双定子混合支承人工心脏泵.pdf

(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CN105477706A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201610024755.4(22)申请日2016.01.14(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人刘淑琴边忠国王虎(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人赵妍(51)Int.Cl.A61M1/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称双定子混合支承人工心脏泵(57)摘要本发明公开了双定子混合支承人工心脏泵，包括设于外定子内部的内定子，在内定子与外定子之间设有具有叶轮的转子，内定子设有径向轴承磁环，转子内设有与径向轴承磁环相互产生斥力的径向磁环，转子设有电机磁铁，电机磁铁与设于外定子的电磁驱动装置作用带动转子旋转，内定子的两端面各固设有用于导入或导出血液的导叶，本发明的有益效果是：采用双定子，转子在两定子之间的结构形式，实现动压支承和永磁支承的混合支承，减小了支承间隙，因为径向轴承磁铁间距离减小，可以使在采用相同体积的永磁体时径向悬浮力大，电机驱动力矩大，从而可以减小功耗和减小永磁体体积，减轻了重量，增强了可植入性和运转的可靠性，延长了人工心脏泵的使用寿命。CN105477706ACN105477706A权利要求书1/1页1.双定子混合支承人工心脏泵，其特征在于，包括设于外定子内部的内定子，在内定子与外定子之间设有具有叶轮的转子，内定子设有径向轴承磁环，转子内设有与径向轴承磁环相互产生斥力的径向磁环，转子设有电机磁铁，电机磁铁与设于外定子的电磁驱动装置作用带动转子旋转，内定子的两端面各固设有用于导入或导出血液的导叶，内定子与外定子之间设置转子的结构，悬浮气隙减小。2.如权利要求1所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述电磁驱动装置为设于外定子外的电机线圈。3.如权利要求1或2所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述转子的两个端部各设有一个轴向液膜轴承。4.如权利要求3所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述内定子与所述转子间隔设定的距离，转子与外定子间隔设定的距离。5.如权利要求3所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述径向轴承磁环为圆环状。6.如权利要求1或2所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述混合支承人工心脏泵的结构对称设置。7.如权利要求1或2所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述内定子呈圆柱状。8.如权利要求1或2所述的混合支承人工心脏泵，其特征在于，所述转子与所述内定子之间的流道设有导流线。2CN105477706A说明书1/3页双定子混合支承人工心脏泵技术领域[0001]本发明涉及人工心脏泵，具体涉及双定子混合支承人工心脏泵。背景技术[0002]人工心脏经过几十年的发展历程，目前已发展到第三代，通过磁悬浮或者其他无接触支承为标志，替代机械轴承从而消除轴承处血流滞止区，达到消除血栓的目的。轴流式心脏泵一般结构是转子位于定子的里面，转子的周边是叶轮。为了节省电功率，径向大多采用永磁轴承悬浮，轴向大多采用电磁悬浮，可以控制悬浮间隙，使得转子始终处于全悬浮状态。由于转子的周边要有叶轮，使得径向磁悬浮轴承的定子与转子之间的实际悬浮间隙变大，实际间隙等于叶轮的高度与气隙之和。[0003]对于磁悬浮支承技术而言，悬浮力与间隙的平方成反比，间隙变大，功耗必然增大，同时泵体积也较大。而植入式人工心脏的发展方向是体积小、重量轻和功耗小，这就要求磁轴承的设计上要有所突破，尽可能的简化结构，缩小尺寸。发明内容[0004]本发明的目的是为了提供一种能有效减小血泵体积和功耗、增强可植入性和运转可靠性的、能结合动压支承和永磁支承的新型双定子混合支承人工心脏泵。[0005]为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：[0006]双定子混合支承人工心脏泵，包括设于外定子内部的内定子，在内定子与外定子之间设有具有叶轮的转子，内定子设有径向轴承磁环，转子内设有与径向轴承磁环相互产生斥力的径向磁环，转子设有电机磁铁，电机磁铁与设于外定子的电磁驱动装置作用带动转子旋转，内定子的两端面各固设有用于导入或导出血液的导叶，内定子与外定子之间设置转子的结构，悬浮气隙减小；当电磁驱动装置驱动转子旋转时，由于叶轮作用，血液绝大部分通过外定子与转子之间的主流道由人工心脏泵进口流向出口，由于压力差的作用，有一部分血液会从转子与内定子之间的缝隙回流，在转子两端与前、后导叶之间有液膜轴承，转子由静止开始旋转时，转子的叶轮与前导叶或者后导叶接触，当转子转速升高时，转子与导叶之间血液产生的动压力将转子与前导叶或者后导叶脱离接触，形成液膜，从而形成动压支承，动压支承配合永磁支承实现人工心脏泵的五自由度混合悬浮支承。[0