JP6466609B2

JP6466609B2 - 遠心ポンプ

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Publication number: JP6466609B2
Application number: JP2018042203A
Authority: JP
Inventors: 洋介板持
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP6306725B2; EP3196470A4; EP3196470A1; WO2016042975A1; JPWO2016042975A1; US10272185B2; EP3196470B1; US20170122337A1; JP2018134428A

Description

本発明は、遠心ポンプに関する。

従来、血液を搬送する血液ポンプとしては、遠心力によって血液を送り出すターボ型のポンプがあり、中空のハウジングと、ハウジング内に回転可能に収納されたインペラと、インペラの回転中心となる回転軸（軸部材）と、回転軸の上端部を回転可能に支持する上部軸受けと、回転軸の下端部を回転可能に支持する下部軸受けとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の血液ポンプでは、ハウジングは、血液が流入する入口ポートと、血液が流出する出口ポートとを有している。これら入口ポートと出口ポートとは、ハウジングから筒状に突出して形成されている。また、入口ポートは、その中心軸が回転軸と一致するように、軸部材の延長上に設けられている。

ここで、近年では、入口ポートが回転軸に対して傾斜して設けられている血液ポンプが用いられている。この場合、例えば、入口ポートの途中に凹部を形成し、凹部内に上部軸受けを設置する構成が挙げられる。

しかしながら、このような構成では、凹部の深さや形状にもよるが、血液が入口ポートを流下する際、凹部内には、血液が滞留する傾向を示す。このため、長時間、血液ポンプを使用した場合、回転軸の凹部内、特に回転軸の凹部に挿入された部分の外周部に血栓が形成される可能性がある。

特許第４５４８４５０号公報

本発明の目的は、血液流入ポート内において血栓が形成されるのを効果的に防止または抑制することができる遠心ポンプを提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
（１）中空体で構成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体から筒状に突出形成され、前記ハウジング本体に連通し、血液が流入する血液流入ポートと、前記ハウジング本体の前記血液流入ポートとは異なる位置に設けられ、血液が流出する血液流出ポートとを有するハウジングと、
前記中空部内に回転可能に収納され、その回転により血液に遠心力を付与する遠心力付与部材と、
前記遠心力付与部材を前記ハウジングに対し回転可能に支持する支持機構と、
血液の流れを整流する整流部とを備え、
前記支持機構は、前記遠心力付与部材の回転中心に設置された軸部材と、
前記軸部材の一端部を回転可能に支持し、前記血液流入ポートの内周部に設置された第１の軸受けと、
前記軸部材の他端部を回転可能に支持する第２の軸受けとを有し、
前記第１の軸受けは、前記血液流入ポートの内側に臨み、前記血液流入ポートの内周面とともに血液の流路を形成する血液流路形成面を有し、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面と、前記血液流入ポートの中心軸からの距離が同じか、または、前記血液流入ポートの内周面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置しており、
前記整流部は、前記血液流入ポートの内周部の前記第１の軸受けよりも上流側に突出形成され、前記血液流入ポートの中心軸に沿って延在し、横断面形状が、前記血液流入ポートの中心軸側に頂部を有する形状をなすものであり、上流側にいくに従って幅および突出高さが徐々に小さくなっていることを特徴とする遠心ポンプ。

（２）前記血液流入ポートは、前記遠心力付与部材の回転中心に対して傾斜した部分を有し、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面と同じ方向に傾斜している部分を有する上記（１）に記載の遠心ポンプ。

（３）前記血液流入ポートは、円筒状をなし、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面の湾曲形状に沿って湾曲している部分を有する上記（１）または（２）に記載の遠心ポンプ。

（４）前記第１の軸受けは、外形形状が円柱状をなし、
前記血液流路形成面は、前記第１の軸受けの長手方向に沿ってずれた多段構造になっており、第１の血液流路形成面と、前記第１の血液流路形成面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置する第２の血液流路形成面とを有している上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の遠心ポンプ。

（５）前記第１の軸受けは、外径が異なる大径部および小径部を有し、
前記第１の血液流路形成面は、前記大径部の前記血液流入ポートの内側に臨む面で構成され、
前記第２の血液流路形成面は、前記小径部の前記血液流入ポートの内側に臨む面で構成されている上記（４）に記載の遠心ポンプ。

