(57)【要約】【課題】複数本の筒状前駆体の内周側をまとめて還元できるため、複数本の筒状ワークを効率よく製造する。【解決手段】筒状体の前駆体である筒状前駆体を、複数本、準備する。また、内部に空間が形成された箱状のガス供給体を準備する。ガス供給体は、空間に連通する複数の排出孔が形成された第１の壁と、第１の方向において空間を介して第１の壁に対向して配置され、空間に連通する１つの導入孔が形成された第２の壁と、第１の壁の周縁と第２の壁の周縁とをつなぐ側壁と、を有する。次に、ガス供給体の第１の壁に形成された複数の排出孔のそれぞれと、複数の筒状前駆体のそれぞれの内周側と、を個別に連結し、ガス供給体の第２の壁に形成された導入孔に還元ガスを導入する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された筒状体を有する筒状ワークの製造方法において、
前記筒状体の前駆体である筒状前駆体を、複数本、準備する第１の準備工程と、
内部に空間が形成された箱状のガス供給体であって、前記空間に連通する複数の排出孔が形成された第１の壁と、第１の方向において前記空間を介して前記第１の壁に対向して配置され、前記空間に連通する１つの導入孔が形成された第２の壁と、前記第１の壁の周縁と前記第２の壁の周縁とをつなぐ側壁と、を有するガス供給体を準備する第２の準備工程と、
前記ガス供給体の前記第１の壁に形成された前記複数の排出孔のそれぞれと、前記複数の筒状前駆体のそれぞれの内周側と、を個別に連結する連結工程と、
前記連結工程後に、前記ガス供給体の前記第２の壁に形成された前記導入孔に還元ガスを導入することにより、前記複数本の筒状前駆体の内周側を還元し、前記複数本の筒状体を形成する還元工程と、
を備える、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の筒状ワークの製造方法において、
前記第１の方向視で、前記導入孔の外形の外側に、前記複数の排出孔の少なくとも一部が位置し、
前記ガス供給体は、さらに、前記ガス供給体の前記空間に配置され、一部分が前記導入孔に対向している対向体を備える、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の筒状ワークの製造方法において、
前記対向体は、
前記ガス供給体の前記空間を、前記第１の壁のうち、少なくとも前記複数の排出孔の全てが形成された第１の部分に面する第１の空間と、前記第２の壁のうち、少なくとも前記導入孔が形成された第２の部分に面する第２の空間と、に区画するように配置され、
かつ、前記第１の空間側の表面から前記第２の空間側の表面まで連通する複数の連通孔が形成された多孔体である、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の筒状ワークの製造方法において、
前記対向体の厚み方向に直交する少なくとも１つの断面において、前記対向体の外形の面積に対する、前記複数の連通孔の面積の合計の割合である孔面積率は、２０％以下である、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の筒状ワークの製造方法において、
前記複数の連通孔の前記孔面積率は、５％以上である、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の筒状ワークの製造方法において、
前記対向体の厚さは、１ｍｍ以上である、
ことを特徴とする筒状ワークの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、筒状ワークの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貫通孔が形成された筒状体を有する筒状ワークとして、酸素透過層を含む筒状の改質構造体が知られている（例えば、特許文献１参照）。改質構造体は、炭化水素（例えばメタン）を含む燃料ガスから一酸化炭素と水素とを含む改質ガスを生成するものである。改質構造体は、例えば、燃料電池に供給する水素を得るために、あるいは、水素および一酸化炭素をさらに炭化水素転換することによって液体炭化水素燃料を製造する技術（ＧＴＬ（Ｇａｓ  ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄ）と呼ばれる）のために利用される。
【０００３】
具体的には、改質構造体は、酸素透過層と、改質触媒層とを含む。酸素透過層は、酸化物イオン伝導性と、電子伝導性または正孔伝導性と、を有し、改質構造体の内周側に位置する内周側空間と改質構造体の外周側に位置する外周側空間との間の酸素分圧差を駆動力として改質構造体の外周側空間と内周側空間との間で酸素イオンを透過させる層である。改質触媒層は、例えば、酸素透過層に対して内周側空間側に配置され、部分酸化改質反応を促進する触媒を含む層である。酸素透過層を含む改質構造体において、例えば、外周側空間に改質構造体の軸方向に沿って空気を供給すると共に、内周側空間に該軸方向に沿って炭化水素を含む燃料ガスを供給すると、外周側空間に供給された空気中の酸素が酸素透過層を透過して内周側空間へと進入し、内周側空間において炭化水素と酸素との部分酸化改質反応が生じ、これにより炭化水素が改質される。また、改質触媒層によって部分酸化改質反応が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１８−２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記酸素透過層を備える筒状の改質構造体の製造方法には、改質構造体の内周側が還元される前の筒状前駆体の貫通孔内に還元ガスを導入し、筒状前駆体の内周側を還元する工程が含まれる。従来、複数本の改質構造体を製造する場合、１本の筒状前駆体の貫通孔に１つのガス供給源を接続し、１本ずつ、筒状前駆体の内周側を還元していた。このため、複数本の改質構造体を効率良く製造することができない、といった問題がある。
【０００６】
なお、このような問題は、酸素透過層を含む筒状の改質構造体に限らず、貫通孔が形成された筒状体を有する筒状ワークを複数本製造する場合にも共通の問題である。
【０００７】
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００９】
