CS241480B2

CS241480B2 - Device for diffusion of substances between two liquids by means of semipervious membrane

Info

Publication number: CS241480B2
Application number: CS812017A
Authority: CS
Inventors: Gerhard Riede; Kjell H I Christopherson
Original assignee: Gambro Ag
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1986-03-13
Also published as: MX152203A; AU545067B2; CS201781A2; FI810822A7; IE50565B1; BR8009051A; YU42682B; DE3165607D1; DK486181A; AU6847781A; AU545319B2; ES267118Y; FI810822L; CA1160963A; JPH0147204B2; DE3177240D1; YU40181A; AU6847881A; ATE9065T1; AR222606A1

Abstract

A device for the diffusion of substances between fluids through semi-permeable membranes is disclosed. The device includes a stack of longitudinally extending spacer plates alternating between the folds of a folded semi-permeable membrane in which channels extend longitudinally across the face of the spacer plates, and the spacer plates also include ducts extending transversely through the stack at each end thereof, each being in fluid communication with one of the longitudinally extending sides of the spacer plates, and including a fluid connector extending between the transverse ducts at a location displaced from that longitudinally extending side and the longitudinal channels on the spacer plates.

Description

Zařízení je tvořeno vnějším pouzdrem, ve kterém je uspořádána soustava oddělovacích desek s membránami, přičemž oddělovací desky jsou uloženy v záhybech jedné nebo více membrán, složených klikatě. Oddělovací desky jsou na svém povrchu opatřeny kanálky, spojenými se vstupy a výstupy uvedených tekutin. Membrána je složena tak, že okraje přehybů jsou rovnoběžné a shodné s podélnými okraji oddělovacích desek, přičemž poblíž dvou protilehlých čelních okrajů oddělovacích desek jsou vytvořeny v oddělovací deskách dva příčné kanálky, uspořádané rovnoběžně s těmito okraji a vyústěné na alespoň jednom z podélných okrajů, které spojují oba čelní okraje oddělovacích desek. V podélném a příčném směru podél podélných a příčných okrajů oddělovacích desek jsou uspořádána těsnění.The device comprises an outer housing in which a plurality of diaphragm plates are arranged, wherein the diaphragm plates are disposed in the folds of one or more membranes folded in a zigzag pattern. The separating plates are provided on their surface with channels connected to the inlets and outlets of the fluids. The membrane is folded so that the edges of the folds are parallel and coincident with the longitudinal edges of the separating plates, wherein two transverse channels arranged parallel to these edges and located at least one of the longitudinal edges are formed near the two opposite front edges of the separating plates. connect the two front edges of the separating plates. Seals are provided in the longitudinal and transverse directions along the longitudinal and transverse edges of the separation plates.

Zařízení je určeno zejména na dialýzu krve jako tzv. umělá ledvina, přičemž je možno jej použít pro sdílené hmoty mezi dvěma libovolnými tekutinami, kterými mohou být jak kapaliny, tak plyny.The device is intended in particular for dialysis of blood as a so-called artificial kidney, and it can be used for shared masses between two arbitrary fluids, which can be both liquids and gases.

: :.:a, .......... .::.: a, ...........

iand

č. 218 441, 325 370, 314167, 342 144, 355 293, který odpovídá č. 193 501, dále který odpovídá č. 191 318, dále který odpovídá českosl ovenskému švédský patent č. československému švédský patent ' č. československémuNo. 218 441, 325 370, 314167, 342 144, 355 293, which corresponds to No. 193 501, further corresponds to No. 191 318, further corresponds to the Czechoslovakian Swedish Patent No. Czechoslovakian Swedish Patent No. Czechoslovakian

Vynález se týká zařízení pro difúzi látek mezi dvěma tekutinami pomocí polopropustných membrán, tvořené vnějším pouzdrem, ve kterém je uspořádána soustava oddělovacích desek s membránami. Toto' zařízení je určeno zejména k čištění krve.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for diffusing substances between two fluids by means of semi-permeable membranes, comprising an outer shell in which a system of separating plates with membranes is arranged. This device is particularly intended for purifying blood.

Pokud se týče dosavadního, stavu techniky jsou zařízení uvedeného typu sama o sobě známá, přičemž jsou podrobně popsána například v patentu NSR DOS č.In the prior art, devices of this type are known per se, and are described in detail in, for example, German Pat.

523 803 a v patentu Spojených států amerických č. 3 585 131. Tyto dokumenty tvoří část známého stavu techniky. Pro další ilustraci známého stavu techniky je dále možno uvést švédské patenty 301 029, 365 119, patentu 393 534, patentu 407 900, patentu č. '210 614, která chrání zařízení obsahující soustavu oddělovacích desek s membránami, uspořádanými ve dvojicích mezi nimi, přičemž ovšem tyto membrány nejsou složeny klikatě. Takové řešení je uvedeno například v patentech Spojených států amerických č. 4 116 841, 3 979 295, 3 862 031,No. 523,803 and U.S. Pat. No. 3,585,131. These documents form part of the prior art. To further illustrate the prior art, Swedish patents 301,029, 365,119, 393,534, 407,900, No. 210,614, which protect a device comprising a set of separating plates with membranes arranged in pairs therebetween, wherein: however, these membranes are not folded in a zigzag pattern. Such a solution is disclosed, for example, in U.S. Patent Nos. 4,116,841, 3,979,295, 3,862,031,

788 482 a 3 780 870.788,482 and 3,780,870.

Účelem vynálezu je · navrhnout zařízení pro difúzi látek mezi dvěma tekutinami, které je tvořeno soustavou oddělovacích desek s membránami mezi nimi, které by mělo jednodušší konstrukci a ekonomičtější provoz. Terminem tekutina se v následujícím textu míní j-ak plyn, tak kapalina.The purpose of the invention is to propose a device for the diffusion of substances between two fluids, which consists of a system of separating plates with membranes between them, which is of simpler construction and more economical operation. In the following, the term liquid means both gas and liquid.

