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磁液悬浮式离心血

阅读:450发布:2023-02-18

专利汇可以提供磁液悬浮式离心血专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种磁液悬浮式离心血 泵 ,该磁液悬浮式离心 血泵 ,可包括:上壳体组件,开设有下端开口;下壳体组件,开设有上端开口,且所述上端开口与所述下端开口相对密封连接,用于形成具有容置腔室的血泵本体结构;中心圆柱组件,固定设置于所述容置腔室内; 转子 组件,套设于所诉中心圆柱组件上,且所述转子组件的上表面至少部分为倾斜表面。上述的磁液悬浮式离心血泵,通过利用磁 力 轴承 结构和液压轴承结构使得转子组件悬浮,进而有效避免因机械轴承摩擦而造成的溶血及血栓,且通过设置在转子组件上的倾斜表面即可提供恢复 扭矩 ,而无需设置 传感器 就能确保转子组件的轴向悬浮 稳定性 ,以使得结构简单易操控。,下面是磁液悬浮式离心血专利的具体信息内容。

1.一种磁液悬浮式离心血,其特征在于,包括:
上壳体组件,开设有下端开口;
下壳体组件,开设有上端开口,且所述上端开口与所述下端开口相对密封连接,用于形成具有容置腔室的血泵本体结构;
中心圆柱组件,固定设置于所述容置腔室内;
转子组件,套设于所述中心圆柱组件上,且所述转子组件的上表面至少部分为倾斜表面;
其中,所述中心圆柱组件与所述转子组件形成磁轴承结构,用于向所述转子组件施加沿轴向的向上磁斥力,并通过磁斥力保持所述转子组件在径向上的悬浮;以及所述倾斜表面与所述上壳体组件的下表面形成液压轴承结构,用于向所述转子组件施加沿轴向的向下液压力,所述向下液压力与所述向上磁斥力用以保持所述转子组件在轴向上悬浮。
2.根据权利要求1所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述转子组件包括:
叶轮,开设有导流槽;
电机,固定设置于所述叶轮中,用于驱动所述转子组件旋转;
其中,所述转子组件的上表面为所述叶轮的上表面,且位于相邻导流槽之间的所述叶轮的上表面开设有斜坡以形成所述倾斜表面;所述上壳体组件上开设有入口,所述下壳体组件上开设有出口,所述出口和所述入口分别与所述容置腔室贯通连接;以及当所述转子组件旋转时,所述转子组件驱使血液通过所述入口泵入所述容置腔室,并通过所述导流槽经所述出口泵出所述容置腔室。
3.根据权利要求2所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述磁力轴承结构包括至少一组悬浮磁环,且每组悬浮磁环包括对应设置的一个外悬浮磁环和一个内悬浮磁环;所述外悬浮磁环固定设置于所述叶轮中,所述内悬浮磁环固定设置于所述中心圆柱组件中。
4.根据权利要求3所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述内悬浮磁环和所述外悬浮磁环为轴向磁化的永磁磁环;
其中,任意一组所述悬浮磁环中,所述内悬浮磁环与所述外悬浮磁环之间临近的区域磁极极性相反。
5.根据权利要求3所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述磁力轴承结构包括多组所述悬浮磁环,相邻的所述外悬浮磁环之间和相邻的所述内悬浮磁环之间设置有绝缘层;以及
所述叶轮的表面涂覆有防止磨损的保护层。
6.根据权利要求3所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述中心圆柱组件还包括:
中心杆,对应所述入口固定设置于所述容置腔室中,所述至少一个内悬浮磁环套设于所述中心杆上;
调节装置,设置于所述中心杆的底部,用于调节所述至少一个内悬浮磁环的固定位置
中心圆柱,设置于所述中心杆的顶部;
