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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810454269.5 (22)申请日 2018.05.14 (71)申请人 苏州心擎医疗技术有限公司 地址 215163 江苏省苏州市高新区科技城 锦峰路158号101Park13幢1楼 (72)发明人 颜翊凡 (51)Int.Cl. A61M 1/10(2006.01) (54)发明名称 泵装置 (57)摘要 本发明涉及生物医疗技术领域， 具体涉及一 种能够应用于例如体外心室循环辅助系统的泵 装置， 包括： 泵头外壳， 泵头外壳具有容腔、 流体 入口和流体出口； 转子，。
2、 转子设于容腔内， 转子能 够悬浮并旋转， 利用旋转产生的离心力将从流体 入口进入到容腔内的流体引导向流体出口； 转子 设有第一磁性部件； 驱动系统， 驱动系统用于驱 动转子悬浮及旋转， 驱动系统还包括第二磁性部 件， 第二磁性部件与第一磁性部件相互吸引； 转 子包括转子基座和叶片， 转子基座上形成有动压 结构； 动压结构包括动压槽及螺旋线； 动压槽为 螺旋槽； 螺旋槽沿转子的径向呈收敛状， 且越靠 近转子的径向中心， 螺旋槽的宽度越窄； 螺旋槽 的深度沿转子的径向逐渐变浅， 且越靠近转子的 径向中心， 螺旋槽的深度越浅。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 108525039 A 2。
3、018.09.14 CN 108525039 A 1.一种泵装置， 包括： 泵头外壳， 所述泵头外壳具有容腔、 流体入口和流体出口； 转子， 所述转子设于所述容腔内， 所述转子能够悬浮并旋转， 利用旋转产生的离心力将 从所述流体入口进入到所述容腔内的流体引导向所述流体出口； 所述转子设有第一磁性部件； 驱动系统， 所述驱动系统用于驱动所述转子悬浮及旋转， 所述驱动系统还包括第二磁 性部件， 所述第二磁性部件与所述第一磁性部件相互吸引； 所述转子包括转子基座和叶片， 所述转子基座上形成有动压结构， 当所述转子旋转时， 所述动压结构产生动压悬浮力， 所述动压悬浮力、 所述第二磁性部件与所述第一磁性。
4、部件 相互吸引的力共同作用， 使所述转子维持在平衡位置； 所述动压结构包括动压槽及螺旋线； 其特征在于， 所述动压槽为螺旋槽； 所述螺旋槽沿所述转子的径向呈收敛状， 且越靠近所述转子的径向中心， 所述螺旋槽 的宽度越窄； 所述螺旋槽的深度沿所述转子的径向逐渐变浅， 且越靠近所述转子的径向中心， 所述 螺旋槽的深度越浅。 2.根据权利要求1所述的泵装置， 其特征在于， 所述螺旋槽为双列螺旋槽。 3.根据权利要求2所述的泵装置， 其特征在于， 所述双列螺旋槽的旋向相反。 4.根据权利要求1所述的泵装置， 其特征在于， 所述螺旋槽由单个主槽和若干分支槽组 合形成。 5.根据权利要求4所述的泵装置， 。
5、其特征在于， 所述分支槽为2个， 所述螺旋槽呈近似Y 形。 6.根据权利要求1所述的泵装置， 其特征在于， 所述螺旋槽为双向螺旋槽， 所述双向螺 旋槽由若干正向槽和若干反向槽组合形成。 7.根据权利要求6所述的泵装置， 其特征在于， 所述正向槽和所述反向槽各为1个， 所述 双向螺旋槽呈近似V形。 8.根据权利要求1所述的泵装置， 其特征在于， 至少有一部分所述动压结构不形成于所 述转子上， 而形成于所述泵头外壳的内壁。 9.根据权利要求8所述的泵装置， 其特征在于， 全部所述动压结构均不形成于所述转子 上。 10.根据权利要求1所述的泵装置， 其特征在于， 所述流体为血液。 权 利 要 求 书。
6、 1/1 页 2 CN 108525039 A 2 泵装置 技术领域 0001 本发明涉及生物医疗技术领域， 具体涉及一种能够应用于例如体外心室循环辅助 系统的泵装置。 背景技术 0002 公开号为CN105833368A的中国专利文献公开了一种血泵用离心叶轮， 如图1所示， 在轴向和径向均设置动压结构， 配合磁力悬浮使得离心叶轮在偏离平衡位置后， 能迅速的 回复到平衡位置。 其中， 轴向动压结构包括弧形动压槽道和减压面， 径向动压结构包括单线 螺旋状或者多线螺旋状的动压凹槽。 0003 经试验发现， 上述动压结构， 特别是轴向弧形动压槽道结构， 在叶轮旋转情况下所 能提供的液力悬浮有限， 动。
