CN113926075B - 分流装置以及血泵系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种分流装置以及血泵系统,其中,分流装置包括:壳体,内部开设有轴承腔以及分别位于轴承腔两侧的流入腔和回流腔,还间隔开设有与流入腔连通的灌液口和出液口;传动组件,包括转轴以及间隔套设于转轴的第一轴承和第二轴承,第一轴承和第二轴承位于轴承腔,第一轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第一导流通道,第二轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道,第一导流通道与流入腔连通,第二导流通道与回流腔连通;分流组件,包括分流套和支撑套。本申请的分流装置结构巧妙,能够有效将不溶性微粒和大量的热量排出,保证分流装置以及血泵系统的正常运行。
Description
技术领域
本申请实施例属于医疗器械技术领域,尤其涉及一种分流装置以及血泵系统。
背景技术
在现代,心血管病已成为人类死亡的一重大原因,心脏移植是治疗重危心脏病患者的有效手段,然而现实中,心脏受体远多于心脏供体,导致患者在等待心脏移植中死亡。经皮血泵装置能辅助心脏泵血,是辅助治疗心血管病的常用设备。
现有技术的经皮血泵辅助装置,通过微创手术的方式进入人体心脏,用于辅助心脏进行泵血。一般地,经皮血泵辅助装置包括泵装置、体外驱动马达、柔性驱动轴以及套接在柔性驱动轴上的轴承,柔性驱动轴的一端连接体外驱动马达的输出端,柔性驱动轴的另一端需要穿过经皮导管后与泵装置连接,以驱动泵装置旋转。经皮血泵辅助装置在工作运行过程中,柔性驱动轴和其上的轴承运转时会产生大量的热量,需要向经皮导管中供给液体进行冷却。轴承与柔性驱动轴同步旋转时会产生不溶性微粒,这些不溶性微粒若不及时排出,不仅可能导致轴承失效,还容易进入人体而给人体带来危害。
然而,液体在经皮导管中的流速一般要求比较缓慢,这使得液体在轴承区域容易形成死区,进而使得液体中携带的不溶性微粒无法排出。
发明内容
本申请实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请实施例提供了一种分流装置和血泵系统,既能够将轴承运转时产生的热量排出,又能够有效将液体中携带的不溶性微粒排出。
第一方面,本申请提供了一种分流装置,包括:
壳体,内部开设有轴承腔以及分别位于所述轴承腔两侧的流入腔和回流腔,还间隔开设有与所述流入腔连通的灌液口和出液口;
传动组件,包括转轴以及间隔套设于所述转轴的第一轴承和第二轴承,所述第一轴承和所述第二轴承位于所述轴承腔,所述第一轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第一导流通道,所述第二轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道,所述第一导流通道与所述流入腔连通,所述第二导流通道与所述回流腔连通;
分流组件,包括分流套和支撑套,所述分流套套设于所述转轴且位于所述第一轴承和所述第二轴承之间,所述支撑套固定于所述轴承腔内并套设于所述第一轴承、所述分流套和所述第二轴承,所述支撑套的外壁分别开设有第三导流通道和第四导流通道,所述分流套的外壁与所述支撑套的内壁之间形成分流腔,所述第三导流通道用于连通所述流入腔和所述分流腔,所述第四导流通道用于连通所述流入腔和所述回流腔,所述分流腔分别与所述第一导流通道及所述第二导流通道连通。
根据本申请第一方面实施例的分流装置,至少具有如下有益效果:
本申请的分流装置通过设置分流套和支撑套,并在支撑套的外壁上分别开设第三导流通道和第四导流通道,由于转轴、第一轴承、第二轴承以及分流套被支撑套套设而处于支撑套内部,并由于传动组件上的转轴、第一轴承和第二轴承做同步旋转运动,同时,分流套也随转轴同步旋转,导致支撑套的内部压力小于支撑套的外部压力,使得流入腔中的液体会沿着第三导流通道进入到分流腔中,得益于第一轴承的内圈与外圈之间的间隙形成的第一导流通道以及第二轴承的内圈与外圈之间的间隙形成的第二导流通道均与分流腔连通,使得分流腔内的液体会在压力差的作用下分成两部分:一部分液体沿第一导流通道回流至流入腔,再从流入腔向出液口流出,以此将第一轴承与转轴同步旋转过程中产生的不溶性微粒和大量的热量排出,上述液体的流动过程即形成液体的第一条循环流路;另一部分液体在压差的作用下沿着第二导流通道进入回流腔中,再由回流腔进入第四导流通道,进而回流至流入腔,最后再从流入腔向出液口流出,以此将第二轴承与转轴同步旋转过程中产生的不溶性微粒和大量的热量排出,上述液体的流动过程即形成液体的第二条循环流路。