其中,所述中心圆柱与所述调节装置将所述至少一个内悬浮磁环压紧并固定于所述中心杆上预定的位置处。
7.根据权利要求6所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述中心圆柱的顶部为圆弧形,用于平稳的改变所述容置腔室中临近所述入口处血液的流动方向。
8.根据权利要求1所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,还包括控制器和引出电缆,所述控制器固定设置于所述容置腔室内,所述引出电缆设置于所述血泵本体结构外,并与所述控制器电性连接,以进行供电及通讯。
9.根据权利要求8所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述控制器通过馈通连接器与所述引出电缆相连接。
10.根据权利要求9所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述馈通连接器包括相互电性连接的第一馈通结构和第二馈通结构,所述第一馈通结构设置于所述上壳体组件,所述第二馈通结构设置于所述下壳体组件,所述第二馈通结构通过焊点分别与所述控制器和所述引出电缆电性连接。
11.根据权利要求10所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述上壳体组件包括相互密封连接的上壳体和上电机罩,所述下壳体组件包括相互密封连接的下壳体和下电机罩;
其中,所述下壳体与所述上壳体固定密封连接。
12.根据权利要求11所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述第一馈通结构设置于所述上电机罩或所述上壳体上;所述控制器密封设置于所述下壳体和所述下电机罩之间,所述第二馈通结构设置于所述下电机罩或所述下壳体上。
13.根据权利要求12所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述转子组件包括叶轮,所述上壳体组件还包括上电机线圈,固定设置于所述上电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;所述下壳体组件还包括下电机线圈,固定设置于所述下电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;所述控制器与所述下电机线圈电性连接,所述控制器通过所述第一馈通结构和所述第二馈通结构与所述上电机线圈电性连接,并且所述控制器通过所述第一馈通结构与所述引出电缆电性连接。
14.根据权利要求8所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述控制器为圆环形。
15.根据权利要求14所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述控制器固定于所述中心圆柱组件。
16.根据权利要求8所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述控制器上设置有多个集成电路芯片,所述这些集成电路芯片分布于所述控制器的外周部分。
17.根据权利要求11所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述上壳体组件还包括:
入口结构,开设有所述入口,所述入口结构固定设置于所述上壳体的顶部;
上电机线圈,固定设置于所述上电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;以及上陶瓷圆盘,固定设置于所述上壳体中;
其中,所述上陶瓷圆盘将所述上电机线圈与所述电机磁铁隔离。
