JP6357717B2 - Fluid pressure bearing pump system, fluid pressure bearing pump unit drive control device, and fluid pressure bearing pump unit drive control method - Google Patents

Fluid pressure bearing pump system, fluid pressure bearing pump unit drive control device, and fluid pressure bearing pump unit drive control method Download PDF

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Description

本発明は、回転する羽根車が動圧軸受により非接触で支持される動圧軸受ポンプを備えている動圧軸受ポンプシステム、動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置、動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法に関する。   The present invention relates to a hydrodynamic bearing pump system including a hydrodynamic bearing pump in which a rotating impeller is supported in a non-contact manner by a hydrodynamic bearing, a drive controller for the hydrodynamic bearing pump unit, and a drive of the hydrodynamic bearing pump unit. It relates to a control method.

動圧軸受ポンプは、羽根車と、この羽根車を回転軸線回りに回転可能に非接触で支持する動圧軸受部が形成されている固定体と、を有している。羽根車には、永久磁石で形成された従動磁石が設けられている。また、この動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置は、動圧軸受ポンプの従動磁石と磁気結合しつつ回転軸線回りで回転する回転磁界を発生させる回転磁界発生手段を有している。   The hydrodynamic bearing pump includes an impeller and a fixed body on which a hydrodynamic bearing portion that supports the impeller in a non-contact manner so as to be rotatable around a rotation axis is formed. The impeller is provided with a driven magnet formed of a permanent magnet. The pump driving device for rotating the impeller of the dynamic pressure bearing pump has a rotating magnetic field generating means for generating a rotating magnetic field rotating around the rotation axis while being magnetically coupled to the driven magnet of the dynamic pressure bearing pump. .

動圧軸受ポンプの羽根車を所望の回転数で回転させる場合、回転磁界発生手段で回転磁界を発生するため、ポンプ駆動装置に供給する電力を制御する駆動制御装置が必要である。この駆動制御装置は、例えば、羽根車の回転数を指定するための操作端の操作量に羽根車の回転数が対応するようポンプ駆動装置に供給する電力を制御する。   When the impeller of the hydrodynamic bearing pump is rotated at a desired rotational speed, a rotating magnetic field is generated by the rotating magnetic field generating means, so that a drive control device for controlling the electric power supplied to the pump driving device is required. For example, the drive control device controls the electric power supplied to the pump drive device so that the rotation speed of the impeller corresponds to the operation amount of the operation end for designating the rotation speed of the impeller.

動圧軸受ポンプの起動時等において、羽根車が停止している回転数0の状態から所望の回転数にする場合、オペレータ等は操作端を操作し、操作量0から所望の回転数に対応した操作量に変更する。   When starting up a hydrodynamic bearing pump, etc., when changing the impeller to a desired rotational speed from a rotational speed of 0, the operator or the like operates the operating end to cope with the desired rotational speed from the operating amount of 0. Change to the manipulated amount.

ところで、動圧軸受部は、作動流体の動圧を利用して、回転軸線が延びている軸線方向、または回転軸線に対して垂直な径方向に羽根車を浮上させる。
このような動圧軸受部において、羽根車は、停止している回転数0の状態では、動圧軸受部との間に作動流体の動圧が作用しないため、動圧軸受部の一部と接触している。羽根車は、その回転数が高まり、動圧軸受部との間の作動流体の動圧が高まると、動圧軸受部から浮上して非接触で動圧軸受部に支持されるようになる。このため、オペレータによる操作端の操作によっては、羽根車と動圧軸受部との接触時間が長くなることがある。羽根車と動圧軸受部との接触時間が長くなると、羽根車及び動圧軸受部の磨耗が進み、動圧軸受ポンプの耐久性が低下してしまう。また、動圧軸受ポンプが、例えば、人工心臓ポンプである場合のように、血液を搬送するポンプである場合には、羽根車と動圧軸受部との接触時間が長くなると、接触部分での溶血や血栓発生の可能性が高まってしまう。
By the way, the dynamic pressure bearing portion uses the dynamic pressure of the working fluid to float the impeller in the axial direction in which the rotation axis extends or in the radial direction perpendicular to the rotation axis.
In such a dynamic pressure bearing portion, since the impeller is in a stopped state of the rotational speed 0, the dynamic pressure of the working fluid does not act between the dynamic pressure bearing portion and the impeller, In contact. When the rotational speed of the impeller increases and the dynamic pressure of the working fluid between the impeller and the dynamic pressure bearing portion increases, the impeller floats from the dynamic pressure bearing portion and is supported by the dynamic pressure bearing portion in a non-contact manner. For this reason, depending on the operation of the operation end by the operator, the contact time between the impeller and the hydrodynamic bearing portion may be long. When the contact time between the impeller and the dynamic pressure bearing portion becomes long, the wear of the impeller and the dynamic pressure bearing portion proceeds, and the durability of the dynamic pressure bearing pump decreases. Further, when the hydrodynamic bearing pump is a pump that transports blood, for example, in the case of an artificial heart pump, if the contact time between the impeller and the hydrodynamic bearing portion becomes longer, The possibility of hemolysis and thrombus generation increases.

そこで、特許文献1には、ポンプ起動時において、回転数操作端の操作量変化に関わらず、回転数操作端の操作量が特定操作量になったことを条件として、羽根車が動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で羽根車の回転数が増加する構成が開示されている。このため、駆動制御装置では、ポンプ起動時において、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間を短くすることができる。   Therefore, Patent Document 1 discloses that the impeller is a hydrodynamic bearing on the condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount regardless of the change in the operation amount at the rotation speed operation end when the pump is started. A configuration is disclosed in which the rotational speed of the impeller increases at a predetermined rotational speed change rate up to the minimum floating rotational speed that is lifted from the section and supported in a non-contact state. For this reason, in the drive control device, it is possible to shorten the time during which the rotating impeller and the hydrodynamic bearing portion are in contact at the time of starting the pump.

特許第5200157号公報Japanese Patent No. 5200237

しかしながら、特許文献1に記載の構成を適用しても、ポンプ起動時に、例えばポンプ駆動装置の不具合等、何らかの原因で動圧軸受ポンプの羽根車の回転数が浮上最小回転数まで増加しない可能性がある。そのような場合、そのままポンプ起動を続けていると、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間が長くなってしまい、動圧軸受ポンプの耐久性が低下してしまう。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、動圧軸受ポンプの耐久性を向上させることができる動圧軸受ポンプシステム、動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置、動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法を提供することを目的とする。
However, even if the configuration described in Patent Document 1 is applied, there is a possibility that the rotational speed of the impeller of the hydrodynamic bearing pump does not increase to the minimum floating speed for some reason, such as a malfunction of the pump drive device, when the pump is started There is. In such a case, if the pump is started as it is, the time during which the rotating impeller and the hydrodynamic bearing are in contact with each other becomes longer, and the durability of the hydrodynamic bearing pump is lowered. .
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a fluid dynamic bearing pump system capable of improving the durability of the fluid dynamic bearing pump, a fluid pressure bearing pump unit drive control device, and a fluid dynamic bearing pump unit. An object is to provide a drive control method.

上記目的を達成するための発明に係る一態様としての動圧軸受ポンプシステムは、
羽根車、及び前記羽根車を回転軸線回りに回転可能に支持する動圧軸受部が形成されている固定体、血液を吸い込む吸込口、及び血液を吐出する吐出口を有する動圧軸受ポンプと、供給される電力に応じて前記動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、前記ポンプ駆動装置を制御することによって、前記動圧軸受ポンプを作動させる駆動制御装置と、を備え、前記駆動制御装置は、前記羽根車の回転数を変えるための回転数操作端と、前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する電力制御部と、前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータを検知する検知部と、前記電力制御部が、前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する判断部と、を備えている。
The hydrodynamic bearing pump system as one aspect according to the invention for achieving the above object is as follows:
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a fixed body formed with a hydrodynamic bearing portion that rotatably supports the impeller around a rotation axis , a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ; A pump driving device that rotates an impeller of the dynamic pressure bearing pump according to supplied electric power, and a drive control device that operates the dynamic pressure bearing pump by controlling the pump driving device, The drive control device includes a rotation speed operation end for changing the rotation speed of the impeller and a specific operation predetermined from the operation amount 0 in a process in which the operation amount of the rotation speed operation end increases from the operation amount 0. In the initial operation section up to the amount, regardless of the operation amount change in the initial operation section, on the condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount, the impeller is moved to the hydrodynamic bearing portion. Emerged from The power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotational speed of the impeller is increased at a predetermined rotational speed change rate up to the minimum flying speed supported in a contact state, and the rotational speed operation end is operated. When the amount is equal to or greater than the specific operation amount, a power control unit that controls power supplied to the pump drive device so that the rotation speed of the impeller corresponds to the operation amount at the rotation speed operation end, and driving of the pump drive device A detection unit that detects a parameter indicating a state and the power control unit supply the pump driving device so that the rotational speed of the impeller increases at the predetermined rotational speed change rate to the minimum flying speed. In the process of controlling the power to be determined, it is determined whether or not the parameter indicating the driving state of the pump drive device detected by the detection unit is within a predetermined normal range, and is not within the normal range Judging, Bei Eteiru and a determination unit for instructing the stop of the power supply to the pump drive to the power control unit.

この動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプ起動時に、羽根車の回転数を浮上最小回転数まで増加させる過程で、ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内でない場合に、ポンプ駆動装置への電力供給を停止させる。よって、この動圧軸受ポンプシステムでは、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間が長くなるのを防ぐ。   In this dynamic pressure bearing pump system, when the rotational speed of the impeller is increased to the minimum flying speed at the time of starting the pump, the pump drive device parameter is not within a predetermined normal range when the parameter is not within a predetermined normal range. The power supply to the drive device is stopped. Therefore, in this dynamic pressure bearing pump system, it is prevented that the time during which the rotating impeller and the dynamic pressure bearing portion are in contact with each other is lengthened.

ここで、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の停止後、前記回転数操作端の操作量が0に戻ったと認識された場合に、前記ポンプ駆動装置を再起動可能とするようにしてもよい。これにより、ポンプ再起動を、オペレータが確認して行うことができる。   Here, in the dynamic pressure bearing pump system, the drive control device restarts the pump drive device when it is recognized that the operation amount at the rotation speed operation end has returned to 0 after the pump drive device is stopped. You may make it startable. Thereby, the operator can confirm the pump restart.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の再起動が、予め定めた規定回数に到達したら、前記ポンプ駆動装置の再起動を制限するようにしてもよい。
これにより、再起動を過度に繰り返すと何らかの不利益が生じる場合に、これを防ぐことができる。
In the hydrodynamic bearing pump system, the drive control device may limit the restart of the pump drive device when the pump drive device has been restarted a predetermined number of times.
Thereby, when a certain disadvantage arises when restart is excessively repeated, this can be prevented.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが前記正常範囲内ではないと判断された場合、前記ポンプ駆動装置に生じた異常の原因が解消されたことを示す入力がなされたら、前記ポンプ駆動装置を再起動可能とするようにしてもよい。
このようにして、ポンプ駆動装置の停止後、ポンプ駆動装置の駆動状態に生じた異常が解消されない限り、ポンプを再起動できないようにした。これにより、ポンプを再起動した場合に、再び駆動状態に異常が生じるのを防ぐことができる。
In the hydrodynamic bearing pump system, the drive control device may cause an abnormality that has occurred in the pump drive device when it is determined that the parameter indicating the drive state of the pump drive device is not within the normal range. When an input indicating that the pump has been canceled is made, the pump drive device may be restartable.
In this way, after the pump drive device is stopped, the pump cannot be restarted unless the abnormality that has occurred in the drive state of the pump drive device is resolved. Thereby, when the pump is restarted, it is possible to prevent the drive state from becoming abnormal again.

また、前記動圧軸受ポンプにおいて、前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが前記正常範囲内であると前記判断部が判断し、前記羽根車の回転数が前記浮上最小回転数に到達した後、前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が一旦前記特定操作量以上になると、前記操作量が前記特定操作量未満になっても、前記操作量が操作量0にならない限り、前記羽根車の回転数が前記浮上最小回転数を維持するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御してもよい。
また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が一旦前記特定操作量以上になった後に該操作量が操作量0になると、前記羽根車の回転数が前記浮上最小回転数から0になるまで予め定められた回転数変化率で該回転数が減少するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御してもよい。
In the hydrodynamic bearing pump, after the determination unit determines that the parameter indicating the driving state of the pump driving device is within the normal range, and the rotational speed of the impeller reaches the minimum flying speed The power control unit, once the operation amount at the rotation speed operation end becomes equal to or greater than the specific operation amount, even if the operation amount becomes less than the specific operation amount, as long as the operation amount does not become the operation amount 0, You may control the electric power supplied to the said pump drive device so that the rotation speed of the said impeller may maintain the said floating minimum rotation speed.
In the hydrodynamic bearing pump system, the power control unit may rotate the impeller when the operation amount becomes zero after the operation amount at the rotation speed operation end once exceeds the specific operation amount. The electric power supplied to the pump drive device may be controlled so that the rotational speed decreases at a predetermined rotational speed change rate until the number becomes 0 from the floating minimum rotational speed.

この動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプ停止時において、回転数操作端の操作量が操作量0になると、羽根車の回転数が浮上最小回転数から0になるまで予め定められた回転数変化率で回転数が減少する。このため、動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプ停止時において、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間を短くすることができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, when the operation amount at the rotation speed operation end becomes 0 when the pump is stopped, a predetermined rotation speed change rate is reached until the rotation speed of the impeller becomes 0 from the minimum floating rotation speed. The rotation speed decreases. For this reason, in the hydrodynamic bearing pump system, the time during which the rotating impeller and the hydrodynamic bearing portion are in contact can be shortened when the pump is stopped.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記回転数操作端は、前記ポンプ駆動装置への電力の供給及び切断を操作するスイッチ機能を有し、前記操作量0の前記回転数操作端の位置はオフ位置であり、前記特定操作量の回転数操作端の位置はオン位置であってもよい。   Further, in the hydrodynamic bearing pump system, the rotation speed operation end has a switch function for operating supply and disconnection of power to the pump drive device, and the position of the rotation speed operation end of the operation amount 0 is It is an off position, and the position of the rotation speed operation end of the specific operation amount may be an on position.

この動圧軸受ポンプシステムでは、回転数操作端がポンプ駆動装置のスイッチ機能も兼ねているため、動圧軸受ポンプが一旦駆動すると、回転数操作端の操作量が中途半端な操作量のときに、動圧軸受ポンプを停止させることができず、起動時に、回転数操作端の操作量が中途半端な操作量になっていることはない。   In this hydrodynamic bearing pump system, the rotation speed operation end also serves as a switch function of the pump drive device. Therefore, once the dynamic pressure bearing pump is driven, the operation amount at the rotation speed operation end is halfway. The hydrodynamic bearing pump cannot be stopped, and the operation amount at the rotation speed operation end is not halfway at the time of activation.

また、上記の場合、前記電力制御部は、前記回転数操作端が前記オン位置から前記オフ位置側になると、前記羽根車の回転数が0になるまで予め定められた回転数変化率で該回転数が減少するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御してもよい。   Further, in the above case, when the rotation speed operation end is moved from the on position to the off position side, the power control unit performs the rotation at a predetermined rotation speed change rate until the rotation speed of the impeller becomes zero. You may control the electric power supplied to the said pump drive device so that rotation speed may reduce.

この動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプ停止時において、回転数操作端がオン位置からオフ位置側になると、羽根車の回転数が浮上最小回転数から0になるまで予め定められた回転数変化率で回転数が減少する。このため、この動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプ停止時において、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間を短くすることができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, when the rotational speed operation end changes from the on position to the off position side when the pump is stopped, a predetermined rotational speed change rate is maintained until the rotational speed of the impeller becomes zero from the minimum floating rotational speed. The rotation speed decreases. For this reason, in this dynamic pressure bearing pump system, when the pump is stopped, the time during which the rotating impeller and the dynamic pressure bearing portion are in contact can be shortened.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記動圧軸受ポンプの状態を示す表示部を有し、前記表示部は、前記浮上最小回転数又は該浮上最小回転数に対応する前記動圧軸受ポンプの吐出量を表示してもよい。   The dynamic pressure bearing pump system further includes a display unit that indicates a state of the dynamic pressure bearing pump, and the display unit includes the minimum floating speed or the minimum floating speed of the dynamic pressure bearing pump. The discharge amount may be displayed.

この動圧軸受ポンプシステムでは、オペレータは、当該動圧軸受ポンプの浮上最小回転数、又は浮上最小回転数に対応する動圧軸受ポンプの吐出量を認識することができる。   In this dynamic pressure bearing pump system, the operator can recognize the minimum floating speed of the dynamic pressure bearing pump or the discharge amount of the dynamic pressure bearing pump corresponding to the minimum floating speed.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記電力制御部が収納されていると共に前記回転数操作端が外部に取り付けられている筐体を有し、前記筐体には、前記回転数操作端の前記特定操作量の位置を示す印が付されていてもよい。   The hydrodynamic bearing pump system further includes a housing in which the power control unit is housed and the rotation speed operation end is attached to the outside, and the housing includes the rotation speed operation end. The mark which shows the position of the said specific operation amount may be attached | subjected.

この動圧軸受ポンプシステムでは、オペレータは、回転数操作端の特定操作量の位置、つまり、ポンプ回転数を浮上最低回転数にするための操作量の位置を認識することができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, the operator can recognize the position of the specific operation amount at the rotation speed operation end, that is, the position of the operation amount for setting the pump rotation speed to the minimum flying speed.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記羽根車の回転数を予め定められた周期で増減させるための周期変化操作端を有し、前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上の場合に、前記周期変化操作端が操作されると、前記羽根車の回転数が予め定められた周期で増減するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御してもよい。   The hydrodynamic bearing pump system further includes a cycle changing operation end for increasing or decreasing the rotation speed of the impeller at a predetermined cycle, and the power control unit has an operation amount of the rotation speed operation end. If the period change operation end is operated when the operation amount is equal to or greater than the specific operation amount, the power supplied to the pump drive device may be controlled so that the rotation speed of the impeller increases or decreases at a predetermined period. Good.

この動圧軸受ポンプシステムでは、羽根車の回転数を予め定められた周期で増減変化させることがきる。このため、例えば、ポンプケーシング内に気泡等が溜まっている場合に、羽根車の回転数を増減変化させることで、気泡をポンプケーシング外へ効率的に排出することができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, the rotational speed of the impeller can be increased or decreased at a predetermined cycle. For this reason, for example, when bubbles or the like are accumulated in the pump casing, the bubbles can be efficiently discharged out of the pump casing by changing the rotation speed of the impeller.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記羽根車の回転数を予め定められた周期で増減させるための周期変化操作端を有し、前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上の場合に、前記周期変化操作端が操作されると、前記羽根車の回転数が予め定められた周期で増減するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御するようにしてもよい。   The hydrodynamic bearing pump system further includes a cycle changing operation end for increasing or decreasing the rotation speed of the impeller at a predetermined cycle, and the power control unit has an operation amount of the rotation speed operation end. When the period change operation end is operated when the operation amount is equal to or greater than the specific operation amount, the power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotational speed of the impeller increases or decreases at a predetermined period. May be.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記動圧軸受ポンプの前記羽根車には、永久磁石で形成された従動磁石が設けられ、前記ポンプ駆動装置は、前記従動磁石と磁気結合しつつ前記回転軸線回りで回転する回転磁界を発生させる回転磁界発生手段を有し、前記駆動制御装置は、前記回転磁界の回転数を制御することで前記羽根車の回転数を制御するようにしてもよい。   Further, in the dynamic pressure bearing pump system, the impeller of the dynamic pressure bearing pump is provided with a driven magnet formed of a permanent magnet, and the pump drive device rotates the rotation while being magnetically coupled to the driven magnet. There may be provided a rotating magnetic field generating means for generating a rotating magnetic field rotating around an axis, and the drive control device may control the rotational speed of the impeller by controlling the rotational speed of the rotating magnetic field.

この場合、前記回転磁界発生手段は、永久磁石で形成された駆動磁石と、前記駆動磁石を前記従動磁石と磁気結合している状態で前記回転軸線回りに回転させるモータと、を有するようにしてもよい。   In this case, the rotating magnetic field generating means includes a driving magnet formed of a permanent magnet, and a motor that rotates the driving magnet around the rotation axis while being magnetically coupled to the driven magnet. Also good.