Zařízení pro difúzi látek mezi dvěma tekutinami pomocí polopropustných brán podle uvedeného vynálezu je vnějším pouzdrem, ve kterém· je dána soustava oddělovacích desek bránami, přičemž toto pouzdro, je гю vstupy a výstupy pro příslušné tekutiny a oddělovací desky jsou uloženy v záhybech jedné nebo' více membrán, složených klikatě a dále jsou tyto oddělovací desky na svém povrchu opatřeny kanálky spojenými se vstupy a výstupy uvedených tekutin. Podstata uvedeného' vynálezu spočívá v tom, že membrána je složena tak, že okraje přehybů jsou rovnoběžné a shodné s podélnými okraji oddělovací desek, přičemž poblíž dvou protilehlých čelních okrajů oddělovacích desek jsou vytvořeny v oddělovacích deskách dva příčné kanálky, uspořádané rovnoběžně s těmito okraji a vyústěné na alespoň jednom z podélných okrajů, které spojují oba čelní okraje oddělovacích desek, přičemž v podélném a příčném směru podél podélných a příčných okrajů oddělovacích desek jsou uspořádána těsnění.The device for diffusing substances between two fluids by the semipermeable gates of the present invention is an outer shell in which a set of separating plates is provided by the gates, the housing being the inlets and outlets for the respective fluids and the separating plates being folded in one or more folds. and furthermore, the separating plates are provided on their surface with channels connected to the inlets and outlets of the fluids. The invention is characterized in that the membrane is folded so that the edges of the folds are parallel and coincident with the longitudinal edges of the separating plates, wherein two transverse channels arranged parallel to these edges are formed in the separating plates near the two opposite end edges of the separating plates; opening at least one of the longitudinal edges which connect the two front edges of the separating plates, wherein seals are provided in the longitudinal and transverse direction along the longitudinal and transverse edges of the separating plates.

Touto výše uvedenou konstrukcí je vytvořeno velmi jednoduché zařízení v němž mohou být obě pracovní tekutiny navzájem bezpečně utěsněny. Tyto dva faktory patří memtvořeno uspořás memopatřek největším výhodám zařízení podle uvedeného vynálezu.This construction provides a very simple device in which the two working fluids can be securely sealed to one another. These two factors belong to the greatest advantages of the device according to the invention.

Ve výhodném provedení podle vynálezu má soustava 'oddělovacích desek s částí membrány mezi nimi protáhlý tvar s podélnými okraji uspořádanými v podélném, směru soustavy, přičemž kanálky vytvořené v příčném směru v oddělovacích deskách vyúsťují na 'obou protilehlých podélných okrajích.In a preferred embodiment of the invention, the separator plate assembly with the diaphragm portion therebetween has an elongated shape with longitudinal edges disposed in the longitudinal direction of the assembly, the channels formed transversely in the separator plates open at both opposite longitudinal edges.

Oddělovací desky jsou umístěny s výhodou v záhybech membrány jen z jedné strany, tzn. do každého, druhého' záhybu.The separating plates are preferably located in the folds of the diaphragm only from one side, i. into each 'other' fold.

Pokud se týče uvedeného· těsnění potom je výhodné, jestliže v podélném směru oddělovacích desek, rovnoběžně s jejich podélnými okraji a poblíž těchto' okrajů jsou vytvořeny těsnicí drážky, přičemž je membrána pevně uchycena mezi těmito těsnicími drážkami. Rovněž je výhodné, jestliže v příčném směru oddělovacích desek mezi příčnými kanálky a přilehlými čelními okraji a rovnoběžně s těmito okraji jsou vytvořeny další těsnicí drážky, které rovněž slouží k pevnému uchycení membrány mezi nimi.With respect to said sealing, it is advantageous if sealing grooves are formed in the longitudinal direction of the separating plates, parallel to their longitudinal edges and near these edges, the membrane being firmly attached between these sealing grooves. It is also advantageous if further sealing grooves are formed in the transverse direction of the separating plates between the transverse channels and the adjacent end edges, and which also serve to firmly secure the membrane therebetween.

Mezi vnější pouzdro' a soustavu oddělovacích desek je zalita ' ve výhodném provedení těsnicí hmota v podobě proužků, utěsňujících navzájem prostory pro příslušné tekutiny. Výhodně jsou dva těsnicí proužky kolem soustavy dělicích desek přímo' u vyústění příslušných příčných kanálků v příčném směru vzhledem k čelním okrajům, a další dva těsnicí proužky jsou vytvořeny kolem soustavy oddělovacích desek přímo u podélných okrajů v podélném směru oddělovacích desek v podélném směru této soustavy. Výhodné je jestliže tyto uvedené čtyři proužky vytváří celistvou jednotku.A sealant in the form of strips is sealed between the outer casing and the separating plate assembly in a preferred embodiment to seal the fluid compartments. Preferably, two sealing strips around the plate assembly are directly at the mouth of the respective transverse channels in the transverse direction with respect to the front edges, and the other two sealing strips are formed around the plate assembly directly at the longitudinal edges in the longitudinal direction of the plates. Preferably, the four strips form an integral unit.

Ve výhodném provedení jsou vstupy a výstupy z pouzdra pro příslušné tekutiny umístěny odděleně od těsnicí hmoty těsnicích proužků, přičemž jsou spojeny s vyústěním. příčných kanálků a s prostorem mezi zdvojenou membránou v příčných kanálcích.In a preferred embodiment, the inlets and outlets of the housing for the respective fluids are located separately from the sealant of the sealing strips and are connected to the orifice. of the transverse channels and with the space between the double membrane in the transverse channels.