18.根据权利要求17所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述上壳体组件还包括上定子铁芯;所述上电机罩分别与所述入口结构和所述上壳体密封连接,以将所述上定子铁芯和所述上电机线圈与所述血液隔离。
19.根据权利要求17所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述入口结构的入口处设置有蜂窝结构。
20.根据权利要求11所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述下壳体组件还包括:
下电机线圈,固定设置于所述下电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;
下陶瓷圆盘,固定设置于所述下壳体中;
其中,所述下陶瓷圆盘将所述下电机线圈与所述电机磁铁隔离。
21.根据权利要求20所述的磁液悬浮式离心血泵,其特征在于,所述下壳体组件还包括下定子铁芯;所述下电机罩与所述下壳体密封连接,以将所述下定子铁芯和所述下电机线圈与所述血液隔离。

说明书全文

磁液悬浮式离心血

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种磁液悬浮式离心血泵

背景技术

[0002] 人工血泵(即人工心脏血泵)作为心室辅助装置,能够代替或辅助心脏为血液提供动,以将动脉血泵入全身。
[0003] 旋转式(即叶片式)的血泵一般是采用机械轴承来承载转子,但由于机械轴承处的摩擦及摩擦所产生的高温会致使动脉中产生溶血及血栓,且摩擦还会磨损机械轴承。虽然可通过采用悬浮式旋转血泵以利用磁力或液压力来维持转子的稳定,进而避免因机械轴承所带来的溶血及血栓。
[0004] 但是,目前的悬浮式旋转血泵一般需要在壳体上安装传感器,以检测转子是否偏移,并在检测到转子偏移时需要通过改变悬浮电磁电流进行调整,就使得血泵中主动磁轴承结构复杂,控制繁琐,且当传感器等发生故障时,会导致转子无法稳定悬浮,从而降低了血泵的安全性,甚至会威胁到患者的生命安全。

发明内容

[0005] 基于此,有必要针对上述技术问题提供一种磁液悬浮式离心血泵,以降低血泵中轴承结构及控制的复杂度,进而提升血泵的安全稳定性能,保障患者的生命安全。
[0006] 一种磁液悬浮式离心血泵,可包括:
[0007] 上壳体组件,开设有下端开口;
[0008] 下壳体组件,开设有上端开口,且所述上端开口与所述下端开口相对密封连接,用于形成具有容置腔室的血泵本体结构;
[0009] 中心圆柱组件,固定设置于所述容置腔室内;
[0010] 转子组件,套设于所诉中心圆柱组件上,且所述转子组件的上表面至少部分为倾斜表面;
[0011] 其中,所述中心圆柱组件与所述转子组件形成磁力轴承结构,用于向所述转子组件施加沿轴向的向上磁斥力,并通过磁斥力保持所述转子组件在径向上的悬浮;以及[0012] 所述倾斜表面与所述上壳体组件的下表面形成液压轴承结构,用于向所述转子组件施加沿轴向的向下液压力,所述向下液压力与所述向上磁斥力用以保持所述转子组件在轴向上悬浮。
[0013] 上述的磁液悬浮式离心血泵,通过利用磁力轴承结构和液压轴承结构使得转子组件悬浮,进而有效避免因机械轴承摩擦而造成的溶血及血栓,且通过设置在转子组件上的倾斜表面即可提供恢复扭矩,而无需设置传感器就能确保转子组件的轴向悬浮稳定性,以使得结构简单易操控。
[0014] 在一个可选的实施例中,所述转子组件包括:
[0015] 叶轮,开设有导流槽;
[0016] 电机磁铁,固定设置于所述叶轮中,用于驱动所述转子组件旋转;
[0017] 其中,所述转子组件的上表面为所述叶轮的上表面,且位于相邻导流槽之间的所述叶轮的上表面开设有斜坡以形成所述倾斜表面;所述上壳体组件上开设有入口,所述下壳体组件上开设有出口,所述出口和所述入口分别与所述容置腔室贯通连接;以及[0018] 当所述转子组件旋转时,所述转子组件驱使血液通过所述入口泵入所述容置腔室,并通过所述导流槽经所述出口泵出所述容置腔室。
