DE69017032T2

DE69017032T2 - Verfahren und vorrichtung zum bewirken eines wärme- und massetransfers durch eine membran mit hilfe von wirbeln.

Info

Publication number: DE69017032T2
Application number: DE69017032T
Authority: DE
Inventors: Brian John Bellhouse; Ian John Sobey
Original assignee: SOBEY
Current assignee: SOBEY
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-08-18
Also published as: DE69017032D1; EP0487576A1; JPH04507372A; ATE118357T1; WO1991002555A1; EP0487576B1; US5254259A; CA2059539A1

Description

Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewirken eines Wärme- oder Masseübergangs von auf ein oder von einem Fluid, das normalerweise eine Flüssigkeit ist, durch eine Transfermembran. Eine solche Technik wird in Blutoxygenatoren und -dialysatoren angewendet, wobei das eine Fluid Blut und das andere Sauerstoff oder Dialysat ist. Wahlweise kann eine solche Vorrichtung zum Filtern verwendet werden, von zum Beispiel Bestandteile wie Plasma aus dem gesamten Blut, oder zum Einführen oder Entfernen von Material in einen oder aus einem Bioreaktor.
In der Praxis wird die Wirksamkeit des Übergangs durch die Membran auf das Ausmaß begrenzt, bis zu dem das Gesamtvolumen des Fluids in dichte Nähe der Membran gebracht werden kann. Eine Lösung diese Problems wird in GB-A-1442754 und EP- A-0111423 offenbart und schließt das Hindurchschicken eines Fluids mit einem pulsierenden und vorzugsweise reversiblen Strom, aber mit einem mittleren Strom, durch einen Kanal ein, von dem eine Wand mit sich regelmäßig in Längsrichtung wiederholenden Gruppierung von Hohlräumen versehen ist, wie Vertiefungen oder Querrillen, wodurch im Fluid Wirbel in den Hohlräumen entstehen. In der Praxis war die Geometrie derart beschaffen, daß in jedem Hohlraum ein Wirbel geformt wurden. Wenn Umkehrströmung benutzt wird, was bevorzugt wird, werden die Wirbel, die alle in derselben Richtung rotieren, von den Hohlräumen in die Hauptströmung abegegeben und verschwinden, wenn die Strömung in eine Richtung langsamer wird, und werden in den Hohlräumen wieder aufgebaut, aber mit Rotation in der entgegengesetzten Richtung, wenn die Strömung umgekehrt worden ist und in der entgegengesetzten Richtung entlang des Kanals beschleunigt. Dieses wiederholte Verschwinden und Umkehren in der Rotationsrichtung der Wirbel ist weniger effizient beim Mischen des Fluids, als wenn die Wirbel kontinuierlich erhalten würden.
Das Erzeugen von Wirbeln in einer Flüssigkeit kann auch entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt verwendet werden, um gründliches Vermischen der Bestandteile eines Fluids zu fördern, zum Beispiel um eine chemische Reaktion zwischen Bestandteilen zu verstärken; oder um den Kontakt zwischen dem Fluid und einer Komponente wie einem Affinitätsliganden, der auf einem Träger immobilisiert ist, zu fördern.
Nach der vorliegenden Erfindung wird bei einem Verfahren zur Behandlung eines Fluids das Fluid mit reversiblem, aber mittlerem Fluß durch einen zumindest eine zwischen zwei Seitenwänden (wie in WO 89/04197 offenbart ist) definierte Kammer umfassenden Kanal geschickt, und die Kammer ist an ihren entlang des Kanals beabstandeten Enden mit einem begrenzten Einlaß und einem begrenzten Auslaß versehen, wobei die Reynolds- und die Strouhalzahl des Fluidsystems sowie das Verhältnis von Kammerlänge zu Kammerbreite zwischen den beiden Wänden so beschaffen sind, daß zumindest drei Wirbel in einem stationären Schema entlang der Kammer gebildet werden, wobei benachbarte Wirbel in entgegengesetzter Richtung um zu Länge und Breite der Kammer senkrechte Achsen rotieren und wobei der Hauptstrom des Fluids entlang der Kammer und wellig um die Wirbel herum, abwechselnd zwischen einem Wirbel und der jeweils anderen Wand, fließt, wobei eine Umkehrung der Fließrichtung die Wirbel verstärkt, so daß jeder weiter in derselben Richtung rotiert, wobei allerdings der gewundene oder wellige Fluß nun zwischen jedem Wirbel und der entgegengesetzten Wand hindurchfließt.
