JP3086004B2 - Liquid pump device - Google Patents
Liquid pump deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主として、血液等の生
物学的流体を搬送する液体ポンプ装置に関する。さらに
詳しくは、本発明は、被送液の乱流を抑制しつつ、低回
転によって良好なポンプ特性を発揮することを可能とす
る液体ポンプ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid pump device for transporting a biological fluid such as blood. More specifically, the present invention relates to a liquid pump device capable of exhibiting good pump characteristics by low rotation while suppressing turbulent flow of a liquid to be sent.
【０００２】[0002]
【従来の技術】血液及び血漿等の生物学的流体を搬送す
るターボ型ポンプ装置としては米国特許第４５８９８２
２号明細書、特公昭５７−２３１１４号公報記載のもの
などが知られている。これらは何れも、遠心力によって
血液を送り出すターボ型のポンプであり、前者は一般的
なオープン型の多翼ベーンの回転によって遠心力を発生
し、後者は複数の円錐状のローテータ間の摩擦力を利用
して遠心力を発生するものである。2. Description of the Related Art U.S. Pat. No. 4,589,982 discloses a turbo-type pump device for transporting biological fluids such as blood and plasma.
No. 2, Japanese Patent Publication No. 57-23114, and the like are known. These are all turbo-type pumps that pump blood by centrifugal force.The former generates centrifugal force by rotation of a general open-type multi-blade vane, and the latter generates frictional force between a plurality of conical rotators. Is used to generate centrifugal force.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】血液の搬送にあたって
最も重要なことは、血液中の赤血球や血小板のごとき有
用な有形成分を破壊しないようにすることと、異物反応
等により、血液が凝固しないようにすることである。有
形成分の破壊については、送液時における血液の乱流の
発生が重要な原因であることが知られており、特公昭５
７−２３１１４号公報に示された血液ポンプでは、複数
の円錐面状のローテータ間の摩擦力によって流体に遠心
力を付与するポンプであり、ローテータ間の血液通路に
乱流が生じ難く有形成分の破壊が少ないポンプとして知
られている（ハイドロダイナミカルアンド ヘモダイナ
ミカル エバレーション オブ ロータリー ブラッド
ポンプズ：インター．ワークショップ オン ロータリ
ー ブラッド ポンプズウイーン １９８８ ７６〜８
１ページ（Hydrodynamical and HemodynamicalEvaluati
on of Rotary Blood Pumps：Inter.Workshop on Rotary
Blood PumpsVienna 1988 pp76-81））。The most important points in transporting blood are to prevent the destruction of useful components such as red blood cells and platelets in the blood, and to prevent the blood from coagulating due to a foreign substance reaction or the like. Is to do so. It is known that the turbulence of blood at the time of liquid supply is an important cause for the destruction of formed matter.
The blood pump disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-23114 is a pump that applies a centrifugal force to a fluid by frictional force between a plurality of conical rotators, and hardly generates turbulent flow in a blood passage between the rotators. Is known as a pump with less destruction of water (Hydrodynamic and Hemodynamic Evolution of Rotary Blood Pumps: Inter. Workshop on Rotary Blood Pumps Vienna 1988 76-8
1 page (Hydrodynamical and HemodynamicalEvaluati
on of Rotary Blood Pumps: Inter.Workshop on Rotary
Blood PumpsVienna 1988 pp76-81)).
【０００４】しかしながら、この血液ポンプは、一般的
なベーンを用いたポンプに比べるとポンプ効率が悪く、
同サイズのベーン型ポンプに比べ、同等の揚程を発生す
るためには、かなり高い回転数を必要とする。このた
め、回転軸のシール部分に局所的な発熱が生じ、周囲の
血液が変性凝固してしまうという問題が発生する。ま
た、この血液ポンプは、同サイズのベーン型ポンプと同
等の流量を得るためには、複数枚のローテータを必要と
するため、充填に必要な血液量が増加するという欠点が
ある。また、米国特許第４５８９８２２号明細書に示さ
れる血液ポンプは、軸シール部の局所発熱を低減するた
めに、中心部に大きな開口部を有するオープン型の多翼
ベーンを用いてシール部周囲の血流速を上げ、さらにヒ
ートシンク構造を付加することを提案している。しか
し、このようなオープン型のベーン型ポンプでは、ベー
ン間で被送液の流れの剥離や逆流が生じ、乱流が発生し
やすいため、赤血球等の血液の有形成分が破壊され易い
という問題があった。[0004] However, this blood pump is inferior in pump efficiency to a pump using a general vane.