[0019] 在一个可选的实施例中,所述磁力轴承结构包括至少一组悬浮磁环,且每组悬浮磁环包括对应设置的一个外悬浮磁环和一个内悬浮磁环;所述外悬浮磁环固定设置于所述叶轮中,所述内悬浮磁环固定设置于所述中心圆柱组件中。
[0020] 在一个可选的实施例中,所述内悬浮磁环和所述外悬浮磁环为轴向磁化的永磁磁环;
[0021] 其中,任意一组所述悬浮磁环中,所述内悬浮磁环与所述外悬浮磁环之间临近的区域磁极极性相反。
[0022] 在一个可选的实施例中,所述磁力轴承结构包括多组所述悬浮磁环,相邻的所述外悬浮磁环之间和相邻的所述内悬浮磁环之间设置有绝缘层;以及
[0023] 所述叶轮的表面涂覆有防止磨损的保护层。
[0024] 在一个可选的实施例中,所述中心圆柱组件还包括:
[0025] 中心杆,对应所述入口固定设置于所述容置腔室中,所述至少一个内悬浮磁环套设于所述中心杆上;
[0026] 调节装置,设置于所述中心杆的底部,用于调节所述至少一个内悬浮磁环的固定位置
[0027] 中心圆柱,设置于所述中心杆的顶部;
[0028] 其中,所述中心圆柱与所述调节装置将所述至少一个内悬浮磁环压紧并固定于所述中心杆上预定的位置处。
[0029] 在一个可选的实施例中,所述中心圆柱的顶部为圆弧形,用于平稳的改变所述容置腔室中临近所述入口处血液的流动方向。
[0030] 在一个可选的实施例中,还包括控制器和引出电缆,所述控制器固定设置于所述容置腔室内,所述引出电缆设置于所述血泵本体结构外,并与所述控制器电性连接,以进行供电及通讯。
[0031] 在一个可选的实施例中,所述控制器通过馈通连接器与所述引出电缆相连接。
[0032] 在一个可选的实施例中,所述馈通连接器包括相互电性连接的第一馈通结构和第二馈通结构,所述第一馈通结构设置于所述上壳体组件,所述第二馈通结构设置于所述下壳体组件,所述第二馈通结构通过焊点分别与所述控制器和所述引出电缆电性连接。
[0033] 在一个可选的实施例中,所述上壳体组件包括相互密封连接的上壳体和上电机罩,所述下壳体组件包括相互密封连接的下壳体和下电机罩;其中,所述下壳体与所述上壳体固定密封连接。
[0034] 在一个可选的实施例中,所述上壳体组件还包括上壳体和上电机罩,所述第一馈通结构设置于所述上电机罩或所述上壳体上;所述下壳体组件还包括下壳体和下电机罩,所述控制器密封设置于所述下壳体和所述下电机罩之间,所述第二馈通结构设置于所述下电机罩或所述下壳体上。
[0035] 在一个可选的实施例中,所述转子组件包括叶轮,所述上壳体组件还包括上电机线圈,固定设置于所述上电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;所述下壳体组件还包括下电机线圈,固定设置于所述下电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;所述控制器与所述下电机线圈电性连接,所述控制器通过所述第一馈通结构和所述第二馈通结构与所述上电机线圈电性连接,并且所述控制器通过所述第一馈通结构与所述引出电缆电性连接。
[0036] 在一个可选的实施例中,所述控制器为圆环形。
[0037] 在一个可选的实施例中,所述控制器固定于所述中心圆柱组件。
[0038] 在一个可选的实施例中,所述控制器上设置有多个集成电路芯片,所述这些集成电路芯片分布于所述控制器的外周部分。
[0039] 在一个可选的实施例中,所述上壳体组件包括:
[0040] 入口结构,开设有所述入口,所述入口结构固定设置于所述上壳体的顶部;
[0041] 上电机线圈,固定设置于所述上电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;以及[0042] 上陶瓷圆盘,固定设置于所述上壳体中;
