CN1199443A - 净化内燃机废气的装置 - Google Patents

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Abstract

本装置具有一个安在安装在发动机的废气导管内的壳体内的电离室;该室有圆形对称的阴极,由电路供电,以相当速度形成负离子释放,破坏废气内有毒或污染成分分子的电子键。火花点火发动机中,壳体有两个同轴接头,由金属海绵围绕来储存废气热量。狄塞尔发动机中,壳体有转换腔用以转换气流。废气在转换腔由电阻加热。本装置的变异形式中,设另一将净化和电离后的部分废气送回发动机进气导管的接头,以提高发动机效率。

Description

净化内燃机废气的装置
技术领域
本发明涉及一种净化内燃机废气的装置。
背景知识
对于内燃机，尤其是汽车发动机，由发动机内燃料的燃烧而产生的废气包括由于碳氢化合物不完全燃烧而产生的污染性的或有毒的气体和蒸汽和燃料中用于改善热循环的添加剂，废气进入到废气管并从其排出。废气管的末端通常装有一个消音器用来吸收声音波峰并消除由废气产生的所有噪音。
众而周知，汽车发动机燃料——用于火花点火燃烧发动机的汽油、液化石油气或甲烷，和用于狄塞尔发动机的粗柴油——由通用的化学分子或CnHm表示的碳氢化合物组成，即具有或多或少的不同原子排列的大的碳和氢分子。被发动机吸入用于燃烧的大气是氮气、氧气和水蒸汽——后者随温度变化——的混合物，也含有明显取决于发动机作业环境大气污染程度的其他气体和蒸汽。
如果氧化过程完全，化学反应就是：
只产生二氧化碳和水蒸汽。但在具体实践中，内燃机还会释放出未燃烧的碳氢化合物蒸汽、其他有害气体如一氧化氮和有毒气体如一氧化碳。
有毒或有害的废气成分的组成和百分比在一个和另一个发动机之间差异较大。该百分比在交通堵塞或气体沉积且不能顺畅扩散入大气的特殊的大气条件下特别高。在某些市区，高分子量的气体，比如二氧化碳氢化合物蒸汽，形成一个集聚红外线的层，从而导致引起天气突变的所谓温室效应。
另外，为了改善混合物在活塞缸内的压缩和防止混合物同时点火，火花点火燃烧发动机采用了含有防爆添加剂的汽油，特别是含铅的四乙铅，即所谓的红色汽油，它非常有害。为了消除四乙铅的有害影响，不含铅的或所谓的绿色汽油就近开发出来，其中的添加剂由芳香烃类的碳氢化合物MTBE或苯组成。但是，如大多数未燃烧的碳氢化合物和聚合物一样，无铅汽油是致癌的，所以只能用在配备有一个以一个波长探测器为特色的催化消音器的发动机上，来自活塞缸的未燃烧的碳氢化合物在该消音器内燃烧。
在狄塞尔发动机内，压缩冲程中将燃料注入燃烧室的同时燃料发生燃烧，燃烧经常因多种原因——燃料供给，喷嘴设定，发动机的速度和载荷，以及发动机预热操作——而不完全，所以，由于排放物和/或各种未燃烧的碳氢化合物构成所谓的废气“粒子”，废气在颜色上或多或少发黑。
在现代的火花点火燃烧发动机上配备了催化消音器，狄塞尔发动机配有电子控制式喷嘴，有毒排放物大大减少，但污染物质，比如CO2的排放绝没有减少。
发明阐述
本发明的一个目的是提供一种非常便捷可靠的用来净化内燃机废气的装置，可以应用于任何类型的发动机来减少废气中污染的和/或有毒的成份。
根据本发明，提供一种净化内燃机废气的装置，该装置由一个电压电源和一个用来收集和用外排该废气的导管组成，其特征在于，该导管包含一个电离室，用以导致负离子的释放从而沿着该废气的通道构成一个电离区；且含有一个由所述电源供电的电路，以如下方式产生所述的释放，即所述的负离子利用一个可破坏所述废气分子的环形电子键的速度，从而释出无污染的离子。
为了提高发动机在起动过程中和/或加速时的效率，所述净化装置的壳体设有一个与一个进气导管连接的接头，用来保证至少部分已净化的电离气体回流到进气导管。
附图简述
本发明的两个最佳的作限定性的实施例将通过举例的方式并参照附图来详述，其中：
图1示出了以根据本发明的一种净化装置的一个第一实施例为特性的一个内燃机的透视示意图；
图2示出了图1中所示装置的一个透视放大图，清楚起见，去掉了一些部件；
图3示出了图2所示装置的一个铅垂直经断面；
图4示出了一个沿图3中IV-IV线的断面；
图5为图2的一个放大详图；
图6示出了所述装置的一种变异形式的与图3类似的一个断面；
图7示出了以根据本发明的一种净化装置的另一个实施例为特性的一个内燃机的透视示意图；
图8示出了图7中所示装置的一个透视放大图，清楚起见，去掉了一些部件；
图9示出了图8所示装置的一个水平直径断面；
图10示出了一个沿图9中X-X线的断面；
图11示出了图10中一个细部的放大了的横向断面；
