CN217245811U - 一种医用泵装置和体外生命支持系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种医用泵装置，所述装置包括：泵头、泵机上盖、泵机外壳、电机和散热组件；所述泵头与所述泵机上盖连接；所述泵机外壳与所述泵机上盖适配以形成容纳空间；所述电机及所述散热组件位于所述容纳空间内；所述散热组件用于将所述容纳空间内的热量传导至所述泵机外壳。该装置用于将泵头中的电机的热量导向泵机外壳，避免因为温度过高导致泵头内的血细胞溶血。

Description

一种医用泵装置和体外生命支持系统

技术领域

本实用新型涉及体外膜肺氧合技术领域，尤其涉及一种医用泵装置和体外生命支持系统。

背景技术

体外生命支持系统通常包括连接管、医用泵、氧合器、供氧管和主机。其中，医用泵主要通过驱动离心泵头转动实现体液流动，一般由泵头和驱动泵机两部分构成。

当医用泵工作运转时，其产生的热量会对体液及周围组织细胞产生影响。过高的温度会影响医用泵电机内部绝缘材料的寿命和电机运行的稳定性，更会提高血细胞溶血的程度。研究证明，人体红细胞温度过高时，溶血程度会大大提高；人体组织内植入人工装置温度过高时，会对其周围组织产生损伤，可能导致植入部位引发炎症；甚至会导致周围细胞组织坏死；当血液温度过高时，血红蛋白的携氧能力会降低，甚至其结构功能会遭受破坏。因此，亟需一种医用泵装置和体外生命支持系统以改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种医用泵装置和体外生命支持系统，用于将泵头中的电机的热量导向泵机外壳，避免因为温度过高导致泵头内的血细胞溶血。

第一方面，本实用新型提供一种医用泵装置，所述装置包括：泵头、泵机上盖、泵机外壳、电机和散热组件；所述泵头与所述泵机上盖连接；所述泵机外壳与所述泵机上盖适配以形成容纳空间；所述电机及所述散热组件位于所述容纳空间内；所述散热组件用于将所述容纳空间内的热量传导至所述泵机外壳。

本实用新型的医用泵装置的有益效果在于，通过所述泵机外壳内设置的散热组件将来自电机的热量传导至泵机外壳，改变了原有的散热路径，使传递至泵头的热量减少，所述泵机外壳将所述热量耗散到空气中，减轻了对血细胞的热损伤，避免因为温度过高导致泵头内的血细胞溶血，提升使用安全性，有利于避免血细胞因为高温导致的组织损伤和炎症，确保血细胞中血红蛋白的携氧能力不受影响。

可选的，所述散热组件包括至少一个第一散热件和/或至少一个第二散热件，所述第一散热件及所述第二散热件以不同的布置方式设置于所述电机的周围。

可选的，每个所述第一散热件、第二散热件各自包括散热片、散热管和将所述散热片与所述散热管连接的导热部，所述第一散热件的导热部用于与所述电机的外壁相贴合或相邻近，以将所述电机的热量传导至所述泵机外壳。

可选的，所述散热管内容纳有工质，所述散热管包括管壳及位于所述管壳内侧的吸液芯。

可选的，所述散热管包括蒸发段、冷凝段和位于所述蒸发段与所述冷凝段之间的隔热段。

可选的，所述装置还包括磁悬浮线圈；所述泵头内设有叶轮并且于设有该叶轮的一侧设有磁体；所述磁悬浮线圈用于产生磁场支撑所述磁体；所述第二散热件的导热部用于与所述磁悬浮线圈的外壁相贴合或相邻近。

可选的，所述泵机外壳内侧设有分别用于至少部分地容纳所述第一散热件和所述第二散热件的散热管的第一热管连接孔和第二热管连接孔。

可选的，所述泵机外壳的一侧设有外壳散热片，所述外壳散热片呈类鳍片状、板状或棒状设置。

可选的，所述外壳散热片及所述散热组件至少部分地由金属或合金制成。

第二方面，本实用新型提供一种体外生命支持系统，包括：如第一方面所述的一种医用泵装置；所述氧合器用于与所述医用泵装置相配合进行气体交换。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种医用泵装置的爆炸图；

图2为本实用新型提供的一种医用泵装置的整体结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种泵机外壳的结构示意图；