液体在第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动,不仅能够有效的带走传动组件运行时产生的热量,还能够将第一轴承、第二轴承与转轴在旋转过程产生的不溶性微粒及时排出,避免不溶性微粒在第一轴承和第二轴承内堆积而影响整个传动组件的正常运行,也防止了不溶性微粒进入人体内而对人体造成伤害。同时,上述两条循环流路还能够有效提高液体与传动组件的换热效率,使得传动组件在运行过程中产生的大量热量能够得到及时排出,从而避免第一轴承和第二轴承因过热造成的结构损坏,保证分流装置的正常运行。本申请的分流装置可应用于血泵系统,还可应用于其他适用的场景。
根据本申请的一些实施例,所述分流套为叶轮套,所述叶轮套的外壁沿周向设有多个第一导流叶片和多个第二导流叶片,相邻两个所述第一导流叶片之间形成用于连通所述分流腔和所述第一导流通道的第一分流通道,相邻两个所述第二导流叶片之间形成用于连通所述分流腔和所述第二导流通道的第二分流通道。
根据本申请的一些实施例,所述第一导流叶片和所述第二导流叶片均相对所述转轴倾斜。
根据本申请的一些实施例,所述分流套为螺旋套,所述螺旋套的外壁交替缠设有第一螺旋分流道和第二螺旋分流道,所述分流腔分别通过所述第一螺旋分流道和所述第二螺旋分流道连通所述第一导流通道和所述第二导流通道。
根据本申请的一些实施例,所述支撑套的外壁上沿周向设有多个所述第三导流通道和多个所述第四导流通道,所述第三导流通道和所述第四导流通道交替且间隔设置,所述支撑套内还开设有多个分流孔,所述第三导流通道靠近所述分流腔的一端通过对应的所述分流孔与所述分流腔连通。
根据本申请的一些实施例,所述第三导流通道与所述第四导流通道平行,所述第三导流通道的中心轴线与所述分流孔的中心轴线垂直,且所述分流孔的中心轴线位于所述第一轴承和所述第二轴承之间。
根据本申请的一些实施例,还包括密封件,所述密封件套设在所述转轴上并与所述第一轴承靠近所述流入腔的一端贴合,所述密封件的外壁分别开设有第一流通口和第二流通口,所述流入腔通过所述第一流通口与所述第三导流通道连通,所述流入腔通过所述第二流通口与所述第四导流通道连通。
根据本申请的一些实施例,所述密封件的外壁沿周向设有多个所述第一流通口和多个所述第二流通口,所述第一流通口与所述第二流通口交替且间隔设置。
根据本申请的一些实施例,所述壳体内还设有第一管路、第二管路以及第三管路,所述灌液口和所述流入腔可分别通过所述第一管路和所述第三管路连通泵装置,所述出液口通过所述第二管路连通所述流入腔。
根据本申请的一些实施例,所述轴承腔、所述流入腔以及所述回流腔均为圆柱形腔,所述轴承腔的轴心、所述流入腔的轴心以及所述回流腔的轴心处于同一直线上。
根据本申请的一些实施例,所述第一轴承和所述第二轴承为混合陶瓷轴承、陶瓷轴承和金属轴承中的其中一种。
第二方面,本申请提供了一种血泵系统,包括泵装置、体外驱动件以及上述的分流装置,所述体外驱动件通过所述转轴连接所述泵装置内的旋转叶轮,所述灌液口和所述流入腔均通过管路连接所述泵装置。
根据本申请第二方面实施例的血泵系统,至少具有如下有益效果:
本申请的血泵系统由于具有上述的分流装置,整个血泵系统在运行时,液体在上述的第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动,不仅能够有效的带走传动组件运行时产生的热量,还能够将第一轴承、第二轴承与转轴在旋转过程产生的不溶性微粒及时排出,避免不溶性微粒在第一轴承和第二轴承内堆积而影响整个传动组件的正常运行,也防止了不溶性微粒经过泵装置进入人体内而对人体造成伤害。同时,上述两条循环流路还能够有效提高液体与传动组件的换热效率,使得传动组件在运行过程中产生的大量热量能够得到及时排出,从而避免第一轴承和第二轴承因过热造成的结构损坏,保证分流装置以及整个血泵系统的正常运行,还提升了传动组件以及血泵系统整体使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一些实施例的分流装置的剖面结构示意图;
