JPH06218043A - 血液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ポンプ室からの血液の漏出や溶
血のない血液ポンプを提供することを目的にする。 【構成】 この発明の血液ポンプは、回転台座の上面に
複数のインペラを放射状に立設してなると共に、外部の
磁性体の回転により回転台座を回転可能にする磁石を内
蔵する羽根車をポンプ室内に配置し、ポンプ室内で、前
記回転台座の回転軸の下部を線接触状態または少なくと
も３点の点接触状態にて下部支持部材により支持し、前
記回転軸の上部を線接触状態または点接触状態にて上部
支持部材により支持してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は血液ポンプに関し、更
に詳しくは、たとえば２週間以上もの長期間にわたって
も円滑に運転することができる血液ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、血
液ポンプとしてたとえば図２、３および図４に示す構造
を有するポンプが知られている。

【０００３】図２〜４に示す血液ポンプのいずれにおい
ても、上面にインペラあるいはコーンを有する回転台座
をポンプ室内に有すると共に、マグネットカップリング
方式でこの回転台座が回転するようになっている。

【０００４】特に図２に示す血液ポンプ５０は、回転台
座５１そのものには磁石が設けられていず、回転台座５
１をマグネットカップリング方式で回転させるために、
回転台座５１を収容するポンプ室５２とは別の部屋にな
っている回転体室５３内に、磁石５４を装備する回転体
が配置され、この回転台座５１の回転軸５５と前記回転
体の回転軸５６とが共通になっている。したがって、こ
の血液ポンプ５０においては、回転台座５１の回転軸５
５と回転体の回転軸５６とが一本の回転軸となってお
り、この一本の回転軸がポンプ室５２の底面から回転体
室５３内へと貫通する。この血液ポンプでは、ポンプ室
５２の底面から回転体室５３内へと貫通する回転軸のシ
ール性を向上させるために、ポンプ室側で回転軸にシー
ル部材５７が装着される。

【０００５】しかしながら、回転軸のシール性を向上さ
せるとはいっても、そのシールは完全なものではなく、
血液ポンプを長期間にわたって運転し続けていると、回
転軸のシール部から回転体室への血液の漏出が発生す
る。血液のこのような漏出は、ベアリング部５８におけ
る血液の凝固を生じさせ、回転軸に対する過負荷となっ
てる遂には回転台座５１の円滑な回転を阻害する。つま
り、血液ポンプ５０の故障を誘発する。

【０００６】図３に示す血液ポンプ６０は、ポンプ室６
１内に配置されると共に上面にコーン６２を有する回転
台座６３に、マグネットカップリング方式で回転させる
ための磁石６４が装着されている。この血液ポンプ６０
は、ポンプ室６１内に立設された回転軸６５に、ベアリ
ング部６６を介して前記回転台座６３が回転可能に支持
され、前記ベアリング部６６への血液の浸入を防止する
ためにベアリング部に対するシール部６７が設けられて
いる。

【０００７】しかしながら、図３に示す血液ポンプにお
いても、シール部のシールは完全ではなく、血液ポンプ
を長時間に渡って運転するとシール部からの血液の漏出
が起こり、漏出した血液がベアリング部等に凝固し、そ
れがために回転台座に過負荷がかかり、遂には血液ポン
プの運転が停止する。また、回転軸６５が装入されてい
る軸穴からも血液が漏出する可能性があり、上記と同様
な問題がある。

【０００８】図４に示す血液ポンプ７０は、回転軸７１
の一端がポンプ室７２内に装入されると共に他端が回転
体室７３内に装入され、ポンプ室７２内の回転軸７１の
先端に複数の羽根を有するインペラ７４が固定され、回
転体室７３内の回転軸には磁石７５を装着した回転盤７
６が結合されている。そして、この回転軸７１に固定さ
れたシールロータ７７とポンプハウジング７８に固定さ
れたシ−ルステータ７９との組み合わせでメカニカルシ
ールが構成されている。

【０００９】しかしながら、図４に示す血液ポンプのシ
ール構造においても、シールロータ７７とシールステー
タ７９との面接触によってメカニカルシールが構成され
ているので、ポンプの運転に伴い、シールロータ７７お
よびシールステータ７９の摩耗が進行する。この摩耗の
進行により面接触部の平滑度および平面度が失われ、血
液の、ポンプ室から回転体室へのリークが発生する。リ
ークした血液は、図２および図３に示した血液ポンプの
場合と同様に、ベアリング部に達し、そこで血液の凝固
を生じさせ、回転板７６の円滑な回転を阻害する。

