CN112867866B - 磁悬浮离心泵 - Google Patents

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Abstract

磁悬浮离心泵(1)包括：至少一个内部中空本体(2)，设置有用于血液的至少一个入口连接器(3)和至少一个出口连接器(4)，其中中空本体(2)包括彼此互相联接的至少一个下部元件(5)和至少一个上部元件(6)；至少一个转子元件(8)，容纳于中空本体(2)内侧并且设置有由磁性材料(9)所制成的至少一个部分，转子元件(8)被与中空本体(2)相关联的定子元件磁性地命令绕着相对轴线(X)无接触地旋转；其中上部元件(6)具有用于联接的至少一个周边凸缘(16)，和从周边凸缘(16)突出的至少一个大体圆顶形状本体(17)，并且其中出口连接器(4)与圆顶形状本体(17)相关联并且与周边凸缘(16)隔开，空气空间(18)限定于出口连接器(4)和周边凸缘(16)之间，互相紧固器具可插入空气空间(18)内侧以紧固部元件(6)与下部元件(5)。

Description

磁悬浮离心泵
技术领域
本发明涉及一种磁悬浮离心泵。
背景技术
生物医学领域所用的磁悬浮离心泵一般包括内部中空本体，该内部中空本体设置有至少一个血液入口连接器和至少一个血液出口连接器，其内部容纳有转子元件，该转子元件设置有多个桨叶，这些桨叶适于由于转子元件自身的旋转将进入血液输送朝向出口连接器。
转子元件包括一部分的磁性材料，并且定子元件位于中空本体之外，该定子元件适于限定至少一个磁场以提升转子元件和控制转子元件在中空本体内侧的旋转。
更特别地，中空本体一般包括联接在一起的两个或更多个元件，这些元件的至少一者为上部元件并且一者为下部元件。
上部元件具有用于联接下部元件的周边凸缘；圆顶形状部分延伸自该周边凸缘，该圆顶形状部分适于容纳转子元件。
周边凸缘限定了联接表面，该联接表面例如通过焊接与下部元件锁定在一起；并且其中例如O形环类型的密封元件位于本联接表面和下部元件之间。
在已知类型的泵中，血液入口连接器位于圆顶形状部分所定位的点处，并且置于低于入口连接器的水平处的出口连接器位于周边凸缘所定位的点处。
因此，已知类型的泵的出口连接器定位成与周边凸缘大体相切。
在已知类型的一些解决方案中，出口连接器部分地限定于上部元件上，并且部分地限定于下部元件上。
这些已知类型的离心泵存在一些缺点。
事实上，出口连接器的定位意味着，联接表面特征在于数个不连续点，这些不连续点使接触部分的互相焊接变得困难。
出口连接器在周边凸缘所定位的点处的存在还使其难以在焊接阶段期间保持下部元件与联接表面的接触。
此外，联接表面的不规则性引起位于联接表面和下部元件之间的O形环，导致可损伤血液的血液滞留腔室和/或突出部的形成。
又一个缺点在于，在焊接阶段期间(通常通过超声来执行)产生灰尘，该灰尘可进入旨在用于血液治疗的区域，从而污染该区域。
已知类型的一些离心泵由JP 2015 084792A和US 2017/363103 A描述，这两个专利均具有与周边凸缘所切向地定位的相关出口连接器。
发明内容
本发明的主要目的是设计一种磁悬浮离心泵；相比于迄今已知的解决方案，该磁悬浮离心泵允许简化上部元件和下部元件之间的联接，该上部元件和下部元件构成了中空本体，该中空本体内侧容纳有转子元件。
在本目的范围内，本发明的一个目标是有利于在焊接操作期间维持周边凸缘与下部元件的接触。
本发明的另一目标是有利于位于上部元件和下部元件之间的密封器具的定位，并且同时对于所治疗血液为较低危险的。
本发明的非最后目标是，减少由用于将上部元件与下部元件锁定在一起的焊接操作所生成的灰尘进入血液治疗所指定的区域的风险。
本发明的另一目标是设计一种磁悬浮离心泵，该磁悬浮离心泵允许以一种简单、合理、容易、有效使用和低成本解决方案克服现有技术的前述缺点。
前述目标通过根据权利要求1所述的本发明磁悬浮离心泵实现。
附图说明
