JPS60103966A - 心室補助装置用駆動装置 - Google Patents
心室補助装置用駆動装置Info
- Publication number
- JPS60103966A JPS60103966A JP58210881A JP21088183A JPS60103966A JP S60103966 A JPS60103966 A JP S60103966A JP 58210881 A JP58210881 A JP 58210881A JP 21088183 A JP21088183 A JP 21088183A JP S60103966 A JPS60103966 A JP S60103966A
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- Japan
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- pump
- cylinder
- pumps
- piston
- capacity
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- Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明む、１人］“心臓（血液ポンプ）等の心室補助装
置の駆動ポンプに関する。
置の駆動ポンプに関する。
人」４心臓の心室補助装置を駆動するポンプ（コンプレ
ツサ、真空ポンプ）としては、オイルレスで小型軽呈で
かつ制御が容易に行なえることが望ましい。このような
ポンプとして、例えばリニアモータ駆動ポンプが知られ
ている。このポンプは、第１図に示すように、ピストン
１と電磁石２とシリンダ３とスプリング４とからなり、
交流電源Ｖからの電流を整流器りで半波整流して電磁石
２に通電することによりピストン１が往復動して空気を
吸引し、吐出する。すなわち、通電時（第２図実線時）
にピストン１がスプリング４に抗し電磁石２に吸引され
て、シリンダ３の吸込口３ａから空気を吸い込み、非通
電時（同図点線時）にスプリング４の弾撥力によりピス
トン１が押し出されて、シリンダ３の吐出口３ｂからシ
リンダ３内の空気を圧縮して吐出する。
ツサ、真空ポンプ）としては、オイルレスで小型軽呈で
かつ制御が容易に行なえることが望ましい。このような
ポンプとして、例えばリニアモータ駆動ポンプが知られ
ている。このポンプは、第１図に示すように、ピストン
１と電磁石２とシリンダ３とスプリング４とからなり、
交流電源Ｖからの電流を整流器りで半波整流して電磁石
２に通電することによりピストン１が往復動して空気を
吸引し、吐出する。すなわち、通電時（第２図実線時）
にピストン１がスプリング４に抗し電磁石２に吸引され
て、シリンダ３の吸込口３ａから空気を吸い込み、非通
電時（同図点線時）にスプリング４の弾撥力によりピス
トン１が押し出されて、シリンダ３の吐出口３ｂからシ
リンダ３内の空気を圧縮して吐出する。
しかし、上記ポンプでは原理的に電流効率が５０（実−
１１１値４０％〉であり、このポンプを複数台使用する
心室補助装置の駆動源にそのまま適用すると種々の不都
合が生じる。すなわち、心室補助装置は手術室など場所
の狭いところで使用することが多いので、その駆動源と
して小型のものが要求される。しかし、複数台のりニア
モータ駆動ポンプを電流効率５０％で運転（同相運転）
する場合、医療用器械として必須である絶縁トランスと
して容けの大きいものを必要とし、ポンプ自体が小型で
あるにもかかわらず装置全体が大型化する不都合がある
。また、圧力波形の脈動が大きく、これがポンプに接続
された配管、タンク等に振動を与えて、騒音を発生さ−
ｌる原因となる。
１１１値４０％〉であり、このポンプを複数台使用する
心室補助装置の駆動源にそのまま適用すると種々の不都
合が生じる。すなわち、心室補助装置は手術室など場所
の狭いところで使用することが多いので、その駆動源と
して小型のものが要求される。しかし、複数台のりニア
モータ駆動ポンプを電流効率５０％で運転（同相運転）
する場合、医療用器械として必須である絶縁トランスと
して容けの大きいものを必要とし、ポンプ自体が小型で
あるにもかかわらず装置全体が大型化する不都合がある
。また、圧力波形の脈動が大きく、これがポンプに接続
された配管、タンク等に振動を与えて、騒音を発生さ−
ｌる原因となる。
本発明は］２記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、上述のような不都合が生じるおそれの
ない心室補助装置の駆動ポンプを提供することである。
とするところは、上述のような不都合が生じるおそれの
ない心室補助装置の駆動ポンプを提供することである。
ずなわぢ、本発明は、電磁石の通電時にスプリングの＋
