吸液芯
【課題】アルコールと水などの様々な液体の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールすることができる吸液芯を提供すること。
【解決手段】一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なること。
【解決手段】一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吸液するための吸液芯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池における液体燃料や水、あるいは、芳香剤、殺虫剤などの薬物蒸散器における２液反応性の液体など、表面張力や比重が互いに異なる複数の液体を吸液するための吸液芯として、連通気孔をその内部に有する多孔質体が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１の燃料電池には、液体燃料としてのメタノールと水との混合液を、メタノール電池の燃料極に供給するためのＮｉ多孔質体が記載されている。この燃料電池において混合液は、多孔質体の内部にある連通気孔の中を毛細管現象によって移動する。
【特許文献１】特開平６−１８８００８号公報
【発明の開示】
【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に記載された燃料電池のＮｉ多孔質体では、予めアルコールと水を反応させて水素ガスを取り出す（以下、改質という）が、このときにアルコールと水の濃度バランスがあわないとアルコールの一部が不完全な反応をおこして炭素を発生し、それが残渣となり多孔質体の内部を詰まらせる場合があった。
【０００５】
このような、燃料電池におけるアルコールと水の場合に限らず、芳香剤、殺虫剤に使用される一部の薬物蒸散器などでは、２液反応性の液体を吸液して反応させる場合、蒸散前に経路内部で反応してしまうと残渣が溜まるなどの不都合があり、混合液をひとつの経路でしか通過させることができない吸液芯では用途に限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なることを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記部分吸液部の平均気孔率が２０〜６０％であることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記隔壁部の一方面または他方面に平行な断面形状が、放射状または同心円状であることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記多孔質セラミックスが炭化珪素を主成分とすることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記隔壁部が金属を主成分とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表面張力や比重が異なる複数種類の液体について、吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に吸液できる吸液芯とすることができる。ここで液体とは水溶液、有機溶媒、液体燃料、電解液、液化ガスなど様々なものに応用でき、２液反応性の液体同士を吸液して反応させることなども含まれる。
【００１３】
例えば燃料電池では、アルコールと水の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に必要な分だけを吸液できるので、未反応の液体が残渣となって気孔率が減少するおそれを無くすことができる。
【００１４】
また、吸液芯の熱伝導性が高まり吸液芯全体をより均一に加熱することができるので、改質に伴う吸液部の平均気孔率の低下を特に防止することができる。
【００１５】
また、隔壁部の耐熱衝撃性を高めることができるので吸液芯を加熱、冷却にしても隔壁部が割れることを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の吸液芯の実施形態について説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。図２（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。図３（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。図４（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【００１８】
本発明の吸液芯１は、多孔質セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂ（第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂをあわせて吸液部２とする。）を有する吸液芯において、吸液部２は緻密質の隔壁部３により区画されており、吸液部２の区画された各部分吸液部の平均気孔率が異なる吸液芯２とすることによって、例えばアルコールからなる液体（不図示）の燃料と水（不図示）の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールし、各部分吸液部２ａ，２ｂからそれぞれ同時に吸液できる吸液芯１とすることができる。
【００１９】
アルコールは第２の部分吸液部２ｂの一方面５ａ側から吸液され、第２の部分吸液部２ｂ内にある連通気孔を通って他方面５ｂ側へ移動できる構造となっている。水は第１の部分吸液部２ａの一方面６ａ側から吸液され、第１の部分吸液部２ａ内にある連通気孔を通って他方面６ｂ側へ移動できる構造となっている。また、図１−４には図示していないが、第１の部分吸液部２ａの側面７には、水が蒸散しないように緻密な壁が設けられている。
【００２０】
他端５ｂ，６ｂに移動したアルコールと水は、加熱されて気化し、改質される。例えばアルコールとしてメタノールを用いた場合、改質反応は、ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２で表される。メタノールと水を同じモル数で吸液、気化させれば、触媒を用いて水素ガスと二酸化炭素を生成させることが可能である。ここで、メタノールが過剰であると、反応していないメタノールから発生する炭素の残渣が多孔質内に付着して気孔率を低下させてしまう。よって、極力メタノールと水が同じモル比になるよう、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂから吸液し、気化させることができるように、それぞれの平均気孔率を設定する。
【００２１】