この動圧軸受ポンプシステムでは、ポンプケーシング内で羽根車を回転させるために、ケーシングを貫通する回転軸が不用になる。このため、当該動圧軸受ポンプシステムでは、動圧軸受ポンプが血液を搬送する人工心臓ポンプである場合、ケーシング内からの血液の漏れを無くすことができる上に、回転軸がケーシングを貫通する部分での血液の溶血や血栓の発生を無くすことができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, in order to rotate the impeller within the pump casing, a rotating shaft penetrating the casing becomes unnecessary. For this reason, in the dynamic pressure bearing pump system, when the dynamic pressure bearing pump is an artificial heart pump that conveys blood, it is possible to eliminate leakage of blood from the inside of the casing, and a portion where the rotating shaft penetrates the casing It is possible to eliminate blood hemolysis and thrombus formation.

また、前記動圧軸受ポンプシステムにおいて、前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上の場合で、前記回転数操作端の操作量の単位時間あたりの操作量である操作量変化率が予め定められた値を超える場合には、前記回転磁界の回転数の単位時間あたりの回転数変化量である回転数変化率が予め定めた値になるよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御するようにしてもよい。   Further, in the hydrodynamic bearing pump system, the power control unit is configured such that when the operation amount at the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the operation amount per unit time of the operation amount at the rotation speed operation end. When a certain operation amount change rate exceeds a predetermined value, the pump drive is performed so that the rotation speed change rate, which is the rotation speed change amount per unit time of the rotation speed of the rotating magnetic field, becomes a predetermined value. You may make it control the electric power supplied to an apparatus.

この動圧軸受ポンプシステムでは、回転磁界の回転に対する従動磁石の脱調を防ぐことができる。   In this hydrodynamic bearing pump system, it is possible to prevent the driven magnet from stepping out with respect to the rotation of the rotating magnetic field.

上記目的を達成するための発明に係る一態様としての動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置は、
羽根車、及び該羽根車を回転軸線回りに回転可能に支持する動圧軸受部が形成されている固定体、血液を吸い込む吸込口、及び血液を吐出する吐出口を有する動圧軸受ポンプと、供給される電力に応じて該動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、を備えている動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置において、前記羽根車の回転数を変えるための回転数操作端と、前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する電力制御部と、前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータを検知する検知部と、前記電力制御部が、前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する判断部と、を備えている。
A drive control device for a hydrodynamic bearing pump unit as one aspect according to the invention for achieving the above-described object,
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a fixed body formed with a hydrodynamic bearing portion that rotatably supports the impeller around a rotation axis , a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ; And a pump driving device for rotating the impeller of the hydrodynamic bearing pump in accordance with the supplied electric power. A drive control device for the hydrodynamic bearing pump unit comprising: a rotational speed for changing the rotational speed of the impeller In the process in which the operation amount at the operation end and the rotation speed operation end increases from the operation amount 0, in the initial operation interval from the operation amount 0 to a predetermined specific operation amount, the operation amount of the initial operation interval changes. Regardless, on the condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount, the impeller is lifted from the hydrodynamic bearing portion and supported in advance in a non-contact state. Defined rotation speed variation The electric power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotation speed of the impeller increases at a rate, and when the operation amount at the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the operation amount at the rotation speed operation end is reduced. A power control unit that controls power supplied to the pump drive device so that the rotation speed of the impeller corresponds, a detection unit that detects a parameter indicating a drive state of the pump drive device, and the power control unit, The pump detected by the detector in the process of controlling the power supplied to the pump drive device so that the rotational speed of the impeller increases at the predetermined rotational speed change rate up to the minimum flying speed It is determined whether or not a parameter indicating a driving state of the driving device is within a predetermined normal range, and when it is determined that the parameter is not within the normal range, the power to the pump driving device is determined with respect to the power control unit. Bei Eteiru a determining unit for instructing the supply stop, the.

また、上記目的を達成するための発明に係る一態様としての動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法は、
羽根車、及び前記羽根車を覆うと共に前記羽根車を回転軸線回りに支持する動圧軸受部、血液を吸い込む吸込口及び血液を吐出する吐出口が形成されているケーシングを有する動圧軸受ポンプと、供給される電力に応じて前記動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、を備え、回転数操作端の操作量に応じて前記羽根車を回転させる動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法において、前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御するとともに、前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する。
Moreover, the drive control method of the hydrodynamic bearing pump unit as one aspect according to the invention for achieving the above-described object,
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a dynamic pressure bearing portion that covers the impeller and supports the impeller around a rotation axis, a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ; A pump driving device that rotates the impeller of the hydrodynamic bearing pump according to the supplied electric power, and drives the hydrodynamic bearing pump unit that rotates the impeller according to the operation amount of the rotational speed operation end. In the control method, in the process in which the operation amount at the rotation speed operation end increases from the operation amount 0, in the initial operation interval from the operation amount 0 to a predetermined specific operation amount, the operation amount change of the initial operation interval changes. Regardless, on the condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount, the impeller is lifted from the hydrodynamic bearing portion and supported in advance in a non-contact state. Constant The power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotation speed of the impeller increases at the determined rotation speed change rate, and when the operation amount of the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the rotation speed operation end The electric power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotational speed of the impeller corresponds to the operation amount of the impeller, and the rotational speed of the impeller is set at the predetermined rotational speed change rate up to the minimum flying speed. Whether the parameter indicating the driving state of the pump driving device detected by the detection unit is within a predetermined normal range in the process of controlling the power supplied to the pump driving device so as to increase. If it is determined that it is not within the normal range, the power control unit is instructed to stop power supply to the pump drive device .

この発明では、ポンプ起動時に、羽根車の回転数を浮上最小回転数まで増加させる過程で、ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内でない場合に、ポンプ駆動装置への電力供給を停止させる。このため、本発明によれば、回転している羽根車と動圧軸受部とが接触している時間が長くなるのを防ぎ、動圧軸受ポンプの耐久性を向上させることできる。   In this invention, when the parameter indicating the drive state of the pump drive device is not within a predetermined normal range in the process of increasing the rotational speed of the impeller to the minimum flying speed at the start of the pump, Stop power supply. For this reason, according to this invention, it can prevent that the time which the rotating impeller and the hydrodynamic bearing part contact is prolonged, and can improve the durability of a hydrodynamic bearing pump.

本発明に係る第一実施形態における動圧軸受ポンプシステムの構成図である。It is a block diagram of the dynamic pressure bearing pump system in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態における動圧軸受ポンプユニットの平面図である。It is a top view of the fluid dynamic bearing pump unit in the first embodiment according to the present invention. 図2におけるIII矢視図である。FIG. 3 is a view taken along arrow III in FIG. 2. 図2におけるIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line in FIG. 本発明に係る第一実施形態における動圧軸受ポンプの断面図である。It is sectional drawing of the dynamic pressure bearing pump in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態における動圧軸受ポンプユニットの断面を模式的に描いた模式図である。It is the schematic diagram which drew typically the cross section of the hydrodynamic bearing pump unit in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態における駆動制御装置の正面図である。It is a front view of the drive control device in a first embodiment concerning the present invention. 本発明に係る第一実施形態における回転数操作ボリュームの操作量と動圧軸受ポンプの羽根車又はモータの回転数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the operation amount of the rotation speed operation volume in 1st embodiment which concerns on this invention, and the rotation speed of the impeller of a dynamic pressure bearing pump, or a motor. 本発明に係る第一実施形態における回転数0と浮上最低回転数との間における時間経過に対する回転数の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the rotation speed with respect to the time passage between the rotation speed 0 and the lowest levitation rotation speed in the first embodiment according to the present invention. 本発明に係る第一実施形態における操作量変化率と回転数変化率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the operation amount change rate and rotation speed change rate in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態における周期変化スイッチが操作されたときの時間経過に伴う回転数変化を示すグラフである。It is a graph which shows the rotation speed change accompanying time progress when the period change switch in 1st embodiment which concerns on this invention is operated. 本発明に係る第一実施形態における駆動制御装置による制御の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of control by the drive control apparatus in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第二実施形態における駆動制御装置による制御の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of control by the drive control apparatus in 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第三実施形態における駆動制御装置による制御の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of control by the drive control apparatus in 3rd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る各実施形態の変形例における動圧軸受ポンプシステムの構成図である。It is a block diagram of the hydrodynamic bearing pump system in the modification of each embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る各実施形態の変形例における回転数操作ボリュームの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the rotation speed operation volume in the modification of each embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る各実施形態の変形例における回転数操作ボリュームの操作量と動圧軸受ポンプの羽根車又はモータの回転数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the operation amount of the rotation speed operation volume in the modification of each embodiment which concerns on this invention, and the rotation speed of the impeller of a dynamic pressure bearing pump, or a motor. 本発明に係る各実施形態の変形例における動圧軸受ポンプの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the hydrodynamic bearing pump in the modification of each embodiment which concerns on this invention. 回転数操作端の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a rotation speed operation end.

以下、本発明に係る動圧軸受ポンプシステムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a hydrodynamic bearing pump system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

「第一実施形態」
まず、動圧軸受ポンプシステムの第一実施形態について、図1〜図12を用いて説明する。
"First embodiment"
First, a first embodiment of a hydrodynamic bearing pump system will be described with reference to FIGS.

本実施形態の動圧軸受ポンプシステムは、図1に示すように、動圧軸受ポンプ100と、この動圧軸受ポンプ100を駆動させるポンプ駆動装置200と、ポンプ駆動装置200による動圧軸受ポンプ100の駆動を制御する駆動制御装置300と、を備えている。なお、本実施形態では、動圧軸受ポンプ100とポンプ駆動装置200とで、動圧軸受ポンプユニット1を構成している。   As shown in FIG. 1, the hydrodynamic bearing pump system of the present embodiment includes a hydrodynamic bearing pump 100, a pump driving device 200 that drives the hydrodynamic bearing pump 100, and a hydrodynamic bearing pump 100 using the pump driving device 200. And a drive control device 300 that controls the driving of the motor. In the present embodiment, the hydrodynamic bearing pump 100 and the pump driving device 200 constitute the hydrodynamic bearing pump unit 1.

動圧軸受ポンプ100は、血液を搬送する人工心臓ポンプである。この動圧軸受ポンプ100は、図5に示すように、密閉型の羽根車10と、この羽根車10を回転軸線A回りに回転可能に覆うポンプケーシング60と、を備えている。   The hydrodynamic bearing pump 100 is an artificial heart pump that transports blood. As shown in FIG. 5, the hydrodynamic bearing pump 100 includes a sealed impeller 10 and a pump casing 60 that covers the impeller 10 so as to be rotatable about the rotation axis A.

ポンプケーシング60には、血液を吐出するための吐出口(図2及び図3参照)7が形成されていると共に、回転軸線Aの延長線上に血液を吸い込むための吸込口6が形成されている。なお、以下では、回転軸線Aが延びている軸線方向Daで、ポンプケーシング60の吸込口6側を前側、その反対側を後側とする。また、回転軸線Aに垂直な方向な径方向Drで、回転軸線Aに近づく向き側を内側、回転軸線Aから遠ざかる向き側を外側とする。   In the pump casing 60, a discharge port (see FIGS. 2 and 3) 7 for discharging blood is formed, and a suction port 6 for sucking blood is formed on an extension line of the rotation axis A. . In the following, in the axial direction Da in which the rotation axis A extends, the suction port 6 side of the pump casing 60 is the front side, and the opposite side is the rear side. In the radial direction Dr perpendicular to the rotation axis A, the direction side approaching the rotation axis A is the inside, and the direction side moving away from the rotation axis A is the outside.

羽根車10は、回転軸線Aを中心として設けられた複数の羽根11と、複数の羽根11の前側を覆う前シュラウド20と、複数の羽根11の後側を覆う後シュラウド40と、を有している。この羽根車10は、以上のように、複数の羽根11の前後が前シュラウド20及び後シュラウド40により覆われることにより、密閉型の羽根車を成している。羽根車10の複数の羽根11、前シュラウド20、後シュラウド40は、それぞれ、樹脂による一体成形品で、これらは、互いに接着剤により接合されている。   The impeller 10 includes a plurality of blades 11 provided around the rotation axis A, a front shroud 20 that covers the front side of the plurality of blades 11, and a rear shroud 40 that covers the rear side of the plurality of blades 11. ing. As described above, the impeller 10 forms a sealed impeller by covering the front and rear of the plurality of blades 11 with the front shroud 20 and the rear shroud 40. The plurality of blades 11, the front shroud 20, and the rear shroud 40 of the impeller 10 are respectively integrally molded products made of resin, and these are joined to each other by an adhesive.

前シュラウド20は、回転軸線Aを中心として円筒状を成し、軸線方向Daの前側の開口がポンプケーシング60の吸込口6と対向する羽根車入口12を成す入口筒部21と、入口筒部21の後端に設けられ、複数の羽根11の前側を覆う前側板部31と、を有している。また、後シュラウド40は、複数の羽根11の後側を覆う後側板部41と、後側板部41に後端に設けられ、回転軸線Aを中心として円柱状の軸部51と、を有している。   The front shroud 20 has a cylindrical shape with the rotation axis A as the center, and an inlet cylinder portion 21 that forms an impeller inlet 12 whose front opening in the axial direction Da faces the suction port 6 of the pump casing 60, and an inlet cylinder portion 21 and a front side plate portion 31 that covers the front side of the plurality of blades 11. The rear shroud 40 includes a rear plate portion 41 that covers the rear sides of the plurality of blades 11, and a columnar shaft portion 51 that is provided at the rear end of the rear plate portion 41 and that has a rotation axis A as a center. ing.

前シュラウド20の前側板部31及び後シュラウド40の後側板部41は、軸線方向Daから見た形状がいずれも回転軸線Aを中心とした円形である。前側板部31と後側板部41とは、軸線方向Daに離れている。これら前側板部31と後側板部41との間に複数の羽根11が固定されている。前側板部31と後側板部41との間であって径方向Drの外縁は、羽根車出口13を成している。入口筒部21内、及び前側板部31と後側板部41との間であって複数の羽根11の相互間は、羽根車内流路Prを形成している。   As for the front side plate part 31 of the front shroud 20 and the rear side plate part 41 of the rear shroud 40, the shapes seen from the axial direction Da are both circular around the rotation axis A. The front side plate portion 31 and the rear side plate portion 41 are separated in the axial direction Da. A plurality of blades 11 are fixed between the front side plate portion 31 and the rear side plate portion 41. The outer edge in the radial direction Dr between the front side plate portion 31 and the rear side plate portion 41 forms the impeller outlet 13. An impeller inner flow passage Pr is formed in the inlet cylinder portion 21 and between the front plate portion 31 and the rear plate portion 41 and between the plurality of blades 11.

後シュラウド40の軸部51には、軸線方向Daに回転軸線A上を貫通し、軸部51の後端面53とポンプケーシング60との間と羽根車内流路Prとを連通させる貫通孔56が形成されている。この軸部51には、その外周面52と貫通孔56の内周面との間の位置に、永久磁石で形成された複数の従動磁石19が埋め込まれている。   The shaft portion 51 of the rear shroud 40 has a through-hole 56 that passes through the rotation axis A in the axial direction Da and communicates between the rear end surface 53 of the shaft portion 51 and the pump casing 60 and the flow path Pr in the impeller. Is formed. A plurality of driven magnets 19 formed of permanent magnets are embedded in the shaft portion 51 at a position between the outer peripheral surface 52 and the inner peripheral surface of the through hole 56.

ポンプケーシング60は、羽根車10の前シュラウド20を覆うポンプ前ケーシング61と、羽根車10の後シュラウド40を覆うポンプ後ケーシング81とを有している。   The pump casing 60 includes a pre-pump casing 61 that covers the front shroud 20 of the impeller 10 and a post-pump casing 81 that covers the rear shroud 40 of the impeller 10.

ポンプ前ケーシング61は、吸込ホースが接続される略円筒状の吸込ホース接続管部62と、吸込ホース接続管部62の後端から後側に向って次第に内径が拡径されている拡径管部65と、拡径管部65の後端に設けられ前シュラウド20の入口筒部21の外周面22と間隔を開けて対向する内周面(前動圧軸受面、動圧軸受部)68が形成されている前軸受形成部67と、前軸受形成部67の後端に設けられ前シュラウド20の前側板部31を覆う前ケーシング本体部71と、を有している。   The pump front casing 61 includes a substantially cylindrical suction hose connection pipe portion 62 to which a suction hose is connected, and a diameter expansion pipe having an inner diameter gradually increased from the rear end toward the rear side of the suction hose connection pipe portion 62. An inner peripheral surface (front dynamic pressure bearing surface, dynamic pressure bearing portion) 68 provided at the rear end of the portion 65 and the enlarged diameter pipe portion 65 and facing the outer peripheral surface 22 of the inlet cylinder portion 21 of the front shroud 20 with a space therebetween. And a front casing main body 71 provided at the rear end of the front bearing forming portion 67 and covering the front plate portion 31 of the front shroud 20.

吸込ホース接続管部62の前端は開口しており、この開口がポンプケーシング60の吸込口6を成している。   The front end of the suction hose connection pipe portion 62 is open, and this opening forms the suction port 6 of the pump casing 60.

前ケーシング本体部71は、前軸受形成部67の後端から外側に広がり、前シュラウド20の前側板部31の前面32と軸線方向Daに間隔をあけて対向する平板リング状の前面対向部72と、回転軸線Aを中心として略円筒状を成し、前面対向部72の外周縁から後側に延びる前本体筒部75と、を有している。前本体筒部75の内周面76の回転軸線Aに対して垂直な断面での形状は、ボリュート形状を成している。この前本体筒部75の内周面76は、前シュラウド20の前側板部31の外周縁と間隔をあけて対向している。   The front casing main body portion 71 extends outward from the rear end of the front bearing forming portion 67 and faces the front surface 32 of the front side plate portion 31 of the front shroud 20 with a spacing in the axial direction Da with a space therebetween. And a front main body cylinder portion 75 that has a substantially cylindrical shape around the rotation axis A and extends rearward from the outer peripheral edge of the front facing portion 72. The shape of the inner peripheral surface 76 of the front main body cylinder portion 75 in a cross section perpendicular to the rotation axis A is a volute shape. The inner peripheral surface 76 of the front main body cylinder portion 75 faces the outer peripheral edge of the front side plate portion 31 of the front shroud 20 with a space therebetween.

ポンプ後ケーシング81は、前ケーシング本体部71の後端に設けられ後シュラウド40の後側板部41を覆う後ケーシング本体部91と、後ケーシング本体部91に設けられ後シュラウド40の軸部51の外周面52と間隔をあけて対向する内周面83が形成されている後軸受形成部82と、後軸受形成部82の後端に設けられ後シュラウド40の軸部51と軸線方向Daに間隔をあけて対向する平板円形の後壁板部85と、を有している。   The pump rear casing 81 is provided at the rear end of the front casing main body 71 and covers the rear plate part 41 of the rear shroud 40, and the shaft 51 of the rear shroud 40 provided on the rear casing main body 91. A rear bearing forming portion 82 formed with an inner peripheral surface 83 facing the outer peripheral surface 52 with a space therebetween, and a distance between the shaft portion 51 of the rear shroud 40 and the axial direction Da provided at the rear end of the rear bearing forming portion 82. And a flat plate-shaped rear wall plate portion 85 facing each other.

後ケーシング本体部91は、回転軸線Aを中心として略円筒状を成し、前ケーシング本体部71の後端から後側に延びる後本体筒部92と、後本体筒部92の後端から内側に広がり、後シュラウド40の後側板部41の後面42と軸線方向Daに間隔をあけて対向する平板リング状の後面対向部95と、を有している。後本体筒部92の内周面93は、前本体筒部75の内周面76に連続するよう形成されている。この後面対向部95の内縁に、ここから後方に延在するよう後軸受形成部82が設けられている。   The rear casing main body 91 has a substantially cylindrical shape centering on the rotation axis A, and extends from the rear end of the front casing main body 71 to the rear side, and from the rear end of the rear main body cylindrical portion 92 to the inner side. A flat plate ring-shaped rear surface facing portion 95 facing the rear surface 42 of the rear shroud 40 and spaced apart in the axial direction Da. The inner peripheral surface 93 of the rear main body cylinder portion 92 is formed so as to be continuous with the inner peripheral surface 76 of the front main body cylinder portion 75. A rear bearing forming portion 82 is provided on the inner edge of the rear surface facing portion 95 so as to extend rearward therefrom.