ｊｌｉｊ １８力に抗してピストンを吸引してシリンダ
内に気体を吸い込み、非通電時に該スプリングの弾撥力
によりピストンを押し出してシリンダ内の気体を圧縮し
て吐出するりニアモータ駆動ポンプを複数台装備し、一
方のりニアモータ駆動ポンプと他方のりニアモータ駆動
ポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよう
に接続して構成したことを特徴としている。
ｊｌｉｊ １８力に抗してピストンを吸引してシリンダ
内に気体を吸い込み、非通電時に該スプリングの弾撥力
によりピストンを押し出してシリンダ内の気体を圧縮し
て吐出するりニアモータ駆動ポンプを複数台装備し、一
方のりニアモータ駆動ポンプと他方のりニアモータ駆動
ポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよう
に接続して構成したことを特徴としている。
したがっ゛６本発明によれば、電流効率を向上させるこ
とができ、電源トランスとして大容量のものを必要とせ
ず、駆動装置全体を小型化でき、また圧力波形の脈動を
小さくして騒音の発生を阻止することができる。
とができ、電源トランスとして大容量のものを必要とせ
ず、駆動装置全体を小型化でき、また圧力波形の脈動を
小さくして騒音の発生を阻止することができる。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第３図は本発明の第一実施例を示している。この実施例
によると、必要とする空気吐出量のほぼ１／２の空気を
吐出するポンプＰＩ、Ｐ２を組合せてコンプレッサＣを
構成している。
によると、必要とする空気吐出量のほぼ１／２の空気を
吐出するポンプＰＩ、Ｐ２を組合せてコンプレッサＣを
構成している。
各ポンプＰＩ、Ｐ２はピストン７と電磁石８とシリンダ
９とスプリング１０とから構成されていて、電磁石８の
巻線８ａが相互に巻線電流方向が逆相となるように接続
されている。各シリンダ９．９の吸入口９ａ 、９ａは
空気人口１１に接続され、また吐出口９ｂ、９ｂば空気
出口１２に接続されている。
９とスプリング１０とから構成されていて、電磁石８の
巻線８ａが相互に巻線電流方向が逆相となるように接続
されている。各シリンダ９．９の吸入口９ａ 、９ａは
空気人口１１に接続され、また吐出口９ｂ、９ｂば空気
出口１２に接続されている。
上記コンプレッサＣでは、交流電源Ｖから整流器りを介
して一方のポンプＰＩの電磁石８と他方のポンプＰ２の
電磁石８に交互に通電される（第４図参照）。したがっ
て、ポンプＰ１に例えば定格電流３Ａのものを一使用し
、ポンプＰ２に同じく２Ａのものを使用する場合、３Ａ
の容量の電源トランス（絶縁トランス）でずむ。ポンプ
Ｐ＋、Ｐ２を同相運転する場合には５Ａの容量の電源ト
ランスが必要となる。
して一方のポンプＰＩの電磁石８と他方のポンプＰ２の
電磁石８に交互に通電される（第４図参照）。したがっ
て、ポンプＰ１に例えば定格電流３Ａのものを一使用し
、ポンプＰ２に同じく２Ａのものを使用する場合、３Ａ
の容量の電源トランス（絶縁トランス）でずむ。ポンプ
Ｐ＋、Ｐ２を同相運転する場合には５Ａの容量の電源ト
ランスが必要となる。
また、各ポンプＰＩ、Ｐ２のシリンダ９，９がら交互に
圧縮空気が吐出され、１サイクルで必要量の空気が吐出
される。
圧縮空気が吐出され、１サイクルで必要量の空気が吐出
される。
必°ｙ！とする空気容量を有するポンプを１台使用して
コンプレッサとした場合、半サイクルで必要量の空気を
吐出し、他の半サイクルでは空気の吐出を休止している
ため、吐出される空気の圧力波形の脈動は大きいものと
なる。これに対し、上述の如く、半サイクルで必要量の
１／２の空気を吐出し、他の半サイクルで残りの１／２
の空気を吐出すると、ｊ１ニカ波形の１１１に動を大中
に小さくすることができる。
コンプレッサとした場合、半サイクルで必要量の空気を
吐出し、他の半サイクルでは空気の吐出を休止している
ため、吐出される空気の圧力波形の脈動は大きいものと
なる。これに対し、上述の如く、半サイクルで必要量の
１／２の空気を吐出し、他の半サイクルで残りの１／２
の空気を吐出すると、ｊ１ニカ波形の１１１に動を大中
に小さくすることができる。
第５図は」二連のｍｌンプレソザＣを血液ポンプの駆動
装置に適用した一例を示している。コンプレッサＣの空
気出口１２が調圧弁１３を介して正圧タンク１４に接続
されていて、各ボン７’Ｐ＋、Ｐ２で加圧された圧縮空
気が正圧タンク１４内に供給されている。正圧タンク１
４ば電磁切換弁１５を介して例えばサック型の血液ポン
プ１６に接続されていて、圧縮空気を該血液ポンプ１６
に送る。
装置に適用した一例を示している。コンプレッサＣの空
気出口１２が調圧弁１３を介して正圧タンク１４に接続
