DE102014219187A1 - Strukturkörper und Elektrodenstruktur - Google Patents

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Abstract

Ein Strukturkörper (10A) ist in Fluid (12) senkrecht zu einer typischen Strömungsrichtung des Fluids (12) vorgesehen. Der Strukturkörper (10A) hat einen zylindrischen, isolierenden Körper (16) mit zumindest einem Hohlabschnitt (14) und zumindest einen leitenden Körper (18), der in dem Hohlabschnitt (14) des isolierenden Körpers (16) positioniert ist. In einem Querschnitt des isolierenden Körpers (16), der eine Normalenlinie in einer Achsrichtung des isolierenden Körpers hat, ist die folgende Beziehung erfüllt: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diywobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers (16) in der typischen Strömungsrichtung (Richtung x) ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge des isolierenden Körpers (16) in einer Richtung (Richtung y) ist, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung verläuft.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Strukturkörper, der einen isolierenden Körper und ein leitfähiges Material aufweist. Beispielweise bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Strukturkörper und auf eine Elektrodenstruktur, die für die Verwendung beispielsweise in einer Dielektrische-Barriere-Entladungselektrode, einem Ozonerzeuger oder dergleichen geeignet sind.
  • Beschreibung des zuständigen Stands der Technik
  • Bislang waren Niedertemperaturplasmaerzeuger, die beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 3015268 beschrieben sind, als ein Strukturkörper bekannt, der einen isolierenden Körper und ein leitfähiges Material enthält.
  • Das japanische Patent Nr. 3015268 beschreibt ein Beispiel, bei dem eine Struktur eines Niedertemperaturplasmaerzeugers bereitgestellt wird, auf folgende Art. Genauer gesagt wird ein stangenförmiger, keramischer, dielektrischer Körper in ein Durchgangsloch eines stangenförmigen, keramischen, dielektrischen Körpers, der sich in der Längsrichtung erstreckt, eingesetzt. Beide Enden des leitfähigen Körpers und des dielektrischen Körpers werden einstöckig aneinander gefügt und mit einem Glas oder einem anorganischen oder organischen Klebstoff abgedichtet, um eine Elektrode zu bilden. Eine Vielzahl der Elektroden wird durch Linienkontakt in dem keramischen, dielektrischen Körper aneinander gefügt. Potentiale verschiedener Polaritäten werden an den benachbarten Elektroden angelegt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Da jedoch in dem im japanischen Patent Nr. 3015268 beschriebenen Plasmaerzeuger die benachbarten Elektroden (an denen Potentiale verschiedener Polaritäten angelegt werden) durch Linienkontakt aneinander gefügt sind, wird eine Zufuhr von Fluid, etwa der Luft, in einen Raum zwischen den benachbarten Elektroden nicht erwartet.
  • Ferner wird bezüglich der Verteilung des elektrischen Felds, die zu der Ozonerzeugungseffizienz beiträgt, das elektrische Feld lediglich an einer Vertiefung erzeugt, die ihren Boden an dem Fügeabschnitt der Flächen der benachbarten Elektroden (Flächen der stangenförmigen, keramischen, dielektrischen Körper) hat. Der Bereich des elektrischen Felds ist verglichen mit dem elektrischen Feld, das in einem Spalt (Raum) zwischen einander zugewandten Elektroden erzeugt wird, klein. Daher kann in dem Beispiel des japanischen Patents Nr. 3015268 keine effiziente Ozonerzeugung erwartet werden.
  • Das heißt, die obige Vertiefung ist so eng wie ein Bereich, dem Sauerstoffmoleküle als das Ozonrohmaterial zugeführt werden, und das elektrische Feld als eine Energiequelle der Ozonerzeugung kann nicht effizient bereitgestellt werden.
  • Bei einem Versuch, dieses Problem anzugehen, wird als ein mögliches Verfahren zum Erhöhen der Menge erzeugten Ozons vorgeschlagen, eine größere Anzahl von Elektroden, die aneinander gefügt sind, anzuordnen, und dicke Elektroden zu verwenden, um das effektive Volumen zum Abgeben von Elektrizität zu vergrößern (siehe beispielsweise 5 des japanischen Patents Nr. 3015268 ). Jedoch wird bei diesem Verfahren der Druckverlust auf nachteilige Weise erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um Probleme dieser Art zu berücksichtigen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strukturkörper und eine Elektrodenstruktur bereitzustellen, in denen dann, wenn Fluid durch den oder die Strukturkörper hindurchführt, der Druckverlust in dem Fluid verringert wird, und eine Verbesserung in der Ozonerzeugungseffizienz erreicht wird.
    • [1] Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Strukturkörper in einem Fluid bereitgestellt, und zwar senkrecht zu einer typischen Strömungsrichtung des Fluids. Der Strukturkörper beinhaltet einen zylindrischen, isolierenden Körper mit zumindest einem Hohlabschnitt und zumindest einem in dem Hohlanschnitt des isolierenden Körpers positionierten, leitenden Körper. In einem Querschnitt des isolierenden Körpers, der eine Normalenlinie in einer Achsrichtung des isolierenden Körpers hat, ist folgende Beziehung erfüllt: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diy wobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers in der typischen Strömungsrichtung ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge des isolierenden Körpers in einer zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung ist. Vorzugsweise ist die Beziehung: 2,0 × Diy ≤ Dix ≤ 10 × Diy erfüllt.
    • [2] Bei dem Strukturkörper gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann im Querschnitt die folgende Beziehung erfüllt sein: 1,2 × Dcy ≤ Dcx ≤ 12 × Dcy wobei Dcx eine Länge des leitenden Körpers in der typischen Strömungsrichtung ist und Dcy ein Maximalwert einer Länge des leitenden Körpers in der zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung ist. Vorzugsweise ist die Beziehung: 3,0 × Dcy ≤ Dcx ≤ 8,0 × Dcy erfüllt.
    • [3] In diesem Fall kann der isolierende Körper eine Vielzahl der Hohlabschnitte aufweisen, die jeweils eine Vielzahl der leitenden Körper enthalten, und das gleiche Potential kann an jedem der leitenden Körper angelegt werden.
    • [4] Falls eine Vielzahl der leitenden Körper in der typischen Strömungsrichtung angeordnet ist, dann gibt Dcx eine Summe der Längen der in der typischen Strömungsrichtung angeordneten leitfähigen Körper an.
    • [5] Falls eine Vielzahl der leitenden Körper in der Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung verläuft, gibt Dcy einen Maximalwert der Längen der leitenden Körper an, die in der Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung verläuft.
    • [6] Ferner kann folgende Beziehung erfüllt sein: 1,1 × Dmn/2 ≤ Lmn ≤ 2,0 × Dmn/2 wobei Dmn eine Summe typischer Abmessungen zumindest eines Paares benachbarter, leitender Körper unter der Vielzahl der leitenden Körpern ist, und Lmn ein Abstand zwischen Mitten der leitenden Körper ist. Vorzugsweise ist die Beziehung: 1,1 × Dmn/2 ≤ Lmn ≤ 1,5 × Dmn/2 erfüllt.
    • [7] In dem Querschnitt kann zumindest eines von einem stromaufwärtigen Ende und einem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers mit Bezug auf die Strömung des Fluids eine Form haben, bei der eine senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung verlaufende Länge in Richtung eines vorderen Endes des isolierenden Körpers allmählich verringert ist.
    • [8] In diesem Fall kann das zumindest eine von dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende zumindest einen abgeschrägten Abschnitt aufweisen.
    • [9] Ferner kann das vordere Ende eine gekrümmte Form haben, die so konfiguriert ist, dass sie die folgende Beziehung erfüllt: 0,05 × Diy ≤ 2 × Rt ≤ 0,7 × Diy wobei Rt ein Krümmungsradius der gekrümmten Form ist.
    • [10] In dem Strukturkörper gemäß dem ersten Gesichtspunkt der folgenden Erfindung hat der isolierende Körper ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende mit Bezug auf die Strömung des Fluids, und zumindest das stromaufwärtige Ende kann eine Form haben, bei der eine Länge in einer Richtung, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung und senkrecht zu einer Längsrichtung des isolierenden Körpers verläuft, zu einem vorderen Ende des isolierenden Körpers hin allmählich kleiner wird.
    • [11] In diesem Fall kann der isolierende Körper eine Vorderfläche und eine Rückfläche haben, die sich parallel zu der Strömung des Fluids erstrecken, und die Vorderfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen, und die Rückfläche kann eine ebene Fläche an dem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [12] Alternativ kann die Vorderfläche eine ebene Fläche an dem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen, und die Rückfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [13] Alternativ kann die Vorderfläche eine abgeschrägte Fläche an dem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen, und die Rückfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [14] In dem Strukturkörper gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der isolierende Körper ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende mit Bezug auf die Strömung des Fluids, und zumindest das stromabwärtige Ende kann eine Form haben, bei der eine Länge in einer Richtung, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung und senkrecht zu einer Längsrichtung des isolierenden Körpers verläuft, zu einem Vorderende des isolierenden Körpers hin allmählich verringert.
    • [15] In diesem Fall kann der isolierende Körper eine Vorderfläche und eine Rückfläche aufweisen, die sich parallel zu der Strömung des Fluids erstrecken, und die Vorderfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen, und die Rückfläche kann eine ebene Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [16] Alternativ kann die Vorderfläche eine ebene Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen und die Rückfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [17] Alternativ kann die Vorderfläche eine abgeschrägte Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen und die Rückfläche kann eine abgeschrägte Fläche an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers aufweisen.
    • [18] In dem Strukturkörper gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können der isolierende Körper und der leitende Körper durch einen Brennvorgang direkt aneinander einstückig gefügt werden.
    • [19] Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Strukturkörper einen zylindrischen, isolierenden Körper auf, der zumindest einen Hohlabschnitt und zumindest einen in dem Hohlabschnitt des isolierenden Körpers positionierten leitenden Körper hat. In einem Querschnitt des isolierenden Körpers, der eine Normalenlinie in einer Axialrichtung des isolierenden Körpers hat, ist folgende Beziehung erfüllt: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diy wobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers in einer ersten Richtung ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge des isolierenden Körpers in einer zweiten Richtung ist, die senkrecht zu der ersten Richtung verläuft. In dem Querschnitt ist folgende Beziehung erfüllt: 1,2 × Dcy ≤ Dcx ≤ 12 × Dcy wobei Dcx eine Länge des leitenden Körpers in der ersten Richtung ist, und Dcy ein Maximalwert einer Länge des leitenden Körpers in der zweiten Richtung ist.
    • [20] Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine Elektrodenstruktur zumindest zwei Strukturkörper gemäß dem ersten Gesichtspunkt oder dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Zwischen dem leitenden Körper von einem der Strukturkörper und dem leitenden Körper eines anderen der Strukturkörper wird eine Wechselstromspannung angelegt. Der eine der Strukturkörper und der andere der Strukturkörper sind derart angeordnet, dass eine Achsrichtung des isolierenden Körpers senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung ausgerichtet ist.
