JP2002184429A

JP2002184429A - セラミックガス供給部材およびこれを用いたセラミック積層焼結体

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Publication number: JP2002184429A
Application number: JP2000377640A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kawasaki; 真司川崎; Kiyoshi Okumura; 清志奥村; Shigenori Ito; 重則伊藤; Takashi Ryu; 崇龍
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP4808311B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックのグリーンシートの積層焼結法によ
って製造されるガス供給部材において、ガス供給部材を
通して供給されるガスに乱流を生じさせる。【解決手段】セラミックガス供給部材２０Ａは、複数の
セラミック板の積層体からなり、積層された第一のセラ
ミック層７Ａと第二のセラミック層８Ａとを備える。セ
ラミック層７Ａが複数の互いに分離された第一の空間１
０Ａを形成する第一の隔壁７ａ、７ｂを備えている。セ
ラミック層８Ａが、複数の互いに分離された第二の空間
９Ａを形成する第二の隔壁８ａ、８ｂを備えている。隣
接する第一の空間１０Ａが同じ第二の空間９Ａを介して
連通しており、複数の第一の空間１０Ａおよび第二の空
間９Ａが連通し、ガス流路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学セル等に
対してガスを供給するためのセラミックガス供給部材、
およびこれを備えた積層焼結体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−１２８３５９号公報に記載の
固体電解質型燃料電池においては、ジルコニア製の薄板
の一方の面に燃料極を形成し、他方の面に酸素極を形成
し、このジルコニアの薄板と、中空のセラミックス絶縁
体板とを交互に積層する。これによって、密閉した酸素
室と燃料室とを交互に有する多層セル構造を形成してい
る。そして、この多層セル構造中に、燃料室に燃料を供
給するためのスルーホールと、酸素室に酸素を供給する
ためのスルーホールとを形成している。また、セラミッ
クス絶縁体層中にスルーホール導電体を形成し、これに
よって複数の単電池を並列接続している。また、特開平
１−１２８３６６号公報にも、これと類似の固体電解質
型燃料電池が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうしたタイプの固体
電解質型燃料電池は、単位体積当たりの発電量が理論的
には高くなるはずである。また、酸素室、酸素供給用ス
ルーホール、燃料室、燃料供給用スルーホール、単電池
の並列接続用のスルーホール導電体を、一体焼結によっ
て生成させるものである。従って、酸素室、燃料室や酸
素、燃料の供給手段の気密性保持や、各単電池の各電極
の電気的接続について、面倒な問題が少ないはずである
と考えられる。

【０００４】しかし、ガス供給部材として機能するセラ
ミック層内では、できるだけガスに乱流を引き起こすこ
とによって、ガスの混合を促進することが好ましい。な
ぜなら、例えば固体電解質型燃料電池の場合には、ガス
のうち電極に近い領域では燃料の濃度が低下するので、
発電効率が低下し、電極から離れた領域では燃料の濃度
が高くなり、燃料が無駄になるからである。こうした燃
料等の濃度の不均一を防止するためには、ガス流路内で
ガスに乱流を引き起し、混合することが有用である。

【０００５】ガス流路内に乱流、渦流を生じさせるため
には、ガス流路内に邪魔板を設置することが考えられ
る。しかし、セラミック積層焼結体を成形する際に、こ
うした邪魔板をセラミック層内に形成し、位置決めする
ことも困難である。

【０００６】本発明の課題は、セラミックの積層焼結法
によって製造されるガス供給部材において、ガス供給部
材を通して供給されるべきガスに渦流ないし乱流を生じ
させ得るような構造を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のセラミ
ック層の積層体からなるガス供給部材であって、積層さ
れた第一のセラミック層と第二のセラミック層とを備え
ており、第一のセラミック層が複数の互いに分離された
第一の空間を形成する第一の隔壁を備えており、第二の
セラミック層が複数の互いに分離された第二の空間を形
成する第二の隔壁を備えており、複数の第一の空間およ
び複数の第二の空間が互いに連通し、ガス流路を構成し
ていることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記ガス供給部材を備え
ていることを特徴とする、セラミック積層焼結体に係る
ものである。