【００１０】さらに、図３および図４に示す血液ポンプ
は、回転台座の底面あるいはインペラ底面とポンプ室の
底面との間に血液の滞留が起こり易く、血栓形成が生じ
やすいという問題点がある。

【００１１】この発明は、前記問題点を解決するために
なされた。すなわち、この発明の目的は、マグネットカ
ップリング方式で駆動するための磁石を内蔵すると共に
複数の羽根を有する回転台座を、シール部を設けること
なく、ポンプ室内に配置し、溶血を発生させずに、長期
間にわたって円滑に運転することのできる血液ポンプを
提供することにある。

【００１２】またこの発明の他の目的は、マグネットカ
ップリング方式で駆動するための磁石を内蔵すると共
に、複数の羽根を有する回転台座の裏面から表面への血
液の流れを促進することにより、従来技術では問題であ
った回転台座裏面での血栓形成を最小限におさえ、長期
間にわたって円滑に運転することのできる血液ポンプを
提供することにある。

【００１３】

【前記課題を解決するための手段】前記目的を達成する
ための請求項１に記載の発明は、回転台座の上面に複数
の羽根を立設してなると共に、外部の磁性体の回転によ
り回転台座を回転可能にする磁石を内蔵する羽根車をポ
ンプ室内に配置し、ポンプ室内で、前記回転台座の回転
軸の下部を線接触状態または少なくとも３点の点接触状
態にて下部支持部材により支持し、前記回転軸の上部を
線接触状態または点接触状態にて上部支持部材により支
持してなることを特徴とする血液ポンプである。

【００１４】請求項２に記載の発明は、前記回転軸は、
回転台座の底面の血液を回転台座の上面側へと還流させ
る貫通孔を有してなる前記請求項１に記載の血液ポンプ
である。

【００１５】

【作用】この発明によると、回転台座を回転可能にする
回転軸がポンプ室外に貫通していないので、回転軸には
シール部を有していない。したがって、この発明の血液
ポンプはポンプ室外への血液の漏出が全くない。また、
この回転軸には、固定部分に対してベアリング等でその
回転の円滑性を保証する必要がないので、ベアリングを
使用したときのような、ベアリングへの血液の浸入およ
びその血液の凝固による回転軸への過負荷現象が全くな
い。

【００１６】この血液ポンプにおいては、回転台座の回
転軸の下部を線接触状態または少なくとも３点の点接触
状態にて下部支持部材により支持すると共に、回転軸の
上部を線接触状態または点接触状態にて上部支持体によ
り支持しているので、従来のシール技術では問題となっ
ている、回転台座の高速回転中における、シール部の発
熱に起因する溶血の発生を低く抑えることができる。

【００１７】回転軸の上下の支持方法については、回転
軸下部の支持部の接触径を回転軸上部の支持部よりも大
きくとった方が、回転時の支持が安定する。これは、回
転力がポンプ室外部の磁性体とポンプ室内部の磁性体と
の磁気カップリングによって伝達されるので、回転台座
は常にポンプ室外部の磁性体により回転軸下方に引っ張
られており、このため回転軸下部の回転接触部下部に
は、回転軸上部の、回転接触部より大きな接触圧力が作
用しているからである。したがって、回転軸上部と下部
との双方を点接触で支持することも可能ではあるが、ポ
ンプ運転時の安定性を考慮すると、回転接触部が線接触
である方が、望ましい。より具体的には、回転軸下部の
接触部径は、回転軸上部の接触部径の１．５倍以上であ
ることがより望ましい。

【００１８】線接触支持を実現する方法としては、回転
台座の回転軸の端部を球形状、あるいは、円錐形状と
し、これを断面が円形のリングと接触させる方法、また
は、同様に回転軸の端部を球形状、あるいは、円錐形状
とし、これを円状に等配角で配置した、先端が球形状を
有する３個以上のピンで支持する方法などが適当であ
る。