  • In dem Strukturkörper und der Elektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Hindurchtreten des Fluids durch den oder die Strukturkörper der Druckverlust in dem Fluid verringert und eine Verbesserung der Ozonerzeugungseffizienz wird erreicht.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Berücksichtigung der beiliegenden Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mittels Veranschaulichungsbeispielen gezeigt sind, ersichtlicher.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Perspektivansicht mit teilweisen Auslassungen, die einen ersten Strukturkörper zeigt;
  • 1B ist eine Perspektivansicht mit teilweisen Auslassungen, die eine erste Elektrodenstruktur zeigt;
  • 2A ist eine Perspektivansicht mit teilweisen Auslassungen, die einen zweiten Strukturkörper zeigt;
  • 2B ist eine Perspektivansicht mit teilweisen Auslassungen, die eine zweite Elektrodenstruktur zeigt;
  • 3A ist eine Ansicht, die ein beispielhaftes Ausführungsmodell des zweiten Strukturkörpers und dessen Betrieb zeigt;
  • 3B ist eine Ansicht, die ein beispielhaftes Referenzmodell und dessen Betrieb zeigt;
  • 4 ist eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur an beiden Enden eines isolierenden Körpers zeigt;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes Herstellungsverfahren zum Herstellen des ersten Strukturkörpers und des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 6A ist eine Schnittansicht, die einen Grünkörper zeigt, der in einem Grünkörperanfertigungsschritt angefertigt wird;
  • 6B ist eine Schnittansicht, die einen vorgebrannten Körper zeigt, der in einem Vorbrennkörperanfertigungsschritt angefertigt wird;
  • 6C ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein loser, leitender Körper in einen Hohlabschnitt des vorgebrannten Körpers in einem Leitender-Körper-Einsetzschritt eingesetzt wird;
  • 6D ist eine Schnittansicht, die einen Strukturkörper zeigt, der in einem Brenn-/Integrations-Schritt angefertigt wird.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Herstellungsverfahren zum Herstellen des ersten Strukturkörpers und des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 8A ist eine Schnittansicht, die einen Grünkörper zeigt, der in einem Grünkörperanfertigungsschritt angefertigt wird;
  • 8B ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein loser, leitender Körper in einem Leitender-Körper-Einsetzschritt in einen Hohlabschnitt des Grünkörpers eingesetzt wird;
  • 8C ist eine Schnittansicht, die einen Strukturkörper zeigt, der in einem Brenn-/Integrationsschritt angefertigt wird;
  • 9A ist eine Schnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 9B ist eine Schnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 9C ist eine Schnittansicht, die ein drittes modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 9D ist eine Schnittansicht, die ein viertes modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 10A ist eine Schnittansicht, die ein fünftes modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 10B ist eine Schnittansicht, die ein sechstes modifiziertes Beispiel des ersten Strukturkörpers zeigt;
  • 11A ist eine Schnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 11B ist eine Schnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 11C ist eine Schnittansicht, die ein drittes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 11D ist eine Schnittansicht, die ein viertes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 12A ist eine Schnittansicht, die ein fünftes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 12B ist eine Schnittansicht, die ein sechstes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 12C ist eine Schnittansicht, die ein siebtes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 12D ist eine Schnittansicht, die ein achtes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 13A ist eine Schnittansicht, die ein neuntes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 13B ist eine Schnittansicht, die ein zehntes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 13C ist eine Schnittansicht, die ein elftes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 13D ist eine Schnittansicht, die ein zwölftes modifiziertes Beispiel des zweiten Strukturkörpers zeigt;
  • 14 ist eine Schnittansicht, die ein modifiziertes Beispiel der ersten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 15A ist eine Schnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 15B ist eine Schnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 15C ist eine Schnittansicht, die ein drittes modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 16A ist eine Schnittansicht, die ein viertes modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 16B ist eine Schnittansicht, die ein fünftes modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt;
  • 16C ist eine Schnittansicht, die ein sechstes modifiziertes Beispiel der zweiten Elektrodenstruktur zeigt; und
  • 17 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines Rohrs zum Überprüfen des Druckverlusts zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Im weiteren Verlauf werden unter Bezugnahme auf 1A bis 17 Ausführungsbeispiele von Strukturkörpern und Elektrodenstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben. Es ist anzumerken, dass in dieser Beschreibung ein numerischer Bereich von „A bis B“ beide numerischen Werte A und B als unteren Grenzwert und oberen Grenzwert beinhaltet.
  • Ein Strukturkörper gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (der im weiteren Verlauf als der „erste Strukturkörper 10A“ bezeichnet ist) ist in einem Fluid 12 vorgesehen, und zwar senkrecht zu einer typischen Strömungsrichtung des Fluids 12 (die im weiteren Verlauf als die typische Strömungsrichtung x bezeichnet ist), wie dies in 1A zu sehen ist, die einen Hauptteil des ersten Strukturkörpers 10A zeigt.
  • Dieser erste Strukturkörper 10A beinhaltet einen rohrartigen, isolierenden Körper 16, der einen Hohlabschnitt 14 hat, und einen leitenden Körper 18, der in dem Hohlabschnitt 14 des isolierenden Körpers 16 vorgesehen ist. Der isolierende Körper 16 hat eine Vorderfläche 20a und eine Rückfläche 20b als Kontaktflächen, die mit dem Fluid 12 in Kontakt sind. Beispielweise hat der leitende Körper 18 im Querschnitt die Form eines Ovalkurses (track shape) einschließlich halbkreisartiger Kurven an dessen beiden Enden.
  • Die typische Strömungsrichtung x gibt eine Strömungsrichtung an dem Zentralabschnitt des Fluids 12 wieder, das eine Ausrichtung hat. Dies bedeutet, dass die Strömungsrichtung in dem peripheren Teil des Fluids 12 nicht berücksichtigt wird, da das Fluid 12 in diesem peripheren Teil keinerlei Ausrichtung hat.
  • Ein Strukturkörper gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel (im weiteren Verlauf als der „zweite Strukturkörper 10B“) hat im Wesentlichen die gleiche Struktur wie der zuvor beschriebene erste Strukturkörper 10A, wie dies aus 2A ersichtlich ist, die einen Hauptteil des zweiten Strukturkörpers 10B zeigt. Jedoch unterscheidet sich der zweite Strukturkörper 10B von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass der isolierende Körper 16 eine Vielzahl von Hohlabschnitten 14 hat, die jeweils leitende Körper 18 beinhalten, und dass auf jeden der leitenden Körper 18 das gleiche elektrische Potenzial angelegt wird. Beispielsweise hat jeder der leitenden Körper 18 im Querschnitt die gleiche Kreisform. In einem Beispiel von 2A sind fünf Hohlabschnitte 14 in dem isolierenden Körper 16 ausgebildet. Diese Hohlabschnitte 14 enthalten jeweils leitfähige Körper 18 (fünf leitfähige Körper 18). Unter den fünf leitenden Körpern 18 haben ein erster leitender Körper 18a, der an einem stromaufwärtigen Ende des isolierenden Körpers 16 positioniert ist, und ein fünfter leitender Körper 18e, der an einem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers 16 positioniert ist, Durchmesser, die kleiner als jene der anderen leitenden Körper (zweiter leitender Körper 18b bis vierter leitender Körper 18d) ist.
  • Ferner erfüllt der zweite Strukturkörper 10B die Beziehung: L12 = L45, L23 = L34 und L12 < L23, wobei L12 der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des ersten leitenden Körpers 18a und dem Mittelpunkt des zweiten leitenden Körpers 18b ist, L23 der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des zweiten leitenden Körpers 18b und dem Mittelpunkt eines dritten leitenden Körpers 18c ist, L34 der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des dritten leitenden Körpers 18c und dem Mittelpunkt des vierten leitenden Körpers 18d ist, und L45 der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des vierten leitenden Körpers 18d und dem Mittelpunkt des fünften leitenden Körpers 18e ist. Diese Beziehung ist lediglich ein nichteinschränkendes Beispiel.
  • In dem Fall, dass der erste Strukturkörper 10A und der zweite Strukturkörper 10B als eine Elektrodenstruktur oder dergleichen verwendet werden, kann der isolierende Körper 16 als der dielektrische Körper zum Induzieren von Ladungen bezeichnet werden.
  • Genauer gesagt erfüllt das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei dem Querschnitt, der eine Normalenlinie in der Achsrichtung z des isolierenden Körpers 16 hat, die folgende Beziehung: 1,5 x Diy ≤ Dix ≤ 15 x Diy wobei Dix die Länge des isolierenden Körpers 16 in der typischen Strömungsrichtung x ist, und Diy der Maximalwert der Länge des isolierenden Körpers 16 in der Richtung y senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x ist.
  • Da bei der Struktur die äußeren Formen des ersten Strukturkörpers 10A und des zweiten Strukturkörpers 10B mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x schmal und lang sind, kann der Druckverlust verringert werden.
  • Diesbezüglich kann beispielsweise in dem Fall, dass das Fluid 12 zum Erzeugen von Ozon verwendet wird, beispielsweise ein Rohgas verwendet werden, das Luft und Sauerstoff enthält.
  • Das Material für den isolierenden Körper 16 kann ein einzelnes Oxid, ein einzelnes Nitrid, ein Verbundoxid oder ein Verbundnitridmaterial aufweisen, das eine oder mehrere Substanzen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Bariumoxid, Bismutoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Neodymoxid, Titannitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Kieselsäure und Mullit besteht.
  • Der leitende Körper 18 ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine Substanz enthält, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Molybdän, Wolfram, Silber, Kupfer, Nickel und zumindest eine dieser Substanzen enthaltenden Legierungen besteht. Beispiele solcher Legierungen beinhalten Invar, Kovar, Inconel (eingetragene Handelsmarke), Incoloy (eingetragene Handelsmarke).
  • Der isolierende Körper 16 ist vorzugsweise aus einem keramischen Material, wie etwa LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) gefertigt, das bei einer Temperatur gebrannt werden kann, die niedriger als der Schmelzpunkt des leitenden Körpers 18 ist. Genauer gesagt beinhaltet das Material für den isolierenden Körper 16 vorzugsweise ein einzelnes Oxid, ein einzelnes Nitrid, ein Verbundoxid oder ein Verbundnitridmaterial, das eine oder mehrere Substanzen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Bariumoxid, Bismutoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Neodymoxid, Titannitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Kieselsäure und Mullit besteht.
  • Ferner wird bei einer Elektrodenstruktur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das die ersten Strukturkörper 10A (im weiteren Verlauf als die „erste Elektrodenstruktur 22A“ bezeichnet) verwendet, wie dies in 1B gezeigt ist, eine Wechselstromspannung auf den leitenden Körper 18 eines der ersten Strukturkörper 10A und den leitenden Körper 18 des anderen der ersten Strukturkörper 10A angelegt. In jedem von dem einen der ersten Strukturkörper 10A und dem anderen der ersten Strukturkörper 10A verläuft die Achsrichtung z des isolierenden Körpers 16 senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x. In einem Beispiel von 1B ist ein Spalt g zwischen den Vorderflächen 20a der ersten Strukturkörper 10A ausgebildet, die einander zugewandt sind.
  • Selbstverständlich können die Rückflächen 20b der ersten Strukturkörper 10A einander zugewandt sein oder die Vorderflächen 20a des einen der ersten Strukturkörper 10A und die Rückfläche 20b des anderen der ersten Strukturkörper 10A können einander zugewandt sein.
  • Auf ähnliche Weise wird in einer Elektrodenstruktur gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die die zweiten Strukturkörper 10B verwendet (im Weiteren als die „zweite Elektrodenstruktur 22B“ bezeichnet), wie in 2B gezeigt ist, eine Wechselstromspannung zwischen dem leitenden Körper 18 des einen der zweiten Strukturkörper 10B und dem leitenden Körper 18 des anderen der zweiten Strukturkörper 10B angelegt. In jedem von dem einen der zweiten Strukturkörper 10B und dem anderen der zweiten Strukturkörper 10B verläuft die Achsrichtung z des isolierenden Körpers 16 senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x. In einem Beispiel von 2B ist zwischen Vorderflächen 20a der zweiten Strukturkörper 10B, die einander zugewandt sind, ein Spalt ausgebildet. Selbstverständlich können die Rückflächen 20b der zweiten Strukturkörper 10B einander zugewandt sein, oder die Vorderfläche 20a des einen der zweiten Strukturkörper 10B und die Rückfläche 20b des anderen der zweiten Strukturkörper 10B können einander zugewandt sein.