【０００９】本発明者は、グリーンシート積層法等によ
って製造可能なセラミックガス供給部材において、ガス
供給部材を２つ以上のセラミック層に分割することを想
到した。即ち、ガス供給部材は、少なくとも第一のセラ
ミック層と第二のセラミック層とを備えている。そして
各セラミック層はそれぞれ一体に成形されている。ここ
で、これら２つのセラミック層のうち一方（第二のセラ
ミック層）にガス分配機能を保持させる。この状態で、
第一のセラミック層の隣接する第一の空間が、第二のセ
ラミック層の第二の空間に連通するようにし、これによ
って隣接する第一の空間を連通させる。こうした構造を
繰り返すことによって、第一のセラミック層の複数第一
の空間と、第二のセラミック層の複数の第二の空間とが
すべて連通し、一つまたは複数のガス流路を構成するよ
うになる。

【００１０】以下、図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。

【００１１】本発明の積層焼結体は、好ましくは電気化
学セルを内蔵する電気化学装置である。他の用途として
は、排ガス浄化装置、ガス混合器、燃料改質器、ガス分
離装置などがある。

【００１２】図１において、電気化学装置１Ａは細長い
平板形状をしており、一方の端部１ａおよび他方の端部
１ｂを有する。一方の端部１ａ側の例えば端面５には、
第一のガスの供給口３Ａ、排出口３Ｂ、第二のガスの供
給口４Ａ、排出口４Ｂが設けられている。Ａ、Ｂは第一
のガスの流れを示し、Ｃ、Ｄは第二のガスの流れを示
す。６は装置１Ａの主面である。

【００１３】図２（ａ）は、第一のセラミック層７Ａの
平面図であり、図２（ｂ）は、第二のセラミック層８Ａ
の平面図であり、図３は、第一のセラミック層および第
二のセラミック層からなるガス供給部材２０Ａを示す平
面図であり、第二のセラミック層８Ａ側から見たもので
ある。図４（ａ）は、外壁１１を示す平面図であり、図
４（ｂ）は電気化学セルの集合セル層１２を電極１３
（または１４）側から見た平面図である。図５は、装置
１Ａの横断面図（図２−図４のＶ−Ｖ線に沿った切って
みた図）であり、図６は、装置１Ａの縦断面図（図２−
図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った切ってみた図）である。

【００１４】集合セル１２層は、１枚の平板形状の固体
電解質層１７と、層１７の一方の主面上に形成された電
極１３と、他方の主面上に形成された電極１４とを備え
ている。電極１３はガス流路１５Ａ、１５Ｂに面してお
り、電極１４はガス流路１６Ａ、１６Ｂに面している。

【００１５】本例では、電極１３および１４は、それぞ
れ矩形をしており、隣接する電極同士は空間的に離れて
いる。そして、各電極１３の裏面側にはそれぞれ対応す
る各電極１４が形成されており、各セル３０を構成して
いる。従って、セル層１２は、複数のセル３０の組み合
わせから構成されている。隣接するセル３０は、それぞ
れ直列接続および／または並列接続できる。この電気的
接続方法は特に限定されない。しかし、好ましくは固体
電解質層１７内に、図示しないスルーホールを形成し、
スルーホールによって、隣接するセルの電極同士を接続
することができる。

【００１６】特に図５、図６に示すように、装置１Ａ
は、上下１枚ごとの外壁１１と、中央にある集合セル層
１２と、セル層１２の上下にそれぞれ積層されているガ
ス供給部材２０Ａとからなる。

【００１７】本発明のガス供給部材２０Ａは、第一のセ
ラミック層７Ａと第二のセラミック層８Ａとの積層焼結
体からなる。セラミック層７Ａの一方の端部には、ガス
の供給口３Ａ（４Ａ）および排出口３Ｂ（４Ｂ）が形成
されている。セラミック層７Ａの中央部分には、長手方
向に向かって細長い中央隔壁７ａが設けられている。ま
た、中央隔壁７ａから横方向に隔壁７ｂが形成されてい
る。中央隔壁７ａと隔壁７ｂとによって、複数の第一の
空間１０Ａが形成されている。１０Ａは略Ｌ字形状をし
ている。セラミック層７Ａ内では、隣接する第一の空間
１０Ａは互いに分離されている。

