DE3149423A1 - Dialysiervorrichtung zum dialysieren von fluessigkeit - Google Patents

Dialysiervorrichtung zum dialysieren von fluessigkeit

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DE3149423A1 DE19813149423 DE3149423A DE3149423A1 DE 3149423 A1 DE3149423 A1 DE 3149423A1 DE 19813149423 DE19813149423 DE 19813149423 DE 3149423 A DE3149423 A DE 3149423A DE 3149423 A1 DE3149423 A1 DE 3149423A1
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Description

  • Dialysiervorrichtung zum Dialysieren von
  • Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Dialysiervorrichtung zum Dialysieren von Flüssigkeit, bei der eine semipermeable Cellulosemembran, die aus einer Cuoxamlösung regeneriert wurde, spiralförmig ausgebildete um einen zentralen Formkörper verlaufende Strömungskanäle für die zu dialysierende Flüssigkeit bildet und bei der Einlaß- und Auslaßrohre an den Enden der Strömungskanäle angeordnet sind.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 054 144 ist eine Hämodialyseeinheit bekannt, bei der die Blutleitung durch mehrere spiralförmig um ein zentralen zylindrischen Formkörper gewickelte Rohre aus Cellulose gebildet wird, bei der Einlaß- und Auslaßrohre an den Enden der Rohrspiralen angeordnet sind und bei der jede Wicklung der Spirale jedes Rohres von der benachbarten Wicklung oder den Wicklungen des Rohres durch eine Spiralwicklung eines Kunststoffmaterialbandes getrennt ist, wobei das gunststoffmaterialband auf beiden Seiten Rippen parallel zur Flußrichtung der Flüssigkeit aufweist und die Rippen auf der einen Seite des Bandes unter einem Winkel. zu den Rippen auf der anderen Seite stehen. Darüber hinaus kann diese bekannte Hämodialyseeinheit mit einem aufb##asbaren Kragen versehen sein, um den Umfang der Spule zu umgeben und den Raum zwischen der Spule und den Wänden des Behälters abzudichten, in welchen die Dialyseflüssigkeit geführt werden kann.
  • Bei dieser bekannten Hämodialyseeinheit ist das Verhältnis von Blutleitungsquerschnitt zur Membranoberfläche sehr ungünstig. Ein weiterer Nachteil besteht dort darin, daß in der aus flachgelegten Rohren gebildeten Blutleitung keine definierten Strömungsverhältnisse herrschen, was sich nachteilig auf die Dialyse auswirkt.
  • Nachteilig ist weiterhin, daß dort eine QuerschnitÜsveränderung zwischen der aus Rohren gebildeten Blutleitung und den Einlaß- bzw. Auslaßrohren unumgänglich ist, deren schädliche Wirkung auf das Blut allgemein bekannt ist Schließlich ist auch die Hewstellung einer solchen Dialyseeinheit aufwendig, zumal das Anordnen des genannten Kunststoffmaterialbandes zwischen den Rohrwicklungen eine notwendige Voraussetzung zur Ausbildung eines Strömungskanals für die Dialyseflüssigkeit ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrundß, eine coiltypähnliche Dialyse-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile der bekannten Dialyseeinheit ni^t aufweist, bei der aber auch auf die an sich bekannten Vorteile dieses Dialysevorrichtungs-:yps nicht verzichtet zu werden braucht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Dialysiervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Membran von einem Bündel aus Hohlfäden gebildet wird, deren Querschnitt senkrecht zur Fadenachse so auss gebildet ist, daß die Wand der ohlfden lange ihres Umlanges mindestens einmal kontinuierlich bis zu einer Maximaldicke zunimmt und bis zu einer Minimaldicke abnimmt.
  • Hohlfäden der genannten Art sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 48 601 bekannt.
  • Neben den aus der genannten Druckschrift bekannten vorteilhaften Eigenschaften besitzen diese Hohlfäden1 den überragenden Vorteil, daß sie aufgrund der ihnen innewohnenden Dralineigung überraschenderweise zu Hohlfadenbündeln mit einem lockeren Aufbau verarbeitet werden können, der eine besonders gute und gleichmäßige Umströmung des aufgewundenen Hohlfadenbündels gestattet und ihm eine gewisse Elastizität verleiht.
  • Das Hohlfadenbündel der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung kann beispielsweise spiralförmig in mehreren Lagen um den zentralen im allgemeinen zylindrischen Formkörper herumgeführt sein, wobei zwischen den einzelnen Lagen keine Zwischenraume gebildet werden, d.h.
