[发明专利]具有蜗形壳体的流体泵

说明书

本发明涉及流体泵(1)，制造流体泵(1)的方法和操作流体泵(1)的另一方法，其中流体泵(1)包括壳体(2)，壳体(2)具有用于接收流体(F)的入口开口(31)，用于排出流体(F)并包围叶轮(4)的出口开口(32)，叶轮(4)在壳体(2)内旋转以将流体(F)从入口开口(31)泵送到出口开口(32)，以及用于驱动叶轮(4)的马达组装件，其中壳体(2)成形为建立360°转动角度的单个转动蜗形，从而提供从单个转动蜗形的0°转动角度处的流体进入点(21a)到位于360°转动角度的流体退出点(21c)周向围绕叶轮(4)进行定位的第一输送通道(21)，第一输送通道(21)连接至出口开口(32)，其中第一输送通道(21)在垂直于叶轮(4)的旋转平面(41)的径向方向(RD)上具有第一横截面区域(21F)，其中第一横截面区域(21F)的尺寸按照在进入点(21a)和退出点(21b)之间的转动角度的单调递增函数而增加，其中单调递增函数(MIF)在从第一转动角度(21b)到位于退出点(21b)的360°转动角度的第一转动角度间隔(21i)具有平均斜率，小于在从0°转动角度到第一转动角度(21b)的第二转动角度间隔(21s)的平均斜率，以增加至少在分配给第一转动角度间隔(21i)的第一输送通道(21)的区域中所输送流体(F)的速度。

技术领域

本发明涉及一种具有蜗形壳体的流体泵，一种制造所述流体泵的方法，及一种操作所述流体泵的方法。

背景技术

流体泵广泛用于不同的技术领域，以通过输送系统从一点到另一点泵送流体。流体泵也可以用作用于长期支持的心室辅助装置(VAD)的旋转血液泵，其包括在血液泵内的叶轮，将血液从入口开口泵送到出口开口。主要应用仍是作为左心室辅助装置(LVAD)来支持体循环。近年来，所谓的连续流动装置已经完全取代了用于成人患者人群的脉动装置。这是由于许多原因，包括高功率密度(以更小的设备增加液压输出)，更高的耐用性及包括较少侵入性技术选项的更容易地植入。血液泵不能在代表随着时间流逝血液恒定流动的恒定工作点(布局点)操作，因为人类的血液流动随着时间强烈变化，而且还受到进一步的相关环境条件的影响。在开发作为长期辅助装置的旋转血液泵期间的主要挑战是用于这种操作的血液泵内的叶轮的轴承设计。一种方法是将转子完全悬浮在壳体中，以避免旋转部件和静止部件之间的机械接触。WO 2014/000753 A1给出了旋转式血液泵的一个例子。

在正常操作过程中，叶轮必须保持在一定的位置或位置范围内以有效地输送血液。因此必须应用轴承来补偿力，例如，在操作过程中作用在叶轮上的流体动力。为了最小化轴承的功率消耗和/或简化轴承(例如，需要更少的轴承部件)时，在操作期间作用在叶轮上的力，特别是径向指向力，应尽可能小。血液作为泵送流体的有效原理也可应用于其他具有类似特性的流体。

希望得到一种流体泵，其中至少在部分负载的操作期间作用在叶轮上的流体动力的径向指向力比根据现有技术的流体泵小。

发明内容

本发明的目的是提供一种流体泵，其中至少在部分负载的操作期间作用在叶轮上的流体动力的径向指向力比根据现有技术的流体泵小。

这个目的通过一种用于输送流体的流体泵来解决。该流体泵包括壳体，壳体具有用于接收流体的入口开口，用于排出流体并包围叶轮的出口开口，叶轮在壳体内旋转以将流体从入口开口泵送到出口开口；以及驱动叶轮的马达组装件，其中壳体成形为建立360°转动角度的单个转动蜗形，以提供第一输送通道，第一输送通道从在单个转动蜗形的0°转动角度的流体进入点到在单个转动蜗形的360°转动角度的流体退出点周向围绕叶轮进行定位，第一输送通道连接到出口开口，其中，第一输送通道在垂直于叶轮的旋转平面的径向方向上具有第一横截面区域，其中第一横截面区域的尺寸按照进入点和退出点之间的转动角度的单调递增函数而增大，其中单调递增函数从第一转动角度到在退出点的360°转动角度的第一转到角度间隔中具有平均斜率，平均斜率小于在0°转动角度与第一转动角度之间的第二转动角度间隔中的平均斜率，以增大至少在分配给第一转动角度间隔的第一输送通道的区域中的所输送的流体的速度。