、ステ
ンレス基材に、Ｓｉが０．５〜１３．５％、Ｆｅが８％
以下、Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．１％以下、その他の金
属が１．０％以下で残部がＡｌであるアルミニュ−ム合
金層を形成した板材をパイプ状に加工したものを所定の
寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タにフィン状に
咬しめた、このｂ型金属フィンに低融ホ−ロ層を形成
し、その表面に脱臭触媒を設けることである。

【００１２】第３の目的を達成するための手段は、ステ
ンレスとアルミニュ−ムのクラッド板をパイプ状に加工
したものを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ
−タにフィン状に咬しめた、このｃ型金属フィンに低融
ホ−ロ層を形成し、その表面に脱臭触媒を設けることで
ある。

【００１３】

【作用】本発明の脱臭エレメントの第１の目的を達成す
るための手段は、ａ型金属フィンの低融ホ−ロ層上に設
けられた触媒層がその触媒作用によって悪臭を含有する
気体からこれら悪臭物質を酸化分解するように作用し、
室内の悪臭物質濃度が上昇するのを防止する。

【００１４】また、シ−ズヒ−タとａ型金属フィンとが
一体化しているので、シ−ズヒ−タの通電によりａ型金
属フィンにホ−ロ層を介して設けられた触媒層はシ−ズ
ヒ−タからの熱伝導により速やかに温度が上昇し、触媒
の分解活性はさらに増大し、一層悪臭を除去できるよう
に作用する。

【００１５】また、触媒層の加熱が間接加熱ではなく、
直接加熱によるので熱ロスが非常に少ないものである。

【００１６】また、ａ型金属フィンは触媒層の有効面積
を増大して触媒量を増大させるものであり、触媒作用を
より強力にし、悪臭の除去をより確実に行うように作用
するものである。さらに、ａ型金属フィンは、鉄基材
に、Ｓｉが１３．５％以下、Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍ
ｎがそれぞれ０．１％以下、その他の金属が１．０％以
下で残部がＡｌであるアルミニュ−ム合金層を形成した
板材をパイプ状に加工したもので、鉄基材とアルミニュ
−ム合金層はアルフィン合金（Ｓｉ−Ｆｅ）により強固
に結合されているので、熱衝撃がかかっても剥離するこ
とはない。また、アルミニュ−ム合金層の上に設けられ
た低融ホ−ロ層の密着性は、アルミニュ−ム合金層の材
料組成の中で特にマンガン、マグネシュ−ムの添加量を
制御することで確保され、対衝撃性、耐熱衝撃性に優れ
た性能を有するものである。

【００１７】次に、本発明の第２の目的を達成するため
の手段は、ステンレス基材に、Ｓｉが０．５〜１３．５
％、Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．１％以
下、その他の金属が１．０％以下で残部がＡｌであるア
ルミニュ−ム合金層を形成した板材をパイプ状に加工し
たものを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−
タにフィン状に咬しめた、このｂ型金属フィンに低融ホ
−ロ層を形成し、その表面に脱臭触媒を設けたものであ
り、特に、ｂ型金属フィンの基材としてステンレス材料
を用いているので、腐食性の悪臭ガスに曝されても腐食
されることもなく、また、鉄基材と比較して機械的強度
も強く、長期間の使用に耐えるように作用する。

【００１８】第３の目的を達成するための手段は、ステ
ンレスとアルミニュ−ムのクラッド板をパイプ状に加工
したものを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ
−タにフィン状に咬しめた、このｃ型金属フィンに低融
ホ−ロ層を形成し、その表面に脱臭触媒を設けたもので
あり、特に、金属フィンの基材としてステンレスとアル
ミニュ−ムのクラッド゛材料を用いているので、第２の
目的を達成するための手段と同様に腐食性の悪臭ガスに
曝されても腐食されることもなく、長期間の使用に耐え
るように作用する。また、クラッド材料の場合、アルミ
ニュ−ムの板厚を自由にコントロ−ルできるので、用途
に合わせて板厚が選択でき、熱伝導をより高めることが
可能となる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例を図１に基づい
て説明する。図１（ａ）は脱臭エレメントの構成図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は脱臭部の拡大要部断面図であ
る。１は１００Ｖ−２５０Ｗのシ−ズヒ−タであり、２
はａ型金属フィン、３は低融ホ−ロ層、４は脱臭触媒層
である。ａ型金属フィン２は、本発明の請求項１の主要
な部分をなすもので、鉄基材２ａに、Ｓｉが０．５〜１
３．５％、Ｆｅが８％以下、Ｍｎ、Ｍｇがそれぞれ０．
１％以下、その他の金属が１．０％以下で残部がＡｌで
あるアルミニュ−ム合金層２ｂを形成した板材をパイプ
状に加工したものを所定の寸法に切断し、シ−ズヒ−タ
１にフィン状に咬しめたものである。