【００１９】回転軸上部および下部の接触部のクリアラ
ンスについては、血液ポンプを羽根車の回転軸の上下方
向に振動させた場合に、羽根車のガタを生じることがな
く、かつ、血液ポンプケーシングを手で持って、羽根車
の回転軸に直角な平面内で回転させた場合に羽根車がス
ムーズに回転する程度に調節されているのが最も適切で
ある。前述のようにポンプが停止しているとき、および
１，０００ｒｐｎ以下の比較的低回転時には、羽根車は
ポンプ室外部の磁性体との磁力結合力により回転軸下部
に引っ張られた状態であるが、回転数の上昇に伴い、羽
根車の下部（裏面）の圧力が下がり、羽根車上部（表
面）との圧力差が大きくなるので、回転軸の下部接触部
に加わる軸方向の圧力が低減され、回転軸上部の接触部
にも軸方向の圧力が加わる様になる。このようなポンプ
運転時の回転数の変化に伴う回転軸の上部および下部
の、支持接触部に加わる圧力の変化に対応して、安定し
たポンプの回転運動を維持させるためには、前述のクリ
アランス調節が最も適している。

【００２０】回転軸上部および下部の支持接触部の材質
については、種々の材料の組み合わせが可能であるが、
ステンレス鋼、セラミックあるいはセラミックコーテイ
ング、ハードクロムメッキ、ニッケルメッキなどの表面
硬化処理を施した材料、黒鉛成型体、黒鉛と各種樹脂と
を混合してなる成型体、フッ化エチレン、ポリイミド、
ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホ
ン（ＰＥＳ）などとの組み合わせが好適に使用される。

【００２１】羽根車の回転軸に、回転台座の下面の血液
を回転台座の上面側へと還流させる貫通孔を設けておく
と、血液ポンプの運転中に、回転台座の下面側で血液が
滞留するのを防止することができる。すなわち、血液ポ
ンプの運転中に、回転台座の下面側にある血液が前記貫
通孔を通じて、回転台座の下面側から上面側へと抜けて
行き、回転台座の下面側での血液滞留がない。

【００２２】以上の構成により、この血液ポンプでは、
血液ポンプの運転中における溶血を低く抑制することが
できると共にシール部を有していないことから、長期間
の円滑な運転が実現される。回転軸に貫通孔を設けてお
くことにより、血液の滞留を防止して血栓成長をなく
し、これによっても、更に長期間の円滑な運転が実現さ
れる。

【００２３】

【実施例】この発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。なお、この発明はこの実施例に限定され
るものではなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設計
変更をすることができるのは言うまでもない。

【００２４】（実施例１）図１に示すのはこの発明の一
実施例である血液ポンプを示す断面説明図である。

【００２５】図１に示すように、この血液ポンプ１は、
ポンプ室２内に羽根車３を有する。

【００２６】この羽根車３は、緩やかな傾斜面となって
いる円錐面である上面４を有する回転台座５と、この回
転台座５の上面に放射状に立設した複数のインペラ６と
を有する。この回転台座５中には、磁石板７が、回転台
座５の底面に平行な面内で、回転軸を中心にして環状に
配置されている。この回転台座５の上面中央部は円錐面
から緩やかな曲面を描いて上方に突出し、その頂部が半
球状に形成されている。この半球状の頂部を半球頂部８
と称する。また、この回転台座５の底面には、環状の平
面部９とその平面部９に囲まれたて逆円錐台形状に窪ん
だ凹部１０と、その凹部１０の中心部に半球状に突出す
る下半球部１１とが形成されている。下半球部１１から
半球頂部８には、回転台座５の底面側から回転台座５の
上面側へと貫通する貫通孔１２の開口部１３ａ、１３ｂ
がそれぞれ開口している。

【００２７】図１に示すように、この血液ポンプ１はそ
の上面側にポンプ室２内に連通する血液導入管１４が設
けられ、ポンプ室２の周側面には、ポンプ室２内から外
部へと血液を排出するための血液排出管１５が設けられ
ている。

【００２８】このポンプ室２内は、円周内面１６と底面
１７と前記円周内面１６から連続して形成される円錐内
面１８とを有して、全体として高さの低い円筒形内部空
間とその円筒形内部空間の上に形成された円錐形内部空
間とを合わせた形状の内部空間を有する。前記血液導入
管１４は、前記円錐形内部空間の頂上部に開口するよう
に設けられ、血液排出管１５は円筒形内部空間の周側面
に開口するように設けられている。

【００２９】このポンプ室２内の底面には、その中心線
上に中心が位置するように、直径が前記下半球部１１の
直径よりも小さく設計された環状の、かつ断面円形の第
１保持部材１９がたとえば４本の傾斜支持部材２０によ
り支持され、また、前記円錐形内部空間における血液導
入管１４の開口部近傍で、ポンプ室２の中心線上に中心
が位置するように、直径が前記半球頂部８の直径よりも
小さく設計された環状の、かつ断面円形の第２保持部材
２１がたとえば４本の傾斜懸垂部材２２により懸垂され
ている。

