CN201492732U - 套环式尾导叶轴流泵心脏辅助装置 - Google Patents
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Abstract
旋转叶轮圆柱形轮毂后段与套环式尾导叶重叠的轴流泵是生物医学工程领域植入心脏辅助泵，由轴流泵定子，轴流泵泵筒，前导叶，旋转叶轮，套环尾导叶，旋转叶轮转轴构成。套环尾导叶前段叶片悬空，旋转叶轮圆柱形轮毂后段无叶片。将旋旋转叶轮圆柱形轮毂后段伸入套环尾导叶前段中空部分，使旋转叶轮圆柱形轮毂与套环尾导叶重叠装配。如摘要附图，旋转叶轮(13)圆柱形轮毂后段(3)伸入套环尾导叶(14)前段空间内，旋转叶轮转轴(5)后端由套环尾导叶轮毂(8)支持，旋转叶轮转轴(5)前端由前导叶(12)支持，共同组装在轴流泵泵筒(11)中，形成旋转叶轮圆柱形轮毂与套环尾导叶重叠结构，使轴流泵长度缩短。前导叶(12)及尾导叶(14)均与轴流泵泵筒(11)固定，轴流泵定子(10)产生旋转磁场推动旋转叶轮(13)旋转。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种生物医学工程领域的植入人体的心脏辅助轴流泵，能提高效率，减小体积，改进可植入性和解剖相容性。
背景技术：
目前，公知植入式心脏辅助轴流泵构造是由轴流泵定子，轴流泵泵筒，前导叶，旋转叶轮，尾导叶，旋转叶轮转轴构成。与轴流泵泵筒内壁固定的前导叶的轮毂支持旋转叶轮的转轴前端，与轴流泵泵筒内壁固定的尾导叶的轮毂支持旋转叶轮的转轴后端，当旋转叶轮相对于轴流泵泵筒和前、尾导叶旋转时就可驱动液体由前向后流动，尾导叶片的螺旋方向与叶轮叶片螺旋方向相反，可使出口流体的旋转分量消除，提高流体效率。对于电动轴流泵来说，旋转叶轮的轮毂中心空腔内包有永磁体，径向充磁后构成电机的转子，在轴流泵泵筒外周轴流泵定子产生的旋转磁场驱动下为叶轮旋转提供动力。永磁体转子的直径和材料确定后，驱动力与旋转叶轮中心空腔内的永磁体转子长度成正比。由于尾导叶的轮毂与旋转叶轮的轮毂呈前后排列，限制了轴流泵长度的缩短。难以在较小的泵体积条件实现较大的流体输出，而减小泵长度和体积对于植入体内的装置来说是非常重要的。在某些轴流泵可去除前导叶，采用固定在轴流泵泵筒壁上的前悬臂支持旋转叶轮的转轴前端，以缩短泵长度.但尾导叶对泵的流体效率影响很大，一般不去除。
发明内容：
为了克服现有的轴流泵长度不易减小，整体效率不易提高的不足，本实用新型提供一种轴流泵，该轴流泵能减小泵的长度，提高泵的整体效率，改善泵的可植入性和解剖相容性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是采用旋转叶轮圆柱形轮毂后段与套环尾导叶重叠配合的结构。套环尾导叶的轮毂向后缩短，套环尾导叶前段部分叶片根部悬空，形成有中空部分的套环状，旋转叶轮圆柱形轮毂的后段部分没有叶片，仅保留轮毂。装配时将旋转叶轮圆柱形轮毂的后段伸入到套环尾导叶前端的中空部分，占据部分套环尾导叶中空部分的空间，形成旋转叶轮圆柱形轮毂被套环尾导叶套叠的配合结构。由于旋转叶轮圆柱形轮毂长度决定了永磁转子的长度所以也决定了驱动力的大小，在本适用新型的结构中旋转叶轮圆柱形轮毂不缩短，所以永磁转子也不缩短，电机的转矩及输出功率不因轴流泵缩短而下降，这样可减小轴流泵长度，对提高轴流泵的可植入性来说有很大的改进意义。
轴流泵泵筒和前、尾导叶均为钛合金制成。旋转叶轮也由钛合金制成，但旋转叶轮圆柱形轮毂为中空结构，将柱状永磁体装配到旋转叶轮圆柱形轮毂中心后两端用钛合金端盖密封防止液体与永磁体接触。这样的叶轮即是驱动液体流动的叶轮又构成了无刷电机的转子，在轴流泵定子产生旋转磁场时可与转子磁场互相作用而旋转，为叶轮提供转矩。转子永磁体可采用钕铁硼永磁材料，也可采用钐钴等其他高性能永磁材料。本实用新型的有益效果是，可缩短植入式轴流泵的长度，减小其体积，提高轴流泵流体力学和电机学特性的，改善其可植入性和解剖相容性。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理示意图。