图4为本实用新型提供的第二散热件的结构示意图；

图5为本实用新型提供的第一散热件的结构示意图；

图6为本实用新型提供的散热管的立体结构示意图；

图7为本实用新型提供的散热管的内部示意图；

图8为本实用新型提供的散热组件的热传递过程示意图。

图中标号：

100、泵头；

200、泵机上盖；

300、散热组件；301、散热片；302、散热管；303、导热剂；304、第一散热件；305、第二散热件；

400、磁悬浮线圈；

500、电机；

600、泵机外壳；601、外壳散热片；602、第一热管连接孔；603、第二热管连接孔；

701、管壳；702、吸液芯；703、蒸发段；704、冷凝段；705、隔热段；706、液－汽分界面；707、汽－液分界面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

图1为本实用新型提供的一种医用泵装置的爆炸图；图2为本实用新型提供的一种医用泵装置的整体结构示意图。

针对现有技术存在的问题，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种医用泵装置，用于体外生命支持系统，所述装置包括：泵头100、泵机上盖200、泵机外壳600、电机500和散热组件300。所述泵头100的两侧设有导管，分别用于体液进出所述泵头100。所述泵头100设置为离心泵。所述泵机上盖200呈圆盘状设置。所述泵机上盖200位于所述泵头100的一侧。所述泵机外壳600位于所述泵机上盖200的底侧。所述泵机外壳600呈圆筒状设置。所述泵机上盖200通过螺丝锁紧于所述泵机外壳600的顶端。所述泵机外壳(600)与所述泵机上盖(200)适配以形成容纳空间。所述电机(500)及所述散热组件300位于所述容纳空间内。当所述电机500通电运转时，所述电机500驱动所述泵头100内的所述叶轮(图中未示出)旋转，带动所述泵头100内的体液流动。所述电机500运转时，产生的热量通过所述散热组件300传导至所述泵机外壳600。所述泵机外壳600将所述热量耗散到空气中。

在另一些实施例中，所述泵头100可以设置为任意形式的液泵；所述泵头100内可以转动连接有叶轮(图中未示出)。所述泵机上盖200可以连接在所述泵机外壳600的顶端。所述泵机外壳600可以呈任意存在中空腔体的立体几何型设置。所述泵机上盖200可以呈任意能够遮盖所述泵机外壳600的一侧的立体几何型设置。所述泵机外壳600可以将所述热量耗散到其他散热介质中。

值得说明的是，所述散热组件300内设有工质。靠近所述电机500的近端工质在受热后向所述散热件远离所述电机500的远端传导热量。所述工质处于液态时受热转化为气态，所述工质处于气态时受冷转化为液态。通过所述工质处于散热组件300的受热端和受冷端时的相变，所述相变为所述工质由液态转化为气态，或所述工质由气态转化为液态，实现快速散热，确保对所述电机散热效果。

所述散热组件300包括至少一个第一散热件304和/或至少一个第二散热件305，所述第一散热件304及所述第二散热件305以不同的布置方式设置于所述电机500的周围。

值得说明的是，上述不同的布置方式可以是任意布置方式，例如为第一散热件304的散热部位于电机500的侧方，而第二散热件305的散热部位于所述电机500的顶方。

本实用新型的一些实施例中，所述装置还包括磁悬浮线圈400。所述泵头内设有叶轮(图中未示出)并且于设有该叶轮(图中未示出)的一侧设有磁体；所述磁悬浮线圈400用于产生磁场支撑所述磁体；所述第二散热件的导热部用于与所述磁悬浮线圈的外壁相贴合或相邻近。当所述磁悬浮线圈通电时，产生磁力作用于所述磁体，所述磁体带动所述叶轮(图中未示出)处于磁悬浮状态，实现减轻所述叶轮(图中未示出)旋转时的机械磨损，避免体液受到污染。

本实用新型的一些实施例中，所述磁悬浮线圈400位于所述泵机上盖200的下方。所述磁悬浮线圈400通电时产生磁场作用于所述磁体，使得所述叶轮(图中未示出)悬浮，减轻了所述叶轮(图中未示出)与所述泵头100内的机械磨损。

本实用新型的一些实施例中，所述散热组件300中的散热件的数量为8个，并分为上下两层设置在所述泵机外壳600内。位于上层的第一散热件304呈圆周对称设置在所述磁悬浮线圈400的周围。位于下层的第二散热件305呈圆周对称设置在所述电机500的周围。实现了对磁悬浮线圈400的充分散热。

在本实用新型的另一些实施例中，所述散热组件300中的散热件的数量为任意，可以根据需求分布在泵机外壳的任意位置。

图3为本实用新型提供的一种泵机外壳的结构示意图。

如图1和图3所示，本实用新型的一些实施例中，所述泵机外壳600开设有第一热管连接孔602和第二热管连接孔603。所述第一散热件304部分地插入第一热管连接孔602。所述第二散热件305部分地插入第二热管连接孔603。这种设置增大了散热件与泵机外壳600的接触面积，确保充分散热。

