JP4942859B1 - ガスセンサとこれを用いて流体に含有されるガスを検出する方法および流体に含有されるガスの濃度を測定する方法、ガス検出器ならびにガス濃度測定器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
前記ガスセンサを用意する工程(a)、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており;
前記内部貫通孔に前記流体を供給して、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差を発生させる工程(b);および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスを検出する工程(c)。
本発明によるガスの濃度を測定する方法は、ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスの濃度を測定する方法であって、以下を具備する:
前記ガスセンサを用意する工程(a)、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており;
前記内部貫通孔に前記流体を供給し、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差を発生させる工程(b);および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスの濃度を算出する工程(c)。
本発明によるガス検出器は、流体に含有されるガスを検出するガス検出器であって、以下を具備する:
ガスセンサ;および
報知部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記報知部は、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差が生じたときに、ガスが検出されたことを報知する。
本発明によるガス濃度測定器は、流体に含有されるガスの濃度を測定するガス濃度測定器であって、以下を具備する:
ガスセンサ;
記憶部;および
演算部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記記憶部は、前記第1電極および前記第2電極の間に生じた電圧差と、前記ガスの濃度との間の関係を記憶し、
前記演算部は、前記第1電極および前記第2電極の間に電気的に接続されており、
前記演算部は、前記記憶部を参照しながら、前記第1電極および前記第2電極の間に生じた電圧差に基づいて前記ガスの濃度を算出する。
本発明によるガスセンサは、ガスセンサであって、以下を具備する:
触媒層;および
パイプ形状の熱発電デバイス、ここで
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられている。
図1は、当該パイプ形状の熱発電デバイスを示す。
パイプ形状の熱発電デバイスは、内部貫通孔18、複数の第1カップ状部材11、複数の第2カップ状部材12、第1電極15、および第2電極16を具備する。
第1電極15および第2電極16は、それぞれ、パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に配置されている。
以下の実施例に言及しながら、本発明をさらにより詳細に説明する。
以下の表1に従って、図9に示されるパイプ形状の熱発電デバイス81を得た。
θ1=θ2=30または60としたこと以外は、実施例1Aと同一の実験を行った。
応答時間=測定の開始から、電圧差が定常状態において生じる電圧差の63.2%に等しくなる時点までに要した時間
以下の表4に従って、実施例1A〜1Cの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例1A〜1Cとは異なり、実施例2A〜2Cでは、第1カップ状部材11の材料はニッケルであった。結果を表5および表6に示す。
以下の表7に従って、実施例1A〜1Cの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例1A〜1Cとは異なり、実施例3A〜3Cでは、第2カップ状部材12の材料はPbTeであった。結果を表8および表9に示す。
以下の表10に従って、実施例1A〜1Cの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例1A〜1Cとは異なり、実施例4A〜4Cでは、第1カップ状部材および第2カップ状部材の材料はそれぞれニッケルおよびPbTeであった。結果を表11および表12に示す。
以下の表13に従って、実施例1A〜1Cの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例1A〜1Cとは異なり、実施例5A〜5Cでは、第2カップ状部材の材料はビスマスであった。結果を表14および表15に示す。
以下の表16に従って、実施例1A〜1Cの場合と同様に、ガスセンサを得た。実施例1A〜1Cとは異なり、実施例6A〜6Cでは、第1カップ状部材および第2カップ状部材の材料はそれぞれニッケルおよびビスマスであった。結果を表17および表18に示す。
特許文献1に従って、ガスセンサを得た。具体的には、800ナノメートルの厚みを有するSiGe薄膜を、アルミナ基板上にスパッタリング法により形成した。当該アルミナ基板は、長さ20ミリメートル、幅10ミリメートル、厚み0.5ミリメートルであった。SiGe薄膜の両端にインジウム薄膜を貼り付け、電極を形成した。さらに、図17に示すように、SiGe薄膜の表面の半分に触媒層を塗布した。当該触媒層は実施例1Aのそれと同じように形成された。
Claims (72)
- ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスを検出する方法であって、以下を具備する:
前記ガスセンサを用意する工程(a)、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており;
前記内部貫通孔に前記流体を供給して、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差を発生させる工程(b);および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスを検出する工程(c)。 - 請求項1の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。 - 請求項2の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。 - 請求項1の方法であって、
前記熱電変換材料は、Bi、Bi2Te3、またはPbTeである。 - 請求項1の方法であって、
前記熱電変換材料は、SbまたはSeを含有する、Bi2Te3である。 - 請求項1の方法であって、
各第1カップ状部材の第1外面は、前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に接しており、そして
各第1カップ状部材の第1内面は、前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に接している。 - 請求項1の方法であって、
各第1カップ状部材の第1外面および前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面の間にハンダが供給されており、そして
各第1カップ状部材の第1内面および前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面の間にハンダが供給されている。 - 請求項1の方法であって、以下の数式が充足される:
10度≦θ1≦60度
10度≦θ2≦60度、および
θ1=θ2
ここで、