ここで、隔壁３の長手方向に垂直な方向の第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積によっても、吸液量が変化するため、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂのそれぞれの平均気孔率、および第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積を所定の範囲とすることで、アルコールと水のそれぞれの吸液量を同じモル数またはこれに近くすることができる。
【００２２】
またここで、緻密質とは連通気孔がなく、毛細管現象が発生しない程度の状態をいう。
【００２３】
吸液芯１においては、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率が異なることが重要である。この理由は、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積（隔壁に垂直な方向の断面積）を所定の値にするだけでは、一方面５ａ，６ａから吸液され、他方面５ｂ，６ｂ側で気化させるアルコールと水の時間当たりの移動量をコントロールすることが困難だからである。困難である理由は、アルコールと水において、それぞれ、沸点が異なること、毛細管力が異なること、熱伝導性が異なることに起因すると考えられる。
【００２４】
さらに、吸液部２の平均気孔率は２０〜６０％である吸液芯１であることが好ましい。これによって、吸液部２に十分な量の連通気孔を形成させると共に毛細管力を利用して液体を十分に吸液することができるので、アルコールからなる液体の燃料と水の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールすることがさらに容易な吸液芯とすることができる。ここでいう平均気孔率の単位は体積％を意味する。平均気孔率が２０％より多ければ、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂに十分な量の連通気孔を形成させることができ、アルコールと水を吸液することが容易となる。平均気孔率が６０％未満であれば、毛細管力が強くなってアルコールと水を吸液することが容易となる。特に、十分な量の連通気孔を有し、毛細管力を高めて液体を吸液するためには、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率は３０〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００２５】
吸液芯１の構造は、図１〜４に示す構造に限定されるものではないが、前記隔壁部３の一方面または他方面に平行な断面形状が、図１に示すように同心円状、または図３に示すように放射状であることが好ましい。これによって、吸液芯１の一方面５ａ，６ａから例えばアルコールと水を吸液し他方面５ｂ，６ｂからアルコールと水を気化させて、気化したアルコールを改質する目的で吸液芯１を加熱する際に、隔壁３で区画されたそれぞれの部分吸液部２ａ，２ｂが均一に加熱されるので、アルコールと水をほぼ完全に気化することができる。このため改質の際にアルコールが炭素成分となりにくく、吸液部２の連通気孔が閉塞されにくいので、部分吸液部２ａ，２ｂの気孔率が低下するおそれを無くすことができる。
【００２６】
ここで隔壁部３を設けるのは吸液部２が不均一な温度分布のときに、気化が面方向で安定しなくなるため、隔壁部３で隔離することにより、他の部分吸液部２ａ，２ｂへの熱力学的影響を防止している。
【００２７】
上記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である吸液芯とすることによって、吸液芯の熱伝導性が高まり吸液芯全体をより均一に加熱することができるので、改質に伴う吸液部の平均気孔率の低下を特に防止することができる。
【００２８】
吸液部２は、アルミナ、ムライト、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素のいずれかを主成分とする多孔質セラミックスからなることが好ましい。特に吸液部２は炭化珪素を主成分とする吸液芯１とすることが好ましい。吸液部２を炭化珪素を主成分とすることによって、燃料を改質した際に炭素の残渣が付着しにくい吸液芯１とすることができるので、改質に伴い平均気孔率が変化しにくい吸液芯１とすることができる。
【００２９】
隔壁部３が金属にて形成された吸液芯１とすることによって、隔壁部３の耐熱衝撃性を高めることができるので、吸液芯１を加熱、冷却にしても隔壁部３が割れることを低減できる。
【００３０】
上記の実施形態では、第２の部分吸液部２ｂから例えばアルコールを、第１の部分吸液部２ａから水を吸液する場合を例にして説明したが、吸液芯１は、第１の部分吸液部２ｂから水を、第２の部分吸液部２ａからアルコールを吸液するものであっても良い。側面７側から吸液芯１を加熱する場合は、図１，２においては、第２の部分吸液部２ｂから例えばアルコールを、第１の部分吸液部２ａから水を吸液した方が温度分布が好ましい。
【００３１】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率は、例えば、ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法（ＪＩＳ Ｒ１６３４）に準拠して求めることができる。
【００３２】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの熱伝導率は、ファインセラミックスのレーザフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率試験方法（ＪＩＳ Ｒ１６１１）に準拠して求めることができる。
【００３３】
多孔質セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分は、例えば、各部分吸液部２ａ，２ｂの結晶相をＸ線回折法により測定し、回折ピーク強度が最も大きな結晶相を主成分と判定することができる。また、ＩＣＰ発光分光分析法による定量分析の結果も主成分を判定するために参酌することができる。
【００３４】
次に、本発明の吸液芯１の製造方法について例説する。
【００３５】
吸液芯１を構成する第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂは、例えば、アルミナ、ムライト、シリカ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素のうちいずれかを主成分とする多孔質セラミックスからなる。
【００３６】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂがアルミナを主成分とする場合の吸液芯１の製造方法について、図２（ａ），（ｂ）の形状の吸液芯１を例にして説明する。
【００３７】
