DE2650588A1 - HOLLOW FIBER DIALYZER - Google Patents

HOLLOW FIBER DIALYZER

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DE2650588A1
DE2650588A1 DE19762650588 DE2650588A DE2650588A1 DE 2650588 A1 DE2650588 A1 DE 2650588A1 DE 19762650588 DE19762650588 DE 19762650588 DE 2650588 A DE2650588 A DE 2650588A DE 2650588 A1 DE2650588 A1 DE 2650588A1
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Germany
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fibers
dialysate
dialyzer
housing
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DE19762650588
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Kyu Ho Lee
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Extracorporeal Medical Specialties Inc
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Extracorporeal Medical Specialties Inc
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/031Two or more types of hollow fibres within one bundle or within one potting or tube-sheet
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    • B01D2313/08Flow guidance means within the module or the apparatus
    • B01D2313/083Bypass routes

Description

Patentanwälte: · a. gruneckerPatent attorneys: a. grunecker

DlPL-INGtDlPL-INGt

H. KINKELDEYH. KINKELDEY

W. STOCKMAlRW. STOCKMAlR

Dn-INCl-AaElCAUHXDn-INCl-AaElCAUHX

K. SCHUMANNK. SCHUMANN

Dn HER NAT. · OPL-PHYSDn HER NAT. · OPL-PHYS

P. H. JAKOBP. H. JAKOB

G. BEZOLDG. BEZOLD

DR FER. NAT.· CXPL-CHEM.DR FER. NAT. CXPL-CHEM.

8 MÜNCHEN 228 MUNICH 22

MAXIMILIANSTRASSE 43MAXIMILIANSTRASSE 43

M-. November 1976 P 10 978 M-. November 1976 P 10 978

EXTEACOEPOEEAL MEDICAL SPECIALTIES,' INC., Eoyal and Eoss Eoads, King of Prussia, Pennsylvania, Y.St.A.EXTEACOEPOEEAL MEDICAL SPECIALTIES, 'INC., Eoyal and Eoss Eoads, King of Prussia, Pennsylvania, Y.St.A.

Hohlfaser-MalysatorHollow fiber malyser

Die Erfindung betrifft die Dialyse, sie betrifft insbesondere die Dialyse von Flüssigkeiten wie Blut.The invention relates to dialysis, in particular it relates to the dialysis of liquids such as blood.

Es wurden bereits viele Vorschläge zur Verbesserung der Dialysevorrichtungen, insbesondere solcher vom künstlichen Nieren-Typ,gemacht. Es ist eine große Anzahl von künstlichen Nieren vom sogenannten Schlangen-Typ in Gebrauch, bei denen das Dialyseelement ein Eohr mit einem Durchmesser von vielen cm ist, das jedoch abgeflacht und spiralig gewunden ist mit einem Abstandhalter, um die Windungen der Wickelung voneinander zu trennen. Eine so hergestellte künstliche Niere ist verhältnismäßig groß und es wurden bereits kleinere Konstruktionen mit Bündeln von Tausenden von Hohlfasern, die jeweilsThere have been many proposals for improving dialysis machines, especially those made from artificial ones Kidney type, made. There are a large number of so-called snake type artificial kidneys in use in which the dialysis element is an ear many centimeters in diameter, but flattened and spirally wound with a spacer to keep the turns of the winding apart to separate. An artificial kidney made in this way is relatively large and smaller constructions have already been made with bundles of thousands of hollow fibers, each

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TELEFON (08B) 23 28 62 TELEX O5-29 38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERERTELEPHONE (08B) 23 28 62 TELEX O5-29 38O TELEGRAMS MONAPAT TELECOPER

ein sehr enges Rohr darstellen, das wie ein Dialyseelement funktioniert, vorgeschlagen, bei dieser modifizierten Konstruktion treten jedoch noch Probleme auf. Ein Beispiel für eine Hohlfaser-Apparatur ist in der US-Patentschrift 3 44-2 beschrieben und eine Faser, die neuerdings für Hohlfaser-Dialysatoren verwendet wird, ist die in der US-Patentschrift 3 54-5 209 beschriebene desacetylierte Celluloseacetatfaser. Diese Fasern müssen im allgemeinen jederzeit nach der Desacetylierung mit Wasser benetzt gehalten werden, um. ihre dialytische Durchlässigkeit aufrechtzuerhalten. Dies führt zu Unannehmlichkeiten beim Versand und bei der Lagerung von Dialysatoren, die auf solchen Hohlfasern beruhen, bei denen die Fasern mit Wasser gefüllt sind und bei denen das Wasser Formaldehyd enthält, um die Entwicklung von Mikrobenwachstum zu verhindern. Vor jeder-Verwendung muß dann der gesamte Formaldehyd herausgespült werden.a very narrow tube that functions like a dialysis element has been proposed, but problems still arise with this modified construction. An example for a hollow fiber apparatus is described in US Pat. No. 3,444-2 and a fiber which has recently been used for hollow fiber dialyzers is used is the deacetylated cellulose acetate fiber described in U.S. Patent 3,54-5,209. In general, these fibers must be kept wetted with water at all times after the deacetylation. their dialytic Maintain permeability. This leads to inconvenience during shipping and storage of Dialyzers based on hollow fibers in which the fibers are filled with water and in which the water is formaldehyde contains to prevent microbial growth from developing. All formaldehyde must then be used before each use be flushed out.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es unter anderem, ver- . besserte Hohlfaser-Dialysator-Konstruktionen zu entwickeln.The aim of the present invention is, inter alia, to ver. to develop improved hollow fiber dialyzer designs.

Das vorstehend angegebene Ziel sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierteren Beschreibung von mehrerenbevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hervor, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen bezug genommen wird. Dabei zeigen:The above object, as well as other objects, features, and advantages of the invention will become apparent from the more detailed below Description of several preferred embodiments of the invention, referring to the accompanying Drawings is referred to. Show:

Fig. 1 eine Aufrißansicht, teilweise im Schnitt und teilweise weggebrochen, eines erfindungsgemäßen Hohlfaser-Dialysators;Fig. 1 is an elevational view, partly in section and partly broken away, of a hollow fiber dialyzer according to the invention;

Fig. 2, 3 und 4· Quer Schnitts ansicht en der Konstruktion gemäß Fig. 1 entlang der Linien 2-2, 3-3 bzw. 4-4·;2, 3 and 4 · cross-sectional views of the construction according to FIG Figure 1 is taken along lines 2-2, 3-3 and 4-4, respectively;

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. Λ eines modifizierten erfindungsgemäßen Hohlfaser-Dialysators;5 shows a view similar to FIG. 6 of a modified hollow fiber dialyzer according to the invention;

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Fig. 6, 7 und 8 Querschnittsansichten der Konstruktion gemäß Fig. 5 entlang der Linien 6-6, 7-7 "bzw. 8-8;Figures 6, 7 and 8 are cross-sectional views of the structure of Figure 5 taken along lines 6-6, 7-7 "and 8-8, respectively;

Fig. 9, 10, 11 und 12 ähnliche Ansichten wie die Fig. 1, 2, 3 und 4· eines weiteren modifizierten Dialysators, der für die vorliegende Erfindung typisch ist;FIGS. 9, 10, 11 and 12 are views similar to FIGS. 1, 2, 3 and 4 x another modified dialyzer typical of the present invention;

Fig. 13 eine Querschnittsansicht einer Abdeckeinrichtung, die sich für die Verwendung "bei der Konstruktion gemäß Fig. 9 eignet; undFIG. 13 is a cross-sectional view of a cover device suitable for use in the construction of FIG suitable; and

Fig. 14, 15 und 16 ähnliche Ansichten wie die Fig. 1,2 und 3 einer anderen Ausführungsform der Erfindung.FIGS. 14, 15 and 16 are views similar to FIGS. 1, 2 and 3 another embodiment of the invention.