  • Ferner erfüllen der erste Strukturkörper 10A und der zweite Strukturkörper 10B die folgende Beziehung: 1,2 x Dcy ≤ Dcx ≤ 12 x Dcy wobei Dcx die Länge des leitenden Körpers 18 in der typischen Strömungsrichtung x ist, und Dcy der Maximalwert der Länge des leitenden Körpers 18 in der Richtung y ist, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x verläuft, wie dies in 1A und 2A gezeigt ist.
  • Wie in 1A gezeigt ist, gibt diesbezüglich in dem ersten Strukturkörper 10A die Länge Dcx den Maximalwert des leitenden Körpers 18 in der typischen Strömungsrichtung x an (in diesem Fall die Länge des Segments in der Richtung der Mittellinie). Wie in 2A gezeigt ist, gibt in dem zweiten Strukturkörper 10B die Länge Dcx die Summe der Maximalwerte der Längen der jeweiligen leitenden Körper 18 in der typischen Strömungsrichtung x an (in diesem Fall die Durchmesser der leitenden Körper 18). In dem ersten Strukturkörper 10A gibt der Maximalwert Dcy der Länge den Maximalwert der Länge des leitenden Körpers 18 in der Richtung y an, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x verläuft (in diesem Fall die Länge des Segments in der Richtung senkrecht zu der Mittellinie). In dem zweiten Strukturkörper 10B gibt der Maximalwert Dcy der Länge die längste Abmessung unter den Längen der leitenden Körper 18 in der Richtung y an, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x verläuft (in diesem Fall der Durchmesser des leitenden Körpers 18).
  • Bei der Struktur kann in dem ersten Strukturkörper 10A ein langer und schmaler leitender Körper 18 in der typischen Strömungsrichtung x vorgesehen sein. In dem zweiten Strukturkörper 10B können eine Vielzahl von leitenden Körpern 18 in der typischen Strömungsrichtung x vorgesehen sein. Daher kann durch Verwenden sowohl der ersten Elektrodenstruktur 22A als auch der zweiten Elektrodenstruktur 22B ein elektrisches Feld in einem weiten, ebenen Raum zwischen den Flächen 20a erzeugt werden. Somit wird eine Verbesserung in der Ozonerzeugungseffizienz erreicht.
  • Genauer gesagt erfüllt der zweite Strukturkörper 10B die folgende Beziehung: 1,1 x Dmn/2 ≤ Lmn ≤ 2,0 x Dmn/2 wobei Dmn die Summe der typischen Abmessungen zumindest eines Paars benachbarter, leitender Körper 18 unter der Vielzahl leitender Körper 18 ist, und Lmn der Abstand zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper 18 ist, wie dies in 2A gezeigt ist.
  • Die typischen Abmessungen zumindest eines Paars benachbarter, leitender Körper 18 bedeutet die jeweiligen Maximalwerte der Längen der leitenden Körper 18, die in der typischen Strömungsrichtung x angeordnet sind (in diesem Fall die Durchmesser der leitenden Körper 18).
  • Diesbezüglich werden als ein Beispiel der benachbarte erste leitende Körper 18a und zweite leitende Körper 18b, und der benachbarte zweite leitende Körper 18b und dritte Körper 18c betrachtet. Die folgende Beziehung ist zwischen der Summe D12 der typischen Abmessung D1 des ersten leitenden Körpers 18a und der typischen Abmessung D2 des zweiten leitenden Körpers 18b und dem Abstand L12 zwischen dem Mittelpunkt des ersten leitenden Körpers 18a und dem Mittelpunkt des zweiten leitenden Körpers 18b vorhanden. 1,1 × D12/2 ≤ L12 ≤ 2,0 × D12/2 In ähnlicher Weise ist die folgende Beziehung zwischen der Summe D23 der typischen Abmessung D2 des zweiten leitenden Körpers 18b und der typischen Abmessung D3 des dritten leitenden Körpers 18c und dem Abstand L23 zwischen dem Mittelpunkt des zweiten leitenden Körpers 18b und dem Mittelpunkt des dritten leitenden Körpers 18c vorhanden. 1,1 × D23/2 ≤ L23 ≤ 2,0 × D23/2
  • Eine ähnliche Beziehung ist zwischen den anderen leitenden Körpern vorhanden.
  • Bei der Struktur können die benachbarten leitenden Körper 18 näher aneinander vorgesehen werden. Daher kann durch Verwenden der zweiten Elektrodenstruktur 22B ein elektrisches Feld in einem ebenen, weiten Raum zwischen den Flächen 20a erzeugt werden. Somit wird die Verbesserung der Ozonerzeugungseffizienz erreicht.
  • Als Nächstes wird auf Grundlage eines beispielhaften Ausführungsmodells und eines beispielhaften Referenzmodells der zweiten Strukturkörper 10B der Raum, in dem das elektrische Feld erzeugt wird, unter Bezugnahme auf 3A und 3B betrachtet. Es ist anzumerken, dass 3A und 3B hauptsächlich Teile der zweiten Strukturkörper 10B zeigen, wo die leitenden Teile 18b und 18c vorhanden sind (siehe 2A). Obwohl in 3A und 3B ferner Konturlinien an der Grenze zwischen dem Raum und dem dielektrischen Körper glatt verbunden sind, sind diese Konturlinien in der Realität an dieser Grenze gebogen, da der Raum und der dielektrische Körper verschiedene dielektrische Konstanten aufweisen.
  • Zuerst wurden in dem beispielhaften Modell der zweiten Strukturkörper 10B, wie in 3A gezeigt ist, die Summe Dmn (= Dm + Dn) der typischen Abmessungen der benachbarten, leitenden Körper 18 und der Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der jeweiligen leitenden Körper 18 so bestimmt, dass sie die in den obigen Formeln gezeigte Beziehung erfüllen. Außerdem wurde zwischen dem leitenden Körper 18 eines der zweiten Strukturkörper 10B und dem leitenden Körper 18 des anderen der zweiten Strukturkörper 10B eine Wechselstromspannung angelegt, um ein elektrisches Feld in einem Raum zwischen diesen zweiten Strukturkörpern 10B, die einander zugewandt sind, zu erzeugen.
  • In dem beispielhaften Referenzmodell wurden zwei Paar leitender Körper 18 angefertigt, wie dies in 3B gezeigt ist. Jedes Paar enthält zwei leitende Körper 18, die voneinander beabstandet sind. Die Summe Dmn der typischen Abmessungen der benachbarten, leitenden Körper 18 und der Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der jeweiligen leitenden Körper 18 sind so bestimmt, dass sie die in der obigen Formel gezeigte Beziehung nicht erfüllen. Zusätzlich wurde zwischen dem leitenden Körper 18 eines der zweiten Strukturkörper 10B und dem leitenden Körper 18 des anderen der zweiten Strukturkörper 10B eine Wechselstromspannung angelegt, um ein elektrisches Feld in einem Raum zwischen diesen zweiten Strukturkörpern 10B, die einander zugewandt sind, zu erzeugen.
  • In dem beispielhaften Ausführungsmodell der zweiten Strukturkörper 10B sind die leitenden Körper 18 nahe aneinander vorgesehen. Bei der Struktur ist der Abstand zwischen einem effektiven Raum 24, in dem das elektrische Feld zwischen einem Paar der zwei leitenden Körper 18b erzeugt wird (effektiver Raum, in dem das elektrische Feld für die Ozonerzeugung erzeugt wird), und einem effektiven Raum 24, in dem das elektrische Feld zwischen dem anderen Paar der zwei leitenden Körper 18c erzeugt wird, klein. Als ein Ergebnis hat ein Raum 26 zwischen diesen zwei effektiven Räumen 24 ebenso als ein effektiver Raum funktioniert, und das elektrische Feld wurde in einem ebenen, weiten Bereich als eine Gesamtheit effektiv erzeugt.
  • In Gegensatz dazu sind in dem beispielhaften Referenzmodell die leitenden Körper 18 entfernt voneinander in jedem der zweiten Strukturkörper 10B vorgesehen. In dieser Struktur ist der Abstand zwischen einem effektiven Raum 24, in dem das elektrische Feld zwischen einem Paar der zwei leitenden Körper 18b erzeugt wird, und einem effektiven Raum 24, in dem das elektrische Feld zwischen dem anderem Paar der zwei leitenden Körper 18c erzeugt wird, groß. Folglich ist das elektrische Feld, das in dem Raum 26 zwischen diesen zwei effektiven Räumen 24 erzeugt wird, schwach. Das heißt, der Raum 26 hat nicht wie die effektiven Räume 24 funktioniert, und das effektive elektrische Feld wurde lokal in jedem der effektiven Räume 24 erzeugt.
  • Wie in 4 gezeigt ist, sind der erste Strukturkörper 10A und der zweite Strukturkörper 10B ferner so konfiguriert, dass sie eine Form haben, bei der zumindest an einem der beiden Enden des isolierenden Körpers 16, d.h. zumindest an dem stromaufwärtigen Ende 16a oder dem stromabwärtigen Ende 16b mit Bezug auf die Strömung des Fluids 12, die Länge Dy senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x in Richtung eines vorderen Endes 16t allmählich verringert ist. Diesbezüglich hat zumindest eines der Enden 16a, 16b vorzugsweise zumindest einen abgeschrägten Abschnitt 28. Bei dieser Struktur kann der Druckverlust effizient reduziert werden. Beispielsweise haben sowohl der erste Strukturkörper 10A als auch der zweite Strukturkörper 10B abgeschrägte Flächen 30 an stromaufwärtigen Enden der Vorderfläche 20a und der Rückfläche 20b, und haben abgeschrägte Flächen 30 an ihren stromabwärtigen Enden der Vorderfläche 20a und der Rückfläche 20b.
  • Insbesondere durch Konfiguration des vorderen Endes 16t des isolierenden Körpers 16 so, dass er eine gekrümmte Form hat, die die Beziehung: 0,05 x Diy ≤ 2 x Rt ≤ 0,7 x Diy erfüllt, wobei Rt der Krümmungsradius des gekrümmten, vorderen Endes 16t ist, kann der Druckverlust signifikant verringert werden.
  • Als Nächstes werden zwei Verfahren zum Herstellen des ersten Strukturkörpers 10A und des zweiten Strukturkörper 10B (ein erstes Herstellungsverfahren und ein zweites Herstellungsverfahren) unter Bezugnahme auf 5 bis 8C beschrieben.
  • [Erstes Herstellungsverfahren]
  • Wie in 5 bis 6D gezeigt ist, beinhaltet das erste Herstellungsverfahren zum Herstellen des ersten Strukturkörpers 10A und des zweiten Strukturkörpers 10B einen Grünkörperanfertigungsschritt S1 zum Anfertigen eines Grünkörpers 34, der einen Hohlabschnitt 32 hat, so, dass er in den isolierenden Körper 16 geformt wird (siehe 6A), einen Vorgebrannter-Körper-Anfertigungsschritt S2 zum Entfetten und Vorbrennen des Grünkörpers 34, um einen vorgebrannten Körper 38 anzufertigen, der einen hohlen Abschnitt 36 hat (siehe 6B), einen Leitender-Körper-Einsetzschritt S3 zum Einsetzen eines losen Körpers des leitenden Körpers 18 in den Hohlabschnitt 36 des vorgebrannten Körpers 38, und einen Brenn-/Integrationsschritt S4 zum Brennen des vorgebrannten Körpers 38 zusammen mit dem leitenden Körper 18, der in den Hohlabschnitt 36 eingesetzt ist, um den ersten Strukturkörper 10A und den zweiten Strukturkörper 10B herzustellen (siehe 6D).