【００３０】そして、前記構造の羽根車３は、その下半
球部１１を前記第１保持部材１９で線接触状態にて支持
し、その半球頂部８を前記第２保持部材２１で線接触状
態にて支持することにより、ポンプ室２内で、回転自在
に装着される。

【００３１】この図１に示す血液ポンプにおいては、前
記第１保持部材１９がこの発明における下部支持部材に
相当し、下半球部が回転軸の下部に相当し、前記第２保
持部材２１がこの発明における上部支持部材に相当し、
半球頂部８が回転軸の上部に相当する。

【００３２】下半球部１１と、第１保持部材１９との線
接触半径は、半球上部８と第２保持部材２１との線接触
半径の１．７倍に設定されている。

【００３３】上記構成の血液ポンプ１においては、血液
導入管１４に、人体から血液を送り込むパイプが接続さ
れ、血液排出管１５には、たとえば人工肺などを介して
人体に血液を戻すためのパイプが接続され、この血液ポ
ンプ１の外部に設けられた駆動装置によりマグネットカ
ップリング方式で回転台座５が高速回転し、インペラ６
の回転による遠心力の作用によって、血液導入管１４か
らポンプ室２内に血液が導入され、ポンプ室２内から血
液排出管１５を通じて外部に血液が排出される。

【００３４】この場合、回転台座５は、半球頂部８から
下半球部１１に至る縦部分を回転軸にして高速回転す
る。ポンプ室２内に導入された血液は、回転台座５の底
面とポンプ室２の底面との間にも流れ込むが、下半球部
１１には貫通孔１２の開口部１３ｂが開口しているの
で、回転台座５の底面以下の血液は前記開口部１３ｂか
ら貫通孔１２内に流入し、半球頂部８に設けられた開口
部１３ａから回転台座５の上面側へと流出する。つま
り、貫通孔１２を設けることによってポンプ室２内の血
液は回転台座５の底面側から上面側へと流通することに
より、ポンプ室２内を循環する。したがって、従来の血
液ポンプ１にしばしば見られたように回転台座５の底面
とポンプ室２内の底面との間に血液が滞留することがな
い。血液の滞留がないことにより、この血液ポンプ１で
は血栓を生じることもない。

【００３５】下半球部１１は環状の第１保持部材１９に
対して線接触をし、半球頂部８は環状の第２保持部材２
１に対して線接触をしているので、下半球部１１から半
球頂部８に至る回転軸が高速で回転をしても、回転によ
る摩擦熱の発生が抑制され、溶血現象の発生が抑制され
る。

【００３６】この血液ポンプ１では、従来の装置におけ
るようにポンプ室２内から外部へと貫通する回転軸がな
いので、シール部を設ける必要がなく、ポンプ室２から
外部への血液の漏出がまったく存在しない。

【００３７】したがって、以上のように血栓および溶血
が抑制され、しかも血液の漏出がないので、回転台座５
に過剰の負荷がかかることなくこの血液ポンプ１を長期
間に渡って円滑に運転することができる。

【００３８】図１に示す血液ポンプが、長期間に渡って
安全に運転可能であることを確認するために、動物実験
を実施した。

【００３９】《動物実験》体重８０ｋｇの子牛の左右両
心室をバイパスするために、図１に示した血液ポンプ２
個を接続し、バイパス流量を、左右ともに３リットル／
分に維持した。バイパス開始後２週間経過時点で、左右
の遠心ポンプを新しい２個の遠心ポンプと取り替え、さ
らに２週間の連続運転を行なった。

【００４０】この動物実験により、左右各２個づつ、計
４個の遠心ポンプについて、２週間の耐久性および、そ
の間の溶血と血栓の有無を確認することができた。

【００４１】４個のポンプはいずれも２週間、安定した
吐出性能を示した。この実験の期間中、子牛の血中遊離
ヘモグロビン量は、常に正常値（２０ｍｇ／ｄｌ以下）
で維持された。また、実験終了後、４個の遠心ポンプを
分解し、ポンプ内接液部の目視観察を行なったところ、
臨床使用上問題と考えられるような、顕著な血栓形成は
認められなかった。