Der Einlaß und der Auslaß sollten sich am stromaufwärts bzw. stromabwärts gelegenen Ende der Kammern, betrachtet in Richtung des Hauptstroms, befinden, obwohl der nominale Auslaß während des Teils jedes Fließzyklus als Einlaß dienen wird, wenn die Strömung in umgekehrter Richtung im Verhältnis zum Hauptstrom verläuft.
Diese Technik ist eine Erweiterung der früheren Technik, in Wirklichkeit durch Erweitern der Ausmaße der Hohlräume entlang und über den Kanal und durch das Vorsehen bestimmter Parameter einschließlich der Größen und Positionen des beschränkten Ein- und Auslasses der Kammer, des Hubs und der Frequenz der Pumpe oder der Pumen, die den reversiblen, aber mittleren Fluß erzeugen, und der Viskosität des Fluids, von denen alle in der Praxis durch ausgewählte Reynolds- und Strouhalzahlen sowie das Kammerlängenverhältnis bestimmt sind, so daß ein virtuelles stehende Welle-Muster in der Kammer mit drei oder mehr kontinuierlich rotierenden Wirbeln aufgebaut wird. Diese Wirbel werden, zu benachbarten Wirbeln phasenverschoben, zwischen den entgegengesetzten Kammerwänden hin und her oszillieren, wenn der Fluß umgekehrt wird, aber ihre Position entlang der Kammer wird im wesentlichen konstant bleiben. Diese Resonanzbedingung kann durch Einstellung des Pumpenhubs und der -frequenz eingestellt werden. Dies führt zu ausgezeichneter und kontinuierlicher Vermischung des Fluids und folglich zu erwünschtem guten Kontakt zwischen dem Fluid und der Transfermembran, wenn zumindest eine der Wände wenigstens teilweise in Übereinstimmung mit dem ersten Gesichtspunkt aus einer Transfermembran für den Wärme- oder Stoffübergang ausgebildet ist. Es wird erwartet, daß, verglichen mit der früheren Wirbelmischtechnik, die Pumpe oder die Pumpen mit kleinerem Volumen und höheren Frequenzen arbeiten und daß größere Reynolds- und Strouhalzahlen in dem System nach der Erfindung erreicht werden.
Wenn Ein- und Auslaß beide benachbart zur selben Wand des Kanals vorgesehen sind, kann eine gerade Anzahl von 4, 6, 8 usw. Wirbeln in der Kammer erzeugt werden. Auf der anderen Seite kann eine ungerade Anzahl von 3, 5, 7 usw. Wirbeln erzeugt werden, wenn der Ein- und Auslaß benachbart zu entgegengesetzten Wänden vorgesehen sind.
Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens, wobei die Vorrichtung einen Kanal umfaßt sowie Mittel zum Hindurchschicken eines ausgewählten Fluids mit einem reversiblen aber mittleren Strom durch den Kanal umfaßt, wobei der Kanal mindestens eine Kammer einschließt, die zwischen zwei Seitenwänden definiert ist; gekennzeichnet durch die seitliche Begrenzung der Kammer an entgegengesetzten Enden, um einen Einlaß und einen Auslaß zu schaffen; und durch die Dimensionen des Kanals, wobei die Eigenschaften des Fluids und die Strömungsparameter, die durch die Fluiddurchschickmittel erzeugt werden, die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ermöglichen.