Vnější pouzdro zařízení podle uvedeného vynálezu je výhodně tvořeno krabicoví tou hlavní částí a víkem, přičemž mezi víkem' a krabicovitou hlavní částí pouzdra je vytvořen další těsnicí proužek těsnicí hmoty.The outer casing of the device according to the invention is preferably formed by a box-like main body and a lid, wherein a further sealing strip of sealant is formed between the lid and the box-like body of the housing.

Po obou stranách těsnicích proužků a v krabicovité hlavní části pouzdra a/nebo> na víku jsou ve výhodném provedení vytvořeny těsnicí obruby k oddělení těsnicí 'hmoty od všech tekutin přiváděných do zařízení.On both sides of the sealing strips and in the box-shaped main part of the housing and / or on the lid, sealing lips are preferably formed to separate the sealant from all fluids supplied to the device.

Pokud se týče oddělovacích desek jsou výhodně mezi příčnými kanálky a vlastními pracovními povrchy oddělovacích desek vytvořena opěrná žebra, přičemž tato žebra jsou upravena k podepření zdvojené membrány zvnějšku bez úplného ' stlačování, přičemž vzdálenost mezi dvěma takto protilehlými žebry na sousedních oddělovacích deskách vzrůstá napříč desky ve směru odWith respect to the separating plates, preferably supporting ribs are formed between the transverse channels and the working surfaces of the separating plates, the ribs being adapted to support the double membrane from the outside without complete compression, the distance between the two opposing ribs on adjacent separating plates increasing across the plates direction from

S vstupu krve a zmenšuje se směrem k výstupu krve.With blood inlet and shrinking towards blood outlet.

Podstatným znakem zařízení podle uvedeného vynálezu je vytvoření dvou příčných kanálků poblíž dvou protilehných čelních okrajů dělicích desek v podstatě rovnoběžně s těmito čelními okraji, které vyúsťují na alespoň · jednom z podélných okrajů, které spojují čelní okraje desek.An essential feature of the device according to the invention is the formation of two transverse channels near the two opposite front edges of the dividing plates substantially parallel to these front edges, which open at least one of the longitudinal edges which connect the front edges of the plates.

Soustava oddělovacích desek s částí membrány mezi nimi má s výhodou protáhlý tvar, jak již bylo uvedeno, s podélnými okraji uspořádanými v podélném směru soustavy. Příčné kanálky jsou vytvořeny příčně v oddělovacích deskách a vyúsťují na obou protilehlých podélných · okrajích. To umožňuje například to, aby dva příčné kanálky vytvořené proti sobě, byly použity pro dopravu jednoho média, zatímco prostor mezi nimi, oddělený od nich dvěma vrstvami membrány, může být využit pro· dopravu druhé tekutiny.The separator plate assembly with a portion of the membrane therebetween preferably has an elongated shape, as already mentioned, with longitudinal edges arranged in the longitudinal direction of the assembly. The transverse channels are formed transversely in the separating plates and open at both opposite longitudinal edges. This allows, for example, two transverse channels formed opposite to each other to be used to convey one medium, while the space between them, separated from them by two membrane layers, can be used to convey the other fluid.

Membrána je s výhodou složena tak, že okraje přehybů jsou rovnoběžně a v podstatě shodné s podélnými okraji oddělovacích desek. Podélné okraje mohou potom usnadňovat skládání a tím i sestavování soustavy.The membrane is preferably folded so that the edges of the folds are parallel and substantially coincident with the longitudinal edges of the separating plates. The longitudinal edges can then facilitate folding and thus assembly of the assembly.

Oddělovací desky jsou s výhodou uspořádány tak, že jsou vsunuty do přehybů membrány jen z jedné strany, to znamená, jen do každého druhého přehybů. Jedna z pracovních tekutin je v tomto provedení přiváděna z této strany, tzn. do strany, do které jsou vsunuty oddělovací desky, zatímco druhá tekutina je přiváděna z opačné strany, to znamená do přehybů, v nichž nejsou vsunuty oddělovací desky. Alternativně může být jiný typ soustavy vytvořen tak, že oddělovací desky jsou vloženy i do těchto přehybů.The separating plates are preferably arranged so that they are inserted into the folds of the membrane only from one side, i.e. only into each other folds. One of the working fluids in this embodiment is supplied from this side, i. to the side into which the separating plates are inserted while the second fluid is supplied from the opposite side, i.e. to the folds in which the separating plates are not inserted. Alternatively, another type of assembly may be formed such that the separation plates are also inserted into these folds.

Zvláště dobrého· utěsnění je možno dosáhnout jestliže jsou v podélném směru oddělovacích desek uspořádány rovnoběžně s jejich podélnými okraji a poblíž těchto okrajů těsnicí obruby, jejichž účelem je přitlačovat membránu, umístěnou nad nimi k sousední oddělovací desce. Stejným způsobem mohou být uspořádány těsnicí obruby v příčném směru oddělovacích desek mezi uvedenými příčnými kanálky a sousedními předními okraji rovnoběžně s těmito okraji, za účelem přitlačení membrány umístěné- nad nimi těsně k sousední oddělovací desce. Díky těmto· těsnicím· obrubám je možno omezit potřebná množství těsnicího materiálu, který se jinak používá pro utěsnění dvou tekutin od sebe navzájem.Particularly good sealing can be achieved if, in the longitudinal direction of the separating plates, sealing flanges are arranged parallel to their longitudinal edges and close thereto, in order to press the membrane placed above them to the adjacent separating plate. In the same way, sealing lips may be arranged in the transverse direction of the separating plates between said transverse channels and adjacent front edges parallel to these edges, in order to urge the membrane located above them closely to the adjacent separating plate. Thanks to these sealing lips, it is possible to reduce the amount of sealing material that is otherwise used to seal two fluids from each other.