  • In dem Grünkörperanfertigungsschritt S1 wird eine Ausgangsmaterialschlämme geformt und ausgehärtet, um den Grünkörper anzufertigen. Die Ausgangsmaterialschlämme enthält ein Ausgangsmaterialpulver, ein Dispersionsmittel und ein organisches Bindemittel. Außerdem kann die Ausgangsmaterialschlämme eine Dispersionshilfe und einen Katalysator nach Erfordernis enthalten. Genauer gesagt kann das Ausgangsmaterialpulver ein Pulver einer Keramik sein, die eines oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Barium, Bismut, Titan, Zink, Aluminium, Silizium, Magnesium und Neodym besteht. Das Dispersionsmittel kann ein Gemisch aus einem aliphatischen, mehrwertigen Ester und einem polybasischen Säureester, oder Ethylenglykol sein. Das organische Bindemittel kann ein Geliermittel oder dergleichen sein. In einem Fall, dass der Grünkörper 34 beispielsweise eine extrudierte Form mit dem Hohlabschnitt 32 (Durchgangsloch) hat, wie in 6A gezeigt ist, kann das organische Bindemittel eine andere Substanz als das Geliermittel sein (d.h. eine Substanz, die nicht durch chemische Reaktion sondern lediglich durch Trocknen härtet) usw. Natürlich sollte in einem Fall, in dem der Grünkörper 34 eine andere Form als die extrudierte Form hat, vorzugsweise das Geliermittel verwendet werden. In diesem Fall kann das Geliermittel eine Substanz aufweisen, die durch eine Aushärtungsreaktion (eine chemische Reaktion wie eine Urethanreaktion) aushärtet. Beispielsweise kann das Geliermittel eine Kombination aus einem modifizierten Polymethylen-Polyphenyl-Polyisocyanat und einem Polyol sein. Das Dispersionsmittel kann ein Gemisch aus einem dibasischen Säureester sein. Die Dispersionshilfe kann ein polycarboxylisches, säurebasiertes Copolymer sein. Der Katalysator kann ein Tertiäramin sein, und spezifische Beispiele des Katalysators beinhalten 6-Dimethylamino-1-Hexanol oder dergleichen.
  • Beispielsweise in dem Fall der Anfertigung des Grünkörpers 34, der die extrudierte Form mit dem als Hohlabschnitt 32 ausgeführten Durchgangsloch hat, kann die Ausgangsmaterialschlämme vorzugsweise durch Extrusionsformgebung geformt werden. Der Innendurchmesser Da des Hohlabschnitts 32 in dem Grünkörper 34 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser Dc des leitenden Köpers 18. Daher kann der leitende Körper 18 einfach in den Hohlabschnitt 32 eingesetzt werden.
  • In dem Fall der Verwendung der Extrusionsformgebung wird ein von einem Extruder extrudierter Langkörper in die Grünkörper 34 geschnitten, die eine vorbestimmte Länge haben, und daraufhin werden die Grünkörper 34 entgast und vorgebrannt.
  • Alternativ wird ein von dem Extruder extrudierter Langkörper in die Grünkörper 34 geschnitten, die eine vorbestimmte Länge haben, während sie entgast und vorgebrannt werden. Daher können die Schritte kontinuierlich ausgeführt werden, um die Produktivität zu verbessern.
  • Natürlich kann in dem Fall der Verwendung des Geliermittels in dem organischen Bindemittel die Ausgangsmaterialschlämme unter Verwendung eines Formwerkzeugs geformt werden, das einen Formhohlraum hat, der dem rohrartigen, isolierenden Körper 16 entspricht. In diesem Fall wird der Formhohlraum des Formwerkzeugs mit der Ausgangsmaterialschlämme gefüllt. Die Ausgangsmaterialschlämme wird in eine Form geformt, die der rohrartigen Form des isolierenden Körpers 16 entspricht. Die geformte Ausgangsmaterialschlämme wird über die Aushärtungsreaktion des Geliermittels gehärtet. Die gehärtete Schlämme wird von dem Formwerkzeug getrennt (ausgeformt) und dann entgast und vorgebrannt. Dieser Prozess, der durch Formgebung der das Ausgangsmaterialpulver, das Dispersionsmittel und das Geliermittel enthaltenden Ausgangsmaterialschlämme und durch Aushärten der geformten Schlämme über die Aushärtungsreaktion des Geliermittels durchgeführt wird, um den Grünkörper 34 anzufertigen, ist als ein „Gelgießverfahren“ bekannt.
  • In dem Vorgebrannter-Körper-Anfertigungsschritt S2 wird zuerst der geformte Grünkörper 34 entgast und dann vorgebrannt. Das Entgasen ist eine Behandlung zum Verbrennen, um eine organische Komponente, etwa ein Bindemittel von dem Grünkörper 34 zu entfernen. Der Grünkörper 34 wird durch Beseitigen des Bindemittels zeitweilig spröde. Das Vorbrennen ist eine Behandlung zum Sintern des spröden Grünkörpers 34 zu einem gewissen Ausmaß, um den vorgebrannten Körper 38 zu erhalten, der fest genug ist, um ihn zu handhaben. Es ist hier anzumerken, dass der vorgebrannte Körper 38 nicht in einen ausreichend gesinterten Zustand gebracht ist und dass keine beträchtliche Brennschrumpfung auftritt. Genauer gesagt wird der Grünkörper 34 beispielsweise in einer Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 400 °C bis 800 °C für 1 bis 8 Stunden vorgebrannt. Im Hinblick auf die Handhabung in dem folgenden Schritt wird die Temperatur erhöht, bis die Brennbehandlung zu einem solchen Ausmaß fortschreitet, dass der Grünkörper 34 eine ausreichende Festigkeit haben kann (d.h. der vorgebrannte Körper 38 wird erhalten). Wie zuvor beschrieben ist, wird der vorgebrannte Körper 38 durch Sintern in diesem Schritt nicht beträchtlich geschrumpft. Daher ist der Innendurchmesser Db des Hohlabschnitts 36 in dem vorgebrannten Körper 38 nahezu gleich dem Innendurchmesser Da des Hohlabschnitts 32 in dem Grünkörper 34, und der leitende Körper 18 kann einfach in den Hohlabschnitt 32 eingesetzt werden.
  • In dem Leitender-Körper-Einsetzschritt Schritt S3 wird, wie in 6C gezeigt ist, der feste, leitende Körper 18 selbst in den Hohlabschnitt 36 in dem vorgebrannten Körper 38 eingesetzt, der in der zuvor beschriebenen Art erhalten wird. Obwohl der leitende Körper 18 an der Mitte des Hohlabschnitts 36 in 6C platziert ist, ist es selbstverständlich, dass der leitende Körper 18 während des Prozesses zum Einsetzen des leitenden Körpers 18 oder danach die Innenwandfläche des Hohlabschnitts 36 teilweise berühren kann.
  • Der vorgebrannte Körper 38 hat eine Steifigkeitseigenschaft. Daher kann der leitende Körper 18 einfach in den Hohlabschnitt 36 in dem vorgebrannten Körper 38 eingesetzt werden, und der vorgebrannte Körper 38 kann einfach gehandhabt werden. Somit kann der leitende Körper 18 automatisch unter Verwendung eines Roboters oder dergleichen oder während des Transports des vorgebrannten Körpers 38 eingesetzt werden. Beispielsweise kann der leitende Körper 18 ein zylindrischer Festkörper sein, der aus Metall oder Cermet-Material gefertigt ist, das Molybdän oder eine Molybdänlegierung enthält. In dem Folgenden Brennschritt wird der vorgebrannte Körper 38 der Brennschrumpfung unterzogen, und der leitende Körper 18 wird durch das Brennen nicht geschrumpft. Somit wird der Außendurchmesser Dc des leitenden Körpers 18 so bestimmt, dass er um den Betrag der Brennschrumpfung des vorgebrannten Körpers 38 kleiner als der Innendurchmesser Db des Hohlabschnitts 36 (Durchgangsloch) in dem vorgebrannten Körper 38 (siehe 6C) ist. Durch Bestimmung des Außendurchmessers Dc des leitenden Körpers 18 so, dass er geringfügig größer als der Innendurchmesser des Grünkörpers 34 ist, wenn dieser alleine gebrannt wird, genauer gesagt um eine Abmessung, die größer als 0 µm und gleich oder kleiner als 10 µm ist, können der leitende Körper 18 und der Grünkörper 34 fest aneinander anhaften gelassen werden und einstückig kombiniert werden.
  • In dem Brenn-/Integrationsschritt S4 wird der vorgebrannte Körper 38 zusammen mit dem in den vorgebrannten Körper 38 eingesetzten leitenden Körper 18 gebrannt. Beispielsweise wird das Brennen in einer sauerstofffreien Atmosphäre (etwa einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre) ausgeführt. Die sauerstofffreie Atmosphäre ist nicht auf eine Atmosphäre beschränkt, die vollständig frei von Sauerstoff ist, und kann beispielsweise die folgende Atmosphäre (a) oder (b) sein:
    • (a) eine Atmosphäre, die durch Einbringen von Stickstoff oder Argon in einen Brennofen bereitgestellt wird, während Luft von dem Brennofen abgegeben wird, um die Luft durch den Stickstoff oder das Argon zu ersetzen; oder
    • (b) eine Atmosphäre, die durch Einbringen von Stickstoff oder Argon in den Brennofen nach dem Evakuieren des Brennofens bereitgestellt wird.
  • In dem Brenn-/Integrationsschritt beträgt die Brenntemperatur 900 °C bis 1600 °C, vorzugsweise 900 °C bis 1050 °C. Wenn die Temperatur in dem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, dann kann das Material für den leitenden Körper aus einer weiten Vielfalt von Materialien ausgewählt werden. Beispielsweise in dem Fall, dass Aluminiumoxid als das Material für den isolierenden Körper verwendet wird, beträgt die obere Grenze der Brenntemperatur 1600 °C. Die Brennzeit beträgt 1 bis 10 Stunden.
  • Die Brennbehandlung kann ausgeführt werden, während eine Atmosphäre beibehalten wird, die eine kleine Sauerstoffmenge enthält. In dem Fall, dass das Brennen in der sauerstofffreien Atmosphäre durchgeführt wird, wie dies zuvor beschrieben ist, ist es jedoch nicht erforderlich, die eine kleine Sauerstoffmenge enthaltende Atmosphäre zu steuern, und der isolierende Körper 16 kann einfach gesintert werden, während eine Oxidation des leitenden Körpers 18 verhindert wird.
  • Der vorgebrannte Körper 38 wird durch das Brennen geschrumpft. Als ein Ergebnis wird eine sogenannte Schrumpfpassung des leitenden Körpers 18 erreicht. Somit werden der gebrannte isolierende Körper 16 und leitfähige Körper 18 einstückig fest aneinander gefügt. Folglich werden der erste Strukturkörper 10A und der zweite Strukturkörper 10B, der den isolierenden Körper 16 und den leitenden Körper 18 enthält, der in dem Hohlabschnitt 14 des isolierenden Körpers 16 eingebettet ist, hergestellt.
