Перистальтический насос

 

Использование: в медицинской технике в аппаратах искусственного кровообращения с целью улучшения эксплуатационных свойств и упрощения конструкции насоса. Сущность изобретения: перистальтический насос содержит статор с примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора ротор, контактирующие с эластичной трубкой ролики, оси которых закреплены на ползушках, имеющих возможность поступательного перемещения в радиальных направляющих ротора, и контактирующий с ползушками распорный элемент, ось которого совмещена с осью ротора. Распорный элемент выполнен в виде кулачка равноосного сечения с числом выступов, соответствующим числу роликов, удвоенный эксцентриситет кулачка равен диаметру эластичной трубки, а на роликах выполнен заборный конус. При этом число роликов равно трем. 1 з.п. ф - лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в аппаратах искусственного кровообращения.

Известен перистальтический насос, содержащий статор с примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, установленный в полости статора ротор с двумя роликами, оси которых смонтированы на подпружиненных рычагах.

Недостаток данного насоса состоит в том, что настройка на требуемую величину окклюзии эластичной трубки сопряжена с необходимостью регулировки вылета каждого ролика, что снижает точность настройки и отрицательно сказывается на эксплуатационные свойства насоса.

Известен также перистальтический насос, содержащий статор с примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора ротор, контактирующие с эластичной трубкой ролики, оси которых закреплены на ползушках, имеющих возможность поступательного перемещения в радиальных направляющих ротора, и контактирующий с ползушками распорный элемент, ось которого совмещена с осью ротора.

Недостаток этого известного перистальтического насоса заключается в том, что для установки и снятия эластичной трубки необходимо вручную повернуть регулировочный винт на несколько оборотов, что снижает быстродействие механизма настройки насоса и отрицательно сказывается на его эксплуатационных свойствах. Кроме того, наличие шарнирного соединения регулировочного винта с распорным элементом и выполнение на последнем подпружиненной направляющей усложняет конструкцию насоса.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств насоса и упрощение его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что распорный элемент выполнен в виде кулачка равноосного сечения, удвоенный эксцентриситет которого равен диаметру эластичной трубки, а на роликах выполнен заборный конус, при этом число роликов равно трем.

Такое выполнение насоса позволяет многократно уменьшить время на установку и снятие эластичной трубки, так как для этого достаточно повернуть кулачок на угол ≈60^о. При этом благодаря указанному эксцентриситету кулачка и заборному конусу ролика эластичная трубка без деформации укладывается между роликами и поверхностью полости статора идеально по окружности (три точки контакта эластичной трубки с роликами определяют окружность). В результате предотвращаются складки на эластичной трубке при ее установке, что влечет за собой уменьшение травмирования крови и уменьшение нагрузки.

На фиг. 1 изображен общий вид перистальтического насоса для подачи инфузата, например гепарина в систему искусственного кровообращения; на фиг. 2 - вид слева со снятым колпаком.

Перистальтический насос содержит статор 1 с примыкающей к его наружной поверхности эластичной трубкой 2, установленный в полости статора ротор 3, состоящий из ступицы 4, диска 5, соединенных с помощью стоек 6. Для обеспечения окклюзии эластичной трубки в роторе смонтирован механизм, включающий равноосный кулачок 7, имеющий возможность углового перемещения вокруг собственной оси, контактирующие с данным кулачком три ползушки 8 с установленными на осях 9 роликами 10. На последних выполнен заборный конус 11. Ползушки вместе с роликами имеют возможность поступательного перемещения в радиальных пазах 12 и 13 ступицы и диска ротора. На периферии торцовой поверхности кулачка ввернута шпилька 14, пропущенная через выполненный по радиусу паз, дуга которого равна ≈60^о, в диске ротора и являющаяся поводком для поворота кулачка. На противоположной стороне торцовой поверхности кулачка нанесены деления, характеризующие величину окклюзии эластичной трубки. Риска отсчета 15 нанесена на диске ротора и размещена в плоскости симметрии окна 16 в диске ротора. Гайка 17 обеспечивает фиксацию установленной окклюзии эластичной трубки при работе насоса. Удвоенный эксцентриситет равноосного кулачка 7 равен диаметру эластичной трубки, благодаря чему последняя с учетом заборного конуса на роликах свободно устанавливается в рабочей полости насоса. Подпружиненные фиксаторы 18 обеспечивают фиксацию установки эластичной трубки. Статор и ротор насоса соответственно устанавливаются на корпусе и валу электродвигателя (не показано). Рабочая полость закрывается колпаком 19, который соединен со статором байонетным соединением. Донышко колпака выполнено из прозрачного материала, например из органического стекла, для визуального контроля при работе насоса.

Насос работает следующим образом. Перед пуском насоса в полости статора 1 устанавливают эластичную трубку 2, которая свободно укладывается по окружности и фиксируется фиксаторами 18. Отпустив гайку 17, поворачивают кулачок 7 на некоторый угол, не превышающий 60^о, вокруг собственной оси. Поворот кулачка сопровождается движением ползушек 8 в радиальном направлении к периферии. При этом ролики 10 сжимают эластичную трубку, т.е. последняя подвергается окклюзии, величина которой устанавливается по делениям, нанесенным на торцовой поверхности кулачка 7. При помощи гайки 17 фиксируют установленную окклюзию эластичной трубки. Свободные концы последней подсоединяются к системе искусственного кровообращения. Затем рабочую полость насоса закрывают колпаком 19. При пуске электродвигателя начинает вращаться ротор 3. При этом ролики 10 совершают сложное движение - вращаются относительно собственной оси 9 и вращаются совместно с ротором с угловой скоростью вала электродвигателя. В результате взаимодействия роликов с эластичной трубкой в ней создаются области повышенного давления и разрежения. Их разность определяет напор насоса, посредством которого преодолевается гидравлическое сопротивление, например, при подаче гепарина в систему искусственного кровообращения. Подачу насоса можно регулировать в широких пределах путем изменения частоты вращения электродвигателя.

Таким образом, перистальтический насос в сравнении с известным характеризуется быстродействием при установке и снятии эластичной трубки. Одновременно упрощается конструкция, поскольку отпадает необходимость в шарнирном соединении регулировочного винта с распорным элементом. При этом предотвращаются гемолиз крови и перегрузка насоса, так как при установке эластичной трубки исключаются складки на последней.

Формула изобретения

1. ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий статор с примыкающей и его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора ротор, контактирующие с эластичной трубкой ролики, оси которых закреплены на ползушках, имеющих возможность поступательного перемещения в радиальных направляющих ротора, и контактирующий с ползушками распорный элемент, ось которого совмещена с осью ротора, отличающийся тем, что распорный элемент выполнен в виде кулачка равноосного сечения с числом выступов, соответствующим числу роликов, причем удвоенный эксцентриситет кулачка равен диаметру эластичной трубки, а на роликах выполнен заборный конус.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что число роликов равно трем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2