【００２０】鉄基材２ａとしては、好ましくはＣが０．
１％以下の低カ−ボン鋼が良好であるが、本発明では、
普通鋼板であるＳＰＣＣを適用した。

【００２１】アルミニュ−ム合金層２ｂの膜厚は１０〜
４０μｍの範囲に設定されている。化学成分として、Ｓ
ｉの添加量を０．５〜１３．５％に限定しているが、表
１から明らかなように、これを越えると耐食性、湯流れ
性が極端に悪くなる。また、０．５％以下では鉄基材２
ａとの密着性が悪くなる。好ましくは６〜８％であっ
た。Ｓｉの添加効果としては、鉄基材との界面でＳｉ−
Ｆｅ合金２ｃを生成してアルミニュ−ム合金層２ｂと鉄
基材２ａを強固に結合する働きをしていること、また、
膨張係数を下げる作用があるなど有効である。

【００２２】

【表１】

【００２３】ＭｎとＭｇは低融ホ−ロ層３とアルミニュ
−ム合金層２ｂの結合を阻害する成分であり、含有しな
い方がよいが、表２、表３から明らかなように、不純物
として混入する場合でも０．１％までに押さえなければ
ならない。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】Ｆｅは、鉄基材２ａにアルミニュウム合金
層２ｂを形成する過程で、アルミニュ−ム合金の溶解槽
に鉄基材２ａのＦｅが溶け出して含有されるものである
が、表４から明らかなように、Ｆｅの含有量が８％を越
えると耐食性に問題が発生する。

【００２７】

【表４】

【００２８】以上のように本発明の第１の実施例では、
ａ型金属フィン２のアルミニュ−ム合金層２ｂの化学成
分を限定することにより、ａ型金属フィン２と低融ホ−
ロ層の密着性を向上させたものである。また、ａ型金属
フィンは、脱臭触媒層の有効面積を増大させる作用もあ
る。

【００２９】次に、低融ホ−ロ層３の形成法の一実施例
について記述する。低融ホ−ロ層３は２層構造であり、
下地の第一層をＧＣ（グランドコ−ト）３ａ、上地の第
２層をＴＣ（トップコ−ト）３ｂ、と表記する。ホ−ロ
の原料としては、重量比で表示すれば、ＧＣは関東琺瑯
製フリット（Ｍ１１７）を７０に対して日本フェロ−製
フリット（４３０３Ｍ）３０、日本フェロ−製酸化チタ
ン（ＦＡ５５Ｗ）１０、日本フェロ−製粘土１、日本化
学製水ガラス（Ｓ−４０）１４．２、水を４６．８、の
割合で混合したものを使用し、ＴＣは同様に、フリット
（Ｍ１１７）８０、フリット（４３０３Ｍ）２０、住友
化学製アルミナ（Ａ２１）１５、酸化チタン（ＦＡ５５
Ｗ）１０、粘土（１１号）２、水ガラス（Ｓ−４０）２
０．８、水４７．２の割合で混合したものを使用してい
る。なお混合およびミル引きは３．６リットルのポット
ミルで行い、ミル引き時間はＧＣ２時間、ＴＣ１時間を
規準とし、混合物であるスラリ−５０ｍｌの３８０メッ
シュ上の残査で、ＧＣ７．５±１ｇ、ＴＣ１３±３ｇの
範囲に入るように時間を調節している。

【００３０】これらスラリ−を図１に示しているような
ａ型金属フィン２付きのシ−ズヒ−タ１にスプレ−で吹
き付け塗布する。先ず、ＧＣを塗布し、４０〜５０℃の
範囲で１０分間かけて乾燥する。ＧＣ乾燥後はＴＣを塗
布し同様に乾燥させる。ＴＣ乾燥後は、５５０〜５６０
℃の１０分間焼成して低融ホ−ロ層３を形成させる。本
実施例では、塗布量はホ−ロ膜厚でＧＣ約１００±１０
μ、ＴＣ２０±４μの範囲にはいるように制御してい
る。

