ИОНИЗАТОР Российский патент 2004 года по МПК F02P3/10 

Изобретение относится к ионизаторам и может быть использовано для ионизации газообразных, жидких и твердых тел, в частности, для поджига горючих смесей в устройствах зажигания, запуска ионных ламп, в газовой и электрической сварке, и т.п.

Известен ионизатор, включающий источник импульсного напряжения, вход запуска которого является входом запуска ионизатора (патент RU №2168056, 1999).

Известный ионизатор требует для поддержания процесса ионизации достаточно высокого напряжения.

Технический результат от использования предлагаемого ионизатора заключается в снижении напряжения, поддерживающего процесс ионизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в ионизатор, включающий источник импульсного напряжения, вход запуска которого является входом запуска ионизатора, введены источник тока с блоком запуска, управляющий вход которого соединен со входом запуска или выходом источника импульсного напряжения, и сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами источника импульсного напряжения и источника тока с блоком запуска, а выход является выходом ионизатора, источник тока с блоком запуска выполнен в виде, обеспечивающем появление напряжения на его выходе на интервале (t₁, t₁+Δt), где t₁ - момент окончания действия импульса на выходе источника импульсного напряжения, Δt - время жизни ионов ионизируемого вещества.

Указанный технический результат достигается также тем, что источник тока с блоком запуска содержит последовательно соединенные источник тока и нормально разомкнутый ключ, выход которого является выходом источника тока с блоком запуска, и первый элемент задержки, вход которого является управляющим входом источника тока с блоком запуска, а выход соединен с управляющим входом нормально разомкнутого ключа.

Указанный технический результат достигается также тем, что источник тока с блоком запуска содержит источник тока, выход которого является выходом источника тока с блоком запуска, и второй элемент задержки, вход которого является управляющим входом источника тока с блоком запуска, а выход соединен со входом запуска источника тока.

Указанный технический результат достигается также тем, что элемент задержки выполнен в виде блока выделения заднего фронта входного импульса, например, дифференцирующей цепи.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор выполнен в виде соединения выходов источника импульсного напряжения и источника тока с блоком запуска.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор выполнен в виде первого диода, анод которого является первым входом, а катод - вторым входом и выходом сумматора.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор выполнен в виде второго диода, катод которого является первым входом, а анод - вторым входом и выходом сумматора.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор содержит третий и четвертый диоды, аноды которых являются соответственно первым и вторым входами, а объединенные катоды - выходом сумматора.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор содержит пятый и шестой диоды, катоды которых являются соответственно первым и вторым входами, а объединенные аноды - выходом сумматора.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор содержит седьмой диод, анод которого является первым входом сумматора, и восьмой диод, катод которого является выходом сумматора, объединенные катод седьмого и анод восьмого диодов являются вторым входом сумматора.

Указанный технический результат достигается также тем, что сумматор содержит девятый диод, катод которого является первым входом сумматора, и десятый диод, анод которого является выходом сумматора, объединенные анод девятого и катод десятого диодов являются вторым входом сумматора.

На фиг.1 изображена функциональная электрическая схема ионизатора, на фиг.2, 3 - варианты выполнения источника тока с блоком запуска.

Ионизатор содержит источник импульсного напряжения 1, источник тока с блоком запуска 2, сумматор 3, источник тока 4, первый элемент задержки 5, нормальноразомкнутый ключ 6, второй элемент задержки 7.