粒径５０〜２００μｍの範囲内のアルミナ粒子からなるアルミナ粉末と、粒径１０μｍ以下のアルミナ粒子からなるアルミナ粉末を準備する。５０−２００μｍの範囲内のアルミナ粉末に有機バインダーを混ぜて造粒し、流動性の良い造粒粉Ａ１を作製する。粒径１０μｍ以下のアルミナ粉末に有機バインダーを混ぜて造粒し、流動性の良い造粒粉Ａ２を作製する。金型を用いた粉末プレス成形法により、造粒粉Ａ１を四角枠状、造粒粉Ａ２を四角板状の形状にそれぞれ成形する。四角枠状、四角板状の成形体をそれぞれ焼成して四角枠状、四角板状の多孔質セラミックスを作製する。ここで、四角枠状、四角板状の成形体の焼成温度は、得られる２種の多孔質セラミックスの平均気孔率が２０〜６０％となるように設定する。そのため、焼成温度は１３００−１６００℃とすることが好ましい。
【００３８】
得られた四角枠状の多孔質セラミックスの外周面、四角板状の多孔質セラミックスの外周面を研磨し、図２（ａ），（ｂ）に示す形状の第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを作製する。第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの間に次のようにして隔壁部３を形成する。
【００３９】
隔壁部３が金属の場合は、金属製の枠の内側に第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）を圧入し、さらに金属製の枠の外側に第１の部分吸液部２ａを圧入する。隔壁部３がガラスの場合は、第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）全面と第１の部分吸液部２ａの内周側全面にガラスペーストを塗布し、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを隙間無く嵌合した後、熱処理してガラスペーストを溶融、固化させる。隔壁部３が樹脂の場合は、第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）全面と第１の部分吸液部２ａの内周側全面に接着剤からなる樹脂を塗布し、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを隙間無く嵌合した後、樹脂を固化させ吸液芯を作製する。
【００４０】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がアルミナ以外の場合は、次のように吸液部２を作製した後、同様に隔壁部３を形成できる。例えば第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂが炭化珪素の場合は、平均粒径１０〜２００μｍの粗粒の炭化珪素粉末と平均粒径２０μｍの微粒の炭化珪素粉末を準備し、粗粒の炭化珪素粉末を用いて四角枠状の第１の部分吸液部２ａ、微粒の炭化珪素粉末を用いて四角板状の第２の部分吸液部２ｂを作製する。焼成温度は１３００〜２０００℃とすることが好ましい。
【００４１】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がジルコニアの場合は、平均粒径１０〜２００μｍの粗粒のイットリア固溶ジルコニア粉末と平均粒径２０μｍの微粒のイットリア固溶ジルコニア粉末を準備し、粗粒の粉末を用いて四角枠状の第１の部分吸液部２ａ、微粒の粉末を用いて四角板状の第２の部分吸液部２ｂを作製する。焼成温度は１２００〜１７００℃とすることが好ましい。
【００４２】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がアルミナ、炭化珪素、ジルコニア以外の場合も、同様にして、粗粒と微粒を用いて、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの気孔率を異ならせることができる。また、適宜焼結助剤を添加して多孔質セラミックスを作製しても良い。
【００４３】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分は互いに異なるものであっても良い。
【００４４】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを構成する多孔質セラミックスの平均気孔率は、焼成温度を変更することで変化させることができる。
【００４５】
なお本発明によれば、このような燃料電池に限らず、表面張力が異なる複数種類の液体について、吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に吸液できる吸液芯に適用することが可能であり、芳香剤、殺虫剤などの薬物蒸散器などにも適用可能なものである。ここで液体とは水溶液や有機溶媒、液体燃料、電解液、液化ガスなど様々なものに応用でき、例えば２液反応性の液体同士を吸液して反応させることなども含まれる。
【実施例】
【００４６】
次の吸液芯を作製した。
【００４７】
（吸液芯の大きさ）
図１の吸液芯：多孔質セラミックスからなる第１の部分吸液部２ａ（外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、多孔質セラミックスからなる第２の部分吸液部２ｂ（外径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ）。
【００４８】
図２の吸液芯：多孔質セラミックスからなる第１の部分吸液部２ａ（外辺１５×１５ｍｍ、内辺７×７ｍｍ、厚み２ｍｍの四角枠状体）、多孔質セラミックスからなる第２の部分吸液部２ｂ（外辺５×５ｍｍの四角板状体）。
【００４９】
図３の吸液芯：外辺２０×２０ｍｍで、４つに区画されている多孔質体セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの大きさは全て９ｍｍ×９ｍｍ×厚み５ｍｍ。
【００５０】
（隔壁部）
上述したようにして吸液芯２に隔壁部３を形成させた。なお、隔壁部３が金属の場合は、材質がステンレスの金属を圧入し、多孔質セラミックス２ａ，２ｂの金属との寸法の取り合いは、それぞれＨ７公差（ＪＩＳ Ｂ０４０１）とした。隔壁部３がガラスの場合は、組成が硼珪酸ガラスペーストを用い８００℃で熱処理した。隔壁部３が樹脂の場合は、エポキシ樹脂を用いた。
【００５１】
（第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂ）
アルミナ、炭化珪素（ＳｉＣ）、ジルコニアのいずれかを主成分とする多孔質セラミックスを上述した方法で作製した。
【００５２】
多孔質セラミックスの平均気孔率、熱伝導率は上述した方法を用い、試料から多孔質セラミックスを切り出して測定した。
【００５３】
側面７と金属製の円筒の内側とは耐熱性の樹脂を介して封止した。
【００５４】
