DE6902959U

DE6902959U - DIALYZER

Info

Publication number: DE6902959U
Application number: DE6902959U
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Med Hoeltzenbein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-01-27
Filing date: 1969-01-27
Publication date: 1969-06-19

Description

Patentanwalt· Prof. Doing.Patent attorney · Prof. Doing.

Robert MoldauRobert Moldova

Dipl.-Ing. ιDipl.-Ing. ι

Gustav MoldauGustav Moldova

4ββ QOtaraloh, Tel. 84CM Oajteartaiwnann-Otf. 4 «4ββ QOtaraloh, Tel. 84CM Oajteartaiwnann-Otf. 4 «

H 1251 E-buH 1251 E-bu

HerrnMr

Dr. med. J. HoeltzenbeinDr. med. J. Hoeltzenbein

4-4-00 Münster (Westf.) Zum Guten Hirten 4-4-00 Münster (Westf.) To the Good Shepherd

DialysatorDialyzer

Die Neuerung t erifft einen Dialysator, der im wesentlichen aus einem Gehäuse, darin aufeinander gestapelten Platten und zwischen ciesen Platten angeordneten Membranen besteht. Die Membranen dienen zur Trennung der Dialyseflüssigkeiten und ermöglichen als Ultrafilter de:. Stoffaustausch nach den Gesetzen der Osmose und Diffusion zwischen den beiden Dialyseflüssigkeiten. Die Beschaffenheit der He- branen richtet s:oh nach der Art der Dialyse; gro2e Bedeutung hacen Jers.r-i^e Dialysatoren im Hinblick auf die rlutdiaj-yce erlangt. Hierbei wurden üblicherweise Membranen aus Zellglas folie verwen'! e t.The innovation is a dialyzer, which essentially consists of a housing, therein plates stacked on top of one another and membranes arranged between these plates. The membranes serve to separate the dialysis fluids and act as ultrafilter de :. Exchange of substances according to the laws of osmosis and Diffusion between the two dialysis fluids. The texture the elevator judges it: oh, according to the type of dialysis; great importance hacen Jers.r-i ^ e dialyzers with regard to the rlutdiaj-yce obtained. In this case, membranes were usually made Use cellulose film! e t.

Sie -iälysa-orplatten dienen der Leitung der Dialyseflüssigkeiten :iv oen Ziel, die flüssigkeiten möglichet großflächig als dünne i-ilme an cie Llembrenen heranzuführen. Bei den bekannten Ausführung·?formen besitzen die Dialysatorplatten !Rillen, in denen die dialysefIü33igkeiten geführt werden. Diese Rillen ha'cer: ?~ Verhältnis zur Dicke der Dialysatorplatten eine sehrThey serve to conduct the dialysis fluids: the aim is to bring the fluids to the cie lembrenas over a large area as thin films as possible. In the known designs, the dialyzer plates have grooves in which the dialysis fluids are guided. These grooves ha'cer :? ~ Relationship to the thickness of the dialyzer plates a very

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geringe Tiefe und müssen außerordentlich genau in die Platten eingearbeitet werden, um die erwünschte Kapilarwirkung zu erzielen. Außerdem steht nur ein begrenzter Weg der Dialyseflüssigkeiten sowohl hinsichtlich der Länge der einzeli.ei- Rillen, wie auch der gegenseitigen Zuordnung der beiderseits einer Membran verschiedene Flüssigkeiten führenden Rillen für den Stoffaustausch zur Verfügung.shallow depth and must be worked extremely precisely into the plates in order to achieve the desired capillary effect. In addition, there is only a limited route for dialysis fluids, both in terms of the length of the individual grooves, as well as the mutual assignment of the grooves for the different fluids on both sides of a membrane Mass transfer available.

Hier zeigt die Neuerung einen anderen Y/eg, um die Rillen in dsn¹ Dia? yaatorplatten einzusparen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, zur Führung einer der beiden Dialyseflüssigkeiten eine besondere Struktur der Dialysatorplatten auszunutzen. Im Sinne der angestrebten Lösung liegt es ferner, den Wirkungsgrad derartiger Dialysatoren weiter dadurch zu erhöhen, daß, bezogen auf aas Volumen des Dialysators, die für den Stoffaustausch zur Verfügung stehende Membranoberfläche vergrößert ist.Here the innovation shows a different Y / eg to make the grooves in dsn ¹ Dia? save yaator plates. It is based on the task of using a special structure of the dialyzer plates to guide one of the two dialysis fluids. In terms of the desired solution, it is furthermore to increase the efficiency of such dialyzers further by increasing the membrane surface available for the exchange of substances, based on the volume of the dialyzer.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat der Dialysator nach der Neuerung die Besonderheit, daß durchgehend poröse Platten die Leitungen für eine der Lialyseflüssigkeiten bilden«To solve this problem, the dialyzer according to the innovation has the special feature that the lines are continuously porous for one of the lialysis fluids "

Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Platten für den Durchtritt der dialysierenden Flüssigkeit von Stirnseite zur Stirnseite ausgebildet und durch Abstandhalter derart voneinander getrennt sind, daß zwischen den von den Membranen überdeckten Seiten der Platten, Kanäle für den Durchtritt der dialysierenden Flüssigkeit gebildet sind.It is particularly advantageous if the plates for the passage of the dialyzing liquid from the face to the End face formed and separated from one another by spacers in such a way that between the covered by the membranes Sides of the plates, channels for the passage of the dialyzing Liquid are formed.

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In vorteilhafter Ausbildung sind die Membranen in gleicher Breite wie die Platten ausgeführt und um deren Schmalseiten herumgelegt οIn an advantageous embodiment, the membranes are the same As wide as the panels and laid around their narrow sides ο

In einer anderen vorteilhaften Ausführung sind die Membranen schlauchartig ausgebildet und auf die Platten dicht aufgezogen«In another advantageous embodiment, the membranes designed like a hose and pulled tightly onto the plates "

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Abstandhalter randlich, parallel zu den Stirnseiten auf den Platten zur Ausbildung und Abdichtung querverlaufender Kanäle angeordnet sind.Another advantage results from the fact that the spacers marginally, parallel to the end faces on the plates for training and sealing transverse channels are arranged.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Abstandhalter an die Platten angeformt sind.It is also advantageous if the spacers are molded onto the plates.

Ein bedeutender Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Platten aus geschäumtem Kunststoff bestehen.A significant advantage results from the fact that the plates are made of foamed plastic.

Dabei ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, daß die Platten mit einer die Membran bildenden Kunststoffolie beschichtet sind.A particular advantage results from the fact that the plates are coated with a plastic film which forms the membrane.

In besonders vorteilhafter Ausbildung bestehen die Platten aus Strukturschaumstoff mit porösem Kern und massiver Außenhaut, die die Mambran bildet.In a particularly advantageous embodiment, the panels are made of structural foam with a porous core and solid outer skin, which which Mambran forms.

Die Neuerung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigt: The innovation is explained in more detail below with reference to the drawing of exemplary embodiments. It shows:

Fiff»1) eine Dialysatorplatte nach der Neuerung mit einer durchsichtigen Membran, beispielsweise aus Zellglasfolie, Fiff »1) a dialyzer plate according to the innovation with a transparent membrane, for example made of cellulose film,

gig. 2) einen Plattenstapel aus Dialysatorplatten entsprechend Figo 1, gig. 2 ) a plate stack of dialyzer plates according to Figo 1,

Pig. 3) eine andere Ausführungsform einer neuerun^sgemäßen Dialysatorplatte mit angeformten Abstandhaltern, Pig. 3 ) another embodiment of a new dialyzer plate with molded spacers,

Fig. 4) eine neuerungsgemäße Dialysatorplatte mit schlauchförmig dicht aufgezogener Membran, Fig. 4 ) a dialyzer plate according to the innovation with a tubular, tightly drawn membrane,

Pig. 5) einen Plattenstapel aus Dialysatorplatten entsprechend Fife. 4, Pig. 5 ) a stack of dialyzer plates according to Fife. 4,

en]ejen] ej

Pig. 6) /schauMldliche Darstellung eines neuerungsgemäßen Dialysators teilweise aufgeschnitten, Pig. 6 ) / visual representation of a modern dialyzer partially cut open,

Pig. 7) einen Hoi'izontalschnitt durch den Dialysator n^ch Pig. 6. Pig. 7 ) a hoi'izontal incision through the dialyzer after Pig. 6th

Man erkennt in Pigur 1 eine Dialysatorplatte 1,auf die eine Membran 2 aufgezogen ist. Die durchsichtige Membran 2 besteht beispielsweise aus Zellglasfolie, die üblicherweise bei Dialysatoren für die Blutdialyse verwendet weiden,, Die Membran 2 ist vorteilhafterweise gleichbreit wie die Platten 1 ausgeführt und in ihrer Längsrichtung um die Schmalseiten 8 der Platten 1 herum bis auf deren Rückseiten 10 gelegt. Auf der Rückseite 10 wird die Membran 2 zr.veckmäßigerv/eise mit einem Kleber angeheftet, so daß die Platten 1 mi^J je einer LT em bran 2 zur einer baulichen Einheit zusammengefügt sind.One recognizes in Pigur 1 a dialyzer plate 1 on which a membrane 2 is drawn. The transparent membrane 2 consists, for example, of cellophane film, which is usually used in dialyzers for blood dialysis. On the back 10, the membrane 2 is zr.veckmäßigerv / else attached with an adhesive, so that the plates 1 mi ^J em depending on a LT bran 2 are joined together to form a structural unit.

