(57)【要約】【課題】アルファ−ベータ−アルミナ接合は、通常、ブレージング、グラス及びセラミックなどの接合剤を用いるが、このような異種接合は、接合剤との熱膨張及び基本の物性差などにより、安定性が非常に低いという根本的な問題を有している。本発明はこれを解消することを課題とする。【解決手段】上記のような接合のために、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した粉末を基本的な接合剤として使用する。アルファアルミナ一体型接合部品を製造して、アルファアルミナ部品を別に接合しなくても良くする。また、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合粉末をベータアルミナとアルファアルミナとの間に適用して直接接合に使用する。アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合粉末は、１３００〜１５００℃の温度で加熱する場合、共融点を形成して一般的なアルミナより低い温度で溶融することになり、これを用いてアルファ−ベータ−アルミナ間の接合を誘導する。【選択図】図１
2014152102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品であって、
アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合比率を異にした複数の層を含んでなり、
前記ベータアルミナを含む固体電解質に近い層であるほど酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、
前記ベータアルミナを含む固体電界質と接する反対側の層であるほどアルファアルミナの比率が高い
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品。
【請求項２】
ベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品の製造方法であって、
アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した絶縁性接合部品の製造方法が、
（ｉ）アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を第１の比率で混合する段階、
（ｉｉ）前記混合された混合物を成形する段階、
（ｉｉｉ）アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を前記第１の比率と異なる第２の比率で混合する段階、
（ｉｖ）前記第２の比率で混合された混合物を成形する段階、
（ｖ）前記（ｉｉｉ）〜（ｉｖ）段階を繰り返して互いに異なる比率を有する複数の構成層をそれぞれ準備する段階、
（ｖｉ）前記成形された複数の構成層をアルファアルミナ又は酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が増加するように順次積層する段階、
（ｖｉｉ）前記積層された複数の構成層を熱処理して接着する段階、を含む
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品の製造方法。
【請求項３】
前記（ｉｉ）及び／又は（ｉｖ）の成形段階が、
アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を充填した後、加圧成形又はＣＩＰ（Ｃａｓｔ  Ｉｎ  Ｐｌａｃｅ  Ｐｉｌｅ）のうち少なくともいずれか一つの方法である
請求項２に記載のベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品の製造方法。
【請求項４】
ベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品を用いる接合方法であって、
（ｉ）ベータアルミナを含む固体電解質と接して、
請求項１に記載の前記接合部品を、
前記ベータアルミナを含む固体電解質に近い層に酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、
前記ベータアルミナを含む固体電解質の反対側の近い層にアルファアルミナの比率が高くなるように挿入する段階、
（ｉｉ）熱処理を通じて前記接合部品と前記ベータアルミナを含む固体電解質との接合を誘導する段階、を含む
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品を用いる接合方法。
【請求項５】
ベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品を用いる接合構造であって、
請求項１に記載の前記絶縁性接合部品が前記ベータアルミナを含む固体電解質と接着する構造において、
前記絶縁性接合部品が、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合比率を異にした複数の層で形成され、
前記ベータアルミナを含む固体電解質に近い層であるほど酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、
前記ベータアルミナを含む固体電解質の反対側に近い層であるほどアルファアルミナの比率が高い
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質と接合させるための絶縁性接合部品を用いる接合構造。
【請求項６】
ベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を接合する方法であって、
（ｉ）ベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を接合する接合剤でアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の粉末、粉末成形体又はペーストのうち少なくともいずれか一つを選択する段階、
（ｉｉ）前記選択されたアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤を前記ベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層との間に挿入する段階、