【００４２】（実施例２）図５はこの発明の他の実施例
である血液ポンプを示す断面説明図である。

【００４３】図５に示す血液ポンプの構造は、基本的に
は図１に示す血液ポンプの構造と同様であるが、図５に
示す血液ポンプ１Ａが図１に示す血液ポンプ１と相違す
るところは、次のようである。

【００４４】すなわち、図５に示す血液ポンプ１Ａが図
１に示す血液ポンプ１と相違するところは、回転台座５
Ａの底面における凹部１０の中心に、底面から突出する
逆円錐台形状の軸基部１１Ａが設けられ、その軸基部１
１Ａにおける円錐周面が第１保持部材１９に線接触する
ように、軸基部１１Ａが第１保持部材１９に支持され、
図１における血液ポンプ１の半球頂部８に相当する部分
が完全な半球ではなくて小さな半径の球面の一部をなす
球頂部８Ａであり、第２保持部材２１Ａが図１に示すよ
うな環状を呈していず、前記球頂部８Ａの半径よりも大
きな半径を有する凹状球面となった下面２１ａを有する
と共に傾斜懸垂部材２２により懸垂され、この第２保持
部材２１Ａの下面に回転台座５Ａの球頂部８Ａが点接触
していることであり、また、前記軸基部１１Ａの円錐台
面に開口すると共に前記球頂部８Ａにおける頂上部から
少しく下がった周面に複数箇所をもって開口する貫通孔
１２Ａが設けられていることである。

【００４５】なお、図５に示す血液ポンプ１Ａにおい
て、図１に示す血液ポンプ１におけるのと同様の部分に
ついては図１におけるのと同じ番号を付してある。

【００４６】この回転台座５Ａは、その軸基部１１Ａを
第１保持部材１９に線接触状態で載置すると共に、第２
保持部材２１Ａが点接触状態で球頂部８Ａを保持するよ
うにして、ポンプ室２内に配置される。

【００４７】図５に示す血液ポンプにおいては、前記第
１保持部材１９がこの発明における下部支持部材に相当
し、軸基部１１Ａが回転軸の下部に相当し、前記第２保
持部材２１Ａがこの発明における上部支持部材に相当
し、球頂部８Ａが回転軸の上部に相当する。

【００４８】図５に示す血液ポンプ１Ａも、基本的には
図１に示す血液ポンプ１と同様な作用効果を奏する。た
だし、回転台座５Ａの底面９とポンプ室２の底面１７と
の間に存在する血液は、貫通孔１２Ａを流通して球頂部
８Ａよりわずか下方に開口する複数の開口部から回転台
座５Ａの上面に流れて行く。したがって、血液の滞留現
象がなくなり、血栓現象の発生が抑制される。回転台座
５Ａが高速で回転しても、球頂部８Ａは第２保持部材２
１Ａと点接触し、軸基部１１Ａは第１保持部材１９に線
接触をしているので、血液に剪断力を与えることがな
く、また摩擦熱を発生させることがないので、溶血現象
が抑制される。図５に示す血液ポンプ１Ａは、回転台座
５Ａの回転軸をポンプ室２外に貫通させていないので、
シール部がなく、この点においても溶血現象が抑制され
る。

【００４９】したがって、図５に示す血液ポンプ１Ａも
長期間にわたって円滑な運転を実行することができる。

【００５０】（実施例３）図６にこの発明の他の実施例
である血液ポンプを示す断面説明図である。

【００５１】図６に示す血液ポンプの構造は、基本的に
は図１に示す血液ポンプの構造と同様であるが、図６に
示す血液ポンプ１Ｂが図１に示す血液ポンプ１と相違す
るところは、次のようである。

【００５２】すなわち、図６に示す血液ポンプ１Ｂが図
１に示す血液ポンプと相違するところは、図１に示す血
液ポンプにおける第１保持部材１９および第１支持部材
２０がなく、ポンプ室２の底面１７の中心を中心とし、
かつ下半球部１１の直径よりも小さな直径を有する円と
前記中心を通る仮想的な十文字とが交差する四つの仮想
的な交差点に立設されるところの、上部が球状に形成さ
れた４本の支柱２３が、ポンプ室２の底面１７に立設さ
れ、この４本の支柱２３の上部で回転台座５における下
半球部１１が支持されていることである。

【００５３】前記構造の羽根車３は、その下半球部１１
を４本の支柱２３の上部で点接触状態にて支持し、その
半球頂部８を前記第２保持部材２１で線接触状態にて支
持することにより、ポンプ室２内で、回転自在に装着さ
れる。