（６）前記第１の軸受けは、前記軸部材の一端面と接触して支持する支持面を有し、
前記支持面は、前記血液流入ポートの内周面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置している上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の遠心ポンプ。

（７）前記整流部は、前記頂部を介して互いに反対側に位置する一対の側面を有し、
前記一対の側面は、それぞれ、互いに接近する方向に湾曲している上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の遠心ポンプ。

本発明によれば、第１の軸受けの血液流路形成面が、血液流入ポートの内周面と血液流入ポートの中心軸からの距離が同じか、または、血液流入ポートの内周面よりも血液流入ポートの中心軸側に位置しているため、血液流入ポート内、特に、軸部材や第１の軸受けの周辺において血液が円滑に流下することができる。よって、流入ポート内において血栓が形成されるのを効果的に防止または抑制することができる。

図１は、本発明の遠心ポンプの実施形態を示す断面側面図である。図２は、本発明の遠心ポンプの実施形態を示す断面平面図である。図３は、本発明の遠心ポンプが備える第１の軸受けの斜視図である。図４は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図５は、本発明の遠心ポンプ（第２実施形態）が備える第１の軸受けの斜視図である。図６は、本発明の遠心ポンプ（第２実施形態）の拡大断面図である。図７は、本発明の遠心ポンプ（第３実施形態）が備える第１の軸受けの斜視図である。図８は、本発明の遠心ポンプ（第３実施形態）の拡大断面図である。図９は、本発明の遠心ポンプ（第４実施形態）の拡大断面図である。図１０は、本発明の遠心ポンプ（第４実施形態）を血液流入ポートの開口側から見た図である。

以下、本発明の遠心ポンプを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の遠心ポンプの実施形態を示す断面側面図である。図２は、本発明の遠心ポンプの実施形態を示す断面平面図である。図３は、本発明の遠心ポンプが備える第１の軸受けの斜視図である。図４は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１、図３（図５〜図９についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。

図１に示す遠心ポンプ１は、中空体で構成されたハウジング２と、ハウジング２内に回転可能に収納された回転体（インペラ）３と、回転体３をハウジング２に対し回転可能に支持する支持機構４とを備えている。以下、各部の構成について説明する。

ハウジング２は、ハウジング本体２０と、血液Ｑが流入する血液流入ポート２５と、血液Ｑが流出する血液流出ポート２６とを有している。

ハウジング本体２０は、偏平な円筒状の部材で構成され、その上端を閉塞する天板２１と、天板２１の縁部から立設した側壁２３と、下端を閉塞する底板２２とを有している。そして、天板２１と底板２２と側壁２３とで囲まれた偏平な空間（中空部）がポンプ室２４となる。

血液流入ポート２５と血液流出ポート２６とは、それぞれ、ポンプ室２４に連通している。そして、血液流入ポート２５から流入した血液Ｑは、ポンプ室２４を介して、血液流出ポート２６から流出することができる。

図１に示すように、血液流入ポート２５は、天板２１（一端部）の中心部に管状（円筒状）に突出形成されている。血液流入ポート２５は、その長手方向の途中が屈曲しており、当該屈曲部２５１を境界部として天板２１側の根元部２５２と、それと反対側の接続部２５３とに分けることができる。接続部２５３は、回転体３の回転軸に対して傾斜して設けられている。この接続部２５３には、例えば血液回路を構成するチューブを接続することができる。

図２に示すように、血液流出ポート２６は、側壁２３の外周面（外周部）２３１に管状に突出形成されている。この血液流出ポート２６は、側壁２３の外周面２３１の接線方向に向かって突出している。

ハウジング本体２０のポンプ室２４内には、円盤状をなす回転体３が同心的に配置されている。この回転体３は、回転することにより、血液Ｑに遠心力を付与する遠心力付与部材である。

図２に示すように、回転体３は、血液Ｑが通過する複数本（図示の構成では６本）の血液流路３１を有している。これらの血液流路３１は、回転体３の中心から放射状に形成されている。また、各血液流路３１の回転体３の中心側の部分同士は、互いに合流（交差）しており、回転体３の上面３２に開口している。一方、血液流路３１の回転体３の中心側と反対側の部分は、それぞれ、回転体３の外周面３３に開口している。また、回転体３の外周面３３とハウジング２の側壁２３の内周面２３２との間には、間隙２４１が形成されている。