图4为本实用新型提供的所述第二散热件305的结构示意图；图5为本实用新型提供的所述第一散热件304的结构示意图。

本实用新型的一些实施例中，各第一散热件304、第二散热件305的散热管302如图4和图5所示通过所述第一热管连接孔602、第二热管连接孔603与所述泵机外壳600内侧可拆卸连接，例如滑动连接。

在另一些实施例中，所述散热管302与所述泵机外壳600内侧以其它方式相贴合，例如利用其它连接构件设置在泵机外壳600内侧。

本实用新型的一些实施例中，所述外壳散热片601呈类鳍片状设置在所述泵机外壳600周围，所述外壳散热片601固定连接或可拆卸连接于所述泵机外壳600外侧。所述外壳散热片601的数量为若干个，每两个相邻的所述外壳散热片601之间存在间隙。这种设置增大了所述泵机外壳600的散热面积，有利于散热。

在另一些实施例中，所述外壳散热片601可以呈任意立体形状，如板状或棒状设置。适用于不同的散热场景，有利于充分散热。

本实用新型的一些实施例中，所述泵机上盖200与所述泵机外壳600之间设有密封圈。通过螺钉将泵机上盖200锁紧在所述泵机外壳600顶侧。泵机上盖200将所述密封圈压紧于所述泵机外壳600顶端，实现密封连接。有利于防水防尘，避免灰尘和水进入泵机外壳，有利于延长所述医用泵装置的使用寿命。

在另一些实施例中，所述泵机上盖200可以通过密封胶或其他防水粘合材料粘合于所述泵机外壳600顶端。所述泵机上盖200还可以通过无缝焊接固定在所述泵机外壳600顶端。

本实用新型的一些实施例中，所述外壳散热片及所述散热组件至少部分地由金属或合金制成。这种设置有利于增大散热速度，充分散热。

如图4所示，本实用新型的一些实施例中，每个所述第一散热件、第二散热件各自包括散热片301、散热管302和将所述散热片与所述散热管连接的导热部303，所述第一散热件的导热部303用于与所述电机500的外壁相贴合或相邻近，以将所述电机的热量传导至所述泵机外壳600。所述导热部303与所述电机500的外壁相贴合，有利于确保所述电机500的散热面积，提升对所述电机500的散热效果。

本实用新型的一些实施例中，所述散热片301可以呈鳍片状设置。所述散热管302呈U型设置并且一端通过所述散热部303连接至所述散热片301。

如图5所示，所述第一散热件304包括散热片301、散热管302和导热部303。所述散热片301一侧连接至所述散热管302末端，其另一侧连接至所述导热部303。所述散热管302呈L型设置。所述导热部303为导热硅脂或其它利于导热的材料，并且其形状设置为与所述磁悬浮线圈400外形相匹配，以提高散热效率。

在另一些实施例中，所述散热管设置为均温板(Vapor Chamber，VC)或其他导热元件。所述导热部可以设置为导热相变材料、导热填充材料或其他导热部。

本实用新型的一些实施例中，所述第一散热件304的所述散热片301由铜或铜合金制成。所述第二散热件305的所述散热片301由铝或铝合金制成。

在另一些实施例中，所述散热片301可以由其他金属或合金制成。

图6为本实用新型提供的散热管的立体结构示意图；图7为本实用新型提供的散热管的内部示意图。

在一些实施例中，如图6和图7所示，所述第一散热件304、第二散热件305各自的散热管302包括管壳701及吸液芯702，所述吸液芯702分布于管壳701内侧。所述散热管302具有蒸发段703和冷凝段704。当散热管302的蒸发段703的液－汽分界面706受热时，吸液芯702中的液态工质蒸发汽化，气态工质在微小的压差下流向冷凝段704，气态工质在冷凝段704的汽－液分界面707放出热量凝结成液态工质，液态工质再沿吸液芯702靠毛细力的作用流回蒸发段703。如此循环不己，热量由散热管302的蒸发段703传至冷凝段704。