次に得られた吸液芯２の第２の部分吸液部２ｂの一方面５ａ（下側）にメタノール、第１の部分吸液部２ａの一方面６ａ（下側）に純水を浸漬し、他方面５ｂ（上側）と他方面６ｂ（上側）側にメタノールと純水を吸液し、他方面５ｂ，６ｂ側が約１１０℃になるようにしてメタノールと水を連続的に気化させて、６時間改質する実験を行った。その際、側面７側の上部を加熱した。改質により発生したガスの成分をガスクロマトグラフィーで分析した。
【００５５】
改質実験後、第２の部分吸液部２ｂの平均気孔率を測定した。また、第２の部分吸液部２ｂの炭素の残渣の量をオージェ電子分光分析装置を用いて測定した。
【００５６】
また、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂより吸液された水、メタノールの全量を測定し、（メタノール／水）のモル比に換算し、これを吸液モル比とした。
【００５７】
その結果、本発明の試料を用いて改質したガスの成分は、大部分が水素ガスと二酸化炭素からなり、０．２〜０．３％程度の一酸化炭素を含んでいた。この結果、吸液芯２を用いて吸液、気化した後、十分に改質できることがわかった。
【００５８】
その結果を表１に示す。
【表１】
【００５９】
表１からわかるように、本発明の試料Ｎｏ．１〜１５は、改質前後の平均気孔率が１０％以下と小さかった。特に、部分吸液部２ｂが炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とする試料Ｎｏ．１〜１１，１４，１５は、改質前後での平均気孔率の変化が５％以内と小さかった。部分吸液部２ｂがアルミナ、ジルコニアからなる試料Ｎｏ．１２，１３は、改質前後での平均気孔率の変化がそれぞれ７％、１０％以内となり、部分吸液部２ｂが炭化珪素からなる試料に比べて大きかった。
【００６０】
本発明の試料は改質後の炭素の残渣が０．０７質量％以下と少なく、これらのうち部分吸液部２ｂが炭化珪素を主成分とする試料Ｎｏ．１〜１１，１４，１５の炭素の残渣量は０．０２質量％以下と特に少なかった。吸液部２がアルミナ、ジルコニアからなる試料Ｎｏ．１２，１３は、炭素の残渣がそれぞれ０．０６質量％、０．０７質量％となり、部分吸液部２ｂが炭化珪素からなる試料に比べて多かった。
【００６１】
吸液モル比は、試料Ｎｏ．１、３，４，７，８，１０，１１，１４，１５が１、試料Ｎｏ．２，９，１２，１３が１．１，試料Ｎｏ．５，６が０．９であった。吸液モル比が１．１の試料の炭素の残渣が０．０２〜０．０７質量％となったのは、メタノールが過剰の状態で改質されたため、残渣として残る炭素が増加したと考えられる。また、吸液モル比が０．９の試料Ｎｏ．５，６の炭素の残渣が０．０１質量％となったのは、改質の際に水が過剰であったために、水の気化熱によって、部分吸液部２ｂの他方面５ｂ側の改質温度が局部的に低下したため、しだいに水が気化し難くなり供給不足となるためと推測される。
【００６２】
また、表１に示す試料Ｎｏ．１，１４，１５の吸液芯２を１６０℃に加熱した状態で、２５℃の純水に投入し、急冷試験を行った。その結果、隔壁部３が金属からなる試料Ｎｏ．１は吸液部に問題となるクラックは確認されなかったが、隔壁部３がガラスからなる試料Ｎｏ．１４、エポキシ樹脂からなる試料Ｎｏ．１５は隔壁部３に微細なクラックが発生した。
【００６３】
しかしながら、加熱の温度を１６０℃から１１０℃に変更して同様の急冷試験を行った結果、試料Ｎｏ．１，１４，１５のいずれにも問題となるクラックは確認されなかった。
【００６４】
次に比較例として、本発明の範囲外の試料を、次に示す以外は実施例と同様にして作製し、実施例と同様に評価した。
【００６５】
試料Ｎｏ．１６は、試料Ｎｏ．１において全体を隔壁部３のないアルミナからなる多孔質セラミックスを形成させた試料である。試料Ｎｏ．１７は、試料Ｎｏ．１の隔壁部３の代わりに平均気孔率２０％の多孔質アルミナを用いた試料である。試料Ｎｏ．１８は外径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍの多孔質アルミナからなる試料である。試料Ｎｏ．１９は図５の構造の吸液芯で、多孔質セラミックスからなる吸液部２（部分吸液部１２ａ，１２ｂをあわせたもの）の平均気孔率を共に４０％とした吸液芯１１である。図５（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面図である。吸液部１２ａ，１２ｂは隔壁部１３で区画されている。
【００６６】
比較例の結果を表２に示す。
【表２】
【００６７】
表２で内側は吸液芯の内側、外側は吸液芯の外側の吸液部を意味する。表２から明らかなようにいずれの試料も改質後に平均気孔率が大きく低下していた。また、炭素量も０．５〜１質量％と多かった。吸液モル比も１．３〜３と大きかった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図２】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図３】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図４】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図５】（ａ）は比較例としての吸液芯の斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１１：吸液芯
２：吸液部
２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ：部分吸液部
３，１３：隔壁部
５ａ，６ａ：一方面
５ｂ、６ｂ：他方面
７：側面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吸液するための吸液芯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池における液体燃料や水、あるいは、芳香剤、殺虫剤などの薬物蒸散器における２液反応性の液体など、表面張力や比重が互いに異なる複数の液体を吸液するための吸液芯として、連通気孔をその内部に有する多孔質体が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１の燃料電池には、液体燃料としてのメタノールと水との混合液を、メタノール電池の燃料極に供給するためのＮｉ多孔質体が記載されている。この燃料電池において混合液は、多孔質体の内部にある連通気孔の中を毛細管現象によって移動する。
【特許文献１】特開平６−１８８００８号公報
【発明の開示】
【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に記載された燃料電池のＮｉ多孔質体では、予めアルコールと水を反応させて水素ガスを取り出す（以下、改質という）が、このときにアルコールと水の濃度バランスがあわないとアルコールの一部が不完全な反応をおこして炭素を発生し、それが残渣となり多孔質体の内部を詰まらせる場合があった。