  • Es ist anzumerken, dass eine Zwischenlage, die Hauptkomponenten des leitenden Körpers 18 (bspw. Molybdän) enthält, an dem Grenzabschnitt zwischen dem isolierenden Körper 16 und dem leitenden Körper 18 ausgebildet werden kann. Diese Zwischenlage wird durch die Fusion der Hauptkomponenten des leitenden Körpers 18 in den isolierenden Körper 16 zum Zeitpunkt des Brennens ausgebildet. Ferner sind in dem isolierenden Körper 16, der den leitenden Körper 18 bedeckt, keine Poren ausgebildet, die die Abmessung von 50 µm oder mehr haben. Falls der isolierende Körper 16 eine große Porosität hat, die im Bereich von Prozenten ausgedrückt wird, kann infolge der an den Keramiken anliegenden Spannung leicht ein dielektrischer Durchschlag auftreten. Beim Vorhandensein lediglich einer geschlossenen Pore, die die Abmessung von 50 µm hat, in dem gesamten isolierenden Körper 16, kann der dielektrische Durchschlag von dem Abschnitt der geschlossenen Pore auftreten, sodass ein Plasmabogen hervorgerufen wird, und das Auflösen der Keramiken hervorgerufen wird. Idealerweise sollte keine geschlossene Pore vorhanden sein. Es ist wünschenswert, dass die Durchmesser aller geschlossenen Poren, die in dem Material verteilt sind, kleiner als 10 µm sind.
  • [Zweites Herstellungsverfahren]
  • Wie in 7 bis 8C gezeigt ist, beinhaltet ein zweites Herstellungsverfahren zum Herstellen des ersten Strukturkörpers 10A und des zweiten Strukturkörpers 10B einen Grünkörperanfertigungsschritt S11 zum Anfertigen eines Grünkörpers 34, der einen Hohlabschnitt 32 hat, der in dem isolierenden Körper 16 auszubilden ist (siehe 8A), einen Leitender-Körper-Einsetzschritt S12 zum Einsetzen eines losen Körpers des leitenden Körpers 18 in den Hohlabschnitt 32 in dem Grünkörper 34, und einen Brenn-/Integrationsschritt S13 zum Brennen des Grünkörpers 34 zusammen mit dem leitenden Körper 18, der in den Hohlabschnitt 32 eingesetzt ist, um den ersten Strukturkörper 10A und den zweiten Strukturkörper 10B herzustellen.
  • In dem Grünkörperanfertigungsschritt S11 wird die Ausgangsmaterialschlämme geformt und gehärtet, um den in 8A gezeigten Grünkörper 34 in der gleichen Art wie in dem Grünkörperanfertigungsschritt S1 des ersten Herstellungsverfahrens anzufertigen.
  • In dem Leitender-Körper-Einsetzschritt S12 wird der feste leitende Körper 18 selbst in den Hohlabschnitt 32 in dem Grünkörper 34, der in der zuvor beschriebenen Art erhalten wird, eingesetzt, wie dies in 8B gezeigt ist. Obwohl der leitende Körper 18 in 8B an der Mitte des Hohlabschnitts 32 platziert ist, kann der leitende Körper 18 die Innenwandfläche des Hohlabschnitts 32 während des Vorgangs des Einsetzens des leitenden Körpers 18 oder danach teilweise berühren. In dem folgenden Brennschritt wird der Grünkörper 34 dem Brennschrumpfen ausgesetzt, während der leitende Körper 18 durch das Brennen nicht geschrumpft wird. Somit wird der Außendurchmesser Dc des leitenden Körpers 18 so bestimmt, dass er um den Betrag der Brennschrumpfung des Grünkörpers 34 kleiner als der Innendurchmesser Da des Hohlabschnitts 32 (Durchgangsloch) in dem Grünkörper 34 ist. Durch Bestimmen des Außendurchmessers Dc des leitenden Körpers 18 so, dass er geringfügig größer als der Innendurchmesser des Grünkörpers 34 ist, wenn er alleine gebrannt wird, genauer gesagt um eine Abmessung, die größer als 0 µm und gleich oder kleiner als 10 µm ist, können der leitende Körper 18 und der Grünkörper 34 eng aneinander anhaften und einstückig kombiniert werden.
  • In dem Brenn-/Integrationsschritt S13 wird der Grünkörper 34 zusammen mit dem in den Grünkörper 34 eingesetzten leitenden Körper 18 gebrannt. Beispielsweise wird das Brennen in einer schwach oxidierenden Atmosphäre ausgeführt, die ein Inertgas, etwa angefeuchteten Stickstoff oder Argongas (eine Atmosphäre mit einem niedrigen Sauerstoffpartialdruck) bei einer Temperatur von 900 °C bis 1600 °C (vorzugsweise 900 °C bis 1050 °C) für 1 bis 20 Stunden ausgeführt. Das Anfeuchten wird erreicht, indem das Inertgas in Wasser mit einer Temperatur von 10 °C bis 80 °C eingeblasen wird. Das Brennen wird in der schwach oxidierenden Atmosphäre aus folgenden Gründen ausgeführt:
    • (1) ein gewisses Niveau der oxidierenden Atmosphäre wird für das Brennen und Beseitigen des Geliermittels benötigt; und
    • (2) der Sauerstoffpartialdruck in der oxidierenden Atmosphäre muss klein sein, um eine übermäßige Oxidation des leitenden Körpers 18 zu verhindern.
  • In dem obigen Brennvorgang wird der Grünkörper 34 dem Brennschrumpfen ausgesetzt. Als ein Ergebnis wird eine sogenannte Schrumpfpassung des leitenden Körpers 18 erreicht. Somit werden der gebrannte isolierende Körper 16 und der leitende Körper 18 fest aneinander gefügt.
  • In den zuvor beschriebenen ersten und zweiten Herstellungsverfahren kann in dem Fall der Verwendung des Gelgießverfahrens in den Grünkörperanfertigungsschritten S1 und S11 ein Submikron-Ausgangsmaterialpulver verwendet und signifikant gleichmäßig in dem Grünkörper 34 verteilt werden. Daher kann das Brennschrumpfungsverhältnis höchst präzise gesteuert werden und ein dichter, gesinteter Körper (der isolierende Körper 16) kann ohne Defekte angefertigt werden. Die Dichte ist beim Verbessern der Spannungsfestigkeit der Elektrode wirkungsvoll.
  • Hinsichtlich des Verfahrens zum Bereitstellen des ersten Strukturkörpers 10A und des zweiten Strukturkörpers 10B werden anstelle der Verwendung der obigen Verfahren in einem möglichen Verfahren der leitende Körper 18 und der isolierende Körper 16 getrennt voneinander angefertigt und danach wird der leitende Körper 18 in dem Hohlabschnitt 14 des isolierenden Körpers 16 eingesetzt, und diese Komponenten werden unter Verwendung von Harz oder dergleichen miteinander verklebt. Alternativ kann eine Leitender-Körper-Paste den Hohlabschnitt 14 des isolierenden Körpers 16 füllen. In dem erstgenannten Verfahren kann die erwünschte Haltbarkeit bei hoher Temperatur im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit des Harzes nicht erwartet werden. In dem zuletzt genannten Verfahren ist es schwierig, einen dichten, leitenden Körper auszubilden, und eine anormale elektrische Entladung neigt leicht dazu aufzutreten.
  • Wie in den Fällen des ersten Herstellungsverfahrens und des zweiten Herstellungsverfahrens, die zuvor beschrieben wurden, ist es daher vorzuziehen, einen oder mehrere leitende Körper 18 in Hohlabschnitte 36 des vorgebrannten Körpers 38 einzusetzen, und danach den vorgebrannten Körper 38 und den leitenden Körper 18 zu brennen, um diese Komponenten direkt einstückig zu fügen.
  • Als Nächstes werden modifizierte Beispiele des ersten Strukturkörpers 10A unter Bezugnahme auf 9A bis 10B beschrieben.
  • Wie in 9A gezeigt ist, unterscheidet sich ein erstes modifiziertes Beispiel (10Aa) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass der leitende Körper 18 beispielsweise eine rechteckige Form im Querschnitt hat, und eine gekrümmte Form an seinen Eckabschnitten hat.
  • Wie in 9B gezeigt ist, unterscheidet sich ein zweites modifiziertes Beispiel (10Ab) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass die Querschnittsform, insbesondere die äußere Form des leitenden Körpers 18 der äußeren Form des isolierenden Körpers 16 ähnlich ist.
  • Wie in 9C gezeigt ist, unterscheidet sich ein drittes modifiziertes Beispiel (10Ac) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass die Vorderfläche 20a des isolierenden Körpers 16 abgeschrägte Flächen 30 an dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende aufweist, die Rückfläche 20b des isolierenden Körpers 16 eine ebene Fläche ist und der leitende Körper 18 eine trapezartige Form hat.
  • Wie in 9D gezeigt ist, unterscheidet sich ein viertes modifiziertes Beispiel (10Ad) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass das stromaufwärtige Ende des isolierenden Körpers 16 eine kreisartige Form hat, und das stromaufwärtige Ende des leitenden Körpers 18 ebenso ein kreisartige Form hat.
  • Wie in 10A gezeigt ist, unterscheidet sich ein fünftes modifiziertes Bespiel (10Ae) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass der leitende Körper 18 im Querschnitt eine kreisartige Form hat.
  • Wie in 10B gezeigt ist, unterscheidet sich ein sechstes modifiziertes Beispiel (10Af) des ersten Strukturkörpers 10A von dem ersten Strukturkörper 10A darin, dass der leitende Körper 18 im Querschnitt eine kreisartige Form hat, und das stromaufwärtige Ende des isolierenden Körpers 16 eine kreisartige Form hat.
  • Als Nächstes werden modifizierte Beispiele des zweiten Strukturkörpers 10B unter Bezugnahme auf 11A bis 13D beschrieben.
  • Wie in 11A gezeigt ist, unterscheidet sich ein erstes modifiziertes Beispiel (10Ba) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem zweiten Strukturkörper 10B darin, dass kein leitender Körper 18 an dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende vorhanden ist, und drei leitende Körper 18 an dem zentralen Abschnitt vorhanden sind.
  • Wie in 11B gezeigt ist, unterscheidet sich ein zweites modifiziertes Beispiel (10Bb) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem ersten modifizierten Beispiel (10Ba) darin, dass zwei leitende Körper 18 an dem zentralen Abschnitt des isolierenden Körpers 16 vorhanden sind.
  • Wie in 11C gezeigt ist, unterscheidet sich ein drittes modifiziertes Beispiel (10Bc) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem ersten modifizierten Beispiel (10Ba) darin, dass die Vorderfläche 20a des isolierenden Körpers 16 abgeschrägte Flächen 30 an dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende aufweist, und die Rückfläche 20b des isolierenden Körpers 16 eine ebene Fläche ist.
  • Wie in 11D gezeigt ist, unterscheidet sich ein viertes modifiziertes Beispiel (10Bd) des zweiten Strukturkörper 10B von dem ersten modifizierten Beispiel (10Ba) darin, dass die Frontfläche 20a des isolierenden Körpers 16 eine abgeschrägte Fläche 30 an ihrem stromabwärtigen Ende aufweist, und die Rückfläche 20b des isolierenden Körpers 16 eine abgeschrägte Fläche 30 an ihrem stromaufwärtigen Ende aufweist.
  • Wie in 12A gezeigt ist, unterscheidet sich ein fünftes modifiziertes Beispiel (10Be) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem zweiten Strukturkörper 10B darin, dass drei leitende Körper 18 in dem isolierenden Körper 16 vorhanden sind.