In order to generate an equivalent head compared to a vane type pump of the same size, a considerably higher rotation speed is required. For this reason, there is a problem that local heat is generated in the seal portion of the rotating shaft, and the surrounding blood is denatured and coagulated. Further, this blood pump requires a plurality of rotators in order to obtain a flow rate equivalent to that of a vane-type pump of the same size, so that there is a disadvantage that the amount of blood required for filling increases. Further, the blood pump disclosed in US Pat. No. 4,589,822 uses an open-type multi-blade vane having a large opening at the center in order to reduce local heat generation at the shaft seal. It is proposed to increase the flow rate and add a heat sink structure. However, in such an open-type vane-type pump, the flow of the liquid to be transferred is separated between the vanes or backflow occurs, and turbulence is likely to occur. was there.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、体
液充填量を増加させることなく被送体液の乱流の発生を
抑制し、しかも低回転によって良好なポンプ特性を発揮
することを可能とする液体ポンプ装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention makes it possible to suppress the occurrence of turbulent flow of a body fluid to be transferred without increasing the amount of body fluid charged, and to exhibit good pump characteristics by low rotation. It is an object of the present invention to provide a liquid pump device that performs the following.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、液体導入口および液体導出口を有するとともに、
内部に略円形の室を有するハウジングと、放射状に配置
された複数の液体通路を有するとともに、前記ハウジン
グ内に回転可能に収容された回転体と、当該回転体を回
転可能に支持する軸受けとを備える液体ポンプ装置であ
って、前記回転体はカバーとシュラウドとから構成され
ており、当該カバーと当該シュラウドとの間に前記液体
通路が形成され、前記液体通路は、当該通路内の液体流
に沿って断面積が略一定か、もしくは単調に減少するよ
うに形成されていることを特徴とする液体ポンプ装置で
ある。The present invention to achieve the above object has a liquid inlet and a liquid outlet,
A housing having a substantially circular chamber therein, a plurality of liquid passages arranged radially, a rotating body rotatably housed in the housing, and a bearing rotatably supporting the rotating body. In the liquid pump device, the rotating body includes a cover and a shroud, the liquid passage is formed between the cover and the shroud, and the liquid passage is configured to allow a liquid flow in the passage. A liquid pump device characterized in that the cross-sectional area is formed so as to be substantially constant or to decrease monotonously.
【０００７】前記液体通路はストレート状であることが
好ましい。[0007] The liquid passage is preferably straight.
【０００８】前記液体通路は、その中心軸が前記回転体
の中心軸と７５〜９０゜の角度をなすように構成されて
なることが好ましい。[0008] It is preferable that the liquid passage is configured such that its central axis forms an angle of 75 to 90 ° with the central axis of the rotating body.
【０００９】以下、本発明の好適な実施態様について図
１および図２を参照して詳細に説明する。Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００１０】図１（ａ）は、本発明の第１の実施態様に
係る血液ポンプの概略構造を示す図、図１（ｂ）は 図
１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing a schematic structure of a blood pump according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1A. FIG.
【００１１】すなわち、本発明に係る血液ポンプ１は、
血液導入口２１および液体導出口２２を有するととも
に、内部に略円形の室を有するハウジンク２と、放射状
に配置された複数の血液通路３４を有するとともに、前
記ハウジンク内に回転可能に収容された回転体３と、当
該回転体３を回転可能に支持する軸受け４とを備えるも
のである。That is, the blood pump 1 according to the present invention comprises:
A housing 2 having a blood inlet 21 and a liquid outlet 22 and having a substantially circular chamber therein, and a plurality of radially arranged blood passages 34, and a rotatable housing rotatably housed in the housing. It includes a body 3 and a bearing 4 that rotatably supports the rotating body 3.
【００１２】以下、各構成要件について説明する。Hereinafter, each component requirement will be described.
【００１３】ハウジング２は、血液導入口２１から血液
を導入し、内部の室にて血液に遠心力を付与し、血液導
出口２２から導出させる作用を有する。The housing 2 has a function of introducing blood from the blood inlet 21, applying centrifugal force to the blood in an internal chamber, and drawing the blood from the blood outlet 22.