图2是图1中A处的结构放大图;
图3是本申请一些实施例的分流装置的另一剖面结构示意图;
图4是本申请一些实施例的分流套的一种结构示意图;
图5是本申请一些实施例的分流套的另一种结构示意图;
图6是本申请一些实施例的支撑套的一种结构示意图;
图7是本申请一些实施例的支撑套的一种剖面结构示意图;
图8是本申请一些实施例的密封件的结构示意图。
附图中:壳体100;轴承腔110;流入腔120;回流腔130;灌液口140;出液口150;第一管路160;第二管路170;第三管路180;传动组件200;转轴210;第一轴承220;第一导流通道221;第二轴承230;第二导流通道231;分流套300;第一子叶轮套310;第一导流叶片311;第一分流通道312;第二子叶轮套320;第二导流叶片321;第二分流通道322;第一螺旋分流道330;第二螺旋分流道340;分流腔400;密封件500;第一流通口510;第二流通口520;支撑套600;第三导流通道610;第四导流通道620;分流孔630。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请实施例可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。
在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个及两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请实施例的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
请参见图1、图2和图3,本申请公开了一种分流装置,包括壳体100、传动组件200以及分流组件。
其中,壳体100的内部开设有轴承腔110以及分别位于轴承腔110两侧的流入腔120和回流腔130,壳体100上还间隔开设有与流入腔120连通的灌液口140和出液口150。
传动组件200包括转轴210以及间隔套设于转轴210的第一轴承220和第二轴承230,第一轴承220和第二轴承230位于轴承腔110,第一轴承220的内圈与外圈之间的间隙形成第一导流通道221,第二轴承230的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道231,第一导流通道221与流入腔120连通,第二导流通道231与回流腔130连通。
分流组件包括分流套300和支撑套600,分流套300套设于转轴210且位于第一轴承220和第二轴承230之间,支撑套600固定于轴承腔110内并套设于第一轴承220、分流套300和第二轴承230,支撑套600的外壁分别开设有第三导流通道610和第四导流通道620,分流套300的外壁与支撑套600的内壁之间形成分流腔400,第三导流通道610用于连通流入腔120和分流腔400,第四导流通道620用于连通流入腔120和回流腔130,分流腔400分别与第一导流通道221及第二导流通道231连通。
示例性的,本申请的分流装置可以应用于血泵系统(也可称为经皮血泵辅助装置),当然还可以应用于其他适用的场景。
本申请实施例以分流装置应用于血泵系统为例进行说明。
分流装置作为血泵系统的一部分,在与血泵系统配合应用时,分流装置中的转轴210靠近流入腔120的一端连接泵装置的旋转叶轮或旋转桨,转轴210远离流入腔120的一端连接体外驱动件的输出端,体外驱动件为驱动马达、驱动电机、磁传动驱动结构等驱动件,不难理解的是,整个血泵系统在运行时,整个传动组件200即用于传递体外驱动件的力矩,进而驱动泵装置的旋转叶轮或旋转桨旋转,达到泵血的目的。
可以理解的是,分流装置应用于血泵系统中运行时,构成传动组件200的转轴210、第一轴承220和第二轴承230做同步旋转运动,第一轴承220和第二轴承230均可为滚珠轴承,即第一轴承220和第二轴承230的结构均由内圈、滚珠以及外圈构成,第一轴承220和第二轴承230在实际旋转运行时,第一轴承220和第二轴承230的内圈通过滚珠的作用相对外圈旋转。第一轴承220的内圈与外圈之间的间隙即形成第一导流通道221,第二轴承230的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道231。
