[發明專利]電磁驅動左右往復泵液機構

在審

• 申請號: 201710001212.5
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106693094A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 葛斌;伍進平;張少偉;魏凌軒;張磊
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種液體泵技術，特別涉及一種電磁驅動左右往復泵液機構。

背景技術

目前在國內心臟直視手術中最常使用的是滾柱泵和離心泵。滾柱泵是通過泵柱對泵管的擠壓來驅動液體流動，而離心泵通過泵葉高速旋轉，增大液體的離心力，借此使得液體流動。類似離心泵的另一種軸流式泵體通過高速旋轉的葉輪直接推動液體流動。滾柱泵對液體的剛性擠壓使得血細胞受到嚴重的破壞，離心泵和軸流式泵體的高速旋轉的葉輪與液體的直接接觸對血細胞都有一定程度的破壞，且破壞與轉速成正比。

發明內容

本發明是針對現在所用滾柱泵和離心泵存在的問題，提出了一種電磁驅動左右往復泵液機構，通過電磁耦合作用原理，驅動鐵芯運動來壓縮或伸展中空螺紋管式腔體，從而帶動泵體整體進行交替的收縮與舒張。采用體積收縮來推動液體流動，采用具有良好的抗疲勞強度的彈性軟質及生物相容性好的醫用高分子材料制成的中空螺紋管式腔體，能很大程度上防止對生物細胞的傷害。在應用于體外循環時，產生的脈沖血壓能改善末梢循環，改善腦部的供氧。

本發明的技術方案為：一種電磁驅動左右往復泵液機構，泵體整體分為對稱的左右兩部分，左、右中空螺紋管式腔體套在中間為工字形泵體軸套架的外側軸套上，左、右中空螺紋管式腔體的外端與兩個壓縮軸套板面相固定；泵體軸套架與兩邊的壓縮軸套板隔離一段距離，兩根連接調節桿為外螺紋桿，分別與兩個壓縮軸套板內螺紋配合，兩根連接調節桿分別通過螺紋旋入兩端的壓縮軸套板中，工字形泵體軸套構架軸套中間分別嵌有極性相反的永磁體，中空螺紋管式腔體一端上下有進液口和出液口，有進液口和出液口一端固定在中間工字形泵體軸套構架的外側面，兩個鐵芯分別在左、右中空螺紋管式腔體中空螺紋管式腔體中間，兩個鐵芯一端與旋入壓縮軸套板的連接調節桿一端固定，各面之間通過膠合固定，連接牢固，兩個鐵芯面向永磁體端，與永磁體中間有一段空隙，永磁體面向兩邊鐵芯的一面分別有橡膠緩沖墊，對產生的沖擊起到緩沖作用；左、右中空螺紋管式腔體的進液口和出液口，在管口處均裝有一個單向閥，控制液體單向流動；線圈纏繞在工字形泵體軸套架的兩邊外側軸套上，兩線圈纏繞方向和匝數一致，不與鐵芯接觸，鐵芯與工字形泵體軸套架內壁間隙配合并有潤滑介質，減小摩擦阻力，在通電運動時電磁線圈固定不動，只有鐵芯作往復運動，帶動兩個壓縮軸套板對左、右中空螺紋管式腔體進行軸向壓縮舒張。

所述兩根連接調節桿與兩個壓縮板通過螺紋結構連接，不僅傳遞動力，并且通過相對的螺紋轉動調節兩個鐵芯與永磁體之間的移動距離。

所述工字形泵體軸套架的兩邊外側軸套上纏繞的線圈交替式通電，通過程序對通電時間的控制及傳感器對位置的檢測使得兩個鐵芯按照需要的頻率往復運動。

所述左、右中空螺紋管式腔體為兩個完全一樣的液體容器，整體呈中空圓柱狀殼體，圓柱中空，內外側圓柱面中有4/5的部分為波紋狀軟管腔體，軟管腔體能夠軸向壓縮舒張，內外側圓柱面中另1/5的部分光滑硬管腔體，其上下有對稱的進液口和出液口，進液口、出液口與波紋狀軟管腔體相通。

所述左、右中空螺紋管式腔體為兩個單獨的部件，通過進液口和出液口與外部回路連接，提供液體通道和液體流動動力。

本發明的有益效果在于：本發明電磁驅動左右往復泵液機構，與常見的滾柱泵和離心泵相比較，由于在整個泵液過程中沒有對液體施加剛性擠壓力，或者使液體相對高速流動，這使得對液體造成的破壞降低到非常小的程度。通過使用磁力驅動，結構更加緊湊。連接調節桿通過旋轉調節鐵芯到永磁鐵的距離，可改變鐵芯的運動行程，達到控制泵體每次泵液量。采用具有良好的抗疲勞強度的彈性軟質及生物相容性好的醫用高分子材料制成的中空螺紋管式腔體，內壁光滑，能很大程度上防止對血細胞的傷害。而且產生的脈沖血壓能改善末梢循環，改善腦部的供氧。本發明具有設計合理，結構緊湊，操作方便，抗干擾能力強。

附圖說明

圖1為本發明電磁驅動左右往復泵液機構結構示意圖；

圖2為本發明中空螺紋管式腔體截面示意圖；

圖3為本發明中空螺紋管式腔體立體示意圖；

圖4為本發明電磁線圈產生同性相斥的磁場時，腔體受到拉伸，液體被吸入的示意圖；

圖5為本發明電磁線圈產生異性相吸的磁場時，腔體受到壓縮，液體被排出的示意圖；

圖6為本發明電磁驅動左右往復泵液機構在體外循環時應用的示意圖。

具體實施方式