図2及び図3に示すように、ポンプケーシング60は、吐出ホースが接続される略円筒状の吐出ホース接続管部9を有している。略円筒状の吐出ホース接続管部9の軸Adは、回転軸線Aに対して垂直な面に平行である。また、この吐出ホース接続管部9は、その軸Adを通る平面で前後方向に二分割されている。二分割された吐出ホース接続管部9の一方は、接続管前割部78として、ポンプ前ケーシング61の前本体筒部75に設けられている。二分割された吐出ホース接続管部9の他方は、接続管後割部98として、ポンプ後ケーシング81の後本体筒部92に設けられている。この吐出ホース接続管部9の外側端は開口しており、この開口がポンプケーシング60の吐出口7を成している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the pump casing 60 has a substantially cylindrical discharge hose connection pipe portion 9 to which the discharge hose is connected. The axis Ad of the substantially cylindrical discharge hose connecting pipe portion 9 is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis A. Further, the discharge hose connecting pipe portion 9 is divided into two in the front-rear direction on a plane passing through the axis Ad. One of the two divided discharge hose connection pipe portions 9 is provided as a connection pipe front split portion 78 in the front main body cylinder portion 75 of the pump front casing 61. The other of the two divided discharge hose connection pipe portions 9 is provided in the rear main body cylinder portion 92 of the post-pump casing 81 as a connection pipe rear split portion 98. The outer end of the discharge hose connection pipe portion 9 is open, and this opening forms the discharge port 7 of the pump casing 60.

ポンプ前ケーシング61及びポンプ後ケーシング81は、それぞれ、樹脂による一体成形品である。ポンプ前ケーシング61とポンプ後ケーシング81とは、接着剤により接合されている。   Each of the pre-pump casing 61 and the post-pump casing 81 is an integrally molded product made of resin. The pre-pump casing 61 and the post-pump casing 81 are joined by an adhesive.

図4及び図6に示すように、ポンプ駆動装置200は、回転する出力軸211を有するモータ210と、有底円筒状を成すカップ220と、カップ220の内周側に固定されている複数の駆動磁石219と、モータ210及びカップ220を覆う駆動装置ケーシング230と、駆動装置ケーシング230に装着された動圧軸受ポンプ100の装着を維持するためのロック部材250と、を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 6, the pump driving device 200 includes a motor 210 having a rotating output shaft 211, a cup 220 having a bottomed cylindrical shape, and a plurality of pins fixed to the inner peripheral side of the cup 220. A drive magnet 219, a drive device casing 230 that covers the motor 210 and the cup 220, and a lock member 250 for maintaining the mounting of the hydrodynamic bearing pump 100 mounted on the drive device casing 230 are provided.

カップ220は、例えば、強磁性材であるSS400等の炭素鋼で形成され、複数の駆動磁石219のヨークとしての役目を担っている。このカップ220は、円筒状のカップ円筒部221と、このカップ円筒部221の一方の開口を塞ぐ平板円形のモータ接続部225とを有している。モータ接続部225上であって、カップ円筒部221の軸の延長線上には、モータ210の出力軸211が固定されている。カップ円筒部221の内周側には、前述したように複数の駆動磁石219が固定されている。この駆動磁石219は、永久磁石であり、例えば、Nd(ネオジウム)磁石である。   The cup 220 is made of, for example, carbon steel such as SS400, which is a ferromagnetic material, and serves as a yoke for the plurality of drive magnets 219. The cup 220 includes a cylindrical cup cylinder portion 221 and a flat plate motor connection portion 225 that closes one opening of the cup cylinder portion 221. An output shaft 211 of the motor 210 is fixed on the motor connecting portion 225 and on the extension line of the shaft of the cup cylindrical portion 221. A plurality of drive magnets 219 are fixed to the inner peripheral side of the cup cylindrical portion 221 as described above. The drive magnet 219 is a permanent magnet, for example, an Nd (neodymium) magnet.

カップ円筒部221の内径は、ポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の外径よりも大きい。また、カップ円筒部221の軸から各駆動磁石219の内面までの半径方向の距離の2倍の長さ(以下、磁石配列径とする)は、ポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の外径よりも大きい。   The inner diameter of the cup cylindrical portion 221 is larger than the outer diameter of the rear bearing forming portion 82 of the post-pump casing 81. Further, the length twice the distance in the radial direction from the axis of the cup cylindrical portion 221 to the inner surface of each drive magnet 219 (hereinafter referred to as a magnet arrangement diameter) is outside the rear bearing forming portion 82 of the post-pump casing 81. It is larger than the diameter.

駆動装置ケーシング230は、有底円筒状のケーシング本体231と、ケーシング本体231の開口を塞ぐキャップ241と、を有している。   The drive device casing 230 includes a bottomed cylindrical casing body 231 and a cap 241 that closes the opening of the casing body 231.

ケーシング本体231は、例えば、常磁性材であるAl(アルミニウム)合金で形成されている。ケーシング本体231は、内径がカップ220の外径及びモータ210の外径よりも大きい円筒状のケーシング円筒部232と、ケーシング円筒部232の一方の開口を塞ぐ平板円形のケーシング底部235と、を有している。   The casing body 231 is made of, for example, an Al (aluminum) alloy that is a paramagnetic material. The casing main body 231 has a cylindrical casing cylindrical portion 232 having an inner diameter larger than the outer diameter of the cup 220 and the outer diameter of the motor 210, and a flat plate-shaped casing bottom portion 235 that closes one opening of the casing cylindrical portion 232. doing.

モータ210は、このケーシング本体231内に入れられ、ケーシング底部235にネジ236で固定されている。ケーシング円筒部232の外周の一部は、径方向Drに凹凸形状を成し、凸部が放熱フィン233を形成している。また、ケーシング円筒部232の他の一部には、モータ210の電源ケーブルを通すための電源ケーブル板234を構成している。   The motor 210 is placed in the casing main body 231 and is fixed to the casing bottom 235 with screws 236. A part of the outer periphery of the casing cylindrical portion 232 has a concavo-convex shape in the radial direction Dr, and the convex portion forms the radiation fin 233. Further, a power cable plate 234 for passing a power cable of the motor 210 is formed in another part of the casing cylindrical portion 232.

キャップ241は、例えば、PEEK(Poly Ether Ether Ketone)樹脂等の樹脂で形成されている。このキャップ241は、有底円筒状を成しポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82及び後壁板部85が内側に嵌まり込むポンプ嵌合部242と、有底円筒状のポンプ嵌合部242の開口縁から外側に広がり平板リング状を成すポンプ受け部244と、ポンプ受け部244の外周縁に形成されケーシング本体231の開口縁部と係合する係合部246と、を有している。   The cap 241 is formed of, for example, a resin such as PEEK (Poly Ether Ether Ketone) resin. The cap 241 has a bottomed cylindrical shape, a pump fitting portion 242 into which the rear bearing forming portion 82 and the rear wall plate portion 85 are fitted inside, and a bottomed cylindrical pump fitting portion. A pump receiving portion 244 that extends outward from the opening edge of 242 and forms a flat ring shape, and an engaging portion 246 that is formed on the outer peripheral edge of the pump receiving portion 244 and engages with the opening edge of the casing body 231. Yes.

有底円筒状のポンプ嵌合部242の内径は、ポンプケーシング60の後軸受形成部82の外径と実質的に同じである。よって、キャップ241のポンプ嵌合部242内に、ポンプケーシング60の後軸受形成部82を嵌めることができる。また、このポンプ嵌合部242は、その外径がカップ円筒部221の内径及び前述の磁石配列径よりも小さく、有底円筒状のカップ220内に、このカップ220に固定されている駆動磁石219と非接触状態で入り込んでいる。   The inner diameter of the bottomed cylindrical pump fitting portion 242 is substantially the same as the outer diameter of the rear bearing forming portion 82 of the pump casing 60. Therefore, the rear bearing forming portion 82 of the pump casing 60 can be fitted into the pump fitting portion 242 of the cap 241. Further, the pump fitting portion 242 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cup cylindrical portion 221 and the above-described magnet arrangement diameter, and the driving magnet fixed to the cup 220 in the bottomed cylindrical cup 220. 219 enters without contact.

ポンプケーシング60の後軸受形成部82を駆動装置ケーシング230のキャップ241のポンプ嵌合部242内に嵌め込んで、動圧軸受ポンプ100をポンプ駆動装置200に取り付ける。すると、動圧軸受ポンプ100の軸部51内に埋め込まれている従動磁石19と、ポンプ駆動装置200のカップ220に固定されている駆動磁石219とが、径方向Drにおいて非接触で対向し、両磁石が磁気結合した状態になる。この状態でモータ210が駆動して、その出力軸211と共に駆動磁石219が回転すると、この駆動磁石219と磁気結合している動圧軸受ポンプ100の従動磁石19も、駆動磁石219の回転に伴って、回転軸線A回りに回転する。このため、ポンプ駆動装置200の駆動磁石219が回転すると、従動磁石19と共にこの従動磁石19が内部に埋め込まれている羽根車10も、駆動磁石219の回転に同期して回転軸線A回りに回転する。   The rear bearing forming portion 82 of the pump casing 60 is fitted into the pump fitting portion 242 of the cap 241 of the driving device casing 230, and the dynamic pressure bearing pump 100 is attached to the pump driving device 200. Then, the driven magnet 19 embedded in the shaft portion 51 of the hydrodynamic bearing pump 100 and the driving magnet 219 fixed to the cup 220 of the pump driving device 200 face each other in a non-contact manner in the radial direction Dr. Both magnets are magnetically coupled. When the motor 210 is driven in this state and the drive magnet 219 rotates together with the output shaft 211, the driven magnet 19 of the hydrodynamic bearing pump 100 that is magnetically coupled to the drive magnet 219 also moves with the rotation of the drive magnet 219. And rotate around the rotation axis A. Therefore, when the drive magnet 219 of the pump drive device 200 rotates, the impeller 10 in which the driven magnet 19 is embedded together with the driven magnet 19 also rotates around the rotation axis A in synchronization with the rotation of the drive magnet 219. To do.

駆動制御装置300は、図1に示すように各種演算処理等を実行するコンピュータ(電力制御部、判断部)310と、各種情報を表示するディスプレイ320と、各部へ電力を供給する電源回路330と、電源回路330からの電力をコンピュータ310からの指示に応じた電力に変換して、ポンプ駆動装置200のモータ210に供給する電力変換回路(電力制御部)335と、これらを収納する筐体340と、駆動制御装置300を起動させるための電源スイッチ355と、羽根車10の回転数を変えるための回転数ボリューム(回転数操作端)350と、羽根車10の回転数を予め定められた周期で増減させるための周期変化スイッチ(周期変化操作端)356と、を有している。   As shown in FIG. 1, the drive control device 300 includes a computer (power control unit, determination unit) 310 that executes various arithmetic processes, a display 320 that displays various types of information, and a power supply circuit 330 that supplies power to each unit. A power conversion circuit (power control unit) 335 that converts the power from the power supply circuit 330 into power according to an instruction from the computer 310 and supplies the power to the motor 210 of the pump driving device 200, and a housing 340 that houses them. A power switch 355 for activating the drive control device 300, a rotation speed volume (rotation speed operation end) 350 for changing the rotation speed of the impeller 10, and a predetermined cycle for the rotation speed of the impeller 10. And a period change switch (period change operation end) 356 for increasing and decreasing at the same time.

回転数ボリューム350は、可変抵抗器であり、ボリューム摘み351と、このボリューム摘み351に取り付けられている導体352と、この導体352に接触している抵抗体353と、を有している。導体352と抵抗体353との間の電圧は、ボリューム摘み351の操作に応じて変化する。コンピュータ310には、このボリューム摘み351の操作に応じて移動する導体352と抵抗体353との間の電圧が入力される。なお、本実施形態では、ボリューム摘み351の操作は、図7に示すように、このボリューム摘み351を回転させることである。従って、この回転数ボリューム350の操作量とは、ボリューム摘み351の回転量のことである。このボリューム摘み351が設けられている筐体340には、回転数ボリューム350の操作量が操作量0を示す0操作量マーク341と、回転数ボリューム350の操作量が予め定めた特定操作量Sであることを示すS操作量マーク342とが付されている。   The rotational speed volume 350 is a variable resistor, and includes a volume knob 351, a conductor 352 attached to the volume knob 351, and a resistor 353 in contact with the conductor 352. The voltage between the conductor 352 and the resistor 353 changes according to the operation of the volume knob 351. The voltage between the conductor 352 that moves in response to the operation of the volume knob 351 and the resistor 353 is input to the computer 310. In the present embodiment, the operation of the volume knob 351 is to rotate the volume knob 351 as shown in FIG. Therefore, the operation amount of the rotation speed volume 350 is the rotation amount of the volume knob 351. In the housing 340 provided with the volume knob 351, a zero operation amount mark 341 in which the operation amount of the rotation number volume 350 indicates an operation amount of 0, and a specific operation amount S in which the operation amount of the rotation number volume 350 is predetermined. An S manipulated variable mark 342 is attached.

電源スイッチ355及び周期変化スイッチ356は、いずれも、コンピュータ310に電気的に接続されている。このため、これらのスイッチ355,356が操作されると、その旨がコンピュータ310に入力される。   Both the power switch 355 and the period change switch 356 are electrically connected to the computer 310. For this reason, when these switches 355 and 356 are operated, the fact is input to the computer 310.

また、駆動制御装置300において、後に詳述するように、ポンプ駆動装置200による動圧軸受ポンプ100の駆動を制御するため、コンピュータ310は、電力変換回路335からモータ210に供給する電力、モータ210の駆動状態を監視する。このため、電力変換回路335には、モータ210に供給する電流及び電圧を検出する検出回路(図示無し)が備えられている。また、モータ210には、モータ210の回転数を検出するため、モータ210の回転に伴って発生する磁気パルスを検出するセンサ(検知部)339が設けられている。   Further, as described in detail later, the drive control device 300 controls the driving of the hydrodynamic bearing pump 100 by the pump drive device 200, so that the computer 310 supplies the motor 210 with the power supplied from the power conversion circuit 335 to the motor 210. Monitor the driving status of For this reason, the power conversion circuit 335 is provided with a detection circuit (not shown) that detects the current and voltage supplied to the motor 210. The motor 210 is provided with a sensor (detection unit) 339 that detects a magnetic pulse generated with the rotation of the motor 210 in order to detect the rotation speed of the motor 210.

前述したように、動圧軸受ポンプ100の羽根車10の回転は、駆動磁石219の回転、すなわちモータ210の出力軸211の回転に同期する。このため、羽根車10の回転数を制御する場合、モータ210の出力軸211の回転数を制御すればよい。このため、駆動制御装置300は、電力変換回路335からモータ210に供給される電力を制御することで、モータ回転数を制御する。   As described above, the rotation of the impeller 10 of the hydrodynamic bearing pump 100 is synchronized with the rotation of the drive magnet 219, that is, the rotation of the output shaft 211 of the motor 210. For this reason, when controlling the rotation speed of the impeller 10, the rotation speed of the output shaft 211 of the motor 210 may be controlled. For this reason, the drive control device 300 controls the motor rotation speed by controlling the power supplied from the power conversion circuit 335 to the motor 210.

モータ回転数制御の方法としては、直流モータでは、例えば、直流電力の電圧を制御する方法、交流モータでは、例えば、交流電力の電圧を制御する方法、交流電力の周波数を制御する方法等、モータの種類に応じて各種方法がある。   As a motor rotation speed control method, for a DC motor, for example, a method for controlling the voltage of DC power, for an AC motor, for example, a method for controlling the voltage of AC power, a method for controlling the frequency of AC power, etc. There are various methods depending on the type.

例えば、モータ210が交流モータで、このモータ210に供給する交流電圧の周波数を制御することでモータ回転数を制御する場合、コンピュータ310は、基本的に回転数ボリューム350の操作量に応じた周波数の値を示す制御信号を電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、電源回路330からの交流電力を、この制御信号が示す値の周波数の交流電力に変換して、モータ210に供給する。この結果、モータ210の出力軸211は、基本的に回転数ボリューム350の操作量に応じた回転数で回転する。   For example, when the motor 210 is an AC motor and the motor rotation speed is controlled by controlling the frequency of the AC voltage supplied to the motor 210, the computer 310 basically has a frequency corresponding to the operation amount of the rotation volume 350. A control signal indicating the value of is sent to the power conversion circuit 335. The power conversion circuit 335 converts AC power from the power supply circuit 330 into AC power having a frequency indicated by the control signal, and supplies the AC power to the motor 210. As a result, the output shaft 211 of the motor 210 basically rotates at a rotational speed corresponding to the operation amount of the rotational speed volume 350.

なお、本実施形態では、コンピュータ310と電力変換回路335とで電力制御部を構成している。また、以下で説明するコンピュータ310による処理は、コンピュータ310のメモリ中に予めインストールされているプログラムに従って、コンピュータ310のCPUが実行する。   In the present embodiment, the computer 310 and the power conversion circuit 335 constitute a power control unit. Further, the processing by the computer 310 described below is executed by the CPU of the computer 310 in accordance with a program installed in advance in the memory of the computer 310.

次に、以上で説明した動圧軸受ポンプシステムの動作について説明する。   Next, the operation of the hydrodynamic bearing pump system described above will be described.

まず、動圧軸受ポンプシステムの概略操作、及びこの操作に基づく当該システムの概略動作について説明する。   First, the general operation of the hydrodynamic bearing pump system and the general operation of the system based on this operation will be described.

動圧軸受ポンプ100を駆動させる際には、オペレータは、まず、動圧軸受ポンプ100の吸込ホース接続管部62に吸込ホースを接続すると共に、吐出ホース接続管部9に吐出ホースを接続する。   When driving the dynamic pressure bearing pump 100, the operator first connects the suction hose to the suction hose connection pipe portion 62 of the dynamic pressure bearing pump 100 and connects the discharge hose to the discharge hose connection pipe portion 9.

次に、ポンプケーシング60の後軸受形成部82を駆動装置ケーシング230のキャップ241のポンプ嵌合部242内に嵌め込んで、動圧軸受ポンプ100をポンプ駆動装置200に取り付ける。この際、ポンプケーシング60の後面対向部95とキャップ241のポンプ受け部244とが接する。次に、ロック部材250により、ポンプケーシング60を駆動装置ケーシング230に固定する。   Next, the rear bearing forming portion 82 of the pump casing 60 is fitted into the pump fitting portion 242 of the cap 241 of the driving device casing 230, and the dynamic pressure bearing pump 100 is attached to the pump driving device 200. At this time, the rear surface facing portion 95 of the pump casing 60 and the pump receiving portion 244 of the cap 241 are in contact with each other. Next, the pump casing 60 is fixed to the drive device casing 230 by the lock member 250.

動圧軸受ポンプユニット1は、この状態で、動圧軸受ポンプ100の軸部51内に埋め込まれている従動磁石19と、ポンプ駆動装置200のカップ220に固定されている駆動磁石219とが、径方向Drにおいて非接触状態で対向し、磁気的に結合している。また、モータ210の出力軸211は、動圧軸受ポンプ100の回転軸線Aの延長線上に位置している。   In this state, the hydrodynamic bearing pump unit 1 includes a driven magnet 19 embedded in the shaft portion 51 of the hydrodynamic bearing pump 100 and a drive magnet 219 fixed to the cup 220 of the pump drive device 200. In the radial direction Dr, they face each other in a non-contact state and are magnetically coupled. Further, the output shaft 211 of the motor 210 is located on an extension line of the rotational axis A of the hydrodynamic bearing pump 100.

なお、以上では、吸込ホースや吐出ホースの接続後に、動圧軸受ポンプ100をポンプ駆動装置200に取り付けているが、動圧軸受ポンプ100の取付後に、吸込ホースや吐出ホースの接続を行ってもよい。   In the above description, the dynamic pressure bearing pump 100 is attached to the pump driving device 200 after the suction hose and the discharge hose are connected. However, even after the dynamic pressure bearing pump 100 is attached, the suction hose and the discharge hose are connected. Good.