【００１４】回転体３は、カバー３１と、多極円盤状従
動マグネット３２が埋設されたシュラウド３３とから構
成されおてり、このカバー３１とシュラウド３３との間
には、放射状に配置された複数（図示の例では６本）の
血液通路３４が形成されている。また、カバー３１に
は、血液導入口２１からハウジング２内に導入された血
液を、血液通路３４へ案内、流入させる血液流入口３１
１が設けられている。The rotating body 3 is composed of a cover 31 and a shroud 33 in which a multi-pole disk-shaped driven magnet 32 is buried, and is disposed radially between the cover 31 and the shroud 33. A plurality (six in the illustrated example) of blood passages 34 are formed. In addition, the cover 31 has a blood inlet 31 for guiding and introducing the blood introduced into the housing 2 from the blood inlet 21 into the blood passage 34.
1 is provided.
【００１５】すなわち、ハウジング２内に導入された血
液は、血液流入口３１１を通じて各血液通路３４に分
配、導入され、回転体３の回転により遠心力が付与され
て通路外へ流出し、血液導出口２２から導出されるもの
である。That is, the blood introduced into the housing 2 is distributed and introduced into the respective blood passages 34 through the blood inlet 311, and the centrifugal force is applied by the rotation of the rotating body 3 to flow out of the passages, and the blood is introduced. It is derived from the outlet 22.
【００１６】血液通路３４は、横断面が四角形状を呈
し、さらに軸方向には湾曲状を呈する管状構造をなして
いる。血液通路３４の横断面形状は、図示の例に限定さ
れるものではなく、例えば、円形状あるいは四角形以外
の多角形状等でもよい。The blood passage 34 has a tubular structure having a square cross section and a curved shape in the axial direction. The cross-sectional shape of the blood passage 34 is not limited to the illustrated example, and may be, for example, a circular shape or a polygonal shape other than a square.
【００１７】しかしてこの血液通路３４は、断面積が通
路内の血液流に沿って単調に減少するように構成されて
いる。このため、通路内の血液流は加速流となり、流れ
の剥離が生じにくく、乱流の発生が抑制される。このよ
うな構成によれば、低回転力で十分な搬送効果を有する
ので、血液充填量を増加させることなく、後述するシー
ル装置５の摩擦熱に起因する被送血液の局所加熱を好適
に抑えることができ、しかも、良好なポンプ特性を発揮
することが可能になる。Thus, the blood passage 34 is configured such that the cross-sectional area monotonically decreases along the blood flow in the passage. For this reason, the blood flow in the passage becomes an accelerated flow, the flow is less likely to be separated, and the generation of turbulent flow is suppressed. According to such a configuration, since there is a sufficient transport effect with a low rotational force, the local heating of the blood to be transmitted due to the frictional heat of the sealing device 5 described later is suitably suppressed without increasing the blood filling amount. And good pump characteristics can be exhibited.
【００１８】また、血液通路３４は、その中心軸が回転
体３の中心軸と約７５〜９０゜の角度（図示の例では、
９０゜）をなすように構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、血液充填時に、血液通路３４
内に存在する気泡をハウジンク２内上方まで誘導して、
血液導入口２１から除去しやすいため好ましい。The blood passage 34 has a central axis at an angle of about 75 to 90 ° with the central axis of the rotating body 3 (in the illustrated example,
90 °).
According to such a configuration, at the time of filling blood, the blood passage 34
To guide the air bubbles existing inside the housing 2 to the upper side,
This is preferable because it can be easily removed from the blood inlet 21.
【００１９】血液通路３４の断面積の減少率（通路出口
端の断面積に対する通路入口端の断面積の割合）として
は、５０％以下であることが望まれる。It is desirable that the reduction rate of the cross-sectional area of the blood passage 34 (the ratio of the cross-sectional area of the passage entrance end to the cross-sectional area of the passage exit end) is 50% or less.
【００２０】さらに、各血液通路３４は、それぞれのな
す角度が全て等しくなるよう配置されることが好まし
い。また、血液通路３４の本数は、特に限定されるもの
ではないが、通常、２〜１２本とされることが望まれ
る。Further, it is preferable that the blood passages 34 are arranged so that the angles formed by the blood passages are all equal. Although the number of blood passages 34 is not particularly limited, it is generally desirable that the number be 2 to 12 blood passages.
