CN110240121A - 具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，为解决现有技术不能现场制纯氧问题，是电化学陶瓷膜片经堆叠形成陶瓷膜垛与热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块等组成具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统；该进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器进行预热，预热后的空气经加热器加热至750℃，经气流分布器均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛，经电化学陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧；氧气经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集到陶瓷膜垛的氧气通道中，输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器降温，排放到机器外部。具有能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧的优点。

Description

具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统

技术领域

本发明涉及一种制氧系统，特别是涉及一种具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统。

背景技术

目前野战医院所用氧气主要来源有储氧（钢瓶和液氧）、分子筛设备现场制取，以及膜分离制取三种方法。1.储氧（钢瓶和液氧）：在制氧厂，利用空气中各组分沸点的不同，通过一系列的工艺过程，将空气液化，并通过精馏来达到不同组分分离的方法，又称深冷法。这种方法可实现空气组分的全分离，产品精纯化、装置大型化、状态双元化（液态及气态），故该生产装置工业化方面占据主导地位。目前工业应用最为广泛的就是深冷空气分离技术。深冷法生产的氧气，浓度可以达到99.5%以上，但不能够直接生产纯氧、高纯氧及超纯氧。2.分子筛设备现场制取：利用分子筛对氮分子的选择吸附来达到最终分离氧气的目的，该技术流程简单，操作方便，运行成本低。产氧浓度最高达到96%，运动部件多，需定期维护，故障率高。3.有机膜分离法：有机膜分离法是利用空气中各组分透过膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使空气中氧气优先通过膜而得到富氧空气。有机膜分离技术是一项新技术，具有能耗低，操作灵活等优点。有机膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。由于有机膜的氧氮分离系数偏低、热稳定性差、使用寿命短、且宜堵塞，氧气产品的纯度一般≤45%，而且制氧能力小，无法满足冶金业和三大化工行业对耗氧量以及氧气品质的需求。

储氧：使用深冷法制取的氧气需要进行分装、配送及储存，消防要求较高，不能做到现产现用，消防要求高，容易受运输条件限制，成本较高，使用时钢瓶氧需要更换钢瓶，工作量大。膜分离法产品的氧气浓度较低（低于45%），且规模只宜中小型化，现阶段只适用于富养燃烧及医疗保健等氧气浓度要求不高的领域；吸附法 制氧的产品浓度低于96%，运动部件多，噪声大，需定期维护，随使用年限增加，浓度压力出现衰减，故障率提高，使用成本高。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧气的具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统。

为实现上述目的，本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统是电化学陶瓷膜片经堆叠形成陶瓷膜垛，与起加热、保温、热循环作用的热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统；该进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器进行预热，预热后的空气经加热器加热至750℃，经气流分布器均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛，经电化学陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧；氧气经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集到陶瓷膜垛的氧气通道中，输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器降温，排放到机器外部。具有能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧的优点。

作为优化，热管理系统包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器等部件。所述双螺旋式热交换器是双向螺旋冷却管绕成的横管型，横管型双螺旋式热交换器两端配置热隔离器，横管型双螺旋式热交换器内自下至上依次配置加热器、气流分布器和陶瓷膜垛。加热器输出的热量随分布气流自下至上分布传递。

作为优化，控制模块负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。

作为优化，本系统没有运动部件，通过氧流量传感器、温度传感器和控制器组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，无人工值守运行。氧气流量传感器串接在氧气出口管路上，负责检测和向控制系统反馈机器实时的产氧量，显示模块就可以根据产氧量向用户显示实时流量信息。温度传感器插入陶瓷膜组件中，用以实时检测陶瓷膜组件的温度，在陶瓷膜组件温度过高，超过温度上限值时，可以切断电源，防止损坏机器。

