微細加工技術を応用した、血液ポンプ用セラミック動圧軸受けの開発

利用微细加工技术开发血泵陶瓷动压轴承

• 批准号: 05857137
• 负责人: 山崎 健二
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05857137/
• 关键词: 補助人工心臓; 動圧軸受; 微細加工技術

軸流ポンプを血液ポンプとして用いる際、重要な技術要素は溶血の軽減と軸のsealingである。今年度の研究を通じて我々は軸流ポンプのsealing機構として動圧軸受けを開発した。本軸受けはセラミック材から成り、rotorとstatorは10mumのギャップを隔てて摺動し、対向する面の一方に、深さ10mumの溝が回転に応じて動圧を発生するようデザインされている。動圧とは狭い間隙にてrotorとstatorを摺動させる際、生ずるずり応力を、周方向に形成した溝により中心部へ集中させて得られる圧力をさす。この動圧によりrotorが高速回転する際、rotorとstatorは非接触的となる。この動圧軸受けは構造がsimpleで、軸受けそのものが耐圧防水シール機構をかねている。またrotorとstatorはセラミック材から成り、しかも非接触的に回転するため耐磨耗性は極めて高く、長期にわたって安定した高速回転が可能で、騒音や熱発生も低レベルに抑えることができる。このsealの耐圧能は軸の回転数に応じて上昇し、生理食塩水を用いた実験では7000rpm-300mmHg,10000rpm-400mmHgの耐圧能を得た。さらに、動圧発生溝のデザインを左右アンバランスにすることで軸受けそのものにポンプ機能を持たせることが可能となった。試作した一方向性動圧軸受けでは40ml/hの流量と、3000mmHgの吐出圧を達成した。これにより植え込み型補助装置実現のための重要な技術要素の一つである長期使用可能な軸受け開発にめどがついた。

Axial flow is an important technical factor in the sealing of the shaft. This year's research has been conducted on the development of sealing mechanisms for axial flow and dynamic pressure. The shaft is subjected to a 10mum gap between the rotor and the stator, and a 10mum gap between the rotor and the stator. When the rotor stator is rotated, the inner force is generated, and the circumferential direction is formed. The inner force is concentrated in the center part. The rotor has a high speed of rotation, and the rotor stator has no contact. The dynamic pressure shaft structure is simple, the shaft structure is simple, the shaft structure is simple, and the pressure resistance waterproof structure is simple. The rotor and stator have high wear resistance, long stability, high speed and low heat resistance. The pressure resistance of the seal is 7000rpm-300mmHg,10000rpm-400 mmHg, and the pressure resistance of the seal is 7000rpm-300 mmHg. For example, if a motor is driven, the motor is driven. Try to achieve a directional dynamic pressure shaft with a flow rate of 40ml/h and an output pressure of 3000mmHg. The main technical elements of the auxiliary device are: long-term use, possible shaft development

项目成果

KENJI YAMAZAKI: "Development of a miniature intraventricular axial flow blood pump" ASIO Transactions(アメリカ人工臓器学会誌). 39. M224-M230 (1993)

KENJI YAMAZAKI：“微型心室内轴流血泵的开发”ASIO Transactions（美国人工器官学会杂志）39.M224-M230（1993）。