【００２１】シュラウド３３の血液流入口３１１を臨む
位置には、血液流入口３１１から流入した血液を分流さ
せ、各血液通路３４へ効率よく血液を分配、案内させる
ための円錐状の突起部３３１が形成されている。ここ
で、突起部３３１の傾斜面のなす角度は、中心軸に対し
て１０〜８０゜程度であることが好ましい。また、突起
部３３１の底部直径は、血液流入口３１１の口径の１／
１〜１／４程度であることが好ましい。At a position facing the blood inlet 311 of the shroud 33, a conical projection 331 for dividing the blood flowing from the blood inlet 311 and efficiently distributing and guiding the blood to each blood passage 34 is provided. Is formed. Here, the angle formed by the inclined surface of the protrusion 331 is preferably about 10 to 80 ° with respect to the central axis. The diameter of the bottom of the protrusion 331 is 1 / the diameter of the blood inlet 311.
It is preferably about 1 to 1/4.
【００２２】次に、軸受け４について説明する。Next, the bearing 4 will be described.
【００２３】軸受け４は回転体３をハウジング内におい
て回転可能に支持するものであり、前記シュラウド３３
に固定されたシャフト４１と、前記ハウジンク２内部底
面に設置されたボールベアリング装置４２により構成さ
れている。ボールベアリング装置４２とハウジンク２
は、シール装置５によって液密に隔絶されていることが
好ましい。The bearing 4 rotatably supports the rotating body 3 in the housing.
And a ball bearing device 42 installed on the inner bottom surface of the housing 2. Ball bearing device 42 and housing 2
Are preferably liquid-tightly isolated by a sealing device 5.
【００２４】シール装置５としては、図示のようなリッ
プシールに限定されず、弾性部材とカウンターフェース
を用いたフェースシール、あるいは摺動部材とカウンタ
ーフェースを用いたメカニカルシール等を適用してもよ
い。The sealing device 5 is not limited to the lip seal as shown, but may be a face seal using an elastic member and a counter face, or a mechanical seal using a sliding member and a counter face. .
【００２５】また、ボールベアリング装置４２のかわり
に、滑り軸受等を用いることも可能である。Further, instead of the ball bearing device 42, a slide bearing or the like can be used.
【００２６】一方、回転体３を回転駆動するための回転
トルクは、外部モータ６の回転軸と同軸に固定された駆
動マグネット７から従動マグネット３２に伝達される。
これにより、外部モータ６の回転に伴って回転体３が回
転し、血液導入口２１から導入された血液は、回転体３
の血液流入口３１１を通過し、さらに放射状に配置され
た複数の血液通路３４を通過して遠心力が付与され、血
液導出口２２から導出される。なお、外部モータ６を、
偏平型のステータコイルのみで構成し、従動マグネット
３２をステータコイルにて直接駆動する偏平型ブラシレ
スモータ構造とすることも可能である。On the other hand, a rotational torque for rotationally driving the rotating body 3 is transmitted to the driven magnet 32 from the driving magnet 7 fixed coaxially with the rotation axis of the external motor 6.
As a result, the rotating body 3 rotates with the rotation of the external motor 6, and the blood introduced from the blood inlet 21 is rotated by the rotating body 3.
, And through a plurality of radially arranged blood passages 34, a centrifugal force is applied, and the blood is drawn out from the blood outlet 22. Note that the external motor 6 is
It is also possible to use only a flat type stator coil, and to use a flat type brushless motor structure in which the driven magnet 32 is directly driven by the stator coil.
【００２７】次に、本発明の他の実施態様について図２
を参照して説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【００２８】図２（ａ）は本発明の他の実施態様の血液
ポンプ装置の概略構造を示す図であり、図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a schematic structure of a blood pump device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2A. FIG.
【００２９】図２に示す実施態様と、図１に示す実施態
様との相違は、血液通路３４を、ストレート状を呈し、
かつ断面積が通路内の血液流に沿って略一定となるよう
に構成した点である。このようにすることにより、図１
に示す血液ポンプ装置に比べて、血液充填量をほぼ同等
とし、しかもより高いポンプ特性を発揮することが可能
になる。その他の構成は、図１に示す実施例と同様であ
るので、その説明は省略する。The difference between the embodiment shown in FIG. 2 and the embodiment shown in FIG. 1 is that the blood passage 34 has a straight shape,
In addition, the cross-sectional area is configured to be substantially constant along the blood flow in the passage. By doing so, FIG.