分流装置应用于血泵系统中运行时,操作医师即可向灌液口140灌注液体,该液体优选为生理盐水或葡萄糖,液体流经传动组件200上的第一轴承220和第二轴承230时即可对第一轴承220和第二轴承230进行降温。
本申请的分流装置通过设置分流套300和支撑套600,并在支撑套600的外壁上分别开设第三导流通道610和第四导流通道620,当分流装置在运行过程中,操作医师即可向灌液口140灌注液体,液体从灌液口140进入到流入腔120中,由于转轴210、第一轴承220、第二轴承230以及分流套300被支撑套600套设而处于支撑套600内部,并由于传动组件200上的转轴210、第一轴承220和第二轴承230做同步旋转运动,同时,分流套300也随转轴210同步旋转,使得支撑套600的内部压力小于支撑套600的外部压力,使得流入腔120中的液体会沿着第三导流通道610进入到分流腔400中。
得益于第一轴承220的内圈与外圈之间的间隙形成的第一导流通道221以及第二轴承230的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道231均与分流腔400连通,使得分流腔400内的液体会在压力差的作用下分成两部分:一部分液体沿第一导流通道221回流至流入腔120,再从流入腔120向出液口150流出,以此将第一轴承220与转轴210同步旋转过程中产生的不溶性微粒和大量的热量排出,上述液体的流动过程即形成液体的第一条循环流路;
另一部分液体在压差的作用下沿着第二导流通道231进入回流腔130中,再由回流腔130进入第四导流通道620,进而回流至流入腔120,最后再从流入腔120向出液口150流出,以此将第二轴承230与转轴210同步旋转过程中产生的不溶性微粒和大量的热量排出。上述液体的流动过程即形成液体的第二条循环流路。
液体在第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动,能够有效的将第一轴承220、第二轴承230与转轴210在旋转过程产生的不溶性微粒及时排出,避免不溶性微粒在第一轴承220和第二轴承230内堆积而影响整个传动组件的正常运行,也防止了不溶性微粒经过泵装置进入人体内而对人体造成伤害。同时,还有效提高了液体与传动组件200的换热效率,使得传动组件200在运行过程中产生的大量热量能够得到及时排出,从而避免第一轴承220和第二轴承230因过热造成的结构损坏。
参见图1、图2、图3和图4,在本申请的一些实施例中,分流套300为叶轮套,叶轮套的外壁沿周向设有多个第一导流叶片311和多个第二导流叶片321,相邻两个第一导流叶片311之间形成用于连通分流腔400和第一导流通道221的第一分流通道312,相邻两个第二导流叶片321之间形成用于连通分流腔400和第二导流通道231的第二分流通道322。
在一个具体的实施例中,参见图4,叶轮套包括沿转轴210的轴向并排设置的第一子叶轮套310和第二子叶轮套320,多个第一导流叶片311沿第一子叶轮套310的外壁均匀且间隔分布,多个第二导流叶片321沿第二子叶轮套320的外壁均匀且间隔分布。不难理解的是,得益于叶轮套的旋转运动,根据“伯努利原理”流体流速越高,流体压力越小,第三导流通道610内的液体压力大于分流腔400内的液体压力,分流腔400的液体压力大于第一分流通道312和第二导流通道231中的液体压力,使得分流腔400中的液体能够因压差作用分别向第一分流通道312和第二分流通道322,进而再分别流入第一导流通道221和第二导流通道231。显然,多个第一导流叶片311和多个第二导流叶片321的设计起到了对液体导流的作用,能够使得分流腔400中的液体分成两路快速地流入第一导流通道221和第二导流通道231中,加快了液体的流动速率。此外,第一子叶轮套310和第二子叶轮套320之间还可设置阻隔片,阻隔片环设于第一子叶轮套310和第二子叶轮套320之间,以隔断第一分流通道312和第二分流通道322,避免第一分流通道312中的液体与第二分流通道322的液体交叉流动,防止第一分流通道312和第二分流通道322的液体交叠汇集,确保液体能够更好的从分流腔400中分成两路而流入第一导流通道221和第二导流通道231中。