图12示出了所述装置的一种变异形式的与图3类似的一个断面；
图13示出了沿图12中XIII-XIII线的一个断面。
实施本发明的最好模式
根据本发明的并在随后详述的净化装置，可以位于沿废气管任意所需的部位来获得最好的效果，而且，所述装置的形状和结构特点也可按需要改变。
图1中标号5表示一个汽车火花点火燃烧发动机，它以无铅汽油为能源，且具有一个废气导管6；导管6的末端部分内置一个消音器7，靠近连接活塞缸的支管的部分内置一个催化消音器8，发动机5具有一个由电池9组成的电压源，用来启动发动机，电离所述混合物以及为车灯和车辆仪表提供动力。
根据本发明，导管6分成两个部分11和12，最好在消音器7和8之间分开；一个包含一个电离室14(图2)的壳体13插入11和12部分之间；电离室14与由电池9提供电力的电路16电动连接，该电路在电离室14内提供蓄能电子而且产生一负离子释放，从而沿废气通道形成一个分子对撞电离区。
更具体讲，壳体13具有一个最好呈筒状的侧壁17，由两个基本呈平面的模壁18和19封闭，每个模壁上都具有开口20；模壁18和19上的开口20分别以气密形式配有管状的共轴接头21和22，与导管6的11和12部分以已知的方式连接。
接头21和22(图3和图4)伸入到壳体13内以保证为废气提供一个无剧烈截面变化的光滑通道；电离室14包括一对阴极23，每个都呈圆形并相对于壳体13的轴线对称；每个阴极23的外圆周都具有几个金属丝或其他尖锐末端形式的元件24，因而阴极23呈现出一个圆形刷的外形；元件24使电子径向猛烈释放出到各接头21、22边缘或末端部分26构成的阳极上。
阴极23彼此之间由一个共轴的具有给定长度的导杆27连接，该杆又与径向装配在壳体13上的一个电极28连接。更具体讲，电极28包含在一个由陶瓷绝缘材料制成的并与壳体13的侧壁17气密连接的柱29内。
电极28的外末端接于电路16(图1)的阳极上，接头21和22接地。电路16产生30,000到70,000伏的电压通过元件24以约100,000km/sec的速度将负离子释出到接头21和22的边缘部分26上，进而到壳体13的内表面上。这一速度之所以这样，目的是碰撞破坏有毒或有害物质复杂分子的电子键，从而释出无污染的离子，正如本申请人在1995年6月27日申请的专利TO95A000539中所述的那样。
两个边缘26分别与阴极23轴向分开一给定距离，从而在电离区形成一个具有光滑侧壁的气体膨胀腔31，该腔在电离区防止了在发动机5方向上气体逆压的形成。
每个接头21和22包含一个容纳在壳体13内的部分22，该部分终止于边缘26，且周围环绕一个用来储存热量从而阻止沿32流动的废气大幅度的温降的金属海绵过滤器33。对每个32部分，过滤器33极具优点地分为相对壳体13的直径平面35对称的基本呈半圆的两个部分34(在图4中用虚线表示)。
过滤器33的每个部分34由一个用抗氧化烧结材料制成的金属海绵构成，海绵封入各自的半圆形的壳37内，壳37具有多孔的不锈钢板壁，例如经现场焊接，装配在壳体13的与之分别对应的壁17、19上。
在图6的变异形式中，膨胀腔31个部装配有一个附加的金属海绵过滤器38，该过滤器也是用来储存电离过程中废气的热量。
实际使用中，来自发动机5(图1)的废气流经催化消音器8，在此被催化，目的是减少一氧化氮到最少和有效地消除一氧化碳含量；电路16为电离室14的电离腔31提供阴极23(图2)；金属元件24聚集高速电子而且释出负离子束到各自的接头21和22的边缘26上。
来自消音器18的废气沿接头21流动在腔31内被负离子的释出截流，未燃烧的碳氢化合物和二氧化碳的复杂的分子遭到破坏，从而降低其浓度并且增加了废气的电离氧的含量，然后沿接头22流到消音器7直到导管6的出口。
用多点电子注入法对火花点火燃烧的汽车发动机实施的以及利用一个波长探测器对一个催化消音器进行的废气检测给出如下结果，该结果很能说明问题，显然得到改进。
1)无净化装置时：
一氧化碳CO            0.00％
二氧化碳CO2          15.00％
未燃烧碳氢化合物HC    156ppm
一氧化氮NO            14ppm
氧气O2               0.60％
2)有净化装置时：
一氧化碳CO            0.00％
二氧化碳CO2          7.30％
未燃烧碳氢化合物HC    80ppm
一氧化氮NO            14ppm
氧气O2               10.69％