  • die einzelnen Hohlfadenlagen liegen so eng aneinander, daß,in einem durch alle Hohifäden verlaufenden Querschnitt betrachtet, die einzelnen Lagen des Hohlfadenbündels ihre Identität verloren haben.
  • Das Hohlfadenbündel kann jedoch auch einlagig in Form einer räumlichen Spirale, d.h schraubenlienienförmig um den zentralen Formkörper herumgeführt sein, wobei auch hierbei die einzelnen Windungen des Hohlfadenbündels ohne Zwischenraum, d.h. eng aneinander anliegen. Diese Anordnung ist zu beachten, um eine Kanalbildung in dem von der Dialyseilüssigkeit durchströmten Teil der erz in dungsgemäßen Vorrichtung zu vermeiden.
  • Das Hohlfadenbündel kann einen runden, halbrunden, rechteckigen, quadratischen, flachen, bandförmigen oder anders ausgebildeten Querschnitt aufweisen. Das Hohlfadenbündel ist aber in jedem Falle so aufgewickelt, daß die einzelnen Hohlfäden bzw. die Windungen bzw Lagen des Hohlfadenbündels sich nicht kreuzen, wie dies beispielsweise von Kreuzwicklungen her bekannt ist. Diese Anordnung der Hohlfäden gestattet eine sehr schnelle und wirtschaftliche Herstellung der erfindungsgemäßen- Diaiysiervorrichtung und ermöglicht es, das auf dem Formkörper angeordnete Hohlfadenbündel auch als vorgefertigten Einschubmodul zur Verfügung zu stellen, so daß nach Gebrauch gegebenenfalls nur dieses Teil der Dialysiervorrichtung verworfen zu werden braucht.
  • Weiterhin wurde überraschend festgestellt, daß bei den für die erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung vorgeschlagenen Hohlfäden die Clearence entgegen allen Erwartungen mit steigender Hohlfadenlänge bis zu einem oberen Grenzwert ansteigt. Die Länge der Hohlfäden der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung beträgt daher vorzugsweise mindestens 500 mm Begrenzt wird die Hohlfadenlänge durch den gewünschten und im allgemeinen üblichen Druckabfall, der sich beim Durchströmen der Hohlfäden mit der zu dialysierenden Flüssigkeit einstellt. Dieser Druckabfall hängt jedoch nicht nur von der Länge der Hohifäden, sondern auch noch von dem freien Strdmungsquerschnitt der EQhlEEden sowie von der Durchflußmange ab. Eine Optimierung der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung läßt sich jedoch in einfachen Versuchen durch Variation der genannten Größen schnell verwirklichen. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise zur Hämodialyse liegt der Blutdruckabfall vorzugsweise im Bereich von 100 mm Hg und die Durchflußrate im Bereich von 200 bis 300 ml/Min. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung des Hohlfadenbündels als Coil gestattet es also, große Hohlfadenlängen auf verhältnismäßig kleinem Raum unterzubringen.
  • Der durch die obengenannten hervorragenden Eigenschaften de Mohlfsden erzielbare verhältnismäßig lockere Aufbau des die erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung kennzeichnenden Hohlfadenbündels gestattet es, ohne Zwischenlagen, Abstandshalter oder dergleichen - wie bei der aus der oben zitierten deutschen Offenlegungsschrift bekannten Hämodialyseeinheit erforderlich - auszukommen, was ebenfalls zu einer einfachen und wirtschaftlicheren Herstellung der erfindungsgemäR.#n Dialysiervorrichtung führt.
