IT9020949A1 - Pompa centrifuga per liquido, in particolare sangue in circolazione extracorporea - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il trovato si riferisce ad una pompa centrifuga per liqui= do, in particolare sangue in circolazione extracorporea. E' noto che nei circuiti extracorporei di sangue derivati da un paziente particolarmente durante certi interventi chirurgici la circolazione è assicurata da una pompa inse= rita nel circuito,e la tecnica nota presenta essenzialmen= te due tipi di pompe: peristaltiche e centrifughe.

Le pompe centrifughe comprendono essenzialmente un corpo di contenimento di una girante che reca solidale un magne= te atto ad essere posto in rotazione,così trascinando in rotazione la girante stessa,da un secondo magnete rotante contenuto in un basamento fisso dotato di una sede di al= loggiamento del detto corpo di contenimento della girante, e presentano notevoli vantaggi funzionali rispetto alle pom= pe peristaltiche,in particolare relativamente alla sicurez= za contro forti incrementi di pressione sulla mandata ed alla possibilità di inviare aria al.paziente.

Le forme costruttive delle pompe centrifughe presenti nel= la tecnica nota non sono però esenti da caratteristiche svantaggiose la prima delle quali è di carattere fluódina= mico: nelle pompe note si verifica la presenza di zone in cui il sangue risulta stagnante,con conseguente negative sia dal punto di vista della portata convogliata dalla pompa che da quello strettamente medicale.

Una seconda caratteristica svantaggiosa delle pompe centri= fughe note consiste poi nella presenza di guarnizioni di tenuta atte ad impedire l'accesso del sangue ad una came= ra ove è presente il magnete solidale alla girante: dette guarnizioni di tenuta,che notoriamente costituiscono un e= lemento delicato fonte sovente di disfunzioni,sono situa= te in una zona ove il flusso di liquido non risulta parti= colarmente attivo,e dunque vengono a trovarsi in condizio= ni funzionali non buone per il surriscaldamento al quale sono sottoposte.

Nelle pompe centrifughe note anche l'operazione di steri= lizzazione presenta problemi perchè bisogna ricorrere al= l'adozione di guarnizioni di tenuta sofisticate nella meto= dologia che sfrutta un gas di sterilizzazione quando non si vuole ricorrere alla metodologia mediante raggi gamma che impone la scelta di materiali particolari.

Compito del presente trovato è allora quello di realizza= re una pompa centrifuga per liquido,in particolare sangue in circolazione extracorporea che presenti caratteristiche ottimali dal punto di vista fluodinamico e nella quale sia eliminato ogni problema connesso con la tenuta del liquido. Nell'ambito del compito proposto è uno scopo del trovato quello di realizzare una pompa centrifuga che risulti di= sponibile a qualunque trattamento di sterilizzazione,senza dover ricorrere a particolari artifici.

Il compito proposto nonché lo scopo enunciato vengono rag= giunti da una pompa centrifuga per liquido,in particolare sangue in circolazione extracorporea,secondo il trovato,ca= ratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di conteni= mento di una girante la quale presenta forma di disco com= prendente nel proprio ambito magneti e dotato su entrambe le facce di palette atte ad entrare in contatto col liqui -do; detto corpo di contenimento essendo dotato di almeno un raccordo di entrata del liquido in comunicazione con con= dotti di convogliamento del liquido stesso presso il centro della girante su entrambi ì lati della stessa,e di almeno un raccordo di uscita del liquido; detto corpo di conteni= mento essendo conformato in modo tale da poter essere in= serito amovibilmente in una sede ricavata in un basamento fisso nell'ambito del quale è presente almeno un magnete affacciato alla detta sede connesso con mezzi atti a por= lo in rotazione,così da trascinare in rotazione la detta girante .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggior= mente dalla descrizione di due forme di esecuzione prefe= rite ma non esclusive del trovato,illustrate a titolo indi= cativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

-la figura 1 rappresenta il corpo di contenimento della gi= rante ;

- la figura 2 rappresenta la sezione col piano II-II di fi= gura 1;

-la figura 3 rappresenta la sezione col piano III-III di figura 1;

-la figura 4 rappresenta in scala ingrandita la sezione vi3⁄4 sibile nella figura 3;

-la figura 5 rappresenta in vista esplosa gli elementi che compongono la pompa;

-la figura 6 rappresenta la pompa con l'indicazione del flusso del liquido nell'ambito della stessa;

-la figura 7 rappresenta una sezione della pompa inserita nel basamento fisso;

-la figura 8 rappresenta una sezione della pompa secondo una prima variante.