  • Wie in 12B gezeigt ist, unterscheidet sich ein sechstes modifiziertes Beispiel (10Bf) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem ersten modifizierten Beispiel (10Ba) darin, dass das stromaufwärtige Ende des isolierenden Körpers 16 eine kreisartige Form hat.
  • Wie in 12C gezeigt ist, unterscheidet sich ein siebtes modifiziertes Beispiel (10Bg) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem sechsten modifizierten Beispiel (10Bf) darin, dass zwei leitende Körper 18 in dem isolierenden Körper 16 vorhanden sind.
  • Wie in 12D gezeigt ist, unterscheidet sich ein achtes modifiziertes Beispiel (10Bh) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem siebten modifizierten Beispiel (10Bg) darin, dass ein leitender Körper 18, der einen kleinen Durchmesser hat, an dem stromabwärtigen Ende des isolierenden Körpers 16 positioniert ist.
  • Wie in 13A gezeigt ist, unterscheidet sich ein neuntes modifiziertes Beispiel (10Bi) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem achten modifizierten Beispiel (10Bh) darin, dass ein leitender Körper 18, der einen großen Durchmesser hat, und ein leitender Körper 18, der einen kleinen Durchmesser hat, vorhanden sind.
  • Wie in 13B gezeigt ist, unterscheidet sich ein zehntes modifiziertes Beispiel (10Bj) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem zweiten Strukturkörper 10B darin, dass ein Strukturkörper eines isolierenden Körpers 16, der eine kreisartige Außenform hat (im Weiteren als der „kreisartige Strukturkörper 40“ bezeichnet) an der Mitte vorgesehen ist, und das sechste modifizierte Ausführungsbeispiel (10Af) des ersten Strukturkörpers 10A ist jeweils an der linken Seite und der rechten Seite, d.h. sowohl an der stromaufwärtigen Seite als auch der stromabwärtigen Seite des kreisartigen Strukturkörpers 40 in einer symmetrischen Art vorgesehen.
  • Wie in 13C gezeigt ist, unterscheidet sich ein elftes modifiziertes Beispiel (10Bk) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem zweiten Strukturkörper 10B darin, dass ein anderer kreisartiger Strukturkörper 40 an der stromaufwärtigen Seite des kreisartigen Strukturkörper 40 vorgesehen ist, und das sechste modifizierte Beispiel (10Af) des ersten Strukturkörpers 10A ist an der stromabwärtigen Seite des kreisartigen Strukturkörpers 40 vorgesehen.
  • Wie in 13D gezeigt ist, unterscheidet sich ein zwölftes modifiziertes Beispiel (10Bl) des zweiten Strukturkörpers 10B von dem zweiten Strukturkörper 10B darin, dass zusätzliche kreisartige Strukturkörper 40 jeweils an der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des kreisartigen Strukturkörpers 40 vorgesehen sind.
  • Als Nächstes wird ein modifiziertes Beispiel der ersten Elektrodenstruktur 22A unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
  • Wie in 14 gezeigt ist, unterscheidet sich ein modifiziertes Beispiel (22Aa) der ersten Elektrodenstruktur 22A von der ersten Elektrodenstruktur 22A darin, dass zwei Strukturkörper 10Ac des dritten modifizierten Beispiels des ersten Strukturkörpers 10A (siehe 9C) in einer linearsymmetrischen Art mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x angeordnet sind. In dem Beispiel von 14 sind die Rückflächen 20b der Strukturkörper 10Ac des dritten modifizierten Beispiels einander zugewandt. Selbstverständlich können die Vorderflächen 20a der Strukturkörper 10Ac des dritten modifizierten Beispiels einander zugewandt sein, oder die Vorderfläche 20a eines der Strukturkörper 10Ac des dritten modifizierten Beispiels und die Rückfläche 20b eines anderen Strukturkörpers 10Ac des dritten modifizierten Beispiels können einander zugewandt sein.
  • Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 15A bis 16C modifizierte Beispiele der zweiten Elektrodenstruktur 22B beschrieben.
  • Wie in 15A gezeigt ist, unterscheidet sich ein erstes modifiziertes Beispiel (22Ba) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von der zweiten Elektrodenstruktur 22B darin, dass zwei Strukturkörper 10Ba des ersten modifizierten Beispiels des zweiten Strukturkörpers 10B (siehe 11A) in einer linearsymmetrischen Art mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x angeordnet sind.
  • Wie in 15B gezeigt ist, unterscheidet sich ein zweites modifiziertes Beispiel (22Bb) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von der zweiten Elektrodenstruktur 22B darin, dass zwei Strukturkörper 10Bc des dritten modifizierten Beispiels des zweiten Strukturkörpers 10B (siehe 11C) in einer linearsymmetrischen Art mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x angeordnet sind. In dem Beispiel von 15B sind die Vorderflächen 20a der Strukturkörper 10Bc des dritten modifizierten Beispiels einander zugewandt.
  • Wie in 15C gezeigt ist, unterscheidet sich ein drittes modifiziertes Beispiel (22Bc) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von dem zweiten modifizierten Beispiel (22Bb) darin, dass die Rückflächen (20b) einander zugewandt sind.
  • Wie in 16A gezeigt ist, unterscheidet sich ein viertes modifiziertes Beispiel (22Bd) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von der zweiten Elektrodenstruktur 22B darin, dass zwei Strukturkörper 10Bd des vierten modifizierten Beispiels des zweiten Strukturkörpers 10B (siehe 11D) in einer linearsymmetrischen Art mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x angeordnet sind. In dem Beispiel von 16A sind die Vorderflächen 20a der Strukturkörper 10Bd des vierten modifizierten Beispiels einander zugewandt.
  • Wie in 16B gezeigt ist, unterscheidet sich ein fünftes modifiziertes Beispiel (22Be) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von dem vierten modifizierten Beispiel (22Bd) darin, dass die Rückflächen (20b) einander zugewandt sind.
  • Wie in 16C gezeigt ist, unterscheidet sich ein sechstes modifiziertes Beispiel (22Bf) der zweiten Elektrodenstruktur 22B von der zweiten Elektrodenstruktur 22B darin, dass zwei Strukturkörper 10Bf des sechsten modifizierten Beispiels des zweiten Strukturkörpers 10B (siehe 12B) in einer linearsymmetrischen Art mit Bezug auf die typische Strömungsrichtung x angeordnet sind.
  • Unter diesen Beispielen haben in der ersten Elektrodenstruktur 22A, der zweiten Elektrodenstruktur 22B und dem ersten modifizierten Beispiel (22Ba), dem zweiten modifizierten Beispiel (22Bb), dem fünften modifizierten Beispiel (22Be) und dem sechsten modifizierten Beispiel (22Bf) der zweiten Elektrodenstruktur 22B die Strukturkörper (10A, 10B) die abgeschrägten Flächen 30, die an deren stromaufwärtigen Enden einander zugewandt sind. In der Struktur wird das Gas entlang der abgeschrägten Flächen 30 geführt, sodass es sich leicht in den Spalt zwischen den Strukturkörpern (10A, 10B) bewegt. Das heißt, das Gas kann effizient in den Spalt zwischen den Strukturkörpern (10A, 10B) zugeführt werden. Somit wird eine Verbesserung der Ozonerzeugungseffizienz erreicht.
  • Obwohl die erste Elektrodenstruktur 22A, die zweite Elektrodenstruktur 22B und deren modifizierten Beispiele in Verbindung mit den Fällen beschrieben wurden, in denen die gleiche Art von Strukturkörpern so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, können verschiedene Arten von Strukturkörpern so bereitgestellt werden, dass sie einander zugewandt sind.
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Die Druckverluste in den Strukturkörpern gemäß den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 und einem Vergleichsbeispiel 1 wurden überprüft.
  • (Verfahren zum Überprüfen der Druckverluste)
  • Die Druckverluste wurden auf folgende Art überprüft. Genauer gesagt wurden, wie in 17 gezeigt ist, fünf Elektroden (Strukturkörperteile), die die gleiche Struktur haben, in einem Rohr bereitgestellt, das im Querschnitt eine kreisartige Form hat (Rohrdurchmesser = 60 mm, Rohrlänge = 500 mm). Die Rohrlänge ist eine Länge des Rohrs zum Messen des Druckverlusts, und dies ist eine Strecke zum Messen der Druckdifferenz. Ferner wurden zum Entwickeln der Strömung in dem Rohr (d.h. zum Ausbilden der Strömung, die eine parabolische Geschwindigkeitsverteilung in dem Rohr hat) Segmente, die jeweils eine Länge von 200 mm haben, an stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des Rohrs vorgesehen. Daher betrug die Gesamtlänge einschließlich des Rohrs und der Segmente an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten 900 mm. Ferner wurde die Luft bei Raumtemperatur dem Rohr bei der Strömungsrate von 250 Liter/min zugeführt. Die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Rohrs wurde als der Druckverlust gemessen.
  • Fünf Elektroden (Strukturkörperpaare) in dem Rohr wurden an der Mitte in dem Rohr positioniert, d.h. an dem Punkt, der von den Druckmesspunkten um 250 mm beabstandet ist. Die Elektroden wurden bei dem Achsabstand von 5 mm angeordnet und der Spalt g zwischen den Strukturkörpern einer jeden Elektrode betrug 0,5 mm.
  • Die Einzelheiten der Strukturkörper gemäß den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 und dem Vergleichsbeispiel 1 sind folgende:
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Der Strukturkörper gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 basiert auf dem ersten Strukturkörper 10A, der in 1A gezeigt ist, und hat die Beziehung: Dix/Diy = 1,0, wobei Dix die Länge des isolierenden Körpers 16 in der typischen Strömungsrichtung x war, und Diy der Maximalwert der Länge des isolierenden Körpers 16 in der Richtung y senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x war.
  • (Ausführungsbeispiel 1)
  • Der Strukturkörper gemäß Ausführungsbeispiel 1 basierte auf dem in 1A gezeigten ersten Strukturkörper 10A und hatte die Beziehung: Dix/Diy = 1,5, wobei Dix die Länge des isolierenden Körpers 16 in der typischen Strömungsrichtung x war und Diy der Maximalwert der Länge des isolierenden Körpers 16 in der Richtung y war, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x verläuft.
  • (Ausführungsbeispiele 2 bis 6)
  • Die Strukturkörper gemäß den Ausführungsbeispielen 2 bis 6 hatten im Wesentlichen die gleiche Struktur wie der Strukturkörper gemäß dem Ausführungsbeispiel 1. Jedoch waren die Strukturkörper gemäß den Ausführungsbeispielen 2 bis 6 von dem Strukturkörper gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 darin verschieden, dass die Ausführungsbeispiele 2 bis 6 auf dem in 1A gezeigten ersten Strukturkörper 10A basierten und jeweils die Werte 2,0, 10,0, 3,3, 3,0 und 5,5 für die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) aufwiesen.
  • (Auswertung)
  • Die Druckverluste in dem Vergleichsbeispiel 1 und den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 wurden überprüft. In allen Ausführungsbeispielen 1 bis 6 betrugen die Druckverluste nicht mehr als 200 kPa und deren Ergebnisse wurden auf geeignete Weise ausgewertet. Im Gegensatz dazu überschritt der Druckverlust in Vergleichsbeispiel 1 den Wert 200 kPa.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Auf die gleiche Art wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, wie es in 17 gezeigt ist, wurden fünf Elektroden (Strukturkörperpaare) mit der gleichen Struktur in einem Rohr vorgesehen, das eine kreisartige Form im Querschnitt hat (Rohrdurchmesser = 60 mm, Rohrlänge = 500 mm).