作为优化，电化学陶瓷膜片是一种氧离子导体，具有高效分离传导氧离子的特性：流经电化学陶瓷膜片阴极一侧的氧分子离解成氧离子，氧离子通过陶瓷膜在750℃时产生的大量可移动的氧空位缺陷，在存在电化学位梯度时，氧空位发生定向移动，实现氧离子的定向传输；氧离子在电化学陶瓷膜片阳极一侧释放电子，重新结合成氧分子，经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集得到高纯度的氧气；多个电化学陶瓷膜片进行堆叠扩展产氧能力，组成更制氧装置。

作为优化，电化学陶瓷膜片是一个有6层结构的复合陶瓷材料构成的片状构件，其中间一层是致密的固体氧化物电解质层，电解质层上下各有复合电极层与可穿透LCM层，下部紧邻可穿透LCM层是一层致密LCM层；各层通过烧结，与相邻层紧密结合，致密LCM层与可穿透LCM层间有微管或槽，用于收集分离后的氧气。

作为优化，整个电化学陶瓷膜片厚度约2mm，电解质层厚度不超过100μm；电化学陶瓷膜片的层次结构依次是可穿透LCM层，复合电极层，阳离子传输层，复合电极层，可穿透LCM层，微管层，致密LCM层。

作为优化，陶瓷膜垛由电化学陶瓷膜片堆叠而成，工作在电串联的模式下，陶瓷膜垛中间有用以连接电化学陶瓷膜片电极的一端封闭涂覆有电极层的陶瓷的管状结构用以收集电化学陶瓷膜片分离的氧气。

作为优化，系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无压缩设备提供氧流，直接充瓶。陶瓷膜垛与包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器的热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块。

作为优化，控制模块电连开关及显示模块和电化学陶瓷膜产氧模块，控制模块分别通过电源模块和检测模块连接电化学陶瓷膜产氧模块。控制模块负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。本系统没有运动部件，通过氧气流量传感器、温度传感器和控制器等组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，不需要人工值守，可节省大量的人力成本。

也就是：本发明由电化学陶瓷膜技术的核心部件—电化学陶瓷膜片，经堆叠形成陶瓷膜垛，与热管理系统（包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器等部件）组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成电化学陶瓷膜制氧系统。

进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器进行预热，预热后的空气经加热器加热至750℃，经气流分布器均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛，经陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧。氧气经陶瓷膜片内的微管（或槽）收集到陶瓷膜垛的氧气通道中，输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器降温，排放到机器外部。加热、保温、热循环由热管理系统完成。控制模块负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。

基本单元为膜片状的固体氧化物电解质，膜片是由复合电极层（阴极和阳极），可穿透的LCM层，致密的LCM层经共烧而成。整个膜片厚度约2mm。

膜片是一种氧离子导体，具有高效分离传导氧离子的特点。流经膜片阴极一侧的氧分子离解成氧离子，氧离子通过陶瓷膜在750℃时产生的大量可移动的氧空位缺陷，在存在电化学位梯度时，氧空位发生定向移动，实现氧离子的定向传输。氧离子在膜片阳极一侧释放电子，重新结合成氧分子，经膜片内的微管（或槽）收集得到高纯度的氧气。多个膜片进行堆叠可扩展产氧能力，能够组成更复杂的制氧装置。

本发明的关键点：1.本发明利用电化学陶瓷膜的氧离子传到特性，现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧。2.本发明所述的电化学陶瓷膜片是一个有6层结构的复合陶瓷材料构成的片状构件，其中间一层是致密的固体氧化物电解质层，电解质层上下各有复合电极层与可穿透LCM层，下部紧邻可穿透LCM层是一层致密LCM层。各层通过烧结，与相邻层紧密结合，致密LCM层与可穿透LCM层间有微管（或槽），用于收集分离后的氧气。3.电解质层厚度不超过100μm，电解质层越薄，电阻越低，工作时消耗的能量越少，作用在膜片上的热应力越小。4.基本结构陶瓷膜垛由电化学陶瓷膜片堆叠而成，工作在电串联的模式下，陶瓷膜垛中间有一端封闭涂覆有电极层的陶瓷（用以连接膜片电极）的管状结构用以收集膜片分离的氧气。5.陶瓷膜垛与热管理系统（包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器等部件）组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成电化学陶瓷膜制氧系统。6.热管理系统负责系统加热、保温及热循环过程的管理，保证高效产氧，节约能源，确保出口氧气、排放的废气温度达到系统的规定的要求。