Con riferimento alle figure da 1 a 7,è indicato globalmen= te con 1 il corpo di contenimento della girante 2,il quale presenta forma sostanzialmente cilindrica con basi sostan= zialmente piane e raccordi di entrata 3 e di uscita 4 del liquido situati sostanzialmente tangenti alla superficie laterale .

Secondo una caratteristica saliente del trovato,la girante 2 presenta la forma di un disco comprendente nel proprio ambito magneti 2a,e dotato su entrambe le facce di palette 2b destinate ad entrare in contatto col liquido che viene convogliato presso il centro della detta girante 2 su en= trambi i lati della stessa mediante condotti in comunica= zione con il raccordo di entrata 3 che si determinano gra= zie alla particolare configurazione del corpo 1 che ora si descrive nei particolari.

Completiamo però prima la descrizione della girante 2,di= cendo che la stessa è dotata in corrispondenza dell'asse di rotazione del perno 2c ad essa associato monoliticamen= te e supportato alle estremità dalle boccole 5a,5b inseri= te nell'ambito del corpo 1.

Si passa ora alla descrizione dettagliata del corpo 1 che comprende i due elementi bombati 6 e 7 aperti al centro in 6a e 7a,dotati di bordi perimetrali 6b e 7b combacienti e resi solidali ad esempio mediante saldatura ad ultrasuoni nella forma di realizzazione illustrata che prevede l'uso di materiale policarbonato; i detti elementi 6 e 7 delimi= tano una porzione di spazio nella quale sta alloggiata la girante 2.

Il corpo 1 comprende anche i coperchi 8 e 9 che sono soli= dall in corrispondenza del bordo con gli elementi bombati 6 e 7,e sono conformati in modo da delimitare con gli stes= ai elementi due porzioni di spazio lenticolari 10 e 11 che risultano aperte verso la porzione di spazio contenente la girante 2 in 6a e 7a,e sono atte,come meglio si vedrà tra poco,a costituirsi come condotti di convogliamento del li= quido alla girante.

Ε' poi indicata con 12 una prima luce ricavata in corriapon= denza di una porzione dei bordi 6b,7b combacienti degli e= lementi bombati 6 e 7 senza interrompere,come risulta chia= ramente dalla figura 4,la continuità del combaciamento dei detti bordi,ed in tal modo la detta luce 12 risulta atta a mettere in comunicazione le porzioni di spazio lenticola= ri 10 e 11 con il raccordo di entrata 3 che è appunto situa= to affacciato alla detta luce 12.

E' inoltre indicata con 13 una seconda luce pure ricavata in corrispondenza di una porzione dei bordi 6b,7b combacian= ti ma,a differenza della prima luce,interrompendo la conti= nuità del combaciamento tra i detti bordi,ed in tal modo la porzione di spazio di alloggiamento della girante 2 è messa in comunicazione con il raccordo di uscita 4 che è appunto situato affacciato alla detta luce 13.

La circolazione del liquido che si determina all'interno della pompa è ben evidenziata nella figura 6.

Entrato dal raccordo 3 secondo la freccia A,il liquido per= corre la luce 12 suddividendosi secondo la freccia B,e si inserisce nelle porzioni di spazio lenticolari 10 e 11 adla= centi la porzione di spazio che contiene la girante 2; la freccia C indica appunto il flusso di liquido che si inse= risce nella porzione di spazio 10.

Dalle dette porzioni di spazio 10 e 11 il liquido,attraver= so le aperture 6a e 7a rispettivamente,perviene secondo le frecce D ed E al di sopra e al di sotto della girante 2 per venire a contatto con le palette 2b della stessa ed inserir= si poi secondo le frecce F nella luce 13 che dà accesso al raccordo di uscita 4,dal quale si ha la fuoruscita secondo la freccia G.