在具有一个催化消音器的发动机上，在图上到6中的净化装置使二氧化碳和未燃烧碳氢化合物显著减少，并且使废气的电离氧含量增加，从而减小了大气污染和削弱了温室效应。而且，从氧中释放出来的碳原子也被电离，因而可自由排放在大气中。
图1到6的装置也可以安装在消音器7的上游或任何其他合适的位置，在无催化消音器的火花点火燃烧发动机的废气导管6内，因此以含铅汽油为动力。
对具有一个汽化器而无催化消音器且以含铅汽油为动力的火花点火燃烧的汽车发动机实施行驶数万公里以上的废气检测给出如下结果，该结果也很说明问题，显然得到了改进。
1)无净化装置时：
一氧化碳CO            0.55％
二氧化碳CO2          15.00％
未燃烧碳氢化合物HC    188ppm
一氧化氮NO            156ppm
氧气O2               0.76％
2)有净化装置时：
一氧化碳CO            0.30％
二氧化碳CO2          6.00％
未燃烧碳氢化合物HC    96ppm
一氧化氮NO            69ppm
氧气O2               12.12％
在没有催化消音器的火花点火燃烧发动机上，可见该装置不仅仅大致象前面情形那样减少了二氧化碳和未燃烧碳氢化合物含量，而且减少了有害的一氧化碳和一氧化氮的含量，从而具备了与配备一个催化消音器一样的优点，而这种催化消音器不能应用在这种发动机上。
在图7到图11的实施例中，标号105表示一个以粗柴油为动力的狄塞尔发动机，其废气，尤其在寒冷情况下启动时，含有粒状的未燃烧碳氢化合物的废弃物；废气导管106分成两部分111和112来确保包含在壳体113内的电离室114接入；该壳体113具有一个基本呈椭圆的截面，有一穿过截面长轴的对称平面40。
更具体讲，壳体113由一侧壁41和两个基本上平的外横壁42、43组成，并且包含另外两个与壁42、43基本平行的横壁44和46；壁43和46构成一个第一气流交换腔47，壁42和44构成一个第二气流交换腔48；电离室114包括一个中心管49，该管以气密形式延伸穿过分别位于壁44和46内的开口51和52(图9)。
壳体113也具有两个伸入到壳体113内且彼此之间轴线偏移的接头53和54；接头53以气密形式安装，贯穿于在壁42内形成的开口；并相对壳体113的轴线偏移，连接在导管106(图7)的部分111；接头54与管49以气密形式同轴联接，并以气密形式贯穿安装于在外壁43内形成的开口，与异管106的部分112连在一起。
在内壁44和46之间，壳体113还内含两个基本相同的管56和57，以气密形式分别安装在壁44和46的开口内；管56以气密形式与接头53连接，管57与两个交换腔47和48连接；管56和57(图10)各自的轴位于一个与对称平面40平行的平面内。
在壁46处，每个管56、57具有一个伸入腔47一个给定长度的部分58，该部分58内置一个圆柱形金属网过滤器59。每个金属网过滤器在里面分别装有一个由一个电阻或类似物构成的预垫元件，该元件由电池109供电并且分别具有一个向腔47凸出的用来连接电池109的附带物60。电阻61用来进一步燃烧进入电离室114以前的废气中的粒子。
电离室114包含沿中心管49的轴线排列的阴极64的两副阴极组62和63。每个阴极64包括一个刷子或圆周尖锐的碟子，尖梢66(图11)用来猛烈释出负离子束，使之大致径向地到达起阳极作用的管49的对应部分。尖梢66可以轴向偏移，以产生沿阴极64的轴线的给定部分延伸的交叉负离子束。
每副阴极组62、63中的阴极64分别由一个各自的轴杆67连接，该轴杆反过来又与一个电极68相连，电极68插入一个用绝缘材料制成的以气密形式贯穿安装在管49内的开口70中的柱69内。两个开口70在管49上恰当地轴向分开；每个柱69借助一个垫圈71和一块板72可拆卸地安装在壳体113的侧壁41上；每个电极68与电路116(图7)电动连接。
来自发动机105(图7，8和9)的废气流入壳体113的接头53，沿管56并穿过各自相应的过滤器59进入第一交换腔47，再通过各自相应的过滤器59进入管57。这两个过滤器59由于废气而保持一个高温，并且由各自的电阻61预热，因而流经过滤器59的未燃烧碳氢化合物继续燃烧，减少了废气中颗粒的含量。
在管57的出口，废气通过第二交换腔48进入中心管49并沿着由阴极64的两副阴极组62和63形成的电离区流动；由阴极64向管49的各自相应部分释出的高速负离子破坏了废气中的有毒或污染成份的复杂分子的环形电子键，因而释放出无污染的离子，并且，废气从管49沿接头54流入导管106的112部分，通过消音器107进入大气。在图8和9中，废气的迷宫式路径用相应的箭头示出。