θ1は前記第1カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第1カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ2は前記第2カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第2カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。 - 請求項1の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。 - 請求項1の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項10の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。 - 請求項1の方法であって、
前記ガスはCOまたはNOxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項12の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。 - 請求項1の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。 - ガスセンサを用いて、流体に含有されるガスの濃度を測定する方法であって、以下を具備する:
前記ガスセンサを用意する工程(a)、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており;
前記内部貫通孔に前記流体を供給し、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差を発生させる工程(b);および
前記電圧差に基づいて、前記流体に含有されるガスの濃度を算出する工程(c)。 - 請求項15の方法であって
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。 - 請求項15の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。 - 請求項17の方法であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。 - 請求項15の方法であって、
前記熱電変換材料は、Bi、Bi2Te3、またはPbTeである。 - 請求項15の方法であって、
前記熱電変換材料は、SbまたはSeを含有する、Bi2Te3である。 - 請求項15の方法であって、
各第1カップ状部材の第1外面は、前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に接しており、そして
各第1カップ状部材の第1内面は、前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に接している。 - 請求項15の方法であって、
各第1カップ状部材の第1外面および前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面の間にハンダが供給されており、そして
各第1カップ状部材の第1内面および前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面の間にハンダが供給されている。 - 請求項15の方法であって、以下の数式が充足される:
10度≦θ1≦60度
10度≦θ2≦60度、および
θ1=θ2
ここで、
θ1は前記第1カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第1カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ2は前記第2カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第2カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。 - 請求項15の方法であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。 - 請求項15の方法であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項25の方法であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。 - 請求項15の方法であって、
前記ガスはCOまたはNOxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項27の方法であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。 - 請求項15の方法であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。 - 流体に含有されるガスを検出するガス検出器であって、以下を具備する:
ガスセンサ;および
報知部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記報知部は、前記第1電極および前記第2電極の間に電圧差が生じたときに、ガスが検出されたことを報知する。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。 - 請求項31のガス検出器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、Bi、Bi2Te3、またはPbTeである。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記熱電変換材料は、SbまたはSeを含有する、Bi2Te3である。 - 請求項30のガス検出器であって、
各第1カップ状部材の第1外面は、前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に接しており、そして
各第1カップ状部材の第1内面は、前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に接している。 - 請求項30のガス検出器であって、
各第1カップ状部材の第1外面および前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面の間にハンダが供給されており、そして
各第1カップ状部材の第1内面および前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面の間にハンダが供給されている。 - 請求項30のガス検出器であって、以下の数式が充足される:
10度≦θ1≦60度
10度≦θ2≦60度、および
θ1=θ2
ここで、
θ1は前記第1カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第1カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ2は前記第2カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第2カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項39のガス検出器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。 - 請求項30のガス検出器であって、
前記ガスはCOまたはNOxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項41のガス検出器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。 - 請求項30のガス検出器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。 - 流体に含有されるガスの濃度を測定するガス濃度測定器であって、以下を具備する:
ガスセンサ;
記憶部;および
演算部、ここで
前記ガスセンサは、触媒層およびパイプ形状の熱発電デバイスを具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられており、そして