7、压面的液膜刚度不稳定， 不能很好的满足叶轮旋转的平衡性要 求。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的是改进现有技术， 提供一种更加稳定的液力悬浮结构， 能 够进一步满足转子旋转的平衡性要求。 0005 具体而言， 本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的： 一种泵装置， 包括： 泵头外壳， 所述泵头外壳具有容腔、 流体入口和流体出口； 转子， 所述转子设于所述容腔内， 所述转子能够悬浮并旋转， 利用旋转产生的离心力将 从所述流体入口进入到所述容腔内的流体引导向所述流体出口； 所述转子设有第一磁性部件； 驱动系统， 所述驱动系统用于驱动所述转子悬浮及旋转， 所述驱动系统还包括第二磁 性部。
8、件， 所述第二磁性部件与所述第一磁性部件相互吸引； 所述转子包括转子基座和叶片， 所述转子基座上形成有动压结构， 当所述转子旋转时， 所述动压结构产生动压悬浮力， 所述动压悬浮力、 所述第二磁性部件与所述第一磁性部件 相互吸引的力共同作用， 使所述转子维持在平衡位置； 所述动压结构包括动压槽及螺旋线； 其特征在于， 所述动压槽为螺旋槽； 所述螺旋槽沿所述转子的径向呈收敛状， 且越靠近所述转子的径向中心， 所述螺旋槽 的宽度越窄； 所述螺旋槽的深度沿所述转子的径向逐渐变浅， 且越靠近所述转子的径向中心， 所述 螺旋槽的深度越浅。 0006 作为进一步的改进， 所述螺旋槽为双列螺旋槽。 优选的， 。
9、所述双列螺旋槽的旋向相 反。 0007 作为进一步的改进， 所述螺旋槽由单个主槽和若干分支槽组合形成。 优选的， 所述 说 明 书 1/3 页 3 CN 108525039 A 3 螺旋槽呈近似Y形。 0008 作为进一步的改进， 所述螺旋槽为双向螺旋槽， 所述双向螺旋槽由若干正向螺旋 槽和若干反向螺旋槽组合形成。 优选的， 所述双向螺旋槽呈近似V形。 0009 较佳地， 至少有一部分所述动压结构不形成于所述转子上， 而形成于所述泵头外 壳的内壁。 优选的， 全部所述动压结构均不形成于所述转子上， 而形成于所述泵头外壳的内 壁。 0010 较佳地， 所述流体为血液。 0011 相较于现有技术，。
10、 本发明具有如下有益效果： （1） 采用螺旋槽作为动压产生单元， 动压悬浮的抗干扰能力与液膜刚度有直接关系， 液 膜刚度越大， 抗干扰能力越强， 动压悬浮越稳定。 在转子旋转情况下， 螺旋槽相较于圆弧槽 具有更高的液膜刚度， 因而能够提供更加稳定的液力悬浮效果； （2） 在此基础上， 进一步采用双列螺旋槽获得更高的液膜刚度和承载力； 并且， 为了保 证液力悬浮的稳定性， 优选的使双列螺旋槽的旋向相反； （3） 在此基础上， 进一步采用组合螺旋槽， 即螺旋槽由单个主槽和若干分支槽组合形 成， 利用分支槽的导流作用产生更高的液膜刚度， 改善动压面的液膜稳定性； 并且， 出于加 工性的考虑， 优选的。
11、使分支槽为两个， 即螺旋槽呈近似Y形； （4） 在此基础上， 进一步采用双向螺旋槽， 以适应转子可能的反向旋转的情况； 并且， 同 样出于加工性的考虑， 优选的使双向螺旋槽设计为将单个螺旋槽做镜像对称， 即螺旋槽呈 近似V形； （5） 为了提高转子本身的刚度， 使至少有一部分所述动压结构不形成于所述转子上， 而 形成于所述泵头外壳的内壁； 并且， 出于使转子的加工性最优的目的， 优选的使全部所述动 压结构均不形成于所述转子上， 而形成于所述泵头外壳的内壁。 附图说明 0012 图1为现有技术泵装置的动压结构示意图； 图2为本发明泵装置的整体结构示意图； 图3为本发明泵装置的转子结构示意图； 图。
12、4为本发明泵装置的基本动压结构示意图； 图5为本发明泵装置的基本动压结构的第一种改进示意图； 图6为本发明泵装置的基本动压结构的第二种改进示意图； 图7为本发明泵装置的基本动压结构的第三种改进示意图。 0013 附图标记说明： 1， 螺旋槽； 2， 凸部； 4， 现有技术轴向动压结构； 5， 现有技术径向动 压结构； A， 泵头外壳； B， 转子； B1， 转子基座； B2， 叶片； C， 本发明动压结构； C1， 本发明径向动 压结构； C2， 本发明轴向动压结构； 1-1， 双列螺旋槽的正向槽； 1-2， 双列螺旋槽的反向槽； 1- 3， 主槽； 1-4， 分支槽； 1-5， 双向螺旋槽的。