そして、このような回転体３がハウジング２を上から見たような図２のように軸部材５を中心に時計回りに回転すると、血液流入ポート２５から流入した血液Ｑは、各血液流路３１にその回転体３の中心側の部分から入り込み、遠心力を受けて、血液流路３１を流下する。この流下した血液Ｑは、間隙２４１内に流出する。その後、血液Ｑは、間隙２４１内で図２中の時計回りの回転力を受けて、血液流出ポート２６に至ると、当該血液流出ポート２６から確実に排出されることとなる。

図１に示すように、回転体３には、血液流路３１の下側の部分に、磁石が設置されている。なお、図１に示す構成では、複数（例えば６つ）の永久磁石３４を用いている。遠心ポンプ１を駆動するに際しては、後述する軸部材５が鉛直方向と平行となるようにハウジング２の底板２２を下側にして、当該遠心ポンプ１を外部駆動手段（図示せず）に装着する。この装着状態で遠心ポンプ１が使用される。外部駆動手段は、例えば、モータと、モータに連結された永久磁石とを有し、この永久磁石が遠心ポンプ１に内蔵された永久磁石３４と磁力により引き付け合う。そして、この状態でモータが回転すると、その回転力が前記引き付け合う磁石同士を介して伝達されて、回転体３も回転することができる。

なお、回転体３の直径は、特に限定されないが、例えば、２０〜２００ｍｍであるのが好ましく、３０〜１００ｍｍであるのがより好ましい。回転体３の厚さは、特に限定されないが、例えば、３〜４０ｍｍであるのが好ましく、５〜３０ｍｍであるのがより好ましい。回転体３の最大回転数は、特に限定されないが、例えば、２０００〜６０００ｒｐｍであるのが好ましく、２５００〜５０００ｒｐｍであるのがより好ましい。

また、回転体３およびハウジング２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のようなポリエステル、ポリサルフォン、ポリアリレート等の各種硬質樹脂が挙げられる。また、これらの構成材料のうちでも、特に、血液Ｑとの適合性に優れ、また、透明性、成形加工性に優れるという点で、ポリカーボネート、アクリル樹脂が好ましい。

図１に示すように、回転体３は、支持機構４を介してハウジング２に対し回転可能に支持されている。支持機構４は、軸部材５と、軸部材５の上端部（一端部）を回転可能に支持する第１の軸受け６と、軸部材５の下端部（他端部）を回転可能に支持する第２の軸受け７とを有している。

軸部材５は、回転体３の回転中心に設置されている。軸部材５は、両端部が丸みを帯びた棒状の部材で構成されている。軸部材５の構成材料としてセラミックを用いる場合、軸部材５の両端部は、研磨を施すことで軸部材５が回転する際の両端部の摺動性が向上する。また、軸部材５の構成材料として金属材料を用いる場合、軸部材５の両端部には、研磨を施した上で、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やチタン等のコーティングが施されていてもよい。これにより、軸部材５が回転する際の両端部の摺動性や耐久性が向上する。

第１の軸受け６は、血液流入ポート２５の接続部２５３の内周部に凹没して形成された第１の軸受け設置部（凹部）２５４に設置、固定されている。第２の軸受け７は、ハウジング２の底板２２の中心部に凹没して形成された第２の軸受け設置部２２１に設置、固定されている。なお、第１の軸受け６、第２の軸受け７のハウジング２に対する固定方法としては、特に限定されないが、例えば、嵌合による方法、接着（接着剤や溶媒による接着）による方法、融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）による方法、インサート成形による方法等が挙げられる。

図１および図３に示すように、第１の軸受け６は、外形形状が円柱状をなし、回転体３の回転中心方向に延在している。第１の軸受け６は、軸部材５の上端部が挿入される挿入部６１を有している。挿入部６１は、第１の軸受け６の下面６２に開放する凹部で構成されている。また、挿入部６１の底部は、軸部材５の上端面と接触して支持する支持面６１１となっており、軸部材５の上端面の形状に沿って湾曲している。