根据本发明的废气净化装置的优点因以上所述而清楚。除了从废气管出来前含有大量有毒或污染性成分的气体被净化外，该装置还有助于减少二氧化碳的含量，从而释出电离氧和电离碳，以削弱温室效应。
以含铅汽油为动力的发动机的情形下，该装置也能减少一氧化碳和一氧化氮的含量，因而完成与一个催化消音器相同的功能。狄塞尔发动机方面，该装置减少了颗粒含量，即来自活塞缸的废气中未燃烧的物质。
从所周知，废气中有毒和污染成份的百分比很大程度上随发动机的速度和温度变化。更具体而言，在发动机冷起动或急剧加速时，混合物中燃料浓度太高，不能完全燃烧；当发动机速度急剧下降时，在吸入冲程产生一较大真空，从而降低了废气的压力。在这些情况的每种情形下，大于空气比重的成份，例如水蒸汽和湿度饱和的碳氢化合物蒸汽，相互交会，形成一个气体的致密层，增加了大气污染并且可以改变电离室的绝缘空气层。
在图12和13中示出的该装置的变异形式中，上述蒸汽被减少并从废气中分离，而且，至少一部分经再氧化，电离了的废气流回到发动机5的通常的进气导管73(图1)内，在此其与新鲜的燃料和空气混合形成优化燃料燃烧的等离子。为此目的，壳体13在底部设有一个半圆形截面的凸起74，与壁19的接头22同轴；因此接头22便位于壳体13的底部，并由导管6的12部分连接在消音器7上，如图3中所示。
壁19也设有一个第三接头76通过一个未示出的导管与进气导管73(图1)连接，该接头(图12)和入口接头21、阴极23同轴。接头21内侧末端插入一个用来保持废气高温的过滤器77内，该过滤器包含材料堆，也用来干燥水份和燃料蒸汽。更具体讲，材料堆由多孔陶土和/或沸石和/或泡沫铝和/或其他无机绝热材质的球状小丸组成，纳入一个筒形的金属容器78内并由一个多孔的平面金属板壁79保持住。容器78与壳体13同轴，其侧壁包含一个为该两个阴极23构成阳极并形成膨胀腔31侧壁的部分81。容器78的侧壁还具有一个位于凸起74并且是多孔的允许粒子和饱和蒸汽分子掉进凸起74内的部分82。
由于呈球形，过滤器77的小丸很容易被来自发动机5的气体的间歇流入而搅动，从而随着气流通过实现一个迅速的动能交换，并且，过滤器77的材料的物理和化学特性可以干燥废气中的蒸汽。
循环接头76插入另一个，如金属海绵的过滤器83内，过滤器83被同轴地容纳在一个筒形的金属板容器84内，容器84又容纳在壳体13的另一个腔86内，并且具有一个在其整个筒形表面上制出多孔的侧壁87。
在发动机5的一个稳定的工作速度下，即具有一个正确的理想的空气-燃料供给比，废气沿接头21流过并由过滤器77过滤；所有微粒通过多孔部分82掉入凸起74并进入出口接头22内，过滤后的气体穿过壁79流入膨胀腔31，在此被净化和电离，如图3所示，随后进入腔体86。
在发动机工作过程中，借助于进气导管73的真空，由轻气体例如氢气和氧气组成的部分气体从腔体86流经过滤器83，沿接头76回到发动机5的进气导管73内，同时，剩余的来自过滤器77和腔体31并含有较重分子，例如未燃的聚合物的气体，带着所有掉入凸起74的粒子沿出口接头22流到消音器7。
当使用起动器来变浓燃料混合物从而冷起动发动机5时，和通过操作加速器变浓混合物的情况下急剧加速时，进入接头21的废气含有带水和燃料的饱和蒸汽，流经过滤器77时，转换为干蒸汽并进入腔体31。剩余的全部蒸汽冷凝后以滴珠状掉入凸起74并进入出口接头22。
另一方面，干燥的燃料分子流径经过滤器83，沿接头76流回到进气导管73中，因而大幅度地降低了大气污染，—尤其在城镇交通，交通灯的因素或在交通阻塞的情况下，而且，同时提高了发动机的效率并降低了燃料消耗。
显然，可以对在此描术并图示的装置的实施例进行修改而不偏离本发明的范围。例如，图7到11的实施例也可以如在图12和13中那样设置一个循环接头；也可以改变壳体13、113的截面和/或阴极23、64的形状或数量。
更具体讲，阴极64可以由尖锐的碟形电极构成，也可以用在图1-6和图12-13的实施例中；刷形阴极23也可以用在图7-11的实例中，而且，在所有的实施例中，可以改变气流的路径和过滤器33、38、59的布置。
在图12-13的实施例中，循环接头76可径向布置；在图1-6和图12-13的实施例中，可以设置一个加热元件来减少废气中未燃烧物质的量。无论是哪种情况，图2和3的金属海绵过滤器33以及电阻61(图9)无需非得作业。

Claims (32)