【００３１】次に、脱臭触媒４の製造方法の一実施例を
記述する。ここでは、通常の触媒の分解作用に加えて吸
着作用も兼ね備えている触媒を調整して担持した。

【００３２】コロイダルシリカ２００ｇ，銅イオン交換
型ゼオライト４００ｇ，水８００ｇ、塩化白金酸をＰｔ
として３０ｇ、塩化パラジュウムをＰｄとして１５ｇ、
および適量の塩酸を加え、ボ−ルミルを用いて十分に混
合する。

【００３３】このスラリ−を同様にスプレ−で上記ホ−
ロ担持フィン付きシ−ズヒ−タに吹き付ける。１００℃
で２時間乾燥後３９０〜４００℃で１時間焼成し、脱臭
触媒層４を形成する。本実施例では塗布量は１本当たり
１５ｇとした。

【００３４】以上のように、本発明によれば、耐衝撃
性、耐熱衝撃性、触媒層の密着性、耐食性、熱伝導性、
触媒活性などを改善した脱臭エレメントを提供すること
ができる。

【００３５】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
を図２に基づいて説明する。脱臭エレメントの構成は実
施例１とほぼ同様であるが、金属フィンの構成が第１の
実施例と異なる。ｂ型金属フィン５は図２に示している
ようにステンレスの基材５ａに第１の実施例と同様のア
ルミニュウム合金層５ｂを形成した板材をパイプ状に加
工したものを所定の寸法に切断し、シ−ズヒ−タ１にフ
ィン状に咬しめたものであり、このｂ型金属フィン５に
ＧＣ３ａ，ＴＣ３ｂからなる低融ホ−ロ層３を形成し、
さらに、その表面に脱臭触媒層４を設けたものである。

【００３６】本発明の第２の実施例では、ステンレス基
材として、ＳＵＳ４３６Ｌを用いたが、オ−ステナイト
系や他のフェライト系のステンレス材料も適用できる。
低融ホ−ロ層３、脱臭触媒層４は実施例１と同様の方法
で製作した。以上のような、本発明の第２の実施例によ
れば、第１の実施例と比較して、基材の耐食性が大幅に
向上するとともに、機械的強度、耐熱性も改善された。

【００３７】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
を図３に基づいて説明する。脱臭エレメントの構成は第
１の実施例とほぼ同様であるが、金属フィンの構成が第
１の実施例１異なる。ｃ型金属フィン５は図３に示して
いるように、ステンレス６ａとアルミニュ−ム６ｂのク
ラッド板材６をパイプ状に加工したものを所定の寸法に
切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タ１に咬しめたもの
で、このｃ型金属フィン５にＧＣ３ａ，ＴＣ３ｂからな
る低融ホ−ロ層３を形成し、さらに、その表面に脱臭触
媒層４を設けたものである。

【００３８】本発明の第３の実施例では、ステンレス６
ａとして、ＮＡＲ−１６０（住友金属製）のｔ０．２の
板厚のものを用いたが、オ−ステナイト系や他のフェラ
イト系のステンレス材料も適用できる。アルミニュ−ム
６ｂはＪＩＳ規格、１１００のｔ１．０の板厚のものを
用いてクラッド板を製作した。低融ホ−ロ層３、脱臭触
媒層４は第１の実施例と同様の方法で製作した。

【００３９】以上のような、本発明の第２の実施例によ
れば、第１の実施例と比較して、基材の耐食性が大幅に
向上するとともに、機械的強度、耐熱性も改善された。

【００４０】

【発明の効果】本発明の第１の手段は、ａ型金属フィン
の低融ホ−ロ層上に設けられた触媒層がその触媒作用に
よって悪臭を含有する気体からこれら悪臭物質を酸化分
解するように作用し、室内の悪臭物質濃度が上昇するの
を防止する。

【００４１】また、シ−ズヒ−タとａ型金属フィンとが
一体化しているので、シ−ズヒ−タの通電によりａ型金
属フィンにホ−ロ層を介して設けられた触媒層はシ−ズ
ヒ−タからの熱伝導により速やかに温度が上昇し、触媒
の分解活性はさらに増大し、一層悪臭を除去できるよう
に作用する。