ここで、第１の軸受け６の下面（血液流路形成面）６２は、血液流入ポート２５の内側に臨んでおり、血液流入ポート２５（接続部２５３）の内周面２５５とともに血液の流路を形成している。この第１の軸受け６の下面６２は、血液流入ポート２５の内周面２５５と同じ方向に、かつ、同じ傾斜角度で傾斜している。また、第１の軸受け６の下面６２は、血液流入ポート２５の内周面２５５と血液流入ポート２５（接続部２５３）の中心軸Ｏからの距離が同じになっている。すなわち、第１の軸受け６の下面６２と血液流入ポート２５の内周面２５５とは境界部で段差のない連続面になっており、第１の軸受け６の下面６２は、血液流入ポート２５の内周面２５５と、血液流入ポート２５の径方向の位置が同じになっていると言える。

このような構成によれば、血液Ｑが滞留し得る段差を解消することができる。これにより、図１中の拡大部分に示すように、血液流入ポート２５内を流下する血液Ｑが、血液流入ポート２５の内周面２５５と第１の軸受け６の下面６２との境界部付近を流下する際、円滑に流下することができる。よって、血液流入ポート２５内に血液Ｑが滞留し得る滞留部が生じるのを効果的に防止または抑制することができる。その結果、血液流入ポート２５内（特に、軸部材５の外周部）に血栓が形成されるのを効果的に防止または抑制することができる。さらに、血液Ｑが滞留し得る段差を解消されていることにより、使用開始時に遠心ポンプ１に血液を充填する際の気泡抜きを容易にすることができたり、血液Ｑ中に気泡が混在している場合、当該気泡の滞留も防止することができる。

また、図４に示すように、第１の軸受け６の下面６２は、血液流入ポート２５の内周面２５５の曲率と同じ曲率で湾曲している。このため、図４中に示す断面において、第１の軸受け６の下面６２は、血液流入ポート２５の内周面２５５とともに円形の内面を形成している。これにより、血液Ｑは、血液流入ポート２５内をより円滑に流下することができる。

第１の軸受け６と第２の軸受け７とは、同じ材料で構成されるのが好ましい。また、各軸受けと軸部材５とは、互いに同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。各軸受けと軸部材５とが互いに同じ材料で構成されている場合、各構成材料に硬質のものを用い、例えば、第１の軸受け６と第２の軸受け７と軸部材５とをそれぞれ金属材料またはセラミックスで構成することができる。各軸受けと軸部材５とが互いに異なる材料で構成されている場合、軸部材５の構成材料に硬質のものを用い、各軸受けの構成材料に軸部材５よりも軟質のものを用い、例えば、軸部材５を金属材料やセラミックスで構成し、第１の軸受け６と第２の軸受け７とをそれぞれ樹脂材料で構成することができる。

樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、特に平均分子量が大きい（例えば、２００万〜１０００万程度）のポリエチレン（超高分子ポリエチレン）が好ましい。特に、第１の軸受け６を超高分子ポリエチレンで構成することにより、第１の軸受け６の耐摩耗性、加工性および自己潤滑性を高めることができる。

金属材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等が挙げられる。また、金属材料の他に、セラミックス等も用いることができる。また、このような硬質材料（金属材料やセラミックス）の硬度（ビッカース硬度（Ｈｖ））としては、特に限定されず、例えば、５０以上であるのが好ましく、１００以上であるのがより好ましい。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の遠心ポンプ（第２実施形態）が備える第１の軸受けの斜視図である。
図６は、本発明の遠心ポンプ（第２実施形態）の拡大断面図である。

以下、この図を参照して本発明の遠心ポンプの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、第１の軸受けの形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図５および図６に示すように、遠心ポンプ１Ａの第１の軸受け６Ａは、互いに外径が異なる大径部６３および小径部６４を有している。

