一種純氧發(fā)生組件的結(jié)構(gòu)及包含該組件的微氧治療儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電化學(xué)制造純氧的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及便攜式的微型制氧裝置，具體 涉及一種純氧發(fā)生組件的結(jié)構(gòu)及包含該組件的微氧治療儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國專利CN102330107B公開了采用粘結(jié)劑封裝自呼吸式電化學(xué)純氧發(fā)生組件， 該組件中多孔氣體端板、膜電極組件、氧氣端板依次密封連接，膜電極組件與多孔氣體端 板、氧氣端板的連接處外緣面分別設(shè)置有封裝槽，通過在封裝槽內(nèi)填裝粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)組件的 快速封裝，雖然組件封裝效率較高、產(chǎn)品產(chǎn)能有所提高，但多孔氣體端板與膜電極組件的陰 極氣體擴(kuò)散層之間連接的緊密型較差；為此，中國專利CN103173781A公開了通過在多孔氣 體端板、膜電極、氧氣端板和內(nèi)部集氣底座的外部緊密纏繞絕緣帶，使多孔氣體端板與陰極 氣體擴(kuò)散層緊密貼合，但是多孔氣體端板與陰極氣體擴(kuò)散層之間的集電效果較差，我們通 過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)電的多孔氣體端板上打孔會使導(dǎo)多孔氣體端板的剛度大大下降，在 外部緊密纏繞的絕緣帶的束縛下，多孔氣體端板會微微拱起，在多孔氣體端板和陰極氣體 擴(kuò)散層之間會形成微縫隙，該微縫隙只有在顯微條件下才能發(fā)現(xiàn)，肉眼無法識別，導(dǎo)致接觸 電阻增大，集電效果很差，集電效果差反應(yīng)在組件輸入電壓很高，這樣會加速組件的電化學(xué) 腐蝕，從而減少組件使用壽命。
[0003] 含有該純氧發(fā)生組件的氧氣治療儀適用于體表破損形成創(chuàng)傷的人，一件能夠正常 工作的氧氣治療儀關(guān)乎著這類人群的正常生活甚至是生命健康，然而由于上述純氧發(fā)生組 件的結(jié)構(gòu)問題，輸入電壓越高純氧發(fā)生組件的電腐蝕速率就越快，導(dǎo)致組件壽命降低，并且 上述適用人群無法獲知純氧發(fā)生組件的使用壽命，存在使用隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供了一種純氧發(fā)生組件的結(jié)構(gòu)，其能減小接觸電阻、降低 組件的輸入電壓、增強(qiáng)集電效果，從而減緩組件的電化學(xué)腐蝕速度，延長組件使用壽命；同 時(shí)，本發(fā)明還提供了一種包含上述純氧發(fā)生組件的微氧治療儀，其使用壽命能夠達(dá)到預(yù)期， 避免了使用隱患。
[0005] -種純氧發(fā)生組件的結(jié)構(gòu)，包括氣體端板、膜電極組件、氧氣端板和集氣底座，所 述膜電極組件包括陽極氣體擴(kuò)散層、陽極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層和陰極氣體擴(kuò)散 層，所述氣體端板、所述陰極氣體擴(kuò)散層、所述陰極氣體催化層、所述質(zhì)子交換膜、所述陽極 氣體催化層、陽極氣體擴(kuò)散層、所述氧氣端板和所述集氣底座依次疊放并通過絕緣帶緊密 纏繞為一整體，其特征在于：所述氣體端板為無孔端板，所述氣體端板和所述陰極氣體擴(kuò)散 層之間設(shè)有金屬墊片，所述金屬墊片的厚度小于所述氣體端板的厚度，所述氣體端板和所 述陰極氣體擴(kuò)散層的面積均大于所述金屬墊片的面積，所述金屬墊片周向與所述氣體端 板、所述陰極氣體擴(kuò)散層之間形成空氣通道。
[0006] 進(jìn)一步地，所述金屬墊片的厚度D取值為0 <D< 0. 5mm。
[0007] 進(jìn)一步地，所述金屬墊片的材質(zhì)選自不銹鋼、金、銀、鉑、銥或鈦中的任一種。
[0008] 進(jìn)一步地，所述膜電極組件的所述陽極氣體擴(kuò)散層、陽極催化層與所述氧氣端板 的連接處外緣面設(shè)置有封裝槽，粘結(jié)劑填裝于封裝槽內(nèi)；所述氧氣端板的下端面與所述集 氣底座的上端面相貼合，所述集氣底座的上端面周向設(shè)有密封槽，所述氧氣端板的周向部 位覆蓋所述密封槽，所述密封槽內(nèi)填裝粘結(jié)劑使得所述氧氣端板和所述集氣底座封裝成一 體。
[0009] 進(jìn)一步地，所述氧氣端板上設(shè)有氧氣通孔，所述氧氣通孔與所述集氣底座的氧氣 出氣孔連通，所述氧氣通孔設(shè)置有1~3個(gè)，優(yōu)選的，所述氧氣通孔設(shè)有1個(gè)。