されていて、各ボン７’Ｐ＋、Ｐ２で加圧された圧縮空
気が正圧タンク１４内に供給されている。正圧タンク１
４ば電磁切換弁１５を介して例えばサック型の血液ポン
プ１６に接続されていて、圧縮空気を該血液ポンプ１６
に送る。
電磁切換弁１５が正圧タンク１４側に切換ゎったとき、
圧縮空気が血液ポンプ１６に送られて、血液ポンプ１６
の血液排出用導管（図示せず）より血液が排出され、電
磁切換弁１５が大気側に切換わったとき、血液ポンプ１
６内の圧縮空気が大気に放出されて、血液導入用導管（
図示せず）より血液が導入される。
圧縮空気が血液ポンプ１６に送られて、血液ポンプ１６
の血液排出用導管（図示せず）より血液が排出され、電
磁切換弁１５が大気側に切換わったとき、血液ポンプ１
６内の圧縮空気が大気に放出されて、血液導入用導管（
図示せず）より血液が導入される。
この実施例では、コンプレッサＣがら送られる圧縮空気
の圧力波形の脈動が小さいため、調圧弁１３、正圧タン
ク１４、配管類等がほとんど振動せず、騒音が少ない。
の圧力波形の脈動が小さいため、調圧弁１３、正圧タン
ク１４、配管類等がほとんど振動せず、騒音が少ない。
また、電源トランスＴとして小容量のものが使用でき、
駆動装置全体の小型化を図ることができる。すなわち、
血液ポンプ１６等の心室補助装置に使用する場合、ポン
プＰＩ、Ｐ２の電源トランスとしては絶縁１−ランスを
使用することが必須条件とされるが、この絶縁トランス
は容量が大きくなると絶縁対策−に、通常のトランスに
比して大型化する割合が大きく、このため上述の如く小
容量でずむようにすると絶縁トランスとして小型のもの
を使用でき、ポンプＰＩ、Ｐ２を同相運転してご１ンプ
レノザを構成する場合よりも駆動装置全体が小型化する
。また、直流電源（バッテリ）とインバータを使用した
場合でも、インバータの容量が小さくなり、駆動装置全
体が小型化する。
駆動装置全体の小型化を図ることができる。すなわち、
血液ポンプ１６等の心室補助装置に使用する場合、ポン
プＰＩ、Ｐ２の電源トランスとしては絶縁１−ランスを
使用することが必須条件とされるが、この絶縁トランス
は容量が大きくなると絶縁対策−に、通常のトランスに
比して大型化する割合が大きく、このため上述の如く小
容量でずむようにすると絶縁トランスとして小型のもの
を使用でき、ポンプＰＩ、Ｐ２を同相運転してご１ンプ
レノザを構成する場合よりも駆動装置全体が小型化する
。また、直流電源（バッテリ）とインバータを使用した
場合でも、インバータの容量が小さくなり、駆動装置全
体が小型化する。
さらに、：ＪンプレソサＣを構成するポンプＰ＋、１）
２を同一・基板上に配置して、ピストン７の中心軸線が
ほぼ同一・線上に位置するようにすると、ピストン７の
動きが互いに反対方向であるため、一方のポンプＩ）Ｉ
で発生ずると振動と他方のポンプＰ ２で発生ずる振動
とが互いに打消し合って、コンブレッジ′Ｃ自体で生し
る振動を小さくすることができる。
２を同一・基板上に配置して、ピストン７の中心軸線が
ほぼ同一・線上に位置するようにすると、ピストン７の
動きが互いに反対方向であるため、一方のポンプＩ）Ｉ
で発生ずると振動と他方のポンプＰ ２で発生ずる振動
とが互いに打消し合って、コンブレッジ′Ｃ自体で生し
る振動を小さくすることができる。
第６図は本発明の第二実施例を示している。この実施例
によると、ポンプＰＩ、Ｐ２を使用し、一方のポンプＰ
＋をコンプレッサＣとし、他方のポンプＰ２を真空ポン
プＶＣとしている。そして、コンプレッサＣとなる一方
のポンプＰ１の吐出口９ｂを調圧弁１３を介して正圧タ
ンク１４に接続し、また真空ポンプＶＣとなる他方のポ
ンプＰ２の吸入口９ａを調圧弁１７を介して負圧タンク
１８に接続している。
によると、ポンプＰＩ、Ｐ２を使用し、一方のポンプＰ
＋をコンプレッサＣとし、他方のポンプＰ２を真空ポン
プＶＣとしている。そして、コンプレッサＣとなる一方
のポンプＰ１の吐出口９ｂを調圧弁１３を介して正圧タ
ンク１４に接続し、また真空ポンプＶＣとなる他方のポ
ンプＰ２の吸入口９ａを調圧弁１７を介して負圧タンク
１８に接続している。
電磁切換弁１５を切換えて、正圧タンク１４と負圧タン
ク１８から正圧と負圧を血液ポンプ１６に交互に作用す
ることにより、該血液ポンプ１６を駆動する。
ク１８から正圧と負圧を血液ポンプ１６に交互に作用す
ることにより、該血液ポンプ１６を駆動する。
この実施例では、前述の実施例のように圧力波形の脈動
を小さくすることばできないが、１台のポンプＰＩ、Ｐ
２を同一基板上に配置して、ピストン７の中心軸線がほ
ぼ同一線上に位置するようにすると、ピストン７の動き
が互いに反対方向であるため、ポンプＰＬ、Ｐ２自体で
生しる振動を小さくすることができる。
を小さくすることばできないが、１台のポンプＰＩ、Ｐ