[0043] 其中,所述上陶瓷圆盘将所述上电机线圈与所述电机磁铁隔离。
[0044] 在一个可选的实施例中,所述上壳体组件还包括上定子铁芯;所述上电机罩分别与所述入口结构和所述上壳体密封连接,以将所述上定子铁芯和所述上电机线圈与所述血液隔离。
[0045] 在一个可选的实施例中,所述入口结构的入口处设置有蜂窝结构。
[0046] 在一个可选的实施例中,所述下壳体组件包括:
[0047] 下壳体和下电机罩,所述下壳体与所述上壳体固定密封连接;
[0048] 下电机线圈,固定设置于所述下电机罩中,用于驱动所述叶轮旋转;
[0049] 下陶瓷圆盘,固定设置于所述下壳体中;
[0050] 其中,所述下陶瓷圆盘将所述下电机线圈与所述电机磁铁隔离。
[0051] 在一个可选的实施例中,所述下壳体组件还包括下定子铁芯;所述下电机罩与所述下壳体密封连接,以将所述下定子铁芯和所述下电机线圈与所述血液隔离。附图说明
[0052] 图1是一个实施例中磁液悬浮式离心血泵的结构示意图;
[0053] 图2是图1中所示磁液悬浮式离心血泵的爆炸图;
[0054] 图3是图1中所示磁液悬浮式离心血泵的切面图;
[0055] 图4是叶轮的结构示意图。

具体实施方式

[0056] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0057] 图1是一个实施例中磁液悬浮式离心血泵的结构示意图;图2是图1中所示磁液悬浮式离心血泵的爆炸图。如图1~2所示,磁液悬浮式离心血泵1可包括上壳体组件2、转子组件3、中心圆柱组件4和下壳体组件5等部件;上壳体组件2上开设有下端开口;下壳体组件5上开设有与上述的下端开口对应的上端开口,以用于与上述的下端开口相对密封,即上壳体组件2通过将下端开口与下壳体组件5的上端开口密封连接,进而形成用以容置上述诸如转子组件3和中心圆柱组件4的容置腔室。其中,转子组件3可套设在中心圆柱组件4上形成一磁力轴承结构,即通过中心圆柱组件4与转子组件3之间的磁斥力,来保持转子组件3在其径向上处于悬浮状态;同时,中心圆柱组件4还对转子组件3施加沿该转子组件3的轴向的向上磁斥力。另外,转子组件3的上表面至少部分为倾斜表面,以使得该倾斜表面与上壳体组件2的下表面之间形成一液压轴承结构,即在转子组件3转动时,上壳体组件2的下表面通过容置腔室中的血液向转子组件3施加沿该转子组件3轴向的向下液压力,该向下液压力与上述的向上磁斥力可用于使得转子组件3在其轴向上保持处于悬浮状态。
[0058] 在上述的实施例中,通过所形成磁力轴承结构和液压轴承结构,可使得转子组件3在其径向及轴向上均保持悬浮状态,这样就不会出现机械轴摩擦的缺陷,进而有效避免因机械轴承摩擦而造成的溶血及血栓,且通过设置在转子组件上的倾斜表面还能可提供恢复扭矩,进而无需设置传感器就能确保转子组件的轴向悬浮状态的稳定性。
[0059] 图3是图1中所示磁液悬浮式离心血泵的切面图,图4是叶轮的结构示意图。如图1~4所示,在另一个可选的实施例中,转子组件3可包括叶轮8和电机磁铁9;叶轮8上还可开设有多个导流槽11,且在相邻的导流槽11之间的上表面上还可设置有斜坡12,该斜坡12的表面以作为转子组件3的倾斜表面12;叶轮8还为中空结构,电机磁铁9可固定设置在该叶轮8的中空结构中,以用于驱动转子组件3旋转。其中,上壳体组件2上可开设有与容置腔室贯通连接的入口41,下壳体组件5上可开设有与容置腔室贯通连接的出口42,即当电机磁铁9驱动转子组件3转动(即叶轮8旋转)时,可驱使血液通过入口41泵入容置腔室内,并通过导流槽11将血液经出口42泵出容置腔室。由于采用导流槽11对叶轮8的叶片进行做功,不仅能够稳定血液的流场,还能进一步的降低血液的溶血和血栓。