Gemäß einem Merkmal betrifft die vorliegende Erfindung einen Hohlfaser-Dialysator mit einem länglichen rohrförmigen Gehäuse mit Enden mit einem größeren Innendurchmesser (einer größeren lichten Weite) als im Zentralabschnitt, wobei der Zentralabschnitt eine sich in Längsrichtung erstreckende Unterteilung aufweist, die sein Inneres in eine Vielzahl von im allgemeinen parallelen Durchgängen aufteilt, die Gehäuseenden Dialysatstrom-Verzweigungs- und -Lenkungseinrichtungen für die Aufnahme des Dialysats aus einem Vorratsbehälter dafür, die ihn von einem Gehäuseende durch einen der Durchgänge zu dem anderen Ende und nacheinander durch die aufeinanderfolgenden Durchgänge leiten und schließlich das Dialysat durch eine Austragsöffnung nach außen lenken, aufweisen und Bündel von parallelen Dialyse-Hohlfasern besitzen, die in mindestens alle die Durchgänge hineingepreßt werden, in denen die Lenkungseinrichtungen den Dialysatstrom in die gleiche Richtung lenken.In one aspect, the present invention relates to a Hollow fiber dialyzer with an elongated tubular housing with ends with a larger inner diameter (a larger clear width) than in the central section, the central section being a subdivision extending in the longitudinal direction which divides its interior into a plurality of generally parallel passages, the housing ends dialysate flow branching and -guiding devices for the reception of the dialysate from a storage container for it, which it from one end of the housing through one of the passages to the other end and successively through the successive passages direct and finally direct the dialysate outwards through a discharge opening, and have bundles of parallel Hollow dialysis fibers are present in at least all of the passageways are pressed into which the steering devices direct the dialysate flow in the same direction.

Die nachfolgend angegebenen Beispiele erläutern sehr vorteilhafte Arten der Herstellung der erfindungsgemäßen Hohlfaser-Dialysatoren, ohne daß die Erfindung jedoch darauf- beschränkt ist·The examples given below illustrate very advantageous ways of producing the hollow fiber dialyzers according to the invention, however, the invention is not restricted thereto is·

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Beispiel 1example 1

Zuerst wird ein Dialysegehäuse 10, wie in Fig. 1 angegeben, durch. Formen oder Zusammenkleben aus einem Polycarbonat- oder Polystyrolharz hergestellt. Dieses Gehäuse hat eine Gesamtlänge von etwa 19?0 cm (7»5 inches) mit einem Mittelabschnitt 12 mit einem Innendurchmesser von 3,5 cm (1 3/8 inches), wobei jedes Ende 14-, 16 eine erweiterte Öffnung mit einem Innendurchmesser von etwa 4-,8 cm (1 7/8 inches) aufweist. Die Eohrlänge des Innern des Gehäuses ist durch eine axiale Versteifung 26 mit drei Stegen 31, 32 und 33 in drei einzelne Durchgänge 21, 22, 23 unterteilt. Ein Einlaßrohr mündet in das erweiterte Ende 14- und ein Austragsrohr 38 führt aus dem Ende 16 weg.First, a dialysis case 10, as indicated in FIG. 1, is through. Molded or glued together from a polycarbonate or polystyrene resin. This case has a total length of about 19 ? 0 cm (7 »5 inches) with a central section 12 having an inner diameter of 3.5 cm (1 3/8 inches) with each end 14-, 16 having an enlarged opening about 4-, 8 cm (1st quarter) inside diameter 7/8 inches). The length of the inside of the housing is divided into three individual passages 21, 22, 23 by an axial stiffener 26 with three webs 31, 32 and 33. An inlet pipe opens into the widened end 14 and a discharge pipe 38 leads away from the end 16.

Die Versteifung 26 weist an jedem Ende 14-, 16 Strömungskontrolleinrichtungen auf, die so angeordnet sind, daß die durch den Einlaß 36 eintretende Flüssigkeit (das Fluid) in Aufwärtsrichtung von dem Ende 14- durch den Durchgang 21 zu dem Ende strömt, sich dann an dem Ende 16 von dem oberen Ende des Durchganges 21 zu dem oberen Ende des Durchganges 22, danach nach unten durch den Durchgang 22 zu dem unteren Ende 14-bewegt, wo sie dann in den unteren Abschnitt des Durchganges 23 überführt wird, in dem sie sich nach oben zu dem Ende 16 für den Austrag durch den Auslaß 38 bewegt. IJm diese Strömungssteuerung zu erzielen, ist ein Steg 31 als Sperrdichtung gegenüber der Außenwand des Gehäuses über die gesamte Länge des unteren Endes 14- sowie über die gesamte Länge des Mittelabschnittes 12, jedoch nicht an dem oberen Ende 16 angeordnet. Statt dessen ist an diesem oberen Ende der Steg 31 ausgeschnitten, wie bei 4-0 angegeben, zur Erzielung eines Durchflußhohlraumes 4-1, der sich zwischen den oberen Enden der Durchgänge 21 und 22 öffnet.The stiffener 26 has 14, 16 flow control devices at each end arranged so that the liquid (fluid) entering through inlet 36 is in an upward direction flows from the end 14- through the passage 21 to the end, then at the end 16 from the upper end of the Passage 21 to the upper end of passage 22, then moved down through passage 22 to the lower end 14, where it is then transferred into the lower section of the passage 23, in which it extends upwards to the end 16 moved through outlet 38 for discharge. I'm this flow control to achieve is a web 31 as a barrier seal with respect to the outer wall of the housing over the entire length of the lower end 14 and over the entire length of the central section 12, but not arranged at the upper end 16. Instead, the web 31 is cut out at this upper end, as indicated at 4-0, to achieve a flow-through cavity 4-1 which extends between the upper ends of the passages 21 and 22 opens.

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Der Steg 32 ist ähnlich geformt in entgegengesetztem Sinne, so daß er an seinem unteren Abschnitt eine Kante 5° bildet, die von dem untersten Punkt des Gehäuseendes 14- einen Abstand hat, zur Erzielung eines Durchflußhohlraumes 51 zwischen den unteren Enden der Durchgänge 22 und 23.The web 32 is similarly shaped in the opposite sense, so that it forms an edge 5 ° on its lower section, which has a distance from the lowest point of the housing end 14- to achieve a flow cavity 51 between the lower ends of the passages 22 and 23.

Eine Charge von hohlen, regenerierten Kuprammonium-Cellulosefasern mit einer Wanddicke von etwa 12 + 2 Mikron und einem Innendurchmesser von etwa 200 + 50 Mikron wird vorzugsweise von einer Vielzahl von Spulen in Form von parallelen Strängen abgespult, auf eine Länge von etwa 22,9 cm (9 inches) zugeschnitten und sorgfältig gereinigt. In der im allgemeinen zur Verfügung stehenden Form werden diese Fasern hergestellt durch Extrudieren einer Euprammoniumcellulloselösung mit einer ringförmigen Düse in ein Eegenerierungsbad bei gleichzeitiger Einführung einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit in den Innenraum des hohlen Extrudats. Eine typische, in Wasser unlösliche Flüssigkeit ist Isopropylmyristat. Nach Beendigung der Regenerierung wird durch ein vorsichtiges Waschen mit Isopropanol diese Flüssigkeit entfernt. Der Innenraum der Fasern kann dann mit einem Weichmach er, wie z.B. Glycerinbenetzt weidea, wobei vorzugsweise etwa 5 % äes Weichmachers, bezogen auf das Gewicht der sauberen Faser, darin zurückbleiben. Diese Erweichung ist nicht wesentlich, sie schützt jedoch die Fasern gegen Bruch oder Beschädigung während der nachfolgenden Handhabung und beeinträchtigt die Wirksamkeit nicht, mit der die Fasern in das Gehäuse 10 eingeschlossen werden.A batch of hollow, regenerated cuprammonium cellulose fibers having a wall thickness of about 12 + 2 microns and an inner diameter of about 200 + 50 microns is preferably unwound from a plurality of spools in the form of parallel strands, to a length of about 22.9 cm (9 inches) cut and carefully cleaned. In their generally available form, these fibers are made by extruding a euprammonium cellulose solution through an annular nozzle into a regeneration bath while introducing a water-immiscible liquid into the interior of the hollow extrudate. A typical liquid that is insoluble in water is isopropyl myristate. After the regeneration has ended, this liquid is removed by careful washing with isopropanol. The interior of the fibers can then be wetted with a plasticizer, such as glycerine, preferably about 5 % of the plasticizer, based on the weight of the clean fiber, remaining therein. This softening is not essential, but it does protect the fibers from breakage or damage during subsequent handling and does not affect the effectiveness with which the fibers are enclosed in the housing 10.