（１）本明細書に開示される筒状ワークの製造方法は、貫通孔が形成された筒状体を有する筒状ワークの製造方法において、前記筒状体の前駆体である筒状前駆体を、複数本、準備する第１の準備工程と、内部に空間が形成された箱状のガス供給体であって、前記空間に連通する複数の排出孔が形成された第１の壁と、第１の方向において前記空間を介して前記第１の壁に対向して配置され、前記空間に連通する１つの導入孔が形成された第２の壁と、前記第１の壁の周縁と前記第２の壁の周縁とをつなぐ側壁と、を有するガス供給体を準備する第２の準備工程と、前記ガス供給体の前記第１の壁に形成された前記複数の排出孔のそれぞれと、前記複数の筒状前駆体のそれぞれの内周側と、を個別に連結する連結工程と、前記連結工程後に、前記ガス供給体の前記第２の壁に形成された前記導入孔に還元ガスを導入することにより、前記複数本の筒状前駆体の内周側を還元し、前記複数本の筒状体を形成する還元工程と、を備える。
【００１０】
本筒状ワークの製造方法では、ガス供給体の第１の壁に形成された複数の排出孔のそれぞれと、複数本の筒状前駆体のそれぞれの内周側と、が個別に連結され、その後、ガス供給体の第２の壁に形成された１つの導入孔に還元ガスが導入される。その結果、複数本の筒状前駆体の内周側が還元され、複数本の筒状ワークが形成される。これにより、本筒状ワークの製造方法によれば、１つのガス供給体を用いて、複数本の筒状前駆体の内周側をまとめて還元できるため、複数本の筒状ワークを効率よく製造することができる。
【００１１】
（２）上記筒状ワークの製造方法において、前記第１の方向視で、前記導入孔の外形の外側に、前記複数の排出孔の少なくとも一部が位置し、前記ガス供給体は、さらに、前記ガス供給体の前記空間に配置され、一部分が前記導入孔に対向している対向体を備える構成としてもよい。
【００１２】
本筒状ワークの製造方法では、第１の方向視で、導入孔の外形の外側に、複数の排出孔の少なくとも一部が位置している。このような構成では、複数の排出孔における単位時間当たりの還元ガスの排出流量（以下、「還元ガスの排出流量」という）のばらつきが生じるおそれがある。すなわち、第１の壁のうち、導入孔との対向位置の周辺部分に形成された排出孔からの還元ガスの排出流量と、周辺部分よりさらに外側に位置する外側部分に形成された排出孔からの還元ガスの排出流量とに差が生じ、その結果、複数の排出孔のそれぞれからの還元ガスの排出流量のばらつきが生じるおそれがある。しかし、本筒状ワークの製造方法では、ガス供給体の空間に、一部分が導入孔に対向している対向体が備えられている。その結果、導入孔からガス供給体の空間に導入された還元ガスのほとんどは、対向体に当たってから空間内に広がり、その後、複数の排出孔から排出される。このため、導入孔からガス供給体の空間に導入された還元ガスが第１の壁に直接当たることに起因して、複数の排出孔のそれぞれからの還元ガスの排出流量のばらつきが生じることを抑制することができる。その結果、複数本の筒状前駆体の内周側の還元度合いのばらつきを抑制しつつ、複数本の筒状ワークを効率よく製造することができる。
【００１３】
（３）上記筒状ワークの製造方法において、前記対向体は、前記ガス供給体の前記空間を、前記第１の壁のうち、少なくとも前記複数の排出孔の全てが形成された第１の部分に面する第１の空間と、前記第２の壁のうち、少なくとも前記導入孔が形成された第２の部分に面する第２の空間と、に区画するように配置され、かつ、前記第１の空間側の表面から前記第２の空間側の表面まで連通する複数の連通孔が形成された多孔体である構成としてもよい。
【００１４】
本筒状ワークの製造方法では、対向体は、ガス供給体の前記空間を、第１の壁のうち、少なくとも第１の部分に面する第１の空間と、第２の壁のうち、少なくとも導入孔が形成された第２の部分に面する第２の空間と、に区画するように配置されている。また、対向体は、第１の空間側の表面から第２の空間側の表面まで連通する複数の連通孔が形成された多孔体である。これにより、導入孔からガス供給体の空間に導入された還元ガスは、対向体の複数の連通孔を通過することにより、還元ガスの排出流量差が低減され、その後、複数の排出孔から排出される。これにより、複数の排出孔における還元ガスの排出流量のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
（４）上記筒状ワークの製造方法において、前記対向体の厚み方向に直交する少なくとも１つの断面において、前記対向体の外形の面積に対する、前記複数の連通孔の面積の合計の割合である孔面積率は、２０％以下である構成としてもよい。本筒状ワークの製造方法によれば、対向体の孔面積率が２０％より高い場合に比べて、複数の排出孔における還元ガスの排出流量のばらつきを、より効果的に抑制することができる。
【００１６】
（５）上記筒状ワークの製造方法において、前記複数の連通孔の前記孔面積率は、５％以上である構成としてもよい。本筒状ワークの製造方法によれば、多孔体の孔面積率が５％より低い場合に比べて、多孔体の存在によりガス供給体の空間の圧力が上昇することを抑制することができる。
【００１７】
（６）上記筒状ワークの製造方法において、前記対向体の厚さは、１ｍｍ以上である構成としてもよい。本筒状ワークの製造方法によれば、対向体の厚さは、１ｍｍより薄い場合に比べて、複数の排出孔における還元ガスの排出流量のばらつきを、より効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の酸素透過膜構造体１００の構成を示す説明図である。
【図２】酸素透過膜構造体１００の詳細構成を示す説明図である。
【図３】酸素透過膜構造体１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】ガス供給体２００を分解した状態を示す斜視図である。
【図５】ガス供給体２００のＸＺ断面構成を示す説明図である。
【図６】第１のガス供給体２００Ａの空間Ｒ内における還元ガスＲＧの流れを模式的に示す説明図である。
【図７】第２のガス供給体２００Ｂの空間Ｒ内における還元ガスＲＧの流れを模式的に示す説明図である。
【図８】還元ガスＲＧの排出流量のばらつき（％）と、連通孔３１０の孔面積率（％）と、多孔板３００の厚さ（ｍｍ）と、導入孔２２２からの導入流量（ｍ／ｓ）との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．酸素透過膜構造体１００の構成：