  • Die durch die Hohlfäden strömende zu dialysierende Flüssigkeit und die die Hohlfäden umströmende Dialyseflüssigkeit fließen bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung im Kreuzstrom, auch Querstrom genannt, zueinander. Falls gewünscht, können in weiterer Ausgestaltung der erflndungsgemäßen Dialysiervorrichtung beide Flüssigkeiten jedoch auch im Gegenstrom zueinander geführt werden. Hierzu ist es erforderlich, auf dem zentralen Formkörper einen wendelförmigen Leitkörper anzuordhen, der zusammen mit diesem die Form beispielsweise einer Förderschnecke bildet. Das Hohifadenbündel ist bei dieser Ausführungsform dann in den von dem Formkörper und dem Leitkörper gebildeten wendelförmigen Gängen schraubenlinienförmig angeordnet, wobei das Hohlfadenbündel eng, d.h. ohne Spaltbiidung, an dem Leitkörper und dem Formkörper anliegt. Durch entsprechendes Anordnen der Ein- und Austrittsöffnungen für die Dialysierflüssigkeit im Gehäuse mantel der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung kann der gewünschte Gegenstrom der beiden Flüssigkeiten erreicht werden, der in der Weise erfolgt, daß nunmehr auch die Dialysierflüssigkeit der Schraubenlinienform der Schneckengänge bzw. des darin angeordneten Hohlfadenbündels folgend in entgegengesetzter Richtung strömt wie die zu dialysierende Flüssigkeit in den Hohlfäden, Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Leitkörper kann ganz oder teilweise aus Adsorbentien bestehen, wodurch erreicht wird, daß im Dialysat die Konzentration der dialysierten Stoffe gering gehalten wird, wodurch sich die Wirksamkeit der Dialysiervorrichtung erhöht.
  • Der zentrale Formkörper kann massiv oder rohrförmig ausgebildet sein, wobei er im letzteren Fall auch mit Durchbrüchen versehen sein kann, die eine radiale Durchströmung des Hohlfadenbündels ermöglichen. Erfindungsgemäß kann der Formkörper auch aus einem porösen durchströmbaren! gitterförmigen, gewebeförmigen oder ähnlichen Material bestehen.
  • Das die erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung kenn#eichnende Hohlfadenbündel kann beispielsweise aus 2.000 Hohlfäden aufgebaut sein. Die Anzahl der das Hohlfadenbündel bildenden Hohlfäden richtet sich u.a. nach deren Durchmesser und den sonstigen an die Dialysiervorrichtung gestellten Anforderungen wie Druckabfall, Durchflußmenge U.dgl., wobei es aber in jedem Fall vorteilhaft ist, den Querschnitt des Hohlfadenbündels nicht wesentlich größer oder kleiner als den Querschnitt des Einlaß- bzw. Auslaßrohres an den Enden des Hohlfadenbündels auszubilden, um unerwünschte Strömungsguerschnittsübergänge zu vermeiden, die insbesondere bei der Hämodialyse unerwünscht sind.
  • Die Ho#'fäden des Hohlfadenbündels können geringfügig unterschiedliche Längen aufweisen, wodurch in vorteilhafter Weise eine weitere Auflockerung des Hohlfadenbündels und eine daraus resultierende weitere Vergleichmäßigung der St#ömungsverhältnisse außerhalb der Hohl fäden erreicht wird.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, den Außendurchmesser des Hohlfadenpaketes, das von dem auf dem Formkörper angeordneten Hohlfadenbündel gebildet wird0 geringfügig größer zu bemessen als den Innendurchmesser des Gehäuses der Dialysiervorrichtung, in dem das Hohlfadenbündel und der Formkörper angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß das Hohlfadenbündel auch an der Innenseite des Gehäuses der Dialysiervorrichtung eng und ohne Spaltbildung anliegt, und somit eine andernfalls gegebenenfalls eintretende Randgängigkeit der Dialyseflüssigkeit verhindert.
  • Die Größe des zweckmäßigsten Durchmesserübermaßes für das Hohlfadenpaket läßt sich durch einfache Versuche schnell ermitteln. Das Einführen eines solchermaßen ausgestalteten Hohlfadenpaketes in das Gehäuse kann beispielsweise mit Hilfe einer trichtermörmigen Hilfseinrichtung erleichtert werden, wobei das dabei erforderliche geringfügige Zusammendrücken des Hohlfadenpaketes in radialer Richtung aufgrund seines bereits oben geschilderten lockeren Aufbaus mühelos erreicht wird. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, zum selben Zweck das Gehäuse selbst an einem Ende trichterförmig auszubilden.
  • Die erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung ist nicht nur, wie oben bereits angedeutet, für die Hämodialyse einsetzbar, sondern kann mit den gleichen Vorteilen beispielsweise zur Reduzierung des Alkoholgehaltes alkoholhaltiger Getränke oder bei anderen Trennverfahren verwendet-werden, bei denen die Stofftrennung durch semipermeable Cellulosemembranen erfolgt, die aus einer Cuoxamlösung regeneriert wurden.
