CS245495B1 - Two-fibre dialyzer - Google Patents

Description

Половолоконный диализатор Область применения изобретения Изобретение касается половолоконного диализатора для разделения веществ /диализ, ультрафильтрация, осмос, обратный осмос/ в жидкостях, применяющегося особенно в искусственной почке и состоящего в основном из корпуса, полупроницаемых, заключенных в непроницаемую для жидкости прослойку и образующих с нею пучок, расположенных между торцовыми сторонами корпуса полых волокон, подвода и отвода как для первой, так и для второй жидкости и уплотнений, находящихся между путями движения обеих жидкостей. Характеристика известных технических решений Известен половолоконный диализатор для разделения веществ в жидкостях, в котором применен изображенный и описанный в выложенном описании изобретения к акцептованной заявке ФРГ 2 208 587 пучок полых волокон. При этом полые волокна, расположенные почти параллельно друг другу, свернуты вокруг полого . сердечника в пучок и на каждой из торцовых сторон снабжены головкой пучка волокон. Головки пучков волокон имеют радиальные прорези и образуют таким образом плоские поверхности, в которых оканчиваются открытые концы полых волокон и из которых выступают концы полого сердечника. Эти пучки волокон, с двумя притоками и двумя оттоками каждый, вставлены в корпус. Первая жидкость, например, подвергаемая диализу кровь, протекает через полые волокна, вторая жидкость, диализирующий раствор, выходит из полого сердечника и протекает затем между волокнами пучка к выпускному патрубку корпуса. Недостатком этого диализатора является то, что диализирующий раствор имеет относительно бесконтрольный путь движения между полыми волокнами. В результате этого в пучке волокон могут образовываться мертвые пространства и так называемые предпочтительные пути движения потока, следствием чего является неполное использование эффективной поверхности волокон и неоптимальный эффект диализа. 3 выложенном описании изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 2 839 937 описан половолоконный диализатор, в котором полые волокна уложены по отдельности в борозди имеющей продольную структуру пластмассовой пленки, которая, смотанная в пучок, вставляется в корпус. Диализирующий раствор, омывающий отдельные полые волокна, пропускается по образованным бороздками каналам. Кровь и диализирующий раствор протекают здесь параллельно, в противоположных направлениях. Несомненно, этим решением достигается безупречное омывание отдельных полых волокон диализирующим раствором. Однако, технологические затраты и результирующиеся из этого издержки очень высоки. Поверхность волокон находится в неблагоприятном соотношении с объемом корпуса, который должен иметь относительно большие размеры из-за разобщения волокон и структуры пластмассовой пленки. Образованные бороздками каналы должны также иметь большое поперечное сечение для -предупреждения прилипания волокон к пленке. Прилипание может вести к закупориванию соответствующего канала. Кроме того, представленное решение может по конструктивным причинам обусловить скорость течения диализирующего раствора, которая исключает оптимальный эффект процесса диализа, так как при постоянном объемном расходе и относительно большом живом сечении потока скорость диа- лизата является низкой. Низкая скорость течения ведет к высокому перепаду концентраций диализирующего раствора или к быстрому насыщению его токсическими веществами. Поэтому диализирующий раствор на протяжении остаточного участка полых волокон уже не обладает полной принимающей способностью, следствием чего является необходимость удлинения времени диализа для достижения достаточной очистки обрабатываемой жидкости. Цель изобретения Цель изобретения заключается в дальнейшем улучшении технических и качественных параметров половолоконных диализаторов для разделения веществ в жидкостях и в уменьшении технических затрат и связанных с ними издержек. Изложение сущности изобретения 3 основу изобретения положена задача создать половолоконный диализатор для разделения веществ в жидкостях, обеспечивающий контролируемое и беспрепятственное течение диализирующего раствора без опасности образования мертвых пространств и обладающий оптимальным соотношением между поверхностью полых волокон и объемом корпуса. В соответствии с изобретением "эта задача решена посредством того, что концы полых волокон на каждой стороне заделаны с соответствующим краем непроницаемой для жидкости прослойки в общую литую часть, что имеется по меньшей мере одна, образованная прослойкой, располагающаяся между кожухом корпуса и центральной продольной осью корпуса, спиралевидная, выложенная полыми волокнами камера и что прослойка у кожуха корпуса или у воображаемой продольной оси корпуса снабжена возвратным концом, на вершине которого или вблизи вершины которого имеется перфорация. В другом исполнении прослойка прилегает к проходящей вдоль воображаемой продольной оси корпуса трубке или проведена для реверсии через имеющуюся в трубке щель. Трубка снабжена несколькими отверстиями. Принцип действия половодоконного диализатора заключается в том, что