CN107519549A - 一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮 - Google Patents

一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，包括静止部件和叶轮转子，静止部件为外壳，外壳上设有泵进口和泵出口，所述叶轮转子包括设置在外壳内部的叶片和圆柱形的凸台，叶片沿凸台上表面的圆周方向均匀设置，凸台的中心处开设有圆柱形的通孔，通孔的上方设置有导流罩，导流罩的边缘处与叶片的前缘连接，通孔的外侧沿凸台的圆周方向开设有若干第一空腔，第一空腔内安装有第一磁铁；外壳的下方设置有托盘，其内部开设有若干第二空腔，第二空腔内安装有第二磁铁，所述第一空腔与第二空腔上下相对应设置。本发明所述的离心式叶轮能够保证血液在封闭回路中运行，避免润滑、密封以及血液污染问题。

Description

一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮
技术领域
本发明属于医疗器械领域，尤其是涉及一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮。
背景技术
严重心衰发病率逐年上升，但可供移植的心脏供体却非常少，人工心脏能有效解决供体缺乏的问题，从工作原理上课分为全人工心脏和心室辅助装置。人工心脏最重要的是叶轮，面临最大的问题是心脏泵运转过程中造成的溶血和凝血问题。
人工心脏的发展经历了搏动泵、有轴的旋转泵以及磁悬浮泵。磁悬浮泵能有效解决机械轴承对血细胞的破坏和密封问题，包括磁悬浮离心泵和磁悬浮轴流泵。
发明内容
本发明涉及一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，该叶轮采用单自由度磁悬浮离心泵设计，相比较传统离心式叶轮，转子部件完全放置与泵腔体内，保证血液在封闭回路中运行，避免润滑、密封以及血液污染问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，包括静止部件和叶轮转子，所述静止部件为外壳，所述外壳的顶壁开设有进口，侧壁开设有出口，所述叶轮转子包括设置在外壳内部的叶片和圆柱形的凸台，所述叶片沿凸台上表面的圆周方向均匀设置，所述凸台的中心处开设有圆柱形的通孔，所述通孔的上方设置有导流罩，所述导流罩的边缘处与叶片的前缘连接，所述通孔的外侧沿凸台的圆周方向开设有若干第一空腔，所述第一空腔内安装有第一磁铁；所述壳体的下方设置有托盘，其内部开设有若干第二空腔，所述第二空腔内安装有第二磁铁，所述第一空腔与第二空腔上下相对应设置。
进一步的，所述导流罩的表面由顶端圆滑过渡至其边缘处，且顶端至底部的横截面积逐渐变大。
进一步的，所述叶片的数量为2-6个。
相对于现有技术，本发明所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮具有以下优势：
本发明所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮采用单自由度磁悬浮离心泵设计，相比较传统离心式叶轮，转子部件完全放置与外壳内，保证血液在封闭回路中运行，避免润滑、密封以及血液污染问题。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮剖视图；
图2为本发明实施例所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮中叶轮转子示意图；
图3为本发明实施例所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮中叶轮凸台的底面示意图。
附图标记说明：
1、外壳；2、进口；3、出口、4、叶片；5、凸台；6、导流罩；8、第一磁铁；9、托盘；10、第二磁铁；11、通孔；12、第一空腔；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，包括静止部件和叶轮转子，静止部件为外壳1，外壳1的顶壁开设有进口2，侧壁开设有出口3，的叶轮转子包括设置在外壳1内部的凸台5和叶片4，凸台5呈圆柱形，叶片4沿圆周方向均匀设置，数量为2-6个。参照图3，凸台5的中心处开设有圆柱形的通孔11，通孔11的外侧沿凸台5的圆周方向开设有若干第一空腔12，第一空腔12内安装有第一磁铁8，并封装在第一空腔12中；叶片4的前缘所在的直线与通孔11的内壁所在的直线重合。外壳1的下方设置有托盘9，托盘9呈圆柱形，其内部沿圆周方向开设有若干第二空腔，所述第二空腔内安装有第二磁铁10，并封装在第二空腔中；第一空腔12与第二空腔上下相对应设置。
参照图2，凸台5的中心处开设的圆柱形的通孔11的上方设置有导流罩6，导流罩6的边缘处与叶片4的前缘连接。导流罩6的表面由顶端圆滑过渡至其边缘处，且顶端至底部的横截面积逐渐变大。
当外动力设备，如电机等，带动托盘9旋转时，外磁场的作用使得叶轮转子旋转。在叶轮转子转动过程中，血液会对叶轮转子整体包括导流罩6有一个向上的浮升力作用，该作用使得转子上升一定距离，能避免叶轮转子与外壳1之间发生机械接触，保证叶轮转子在外壳1内的悬浮。
在运行过程中，血液从进口2进入外壳1内，由于叶轮转子转动产生的离心力，血液流向出口3，完成血液流动过程。
导流罩6的表面呈均匀顺滑的流线型，且由顶部至底部的横截面积出逐渐变大，这样的形状能避免运行中由于固体形状不配合造成的固体对血液的研磨和破坏；该单自由度磁悬浮离心泵设计，能避免传统离心式叶轮的润滑和密封问题，使血液在封闭回路中运行，避免血液污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，其特征在于：所述离心式叶轮包括静止部件和叶轮转子，所述静止部件为外壳(1)，所述外壳(1)的顶壁开设有进口(2)，侧壁开设有出口(3)，所述叶轮转子包括设置在外壳(1)内部的叶片(4)和圆柱形的凸台(5)，所述叶片(4)沿凸台(5)上表面的圆周方向均匀设置，所述凸台(5)的中心处开设有圆柱形的通孔(11)，所述通孔(11)的上方设置有导流罩(6)，所述导流罩(6)的边缘处与叶片(4)的前缘连接，所述通孔(11)的外侧沿凸台(5)的圆周方向开设有若干第一空腔(12)，所述第一空腔(12)内安装有第一磁铁(8)；所述外壳(1)的下方设置有托盘(9)，其内部开设有若干第二空腔，所述第二空腔内安装有第二磁铁(10)，所述第一空腔(12)与第二空腔上下相对应设置。
2.根据权利要求1所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，其特征在于：所述导流罩(6)的表面由顶端圆滑过渡至其边缘处，且顶端至底部的横截面积逐渐变大。
3.根据权利要求1所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，其特征在于：所述叶片(4)的数量为2-6个。
4.根据权利要求1所述的新型单自由度磁悬浮离心式叶轮，其特征在于：所述托盘(9)呈圆柱形，其内部沿圆周方向开设若干第二空腔。
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