根据附图列表，通过非限制性实例的方式所示的磁悬浮离心泵的优选但非排他性实施例的描述，本发明的其它特点和优点将为更明显的，其中：
图1为根据本发明的泵的轴测图；
图2为图1的泵的第一剖视图；
图3为图1的本体的分解图；
图4为图1的泵的第二剖视图。
具体实施方式
特别地参考这些图示，附图标号1在全文指示磁悬浮离心泵。
泵1包括至少一个内部中空本体2，其设置有对应于来自患者的静脉血液的至少一个入口连接器3，和对应于待输送至血氧装置的静脉血液的至少一个出口连接器4。
中空本体2包括分开并彼此互相联接的至少一个下部元件5和至少一个上部元件6。
因此，中空本体2限定了体积7，入口连接器3和出口连接器4面向体积7，体积7内容纳有至少一个转子元件8，至少一个转子元件8设置有由磁性材料所制成的至少一部分，该磁性材料在附图中以附图标号9识别。
转子元件8可被与中空本体2相关联，并且适于生成磁场的定子元件(图示未示出)磁性地命令绕着相对轴线X无接触地旋转。
虽然不是本发明的一部分，但是附图还示出了上文所述及的定子元件的覆盖元件24(其旨在支撑中空本体2)，和中空本体2至覆盖元件24的锚定元件25。
其中转子元件8的旋转受控的方式虽然与本发明无关，但是对于本领域的技术人员为广泛已知的。
特别地，定子元件包括多个绕组，这些绕组旨在被电流穿过以形成一个或多个磁场，这些磁场适于与转子元件8进行交互以使其升高并使其绕着相对轴线X旋转。
更特别地，转子元件8包括回转本体10，回转本体10设置有以径向图案布置于其上，并且适于接触进入体积7的血液以将其朝向出口连接器4推送的多个桨叶11。
有利地，回转本体10具有在使用期间向上面向、凹面形状的接触表面26。更详细地，接触表面26具有大体弯曲延伸部，以伴随血液在其通过入口导管3落入体积7内侧过程中的流动，从而减少由于与回转本体自身的撞击的损伤风险。
回转本体10还设置有限定于其底部部分处、在底部由保持元件13闭合的外壳底座12，外壳底座12内侧插入有磁性部分9。
此外，下部元件5具有适于在使用中容纳回转本体10的至少一部分的外壳14，桨叶11保持于该外壳自身外侧；外壳14具有底部壁14a，底部壁14a设置有限定于旋转轴线X处、使得转子元件8居中的引导元件14b。更详细地，回转本体10具有套筒10a，套筒10a插入形成于磁性部分9和保持元件13中的相关孔15中；在将转子元件8插入外壳14内侧之后，套筒10a的下部端部与旋转轴线X同轴地配合于引导元件14b上。
根据本发明，上部元件6具有至少一个用于联接至下部元件5的周边凸缘16，和在图示中以附图标号17所识别的至少一个大体圆顶形状本体，该至少一个大体圆顶形状本体从周边凸缘16突出，其中出口连接器4与圆顶形状本体17相关联并且与周边凸缘16隔开。空气空间18限定于出口连接器4和周边凸缘16之间，互相紧固器具可插入空气空间18内侧以紧固上部元件6与下部元件5。
适当地，周边凸缘16限定了至少一个邻接表面28a，邻接表面28a旨在抵靠于覆盖元件24上并且对应于中空本体2的一个端部表面。换句话讲，邻接表面28a限定了一个端部，并且当利用泵1时特别地限定了中空本体2的下部端部。
然后，周边凸缘16限定了与邻接表面28a相对的至少一个保持表面28b，其与出口连接器4隔开。然后，空气空间18位于保持表面28b和出口连接器4之间。
有利地，周边凸缘16与下部元件5限定了至少一个联接表面16a，并且出口连接器4相对于联接表面16a升高。
优选地，联接表面16a为大体平坦的。
在附图所示的实施例中，联接表面16a和邻接表面28a布置于相同侧上，其中联接表面16a相对于邻接表面28a在内部布置。
更详细地，周边凸缘16限定了与联接表面16a相对的至少一个顶部表面16b，并且出口连接器4与顶部表面自身隔开。因此，空气空间18还限定于顶部表面16b和出口连接器4之间。
顶部表面16b为圆顶形状本体17从其延伸的一者。
顶部表面16b相对于保持表面28b在内部位于相同的一侧。在图示所示的实施例中，顶部表面16b布置成相对于保持表面28b错开。特别地，在使用中，顶部表面16b布置于高于保持表面28b的水平处。