【００４２】また、触媒層の加熱が間接加熱ではなく、
直接加熱によるので熱ロスが非常に少ないものである。

【００４３】また、ａ型金属フィンは触媒層の有効面積
を増大して触媒量を増大させるものであり、触媒作用を
より強力にし、悪臭の除去をより確実に行うように作用
するものである。さらに、ａ型金属フィンは、鉄基材
に、Ｓｉが１３．５％以下、Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍ
ｎがそれぞれ０．１％以下、その他の金属が１．０％以
下で残部がＡｌであるアルミニュ−ム合金層を形成した
板材をパイプ状に加工したもので、鉄基材とアルミニュ
−ム合金層はアルフィン合金（Ｓｉ−Ｆｅ）により強固
に結合されているので、熱衝撃がかかっても剥離するこ
とはない。また、アルミニュ−ム合金層の上に設けられ
た低融ホ−ロ層の密着性は、アルミニュ−ム合金層の材
料組成の中で特にマンガン、マグネシュ−ムの添加量を
制御することで確保され、対衝撃性、耐熱衝撃性に優れ
た性能を有するものである。

【００４４】次に、本発明の第２の手段は、ステンレス
基材に、Ｓｉが０．５〜１３．５％、Ｆｅが８％以下、
Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．１％以下、その他の金属が
１．０％以下で残部がＡｌであるアルミニュ−ム合金層
を形成した板材をパイプ状に加工したものを所定の寸法
に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タにフィン状に咬し
めた、このｂ型金属フィンに低融ホ−ロ層を形成し、そ
の表面に脱臭触媒を設けたものであり、特に、ｂ型金属
フィンの基材としてステンレス材料を用いているので、
腐食性の悪臭ガスに曝されても腐食されることもなく、
また、鉄基材と比較して機械的強度も強く、長期間の使
用に耐えるように作用する。

【００４５】本発明の第３の手段は、ステンレスとアル
ミニュ−ムのクラッド板をパイプ状に加工したものを所
定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タにフィン
状に咬しめた、このｃ型金属フィンに低融ホ−ロ層を形
成し、その表面に脱臭触媒を設けたものであり、特に、
金属フィンの基材としてステンレスとアルミニュ−ムの
クラッド゛材料を用いているので、第２の目的を達成す
るための手段と同様に腐食性の悪臭ガスに曝されても腐
食されることもなく、長期間の使用に耐えるように作用
する。また、クラッド材料の場合、アルミニュ−ムの板
厚を自由にコントロ−ルできるので、用途に合わせて板
厚が選択でき、熱伝導をより高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の脱臭エレメントの斜視図 （ｂ）本発明の脱臭エレメントの断面図 （ｃ）本発明の脱臭エレメントの要部断面図

【図２】本発明の第２の実施例を示す要部断面図

【図３】本発明の第３の実施例を示す要部断面図

【符号の説明】

１：シ−ズヒ−タ ２：ａ型金属フィン ３：低融ホ−ロ層 ４：脱臭触媒 ５：ｂ型金属フィン ６：ｃ型金属フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｆ 1/00 (72)発明者 桑村 博志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 柴田 恒雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木村 邦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小野 之良 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄基材に、Ｓｉが０．５〜１３．５％、
   Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．１％以下、
   その他の金属が１．０％以下で残部がＡｌであるアルミ
   ニュ−ム合金層を形成した板材をパイプ状に加工したも
   のを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−ズヒ−タに
   フィン状に咬しめ、このフィンに低融ホ−ロ層を形成
   し、その表面に脱臭触媒を設けてなる脱臭エレメント。
2. 【請求項２】 ステンレス基材に、Ｓｉが０．５〜１
   ３．５％、Ｆｅが８％以下、Ｍｇ、Ｍｎがそれぞれ０．
   １％以下、その他の金属が１．０％以下で残部がＡｌで
   あるアルミニュ−ム合金層を形成した板材をパイプ状に
   加工したものを所定の寸法に切断し、そのパイプをシ−
   ズヒ−タにフィン状に咬しめ、このフィンに低融ホ−ロ
   層を形成し、その表面に脱臭触媒を設けてなる脱臭エレ
   メント。
3. 【請求項３】 ステンレスとアルミニュ−ムのクラッド
   板材をパイプ状に加工したものを所定の寸法に切断し、
   そのパイプをシ−ズヒ−タにフィン状に咬しめ、このフ
   ィンに低融ホ−ロ層を形成し、その表面に脱臭触媒を設
   けてなる脱臭エレメント。