  • Falls gewünscht, kann der zentrale Formkörper auch konisch ausgebildet sein, so daß auch das von dem darauf angeordneten Hohlfadenbündel gebildete Hohlfadenpaket die Form eines Konus hat. Ein so geformtes Hohlfadenpaket ist selbstverstündlich in einem entsprechend, d.h. konisch, geformten Gehäuse anzuordnen. Diese Ausführungsform kann bei radia-Xer Durchströmung des Hohlfadenbündels, wie sie bereits oben beschrieben wurde, zur Vergleichmäßigung der Strd mungsverhältnisse auf der Dialyseflüssigkeitsseite von Vorteil sein. Der zentrale Formkörper kann eine beliebige Querschnittsform haben, wobei neben der kreisförmigen insbesondere eine flache im wesentlichen rechteckige mit abgerundeten Ecken häufig zu bevorzugen sein wird.
  • Das Hohlfadenbündel aus Hohlfäden, deren Querschnitt senkrecht zur Fadenachse so ausgebildet ist, daß die Wand der Hohlfäden längs ihres Umfanges mindestens einmal kontinuierlich bis zu einer Maximaldicke zunimmt und bis zu einer Minimaldicke abnimmt, hat durch diese besondere Querschnittsform der Hohlfäden eine ihm innewohnende Drallneigung. Diese Drallneigung läßt sich verstärken, wenn man das Hohlfadenbündel im Anschluß an seine Herstellung, beispielsweise durch Erspinnen, in Kannen ablegt und anschließend direkt aus den Kannen heraus die Bewicklung des zentralen Formkörpers der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung vor nimmt. Wird nun beim Wickeln des Hohlfadenbündels um den zentralen Formkörper dieser dem Hohlfadenbündel innewohnende Drall ganz oder teilweise aufgedreht, so erhält man einen besonders lockeren Aufbau des die erfindungsgemäße' Dialysiervorrichtung kennzeichnenden Hohlfadenbündels.
  • Bei den hier eingesetzten Hohlfäden erhält man deutlich höhere Permeabilitätswerte, weil sich im Vergleich zu Hohlfaden mit gleichbleibender Wanddicke trotz unveränderter Austauschfläche und Cellulosemenge im Hohlfadenquerschnitt lediglich durch die oben beschriebene besondere Verteilung der Cellulosemasse über den Querschnitt eine deutlich erhöhte Clearence für Stoffwechselmetabolite ergibt. Dies wird darauf zurückgeführt, daß die dickeren Stellen der Hohlfäden eine deutlichlockerere Struktur aufweisen als die dünneren Membranteile, wodurch sich eine Erhöhung der hydraulischen Permeabilität ergibt, während andererseits die inneren Membranteile eine erhöhte diffusive Permeabilität aufweisen. Die dickeren Stellen der Hohlfäden ergeben dabei ein stabilisierendes Gerüst für die dünneren Membranteile.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigt: Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise eine Herstellungsmöglichkeit für eine erfindungsgemäß Dialysiervorrichtung, bei welcher das Hohlfadenbündel spiralförmig angeordnet ist, Fig. 2 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise eine Herstellungsmöglichkeit für eine erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung, bei welcher das Hohlfadenbünde in Form einer rlichen Spirale angeordnet ist, Fig. 3 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dialysiervorrichtung in Coil-Typ-Ausgestaltung, Fig. 4 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise einen Querschnitt durch ein spiralförmig angeordnetes Hohifadenbündel, Fig. 5a und Fig. 5b eine GehAuseausfUhrung für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung, Fig. 6 einen Formkörper mit einem wendelförm#gen Leitkörper, Fig. 7 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise einen Längsschnitt durch ein Hohlfadenbündel, welches schraubenlinienförmig um einen zentralen Formkörper herumgewickelt ist, auf welchem ein wendelförmiger Leitkörper angeordnet ist, Fig. 8 das Einführen eines Hohlfadenpaketes mit Übermaß in ein Gehäuse mittels einer trichterförmigen Hilfseinrichtung, Fig. 9 ein trichterförmig ausgebildetes Gehäuseendteil.
  • Fig. 1 zeigt einen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer erfindungsgeniäßen Dialysiervorrichtung, bei welcher das flache bandförmige Fadenbündel 2 spiralförmig auf dem zentralen zylindrisch ausgebildeten Formkörper 1 angeordnet wird. Dabei wird der zentrale Formkörper 1 in Pfeilrichtung gedreht, wodurch sich das bandförmige Hohlfadenbündel 2 spiralförmig um den Formkörper 1 legt. Dieselbe Anordnung des -Hohlfadenbündeis 2 auf dem zentralen Formkörper 1 wird auch dadurch erreicht, daß der Formkörper 1 festgehalten wird und das Hohlfadenbündel 2 um diesen herum- und somit auf diesen aufgewickelt wird. Das Anbringen der nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßrohre an den Enden der Hohlfäden 2 kann in an sich bekannter Weise vor oder aber auch erst nach der Bewicklung des Formkörpers 1 erfolgen.
  • Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung, bei welcher das Hohlfadenbündel 2 in Form einer räumlichen Spirale, also schraubenlienienförmig angeordnet ist, kann entsprechend Fig. 2 verfahren werden, d.h. das Hohlfadenbündel 2 wird hierbei in mehreren eng nebeneinander liegenden und sich berührenden Windungen auf den Formkörper 1 aufgewickelt. Wie bereits oben ausgeführt, kann der Formkörper 1 massiv oder rohrförmig ausgebildet sein, wobei im letzteren Fall der Formkörper 1 mit Durchbrüchen 5 od.dgl. versehen sein kann, um ein radiales Durchströmen des Hohlfadenbündels 2 zu ermöglichen. Diese beiden Ausgestaltungsformen des zentralen Formkörpers 1 sind in Fig. 2 dargestellt, wobei der obere Teil des Formkörpers 1 in massiver Ausführung und der untere Teil in rohrförmiger Ausführung und mit Durchbrüchen 5 versehen dargestellt ist. Es versteht sich von selbst, daß im allgemeinen der Formkörper 1 über seine gesamte Länge gleichartig ausgestaltet sein wird, d.h. also entweder massiv, rohrförmig mit oder ohne Durchbrüche~5, porös od.dgl.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung ist das Hohlfadenbündel 2 in Form einer räumlichen Spirale, also schraubenlinienför- Iaig auf dem als Hohlkörper ausgebildeten zentralen Form körper 1 angeordnet. Der zentrale Formkörper 1 ist hierbei zwar rohrförmig ausgebildet, jedoch stirnseitig durch zwei Platten 7 fluiddicht verschlossen; wodurch er dieselbe Wirkung hat wie ein Formkörper in massiver Ausführung Das Einlaßrohr 8 für die zu dialysierende Flüssigkeit und das Auslaßrohr 9 für die dialysierte Flüssigkeit werden hierbei durch das Innere des zentralen Formkörpers 1 axparallel durch die obere Abdeckplatte 7 nach außen geführt. Der Formkörper 1 und das Hohlfadenbündel 2 sind in dem oben offenen Gehäuse 6 angeordnet, welches in seinem Bodenteil dasEin1aßr#hr 10 und im oberen Teil seines Mantels das als überlauf ausgebildete Auslaßrohr 11 für die Dialyseflüssigkeit aufweist. Diese Ausgestaltungsform des Gehäuses 6 gestattet es, das auf dem Formkörper 1 angeordnete Hohlfadenbündel 2 von oben in das Gehäuse 6 einzuschieben.
  • Diese Ausführungsform ist typisch für die üblichen Coil-Typ-Dialysiereinrichtungen. Das Auslaßrohr 11 kann dabei an eine Rohr- oder Schlauchleitung angeschlossen sein, oder die gesamte Vorrichtung einschließlich dem Gehäuse 6 kann in einem als Auffangtasse wirkenden größeren ebenfalls oben offenen Gefäß angeordnet sein, in welchem die aus dem Auslaßrohr 11 austretende Dialyseflüssigkeit aufgefangen wird. Durch die in Fig. 3 weiterhin dargestellten Pfeile wird der Strömungsverlauf bzw. die Strömungsrichtung der zu dialysierenden Flüssigkeit durch das Hohlfadenbündel 2 und der Dialyseflüssigkeit um das Hohlfadenbündel 2, also im wesentlichen quer zu den. Hohlfäden 2, verdeutlicht. Wie deutlich zu erkennen, ergibt sich bei dieser Strdmungswahrung im wesentlichen ein #reuz-Gegenstrom. Der Formköpper 1, das Hohlfadenbündel 2 und das Gehause 6 können auch konisch ausgebildet sein, ##vdurch das Einschieben erleichtert wird.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschmitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung, bei der das in dem Gehäuse 6 angeordnete Hohlfadenbündel 2 spiralförmig auf dem rohrförmigen zentralen Formkörper 1 angeordnet ist.