２を同一基板上に配置して、ピストン７の中心軸線がほ
ぼ同一線上に位置するようにすると、ピストン７の動き
が互いに反対方向であるため、ポンプＰＬ、Ｐ２自体で
生しる振動を小さくすることができる。
また、前述の実施例と同様に小容量の電源トランスでず
み、駆動装置全体の小型化を図ることができる。
み、駆動装置全体の小型化を図ることができる。
」二記両実施例では、ポンプＰ１とＰ２を使用した場合
を示したが、これに限定されない。例えば、電流容ｈ￥
、２Δ、３Ａ、］、５Ａの３台のポンプを使用し、２Ａ
のポンプと１．５Ａのポンプを組み合わせ、ごれらポン
プ（合計電流容量３．５Ａ）と３Ａのポンプの電磁石を
相互に巻線電流方向が逆相となるように接続してもよい
。また、２Ａ、３Ａ。
を示したが、これに限定されない。例えば、電流容ｈ￥
、２Δ、３Ａ、］、５Ａの３台のポンプを使用し、２Ａ
のポンプと１．５Ａのポンプを組み合わせ、ごれらポン
プ（合計電流容量３．５Ａ）と３Ａのポンプの電磁石を
相互に巻線電流方向が逆相となるように接続してもよい
。また、２Ａ、３Ａ。
１．５Δ、ＩＡ、２．５Ａの５台のポンプを使用し、２
へのポンプと３へのポンプを組み合わせ（合計電流容量
５Δ）、また１、５へのポンプとＩへのポンプと２．５
へのポンプを組み合わせて（合計電流容＠５△）、これ
らポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよ
うに接続してもよい。このように、合１１７Ｉｉ流容量
をほぼ等しくさセると、電流効率を向上さ−ＩＪる上で
好ましい。特に、同−８呈のポンプを偶数台使用した場
合には、電流効率が１００％（実測値で８０％）となる
。なお、第一・実施例のように容量の異なるポンプを偶
数台組み合わせた場合でも、電流容量の大きいポンプの
電流値以上は消費されず、電流効率は向上する。
へのポンプと３へのポンプを組み合わせ（合計電流容量
５Δ）、また１、５へのポンプとＩへのポンプと２．５
へのポンプを組み合わせて（合計電流容＠５△）、これ
らポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよ
うに接続してもよい。このように、合１１７Ｉｉ流容量
をほぼ等しくさセると、電流効率を向上さ−ＩＪる上で
好ましい。特に、同−８呈のポンプを偶数台使用した場
合には、電流効率が１００％（実測値で８０％）となる
。なお、第一・実施例のように容量の異なるポンプを偶
数台組み合わせた場合でも、電流容量の大きいポンプの
電流値以上は消費されず、電流効率は向上する。
また、血液ポンプ１６に適用した場合を示したが、人工
呼吸器、大動脈内バルーンポンプを駆動するのにも適用
することができる。
呼吸器、大動脈内バルーンポンプを駆動するのにも適用
することができる。
以上説明したように本発明によれば、電磁石の通電時に
スプリングの弾撥力に抗してピストンを吸引してシリン
ダ内に気体を吸い込み、非通電時に該スプリングの弾撥
力によりピストンを押し出してシリンダ内の気体を圧縮
して吐出するりニアモータ駆動ポンプを複数台装備し、
一方のりニアモータ駆動ポンプと他方のりニアモータ駆
動ポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよ
うに接続しているので、電流効率を向上させることがで
き、また電源トランス（絶縁Ｉ−ランス）として同相運
転の場合よりも小容量のものですみ、駆動装置全体の小
型化を図ることができる。また、圧力波形の脈動を小さ
くしたり、ポンプ自体の振動を打ち消したりして、騒音
の発生を少なくすることが可能である。
スプリングの弾撥力に抗してピストンを吸引してシリン
ダ内に気体を吸い込み、非通電時に該スプリングの弾撥
力によりピストンを押し出してシリンダ内の気体を圧縮
して吐出するりニアモータ駆動ポンプを複数台装備し、
一方のりニアモータ駆動ポンプと他方のりニアモータ駆
動ポンプの電磁石を相互に巻線電流方向が逆相となるよ
うに接続しているので、電流効率を向上させることがで
き、また電源トランス（絶縁Ｉ−ランス）として同相運
転の場合よりも小容量のものですみ、駆動装置全体の小
型化を図ることができる。また、圧力波形の脈動を小さ
くしたり、ポンプ自体の振動を打ち消したりして、騒音
の発生を少なくすることが可能である。
第１図はりニアモータ駆動ポンプのブロック図、第２図
はその駆動電流波形図、第３図は本発明の第一実施例を
示すブロック図、第４図はその駆動電流波形図、第５図
は血液ポンプに適用した一例を示すゾし１ツク図、第６
図は本発明の第二実施例を示すブロック図である。 ７・・・・・・ピストン、８・・・・・・電磁石、９・
・・・・・シリンダ、９ａ・・・・・・吸入口、９ｂ・
・・・・・吐出口、１０・・・・・・スプリング、Ｃ・