Zvláště dobrého utěsnění se dosáhne, jestliže je soustava oddělovacích desek s membránami mezi nimi upravena ve vnějším pouzdře se vstupy a výstupy pro příslušné tekutiny. Těsnicí hmota se potom může zalévat mezi vnější pouzdro a soustavu desek v podobě proužků nebo těsnicích pásů. Dva proužky těsnicí hmoty mohou být upraveny tak, aby probíhaly kolem sou stavy oddělovacích desek v jejím příčném směru, vzhledem k předním okrajům, přímo u vyústění příslušných příčných kanálků. Současně mohou být vytvořeny další dva proužky tak, aby probíhaly kolem soustavy oddělovacích desek v jejím podélném směru přímo u podélných okrajů v podélném směru oddělovacích desek. Pro takovéto uspořádání je zapotřebí relativně malého množství těsnicí hmoty ve srovnání s tím, když má být těsnicí hmota rozprostřena mezi pouzdrem a soustavou oddělovacích desek. Zalévání těsnicí hmoty je usnadněno v provedení, kdy uvedené čtyři proužky jsou odlity jako celistvá jednotka.Particularly good sealing is achieved when the membrane separator plate assembly between them is provided in an outer housing with fluid inlets and outlets. The sealant may then be cast between the outer sleeve and the plate assembly in the form of strips or sealing strips. The two sealant strips may be arranged to extend around the separator plate assembly in its transverse direction with respect to the leading edges, directly at the mouth of the respective transverse channels. At the same time, two further strips may be formed to extend around the array of separating plates in its longitudinal direction directly at the longitudinal edges in the longitudinal direction of the separating plates. A relatively small amount of sealant is required for such an arrangement compared to when the sealant is to be spread between the housing and the manifold plate assembly. The sealing of the sealant is facilitated in an embodiment wherein the four strips are cast as a unit.

Vstupy a výstupy příslušných tekutin z pouzdra a do· pouzdra jsou upraveny mimo uvedené těsnicí proužky,· přičemž jsou spojeny s vyústěními příčných kanálků s· prostorem mezi zdvojenou membránou v příčných kanálcích.The inlets and outlets of the respective fluids from the housing and into the housing are provided outside said sealing strips and are connected to the transverse channel openings with a space between the double membrane in the transverse channels.

V příkladném provedení zařízení podle vynálezu sestává pouzdro· ze spodní hlavní krabicovité části a víka. Zvláště dobrého utěsnění se dosáhne jestliže se další proužek těsnicí hmoty zaleje mezi víko a spodní hlavní krabicovitou část · pouzdra.In an exemplary embodiment of the device according to the invention, the housing comprises a lower main box-like part and a lid. Particularly good sealing is achieved if an additional strip of sealant is cast between the lid and the lower main box-shaped part of the housing.

Po· obou stranách těsnicích proužků mohou být v hlavní části pouzdra a/nebo na víku vytvořeny těsnicí obruby za účelem odděleného utěsnění těsnicí hmoty před stykem s tekutinami, které se přivádí do zařízení. To· je zvláště důležité tehdy, když má být zařízení v naplněném· stavu sterilizováno za horka.On both sides of the sealing strips, sealing flanges may be formed in the main body portion and / or on the lid to separate the sealant from the fluid to be supplied to the device. This is particularly important when the device is to be hot-sterilized when filled.

V příkladném provedení zařízení podle vynálezu jsou mezi příčnými kanálky s vlastními pracovními povrchy oddělovacích desek vytvořena žebra, která jsou upravena tak, aby podpírala zvnějšku zdvojenou m-embrájnu mezi nimi, aniž by ji plně stlačovala. Vzdálenost mezi dvěma takto protilehlými žebry na · sousedních deskách se může zvětšovat napříč desky ve směru od vstupu krve a zmenšovat směrem· k výstupu krve. Tímto způsobem je v celém· svém rozsahu zařízení podle vynálezu nejlépe využito.In an exemplary embodiment of the device according to the invention, ribs are formed between the transverse channels with their own working surfaces of the separating plates which are adapted to support the double m-embryo between them without fully compressing it. The distance between two opposing ribs on adjacent plates may increase across the plate in a direction away from the blood inlet and decrease towards the blood outlet. In this way, the device according to the invention is best used in its entirety.

Zařízení podle vynálezu je určeno v první řadě pro použití k čištění krve, to znamená jako tak zvaná umělá ledvina. Nicméně pro odborníky pracující v daném· oboru je zřejmé, že toto zařízení může být rovněž využito pro mnoho dalších účelů, například pro okysličování krve, případně může být použito ke sdílení hmoty z jednoho plynu do druhého. To znamená, že termín tekutina v sobě zahrnuje jak plyn, tak i kapalinu, jak již tyto uvedeno.The device according to the invention is intended primarily for use in the purification of blood, i.e. as a so-called artificial kidney. However, it will be apparent to those skilled in the art that the device may also be used for many other purposes, such as for oxygenation of blood, or may be used to share mass from one gas to another. That is, the term fluid includes both a gas and a liquid as already mentioned.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno podrobně na výkresech, na kterých jsou znázorněny podstatné znaky zařízení podle vynálezu a rovněž tak i alternativní provedení. Na obr. 1 je znázorněno· příkladné provedení zařízení podle vynálezu v celku v perspektivním pohledu, zAn exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in detail in the drawings, in which the essential features of the device according to the invention, as well as alternative embodiments, are shown. FIG. 1 shows a perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the invention