[0060] 另外,在叶轮8的中间部分还可开设通孔30,即该通孔30沿轴向贯穿叶轮8,使得血液能够通过通孔30直达底部,来有效的减小叶轮8的轴向负荷,以进一步的提升叶轮8沿轴向悬浮的稳定性。同时,在叶轮8的各侧壁及棱处均可开有倒角,以进一步的减小溶血和血栓;还可采用诸如合金等与生物相容性较好的金属材料作为叶轮8的材质,并在叶轮8的表面可设置材质为氮化钛等材质的保护层,以用于防止叶轮8磨损。
[0061] 如图2~3所示,在一个可选的实施例中,转子组件3还可包括固定设置于叶轮8中的至少一个外悬浮磁环10,而中心圆柱组件4则可包括至少一个内悬浮磁环24;磁力轴承结构可包括依次叠置的至少一组悬浮磁环,且每组悬浮磁环包括一个外悬浮磁环10和与该外悬浮磁环10对应设置的一个内悬浮磁环24,即上述的至少一个外悬浮磁环10与至少一个内悬浮磁环24可一一对应设置,以通过多组悬浮磁环,来提升相互之间的磁斥力,进而保持转子组件3在径向上的悬浮的稳定性。
[0062] 另外,在每组悬浮磁环中,在外悬浮磁环10与内悬浮磁环24临近的区域其相互之间的磁极极性相反,且外悬浮磁环10和内悬浮磁环24可为轴向磁环的永磁磁环,以保持外悬浮磁环10与内悬浮磁环24之间磁斥力的稳定性。同时,在叠置的外悬浮磁环10之间、叠置的内悬浮磁环24之间均可设置有绝缘层,能够有效的避免永磁体退磁。
[0063] 具体的,如1~4所示,电机磁铁9和三个依次叠置的外悬浮磁环10可通过激光焊接的方式固定在叶轮8内,且在该叶轮8上开设四个楔形的导流槽11,以作为四个相互独立的血流通道,而楔形的导流槽11也可用于与上壳体的下表面形成液压轴承结构;同时,在叶轮8的上表面设置斜坡12,每个斜坡12的倾斜表面区域与可上壳体组件2的下表面形成一个沿斜坡延伸方向,随着逐渐靠近中心圆柱组件4逐渐缩小的空间,进而可形成液压轴承面。
[0064] 例如,在转子组件3旋转时,容置腔室中的血液会受到液压轴承面的挤压,进而产生一个施加在转子组件3上的液压力,且该液压力的大小会随着液压轴承面与上壳体组件2的下表面之间的悬浮间隙的减小而不断增大,从而能够防止转子组件3向上偏移而与上壳体组件3接触。另外,在当磁液悬浮式离心血泵1静止时(即启动前),由于转子组件3没有转速,此时液压轴承面上的液压力为零,此时转子组件3受到轴向磁斥力的作用而与上壳体组件2接触,而一旦磁液悬浮式离心血泵1启动,随着转子组件3转速的增加,液压轴承面上的液压力会不断增大,进而可使得转子组件3与上壳体组件2之间逐渐分离,并最终使得液压轴承面上的液压力与轴向磁斥力平衡,使得转子组件3在轴向上保持悬浮状态。同时,在转子组件3发生轴向倾斜时,由于斜坡12的存在而使得对应液压轴承面的悬浮间隙减小而受到的液压力增大,同时相对一侧的液压轴承面的悬浮间隙增大而受到的液压力减小,这样就能产生恢复力矩,保持转子组件3在轴向上的处于较为稳定的悬浮状态。
[0065] 如图1~3所示,在另一个可选的实施例中,中心圆柱组件4还可包括中心圆柱23、中心杆25和调节装置26;中心杆25可对应入口41的开口位置固定设置在容置腔室中,而上述的内悬浮磁环24则叠置套设于中心杆25上;调节装置26设置在中心杆25的底部,可用于调节上述内悬浮磁环24在中心杆25上的固定位置;中心圆柱23则可对应入口的开口套设固定在中心杆25的顶部。其中,中心圆柱23和调节装置26将叠置的内悬浮磁环24压紧固定在中心杆25上预定的位置处,以使得叠置的内悬浮磁环24与叠置的外悬浮磁环10之间保持稳定的磁斥力;同时,中心圆柱23的顶部可为圆弧形,以通过该圆弧形的顶部平稳的改变通过入口41所泵入血液的流动方向,进一步的降低血液的血栓和溶血。