次に、駆動制御装置300の電源スイッチ355を操作して、この駆動制御装置300を起動させる。この際、駆動制御装置300のコンピュータ310及びディスプレイ320に電源回路330からの電力が供給され、これらが起動する。そして、コンピュータ310は、ディスプレイ320に対して画像信号を送り、この画像信号に応じた内容をディスプレイ320に表示させる。ディスプレイ320には、例えば、図7に示すように、現在のポンプ吐出流量321、現在のポンプ回転数(羽根車10の回転数)322、ポンプ運転状態323、ポンプ最大回転数324、ポンプ最大回転数時の吐出流量であるポンプ最大流量325、ポンプ最小回転数326、ポンプ最小回転数時の吐出流量であるポンプ最小流量327等が表示される。なお、この時点で、動圧軸受ポンプ100は駆動していないため、ディスプレイ320には、現在のポンプ吐出流量として0(L/min)、ポンプ回転数として0(RPM)、ポンプ運転状態として、例えば「停止」が表示される。   Next, the power switch 355 of the drive control device 300 is operated to activate the drive control device 300. At this time, power from the power supply circuit 330 is supplied to the computer 310 and the display 320 of the drive control device 300, and these are activated. Then, the computer 310 sends an image signal to the display 320 and causes the display 320 to display contents corresponding to the image signal. For example, as shown in FIG. 7, the display 320 has a current pump discharge flow rate 321, a current pump rotational speed (the rotational speed of the impeller 10) 322, a pump operation state 323, a pump maximum rotational speed 324, and a pump maximum rotational speed. A pump maximum flow rate 325 that is a discharge flow rate at several hours, a pump minimum rotation number 326, a pump minimum flow rate 327 that is a discharge flow rate at the minimum pump rotation rate, and the like are displayed. At this time, since the hydrodynamic bearing pump 100 is not driven, the display 320 displays 0 (L / min) as the current pump discharge flow rate, 0 (RPM) as the pump rotation speed, For example, “stop” is displayed.

次に、オペレータは、駆動制御装置300の回転数ボリューム350を操作する。この回転数ボリューム350は、ポンプ駆動装置200への電力の供給に関するスイッチ機能、つまり動圧軸受ポンプ100の駆動スイッチ機能を兼ねており、この回転数ボリューム350を操作することで、ポンプ駆動装置200のモータ210に電力が供給され、このモータ210が駆動する。   Next, the operator operates the rotation speed volume 350 of the drive control device 300. The rotational speed volume 350 also serves as a switch function related to the supply of electric power to the pump drive device 200, that is, a drive switch function of the dynamic pressure bearing pump 100. By operating the rotational speed volume 350, the pump drive device 200 is operated. Electric power is supplied to the motor 210 and the motor 210 is driven.

ポンプ駆動装置200のモータ210が駆動し、このモータ210の出力軸211が回転すると、この出力軸211に固定されているカップ220及びカップ220に固定されている複数の駆動磁石219が動圧軸受ポンプ100の回転軸線A回りに回転する。ポンプ駆動装置200の駆動磁石219が回転すると、前述したように、この駆動磁石219と磁気結合している動圧軸受ポンプ100の従動磁石19も、駆動磁石219の回転に伴って、回転軸線A回りに回転する。動圧軸受ポンプ100の従動磁石19は、羽根車10の軸部51内に埋め込まれている。このため、ポンプ駆動装置200の駆動磁石219が回転すると、この従動磁石19と共に羽根車10は、ポンプケーシング60内で回転軸線A回りに回転する。   When the motor 210 of the pump driving device 200 is driven and the output shaft 211 of the motor 210 rotates, the cup 220 fixed to the output shaft 211 and the plurality of drive magnets 219 fixed to the cup 220 are hydrodynamic bearings. It rotates around the rotation axis A of the pump 100. When the drive magnet 219 of the pump drive device 200 rotates, the driven magnet 19 of the hydrodynamic bearing pump 100 that is magnetically coupled to the drive magnet 219 also rotates with the rotation axis A as the drive magnet 219 rotates. Rotate around. The driven magnet 19 of the hydrodynamic bearing pump 100 is embedded in the shaft portion 51 of the impeller 10. For this reason, when the drive magnet 219 of the pump drive device 200 rotates, the impeller 10 and the driven magnet 19 rotate around the rotation axis A in the pump casing 60.

ポンプケーシング60内で羽根車10が回転し始めると、図6に示すように、ポンプケーシング60の吸込口6からポンプケーシング60内に血液が吸い込まれる。ポンプケーシング60内に吸い込まれた血液は、羽根車入口12から羽根車10内の羽根車内流路Prに入る。   When the impeller 10 starts to rotate in the pump casing 60, blood is sucked into the pump casing 60 from the suction port 6 of the pump casing 60 as shown in FIG. The blood sucked into the pump casing 60 enters the impeller flow path Pr in the impeller 10 from the impeller inlet 12.

羽根車内流路Pr内に入った血液は、回転する複数の羽根11から遠心力を受けて、羽根車出口13から流出した後、ポンプケーシング60の吐出口7から吐出する。   The blood that has entered the impeller channel Pr is subjected to centrifugal force from the rotating blades 11 and flows out from the impeller outlet 13, and then is discharged from the discharge port 7 of the pump casing 60.

羽根車出口13から流出した血液の一部は、ポンプ前ケーシング61の前面対向部72の内面73と前シュラウド20の前側板部31の前面32との間から、ポンプ前ケーシング61の前軸受形成部67の内周面68と前シュラウド20の入口筒部21の外周面22との間を経て、ポンプ前ケーシング61の拡径管部65内に戻る。そして、再び、羽根車入口12から羽根車内流路Prに入る。   A part of the blood flowing out from the impeller outlet 13 is formed between the inner surface 73 of the front facing portion 72 of the front casing 61 of the pump and the front surface 32 of the front plate portion 31 of the front shroud 20 to form the front bearing of the front casing 61 of the pump. It returns between the inner peripheral surface 68 of the portion 67 and the outer peripheral surface 22 of the inlet cylinder portion 21 of the front shroud 20 and returns to the inside of the expanded pipe portion 65 of the pump front casing 61. Then, it enters the impeller inner flow path Pr again from the impeller inlet 12.

また、羽根車出口13から流出した血液の他の一部は、ポンプ後ケーシング81の後面対向部95の内面96と後シュラウド40の後側板部41の後面42との間から、ポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の内周面(後動圧軸受面、動圧軸受部)83と後シュラウド40の軸部51の外周面52との間、ポンプ後ケーシング81の後壁板部85の内面86と後シュラウド40の軸部51の後端面53との間、さらに、後シュラウド40の貫通孔56を経て、羽根車内流路Prに戻る。   Further, another part of the blood that has flowed out of the impeller outlet 13 flows from between the inner surface 96 of the rear surface facing portion 95 of the rear casing 81 and the rear surface 42 of the rear plate portion 41 of the rear shroud 40. Between the inner peripheral surface (rear dynamic pressure bearing surface, dynamic pressure bearing portion) 83 of the rear bearing forming portion 82 and the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 of the rear shroud 40, the rear wall plate portion 85 of the pump rear casing 81 is provided. Between the inner surface 86 and the rear end surface 53 of the shaft portion 51 of the rear shroud 40, and further through the through hole 56 of the rear shroud 40, the flow returns to the impeller inner flow path Pr.

ポンプ前ケーシング61の前軸受形成部67の内周面68の母線と前シュラウド20の入口筒部21の外周面22の母線とは、互いに平行である。言い換えると、前軸受形成部67の内周面68と入口筒部21の外周面22との間隔は、軸線方向Daにおいて一定である。また、ポンプ前ケーシング61の前軸受形成部67の内周面68、及び前シュラウド20の入口筒部21の外周面22の回転軸線Aに対して垂直な断面形状は、いずれも円である。このため、前軸受形成部67の内周面68と入口筒部21の外周面22とは、それぞれ、動圧ラジアル軸受面を成し、両面68,22間を流れる血液が潤滑流体として機能する。よって、羽根車10は、羽根車10の入口筒部21の部分がポンプケーシング60により、径方向Drに非接触で回転可能に支持される。なお、羽根車10の回転開始時等、羽根車10の回転数が低いときには、前軸受形成部67の内周面68(以下、この内周面68を前動圧軸受面68とする)の一部と入口筒部21の外周面22の一部とは、互いに接触しており、羽根車10の回転数が所定回転数以上になると、両面68,22間に働く流体の動圧により、前動圧軸受面68に対して入口筒部21が浮上して、前述したように、羽根車10の入口筒部21が前動圧軸受面68により非接触で回転可能に支持される。   The bus on the inner peripheral surface 68 of the front bearing forming portion 67 of the front casing 61 of the pump and the bus on the outer peripheral surface 22 of the inlet cylinder portion 21 of the front shroud 20 are parallel to each other. In other words, the distance between the inner peripheral surface 68 of the front bearing forming portion 67 and the outer peripheral surface 22 of the inlet tube portion 21 is constant in the axial direction Da. Moreover, the cross-sectional shape perpendicular | vertical with respect to the rotating shaft A of the inner peripheral surface 68 of the front bearing formation part 67 of the pump front casing 61 and the outer peripheral surface 22 of the inlet cylinder part 21 of the front shroud 20 is a circle. For this reason, the inner peripheral surface 68 of the front bearing forming portion 67 and the outer peripheral surface 22 of the inlet tube portion 21 form a dynamic pressure radial bearing surface, respectively, and blood flowing between both surfaces 68 and 22 functions as a lubricating fluid. . Therefore, the impeller 10 is supported by the pump casing 60 so that the portion of the inlet cylinder portion 21 of the impeller 10 can rotate in a non-contact manner in the radial direction Dr. When the rotational speed of the impeller 10 is low, such as when the impeller 10 starts rotating, the inner peripheral surface 68 of the front bearing forming portion 67 (hereinafter, this inner peripheral surface 68 is referred to as the front dynamic pressure bearing surface 68). A part and a part of the outer peripheral surface 22 of the inlet cylinder part 21 are in contact with each other, and when the rotational speed of the impeller 10 exceeds a predetermined rotational speed, the dynamic pressure of the fluid acting between the both surfaces 68 and 22 As described above, the inlet cylinder portion 21 of the impeller 10 is supported by the front dynamic pressure bearing surface 68 so as to be rotatable in a non-contact manner.

また、ポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の内周面83の母線と後シュラウド40の軸部51の外周面52の母線とは、互いに平行である。言い換えると、後軸受形成部82の内周面83と軸部51の外周面52との間隔は、軸線方向Daにおいて一定である。また、ポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の内周面83、及び後シュラウド40の軸部51の外周面52の回転軸線Aに垂直な断面形状は、いずれも円である。このため、後軸受形成部82の内周面83と軸部51の外周面52とは、それぞれ、動圧ラジアル軸受面を成し、両面83,52間を流れる血液が潤滑流体として機能する。よって、羽根車10は、羽根車10の軸部51の部分がポンプケーシング60により、径方向Drに非接触で回転可能に支持される。なお、羽根車10の軸部51も、入口筒部21と同様、羽根車10の回転数が低いときには、後軸受形成部82の内周面83(以下、この内周面83を後動圧軸受面83とする)の一部と軸部51の外周面52の一部とは、互いに接触しており、羽根車10の回転数が所定回転数以上になると、両面83,52間に働く流体の動圧により、後動圧軸受面83に対して軸部51が浮上して、羽根車10の軸部51が後動圧軸受面83により非接触で回転可能に支持される。   Further, the bus bar of the inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 of the rear casing 81 of the pump and the bus bar of the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 of the rear shroud 40 are parallel to each other. In other words, the distance between the inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 and the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 is constant in the axial direction Da. Further, the cross-sectional shapes perpendicular to the rotational axis A of the inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 of the rear casing 81 and the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 of the rear shroud 40 are all circles. For this reason, the inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 and the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 form a dynamic pressure radial bearing surface, respectively, and blood flowing between both surfaces 83 and 52 functions as a lubricating fluid. Therefore, the impeller 10 is supported by the pump casing 60 so that the shaft portion 51 of the impeller 10 can rotate in a non-contact manner in the radial direction Dr. The shaft portion 51 of the impeller 10 also has an inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 (hereinafter, this inner peripheral surface 83 is referred to as a rear dynamic pressure) when the rotational speed of the impeller 10 is low, like the inlet cylinder portion 21. A part of the bearing surface 83 and a part of the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 are in contact with each other, and when the rotational speed of the impeller 10 exceeds a predetermined rotational speed, it works between both surfaces 83 and 52. Due to the dynamic pressure of the fluid, the shaft portion 51 rises with respect to the rear dynamic pressure bearing surface 83, and the shaft portion 51 of the impeller 10 is rotatably supported by the rear dynamic pressure bearing surface 83 without contact.

このように、羽根車10の入口筒部21及び軸部51の二箇所が、動圧軸受面68,83により、径方向Drに非接触で回転可能に支持される、言い換えると、羽根車10が径方向Drに非接触で回転可能に両持ち支持される。しかも、羽根車10は、その重心位置を基準にして前側と後側の二箇所で支持される。よって、回転軸線Aに垂直な軸回りのモーメントが発生しても、羽根車10を安定支持することができる。   Thus, the two locations of the inlet cylinder portion 21 and the shaft portion 51 of the impeller 10 are supported by the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 so as to be rotatable in a non-contact manner in the radial direction Dr, in other words, the impeller 10. Are supported at both ends so as to be rotatable in a non-contact manner in the radial direction Dr. Moreover, the impeller 10 is supported at two locations on the front side and the rear side with reference to the position of the center of gravity. Therefore, even if a moment around an axis perpendicular to the rotation axis A is generated, the impeller 10 can be stably supported.

また、前述したように、羽根車10の軸部51の外径を小さくすることができるため、この軸部51の周速度を抑えることができる。よって、軸部51の外周面52とポンプ後ケーシング81の後軸受形成部82の内周面83との間を流れる血液に作用するせん断ひずみを小さくすることができ、溶血を抑えることができる。   Further, as described above, since the outer diameter of the shaft portion 51 of the impeller 10 can be reduced, the peripheral speed of the shaft portion 51 can be suppressed. Therefore, shear strain acting on blood flowing between the outer peripheral surface 52 of the shaft portion 51 and the inner peripheral surface 83 of the rear bearing forming portion 82 of the post-pump casing 81 can be reduced, and hemolysis can be suppressed.

また、ポンプケーシング60に対する羽根車10の軸線方向Daの位置は、羽根車10内の従動磁石19とポンプ駆動装置200の駆動磁石219との間の磁気結合力により、保持されている。磁気結合力により保持されている羽根車10の軸線方向Daの位置は、軸線方向Daで互いに対向する羽根車10の面とポンプケーシング60の面とが互いに接触しない位置である。すなわち、羽根車10は、軸線方向Daに関しても、非接触で回転可能に支持されている。   In addition, the position of the impeller 10 in the axial direction Da with respect to the pump casing 60 is held by the magnetic coupling force between the driven magnet 19 in the impeller 10 and the drive magnet 219 of the pump drive device 200. The position of the impeller 10 held by the magnetic coupling force in the axial direction Da is a position where the surface of the impeller 10 and the surface of the pump casing 60 facing each other in the axial direction Da do not contact each other. That is, the impeller 10 is supported so as to be rotatable without contact with respect to the axial direction Da.

次に、動圧軸受ポンプシステムの詳細な操作、及びこの操作に基づく当該システムの動作について説明する。   Next, detailed operation of the hydrodynamic bearing pump system and operation of the system based on this operation will be described.

前述したように、羽根車10は、回転していても、その回転数が所定回転数以上でなければ、動圧軸受面68,83から浮上しない。このように、羽根車10が回転していても、動圧軸受面68,83から浮上しておらず、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触状態が維持されると、動圧軸受面68,83、及びこの動圧軸受面68,83に接触している羽根車10の部分の磨耗が進み、動圧軸受面68,83の機能が損なわれる。さらに、本実施形態のように、動圧軸受ポンプ100が血液を搬送する人工心臓ポンプである場合には、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触により、溶血や血栓の発生の可能性が高まる。   As described above, even if the impeller 10 rotates, the impeller 10 does not float from the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 unless the rotation speed is equal to or higher than the predetermined rotation speed. Thus, even if the impeller 10 is rotating, it is not lifted from the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83, and the contact state between the impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 is maintained. Wear of the pressure bearing surfaces 68 and 83 and the portion of the impeller 10 that is in contact with the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 progresses, and the function of the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 is impaired. Further, when the hydrodynamic bearing pump 100 is an artificial heart pump that transports blood as in the present embodiment, hemolysis and thrombus are generated due to contact between the impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83. The possibility increases.

ここで、仮に、回転数ボリューム350の操作量に対してポンプ回転数が正比例するとする。このようなシステムで、回転数ボリューム350の操作量が操作量0に近い操作量で停滞している場合や、動圧軸受ポンプ100の起動時において、回転数ボリューム350の操作量を操作量0からゆっくりと増加させる場合には、回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間が長くなり、羽根車10と動圧軸受面68,83との磨耗等が進んでしまう。   Here, it is assumed that the pump rotational speed is directly proportional to the operation amount of the rotational speed volume 350. In such a system, when the operation amount of the rotation speed volume 350 is stagnant with an operation amount close to the operation amount 0, or when the dynamic pressure bearing pump 100 is started, the operation amount of the rotation speed volume 350 is reduced to the operation amount 0. When the speed is increased slowly, the contact time between the rotating impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 becomes long, and wear of the impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 proceeds.

そこで、羽根車10の回転数が回転数0から浮上最小回転数までの間は、回転数ボリューム350の操作量に関わり無く、羽根車10の回転数、つまりモータ210の回転数を制御する。なお、浮上最小回転数とは、羽根車10がいずれの動圧軸受面68,83からも浮上して、これら動圧軸受面68,83により非接触で支持される回転数のことである。また、図7中のディスプレイ320中に表示される最小回転数は、この浮上最小回転数のことである。   Therefore, when the rotation speed of the impeller 10 is between the rotation speed 0 and the minimum floating speed, the rotation speed of the impeller 10, that is, the rotation speed of the motor 210 is controlled regardless of the operation amount of the rotation speed volume 350. The minimum floating speed is the rotational speed at which the impeller 10 floats from any of the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 and is supported by these dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 in a non-contact manner. Moreover, the minimum rotation speed displayed on the display 320 in FIG. 7 is the minimum flying speed.

以下に、駆動制御装置300における具体的な制御内容を示す。
図12は、動圧軸受ポンプシステムの動作を実現するため、駆動制御装置300でコンピュータプログラムに基づいて実行する制御の流れを示すものである。
図12に示すように、駆動制御装置300は、動圧軸受ポンプシステムが起動されると、回転数ボリューム350の操作量が0であるか否かを監視する(ステップS101)。
Below, the specific control content in the drive control apparatus 300 is shown.
FIG. 12 shows the flow of control executed by the drive control device 300 based on a computer program in order to realize the operation of the hydrodynamic bearing pump system.
As shown in FIG. 12, when the hydrodynamic bearing pump system is activated, the drive control device 300 monitors whether or not the operation amount of the rotation speed volume 350 is 0 (step S101).

次に、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量S以上であるか否かを監視する(ステップS102)。回転数ボリューム350の操作量が特定操作量S以上となったら、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、図9に示すように、ポンプ回転数を所定の予め定められた回転数増加率で増加させる、回転数増加制御を実行する(ステップS103)。
このようにして、図8に示すように、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量Sになるまでの間である初期操作区間では、この操作量に関わらず、操作量が特定操作量Sになった時点で、直ちに、ポンプ回転数を0から浮上最小回転数(例えば、3000RPM)までポンプ回転数を上昇させる。
Next, it is monitored whether or not the operation amount of the rotation speed volume 350 is greater than or equal to the specific operation amount S (step S102). When the operation amount of the rotation speed volume 350 becomes equal to or greater than the specific operation amount S, the pump rotation speed is set to a predetermined value as shown in FIG. 9 until the pump rotation speed reaches 0 from the minimum rotation speed. Rotational speed increase control is executed to increase at the increased rotational speed rate (step S103).
In this way, as shown in FIG. 8, in the initial operation section until the operation amount of the rotation volume 350 reaches the specific operation amount S, the operation amount is the specific operation amount S regardless of this operation amount. Immediately after that, the pump speed is increased from 0 to the minimum flying speed (for example, 3000 RPM).