1.一种用来净化内燃机废气的装置，其构成为：一个电压电源和一个收集并外排所述废气的废气导管(6，106)；其特征在于：所述废气导管(6，106)内含一个用来产生一个电子释放从而沿所述废气的路径形成一个电离区的电离室(14，114)；一个由所述电源(，109)供电的电路(16，116)以下列方式产生所述释放，即所述电子的速度是以破坏所述废气分子的环形电子键，因而释出无污染的离子。
2.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的电离室(14，114)包含在一个壳体(13，113)内，该壳体具有至少一个侧壁(17，41)和两个横壁(18，19；42，43)；所述侧壁(18，19；42，43)具有相应的连接在所述废气导管(6，106)的两个部分(11，12；111，112)之间的接头(21，22；53，54)，以保证为所述废气提供一个截面无急剧变化的光滑路径。
3.一种如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电离室(14，114)包括至少一个圆形对称的阴极(23，64)，该阴极由几个用来将电子基本上经向射出到与该阴极(23，64)同轴的一个阳极(26，49)上的元件(24，26)组成。
4.一种如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电离室(14，114)包括至少一对同轴的由一预定长度的杆(27，67)相互连接的阴极(23，64)，所述杆(27，67)通过电绝缘装置(29，69)与一个装在所述壳体(13，113)上的一个电极(26，68)连接。
5.一种如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的绝缘装置由一个用绝缘材料制成的以所述电极(28，68)穿过其中而装配的柱(29，69)组成；所述电极(28，68)的一部分位于所述壳体(13，113)的外部与所述电路(16，116)电动连接。
6.一种如上述权利要求3到5之一所述的装置，其特征在于，所述的每个阴极(23，64)的外圆周边具有用来释放所述电子的几个尖锐的金属元件(24，66)。
7.一种如上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述的电离室(14，114)可放在所述废气的消音器(7，107)上游的所述废气导管(6，106)内。
8.一种如权利要求7所述的装置，用在一个带有一个催化消音器(8)的火花点火燃烧发动机(5)上，其特征在于，所述的电离室(14)可放在位于该催化消音器(8)和一个消音器(7)之间的所述废气导管(6)内。
9.一种如上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述的电离室(14)具有保持流过该室(14)的气体处于一个高温的装置(33，38，77，83)。
10.一种如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的保温装置(33，38，77，83)由一金属海绵过滤器(33，38，83)组成。
11.一种如权利要求3和10所述的装置，其特征在于，所述的接头(21，22)彼此同轴，且分别包括一个在所述电极偶中构成一个相应阴极(23)的阳极的边(26)。
12.一种如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述的接头(21，22)各具有一个伸入所述壳体(13)内的给定的部分(32)；每个该部分(32)由一所述过滤器(33)围绕并终止于一所述的边(26)。
13.一种如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的边(26)沿轴向分开为所述废气构成一个膨胀腔(31)，用来防止沿发动机(5)的方向在所述废气上形成逆压。
14.一种如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述的膨胀腔(31)由一个附加的金属海绵过滤器(38)覆盖在外。
15.一种如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述壳体(13)具有一基本呈筒形的断面；为每个所述的给定部分(32)，所述的过滤器(33)由两个半圆形部分(34)组成，每个半圆形部分由一金属海绵构成，海绵包在一个具有至少一个多孔的金属板壁的半圆形容器(37)内；该容器(37)装在所述壳体(13)上。