大径部６３は、第１の軸受け設置部２５４内に挿入されている部分である。大径部６３の血液流入ポート２５内に臨む面、すなわち、下面６３１（以下、「第１の血液流路形成面２００」とも言う）は、血液流入ポート２５の内周面２５５と同じ方向に、かつ、同じ傾斜角度で傾斜している。また、大径部６３の下面６３１は、血液流入ポート２５の内周面２５５と血液流入ポート２５（接続部２５３）の中心軸Ｏからの径方向の距離が同じになっている。さらに、大径部６３の下面６３１は、血液流入ポート２５の内周面２５５の曲率と同じ曲率で湾曲している。このような大径部６３によって、血液Ｑの円滑な血流を確保することができる。

小径部６４は、大径部６３よりも血液流入ポート２５の中心軸Ｏ側に位置している。小径部６４の下面６４１は、軸部材５の回転中心に対して垂直な面になっている。なお、小径部６４の下面６４１および外周面６４２で第２の血液流路形成面３００が構成されている。

また、小径部６４では、第１実施形態での挿入部６１が省略されており、軸部材５の上端面に沿って窪んだ支持面６１１が形成されている。これにより、軸部材５が第１の軸受け６に挿入された部分をできるだけ少なくすることができる。

また、図６に示すように、支持面６１１は、血液流入ポート２５の内周面２５５よりも血液流入ポート２５の中心軸Ｏ側に位置している。これにより、軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に入り込んだ血液Ｑは、血液流入ポート２５を流下してくる血液Ｑによって押し出される。よって、血液Ｑが軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に血液Ｑが滞留するのを効果的に防止または抑制することができる。その結果、血液Ｑが軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に血栓が形成されるのを防止または抑制することができる。

このように、第１の軸受け６Ａでは、血液流入ポート２５内に臨む面が、第１の血液流路形成面２００と、第２の血液流路形成面３００とが第１の軸受け６Ａの長手方向に沿ってずれた多段構造になっている。このような構成によれば、大径部６３によって円滑な血流を確保することができるとともに、小径部６４によって軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に血栓が形成されるのを防止または抑制することができる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の遠心ポンプ（第３実施形態）が備える第１の軸受けの斜視図である。図８は、本発明の遠心ポンプ（第３実施形態）の拡大断面図である。

以下、この図を参照して本発明の遠心ポンプの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、小径部の形状が異なること以外は前記第２実施形態と同様である。

図７および図８に示すように、遠心ポンプ１Ｂの第１の軸受け６Ｂでは、小径部６４が第２実施形態の小径部よりも長い。また、第２の血液流路形成面３００（特に、下面６４１）は、血液流入ポート２５の径方向において、大径部６３の下面６３１よりも中心軸Ｏ側に位置している。本実施形態では、小径部６４の下面６４１は、中心軸Ｏと交わっている。このため、支持面６１１は、中心軸Ｏ付近に位置することとなる。このため、血液流入ポート２５の中心軸Ｏ付近では、血液Ｑの流速が比較的速い部分に支持面６１１が位置することとなる。これにより、軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に入り込んだ血液Ｑは、血液流入ポート２５を流下してくる血液Ｑによってより確実に押し出される。よって、血液Ｑが軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に血液Ｑが滞留するのがより確実に防止または抑制される。その結果、軸部材５の上端面５１と支持面６１１との間に血栓が形成されるのをより効果的に防止または抑制することができる。

＜第４実施形態＞
図９は、本発明の遠心ポンプ（第４実施形態）の拡大断面図である。図１０は、本発明の遠心ポンプ（第４実施形態）を血液流入ポートの開口側から見た図である。

以下、この図を参照して本発明の遠心ポンプの第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

本実施形態は、整流部が設けられていることと、第１の軸受けの形状が異なること以外は前述の第１実施形態と略同様である。

図９および図１０に示すように、遠心ポンプ１Ｃの第１の軸受け６Ｃでは、下面６２は、第１の軸受け設置部２５４の深さ方向と垂直になっている。また、下面６２は、血液流入ポート２５の径方向において、血液流入ポート２５の内周面２５５よりも中心軸Ｏ側に位置している。