本发明的效果：1.本发明由于利用了新型气体分离材料，可以现场制取纯氧、高纯氧、超纯氧，可以直接充瓶。2.通过扩展电化学陶瓷膜产氧模块可方便地扩展系统的产氧能力，组成不同规格的制氧系统。3.系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整陶瓷膜片两侧的电势差，无需压缩设备就可以提供15MPa氧流。4.与传统空分方式相比系统不需要维护保养，可以节省大量使用成本。5.本系统由于没有运动部件，通过氧流量传感器、温度传感器和控制器等组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，不需要人工值守，可节省大量的人力成本。6.系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无需压缩设备就可以提供15MPa氧流，可直接充瓶。

采用上述技术方案后，本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统具有能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧气，能方便扩展产能，无需压缩设备就能提供氧流，无噪音，无污染，免维护保养，自动控制，无人值守，节省大量人力成本的优点。

附图说明

图1是本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统整机结构示意图；图2和3分别是本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统中电化学陶瓷膜产氧模块的纵向剖面图和横向剖面图；图4是本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统的电路原理图；图5是本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统的电子显微镜下电化学陶瓷膜片结构图。

具体实施方式

如图所示，本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统是电化学陶瓷膜片经堆叠形成陶瓷膜垛1，与起加热、保温、热循环作用的热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块2，再配以控制模块3，电源模块4，检测模块5，开关及显示模块6，进气风扇及机箱7组成具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统；该进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器8进行预热，预热后的空气经加热器9加热至750℃，经气流分布器10均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛1，经电化学陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧；氧气经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集到陶瓷膜垛1的氧气通道中，从氧气出口11输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器8降温，排放到机器外部。具有能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧的优点。

系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无压缩设备提供氧流，直接充瓶。热管理系统包含加热器9、热隔离器12，气流分布器10及双螺旋式热交换器8等部件。所述双螺旋式热交换器8是双向螺旋冷却管绕成的横管型，横管型双螺旋式热交换器两端配置热隔离器12，横管型双螺旋式热交换器内自下至上依次配置加热器9、气流分布器10和陶瓷膜垛1。加热器9输出的热量随分布气流自下至上分布传递。

控制模块3负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。本系统没有运动部件，通过氧气流量传感器、温度传感器和控制器组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，无人工值守运行。氧气流量传感器串接在氧气出口管路上，负责检测和向控制系统反馈机器实时的产氧量，显示模块就可以根据产氧量向用户显示实时流量信息。温度传感器插入陶瓷膜组件中，用以实时检测陶瓷膜组件的温度，在陶瓷膜组件温度过高，超过温度上限值时，可以切断电源，防止损坏机器。

电化学陶瓷膜片是一种氧离子导体，具有高效分离传导氧离子的特性：流经电化学陶瓷膜片阴极一侧的氧分子离解成氧离子，氧离子通过陶瓷膜在750℃时产生的大量可移动的氧空位缺陷，在存在电化学位梯度时，氧空位发生定向移动，实现氧离子的定向传输；氧离子在电化学陶瓷膜片阳极一侧释放电子，重新结合成氧分子，经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集得到高纯度的氧气；多个电化学陶瓷膜片进行堆叠扩展产氧能力，组成更制氧装置。

电化学陶瓷膜片是一个有6层结构的复合陶瓷材料构成的片状构件，其中间一层是致密的固体氧化物电解质层，电解质层上下各有复合电极层与可穿透LCM层，下部紧邻可穿透LCM层是一层致密LCM层；各层通过烧结，与相邻层紧密结合，致密LCM层与可穿透LCM层间有微管或槽，用于收集分离后的氧气。

