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公開番号2024097171
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-18
出願番号2023000512
出願日2023-01-05
発明の名称筒状多孔質体
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類B01D 69/10 20060101AFI20240710BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術を提供する。
【解決手段】筒状多孔質体は、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、窪みの外周縁上の2点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第1線分とし、窪みの外周縁上の2点を結ぶ線分のうち、第1線分に直交する線分であって、最も長い線分を第2線分とすると、複数の前記窪みのうち、第1線分の長さが50μm以上である特定窪みは、第2線分の長さに対する第1線分の長さの比が、5以上であり、第2線分が、第1線分の中点とは異なる点において、第1線分と直交する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
筒状多孔質体であって、
表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
複数の前記窪みのうち、前記第１線分の長さが５０μｍ以上である特定窪みは、
前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が、５以上であり、
前記第２線分が、前記第１線分の中点とは異なる点において、前記第１線分と直交する、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
請求項１に記載の筒状多孔質体であって、
前記特定窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分の長さは、前記第２線分に近づくにつれて長くなる、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の筒状多孔質体であって、
前記セラミックは、複数の前記特定窪みを有しており、
複数の前記特定窪みのうち、前記第１線分と前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値が６０度より大きい特定窪みの合計面積は、前記セラミックに形成されている前記特定窪みの合計面積の３２％以下である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
【請求項４】
筒状多孔質体であって、
表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分の長さは、前記第２線分に近づくにつれて長くなる、
ことを特徴とする筒状多孔質体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状多孔質体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、ガスを透過可能な筒状多孔質体が知られている。例えば、特許文献１には、安定化ジルコニアからなる筒状多孔質体が開示されている。また、特許文献２には、断面における輪郭のアスペクト比が３以上の長気孔が形成されている筒状多孔質体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１１３７１４号公報
特開２０２２－２１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２のような先行技術によっても、筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１に開示されている技術では、気孔率が比較的大きいため、強度が不足している。また、特許文献２に開示されている技術では、筒状多孔質体の断面において、筒状多孔質体の断面積に対する長気孔の合計面積の割合が比較的大きいため、強度が不足している。一方、気孔率や長気孔の合計面積の割合を小さくすると、強度は大きくなるものの、ガス透過性が小さくなる。
【０００５】
本発明は、筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、筒状多孔質体が提供される。この筒状多孔質体は、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、複数の前記窪みのうち、前記第１線分の長さが５０μｍ以上である特定窪みは、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が、５以上であり、前記第２線分が、前記第１線分の中点とは異なる点において、前記第１線分と直交する。
【０００８】
この構成によれば、筒状のセラミックの表面には、第１線分の長さが５０μｍ以上であり、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上であって、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において、第１線分と直交する特定窪みが形成されている。すなわち、セラミックの表面には、比較的細長い略三角形状を有する特定窪みを含む複数の窪みが形成されている。複数の窪みのそれぞれは、セラミックの外部と内部との間でのガスの出入り口となることから、セラミックの表面から内部につながるガスの通り道となりやすい略三角形状を有する特定窪みを有することで、セラミックの内部の強度を維持しつつ、ガス透過性を発揮することができる。したがって、筒状多孔質体の強度とガス透過性とを両立させることができる。
【０００９】
（２）上記形態の筒状多孔質体において、前記特定窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分の長さは、前記第２線分に近づくにつれて長くなってもよい。この構成によれば、特定窪みは、より三角形に近い形状を有している。これにより、セラミックの表面から内部につながるガスの通り道がさらに形成されやすいため、ガスは、セラミックの外部と内部との間でさらに出入りしやすくなる。したがって、筒状多孔質体は、ガス透過性をさらに向上させることができる。
【００１０】
（３）上記形態の筒状多孔質体において、前記セラミックは、複数の前記特定窪みを有しており、複数の前記特定窪みのうち、前記第１線分と前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値が６０度より大きい特定窪みの合計面積は、前記セラミックに形成されている前記特定窪みの合計面積の３２％以下であってもよい。この構成によれば、特定窪みの多くは、セラミックの中心軸に沿うように形成されている。これにより、セラミックは、中心軸に直交する方向において隙間が少ない構造となるため、筒状多孔質体の強度を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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