Il tipo di circolazione descritta risulta ottimale sia per= chè non esistono zone ove si determini anche la minima sta= gnazione di liquido,sia perchè i contatti del perno 2c del= la girante con le rispettive boccole 5a,5b sono inseriti in un attivo flusso di liquido che ne assicura il costante raffreddamento ed un funzionamento in condizioni partico= larmente vantaggiose.

Il corpo 1,secondo quanto rappresentato nella figura 7,è conformato in modo tale da poter essere inserito amovibile mente in una sede ricavata in un basamento fisso 14 nel= l'ambito del quale sono presenti i due magneti 15 e 16 in= aeriti nei dischi portamagnete 15a e 16a rotanti sincroni= cernente,i quali risultano affacciati da parti opposte alla sede del corpo 1 di contenimento della girante 2,e dunque tali da trascinare in rotazione detta girante in modo equi= librato assialmente agendo sui magneti 2a compresi nell’ams bi.to della stessa.

Il disco portamagnete 16a è posto in rotazione per essere calettato direttamente sull'albero di uscita 17a del moto= re 17 supportato dal basamento 14 tramite il cuscinetto 17b, e da esso il moto viene trasmesso sincronicamente al disco portamagnete 15a tramite una catena cinematica che compren= de cinghie dentate 18 e 19 operanti in combinazione con le ruote 20 e 21 calettate sull'alberino di rinvio 22 suppor= tato dai cucinetti 22a,22b.

Sono infine indicati con 15b icuscinetti di supporto del disco portamagnete 15a.

Nella forma di realizzazione del trovato che si è descrit= ta sono completamente assenti guarnizioni di tenuta,e dun= que sotto questo profilo problemi non né possono nascere, ma anche nella forma di realizzazione visibile nella figu= ra 8,che prevede la presenza di dette guarnizioni,le condi= zioni di funzionamento risultano ottimali.

In detta figura,nella quale sono ancora indicati rispetti= vamente con 1 il corpo di contenimento della girante 2 com= prendente i magneti 2a e le palette 2b,e con 3 il raccordo di entrata del liquido,ed inoltre sono ancora indicati con 6 e 7 i due elementi bombati con le luci 12 e 13 e con 8 e 9 i coperchi,si nota che la girante 2 ruota con l'inter= posizione del cuscinetto a rotolamento 23 attorno all'asse fisso che è formato per metà dall'appendice 24a che si de= riva monoliticamente dal coperchio 8 e per metà dall'appen= dice 24b che si deriva monoliticamente dal coperchio 9; so= no infine indicate con 25 e 26 guarnizioni di tenuta poste a protezione del cuscinetto 23,che,occorre notare,sono po= ste in una zona di attivo flusso del liquido e dunque,come detto in precedenza,nelle migliori condizioni funzionali. Il trovato descritto realizza dunque una pompa che presen= ta ottime caratteristiche dal punto di vista fluodinamico ed elimina i problemi di tenuta che si verificano nelle pom= pe note.

Oltre a questo occorre mettere in rilievo il fatto che la pompa secondo il trovato offre la massima disponibilità a qualunque procedimento di sterilizzazione: con la massima semplicità operativa potrà essere adottato il procedimento a gas qualora non si voglia ricorrere al procedimento a rag= gi gamma.

Il trovato descritto è suscettibile di numerose modifiche e varianti,tutte rientranti nell'ambito del concetto inven= tivo; inoltre tutti i particolari potranno essere sostitui= ti con altri elementi tecnicamente equivalenti.