【００５４】図６に示す血液ポンプ１Ｂにおいては、前
記支柱２３がこの発明における下部支持部材に相当し、
下半球部１１が回転軸の下部に相当し、前記第２保持部
材２１がこの発明における上部支持部材に相当し、半球
頂部８が回転軸の上部に相当する。

【００５５】なお、図６に示す血液ポンプ１Ｂにおい
て、図１に示す血液ポンプ１におけるのと同様の部分に
ついては図１におけるのと同じ番号を付してある。

【００５６】図６に示す血液ポンプ１Ｂも、基本的には
図１に示す血液ポンプ１と同様な作用効果を奏する。

【００５７】ただし、回転台座５の底面９とポンプ室２
の底面１７との間に存在する血液は、貫通孔１２を流通
して半球頂部８に設けられた開口部１３ａから回転台座
５の上面４に流れて行く。したがって、血液の滞留現象
がなくなり、血栓現象の発生が抑制される。回転台座５
が高速で回転しても、半球頂部８は第２保持部材２１と
点接触し、下半球部１１は支柱２３に点接触をしている
ので、血液に剪断力を与えることがなく、また摩擦熱を
発生させることがないので、溶血現象が抑制される。図
６に示す血液ポンプ１Ｂは、回転台座５の回転軸をポン
プ室２外に貫通させていないので、シール部がなく、こ
の点においても溶血現象が抑制される。

【００５８】したがって、図６に示す血液ポンプ１Ｂも
長期間にわたって円滑な運転を実行することができる。

【００５９】（実施例４）図７にこの発明の他の実施例
である血液ポンプを示す断面説明図である。

【００６０】図７に示す血液ポンプの構造は、基本的に
は図１に示す血液ポンプの構造と同様であるが、図７に
示す血液ポンプ１Ｃが図１に示す血液ポンプ１と相違す
るところは、次のようである。

【００６１】すなわち、図７に示す血液ポンプ１Ｃが図
１に示す血液ポンプ１と相違するところは、回転台座５
の中央を突出した半球頂部８に形成する代わりに、回転
台座５の上面中央が逆円錐台形に窪んだ凹陥部２４に形
成され、この凹陥部２４には下半球部１１に開口する開
口部１３ｂから連通する貫通孔１２の開口部１３ａが開
設され、また、図１に示される第２保持部材２１および
第２支持部材２２の代わりに、図７に示される第２保持
部材２１Ｂおよび第２支持部材２２Ｂが使用される。

【００６２】図７に示される第２支持部材２２Ｂは、血
液導入管１４のポンプ室２内における開口部の内壁に支
持されると共に血液導入管１４の軸線を中心線にして配
置された管状体である。第２保持部材２１Ｂは、前記第
２支持部材２２Ｂである管状体の下端部に形成されたと
ころの、前記凹陥部２４の直径よりも大きな直径を有す
る半球体である。そして、この半球体の最下部には、前
記管状体の内管に連続する開口部２１ｂが開口し、ま
た、前記管状体の周側面には内管に連続する複数の長孔
２２ｂが開口している。

【００６３】この図７に示される血液ポンプ１Ｃにおい
ては、羽根車３は、その下半球部１１が第１保持部材１
９により点接触状態にて支持され、その凹陥部２４に前
記半球体が線接触状態にて装入されることにより、ポン
プ室２内で、回転自在に装着される。

【００６４】図７に示す血液ポンプ１Ｃにおいては、前
記第１保持部材１９がこの発明における下部支持部材に
相当し、下半球部１１が回転軸の下部に相当し、前記管
状体の下端部に形成された半球体がこの発明における上
部支持部材に相当し、凹陥部２４が回転軸の上部に相当
する。