图2是公知轴流泵结构及原理对比图。
图3是本实用新型关键零件旋转叶轮图。
图4是本实用新型关键零件套环尾导叶图
图5是本实用新型关键零件旋转叶轮和套环尾导叶的组装图。
图中1.旋转叶轮圆柱形轮毂前段，2.旋转叶轮叶片，3.旋转叶轮圆柱形轮毂后段，4.永磁转子，5.旋转叶轮转轴，6.套环尾导叶悬空叶片，7.套环尾导叶附着叶片，8.套环尾导叶轮毂，9.套环尾导叶前段中空空间，10.轴流泵定子，11.轴流泵泵筒，12.前导叶，13.旋转叶轮，14.套环尾导叶，15.公知尾导叶轮毂，16.公知旋转叶轮轮毂，17.公知尾导叶
具体实施方式：
在图1、图3、图4和图5中，旋转叶轮(13)的旋转叶轮圆柱形轮毂后段(3)伸入套环尾导叶(14)的前段中空空间(9)内，旋转叶轮转轴(5)后端由套环尾导叶轮毂(8)支持，旋转叶轮转轴(5)前端由前导叶(12)支持，共同组装在轴流泵泵筒(11)中，形成旋转叶轮圆柱形轮毂与套环尾导叶重叠结构，前导叶(12)及尾导叶(14)均与轴流泵泵筒(11)内壁固定，轴流泵定子(10)产生旋转磁场时可推动旋转叶轮(13)旋转。图3显示永磁转子(4)组装到旋转叶轮(13)圆柱形轮毂中空腔内和磁体的充磁方向.图2显示传统的公知轴流泵的结构，在图2中，旋转叶轮(13)的公知旋转叶轮轮毂(16)与公知尾导叶(17)的轮毂(15)前后排列，公知旋转叶轮转轴(5)后端由公知尾导叶轮毂(15)支持，公知旋转叶轮转轴(5)前端由前导叶(12)支持，共同组装在轴流泵泵筒(11)中，前导叶(12)及公知尾导叶(17)均与轴流泵泵筒(11)内壁固定，轴流泵定子(10)产生旋转磁场时可推动旋转叶轮(13)旋转。
比较图1中的旋转叶轮圆柱形轮毂(3)与套环尾导叶轮毂(8)的排列关系和图2中的公知尾导叶轮毂(15)与公知旋转叶轮轮毂(16)的排列关系可以看出：旋转叶轮圆柱形轮毂与套环尾导叶重叠配合使轴流泵总长度缩短。
Claims (8)
1.一种植入人体的心脏辅助轴流泵，由轴流泵定子，轴流泵泵筒，旋转叶轮，中空套环式尾导叶及转轴构成。其特征是：旋转叶轮圆柱形轮毂中含有永磁体，构成电机转子，旋转叶轮圆柱形轮毂的后段部分无叶片，伸入到中空套环尾导叶前段，占据部分中空套环尾导叶中空空间，形成旋转叶轮圆柱形轮毂与中空套环尾导叶重叠配合结构。
2.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，其特征是：旋转叶轮圆柱形轮毂后段无叶片。
3.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，其特征是：中空套环尾导叶轮毂向后缩短，前段叶片根部悬空呈环状排列，形成中空套环尾导叶。
4.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，其特征是：装配时旋转叶轮圆柱形轮毂后段伸入到中空套环尾导叶前段的中空部分，占据部分中空套环尾导叶中空部分的空间，使旋转叶轮圆柱形轮毂与中空套环尾导叶叶片部分重叠。
5.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，其特征是：与轴流泵筒固定的前导叶的轮毂支持旋转叶轮的转轴前端，与轴流泵筒固定的尾导叶的轮毂支持旋转叶轮的转轴后端，旋转叶轮可与中空套环尾导叶前段悬空的叶片相对旋转。
6.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，轴流泵泵筒内旋转叶轮前不设置前导叶时旋转叶轮转轴前端由固定于轴流泵筒壁的前悬臂支持。
7.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，转子永磁体采用钕铁硼永磁材料，也可采用钐钴等其他高性能永磁材料。
8.根据权利要求1所述的心脏辅助轴流泵，其特征是：旋转叶轮由钛合金制成，其圆柱形轮毂为中空结构，其中包含圆柱状永磁体，构成电机的转子，在定子产生旋转磁场时可与其互相作用而旋转，为叶轮提供转矩。
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