另外,再参见图4,在本申请的一些实施例中,第一导流叶片311和第二导流叶片321均相对转轴210倾斜。具体的,需要理解的是,第一导流叶片311和第二导流叶片321相对叶轮套的中心轴线同步呈锐角或钝角,通过将第一导流叶片311和第二导流叶片321相对转轴210倾斜设计,使得叶轮套在随转轴210同步旋转过程中叶轮套的外壁液体的流速足够大,进一步降低叶轮套外壁的液体压力,增大分流腔400与第一分流通道312以及分流腔400与第二分流通道322之间的压力差,使得分流腔400中的液体能够在足够大的压差的作用下分别通过第一分流通道312和第二分流通道322进入第一导流通道221和第二导流通道231中,以此加快液体在第一条循环流路和第二条循环流路中的流动速率,以及时将第一轴承220、第二轴承230与转轴210在旋转过程产生的不溶性微粒排出,同时,也进一步加快了液体与传动组件200之间的换热效率,起到对传动组件200上的第一轴承220、第二轴承230以及转轴210的高效降温作用,进一步确保传动组件200、整个分流装置以及整个血泵系统的正常运行。
当然,在其他应用场景中,叶轮套包括沿转轴210的轴向并排设置的第一子叶轮套310和第二子叶轮套320,该第一子叶轮套310和第二子叶轮套320为一体加工而成,即二者为一体成型结构,减小叶轮套的加工制作成本。
参见图5,在本申请的一些实施例中,分流套300为螺旋套,螺旋套的外壁交替缠设有第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340,分流腔400分别通过第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340连通第一导流通道221和第二导流通道231。
可以理解的是,在此些实施例中,分流腔400中的液体同样能够因压差作用分成两路,一路沿第一螺旋分流道330进入第一导流通道221,进而回流至流入腔120,另一路沿第二螺旋分流道340进入第二导流通道231,再依次流经回流腔和第四导流通道620最终回流至流入腔120。需要理解的是,第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340的旋向与转轴210的旋转方向相同,确保液体准确的按照上述的循环流路流动。通过将分流套300设计成螺旋套,并在螺旋套的外壁交替缠设第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340,使得上述两路液体在第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340流动时形成湍流,从而使得液体与分流套300、第一轴承220以及第二轴承230产生强制对流换热,强化了液体与第一轴承220以及第二轴承230的换热效果,也间接加快了对转轴210的冷却,使得整个传动组件200在运行过程中产生的大量热量能够快速地排出,进一步避免传动组件200上的转轴210、第一轴承220以及第二轴承230因温度过高而出现膨胀变形,保证整个传动组件200的结构和功能的稳定性。同时,上述两路液体在第一螺旋分流道330和第二螺旋分流道340流动时形成湍流,也加快了两路液体整体的流动速率,能够更好、更快地将第一轴承220、第二轴承230与转轴210在旋转过程产生的不溶性微粒及时排出。
参见图1、图2、图3、图6和图7,在本申请的一些实施例中,支撑套600的外壁上沿周向设有多个第三导流通道610和多个第四导流通道620,第三导流通道610和第四导流通道620交替且间隔设置,支撑套600内还开设有多个分流孔630,第三导流通道610靠近分流腔400的一端通过对应的分流孔630与分流腔400连通。
具体的,第三导流通道610与第四导流通道620平行,第三导流通道610的中心轴线与分流孔630的中心轴线垂直,且分流孔630的中心轴线位于第一轴承220和第二轴承230之间。第三导流通道610和第四导流通道620可为凹槽或中空通道。
