一种基于摩擦发电的伤口愈合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出的一种基于摩擦发电的伤口愈合装置，包括依次连接的摩擦纳米发电机、整流与升压电路和伤口处理组件；伤口处理组件包括安装在壳体内的微等离子体伤口愈合单元和电刺激伤口愈合单元；微等离子体伤口愈合单元包括依次层叠的第一电极层、绝缘层和设有网眼的第二电极层，绝缘层与第二电极层间隔设置；第一、第二电极层分别与交流升压电路的正、负极输出端相连；电刺激伤口愈合单元包括对称位于外壳底部两侧且分别与整流稳压电路的正、负极输出端相连的两电极条，两电极条表明均覆盖有硅胶层。本发明专利技术充分利用摩擦纳米发电机具有的高输出电压、低电流的特点，简化结构，兼具高效的止血杀菌能力与缩短伤口愈合时间能力，且操作方便。

A Wound Healing Device Based on Friction Power Generation

【技术实现步骤摘要】
一种基于摩擦发电的伤口愈合装置
本专利技术属于伤口愈合
，尤其涉及一种基于摩擦发电的伤口愈合装置。
技术介绍
在人们的日常生活中难免会有一些意外，从而造成一些或大或小的伤口。这些伤口本身通常不会对人们的健康造成太大影响，但如果不妥善处理则有可能导致感染、发炎等一系列更加严重的问题。如果伤口较小，通常会选择创可贴进行来保护伤口、促进愈合；若是伤口较大，则会前往医院进行包扎。但无论采用何种办法，都将面临长达几天到数周的伤口愈合阶段并在这期间承担伤口感染、发炎的风险。目前常用的创可贴又名苯扎氯铵贴，俗称杀菌弹性创可贴，是人们生活中最常用的一种外科用药。创可贴主要由平布胶布和吸水垫组成，具有止血，护创作用。其上涂覆的苯扎氯铵，是一种阳离子表面活性剂类广谱杀菌剂。这种创可贴的缺点是只有有限的止血和保护伤口的作用，而对于伤口的愈合进程没有明显的促进作用，也就是说这种伤口愈合方法并不能缩短伤口愈合的时间并且降低伤口感染的效果也有局限。另一种处理伤口的常见方式是通过碘伏对伤口进行杀菌，其后通过绷带对伤口进行保护的方式，相较于使用创可贴虽可以处理更大范围的伤口，但依旧不能有效缩短伤口愈合所需要的时间，并且还需要定期换药，这进一步增加了伤口愈合阶段对患者的影响。基于对于缩短伤口愈合时间以及更加可靠的止血、杀菌要求，目前出现了两种新型的伤口处理方式：等离子体伤口愈合与电刺激伤口愈合。等离子体伤口愈合利用高压电场电离气体产生等离子体，产生紫外线、活性氧与活性氮，从而可以使伤口快速止血并具有强大的杀菌能力。电刺激伤口愈合利用一个稳定的方向不变的电压在伤口上持续产生一个电场，这个电场可以刺激伤口处细胞，使之快速增殖分化，从而有效促进伤口愈合。目前，等离子体处理伤口与电刺激处理伤口实际上只有很小范围的应用。这是主要由于对电源的要求：电刺激伤口愈合要求稳定的电压、安全的电流，并且需要长时间保持；而等离子体伤口愈合要求高频高压电源，同时其电流大小必须被限制在安全电流以下。这样一来，相关的电源设备往往笨重而昂贵，所以这两种伤口处理方式并未得到广泛应用。此外，目前采用的等离子体伤口处理装置，多以手持等离子射流部件的方式对伤口进行处理，存在操作不便的缺陷。已有的一种可用于伤口愈合的常压等离子体发生装置，如中国技术专利CN203761669U。该装置基本结构包括接地的不锈钢筒帽，该筒帽内壁紧贴一层聚四氟材料的绝缘介质，顶部开口，底部安装有圆柱形绝缘底座，套有石英介质管的高压电极通过圆柱形绝缘底座中心置于不锈钢筒帽内，高压电极前端作为放电端，处在不锈钢筒帽顶部区域，后端与高压电源相连接，在高压电极后端连接着绝缘底座安装可调装置。该装置可在放电端喷射出低温等离子流以对伤口进行杀菌消毒，但该装置要求电源输出10～50千赫兹、0～25千伏的高压交流电，对电源设备要求较高。另外，利用等离子进行伤口处理，可以有效杀菌消毒，但其并不具有伤口部位细胞增殖分化的能力。