図１および図２は、本実施形態の酸素透過膜構造体１００の構成を示す説明図である。図１には、酸素透過膜構造体１００のＸＹ断面構成が示されており、図２には、図１のＩＩ−ＩＩの位置における酸素透過膜構造体１００のＹＺ断面構成の一部分が示されている。図１および図２には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向と呼び、Ｚ軸負方向を下方向と呼ぶものとする。図３以降についても同様である。酸素透過膜構造体１００は、特許請求の範囲における筒状ワークに相当し、上下方向（Ｚ軸方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
【００２０】
酸素透過膜構造体１００は、貫通孔１１０が形成された略円筒形状の部材である。酸素透過膜構造体１００の外部の空間は、空気室Ｓ１を構成し、酸素透過膜構造体１００の内部の空間は、燃料室Ｓ２を構成している。図１および図２に示すように、酸素透過膜構造体１００は、支持体１１４と、改質触媒層（「燃料極」ともいう）１１２と、酸素透過膜１１１と、酸素解離触媒層（空気極ともいう）１１３とから構成されている。支持体１１４は、酸素透過膜構造体１００の最内周側（燃料室Ｓ２に面する側）に配置されており、そこから外周側（空気室Ｓ１に面する側）に向けて順に、改質触媒層１１２と、酸素透過膜１１１と、酸素解離触媒層１１３とが互いに隣接して積層されている。
【００２１】
支持体１１４は、多孔質の略円筒形状部材であり、酸素透過膜１１１を構成する他の層（改質触媒層１１２、酸素透過膜１１１、酸素解離触媒層１１３）を支持する。支持体１１４は、例えば、安定化ジルコニア等により形成される。特に、支持体１１４は、部分安定化ジルコニアと安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ、ＹＳＺ、ＣＳＺ等）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）とスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）との少なくとも１つの種類を含む材料により形成されていることが好ましい。これにより、化学的安定性が高く、支持体１１４と酸素透過膜１１１との熱膨張係数の相違を原因とする機械的クラックの発生を抑制することができる。また、酸素透過膜１１１がランタンクロマイトを含み、支持体１１４が部分安定化ジルコニアまたは安定化ジルコニアを含む場合、酸素透過膜１１１の形成材料と支持体１１４の形成材料との反応が抑制され、酸素透過膜構造体１００の耐久性を高くすることができる。
【００２２】
酸素解離触媒層１１３は、多孔質の略円筒形状部材であり、空気室Ｓ１に供給された空気中の酸素をイオン化させる反応（１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−）を促進する触媒層として機能する。酸素解離触媒層１１３は、例えば、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３やＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３のような複合酸化物等により形成される。
【００２３】
酸素透過膜１１１は、酸化物イオン伝導性と電子伝導性または正孔伝導性とを有するガス不透過性の略円筒形状の膜である。なお、以下の説明では、電子伝導性と正孔伝導性とをまとめて電気伝導性という。酸素透過膜１１１は、酸素透過膜１１１により隔離された空気室Ｓ１と燃料室Ｓ２との間の酸素分圧差を駆動力として、高酸素分圧側の空気室Ｓ１から低酸素分圧側の燃料室Ｓ２へと酸素を選択的に透過させる。酸素透過膜１１１は、例えば、酸化物イオン伝導性を有する物質（以下、「酸化物イオン伝導体」という）と、電気伝導性を有する物質（以下、「電気伝導体」という）との混合物により形成される。なお、酸素透過膜１１１は、酸化物イオン伝導性と電気伝導性との両方を備える物質（以下、「混合伝導体」という）により形成されてもよい。また、酸素透過膜１１１は、酸化物イオン伝導体と電気伝導体との少なくとも一方と、混合伝導体との混合物により形成されてもよい。
【００２４】
なお、酸化物イオン伝導体としては、例えば、安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニア、セリア系固溶体等を用いることができる。電気伝導体としては、例えば、ペロブスカイト構造を有する酸化物、スピネル型結晶構造を有するフェライト、貴金属等の金属材料等を用いることができる。混合伝導体としては、例えば、ＬａＧａＯ３系化合物において、ＳｒをＬａサイトに添加すると共にＦｅをＧａサイトに添加したペロブスカイト構造を有するＬＳＧＦ系酸化物、ＳｒＣｏＯ３系化合物において、ＢａをＳｒサイトに添加すると共にＦｅをＣｏサイトに添加したペロブスカイト構造を有するＢＳＣＦ系酸化物、層状ペロブスカイト構造を有する酸化物、蛍石型構造を有する酸化物、オキシアパタイト構造を有する酸化物、メリライト構造を有する酸化物等を用いることができる。
【００２５】
改質触媒層１１２は、多孔質の略円筒形状部材であり、燃料室Ｓ２から多孔質部材である支持体１１４内を通って供給された燃料ガスＦＧ中の炭化水素と、酸素透過膜１１１を透過してきた酸素（酸化物イオン）との部分酸化改質反応（ＣｎＨｍ＋ｎＯ２−→ｎＣＯ＋（ｍ／２）Ｈ２＋２ｎｅ−）を促進する触媒層として機能する。改質触媒層１１２は、例えば、ペロブスカイト構造を有するＬａＣｒＯ３系酸化物であって、ＳｒをＬａサイトに添加すると共に、ＮｉをＣｒサイトに添加した複合酸化物等により形成される。
【００２６】
Ａ−２．酸素透過膜構造体１００の動作：
空気室Ｓ１に空気が供給されると、空気室Ｓ１に面する酸素解離触媒層１１３の触媒効果により、空気中の酸素をイオン化させる反応（１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−）が起こる。この反応により生じた酸化物イオンは、酸化物イオン伝導性を有する酸素透過膜１１１内を燃料室Ｓ２側へと移動する（図３参照）。
【００２７】