可以理解的是,通过在支撑套600的外壁沿周向交替设置多个第三导流通道610和多个第四导流通道620,使得多个第三导流通道和多个第四导流通道620均呈环形分布,很好的适配了第一轴承220和第二轴承230的圆柱形形状,使得液体从流入腔120均匀的分出多条流路,每条流路流入对应的第三导流通道610,进而经压差作用汇入分流腔400。
此外,由于分流腔400是由分流套300的外壁与支撑套600的内壁之间形成的,即分流腔400的形状呈环形,很好的适配了呈环形的第一导流通道221和第二导流通道231,多条第三导流通道610的设计能够使呈环形的分流腔400填充满液体,环状液体流路再分成两条子环状流路:一条子环状流路经环状的第一导流通道221回流至流入腔120;另一条子环状流路经环状的第二导流通道231流入回流腔130,进而再由回流腔130分成多条子流路,多条子流路经对应的第四导流通道620回流至流入腔120。通过上述设置,可以使得第一轴承220和第二轴承230内的各个位置均能与液体接触,进而确保第一轴承220的内圈与外圈之间以及第二轴承230的内圈与外圈之间产生的不溶性微粒全部被液体带出,避免不溶性微粒在第一轴承220内的某个特定位置以及在第二轴承230的某个特定位置堆积堵塞。同时也使得第一轴承220和第二轴承230内的各个位置均得到液体的冷却,避免第一轴承220和第二轴承230内的各个位置温度不均匀而造成的结构损坏。
另外,通过在支撑套600内开设有多个分流孔630,能够确保上述各条第三导流通道610上的液体在压差的作用下从对应的分流孔630而挤压汇入分流腔400中,将分流孔630的中心轴线布置成位于第一轴承220和第二轴承230之间也很好的适配了第一轴承220和第二轴承230在转轴210上的分布位置,保证液体准确的按照上述的第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动。
参见图1至图3以及图8,在本申请的一些实施例中,还包括密封件500,密封件500套设在转轴210上并与第一轴承220靠近流入腔120的一端贴合,密封件500的外壁分别开设有第一流通口510和第二流通口520,流入腔120通过第一流通口510与第三导流通道610连通,流入腔120通过第二流通口520与第四导流通道620连通。需要理解的是,密封件500的设计,能够对残留在流入腔120中少量未排出的不溶性微粒的进行屏蔽,以减少甚至避免不溶性微粒回流至第一轴承220内。
同时,第一流通口510和第二流通口520的设计,能够保证上述的第一条循环流路和第二条循环流路的末端分别从对应第一流通口510和第二流通口520回流至流入腔120中,尽可能地避免第一条循环流路和第二条循环流路在回流至流入腔120中之前产生干涉。
在本申请的一些实施例中,密封件500的外壁沿周向设有多个第一流通口510和多个第二流通口520,第一流通口510与第二流通口520交替且间隔设置。在一个具体的实施例中,第三导流通道610与第一流通口510的数目均为三个且一一对接连通,第四导流通道620和第二流通口520的数目也同样为三个且一一对接连通,通过上述设置,可使得第一条循环流路和第二条循环流路的液体能够均匀的回流至流入腔120中,以使第一条循环流路和第二条循环流路均匀地将不溶性微粒从流入腔120向出液口150排出。
再参见图1至图3,在本申请的一些实施例中,为方便液体的循环流动以及整个分流装置与泵装置的对接,壳体100内还设有第一管路160、第二管路170以及第三管路180,灌液口140和流入腔120可分别通过第一管路160和第三管路180连通泵装置,出液口150通过第二管路170连通流入腔120。
在一些实施例中,本分流装置在与血泵系统配合应用时,分流装置中的转轴210靠近流入腔120的一端通过柔性传动轴连接泵装置的旋转叶轮或旋转桨,可以将柔性传动轴当作壳体100内的一个部件,柔性传动轴可设计为多腔结构,以形成第二管路170和第三管路180,柔性传动轴可选为传动绞丝。
液体通过灌液口140进入第一管路160,流经泵装置时将泵装置产生的不溶性微粒通过第三管路180回流到流入腔120中,后续再经过上述分流装置中的两条循环流路后,再从第二管路170向出液口150流出。通过这种方式,实现整个装置以及血泵系统在运行过程中产生的不溶性微粒全部流出体外,实现几乎零微粒进入人体的功能,切实保证患者在手术过程中的安全性。