Jedes Ende der Kammer kann von einer Deflektoroberfläche geschaffen sein, die sich von einer Seitenwand über die Breite der Kammer in Richtung auf die entgegengesetzte Seitenwand, aber vor dieser endend, erstreckt und somit benachbart zur gegenüberliegenden Wand den jeweiligen Ein- oder Auslaß bildet. Wenn während des Fließzyklus', Fluid in die Kammer durch diesen Ein- oder Auslaß eintritt, wird das Fluid entlang jener entgegengesetzten Seite gelenkt, und der dem Ende der Kammer nächstgelegene Wirbel wird zwischen dem Hauptfluß und der einen Wand gebildet.
Es können eine Anzahl Kammern in Reihe entlang des Kanals vorgesehen sein, und der begrenzte Ein- und Auslaß am (mittleren) stromauf- und stromabwärts gelegenen Ende jeder Kammer können von Deflektoren, die an den Wänden befestigt sind, oder von einer integralen Struktur, die sich gegen mindestens eine der Wände formiert oder stützt, gebildet werden. Ein Deflektor, der den Einlaß in eine Kammer bildet, kann gleichzeitig den Auslaß für die vorhergehende Kammer in Richtung des mittleren Flusses bilden.
Verschiedene Konfigurationen sind möglich. Daher können die Wände im wesentlichen eben sein, wobei die zwei Seitenwände dicht beabstandet sind, verglichen mit ihren Längen und Breiten. In diesem Fall können die Deflektoren von Sprossen einer leiterartigen Struktur gebildet werden, wobei die Sprossen abwechselnd zu entgegengesetzten Seitenwände versetzt sind. Wahlweise kann die Anordnung achsensymmetrisch sein, wobei die eine der Seitenwände von einem Kern und die andere von einer umgebenden ringförmigen Wand gebildet wird und die Länge der Kammer sich in axialer Richtung, die Breite in radialer Richtung erstreckt.
Einige Beispiele von Systemen, die die vorliegende Erfindung verwenden, sind schematisch in den begleitenden Abbildungen dargestellt, wobei:
Figuren 1 bis 5 die Prinzipien der Erfindung illustrieren;
Figur 6 ein Teilschnitt einer Vorrichtung ist, die entsprechend der Erfindung konstruiert wurde;
Figur 7 eine Teilvergrößerung von Figur 6 ist;
Figur 8 eine Darstellung einer Leiterstruktur ist, die bei der Vorrichtung verwendet werden kann;
Figur 9 ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in Figur 8 ist;
Figur 10 eine perspektivische Teilansicht der Leiterstruktur ist; und
Figur 11 eine Darstellung der Reynolds-/Strouhalzahlen ist.
Figuren 1 und 2 zeigen einen Kanal, der zwischen zwei Wänden 50, 51 definiert ist, von denen mindestens eine eine Transfermembran ist. Eine Reihe Kammern 52A, 52B und 52C sind entlang des Kanals definiert und durch Deflektoren 53 getrennt, die die Breite des Kanals begrenzen und zusammen mit der Wand 50 Durchlässe 54A und 54B bilden. An jedem Ende des Kanals sind Pumpen sind vorgesehen, um das Fluid mit einem reversiblen, aber mittleren Fluß durch den Kanal zu schicken. Wenn der mittlere Fluß in den Darstellungen von links nach rechts verläuft, wird der Durchlaß 54A ein nominaler (Nenn-) Auslaß der Kammer 52A und ein nominaler Einlaß für Kammer 52B sein und der Durchlaß 54B wird einen nominalen Auslaß für die Kammer 52B und einen nominalen Einlaß für die Kammer 52C bilden.
Wenn der Fluß von links nach rechts verläuft, wie in Figur 1 dargestellt, werden vier Wirbel 55A, 55B, 55C und 55D gebildet, und der Hauptfluß 56 des Fluids verläuft gewunden bzw. wellenförmig um die Wirbel herum. Wenn der Fluß, wie in Figur 2 gezeigt, umgekehrt wird, verstärkt der Fluß 56 die Wirbel, die weiterhin in derselben Richtung rotieren, aber der Fluß fließt nun um die entgegengesetzte Seite eines jeden Wirbels, der nun in Richtung auf die gegenüberliegende der Wände 50, 51 verschoben worden ist.
