DE2632044A1

DE2632044A1 - Vorrichtung zur diffusion von substanzen zwischen zwei fluida

Info

Publication number: DE2632044A1
Application number: DE19762632044
Authority: DE
Inventors: Gerhard Riede
Original assignee: Gambro AG
Current assignee: Gambro AG
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1977-03-24
Also published as: DE2632044C3; AU499863B2; JPS5233888A; CH597869A5; IT1062124B; BR7605754A; FR2323427B1; DE7622505U1; SE393535B; FI63859C; FI63859B; NO763127L; DK347976A; NO140285C; NL171228B; DE2632044B2; NL7608786A; NO140285B; BE845710A; NL171228C

Description

DR. WIfLRAfH

E>R. WEBER ρ ίο 745-125 Dipl.-PHYS. SEIFFERT Γ

Patentanwälte ..

WIESBADEN
Gustav-Freytag-Slraßa 25
Postfach 6145 Tel. 372720

Gambro AG.

c/o Herrn Camillo Andina, Himmelrich 11, Baar, Zug /Schweiz

Priorität: v. 11.September 1975 in Schweden Anm.No.: 751 0099-0

VORRICHTUNG ZUR DIFFUSION VON SUBSTANZEN ZWISCHEN ZWEI FLUIDA.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Diffusion von Substanzen zwischen zwei Fluida via semipermeablen Membranen, die. als dünnwandige Röhren geformt sind und dazu dienen, von dem einen erwähnten Fluid durchströmt zu werden, während sie an der Aussenseite· von dem zweiten dieser Fluida umgeben. s.ind, wobei—ein gemeinsamer. EJLalauf—bzw—gemeinsamer Auslauf für das jeweilige Fluid angeordnet ist.'

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch näher gekennzeichnet , dass das erwähnte zweite Fluid durch zwei oder mehrere, voneinander getrennte Kammern durchgeleitet wird, von denen durch eine jede eine oder mehrere, dünnwandige Röhren hindurchführen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient vor allem zur Reinigung von Blut, d.h. als sogenannte künstliche Niere. Hierbei

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strömt Blut durch die dünnwandigen Röhren, während eine Reinigungsflüssigkeit zum Durchfluss ausserhalb der Röhren gebracht wird. Diese Reinigungsflüssigkeit besteht normalerweise aus reinem Wasser mit gewissen Salzzusätzen.

Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auch für viele andere Zwecke brauchbar ist. Beispielsweise kann sie zum Sauerstoffzusatz zum Blut benutzt werden, wobei die Reinigungsflüssigkeit gemäss vorstehendem Beispiel gegen Sauerstoff oder eine Gasmischung, die Sauerstoff enthält, ausgetauscht wird. In diesem Falle bestehen die erwähnten Fluida also aus einer Flüssigkeit bzw. einem Gas; Sie können jedoch auch aus zwei Gasen bestehen, beispielsweise bei Ausscheidung von Stoffen aus einem' Gas zur Ueberführung derselben in ein anderes Gas. Da die Vorrichtung jedoch in erster Linie als sogenannte künstliche Niere gebraucht werden soll, wird sie nachstehend mit Hinweis auf eine derartige Benutzung beschrieben. Dies geschieht unter Hinweis auf die anliegenden Zeichnungen, die als Beispiel zwei verschiedene, vorgezogene Ausführungsarten der erfindungsgemässen Vorrichtung darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste vorgezogene Ausführungsart der erfindungsgemässen Vorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht der gleichen Vorrichtung, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine relativ Fig. 2 winkelrechte Ansicht, ebenfalls teilweise im Schnitt,

Fig. 4- einen Schnitt längs Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt entsprechend dem gemäss Fig. 1 durch.eine etwas abgeänderte Ausführungsart der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 1-4 besteht aus einem Aussenmantel 1 der, wie aus Fig. 4 genauer ersichtlich, aus zwei Teilen la bzw. Ib zusammengesetzt ist. Die beiden Hälften werden in dem gezeigten Beispiel von hakenförmigen Verschlussorganen 2a und 2b zusammengehalten, können aber praktisch in beliebiger