整个电化学陶瓷膜片厚度约2mm，电解质层厚度不超过100μm；电化学陶瓷膜片的层次结构依次是可穿透LCM层，复合电极层，阳离子传输层，复合电极层，可穿透LCM层，微管层，致密LCM层。

陶瓷膜垛1由电化学陶瓷膜片堆叠而成，工作在电串联的模式下，陶瓷膜垛1中间有用以连接电化学陶瓷膜片电极的一端封闭涂覆有电极层的陶瓷的管状结构用以收集电化学陶瓷膜片分离的氧气。

系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无压缩设备提供氧流，直接充瓶。陶瓷膜垛1与包含加热器9、热隔离器12，气流分布器10及双螺旋式热交换器8的热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块2。

控制模块3电连开关及显示模块6和电化学陶瓷膜产氧模块2，控制模块3分别通过电源模块4和检测模块5连接电化学陶瓷膜产氧模块2。控制模块3负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。本系统没有运动部件，通过氧气流量传感器、温度传感器和控制器等组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，不需要人工值守，可节省大量的人力成本。

也就是：本发明由电化学陶瓷膜技术的核心部件—电化学陶瓷膜片，经堆叠形成陶瓷膜垛，与热管理系统（包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器等部件）组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成电化学陶瓷膜制氧系统（详见附图1-4）。进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器进行预热，预热后的空气经加热器加热至750℃，经气流分布器均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛，经陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧。氧气经陶瓷膜片内的微管（或槽）收集到陶瓷膜垛的氧气通道中，输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器降温，排放到机器外部。加热、保温、热循环由热管理系统完成。控制模块负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。

基本单元为膜片状的固体氧化物电解质，膜片是由复合电极层（阴极和阳极），可穿透的LCM层，致密的LCM层经共烧而成。整个膜片厚度约2mm（详见附图5）。图中显示自上至下的层次结构为Porous LCM可穿透LCM层,Composite electrode复合电极层,Electrolyte氧离子传输层, Composite electrode复合电极层, Porous LCM可穿透LCM层,Dense LCM致密LCM层。膜片是一种氧离子导体，具有高效分离传导氧离子的特点。流经膜片阴极一侧的氧分子离解成氧离子，氧离子通过陶瓷膜在750℃时产生的大量可移动的氧空位缺陷，在存在电化学位梯度时，氧空位发生定向移动，实现氧离子的定向传输。氧离子在膜片阳极一侧释放电子，重新结合成氧分子，经膜片内的微管（或槽）收集得到高纯度的氧气。多个膜片进行堆叠可扩展产氧能力，能够组成更复杂的制氧装置。

本发明的关键点：1.本发明利用电化学陶瓷膜的氧离子传到特性，现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧。2.本发明所述的电化学陶瓷膜片是一个有6层结构的复合陶瓷材料构成的片状构件，其中间一层是致密的固体氧化物电解质层，电解质层上下各有复合电极层与可穿透LCM层，下部紧邻可穿透LCM层是一层致密LCM层。各层通过烧结，与相邻层紧密结合，致密LCM层与可穿透LCM层间有微管（或槽），用于收集分离后的氧气。3.电解质层厚度不超过100μm，电解质层越薄，电阻越低，工作时消耗的能量越少，作用在膜片上的热应力越小。4.基本结构陶瓷膜垛由电化学陶瓷膜片堆叠而成，工作在电串联的模式下，陶瓷膜垛中间有一端封闭涂覆有电极层的陶瓷（用以连接膜片电极）的管状结构用以收集膜片分离的氧气。5.陶瓷膜垛与热管理系统（包含加热器、热隔离器，气流分布器及双螺旋式热交换器等部件）组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成电化学陶瓷膜制氧系统（详见附图1-3）。6.热管理系统负责系统加热、保温及热循环过程的管理，保证高效产氧，节约能源，确保出口氧气、排放的废气温度达到系统的规定的要求。