また、燃料室Ｓ２に燃料ガスＦＧが供給されると、燃料ガスＦＧが多孔質部材である支持体１１４の内部を通って改質触媒層１１２に至り、改質触媒層１１２の触媒効果により、燃料ガスＦＧ中の炭化水素と酸素透過膜１１１を透過してきた酸素（酸化物イオン）との部分酸化改質反応（ＣｎＨｍ＋ｎＯ２−→ｎＣＯ＋（ｍ／２）Ｈ２＋２ｎｅ−）が起こる。この反応により、炭化水素を含む燃料ガスＦＧが、水素と一酸化炭素とに改質される。なお、部分酸化改質反応により生じた電子は、電気伝導性を有する酸素透過膜１１１内を空気室Ｓ１側へと移動し、上述した酸素のイオン化反応に供される（図３参照）。
【００２８】
Ａ−３．酸素透過膜構造体１００の製造方法：
次に、本実施形態における酸素透過膜構造体１００の製造方法の一例について説明する。図３は、酸素透過膜構造体１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００２９】
（第１の準備工程）
図３に示すように、はじめに、筒状前駆体１００Ｐを、複数本（５本以上が好ましい）、準備する（Ｓ１１０）。筒状前駆体１００Ｐは、還元処理により酸素透過膜構造体１００となる酸素透過膜構造体１００の前駆体である。具体的には、筒状前駆体１００Ｐは、酸素透過膜構造体１００に対して、改質触媒層１１２の代わりに、改質触媒層前駆体１１２Ｐを備える点で異なる。改質触媒層前駆体１１２Ｐには、改質触媒層１１２に含まれるＮｉが還元される前の酸化ニッケル（ＮｉＯ）が含まれる。筒状前駆体１００Ｐは、例えば、次の方法により作製される。
【００３０】
カルシウム安定化型ジルコニア（ＣＳＺ）の粉末に、セルロース系バインダーと、造孔材としてのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）ビーズ粉末とを加え、十分に混合し、さらに水を添加して粘土状になるまで混合した。なお、造孔材の添加量は、ＣＳＺ粉末の体積に対し、６０（ｖｏｌ％）が気孔となるように設定した。粘土状の混合体を、押出成形機に投入して、外径１２ｍｍの円筒状の支持体用成形体を作製した。
【００３１】
次に、改質触媒層構成材料としてＬａ０．８Ｓｒ０．２Ｃｒ０．８５Ｎｉ０．１５Ｏ３−ｚを作製した。原料としては、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、および酸化ニッケル（ＮｉＯ）の粉末を用いた。これらの原料粉末を、金属元素の割合が上記組成式の比率となるように秤量した。なお、組成式中のｚは、酸素の欠損量を表す酸素不定比である（以下同様）。これらの原料粉末にエタノールを加え、セラミックスボールと樹脂ポットを用いて湿式混合粉砕を１５時間行なった。その後、湯煎乾燥してエタノールを除去し、得られた混合粉末を１５００℃にて２４時間仮焼成して、仮焼粉末であるＬａ０．８Ｓｒ０．２Ｃｒ０．８５Ｎｉ０．１５Ｏ３−ｚの粉末を得た。得られたＬａ０．８Ｓｒ０．２Ｃｒ０．８５Ｎｉ０．１５Ｏ３−ｚの粉末と、市販のＳｃＳＺ（Ｓｃ０．１Ｃｅ０．０１Ｚｒ０．８９Ｏ２）の粉末とを、体積比率で５０：５０となるように秤量し、ポリビニルブチラールと、アミン系分散剤と、可塑剤とを、メチルエチルケトン及びエタノールを溶媒として混合し、改質触媒層形成用コーティング用スラリーを作製した。
【００３２】
さらに、酸素透過膜を形成するために、ＳｃＳＺとＬａ０．８Ｓｒ０．２ＣｒＯ３−ｚとの混合粉末と、ポリビニルブチラールと、アミン系分散剤と、可塑剤とを、メチルエチルケトン及びエタノールを溶媒として混合し、酸素透過膜形成用コーティング用スラリーを作製した。
【００３３】
次に、上述した支持体用成形体を所定の長さに切断し、改質触媒層を形成しない位置にマスキングを行った上で、上述した改質触媒層形成用コーティング用スラリーに浸漬させた後、ゆっくりと引き上げることで、支持体用成形体の表面に、改質触媒層未焼成体を形成した。さらに、酸素透過膜を形成しない位置にマスキングを行った上で、酸素透過膜形成用コーティング用スラリーに浸漬させた後、ゆっくりと引き上げることで、支持体用成形体の表面に形成された改質触媒層未焼成体の表面に、酸素透過膜未焼成体を形成した。その後、１５００℃にて、支持体用成形体と改質触媒層未焼成体および酸素透過膜未焼成体とを同時焼成することにより、改質触媒層１１２と酸素透過膜１１１と支持体１１４とを備える筒状焼結体を得た。
【００３４】
さらに、酸素解離触媒層を形成するため、市販のＬａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３と市販のＳｃＳＺ（Ｓｃ０．１Ｃｅ０．０１Ｚｒ０．８９Ｏ２）の粉末とを体積比率で７０：３０となるように混合した粉末と、ポリビニルブチラールと、アミン系分散剤と、可塑剤とを、メチルエチルケトン及びエタノールを溶媒として混合し、酸素解離触媒層形成用スラリーを作製した。上述した筒状焼結体を、酸素解離触媒層を形成しない位置にマスキングを行った上で、酸素解離触媒層形成用スラリーに浸漬させた後、ゆっくりと引き上げることで、酸素解離触媒層未焼成体を形成した。その後、１３００℃にて焼付け処理を行うことにより、酸素解離触媒層１１３を作製した。以上の方法により、支持体１１４と改質触媒層前駆体１１２Ｐと酸素透過膜１１１と酸素解離触媒層１１３とを備える筒状前駆体１００Ｐ（後述の図５参照）を作製した。なお、筒状前駆体１００Ｐは、酸素透過膜構造体１００と同様、長手方向に伸びる１つの貫通孔が形成された筒状体である。また、筒状前駆体１００Ｐについて、例えば、軸方向の長さは１２００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以下であり、外径は６ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であり、内径は５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であり、肉厚は１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。
【００３５】
本実施形態の製造方法のように、まずは、改質触媒層構成材料としてＮｉＯを含む材料を用いて改質触媒層未焼成体を形成し、該改質触媒層未焼成体を焼成して、筒状前駆体１００Ｐを作製する。その後、次述するように、筒状前駆体１００Ｐの内周側に還元ガスＲＧを導入することにより酸素透過膜構造体１００を作製することが好ましい。但し、筒状前駆体１００Ｐの外周側には還元ガスＲＧを導入しない。筒状前駆体１００Ｐの外周側には、酸素解離触媒層１１３が配置されており、仮に、筒状前駆体１００Ｐの外周側に還元ガスＲＧを導入すると、酸素解離触媒層１１３の形成材料が還元され、その結果、酸素透過膜構造体１００の性能が低下するおそれがあるからである。