Dann wird ein Bündel von 2000 bis 3000 so hergestellter Fasern in einen der Durchgänge 21, 22, 23 eingeführt und weitere Bündel werden in jeden der übrigen Durchgänge eingeführt. Diese Einführung kann dadurch beschleunigt werden, daß man zuerst eine konische Hülle aus Polyäthylen über das Bündel schiebt, dann die gefüllte Hülle mit dem engen Ende zuerst in einen der Durchgänge einführt und schließlich die Hülle von dem einge-Then a bundle of 2,000 to 3,000 fibers made in this way is made is inserted into one of the passages 21, 22, 23 and further bundles are inserted into each of the remaining passages. These Insertion can be accelerated by first sliding a conical polyethylene sleeve over the bundle. then first insert the filled casing with the narrow end into one of the passages and finally remove the casing from the

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führten Bündel herunterzieht. An dem engen Ende des Konus sind die Fasern so angeordnet, daß sie aus der Hülle vorstehen, so daß sie ergriffen (festgehalten) werden können zur Erleichterung des Abziehens der Hülle von den anderen Enden der Fasern.led bundle pulls down. At the narrow end of the cone, the fibers are arranged so that they protrude from the sheath, so that they can be grasped (held in place) to facilitate peeling of the sleeve from the other ends of the fibers.

Wenn alle Durchgänge mit Fasern gefüllt sind, kann mit dem Eingießen (Pötten) "begonnen werden. An jedem Ende des Gehäuses steht Jedes "Faserbündel ein kurzes Stück'vor· Jedes dieser vorstehenden Enden wird in geschmolzenes Carnaubawachs eingetaucht, das dann erstarren gelassen wird, nachdem das Carnaubawachs eine sehr kurze Strecke in alle Einzelfasern eingedrungen ist. Das Gehäuse wird dann in Längsrichtung zwischen Eingießköpfen eingespannt, die mit einem Gießmassenbehälter in Verbindung stehen, wie er in Fig. 19 der US-Patentschrift 3 442 002 beschrieben ist, und zentrifugiert, wie ebenfalls in dieser Patentschrift angegeben ist, während die nicht-gehärtete, flüssige, frisch gemischte Eingießmischung in den Vergußmassenbehälter gegossen wird. Bei dieser Mischung kann es sich um ein Polyurethanprepolymerharz mit einem Kettenverlängerungsmittel oder um eine Epoxyklebstoffmischung, wie in der US-Patentschrift 3 442 002 beschrieben, oder um eine härtbare Polysiloxanflussigkeit oder ein anderes härtbares Harz handeln.When all the passageways are filled with fibers, potting can begin. At each end of the housing Each "bundle of fibers" stands a short distance in front of each of these protruding ends is dipped in molten carnauba wax, which is then allowed to solidify after the carnauba wax penetrated a very short distance into all individual fibers. The housing is then placed lengthways between pouring heads clamped, which are in communication with a casting compound container, as shown in FIG. 19 of the US patent 3 442 002, and centrifuged, as is also indicated in this patent, while the non-hardened, liquid, freshly mixed pouring mixture is poured into the potting compound container. With this mixture can it is a polyurethane prepolymer resin with a chain extender or an epoxy adhesive blend as described in US Pat. No. 3,442,002, or a curable one Act polysiloxane fluid or other curable resin.

Wenn eine härtbare Polysiloxanflussigkeit mit einem Härter, wie Chlorplatinsäure, verwendet wird, wird das Zentrifugieren bei etwa 350 g durchgeführt, während die Mischung erhitzt wird, und nach etwa 1/2 Stunde bei 660C .(1500F) wird die Eingießmischung bis zu einem solchen Punkte gehärtet, daß sie nicht mehr fließt. Die Vergießköpfe werden dann entfernt und die Aushärtung wird vervollständigt, indem man den Dialysator 2 Stunden lang bei 660C (1500F) in einem·Luftofen hält. Danach handelt es sich bei der Vergießmischung-um einen sauber schneidbaren Feststoff und es wird ein scharfes Metallmesser ver-When a curable Polysiloxanflussigkeit with a curing agent, such as chloroplatinic acid, is used, the centrifugation is conducted g at about 350, while the mixture is heated, and after about 1/2 hour at 66 0 C. (150 0 F) the Eingießmischung until hardened to such a point that it no longer flows. The Vergießköpfe are then removed and the curing is completed by (F 0 150) holds the dialyzer for 2 hours at 66 0 C in an air oven ·. Then the potting mixture is a solid that can be cut cleanly and a sharp metal knife is used.

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wendet, um die Vergießmischungsgrate an den offenen Enden 14, 16 des Gehäuses abzuschneiden. Dabei bleibt die in Pig· 1 erläuterte Konstruktion zurück, wobei die Vergießmasse bei 56 und 57 dargestellt ist. Dann werden auf die Gehäuseenden 14, 16 durch Schweißen oder Verkleben Deckel 61, 62 aufgesetzt, die jeweils mit einer Durchflußverbindung 64, 65 ausgestattet sind, gewünschtenfalls können sie aber auch festgeschraubt werden. Der Aufbau ist dann fertig und braucht nur noch gespült zu werden, um den wasserlöslichen Härter aus dem Innern der hohlen Fasern herauszuspülen, beiror die Vorrichtung in Betrieb genommen wird. Die Dialysatoren können vor oder nach dem Herauswaschen des Weichmachers gelagert werden, ohne daß dadurch ihre Dialyseeigenschaften wesentlich beeinflußt werden.turns to cut the potting compound ridges at the open ends 14, 16 of the housing. The in Pig 1, the potting compound is shown at 56 and 57. Then on the housing ends 14, 16 by welding or gluing covers 61, 62 placed, each with a flow connection 64, 65 are equipped, but if desired they can also be screwed tight. The structure is then ready and only needs to be rinsed to remove the water-soluble hardener To flush out the inside of the hollow fibers, the device was operated is put into operation. The dialyzers can be stored before or after washing out the plasticizer without significantly affecting their dialysis properties.

Wenn der Dialysator verwendet wird, wird er im allgemeinen mit dem Ende 16 nach oben gehalten, mit dem Einlaß 36 wird eine Dialysat-Quelle verbunden", der Austrag 38 wird mit dem Ablauf verbunden und ein Blutvorrat, der dialysiert werden soll, wird mit dem Einlaß 65 verbunden mit einer Blutrückführung zu dem Auslaß 64. Bei der Verwendung können sich in dem Dialysat Blasen von Luft oder anderen Gasen bilden· und diese steigen nach oben zu dem oberen Ende 16 des Dialysators. TJm zu verhindern, daß diese Blasen an den oberen Enden der Durchgänge 21 und 22 festgehalten werden und sich da in einer Menge sammeln, welche die Dialyse stören könnte, ist, wie dargestellt, an dem oberen Ende des Versteifungssteges 32 ein kleiner Auslaß 59 vorgesehen. Bei einem Steg mit einer Wanddicke von 0,16 cm (1/16 inch) kann das an den oben genannten Enden eingefangene Gas durch eine runde öffnung mit einem Durchmesser von nur 0,5 mm leicht in das obere Ende des Durchganges 23 und von da durch die Aus tr ags öffnung 38 nach außen entweichen, ohne daß dadurch die Wirksamkeit der Dialyse wesentlich vermindert wird. Der Gasauslaß kann sogar-noch kleiner gemacht werden, beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,3 um,When the dialyzer is in use, it is generally held with the end 16 facing up, with the inlet 36 becoming a dialysate source connected ", the discharge 38 is connected to the Drain connected and a supply of blood to be dialyzed is connected to inlet 65 with a blood recirculation to outlet 64. In use, bubbles of air or other gases may form in the dialysate and these rise up to the top 16 of the dialyzer. TJm to prevent these bubbles from getting on the tops of the passageways 21 and 22 are held fast and gather there in a crowd, which could interfere with the dialysis is, as shown, a small one at the upper end of the stiffening web 32 Outlet 59 is provided. With a web with a wall thickness of 0.16 cm (1/16 inch) this can be done at the ends mentioned above Trapped gas through a round opening with a diameter of only 0.5 mm easily into the upper end of the passage 23 and from there escape to the outside through the discharge opening 38, without that the effectiveness of the dialysis is significantly reduced. The gas outlet can be even smaller be made, for example with a diameter of 0.3 µm,