前記記憶部は、前記第1電極および前記第2電極の間に生じた電圧差と、前記ガスの濃度との間の関係を記憶し、
前記演算部は、前記第1電極および前記第2電極の間に電気的に接続されており、
前記演算部は、前記記憶部を参照しながら、前記第1電極および前記第2電極の間に生じた電圧差に基づいて前記ガスの濃度を算出する。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記ガスの濃度が前記電圧差に比例する。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。 - 請求項46のガス濃度測定器であって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、Bi、Bi2Te3、またはPbTeである。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記熱電変換材料は、SbまたはSeを含有する、Bi2Te3である。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
各第1カップ状部材の第1外面は、前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に接しており、そして
各第1カップ状部材の第1内面は、前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に接している。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
各第1カップ状部材の第1外面および前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面の間にハンダが供給されており、そして
各第1カップ状部材の第1内面および前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面の間にハンダが供給されている。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、以下の数式が充足される:
10度≦θ1≦60度
10度≦θ2≦60度、および
θ1=θ2
ここで、
θ1は前記第1カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第1カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ2は前記第2カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第2カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項54のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスはアルミナからなる。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
前記ガスはCOまたはNOxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項56のガス濃度測定器であって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。 - 請求項44のガス濃度測定器であって、
軸方向に沿って溝が形成されている。 - ガスセンサであって、以下を具備する:
触媒層;および
パイプ形状の熱発電デバイス、ここで
前記パイプ形状の熱発電デバイスは、以下を具備し、
前記パイプ形状の熱発電デバイスの軸方向に沿った内部貫通孔、
金属からなる複数の第1カップ状部材、
熱電変換材料からなる複数の第2カップ状部材、
第1電極、および
第2電極、ここで、
前記複数の第1カップ状部材および前記複数の第2カップ状部材は前記軸方向に沿って交互に繰り返し配置されており、
前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、前記パイプ形状の熱発電デバイスの一端および他端に設けられており、
各第1カップ状部材は第1内面および第1外面を具備し、
各第1カップ状部材は下端に第1貫通孔を具備し、
各第1カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
各第2カップ状部材は第2内面および第2外面を具備し、
各第2カップ状部材は下端に第2貫通孔を具備し、
各第2カップ状部材の断面積は、その下端の方向に減少しており、
前記内部貫通孔は、複数の第1貫通孔および複数の第2貫通孔から構成されており、
各第1カップ状部材の第1外面が、隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に密着するように、各第1カップ状部材は前記隣接する一方の第2カップ状部材に挿入されており、
各第1カップ状部材の第1内面が、隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に密着するように、前記隣接する他方の第2カップ状部材は各第1カップ状部材に挿入されており、そして
前記触媒層は、前記内部貫通孔の内面に設けられている。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、銀、金、またはこれらの合金である。 - 請求項60のガスセンサであって、
前記金属は、ニッケル、コバルト、銅、またはアルミである。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、Bi、Bi2Te3、またはPbTeである。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記熱電変換材料は、SbまたはSeを含有する、Bi2Te3である。 - 請求項59のガスセンサであって、
各第1カップ状部材の第1外面は、前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面に接しており、そして
各第1カップ状部材の第1内面は、前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面に接している。 - 請求項59のガスセンサであって、
各第1カップ状部材の第1外面および前記隣接する一方の第2カップ状部材の第2内面の間にハンダが供給されており、そして
各第1カップ状部材の第1内面および前記隣接する他方の第2カップ状部材の第2外面の間にハンダが供給されている。 - 請求項59のガスセンサであって、以下の数式が充足される:
10度≦θ1≦60度
10度≦θ2≦60度、および
θ1=θ2
ここで、
θ1は前記第1カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第1カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表し、そして
θ2は前記第2カップ状部材の断面積が減少している部分および前記第2カップ状部材の軸方向によって形成される角度を表す。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムからなり、そして
前記内部貫通孔および前記触媒層の間には、電気絶縁層が挟まれている。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記ガスは水素であり、そして
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項68のガスセンサであって、
前記セラミックスはアルミナからなる。 - 請求項59のガスセンサであって、
前記ガスはCOまたはNOxであり、
前記触媒層は、白金またはパラジウムを含有するセラミックスからなる。 - 請求項70のガスセンサであって、
前記セラミックスは酸化錫またはジルコニアからなる。 - 請求項59のガスセンサであって、
軸方向に沿って溝が形成されている。
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