[发明专利]离心式泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心式泵装置，尤其涉及包括利用旋转时的离心力输送液体的叶轮的离心式泵装置。

背景技术

近年来，以利用磁耦合将外部电动机的驱动转矩传递至血液室内的叶轮的离心式血液泵装置作为人工心肺装置的血液循环装置的案例正在增加。利用这种离心式血液泵装置，能排除外部与血液室的物理连通，从而能防止细菌等进入血液。

专利文献1(特開2004-209240号公報(日本专利特开2004-209240号公报))的离心式血液泵包括：具有由第一隔板和第二隔板分隔而成的第一室～第三室的外壳；在第二室(血液室)内被设置成能旋转的叶轮；设于叶轮的一个面的磁性体；与叶轮的一个面相对向地设于第一室内的电磁铁；设于叶轮的另一个面的永磁铁；设于第三室内的转子及电动机；以及与叶轮的另一个面相对向地设于转子的永磁铁。在第二隔板的与叶轮的另一个面相对向的表面形成有动压槽。在由电磁铁作用于叶轮的一个面的吸引力、由转子的永磁铁作用于叶轮的另一个面的吸引力以及动压槽的动压轴承效应的作用下，叶轮离开第二室的内壁，并以非接触的状态旋转。

此外，专利文献2(特開2006-167173号公報(日本专利特开2006-167173号公报))的离心式血液泵包括：外壳，该外壳具有由第一隔板和第二隔板分隔而成的第一室～第三室；叶轮，该叶轮在第二室(血液室)内被设置成能旋转；磁性体，该磁性体设于叶轮的一个面；第一永磁铁，该第一永磁铁与叶轮的一个面相对向地设于第一室内；第二永磁铁，该第二永磁铁设于叶轮的另一个面；转子及电动机，该转子及电动机设于第三室内；以及第三永磁铁，该第三永磁铁与叶轮的另一个面相对向地设于转子。在第一隔板的与叶轮的一个面相对向的表面形成有第一动压轴，在第二隔板的与叶轮的另一个面相对向的表面形成有第二动压槽。在由第一永磁铁作用于叶轮的一个面的吸引力、由转子的第三永磁铁作用于叶轮的另一个面的吸引力以及第一动压槽和第二动压槽的动压轴承效应的作用下，叶轮离开第二室的内壁，并以非接触的状态旋转。

此外，专利文献3(特開平4-91396号公報(日本专利特开平4-91396号公报))的图8和图9的涡轮型泵包括：外壳；叶轮，该叶轮在外壳内被设置成能旋转；第一永磁铁，该第一永磁铁设于叶轮的一个面；转子，该转子设于外壳的外部；第二永磁铁，该第二永磁铁与叶轮的一个面相对向地设于转子；第三永磁铁，该第三永磁铁设于叶轮的另一个面；以及磁性体，该磁性体与叶轮的另一个面相对向地设于外壳。此外，在叶轮的一个面形成有第一动压槽，在叶轮的另一个面形成有第二动压槽。在由转子的第二永磁铁作用于叶轮的一个面的吸引力、由外壳的磁性体作用于叶轮的另一个面的吸引力以及第一动压槽和第二动压槽的动压轴承效应的作用下，叶轮离开外壳的内壁，并以非接触状态旋转。

此外，专利文献4(実開平6-53790号公報(日本专利实开平6-53790号公报))的清洁泵(clean pump)包括：外壳；叶轮，该叶轮在外壳内被设置成能旋转；第一永磁铁，该第一永磁铁设于叶轮的一个面；转子，该转子设于外壳的外部；第二永磁铁，该第二永磁铁与叶轮的一个面相对向地设于转子；磁性体，该磁性体设于叶轮的另一个面；以及电磁铁，该电磁铁与叶轮的另一个面相对向地设于外壳外。此外，在叶轮的一个面形成有动压槽。

在叶轮的转速比规定转速低时，使电磁铁工作，在叶轮的转速超过规定转速时，停止对电磁铁的通电。在由转子的第二永磁铁作用于叶轮的一个面的吸引力和动压槽的动压轴承效应的作用下，叶轮离开外壳的内壁，并以非接触状态旋转。

专利文献1：日本专利特开2004-209240号公报

专利文献2：日本专利特开2006-167173号公报

专利文献3：日本专利特开平4-91396号公报

专利文献4：日本专利实开平6-53790号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1～4的泵中，在以下这点上是相同的：通过形成于叶轮与外壳的相对部的动压槽来进行叶轮的轴向方向的支承，并利用设于叶轮的永磁铁和设于外壳外的永磁铁的吸引力来进行叶轮的径向方向的支承。

动压槽的支承刚性与叶轮的转速成比例。因此，在对泵施加有扰动的状态下，为了使叶轮不与外壳接触而稳定地旋转，需要提高泵的常用转速范围，以便提高叶轮的轴向方向的刚性。然而，在上述专利文献1～4的泵中，由于利用永磁铁的吸引力来对径向方向予以支承，因此，存在支承刚性低并无法使叶轮高速旋转这样的问题。