この予め定められた回転数変化率は、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数までの間、一定である必要はなく、ポンプ回転数が0の時点からの時間に応じて定められたものである。図9に示す例では、ポンプ回転数が0の時点から極めて短時間の間は、回転数変化率が低く、時間経過に伴い徐々に回転数変化率が高まるようになっている。その後、ポンプ回転数変化率は、ポンプ回転数が浮上最小回転数になるまで、時間経過に対して一定で、ポンプ回転数は時間経過に対して直線的に上昇するようになっている。   This predetermined rotational speed change rate does not need to be constant from 0 to the minimum flying speed, and is determined according to the time from when the pump rotational speed is 0. is there. In the example shown in FIG. 9, the rotational speed change rate is low for a very short time from the time point when the pump rotational speed is 0, and the rotational speed change rate gradually increases with time. Thereafter, the pump rotational speed change rate is constant over time until the pump rotational speed reaches the minimum flying speed, and the pump rotational speed increases linearly over time.

ポンプ回転数が浮上最小回転数まで上昇する時間は、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くする観点から、できる限り短い方が好ましい。つまり、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に至るまでの回転数変化率は高い方が好ましい。
しかしながら、モータ210の回転数変化率が極めて高いと、駆動磁石219の回転に対して、従動磁石19が追従しきれず、駆動磁石219に対して従動磁石19が脱調してしまう。
そこで、従動磁石19が脱調しない範囲でモータ210の回転数変化率が最も高い変化率を限度変化率とし、ポンプ回転数が0の時点から極めて短時間の間を除いて、ポンプ回転数が浮上最小回転数になるまでは、回転数変化率を限度変化率としている。
From the viewpoint of shortening the contact time between the impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83, the time for the pump rotation speed to rise to the minimum flying speed is preferably as short as possible. That is, it is preferable that the rotational speed change rate from the pump rotational speed of 0 to the minimum flying speed is high.
However, if the rotation rate change rate of the motor 210 is extremely high, the driven magnet 19 cannot follow the rotation of the driving magnet 219, and the driven magnet 19 steps out of the driving magnet 219.
Therefore, the change rate with the highest rotation rate change rate of the motor 210 within a range where the driven magnet 19 does not step out is set as the limit change rate, and the pump rotation rate is set to a value except for a very short time from when the pump rotation rate is 0. The speed change rate is used as the limit change rate until the minimum flying speed is reached.

駆動制御装置300のコンピュータ310には、回転数ボリューム350の操作量に比例した電圧で示される操作信号が入力される。コンピュータ310は、駆動制御装置300からモータ210に電力を供給していない時点、つまりポンプ回転数が0の時点から、回転数ボリューム350が操作されてこの操作量が特定操作量Sに相当する操作信号が入力されるまでは、電力変換回路335に対してモータ210に供給する電力を示す制御信号を送らない、若しくはモータ210に電力を供給しない旨を示す制御信号を送る。   An operation signal indicated by a voltage proportional to the operation amount of the rotation speed volume 350 is input to the computer 310 of the drive control device 300. The computer 310 operates the rotation volume 350 from the time when the power is not supplied to the motor 210 from the drive control device 300, that is, the time when the pump rotation speed is 0, and the operation amount corresponds to the specific operation amount S. Until a signal is input, a control signal indicating power supplied to the motor 210 is not sent to the power conversion circuit 335, or a control signal indicating that power is not supplied to the motor 210 is sent.

コンピュータ310は、駆動制御装置300からモータ210に電力を供給していない時点から回転数ボリューム350が操作されて特定操作量Sに相当する操作信号が入力されると、予め定められた回転数変化率でポンプ回転数が浮上最小回転数まで上昇する供給電力を示す制御信号を、電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、コンピュータ310に特定操作量Sに相当する操作信号が入力されると、ポンプ回転数は、0から予め定めた回転数変化率で浮上最小回転数まで直ちに上昇する。   When the rotation speed volume 350 is operated from the time when the drive control device 300 does not supply power to the motor 210 and an operation signal corresponding to the specific operation amount S is input, the computer 310 changes a predetermined rotation speed. A control signal indicating the supplied power at which the pump speed increases to the minimum flying speed at a rate is sent to the power conversion circuit 335. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, when an operation signal corresponding to the specific operation amount S is input to the computer 310, the pump rotation speed immediately increases from 0 to the minimum levitation rotation speed at a predetermined rotation speed change rate.

例えば、前述したように、モータ210が交流モータで、このモータ210に供給する交流電圧の周波数を制御することでモータ回転数を制御する場合、コンピュータ310は、特定操作量Sに相当する操作信号が入力されると、図9に示す各時間変化に対する回転数に対応した周波数を示す制御信号を電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力をこの制御信号が示す周波数の交流電力に変換してモータ210に供給する。   For example, as described above, when the motor 210 is an AC motor and the motor rotation speed is controlled by controlling the frequency of the AC voltage supplied to the motor 210, the computer 310 may control the operation signal corresponding to the specific operation amount S. Is sent to the power conversion circuit 335, indicating a frequency corresponding to the rotational speed for each time change shown in FIG. Upon receiving this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into AC power having the frequency indicated by the control signal and supplies the AC power to the motor 210.

このようにして、駆動制御装置300は、ポンプ起動時において、駆動磁石219に対する従動磁石19の脱調を避けつつも、極めて短時間のうちにポンプ回転数を浮上最小回転数まで上昇させているので、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くすることができる。   In this way, the drive control device 300 increases the pump rotation speed to the minimum flying speed in a very short time while avoiding the step-out of the driven magnet 19 with respect to the drive magnet 219 when the pump is started. Therefore, the contact time between the impeller 10 and the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 can be shortened.

上記のように、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、回転数増加制御の実行中、コンピュータ310は、モータ210の回転状態を監視する。具体的に、コンピュータ310は、電力変換回路335の検出回路(図示無し)、センサ339から出力されるモータ210の駆動電流・電圧、モータ210の回転数が、予め定めた規定範囲内にあるか否かを監視する(ステップS104,S105)。   As described above, the computer 310 monitors the rotational state of the motor 210 during the execution of the rotational speed increase control until the pump rotational speed reaches 0 from the zero rotational speed. Specifically, the computer 310 determines whether the detection circuit (not shown) of the power conversion circuit 335, the drive current / voltage of the motor 210 output from the sensor 339, and the rotation speed of the motor 210 are within a predetermined specified range. Whether or not is monitored (steps S104 and S105).

モータ210の駆動電流・電圧、モータ210の回転数が、予め定めた規定範囲外であった場合、コンピュータ310は、ディスプレイ320に、「モータ電流・電圧異常」または、「モータ回転数異常」が発生していることを示すメッセージ等を表示する(ステップS121、S122)。   When the driving current / voltage of the motor 210 and the rotation speed of the motor 210 are outside the predetermined specified range, the computer 310 displays “motor current / voltage abnormality” or “motor rotation speed abnormality” on the display 320. A message or the like indicating that it has occurred is displayed (steps S121 and S122).

さらに、コンピュータ310は、電力変換回路335からの電力供給を停止させ、モータ210の回転を停止させる(ステップS123)。
そして、コンピュータ310は、モータ210の回転数が0になったか否かを監視し、モータ210の回転数が0になった時点で、ディスプレイ320における、異常が発生していることを示すメッセージ等の表示を終了させる(ステップS124、S125)。
Further, the computer 310 stops the power supply from the power conversion circuit 335 and stops the rotation of the motor 210 (step S123).
Then, the computer 310 monitors whether or not the rotational speed of the motor 210 has become zero, and when the rotational speed of the motor 210 has become zero, a message or the like indicating that an abnormality has occurred in the display 320. Is terminated (steps S124 and S125).

このようにして、コンピュータ310は、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、モータ210の駆動状態を監視し、異常が検出された場合には、異常が発生したことを示す情報を表示するとともに、モータ210を停止させる。   In this way, the computer 310 monitors the drive state of the motor 210 until the pump rotational speed reaches the minimum flying speed from 0, and if an abnormality is detected, it indicates that an abnormality has occurred. The information shown is displayed and the motor 210 is stopped.

一方、コンピュータ310は、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、モータ210の駆動状態に異常が検出されなければ、モータ210の回転数が浮上最小回転数に到達した時点で、ポンプ回転数を、回転数ボリューム350の操作量に応じた回転数に制御する(ステップS106、S107)。   On the other hand, if no abnormality is detected in the driving state of the motor 210 until the pump speed reaches 0 from the pump speed of 0 to the minimum flying speed, the time when the rotational speed of the motor 210 reaches the minimum flying speed Thus, the pump rotational speed is controlled to the rotational speed corresponding to the operation amount of the rotational speed volume 350 (steps S106 and S107).

具体的に、コンピュータ310は、回転数ボリューム350の操作による操作信号が入力されると、その操作信号が示す、回転数ボリューム350の操作量に対応した供給電力を示す制御信号を、電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換からモータ210に供給する。この結果、ポンプ回転数は、回転数ボリューム350の操作量に対応した回転数になる。   Specifically, when an operation signal for operating the rotation speed volume 350 is input, the computer 310 generates a control signal indicating supply power corresponding to the operation amount of the rotation speed volume 350 indicated by the operation signal. Send to 335. When receiving the control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and supplies the power to the motor 210. As a result, the pump rotation speed becomes a rotation speed corresponding to the operation amount of the rotation speed volume 350.

但し、モータ回転数が動圧軸受ポンプ100の浮上最小回転数に対応した回転数以上である場合でも、モータ210の回転数変化率が前述の限度変化率よりも高くなると、駆動磁石219に対して従動磁石19が脱調してしまう。
このため、駆動制御装置300は、図10に示すように、操作量変化率が限度変化率LIMに対応する操作量変化率よりも高い場合には、この操作量変化率に関わらず、モータ210の回転数変化率を限度変化率LIMに設定する。
具体的に、コンピュータ310は、モータ210の回転数が浮上最小回転数に到達した以降、逐次入力される操作信号から逐次操作量変化率を求め、この操作量変化率が限度変化率LIMに対応する操作量変化率よりも高い場合には、モータ210の回転数変化率が限度変化率LIMになる供給電力を示す制御信号を電力変換回路335に送る。
However, even when the motor rotational speed is equal to or higher than the rotational speed corresponding to the minimum floating rotational speed of the hydrodynamic bearing pump 100, if the rotational speed change rate of the motor 210 becomes higher than the above limit change rate, As a result, the driven magnet 19 is stepped out.
For this reason, as shown in FIG. 10, when the operation amount change rate is higher than the operation amount change rate corresponding to the limit change rate LIM, the drive control apparatus 300 does not depend on the operation amount change rate. Is set to the limit change rate LIM.
Specifically, after the number of rotations of the motor 210 reaches the minimum floating number of rotations, the computer 310 obtains the operation amount change rate sequentially from the operation signals sequentially input, and this operation amount change rate corresponds to the limit change rate LIM. When the operation amount change rate is higher than the operation amount change rate, the control signal indicating the supplied power at which the rotation speed change rate of the motor 210 becomes the limit change rate LIM is sent to the power conversion circuit 335.

なお、以上では、ソフトウェア上の処理で、モータ210の回転数変化率を限度変化率LIM以下に抑えているが、ハードウェアにより、モータ210の回転数変化率を限度変化率LIM以下に抑えるようにしてもよい。
具体的に、例えば、電力変換回路335に、モータに供給する電力の変化率(例えば、交流電力の周波数変化率)に対応するモータ210の回転数変化率が限度変化率LIM以下になるよう、モータ210に供給する電力の変化率を鈍す回路を設ける。この場合、電力変換回路335の制御信号が入力される側に、制御信号が示す値の電力の変化率を鈍す回路を設けてもよいし、モータ210に電力を出力する側に電力の変化率を鈍す回路を設けてもよい。また、この場合、コンピュータ310は、動圧軸受ポンプ100の起動時に、特定操作量Sに相当する操作信号が入力されると、直ちに、電力変換回路335に対して、ポンプ回転数が浮上最小回転数になる供給電力を示す制御信号を送る。また、コンピュータ310は、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量Sになった以降でも、先に受けた操作信号が示す操作量に対して今回受けた操作信号が示す操作量の操作量変化率が、限度変化率LIMに対応する操作量変化率より高い場合でも、今回受けた操作量に比例したポンプ回転数になる供給電力を示す制御信号を送る。電力変換回路335は、これらの制御信号を受けた場合でも、モータに供給する電力の変化率に対応するモータ210の回転数変化率が限度変化率LIM以下になるよう、モータに供給する電力の変化率を鈍して、モータに電力を供給する。
In the above, the rotation rate change rate of the motor 210 is suppressed to the limit change rate LIM or less by software processing, but the rotation rate change rate of the motor 210 is suppressed to the limit change rate LIM or less by hardware. It may be.
Specifically, for example, in the power conversion circuit 335, the rotation rate change rate of the motor 210 corresponding to the change rate of the power supplied to the motor (for example, the frequency change rate of AC power) is equal to or less than the limit change rate LIM. A circuit is provided for slowing the rate of change in the power supplied to the motor 210. In this case, a circuit that slows the rate of change in power of the value indicated by the control signal may be provided on the side where the control signal of the power conversion circuit 335 is input, or the rate of change in power on the side that outputs power to the motor 210. A circuit for blunting may be provided. Further, in this case, when the operation signal corresponding to the specific operation amount S is input when the hydrodynamic bearing pump 100 is started, the computer 310 immediately increases the pump rotation speed to the power conversion circuit 335 and causes the minimum rotation to rise. Send a control signal indicating the supply power to be a number. In addition, even after the operation amount of the rotation speed volume 350 reaches the specific operation amount S, the computer 310 changes the operation amount of the operation amount indicated by the operation signal received this time with respect to the operation amount indicated by the operation signal received earlier. Even when the rate is higher than the operation amount change rate corresponding to the limit change rate LIM, a control signal indicating a supply power that provides a pump speed proportional to the operation amount received this time is sent. Even when the power conversion circuit 335 receives these control signals, the power conversion circuit 335 supplies the electric power supplied to the motor so that the rotational speed change rate of the motor 210 corresponding to the change rate of the electric power supplied to the motor is equal to or less than the limit change rate LIM. Reduce the rate of change and supply power to the motor.

この後、駆動制御装置300は、図8に示すように、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量S未満になったか否かを監視する(ステップS108)。
そして、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量S未満になった場合には、操作量0にならない限り、ポンプ回転数を浮上最小回転数に維持する(ステップS109、S110)。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the drive control apparatus 300 monitors whether or not the operation amount of the rotation speed volume 350 has become less than the specific operation amount S (step S108).
Then, when the operation amount of the rotation speed volume 350 becomes less than the specific operation amount S, the pump rotation number is maintained at the minimum floating rotation number unless the operation amount becomes zero (steps S109 and S110).

このため、コンピュータ310は、特定操作量S未満の操作量に相当する操作信号が入力された場合、操作量0に相当する操作信号が入力されない限り、ポンプ回転数が浮上最小回転数になる供給電力を示す制御信号を電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、コンピュータ310に特定操作量S未満の操作量に相当する操作信号が入力されても、操作量0に相当する操作信号が入力されない限り、ポンプ回転数は浮上最小回転数に維持される。   For this reason, when an operation signal corresponding to an operation amount less than the specific operation amount S is input, the computer 310 supplies the pump rotation speed at which the pump rotation speed becomes the minimum floating rotation speed unless an operation signal corresponding to the operation amount 0 is input. A control signal indicating power is sent to the power conversion circuit 335. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, even if an operation signal corresponding to an operation amount less than the specific operation amount S is input to the computer 310, the pump rotation speed is maintained at the minimum flying speed unless an operation signal corresponding to the operation amount 0 is input. .

駆動制御装置300は、回転数ボリューム350の操作量が操作量0になると、直ちに、ポンプ回転数が0になるよう、モータ210の回転数を減少させる(ステップS111、S112)。この際、図9に示すように、ポンプ回転数が浮上最小回転数から0になるまでの間、回転数変化率が予め定められた回転数変化率でポンプ回転数を下降させる。   When the operation amount of the rotation speed volume 350 becomes 0, the drive control device 300 immediately decreases the rotation speed of the motor 210 so that the pump rotation speed becomes 0 (steps S111 and S112). At this time, as shown in FIG. 9, the pump rotational speed is decreased at a predetermined rotational speed change rate until the pump rotational speed becomes 0 from the flying minimum rotational speed.

このため、コンピュータ310は、操作量0に相当する操作信号が入力されると、図9を用いて前述した予め定められた回転数変化率でポンプ回転数が浮上最小回転数から0になるまで下降する供給電力を示す制御信号を、電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、コンピュータ310に操作量0に相当する操作信号が入力されると、ポンプ回転数は、浮上最小回転数から予め定めた回転数変化率で回転数0まで直ちに下降する。   For this reason, when an operation signal corresponding to an operation amount of 0 is input, the computer 310 changes the pump rotation speed from the minimum floating rotation speed to 0 at the predetermined rotation speed change rate described above with reference to FIG. A control signal indicating the decreasing supply power is sent to the power conversion circuit 335. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, when an operation signal corresponding to the operation amount 0 is input to the computer 310, the pump rotation speed immediately decreases from the minimum flying speed to the rotation speed 0 at a predetermined rotation speed change rate.

そして、駆動制御装置300は、モータ210の回転数が0になったことを確認した時点で、制御を終了する(ステップS112)。   Then, when it is confirmed that the rotation number of the motor 210 has become 0, the drive control device 300 ends the control (step S112).

以上のように、駆動制御装置300は、回転数ボリューム350の操作量が操作量0から予め定められた特定操作量Sまでの初期操作区間では、初期操作区間の操作量変化に関わらず、回転数ボリューム350の操作量が特定操作量Sになったことを条件として、羽根車10が非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で羽根車10の回転数を増加させる。そして、浮上最少回転数まで予め定められた回転数変化率で羽根車10の回転数が増加するよう、ポンプ駆動装置200へ供給する電力を制御している過程で、ポンプ駆動装置200の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内ではないと判断すると、ポンプ駆動装置200への電力供給を停止させる。
したがって、ポンプ起動時に、例えばポンプ駆動装置200の不具合等、何らかの原因で動圧軸受ポンプの羽根車10の回転数が浮上最小回転数まで増加しない可能性がある。このような場合に、ポンプ駆動装置200への電力供給を停止させることで、回転している羽根車10と動圧軸受面68,83とが接触している時間が長くなるのを防ぎ、動圧軸受ポンプの耐久性を、より確実に向上させることができる。
As described above, the drive control device 300 rotates in the initial operation interval from the operation amount 0 to the predetermined specific operation amount S regardless of the operation amount change in the initial operation interval. On the condition that the operation amount of the several volume 350 becomes the specific operation amount S, the rotational speed of the impeller 10 at a predetermined rotational speed change rate up to the minimum levitation rotational speed at which the impeller 10 is supported in a non-contact state. Increase. Then, in the process of controlling the power supplied to the pump drive device 200 so that the rotation speed of the impeller 10 increases at a predetermined rotation speed change rate up to the minimum flying speed, the drive state of the pump drive device 200 is controlled. When it is determined that the parameter indicating is not within a predetermined normal range, the power supply to the pump drive device 200 is stopped.
Therefore, when the pump is started, there is a possibility that the rotational speed of the impeller 10 of the dynamic pressure bearing pump does not increase to the minimum flying speed for some reason, such as a malfunction of the pump driving device 200. In such a case, by stopping the power supply to the pump drive device 200, the time during which the rotating impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 are in contact with each other can be prevented from increasing. The durability of the pressure bearing pump can be improved more reliably.

また、一旦、動圧軸受ポンプ100が駆動すると、回転数ボリューム350の操作量が0にならない限り、ポンプ回転数は浮上最小回転数以上に維持される。このため、一旦、動圧軸受ポンプ100が駆動すると、回転数ボリューム350の操作量に関わらず、この操作量が0にならない限り、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触を回避することができる。さらに、動圧軸受ポンプ100が駆動した後、回転数ボリューム350の操作量が0になると、極めて短時間のうちにポンプ回転数を0まで下降させているので、ポンプ停止時における回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くすることができる。   Further, once the dynamic pressure bearing pump 100 is driven, the pump rotational speed is maintained at the floating minimum rotational speed or more unless the operation amount of the rotational speed volume 350 becomes zero. For this reason, once the dynamic pressure bearing pump 100 is driven, contact between the impeller 10 and the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 is avoided unless the operation amount becomes zero, regardless of the operation amount of the rotation volume 350. can do. Further, after the dynamic pressure bearing pump 100 is driven, when the operation amount of the rotational speed volume 350 becomes 0, the pump rotational speed is lowered to 0 within an extremely short time, and therefore the rotating impeller when the pump is stopped. 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 can be shortened.

