[发明专利]电渗泵和包括该电渗泵的流体泵送系统有效

专利信息
申请号: 202011588190.5 申请日: 2017-06-16
公开(公告)号: CN112682298B 公开(公告)日: 2022-12-30
发明(设计)人: 金在珍;宋镛喆;郑钟旭 申请(专利权)人: 艺流有限公司
主分类号: F04B43/04 分类号: F04B43/04;F04B53/00
代理公司: 北京德琦知识产权代理有限公司 11018 代理人: 张燕;朴圣洁
地址: 韩国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电渗泵 包括 流体 系统
【说明书】:

提供了一种电渗泵以及包括该电渗泵的流体泵送系统,所述电渗泵包括:膜;提供在膜的一个表面上的第一电极,所述第一电极包括多孔载体和在多孔载体上形成的电化学反应材料,所述多孔载体包括绝缘体;以及提供在膜的另一个表面上的第二电极,所述第二电极包括多孔载体和在多孔载体上形成的电化学反应材料,所述多孔载体包括绝缘体。

本申请是申请日为2017年6月16日,申请号为201780040976.3,发明名称为“电渗泵和包括该电渗泵的流体泵送系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电渗泵和包括该电渗泵的流体泵送系统。

背景技术

电渗泵为利用当电压施加至毛细管或多孔分离膜的两端而出现的流体运输现象的泵。因此,当使用电渗构成泵时,用于电压施加的电极基本上用在毛细管或多孔分离膜的两端。

常规上,化学上稳定的铂经常用作电极材料。但是,铂对于水,具有低的氢超电势,并且因此当在多孔分离膜的两端实际施加数伏特或更高的电势差时,在阴极产生氢气,并且气体产生成为限制电渗泵商业化的一个因素。

已经通过将能够氧化和还原的材料引入电极,代替水的电解反应,解决了在电极处通常出现的气体产生的问题,并且银(Ag)/氧化银(AgO)、MnO(OH)、聚苯胺等用作电化学反应的材料。

同时,用于电渗泵的电极必须同时能够引起电化学反应并且使得工作流体(例如,水)穿过。

因为电极必须同时提供用于电化学反应的位点和使得工作流体自由穿过,所以呈现高孔隙率的碳纸和碳织物已经广泛地用于电极,并且通过将电化学反应材料(例如,银(Ag)/氧化银(AgO)、MnO(OH)、聚苯胺等)电沉积或涂布至碳材料的表面的方法而制造的那些电极已经被广泛地施用。

但是,通过将电化学反应材料电沉积或涂布至多孔碳电极(例如,碳纸电极或碳织物电极)的方法制造的这些电极具有极具挑战性的问题,在于随着电渗泵重复操作,电沉积或涂布在电极上的电化学反应材料被消耗并且分离,使得碳电极表面被暴露,并且在暴露的碳电极表面上出现新的电化学反应(例如,水的电解),作为副反应,从而快速增加了电渗泵的功率消耗。当出现这种现象时,在电渗泵使用电池的情况下,明显缩短了其使用的时间。

当泵应用于待连接至人体或可穿戴医学设备的贴片型药物递送设备时,在确定实际应用时,泵的运转需要的电力是一个重要因素。

另外,随着对于通过在人体内侧植入小泵而递送药物的方法逐渐感兴趣,对于可稳定转运而没有任何副反应的电渗泵的兴趣逐渐增加,并且因此,正在进行对于改善电渗泵的稳定性、寿命特性和效率的研究。

发明内容

技术问题

在示例性实施方式中,本发明提供了电渗泵,其中没有由于出现电化学反应材料的消耗或分离造成的副反应,即使在长时间运转之后,并且因此不出现随后电流消耗和功率消耗的增加,因此具有优异的稳定性、寿命特性和效率。

在另一示例性实施方式中,本发明提供了流体泵送系统,所述流体泵送系统包括电渗泵。

技术方案

在示例性实施方式中,本发明提供了电渗泵,所述电渗泵包括:膜;提供在膜的一个表面上的第一电极,所述第一电极包括多孔载体和在多孔载体上形成的电化学反应材料,所述多孔载体包括绝缘体;以及提供在膜的另一个表面上的第二电极,所述第二电极包括多孔载体和在多孔载体上形成的电化学反应材料,所述多孔载体包括绝缘体。

绝缘体可包括选自由以下组成的组中的至少一种:不显示导电性的陶瓷、不显示导电性的聚合物树脂、不显示导电性的玻璃和其组合。

不显示导电性的陶瓷可包括选自由以下组成的组中的至少一种:岩棉、石膏、陶瓷、水泥和其组合。

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