（ｉｉｉ）熱処理を通じて前記ベータアルミナを含む固体電解質、アルファアルミナを含む絶縁層と前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤の接合を誘導する段階、を含む
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層の接合方法。
【請求項７】
前記（ｉｉｉ）の接合誘導段階が、１１００〜１７００℃での熱処理である
請求項６に記載のベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層の接合方法。
【請求項８】
請求項６に記載の前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤が、前記ベータアルミナを含む固体電解質と前記アルファアルミナを含む絶縁層との間に接着されて形成される
ことを特徴とするベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層間の接合構造。
【請求項９】
金属支持型単位熱変換発電機において、
熱変換発電セルと、
ケースと、
前記ケース内部に配置する作動流体と、
前記ケース上端部に位置し、前記熱変換発電セルを通過した作動流体を捕集して凝縮する凝縮部と、
前記ケース下端部に位置して作動流体に熱を伝達して蒸気に変換させ、前記熱変換発電セルで作動流体の蒸気を移送する蒸発部と、
前記凝縮部と前記蒸発部の空間を連結して作動流体が移送できる循環部と、
前記蒸発部と前記熱変換発電セルとの間を接合する接合部と、を備える
ことを特徴とする単位熱変換発電機。
【請求項１０】
前記熱変換発電セルが、
チューブ型の金属支持体と、
前記金属支持体の表面に形成されたベータアルミナを含む固体電解質と、
前記固体電解質の表面に形成された多孔性電極と、を備える
請求項９に記載の単位熱変換発電機。
【請求項１１】
前記接合部が、
前記ベータアルミナを含む固体電解質の下部に、
アルファアルミナを含む絶縁層を代替する前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率変化を有する接合部品の構造を有する
請求項９に記載の単位熱変換発電機。
【請求項１２】
前記接合部が、
粉末、粉末成形体又はペーストのうち少なくともいずれか一つの形態を使用する前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の接合剤の上部にベータアルミナを含む固体電解質、下部にアルファアルミナを含む絶縁層の構造を有する
請求項９に記載の単位熱変換発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＭＴＥＣ（Ａｌｋａｌｉ  Ｍｅｔａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｏ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）及びβ’’−ａｌｕｍｉｎａ電解質を使用する電池及び発電装置に適用可能な技術としてβ’’−ａｌｕｍｉｎａを使用する場合、絶縁及び構造の安定性のためにα−ａｌｕｍｉｎａとの接合の必須技術、すなわち安全性を有する接合剤及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＭＴＥＣ（Ａｌｋａｌｉ  Ｍｅｔａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｏ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、熱エネルギーから電気エネルギーを生産することが可能な熱変換電気発生装置である。
【０００３】
イオン伝導性を有するベータアルミナ固体電解質（Ｂｅｔａ−Ａｌｕｍｉｎａ  Ｓｏｌｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ：ＢＡＳＥ）の両端に温度差を与えると、セル内部に充電されているＮａの蒸気圧の差によってＮａ＋イオンになってから中性化される過程で電気が発生する。
【０００４】
この時、低電圧、大電流が発生するが、直列や並列に連結してモジュール化する場合、大容量発電が可能である。
【０００５】
ＡＭＴＥＣ技術は宇宙用の電力源として開発がスタートした技術であって、単位面積当りの高い電力密度、高効率、安定性を保持する長所がある。
【０００６】
また、熱源は、太陽エネルギー、化石燃料、廃熱、地熱、原子炉等の多様な熱源を使用できる長所があり、従来の発電方式とは異なり、タービンやモーターのような駆動部なしに電気を生産できる発電セルで構成され、熱と接触する部位で直接電気を生産でき、直列又は並列でモジュール化する場合、数ｋｗから数百ｍｗ規模の大容量発電が可能である。
【０００７】
現在、廃熱を回収する技術は、熱交換器や廃熱ボイラーを使用して熱水や燃焼用空気などの形態で回収している。
【０００８】
ＡＭＴＥＣは、高品質の電気を直接生産して効率を上げることができ、従来の技術を代替することができる有望な技術として台頭している。
【０００９】
ＡＭＴＥＣ発電技術の特徴のうちの一つは、他の熱電気変換素子に比べて簡単な構造を有しながらも高いエネルギー変換効率を有することである。
【００１０】
特に、太陽電気変換システム（ｓｏｌａｒ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｐｌａｎｔ）と比較すると、タービンなどの機械的駆動部が必要なく、熱電素子（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）と比較すると、高容量、高効率のシステムに適用できるという長所がある。
【００１１】
ＡＭＴＥＣで電気を生産する過程を具体的に詳しく見ると、Ｎａ蒸気が熱源によって高温高圧領域である蒸発器で蒸気状態に変わり、Ｎａ＋がベータアルミナ固体電解質（Ｂｅｔｅ−Ａｌｕｍｉｎａ  Ｓｏｌｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ：ＢＡＳＥ）で通過し、自由電子は陰極（ａｎｏｄｅ）から電気負荷で通過して陽極（ｃａｔｈｏｄｅ）に戻ってきて低温低圧領域のベータアルミナ固体電解質（Ｂｅｔａ−Ａｌｕｍｉｎａ  Ｓｏｌｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ：ＢＡＳＥ）の表面から出るイオンと再結合して中性化される過程で電気を発生する。