  • In jeder der Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 11 bis 22 und einem Vergleichsbeispiel 2 wurde die Ozonerzeugungseffizienz überprüft. Die Ozonerzeugungseffizienz wurde auf Grundlage einer Ozonkonzentration in einem Abgas bei einem bestimmten Niveau der Leistungszufuhr und einer bestimmten Gasströmungsrate gemessen.
  • (Verfahren zum Überprüfen der Ozonerzeugungseffizienz)
  • Zuerst wurde zu dem Zweck, die Ozonerzeugungseffizienz zu überprüfen, Luft als ein Rohbrennstoffgas verwendet. Die Gasströmungsrate betrug 2,5 NL/min und der Gasdruck betrug 0,25 MPa.
  • Als die Leistungsquelle zur Abgabe von Elektrizität wurde eine Wechselstromleistungsquelle verwendet, die in der Lage ist, eine Elektrizität mit der Spannung (Amplitude) von ±4 kV und der Frequenz von 20 kHz abzugeben.
  • Unter den obigen Bedingungen wurde die Ozonkonzentration in dem Abgas unter Verwendung eines Ozonkonzentrationsmonitors (EG-3000D (durch Ebara Jitsugyo Co., Ltd. hergestellt)) gemessen.
  • Die Einzelheiten der Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 11 bis 22 und dem Vergleichsbeispiel 2 sind folgende:
  • (Ausführungsbeispiel 11)
  • Wie in 1B gezeigt ist, wurden in der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 11 die beiden ersten Elektrodenstrukturkörper 10A einander zugewandt vorgesehen und eine Wechselstromspannung wurde zwischen dem leitenden Körper 18 eines der ersten Strukturkörper 10A und dem leitenden Körper 18 des anderen der ersten Strukturkörper 10A angelegt. Ein zwischen den ersten Strukturkörpern 10A ausgebildeter Spalt g betrug 0,5 mm. Die Anzahl der leitenden Körper 18 (Leitender-Körper-Anzahl) in jedem der ersten Strukturkörper 10A Betrug 1 und die Beziehung zwischen dem Maximalwert Dcx der Länge des leitenden Körpers 18 in der typischen Strömungsrichtung x und des Maximalwerts Dcy der Länge des leitenden Körpers 18 in der Richtung y senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung x (Dcx/Dcy) hatte einen Wert von 1,2. Die Form des isolierenden Körpers 16 war gleich wie jene in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel 1.
  • (Ausführungsbeispiele 12 bis 16)
  • Die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 12 bis 16 hatten die gleiche Struktur wie die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 11. Jedoch unterschieden sich die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 12 bis 16 von der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 11 darin, dass die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 12 bis 16 für die Beziehung zwischen dem Maximalwert Dcx und dem Maximalwert Dcy der Länge (Dcx/Dcy) jeweils Werte von 3,0, 12,0, 8,0, 4,0 und 7,0 hatten. Ferner waren die Formen der isolierenden Körper 16 jeweils gleich wie jene der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele 2 bis 6.
  • (Ausführungsbeispiel 17)
  • In der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 17, wie in 2B gezeigt ist, waren die zwei zweiten Strukturkörper 10B einander zugewandt vorgesehen, und eine Wechselstromspannung wurde zwischen dem leitenden Körper 18 eines der zweiten Strukturkörper 10B und dem leitenden Körper 18 des anderen der zweiten Strukturkörper 10B angelegt. Der Spalt g zwischen den zweiten Strukturkörpern 10B betrug 0,5 mm. Die Anzahl der leitenden Körper 18 (Leitender-Körper-Anzahl) betrug 2 und die Beziehung zwischen dem Maximalwert Dcx und dem Maximalwert Dcy der Länge (Dcx/Dcy) hatte einen Wert von 2,0. Bezüglich der Form des isolierenden Körpers 16 hatte die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) einen Wert von 1,5.
  • (Ausführungsbeispiele 18 bis 22)
  • Die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 18 bis 22 hatten die gleiche Struktur wie die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 17. Jedoch unterschieden sich die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 18 bis 22 von der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 17 darin, dass die Anzahlen der leitenden Körper 18 in den Ausführungsbeispielen 18 bis 22 jeweils 6, 12, 6, 3, 7 waren, und die Ausführungsbeispiele 18 bis 22 jeweils Werte von 6,0, 12,0, 6,0, 3,0 und 7,0 für die Beziehung zwischen der Summe Dcx der Maximalwerte und dem Maximalwert Dcy hatten (Dcx/Dcy). Hinsichtlich der Formen der isolierenden Körper 16 der Ausführungsbeispiele 18 bis 22 hatte die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) jeweils Werte von 5,5, 15,0, 3,3, 3,0 und 5,5.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Die Elektrodenstruktur gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 war im Wesentlichen gleich wie die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 11. Jedoch unterschied sich die Elektrodenstruktur gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 von der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 11 darin, dass die Beziehung zwischen der Summe Dcx der Maximalwerte und dem Maximalwert Dcy (Dcx/Dcy) einen Wert von 1,0 hatte. Hinsichtlich der Form des isolierenden Körpers 16 hatte ferner die Beziehung (Dix/Diy) zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy einen Wert von 1,0.
  • (Auswertung)
  • Hinsichtlich der Ozonerzeugungseffizienz wurde jeweils die Differenz in der Ozonerzeugungseffizienz in dem Vergleichsbeispiel 2 und den Ausführungsbeispielen 11 bis 22 ausgewertet, und zwar unter der Annahme, dass die Ozonerzeugungseffizienz in dem Vergleichsbeispiel 2 den Wert 1,0 hatte. Die Einzelheiten des Vergleichsbeispiels 2 und der Ausführungsbeispiele 11 bis 22 und deren Auswertungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
    Form des leitenden Körpers Form des isolierenden Körpers *2
    *1 Dcx (mm) Dcy (mm) Dcx/Dcy Dix (mm) Diy (mm) Dix/Diy
    Vergleichsbeispiel 2 1 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
    Ausführungsbeispiel 11 1 0,6 0,5 1,2 1,5 1,0 1,5 1,2
    Ausführungsbeispiel 12 1 1,5 0,5 3,0 2,0 1,0 2,0 2,9
    Ausführungsbeispiel 13 1 6,0 0,5 12,0 10,0 1,0 10,0 10,0
    Ausführungsbeispiel 14 1 1,6 0,2 8,0 2,3 0,7 3,3 3,0
    Ausführungsbeispiel 15 1 4,0 1,0 4,0 6,0 2,0 3,0 7,3
    Ausführungsbeispiel 16 1 7,0 1,0 7,0 11,0 2,0 5,5 11,2
    Ausführungsbeispiel 17 2 1,0 0,5 2,0 1,5 1,0 1,5 1,8
    Ausführungsbeispiel 18 6 3,0 0,5 6,0 5,5 1,0 5,5 5,5
    Ausführungsbeispiel 19 12 7,2 0,6 12,0 15,0 1,0 15,0 11,5
    Ausführungsbeispiel 20 6 1,2 0,2 6,0 2,3 0,7 3,3 2,0
    Ausführungsbeispiel 21 3 3,0 1,0 3,0 6,0 2,0 3,0 5,7
    Ausführungsbeispiel 22 7 7,0 1,0 7,0 11,0 2,0 5,5 11,0
    *1 Anzahl leitender Körper *2 Ozonerzeugungseffizienz
  • Wie aus Tabelle 1 zu sehen ist, sind alle Ozonerzeugungseffizienzen in den Ausführungsbeispielen 11 bis 22 besser als die Ozonerzeugungseffizienz in dem Vergleichsbeispiel 2. Wie aus den Ausführungsbeispielen 13, 16, 19 und 22 zu sehen ist, wird insbesondere die Effizienz umso höher, je größer das Verhältnis Dcx/Dcy wird. Es ist anzunehmen, dass das elektrische Feld in einem flächigen, breiteren Bereich erzeugt wird, und dass aus diesem Grund die Verbesserung der Ozonerzeugungseffizienz erreicht wird. Jedoch ist genauso wie bei den Ausführungsbeispielen 14 und 20 selbst dann, wenn das Verhältnis Dcx/Dcy groß ist, in dem Fall, dass Dix in der Form des isolierenden Körpers (Maximalwert der Länge des isolierenden Körpers 16 in der typischen Strömungslängenrichtung x) kleiner als 2,5 mm ist, die Verbesserung der Ozonerzeugungseffizienz beschränkt.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Die Ozonerzeugungseffizienten in den Elektrodenstrukturen gemäß Ausführungsbeispielen 31 bis 36 und ein Referenzbeispiel 1 wurden überprüft. Wie in dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels wurden die Ozonerzeugungseffizienzen auf Grundlage der Ozonkonzentration in einem Abgas bei einem bestimmten Leistungszufuhrniveau und bei einer bestimmten Gasströmungsrate gemessen. Das Verfahren zum Überprüfen der Ozonerzeugungseffizienzen ist gleich wie in dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels und dessen Beschreibung ist hier ausgelassen.
  • Die Einzelheiten der Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 31 bis 36 und dem Referenzbeispiel 1 sind folgende:
  • (Ausführungsbeispiel 31)
  • In der Elektrodenstruktur gemäß Ausführungsbeispiel 31 waren, wie in 15A gezeigt ist, die zwei Strukturkörper 10Ba des ersten modifizierten Beispiels des zweiten Strukturkörpers 10B einander zugewandt vorgesehen, und eine Wechselstromspannung wurde zwischen dem leitenden Körper 18 eines der Strukturkörper 10Ba des ersten modifizierten Beispiels und dem leitenden Körper 18 des anderen der Strukturkörper 10Ba des ersten modifizierten Beispiels angelegt. Der Spalt g zwischen den Strukturkörpern 10Ba des ersten modifizierten Beispiels betrug 0,5 mm. Die Beziehung zwischen der Summe Dmn der typischen Abmessungen der benachbarten, leitenden Körper 18 in den Strukturkörpern 10Ba des ersten modifizierten Beispiels und dem Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper 18 (Lmn/(Dmn/2)) hatte einen Wert von 1,1. Bezüglich der Form des isolierenden Körpers 16 hatte die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) ferner einen Wert von 4,5.
  • (Ausführungsbeispiele 32 bis 36)
  • Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 32 bis 36 hatten die gleiche Struktur wie die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 31. Jedoch unterschieden sich die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 32 bis 36 von der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 31 darin, dass die Elektrodenstrukturen gemäß den Ausführungsbeispielen 32 bis 36 Werte von 1,5, 2,0, 1,5, 1,1 bzw. 2,0 für die Beziehung zwischen der Summe Dmn und dem Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper 18 (Lmn/(Dmn/2)) hatten. Bezüglich der Formen der isolierenden Körper 16 der Ausführungsbeispiele 32 bis 36 hatte die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) jeweils Werte von 4,5, 4,5, 3,3, 3,0 und 3,0.
  • (Referenzbeispiel 1)
  • Die Elektrodenstruktur gemäß dem Referenzbeispiel 1 hatte im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 31. Jedoch unterschied sich die Elektrodenstruktur gemäß dem Referenzbeispiel 1 von der Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 31 darin, dass die Elektrodenstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 31 einen Wert von 3,0 für die Beziehung zwischen der Summe Dmn und dem Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper 18 (Lmn/(Dmn/2)) hatte. Bezüglich der Form des isolierenden Körpers 16 hatte ferner die Beziehung zwischen der Länge Dix und dem Maximalwert Diy (Dix/Diy) einen Wert von 4,5.