【００３６】
本実施形態の製造方法では、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側（貫通孔１１０内）だけに還元ガスＲＧを導入して、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側の還元をまとめて行う。以下、詳細に説明する。
【００３７】
（第２の準備工程）
図３に示すように、ガス供給体２００を準備する（Ｓ１２０）。図４は、ガス供給体２００を分解した状態を示す斜視図であり、図５は、ガス供給体２００のＸＺ断面構成を示す説明図である。図５には、ガス供給体２００に連結された複数の筒状前駆体１００Ｐが示されている。また、図５には、筒状前駆体１００Ｐおよび１本の筒状前駆体１００ＰにおけるＸ１部分のＸＺ断面構成が拡大して示されている。
【００３８】
ガス供給体２００は、内部に空間Ｒが形成された箱状体である。具体的には、図４に示すように、ガス供給体２００は、第１の蓋部２０１と、第２の蓋部２０２と、多孔板３００とを備える。
【００３９】
第１の蓋部２０１は、上側が開口した箱状であり、具体的には、上下方向（Ｚ軸方向）視での形状が略矩形枠状である第１の側壁２３２と、上下方向視での形状が略矩形平板状である底壁２１０と、を備える。底壁２１０は、第１の側壁２３２の下端側全体を塞ぐように配置されている。また、底壁２１０には、複数の排出孔２１２が形成されている。各排出孔２１２は、底壁２１０を上下方向に貫通している（図５も参照）。なお、複数の排出孔２１２は、孔の径が互いに略同一であり、かつ、上下方向視で、互いに直交する２方向（図４では、Ｘ方向とＹ方向）のそれぞれに等間隔に配置されている。
【００４０】
第２の蓋部２０２は、下側が開口した箱状であり、具体的には、上下方向（Ｚ軸方向）視での形状が略矩形枠状である第２の側壁２３４と、上下方向視での形状が略矩形平板状である天井壁２２０と、を備える。天井壁２２０は、第２の側壁２３４の上端側全体を塞ぐように配置されている。また、上下方向視で、天井壁２２０の略中央には、１つの導入孔２２２が形成されている。導入孔２２２は、天井壁２２０を上下方向に貫通している（図５も参照）。なお、導入孔２２２の径は、底壁２１０に形成された各排出孔２１２の径より大きい。
【００４１】
多孔板３００は、上下方向（Ｚ軸方向）視での形状が略矩形である平板状部材である。多孔板３００には、複数の連通孔３１０が形成されている。但し、図５では、連通孔３１０は省略されている。各連通孔３１０は、多孔板３００の上面Ｓ３から多孔板３００の下面Ｓ４まで連通している。なお、複数の連通孔３１０は、孔の径が互いに略同一であり、かつ、上下方向視で、互いに直交する２方向（図４では、Ｘ方向とＹ方向）のそれぞれに等間隔に配置されている。また、各連通孔３１０の径は、底壁２１０に形成された各排出孔２１２の径より小さい。また、多孔板３００に形成された連通孔３１０の数は、底壁２１０に形成された排出孔２１２の数より多い。また、多孔板３００における連通孔３１０同士の配置間隔は、底壁２１０における排出孔２１２の配置間隔より狭いことが好ましい。
【００４２】
多孔板３００は、底壁２１０と天井壁２２０とに上下で挟まれるように配置されている。多孔板３００によって、第１の蓋部２０１の上端側の全体が塞がれるとともに、第２の蓋部２０２の下端側の全体が塞がれている。多孔板３００は、特許請求の範囲における対向体、多孔体に相当する。
【００４３】
以上の構成により、第１の蓋部２０１の底壁２１０は、ガス供給体２００の底壁を構成し、第２の蓋部２０２の天井壁２２０は、ガス供給体２００の天井壁を構成する。また、底壁２１０の第１の側壁２３２と、天井壁２２０の第２の側壁２３４と、多孔板３００の外周面２３６とは、ガス供給体２００において底壁の周縁と天井壁の周縁とをつなぐ側壁２３０を構成する。なお、ガス供給体２００の側壁には、導入孔および排出孔は形成されていない。底壁２１０は、特許請求の範囲における第１の壁に相当する。また、上下方向（Ｚ軸方向）において空間Ｒを介して底壁２１０に対向して配置された天井壁２２０は、特許請求の範囲における第２の壁に相当する。また、ガス供給体２００の側壁２３０は、特許請求の範囲における側壁に相当する。
【００４４】
また、上述したように、多孔板３００の一部分は、天井壁２２０の導入孔２２２に対向している。換言すれば、上下方向（Ｚ軸方向）視で、導入孔２２２の外形（輪郭線）内に、多孔板３００の一部分が位置している。また、上下方向（Ｚ軸方向）視で、導入孔２２２の外形（輪郭線）の外側に、複数の排出孔２１２の少なくとも一部が位置している。
【００４５】
また、図５に示すように、多孔板３００は、ガス供給体２００の空間Ｒを、第１の空間Ｒ１と第２の空間Ｒ２とに区画するように配置されている。第１の空間Ｒ１は、排出孔２１２が形成された底壁２１０に面する空間であり、具体的には、第１の蓋部２０１と多孔板３００とによって形成される空間である。第２の空間Ｒ２は、導入孔２２２が形成された天井壁２２０に面する空間であり、具体的には、第２の蓋部２０２と多孔板３００とによって形成される空間である。また、本実施形態では、底壁２１０と天井壁２２０とは略平行であり、多孔板３００は、底壁２１０と天井壁２２０との両方に略平行になるように配置されている。また、多孔板３００は、多孔板３００の空間Ｒ内において上下方向（Ｚ軸方向）の略中心（底壁２１０と天井壁２２０との両方から等距離）の位置に配置されている。これにより、導入孔２２２と多孔板３００との距離が近いことに起因して第２の空間Ｒ２内の圧損が高くなり、導入孔２２２から導入された還元ガスＲＧが面方向に広がり難くなることを抑制することができる。
【００４６】
また、多孔板３００の厚み方向（上下方向）に直交する少なくとも１つのＸＹ平面において、多孔板３００の面積（多孔板３００の内、ガス供給体２００の状態において第１の空間Ｒ１または第２の空間Ｒ２に露出する面積、換言すれば、上下方向視で第１の蓋部２０１の第１の側壁２３２または第２の蓋部２０２の第２の側壁２３４と重なる部分を除いた面積）に対する、全ての連通孔３１０の面積の合計の割合である孔面積率は、２０％以下である。また、孔面積率は、５％以上であることがより好ましい。厚み方向は、多孔板３００に直交する方向である。