【００１２】
電気を発生させるエネルギー源又は原動力（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）は、熱変換発電機の内部にＮａの蒸気圧が最も大きく作用し、また、作用流体の濃度差、温度差によってＮａが固体電解質を通過する過程で発生する自由電子を電極を通じて集電することによって発電が可能になる。
【００１３】
固体電解質にはベータアルミナとＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ  ｓｕｐｅｒ−ｉｏｎｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が使用され得る。
【００１４】
しかし、ＮＡＳＩＣＯＮは、長時間高温に露出した時の結晶構造の安定性が問題になっている実情である。
【００１５】
ベータアルミナには、ｂｅｔａ’−ａｌｕｍｉｎａとｂｅｔａ’’−ａｌｕｍｉｎａの二種類がある。
【００１６】
ｂｅｔａ’’−ａｌｕｍｉｎａは層状構造がさらに発展しており、Ｎａ＋イオンの伝導性がはるかに良いため、一般的に使用されている。
【００１７】
中性のＮａ蒸気は、低圧領域の凝縮器内の表面で冷却によって凝縮され、毛細管ウィックにより蒸発器に移動して蒸発器で再び蒸気状態に変わる過程を繰り返すことになる。蒸発器の温度は９００〜１１００Ｋの範囲にあり、凝縮器の温度は５００〜６００Ｋになるのが一般的である。
【００１８】
また、ＡＭＴＥＣの熱変換電気発生効率は４０％まで可能であり、出力密度が高く、別途の駆動部位が必要ない簡単な構造という長所などを有している。
【００１９】
特許文献１は、少なくとも２つの焼結体を接合して複合構造を形成させる方法に関する内容で、さらに詳しくは、第１焼結体と第２焼結体の接合表面間に接合部物質を提供する段階、１ｋＰａ〜５ＭＰａの圧力を印可して集合体を提供する段階、前記集合体を前記接合部物質が接合表面に符合するようにするのに十分な符合温度（ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）で加熱する段階、及び前記集合体を第１及び第２焼結体の最小焼結温度未満の接合温度に追加加熱する段階、前記接合部物質は有機成分及びセラミック粒子を含む。前記セラミック粒子は、接合部物質の４０〜７５体積パーセントを構成し、第１又は第２焼結体の構成要素１以上を含む方法によって製造された複合構造物もまた開示されている。しかし、β’’−ａｌｕｍｉｎａ電解質を使用する電池及び発電装置に適用可能な技術としてβ’’−ａｌｕｍｉｎａを使用する場合、絶縁及び構造の安定性のためにα−ａｌｕｍｉｎａとの接合ではないという点で、問題点は依然として残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０８３８６１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
アルファ−ベータ−アルミナ接合は、通常、ブレージング（ｂｒａｚｉｎｇ）、グラス（ｇｌａｓｓ）及びセラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）などの接合剤を用いることになる。
【００２２】
しかし、このような異種接合は、接合剤との熱膨張及び基本の物性差などにより、その安定性が非常に低いという根本的な問題を有している。
【００２３】
Ｇｌａｓｓ Ｓｅａｌａｎｔの場合、接合力に優れていて工程が簡便であるという長所があるが、Ｎａとの反応の際に剥奪（Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）されて、８００℃の条件で使用が不可能である。
【００２４】
Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇの場合、接合力に優れていて８００℃の条件で使用が可能であるが、熱勾配工程による亀裂が発生するという問題点がある。
【００２５】
Ａｌ２Ｏ３ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｂｏｎｄｉｎｇの場合もまた、接合母材と同じ物質であるが、接合力が脆弱であるという問題点が存在する。
【００２６】
特に、高温及びＮａなどの環境で接合部位の劣化現象は、電池及び発電システムの長期安定性に弱点として作用し、接合工程における残留応力などは全体システムの弱化の原因として作用することもある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
前記課題を解決するために、本発明においては、このような接合のためにアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した粉末を基本的な接合剤として使用する。
【００２８】
詳しく見てみると、アルファアルミナ一体型接合部品を製造して、アルファアルミナ部品を別に接合しなくてもよい技術を提示する。
【００２９】
また、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合粉末をベータアルミナとアルファアルミナとの間に適用し、直接接合に使用する技術を提示する。
【００３０】
すなわち、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合粉末は、１３００〜１５００℃の温度で加熱する場合、共融点を形成して一般的なアルミナより低い温度で溶融することになり、これを用いてアルファ−ベータ−アルミナ間の接合を誘導する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明において提示したアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）接合剤は、アルファ、ベータ−アルミナと同一系列の物質として熱膨張又はその物性に大きな差は見られず、接合後に優れた接合安定性を示す。
【００３２】