  • Das Einlaßrohr 8 für die zu dialysierende Flüssigkeit ist hierbei durch das Innere des rohrförmigen Formkörpers 1 nach außen geführt, während das Auslaßrohr 9 für die dialysierte Flüssigkeit durch den Gehäusemantel nach außen geführt ist. Die Ein- und Auslaßrohre für die Dialyseflüssigkeit sind hierbei nicht dargestellt. Da bei dieser Ausführungsform die zu dialysierende Flüssigkeit in den spiralförmig ausgebildeten, die Strömungskanäle bildenden Hohlfäden 2 von innen nach außen strömt, wird die Dialyseflüssigkeit zweckmäßigerweise radial von außen nach innen-ode-r im Querstrom durch das Hohlfadenbündel 2 geführt.
  • Zu diesem Zweck ist der zentrale Formkörper 1 mit Durchbrüchen zu versehen, und es ist am äußeren Umfang des Hohlfadenbündels 2 für eine entsprechend gleichmäßige Verteilung der Dialyseflüssigkeit zu sorgen. Bei von außen#nach innen erfolgender radialer Durchströmung des Hohlfadenbündels 2 sammelt sich die Dialyseflüssigkeit im Innern des Formkörpers 1 und kann von dort durch eine nach außen geführte Rohrleitung weggeführt werden.
  • Fig. 5a zeigt in Draufsicht und Fig. 5b in Seitenansicht eine Ausführungsform eines Gehäuses 6, bei der das Einlaßrohr 8 für die zu dialysierende Flüssigkeit und das Auslaßrohr 9 für die dialysierte Flüssigkeit tangential von außen durch den zylindrisch ausgebildeten Mantel des Gehauses 6 geführt sind. Ein solches Gehäuse eignet sich für eine Ausführungsform, bei der das Hohlfadenbündel 2 schrau benlinienförmig auf dem zentralen Formkörper 1 angeordnet ist, so wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt. In den Fib guren 5a und 5b sind weiterhin das Einlaßrohr 10 und das Auslaßrohr BI für die Dialyseflüssigkeit dargestellt. Durch die ebenfalls in den Figuren 5a und 5b eingezeichneten Pfeile wird die Strömunasrichtung für die beiden genannten Flüssigkeiten verdeutlicht.
  • In Fig. 6 ist ein zentraler Formkörper 1 mit einem darauf angeordneten wendelförmigen Leitkörper 3 dargestellt. Durch den Formkörper 1 und den Leitkörper 3 werden Gänge 4 gebildet, die durch Bewicklung des Formkörpers 1 mit einem entsprechend bemessenen Hohifadenbündel durch die Hohlfäden des Bündels ausgefüllt werden. Ein solcher mit einem Hohlfadenbündel 2 bewickelter Formkörper 1 gemäß Fig. 6 ist in Fig. 7 im Längsschnitt dargestellt. Der zentrale Formkörper 1 ist hierbei als massiver Körper ausgebildet. Die schraubenförmigen Gänge 4 gemäß Fig. 6 sind mit den Hohlfäden 2 ausgefüllt. Die nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßrohre an den Enden des Hohlfadenbündels 2 für die zu dialysierende Flüssigkeit werden bei dieser Anordnung zweckmäßigerweise nach außen durch das ebenfalls nicht dargestellte Gehäuse der Vorrichtung geführt und beispielsweise wie in den Fig. 5a und 5b dargestellt, angeordnet. Der Außendurchmesser des Hohlfadenbündels 2 und des Leitkörpers 3 sind so bemessen, daß beide -dicht an der Innenseite des ausschnittsweise dargestellten Gehäusemanteis 6 anliegen.
  • Hierdurch wird die Dialyseflüssigkeit gezwungen, der Schraubenlienienform der Gänge 4 zu folgen, so dabei entsprechender Anordnung der Einlaß- und Auslaßrohre für die Dialyseflüssigkeit im Gehäuse 6 und der Einlaß- und Auslaßrohre für die zu dialysierende Flüssigkeit an den Enden des Hohlfadenbündels 2 erreicht werden kann, daß beide Flüssigkeiten nunmehr im Gegenstrom zueinander fließen. Durch Umkehr der Strömungsrichtung einer der beiden Flüssigkeiten läßt sich bei dieser Ausführungsform auch gleichstrom zwischen beiden Flüssigkeiten erreichen, der jedoch im allgemeinen weniger häufig von Vorteil sein dürfte. Welche der vier möglichen Strömungsformen (Kreuz-Gegenstrom, Kreuz-Gleichstrom, Gegenstrom, Gleichstrom) die zweckmäßigste ist, läßt sich mit Hilfe der beschriebenen Ausführungsformen durch einfache Versuche mühelos ermitteln.