[0066] 具体的,1~3所示,可对应三个外悬浮磁环10的设置位置,采用螺纹固定的方式通过利用中心杆25和调节装置26将三个内悬浮磁环24予以压紧,且可保持外悬浮磁环10与中心圆柱23之间预留有一定的间隙;同时,而调节装置26则可通过采用螺纹的方式与中心圆柱23连接,即可通过螺纹调整调节装置26的轴向位置,进而悬浮磁环之间的轴向预警力。其中,外悬浮磁环10与内悬浮磁环24之间按照磁极N、S进行交替设置,例如位于最顶层的外悬浮磁环10与内悬浮磁环24相邻区域的磁极均为N,中间层的外悬浮磁环10与内悬浮磁环24相邻区域的磁极均为S,最底层的外悬浮磁环10与内悬浮磁环24相邻区域的磁极均为N。这样,在径向上由于外悬浮磁环10与内悬浮磁环24之间所产生的磁斥力,可保持转子组件3在径向上的处于稳定的悬浮状态;而在轴向上,外悬浮磁环10与内悬浮磁环24作用在转子组件3上为向上的磁斥力,以于液压轴承结构所施加的液压力共同左右,保证转子组件3在轴向上也处于稳定的悬浮状态。
[0067] 如图1~3所示,在另一个可选的实施例中,上壳体组件2还可包括入口结构13、上电机线圈14、上陶瓷圆盘16、上壳体17和上电机罩31;入口结构13上开设有入口41,且该入口结构13可固定设置在上壳体17的顶部;上电机线圈14则可固定设置在上电机罩31中,以用于驱动叶轮8旋转;上陶瓷圆盘16则可固定设置于上壳体17的底部内表面,且该上陶瓷圆盘16位于上电机线圈14与电机磁铁9之间,如采用胶将上陶瓷圆盘16分别与上壳体17及入口结构13进行密封,以用于将上电机线圈14与电机磁铁9予以隔离,陶瓷材质可以有效避免涡流的出现,同时也能降低磁液悬浮式离心血泵1启动时的磨损。
[0068] 另外,上述的上壳体组件2还可包括上定子铁芯15,该上电机罩31分别与上述的入口结构13和上壳体17可采用诸如激光焊接进行密封连接,以将上定子铁芯15和上电机线圈14均与容置腔室中的血液予以隔离。同时,还可在入口结构13的入口处的表面上设置蜂窝结构,如采用烧结工艺,在入口处的表面形成若干立体正六边形孔,以便于与人体组织细胞进行充分接触,提升磁液悬浮式离心血泵1固定的稳定性。例如,当将血泵放置于心房的心尖位置处,通过调整植入的位置,可使得经过处理的入口处表面与心肌细胞充分接触,并可促进组织在蜂窝结构处迅速增长,进而便于血泵的固定,同时也能有效降低因血泵植入而造成出现炎症的概率。
[0069] 如图1~3所示,在另一个可选的实施例中,下壳体组件5还可包括下壳体18、下陶瓷圆盘19、下电机线圈20和下电机罩32;下壳体18与上述的上壳体17可通过胶条及螺栓22进行密封及固定;下电机线圈20则可设置在下电机罩32中,可用于驱动叶轮8旋转;下陶瓷圆盘19则可固定设置于下壳体18的顶部内表面,且该下陶瓷圆盘19位于下电机线圈20与电机磁铁9之间,以用于将下电机线圈19与电机磁铁9予以隔离,陶瓷材质可以有效避免涡流的出现,同时也能降低磁液悬浮式离心血泵1启动时的磨损。
[0070] 另外,上述的下壳体组件5还可包括下定子铁芯21,该下电机罩32分别与下壳体18密封连接,以将下定子铁芯21和下电机线圈20均与容置腔室中的血液予以隔离。同时,上述的上定子铁芯15和下定子铁芯21的外径均可与叶轮8的外径相同,以最大化铁芯与转子的磁之间的相互作用力,以进一步的提升叶轮8在径向上悬浮的稳定性。
[0071] 本申请的实施例中,入口结构13、上电机罩31、上壳体17、下壳体18和下电机罩32可共同形成了上述的容置腔室,该容置腔室可包括第一密封腔室、血液腔室和第二密封腔室;入口结构13、上电机罩31和上壳体17可共同形成所述第一密封腔室,用于密封上定子铁芯15和上电机线圈14;上壳体17和下壳体18形成所述血液腔室,以供血流流通;下壳体18和下电机罩32共同形成所述第二密封腔室,用于密封下定子铁芯21和下电机线圈20。