【００４７】
また、多孔板３００の厚さ（上下方向の寸法）は、１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４８】
（連結工程）
次に、図３および図５に示すように、ガス供給体２００の底壁２１０に形成された複数の排出孔２１２のそれぞれと、前記複数本の筒状前駆体１００Ｐのそれぞれの内周側と、を個別に連結する（Ｓ１３０）。具体的には、底壁２１０の下面には、各排出孔２１２に連通する筒状の連結部２１４が突出するように形成されており、この連結部２１４の先端には、該連結部２１４より径が大きい筒状の継手部２１５が設けられている。この継手部２１５内に各筒状前駆体１００Ｐの上端部が圧入されることにより、各排出孔２１２と各筒状前駆体１００Ｐの内周側とを連結する。
【００４９】
（還元工程）
図３に示すように、連結工程後に、ガス供給体２００に形成された導入孔２２２に還元ガスＲＧを導入することにより、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側（改質触媒層前駆体１１２Ｐ）を還元し、複数本の酸素透過膜構造体１００を形成する（Ｓ１４０）。具体的には、ガス供給体２００と、該ガス供給体２００に連結された複数本の筒状前駆体１００Ｐとを、図示しない炉内に配置し、炉によって加熱しつつ、還元ガスＲＧをガス供給体２００の天井壁２２０に形成された導入孔２２２から導入する。導入孔２２２に導入された還元ガスＲＧは、ガス供給体２００の第２の空間Ｒ２に流れ込み、多孔板３００に形成された複数の連通孔３１０を介して第１の空間Ｒ１に流れ込み、ガス供給体２００の底壁２１０に形成された複数の排出孔２１２のそれぞれから排出される。各排出孔２１２から排出された還元ガスＲＧは、連結部２１４を介して、各筒状前駆体１００Ｐの貫通孔１１０内に導入される。導入された還元ガスＲＧが、支持体１１４を介して改質触媒層前駆体１１２Ｐに至ることにより、改質触媒層１１２に含まれるＮｉＯが還元され、改質触媒層１１２が形成される。以上により、複数本の酸素透過膜構造体１００の作製が完了する。
【００５０】
Ａ−４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の酸素透過膜構造体１００の製造方法では、ガス供給体２００の底壁２１０に形成された複数の排出孔２１２のそれぞれと、複数本の筒状前駆体１００Ｐのそれぞれの内周側と、が個別に連結され（図３のＳ１３０）、その後、ガス供給体２００の天井壁２２０に形成された１つの導入孔２２２に還元ガスＲＧが導入される（図３のＳ１４０）。その結果、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側が還元され、複数本の酸素透過膜構造体１００が形成される。これにより、本実施形態によれば、１つのガス供給体２００を用いて、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側をまとめて還元できるため、複数本の酸素透過膜構造体１００を効率よく製造することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、多孔板３００の一部分は、天井壁２２０の導入孔２２２に対向している。また、上下方向（Ｚ軸方向）視で、導入孔２２２の外形（輪郭線）の外側に、複数の排出孔２１２の少なくとも一部が位置している。その結果、導入孔２２２からガス供給体２００の空間Ｒに導入された還元ガスＲＧのほとんどは、多孔板３００に当たってから第２の空間Ｒ２に広がり、その後、複数の排出孔２１２から排出される。これにより、導入孔２２２からガス供給体２００の空間Ｒに導入された還元ガスＲＧが底壁２１０に直接当たることに起因して、各排出孔２１２における単位時間当たりの還元ガスＲＧの排出流量（ｇ／ｓ）（以下、「還元ガスＲＧの排出流量」という）のばらつきが生じることを抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、多孔板３００は、ガス供給体２００の空間Ｒを、第１の空間Ｒ１と第２の空間Ｒ２とに区画するように配置されている。また、多孔板３００は、多孔板３００の上面Ｓ３から下面Ｓ４まで連通する複数の連通孔３１０が形成された多孔体である。これにより、導入孔２２２からガス供給体２００の空間Ｒに導入された還元ガスＲＧは、多孔板３００の複数の連通孔３１０を通過することにより、流速差が低減され、その後、複数の排出孔２１２から排出される。これにより、複数の排出孔２１２における還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを抑制することができる。以下、具体的に説明する。
【００５３】
図６は、第１のガス供給体２００Ａの空間Ｒ内における還元ガスＲＧの流れを模式的に示す説明図であり、図７は、第２のガス供給体２００Ｂの空間Ｒ内における還元ガスＲＧの流れを模式的に示す説明図である。図６（Ａ）および図７におけるガス供給体２００Ａ，２００Ｂ内に示された複数の矢印は、還元ガスＲＧの流れを示しており、矢印の密集度が高いほど、還元ガスＲＧの排出流量（ｇ／ｓ）が多いことを意味する。なお、図６（Ａ）では、排出孔２１２が省略されている。図６（Ａ）および図７では、導入孔２２２における還元ガスＲＧの流入速度は１０ｍ／ｓであり、図７では、多孔板３００の厚さは１０ｍｍであるものとする。また、図６（Ｂ）には、底壁２１０に形成された複数の排出孔２１２の還元ガスＲＧの排出流量が示されている。図６（Ｂ）の横軸の数値は、複数の排出孔２１２のそれぞれの位置を示す。なお、ここでいう複数の排出孔２１２は、底壁２１０におけるＹ軸方向の中央部に位置する２つの列に属する１８個の排出孔２１２である。
【００５４】
