医療機器、特に人工呼吸器の設計と製造では、中核コンポーネントである人工呼吸器のモーターの性能と寿命を損なうことなく、厳しい滅菌および洗浄プロセスに耐えられるようにすることが重要なエンジニアリング課題です。人工呼吸器は患者の気道と直接的または間接的に接触するため、感染制御要件は医療業界の最高基準を満たしています。このため、モーターの材料選択だけでなく、シーリング技術にも非常に高い要求が課せられます。
材料要件: 化学腐食、高温、高圧に対する耐性
人工呼吸器モーターとその周辺コンポーネントは、さまざまな強力な消毒剤や滅菌環境に対して優れた耐性を備えた材料で構築されている必要があります。
1. 消毒剤の適合性
医療機関では、アルコール（エタノール、イソプロパノールなど）、第四級アンモニウム化合物、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素など、さまざまな消毒剤が一般的に使用されています。これらの化学試薬はさまざまな程度の腐食性を持っています。
ポリマー材料: モーターのハウジング、コネクタ、およびケーブル ジャケットの材料 (ポリカーボネートや特定のグレードのエンジニアリング プラスチックなど) は、これらの化学薬品による応力亀裂、軟化、または変色に耐える必要があります。化学的不活性性が主な考慮事項です。
金属材料: シャフト、フランジ、ファスナーなどのコンポーネントには、残留消毒剤や高湿度によって引き起こされる酸化や孔食を防ぐために、ステンレス鋼、通常は医療グレードの 316L またはその他の耐食性の高い合金が必要です。
2. 滅菌環境に対する極めて高い耐性
滅菌方法が異なると、モーターの材料に異なる要求が課されます。
オートクレーブ滅菌: これは最も一般的な滅菌方法の 1 つであり、高温 (通常 121°C または 134°C) と高圧を必要とします。モーター内の磁性材料 (永久磁石など) は、その磁気特性が高熱下で大幅に劣化しないようにする必要があります。さらに、絶縁材料（エナメル線絶縁体やステータスロット絶縁紙など）には、炭化や故障を防ぐために高い熱安定性が必要です。
低温滅菌: 熱に弱いコンポーネントの場合、エチレンオキシド (EO) または過酸化水素プラズマを使用して滅菌する場合があります。これらの方法では、有害な残留物を残さずに滅菌剤が確実に効果を発揮できるように、優れたガス透過性と耐プラズマ性を備えた材料が必要です。
シール要件: 液体および蒸気の侵入の防止
のシーリング設計 人工呼吸器モーター これは、洗浄および滅菌プロセスに耐えられる能力にとって非常に重要です。モーターに液体や蒸気が侵入すると、致命的な故障を引き起こす可能性があります。
1. 侵入保護 (IP 定格)
最新の医療用モーターは通常、IP66 や IP67 などの高い IP 定格を必要とします。
防水性と防塵性: IP66 は、モーターが粉塵の侵入から完全に保護されており、あらゆる方向からの強力な噴流水に耐えられることを意味します。これは高圧洗浄や洗浄にとって非常に重要です。
浸水保護: IP67 では、モーターが短期間の水没に耐えることも要求されており、誤って水タンクに落としたり、洗浄作業中に大量の液体で覆われたりした場合でも、モーターが機能し続けることが保証されます。
2. 重要なシールポイントの技術的実装
高レベルのシールを実現するには、正確なエンジニアリング設計と高品質のシールが必要です。
シャフト シール: モーター ローター シャフトは液体の侵入に対して最も脆弱です。専用のオイルシールまたはラビリンスシールが必要です。これらのシールに使用されるエラストマー材料 (高性能フルオロエラストマー (FKM) やパーフルオロエラストマー (FFKM) など) は、高温や化学溶剤に耐性があり、長期間の使用や繰り返しの滅菌後でもシール圧力を維持できるように優れた変形回復性を示す必要があります。
ハウジングのシール: モーターハウジングの接合部およびエンドカバーとモーター本体間の接続部の静的シールには、O リングまたはガスケットを使用する必要があります。これらのシールの選択は、厳密な材料適合性と熱安定性基準にも準拠する必要があります。
ケーブルの入り口: 電源ケーブルと信号ケーブルの出口点は、ケーブルグランドまたはポッティング技術を使用して完全に密閉し、ワイヤとシースの間の小さな隙間から液体がモーターに侵入するのを防ぐ必要があります。ポッティングコンパウンドは良好な接着力と絶縁耐力を備えていなければなりません。