【００６５】なお、図７に示す血液ポンプ１Ｃにおい
て、図１に示す血液ポンプ１におけるのと同様の部分に
ついては図１におけるのと同じ番号を付してある。

【００６６】図７に示す血液ポンプ１Ｃも、基本的には
図１に示す血液ポンプ１と同様な作用効果を奏する。

【００６７】ただし、回転台座５の底面９とポンプ室２
の底面１７との間に存在する血液は下半球部１１の開口
部１３ｂから貫通孔１２内に流入し、貫通孔１２内に流
入した血液は凹陥部２４の開口部１３ａから半球体にお
ける開口部２１ｂへと流入し、半球体における開口部２
１ｂへ流入した血液は管状体の周側面に設けられた長孔
２２ｂより回転台座５の上面に流出して行く。したがっ
て、回転台座５の底面９とポンプ室２の底面１７との間
に存在する血液の滞留現象がなくなり、血栓現象の発生
が抑制される。回転台座５が高速で回転しても、凹陥部
２４と半球体とは線接触し、下半球部と第１保持部材と
は線接触をしているので、血液に剪断力を与えることが
なく、また摩擦熱を発生させることがないので、溶血現
象が抑制される。図７に示す血液ポンプ１Ｃは、回転台
座５の回転軸をポンプ室２外に貫通させていないので、
シール部がなく、この点においても溶血現象が抑制され
る。

【００６８】したがって、図７に示す血液ポンプ１Ｃも
長期間にわたって円滑な運転を実行することができる。

【００６９】（実施例５）図８にこの発明の他の実施例
である血液ポンプを示す断面説明図である。

【００７０】図８に示す血液ポンプの構造は、基本的に
は図７に示す血液ポンプの構造と同様であるが、図８に
示す血液ポンプ１Ｄが図１に示す血液ポンプ１と相違す
るところは、次のようである。

【００７１】すなわち、図８に示す血液ポンプ１Ｄが図
１に示す血液ポンプ１と相違するところは、回転台座５
の中央を突出した半球頂部８に形成する代わりに、回転
台座５の上面中央が逆円錐台形に窪んだ凹陥部２４に形
成され、この凹陥部２４には下半球部１１に開口する開
口部１３ｂから連通する貫通孔１２の開口部１３ａが開
設され、また、図１に示される第２保持部材２１および
第２支持部材２２の代わりに、図８に示される第２保持
部材２１Ｃおよび第２支持部材２２Ｃが使用される。

【００７２】図８に示される第２支持部材２２Ｃは、血
液導入管１４のポンプ室２内における開口部の内壁に支
持されると共に血液導入管１４の軸線Ｘと一致するよう
に配置された棒状体２２ｄである。第２保持部材２１Ｃ
は、前記第２支持部材２２Ｃである棒状体２２ｄの下端
部に形成されたところの、前記凹陥部２４の直径よりも
大きな直径を有する球体２１ｃである。そして、この球
体２１ｃの最下部には、前記凹陥部２４における開口部
１３ａに対向し、かつ同大の開口部２１ｄが開口し、こ
の開口部２１ｄは球体２１ｃにおいて水平方向に向かっ
て開口する複数の開口部２１ｅと連通している。

【００７３】この図８に示される血液ポンプ１Ｄにおい
ては、羽根車３は、その下半球部１１が第１保持部材１
９により点接触状態にて支持され、その凹陥部２４に前
記球体２１ｃが線接触状態にて装入されることにより、
ポンプ室２内で、回転自在に装着される。

【００７４】図８に示す血液ポンプ１Ｄにおいては、前
記第１保持部材１９がこの発明における下部支持部材に
相当し、下半球部１１が回転軸の下部に相当し、前記棒
状体２２ｄの下端部に形成された球体２１ｃがこの発明
における上部支持部材に相当し、凹陥部２４が回転軸の
上部に相当する。

【００７５】なお、図８に示す血液ポンプ１Ｄにおい
て、図１に示す血液ポンプ１におけるのと同様の部分に
ついては図１におけるのと同じ番号を付してある。

【００７６】図８に示す血液ポンプ１Ｄも、基本的には
図１に示す血液ポンプ１と同様な作用効果を奏する。

【００７７】ただし、回転台座５の底面９とポンプ室２
の底面１７との間に存在する血液は下半球部１１の開口
部１３ｂから貫通孔１２内に流入し、貫通孔１２内に流
入した血液は凹陥部２４の開口部１３ａから球体２１ｃ
における開口部２１ｄへと流入し、球体２１ｃにおける
開口部２１ｄへ流入した血液は球体２１ｃ内を通過して
開口部２１ｅから回転台座５の上面に流出して行く。し
たがって、回転台座５の底面９とポンプ室２の底面１７
との間に存在する血液の滞留現象がなくなり、血栓現象
の発生が抑制される。回転台座５が高速で回転しても、
凹陥部２４と球体２１ｃとは線接触し、下半球部１１と
第１保持部材１９とは線接触をしているので、血液に剪
断力を与えることがなく、また摩擦熱を発生させること
がないので、溶血現象が抑制される。図８に示す血液ポ
ンプ１Ｄは、回転台座５の回転軸をポンプ室２外に貫通
させていないので、シール部がなく、この点においても
溶血現象が抑制される。