【００１８】セラミック層８Ａの一方の端部には、ガス
の供給口３Ａ（４Ａ）および排出口３Ｂ（４Ｂ）が形成
されている。セラミック層８Ａの中央部分には、長手方
向に向かって細長い中央隔壁８ａが設けられている。ま
た、中央隔壁８ａから横方向に隔壁８ｂが形成されてい
る。中央隔壁８ａと隔壁８ｂとによって、複数の第二の
空間９Ａが形成されている。９Ａは略長方形をしてい
る。セラミック層８Ａ内では、隣接する第二の空間９Ａ
は互いに分離されている。

【００１９】セラミック層７Ａと８Ａとを積層すること
によって、図３、５、６に示すように、中央隔壁７ａと
８ａとが当接し、隙間のない隔壁を形成する。中央隔壁
７ａ、８ａによって、ガス流路が、往路１５Ａ、１６Ａ
と復路１５Ｂ、１６Ｂとに区分される。

【００２０】ここで、各第一の空間１０Ａのうち、１０
ａは１つの９Ａに連通しており、１０ｂは、隣接する９
Ａに連通している。つまり、１つの第一の空間１０Ａ
が、２つの第二の空間９Ａに連通している。同様に、各
第二の空間９Ａのうち、９ａは１つの１０Ａに連通して
おり、９ｂは、隣接する１０Ａに連通している。つま
り、１つの第二の空間９Ａが、２つの第一の空間１０Ａ
に連通している。この結果、流路の全長にわたって、第
一の空間１０Ａおよび第二の空間９Ａが連通し、往路お
よび復路を形成している。

【００２１】ガスは、矢印Ａ（Ｃ）のように往路内に入
り、この後隔壁７ｂに衝突し、第二の空間９Ａへと流
れ、再び第一の空間１０Ａへと流れる。この結果、ガス
は必然的に往路および復路内においてガス供給部材の厚
さ方向に向かって蛇行する。従って、ガスには乱流や渦
流が発生し、ガスの混合が促進される。

【００２２】また、本実施形態においては、更に以下の
作用効果が得られる。

【００２３】即ち、多層のセラミック成形体を一体焼結
させて固体電解質型燃料電池を製造する際には、次の問
題があった。一体の積層体のうち少なくとも２つのセラ
ミック層にはガス供給部材としての機能を付与しなけれ
ばならない。これは、ガスの供給口から排出口へと向か
ってガス流路を形成することを意味している。このガス
流路は、ガスの供給口から排出口へと向かって連通して
いる。このため、ガス流路を形成するためには、セラミ
ック層を２つ以上の部品に分割しなければならない。こ
のように分割された複数の部品については、各部品の相
対的位置を定める簡易な方法はない。このため、セラミ
ック層において各部品を積層する段階で、各部品の電極
に対する位置合わせを正確に行うことは困難である。

【００２４】例えば、図示の実施例においては、隔壁７
ａ、７ｂは第一のセラミック層に一体に成形されてお
り、隔壁８ａ、８ｂは第二のセラミック層に一体に成形
されている。従って、これらの各隔壁は、グリーンシー
ト積層時に容易に位置決めされる。本発明は、このよう
に複数のセラミック層の各空間を組み合わせて利用する
点が特徴である。

【００２５】かりに、セラミック層８Ａの内部のみにお
いてガス流路を形成しようとすると、必然的に隔壁８ｂ
を多数切断し、空間９Ａを連通させる必要がある。しか
し、このような設計は困難である。なぜなら、セラミッ
ク層８Ａ内でガス流路を連通させると、必然的に中央隔
壁８ａおよびその支持部３１が、セラミック層８Ａの周
壁３２とは分離されてしまうからである。言い換える
と、支持部３１と周壁３２とが一カ所でもつながってい
ると、ガス供給口３Ａと排出口３Ｂとはセラミック層８
Ａ内で連通しないことになる。このように、中央隔壁８
ａおよびその支持部３１と、セラミック層８Ａの周壁３
２とが分離されてしまうので、支持部３１および中央隔
壁８ａ側と、周壁３２側とを相対的に位置決めすること
が困難である。