obr. 2 znázorňuje totéž zařízení v pohledu shora, na obr. 3 je schematicky znázorněno jedno možné uspořádání soustavy oddělovacích desek a membrány mezi nimi, umístěné v zařízení podle vynálezu, obr. 4 znázorňuje alternativní uspořádání této soustavy oddělovacích desek a membrány, na obr. 5 je znázorněn řez podél čáry V—V z obr. 2, obr. 6 a 7 znázorňují ve zvětšeném měřítku levou a pravou část soustavy z obr. 5, obr. 8 znázorňuje ve stejném zvětšení řez podél čáry VIII—VIII z obr. 2, obr. 9 ukazuje menší část řezu podél čáry IX— —IX z obr. 2, obr. 10 a 11 znázorňují pohled ze spodu a podélný řez víkem, které tvoří vnější pouzdro zařízení podle vynálezu. obr. 12 a 13 znázorňují stejným způsobem zbývající spodní část pouzdra v pohledu shora a ze strany v částečném řezu, obr. 14 a 15 znázorňují oddělovací desku umístěnou v zařízení podle vynálezu v pohledu shora a ze spodu, obr. 16 ukazuje boční pohled na tuto oddělovací desku, obr. 17 znázorňuje řez podél čáry XVII—XVII z obr. 15, obr. 18 znázorňuje řez podél čáry XVIII—XVIII z obr. 14, obr. 19 znázorňuje kruhový výřez XIX z obr. 15 ve zvětšeném měřítku a obr. 20 znázorňuje řez podél čáry XX—XX z obr. 19.Fig. 2 shows the same device in a top view; Fig. 3 schematically illustrates one possible arrangement of the separator plate and diaphragm assembly disposed in the apparatus of the invention; Fig. 4 shows an alternative arrangement of the separator plate and diaphragm assembly; Fig. 5 is a cross-sectional view along the line V-V in Fig. 2, Figs. 6 and 7 show, on an enlarged scale, the left and right portions of the assembly of Fig. 5; Fig. 9 shows a smaller section along the line IX-IX in Fig. 2, Figs. 10 and 11 show a bottom view and a longitudinal section of the lid forming the outer housing of the device according to the invention. FIGS. 12 and 13 show the remaining bottom part of the housing in a top and side view, partly in section, FIGS. 14 and 15 show a separation plate placed in the apparatus according to the invention in a top and bottom view; FIG. 16 shows a side view of this Fig. 17 is a cross-section along the line XVII-XVII in Fig. 15, Fig. 18 is a cross-section along the line XVIII-XVIII in Fig. 14, Fig. 19 is an enlarged cross-sectional view of Fig. 15; 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG. 19.

Zařízení podle vynálezu v uvedeném příkladném provedení je určeno především pro použití к dialýze a bude proto v dalším popsáno s ohledem к tomu účelu.The device according to the invention in the exemplary embodiment is intended primarily for use in dialysis and will therefore be described hereinafter with reference to this purpose.

Zařízení podle vynálezu je tvořeno pouzdrem, přičemž toto pouzdro je jako celek označeno vztahovou značkou 10. Toto pouzdro 10 sestává z krabicovité spodní hlavní části 9a a z horního víka 9b. Je-li zařízení použito jako dialyzátor, pak je opatřeno vstupem 6 a výstupem 7 krve, a vstupem 4 a výstupem 5 dialyzátu. Vybrání 3a je urče pro připevnění zařízení v přístroji pro dia-lýzu, zatímco vybrání 3b je vytvořeno z důvodu úspory materiálu.The device according to the invention is formed by a housing, the housing being denoted as a whole by 10. The housing 10 consists of a box-shaped lower main part 9a and an upper lid 9b. When used as a dialyser, the device is provided with an inlet 6 and an outlet 7 of blood, and an inlet 4 and an outlet 5 of the dialysate. The recess 3a is intended to mount the device in the dialysis apparatus, while the recess 3b is formed to save material.

V pouzdru 10, znázorněném na obr. 1, je umístěna soustava oddělovacích desek 1 (viz obr. 3 a 4), a membrány 2 mezi nimi. Na obr. 3 je znázorněno provedení této soustavy s oddělovacími deskami 1 a membránou 2. Membrána 2 je složena tak, že tvoří dvojité záhyby 2a, kam může vstupovat krev, jak je to znázorněno šipkami B. Dialyzát může naopak vstupovat z opačné strany, jak je to znázorněno šipkami D.In the housing 10 shown in FIG. 1, there is a set of separating plates 1 (see FIGS. 3 and 4), and a membrane 2 therebetween. Fig. 3 shows an embodiment of this system with separation plates 1 and membrane 2. The membrane 2 is folded to form double folds 2a where blood can enter as shown by arrows B. Conversely, the dialysate can enter from the opposite side as this is indicated by the D arrows.

Tímto uspořádáním může krev proudit po jedné straně membrány, to znamená uvnitř dvojitých záhybů 2a, zatímco dialyzát proudí v kanálcích v oddělovacích deskách na opačné straně membrány.By this arrangement, blood can flow on one side of the membrane, i.e. within the double folds 2a, while the dialysate flows in channels in the separating plates on the opposite side of the membrane.

Na obr. 4 je znázorněno alternativní uspořádání membrány a oddělovacích desek. Zde se jedná o membránu 2‘ a oddělovací desky la a lb. Oddělovací desky la obsahují kanálky pro dialyzační kapalinu D, zatímco oddělovací desky lb obsahují kanálky pro krev B.Figure 4 shows an alternative arrangement of the diaphragm and separation plates. These are the diaphragm 2 ‘and the separating plates 1a and 1b. The separating plates 1a contain channels for dialysis fluid D, while the separating plates 1b contain channels for blood B.

Na obr. 2 je znázorněno víko 9b v pohledu shora, jako součást vnějšího pouzdra 10, znázorněného na obr. 1. Obr. 2 především slouží pro znázornění poloh řezů zobrazených na obr. 5 až 9. Pro vstřikování těsnicí hmoty, například polyurethanu, slouží otvory 11 a 12. Způsob, jakým se utěsnění provádí bude podrobně popsán dále. Orientační otvory 13 slouží pro usnadnění sestavení celého zařízení.FIG. 2 is a top view of the lid 9b as part of the outer shell 10 shown in FIG. 1; FIG. 2 to serve as an illustration of the cross-sectional positions shown in FIGS. 5 to 9. For the injection of a sealant, such as polyurethane, openings 11 and 12 are provided. The orientation holes 13 serve to facilitate assembly of the entire device.