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fT — - fT -

Die optimale Breite des Auslasses steht im Zusammenhang mit der Dicke der Wand, die er durchquert. Pur Wanddicken von mehr als 0,16 cm (1/16 inch) ist die Breite des Auslasses vorzugsweise etwas größer als 0,5The optimal width of the outlet is related to the thickness of the wall it crosses. For wall thicknesses greater than 0.16 cm (1/16 inch), the width of the outlet is preferred slightly larger than 0.5

Ein Merkmal des Dialysatoraufbaus gemäß Fig. 1 besteht darin, daß solche Dialysatoren leicht hergestellt werden können mit einem gleichmäßigeren Dxalysewirkungsgrad als entsprechende Dialysatoren, bei denen keine Unterteilung vorliegt und die Versteifung 26 vollständig weggelassen wird. Dennoch hat das Dialysat an den erweiterten Enden 14-, 16, die als Dialysatverzweigungsstellen dienen, die das Dialysat in direkten Kontakt mit den Außenschichten der Fasern in den Faserbündeln bringen, die Neigung, durch ein Ende des Dialysators zu dem anderen Ende durch den leichtesten Weg zu fließen und so einen Kanal zu bilden, auch wenn die Fasern ziemlich dicht gepackt sind. -Durch eine solche Kanalbildung wird der Wirkungsgrad der Dialyse stark vermindert, insbesondere durch die Wände solcher "Fasern, die sich in einem gewissen seitlichen Abstand von dem Kanal befinden. Wenn dies bei einem Dialysator auftritt, der nur einen einzigen Dialysat-Durchgang aufweist, wird dadurch sein Wirkungsgrad so schlecht, daß er im allgemeinen weggeworfen werden muß.One feature of the dialyzer assembly according to FIG. 1 is that such dialyzers can easily be manufactured with a more uniform analysis efficiency than corresponding ones Dialyzers in which there is no subdivision and the stiffener 26 is completely omitted. Still has Dialysate at the widened ends 14, 16, which act as dialysate branching points serve that the dialysate is in direct contact with the outer layers of the fibers in the fiber bundles bring about the tendency to flow through one end of the dialyzer to the other end by the easiest path and such To form a channel even if the fibers are quite tightly packed. -Through such channeling, the efficiency of the Dialysis greatly diminished, especially through the walls of such "fibers, which are at a certain lateral distance from the Channel. If this occurs with a dialyzer that has only a single dialysate passage, it will its efficiency is so poor that it generally has to be thrown away.

Das Auftreten einer solchen Kanalbildung ist um so wahrscheinlicher, je mehr die Wanddicke der Hohlfasern abnimmt und auch der Durchmesser der Fasern abnimmt. Dadurch werden die Fasern flexibler, so daß es für das Dialysat leichter ist, durch Verbiegen der Fasern einen Kanal zu schaffen. Für die wirksame Verwendung sind Wanddicken von etwa 5 bis etwa 20 Mikron geeignet und Dicken von etwa 10 bis etwa 15 Mikron sind bevorzugt. Fasern mit inneren Durchgängen einer Breite von nicht mehr als etwa 500 Mikron, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von etwa 100 bis etwa 300 Mikron, sind sehr wirksam. Bei den erfindungsgemäß verwendeten regenerierten Kuprammonium-Hohl-Such channeling is all the more likely to occur the more the wall thickness of the hollow fibers decreases and also the diameter of the fibers decreases. This makes the fibers more flexible so that it is easier for the dialysate to pass through Bending the fibers to create a canal. For effective Wall thicknesses of about 5 to about 20 microns are used suitable and thicknesses from about 10 to about 15 microns are preferred. Fibers having internal passageways no more than about 500 microns wide, preferably within the range from about 100 to about 300 microns are very effective. In the regenerated cuprammonium hollow used according to the invention

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fasern handelt es sich um verhältnismäßig steife Fasern, insbesondere wenn sie trocken sind, und sie können daher beim Zusammenfassen zu einem Bündel für die Einführung in einen Dialysator und bei der Einführung selbst sehr leicht gehandhabt werden.fibers are relatively stiff fibers, especially when they are dry and they can therefore be grouped into a bundle for introduction into a dialyzer and very easy to use during the introduction itself.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion kann ebenfalls ein durch eine Eanalbildung induzierter Abfall der Wirksamkeit des Durchganges 21 auftreten, wenn dies Jedoch der Fall ist, ist das aus dem Durchgang 21 austretende Dialysat weniger mit Verunreinigungen beladen, so daß es in dem nachfolgenden Durchgang durch die Durchgänge 22 und 23 wirksamer wird.In the case of the construction shown in FIG. 1, a decrease in effectiveness induced by the formation of eanals can also occur of the passage 21 occur, but if this is the case, the dialysate emerging from the passage 21 is less loaded with impurities so that it becomes more effective in the subsequent pass through passages 22 and 23.

Außerdem ist Jeder der Durchgänge 21, 22 und 23 enger als ohne Verwendung der Versteifung 26 und die Kanalbildung ist in engeren Durchgängen weniger wahrscheinlich. Auch beträgt die Gesamtlänge der Fasern, die in der Konstruktion gemäß Fig. 1 mit dem Dialysat in Kontakt kommen, das Dreifache der Kontaktlänge, wenn die Versteifung 26 weggelassen würde, und der Wirksamkeitsverlust durch die Kanalbildung nimmt ab, wenn diese Länge zunimmt ·In addition, each of the passages 21, 22 and 23 is narrower than without the use of the stiffener 26 and the channeling is narrower Passes less likely. Also, the total length of the fibers in the construction according to FIG. 1 with the Dialysate come into contact, three times the contact length if stiffener 26 were omitted, and the loss of effectiveness due to channeling decreases as that length increases ·

Wegen der besser reproduzierbaren größeren Wirkungsgrade der Konstruktion gemäß Fig. 1 können Dialysatoren mit einer Arbeitslänge zwischen den eingegossenen Abdichtungen 56, 57 von nur etwa 15 cm leichter mit der gewünschten hohen Qualität hergestellt werden. Diese geringe Größe ist besonders erwünscht, obgleich im. allgemeinen Gesamtlängen von etwa 15»2 bis etwa 30,5 cm (6 bis 12 inches) für die Verwendung im Krankenhaus attraktiv sein können.Because of the more reproducible, greater efficiency of the construction according to FIG. 1, dialyzers with a working length between the cast-in seals 56, 57 of only made about 15 cm lighter with the desired high quality will. This small size is particularly desirable, although in the. overall overall lengths of about 15 »2 to about 30.5 6 to 12 inches (cm) can be attractive for hospital use.