具体的,轴承腔110、流入腔120以及回流腔130均为圆柱形腔,轴承腔110的轴心、流入腔120的轴心以及回流腔130的轴心处于同一直线上,第一管路160、第二管路170以及第三管路180均为圆形管路,进一步使得液体准确的按照上述的第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动。
在本申请的一些实施例中,第一轴承220和第二轴承230均为混合陶瓷轴承。需要说明的是,传统的轴承件由不锈钢材料制成,不锈钢轴承长期浸泡在液体中工作时容易被液体中的氧气腐蚀,进而产生不溶性的微粒氧化物,且不锈钢轴承在高速旋转产生的局部高温条件下容易产生点蚀现象,造成不锈钢轴承出现微孔而影响液体的循环流动以及轴承的结构稳定性。而在本实施例中,通过将第一轴承220和第二轴承230设计成混合陶瓷轴承,与传统的不锈钢轴承相比,第一,混合陶瓷轴承比不锈钢轴承具有更强的耐热性,使得第一轴承220和第二轴承230在短期的高温调节下能够保持稳定的结构尺寸;此外,混合陶瓷轴承的硬度更高,使得具备更好的耐磨性,能够在一定程度减少第一轴承220和第二轴承在高速旋转摩擦而产生的不溶性微粒;第三,混合陶瓷轴承具备更好的自润滑性,考虑到整个分流装置是在液体环境下工作运行的,无法在第一轴承220和第二轴承230的高速运转过程中加入润滑油为第一轴承220和第二轴承230润滑,显然,自润滑性良好的混合陶瓷轴承比传统的不锈钢轴承更适合在液体环境中工作。
当然,第一轴承220和第二轴承230也还可为陶瓷轴承和金属轴承中的其中一种。同样的,陶瓷轴承和金属轴承均具备较高的强度、硬度和耐磨性,均比传统的不锈钢轴承更适合在液体环境中工作。
此外,在本申请的一些实施例中,支撑套600由金属制成,该金属优选为铝合金,避免支撑套600被液体腐蚀。通过将支撑套600设置成金属结构,增加支撑套600的整体强度,以为第一轴承220和第二轴承230提供一个稳定的外支撑,避免做第一轴承220和第二轴承230做旋转运动时上下偏移,同时,金属支撑套600导热性强,能够为高速旋转的轴第一轴承220和第二轴承230产生的大量热量提供良好的导热和散热条件,使得第一轴承220和第二轴承230上的热量经过热传导作用传递给支撑套600,进而被流经支撑套600的液体吸收,加强了液体对第一轴承220和第二轴承230的冷却效果。
当然,在另一些实施例中,支撑套600还可由塑料制成,塑料优选为高强度的工程塑料,以提高支撑套600的强度和硬度,虽然塑料的支撑套600的导热性较金属支撑套的导热性较差,但其重量更轻,成本更低,同样能够为第一轴承220和第二轴承230提供一个稳定的外支撑。
另外,本申请还公开了一种血泵系统,该血泵系统包括泵装置、体外驱动件以及上述的分流装置,体外驱动件通过转轴210连接泵装置内的旋转叶轮,灌液口140和流入腔120均通过管路连接泵装置。
具体的,在一些实施例中,体外驱动件通过转轴210直接连接泵装置内的旋转叶轮;在另一些实施例中,体外驱动件通过转轴210连接柔性传动轴的方式,借助柔性传动轴间接连接泵装置内的旋转叶轮。
在一些具体实施例中,体外驱动件可优选为磁传动驱动结构,磁传动驱动结构为利用电磁原理实现非接触式的电能转化为机械能的动力传输功能,磁传动驱动结构的从动端的磁体结构可设置在位于回流腔130一侧的转轴210上,磁传动驱动结构的主动端的磁体结构与从动端磁体结构为非接触式磁耦合结构,以使磁传动驱动结构通过转轴210进而直接或间接地驱动泵装置内的旋转叶轮旋转,以带动血液循环流动,进而实现泵血的功能。
本申请的血泵系统由于具有上述的分流装置,整个血泵系统在运行时,液体在上述的第一条循环流路和第二条循环流路中的循环流动,能够有效的将传动组件200上的各个部件在旋转运行过程中产生的不溶性微粒排出,避免不溶性微粒在第一轴承220和第二轴承230内堆积而影响整个传动组件的正常运行,也防止了不溶性微粒经过泵装置流入人体内而对人体造成伤害。
同时,还有效提高了液体与传动组件200上的转轴210、第一轴承220以及第二轴承230之间的换热效率,使得传动组件200在运行过程中产生的大量热量能够得到及时排出,从而避免第一轴承220和第二轴承230因过热造成的结构损坏,保证分流装置以及整个血泵系统的正常运行,还提升了传动组件200以及血泵系统整体使用寿命。
