SU451227A3 - Устройство дл нагнетани крови - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к медицинской технике .

Известны устройства дл  нагнетани  крови , содержащие корпус с патрубками дл  ввода и вывода крови, ротор, выполненный из двух или более конусообразных отсто щих один от другого соосно укрепленных дисков и привода ротора в виде электродвигател . Устройствами такого типа можно травмировать элементы крови при механическом воздействии на нее (например, резком изменении давлени ) детал ми нагнетающих устройств. При этом может быть нарушен баланс между составными част ми крови, в результате чего кровь может оказатьс  непригодной дл  использовани .

С целью атравматичного нагнетани  крови в предлагаемом устройстве диски соединены между собой при помощи стержней, магнитные средства электродвигател  смонтированы на роторе, а обмотки - на статоре.

Стержни, соедин ющие диски, могут иметь в сечении обтекаемую в направлении вращени  ротора каплеобразную форму.

Диски центров могут быть расположены на разных рассто ни х один от другого, а магнитные средства представл ть собой намагниченные части ротора.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство (осевой разрез), первый вариант; па фиг. 2 - сечение но А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - второй вариант выполнени  устройства; на фиг. 4 - сечение но Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - третнй вариант выполнени  устройства .

Устройство дл  нагнетани  крови (фиг. 1) содержит корпус 1, внутри которого установлен ротор, выполненный в виде нескольких конусообразных отсто щих один от другого соосно укрепленных дисков 2, 3, 4, соединенных между собой при помощи стерл ней 5, расположенных на некотором рассто нии

друг от друга по окружности ротора.

На усеченных концах дисков 2 и 3 выполнены круглые аксиальные отверсти  6 и 7. Диск 4 имеет закругленную верщину 8, укрепленную на валу 9, установленном с возможностью вращени  в отверстии торцовой части 10 корпуса 1 устройства. Форма этой части корпуса повтор ет форму диска 4 и отстоит от последнего на некотором рассто нии.

Узкий конец диска 2 устанавливаетс  с возможностью вращени  внутри корпуса I с использованием подшипника 11 и уплотнени  с помощью кольцевой прокладки 12. Форма

этой части корпуса устройства соответствует форме диска 2.

Три диска, приведенные в движение, вращаютс  как одно целое. Каждый из диско11 2, 3, 4 посто нно намагничен, причем северный и южный полюса «N и «S, обозначенные цифрами 13 и 14 соответственно, чередуютс  между собой но окружности диска 3, как показано на фиг. 2. Расположение магнитных полюсов на остальных дисках аналогичное. Внутри корпуса 1 вокруг внеплних краев дисков 2, 3, 4 размещаютс  обмотки 15 электродвигател . Вместо намагничивани  роторов можно к ним прикрепл ть отдельные магниты .

Входное отверстие 16 устройства окружено утолщенной стенкой. Форма части 10 корпуса , как было описано выше, повтор ет форму диска 4, ас внешней стороны  вл етс  плоской . В окружающей части стенки 17 корпуса, охватывающей внешние кра  дисков и отсто щей от них на одинаковом рассто нии, размещаетс  обмотка 15. Внутренн   поверхность стенки 17 имеет два кольцевых скошенных выступа 18, 19, которые располагаютс  между дисками 2, 3 и 4 соответственно.

Внутри части 10 корпуса размещаютс  электрические коммутирующие элементы 20 дл  обмоток 15. Коммутирующие элементы 20 вращаютс  на валу 9, установленном с возможностью вращени  в подшипнике 21. Коммутирующие элементы соедин ютс  с обмотками обычным способом, поэтому эти соединени  не показаны на чертежах. К выводам 22 электродвигател  присоедин етс  любой обычный источник питани . Намагниченные роторы начинают вращатьс  при подаче электрического тока к обмоткам 15 через коммутирующие элементы 20. Жидкость поступает в устройство через входное отверстие 16 и течет между дисками 2 и 3 и между дисками 3 и 4, попада  в эти области через отверсти  6 и 7. Так как в предложенном устройстве нет лопастей , заставл ющих жидкость двигатьс  наружу в радиальном направлении, как в обычном центробелчном насосе, благодар  трению между дисками и жидкостью, последн   начинает совершать вращательное движение по кругу и постепенно перемещатьс  в сторону от оси к периферии корпуса. В корпусе имеетс  выходное отверстие 23, ось которого тангенциальна периферии корпуса, но она может быть также направлена в любом другом направлении. Жидкость, скорость которой увеличилась за счет вращени  дисков, двиулетс  под давлением через выходное отверстие 23, тем самым заверша  цикл работы устройства. Стрелкой 24 показано направление вращени  дисков.