适当地，密封器具19(例如，O形环类型)放置于联接表面16a和下部元件5之间。
更特别地，如图2所示，O形环19放置于联接表面16a的内边缘处并且面向中空本体2内侧的体积7。
下部元件5还包括适于容纳O形环19以防止其在使用期间移动的凹槽20。
优选地，出口连接器4相对于旋转轴线X横向地取向。
更详细地，细长的出口连接器4相对于联接表面16a倾斜。出口连接器4还相对于穿过旋转轴线X的平面倾斜。换句话讲，出口连接器4相对于入口连接器3(即，相对于穿过旋转轴线X的平面)倾斜小于90°的角度。
在附图所示的优选实施例中，入口连接器3位于上部元件6的顶部处并且与旋转轴线X同轴地延伸。
方便地，上部元件6和下部元件5设置有适于确保其正确互相定位的相关居中器具21。
更详细地，居中器具21包括限定于联接表面16a或下部元件5的一者上的至少一个突起部22，和限定于下部元件5或联接表面16a的另一者上的至少一个凹陷部23，其中突起部22适于在将上部元件6定位于下部元件5上之前插入凹陷部23中。
因为在图示所示的优选实施例中，上部元件6和下部元件5具有大体圆形横截面，所以凹陷部23和突起部22具有大体环形延伸部。
居中器具21(特别是突起部22和凹陷部23)可由于其例如通过焊接和/或胶粘的互相锁定而用作密封器具。因此，突起部22和凹陷部23可为下部元件5和上部元件6之间的联接赋予机械和/或液压密封。
因此，密封器具可包括O形环19和居中器具21的至少一者，或优选地两者。
适当地，居中器具21从体积7向外布置于O形环19的下游。
根据本发明的磁悬浮离心泵的组装如下。
首先，磁性部分9插入外壳底座12中，并且后者由保持元件13闭合，使得套筒10a穿过孔15。
然后，这种方式所获得的转子元件8以使得套筒10a的打开端部配合于引导元件10b上的方式，定位于外壳14内侧。
随后，O形环19位于凹槽20内侧，并且上部元件6应用于其顶部上，使得限定于下部元件5上的突起部22插入限定于联接表面16a所定位的点处的凹陷部23内侧。
一旦上部元件6已联接至下部元件5，则它们例如通过焊接，在联接表面16a所定位的点处锁定在一起。
上部元件6和下部元件5可例如通过紧固器具(其应用于周边联接凸缘16处)在焊接操作期间保持彼此接触，而不干扰血液的出口连接器4。
在实践中已确定，所描述发明实现了预期目标；并且特别地强调，独立区域中的出口连接器从上部元件的周边联接凸缘至下部元件的定位允许限定大体平坦联接表面，从而有利于其与下部元件的正确定位。
出口连接器的这种定位还允许上部元件在焊接操作期间保持以正确位置接触下部元件。
此外，相比于已知泵，本发明所涉及的泵有可能以密封器具直接地面向内部体积的方式简化它们在上部元件和下部元件之间的定位，从而避免可损伤血液的血液滞留区域或突出部的形成。

Claims (20)

1.一种磁悬浮离心泵(1)，包括：
--至少一个内部中空本体(2)，设置有用于血液的至少一个入口连接器(3)和至少一个出口连接器(4)，其中所述中空本体(2)包括彼此互相联接的至少一个下部元件(5)和至少一个上部元件(6)；
--至少一个转子元件(8)，容纳于所述中空本体(2)内侧并且设置有由磁性材料(9)所制成的至少一个部分，所述转子元件(8)被与所述中空本体(2)相关联的定子元件磁性地命令绕着相对轴线(X)无接触地旋转；
其特征在于，所述上部元件(6)具有用于联接的至少一个周边凸缘(16)，和从所述周边凸缘(16)突出的至少一个大体圆顶形状本体(17)，
所述出口连接器(4)与所述圆顶形状本体(17)相关联并且与所述周边凸缘(16)隔开，空气空间(18)限定于所述出口连接器(4)和所述周边凸缘(16)之间，互相紧固器具可插入所述空气空间(18)内侧以紧固所述上部元件(6)与所述下部元件(5)。
2.根据权利要求1所述的泵(1)，其特征在于，所述周边凸缘(16)与所述下部元件(5)限定了至少一个联接表面(16a)，所述出口连接器(4)相对于所述联接表面(16a)升高。