Die kontinuierliche Rotation der Wirbel stellt das gründliche Mischen des Fluids im Kanal sicher und verstärkt den Kontakt zwischen dem Fluid und der Membran, wenn die Wände 50 und/oder 51 Transfermembranen sind.
Figuren 3 und 4 entsprechen Figuren 1 bzw. 2 und zeigen ein analoges System, bei dem die Deflektoren 53 sich abwechselnd von gegenüberliegenden Seiten 50, 51 des Kanals erstrekcken und dadurch eine ungerade Anzahl an Wirbeln (55) erzeugen.
In beiden Fällen werden analoge Wirbel in den benachbarten Kammern entlang des Kanals gebildet.
Die Wände 50, 51 können planar sein, oder man kann die Ansichten als axiale Schnitte betrachten, wobei die Wände 51 durch mittlere Kerne eines achsensymmetrischen Systems gebildet werden, und die Wände 50 ringförmig sind sowie den Kern umgeben. Die Erzielung stehender Formen von Wirbeln sollte in jedem Fall analog sein.
Eine weitere Möglichkeit ist in Figur 5 gezeigt. In diesem Fall werden Kanalpaare mit entsprechenden Kammern 52D zwischen zwei Wänden 50A, von denen mindesten eine eine Transfermembran sein kann, und einer dazwischenliegenden Trennwand 51A, aus der die Deflektoren 53A integral geformt sind, gebildet. Das Flußschema in Figur 5 entspricht dem in Figur 1, aber bei Umkehr wird man die Figur-2-Konfiguration in jedem Kanal erhalten.
Wie in Figuren 6 bis 10 gezeigt, kann die Erfindung durch verhältnismäßig einfache Modifikation der in meiner WO- Schrift 89/04197 beschriebenen und dargestellten Vorrichtung, realisiert werden. Figuren 6 und 7 entsprechen direkt den Figuren 3 und 6 der früheren Beschreibung, mit Ausnahme der Modifikation, und die Bezugszeichen in Figur 6, die gleich den Bezugszeichen in Figur 3 der früheren Beschreibung sind, beziehen sich auf gleiche Teile.
So zeigt Figur 6 ein Ende der Vorrichtung, die gleiche entgegengesetzte Seitenplatten 15 und paarweise Endplatten 16 und 17 umfaßt. Die Seitenplatten sind rechteckig und langgestreckt, und die einander zugewandten, benachbarten Flächen der Platten sind profiliert. Zwischen den beiden profilierten Flächen der Seitenplatten 15 befindet sich ein Paar Membranen 18. Die Membranen 18 sind entlang der längeren Seiten der Platten 15 miteinander und mit den Platten 15 mittels Bolzen verbunden, die die Platten zusammenziehen. Damit wird zwischen den Membranen 18 ein zentraler erster Kanal 22 sowie zwischen jeder Membran 18 und der benachbarten Fläche der benachbarten Platte 15 ein äußerer zweiter Kanal 23 gebildet. Die Profilierung der Flächen der Platten 15 besteht aus einer leiterartigen Anordnung von Kanälen 24, die in Verbindung mit den zweiten Kanälen 23 stehen und durch Ausgänge 37 in der jeweiligen Platte über eine Bohrung zu einem Auslaßschlauch führen.
An jedem Ende der Platten 15 sind die beiden Platten 16 und 17 mit ihnen durch Bolzen 25 verschraubt, und die Enden der Membranen 18 zwischen den Enden der Platten 15 und den Endplatten 16 verklemmt. Zwischen jeder der Platten 16 und der benachbarten Platten 17 ist ein sich nach außen erstreckender Flansch 26 eines flexiblen Diaphragmas 27 eingeklemmt. Ein sich mit dem benachbarten Ende des zentralen Kanals 22 in Verbindung befindlicher Verteiler 28 ist innerhalb eines offenen Inneren der Platte ausgebildet, und jeder dieser Verteiler 28 ist über eine Bohrung 21 mit einem äußeren Schlauch verbunden. Jedes Diaphragma 27 ist in einer öffnung in der jeweiligen Platte 17 untergebracht, und es wirkt darauf jeweils ein Stößel 30'. Die Stößel an den beiden Enden der Vorrichtung arbeiten phasenverschoben, und wenn jeder hinund herbewegt wird, wird Flüssigkeit durch den