【０００５】
このような、燃料電池におけるアルコールと水の場合に限らず、芳香剤、殺虫剤に使用される一部の薬物蒸散器などでは、２液反応性の液体を吸液して反応させる場合、蒸散前に経路内部で反応してしまうと残渣が溜まるなどの不都合があり、混合液をひとつの経路でしか通過させることができない吸液芯では用途に限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なることを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記部分吸液部の平均気孔率が２０〜６０％であることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記隔壁部の一方面または他方面に平行な断面形状が、放射状または同心円状であることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記多孔質セラミックスが炭化珪素を主成分とすることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記隔壁部が金属を主成分とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表面張力や比重が異なる複数種類の液体について、吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に吸液できる吸液芯とすることができる。ここで液体とは水溶液、有機溶媒、液体燃料、電解液、液化ガスなど様々なものに応用でき、２液反応性の液体同士を吸液して反応させることなども含まれる。
【００１３】
例えば燃料電池では、アルコールと水の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に必要な分だけを吸液できるので、未反応の液体が残渣となって気孔率が減少するおそれを無くすことができる。
【００１４】
また、吸液芯の熱伝導性が高まり吸液芯全体をより均一に加熱することができるので、改質に伴う吸液部の平均気孔率の低下を特に防止することができる。
【００１５】
また、隔壁部の耐熱衝撃性を高めることができるので吸液芯を加熱、冷却にしても隔壁部が割れることを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の吸液芯の実施形態について説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。図２（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。図３（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。図４（ａ）は本発明の吸液芯を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【００１８】
本発明の吸液芯１は、多孔質セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂ（第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂをあわせて吸液部２とする。）を有する吸液芯において、吸液部２は緻密質の隔壁部３により区画されており、吸液部２の区画された各部分吸液部の平均気孔率が異なる吸液芯２とすることによって、例えばアルコールからなる液体（不図示）の燃料と水（不図示）の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールし、各部分吸液部２ａ，２ｂからそれぞれ同時に吸液できる吸液芯１とすることができる。
【００１９】
アルコールは第２の部分吸液部２ｂの一方面５ａ側から吸液され、第２の部分吸液部２ｂ内にある連通気孔を通って他方面５ｂ側へ移動できる構造となっている。水は第１の部分吸液部２ａの一方面６ａ側から吸液され、第１の部分吸液部２ａ内にある連通気孔を通って他方面６ｂ側へ移動できる構造となっている。また、図１−４には図示していないが、第１の部分吸液部２ａの側面７には、水が蒸散しないように緻密な壁が設けられている。
【００２０】
他端５ｂ，６ｂに移動したアルコールと水は、加熱されて気化し、改質される。例えばアルコールとしてメタノールを用いた場合、改質反応は、ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２で表される。メタノールと水を同じモル数で吸液、気化させれば、触媒を用いて水素ガスと二酸化炭素を生成させることが可能である。ここで、メタノールが過剰であると、反応していないメタノールから発生する炭素の残渣が多孔質内に付着して気孔率を低下させてしまう。よって、極力メタノールと水が同じモル比になるよう、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂから吸液し、気化させることができるように、それぞれの平均気孔率を設定する。
【００２１】
ここで、隔壁３の長手方向に垂直な方向の第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積によっても、吸液量が変化するため、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂのそれぞれの平均気孔率、および第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積を所定の範囲とすることで、アルコールと水のそれぞれの吸液量を同じモル数またはこれに近くすることができる。
【００２２】
またここで、緻密質とは連通気孔がなく、毛細管現象が発生しない程度の状態をいう。
【００２３】
吸液芯１においては、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率が異なることが重要である。この理由は、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの断面積（隔壁に垂直な方向の断面積）を所定の値にするだけでは、一方面５ａ，６ａから吸液され、他方面５ｂ，６ｂ側で気化させるアルコールと水の時間当たりの移動量をコントロールすることが困難だからである。困難である理由は、アルコールと水において、それぞれ、沸点が異なること、毛細管力が異なること、熱伝導性が異なることに起因すると考えられる。
【００２４】