【００２６】図７（ａ）は、他の実施形態に係る第一の
セラミック層７Ａを示す平面図であり、図７（ｂ）は、
セラミック層８Ｂを示す平面図であり、図７（ｃ）は、
集合セル層１２を示す平面図であり、図８は、第一のセ
ラミック層７Ａと第二のセラミック層８Ｂとの積層焼結
体からなるガス供給部材２０Ｂを示す平面図である。

【００２７】セラミック層７Ａは、図２（ａ）のセラミ
ック層と同様のものである。セラミック層８Ｂは、周壁
３２、支持部３１、中央隔壁８ａの他に、横方向に延び
る隔壁８ｂを備えている。ここで、隔壁８ｂによって区
画される各第二の空間９Ｂは、それぞれ略Ｌ字形状をし
ている。この結果、各第二の空間９Ｂの形状は、各電極
１３（または１４）の形状と一致していないので、隔壁
８ｂ（符号２１）が電極１３（１４）上に位置（符号２
２）し、接触することになる。この場合にも本発明の効
果を奏することができる。

【００２８】しかし、隔壁８ｂが電極１３（１４）上に
位置すると、隔壁の直下においては電極の利用効率が低
下する。このため、第二の隔壁が電極に対して接触しな
いことが好ましい。

【００２９】本発明において好ましくは、電気化学装置
が細長い形状をしており、その一端の低温領域を保持
し、他端は保持しない。なお、ここで細長いとは、縦横
比が３倍以上のものは含み、縦横比が５倍以上であるこ
とが更に好ましい。これによって、装置の両端を保持し
た場合に起こるような引張応力は生じない。

【００３０】ただし、本発明は、積層焼結体の一方の端
部にガス供給口があり、他方の端部にガス排出口がある
場合を含む。

【００３１】図９（ａ）は、他の実施形態に係る第一の
セラミック層７Ｂを示す平面図であり、図９（ｂ）は、
セラミック層８Ａを示す平面図であり、図１０は、セラ
ミック層７Ｂとセラミック層８Ａとの積層焼結体からな
るガス供給部材２０Ｃを示す平面図である。

【００３２】セラミック層８Ａは、図２（ｂ）のセラミ
ック層と同様のものである。セラミック層７Ｂは、周壁
３２、支持部３１、中央隔壁７ａの他に、横方向に延び
る隔壁７ｃを備えている。ここで、隔壁７ｃは、中央隔
壁７ａに対して垂直な方向から若干傾斜する方向に延び
ている。このため、各第一の空間１０Ｂは、それぞれ平
行四辺形をなしている。この結果、隣接する各第一の空
間１０Ｂは、それぞれ１つの第二の空間９Ａに対して連
通することになる。

【００３３】図１１（ａ）は、他の実施形態に係る第一
のセラミック層７Ｂを示す平面図であり、図１１（ｂ）
は、他の実施形態に係る第一のセラミック層８Ｃを示す
平面図であり、図１２は、セラミック層７Ｂとセラミッ
ク層８Ｃとの積層焼結体からなるガス供給部材２０Ｄを
示す平面図である。

【００３４】セラミック層７Ｂは、図９（ａ）のセラミ
ック層と同様のものである。セラミック層８Ｃは、周壁
３２、支持部３１、中央隔壁８ａの他に、横方向に延び
る隔壁８ｃを備えている。ここで、隔壁８ｃは、中央隔
壁８ａに対して垂直な方向から若干傾斜する方向に延び
ている。そして、各空間１０Ｂの形状と空間９Ｃの形状
とはほほ合同であるが、隔壁および空間の傾斜方向が逆
になっている。このため、隣接する各第一の空間１０Ｂ
は、それぞれ１つの第二の空間９Ｃに対して連通するこ
とになる。