Na obr. 5 je znázorněn řez podél čar V— —V z obr. 2. Pouzdro 10, sestávající ze spodní části 9a a víka 9b, obsahuje soustavu oddělovacích desek 1 s membránou mezi nimi. Membrána 2 je zřetelněji znázorněna na zvětšených řezech na. obr. 6 a 7. Proužky 14 a 15 těsnicí hmoty budou popsány dále v souvislosti s obr. 10 a 12. Ve spojitosti s tím bude též podáno podrobnější vysvětlení к těsnicím obrubám 16.FIG. 5 is a cross-sectional view along the lines V-V of FIG. 2. The housing 10, consisting of the lower part 9a and the lid 9b, comprises a set of separating plates 1 with a membrane between them. The diaphragm 2 is more clearly shown in enlarged sections on. 6 and 7. The sealant strips 14 and 15 will be described below with reference to FIGS. 10 and 12. In this connection, a more detailed explanation of the sealing lips 16 will also be given.

Vstup 4 pro· dialyzační kapalinu má prodloužení 4a a výstup 7 krve je opatřen odpovídajícím prodloužením 7a.The dialysis fluid inlet 4 has an extension 4a and the blood outlet 7 is provided with a corresponding extension 7a.

Na obr. 8, který je řezem podél čáry VIII—VIII z obr. 2 jsou znázorněny těsnicí proužky 14 a 15 a těsnicí obruby 16. Obr. 8 také znázorňuje příčný řez příčnými kanálky 18, upravenými napříč v oddělovacích deskách 2 poblíž jejích čelních okrajů 17, přičemž tyto kanálky 18 probíhají rovnoběžně s těmito čelními okraji. Na obr. 8 jsou také znázorněny další těsnicí drážky 19, které budou vysvětleny podrobněji dále.Fig. 8, which is a cross-sectional view along the line VIII-VIII of Fig. 2, shows the sealing strips 14 and 15 and the sealing flanges 16. FIG. 8 also shows a cross-section of the transverse channels 18 disposed transversely in the separating plates 2 near its front edges 17, the channels 18 running parallel to these front edges. Also shown in FIG. 8 are further sealing grooves 19, which will be explained in more detail below.

Na obr. 10 a 11 je znázorněno' víko 9b při pohledu zespodu a v podélném řezu. Na obr. 10 je znázorněn vstup 6 a výstup 7 krve a vstup 4 a výstup 5 pro dialyzační kapalinu při pohledu zespodu a zvnitřku pouzdra 10. Těsnicí proužky 14 znázorněné na obr. 5 až 8 jsou vytvořeny prostřednictvím kanálků 14a, které jsou propojeny se vstřikovacími otvory 11, znázorněnými na obr. 2. Kanálky 14a jsou vedeny rovněž do- spodní části 9a pouzdra 10. V důsledku toho proužky 14 probíhají kolem celé soustavy oddělovacích desek 1 a membrány 2 mezi nimi, a to v podélném i příčném směru, vzhledem к uspořádání soustavy oddělovacích desek. Na obr. 10 jsou též patrné orientační otvory 13, které usnadňují sestavení celé soustavy, a vstřikovací otvory 12 pro těsnicí proužky 15. Dále jsoiu též na tomto obrázku znázorněny těsnicí obruby 16 po obou stranách kanálků 14a. Pro připevnění víka 3b slouží upínací příruba 22.10 and 11, the lid 9b is seen from below and in longitudinal section. FIG. 10 shows the blood inlet 6 and outlet 7 and the dialysis fluid inlet 4 and outlet 5 as viewed from below and inside the housing 10. The sealing strips 14 shown in FIGS. 5 to 8 are formed by channels 14a that are in communication with the injection ports. The channels 14a are also guided into the lower part 9a of the housing 10. As a result, the strips 14 extend around the entire set of separating plates 1 and the membrane 2 therebetween, in both the longitudinal and transverse directions with respect to k arrangement of the separation plate system. Also shown in FIG. 10 are the orientation holes 13 that facilitate assembly of the assembly and the injection holes 12 for the sealing strips 15. The sealing lips 16 on both sides of the channels 14a are also shown in this figure. A clamping flange 22 is used to secure the lid 3b.

Na obr. 12 a 13 je znázorněna spodní část 9a pouzdra 10 částečně v řezu při pohledu shora a z boku. Na těchto· obrázcích je též patrný kanál 14a sloužící к vytvoření těsnicích proužků 14. U otvorů 13, které usnadňují montáž se nachází vyklenutá část 20. Nutno uvést, že tato vyklenutá část 20 je situována proti vyduté části 21, která je též patrná na víku 9b na obr. 10, ale která není znázorněna na zjednodušeném obr.12 and 13, the bottom portion 9a of the housing 10 is shown partially in cross-section as seen from above and from the side. Also shown in these figures is a channel 14a for forming sealing strips 14. The apertures 13 that facilitate assembly are provided with a domed portion 20. It should be noted that the domed portion 20 faces the concave portion 21, which is also visible on the lid. 9b in FIG. 10, but not shown in the simplified FIG.