さらに、吸液部２の平均気孔率は２０〜６０％である吸液芯１であることが好ましい。これによって、吸液部２に十分な量の連通気孔を形成させると共に毛細管力を利用して液体を十分に吸液することができるので、アルコールからなる液体の燃料と水の吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールすることがさらに容易な吸液芯とすることができる。ここでいう平均気孔率の単位は体積％を意味する。平均気孔率が２０％より多ければ、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂに十分な量の連通気孔を形成させることができ、アルコールと水を吸液することが容易となる。平均気孔率が６０％未満であれば、毛細管力が強くなってアルコールと水を吸液することが容易となる。特に、十分な量の連通気孔を有し、毛細管力を高めて液体を吸液するためには、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率は３０〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００２５】
吸液芯１の構造は、図１〜４に示す構造に限定されるものではないが、前記隔壁部３の一方面または他方面に平行な断面形状が、図１に示すように同心円状、または図３に示すように放射状であることが好ましい。これによって、吸液芯１の一方面５ａ，６ａから例えばアルコールと水を吸液し他方面５ｂ，６ｂからアルコールと水を気化させて、気化したアルコールを改質する目的で吸液芯１を加熱する際に、隔壁３で区画されたそれぞれの部分吸液部２ａ，２ｂが均一に加熱されるので、アルコールと水をほぼ完全に気化することができる。このため改質の際にアルコールが炭素成分となりにくく、吸液部２の連通気孔が閉塞されにくいので、部分吸液部２ａ，２ｂの気孔率が低下するおそれを無くすことができる。
【００２６】
ここで隔壁部３を設けるのは吸液部２が不均一な温度分布のときに、気化が面方向で安定しなくなるため、隔壁部３で隔離することにより、他の部分吸液部２ａ，２ｂへの熱力学的影響を防止している。
【００２７】
上記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である吸液芯とすることによって、吸液芯の熱伝導性が高まり吸液芯全体をより均一に加熱することができるので、改質に伴う吸液部の平均気孔率の低下を特に防止することができる。
【００２８】
吸液部２は、アルミナ、ムライト、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素のいずれかを主成分とする多孔質セラミックスからなることが好ましい。特に吸液部２は炭化珪素を主成分とする吸液芯１とすることが好ましい。吸液部２を炭化珪素を主成分とすることによって、燃料を改質した際に炭素の残渣が付着しにくい吸液芯１とすることができるので、改質に伴い平均気孔率が変化しにくい吸液芯１とすることができる。
【００２９】
隔壁部３が金属にて形成された吸液芯１とすることによって、隔壁部３の耐熱衝撃性を高めることができるので、吸液芯１を加熱、冷却にしても隔壁部３が割れることを低減できる。
【００３０】
上記の実施形態では、第２の部分吸液部２ｂから例えばアルコールを、第１の部分吸液部２ａから水を吸液する場合を例にして説明したが、吸液芯１は、第１の部分吸液部２ｂから水を、第２の部分吸液部２ａからアルコールを吸液するものであっても良い。側面７側から吸液芯１を加熱する場合は、図１，２においては、第２の部分吸液部２ｂから例えばアルコールを、第１の部分吸液部２ａから水を吸液した方が温度分布が好ましい。
【００３１】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの平均気孔率は、例えば、ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法（ＪＩＳ Ｒ１６３４）に準拠して求めることができる。
【００３２】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの熱伝導率は、ファインセラミックスのレーザフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率試験方法（ＪＩＳ Ｒ１６１１）に準拠して求めることができる。
【００３３】
多孔質セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分は、例えば、各部分吸液部２ａ，２ｂの結晶相をＸ線回折法により測定し、回折ピーク強度が最も大きな結晶相を主成分と判定することができる。また、ＩＣＰ発光分光分析法による定量分析の結果も主成分を判定するために参酌することができる。
【００３４】
次に、本発明の吸液芯１の製造方法について例説する。
【００３５】
吸液芯１を構成する第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂは、例えば、アルミナ、ムライト、シリカ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素のうちいずれかを主成分とする多孔質セラミックスからなる。
【００３６】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂがアルミナを主成分とする場合の吸液芯１の製造方法について、図２（ａ），（ｂ）の形状の吸液芯１を例にして説明する。
【００３７】
粒径５０〜２００μｍの範囲内のアルミナ粒子からなるアルミナ粉末と、粒径１０μｍ以下のアルミナ粒子からなるアルミナ粉末を準備する。５０−２００μｍの範囲内のアルミナ粉末に有機バインダーを混ぜて造粒し、流動性の良い造粒粉Ａ１を作製する。粒径１０μｍ以下のアルミナ粉末に有機バインダーを混ぜて造粒し、流動性の良い造粒粉Ａ２を作製する。金型を用いた粉末プレス成形法により、造粒粉Ａ１を四角枠状、造粒粉Ａ２を四角板状の形状にそれぞれ成形する。四角枠状、四角板状の成形体をそれぞれ焼成して四角枠状、四角板状の多孔質セラミックスを作製する。ここで、四角枠状、四角板状の成形体の焼成温度は、得られる２種の多孔質セラミックスの平均気孔率が２０〜６０％となるように設定する。そのため、焼成温度は１３００−１６００℃とすることが好ましい。
【００３８】
得られた四角枠状の多孔質セラミックスの外周面、四角板状の多孔質セラミックスの外周面を研磨し、図２（ａ），（ｂ）に示す形状の第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを作製する。第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの間に次のようにして隔壁部３を形成する。
【００３９】
