[发明专利]具有组合的引线和气体端口端子的电解气体发生器

说明书

电解气体发生器和用于其中的多功能集电器。在一种实施方式中，集电器构造成将电流从电极传导到导电引线和将在电极处生成的气体传导至外部管线。因此，可以通过将相似轮廓的顶部金属板和底部金属板结合在一起形成集电器，顶部金属板和底部金属板中的每个可以成形为包括主要部分和横向伸出部。底部金属板可在主要部分中具有中央通孔，以接收来自阳极的气体。顶部金属板在其底表面上可具有凹穴。该凹穴可以具有与底部金属板上的通孔对准的第一端，并且可以在横向伸出部的端部具有第二端。导线和管线可附接到横向伸出部。

相关应用的交叉引用

本申请根据35U.S.C.119(e)要求发明人Melissa N.Schwenk等人于2018年5月17日提交的美国临时专利申请号62/672,784的权益，其公开内容通过引用以其全部内容并入本文。

联邦政府资助的研究或开发

本发明是在美国国立卫生研究院授予的R44 DK100999和R43 DK113536下利用政府支持完成的。政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

本发明一般地涉及电解气体发生器，和更具体地，涉及新型电解气体发生器，并涉及在其中使用的电引线和气体端口端子(gas port terminal)的组合。

在使用点处受控地生成一种或多种类型的气体对于多种工业和医疗应用而言是重要的。电解是用于生成此类气体的常用技术，并且通常涉及使用电流将原料(通常是低成本、稳定的反应物)转化为有用的商品(通常是高成本或不稳定的产物)。由于其高工艺效率、其产物选择性以及其通过控制施加电流来控制生产速率的固有能力，电解作为生产技术是有利的。被设计成使用电解来生成一种或多种气体的装置有时被称为电解气体发生器。例如，用于氢气产生的电解气体发生器经常在分析实验室中使用以便按需供应高纯度氢气，以用作气相色谱法中的载体和检测器气体。例如，用于氧气产生的电解气体发生器已经用于在皮肤伤口处原位生成氧气，以改善严重烧伤和糖尿病溃疡的愈合过程。此类电解气体发生器通常需要若干基本系统部件来管理性能和安全性，并且这些基本系统部件通常包括电流控制(例如，用于维持生成率和电压效率的DC电源)、下游压力和气体纯度监测(例如，用于过程和环境安全)和流体管理(例如，水反应物进料泵和气液分离单元)。然而，可以理解，此类部件可增加整个系统的尺寸、成本和复杂性，并且可使整个系统更难以维护。此外，虽然氢气和氧气是由电解气体发生器产生的两种较常见的气体，但电解气体发生器可用于产生其他气体，诸如但不限于，二氧化碳、氯、臭氧、过氧化氢、二氧化氯、一氧化氮、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氨、氯化氢、溴化氢和氰化氢。

用于原位气体生成的新兴医疗应用是向位于皮肤下方的细胞和/或组织提供气态氧，或者作为皮下植入装置的一部分包括在内。皮下植入装置是用于原位生成治疗剂并将其传播给需要该治疗剂的患者以用于治疗各种疾病、症状和/或病症的有用实施。通常，此类植入装置包括封装在合适的可植入容器内的细胞和/或组织。可植入容器通常被设计成允许细胞和/或组织产生期望的治疗剂并用于将所产生的治疗剂传播给患者，而同时限制免疫应答。可以理解，向植入装置递送必需气体(例如，氧气)和营养物对于其中包含的细胞和/或组织的活力和功能是重要的。