[0010] -種微氧治療儀，包括純氧發(fā)生組件，所述純氧發(fā)生組件包括氣體端板、膜電極組 件、氧氣端板和集氣底座，所述膜電極組件包括陽極氣體擴(kuò)散層、陽極催化層、質(zhì)子交換膜、 陰極催化層和陰極氣體擴(kuò)散層，所述氣體端板、所述陰極氣體擴(kuò)散層、所述陰極氣體催化 層、所述質(zhì)子交換膜、所述陽極氣體催化層、陽極氣體擴(kuò)散層、所述氧氣端板和所述集氣底 座依次疊放并通過絕緣帶緊密纏繞為一整體，其特征在于：所述氣體端板為無孔端板，所述 氣體端板和所述陰極氣體擴(kuò)散層之間設(shè)有金屬墊片，所述金屬墊片的厚度小于所述氣體端 板的厚度，所述氣體端板和所述陰極氣體擴(kuò)散層的面積均大于所述金屬墊片的面積，所述 金屬墊片周向與所述氣體端板、所述陰極氣體擴(kuò)散層之間形成空氣通道。
[0011] 進(jìn)一步地，所述金屬墊片的厚度D取值為0 <D< 0.5mm。
[0012] 進(jìn)一步地，所述金屬墊片的材質(zhì)選自不銹鋼、金、銀、鉑、銥或鈦中的任一種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述膜電極組件的所述陽極氣體擴(kuò)散層、陽極催化層與所述氧氣端板 的連接處外緣面設(shè)置有封裝槽，粘結(jié)劑填裝于封裝槽內(nèi)；所述氧氣端板的下端面與所述集 氣底座的上端面相貼合，所述集氣底座的上端面周向設(shè)有密封槽，所述氧氣端板的周向部 位覆蓋所述密封槽，所述密封槽內(nèi)填裝粘結(jié)劑使得所述氧氣端板和所述集氣底座封裝成一 體。
[0014] 進(jìn)一步地，所述氧氣端板上設(shè)有氧氣通孔，所述氧氣通孔與所述集氣底座的氧氣 出氣孔連通，所述氧氣通孔設(shè)置有1~3個(gè)，優(yōu)選的，所述氧氣通孔設(shè)有1個(gè)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述微氧治療儀包括主機(jī)和微氧插件，所述主機(jī)包括主機(jī)殼體和主控 制板，所述微氧插件包括插件殼體、插件控制板和所述純氧發(fā)生組件，所述插件殼體上開有 透氣孔，所述純氧發(fā)生組件的氧氣接頭穿過所述插件殼體，所述主機(jī)殼體上設(shè)有與所述插 件殼體相匹配的插槽，所述微氧插件插合于所述插槽內(nèi)，所述插件控制板的插件接口和所 述主控制板的主機(jī)接口相接合實(shí)現(xiàn)所述主機(jī)和所述微氧插件的電控連接。
[0016] 進(jìn)一步地，所述插件殼體設(shè)有向外延伸的卡勾，所述卡勾與所述插件接口位于同 側(cè)，所述主機(jī)殼體設(shè)有分離按鈕，所述分離按鈕一端通過連接臂與所述插槽底壁連接，所述 主機(jī)殼體對應(yīng)所述分離按鈕、連接臂設(shè)有開口，所述連接臂上設(shè)有與所述卡勾相扣合的定 位凸起。
[0017] 進(jìn)一步地，所述主控制板或插件控制板上設(shè)有時(shí)間計(jì)數(shù)器、存儲器，所述存儲器存 儲有使用時(shí)間的預(yù)設(shè)值，當(dāng)時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)算的累積使用時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值后，微氧插件停止 工作。
[0018] 進(jìn)一步地，所述插件控制板上裝有壓力傳感器，所述純氧發(fā)生組件的陽極引腳、陰 極引腳、壓力引出管分別連接所述插件控制板的正極爪、負(fù)極爪、壓力傳感器的輸入端，所 述純氧發(fā)生組件的氧氣出氣孔連通所述壓力引出管； 所述主機(jī)殼體包括主機(jī)上殼和主機(jī)下殼，所述主機(jī)下殼內(nèi)設(shè)有電池安裝腔和主控制板 安裝腔，所述主控制板安裝于所述主控制板安裝腔內(nèi)，所述主控制板上設(shè)有電源開關(guān)、氧氣 置換按鈕、置換時(shí)間按鈕、氧氣治療劑量按鈕、程序執(zhí)行按鈕、溫度傳感器和濕度傳感器，所 述主控制板的輸出端連接有顯示屏，所述主機(jī)上殼設(shè)有電源開關(guān)孔、氧氣置換按鈕孔、置換 時(shí)間按鈕孔、氧氣治療劑量按鈕孔、程序執(zhí)行按鈕孔和顯示屏裝配孔。
[0019] 進(jìn)一步地，外露于所述純氧發(fā)生組件的壓力引出管、壓力傳感器的輸入端的外緣 面套裝有密封軟管，所述密封軟管的外緣面套裝有導(dǎo)向管。
[0020] 采用本發(fā)明的純氧發(fā)生組件的結(jié)構(gòu)，氣體端板為無孔端板，其剛性增強(qiáng)，在絕緣帶 的纏繞下未發(fā)現(xiàn)拱起；其次，由于金屬墊片的面積小于氣體端板、陰極氣體擴(kuò)散層的面積， 在外部緊密纏繞的絕緣帶的束縛下，可以增加氣體端板與金屬墊片之間、金屬墊片與陰極 氣