1.1.

iaia

Po obou stranách kanálku 14a jsou znázorněny na obr. 12 také těsnicí obruby 18 uvedené na obr. 5 až 8. Tyto obruby mají sloužit к tomu, aby těsnicí hmota nebyla vypuzována z kanálu 14a. Současně tyto těsnicí obruby 16 zabraňují přímému styku krve i dialyzační kapaliny nebo jiných dopravovaných kapalin s použitou těsnicí hmotou. To je obzvláště důležité v případech, kdy je dialyzátor v naplněném' stavu určen ke sterilizaci za horka, protože by se mohla hmota z tmelu dostávat do přiváděných kapalin.On both sides of the channel 14a, the sealing flanges 18 shown in Figures 5 to 8 are also shown in FIG. 12. These flanges are intended to prevent the sealant from being expelled from the channel 14a. At the same time, these sealing lips 16 prevent direct contact of both blood and dialysis fluid or other conveyed fluids with the used sealant. This is particularly important in cases where the dialyser, in its filled state, is intended for hot sterilization, since the mass of the mastic could enter the feed liquids.

Víko 9b je připevněno ke spodní části Sa pouzdra 10 pomocí upínací příruby 22, která zapadne pod odpovídající upínací přírubu 23 (viz obr. 13) na spodní části 9a pouzdra 10. Vstupy 4 a 5 a výstupy 5 a 7 pro dialyzační kapalinu a krev mají příslušná prodloužení 4a, 5a, 6a a 7a znázorněná na obr. 12.The lid 9b is attached to the bottom part Sa of the housing 10 by means of a clamping flange 22 which fits under the corresponding clamping flange 23 (see Fig. 13) at the bottom part 9a of the housing 10. The inlets 4 and 5 and the outlets 5 and 7 for dialysis fluid and blood have respective extensions 4a, 5a, 6a and 7a shown in Fig. 12.

Další detaily znázorněné na obr. 10 až 13 by měly být samy o sobě odborníkům pracujícím v daném oboru srozumitelné, nebo mají menší význam vzhledem: к charakteru vynálezu a není třeba je v tomto popisu podrobně vysvětlovat.The further details shown in Figures 10 to 13 should be understood by the person skilled in the art or be of less importance in view of the nature of the invention and need not be explained in detail herein.

Na oibr. 14 až 20 jsou znázorněna příkladná výhodná provedení oddělovacích desek 1 uspořádaných v zařízení podle vynálezu. Na obr. 14 je znázorněna oddělovací deska při pohledu zespodu, zatímco na obr. 15 je znázorněna tatáž oddělovací deska při pohledu shora a obr. 16 znázorňuje pohled z boku.Na oibr. 14 to 20, exemplary preferred embodiments of separating plates 1 arranged in the device according to the invention are shown. Fig. 14 shows the separator plate from below, while Fig. 15 shows the same separator plate from above, and Fig. 16 shows a side view.

Oddělovací deska může být tvarována běžným způsobem, známým z dosavadního stavu techniky, například může být použito tvarování podle některého ze švédských patentů uvedených v části dosavadního stavu techniky. Podle uvedeného vynálezu je pouze podstatné to, aby oddělovací deska byla opatřena na svých čelech příčnými kanálky 16, které jsou rovněž znázorněny na obr. 8. Tyto příčné kanálky 18 vyúsťují alespoň na jednom z podélných okrajů 24 (viz obr. 14 a 18).The separating plate may be shaped in a conventional manner known in the art, for example, a molding according to one of the Swedish patents mentioned in the prior art section may be used. According to the present invention, it is only essential that the separating plate is provided with transverse channels 16 on its faces, also shown in FIG. 8. These transverse channels 18 extend at least at one of the longitudinal edges 24 (see FIGS. 14 and 18).

U znázorněné příkladného provedení probíhají příčné kanálky 18 napříč deskou 1 a vyúsťují na obou podélných okrajích 24. Příčné kanálky jsou rovnoběžné s čelními okraji 17 oddělovacích desek 1. Jak je pa trné na obr. 17 a 18, příčné kanálky 18 mají žebra 25, která jsou upravena tak, aby přitlačovala sousední membrány těsně к sousedním oddělovacím deskám. Navíc obsahují příčné kanálky menší opěrná žebra neboli podpěrná žebra 26, která jsou urče na к podpírání membrány zvnějšku. Mezi příčnými kanálky 18 a vlastními pracovními povrchy jsou podobná tlačná žebra 27 s poněkud nižšími opěrnými žebry 28 vyznačenými černě (viz obr. 14 až 16).In the illustrated embodiment, the transverse channels 18 extend across the plate 1 and extend at both longitudinal edges 24. The transverse channels are parallel to the front edges 17 of the separating plates 1. As shown in Figures 17 and 18, the transverse channels 18 have ribs 25 which they are adapted to press adjacent membranes closely to adjacent separation plates. In addition, the transverse channels comprise smaller support ribs or support ribs 26 which are intended to support the membrane externally. Between the transverse channels 18 and the actual work surfaces there are similar pressure ribs 27 with somewhat lower support ribs 28 marked in black (see FIGS. 14-16).

Opěrná žebra 28 se postupně snižují čím dále jsou umístěna od vstupu krve a výstupu krve, které jsou znázorněny šipkami В na obr. 15. Tím je dosaženo rovnoměrného průtoku krve v celé šířce desky. Pracovní povrch sám, jak je zřetelněji znázorněno¹ na obr. 19, sestává z klikatě tvarovaných žeber 29 a 30.The support ribs 28 gradually decrease as they are positioned away from the blood inlet and the blood outlet, as shown by the arrows V in Figure 15. The working surface itself, as shown more clearly ¹ in FIG. 19, consists of zigzag shaped ribs 29 and 30.

Na obr. 20 je znázorněno· provedení, kdy oblá žebra 30 jsou poněkud nižší ve srovnání s hranol ovitými žebry 29. Příčné rozváděči kanálky 31 (viz obr. 15) jsou určeny к usnadnění distribuce krve a dialyzační tekutiny při průchodu opěrnými body 32 a odlévacími body 33.Fig. 20 shows an embodiment where the rounded ribs 30 are somewhat lower compared to the prism-shaped ribs 29. The transverse distribution channels 31 (see Fig. 15) are intended to facilitate blood and dialysis fluid distribution as they pass through the support points 32 and casting. points 33.