жидкость, подаваемая в спиралевидную, плоскую камеру по всей ширине камеры, омывает уложенные в отдельные витки камеры полые волокна поперечно к направлению течения протекающей через полые волокна первой, диализируемой жидкости. При этом не играет роли, проходит ли вторая жидкость от кожуха корпуса вдоль витков к центральной продольной оси камеры или наоборот. Во всяком случае, вторая жидкость протекает по контролируемому пути движения с исключением мертвых пространств, предпочтительных путей и уменьшения обменной поверхности при полном использовании своего диализирующего эффекта. В результате относительно небольшого живого сечения потока и связанного с этим повышения скорости течения диализата эффект диализа более высокий. Технологические затраты и издержки ниже, чем у известных половолоконных диализаторов. Изобретение объясняется подробнее с помощью чертежа и трех примеров осуществления изобретения. На следующих фигурах представлено: фиг. I: половолоконный диализатор без полого сердечника, фиг. 2: половолоконный диализатор с полым сердечником, фиг. 3: пучок волокон со шлицованным полым сердечником. Ι-й пример осуществления изобретения. В закрытый колпачками 1;2 кожух корпуса 3 диализатора 4 вставлен известным образом состоящий из пол^х волокон 5, прослойки 6 и литых частей 7;8 пучок волокон 9. Уложенные в один слой на прослойку б полые волокна 5 вместе с ней навиты в виде спирали, а именно, таким образом, что внутри пучка волокон 9 образуется возвратный конец 10 и возникают две камеры II; 12. Смещенные относительно друг друга на 180° концевые части 15;16 прослойки б прилегают, не пропуская жидкости, к кожуху корпуса 3, причем каждая в том месте, в котором находятся впускная щель 17 или выпускная щель 18 для диализирующей жидкости. Обе щели 17;18 имеют ширину про- слойки 6. На торцовых сторонах 13;14 камеры П;12 закрыты непроницаемо для жидкости литыми частями 7;8. Литые части 7;8 являются элементами, разделяющими оба потока жидкостей, то есть, поток крови и диализирующий раствор. Впускной патрубок 19 и выпускной патрубок 20 для диализируемой крови находятся на торцовых сторонах колпачков 1;2, которые одновременно образуют сборные пространства 21;22 для крови. Диализируемая кровь направляется известным образом во впускной патрубок 19, протекает через сборное пространство 21 и поступает в полые волокна. Здесь совершается диализ проходящим по наружной стенке полых волокон 5 поперечно к направлению течения крови диализирующим раствором. После выхода из полых волокон 5 кровь через сборное пространство 22 поступает в выпускной патрубок 20 и отсюда в известную, не изображенную систему трубок. Диализирующий раствор через впускную щель 17 поступает в диализатор 4, то есть, сначала в камеру II и после прохождения через перфорированный возвратный конец 10 - в камеру 12. Пройдя через камеру 12, диализирующий раствор покидает диализатор 4 через выпускную щель 18. Во время протекания через камеры П;12 диализирующий раствор омывает поверхность полых волокон 5 по всей ширине камер П;12. Предпочтительные пути и мертвые пространства исключены, так что обменная поверхность в диализаторе используется полностью. Разумеется, можно уложить полые волокна 5 на прослойке б также в несколько слоев, 2-й пример осуществления изобретения. В этом исполнении половолоконного диализатора прослойка 6 и уложенные на нее полые волокна 5 спиралевидно навиты на полый сердечник 23, образующий центральную продольную ось диализатора '4, и так же, как в Ι-м примере осуществления, совместно, но с вовлечением полого сердечника 23, отлиты непроницаемо для жидкости, причем литые части 7;8 образуют перего- родки между потоком крови и потоком диализирующего раствора. Полый сердечник 23 открыт с одной стороны, проведен через центр колпачка I и снабжен по своей окружности отверстиями 24 на ширину прослойки 6. В кожухе корпуса 3 предусмотрена выпускная щель для диализирующего раствора, имеющая ширину прослойки 6. Впускной патрубок 19 и выпускной патрубок 20 для потока крови расположены по окружности колпачков I и 2. Диализируемая кровь попадает также здесь известным образом через впускной патрубок 19 и сборное пространство 21 в полые волокна 5, где совершается диализ диализирующим раствором, подводимым к наружной стенке полых волокон 5 поперечно к направлению течения крови. После выхода крови из полых волокон 5 очищенная кровь поступает через сборное пространство 22 и выпускной патрубок в известную, не изображенную систему трубок. Диализирующая жидкость поступает через полый сердечник 23 и отверстия 24 в камеру II и омывает при своем движении поверхность полых волокон 5 по всей ширине прослойки б или камеры II. Пройдя через камеру II, диализирующий раствор выходит через выпускную щель 18. В третьем примере осуществления полый сердечник 23 снабжен двумя направляющими щелями 26 на ширину камеры II для проведения прослойки 6. Это дает возможность также в данном случае образовать вторую камеру 12. В отличие от представленной в Ι-м примере осуществления двухкамерной системы оба потока диализирующего раствора протекают здесь в одном направлении /фигура 3/.