【００３５】本発明において好ましくは、第一のセラミ
ック層の両側にそれぞれ第二のセラミック層が積層され
ている。そして、各第二のセラミック層側でそれぞれガ
スを供給、分配する。図１３および図１４は、この実施
形態に係るものである。

【００３６】図１３（ａ）、（ｃ）は、それぞれ第二の
セラミック層８Ａ、８Ｄを示す平面図であり、図１３
（ｂ）は、第一のセラミック層７Ａを示す平面図であ
る。セラミック層７Ａ、８Ａ、８Ｄは、それぞれ図２に
示すセラミック層と同じものである。図１４は、電気化
学装置１Ｂの横断面図である。

【００３７】装置１Ｂは、２枚の外壁１１と、これらの
間に挟まれた２つの集合セル層１２とを備えている。各
セル層１２と外壁１１との間には、それぞれ本発明によ
るガス供給部材２０Ａが挟まれている。ガス供給部材２
０Ａは、図３に示すものと同様である。

【００３８】本例においては、２つのセル層１２の間
に、本発明によるガス供給部材２０Ｄを介在させ、積層
している。このガス供給部材２０Ｄは、１つのセラミッ
ク層７Ａと、２つのセラミック層８Ａおよび８Ｄからな
る。２つのセル層１２の各一方の電極１３が、それぞれ
セル層１２の間のガス流路１５Ａ、１５Ｂに面してい
る。また、各セル層１２の各他方の電極１４が、それぞ
れセル層１２と外壁１１との間のガス流路１６Ａ、１６
Ｂに面している。

【００３９】本発明においては、図１４に示すように、
固体電解質層を備えたセル層を複数層積層することがで
き、これによって一層セルの集積効率が上がる。

【００４０】本発明の電気化学セルは、固体電解質型燃
料電池の他、酸素ポンプや高温水蒸気電解セルとして使
用できる。このセルは、水素の製造装置に使用でき、ま
た水蒸気の除去装置に使用できる。更に、本発明のセル
を、ＮＯｘの分解セルとして使用できる。

【００４１】第一のガスと第二のガスは、同じであって
も、異なっていてもよい。その種類は、酸化性ガス、還
元性ガス、不活性ガスなどがあり、用途によって好まし
い実施形態がある。

【００４２】燃料電池の場合には、第一のガスが酸化性
ガスであり、第二のガスが還元性ガスである。酸化性ガ
スとしては、空気や酸素などがある。また、還元性ガス
としては、水素やメタン、一酸化炭素などを含むガスを
例示できる。燃料電池では、第一の電極が電位が高く、
陽極であり、第二の電極は電位が低く、陰極である。こ
の場合の第一の電極はカソード、第二の電極はアノード
の働きをする。

【００４３】更に、酸素ポンプの場合には、第一、第二
のガスは酸化性であっても、還元性ガスであってもよ
い。たとえば、第一のガスは空気や酸素であり、第二の
ガスが酸素を注入される側のプロセスガスであり、不活
性ガスなどを例示できる。この場合、第一の電極は陰極
でカソードとして働き、また、第二の電極は陽極でアノ
ードとして働く。

【００４４】また、ＮＯｘ分解装置や水蒸気除去装置の
場合、第一のガスは、不活性ガスや空気である。第二の
ガスは、ＮＯｘや水蒸気を含むプロセスガスであり、各
種内燃機関の排ガスの他、不活性ガスや水素、メタンで
ある。この場合、第一の電極は陰極でカソードとして働
き、また、第二の電極は陽極でアノードとして働く。

【００４５】固体電解質材料としては、イットリア安定
化ジルコニア、イットリア部分安定化ジルコニア、酸化
セリウム系セラミックスの他、スカンジア安定化ジルコ
ニア、イッテルビア安定化ジルコニア、ランタンガレー
トを例示できる。

【００４６】陽極の主原料は、ランタンを含有するペロ
ブスカイト型複合酸化物であることが好ましく、ランタ
ンマンガナイト又はランタンコバルタイトであることが
更に好ましく、ランタンマンガナイトが一層好ましい。
ランタンマンガナイトは、ストロンチウム、カルシウ
ム、クロム、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等
をドープしたものであってよい。