As compared with the blood pump device shown in (1), it is possible to make the blood filling amount substantially equal and to exhibit higher pump characteristics. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
【００３０】なお、本発明の血液ポンプは、図１に示す
血液通路３４が湾曲状を呈し、かつ断面積が単調に減少
するよう構成したもの、および図２に示す血液通路３４
がストレート状を呈し、かつ断面積が通路内の血液流に
沿って略一定となるように構成したものに限らず、血液
通路３４がストレート状を呈しかつ断面積が単調に減少
するよう構成したもの、あるいは血液通路３４が湾曲状
を呈しかつ断面積が略一定となるよう構成したものでも
ほぼ同様の効果を有する。The blood pump of the present invention has a configuration in which the blood passage 34 shown in FIG. 1 has a curved shape and the cross-sectional area decreases monotonically, and the blood passage 34 shown in FIG.
Is not limited to one having a straight shape and the cross-sectional area is substantially constant along the blood flow in the passage, but the blood passage 34 is configured to have a straight shape and the cross-sectional area decreases monotonically. The same effect can be obtained even if the blood passage 34 has a curved shape and the cross-sectional area is substantially constant.
【００３１】また、軸受け構造も図１および図２に示す
構造に限定されることなく、例えばシャフト４１がハウ
ジンク２内に固定され、ボールベアリング装置４２およ
びシール装置５がシュラウド３３内に配置されていても
よく、また、駆動装置と従動装置がマグネットを介さず
直接接続されていてもよい。The bearing structure is not limited to the structure shown in FIGS. 1 and 2. For example, the shaft 41 is fixed in the housing 2, and the ball bearing device 42 and the sealing device 5 are arranged in the shroud 33. Alternatively, the driving device and the driven device may be directly connected without using a magnet.
【００３２】また、送液される液体も血液に限定される
ものではなく、熱によって変性しやすい物質を含む液体
であれば、どのような液体に適用してもよい。The liquid to be sent is not limited to blood, but may be applied to any liquid containing a substance which is easily denatured by heat.
【００３３】次に、より具体的な実施例を示して、本発
明をさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be described in more detail with reference to more specific examples.
【００３４】[0034]
［実施例１］図１に示す血液ポンプ装置を製造した。 〈ハウジング〉 ・材質 アクリル樹脂 ・ハウジンク内径 ８４ｍｍ ・血液充填量 ５０ｃｃ ・血液導入口内径 ８ｍｍ ・血液導出口内径 ８ｍｍ 〈回転体〉 ・材質 ポリカーボネート樹脂 ・血液流入口内径 １９ｍｍ ・血液通路本数 ６本 （等角度をなすよう配置） ・血液通路の流入開口の断面積 ５０ｍｍ2 ・血液通路の流出開口の断面積 ３３ｍｍ2 ・液体通路の中心軸と回転体の中心軸のなす角度 ９０゜ ・突起部の傾斜面のなす角度 ４５゜ ・突起部の底部直径 １５ｍｍ ・従動マグネット 外径７０ｍｍ、内径３２ｍｍ、厚さ８ｍｍの６ 極着磁フェライトマグネット 〈外部駆動装置〉 ・モータ ９０Ｗ ブラシレスＤＣモータ ・駆動マグネット 外径７０ｍｍ、内径３２ｍｍ、厚さ１０ｍｍの ６極着磁フェライトマグネット （マグネット間隔８．５ｍｍ） Example 1 The blood pump device shown in FIG. 1 was manufactured. <Housing> ・ Material Acrylic resin ・ Housing inner diameter 84mm ・ Blood filling volume 50cc ・ Blood inlet inner diameter 8mm ・ Blood outlet inner diameter 8mm <Rotating body> ・ Material Polycarbonate resin ・ Blood inlet inner diameter 19mm ・ Number of blood passages 6 (etc.) (Arranged at an angle) ・ Cross-sectional area of inflow opening of blood passage 50mmTwo ・ Cross-sectional area of outflow opening of blood passage 33mmTwo The angle between the central axis of the liquid passage and the central axis of the rotating body is 90 °. The angle between the inclined surfaces of the projections is 45 °. The bottom diameter of the projections is 15mm. Polarized magnetized ferrite magnet <External drive> ・ Motor 90W brushless DC motor ・ Drive magnet 6-pole magnetized ferrite magnet with outer diameter 70mm, inner diameter 32mm, thickness 10mm (magnet interval 8.5mm)
【００３５】［比較例］特公昭５７−２３１１４号記載
の血液ポンプ（Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｓ社製、モデルＢＰ
８０）を用いた。なお、この血液ポンプの血液充填量は
８０ｃｃであった。[Comparative Example] A blood pump described in JP-B-57-23114 (Model BP, manufactured by Biomedicas)
80) was used. The blood filling volume of this blood pump was 80 cc.