また、血液流入ポート２５には、第１の軸受け６の上流側に設けられ、血液Ｑの流れを整流する整流部２５６が一体的に形成されている。整流部２５６は、血液流入ポート２５の内周面２５５から中心軸Ｏ側に向って突出して設けられている。また、整流部２５６は、中心軸Ｏに沿って延在している。この整流部２５６により、血液流入ポート２５を流下する血液Ｑは、整流部２５６を介して両側に流れる（図１０参照）。これにより、血液Ｑは、整流部２５６の下流側に位置する第１の軸受け６を迂回するようにして血液流入ポート２５内を流下する。よって、第１の軸受け６の周辺に血液Ｑが滞留するのをさらに効果的に防止または抑制することができる。よって、第１の軸受け６の外周部に血栓が形成されるのをさらに効果的に防止または抑制することができる。

また、整流部２５６は、横断面形状が中心軸Ｏ側に頂部を有する略三角形をなしている。そして、図１０に示すように、整流部２５６は、上流側にいくに従って幅および突出高さが徐々に小さくなっている。これにより、血液流入ポート２５を流下する血液Ｑは、上流側から緩やかに整流される。

さらに、図１０中の補助断面図に示すように、整流部２５６の一対の側面２５７は、それぞれ、互いに接近する方向に湾曲している。これにより、血液流入ポート２５を流下する血液Ｑは、上流側から、さらに緩やかに整流される。

このような構成によれば、整流部２５６は、上記効果をより確実に発揮することができる。

また、整流部２５６の下流側の端部は、第１の軸受け６Ｃの外周部に接触している。これにより、第１の軸受け６Ｃには、例えば、回転体３が回転する際に生じる得るラジアル方向への力がかかるため、第１の軸受け６Ｃが変形することを防止する、すなわち、補強部として機能し得る。その結果、遠心ポンプ１Ｃの高寿命化を図ることができる。さらに、血液Ｑの流圧による第１の軸受け６Ｃへの影響を軽減することができ、血液損傷を軽減することができる。

以上、本発明の遠心ポンプを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、遠心ポンプを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

なお、前記第１実施形態では、第１の軸受けの下面は、血液流入ポートの内周面と、血液流入ポートの中心軸との距離が同じであるが、本発明ではこれに限定されず、血液流入ポートの内周面よりも血液流入ポートの中心軸側に位置していてもよい。

また、前記各実施形態では、各軸受けとハウジングとは、別体で構成されているが、本発明ではこれに限定されず、各軸受けとハウジングとは、一体的に構成されていてもよい。

また、前記第２実施形態では、大径部の下面は、血液流入ポートの内周面と、血液流入ポートの径方向の位置が同じであるが、本発明ではこれに限定されず、血液流入ポートの内周面よりも血液流入ポートの中心軸側に位置していてもよい。

また、前記第２実施形態および第３実施形態では、小径部の下面は、第１の軸受けの長手方向に対して垂直であるが、本発明ではこれに限定されず、傾斜していてもよい。

また、前記第４実施形態では、整流部は、血液流入ポートの中心軸方向に延在しているが、本発明ではこれに限定されず、例えば、長手方向の途中が欠損して間欠的に設けられていてもよい。

また、前記第４実施形態では、整流部は、横断面形状が略三角形をなしているが、本発明ではこれに限定されず、例えば、円形、半円形、四角形またはそれ以上の多角形等であってもよい。

また、前記第４実施形態では、整流部は、下流側が第１の軸受けと接触しているが、本発明ではこれに限定されず、第１の軸受けと離間していてもよい。

また、前記第４実施形態では、整流部は、ハウジング（血液流入ポート）と一体的に形成されているが、本発明ではこれに限定されず、ハウジングとは別体で構成されていてもよく、第１の軸受けと一体的に形成されていてもよい。