Beispiel 2Example 2

Die Fig. 5, 6, 7 und 8 erläutern einen modifizierten erfindungsgemäßen Dialysator 110. In diesem Dialysator sind drei paralleleFigures 5, 6, 7 and 8 illustrate a modified one according to the invention Dialyzer 110. In this dialyzer there are three parallel

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Dialysator-Durchgänge entlang der Linien der Pig. 1 vorhanden, der Strom des Dialysats ist jedoch, so angeordnet, daß er sich entlang seines IPaserkontaktweges auf der Außenseite der Einzelfasern in einer -Richtung im Gegenstrom zu dem Blutstrom oder dem Strom aus einem anderen Medium, das innerhalb der Fasern dialysiert wird, "bewegt.Dialyzer passages along the lines of the pig. 1 is present, but the flow of dialysate is arranged so that it is along its I-fiber contact path on the outside of the individual fibers in a direction countercurrent to the flow of blood or the flow of some other medium that is within the fibers is dialyzed, "moves.

Wie bei der Konstruktion gemäß Pig. 1 weist der Dialysator Ί1Ο einen zentralen rohrförmigen Abschnitt T12 mit erweiterten Enäen 114, 116 und mit einer Unterteilungsversteifung 126 auf, die in den Abschnitt 112 eingesetzt oder eingeformt ist. Die Versteifung 126 weist Stege 131, 132, 133 auf, die den drei Stegender Versteifung 26 ähneln, und sie weist außerdem zwei zusätzliche Stege 134, 135 auf, die zusätzliche Durchgänge 124, 125 begrenzen.As with the construction according to Pig. 1 shows the dialyzer Ί1Ο a central tubular section T12 with enlarged seams 114, 116 and with a dividing stiffener 126, which is inserted or molded into section 112. The stiffener 126 has webs 131, 132, 133, the are similar to the three webs of stiffener 26, and it also has two additional webs 134, 135 which provide additional passageways 124, 125 limit.

Die Hohlfaserbündel sind in den Durchgängen 121, 122, 123 enthalten, die Durchgänge 124, 125 sind nicht gefüllt, so daß sie Durchgänge für das Dialysat darstellen, das hindurchströmt, während es nicht mit den Pasern in Eontakt steht.The hollow fiber bundles are in the passages 121, 122, 123 included, the passages 124, 125 are not filled so that they represent passages for the dialysate that flows through, while it is not in contact with the Pasers.

Der Dialysatstrom wird durch geeignete Formgebung der Yersteifungsstege in der Konstruktion gemäß Pig. 5 so gesteuert, daß er zuerst in den Durchgang 121 eintritt und darin nach oben strömt, dann nach unten durch den Durchgang 124 fließt, dann zurück nach oben durch den Durchgang 122 fließt und zu diesem Zeitpunkt durch den Durchgang 125;·zu dem unteren Abschnitt zurückkehrt und schließlich durch eine Aufwärtsströmung durch den Durchgang 123 und durch den Austrag bei dem Auslaß 138 die Dialyse vervollständigt. Zu diesem Zweck haben die oberen Enden der Stege 134 und 135 einen Abstand von der Innenwand des Gehäuseendes 116 und die unteren Enden der Stege 131 und 132 haben einen Abstand von der inneren Oberfläche des Gehäuseendes 114, wie die Pig. 7 und 8 klarer zeigen.The dialysate flow is created by suitable shaping of the stiffening webs in the construction according to Pig. 5 controlled so that it first enters passage 121 and flows upward therein, then flows downward through passage 124, then flows back up through passage 122 and at this point through passage 125; · to the lower section returns and ultimately by an upward flow through passage 123 and through the discharge at outlet 138 completes dialysis. For this purpose, the upper ends of the webs 134 and 135 are spaced from the inner wall of the housing end 116 and the lower ends of the webs 131 and 132 are spaced from the inner surface of the housing end 114, like the Pig. Figures 7 and 8 show more clearly.

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In der Konstruktion gemäß Pig. 5 ist kein Gasauslaß vorgesehen, da die Dialysatströmungsgeschwindigkeit in den sehr engen Umkehrdurchgängen 124-, 125 ziemlich hoch ist. Auf diese Weise reicht im allgemeinen eine Strömungsgeschwindigkeit von nur etwa 30 cm (1 foot) pro Sekunde aus, um die Gasblasen, die sich "bilden, heraus zuspül en. Bei niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten, beispielsweise dann, wenn das Dialysat nach einem einzigen Durchgang durch den Dialysator verworfen und nicht von dem Auslaß I38 in den Einlaß 136 im Kreislauf zurückgeführt wird, kann in der Konstruktion gemäß Pig. 5 ein Gasauslaß vorgesehen sein»In the construction according to Pig. 5 no gas outlet is provided, since the dialysate flow rate in the very narrow reversing passages 124-125 is quite high. on in this way, a flow rate of only about 30 cm (1 foot) per second is generally sufficient flush out the gas bubbles that "form" Flow rates, for example when the dialysate after a single pass through the dialyzer discarded and not from outlet 138 to inlet 136 is returned in the cycle, can in the construction according to Pig. 5 a gas outlet should be provided »

Der Gasaus2aß kann eliminiert werden, wenn das Dialysat zur Verminderung der Gasentwicklung behandelt wird, beispielsweise durch Kochen desselben unter vermindertem Druck, bevor es in den Dialysator eingeführt wird. Dadurch werden fast alle gelösten Gase entfernt und die Aufrecht erhaltung eines gewissen Druckes auf dem Dialysat, wenn es durch den Dialysator gedrückt wird, wirkt als zusätzliches Mittel zur Verhinderung einer Gasentwicklung. ·The gas outlet can be eliminated when the dialysate is used Reduction of gas evolution is treated, for example by boiling the same under reduced pressure before it is inserted into the dialyzer. This will remove almost all of the dissolved gases and maintain one Some pressure on the dialysate as it is pushed through the dialyzer acts as an additional means of prevention a gas evolution. ·

Die erfindungsgemaßen Dialysator-Gehäuse brauchen keinen kreisförmigen Querschnitt zu haben,sondern können gewünschtenfalls auch oval, rechteckig oder dreieckig sein, sowohl was ihre äußere Form als auch was die Form der Durchgänge anbetrifft. Dementsprechend müssen sie auch nicht vollkommen linear in Längsrichtung sein.The dialyzer housings according to the invention do not need to have a circular cross-section, but can, if desired also oval, rectangular or triangular, both in terms of their external shape and in terms of the shape of the passages. Accordingly, they do not have to be completely linear in the longitudinal direction either.

Beispiel 3Example 3

Die Fig. 9 bis 13 erläutern einen erfindungsgemaßen Dialysator 210, der im allgemeinen einen dreieckigen Querschnitt hat, insbesondere an seinen Enden 214, 216. Diese Enden weisen jeweils eine Befestigungsrippe 217 auf,-welche die Positionierung der Endverbindungsdeckel 262 unterstützt. Darüber hinausFIGS. 9 to 13 explain a dialyzer according to the invention 210, which is generally triangular in cross-section, particularly at its ends 214, 216. These ends face each has a mounting rib 217 that assists in positioning the end connector covers 262. Furthermore

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kann jede Rippe 217 mit einer Hippe 219 versehen sein, die nur etwa 0,38 bis etwa 0,51 mm (15 "bis 20 mils) hoch zu sein braucht, die das Anschweißen des Deckels durch Schall- oder Ultraschallschwingungen des befestigten Deckels an der,Hippe unterstützt. Bei Schwingungen dieser Art verschmelzen die Rippe 'und der mit der Rippe in Berührung stehende Teil des Deckels miteinander als Folge der Reibungswärme, die bei der Schwingung zwischen ihnen entsteht und sie verschweißen miteinander unter Bildung einer sehr wirksamen flüssigkeitsdichten Abdichtung.each rib 217 can be provided with a rib 219 which to be only about 0.38 to about 0.51 mm (15 "to 20 mils) high needs that the welding of the lid by sonic or ultrasonic vibrations of the attached lid to the, Hippe supports. With vibrations of this kind they merge Rib 'and the part of the lid in contact with the rib with each other as a result of the frictional heat generated at The vibration arises between them and they weld together forming a very effective liquid-tight Seal.