Claims (9)

Формула изобретения

1. Sialyzátor z dutých vláken, sestávající jednat z plááti, z polopropustných dutých vláken, procházejících neži čelními stranami plášti a uložených do prekladová vrstvy nepropouštijící kapalinu, přičemž dutá vlákna spolu s prekladovou vrstvou vytvářejí kabel, jednak z jednoho přívodu a jednoho odvodu pro první kapalinu, napojených na obá otevřená čelní strany dutých vláken, a jednak z jednoho přívodu a jednoho odvodu pro druhou kapalinu a z těsnění umístěného aezi drahami pohybu obou kapalin, vyznačující se tím, že konce dutých vláken /5/ jsou společná s okrájen překladová vrstvy /6/, nepropustná pro kapalinu, vsazeny do společnáho litáho dílu /7, 8/, přičemž překladovou vrstvou /6/ je vytvořena nejnáná jedna spirálovitá komora /11, 12/ vyplnáná dutými vlákny /5/, která je uspořádána nezi pláátán /3/ a myšlenou podélnou osou /25/ pláátá /3/·

1. Половолоконный диализатор, состоящий из корпуса, полупроницаемых, уложенных в непроницаемую для жидкости прослойку и образующих с ней пучок, проходящих между торцовыми сторонами корпуса полых волокон, одного подвода и одного отвода для первой жидкости, исходя от обеих открытых торцовых сторон полых волокон, одного подвода и одного отвода для второй жидкости и уплотнения, находящегося между путями движения обеих жидкостей, отличающийся тем, что концы полых волокон (5) на каждой стороне заделаны вместе с краем непроницаемой для жикости прослойки (б) в общую литую часть (7;8) и что имеется по меньшей мере одна, образованная прослойкой (6), располагающаяся между кожухом корпуса (3) и воображаемой продольной осью корпуса (25), спиралевидная, выложенная полыми волокнами (5) камера (П;12).

2. Sialyzátor podle bodu 1, vyznačující se tín, že překladová vrstva /6/ je opatřena vratnýn koncem /10/ u pláátá /3/. 3· Sialyzátor podle bodu 1, vyznačující se tín, že překladová vrstva /6/ je opatřena vratnýn koncem /10/ v myšlená podálná ose /25/ pláátá /3/.

2. Половолоконный диализатор по пункту I, отличающийся тем, что прослойка (б) у кожуха корпуса (3) имеет возвратный конец (10).

3. Половолоконный диализатор по пункту I, отличающийся тем, что прослойка (6) в воображаемой продольной оси корпуса (25)снаб-жена возвратным концом (10).

4. Sialyzátor podle bodů 1 až'3, vyznačující se tín, že vratná konce /10/ jsou na svých vrcholech anebo u svých vrcholů perforovány.

4. Половолоконный диализатор по пунктам 1-3, отличающийся тем, что возвратные концы (10) на верхушках или вблизи верхушек перфорированы;

5. Sialyzátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že v plášti /3/ dialyzátoru /4/ je unístáno dutá jádro /23/, která prochází ve smáru podálná osy dialyzátoru /4/.

5. Половолоконный диализатор по пункту I, отличающийся тем, что в корпусе диализатора (4) размещен проходящий в продольном его направлении полый сердечник (23),

6. Sialyzátor podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že prokladová vrstva /6/ přiléhá k dutému jádru /23/.

6. Половолоконный диализатор по пунктам Г - 5, отличающийся тем, что прослойка (б) прилегает к полому сердечнику (23).

7. Sialyzátor podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že duté jádro /23/ je v části své dálky opatřeno jednak dvěma vodicíni štěrbinami /26/, do nichž zasahuje prokladová vrstva /6/ jednak otvory /24/.

7. Половолоконный диализатор по пунктам I - 5, отличающийся тем, что полый сердечник (23) в части своей длины снабжен двумя направляющими щелями (26), принимающими прослойку (б) для возврата ее, а также отверстиями (24).

8. Sialyzátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že podálná osy dutých vláken /5/ a podélná osa prokladová vrstvy /6/ v narovnaném stavu jsou uspořádány navzájem příčně.

8. Половолоконный диализатор по пункту I, отличающийся тем, что продольные оси полых волокон (5). и продольная ось прослойки (б) в выпрямленном состоянии размещены поперечно друг к другу.

9. Половолоконный диализатор по пунктам I - 8, отличающийся тем, что продольные оси полых волокон (5) и продольная ось прослойки (б) в выпрямленном состоянии располагаются под углом друг к другу от 30 до 90°. P S E D M S T VYNÁLEZU

9. Sialyzátor podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že podélné osy dutých vláken /5/ a podélná osa prokladová vrstvy /6/ v narovnaném stavu jsou vůči sobě nakloněny pod úhlem v rozmezí od 30 do 90°. Uznáno vynálezem na základě výsledků expertizy, provedené Úřadem pro vynálezectví a patentnictví, Berlín, SS.