【００３６】［ポンプ効率の測定］これらの血液ポンプ
装置を、被送液としてヘマトクリット値４３％の血液
１．８リットルを用い、４００ｍｍＨｇ、３Ｌ／ｍｉｎ
の条件で運転させたところ、その動作点での、実施例１
の血液ポンプの回転数は２３７０ｒｐｍ、比較例の血液
ポンプの回転数は２９００ｒｐｍであった。これによ
り、本発明の血液ポンプは、比較例のポンプに比べて、
同様の吐出圧力を得るために、血液充填量を格段に減少
させることができるとともに、低回転で運転できること
が確認された。[Measurement of Pump Efficiency] Using these blood pump devices, 1.8 liters of blood having a hematocrit value of 43% was used as a liquid to be sent, 400 mmHg, 3 L / min.
Example 1 at the operating point when operated under the conditions of
The rotation speed of the blood pump was 2370 rpm, and the rotation speed of the blood pump of the comparative example was 2900 rpm. Thereby, the blood pump of the present invention, compared with the pump of the comparative example,
In order to obtain the same discharge pressure, it was confirmed that the blood filling amount could be remarkably reduced and the operation at low rotation was possible.
【００３７】［溶血率の測定］これらの血液ポンプ装置
を、被送液としてヘマトクリット値４３％の血液１．８
リットルを用い、４００ｍｍＨｇ、３Ｌ／ｍｉｎの条件
で運転させ、経時的な溶血率（血液中のフリーヘモグロ
ビン濃度）を測定した。その結果を図３に示す。[Measurement of Hemolysis Rate] These blood pump devices were used as a liquid to be sent, with 1.8% blood having a hematocrit value of 43%.
Using a liter, the device was operated under the conditions of 400 mmHg and 3 L / min, and the hemolysis rate over time (free hemoglobin concentration in blood) was measured. The result is shown in FIG.
【００３８】図３より明らかなように、本発明に係る実
施例１の血液ポンプは、比較例の血液ポンプとほぼ同程
度に低い溶血特性を有することが確認された。なお、図
中、ｃｏｎｔｒｏｌは、搬送処理されていない血液中の
溶血率を示すものである。As is apparent from FIG. 3, it was confirmed that the blood pump of Example 1 according to the present invention had hemolysis characteristics almost as low as the blood pump of the comparative example. In the figure, control indicates the hemolysis rate in the blood that has not been transported.
【００３９】［実施例２］図２に示す血液ポンプを作成
した。 〈ハウジング〉 ・材質 アクリル樹脂 ・ハウジンク内径 ８４ｍｍ ・血液充填量 ４７ｃｃ ・血液導入口内径 ８ｍｍ ・血液導出口内径 ８ｍｍ 〈回転体〉 ・材質 ポリカーボネート樹脂 ・血液流入口内径 １９ｍｍ ・血液通路本数 ６本 （等角度をなすように配置） ・血液通路の流入開口の断面積 ３２ｍｍ2 ・血液通路の流出開口の断面積 ３２ｍｍ2 ・液体通路の中心軸と回転体の中心軸のなす角度 ８０゜ ・突起部の傾斜面のなす角度 ４５゜ ・突起部の底部直径 １０ｍｍ ・従動マグネット 外径７０ｍｍ、内径３２ｍｍ、厚さ８ｍｍの６ 極着磁フェライトマグネット 〈外部駆動装置〉 ・実施例１と同様のもの。[Embodiment 2] The blood pump shown in FIG. 2 was prepared.