Ионизатор работает следующим образом. По команде запуска электрический импульс (любой, заранее выбранной в зависимости от конкретного применения ионизатора, длительности) с выхода источника импульсного напряжения 1 через сумматор 3 попадает на выход ионизатора, что приводит к начальной ионизации вещества. Команда запуска или выходной импульс с выхода источника импульсного напряжения 1 поступает на управляющий вход источника тока с блоком запуска 2. В первом варианте выполнения источника тока с блоком запуска 2 команда запуска или выходной импульс с выхода источника импульсного напряжения 1 попадает на вход первого элемента задержки 5 и далее - на управляющий вход ключа 6, контакты которого замыкаются и пропускают напряжение (импульсное или постоянное, также в зависимости от конкретного применения ионизатора) с выхода источника тока 4 на второй вход сумматора 3. В другом варианте команда запуска или выходной импульс с выхода источника импульсного напряжения 1 попадает на вход второго элемента задержки 7 и с его выхода - на вход запуска источника тока 4, включая его и разрешая тем самым прохождение появившегося на его выходе напряжения с выхода на второй вход сумматора 3. Пройдя через сумматор 3, это напряжение попадает на выход ионизатора. Время задержки устанавливают таким, чтобы напряжение с выхода источника тока 4 попало на выход ионизатора и, следовательно, начало воздействовать на ионизируемое вещество в течение промежутка времени между моментом окончания действия импульса с выхода источника импульсного напряжения 1 и моментом прекращения существования заряженных частиц, образовавшихся под воздействием импульса с выхода источника импульсного напряжения 1. Выполнение сумматора 3 определяется требованиями к развязке между источником импульсного напряжения 1 и источником тока 4, а также полярностью их выходных напряжений.

Использование: для ионизации газообразных, жидких и твердых тел, в частности, для поджига горючих смесей в устройствах зажигания, запуска ионных ламп, в газовой и электрической сварке и т.п. Технический результат от использования предлагаемого ионизатора заключается в снижении напряжения, поддерживающего процесс ионизации. Сущность изобретения: ионизатор содержит источник импульсного напряжения, источник тока с блоком запуска, сумматор, источник тока, первый элемент задержки, нормально разомкнутый ключ, второй элемент задержки. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ионизатор, включающий источник импульсного напряжения, вход запуска которого является входом запуска ионизатора, отличающийся тем, что введены источник тока с блоком запуска, управляющий вход которого соединен со входом запуска или выходом источника импульсного напряжения, и сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами источника импульсного напряжения и источника тока с блоком запуска, а выход является выходом ионизатора, источник тока с блоком запуска выполнен в виде, обеспечивающем появление напряжения на его выходе на интервале (t₁, t₁+Δt), где t₁ - момент окончания действия импульса на выходе источника импульсного напряжения, Δt - время жизни ионов ионизируемого вещества.2. Ионизатор по п.1, отличающийся тем, что источник тока с блоком запуска содержит последовательно соединенные источник тока и нормальноразомкнутый ключ, выход которого является выходом источника тока с блоком запуска, и первый элемент задержки, вход которого является управляющим входом источника тока с блоком запуска, а выход соединен с управляющим входом нормальноразомкнутого ключа.3. Ионизатор по п.1, отличающийся тем, что источник тока с блоком запуска содержит источник тока, выход которого является выходом источника тока с блоком запуска, и второй элемент задержки, вход которого является управляющим входом источника тока с блоком запуска, а выход соединен со входом запуска источника тока.4. Ионизатор по п.2 или 3, отличающийся тем, что элемент задержки выполнен в виде блока выделения заднего фронта входного импульса, например, дифференцирующей цепи.5. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор выполнен в виде соединения выходов источника импульсного напряжения и источника тока с блоком запуска.6. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор выполнен в виде первого диода, анод которого является первым входом, а катод -вторым входом и выходом сумматора.7. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор выполнен в виде второго диода, катод которого является первым входом, а анод -вторым входом и выходом сумматора.8. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор содержит третий и четвертый диоды, аноды которых являются соответственно первым и вторым входами, а объединенные катоды - выходом сумматора.9. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор содержит пятый и шестой диоды, катоды которых являются соответственно первым и вторым входами, а объединенные аноды - выходом сумматора.10. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор содержит седьмой диод, анод которого является первым входом сумматора, и восьмой диод, катод которого является выходом сумматора, объединенные катод седьмого и анод восьмого диодов являются вторым входом сумматора.11. Ионизатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сумматор содержит девятый диод, катод которого является первым входом сумматора, и десятый диод, анод которого является выходом сумматора, объединенные анод девятого и катод десятого диодов являются вторым входом сумматора.