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Weise zusammengehalten werden, beispielsweise durch Verleimung, Verschweissung oder durch eine Art Schraub- oder Klemmorgane. Teil Ib enthält Zwischenwände 3b, die zwischen sich Kammern 4 bzw. Kanäle 5 bilden. Durch die Kammern 4 verlaufen dünnwandige Röhren 6, die von Endwand 7 nach-Endwand 7 (siehe Fig. 1) laufen. Die Kanäle 5 haben keine solchen dünnwandigen Röhren. Die zu Hälfte Ib des Aussenmantels 1 gehörenden Zwischenwände 3b sind durch Dichtungen 8a zur Hälfte la des Aussenmantels abgedichtet. Diese Dichtungen 8a können in einem Stück mit Hälfte la hergestellt sein, oder aus separaten Dichtungen bestehen.

Wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung als sogenannte künst- ,i liehe Niere benutzt werden soll, wird einer Einlaufkammer 10 via Einlauf 9 in Pfeilrichtung A Blut zugeführt. Diese Kammer wird auf einer Seite von' Endwand 7 und auf der anderen Seite von einem deckelähnlichen Endteil 11 begrenzt. Die dünnwandigen Röhren 6 münden sämtlichst in Kammer 10 ein. An ihren anderen Enden münden die Röhren in entsprechender Weise in eine Auslaufkammer 12 für das Blut. Von dieser Auslaufkammer wird das Blut in Pfeilrichtung B durch Auslauf 13 geleitet. Hierbei liegt Auslaufkammer 12 zwischen Endwand 7 und einem deckelähnlichen Endteil 14. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist zur Anbringung in vertikaler Richtung vorgesehen, wobei das Blut also an ihrem unteren Teile einläuft und aus ihrem oberen Ende ausläuft. Die Salzlösung oder Reinigungsflüssigkeit wird dagegen an ihrem oberen Ende in Pfeilrichtung C durch den gemeinsamen Einlauf 15 zugeführt. Sie strömt dann in Pfeilrichtung D im Gegenstrom zum Blut, das in Pfeilrichtung E fliesst. Dies geschieht durch eine erste Kammer 4. Am unteren Ende der Niere wendet die Reinigungsflüssigkeit um und strömt durch einen Zwischenkanal 5 nach oben. Dann strömt-sie wiederum in Pfeilrichtung D im Gegenstrom zum Blut etc.. Zum Schluss gelangt die Reinigungsflüssigkeit zum gemeinsamen Auslauf 16 und strömt in Pfeilrichtung F ein. .

Die Endwände 7 bestehen aus einer mehr oder weniger elastischen Masse, die die jeweilige Röhrenöffnung dicht umschliesst

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und die beiden Fluida dadurch effektiv voneinander abdichtet. Zwischen den Endwänden 7 und Endteilen 11 bzw. 14 sind ausserdem Packungen 17 eingelegt. Hierbei können die Endteile 11 bzw. 14 in beliebiger Weise an dem rohrförmigen Aussenmantel 1 befestigt sein, beispielsweise durch Kleister, Verleimung oder durch eine Art Schrauben- oder Klemmorgane. In Fig. 3 sitzen sie jedoch durch hakenförmige Verschlussorgane 18 und 19 an Mantel 1 fest.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 5 stimmt im Prinzip mit der gemäss Fig. 1 überein'. Daher sind die gleichen Hinweisbezeichnungen angewendet worden, jedoch mit Zusatz eines Prim- bzw. Biszeichens. Der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Zwischenkanäle.5 fortgelassen worden sind, wodurch man bei Benutzung der Vorrichtung als eine Niere zwischen Blut und Reinigungsflüssigkeit in jedem zweiten Kanal 4^: einen Gegenstrom-Fluss und in den dazwischenliegenden Kanälen 4" einen Mitstrom-Fluss erhält.