13、正向槽； 1-6， 双向螺旋槽的反向槽。 具体实施方式 0014 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述： 如图2、 3所示， 本发明的一种泵装置， 包括： 说 明 书 2/3 页 4 CN 108525039 A 4 泵头外壳A， 其具有容腔、 流体入口和流体出口； 转子B， 其设于容腔内， 转子B能够悬浮并旋转， 利用旋转产生的离心力将从流体入口进 入到容腔内的流体引导向流体出口； 转子B设有第一磁性部件； 驱动系统 （未示出） ， 其用于驱动转子B悬浮及旋转， 驱动系统还包括第二磁性部件， 第 二磁性部件与第一磁性部件相互吸引； 需要说明的是， 转子B的第一磁性部件， 与驱动系统。
14、及其第二磁性部件， 在此并未做特 别的限定， 可以采用所属领域的一般设计， 例如带有控制回路的通电线圈， 和/或永磁铁等。 0015 转子B包括转子基座B1和叶片B2， 转子基座B1上形成有动压结构C， 当转子B旋转 时， 动压结构C产生动压悬浮力， 动压悬浮力、 第二磁性部件与第一磁性部件相互吸引的力 共同作用， 使转子B维持在平衡位置； 动压结构C包括动压槽C1及螺旋线C2。 0016 作为本发明的一个基本设计， 如图4所示， 动压槽C1为螺旋槽1； 螺旋槽1沿转子B的 径向呈收敛状， 且越靠近转子B的径向中心， 螺旋槽1的宽度越窄； 螺旋槽1的深度沿转子B的 径向逐渐变浅， 且越靠近转子。
15、B的径向中心， 螺旋槽1的深度越浅。 采用螺旋槽作为动压产生 单元， 是因为： 动压悬浮的抗干扰能力与液膜刚度有直接关系， 液膜刚度越大， 抗干扰能力 越强， 动压悬浮越稳定。 在转子旋转情况下， 螺旋槽相较于圆弧槽具有更高的液膜刚度， 因 此能够提供更加稳定的液力悬浮效果。 0017 进一步地， 作为对本发明基本设计的第一种改进， 如图5所示， 螺旋槽1为由正向槽 1-1和反向槽1-2组成的双列螺旋槽， 这样可以获得更高的液膜刚度和承载力， 并保证液力 悬浮的稳定性。 0018 进一步地， 作为对本发明基本设计的第二种改进， 如图6所示， 螺旋槽1由单个主槽 1-3和若干分支槽1-4组合形成。
16、， 利用分支槽的导流作用产生更高的液膜刚度， 改善动压面 的液膜稳定性； 并且， 出于加工性的考虑， 优选的使分支槽为两个， 即螺旋槽呈近似Y形。 0019 进一步地， 作为对本发明基本设计的第三种改进， 如图7所示， 螺旋槽1为由正向槽 1-5和反向槽1-6组成的双向螺旋槽， 这尤其应对的是转子B可能的反向旋转的情况。 在一些 情况下， 转子B具有正向旋转和反向旋转两种状态， 例如采用反向流体进行冲洗。 并且， 同样 出于加工性的考虑， 优选的将双向螺旋槽设计为由单个螺旋槽作镜像对称， 从而使螺旋槽 呈近似V形。 0020 较佳地， 为了提高转子B本身的刚度， 使至少有一部分动压结构C不形成。
17、于转子B 上， 而形成于泵头外壳A的内壁； 并且， 出于使转子B的加工性最优的目的， 优选的使全部动 压结构C均不形成于转子B上， 而形成于泵头外壳A的内壁。 0021 较佳地， 流体为血液， 泵装置为应用于例如体外心室循环辅助系统的血泵装置。 0022 应当理解的是， 本发明的上述具体实施方式仅是作为举例， 即， 本发明的精神不局 限于上述具体实施方式所描述的内容， 而应当包含基于上述具体实施方式的所有可能的等 效变换。 说 明 书 3/3 页 5 CN 108525039 A 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/4 页 6 CN 108525039 A 6 图3 图4 说 明 书 附 图 2/4 页 7 CN 108525039 A 7 图5 图6 说 明 书 附 图 3/4 页 8 CN 108525039 A 8 图7 说 明 书 附 图 4/4 页 9 CN 108525039 A 9 。