3.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述联接表面(16a)为大体平坦的。
4.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述周边凸缘(16)限定了与所述联接表面(16a)相对的至少一个顶部表面(16b)，并且所述出口连接器(4)与所述顶部表面(16b)隔开。
5.根据权利要求4所述的泵(1)，其特征在于，所述圆顶形状本体(17)延伸自所述顶部表面(16b)。
6.根据权利要求4所述的泵(1)，其特征在于，所述空气空间(18)限定于所述顶部表面(16b)和所述出口连接器(4)之间。
7.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述周边凸缘(16)限定了至少一个邻接表面(28a)和至少一个保持表面(28b)，所述邻接表面(28a)旨在抵靠于所述定子元件的覆盖元件(24)上并且转向与所述联接表面(16a)同侧，所述保持表面(28b)与所述邻接表面(28a)相对并且与所述出口连接器(4)隔开，所述空气空间(18)位于所述保持表面(28b)和所述出口连接器(4)之间。
8.根据权利要求7所述的泵(1)，其特征在于，所述联接表面(16a)和顶部表面(16b)分别在内部布置至所述邻接表面(28a)和所述保持表面(28b)。
9.根据权利要求8所述的泵(1)，其特征在于，所述顶部表面(16b)布置于与所述保持表面(28b)同侧且相互错开。
10.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，包括放置于所述联接表面(16a)和所述下部元件(5)之间的密封器具(19)。
11.根据权利要求10所述的泵(1)，其特征在于，所述密封器具(19)包括至少一个O形环，后者面向所述中空本体(2)内侧。
12.根据权利要求1所述的泵(1)，其特征在于，所述出口连接器(4)相对于旋转轴线(X)横向地取向。
13.根据权利要求2所述的泵(1)，其特征在于，所述出口连接器(4)相对于所述联接表面(16a)倾斜。
14.根据权利要求1所述的泵(1)，其特征在于，所述出口连接器(4)相对于旋转轴线(X)倾斜小于90°的角度。
15.根据权利要求11所述的泵(1)，其特征在于，所述上部元件(6)和所述下部元件(5)设置有适于确保其正确互相定位的对应居中器具(21)。
16.根据权利要求15所述的泵(1)，其特征在于，所述居中器具(21)包括限定于所述联接表面(16a)或所述下部元件(5)的一者上的至少一个突出部(22)，和限定于所述下部元件(5)或所述联接表面(16a)的另一者上的至少一个凹陷部(23)，其中所述突出部(22)适于在将所述上部元件(6)联接至所述下部元件(5)之前插入所述凹陷部(23)中。
17.根据权利要求16所述的泵(1)，其特征在于，所述突出部(22)和所述凹陷部(23)适于锁定在一起，并且适于限定所述密封器具(19)。
18.根据权利要求17所述的泵(1)，其特征在于，所述居中器具(21)从所述中空本体(2)的内侧向外布置于所述O形环(19)的下游。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的泵(1)，其特征在于，所述转子元件(8)包括回转本体(10)，所述回转本体(10)设置有多个适于接触进入所述入口连接器(3)的血液以将其朝向所述出口连接器(4)推送的桨叶(11)，其中所述回转本体(10)具有在使用期间向上面向、凹面形状的接触表面(26)。
20.根据权利要求19所述的泵(1)，其特征在于，所述接触表面(26)具有大体弯曲延伸部。
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