  • Die in den Figuren 1, 2, 3, 4 und 7 dargestellten auf dem zentralen Formkörper 1 angeordneten Hohlfadenbündel können mit Vorteil such als vorgefertigte Moduln zur Verfügung gestellt werden, so daß nach Gebrauch nur dieses Teil der erfindungsgemäßen Dialysiervorrichtung verworfen zu werden braucht.
  • In Fig. 8 ist das Einschieben eines auf dem zentralen Formkörper 1 angeordneten Hohlfadenbündels 2 in das Gehäuse 6-dargestellt, wobei der Außendurchmesser des Hohlfadenp2ketes 2 größer ist, als der Innendurchmesser des Gehäuses 6.
  • Zur Erleichterung des Einschiebens dieses Hohlfadenpaketes 2 mit Übermaß dient die trichterförmige Hilfseinrichtung 12, die zuvor in den oberen Teil des Gehäusemantel 6 teilweise eingeführt wird und das erforderliche geringfügige Zusammendrücken des Hohlfadenpaketes 2 in radialer Richtung bewirkt.
  • Diese trichterförmige Hilfseinrichtung 12 wird nach erfolgtem Einbau des Hohlfadenpaketes 2 wieder entfernt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch möglich, den oberen Teil des Gehäusemantel 6 selbst trichterförmig auszubilden1 wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Bei den Figuren 8 und 9 ist der Gehäusemantel 6 nur teilweise geschnitten dargestellt.

Claims (9)

  1. Patentan sprüche 1. Dialysiervorrichtung zum Dialysieren von Flüssigkeit,bei der eine semipermeable Cellulosemembran, die aus einer Cuoxamlösung regeneriert wurde, spiralförmig ausgebildete um einen zentralen Formkörper verlaufende Strömungskanäle für die zu dialysierende Flüssigkeit bildet und bei der Einlaß- und Auslaßrohre an den Enden der Strömungskanäle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran von einem Bündel aus Hohifäden (2) gebildet wird, deren Querschnitt senkrecht zur Fadenachse so ausgebildet ist, daß die Wand der Hohlfäden längs ihres Umfanges mindestens einmal kontinuierlich bis zu einer Maximaldicke zunimmt und bis zu einer Minimaldicke abnimmt.
  2. 2. Dialysiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel (2) schraubenlinienförmig angeordnet ist.
  3. 3. Dialysiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnete daß auf dem Formkörper (1) ein wendelförmiger Leitkörper (3) angeordnet ist und das Hohlfadenbündel (2) in den von dem Formkörper (1) und dem Leitkörper (3) gebildeten Gängen (4) angeordnet ist.
  4. 4. Dialysiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkörper (3) ganz oder teilweise aus Adsorbentien besteht.
  5. 5. Dialysiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) Durchbrüche ~5) aufweist, die eine radiale Durchströmung des Hohlfadenbündels (2) ermöglichen.
  6. 6. Dialysiervorrichtuna nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden (2) mindestens eine Länge von 500 mm aufweisen.
  7. 7. Dialysiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des von dem auf dem Formkörper (1) angeordneten Hohlfadenbündel (2) gebildeten Hohlfadenpaketes geringfügig größer ist als der Innendurchmessbr des Gehäuses (6) der Dialysiervorrichtung, in dem das Hohlfadenbündel (2) und der Formkörper (1) angeordnet sind.
  8. 8. Dialysiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Formkörper (1) angeordnete Hohlfadenbündel (2) als Einschubmodul ausgebildet ist.