図６に示すように、第１のガス供給体２００Ａは、上述したガス供給体２００（図４および図５参照）に対して、多孔板３００を備えていない点で異なり、その他の点は同じである。すなわち、第１のガス供給体２００Ａの空間Ｒでは、天井壁２２０と底壁２１０との間に、導入孔２２２に対向する物体が存在しない。ここで、第１のガス供給体２００Ａは、ガス供給体２００と同様に、天井壁２２０に１つの導入孔２２２が形成され、底壁２１０に複数の排出孔２１２が形成されている。このため、１つの第１のガス供給体２００Ａを用いて、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側をまとめて還元することは可能である。
【００５５】
しかし、第１のガス供給体２００Ａは、多孔板３００を備えていない。このため、第１のガス供給体２００Ａでは、導入孔２２２からガス供給体２００の空間Ｒに導入された還元ガスＲＧは、底壁２１０に直接当たる。このため、還元ガスＲＧの一部は、導入孔２２２の直下に位置する排出孔２１２から排出されるものの、該排出孔２１２からの還元ガスＲＧの排出流量は極端に少なくなる。還元ガスＲＧの他の一部は、底壁２１０の上面に沿って上下方向に直交する面方向（ＸＹ面方向）に広がり、流速が低下しつつ、底壁２１０の周縁側に位置する排出孔２１２から排出される。その結果、底壁２１０の中央部に位置する排出孔２１２の還元ガスＲＧの排出流量に比べて、底壁２１０の周縁側に位置する排出孔２１２の還元ガスＲＧの排出流量が多くなり、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが生じる（図６（Ｂ）参照）。その結果、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側の還元度合いのばらつきが生じるおそれがある。
【００５６】
これに対して、第２のガス供給体２００Ｂは、上述したガス供給体２００（図４および図５参照）と同じ構成である。このため、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、第２のガス供給体２００Ｂでは、導入孔２２２からガス供給体２００の空間Ｒ（第２の空間Ｒ２）に導入された還元ガスＲＧは、底壁２１０ではなく、多孔板３００に直接当たる。このため、還元ガスＲＧの一部は、導入孔２２２の直下に位置する連通孔３１０を通過し、第１の空間Ｒ１に流れ込む。この際、各連通孔３１０の径は、導入孔２２２の径より小さいため、導入孔２２２の直下に位置する連通孔３１０を通過する還元ガスＲＧの流速は、連通孔３１０の流路抵抗によって低下する。また、還元ガスＲＧの他の一部は、多孔板３００の上面に沿って上下方向に直交する面方向（ＸＹ面方向）に広がり、流速が低下しつつ、多孔板３００の周縁側に位置する連通孔３１０を通過し、第１の空間Ｒ１に流れ込む。その結果、多孔板３００の中央部に位置する連通孔３１０から第１の空間Ｒ１への還元ガスＲＧの流入量と、多孔板３００の周縁側に位置する連通孔３１０から第１の空間Ｒ１への還元ガスＲＧの流入量との差は比較的に小さい。その後、多孔板３００の複数の連通孔３１０のそれぞれから第１の空間Ｒ１内に流れ込んだ還元ガスＲＧは、第１の空間Ｒ１を通過する際に、互いの流速差がさらに低減されつつ、底壁２１０に形成された複数の排出孔２１２から排出される。その結果、上記第１の酸素透過膜構造体１００Ａに比べて、底壁２１０の中央部に位置する排出孔２１２の還元ガスＲＧの排出流量と、底壁２１０の周縁側に位置する排出孔２１２の還元ガスＲＧの排出流量との差が小さく、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを抑制することができる。その結果、複数本の筒状前駆体１００Ｐの内周側の還元度合いのばらつきを抑制しつつ、複数本の酸素透過膜構造体１００を効率よく製造することができる。
【００５７】
図７（Ａ）では、多孔板３００における連通孔３１０の孔面積率は、５０％であり、図７（Ｂ）では、多孔板３００における連通孔３１０の孔面積率は、１０％である。図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、多孔板３００における連通孔３１０の孔面積率が低いほど、多孔板３００の複数の連通孔３１０から第１の空間Ｒ１への還元ガスＲＧの流入量差の低減効果が向上するため、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを、より効果的に抑制できることが分かる。
【００５８】
図８は、還元ガスＲＧの排出流量のばらつき度合い（％）と、連通孔３１０の孔面積率（％）と、多孔板３００の厚さ（ｍｍ）と、導入孔２２２からの導入流量（ｍ／ｓ）との関係を示す説明図である。図８（Ａ）には、上述したガス供給体２００を基準として、多孔板３００における連通孔３１０の孔面積率が互いに異なる複数のガス供給体を使用した場合に、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを測定した実験結果が示されている。図８（Ａ）では、導入孔２２２における還元ガスＲＧの流入速度は１０ｍ／ｓであり、多孔板３００の厚さは１０ｍｍであるものとする。図８（Ａ）によれば、連通孔３１０の孔面積率が２０％以下であれば、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値（１％）以下に抑制され、連通孔３１０の孔面積率が２０％を超えると、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値を超えることが分かる。また、連通孔３１０の孔面積率が２０％を超えると、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきの増加の傾きが大きくなることが分かる。したがって、連通孔３１０の孔面積率が２０％以下であることが好ましいことが分かる。
【００５９】
図８（Ｂ）には、上述したガス供給体２００を基準として、多孔板３００の厚さが互いに異なる複数のガス供給体を使用した場合に、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを測定した実験結果が示されている。図８（Ｂ）では、導入孔２２２における還元ガスＲＧの流入速度は１０ｍ／ｓであり、連通孔３１０の孔面積率は同一であるものとする。図８（Ｂ）によれば、多孔板３００の厚さが１ｍｍ以上であれば、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値（１％）以下に抑制され、多孔板３００の厚さが１ｍｍ未満であると、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値を超えることが分かる。したがって、多孔板３００の厚さは１ｍｍ以上であることが好ましいことが分かる。
