[发明专利]氧分离组件和方法

权利要求书

1.一种电驱动氧分离组件,包括：

至少一个管状薄膜元件，其具有阳极层、阴极层、位于阳极层和阴极层之间的电解质层以及靠近并接触阳极层和阴极层定位并位于至少一个管状薄膜元件的内侧和外侧上的两个集流器层，以允许电源施加电位，从而导致氧离子从阴极层穿过电解质层输送到阳极层；以及

一组导体，其被连接到位于至少一个管状薄膜元件的两个中央隔开位置处的两个集流器层之一上，并且其被连接到至少位于至少一个管状薄膜元件的与两个中央隔开位置在外部隔开的相对端部位置处的两个集流器层的另一个上，使得电源能够经由两个中央隔开位置之间的所述组导体和至少两个相对端部位置施加电位，通过所施加的电位产生且流过至少一个管状薄膜元件的电流被分成在两个中央隔开位置与相对端部位置之间流动的两个部分。

2.根据权利要求1所述的电驱动氧分离组件，其中：

至少一个管状薄膜元件的外部相对端部部分被保持在绝缘构件内；

两个集流器层之一位于至少一个管状薄膜元件的外侧上；

阴极层靠近两个集流器层之一；以及

阴极层和两个集流器层之一部分地沿着所述至少一个管状薄膜元件的长度尺寸延伸，使得所述至少一个管状薄膜元件的外部相对端部部分至少没有阴极层和两个集流器层之一。

3.根据权利要求2所述的电驱动氧分离组件，其中：

具有细长构造的电流分配器定位在所述至少一个管状薄膜元件内，在所述至少一个管状薄膜元件的端部之间延伸，并且在位于管状薄膜元件内的多个点处接触两个集流器的另一个；以及

连接到管状薄膜元件的相对端部位置的导体被连接到电流分配器的相对端部。

4.根据权利要求3所述的电驱动氧分离组件，其中所述电流分配器具有螺旋状构造。

5.根据权利要求4所述的电驱动氧分离组件，其中：

所述至少一个管状薄膜元件具有相对的端部密封件、穿过相对的端部密封件的相对的密封的电馈通件以及穿过相对的端部密封件之一以排出氧的出口管；并且

在两个相对端部位置处连接至所述至少一个管状薄膜元件的导体经过电馈通件并连接到电流分配器上。

6.根据权利要求1所述的电驱动氧分离器组件，其中：

所述至少一个管状薄膜元件是多个管状薄膜元件；并且

多个管状薄膜元件通过该组导体串联电连接，其中第一对导体连接到管状薄膜元件的第一个的两个中央隔开位置，第二对导体连接到管状薄膜元件的第二个的相对端部位置，并且其余成对的导体在两个中央隔开位置和至少其相对端部位置连接成对的其余管状薄膜元件，使得第一对导体和第二对导体能够连接到电源。

7.根据权利要求6所述的电驱动氧分离组件，其中两个集流器之一位于靠近阴极层的每个管状薄膜元件的外侧上，并且两个集流器的另一个位于靠近阳极层的管状薄膜元件的内侧上。

8.根据权利要求7所述的电驱动氧分离组件，其中：

具有细长构造的电流分配器定位在每个管状薄膜元件内，在管状薄膜元件的端部之间延伸，并且在管状薄膜元件内的多个点处接触两个集流器的另一个；并且

连接到管状薄膜元件的相对端部位置的导体被连接到电流分配器的相对端部。

9.根据权利要求8所述的电驱动氧分离组件，其中所述电流分配器具有螺旋状构造。

10.根据权利要求7所述的电驱动氧分离组件，其中：

管状薄膜元件以捆束在一起的形式配置，并且通过位于管状薄膜元件的外部相对端部部分处的相对的绝缘构件以径向阵列的形式得到保持；

管状薄膜元件具有相对的端部密封件、穿过相对的端部密封件的相对的密封的电馈通件以及在捆束一端处穿过相对的端部密封件以便排出氧的出口管；

在两个相对端部位置处连接到管状薄膜元件的导体经过电馈通件并与两个集流器的另一个电接触；以及

歧管连接到出口管状薄膜元件，并具有公共出口来排出从出口管排出的氧。

11.根据权利要求10所述的电驱动氧分离组件，其中所述端部密封件包括定位在管状薄膜元件内并由弹性体形成以便形成气密密封的插塞式构件以及用于将插塞式构件保持在管状薄膜元件内的装置。