[0072] 如图1~3所示,在另一个可选的实施例中,上述的下壳体组件5还可包括控制器6、引出电缆7和馈通连接器31,引出电缆7通过馈通连接器31与控制器6连接,而无需开孔就能实现向控制器6供电及与该控制器6进行双向通讯,这样就能有效的避免体液渗透到电机中。具体地,馈通连接器31还可包括电性连接的第一馈通结构311和第二馈通结构312,第一馈通结构311设置于上电机罩31上,第二馈通结构312设置于下电机罩32上,第一馈通结构311和第二馈通结构312各具有一排焊点且这两排焊点相对应地设置;第一馈通结构311和第二馈通结构312之间形成了一馈通腔室,以便于引出电缆7设置于馈通腔室内并与第二馈通结构312焊点电性连接。引出电缆7可通过胶水分别与上壳体17和下壳体18进行粘接,以实现泵体整体的密封。
[0073] 当然,在其他实施例中,第一馈通结构311也可以设置于上壳体17上,第二馈通结构312也可以设置于下壳体18上,本申请的实施例中对此不做限制。
[0074] 另外,控制器6可为圆环形,以使得该控制器6可固定设置在泵体中(即容置腔室中),具体地,控制器6密封设置于下壳体18和所述下电机罩32之间(即所述第二密封腔室),且控制器6在径向上的大小和形状与下壳体18和所述下电机罩32之间的空间相匹配,引出电缆7设置于下壳体18和下电机罩32的外部。控制器6可通过电线与第二馈通结构312电性连接,也即与第二馈通结构312的焊点电性连接,从而与引出电缆7实现通讯;控制器6与下电机线圈20电性连接,从而控制下电机线圈20;同时,控制器6通过第一馈通结构311和第二馈通结构312与上电机线圈14电性连接,从而控制上电极线圈14。
[0075] 上述设计可使得整个泵体更加紧凑,简化血泵内部电路结构,同时还能缩短控制器与电机之间的导线长度和减小从体内引出体外的导线的数量,来降低功耗损耗和引出电缆7的外径,减小血泵的发热量和控制机构发生故障的概率,且内置的控制器6还不易被外磁场干扰,进而能够提升血泵的电磁兼容性,同时很大程度地降低患者受感染的险,减少引出电缆的磨损及故障。
[0076] 当然,在其他实施例中,也可以将控制器6设置在血泵1内的其他位置或采用其他的连接器连接控制器和引出电缆,本申请的实施例对此不做限制。
[0077] 同时,在控制器6的内侧还可开设多个凹槽,以使得其可与中心圆柱23进行卡合固定,当然也可直接采用胶水粘接固定;还可采用小型化集成电路(IC)芯片技术,将各个集成电路芯片集成在控制器6上,且可分布在圆环结构的控制器6的外周部分,以避免各个集成电路芯片与下定子铁芯21之间发生干涉。
[0078] 需要注意的是,上述的下电机线圈20可为上电机线圈14的冗余设计,即该上电机线圈14和下电机线圈20结构可完全相同,并可分别独立的驱动叶轮8旋转,使得任一电机线圈发生故障时,剩余的电机线圈能够正常的驱动叶轮8工作。同时,上述的上电机线圈14和下电机线圈20均可通过控制器进行控制,在处于正常工作状态时,可通过控制器6同时开启该上电机线圈14和下电机线圈20进行工作,以有效的提升电机的输出扭矩,而当其中任意一个电机线圈发生故障时,控制器16还可控制另一的电机线圈来确保血泵能够正常的工作。
[0079] 综上所述,在本申请的实施例中所记载的植入式磁液悬浮式离心血泵,通过将磁力轴承结构与液压轴承结构相结合,能够有效避免继续轴承的摩擦及损耗,保持转子组件处于更为有效安全稳定的悬浮状态,以有效的减轻血液中溶血与血栓;同时,通过将控制器内置于血泵中,可在提升系统效率及电磁兼容性的同时,有效减小引出电缆的外径,降低医疗器件感染的风险;另外,通过血泵中血液流动区域及流通管道的改进,即通过叶轮中的导流槽来使得血泵中血流通道更为平滑,进而使得流场中不易形成死区、涡流、回流等异常现象,以进一步的降低血液中的溶血及血栓。
[0080] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0081] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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