Die Konstruktion und der Betrieb des Dialysators gemäß den Fig. 9 bis 13 entsprechen im allgemeinen denjenigen des Dialysators gemäß Fig. 5 bis 8 und entsprechende Teile, wie z.B. die Unterteilungsversteifung 226, die Durchgänge 221, 222 und 223 für die Aufnahme der Hohlfasern, die Durchgänge 224 und für die Rückführung des Dialysats und die verbindenden Durchgangshohlräume 24-1 , sind durch entsprechende Ziffern gekennzeichnet. Um jedoch eine bessere Abdichtung des Blutes oder eines anderen Dialysats gegen unerwünschte Risse und dgl. zu erzielen, sind die Deckel 262 jeweils mit einer inneren Abdichtungslippe versehen, die so geformt ist, daß sie an der Eingußdichtung 257 außerhalb der Fasern enthaltenden Zone anliegt. Das Dialysat wird auf diese Weise daran gehindert, in den Spalt 265 zwischen der inneren Oberfläche des Deckels und der äußeren Oberfläche der Gehäusewand einzudringen.The construction and operation of the dialyzer according to FIGS Figures 9 to 13 generally correspond to those of the dialyzer 5 to 8 and corresponding parts such as the partition stiffener 226, the passages 221, 222 and 223 for the reception of the hollow fibers, the passages 224 and for the return of the dialysate and the connecting passageways 24-1, are identified by corresponding numbers. However, to better seal the blood or another To obtain dialysate against undesired cracks and the like, the covers 262 are each provided with an inner sealing lip which is shaped to adhere to the sprue seal 257 rests outside the fiber-containing zone. In this way, the dialysate is prevented from entering the gap 265 penetrate between the inner surface of the lid and the outer surface of the housing wall.

Um diese Abdichtung noch weiter zu verbessern, kann die 'Vergußdichtung 257 so angeordnet sein, daß sie ein kurzes Stück 267, beispielsweise 0,32 cm (1/8 inch) über das Gehäuseende hinaus vorsteht.In order to improve this seal even further, the 'potting seal 257 can be arranged so that they are a short distance 267, for example 0.32 cm (1/8 inch) beyond the end of the housing.

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Beispiel 4-Example 4-

Die Fig. 14, 15 und 16 erläutern einen Dialysator 412 mit einem im allgemeinen rechteckigen Aufbau sowohl was sein äußeres Aussehen als auch was seine Durchgänge anbetrifft. Bei einem solchen Aufbau wird der Saum besser ausgenutzt und es können darin mehr Fasern enthalten sein als bei anderen Eonfigur at ionen mit den gleichen Gesamtdimensionen.FIGS. 14, 15 and 16 also explain a dialyzer 412 a generally rectangular structure both in terms of its external appearance and in terms of its passageways. Such a structure makes better use of the hem and can contain more fibers than others Eonfigurations with the same overall dimensions.

Der Aufbau und der Betrieb dieser Ausführungsform ähneln ebenso wie die Numerierung ihrer Teile denjenigen der Fig. 1 bis 4, jedoch mit der Ausnahme, daß ihre Deckel 462 und die Deckelbefestigung denjenigen der Fig. 9 bis 13 ohne die innere Abdichtungslippe entsprechen. Die innere Abdichtung wird in Fig 14 dadurch bewirkt, daß ihre Endabdeckungen (Deckel) 462 mit dem äußeren Rand der Vergußabdichtung in dichter Berührung stehen. Anstatt die Fasern enthaltenden Durchgänge 421, 422 und 423 im allgemeinen in TJmfangsrichtung um das Gehäuse 410 herum anzuordnen, sind diese Durchgänge in einer einfachen Reihe angeordnet, die alle in der gleichen .dickenEbene liegen·The construction and operation of this embodiment, as well as the numbering of its parts, are similar to those of FIG. 1 to 4, but with the exception that their cover 462 and the Lid fastening correspond to those of FIGS. 9 to 13 without the inner sealing lip. The inner seal is in 14 thereby causes their end covers (lids) 462 to be in tight contact with the outer edge of the potting seal stand. Instead of passageways 421, 422 and 423 around housing 410 generally in the circumferential direction these passages are arranged in a simple row, all of which are in the same thick plane.

Die Faserbündel können ohne Verwendung einer Hülle in die Dialysator durchgänge eingeführt werden, insbesondere dann, wenn die Wände eines Gehäuseendes sich allmählich verjüngen von ihrer breiten inneren Öffnung nach unten zu der kleineren öffnung des Zentralabschnittes 12 oder 112. Alternativ können die Bündel mit einer Hülle versehen werden und die Hüllen können in ihrer Anordnung um die Bündel herum in dem Dialysator belassen werden. Diese Alternative ist besonders vorteilhaft, wenn die Hüllen eine verhältnismäßig dünne Wand haben, d.h. etwa 0,76 mm·(3 mils) dick sind, so daß sie nicht viel Raum einnehmen·The fiber bundles can be inserted into the dialyzer without the use of a sheath Passages are introduced, especially when the walls of one end of the housing gradually taper from their wide inner opening downwards to the smaller opening of the central section 12 or 112. Alternatively, the bundles be provided with a sleeve and the sleeves can be left in place around the bundles in the dialyzer. This alternative is particularly advantageous when the sheaths have a relatively thin wall, i.e. about 0.76 mm (3 mils) are thick so that they do not take up much space

Die Einführung der Faserbündel wird auch dadurch erleichtert, daß sie durchgeführt wird, wenn die Gehäuse heiß sind· Durch die Wärme dehnt sich das Gehäuse aus und es entsteht so etwasThe introduction of the fiber bundles is also facilitated by the fact that it is carried out when the housings are hot the heat expands the housing and something like this is created

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mehr Platz, für die leichtere Einführung der Bündel an die richtige Stelle, danach kühlt sich das Gehäuse ab und -umschließt dicht die Fasern, wodurch der Wirkungsgrad verbessert wird. Anstelle einer länglichen Hülle zur Unterstützung der Einführung der Fasern kann auch ein einziges schmales Stück Kunststoff oder sogar ein Draht in der Nähe eines Endes um ein Faserbündel herumgewickelt und an den Fasern befestigt oder um diese herumgelegt werden unter Bildung eines Endstückes für das Bündel. Das Bündel kann dann durch einen Durchgang gezogen werden, indem man zuerst das Endstück durch den Durchgang führt und dann an diesem Endstück zieht.more space for easier introduction of the bundle to the right place, then the housing cools down and tightly encloses the fibers, which improves efficiency will. Instead of an elongated sheath to support the introduction of the fibers, a single sheath can also be used narrow piece of plastic or even wire wrapped around a bundle of fibers near one end and attached to the Fibers attached or wrapped around them are underneath Formation of an end piece for the bundle. The bundle can then be pulled through a passage by first the end piece leads through the passage and then pulls on this end piece.

Es ist im allgemeinen zweckmäßig, die Hohlfasern für die Dialyse zu reinigen, indem man sie mit einem leicht flüchtigen Lösungsmittel wäscht oder abspült, insbesondere dann, wenn die inneren Durchgänge (Öffnungen) in den Fasern eine Flüssigkeit enthalten, die mit dem Dialysat nicht in Eontakt kommen darf.It is generally useful to clean the hollow fibers for dialysis by treating them with a volatile Solvent washes or rinses off, especially if the internal passages (openings) in the fibers contain a liquid that must not come into contact with the dialysate.

Die Vorteile der Unterteilung werden dann erzielt, wenn der Dialysator so unterteilt wird, daß nur zwei parallele Dialysierdurchgänge erhalten werden. Ein sehr einfacher Aufbau dieses Typs weist Einlaß- und Auslaßrohre 36, 38 auf einander gegenüberliegenden Seiten des oberen Gehäuses 16 auf mit einer einzigen zentralen Versteifung, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt, die jedoch in ihrem unteren Abschnitt mit einer öffnung versehen ist.The advantages of the subdivision are achieved if the dialyzer is subdivided so that only two parallel dialysis passages can be obtained. A very simple structure of this type has inlet and outlet pipes 36,38 on top of one another opposite sides of the upper housing 16 on with a single central stiffener extending longitudinally Extends over the entire length of the housing, which, however, is provided with an opening in its lower section.