Die Erfindung ist natürlich nicht nur auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsarten begrenzt, sondern im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche abwandelbar. Beispielsweise ■kann die Form der verschiedenen zugehörigen Details ohne Ueberschreitung des Rahmens der Erfindung wesentlich variieren. Zum Beispiel kann der Fluss in der als Beispiel gezeigten Konstruktion umgekehrt werden, so dass das Blut oder entsprechende Fluid von oben zugeführt wird, während .die Reinigungsflüssigkeit oder das entsprechende Fluid von unten zugeführt wird, d.h. in entgegengesetzter Richtung zu den Pfeilen A-F. Ferner i ist zu beachten, dass die dünnwandigen Röhren 6 der Deutlich- I keit halber übertrieben dick dargestellt sind. In Wirklichkeit misst der äussere Durchmesser zweckmässigst 0.3-0.5 mm, _; wobei gleichzeitig die Wanddicke extrem gering ist. Aber auch andere Dimensionen sind möglich.

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Claims

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Patentansprüche. .

Vorrichtung zur Diffusion'von Substanzen zwischen zwei

Fluida via semipermeablen Membranen, die als dünnwandige Röhren (6) gebaut sind, die dazu dienen, von dem einen der erwähnten Fluida durchströmt zu werden, während sie an der Aussenseite vom zweiten dieser Fluida umgeben sind, wobei der gemeinsame Einlauf (9. bzw. 15) bzw..der gemeinsame Auslauf (13 bzw. 16) für das jeweilige Fluid angeordnet ist, d a d u-r-c-h g e k e η η ζ ei ohne t , dass das erwähnte Fluid angeordnet ist, um durch zwei oder mehrere,voneinander getrennte Kammern (M-) geleitet zu werden, von denen durch jede eine oder mehrere, dünnwandige Röhren (6) hindurchgehen.

2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1', d a d u r c h g e k en ή ζ ei ch η e t , dass die einzelnen Kammern (¹O von einem rohrförmigen Aussenmantel (1) gebildet werden, der durch in seiner Längsrichtung angeordnete Zwischenwände ; (3b) in diese Kammern (4) aufgeteilt ist.

3. Vorrichtung gemäss Anspruch 2, d a du rc h g e k e η η ze i c h η et, dass der rohrförmigenAussenmantel (1) einen wesentlich rechteckigen Querschnitt und planparallel zu zwei gegenüberliegenden Aussenwänden angeordnete Zwischenwände

(3b) hat. :". ' ^:

¹J . Vorrichtung gemäss Anspruch 3 , d ä d u r c h / ge ken η ζ ei eh η e t , dass jede Kammer (4)von der in Strömungsrichtung nächstfolgenden durch einen Kanal (5) getrennt ist, der keine dünnwandigen Röhren (6) der genannten Art hat. ; ;. ''"■

Sr- Vorrichtung gemäss Anspruch M-, da. du rc h g e k en η ζ e ich η e t , dass der erwähnte Kanal (5) von zwei nebeneinander liegendenZwischenwänden (3b) gebildet .wird, von denen sich die eine von einem Ende des Aussenmantels (1) zu dessen anderem Ende erstreckt, ohne an dieses heranzureichen, während die andere in gleicher Weise von diesem anderen Ende in Richtung zum erstgenannten Ende verlauft_s

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ohne dieses jedoch zu erreichen.

6. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (1) an jedem Ende mit einer Endwand (7) abschlie-sst, durch die die dünnwändxgen Röhren verlaufen und in eine gemeinsame Kammer (10 bzw. 12) für das durch die Röhren (6) strömende Fluid einmünden, wobei diese gemeinsame Kammer nach aussen von einem deckelähnlichen Endteil (11 bzw. IM-) begrenzt ist, der einen gemeinsamen Einlauf (9) bzw. gemeinsamen Auslauf (13) für dieses Fluid hat.

7. Vorrichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass Aussenmantel (1) den erwähnten gemeinsamen Einlauf (15) bzw. gemeinsamen Auslauf (16) für das Fluid, das die Röhren (6) umgibt, vor der jeweiligen Endwand (7) aufweist, durch die die jeweiligen Fluida effektiv voneinander abgedichtet werden.

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