Mezi příčnými kanálky 18 a čelními okraji 17 jsou upraveny těsnicí drážky 19 (viz obr. 15 až 17). Odpovídající těsnicí drážky 34 jsou umístěny rovnoběžně s podélnými okraji 24, jak je to znázorněno· například v provedení na obr. 9. Vzhledem к vytvoření těsnicích drážek 19 a 34 se těsnicí hmota spotřebuje pouze na vytvoření proužků 14 (viz obr. 5 až 8).Sealing grooves 19 are provided between the transverse channels 18 and the end edges 17 (see Figures 15 to 17). Corresponding sealing grooves 34 are located parallel to the longitudinal edges 24 as shown, for example, in the embodiment of FIG. 9. Due to the formation of the sealing grooves 19 and 34, the sealant is only consumed to form the strips 14 (see Figures 5 to 8) .

V oddělovacích deskách 1 jsou též upravenu у orientační otvory 13a pro usnadnění montáže. Ostatní detaily znázorněné na obr. 14 až 20 jsou pro odborníky pracující v daném oboru zřejmé a nevyžadují podrobnějšího vysvětlení.Also, orientation holes 13a are provided in the separating plates 1 to facilitate assembly. Other details shown in Figures 14 to 20 are apparent to those skilled in the art and do not require further explanation.

Vynález není samozřejmě omezen výlučně na zobrazená a popsaná provedení, ale může být použito i. jiných variant provedení detailů v rámci rozsahu uvedeného vynálezu. Například mohou být oddělovací desky vytvořeny stejně jako kterékoliv z oddělovacích desek, popsaných v uvedených švédských patentech v odstavci dosavadního stavu techniky. Alternativně je ovšem možno vytvořit též zcela nové tvarování oddělovacích desek.Of course, the invention is not limited solely to the embodiments shown and described, but other embodiments of details may be used within the scope of the present invention. For example, the separating plates may be formed in the same way as any of the separating plates described in the aforementioned Swedish patents in the prior art paragraph. Alternatively, however, it is also possible to create a completely new shape of the separating plates.

Claims

SUBJECT

A device for diffusing substances between two fluids by means of semipermeable membranes, comprising an outer shell in which a system of separating plates with membranes is arranged and which has inlets and outlets for the respective fluids, the separating plates being arranged in folds of one or more membranes; and the separating plates are provided on their surface with channels connected to the inlets

SUMMARY OF THE INVENTION and outlets of said fluids, characterized in that the membrane (2) is folded so that the edges of the folds are parallel and coincident with the longitudinal edges (24) of the separating plates, wherein near the two opposite front edges (17) of the separating plates (1) formed in the separating plates (1) two transverse channels (18), arranged with these edges (17) parallel and opening on at least one of the longitudinal edges (24) connecting the two front edges (17) of the separating plates (1), in the longitudinal and transverse direction along the longitudinal and transverse edges of the separating plates (1j) seals are provided.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the separator plate assembly (1) with the diaphragm portion therebetween is elongated in shape with longitudinal edges (24) arranged in the longitudinal direction of the assembly, the channels (18) formed in the - transverse direction in the separating plates (1), extend at both opposite longitudinal edges (24).

Device according to claim 1, characterized in that the separating plates (1) are located in the folds of the membrane (2) only from one side, i.e. the separating plates (1). into every other fold.

Device according to claim 1, characterized in that sealing grooves (34) are formed in the longitudinal direction of the separating plates (1), parallel to their longitudinal edges (24) and close to these edges, the membrane (2) being formed. it is firmly fixed between these sealing grooves (34) and adjacent separating plates (1).

Device according to claim 1, characterized in that sealing grooves (19) are formed in the transverse direction of the separating plates (1) between the transverse channels (18) and the adjacent end edges (17) and parallel to these edges (17). 1), the membrane (2) being firmly attached between these sealing grooves (19).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that sealant in the form of tin-sealing strips (14) is embedded between the outer sleeve (10) and the set of separating plates (1).

7. By this, two sealing strips are provided directly at the orifices of the respective transverse channels (18) for the respective flow device according to clause 6, characterized in that around the set of dividing plates (1) the cube (14) transversely with respect to the front -Limits (17).

Device according to claim 6, characterized in that two sealing strips (14) are formed in the longitudinal direction around the set of separating plates (1) at the longitudinal edges (24) in the longitudinal direction of the separating plates (1). of this system.

Device according to Claims 7 and 8, characterized in that said four strips (14) form an integral unit.

10. Apparatus according to claims 7 and 8, characterized in that the inlets (4, 6) and the outlets (5, 7) of the fluid housing (10) are located separately from the sealing mass of the sealing strips (14). and being connected to the opening of the transverse channels (18) and to the space between the double membrane (2) in the transverse channels (18).

Device according to Claims 6 to 10, characterized in that the outer casing (10) consists of a box-shaped main part (9a) and a lid (9b), wherein between the lid (9b) and the box-shaped main part (9a) of the housing - (10) is provided with another sealing strip - (15) of sealant.

Device according to Claims 6 to 9, characterized in that sealing flanges (16) are formed on both sides of the sealing strips (14) and in the box-shaped main part (9a) of the housing (10) and / or on the lid (9b). separating the sealant from all fluids supplied to the device.

Device according to claim 1, characterized in that support ribs (28) are provided between the transverse channels (18) and the actual working surfaces of the separating plates (1), the ribs (28) being adapted to support a double externally without compressing, the distance between two opposing ribs (28) on adjacent separating plates (1) increases across the plate (1) away from the blood inlet and decreases towards the blood outlet.