ersten Kanal 22 hin- und hergespült. Um durch den Kanal 22 einen mittleren Fluß zu erreichen, kann sich der Hub eines der Stößel 30 weiter in die jeweiligen Platten 17 als der des anderen erstrecken, und als Folge davon wird dem umkehrenden Fluß in dem ersten Kanal eine Komponente überlagert, die zu einem mittleren Fluß durch den Kanal führt. Ein ähnlicher mittlerer Fluß kann auch durch Verwendung von Stößeln unterschiedlichen Querschnittsbereichs anstelle von oder zusätzlich zu unterschiedlichen Hüben erzielt werden. Wahlweise kann, wenn die Stößel ähnlich sind, ein mittlerer Fluß auch durch Anordnung einer getrennten Pumpe, wie einer Rollenpumpe, in Reihe mit dem Schlauch geschaffen werden, der zu der Bohrung 21 am Einlaßende der Vorrichtung führt.
In der in der früheren Beschreibung dargelegten Vorrichtung wurden in dem zweiten Kanal Wirbel erzeugt, indem die Membranen mit Vertiefungen vorgeformt wurden, die sich in entsprechende Vertiefungen in der Profilierung der Platten 15 einnisten. Im Gegensatz dazu werden im vorliegenden Fall stehende Wirbel dadurch erzeugt, daß in dem ersten Kanal 22 eine leiterähnliche Struktur 57, die die zwei Membranen 18 auseinanderhält, vorgesehen wird. Somit weist, wie insbesondere in Figuren 8 bis 10 gezeigt, die Struktur 57 drei Längsteile 58 und eine Reihe Sprossen 59 auf, die abwechselnd zu entgegengesetzten Flächen der Struktur versetzt sind, um Deflektoren 53 der Figur 3 zu bilden, und um die Durchgänge 54 der Figur 3 zu schaffen, wie sie durch die Pfeile in Figur 10 wiedergegeben sind.
Die Anordnung ist noch deutlicher in Figur 7 gezeigt, aus der erkennbar wird, daß die Membranen 18 nicht mit irgendeiner Profilierung vorgeformt sein müssen und als ebene Tafeln verwendet werden können. Dies ist besonders wichtig, wenn die Membranen feine, mikroporöse Membranen zur Filtration sind. Die Membranen können auch gegen die profilierten Flächen der Platten abgestützt sein, wie dies in der früheren Beschreibung wiedergegeben ist, wobei die zweiten Kanäle dann durch Vertiefungen und diese verbindende Rillen in den Plattenoberflächen gebildet werden. Diese Anordnung kann mit geeigneten Membranen zur Mikrofiltration, beispielsweise zum Trennen von Plasma von Blutzellen oder zur Konzentration mikrobieller Zellen, oder zur Niederdruck (bis 0.5 bar)- Ultrafiltration, beispielsweise zum Konzentrieren einer wäßrigen Proteinlösung, verwendet werden. Für Ultrafiltration bei höherem Druck kann es jedoch wünschenswert sein, die geeigneten Membranen im wesentlichen in ihrem gesamten Oberflächenbereich abzustützen. In einem solchen Fall, und wie in Figur 7 gezeigt, können die zweiten Kanäle zwischen den Membranen und den Oberflächen der Platten 15, die mit Ausnahme der Kanäle 24 im wesentlichen eben sind, ausgebildet sein, wobei die Kanäle mit einem porösen Schaummaterial gefüllt sind, um die Membranen 18 zu tragen.
Obwohl die Außenkanten der Sprossendeflektoren an ihren maximalen Erstreckung in den Kanal in Figuren 9 und 10 rechtwinklig gezeigt sind, kann es wünschenswert sein, sie, wie in Figur 1 bis 7 gezeigt, abzurunden, um einen stromlinienförmigen Fluß an den Deflektoren vorbei zu fördern. In ähnlicher Weise kann es wünschenswert sein, in den Ecken zwischen den Seiten der Deflektoren und den Membranen Ausrundungen vorzusehen.
Hinsichtlich weiterer Einzelheiten der Vorrichtung wird auf die frühere Beschreibung WO 89/04197 aufmerksam gemacht.
Die in Figur 7 verwendeten Bezugsbuchstaben können auf die kritischen Parametern der Erfindung bezogen werden.