以上,仅为本申请实施例的具体实施方式,但本申请实施例的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此,本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种分流装置,其特征在于,包括:
壳体,内部开设有轴承腔以及分别位于所述轴承腔两侧的流入腔和回流腔,还间隔开设有与所述流入腔连通的灌液口和出液口;
传动组件,包括转轴以及间隔套设于所述转轴的第一轴承和第二轴承,所述第一轴承和所述第二轴承位于所述轴承腔,所述第一轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第一导流通道,所述第二轴承的内圈与外圈之间的间隙形成第二导流通道,所述第一导流通道与所述流入腔连通,所述第二导流通道与所述回流腔连通;
分流组件,包括分流套和支撑套,所述分流套套设于所述转轴且位于所述第一轴承和所述第二轴承之间,所述支撑套固定于所述轴承腔内并套设于所述第一轴承、所述分流套和所述第二轴承,所述支撑套的外壁分别开设有第三导流通道和第四导流通道,所述分流套的外壁与所述支撑套的内壁之间形成分流腔,所述第三导流通道用于连通所述流入腔和所述分流腔,所述第四导流通道用于连通所述流入腔和所述回流腔,所述分流腔分别与所述第一导流通道及所述第二导流通道连通。
2.根据权利要求1所述的分流装置,其特征在于,所述分流套为叶轮套,所述叶轮套的外壁沿周向设有多个第一导流叶片和多个第二导流叶片,相邻两个所述第一导流叶片之间形成用于连通所述分流腔和所述第一导流通道的第一分流通道,相邻两个所述第二导流叶片之间形成用于连通所述分流腔和所述第二导流通道的第二分流通道。
3.根据权利要求2所述的分流装置,其特征在于,所述第一导流叶片和所述第二导流叶片均相对所述转轴倾斜。
4.根据权利要求1所述的分流装置,其特征在于,所述分流套为螺旋套,所述螺旋套的外壁交替缠设有第一螺旋分流道和第二螺旋分流道,所述分流腔分别通过所述第一螺旋分流道和所述第二螺旋分流道连通所述第一导流通道和所述第二导流通道。
5.根据权利要求1所述的分流装置,其特征在于,所述支撑套的外壁上沿周向设有多个所述第三导流通道和多个所述第四导流通道,所述第三导流通道和所述第四导流通道交替且间隔设置,所述支撑套内还开设有多个分流孔,所述第三导流通道靠近所述分流腔的一端通过对应的所述分流孔与所述分流腔连通。
6.根据权利要求5所述的分流装置,其特征在于,所述第三导流通道与所述第四导流通道平行,所述第三导流通道的中心轴线与所述分流孔的中心轴线垂直,且所述分流孔的中心轴线位于所述第一轴承和所述第二轴承之间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的分流装置,其特征在于,还包括密封件,所述密封件套设在所述转轴上并与所述第一轴承靠近所述流入腔的一端贴合,所述密封件的外壁分别开设有第一流通口和第二流通口,所述流入腔通过所述第一流通口与所述第三导流通道连通,所述流入腔通过所述第二流通口与所述第四导流通道连通。
8.根据权利要求7所述的分流装置,其特征在于,所述密封件的外壁沿周向设有多个所述第一流通口和多个所述第二流通口,所述第一流通口与所述第二流通口交替且间隔设置。
9.根据权利要求1至6任一项所述的分流装置,其特征在于,所述壳体内还设有第一管路、第二管路以及第三管路,所述灌液口和所述流入腔可分别通过所述第一管路和所述第三管路连通泵装置,所述出液口通过所述第二管路连通所述流入腔。
10.根据权利要求1至6任一项所述的分流装置,其特征在于,所述轴承腔、所述流入腔以及所述回流腔均为圆柱形腔,所述轴承腔的轴心、所述流入腔的轴心以及所述回流腔的轴心处于同一直线上。
11.根据权利要求1所述的分流装置,其特征在于,所述第一轴承和所述第二轴承为混合陶瓷轴承、陶瓷轴承和金属轴承中的其中一种。
12.一种血泵系统,其特征在于,包括泵装置、体外驱动件以及如权利要求1至11任一项所述的分流装置,所述体外驱动件通过所述转轴连接所述泵装置内的旋转叶轮,所述灌液口和所述流入腔均通过管路连接所述泵装置。
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