已有的一种促伤口愈合电子敷贴及其使用方法，如中国专利技术专利CN107412949A，其基本结构包括电刺激装置、电子敷贴和信号发射装置，所述电刺激装置包括电源、蓝牙通信模块、恒流源电路和输出接口。该装置工作原理为：电刺激装置、电子敷贴和信号发射装置上电后工作,信号发射装置下发控制指令至电刺激装置，电刺激装置接收信号发射装置下发的控制指令,并根据指令控制并监测电子敷贴工作电子敷贴对伤口外加生理性强度的直流电场,引导细胞做定向迁移,促进伤口的愈合。该装置的不足之处在于，电刺激伤口愈合本身对电场强度与电场方向的要求不高，实际上不需要复杂的控制方式。该装置中的信号发射装置与电刺激装置实际上是过于复杂的。另外，电刺激的杀菌消毒作用不足，该装置的对伤口愈合的促进作用会容易受到细菌滋生、伤口发炎等情况的干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提出一种摩擦纳米发电机驱动的伤口愈合装置，本装置利用摩擦纳米发电机所具有的输出电压高、电流小的特点，将摩擦纳米发电机替换现有稳定高压低电流激发的等离子体对伤口进行处理，本专利技术装置充分利用摩擦纳米发电机所具有的输出电压高、电流小的特点，简化了装置结构，兼具高效的止血杀菌能力与缩短伤口愈合时间能力，且操作方便。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提出的一种基于摩擦发电的伤口愈合装置，其特征在于，包括依次连接的摩擦纳米发电机、整流与升压电路和伤口处理组件；所述摩擦纳米发电机包括转子和定子，在所述转子和定子之间设有得失电子能力不同的两种摩擦片以及与所述摩擦片发生静电感应的电极；所述整流与升压电路包括相互独立的整流稳压电路和交流升压电路，所述整流稳压电路和交流升压电路的第一、第二输入端均分别与所述摩擦纳米发电机的第一、第二输出端相连；所述伤口处理组件包括安装在壳体内的微等离子体伤口愈合单元和电刺激伤口愈合单元，外壳上设有用于与伤口固定的绑带；所述微等离子体伤口愈合单元包括由上至下依次层叠的第一电极层、绝缘层和第二电极层，所述第一电极层与绝缘层紧密贴合，所述绝缘层与第二电极层的间距为0.3～0.5mm，且第二电极层上均匀分布有直径为0.5～1mm的网眼；所述第一电极层和第二电极层分别与所述交流升压电路的第一、第二输出端相连；所述电刺激伤口愈合单元包括对称位于所述外壳底部两侧的第一电极条和第二电极条，两电极条分别与所述整流稳压电路的第一、第二输出端相连，两电极条表明均覆盖有硅胶层。进一步地，所述摩擦纳米发电机的转子和定子平行且共轴设置，所述转子上与定子相对的一侧固定有呈扇形分布的多个第一摩擦片，各第一摩擦片之间彼此不接触、保持相互独立，各第一摩擦片的一端与所述转子固定连接、另一端为自由端；所述定子上通过花形沟槽将该定子分割为内外两个区间，分别在所述两个区间内设置多个第一电极片和第二电极片，且第一、第二电极片交替设置，将所有的第一电极片相连作为所述摩擦电纳米发电机的第一输出端，将所有的第二电极片相连作为摩擦电纳米发电机的第二输出端，所述第一电极片和第二电极片上均覆盖有与第一摩擦片得失电子能力不同的第二摩擦片，在所述转子转动过程中，所述第一摩擦片与第二摩擦片彼此接触。进一步地，所述转子的转速在0-500r/min可调；所述摩擦纳米发电机的第一、第二输出端输出3～4kV的交变电；所述整流稳压电路输出300～400V的直流电；所述交流升压电路用于保证在所述摩擦纳米发电机的转子转速较慢，输出电压较低时仍能向所述第一电极层、第二电极层输出3～4kV的交变电。