本発明の遠心ポンプは、中空体で構成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体から筒状に突出形成され、前記ハウジング本体に連通し、血液が流入する血液流入ポートと、前記ハウジング本体の前記血液流入ポートとは異なる位置に設けられ、血液が流出する血液流出ポートとを有するハウジングと、前記中空部内に回転可能に収納され、その回転により血液に遠心力を付与する遠心力付与部材と、前記遠心力付与部材を前記ハウジングに対し回転可能に支持する支持機構とを備え、前記支持機構は、前記遠心力付与部材の回転中心に設置された軸部材と、前記軸部材の一端部を回転可能に支持し、前記血液流入ポートの内周部に設置された第１の軸受けと、前記軸部材の他端部を回転可能に支持する第２の軸受けとを有し、前記第１の軸受けは、前記血液流入ポートの内側に臨み、前記血液流入ポートの内周面とともに血液の流路を形成する血液流路形成面を有し、前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面と、前記血液流入ポートの中心軸からの距離が同じか、または、前記血液流入ポートの内周面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置していることを特徴とする。そのため、血液流入ポート内において血栓が形成されるのを効果的に防止または抑制することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ遠心ポンプ
２ハウジング
２０ハウジング本体
２１天板
２２底板
２２１第２の軸受け設置部
２３側壁
２３１外周面
２３２内周面
２４ポンプ室
２４１間隙
２５血液流入ポート
２５１屈曲部
２５２根元部
２５３接続部
２５４第１の軸受け設置部
２５５内周面
２５６整流部
２５７側面
２６血液流出ポート
３回転体
３１血液流路
３２上面
３３外周面
３４永久磁石
４支持機構
５軸部材
５１上端面
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ第１の軸受け
６１挿入部
６１１支持面
６２下面
６３大径部
６３１下面
６４小径部
６４１下面
６４２外周面
７第２の軸受け
２００第１の血液流路形成面
３００第２の血液流路形成面
Ｏ中心軸
Ｑ血液

Claims

中空体で構成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体から筒状に突出形成され、前記ハウジング本体に連通し、血液が流入する血液流入ポートと、前記ハウジング本体の前記血液流入ポートとは異なる位置に設けられ、血液が流出する血液流出ポートとを有するハウジングと、
前記中空部内に回転可能に収納され、その回転により血液に遠心力を付与する遠心力付与部材と、
前記遠心力付与部材を前記ハウジングに対し回転可能に支持する支持機構と、
血液の流れを整流する整流部とを備え、
前記支持機構は、前記遠心力付与部材の回転中心に設置された軸部材と、
前記軸部材の一端部を回転可能に支持し、前記血液流入ポートの内周部に設置された第１の軸受けと、
前記軸部材の他端部を回転可能に支持する第２の軸受けとを有し、
前記第１の軸受けは、前記血液流入ポートの内側に臨み、前記血液流入ポートの内周面とともに血液の流路を形成する血液流路形成面を有し、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面と、前記血液流入ポートの中心軸からの距離が同じか、または、前記血液流入ポートの内周面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置しており、
前記整流部は、前記血液流入ポートの内周部の前記第１の軸受けよりも上流側に突出形成され、前記血液流入ポートの中心軸に沿って延在し、横断面形状が、前記血液流入ポートの中心軸側に頂部を有する形状をなすものであり、上流側にいくに従って幅および突出高さが徐々に小さくなっていることを特徴とする遠心ポンプ。
前記血液流入ポートは、前記遠心力付与部材の回転中心に対して傾斜した部分を有し、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面と同じ方向に傾斜している部分を有する請求項１に記載の遠心ポンプ。
前記血液流入ポートは、円筒状をなし、
前記血液流路形成面は、前記血液流入ポートの内周面の湾曲形状に沿って湾曲している部分を有する請求項１または２に記載の遠心ポンプ。
前記第１の軸受けは、外形形状が円柱状をなし、
前記血液流路形成面は、前記第１の軸受けの長手方向に沿ってずれた多段構造になっており、第１の血液流路形成面と、前記第１の血液流路形成面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置する第２の血液流路形成面とを有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の遠心ポンプ。
前記第１の軸受けは、外径が異なる大径部および小径部を有し、
前記第１の血液流路形成面は、前記大径部の前記血液流入ポートの内側に臨む面で構成され、
前記第２の血液流路形成面は、前記小径部の前記血液流入ポートの内側に臨む面で構成されている請求項４に記載の遠心ポンプ。
前記第１の軸受けは、前記軸部材の一端面と接触して支持する支持面を有し、
前記支持面は、前記血液流入ポートの内周面よりも前記血液流入ポートの中心軸側に位置している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の遠心ポンプ。
前記整流部は、前記頂部を介して互いに反対側に位置する一対の側面を有し、
前記一対の側面は、それぞれ、互いに接近する方向に湾曲している請求項１ないし６のいずれか１項に記載の遠心ポンプ。