Die Unterteilung kann auch noch stärker aufgeteilt sein als in den Zeichnungen dargestellt zur Erzeugung von 4- oder 5 parallelen Dialysedurchgängen, die Verwendung von mehr Unterteilungen beansprucht jedoch einen Teil des Baumes, der für die Fasern bestimmt ist, so daß das Gehäuse vergrößert werden muß, um die Dialysewirksamkeit aufrechtzuerhalten.The subdivision can also be even more divided than shown in the drawings to generate 4 or 5 parallel Dialysis passages that use more subdivisions, however, occupy part of the tree that is responsible for the fibers is determined so that the housing must be enlarged in order to maintain the dialysis efficiency.

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Durch die erfindungsgemäße Unterteilung wird die mechanische Handhabung bei der Herstellung des Dialysators vereinfacht. Die verringerte Breite (Durchmesser) der einzelnen Durchgänge, z.B. 1 bis 3 cm, im Vergleich zu einem nicht-unterteilten Dialysator vermindert die Anzahl der Fasern pro Durchgang und vereinfacht dadurch die Herstellung der einzelnen Bündel. So ist beispielsweise die Herstellung eines 6000 Faser-Bündels für einen nicht-unterteilten Dialysator schwieriger als die Herstellung von drei 2000-Faserbündeln fur die Verwendung in dem Dialysator gemäß Fig. 1 oder 5 oder 9·Due to the subdivision according to the invention, the mechanical Simplified handling in the manufacture of the dialyzer. The reduced width (diameter) of the individual passages, e.g. 1 to 3 cm, compared to an undivided one Dialyzer reduces the number of fibers per passage and thereby simplifies the production of the individual bundles. For example, making a 6000 fiber bundle for an undivided dialyzer is more difficult than that Manufacture of three 2000 fiber bundles for use in the dialyzer according to Fig. 1 or 5 or 9 ·

Die Fasern enthaltenden Durchgänge können auch doppelt konisch sein,wie bei 211 in Fig. 9 dargestellt, so daß sie in ihrem zentralen Abschnitt eine Verengung aufweisen. Eine solche Verengung von etwa 0,5 bis etwa 1 mm begünstigt das Festhalten (Ergreifen) der Fasern und verhindert, daß sie durch den Strom um sie herum durchgebogen werden, wodurch die Neigung zur Kanalbildung vermindert wird. ·The fiber-containing passageways can also be double-tapered, as shown at 211 in FIG. 9, so that they are in their central portion have a constriction. Such a narrowing from about 0.5 to about 1 mm tends to hold (grasp) the fibers and prevent them from passing through the Current will be deflected around them, reducing the tendency to channel formation. ·

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die verschiedenen Abteile der vorstehend beschriebenen Dialysatoren nicht für die gleiche Funktion verwendet werden müssen. Eines der Abteile kann beispielsweise für die Aufnahme eines Absorptionsmittels, wie Aktivkohle oder dgl., anstelle von Fasern verwendet werden, um so Verunreinigungen oder andere unerwünschte Bestandteile in dem Dialysat zu absorbieren. In verschiedenen Durchgängen können verschiedene Arten von Fasern verwendet werden, um verschiedene Dialyseeffekte bei dem Dialysat zu erzielen, wenn es den Dialysator passiert. So können beispielsweise einige der Durchgänge, wie z.B. der Durchgang 124·, mit einem Absorptionsmittel gefüllt sein für die Behandlung des Dialysats, wenn es sich durch den Dialysator bewegt, und für eine bessere Vorbehandlung des Dialysats für seinen Durchgang durch die übrigen, Fasern enthaltenden Durchgänge .Another feature of the invention is that the various compartments of the dialyzers described above need not be used for the same function. One of the compartments can, for example, be used to hold a Absorbents, such as activated carbon or the like, can be used instead of fibers so as to remove impurities or others absorb unwanted components in the dialysate. Different types of Fibers are used to contribute to various dialysis effects to achieve the dialysate when it passes through the dialyzer. For example, some of the passes, such as the Passage 124 · to be filled with an absorbent for the treatment of the dialysate when it passes through the dialyzer moved, and for better pretreatment of the dialysate for its passage through the remaining passages containing fibers .

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Das Eingießen (Einbetten) der Faserenden kann auch unter Anwendung anderer Methoden als vorstehend beschrieben durchgeführt werden. So können die Fasern vorher in geschmolzene, mit einem Harz modifizierte "Wachse oder in thermoplastische Harze oder in Massen, die unter Bildung von wärmehärtbaren Harzen aushärten, eingetaucht werden, um ihre inneren Öffnungen zu verschließen. Die Eingießmischung selbst kann beispielsweise als Vortauchbad einer geringen Tiefe verwendet werden, woran sich ein tieferes Eingießen (Einbetten) anschließt. Dadurch, daß man in den nicht-verschlossenen Paseröffnungen einen etwas höheren Druck aufrechterhält gegenüber dem Druck über der Eingießmischung, in welche die nicht-verschlossenen Faserenden eingetaucht werden, hält man auch die Eingießmischung (Einbettungsmasse) auf einem niedrigen Niveau innerhalb dieser inneren öffnungen und das vorherige Eintauchen, um diese öffnungen zu verschließen, kann vollständig weggelassen werden. Die inneren Öffnungen können auch dadurch verschlossen werden, daß man die Faserenden schmilzt, wenn sie schmelzbar sind, und auf diese Weise ein vorheriges Eintauchen unnötig macht.The casting (embedding) of the fiber ends can also be carried out using methods other than those described above will. For example, the fibers can previously be converted into melted waxes modified with a resin or into thermoplastic waxes Resins, or in bulk, which cure to form thermosetting resins, are immersed around their internal openings to close. The pouring mixture itself can be used, for example, as a shallow pre-immersion bath which is followed by a deeper pouring (embedding). By being in the non-closed paser openings maintains a slightly higher pressure than the pressure above the pouring mixture into which the uncapped Fiber ends are immersed, the pouring mixture (embedding compound) is also kept at a low level within these inner openings and the previous immersion in order to close these openings can be completely can be omitted. The inner openings can also be closed by melting the fiber ends, if they are fusible, thus making prior immersion unnecessary.

Obgleich die auf die flüssige Eingießmischung (Vergußmasse) einwirkende Zentrifugalkraft gewährleistet, daß diese Mischung gründlich in alle Risse und Poren um die Fasern herum und zwischen den Fasern eindringt und auf diese Weise eine gute Abdichtung der Dialysatkammer gegenüber dem Dialysat sicherstellt, hat ein Gasdruck über der flüssigen Eingießmasse (Vergußmasse) während des Eingießens (Einbettens) eine ähnliche Wirkung· Demgemäß kann zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Ende eines Faserbündels eingegossen (eingebettet) werden, ohne daß es dazu einer Zentrifugal-Einbettungsvorrichtung bedarf.Although the centrifugal force acting on the liquid casting mixture (casting compound) ensures that this mixture thoroughly penetrates into all cracks and pores around the fibers and between the fibers and in this way a good one Ensures sealing of the dialysate chamber from the dialysate, a gas pressure above the liquid casting compound (casting compound) during casting (embedding) has a similar one Effect · Accordingly, one end of a fiber bundle can be potted (embedded) at a certain point in time without a centrifugal embedding device is required for this.

Die Deckel 61, 62 können auch so angeordnet sein, daß sie über den eingegossenen Enden des Dialysators einschnappen, wie beispielsweise in Fig. 5 bei 161, 162 dargestellt. Diese DeckelThe cover 61, 62 can also be arranged so that they over snap into the molded ends of the dialyzer, such as shown in Fig. 5 at 161, 162. These lids

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können -verhältnismäßig flexibel sein und die eingegossenen Enden, über die sie sich spannen, können mit Rippen 163 versehen sein, welche die eingeschnappten Deckel in der richtigen Position festhalten.can be relatively flexible and the cast Ends, over which they span, can be provided with ribs 163, which the snap-on lid in the hold in the correct position.