本专利技术的特点及有益效果：本专利技术利用简单的机械能输入，即可提供适用于电刺激伤口愈合装置与等离子体伤口愈合装置的电源，从而可以将两种本来实施成本较高的伤口愈合方法整合在一起；摩擦纳米发电机本身输出电流极小，不会对人体造成危害；摩擦纳米发电机结构简单，成本低廉，代替原先复杂而昂贵的供电设备，使伤口愈合装置具有了低成本、易于携带的优点；本专利技术中的伤口处理组件由电刺激伤口愈合单元和等离子体伤口愈合单元构成，通过电刺激伤口愈合单元产生的恒定电场与等离子体伤口愈合单元产生的等离子体同时用于伤口处理，前者可以使伤口快速止血并且具有高效而安全的杀菌效果，后者可以持续促进伤口的愈合进程，两者结合起来可以有效降低伤口感染风险本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于摩擦发电的伤口愈合装置，其特征在于，包括依次连接的摩擦纳米发电机、整流与升压电路和伤口处理组件；所述摩擦纳米发电机包括转子和定子，在所述转子和定子之间设有得失电子能力不同的两种摩擦片以及与所述摩擦片发生静电感应的电极；所述整流与升压电路包括相互独立的整流稳压电路和交流升压电路，所述整流稳压电路和交流升压电路的第一、第二输入端均分别与所述摩擦纳米发电机的第一、第二输出端相连；所述伤口处理组件包括安装在壳体内的微等离子体伤口愈合单元和电刺激伤口愈合单元，外壳上设有用于与伤口固定的绑带；所述微等离子体伤口愈合单元包括由上至下依次层叠的第一电极层、绝缘层和第二电极层，所述第一电极层与绝缘层紧密贴合，所述绝缘层与第二电极层的间距为0.3～0.5mm，且第二电极层上均匀分布有直径为0.5～1mm的网眼；所述第一电极层和第二电极层分别与所述交流升压电路的第一、第二输出端相连；所述电刺激伤口愈合单元包括对称位于所述外壳底部两侧的第一电极条和第二电极条，两电极条分别与所述整流稳压电路的第一、第二输出端相连，两电极条表明均覆盖有硅胶层。

【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦发电的伤口愈合装置，其特征在于，包括依次连接的摩擦纳米发电机、整流与升压电路和伤口处理组件；所述摩擦纳米发电机包括转子和定子，在所述转子和定子之间设有得失电子能力不同的两种摩擦片以及与所述摩擦片发生静电感应的电极；所述整流与升压电路包括相互独立的整流稳压电路和交流升压电路，所述整流稳压电路和交流升压电路的第一、第二输入端均分别与所述摩擦纳米发电机的第一、第二输出端相连；所述伤口处理组件包括安装在壳体内的微等离子体伤口愈合单元和电刺激伤口愈合单元，外壳上设有用于与伤口固定的绑带；所述微等离子体伤口愈合单元包括由上至下依次层叠的第一电极层、绝缘层和第二电极层，所述第一电极层与绝缘层紧密贴合，所述绝缘层与第二电极层的间距为0.3～0.5mm，且第二电极层上均匀分布有直径为0.5～1mm的网眼；所述第一电极层和第二电极层分别与所述交流升压电路的第一、第二输出端相连；所述电刺激伤口愈合单元包括对称位于所述外壳底部两侧的第一电极条和第二电极条，两电极条分别与所述整流稳压电路的第一、第二输出端相连，两电极条表明均覆盖有硅胶层。2.根据权利要求1所述的伤口愈合装置，其特征在于，所述摩擦纳米发电机的转子和定子平行且共轴设置，所述转子上与定子相对的一侧固定有呈扇形分布的多个第一摩擦片，各第一摩擦片之间彼此不接触、保持相互独立，各第一摩擦片的一端与所述转子固定连接、另一端为自由端；所述定子上通过花形沟槽将该定子分割为内外两个区间，分别在所述两个区间内设置多个第一电极片和第二电极片，且第一、第二电极片交替设置，将所有的第一电极片相连作为所述摩擦电纳米发电机的第一输出端，将所有的第二电极片相连作为摩擦电纳米发电机的第二输出端，所述第一电极片和第二电极片上均覆盖有与第一摩擦片得失电子能力不同的第二摩擦片，在所述转子转动过程中，所述第一摩擦片与第二摩擦片彼此接触。3.根据权利要求1或2所述的伤口愈合...

【专利技术属性】
技术研发人员：程嘉，王昭政，付才达，季林红，路益嘉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11