【００４７】陰極の主原料は、ニッケル、酸化ニッケ
ル、ニッケル─ジルコニア混合粉末、酸化ニッケル─ジ
ルコニア混合粉末、パラジウム、白金、パラジウム−ジ
ルコニア混合粉末、白金─ジルコニア混合粉末、ニッケ
ル−セリア、酸化ニッケル−セリア、パラジウム−セリ
ア、白金−セリアの各混合粉末等が好ましい。

【００４８】スルーホール導電体の材質は、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、アルミニウム、珪素、金、銀、白
金、パラジウム、ルテニウム、モリブデン、タングステ
ンなどの金属、ランタンクロマイト、ランタンコバルタ
イト、ランタンマンガナイトなどの導電性セラミック
ス、前記した金属とセラミックスとの複合材料、前記し
た導電性セラミックスとセラミックスとの複合材料が好
ましい。

【００４９】本発明の電気化学装置の製造方法は限定さ
れないが、生産性の観点からは、グリーンシート積層法
によって製造することが特に好ましい。この際には、各
層を、ドクターブレード法、プレス法、押し出し法等に
よって成形して各グリーンシートを作製し、これを積層
し、焼結させる。

【００５０】成形の際に使用できる有機バインダーとし
ては、ポリメチルアクリレート、ニトロセルロース、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロ
ース、スターチ、ワックス、アクリル酸ポリマー、メタ
クリル酸ポリマーを例示できる。造孔材としては、セル
ロース、カーボン、アクリルパウダー等を例示できる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミックの積層焼結法によって製造されるガス供給部材
において、ガス供給部材を通して供給されるべきガスに
渦流ないし乱流を生じさせ得るような構造を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層焼結体１Ａの斜視図である。

【図２】（ａ）は、第一のセラミック層７Ａの平面図で
あり、図２（ｂ）は、第二のセラミック層８Ａの平面図
である。

【図３】第一のセラミック層および第二のセラミック層
からなるガス供給部材２０Ａを示す平面図であり、第二
のセラミック層８Ａ側から見たものである。

【図４】（ａ）は、外壁１１を示す平面図であり、図４
（ｂ）は集合セル層１２を電極１３（または１４）側か
ら見た平面図である。

【図５】装置１Ａの横断面図（図２−図４のＶ−Ｖ線に
沿った切ってみた図）である。

【図６】装置１Ａの縦断面図（図２−図４のＶＩ−ＶＩ
線に沿った切ってみた図）である。

【図７】（ａ）は、他の実施形態に係る第一のセラミッ
ク層７Ａを示す平面図であり、図７（ｂ）は、セラミッ
ク層８Ｂを示す平面図であり、図７（ｃ）は、集合セル
層１２を示す平面図である。

【図８】第一のセラミック層７Ａと第二のセラミック層
８Ｂとの積層焼結体からなるガス供給部材２０Ｂを示す
平面図である。

【図９】（ａ）は、他の実施形態に係る第一のセラミッ
ク層７Ｂを示す平面図であり、図９（ｂ）は、セラミッ
ク層８Ａを示す平面図である。

【図１０】セラミック層７Ｂとセラミック層８Ａとの積
層焼結体からなるガス供給部材２０Ｃを示す平面図であ
る。

【図１１】（ａ）は、他の実施形態に係る第一のセラミ
ック層７Ｂを示す平面図であり、図１１（ｂ）は、他の
実施形態に係る第一のセラミック層８Ｃを示す平面図で
ある。