did. <Housing>-Material Acrylic resin-Housing inner diameter 84mm-Blood filling amount 47cc-Blood inlet 8mm-Blood outlet 8mm <Rotating body>-Material polycarbonate resin-Blood inlet 19mm-Number of blood passages 6 (etc.)・ The cross-sectional area of the inflow opening of the blood passage is 32mmTwo ・ Cross-sectional area of outflow opening of blood passage 32mmTwo The angle between the central axis of the liquid passage and the central axis of the rotating body is 80 °. The angle between the inclined surfaces of the projections is 45 °. The bottom diameter of the projections is 10mm. Polarized magnetized ferrite magnet <External drive> ・ Same as in Example 1.
【００４０】［ポンプ特性の測定］実施例１および２の
血液ポンプを用いて４ｃｐグリセリン溶液を送液し、ポ
ンプ特性を測定した。なお、測定は、回転数、ポンプ流
量を変えることにより行った。その結果を図４（ａ）お
よび図４（ｂ）に示す。図４（ａ）および図４（ｂ）か
ら明らかなように、本発明に係る血液ポンプのいずれも
が良好なポンプ特性を発揮した。[Measurement of Pump Characteristics] Using the blood pumps of Examples 1 and 2, a 4 cp glycerin solution was fed, and the pump characteristics were measured. The measurement was performed by changing the number of rotations and the pump flow rate. The results are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4 (a) and 4 (b), all of the blood pumps according to the present invention exhibited good pump characteristics.
【００４１】[0041]
【作用】以上のように本発明に係る液体ポンプは構成さ
れているので、液体導入口２１から導入された液体は、
回転体３の液体流入口３１１を通過し、さらに放射状に
配置された複数の液体通路３４を通過して遠心力が付与
され、液体導出口２２から導出される。この際、前記液
体通路３４は、通路内の液体流に沿って断面積が略一定
か、もしくは単調に減少するように形成されているの
で、液体の流れは等速流もしくは加速流となり、流れの
剥離が生じにくく、液体充填量を増加させることなく乱
流の発生を抑制することができ、従って血液中の有形成
分の破損が抑制される。さらに、液体通路３４がストレ
ート形状であれば、ポンプ特性を低下させることなく、
より体液充填量を減少させることができる。また、液体
通路３４の中心軸が回転体３の中心軸と７５〜９０゜の
角度をなすように構成されていれば、ポンプ特性を低下
させることなく、気泡抜け性を良好とすることができ
る。As described above, since the liquid pump according to the present invention is configured, the liquid introduced from the liquid inlet 21 is
The liquid passes through the liquid inlet 311 of the rotating body 3, and further passes through a plurality of radially arranged liquid passages 34, is applied with centrifugal force, and is drawn out from the liquid outlet 22. At this time, since the liquid passage 34 is formed such that the cross-sectional area is substantially constant or monotonically reduced along the liquid flow in the passage, the liquid flow becomes a constant velocity flow or an accelerating flow. Is less likely to occur, and turbulence can be suppressed without increasing the amount of liquid to be charged, thereby preventing damage to the formed components in blood. Further, if the liquid passage 34 has a straight shape, the liquid passage 34 does not deteriorate the pump characteristics.
The body fluid filling amount can be further reduced. Further, if the central axis of the liquid passage 34 is configured to form an angle of 75 to 90 ° with the central axis of the rotating body 3, it is possible to improve the bubble removing property without deteriorating the pump characteristics. .