Längenverhältnis

Dieses ist als l/d definiert, wobei l der Abstand zwischen Deflektoren und d der Spalt zwischen den Membranen oder anderen Wandungen 50, 51 ist. Eine Länge von ungefähr zweimal d ist für jeden Wirbel nötig, d. h. für drei Wirbel ist l/d 6 und für vier Wirbel ist l/d 8.
Damit ist l/d > 6.

Reynolds Zahl

Die Spitzen-Reynolds Zahl ist definiert als
Re = H/2γ,
wobei H die minimale Einlaßbreite, γ die kinematische Viskosität (ungefähr 3 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ für Blut) und die Spitzengeschwindigkeit durch den Einlaß in die Kammer ist. Mit der Spitzenfließgeschwindigkeit für einen Kanal der Breite W (senkrecht zur Ebene von Figur 7 gemessen) ausgedrückt, ist
Der bevorzugte Bereich ist 30 < Re < 200.
Unterhalb von ungefähr 30 entsteht keine Wirbelwelle, oberhalb von 200 ist die Strömung turbulent.

Strouhalzahl

Die Strouhalzahl ist definiert als
St = ΩH/2 .
Dabei ist Ω die Pulsationsfrequenz in Hz.
Damit ist St =
Der bevorzugte Bereich ist 0.001 < St < 0.1.
Diese Folgerungen werden gestützt durch die Darstellung der Figur 11, die durch Versuche mit einem System für die Mikrofiltration von Plasma aus Blut aufgestellt wurde. Man kann erkennen, daß die besten Ergebnisse erhalten wurden, wenn innerhalb des mittleren abfallenden Bandes gearbeitet wurde.
Bei Verwendung der Vorrichtung der Figuren 6 bis 10 wurden hervorragende Ergebnisse für die Ultrafiltration von Rinderserumalbumin-Lösungen erhalten, und man stellte fest, daß die Wirksamkeit mehr als zweimal so groß war, verglichen mit der herkömmlichen Kreuzfluß-Ultrafiltration unter Verwendung der gleichen Membranen. In diesem Fall waren die Abmessungen, die von den Referenzbuchstaben in den Figuren 7 und 8 angegeben sind, wie folgt:
a = 1 mm, b = 1 mm, c = 2 mm, d = 2 mm, e = 145 mm, H = 1 mm, 1 = 15 mm, W = 63 mm.

Claims

1. Ein Fluid-Behandlungsverfahren, bei dem das Fluid mit reversiblem, aber mittlerem Fluß durch einen zumindest eine zwischen zwei Seitenwänden (50,51,18) definierte Kammer (52) umfassenden Kanal geschickt wird; dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer an ihren entlang des Kanals beabstandeten Enden mit einem begrenzten Einlaß (54A) und einem begrenzten Auslaß (54B) versehen ist, wobei die Reynolds- und die Strouhalzahl des Fluidsystems sowie das Verhältnis von Kammerlänge zu Kammerbreite zwischen den beiden Wänden so beschaffen sind, daß zumindest drei Wirbel (55) in einem stationären Schema entlang der Kammer gebildet werden, wobei benachbarte Wirbel in entgegengesetzter Richtung um zu Länge und Breite der Kammer senkrechte Achsen rotieren und wobei der Hauptstrom (56) des Fluids entlang der Kammer und gewunden/wellig um die Wirbel, abwechselnd zwischen einem Wirbel und der jeweils anderen Wand, fließt, wobei eine Umkehrung der Fließrichtung die Wirbel verstärkt, so daß jeder weiter in derselben Richtung rotiert, der gewundene/wellige Fluß nun allerdings zwischen jedem Wirbel und der entgegengesetzten Wand hindurchfließt.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Bewirken eines Übergangs von Wärme oder Masse auf das Fluid oder vom Fluid, bei dem zumindest eine der Seitenwände wenigstens teilweise aus einer Transfermembran besteht.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Vermischen von Komponenten des Fluids oder zum Fördern des Kontakts zwischen dem Fluid und einer auf einem Träger in der Kammer fixierten Komponente.

4. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Längenverhältnis wenigstens 6 beträgt.

5. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Reynoldszahl zwischen 30 und 200 liegt.

6. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Strouhalzahl zwischen 0,001 und 0,1 liegt.

7. Vorrichtung, die einen Kanal (22) und Mittel (30') zum Hindurchschicken eines ausgewählten Fluids mit einem reversiblen aber mittleren Strom durch den Kanal umfaßt, wobei der Kanal mindestens eine Kammer einschließt, die zwischen zwei Seitenwänden (18) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer seitlich an entgegengesetzten Enden begrenzt ist, um einen Einlaß und einen Auslaß zu schaffen; und daß die Dimensionen des Kanals, die Eigenschaften des Fluids und die Strömungsparameter, die durch die Fluiddurchschickmittel erzeugt werden, die Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ermöglichen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der zumindest eine der Seitenwände eine Transfermembran (18) ist.

9. Eine Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei der jedes Ende der Kammer von einer Oberfläche eines Deflektors (53,59) geschaffen ist, der sich von einer Seitenwand über die Breite der Kammer in Richtung auf die entgegengesetzte Seitenwand, aber vor dieser endend, erstreckt und somit benachbart zur gegenüberliegenden Wand den jeweiligen Ein- oder Auslaß bildet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der eine Anzahl der Kammern in Reihe mit im wesentlichen planaren Seitenwänden angeordnet ist, wobei die Deflektoren durch Sprossen (59) einer leiterartigen Struktur (57) geschaffen sind, deren Sprossen abwechselnd in Richtung auf entgegengesetzte Seitenwände versetzt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Kammer im wesentlichen achsensymmetrisch ist.