| 研究課題/領域番号 |
10559003
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
岡田 養二 茨城大学, 工学部, 教授 (90007774)
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| 研究分担者 |
永井 文秀 茨城大学, 工学部, 講師 (50007639)
増澤 徹 茨城大学, 工学部, 助教授 (40199691)
近藤 良 茨城大学, 工学部, 助教授 (90186867)
山根 隆志 機械技術研究所, バイオミメティック研究室, 室長
妙中 義之 国立循環器病センター, 人工臓器部, 部長 (00142183)
大石 哲男 神鋼電機, 開発本部, 主幹研究員
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1999年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1998年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
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| キーワード | 人工心臓 / 連続流ポンプ / 磁気浮上 / 磁気軸受 / ACモータ / セルフベアリングモータ |
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| 研究概要 |
本研究は、磁気軸受と交流モータを一体化した、ラジアル型とアキシャル型の信頼性の高いセルフベアリングモータの開発と、それを応用した人工心臓の開発である。アキシャル型セルフベアリングモータは、1軸の浮上制御で非接触回転を目指すもので、制御系は簡便で人工心臓としては大きな魅力があるが、細長い形状となってしまう。一方ラジアルモータは、浮上制御には2軸制御が必要であるが、扁平なポンプが作製できるので体内埋め込みに適している。この2つの形式のセルフベアリングモータを発展させ、人工心臓ポンプとの融合をはかる。
まず、扁平な12突極浮上モータを作製し、人工心臓ポンプとしての性能を確かめた。その結果浮上安定性、ポンプ性能共に人工心臓として使用に耐えられることを確認した。さらに小型化して体内埋め込み可能な大きさにするために、アウタロータ型浮上モータを製作した。ポンプとしての性能と大きさは満足できるが、高性能化するため、新型ステータを開発して駆動効率を高め、ロータ角位置に従った駆動方式を採用した。その結果、効率とポンプ性能が大幅に向上し、実用化可能な性能に達した。さらにポンプとしての生体適合試験をおこない、良好な結果を得た。
アキシャル型モータに関しては、ギャップが広いポンプを製作し、安定な浮上回転を達成した。それを血液ポンプに組み込み、良好な結果を得た。
セルフセンシングに関しては、作動トランス方式のセルフセンシングを考案し、検出回路を作製した。まだ完全ではないが、モータで浮上センサを代用する見通しを得た。
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