動圧軸受ポンプ100が駆動した後、駆動制御装置300の周期変化スイッチ356が操作されると、図11に示すように、ポンプ回転数が予め定められた周期で増減する。このように、ポンプ回転数を周期的に増減させるのは、ポンプケーシング60内に入っている気泡を効率的にポンプケーシング60外に排出するためである。このため、ポンプ回転数を周期的に増減させる際のポンプ回転数の変化周期及びポンプ回転数の変動幅は、ポンプケーシング60や羽根車10の形状等に応じて、気泡を効率的に排出するに適した値に定められている。   When the cycle change switch 356 of the drive control device 300 is operated after the dynamic pressure bearing pump 100 is driven, the pump rotation speed increases or decreases at a predetermined cycle as shown in FIG. The reason for periodically increasing or decreasing the pump rotational speed in this way is to efficiently discharge bubbles contained in the pump casing 60 to the outside of the pump casing 60. For this reason, the change cycle of the pump rotation speed and the fluctuation range of the pump rotation speed when the pump rotation speed is periodically increased or decreased efficiently discharges bubbles according to the shape of the pump casing 60 and the impeller 10 and the like. It is set to a value suitable for.

コンピュータ310は、動圧軸受ポンプ100の駆動中に、周期変化スイッチ356の操作信号が入力されると、ポンプ回転数が予め定められた周期で且つ予め定められた変動幅で増減する供給電力を示す制御信号を、電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、ポンプ回転数は、予め定められた周期で且つ予め定められた変動幅で増減変化する。   When the operation signal of the period change switch 356 is input while the dynamic pressure bearing pump 100 is being driven, the computer 310 supplies the supply power that increases or decreases the pump rotation speed with a predetermined period and a predetermined fluctuation range. The control signal shown is sent to the power conversion circuit 335. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, the pump rotational speed increases or decreases with a predetermined cycle and with a predetermined fluctuation range.

ところで、気泡を効率的に排出するため、ポンプ回転数を周期的に増減させる場合の最小回転数を浮上最小回転数未満にすることが考えられる。このように、最小回転数を浮上回転数未満にする場合でも、羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くすることが好ましい。そこで、このような場合、図11に示すように、一周期T中で、ポンプ回転数が限度変化率で変化する時間TLIMの合計が、限度変化率未満で変化する時間TLIM<の合計よりも多くなるように、一周期の期間及び一周期中のポンプ回転数変化傾向を定めることが好ましい。 By the way, in order to efficiently discharge the bubbles, it is conceivable that the minimum rotational speed when the pump rotational speed is periodically increased or decreased is less than the minimum flying speed. Thus, even when the minimum rotational speed is set to be less than the floating rotational speed, it is preferable to shorten the contact time between the impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 11, in one cycle T, the total time T LIM in which the pump rotation speed changes at the limit change rate is the total time T LIM < in which the pump rotation speed changes below the limit change rate. It is preferable to determine the period of one cycle and the change tendency of the pump rotation speed during one cycle so as to increase the number.

このような動圧軸受ポンプシステムでは、回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くすることができる。このため、羽根車10及び動圧軸受面68,83の磨耗を抑え、動圧軸受ポンプ100の耐久性を向上させることができる。さらに、回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触部分での溶血や血栓発生を抑えることができる。   In such a hydrodynamic bearing pump system, the contact time between the rotating impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 can be shortened. For this reason, wear of the impeller 10 and the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 can be suppressed, and the durability of the dynamic pressure bearing pump 100 can be improved. Further, hemolysis and thrombus generation at the contact portion between the rotating impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 can be suppressed.

「第二実施形態」
次に、動圧軸受ポンプシステムの第二実施形態について、図13を用いて説明する。
本実施形態の動圧軸受ポンプシステムは、上記第一実施形態に対し、ポンプ起動中に、モータ210の状態に異常が検出された場合の対応が異なり、それ以外の構成、制御内容は同様である。したがって、以下においては、上記第一実施形態と異なる構成を中心に説明を行い、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
"Second embodiment"
Next, a second embodiment of the hydrodynamic bearing pump system will be described with reference to FIG.
The hydrodynamic bearing pump system of the present embodiment differs from the first embodiment in the case where an abnormality is detected in the state of the motor 210 during pump activation, and the other configuration and control contents are the same. is there. Therefore, in the following, the description will be focused on the configuration different from that of the first embodiment, and the configuration common to the first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawing and description thereof will be omitted.

図13に示すように、この実施形態において、回転数ボリューム350の操作量が、特定操作量S以上となり、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、コンピュータ310により、モータ210の回転状態を監視する。そして、モータ210の駆動電流・電圧、モータ210の回転数が、予め定めた規定範囲外であった場合、コンピュータ310は、ディスプレイ320に、「モータ電流・電圧異常」または、「モータ回転数異常」が発生していることを示すメッセージ等を表示する(ステップS121、S122)。   As shown in FIG. 13, in this embodiment, the operation amount of the rotation speed volume 350 is equal to or greater than the specific operation amount S, and the motor 310 is operated by the computer 310 until the pump rotation speed reaches 0 from the minimum rotation speed. The rotation state of 210 is monitored. When the driving current / voltage of the motor 210 and the rotation speed of the motor 210 are outside the predetermined specified range, the computer 310 displays “motor current / voltage abnormality” or “motor rotation speed abnormality” on the display 320. Is displayed (step S121, S122).

次いで、コンピュータ310は、電力変換回路335からの電力供給を停止させ、モータ210の回転を停止させる(ステップS123)。   Next, the computer 310 stops the power supply from the power conversion circuit 335 and stops the rotation of the motor 210 (step S123).

そして、コンピュータ310は、モータ210の回転数が0になったか否かを監視する(ステップS124)。
モータ210の回転数が0になった後、さらに、回転数ボリューム350の操作量が0に戻ったか否かを監視する(ステップS131)。
回転数ボリューム350の操作量が0に戻った時点で、ディスプレイ320における、異常が発生していることを示すメッセージ等の表示を終了させる(ステップS132)。
Then, the computer 310 monitors whether or not the rotation number of the motor 210 has become zero (step S124).
After the rotation number of the motor 210 becomes zero, it is further monitored whether or not the operation amount of the rotation number volume 350 has returned to zero (step S131).
When the operation amount of the rotation speed volume 350 returns to 0, the display of a message or the like indicating that an abnormality has occurred on the display 320 is terminated (step S132).

次に、ステップS123の停止制御処理を連続して実行した回数をカウントし、実行回数が、予め定めた規定回数:N回以下であるか否かを確認する(ステップS133)。そして、実行回数がN回未満であれば、ステップS101に戻り、再度起動処理を実行する。
一方、実行回数がN回以上の場合、そのまま、動圧軸受ポンプシステムの運転を停止する。
Next, the number of times that the stop control process in step S123 is continuously executed is counted, and it is confirmed whether or not the number of executions is equal to or less than a predetermined number of times: N (step S133). If the number of executions is less than N, the process returns to step S101 and the activation process is executed again.
On the other hand, when the number of executions is N or more, the operation of the hydrodynamic bearing pump system is stopped as it is.

このようにして、コンピュータ310は、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、モータ210の駆動状態を監視し、異常が検出された場合には、異常が発生したことを示す情報を表示するとともに、モータ210を停止させる。
そして、コンピュータ310は、モータ210の停止後、回転数ボリューム350の操作量が0に戻らない限り、ポンプを再起動させない。コンピュータ310は、ポンプの再起動が、規定回数であるN回に到達した後は、回転数ボリューム350がいかように操作されても、ポンプを再起動させない。
In this way, the computer 310 monitors the drive state of the motor 210 until the pump rotational speed reaches the minimum flying speed from 0, and if an abnormality is detected, it indicates that an abnormality has occurred. The information shown is displayed and the motor 210 is stopped.
Then, after the motor 210 is stopped, the computer 310 does not restart the pump unless the operation amount of the rotation speed volume 350 returns to zero. The computer 310 does not restart the pump regardless of how the rotation speed volume 350 is operated after the pump has reached the predetermined number of times N.

以上のように、本実施形態では、モータ210の停止後、回転数ボリューム350の操作量が0に戻らない限り、ポンプを再起動しないようにした。   As described above, in this embodiment, after the motor 210 is stopped, the pump is not restarted unless the operation amount of the rotation speed volume 350 returns to zero.

また、また、本実施形態では、ポンプの再起動が、規定回数であるN回に到達した後は、ポンプの再起動を繰り返すことができないようにした。これにより、再起動を繰り返すと、例えば動圧軸受の損傷や溶血等の不利益が生じる場合に、これを防ぐことができる。   Further, in this embodiment, the pump restart cannot be repeated after the pump restart reaches N times that is the specified number. Thereby, when restarting is repeated, for example, when disadvantages such as damage to the hydrodynamic bearing and hemolysis occur, this can be prevented.

なお、上記第二実施形態では、モータ210の停止後、回転数ボリューム350の操作量が0に戻らない限り、ポンプを再起動しないようにしたが、これに限らない。ステップS131を廃止し、モータ210の停止後、ポンプの再起動回数が規定回数であるN回に到達するまでは、自動的に再起動するようにしてもよい。
さらに、ステップS133を廃止し、ポンプの再起動回数を制限しないようにして、モータ210の停止後、自動的に再起動するようにしてもよい。このような構成は、ポンプが停止しているよりも、稼働している方が良い場合に適している。
In the second embodiment, the pump is not restarted unless the operation amount of the rotation speed volume 350 returns to 0 after the motor 210 is stopped. However, the present invention is not limited to this. Step S131 may be abolished, and after the motor 210 is stopped, the pump may be automatically restarted until the number of restarts of the pump reaches the specified number N times.
Furthermore, step S133 may be abolished, and the number of restarts of the pump may not be limited, and the motor 210 may be automatically restarted after being stopped. Such a configuration is suitable when it is better to operate the pump than to stop it.

「第三実施形態」
次に、動圧軸受ポンプシステムの第三実施形態について、図14を用いて説明する。
本実施形態の動圧軸受ポンプシステムは、上記第一、第二実施形態に対し、ポンプ起動中に、モータ210の状態に異常が検出された場合の対応が異なり、それ以外の構成、制御内容は同様である。したがって、以下においては、上記第一、第二実施形態と異なる構成を中心に説明を行い、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
"Third embodiment"
Next, a third embodiment of the hydrodynamic bearing pump system will be described with reference to FIG.
The dynamic pressure bearing pump system of the present embodiment differs from the first and second embodiments in the case where an abnormality is detected in the state of the motor 210 during pump activation, and other configurations and control contents Is the same. Therefore, in the following, the description will be focused on the configurations different from those of the first and second embodiments, and the same reference numerals are given to the configurations common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図14に示すように、この実施形態において、回転数ボリューム350の操作量が、特定操作量S以上となり、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、コンピュータ310により、モータ210の回転状態を監視する。そして、モータ210の駆動電流・電圧、モータ210の回転数が、予め定めた規定範囲外であった場合、コンピュータ310は、ディスプレイ320に、「モータ電流・電圧異常」または、「モータ回転数異常」が発生していることを示すメッセージ等を表示する(ステップS121、S122)。   As shown in FIG. 14, in this embodiment, the operation amount of the rotation speed volume 350 is equal to or greater than the specific operation amount S, and the motor 310 is operated by the computer 310 until the pump rotation speed reaches 0 from the minimum rotation speed. The rotation state of 210 is monitored. When the driving current / voltage of the motor 210 and the rotation speed of the motor 210 are outside the predetermined specified range, the computer 310 displays “motor current / voltage abnormality” or “motor rotation speed abnormality” on the display 320. Is displayed (step S121, S122).

次いで、コンピュータ310は、電力変換回路335からの電力供給を停止させ、モータ210の回転を停止させる(ステップS123)。   Next, the computer 310 stops the power supply from the power conversion circuit 335 and stops the rotation of the motor 210 (step S123).

そして、コンピュータ310は、モータ210の回転数が0になったか否かを監視する(ステップS124)。
コンピュータ310は、モータ210の回転数が0になった後、さらに、回転数ボリューム350の操作量が0に戻ったか否かを監視する(ステップS141)。
Then, the computer 310 monitors whether or not the rotation number of the motor 210 has become zero (step S124).
After the rotation number of the motor 210 becomes zero, the computer 310 further monitors whether or not the operation amount of the rotation number volume 350 has returned to zero (step S141).

回転数ボリューム350の操作量が0に戻った時点で、オペレータ等により、モータ210の回転状態に生じた異常の原因が解消されたか否かを確認する。これには、モータ210の回転状態に生じた異常の原因が解消されたことが確認された場合、オペレータが、不具合がリセットされたことを示す所定の操作を駆動制御装置300に対して実行する。所定の操作が入力された場合(ステップS142)、コンピュータ310は、リセット操作を受け付け、ディスプレイ320における、異常が発生していることを示すメッセージ等の表示を終了させる(ステップS143)。   When the operation amount of the rotational speed volume 350 returns to 0, it is confirmed by an operator or the like whether or not the cause of the abnormality that has occurred in the rotational state of the motor 210 has been eliminated. For this, when it is confirmed that the cause of the abnormality that has occurred in the rotation state of the motor 210 has been eliminated, the operator performs a predetermined operation on the drive control device 300 indicating that the malfunction has been reset. . When the predetermined operation is input (step S142), the computer 310 accepts the reset operation, and ends the display of a message indicating that an abnormality has occurred on the display 320 (step S143).

このようにして、コンピュータ310は、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数に到達するまでの間、モータ210の駆動状態を監視し、異常が検出された場合には、異常が発生したことを示す情報を表示するとともに、モータ210を停止させる。
そして、モータ210の停止後、モータ210の駆動状態に生じた異常が解消されない限り、ポンプを再起動できないようにした。
これにより、ポンプを再起動した場合に、再び駆動状態に異常が生じるのを防ぐことができる。
In this way, the computer 310 monitors the drive state of the motor 210 until the pump rotational speed reaches the minimum flying speed from 0, and if an abnormality is detected, it indicates that an abnormality has occurred. The information shown is displayed and the motor 210 is stopped.
After the motor 210 is stopped, the pump cannot be restarted unless the abnormality that has occurred in the driving state of the motor 210 is resolved.
Thereby, when the pump is restarted, it is possible to prevent the drive state from becoming abnormal again.

(その他の変形例)
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
(Other variations)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.

「第一変形例」
例えば、動圧軸受ポンプの駆動制御装置300は、図1に示した構成に限らない。例えば、図15に示すように、駆動制御装置300aは、回転数ボリューム350aの構成を第一実施形態と異ならせてもよい。
回転数ボリューム350aは、図16に示すように、第一実施形態の回転数ボリューム350と同様、可変抵抗器であり、ボリューム摘み351と、このボリューム摘み351に取り付けられている導体352と、この導体352に接触している抵抗体353と、を有している。
"First variation"
For example, the drive controller 300 for the hydrodynamic bearing pump is not limited to the configuration shown in FIG. For example, as shown in FIG. 15, the drive control device 300a may make the configuration of the rotation speed volume 350a different from that of the first embodiment.
As shown in FIG. 16, the rotational speed volume 350a is a variable resistor, like the rotational speed volume 350 of the first embodiment, and includes a volume knob 351, a conductor 352 attached to the volume knob 351, And a resistor 353 in contact with the conductor 352.

さらに、回転数ボリューム350aは、ボリューム摘み351の操作量が操作量0から特定操作量Saになるまでの間に、このボリューム摘み351に取り付けられた導体352と抵抗体353とを接触させない接触回避部材354を有している。この接触回避部材354と導体352とのうち、少なくとも一方には、オペレータがボリューム摘み351を操作量0から特定操作量Saになるまで操作する過程で、ボリューム摘み351からオペレータに対してクリック感を与えるクリック感発生部354aが設けられている。なお、クリック感とは、ボリューム摘み351の操作過程で、ボリューム摘み351から受ける力が急激に変化する感覚である。クリック感発生部354aは、例えば、接触回避部材354と導体352とのうち、一方に形成され、他方側へ突出した凸部で構成することができる。また、クリック感発生部354aは、接触回避部材354と導体352とのうち、一方に形成され、他方側に突出した凸部と、他方に形成され、凸部が一時的に入り込む凹部とで構成することができる。また、クリック感発生部354aは、一方に設けられ、他方側に突出した板バネ等の弾性体で構成することもできる。   Furthermore, the rotation speed volume 350a avoids contact between the conductor 352 attached to the volume knob 351 and the resistor 353 until the operation amount of the volume knob 351 changes from the operation amount 0 to the specific operation amount Sa. A member 354 is provided. At least one of the contact avoidance member 354 and the conductor 352 has a click feeling from the volume knob 351 to the operator in the process in which the operator operates the volume knob 351 from the operation amount 0 to the specific operation amount Sa. A click feeling generation unit 354a is provided. The click feeling is a feeling that the force received from the volume knob 351 changes suddenly during the operation of the volume knob 351. The click sensation generating portion 354a can be formed of, for example, a convex portion that is formed on one of the contact avoidance member 354 and the conductor 352 and protrudes to the other side. The click feeling generating portion 354a includes a convex portion that is formed on one of the contact avoiding member 354 and the conductor 352 and protrudes on the other side, and a concave portion that is formed on the other side and into which the convex portion temporarily enters. can do. Moreover, the click feeling generation | occurrence | production part 354a can also be comprised with elastic bodies, such as a leaf | plate spring provided in one side and protruded in the other side.

このボリューム摘み351が設けられている筐体340には、回転数ボリューム350aの操作量が操作量0でポンプ駆動オフを示すオフマーク346と、回転数ボリューム350aの操作量が特定操作量Saでポンプ駆動オンを示すオンマーク347とが示されている。   The casing 340 provided with the volume knob 351 has an off mark 346 indicating that the operation amount of the rotation speed volume 350a is 0 and the pump drive is turned off, and the operation amount of the rotation speed volume 350a is the specific operation amount Sa. An on mark 347 indicating that the pump is turned on is shown.

このような駆動制御装置300aを備えた動圧軸受ポンプシステムの操作においては、ポンプ起動時に、オペレータが回転数ボリューム350aを操作し、回転数ボリューム350aの操作量が操作量0(ポンプ駆動オフ)から特定操作量Sa(ポンプ駆動オン)になると、図17に示すように、動圧軸受ポンプ100が起動し、ポンプ回転数が0から直ちに浮上最小回転数(例えば、3000RPM)になる。この際、図9を用いて前述したように、ポンプ回転数が0から浮上最小回転数までの間、予め定められた回転数変化率でポンプ回転数が上昇する。このとき、オペレータは、回転数ボリューム350aの操作過程で受けるクリック感で、ポンプ駆動オン操作をしたことを明確に認識することができる。   In the operation of the hydrodynamic bearing pump system provided with such a drive control device 300a, when the pump is started, the operator operates the rotation volume 350a, and the operation amount of the rotation volume 350a is the operation amount 0 (pump drive off). Then, as shown in FIG. 17, the dynamic pressure bearing pump 100 is started, and the pump rotation speed immediately reaches 0 to the minimum flying speed (for example, 3000 RPM). At this time, as described above with reference to FIG. 9, the pump rotational speed increases at a predetermined rotational speed change rate from the pump rotational speed of 0 to the minimum flying height. At this time, the operator can clearly recognize that the pump drive ON operation has been performed with a click feeling received in the operation process of the rotation speed volume 350a.

また、回転数ボリューム350aの操作量が一旦特定操作量Sa(ポンプ駆動オン)になると、操作量が特定操作量Saを下回らない限り、ポンプ回転数は回転数ボリューム350aの操作量に比例する。   Further, once the operation amount of the rotation speed volume 350a becomes the specific operation amount Sa (pump drive ON), the pump rotation speed is proportional to the operation amount of the rotation speed volume 350a unless the operation amount is less than the specific operation amount Sa.

回転数ボリューム350aの操作量が一旦特定操作量Sa(ポンプ駆動オン)になった後、操作量が特定操作量Saを下回ると、動圧軸受ポンプ100が停止し、直ちに、ポンプ回転数が0になる。この際、図9を用いて前述したように、ポンプ回転数が0になるまでの間、予め定められた回転数変化率でポンプ回転数が下降する。   After the operation amount of the rotation speed volume 350a reaches the specific operation amount Sa (pump drive on), when the operation amount falls below the specific operation amount Sa, the hydrodynamic bearing pump 100 stops and immediately, the pump rotation speed becomes 0. become. At this time, as described above with reference to FIG. 9, the pump rotational speed decreases at a predetermined rotational speed change rate until the pump rotational speed becomes zero.