  9. 9. Dialysiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch qekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel (2) unter Aufdrehung des ihm innewohnenden Dralles um den zentralen zylin drischen Formkörper (1) gewickelt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020201424A1 (de) 2019-04-02 2020-10-08 Sfc Umwelttechnik Gmbh Umlaufwasser-aufbereitungsanlage, kühlanlage und verfahren zum betreiben einer kühlanlage

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016030146A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Fresenius Kabi Deutschland Gmbh Tubing set for use in a blood processing apparatus
JP6560743B2 (ja) * 2014-08-29 2019-08-14 フレゼニウス カービ ドイチュラント ゲーエムベーハー 測定器を備える血液処理装置

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911057A (en) * 1957-07-30 1959-11-03 Engelhard Ind Inc Hydrogen purifier
DE2300312A1 (de) * 1972-01-10 1973-07-26 Baxter Laboratories Inc Vorrichtung zur uebertragung von masseteilchen bzw. stroemenden medien durch eine schlauchfoermige aufgewickelte diffusionsmembran hindurch und verfahren zum zusammenbau einer solchen vorrichtung
DE2400020A1 (de) * 1973-01-02 1974-07-04 Rhone Poulenc Sa Vorrichtung zur fraktionierung mittels hohlfasern
DE2444540A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Haemodialyse-geraet
DE2444583A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Dialyse-geraet mit adsorber-einheit
US4000072A (en) * 1973-09-19 1976-12-28 Takeda Chemical Industries, Ltd. Artificial kidney apparatus
DE2632044A1 (de) * 1975-09-11 1977-03-24 Gambro Ag Vorrichtung zur diffusion von substanzen zwischen zwei fluida
DE2733280A1 (de) * 1976-07-23 1978-01-26 Bentley Lab Dialysegeraet und -verfahren
DE2646358A1 (de) * 1976-10-14 1978-04-20 Fresenius Chem Pharm Ind Vorrichtung zum stoffaustausch zwischen zwei medien
DE2900603A1 (de) * 1978-01-10 1979-07-12 Toyo Boseki Hohlfaservorrichtung in form eines spulenartigen koerpers zur trennung von fluessigkeiten und verfahren zu ihrer herstellung
DE2842957A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-10 Akzo Gmbh Dialysemembranhohlfaden mit groesserer austauschflaeche
EP0018734A1 (de) * 1979-04-09 1980-11-12 Robert Clarence Brumfield Massentransfervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1981002683A1 (en) * 1980-03-24 1981-10-01 Baxter Travenol Lab Tubular channel diffusion device having flow guides therein
US4349440A (en) * 1977-11-21 1982-09-14 Esmond William G Capillary tube exchange device

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911057A (en) * 1957-07-30 1959-11-03 Engelhard Ind Inc Hydrogen purifier
DE2300312A1 (de) * 1972-01-10 1973-07-26 Baxter Laboratories Inc Vorrichtung zur uebertragung von masseteilchen bzw. stroemenden medien durch eine schlauchfoermige aufgewickelte diffusionsmembran hindurch und verfahren zum zusammenbau einer solchen vorrichtung
US3794468A (en) * 1972-01-10 1974-02-26 Baxter Laboratories Inc Mass transfer device having a wound tubular diffusion membrane
DE2400020A1 (de) * 1973-01-02 1974-07-04 Rhone Poulenc Sa Vorrichtung zur fraktionierung mittels hohlfasern
US4000072A (en) * 1973-09-19 1976-12-28 Takeda Chemical Industries, Ltd. Artificial kidney apparatus
DE2444583A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Dialyse-geraet mit adsorber-einheit
DE2444540A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Haemodialyse-geraet
DE2632044A1 (de) * 1975-09-11 1977-03-24 Gambro Ag Vorrichtung zur diffusion von substanzen zwischen zwei fluida
DE2733280A1 (de) * 1976-07-23 1978-01-26 Bentley Lab Dialysegeraet und -verfahren
DE2646358A1 (de) * 1976-10-14 1978-04-20 Fresenius Chem Pharm Ind Vorrichtung zum stoffaustausch zwischen zwei medien
US4349440A (en) * 1977-11-21 1982-09-14 Esmond William G Capillary tube exchange device
DE2900603A1 (de) * 1978-01-10 1979-07-12 Toyo Boseki Hohlfaservorrichtung in form eines spulenartigen koerpers zur trennung von fluessigkeiten und verfahren zu ihrer herstellung
DE2842957A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-10 Akzo Gmbh Dialysemembranhohlfaden mit groesserer austauschflaeche
EP0018734A1 (de) * 1979-04-09 1980-11-12 Robert Clarence Brumfield Massentransfervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1981002683A1 (en) * 1980-03-24 1981-10-01 Baxter Travenol Lab Tubular channel diffusion device having flow guides therein

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020201424A1 (de) 2019-04-02 2020-10-08 Sfc Umwelttechnik Gmbh Umlaufwasser-aufbereitungsanlage, kühlanlage und verfahren zum betreiben einer kühlanlage

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JPS58112545A (ja) 1983-07-05
DE3149423C2 (de) 1987-07-23
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