16.一种如以上权利要求2到10中之一所述的装置，其特征在于，所述的壳体(13)具有一个与发动机(5)的进气导管(73)相连的第三接头(76)，用来将至少一部分净化和电离后的废气送回到该进气导管(73)。
17.一种如以上权利要求7和16所述的装置，其特征在于，所述壳体(13)的出口接头(22)位于该壳体(13)的底部，为排出富含在蒸汽和/或粒子的废气部分而设。
18.一种如权利要求9和17所述的装置，其特征在于，所述保温装置(77，83)由一个过滤器(77)构成，过滤器包含将湿蒸汽转换为干燥蒸汽的材料堆。
19.一种如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述的材料堆呈球形小丸，能够在废气间歇地流经的条件下迅速进行能量交换。
20.一种如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述的材料可由多孔陶土和/或沸石和/或泡沫铝和/或其他无机绝缘材质构成。
21.一种如权利要求4和上述权利要求18到20之一所述的装置，其特征在于，所述球形小丸过滤器(77)包在一个在出口接头(22)处具有一多孔部分(82)的金属板容器(78)内；该容器(78)也有一紧邻一个包容所述阴极副(23)的气体膨胀腔(31)的多孔壁(79)。
22.一种如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述容器(78)具有一筒形侧壁与所述阴极(23)同轴；该侧壁的一部分(81)构成所述膨胀腔(31)并起一个阳极的作用；所述第三接头(76)和气体的入口接头(21)与所述阴极(23)同轴。
23.一种如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第三接头(76)和所述膨胀腔(31)之间，设有另一个金属网过滤器(83)，包容在另一个具有一多孔侧壁的筒形容器(84)内。
24.一种如权利要求3和7所述的装置，用于狄塞尔发动机(105)；其特征在于，所述电离室(114)联有至少一个协助所述废气的未燃烧成份燃烧的预热元件(61)。
25.一种如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述预热元件(61)位于所述电离室(114)上游，并且由一金属网(59)组成，该金属网用一由所述电压电源(109)供电的电阻(61)预热。
26.一种如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述壳体(113)包含两个内部横壁(46，44)，它们分别构成用来转换所述气体流的一个第一转换腔(47)和一个第二转换腔(48)。
27.一种如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述接头(53，54)其中之一(54)与一形成所述阳极的中心管(49)同轴；该管(49)位于所述两内部横壁(44，46)之间；每个所述接头(53，54)伸入所述壳体(113)，伸到一个相应的内部横壁(44，46)。
28.一种如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述内部横壁(44，46)之间，设有另外两管(56，57)用作所述气体在两所述转换腔(47，48)之间的通道；该另外两管(56，57)其中之一(56)与所述接头(53，54)之一(53)连接。
29.一种如权利要求28所述的装置，其特征在于，所述另外两管(56，57)的每一管包含一包容所述金属网(59)和所述预热元件(61)的部分(58)。
30.一种如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述部分(58)伸入所述第一转换腔(47)一给定长度；所述预热元件(61)包含一个向所述第一转换腔(47)凸起的附加物(60)。
31.一种如上述权利要求24到30之一所述的装置，其特征在于，所述壳体(113)具有一椭圆断面和一通过该断面长轴的对称平面(40)，所述另外的管(56，57)以其各自轴线位于一个与该对称平面(40)平行的平面内而设置。
32.一种如上述权利要求24到31之一所述的装置，其特征在于，所述中心管(49)包含阴极(64)的两副阴极组(62，63)，该阴极组(62，63)包容在所述中心管(49)内的每个轴向分开的座(70)内；每个所述阴极组可拆卸地安装在所述壳体(113)的一个侧壁上。
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