【００６０】
図８（Ｃ）には、上述したガス供給体２００を使用しつつ、導入孔２２２からの導入流量（ｍ／ｓ）を変えた場合に、複数の排出孔２１２のそれぞれからの還元ガスＲＧの排出流量のばらつきを測定した実験結果が示されている。図８（Ｃ）では、連通孔３１０の孔面積率は同一であり、多孔板３００の厚さは１０ｍｍであるものとする。図８（Ｃ）によれば、導入孔２２２からの導入流量が１０ｍ／ｓ以下であれば、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値（１％）以下に抑制され、多孔板３００の厚さが１０ｍ／ｓを超えると、還元ガスＲＧの排出流量のばらつきが基準値を超えることが分かる。したがって、導入孔２２２からの導入流量は１０ｍ／ｓ以下であることが好ましいことが分かる。
【００６１】
Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【００６２】
上記実施形態における酸素透過膜構造体１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、酸素透過膜構造体１００は、支持体１１４と、改質触媒層１１２と、酸素透過膜１１１と、酸素解離触媒層１１３とから構成されるとしているが、酸素透過膜構造体１００は、支持体１１４を備えないとしてもよいし、酸素解離触媒層１１３を備えないとしてもよい。例えば、酸素透過膜構造体１００は、独立の支持体を備えずに、酸素透過膜１１１（酸素透過層）が支持体の機能を備える形態、改質触媒層１１２が支持体の機能を備える形態（支持体の軸方向の端部には改質触媒層の形成材料が含まれておらず、該端部以外の部分に改質触媒層の形成材料が含まれている形態を含む）や、酸素解離触媒層１１３が支持体の機能を備える形態でもよい。また、筒状ワークとして、酸素透過膜構造体１００を例示したが、これに限らず、貫通孔が形成された筒状体を有する筒状ワークであり、筒状前駆体の内周側を還元することにより形成されるものであればよい。なお、筒状ワークの外周側は、還元されないようにすべき材料（例えば酸化物）により形成されていることが好ましい。
【００６３】
また、上記実施形態では、酸素透過膜構造体１００は、略円筒形状の部材であるとしているが、酸素透過膜構造体１００の形状は様々変形可能であり、例えば角筒状であってもよい。
【００６４】
また、ガス供給体２００の底壁２１０、天井壁２２０や多孔板３００は、平板状に限らず、例えば湾曲状であってもよい。また、底壁２１０、天井壁２２０や多孔板３００の上下方向視での形状は、矩形状に限らず、例えば円状等であってもよい。また、複数の排出孔２１２や複数の連通孔３１０は、等間隔に配置されていなくてもよい。また、導入孔２２２は、天井壁２２０の中央からずれた位置に形成されていてもよい。また、ガス供給体２００は、多孔板３００を備えない構成（図６参照）であってもよい。
【００６５】
また、対向体として、ガス供給体２００の空間Ｒを区画する多孔板３００を例示したが、対向体は、ガス供給体２００の空間Ｒ内において、導入孔２２２に対向し、かつ、上下方向視で空間Ｒ内の一部に配置される構成であってもよい。また、対向体は、多孔板３００のようなパンチングボードに限らず、例えば複数の気孔が形成された多孔質体であってもよし、気孔や連通孔が形成されていない緻密体であってもよい。また、上記実施形態において、多孔板３００は、底壁２１０や天井壁２２０に対して傾斜するように配置されていてもよい。また、多孔板３００は、上下方向において、空間Ｒの略中心からずれた位置に配置されていてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、第１の空間として、底壁２１０の上面全体に面する空間を第１の空間Ｒ１を例示したが、第１の空間は、底壁２１０の上面のうち、少なくとも排出孔２１２の全てを囲む部分（第１の部分）に面する空間であればよい。また、上記実施形態では、第２の空間として、天井壁２２０の下面全体に面する空間を第２の空間Ｒ２を例示したが、第２の空間は、天井壁２２０の下面のうち、少なくとも導入孔２２２が形成された部分（第２の部分）に面する空間であればよい。
【００６７】
また、多孔板３００における連通孔３１０の孔面積率は、２０％より高くてもよい。また、多孔板３００の厚さは、１ｍｍ以下でもよい。なお、多孔板３００における連通孔３１０同士の配置間隔は、１つの連通孔３１０の径より大きいことが好ましい。例えば、連通孔３１０同士の配置間隔は１０ｍｍであり、連通孔３１０の径は１ｍｍ以上、６ｍｍ以下である。
【００６８】
また、上記実施形態における各部材を構成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により構成されていてもよい。例えば、酸素解離触媒層１１３は、ＬａＣｒＯ３系酸化物であって、Ｎｉおよび貴金属の少なくとも一方を含むペロブスカイト系酸化物により形成されているとしてもよいし、Ｎｉおよび貴金属を含む材料により形成されているとしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１００：酸素透過膜構造体  １００Ａ：第１の酸素透過膜構造体  １００Ｐ：筒状前駆体  １１０：貫通孔  １１１：酸素透過膜  １１２：改質触媒層  １１２Ｐ：改質触媒層前駆体  １１３：酸素解離触媒層  １１４：支持体  ２００：ガス供給体  ２００Ａ：第１のガス供給体  ２００Ｂ：第２のガス供給体  ２０１：第１の蓋部  ２０２：第２の蓋部  ２１０：底壁  ２１２：排出孔  ２１４：連結部  ２２０：天井壁  ２２２：導入孔  ２３０：側壁  ２３２：第１の側壁  ２３４：第２の側壁  ２３６：外周面  ３００：多孔板  ３１０：連通孔  ＦＧ：燃料ガス  Ｒ１：第１の空間  Ｒ２：第２の空間  Ｒ：空間  ＲＧ：還元ガス  Ｓ１：空気室  Ｓ２：燃料室  Ｓ３：上面  Ｓ４：下面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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