・・・・・コンプレツサ、ＶＣ・・・・・・真空ポンプ
、ＰＩ、Ｐ２・・・・・・ポンプ。
はその駆動電流波形図、第３図は本発明の第一実施例を
示すブロック図、第４図はその駆動電流波形図、第５図
は血液ポンプに適用した一例を示すゾし１ツク図、第６
図は本発明の第二実施例を示すブロック図である。 ７・・・・・・ピストン、８・・・・・・電磁石、９・
・・・・・シリンダ、９ａ・・・・・・吸入口、９ｂ・
・・・・・吐出口、１０・・・・・・スプリング、Ｃ・
・・・・・コンプレツサ、ＶＣ・・・・・・真空ポンプ
、ＰＩ、Ｐ２・・・・・・ポンプ。
Claims (1)
- 電磁石の通電時にスプリングの弾撥力に抗してピストン
を吸引してシリンダ内に気体を吸い込み、非１１１Ｊ？
［ｉ時に該スプリングの弾撥力によりピストンを押し出
してシリンダ内の気体を圧縮して吐出するりニアモータ
駆動ポンプを複数台装備し、一方のりニアモ−タ駆動ポ
ンプと他方のりニアモータ駆動ポンプの電磁石を相互に
巻線電流方向が逆相となるように接続して構成したこと
を特徴とする心室補助装置の駆動ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210881A JPS60103966A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 心室補助装置用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210881A JPS60103966A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 心室補助装置用駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103966A true JPS60103966A (ja) | 1985-06-08 |
| JPS6344386B2 JPS6344386B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=16596636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58210881A Granted JPS60103966A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 心室補助装置用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103966A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172963A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-29 | テルモ株式会社 | 人工心臓駆動装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5262617B2 (ja) * | 2008-11-21 | 2013-08-14 | トヨタ自動車株式会社 | 流体制御弁および流体制御回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928970A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-15 | オリオン機械株式会社 | リニアモ−タを使用した人工心臓 |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58210881A patent/JPS60103966A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928970A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-15 | オリオン機械株式会社 | リニアモ−タを使用した人工心臓 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172963A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-29 | テルモ株式会社 | 人工心臓駆動装置 |
| JPH0461661B2 (ja) * | 1986-01-28 | 1992-10-01 | Terumo Corp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6344386B2 (ja) | 1988-09-05 |
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