  • (Auswertung)
  • Mit Bezug auf die Ozonerzeugungseffizienz wurden in derselben Art wie im Fall des zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels die Unterschiede in den Ozonerzeugungseffizienzen zwischen den Ausführungsbeispielen 31 bis 36 und dem Referenzbeispiel 1 relativ zueinander unter der Annahme, dass die Ozonerzeugungseffizienz des Ausführungsbeispiels 34 den Wert 1,0 hatte, ausgewertet. Die Einzelheiten des Vergleichsbeispiels 1 und der Ausführungsbeispiele 31 bis 36 sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]
    Abstand zwischen leitenden Körpern Form des isolierenden Körpers *1
    Lmn (mm) Dmn/2 (mm) Lmn/(Dmn/2) Dix (mm) Diy (mm) Dix/Diy
    Referenzbeispiel 1 1,5 0,5 3,0 4,5 1,0 4,5 2,0
    Ausführungsbeispiel 31 0,55 0,5 1,1 4,5 1,0 4,5 2,8
    Ausführungsbeispiel 32 0,75 0,5 1,5 4,5 1,0 4,5 2,7
    Ausführungsbeispiel 33 1,0 0,5 2,0 4,5 1,0 4,5 2,5
    Ausführungsbeispiel 34 0,3 0,2 1,5 2,3 0,7 3,3 1,0
    Ausführungsbeispiel 35 1,1 1,0 1,1 6,0 2,0 3,0 5,8
    Ausführungsbeispiel 36 2,0 1,0 2,0 6,0 2,0 3,0 5,2
    *1 Ozonerzeugungseffizienz
  • Wie aus der Tabelle 2 zu sehen ist, sind die Ozonerzeugungseffizienzen in den Ausführungsbeispielen 31 bis 33, 35, 36 besser als die Ozonerzeugungseffizienz in dem Referenzbeispiel 1. Wie aus den Ergebnissen des Referenzbeispiels 1 und der Ausführungsbeispiele 31 bis 33 zu sehen ist, wird die Effizienz insbesondere umso höher, je kleiner der Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper 18 wird. Diese Analyse ist ebenso auf die Ausführungsbeispiele 35 und 36 anwendbar. Es wird angenommen, dass das elektrische Feld in einem flächigen, weiteren Bereich erzeugt wird, und dass aus diesem Grund die Verbesserung in der Ozonerzeugungseffizienz erreicht wird. Wie in Ausführungsbeispiel 34 gezeigt ist, wurde jedoch herausgefunden, dass selbst dann, wenn das Verhältnis Dix/Diy groß ist, in dem Fall, dass Dix in der Form des isolierenden Körpers (Maximalwert der Länge des isolierenden Körpers 16 in der typischen Strömungslängenrichtung x) kleiner als 2,5 mm ist, die Verbesserung in der Ozonerzeugungseffizienz begrenzt ist. Es ist hier anzumerken, dass der isolierende Körper 16 zwischen den leitenden Körpern 18 dünn wird, falls der Abstand Lmn zwischen den Mittelpunkten zu klein ist. Daher ist der leitende Körper 16 gegen Stöße empfindlich und die mechanische Festigkeit des isolierenden Körpers 16 kann unerwünschterweise nicht ausreichend sein.
  • Ein Strukturkörper (10A) ist in Fluid (12) senkrecht zu einer typischen Strömungsrichtung des Fluids (12) vorgesehen. Der Strukturkörper (10A) hat einen zylindrischen, isolierenden Körper (16) mit zumindest einem Hohlabschnitt (14) und zumindest einen leitenden Körper (18), der in dem Hohlabschnitt (14) des isolierenden Körpers (16) positioniert ist. In einem Querschnitt des isolierenden Körpers (16), der eine Normalenlinie in einer Achsrichtung des isolierenden Körpers hat, ist die folgende Beziehung erfüllt: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diy wobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers (16) in der typischen Strömungsrichtung (Richtung x) ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge des isolierenden Körpers (16) in einer Richtung (Richtung y) ist, die senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung verläuft.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3015268 [0002, 0003, 0004, 0005, 0007]

Claims (20)

  1. Strukturkörper, der in Fluid (12) senkrecht zu einer typischen Strömungsrichtung des Fluids (12) vorgesehen ist, wobei der Strukturkörper Folgendes aufweist: einen zylindrischen, isolierenden Körper (16), der zumindest einen Hohlabschnitt (14) hat; und zumindest einen leitenden Körper (18), der in dem Hohlabschnitt (14) des isolierenden Körpers (16) positioniert ist, wobei in einem Querschnitt des isolierenden Körpers (16), der eine Normalenlinie in einer Achsrichtung des isolierenden Körpers (16) hat, folgende Beziehung erfüllt ist: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diy wobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers (16) in der typischen Strömungsrichtung ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge des isolierenden Körpers (16) in einer zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung ist.
  2. Strukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei in dem Querschnitt folgende Beziehung erfüllt ist: 1,2 × Dcy ≤ Dcx ≤ 12 × Dcy wobei Dcx eine Länge des leitenden Körpers (18) in der typischen Strömungsrichtung ist, und Dcy ein Maximalwert einer Länge des leitenden Körpers (18) in der zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung ist.
  3. Strukturkörper gemäß Anspruch 2, wobei der isolierende Körper (16) eine Vielzahl der Hohlabschnitte (14) aufweist, die jeweils eine Vielzahl der leitenden Körper (18) enthalten; und auf jeden der leitenden Körper (18) das gleiche Potential aufgebracht wird.
  4. Strukturkörper gemäß Anspruch 3, wobei eine Vielzahl der leitenden Körper (18) in der typischen Strömungsrichtung angeordnet sind, und Dcx eine Summe der Längen der leitenden Körper (18) angibt, die in der typischen Strömungsrichtung angeordnet sind.
  5. Strukturkörper gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei eine Vielzahl der leitenden Körper (18) in der zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung angeordnet sind, und Dcy einen Maximalwert der Längen der leitenden Körper (18) angibt, die in der zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden Richtung angeordnet sind.
  6. Strukturkörper gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei folgende Beziehung erfüllt ist: 1,1 × Dmn/2 ≤ Lmn ≤ 2,0 × Dmn/2 wobei Dmn eine Summe typischer Abmessungen zumindest eines Paars benachbarter leitender Körper (18) unter der Vielzahl der leitenden Körper (18) ist, und Lmn ein Abstand zwischen den Mittelpunkten der leitenden Körper (18) ist.
  7. Strukturkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem Querschnitt zumindest eines von einem stromaufwärtigen Ende (16a) und einem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) mit Bezug auf die Strömung des Fluids (12) eine Form hat, bei der eine zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufende Länge (Dy) zu einem vorderen Ende (16t) des isolierenden Körpers (16) hin allmählich kleiner wird.
  8. Strukturkörper gemäß Anspruch 7, wobei zumindest eines von dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende zumindest einen abgeschrägten Abschnitt (28) aufweist.
  9. Strukturkörper gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das vordere Ende (16t) eine gekrümmte Form hat, die so konfiguriert ist, dass sie folgende Beziehung erfüllt: 0,05 × Diy ≤ 2 × Rt ≤ 0,7 × Diy wobei Rt ein Krümmungsradius der gekrümmten Form ist.
  10. Strukturkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der isolierende Körper (16) ein stromaufwärtiges Ende (16a) und ein stromabwärtiges Ende (16b) mit Bezug auf die Strömung des Fluids (12) hat, und zumindest das stromaufwärtige Ende (16a) eine Form hat, bei der eine Länge in einer zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden und zu einer Längsrichtung des isolierenden Körpers (16) senkrecht verlaufenden Richtung zu einem vorderen Ende (16t) des isolierenden Körpers (16) hin allmählich kleiner wird.
  11. Strukturkörper gemäß Anspruch 10, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Rückfläche (20b) hat, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstrecken, und die Vorderfläche (20) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist, und die Rückfläche (20b) eine ebene Fläche an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  12. Strukturkörper gemäß Anspruch 10, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Rückfläche (20b) aufweist, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstreckt, und die Vorderfläche (20a) eine ebene Fläche an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist, und die Rückfläche (20b) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  13. Strukturkörper gemäß Anspruch 10, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Rückfläche (20b) aufweist, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstrecken, und die Vorderfläche (20a) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist, und die Rückfläche (20b) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromaufwärtigen Ende (16a) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  14. Strukturkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der isolierende Körper (16) ein stromaufwärtiges Ende (16a) und ein stromabwärtiges Ende (16b) mit Bezug auf eine Strömung des Fluids (12) aufweist, zumindest das stromabwärtige Ende (16b) eine Form hat, bei der eine Länge in einer zu der typischen Strömungsrichtung senkrecht verlaufenden und zu einer Längsrichtung des isolierenden Körpers (16) senkrecht verlaufenden Richtung zu einem vorderen Ende (16t) des isolierenden Körpers (16) hin allmählich kleiner wird.
  15. Strukturkörper gemäß Anspruch 14, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Rückfläche (20b) aufweist, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstrecken, und die Vorderfläche (20a) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist und die Rückfläche (20b) eine ebene Fläche an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  16. Strukturkörper gemäß Anspruch 14, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Rückfläche (20b) aufweist, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstrecken, und die Vorderfläche (20a) eine ebene Fläche an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist, und die Rückfläche (20b) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  17. Strukturkörper gemäß Anspruch 14, wobei der isolierende Körper (16) eine Vorderfläche (20a) und eine Hinterfläche (20b) aufweist, die sich parallel zu der Strömung des Fluids (12) erstrecken, und die Vorderfläche (20a) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist, und die Rückfläche (20b) eine abgeschrägte Fläche (30) an dem stromabwärtigen Ende (16b) des isolierenden Körpers (16) aufweist.
  18. Strukturkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der isolierende Körper (16) und der leitende Körper (18) durch Brennen direkt aneinander gefügt sind.
  19. Strukturkörper mit: einem zylindrischen, isolierenden Körper (16), der zumindest einen Hohlabschnitt (14) hat; und zumindest einem leitenden Körper (18), der in dem Hohlabschnitt (14) des isolierenden Körpers (16) positioniert ist, wobei in einem Querschnitt des isolierenden Körpers (16), der eine Normalenlinie in einer Achsrichtung des isolierenden Körpers (16) hat, folgende Beziehung erfüllt ist: 1,5 × Diy ≤ Dix ≤ 15 × Diy wobei Dix eine Länge des isolierenden Körpers (16) in einer ersten Richtung ist, und Diy ein Maximalwert einer Länge eines isolierenden Körpers (16) in einer zu der ersten Richtung senkrecht verlaufenden zweiten Richtung ist; und in dem Querschnitt folgende Beziehung erfüllt ist: 1,2 × Dcy ≤ Dcx ≤ 12 × Dcy wobei Dcx eine Länge des leitenden Körpers (18) in der ersten Richtung ist und Dcy ein Maximalwert einer Länge des leitenden Körpers (18) in der zweiten Richtung ist.
  20. Elektrodenstruktur mit zumindest zwei Strukturkörpern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei eine Wechselstromspannung zwischen dem leitenden Körper (18) eines der Strukturkörper und dem leitenden Körper (18) eines anderen der Strukturkörper aufgebracht wird; und der eine der Strukturkörper und der andere der Strukturkörper derart angeordnet sind, dass eine Achsrichtung des isolierenden Körpers (16) senkrecht zu der typischen Strömungsrichtung ausgerichtet ist.
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