Nella pratica realizzazione del trovato i materiali impie= gati,nonché le forme e le dimensioni,potranno essere qual= siasi a seconda delle esigenze.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Pompa centrifuga per liquido,in particolare sangue in circolazione extracorporea,caratterizzata dal fatto di com= prendere un corpo di contenimento di una girante la quale presenta forma di disco comprendente nel proprio ambito ma= gneti e dotato su entrambe le facce di palette atte ad en= trare in contatto col liquido; detto corpo di contenimento essendo dotato di almeno un raccordo di entrata del liquido in comunicazione con con= dotti di convogliamento del liquido stesso presso il centro della girante su entrambi i lati della stessa,e di almeno un raccordo di uscita del liquido; detto corpo di contenimento essendo conformato in modo ta= le da poter essere inserito amovibilmente in una sede rica= vata in un basamento fisso nell'ambito del quale è presen= te almeno un magnete affacciato alla detta sede connesso a mezzi atti a porlo in rotazione,così da trascinare in ro= tazione la detta girante.
2. 2) Pompa secondo la riv.1,caratterizzata dal fatto che la detta girante è dotata in corrispondenza dell'asse di rota= zione di un perno ad essa associato monoliticamente e sup= portato alle estremità da boccole inserite nell'ambito del detto corpo di contenimento.
3. 3) Pompa secondo la riv.1,caratterizzata dal fatto che la detta girante è supportata con l'interposizione di un cu= scinetto da un asse fisso solidale con il detto corpo di contenimento.
4. 4) Pompa secondo le riv.1 e 3 caratterizzata dal fatto che la detta girante è supportata da un asse fisso con l'inter= posizione di un cuscinetto a rotolamento protetto da guar= nizioni di tenuta.
5. 5) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratteriz= zata dal fatto che il detto corpo di contenimento della gi= rante presenta forma sostanzialmente cilindrica con basi sostanzialmente piane e raccordi di entrata ed uscita del lìquido situati sostanzialmente tangenti alla superfice la= terale.
6. 6) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratte= rizzata dal fatto che il detto corpo di contenimento della girante presenta forma sostanzialmente cilindrica con basi sostanzialmente piane e raccordi di entrata e di uscita del liquido situati sostanzialmente tangenti alla superficie laterale, e comprende due porzioni di spazio lenticolari a= dìacenti ad una porzione di spazio di alloggiamento della girante ed aperte sulla stessa in corrispondenza della zo= na centrale; dette porzioni di spazio lenticolari essendo in comunicazio= ne con il raccordo d'ingresso del liquido così da costituir= si come condotti di convogliamento del liquido stesso pres= so il centro della girante; detta porzione di spazio di alloggiamento della girante es= sendo in comunicazione con il raccordo di uscita del liqui= do.
7. 7) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratteriz= zata dal fatto che il detto corpo di contenimento della gi= rante comprende due elementi bombati aperti al centro dota= ti di bordi perimetrali combacienti e resi solidali,atti a delimitare la detta porzione di spazio di alloggiamento della girante,e comprende inoltre due coperchi solidali con i detti elementi bombati in corrispondenza dei bordi e con= formati in modo da delimitare con gli stessi elementi le dette porzioni di spazio lenticolari,essendo presente una prima luce ricavata in corrispondenza di una porzione dei bordi combacienti degli elementi bombati senza interrompe= re la continuità del combaciamento atta a mettere in comu= nicazione le dette porzioni di spazio lenticolari con il detto raccordo di entrata del liquido che è situato affac= ciato alla detta prima luce,ed essendo presente una secon= da luce pure ricavata in corrispondenza di una porzione dei detti bordi combacienti ma interrompendo la continuità del combaciamento, atta a mettere in comunicazione la detta por= zione di spazio di alloggiamento della girante con il rac= cordo di uscita del liquido che è situato affacciato alla detta seconda luce.
8. 8) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratteriz= zeta dal fatto che il basamento fisso comprende due magne= ti rotanti sincronicamente affacciati da parti opposte ad una sede atta a ricevere amovibilmente associato il corpo di contenimento della girante.
9. 9) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratteriz= zeta dal fatto che il basamento fisso comprende due magneti rotanti sincronicamente affacciati da parti opposte ad una sede atta a ricevere amovibilmente associato il corpo di contenimento della girante,detti magneti essendo inseriti in dischi portamagnete connessi da una catena cinematica atta ad assicurare un movimento sincrono derivato da un motore .
10. 10) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratteriz= zata dal fatto che i detti dischi portamagnete sono connes= si cinematicamente con identico rapporto di trasmissione ad un alberino di rinvio,essendo uno dei detti dischi calet= tato direttamente sull'albero di uscita di un motore.
11. 11) Pompa secondo una o più delle riv.precedenti,caratte= rizzata dal fatto che i detti dischi portamagnete sono con= nessi cinematicamente con identico rapporto di trasmissio= ne ad un alberino di rinvio mediante cinghie dentate.
12. 12) Pompa centrifuga per liquido,in particolare sangue in circolazione extracorporea,caratterizzata dal fatto di com= prendere una o più delle caratteristiche descritte e/o il= lustrate .