Die vorstehend erläuterte Dialyse unterscheidet sich von der Osmose dadurch, daß bei der Dialyse Fasern verwendet werden, deren Wände extrem porös sind, viel zu porös für die Verwendung bei der Osmose. Dieser Vergleich wird verdeutlicht durch die Tatsache, daß ein TTmkehrosmoseverfahren, beispielsweise zum Entsalzen von Brackwasser^die Verwendung von Membranen aus einem verhältnismäßig nicht-porösen Material, wie Polyvinylchlorid, sowie die Anwendung eines Antriebsdruckes, der größer als der osmotische Druck und so hoch wie praktisch möglich ist, erforderlich macht. Der Versuch, eine solche Umkehrosmose mit der vorstehend beschriebenen regenerierten Kuprammoniumcellulose durchzuführen,würde lediglich dazu führen, daß das Brackwasser schnell durch die regenerierten Cellulosefasern filtriert wird und an der Austrittsfläche der Cellulose in praktisch dem gleichen Zustand wie in die Eintrittsfläche eingeführt austreten würde.The dialysis described above differs from osmosis in that fibers are used in dialysis, the walls of which are extremely porous, far too porous for use in osmosis. This comparison is illustrated by the fact that a reverse osmosis process, for example for desalination of brackish water ^ the use of membranes made of a relatively non-porous material such as polyvinyl chloride, as well as the application of a drive pressure, which is greater than the osmotic pressure and as high as practical. Trying to do such Carrying out reverse osmosis with the regenerated cuprammonium cellulose described above would only result in that the brackish water quickly through the regenerated cellulose fibers is filtered and at the exit surface of the cellulose would exit in practically the same condition as introduced into the entry surface.

Die erf indungsgemäße Dialysatorkonstruktion kann auch in Verbindung mit einem Dialysat angewendet werden, das durch die inneren Öffnungen (Durchgänge) der Hohlfasern fließt oder sich entlang der Außenseite der Fasern bewegt, obgleich diese Anordnung nicht erwünscht ist, wenn Blut als Dialysat verwendet wird. Mit den meisten Osmose-Fasern eignet sich jedoch die erfindungsgemäße Strukturanordnung für osmotische Verfahren, wie z.B. die Umkehrosmose, und bei dieser Verwendung ist es bevorzugt, die Flüssigkeit (das Fluid), die (das) behandelt werden soll, um die Hohlfasern herum zu leiten, so daß die hohen Drucke, die auf solche Flüssigkeiten (Fluids) bei der Umkehrosmose ausgeübt werden,-auf die Außenwände der Fasern einwirken. Dadurch wird vermieden, daß ein Faserbruch zu einer Leckstelle führt.The dialyzer construction according to the invention can also be used in conjunction be applied with a dialysate that flows through the inner openings (passages) of the hollow fibers or itself moved along the outside of the fibers, although this arrangement is undesirable if blood is used as dialysate. With most osmosis fibers, however, the structural arrangement according to the invention for osmotic processes such as reverse osmosis, and in this use it is preferred to direct the liquid to be treated around the hollow fibers so that the high pressures that are exerted on such liquids (fluids) in reverse osmosis, -on the outer walls of the fibers act. This avoids a fiber break leading to a leak.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auf für die Verwendung zur Gastrennung, wiederum mit einem geeigneten Pasertyp, oder für die Gasbehandlung von Flüssigkeiten, wie bei der Behandlung von Blut mit Sauerstoff, bei der Siliconfasern bevorzugt sind.The device according to the invention is suitable for use for gas separation, again with a suitable one Pasertyp, or for the gas treatment of liquids, as in the treatment of blood with oxygen, where silicone fibers are preferred.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert,.es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß" sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.Although the invention has been preferred with reference to FIG Embodiments explained in more detail, but it is it goes without saying for the person skilled in the art that "it is by no means restricted to this, but that it is in many respects can be changed and modified without this the scope of the present invention is departed from.

Patentansprüche:Patent claims:

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Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Hohlfaser-Dialysator, gekennzeichnet durch ein längliches rohrförmiges Gehäuse (ΊΟ). bei dem die Gehäuseenden (14-, 16) einen größeren Durchmesser aufweisen als sein Zentralabschnitt (12), wobei der Zentralabschnitt (12) eine sich in Längsrichtung erstreckende Unterteilung (26; 31, 32, 33) aufweist, die sein Inneres in eine Vielzahl von im allgemeinen parallelen Durchgängen (21, 22, 23) unterteilt, und wobei die Gehäuseenden (14-, 16) Dialysatstrom-Verzweigungsund -Leiteinrichtungen für die Aufnahme des Dialysats aus einem Vorratsbehälter dafür aufweisen, die .es von einem Gehäuseende durch einen der Durchgänge (21, 22, 23) zu dem anderen Ende und hin" vJxö.. her durch die nachfolgenden Durchgänge leiten und schließlich das Dialysat durch eine Austragsoffnung (38) nach außen lenken, und durch Bündel von parallelen Dialyse-Hohlfasern, die in mindestens alle die Durchgänge hineingepreßt werden, in denen die Lenkungseinrichtungen den Dia^sabstrom in die gleiche Richtung lenken.1. Hollow fiber dialyzer, characterized by an elongated tubular housing (ΊΟ). in which the housing ends (14-, 16) have a larger diameter than its central section (12), the central section (12) having a longitudinally extending subdivision (26; 31, 32, 33) which its interior into a plurality divided by generally parallel passages (21, 22, 23), and the housing ends (14, 16) having dialysate flow branching and directing means for receiving dialysate from a reservoir therefor, the .es from one end of the housing through one of the passages (21, 22, 23) to the other end and backwards through the subsequent passages and finally direct the dialysate through a discharge opening (38) to the outside, and through bundles of parallel dialysis hollow fibers, which in at least all the passages are pressed in, in which the steering devices direct the Dia ^ sabstrom in the same direction. 2. Höhlfaser-Dialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dialyse-Hohlfasern in alle Durchgänge (21, 22, 23) gepreßt werden und die Stromlenkungseinrichtung an einem Ende eine Gasumgehungsleitung zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen aufweist, die ermöglicht, daß die an diesem Ende eingeschlossenen Gasblasen, wenn der Dialysator mit diesem Ende nach oben betrieben wird, abgelassen werden, ohne daß sie von dem Dialysat zu dem anderen Ende mitgenommen werden.2. hollow fiber dialyzer according to claim 1, characterized in that the dialysis hollow fibers in all passages (21, 22, 23) are pressed and the flow directing device at one end a gas bypass line between successive Has passages that allow the gas bubbles trapped at this end when the dialyzer operated with this end up, can be drained without being carried away by the dialysate to the other end will. 3. Hohlfaser-Dialysator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) etwa 15»2 bis etwa 30,5 cm (6 bis 12 inches) lang ist und daß jeder Fasern enthaltende3. hollow fiber dialyzer according to claim 1 and / or 2, characterized characterized in that the housing (10) is about 15 »2 to about 30.5 cm (6 to 12 inches) long and that each contains fibers ORIGINALORIGINAL 709820/0720709820/0720 Durchgang (21, 22, 23) eine Breite (einen Durchmesser) von nicht mehr als etwa 3 cm aufweist.Passage (21, 22, 23) has a width (diameter) of no more than about 3 cm. 4-, Hohlf aser-Dialysator nach mindestens einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeidhnet, daß die Hohlfasern aus Euprammoniumcellulose "bestehen.4, hollow fiber dialyzer according to at least one of the claims 1 "to 3" characterized in that the hollow fibers are made of Euprammonium Cellulose "consist. 709820/0720709820/0720
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