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の液体ポ
ンプ装置は、液体導入口および液体導出口を有するとと
もに、内部に略円形の室を有するハウジングと、放射状
に配置された複数の液体通路を有するとともに、前記ハ
ウジング内に回転可能に収容された回転体と、当該回転
体を回転可能に支持する軸受けとを備える液体ポンプ装
置であって、前記回転体はカバーとシュラウドとから構
成されており、当該カバーと当該シュラウドとの間に前
記液体通路が形成され、前記液体通路は、当該通路内の
液体流に沿って断面積が略一定か、もしくは単調に減少
するように形成されていることを特徴とするので、液体
の流れは等速流もしくは加速流となり、流れの剥離が生
じにくく、液体充填量を増加させることなく乱流の発生
を抑制することができ、従って血液中の有形成分の破損
が抑制される。さらに、液体流路がストレート形状であ
れば、ポンプ特性を低下させることなく、より液体充填
量を減少させることができる。また、液体通路の中心軸
が回転体の中心軸と７５〜９０°の角度をなすように構
成されていれば、ポンプ特性を低下させることなく、気
泡抜け性を良好とすることができる。As described in detail above, the liquid pump device of the present invention has a housing having a liquid inlet and a liquid outlet and having a substantially circular chamber therein, and a plurality of radially arranged chambers. A liquid pump device having a liquid passage, a rotating body rotatably housed in the housing, and a bearing rotatably supporting the rotating body, wherein the rotating body includes a cover and a shroud. The liquid passage is formed between the cover and the shroud, and the liquid passage is formed such that the cross-sectional area is substantially constant or monotonically reduced along the liquid flow in the passage. The flow of the liquid is a uniform flow or an accelerated flow, the flow is hardly separated, and the generation of turbulence can be suppressed without increasing the liquid filling amount. Can, therefore breakage of solid components in the blood can be suppressed. Furthermore, if the liquid flow path is straight, the liquid filling amount can be further reduced without lowering the pump characteristics. In addition, if the center axis of the liquid passage is configured to form an angle of 75 to 90 ° with the center axis of the rotating body, it is possible to improve the bubble-removing property without deteriorating the pump characteristics.
【図１】本発明の実施態様に係る血液ポンプの概略構造
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a blood pump according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施態様に係る血液ポンプの概略
構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of a blood pump according to another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例の血液ポンプおよび比較例の血
液ポンプの溶血特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing hemolysis characteristics of a blood pump of an example of the present invention and a blood pump of a comparative example.
【図４】本発明の実施例の血液ポンプおよび他の実施例
の血液ポンプのポンプ特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing pump characteristics of a blood pump according to an embodiment of the present invention and a blood pump according to another embodiment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 1/10 F04D 7/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61M 1/10 F04D 7/02
Claims (3)
ともに、内部に略円形の室を有するハウジングと、 放射状に配置された複数の液体通路を有するとともに、
前記ハウジング内に回転可能に収容された回転体と、 当該回転体を回転可能に支持する軸受けとを備える液体
ポンプ装置であって、 前記回転体はカバーとシュラウドとから構成されてお
り、当該カバーと当該シュラウドとの間に前記液体通路
が形成され、 前記液体通路は、当該通路内の液体流に沿って断面積が
略一定か、もしくは単調に減少するように形成されてい
ることを特徴とする液体ポンプ装置。1. A housing having a liquid inlet and a liquid outlet and having a substantially circular chamber therein, and a plurality of liquid passages arranged radially,
A liquid pump device comprising: a rotating body rotatably accommodated in the housing; and a bearing rotatably supporting the rotating body, wherein the rotating body includes a cover and a shroud; And the liquid passage is formed between the liquid passage and the shroud, and the liquid passage is formed such that a cross-sectional area thereof is substantially constant or monotonically reduced along a liquid flow in the passage. Liquid pumping equipment.
項１記載の液体ポンプ装置。2. The liquid pump device according to claim 1, wherein the liquid passage has a straight shape.
体の中心軸と７５〜９０°の角度をなすように構成され
てなる請求項１または２に記載の液体ポンプ装置。3. The liquid pump device according to claim 1, wherein the liquid passage is configured such that a central axis thereof forms an angle of 75 to 90 ° with a central axis of the rotating body.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03135943A JP3086004B2 (en) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | Liquid pump device |
| EP92107771A EP0518050B1 (en) | 1991-05-10 | 1992-05-08 | Liquid pump apparatus |
| DE69212074T DE69212074T2 (en) | 1991-05-10 | 1992-05-08 | Liquid pump |
| US08/012,247 US5316440A (en) | 1991-05-10 | 1993-02-01 | Blood pump apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03135943A JP3086004B2 (en) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | Liquid pump device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336073A JPH04336073A (en) | 1992-11-24 |
| JP3086004B2 true JP3086004B2 (en) | 2000-09-11 |
Family
ID=15163475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03135943A Expired - Lifetime JP3086004B2 (en) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | Liquid pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086004B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019070048A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | テルモ株式会社 | Extracorporeal-circulation blood pump device |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP03135943A patent/JP3086004B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04336073A (en) | 1992-11-24 |
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