【図１２】セラミック層７Ｂとセラミック層８Ｃとの積
層焼結体からなるガス供給部材２０Ｄを示す平面図であ
る。

【図１３】（ａ）、（ｃ）は、それぞれ第二のセラミッ
ク層８Ａ、８Ｄを示す平面図であり、図１３（ｂ）は、
第一のセラミック層７Ａを示す平面図である。

【図１４】電気化学装置１Ｂの横断面図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ積層焼結体（電気化学装置）１ａ
積層焼結体の一方の端部１ｂ積層焼結体の
他方の端部３Ａ、４Ａガスの供給口３
Ｂ、４Ｂガスの排出口５端面７
ａ、８ａ往路と復路を区画する中央隔壁７
ｂ、８ｂ隔壁７ａ、７ｂ第一の隔壁
８ａ、８ｂ第二の隔壁９Ａ、９Ｂ第二の
空間１０Ａ、１０Ｂ第一の空間１１
外壁１２集合セル層１３一方の電
極１４他方の電極１５Ａ、１６Ａ
ガス流路の往路１５Ｂ、１６Ｂガス流路の復
路１７固体電解質層２０Ａ、２０Ｂ、
２０Ｃ２０Ｄガス供給部材３１中央隔壁の支持
部３２周壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤重則愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内 (72)発明者龍崇愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内Ｆターム(参考） 5H026 BB01 CV06 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のセラミック層の積層体からなるガス
供給部材であって、積層された第一のセラミック層と第
二のセラミック層とを備えており、前記第一のセラミッ
ク層が複数の互いに分離された第一の空間を形成する第
一の隔壁を備えており、前記第二のセラミック層が複数
の互いに分離された第二の空間を形成する第二の隔壁を
備えており、複数の前記第一の空間と複数の前記第二の
空間とが互いに連通し、ガス流路を構成していることを
特徴とする、セラミックガス供給部材。
【請求項２】電気化学セルの電極に対してガスを供給す
るための、請求項１記載の部材。
【請求項３】前記第二のセラミック層が前記電気化学セ
ルに隣接して積層されており、前記第二の隔壁が前記電
極に対して接触しないことを特徴とする、請求項２記載
の部材。
【請求項４】前記第一のセラミック層の両側にそれぞれ
前記第二のセラミック層が積層されていることを特徴と
する、請求項１−３のいずれか一つの請求項に記載の部
材。
【請求項５】前記ガス供給部材が細長い形状をしてお
り、このガス供給部材の一方の端部にガスの供給口と排
出口とが設けられており、前記ガス供給部材の内部に前
記ガスの往路と復路とが設けられていることを特徴とす
る、請求項１−４のいずれか一つの請求項に記載の部
材。
【請求項６】請求項１記載のセラミックガス供給部材を
備えていることを特徴とする、セラミック積層焼結体。
【請求項７】少なくとも一つの電気化学セルを備えてお
り、この電気化学セルが、固体電解質層、この固体電解
質層の一方の側に設けられている一方の電極および前記
固体電解質層の他方の側に設けられている他方の電極を
備えており、前記第二のセラミック層が前記電気化学セ
ルに隣接して積層されており、前記一方の電極および前
記他方の電極のうち少なくとも一方が前記第二の空間に
面していることを特徴とする、請求項６記載の積層焼結
体。
【請求項８】前記第二の隔壁が前記電極に対して接触し
ないことを特徴とする、請求項７記載の積層焼結体。
【請求項９】前記第一のセラミック層の両側にそれぞれ
前記第二のセラミック層が積層されていることを特徴と
する、請求項６−８のいずれか一つの請求項に記載の積
層焼結体。
【請求項１０】少なくとも二つの電気化学セルを備えて
おり、各電気化学セルが、固体電解質層、この固体電解
質層の一方の側に設けられている一方の電極および前記
固体電解質層の他方の側に設けられている他方の電極を
備えており、一方の前記電気化学セルの前記一方の電極
が一方の前記第二のセラミック層の第二の空間に面して
おり、他方の前記電気化学セルの前記一方の電極が他方
の前記第二のセラミック層の第二の空間に面しているこ
とを特徴とする、請求項９記載の積層焼結体。
【請求項１１】前記積層焼結体が細長い形状をしてお
り、前記積層焼結体の一方の端部にガスの供給口と排出
口とが設けられており、前記ガス供給部材の内部に前記
ガスの往路と復路とが設けられていることを特徴とす
る、請求項６−１０のいずれか一つの請求項に記載の積
層焼結体。
【請求項１２】前記電気化学セルが固体電解質型燃料電
池であることを特徴とする、請求項６−１１のいずれか
一つの請求項に記載の積層焼結体。