【００７８】したがって、図８に示す血液ポンプ１Ｄも
長期間にわたって円滑な運転を実行することができる。

【００７９】（変形例）以上においてこの発明のいくつ
かの実施例を示したが、この発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設
計変更をすることができる。

【００８０】この発明においては、前記回転台座の回転
軸の下部を線接触状態または少なくとも３点の点接触状
態にて下部支持部材により支持し、前記回転軸の上部を
線接触状態または点接触状態にて上部支持部材により支
持することができるのであれば、回転軸の上部および下
部の形状はどのようであっても良く、また、下部支持部
材および上部支持部材の形状はどのようであっても良
い。

【００８１】この発明においては、回転台座の底面の血
液を回転台座の上面側へと還流させる貫通孔を有してい
れば良いのであるから、回転台座の回転軸中に貫通孔が
設けられる必要はなく、たとえば、回転台座におけるイ
ンペラ間において回転台座の底面から上面へと貫通する
貫通孔が少なくとも１基開設されていても良い。

【００８２】

【発明の効果】以上に詳述したこの発明の血液ポンプ
は、回転台座の回転軸がポンプ室外に突き通されていな
いので、従来装置におけるようなポンプ室外に貫通させ
た回転軸とポンプ室とのシール性を高めるためのシール
部が不要になっており、シール部が存在しないことによ
り、従来装置におけるようにシール部における血液のポ
ンプ室外への漏出がなく、漏出した血液が凝固すること
により回転軸の回転を阻害することもない。

【００８３】この発明の血液ポンプは、回転台座におけ
る回転軸の上部および下部がそれぞれを保持する保持部
材に対して線接触あるいは点接触により保持されている
ので、回転軸の高速回転に起因する剪断力による溶血現
象、高速回転に起因する摩擦熱による溶血現象が抑制さ
れる。

【００８４】したがって、この発明の血液ポンプは血液
の漏出がなく溶血現象が抑制されているので、長期間の
運転にも耐えることができる。しかも、回転台座の底面
の血液を回転台座の上面側へと還流させる貫通孔を更に
設けることにより、血液の滞留を防止して更に長寿命の
ポンプとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図２は従来の血液ポンプの一例を示す断面図で
ある。

【図３】図３は従来の血液ポンプの一例を示す断面図で
ある。

【図４】図４は従来の血液ポンプの一例を示す断面図で
ある。

【図５】図５はこの発明の他の一実施例を示す断面図で
ある。

【図６】図６はこの発明の他の一実施例を示す断面図で
ある。

【図７】図７はこの発明の他の一実施例を示す断面図で
ある。

【図８】図８はこの発明の他の一実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 血液ポンプ ２ ポンプ室 ３ 羽根車 ４ 上面 ５，５Ａ 回転台座 ６ インペラ ７ 磁石板 ８ 半球頂部 ８Ａ 球頂部 ９ 平面部 １０ 凹部 １１ 下半球部 １１Ａ 軸基部 １２，１２Ａ 貫通孔 １３ａ，１３ｂ 開口部 １４ 血液導入管 １５ 血液排出管 １６ 円周内面 １７ 底面 １８ 円錐内面 １９ 第１保持部材 ２０ 第１支持部材 ２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 第２保持部材 ２１ｂ 開口部 ２１ｃ 球体 ２１ｄ，２１ｅ 開口部 ２２ 傾斜懸垂部材 ２２Ｂ，２２Ｃ 第２支持部材 ２２ｂ 長孔 ２２ｄ 棒状体 ２３ 支柱 ２４ 凹陥部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転台座の上面に複数の羽根を立設して
   なると共に、外部の磁性体の回転により回転台座を回転
   可能にする磁石を内蔵する羽根車をポンプ室内に配置
   し、ポンプ室内で、前記回転台座の回転軸の下部を線接
   触状態または少なくとも３点の点接触状態にて下部支持
   部材により支持し、前記回転軸の上部を線接触状態また
   は点接触状態にて上部支持部材により支持してなること
   を特徴とする血液ポンプ。
2. 【請求項２】 前記回転軸は、回転台座の底面の血液を
   回転台座の上面側へと還流させる貫通孔を有してなる前
   記請求項１に記載の血液ポンプ。