また、本発明のアルファアルミナ一体型接合部品を使用した接合技術の場合、絶縁のためのアルファアルミナを別に準備して接合しなくてもよいという長所を有し、接合剤とアルファアルミナ間の異質問題もまた全くなく、高い接合安定性を示す。
【００３３】
また、Ｎａの長期露出時にもアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の接合剤の安定性に問題がないものと示され、ＡＭＴＥＣ及びＮＡＳ等の適用に多大な寄与をするだろう。
【００３４】
アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合剤をアルファ、ベータ−アルミナ間の接合剤として使用する場合、１３００〜１５００℃の温度で熱処理をすることになるので、それ以下の温度で使用する際に十分な安定性を確保する効果を示す。
【００３５】
したがって、ＡＭＴＥＣの８００℃、ＮＡＳの３００℃等のアルファアルミナ一体型接合部品を通した接合時の工程単価及び時間を節約することができ、異種接合界面の数を減らして高温での接合安定性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本願発明によるアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合部品の製造方法を示すフローチャート
【図２】本願発明によるアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合部品を用いたベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を接合する方法を示すフローチャート
【図３】本願発明によるアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合部品とこれを用いてベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層の接合構造を示す説明図
【図４】本願発明によるアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合剤を用いたベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を接合する方法を示すフローチャート
【図５】本願発明によるベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を含む熱変換発電セルを示す斜視説明図
【図６】本願発明によるベータアルミナを含む固体電解質とアルファアルミナを含む絶縁層を含む熱変換発電セルを用いた単位熱変換発電機を示す斜視説明図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、本願発明によるアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いた接合部品１００の製造方法を示す。
【００３８】
ベータアルミナを含む固体電解質２００に接合してアルファアルミナを含む絶縁層を代替する接合部品１００は、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合比率を異にする複数の層１１０〜１３０を含んでなり、前記ベータアルミナを含む固体電解質２００に近い層であるほど酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、前記ベータアルミナを含む固体電解質２００の反対側の層であるほどアルファアルミナの比率が高い。
【００３９】
したがって、前記接合部品１００は、最終的にアルファアルミナを含む絶縁層に代えてアルファアルミナを含む絶縁層を別に接合しなくてもよいという長所がある。
【００４０】
このようなベータアルミナを含む固体電解質２００に接合する接合部品１００の製造方法は、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を第１の比率で混合する段階、前記混合された混合物を成形する段階、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を前記第１の比率と異なる第２の比率で混合する段階、前記第２の比率で混合された混合物を成形する段階、前記段階を繰り返して互いに異なる比率を有する複数個の構成層１１０〜１３０をそれぞれ準備する段階、前記成形された複数個の構成層１１０〜１３０をアルファアルミナ又は酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が増加するように順次積層する段階、及び前記積層された複数の構成層を熱処理して接着する段階を含んでなる。
【００４１】
前記混合物を成形する段階は、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末を充填した後、加圧成形又はＣＩＰ（Ｃａｓｔ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｐｉｌｅ）のうち少なくともいずれか一つの方法で製造され得る。
【００４２】
前記過程を経て製造された接合部品を用いて前記ベータアルミナを含む固体電解質２００に接合し、最終的に前記アルファアルミナを含む絶縁層を代替する方法は、図２で確認できるように、ベータアルミナを含む固体に接合し、ベータアルミナを含む固体電解質２００に近い層は酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、前記ベータアルミナを含む固体電解質の反対側の層であるほどアルファアルミナの比率が高くなるように前記接合部品１００を挿入する段階、熱処理を通じて前記接合部品１００と前記ベータアルミナを含む固体電解質２００の接合を誘導する段階を含んでなり得る。
【００４３】
このようなアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）接合部品を用いてベータアルミナを含む固体電解質２００との接合を通じてアルファアルミナを含む絶縁層を代替する接合部品とその接合過程は、図３で確認することができる。
【００４４】
このようなアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）接合部品１００を用いた接合部の構造は、前記接合部品が前記ベータアルミナを含む固体電解質２００と接着する構造であって、前記接合部品１００は、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合比率を異にした複数の層で形成され、前記ベータアルミナを含む固体電解質２００に近い層であるほど酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高く、前記ベータアルミナを含む固体電解質の反対側の層であるほどアルファアルミナの比率が高い構造を示すだろう。
【００４５】
ベータアルミナを含む固体電解質２００とアルファアルミナを含む絶縁層を接合する他の方法は、図４で確認できるように、ベータアルミナを含む固体電解質２００とアルファアルミナを含む絶縁層３００とを接合する接合剤として、アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の粉末、粉末成形体又はペーストのうち少なくともいずれか一つを選択する段階、前記選択されたアルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤を前記ベータアルミナを含む固体電解質２００とアルファアルミナを含む絶縁層３００との間に挿入する段階、及び熱処理を通じて前記ベータアルミナを含む固体電解質、アルファアルミナを含む絶縁層３００と前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤の接合を誘導する段階、を含んでなり得る。
【００４６】
前記接合誘導のための熱処理段階は、１１００〜１７００℃で熱処理することが可能で、さらに望ましくは１３００〜１５００℃の温度で熱処理することが可能なことであるが、これに限定される訳ではない。
【００４７】
このような方法によるベータアルミナを含む固体電解質２００とアルファアルミナを含む絶縁層３００間の接合の構造は、前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を混合した接合剤が前記ベータアルミナを含む固体電解質２００と前記アルファアルミナを含む絶縁層３００との間に接着され形成される接合構造が可能だろう。
【００４８】
このような接合方法を用いた金属支持型単位熱変換発電機８００は、図６で確認できるように、熱変換発電セル５００、ケース７００、前記ケース内部に配置する作動流体、前記ケース上端部に位置して前記熱変換発電セルを通過した作動流体を捕集して凝縮する凝縮部、前記ケース下端部に位置して作動流体に熱を伝達して蒸気に変換させ、前記熱変換発電セルで作動流体の蒸気を移送する蒸発部、前記凝縮部と前記蒸発部との空間を連結して作動流体を移送できる循環部６００及び前記蒸発部と前記熱変換発電セルとの間を接合する接合部を含んでなり得る。
【００４９】
前記接合部は、前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率の変化を有する接合部品１００の上部にベータアルミナを含む固体電解質２００が接合する構造を形成することができる。
【００５０】
前記接合部品１００は、前記ベータアルミナを含む固体電解質に近い部分はベータアルミナの比率が高く、前記ベータアルミナを含む固体電解質の反対側部分はアルファアルミナの比率が高く、最終的に前記接合部品１００がアルファアルミナを含む絶縁層を代替することができる。
【００５１】
これにより、アルファアルミナを含む絶縁層を別に使用しなくてもよいという長所がある。
【００５２】
また、粉末、粉末成形体又はペーストのうち少なくともいずれか一つの形態を使用する前記アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）の接合剤の上部に、ベータアルミナを含む固体電解質２００、下部にアルファアルミナを含む絶縁層３００の構造を含むこともできるだろう。
【００５３】
このような単位熱変換発電機８００は、多数の熱変換発電セル５００を含んでなり、このような熱変換発電セル５００は、図５で確認できるように、チューブ型の金属支持体、前記金属支持体の表面に形成されたベータアルミナを含む固体電解質２００、前記固体電解質の表面に形成された多孔性電極４００を含んでなり得る。
【００５４】
本発明を添付された図面とともに説明したが、これは本発明の要旨を含む多様な実施形態のうちの一実施例に過ぎず、当業者が容易に実施できるようにするところにその目的があるのであって、本発明は前記説明された実施例にのみ限定されない。本発明は請求の範囲によって特定され、本発明の趣旨を外れない範囲での変更、置換、代替などによって、それと同等な範囲にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれる。また、図面の一部の構成は、構成をより明確に説明するためのもので、実際より誇張されたり縮小されている。
【符号の説明】
【００５５】
１００    アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合部品
１１０    アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合部品の構成層（酸化カルシウム（ＣａＯ）の比率が高い）
１２０    アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合部品の構成層
１３０    アルファアルミナと酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合部品の構成層（アルミナの比率が高い）
２００    ベータアルミナを含む個体電解質
３００    アルファアルミナを含む絶縁層
４００    熱変換発電セルの外部電極
５００    熱変換発電セル
６００    単位熱変換発電機の循環部
７００    単位熱変換発電機のケース
８００    単位熱変換発電機
【図１】
2014152102.tif 000003
【図２】
2014152102.tif 000004
【図４】
2014152102.tif 000005
【図５】
2014152102.tif 000006
【図６】
2014152102.tif 000007
【図３】
2014152102.tif 000008