图8为本实用新型提供的散热组件的热传递过程示意图。

值得说明的是，如图8所示，所述散热管的热传递过程包括以下步骤：

S801.热量从热源通过散热管的管壳和充满工质的吸液芯传递到液－汽分界面；

S802.液态工质在蒸发段内的液－汽分界面上蒸发；

S803.管壳内的气态工质从蒸发段流到冷凝段；

S804.气态工质在冷凝段内的汽－液分界面上凝结：

S805.热量从汽－液分界面通过吸液芯、工质和管壳传给冷源：

S806.在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的液态工质回流到蒸发段。

在一些实施例中，所述散热组件的蒸发段703与冷凝段704之间设有隔热段705，所述隔热段705用于将所述散热组件300部分区域中的热量与外界隔绝，避免所述气态工质提前冷凝影响散热效果。

在一些实施例中，所述吸液芯具有毛细结构，所述毛细结构包括呈网状、纤维状、粉末烧结状或沟槽状设置。

在一些实施例中，所述工质包括水、甲醇、丙酮、钠、汞中的至少一种。

在一些实施例中，所述管壳701内气压为负压。这种设置使得所述工质的蒸发冷凝可以发生于低于所述工质的标准沸点的温度。

在一些实施例中，示例性的，所述管壳701内气压为[1.3×10^-4,1.3×10^-3]Pa。

在一些实施例中，所述吸液芯702的外侧紧贴所述管壳701内壁。

现有技术中的医用泵在仿真测试时，泵机上盖的温度为68.2℃，泵机外壳的温度为53.77℃。

本实用新型的所述医用泵装置在仿真测试时，通过在所述泵机外壳600内中设置所述散热管302、所述散热片301、所述导热部303和所述外壳散热片601。所述泵机上盖200的温度为54.01℃，所述泵机外壳600的温度为54.7℃。

通过设置所述散热管302、所述散热片301、所述导热部303和所述外壳散热片601使得所述泵机上盖200的温度降低14.19℃，可以有效降低对血细胞的损伤。

本实用新型还提供了一种体外生命支持系统，包括：如前述任一种实施例中的所述医用泵装置。所述体外生命支持系统还包括氧合器。所述氧合器用于与所述医用泵装置相配合进行气体交换。

值得说明的是，所述氧合器的一侧可以设置散热组件300和所述泵机外壳600，实现将所述氧合器中的热量导向泵机外壳600。

本实用新型的一些实施例中，所述医用泵装置将患者体内的体液抽出。在体外生命支持系统的氧合器的作用下，在所述体液中注入氧气并分离出所述体液中的二氧化碳，再输送回人体内。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种医用泵装置，其特征在于，所述装置包括：泵头(100)、泵机上盖(200)、泵机外壳(600)、电机(500)和散热组件(300)；

所述泵头(100)与所述泵机上盖(200)连接；

所述泵机外壳(600)与所述泵机上盖(200)适配以形成容纳空间；

所述电机(500)及所述散热组件(300)位于所述容纳空间内；

所述散热组件(300)用于将所述容纳空间内的热量传导至所述泵机外壳(600)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述散热组件(300)包括至少一个第一散热件(304)和/或至少一个第二散热件(305)，所述第一散热件(304)及所述第二散热件(305)以不同的布置方式设置于所述电机(500)的周围。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

每个所述第一散热件(304)、第二散热件(305)各自包括散热片(301)、散热管(302)和将所述散热片与所述散热管连接的导热部(303)，所述第一散热件(304)的导热部(303)用于与所述电机(500)的外壁相贴合或相邻近，以将所述电机的热量传导至所述泵机外壳(600)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述散热管(302)内容纳有工质，所述散热管包括管壳(701)及位于所述管壳(701)内侧的吸液芯(702)。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述散热管(302)包括蒸发段(703)、冷凝段(704)和位于所述蒸发段(703)与所述冷凝段(704)之间的隔热段(705)。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括磁悬浮线圈(400)；所述泵头(100)内设有叶轮并且于设有该叶轮的一侧设有磁体；所述磁悬浮线圈(400)用于产生磁场支撑所述磁体；所述第二散热件的导热部(303)用于与所述磁悬浮线圈(400)的外壁相贴合或相邻近。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述泵机外壳(600)内侧设有分别用于至少部分地容纳所述第一散热件(304)和所述第二散热件(305)的散热管(302)的第一热管连接孔(602)和第二热管连接孔(603)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵机外壳(600)的一侧设有外壳散热片(601)，所述外壳散热片(601)呈类鳍片状、板状或棒状设置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述外壳散热片(601)及所述散热组件(300)至少部分地由金属或合金制成。

10.一种体外生命支持系统，其特征在于，包括：氧合器和如权利要求1至9任一项所述的医用泵装置；所述氧合器用于与所述医用泵装置相配合进行气体交换。

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