なお、回転数ボリューム350aは、クリック感発生部354aを有しているため、基本的に、操作量0と特定操作量Saとの間の途中の位置で、回転数ボリューム350aを維持しておくことができない。このため、回転数ボリューム350aの操作量を操作量0から上げると、この操作量は基本的に特定操作量Sa以上になり、回転数ボリューム350aの操作量を特定操作量Saから下げると、この操作量は基本的に操作量0になる。   Note that the rotation speed volume 350a has the click feeling generation unit 354a, and thus the rotation speed volume 350a is basically maintained at a position halfway between the operation amount 0 and the specific operation amount Sa. I can't. Therefore, when the operation amount of the rotation speed volume 350a is increased from the operation amount 0, this operation amount basically becomes equal to or greater than the specific operation amount Sa, and when the operation amount of the rotation speed volume 350a is decreased from the specific operation amount Sa, The operation amount is basically 0.

具体的に、ポンプ起動時において、回転数ボリューム350aの操作量が特定操作量Saになるまでは、ボリューム摘み351に設けられている導体352と抵抗体353とは非接触である。このため、駆動制御装置300aのコンピュータ310には、回転数ボリューム350aの操作量が特定操作量Saにならない限り、操作信号は入力されない。回転数ボリューム350aの操作量が特定操作量Saになると、ボリューム摘み351に設けられている導体352と抵抗体353とが接触し、コンピュータ310には、この特定操作量Saに相当する操作信号が入力される。コンピュータ310は、この操作信号が入力されると、予め定められた回転数変化率でポンプ回転数が浮上最小回転数まで上昇する供給電力を示す制御信号を、電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、ポンプ回転数は、0から予め定めた回転数変化率で浮上最小回転数まで直ちに上昇する。   Specifically, when the pump is activated, the conductor 352 provided in the volume knob 351 and the resistor 353 are not in contact with each other until the operation amount of the rotational speed volume 350a reaches the specific operation amount Sa. Therefore, no operation signal is input to the computer 310 of the drive control device 300a unless the operation amount of the rotation speed volume 350a becomes the specific operation amount Sa. When the operation amount of the rotational speed volume 350a reaches the specific operation amount Sa, the conductor 352 provided on the volume knob 351 and the resistor 353 come into contact with each other, and the computer 310 receives an operation signal corresponding to the specific operation amount Sa. Entered. When this operation signal is input, the computer 310 sends a control signal indicating power supplied to the pump converter 335 to increase the pump speed to the minimum flying speed at a predetermined speed change rate. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, the pump speed immediately increases from 0 to the minimum flying speed at a predetermined speed change rate.

コンピュータ310は、一旦、特定操作量Saに相当する操作信号が入力されると、操作信号が入力されなくなるまでの間、入力される操作信号が示す操作量に比例したポンプ回転数となる供給電力を示す制御信号を電力変換回路335に送る。電力変換回路335は、この制御信号を受けると、電源回路330からの電力を、この制御信号が示す電力に変換してからモータ210に供給する。この結果、ポンプ回転数は、回転数ボリューム350aの操作量に比例した回転数になる。   Once the operation signal corresponding to the specific operation amount Sa is input, the computer 310 supplies power that has a pump speed proportional to the operation amount indicated by the input operation signal until the operation signal is not input. Is sent to the power conversion circuit 335. When the power conversion circuit 335 receives this control signal, the power conversion circuit 335 converts the power from the power supply circuit 330 into the power indicated by the control signal and then supplies the power to the motor 210. As a result, the pump rotational speed becomes a rotational speed proportional to the operation amount of the rotational speed volume 350a.

但し、図10を用いて前述したように、操作量変化率が限度変化率LIMに対応する操作量変化率よりも高い場合、この操作量変化率に関わらず、モータ210の回転数変化率は限度変化率LIMになる。   However, as described above with reference to FIG. 10, when the operation amount change rate is higher than the operation amount change rate corresponding to the limit change rate LIM, the rotation rate change rate of the motor 210 is equal regardless of the operation amount change rate. It becomes the limit change rate LIM.

コンピュータ310は、操作信号が入力されなくなると、つまり回転数ボリューム350aの操作量が特定操作量Saを下回ると、図9を用いて前述したように、予め定めた回転数変化率で回転数0まで直ちに下降する。   When the operation signal is not input, that is, when the operation amount of the rotation speed volume 350a falls below the specific operation amount Sa, the computer 310 has the rotation speed 0 at a predetermined rotation speed change rate as described above with reference to FIG. Descend immediately.

以上のように、この変形例の動圧軸受ポンプシステムによれば、上記各実施形態と同様、回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触時間を短くすることができ、動圧軸受ポンプ100の耐久性を向上させることができると共に、回転する羽根車10と動圧軸受面68,83との接触部分での溶血や血栓発生を抑えることができる。   As described above, according to the hydrodynamic bearing pump system of this modification, the contact time between the rotating impeller 10 and the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 can be shortened as in the above embodiments. The durability of the pressure bearing pump 100 can be improved, and hemolysis and thrombus generation at the contact portion between the rotating impeller 10 and the dynamic pressure bearing surfaces 68 and 83 can be suppressed.

また、以上の変形例では、回転数ボリューム350aがポンプ駆動スイッチ機能を兼ねており、別途、ポンプ駆動スイッチは設けられておらず、一旦、動圧軸受ポンプ100が駆動すると、回転数ボリューム350aの操作量が0にならない限り、動圧軸受ポンプ100は停止しない。言い換えると、以上の各実施形態では、例えば、回転数ボリューム350aの操作量が中途半端な操作量のときに、動圧軸受ポンプ100を停止させることができず、起動時に、回転数ボリューム350aの操作量が中途半端な操作量になっていることはない。   In the above modification, the rotation speed volume 350a also functions as a pump drive switch, and no separate pump drive switch is provided. Once the dynamic pressure bearing pump 100 is driven, the rotation speed volume 350a As long as the operation amount does not become zero, the hydrodynamic bearing pump 100 does not stop. In other words, in each of the above embodiments, for example, when the operation amount of the rotation speed volume 350a is a halfway operation amount, the dynamic pressure bearing pump 100 cannot be stopped, and at the time of activation, the rotation speed volume 350a The operation amount is not a halfway operation amount.

なお、以上の各実施形態の動圧軸受ポンプ100は、いずれも、動圧軸受面68,83が羽根車10を径方向で非接触支持するラジアル動圧軸受であるが、背景技術の欄で説明したように、動圧軸受が羽根車を軸線方向で非接触支持するスラスト動圧軸受であっても、本発明を提供することができる。また、動圧軸受ポンプは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受の両方を有していても、本発明を適用することができる。この場合、浮上最小回転数は、羽根車がラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受の両方に対して浮上する最小回転数となる。   The hydrodynamic bearing pump 100 of each of the above embodiments is a radial hydrodynamic bearing in which the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 support the impeller 10 in a non-contact manner in the radial direction. As described above, the present invention can be provided even if the dynamic pressure bearing is a thrust dynamic pressure bearing that supports the impeller in a non-contact manner in the axial direction. Moreover, even if the dynamic pressure bearing pump has both a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing, the present invention can be applied. In this case, the minimum flying speed is the minimum rotating speed at which the impeller floats with respect to both the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing.

「第二変形例」
本発明は、モータを内蔵したビルトインタイプのポンプにも、本発明を適用できる。
図18に示すように、このようなビルトインタイプの軸流ポンプは、円柱状の羽根車装着部501を有する固定体502と、羽根車装着部501の外周に回転可能に装着されている羽根車503と、固定体502及び羽根車503の外周側を覆う円筒状のケーシング504と、を備える。
"Second modification"
The present invention can also be applied to a built-in type pump incorporating a motor.
As shown in FIG. 18, such a built-in type axial flow pump includes a fixed body 502 having a cylindrical impeller mounting portion 501 and an impeller that is rotatably mounted on the outer periphery of the impeller mounting portion 501. 503 and a cylindrical casing 504 covering the outer peripheral side of the fixed body 502 and the impeller 503.

ここで、円柱状の羽根車装着部501の中心軸線を固定体軸線Afとし、この固定体軸線Afが延びている方向を固定体軸方向Dfとする。また、円筒状のケーシング504の中心軸線をケーシング軸線Acとし、このケーシング軸線Acが延びている方向をケーシング軸方向Dcとする。軸流ポンプが完成した状態では、固定体軸線Afとケーシング軸線Acとは一致している。また、固定体軸方向Df及びケーシング軸方向Dcの一方側を吸込側とし、他方側を吐出側とする。   Here, the central axis of the cylindrical impeller mounting portion 501 is defined as a fixed body axis Af, and the direction in which the fixed body axis Af extends is defined as a fixed body axis direction Df. The central axis of the cylindrical casing 504 is defined as a casing axis Ac, and the direction in which the casing axis Ac extends is defined as a casing axis direction Dc. In a state in which the axial flow pump is completed, the fixed body axis Af and the casing axis Ac coincide with each other. Moreover, let one side of the fixed body axial direction Df and the casing axial direction Dc be a suction side, and let the other side be a discharge side.

固定体502は、固定軸部505と、固定軸部505の外周に固定されている複数の案内羽根506と、固定軸部505の吸込側にネジ固定されている吸込側コーン507と、を備える。固定軸部505は、前述の羽根車装着部501と、羽根車装着部501の吐出側に固定されている吐出側コーン508と、を有している。円柱状の羽根車装着部501の吸込側には、吐出側に向かって凹み且つ固定体軸線Afを中心とする雌ネジ孔509が形成されている。   The fixed body 502 includes a fixed shaft portion 505, a plurality of guide blades 506 fixed to the outer periphery of the fixed shaft portion 505, and a suction side cone 507 that is screwed to the suction side of the fixed shaft portion 505. . The fixed shaft portion 505 includes the above-described impeller mounting portion 501 and a discharge-side cone 508 fixed to the discharge side of the impeller mounting portion 501. On the suction side of the cylindrical impeller mounting portion 501, a female screw hole 509 that is recessed toward the discharge side and that is centered on the fixed body axis Af is formed.

固定軸部505の吐出側コーン508は、吐出側先端部510と、吐出側先端部510の吸込側に形成されている吐出側コーン胴部511と、吐出側コーン胴部511の吸込側に形成されている吐出側直胴部512と、を有している。吐出側先端部510の表面は、固定体軸線Af上であって吐出側先端部510よりも吸込側の点を中心して所定の曲率半径の面で形成されている。吐出側コーン胴部511は、吐出側先端部510の吸込側縁から連続的に形成され、固定体軸線Afを中心として吸込側に向かうに連れて次第に拡径されている。吐出側直胴部512は、吐出側コーン胴部511の吸込側縁から連続的に形成され、固定体軸線Afを中心として円柱状を成している。   The discharge-side cone 508 of the fixed shaft portion 505 is formed on the discharge-side tip portion 510, the discharge-side cone barrel portion 511 formed on the suction side of the discharge-side tip portion 510, and the suction side of the discharge-side cone barrel portion 511. A discharge side straight body portion 512. The surface of the discharge-side tip portion 510 is formed with a surface having a predetermined radius of curvature on a point on the suction side of the discharge-side tip portion 510 on the fixed body axis Af. The discharge-side cone body 511 is formed continuously from the suction-side edge of the discharge-side tip portion 510 and gradually increases in diameter toward the suction side around the fixed body axis Af. The discharge-side straight barrel portion 512 is continuously formed from the suction side edge of the discharge-side cone barrel portion 511 and has a cylindrical shape with the fixed body axis Af as the center.

吸込側コーン507は、吸込側先端部520と、吸込側先端部520の吐出側に形成されている吸込側コーン胴部521と、吸込側コーン胴部521の吐出側に形成されている吸込側直胴部522と、固定軸部505の雌ネジ孔509に螺合可能な雄ネジ523が形成されているコーン軸部524と、を有している。吸込側先端部520の表面は、コーン軸部524の中心軸線上であって吸込側先端部520よりも吐出側の点を中心して所定の曲率半径の曲面で形成されている。吸込側コーン胴部521は、吸込側先端部520の吐出側縁から連続的に形成され、コーン軸部524の中心軸線を中心として吐出側に向かうに連れて次第に拡径されている。吸込側直胴部522は、吸込側コーン胴部521の吐出側縁から連続的に形成され、コーン軸部524の中心軸線を中心として円柱状を成している。   The suction side cone 507 includes a suction side tip 520, a suction side cone body 521 formed on the discharge side of the suction side tip 520, and a suction side formed on the discharge side of the suction side cone body 521. It has a straight body part 522 and a cone shaft part 524 in which a male screw 523 that can be screwed into the female screw hole 509 of the fixed shaft part 505 is formed. The surface of the suction-side tip 520 is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature on a point on the discharge side of the suction-side tip 520 on the central axis of the cone shaft 524. The suction-side cone body 521 is formed continuously from the discharge-side edge of the suction-side tip 520 and gradually increases in diameter toward the discharge side with the central axis of the cone shaft 524 as the center. The suction side straight body portion 522 is continuously formed from the discharge side edge of the suction side cone body portion 521, and has a cylindrical shape with the center axis of the cone shaft portion 524 as the center.

吸込側直胴部522内には、磁化方向がコーン軸部524の軸方向を向いている第一永久磁石(図示無し)が設けられている。   A first permanent magnet (not shown) having a magnetization direction facing the axial direction of the cone shaft portion 524 is provided in the suction side straight body portion 522.

吸込側コーン507は、そのコーン軸部524の雄ネジ523が固定軸部505の雌ネジ孔509に捩じ込まれることで、固定軸部505にネジ固定される。この際、コーン軸部524の中心軸線と固定軸部505の固定体軸線Afとが一致する。   The suction side cone 507 is screwed to the fixed shaft portion 505 by the male screw 523 of the cone shaft portion 524 being screwed into the female screw hole 509 of the fixed shaft portion 505. At this time, the center axis line of the cone shaft part 524 and the fixed body axis line Af of the fixed shaft part 505 coincide with each other.

羽根車503は、固定体502の羽根車装着部501の外周側に回転可能に装着される円筒状のスリーブ531と、スリーブ531の外周に固定されている複数の羽根535と、スリーブ531内に設けられている駆動用永久磁石532及び第二永久磁石533と、を有している。   The impeller 503 includes a cylindrical sleeve 531 that is rotatably mounted on the outer peripheral side of the impeller mounting portion 501 of the fixed body 502, a plurality of blades 535 that are fixed to the outer periphery of the sleeve 531, and the sleeve 531. And a drive permanent magnet 532 and a second permanent magnet 533 that are provided.

駆動用永久磁石532は、磁化方向が固定体軸線Afに対する径方向を向くように配置されている。また、第二永久磁石533は、駆動用永久磁石532よりも吸込側に配置されている。さらに、この第二永久磁石533は、磁化方向が固定体軸方向Dfを向き、且つ第一永久磁石(図示無し)の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するよう配置されている。   The permanent magnet for driving 532 is arranged so that the magnetization direction faces the radial direction with respect to the fixed body axis Af. Further, the second permanent magnet 533 is arranged on the suction side with respect to the driving permanent magnet 532. Further, the second permanent magnet 533 has a magnetization direction in the fixed body axial direction Df and has the same polarity as the one magnetic pole with respect to one of the magnetic poles of the first permanent magnet (not shown). It arrange | positions so that a magnetic pole may oppose.

スリーブ531の外周には、複数の羽根535が周方向に等間隔で固定されている。羽根535は、固定体軸線Afを中心として螺旋状にスリーブ531の外周に延設されている。具体的に、羽根535は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から反時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。また、案内羽根506も、同様に、固定体軸線Afを中心として螺旋状に延設されている。但し、案内羽根506は、最も吸込側の前端から時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。
また、ケーシング504は、全体として筒状で、その一端には、吸込口541が形成され、他端には、吐出口542が形成されている。またケーシング504内には、回転磁界を発生するコイル550が設けられている。
A plurality of blades 535 are fixed to the outer periphery of the sleeve 531 at equal intervals in the circumferential direction. The blade 535 extends on the outer periphery of the sleeve 531 in a spiral shape around the fixed body axis Af. Specifically, when viewed from the suction side, the blade 535 extends to the discharge side while extending counterclockwise from the front end on the most suction side. Similarly, the guide vane 506 extends in a spiral manner around the fixed body axis Af. However, the guide vane 506 extends to the discharge side while extending clockwise from the front end on the most suction side.
The casing 504 has a cylindrical shape as a whole, and has a suction port 541 formed at one end and a discharge port 542 formed at the other end. A coil 550 that generates a rotating magnetic field is provided in the casing 504.

このような構成において、ケーシング504に設けられているコイル550により、ケーシング504の内側に回転磁界が発生すると、羽根車503内の駆動用永久磁石532がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車503がケーシング軸線Ac(=固定体軸線Af)を中心軸線として回転する。この羽根車503の回転により、羽根535からケーシング504内の流体に対して、吐出側に向かわせつつ旋回させる力が加えられ、ケーシング軸線Acを中心とした旋回方向の流速が増す。案内羽根506は、旋回方向の流速が増した流体に対して、この旋回方向の流速を低下させて静圧を高める。静圧が高まった流体は、ケーシング504の吐出側の吐出口542を経て、吐出される。   In such a configuration, when a rotating magnetic field is generated inside the casing 504 by the coil 550 provided in the casing 504, the driving permanent magnet 532 in the impeller 503 follows this rotating magnetic field. As a result, the impeller 503 rotates with the casing axis Ac (= fixed body axis Af) as the center axis. By the rotation of the impeller 503, a force for turning the fluid in the casing 504 from the blade 535 toward the discharge side is applied, and the flow velocity in the turning direction about the casing axis Ac is increased. The guide vane 506 increases the static pressure by reducing the flow velocity in the swirling direction with respect to the fluid whose flow velocity in the swirling direction is increased. The fluid whose static pressure has been increased is discharged through the discharge port 542 on the discharge side of the casing 504.

以上のように、羽根車503を回転させるコイル550を含むポンプ駆動装置がケーシング504に組み込まれている場合でも、このポンプ駆動装置を制御する駆動制御装置は、先の実施形態と同様の構成を採用することができる。   As described above, even when the pump drive device including the coil 550 that rotates the impeller 503 is incorporated in the casing 504, the drive control device that controls the pump drive device has the same configuration as that of the previous embodiment. Can be adopted.

「さらに他の変形例」 "Still other variations"

さらに、上記各実施形態では、回転数操作端として、回転数ボリューム350,350aを例示したが、これに限らない。例えば、図19に示すような、操作ボタン410を備えたボタン式、タッチパネル式のコントローラ400を別途備えるようにしてもよい。その場合、コントローラ400からコンピュータ310に向けて出力する信号は、アナログ信号、デジタル信号の何れであってもよい。   Furthermore, in each said embodiment, although the rotation speed volume 350,350a was illustrated as a rotation speed operation end, it is not restricted to this. For example, as shown in FIG. 19, a button-type or touch-panel type controller 400 provided with operation buttons 410 may be separately provided. In that case, the signal output from the controller 400 to the computer 310 may be either an analog signal or a digital signal.

なお、以上の各実施形態の動圧軸受ポンプ100は、いずれも、動圧軸受面68,83が羽根車10を径方向で非接触支持するラジアル動圧軸受であるが、背景技術の欄で説明した特許文献1に記載の動圧軸受ポンプのように、動圧軸受が羽根車を軸線方向で非接触支持するスラスト動圧軸受であっても、本発明を適用することができる。また、動圧軸受ポンプは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受の両方を有していても、本発明を適用することができる。この場合、浮上最小回転数は、羽根車がラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受の両方に対して浮上する最小回転数となる。   The hydrodynamic bearing pump 100 of each of the above embodiments is a radial hydrodynamic bearing in which the hydrodynamic bearing surfaces 68 and 83 support the impeller 10 in a non-contact manner in the radial direction. The present invention can be applied even if the dynamic pressure bearing is a thrust dynamic pressure bearing that supports the impeller in a non-contact manner in the axial direction as in the dynamic pressure bearing pump described in Patent Document 1 described. Moreover, even if the dynamic pressure bearing pump has both a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing, the present invention can be applied. In this case, the minimum flying speed is the minimum rotating speed at which the impeller floats with respect to both the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing.