本发明的效果：1.本发明由于利用了新型气体分离材料，可以现场制取纯氧、高纯氧、超纯氧，可以直接充瓶。2.通过扩展电化学陶瓷膜产氧模块可方便地扩展系统的产氧能力，组成不同规格的制氧系统。3.系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整陶瓷膜片两侧的电势差，无需压缩设备就可以提供15MPa氧流。4.与传统空分方式相比系统不需要维护保养，可以节省大量使用成本。5.本系统由于没有运动部件，通过氧流量传感器、温度传感器和控制器等组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，不需要人工值守，可节省大量的人力成本。6.系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无需压缩设备就可以提供15MPa氧流，可直接充瓶。

采用上述技术方案后，本发明具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统具有能够现场制取纯氧、高纯氧及超纯氧气，能方便扩展产能，无需压缩设备就能提供氧流，无噪音，无污染，免维护保养，自动控制，无人值守，节省大量人力成本的优点。

Claims (10)

1.一种具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于电化学陶瓷膜片经堆叠形成陶瓷膜垛，与起加热、保温、热循环作用的热管理系统组合成电化学陶瓷膜产氧模块，再配以控制模块，电源模块，检测模块，开关及显示模块，进气风扇及机箱组成具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统；该进气风扇输入新鲜的空气，经双螺旋式热交换器进行预热，预热后的空气经加热器加热至750℃，经气流分布器均匀地吹向堆叠的陶瓷膜垛，经电化学陶瓷膜片的分离，在阳极内表面处得到纯氧、高纯氧和超纯氧；氧气经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集到陶瓷膜垛的氧气通道中，输出供用户使用；废气经双螺旋式热交换器降温，排放到机器外部。

2.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于热管理系统包含加热器、热隔离器，气流分布器及螺旋式热交换器。

3.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于控制模块负责控制各个部分按设定的参数正确运行，对整机的运行状态进行监控。

4.根据权利要求3所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于本系统没有运动部件，通过氧流量传感器、温度传感器和控制器组成的控制系统自动控制，配置远程数据传送，无人工值守运行。

5.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于电化学陶瓷膜片是一种氧离子导体，具有高效分离传导氧离子的特性：流经电化学陶瓷膜片阴极一侧的氧分子离解成氧离子，氧离子通过陶瓷膜在750℃时产生的大量可移动的氧空位缺陷，在存在电化学位梯度时，氧空位发生定向移动，实现氧离子的定向传输；氧离子在电化学陶瓷膜片阳极一侧释放电子，重新结合成氧分子，经电化学陶瓷膜片内的微管或槽收集得到高纯度的氧气；多个电化学陶瓷膜片进行堆叠扩展产氧能力，组成更制氧装置。

6.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于电化学陶瓷膜片是一个有6层结构的复合陶瓷材料构成的片状构件，其中间一层是致密的固体氧化物电解质层，电解质层上下各有复合电极层与可穿透LCM层，下部紧邻可穿透LCM层是一层致密LCM层；各层通过烧结，与相邻层紧密结合，致密LCM层与可穿透LCM层间有微管或槽，用于收集分离后的氧气。

7.根据权利要求6所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于整个电化学陶瓷膜片厚度约2mm，电解质层厚度不超过100μm；电化学陶瓷膜片的层次结构依次是可穿透LCM层，复合电极层，阳离子传输层，复合电极层，可穿透LCM层，微管层，致密LCM层。

8.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于陶瓷膜垛由电化学陶瓷膜片堆叠而成，工作在电串联的模式下，陶瓷膜垛中间有用以连接电化学陶瓷膜片电极的一端封闭涂覆有电极层的陶瓷的管状结构用以收集电化学陶瓷膜片分离的氧气。

9.根据权利要求1所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于系统主要部件无运动件，无噪音，无污染，调整施加在电化学陶瓷膜片氧离子传输膜两侧的电势差，无压缩设备提供氧流，直接充瓶。

10.根据权利要求1-9任一所述具有充瓶功能的野战医院电化学陶瓷膜制氧系统，其特征在于控制模块电连开关及显示模块和电化学陶瓷膜产氧模块，控制模块分别通过电源模块和检测模块连接电化学陶瓷膜产氧模块。