隔壁部３が金属の場合は、金属製の枠の内側に第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）を圧入し、さらに金属製の枠の外側に第１の部分吸液部２ａを圧入する。隔壁部３がガラスの場合は、第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）全面と第１の部分吸液部２ａの内周側全面にガラスペーストを塗布し、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを隙間無く嵌合した後、熱処理してガラスペーストを溶融、固化させる。隔壁部３が樹脂の場合は、第２の部分吸液部２ｂの外周側（第１の部分吸液部２ａ側）全面と第１の部分吸液部２ａの内周側全面に接着剤からなる樹脂を塗布し、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを隙間無く嵌合した後、樹脂を固化させ吸液芯を作製する。
【００４０】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がアルミナ以外の場合は、次のように吸液部２を作製した後、同様に隔壁部３を形成できる。例えば第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂが炭化珪素の場合は、平均粒径１０〜２００μｍの粗粒の炭化珪素粉末と平均粒径２０μｍの微粒の炭化珪素粉末を準備し、粗粒の炭化珪素粉末を用いて四角枠状の第１の部分吸液部２ａ、微粒の炭化珪素粉末を用いて四角板状の第２の部分吸液部２ｂを作製する。焼成温度は１３００〜２０００℃とすることが好ましい。
【００４１】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がジルコニアの場合は、平均粒径１０〜２００μｍの粗粒のイットリア固溶ジルコニア粉末と平均粒径２０μｍの微粒のイットリア固溶ジルコニア粉末を準備し、粗粒の粉末を用いて四角枠状の第１の部分吸液部２ａ、微粒の粉末を用いて四角板状の第２の部分吸液部２ｂを作製する。焼成温度は１２００〜１７００℃とすることが好ましい。
【００４２】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分がアルミナ、炭化珪素、ジルコニア以外の場合も、同様にして、粗粒と微粒を用いて、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの気孔率を異ならせることができる。また、適宜焼結助剤を添加して多孔質セラミックスを作製しても良い。
【００４３】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの主成分は互いに異なるものであっても良い。
【００４４】
第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂを構成する多孔質セラミックスの平均気孔率は、焼成温度を変更することで変化させることができる。
【００４５】
なお本発明によれば、このような燃料電池に限らず、表面張力が異なる複数種類の液体について、吸液量をそれぞれ所定の範囲にコントロールして個別に吸液できる吸液芯に適用することが可能であり、芳香剤、殺虫剤などの薬物蒸散器などにも適用可能なものである。ここで液体とは水溶液や有機溶媒、液体燃料、電解液、液化ガスなど様々なものに応用でき、例えば２液反応性の液体同士を吸液して反応させることなども含まれる。
【実施例】
【００４６】
次の吸液芯を作製した。
【００４７】
（吸液芯の大きさ）
図１の吸液芯：多孔質セラミックスからなる第１の部分吸液部２ａ（外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、多孔質セラミックスからなる第２の部分吸液部２ｂ（外径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ）。
【００４８】
図２の吸液芯：多孔質セラミックスからなる第１の部分吸液部２ａ（外辺１５×１５ｍｍ、内辺７×７ｍｍ、厚み２ｍｍの四角枠状体）、多孔質セラミックスからなる第２の部分吸液部２ｂ（外辺５×５ｍｍの四角板状体）。
【００４９】
図３の吸液芯：外辺２０×２０ｍｍで、４つに区画されている多孔質体セラミックスからなる第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂの大きさは全て９ｍｍ×９ｍｍ×厚み５ｍｍ。
【００５０】
（隔壁部）
上述したようにして吸液芯２に隔壁部３を形成させた。なお、隔壁部３が金属の場合は、材質がステンレスの金属を圧入し、多孔質セラミックス２ａ，２ｂの金属との寸法の取り合いは、それぞれＨ７公差（ＪＩＳ Ｂ０４０１）とした。隔壁部３がガラスの場合は、組成が硼珪酸ガラスペーストを用い８００℃で熱処理した。隔壁部３が樹脂の場合は、エポキシ樹脂を用いた。
【００５１】
（第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂ）
アルミナ、炭化珪素（ＳｉＣ）、ジルコニアのいずれかを主成分とする多孔質セラミックスを上述した方法で作製した。
【００５２】
多孔質セラミックスの平均気孔率、熱伝導率は上述した方法を用い、試料から多孔質セラミックスを切り出して測定した。
【００５３】
側面７と金属製の円筒の内側とは耐熱性の樹脂を介して封止した。
【００５４】
次に得られた吸液芯２の第２の部分吸液部２ｂの一方面５ａ（下側）にメタノール、第１の部分吸液部２ａの一方面６ａ（下側）に純水を浸漬し、他方面５ｂ（上側）と他方面６ｂ（上側）側にメタノールと純水を吸液し、他方面５ｂ，６ｂ側が約１１０℃になるようにしてメタノールと水を連続的に気化させて、６時間改質する実験を行った。その際、側面７側の上部を加熱した。改質により発生したガスの成分をガスクロマトグラフィーで分析した。
【００５５】
改質実験後、第２の部分吸液部２ｂの平均気孔率を測定した。また、第２の部分吸液部２ｂの炭素の残渣の量をオージェ電子分光分析装置を用いて測定した。
【００５６】
また、第１、第２の部分吸液部２ａ，２ｂより吸液された水、メタノールの全量を測定し、（メタノール／水）のモル比に換算し、これを吸液モル比とした。
【００５７】
その結果、本発明の試料を用いて改質したガスの成分は、大部分が水素ガスと二酸化炭素からなり、０．２〜０．３％程度の一酸化炭素を含んでいた。この結果、吸液芯２を用いて吸液、気化した後、十分に改質できることがわかった。
【００５８】
その結果を表１に示す。
【表１】
【００５９】
表１からわかるように、本発明の試料Ｎｏ．１〜１５は、改質前後の平均気孔率が１０％以下と小さかった。特に、部分吸液部２ｂが炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とする試料Ｎｏ．１〜１１，１４，１５は、改質前後での平均気孔率の変化が５％以内と小さかった。部分吸液部２ｂがアルミナ、ジルコニアからなる試料Ｎｏ．１２，１３は、改質前後での平均気孔率の変化がそれぞれ７％、１０％以内となり、部分吸液部２ｂが炭化珪素からなる試料に比べて大きかった。
【００６０】