また、以上の各実施形態は、動圧軸受ポンプの一例として、人工心臓ポンプを例示したが、本発明は人工心臓ポンプに限定されるものではなく、動圧軸受により羽根車を非接触で回転可能に支持するポンプであれば、如何なるポンプに本発明を適用してもよい。   Moreover, although each above embodiment illustrated the artificial heart pump as an example of a hydrodynamic bearing pump, this invention is not limited to an artificial heart pump, An impeller is rotated by a hydrodynamic bearing without contact. The present invention may be applied to any pump that can support the pump.

1:動圧軸受ポンプユニット,6:吸込口,7:吐出口,9:吐出ホース接続管部,10:羽根車,11:羽根,12:羽根車入口,13:羽根車出口,19:従動磁石,20:前シュラウド,21:入口筒部,22:外周面,31:前側板部,32:前面,40:後シュラウド,41:後側板部,42:後面,51:軸部,52:外周面,53:後端面,56:貫通孔,60:ポンプケーシング,61:ポンプ前ケーシング,62:吸込ホース接続管部,65:拡径管部,67:前軸受形成部,68:内周面(前動圧軸受面、動圧軸受部),71:前ケーシング本体部,72:前面対向部,73:内面,75:前本体筒部,76:内周面,78:接続管前割部,81:ポンプ後ケーシング,82:後軸受形成部,83:内周面(後動圧軸受面、動圧軸受部),85:後壁板部,86:内面,91:後ケーシング本体部,92:後本体筒部,93:内周面,95:後面対向部,96:内面,98:接続管後割部,100:動圧軸受ポンプ,200:ポンプ駆動装置,210:モータ,211:出力軸,219:駆動磁石,220:カップ,221:カップ円筒部,225:モータ接続部,230:駆動装置ケーシング,231:ケーシング本体,232:ケーシング円筒部,233:放熱フィン,234:電源ケーブル板,235:ケーシング底部,236:ネジ,241:キャップ,242:ポンプ嵌合部,244:ポンプ受け部部,246:係合部,250:ロック部材,300,300a:駆動制御装置,310:コンピュータ(電力制御部、判断部),320:ディスプレイ,321:ポンプ吐出流量,323:ポンプ運転状態,324:ポンプ最大回転数,325:ポンプ最大流量,326:ポンプ最小回転数,327:ポンプ最小流量,330:電源回路,335:電力変換回路(電力制御部),339:センサ(検知部),340:筐体,341:操作量マーク,342:操作量マーク,346:オフマーク,347:オンマーク,350,350a:回転数ボリューム(回転数操作端),352:導体,353:抵抗体,354:接触回避部材,354a:クリック感発生部,355:電源スイッチ,356:周期変化スイッチ(周波数操作端),501:羽根車装着部,502:固定体,503:羽根車,504:ケーシング,505:固定軸部,506:案内羽根,507:吸込側コーン,508:吐出側コーン,509:雌ネジ孔,510:吐出側先端部,511:吐出側コーン胴部,512:吐出側直胴部,520:吸込側先端部,521:吸込側コーン胴部,522:吸込側直胴部,523:雄ネジ,524:コーン軸部,531:スリーブ,532:駆動用永久磁石,533:第二永久磁石,535:羽根,541:吸込口,542:吐出口,550:コイル,LIM:限度変化率,Pr:羽根車内流路 1: dynamic pressure bearing pump unit, 6: suction port, 7: discharge port, 9: discharge hose connection pipe, 10: impeller, 11: blade, 12: impeller inlet, 13: impeller outlet, 19: driven Magnet: 20: Front shroud, 21: Entrance cylinder, 22: Outer peripheral surface, 31: Front side plate, 32: Front side, 40: Rear shroud, 41: Rear side plate, 42: Rear side, 51: Shaft, 52: Outer peripheral surface, 53: Rear end surface, 56: Through hole, 60: Pump casing, 61: Pump front casing, 62: Suction hose connecting pipe portion, 65: Diameter expansion pipe portion, 67: Front bearing forming portion, 68: Inner circumference Surface (front dynamic pressure bearing surface, dynamic pressure bearing portion), 71: front casing main body, 72: front facing portion, 73: inner surface, 75: front main body cylindrical portion, 76: inner peripheral surface, 78: connecting pipe front split 81: casing after pump, 82: rear bearing forming portion, 83: inner peripheral surface (rear dynamic pressure bearing , Dynamic pressure bearing portion), 85: rear wall plate portion, 86: inner surface, 91: rear casing main body portion, 92: rear main body cylinder portion, 93: inner peripheral surface, 95: rear surface facing portion, 96: inner surface, 98: Connecting pipe rear split part, 100: dynamic pressure bearing pump, 200: pump driving device, 210: motor, 211: output shaft, 219: driving magnet, 220: cup, 221: cup cylindrical part, 225: motor connecting part, 230 : Driving device casing, 231: casing main body, 232: casing cylindrical part, 233: heat radiation fin, 234: power cable plate, 235: casing bottom part, 236: screw, 241: cap, 242: pump fitting part, 244: pump Receiving portion, 246: engaging portion, 250: lock member, 300, 300a: drive control device, 310: computer (power control portion, determination portion), 320: display , 321: Pump discharge flow rate, 323: Pump operation state, 324: Pump maximum rotation speed, 325: Pump maximum flow rate, 326: Pump minimum rotation speed, 327: Pump minimum flow rate, 330: Power supply circuit, 335: Power conversion circuit ( Power control unit), 339: sensor (detection unit), 340: casing, 341: operation amount mark, 342: operation amount mark, 346: off mark, 347: on mark, 350, 350a: rotation speed volume (rotation speed) Operation end), 352: conductor, 353: resistor, 354: contact avoidance member, 354a: click feeling generating portion, 355: power switch, 356: period change switch (frequency operation end), 501: impeller mounting portion, 502 : Fixed body, 503: Impeller, 504: Casing, 505: Fixed shaft part, 506: Guide vane, 507: Suction side cone, 508: Discharge Outlet cone, 509: female screw hole, 510: discharge-side tip, 511: discharge-side cone barrel, 512: discharge-side barrel, 520: suction-side tip, 521: suction-side cone, 522: Suction side straight body portion, 523: male screw, 524: cone shaft portion, 531: sleeve, 532: driving permanent magnet, 533: second permanent magnet, 535: blade, 541: suction port, 542: discharge port, 550 : Coil, LIM: Limit change rate, Pr: Impeller flow path

Claims (16)

羽根車、及び前記羽根車を回転軸線回りに回転可能に支持する動圧軸受部が形成されている固定体、血液を吸い込む吸込口、及び血液を吐出する吐出口を有する動圧軸受ポンプと、
供給される電力に応じて前記動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、
前記ポンプ駆動装置を制御することによって、前記動圧軸受ポンプを作動させる駆動制御装置と、を備え、
前記駆動制御装置は、
前記羽根車の回転数を変えるための回転数操作端と、
前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する電力制御部と、
前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータを検知する検知部と、
前記電力制御部が、前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する判断部と、
を備えている動圧軸受ポンプシステム。
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a fixed body formed with a hydrodynamic bearing portion that rotatably supports the impeller around a rotation axis , a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ;
A pump driving device that rotates the impeller of the hydrodynamic bearing pump in accordance with the supplied power;
A drive control device for operating the hydrodynamic bearing pump by controlling the pump drive device,
The drive control device includes:
A rotational speed operation end for changing the rotational speed of the impeller;
In the process in which the operation amount at the rotation speed operation end increases from the operation amount 0, in the initial operation section from the operation amount 0 to the predetermined specific operation amount, regardless of the operation amount change in the initial operation section, the Predetermined rotation up to the minimum levitation speed at which the impeller floats up from the hydrodynamic bearing and is supported in a non-contact state on condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount The electric power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotation speed of the impeller increases at a rate of change in the number of revolutions. When the operation amount of the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the operation of the rotation speed operation end A power control unit for controlling the power supplied to the pump driving device so that the rotation speed of the impeller corresponds to the amount;
A detection unit for detecting a parameter indicating a driving state of the pump driving device;
In the process in which the power control unit controls the power supplied to the pump driving device so that the rotational speed of the impeller increases at the predetermined rotational speed change rate up to the floating minimum rotational speed, It is determined whether or not the parameter indicating the driving state of the pump driving device detected by the detection unit is within a predetermined normal range, and when it is determined that the parameter is not within the normal range, the power control unit A determination unit for instructing to stop power supply to the pump drive device;
The Bei Eteiru dynamic bearing pump system.
請求項1に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の停止後、前記回転数操作端の操作量が0に戻ったと認識された場合に、前記ポンプ駆動装置を再起動可能とする動圧軸受ポンプシステム。
The hydrodynamic bearing pump system according to claim 1,
The dynamic pressure bearing pump system that enables the drive control device to restart the pump drive device when it is recognized that the operation amount at the rotation speed operation end has returned to 0 after the pump drive device is stopped.
請求項1又は2に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の再起動が、予め定めた規定回数に到達したら、前記ポンプ駆動装置の再起動を制限する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to claim 1 or 2,
The drive control device is a hydrodynamic bearing pump system that restricts restart of the pump drive device when the restart of the pump drive device reaches a predetermined number of times.
請求項1から3のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが前記正常範囲内ではないと判断された場合、前記ポンプ駆動装置に生じた異常の原因が解消されたことを示す入力がなされたら、前記ポンプ駆動装置を再起動可能とする動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 3,
When it is determined that the parameter indicating the drive state of the pump drive device is not within the normal range, the drive control device receives an input indicating that the cause of the abnormality that has occurred in the pump drive device has been resolved. A hydrodynamic bearing pump system that enables the pump drive device to be restarted.
請求項1から4のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が一旦前記特定操作量以上になると、前記操作量が前記特定操作量未満になっても、前記操作量が操作量0にならない限り、前記羽根車の回転数が前記浮上最小回転数を維持するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 4,
Before SL power control unit, wherein when the operation amount of the rotational speed operating end Once in the specific operation amount or more, even if the operation amount becomes less than the specific operation amount, as long as the operation amount does not become the operation amount 0, A hydrodynamic bearing pump system that controls electric power supplied to the pump drive device so that the rotation speed of the impeller maintains the minimum flying height.
請求項1から5のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が一旦前記特定操作量以上になった後に前記操作量が操作量0になると、前記羽根車の回転数が前記浮上最小回転数から0になるまで予め定められた回転数変化率で前記回転数が減少するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 5,
The power control unit is configured to reduce the rotation speed of the impeller from the minimum flying speed to 0 when the operation amount becomes the operation amount 0 after the operation amount at the rotation speed operation end once exceeds the specific operation amount. A hydrodynamic bearing pump system that controls electric power supplied to the pump driving device so that the rotational speed is decreased at a predetermined rotational speed change rate until it becomes.
請求項1から6のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記回転数操作端は、前記ポンプ駆動装置への電力の供給及び切断を操作するスイッチ機能を有し、前記操作量0の前記回転数操作端の位置はオフ位置であり、前記特定操作量の回転数操作端の位置はオン位置である動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 6,
The rotation speed operation end has a switch function for operating power supply to and disconnection from the pump drive device, the rotation speed operation end of the operation amount 0 is an off position, and the specific operation amount A hydrodynamic bearing pump system in which the position of the rotation speed operation end is the on position.
請求項7に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記電力制御部は、前記回転数操作端が前記オン位置から前記オフ位置側になると、前記羽根車の回転数が0になるまで予め定められた回転数変化率で前記回転数が減少するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する動圧軸受ポンプシステム。
The hydrodynamic bearing pump system according to claim 7,
The power control unit is configured to decrease the rotation speed at a predetermined rotation speed change rate until the rotation speed of the impeller becomes 0 when the rotation speed operation end changes from the ON position to the OFF position side. A hydrodynamic bearing pump system for controlling electric power supplied to the pump driving device.
請求項1から8のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記動圧軸受ポンプの状態を示す表示部を有し、
前記表示部は、前記浮上最小回転数又は前記浮上最小回転数に対応する前記動圧軸受ポンプの吐出量を表示する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 8,
Having a display part indicating a state of the hydrodynamic bearing pump;
The said display part is a dynamic pressure bearing pump system which displays the discharge amount of the said dynamic pressure bearing pump corresponding to the said minimum floating speed or the said minimum floating speed.
請求項1から9のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記電力制御部が収納されていると共に前記回転数操作端が外部に取り付けられている筐体を有し、
前記筐体には、前記回転数操作端の前記特定操作量の位置を示す印が付されている動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 9,
A housing in which the power control unit is housed and the rotation speed operation end is attached to the outside;
The hydrodynamic bearing pump system, wherein a mark indicating the position of the specific operation amount at the rotation speed operation end is attached to the housing.
請求項1から10のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記羽根車の回転数を予め定められた周期で増減させるための周期変化操作端を有し、
前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上の場合に、前記周期変化操作端が操作されると、前記羽根車の回転数が予め定められた周期で増減するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 10,
Having a cycle changing operation end for increasing or decreasing the rotational speed of the impeller at a predetermined cycle;
The power control unit increases or decreases the rotation speed of the impeller at a predetermined cycle when the cycle change operation end is operated when the operation amount at the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount. A hydrodynamic bearing pump system for controlling the power supplied to the pump drive device.
請求項1から11のいずれか一項に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記動圧軸受ポンプの前記羽根車には、永久磁石で形成された従動磁石が設けられ、
前記ポンプ駆動装置は、前記従動磁石と磁気結合しつつ前記回転軸線回りで回転する回転磁界を発生させる回転磁界発生手段を有し、
前記駆動制御装置は、前記回転磁界の回転数を制御することで前記羽根車の回転数を制御する動圧軸受ポンプシステム。
In the hydrodynamic bearing pump system according to any one of claims 1 to 11,
The impeller of the dynamic pressure bearing pump is provided with a driven magnet formed of a permanent magnet,
The pump driving device has a rotating magnetic field generating means for generating a rotating magnetic field rotating around the rotation axis while being magnetically coupled to the driven magnet,
The drive control device is a hydrodynamic bearing pump system that controls the rotational speed of the impeller by controlling the rotational speed of the rotating magnetic field.
請求項12に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記回転磁界発生手段は、永久磁石で形成された駆動磁石と、前記駆動磁石を前記従動磁石と磁気結合している状態で前記回転軸線回りに回転させるモータと、を有する動圧軸受ポンプシステム。
The hydrodynamic bearing pump system according to claim 12,
The rotating magnetic field generating means includes a driving magnet formed of a permanent magnet, and a motor that rotates the driving magnet around the rotation axis while being magnetically coupled to the driven magnet.
請求項12又は13に記載の動圧軸受ポンプシステムにおいて、
前記電力制御部は、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上の場合で、前記回転数操作端の操作量の単位時間あたりの操作量である操作量変化率が予め定められた値を超える場合には、前記回転磁界の回転数の単位時間あたりの回転数変化量である回転数変化率が予め定めた値になるよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する動圧軸受ポンプシステム。
The hydrodynamic bearing pump system according to claim 12 or 13,
The power control unit has a predetermined operation amount change rate that is an operation amount per unit time of the operation amount at the rotation speed operation end when the operation amount at the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount. When the value exceeds the value, the dynamic pressure for controlling the electric power supplied to the pump drive device so that the rotational speed change rate, which is the rotational speed change amount per unit time of the rotational speed of the rotating magnetic field, becomes a predetermined value. Bearing pump system.
羽根車、及び該羽根車を回転軸線回りに回転可能に支持する動圧軸受部が形成されている固定体、血液を吸い込む吸込口、及び血液を吐出する吐出口を有する動圧軸受ポンプと、供給される電力に応じて該動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、を備えている動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置において、
前記羽根車の回転数を変えるための回転数操作端と、
前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御する電力制御部と、
前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータを検知する検知部と、
前記電力制御部が、前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する判断部と、
を備えている動圧軸受ポンプユニットの駆動制御装置。
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a fixed body formed with a hydrodynamic bearing portion that rotatably supports the impeller around a rotation axis , a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ; A drive controller for a hydrodynamic bearing pump unit, comprising: a pump drive device that rotates an impeller of the hydrodynamic bearing pump according to supplied electric power;
A rotational speed operation end for changing the rotational speed of the impeller;
In the process in which the operation amount at the rotation speed operation end increases from the operation amount 0, in the initial operation section from the operation amount 0 to the predetermined specific operation amount, regardless of the operation amount change in the initial operation section, the Predetermined rotation up to the minimum levitation speed at which the impeller floats up from the hydrodynamic bearing and is supported in a non-contact state on condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount The electric power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotation speed of the impeller increases at a rate of change in the number of revolutions. When the operation amount of the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the operation of the rotation speed operation end A power control unit for controlling the power supplied to the pump driving device so that the rotation speed of the impeller corresponds to the amount;
A detection unit for detecting a parameter indicating a driving state of the pump driving device;
In the process in which the power control unit controls the power supplied to the pump driving device so that the rotational speed of the impeller increases at the predetermined rotational speed change rate up to the floating minimum rotational speed, It is determined whether or not the parameter indicating the driving state of the pump driving device detected by the detection unit is within a predetermined normal range, and when it is determined that the parameter is not within the normal range, the power control unit A determination unit for instructing to stop power supply to the pump drive device;
Drive control apparatus Bei Eteiru dynamic bearing pump units.
羽根車、及び前記羽根車を覆うと共に前記羽根車を回転軸線回りに支持する動圧軸受部、血液を吸い込む吸込口及び血液を吐出する吐出口が形成されているケーシングを有する動圧軸受ポンプと、供給される電力に応じて前記動圧軸受ポンプの羽根車を回転させるポンプ駆動装置と、を備え、回転数操作端の操作量に応じて前記羽根車を回転させる動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法において、
前記回転数操作端の操作量が操作量0から増加する過程で、前記操作量0から予め定められた特定操作量までの初期操作区間では、前記初期操作区間の操作量変化に関わらず、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量になったことを条件として、前記羽根車が前記動圧軸受部から浮上して非接触状態で支持される浮上最小回転数まで予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御し、前記回転数操作端の操作量が前記特定操作量以上では、前記回転数操作端の操作量に前記羽根車の回転数が対応するよう前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御するとともに、
前記浮上最小回転数まで前記予め定められた回転数変化率で前記羽根車の回転数が増加するよう、前記ポンプ駆動装置へ供給する電力を制御している過程で、前記検知部が検知した前記ポンプ駆動装置の駆動状態を示すパラメータが予め定められた正常範囲内であるか否かを判断し、前記正常範囲内ではないと判断すると、前記電力制御部に対して前記ポンプ駆動装置への電力供給の停止を指示する動圧軸受ポンプユニットの駆動制御方法。
A hydrodynamic bearing pump having an impeller and a dynamic pressure bearing portion that covers the impeller and supports the impeller around a rotation axis, a suction port for sucking blood, and a discharge port for discharging blood ; A pump driving device that rotates the impeller of the hydrodynamic bearing pump according to the supplied electric power, and drives the hydrodynamic bearing pump unit that rotates the impeller according to the operation amount of the rotational speed operation end. In the control method,
In the process in which the operation amount at the rotation speed operation end increases from the operation amount 0, in the initial operation section from the operation amount 0 to the predetermined specific operation amount, regardless of the operation amount change in the initial operation section, the Predetermined rotation up to the minimum levitation speed at which the impeller floats up from the hydrodynamic bearing and is supported in a non-contact state on condition that the operation amount at the rotation speed operation end becomes the specific operation amount The electric power supplied to the pump drive device is controlled so that the rotation speed of the impeller increases at a rate of change in number. When the operation amount at the rotation speed operation end is equal to or greater than the specific operation amount, the operation amount at the rotation speed operation end And controlling the power supplied to the pump drive device so that the rotational speed of the impeller corresponds to
In the process of controlling the power supplied to the pump drive device so that the rotation speed of the impeller increases at the predetermined rotation speed change rate up to the minimum flying speed, the detection unit detects the It is determined whether or not the parameter indicating the driving state of the pump drive device is within a predetermined normal range, and when it is determined that the parameter is not within the normal range, the power to the pump drive device is determined with respect to the power control unit. A drive control method for a hydrodynamic bearing pump unit instructing to stop supply.
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