Таким образом, электродвигатель может быть любого известного типа, работающим на посто нном или переменном токе, с коммутацией или без нее, может питатьс  от любого подход щего источника переменного тока или от батарейки, размещаемых или внутри или

снаружи тела. Подвод щие проводники могут устанавливатьс  с наружной стороны тела хирургическим путем. Источник питани  может иметь емкостную св зь с выводами электродвигател , при этом пластины-конденсаторы могут располагатьс  под кожей или одна пластина располагатьс  под кожей, а втора  - снаружи. Источник питани  в виде батарейки может устанавливатьс  в теле хирургическим путем и периодически замен тьс  новым или перезар жатьс  индуктивно снаружи тела. Корпус 25 устройства, изображенный на фиг. 3, по своей форме аналогичен корпусу 1, изображенному на фиг. 1. Внутри

насосной камеры располагаетс  р д дисков 26, 27, 28, 29, при этом диск 26 устанавливаетс  с возможностью вращени  в подщиппике и уплотн етс  с помощью кольцевой прокладки 30. В утолщенной стенке 31 корпуса выполнено входное отверстие 32 дл  жидкости и в дисках 26-29 имеютс  постепенно уменьшающиес  в диаметре круглые отверсти  33, 34, 35, 36, дающие возможность жидкости попадать в области между дисками . С помощью стержней 37, располагающихс  на некотором рассто нии друг от друга по окружности, диски соедин ютс  с вращающимс  магнитом 38. Магнит укреплен на валу 39, который вращаетс  в подшипнике 40.

Конец 41 магнита имеет форму, повтор ющую форму диска 29, и отстоит от последнего на рассто нии, примерно равном рассто нию между соседними дисками. По окружности магнит состоит из чередующихс  между собой областей, соответствующих южному и северному полюсам магнита. Соединительные стержни 37 имеют обтекаемую каплеобразную форму в поперечном сечении (фиг. 4). Закругленные кра  42 стержней 37  вл ютс 

передними кромками, которые поворачиваютс  при нагнетании жидкости, тем самым стержни 37 не создают турбулентного потока жидкости и поток, обтека  их, остаетс  ламинарным . Внутри корпуса 25 размещаютс 

обмотки 43. Электрические коммутирующие элементы дл  обмоток располагаютс  в отсеке 44, установленном на конце вала 39. Коммутирующие элементы и обмотки соедин ютс  между собой обычным способом, питание

осуществл етс  от подход щего источника (на чертежах не показан), который присоедин етс  к выводам 45.

Дл  того, чтобы объемный расход жидкости оставалс  приблизительно посто нным при всех рассто ни х от входного отверсти  к периферии ротора, рассто ние между дисками ротора должно уменьшатьс  по мере удалени  от оси ротора (фиг. 5). Благодар  такому расположению дисков предотвращаютс , например, кавитаци , повышение давлени , понижение давлени , отрицательно действующие на жидкость внутри устройства, и тем самым предотвращаетс  ухудшение свойств нагнетаемой жидкости.

Рассто ни  между наружными кра ми дисков могут быть достаточно малыми и составл ть несколько тыс чных сантиметра. Ближе к оси ротора эти рассто ни  могут быть значительно большими. Близкое расположение наружных краев дисков не оказывает вредного воздействи  на кровь и в то же врем  способствует более эффективной работе устройства , котора  определ етс  эффективностью переноса жидкости дисками, что, в свою очередь , зависит от промежутков между дисками. Дл  каждого р да дисков существует оптимальное рассто ние между дисками, при котором работа устройства наиболее эффективна . Однако при поддержании близкого рассто ни  между дисками на большом прот жении по радиусу будет оказыватьс  вредное воздействие на состав крови. Таким образом, дл  лучшей работы насоса необходимо близко располагать между собой только периферийные части дисков. Поэтому диски могут быть сделаны постепенно сближаюш;имис  между собой к периферии, как показано на фиг. 5, что не будет оказывать вредного вли ни  на кровь и, следовательно, достигаетс  эффективна  работа устройства.