本発明の試料は改質後の炭素の残渣が０．０７質量％以下と少なく、これらのうち部分吸液部２ｂが炭化珪素を主成分とする試料Ｎｏ．１〜１１，１４，１５の炭素の残渣量は０．０２質量％以下と特に少なかった。吸液部２がアルミナ、ジルコニアからなる試料Ｎｏ．１２，１３は、炭素の残渣がそれぞれ０．０６質量％、０．０７質量％となり、部分吸液部２ｂが炭化珪素からなる試料に比べて多かった。
【００６１】
吸液モル比は、試料Ｎｏ．１、３，４，７，８，１０，１１，１４，１５が１、試料Ｎｏ．２，９，１２，１３が１．１，試料Ｎｏ．５，６が０．９であった。吸液モル比が１．１の試料の炭素の残渣が０．０２〜０．０７質量％となったのは、メタノールが過剰の状態で改質されたため、残渣として残る炭素が増加したと考えられる。また、吸液モル比が０．９の試料Ｎｏ．５，６の炭素の残渣が０．０１質量％となったのは、改質の際に水が過剰であったために、水の気化熱によって、部分吸液部２ｂの他方面５ｂ側の改質温度が局部的に低下したため、しだいに水が気化し難くなり供給不足となるためと推測される。
【００６２】
また、表１に示す試料Ｎｏ．１，１４，１５の吸液芯２を１６０℃に加熱した状態で、２５℃の純水に投入し、急冷試験を行った。その結果、隔壁部３が金属からなる試料Ｎｏ．１は吸液部に問題となるクラックは確認されなかったが、隔壁部３がガラスからなる試料Ｎｏ．１４、エポキシ樹脂からなる試料Ｎｏ．１５は隔壁部３に微細なクラックが発生した。
【００６３】
しかしながら、加熱の温度を１６０℃から１１０℃に変更して同様の急冷試験を行った結果、試料Ｎｏ．１，１４，１５のいずれにも問題となるクラックは確認されなかった。
【００６４】
次に比較例として、本発明の範囲外の試料を、次に示す以外は実施例と同様にして作製し、実施例と同様に評価した。
【００６５】
試料Ｎｏ．１６は、試料Ｎｏ．１において全体を隔壁部３のないアルミナからなる多孔質セラミックスを形成させた試料である。試料Ｎｏ．１７は、試料Ｎｏ．１の隔壁部３の代わりに平均気孔率２０％の多孔質アルミナを用いた試料である。試料Ｎｏ．１８は外径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍの多孔質アルミナからなる試料である。試料Ｎｏ．１９は図５の構造の吸液芯で、多孔質セラミックスからなる吸液部２（部分吸液部１２ａ，１２ｂをあわせたもの）の平均気孔率を共に４０％とした吸液芯１１である。図５（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面図である。吸液部１２ａ，１２ｂは隔壁部１３で区画されている。
【００６６】
比較例の結果を表２に示す。
【表２】
【００６７】
表２で内側は吸液芯の内側、外側は吸液芯の外側の吸液部を意味する。表２から明らかなようにいずれの試料も改質後に平均気孔率が大きく低下していた。また、炭素量も０．５〜１質量％と多かった。吸液モル比も１．３〜３と大きかった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図２】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図３】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図４】本発明に係る吸液芯の一実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図をそれぞれ示すものである。
【図５】（ａ）は比較例としての吸液芯の斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１１：吸液芯
２：吸液部
２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ：部分吸液部
３，１３：隔壁部
５ａ，６ａ：一方面
５ｂ、６ｂ：他方面
７：側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、
該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、
該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なる
ことを特徴とする吸液芯。
【請求項２】
前記部分吸液部の平均気孔率が２０〜６０％である
ことを特徴とする請求項１に記載の吸液芯。
【請求項３】
前記隔壁部の一方面または他方面に平行な断面形状が、放射状または同心円状である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸液芯。
【請求項４】
前記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の吸液芯。
【請求項５】
前記多孔質セラミックスが炭化珪素を主成分とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の吸液芯。
【請求項６】
前記隔壁部が金属を主成分とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の吸液芯。
【請求項１】
一方面とそれに対向する他方面とを有し、多孔質セラミックスからなる吸液部と、
該吸液部を一方面から他方面へかけて区画する緻密質材料からなる隔壁部とを有し、
該隔壁部によって区画された部分吸液部の少なくとも一つと他の部分吸液部との平均気孔率が異なる
ことを特徴とする吸液芯。
【請求項２】
前記部分吸液部の平均気孔率が２０〜６０％である
ことを特徴とする請求項１に記載の吸液芯。
【請求項３】
前記隔壁部の一方面または他方面に平行な断面形状が、放射状または同心円状である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸液芯。
【請求項４】
前記吸液部の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の吸液芯。
【請求項５】
前記多孔質セラミックスが炭化珪素を主成分とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の吸液芯。
【請求項６】
前記隔壁部が金属を主成分とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の吸液芯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２３９４４５（Ｐ２００８−２３９４４５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８５６５６（Ｐ２００７−８５６５６）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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