В результате сближени  краев дисков предотвращаетс  кавитаци . Сближение концов дисков может быть таким, что скорость потока или увеличитс  или уменьшитс  при удалении жидкости от оси, и соответственно измен етс  давление нагнетаемой жидкости. Во внещних кольцевых полост х между дисками поддерживаетс  максимальна  скорость жидкости , т. е. минимальное давление.

В варианте выполнени  устройства, показанном на фиг. 5, устран етс  уплотнение между дисками и корпусом устройства. Корпус состоит из двух частей 46 и 47. Часть 46 постепенно расщир етс  от конца 48, окружающего входное отверстие 49 дл  жидкости, и имеет плоскую внешнюю поверхность 50, котора  плотно прижимаетс  с помощью зажимной гайки 51 ко второй части 47 корпуса. Длл предотвращени  утечки жидкости в кольцевой паз торца части 46 корпуса помещаетс  прокладка 52.

В боковой стенке части 47 имеетс  выходное отверстие 53. В центре торца 54 этой части корпуса имеетс  отверстие, куда вставл етс  вал 55, вращающийс  в подшипнике 56 и имеющий уплотнение 57.

Торец 54 имеет утолщение к оси насоса. Внутренний конец вала имеет коническую форму и от него отходит р д обтекаемых стержней 58 малого диаметра, расположенных на одинаковом рассто нии один от другого и наклоненных под одним и тем же углом к валу. С помощью стержней 58 поддерживаетс  р д изогнутых различным образом дисков 59, 60, 61, 62. Стержни проход т Сквозь соответствующие отверсти  в дисках.

Диски имеют круглые центральные отверсти  63, 64, 65, 66 последовательно сужающиес  в диаметре. Рассто ние между центрами дисков 59 и 60 больше, чем рассто ние центрами дисков 60 и 61, которое в свою очередь меньше рассто ни  между центрами дисков 61 и 62. Диски 59 и 62 наход тс  на некотором рассто нии от противосто щих им частей 46 и 47 корпуса соответственно .

Промежутки между дисками уменьшаютс  к периферии. Однако промежутки между стенками корпуса и крайними дисками 59 и 62 к периферии дисков увеличиваютс , это

сделано дл  предотвращени  травмировани  крови.

После прохождени  входного отверсти  49 жидкость при своем движении в сторону торца 54 устройства уменьшаетс  в объеме.

Жидкость проходит последовательно через уменьшающиес  отверсти  63-66 в дисках.

Блок дисков располагаетс  в одной камере корпуса, а магнитный элемент располагаетс  в другой камере (фиг. 5). Вал 55 простираетс  через эту камеру, нес  на себе магнитный диск 67, намагниченный таким же образом, как было описано выще. Магнитный диск 67 жестко прикреплен к более массивному диску 68 и вращаетс  вместе с ним. Вал 55 вращаетс  в подшипнике 69. Корпус насоса имеет плоскую торцовую стенку 70. В отсеке 71, примыкающем к стенке 70, размещаютс  электрические коммутирующие элементы дл  обмоток 72 электродвигател . При соединеНИИ обмоток 72 через коммутирующие элементы с источником питани  привод тс  во вращательное движение магнитный диск 67 вместе с диском 68, и ротор начинает нагнетать жидкость, поступающую через входное

отверстие 49.

Предмет изобретени 

Claims (3)

1. Устройство дл  нагнетани  крови, содержащее корпус с патрубками дл  ввода и вывода крови, ротор, выполненный из двух или более конусообразных отсто щих один от другого соосно укрепленных дисков, и привод

ротора в виде электродвигател , отличающеес  тем, что, с целью атравматичного нагнетани  крови, диски соединены между собой при помощи стержней, магнитные средства электродвигател  смонтированы на роторе , а обмотки - на статоре.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что стержни имеют обтекаемую в направлении вращени  ротора каплеобразную форму.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что центры дисков расположены на разных рассто ни х один от другого.

. 5 19 If

4-1 I /

57

60

Фиг.З

53 7

6J