Neuerungsgemäß bestehen die Platten 1 aus einem derart durchg3hend porösen Werkstoff, daß sie für eine der Iial^seflüssigkeiten durchlässig sind. Vorzugsweise werden die Platten 1According to the innovation, the plates 1 consist of such a continuous one porous material, that it is suitable for one of the iial ^ seflüfluenzen are permeable. The plates 1

aus einem leimst liehen £ö*»etoff gefertigt, der aus einem sogenannten echtem Schaum besteht und eine offenzollige Struktur aufweist. Zweckmäßigerweise wird für die Platten 1 ein HaPtschaujn gewählt, der diesen eine ausreichende Festigkeit verleiht. made from a glue borrowed £ ö * »etoff, which is made from a so-called real foam and has an open-cell structure. Appropriately, a HaPtschaujn is used for the plates 1 chosen that gives them sufficient strength.

Figur 2 veranschaulicht, wie die Platten 1 deckungsgleich übereinander aufgestapelt werden. Dabei liegen die Schmalseiten sowie die Stirnseiten 5 und 6 der Platten 1 in einer Ebene übereinander« Die Platten 1 liegen mit ihren Rückseiten 10, die nicht auf ihrer ganzen Fläche von den Membranen 2 abgedeckt sind, unmittelbar aufeinander auf und ein solches Plattenpaar aus zwei Platten 1 ist von den jeweils benachbarten Plattenpaaren durch Abstandhalter 4 und 9 getrennt. Hierdurch entsteht zwischen denaja-von den Membranen 2 überdeckten S,eiten der Platten 1 jeweils ein Zwischenraum, der durch den Abstandhalter 9> der hauptsächlich eine Durchbiegung der Platten 1 verhindert, in Kanäle 3 für den Durchtritt einer der Dialyseflüssigkeiten unterteilt ist. Zweckmäßigerweise sind die Abstandhalter 4 randlich auf die Platten 1 aufgesetzt und schließen nach außen hin mit den Stirnseiten 5 und 6 ab, so daß die Xar.äle 3 in Kichtung der Stirnseiten 5 bzw. 6 durch die Abstandhalter 4 abgedichtet sind. Vorzugsweise tritt die Qialysierende Flüssigkeit derart durch den Dialysator hindurch, daß sie ihren Weg durch die Platten 1 hindurch von Stirnseite zur Sxirnseite nimmt. Quer zu diener StrömungsrichtungFigure 2 illustrates how the plates 1 are congruent one above the other be piled up. The narrow sides and the end faces 5 and 6 of the plates 1 lie in one plane one on top of the other. The plates 1 lie with their backs 10, which are not covered by the membranes 2 over their entire surface are, directly on top of each other and such a pair of plates from two plates 1 is from the respective adjacent pairs of plates separated by spacers 4 and 9. This creates between the S, sides covered by the membranes 2 of the plates 1 each have an interspace, which is created by the spacer 9> which mainly prevents bending of the plates 1, in channels 3 for the passage of one of the dialysis fluids is divided. Appropriately, the spacers 4 are placed on the edge of the plates 1 and close to the outside with the end faces 5 and 6, so that the Xar.äle 3 in the direction of the end faces 5 and 6 through the spacers 4 are sealed. The dialyzing liquid preferably passes through the dialyzer in such a way that that they make their way through the plates 1 through from the front to the front side. At right angles to your direction of flow

verlaufen in der dargestellten Ausführung die Kanäle 3, in denen die zu dialysierende Flüssigkeit fließt. Bei dieser Anordnung der Abstandhalter 4 erhält man einen Querstromdialysator« Bei entsprechend winkliger Ausbildung und Anordnung der Abstandhalter 4 kann man die beiden Dialyseflüssigkeiten auch im G-leich- oder Gegenstrom durch den Dialysator führen.run in the illustrated embodiment, the channels 3, in which the liquid to be dialyzed flows. With this arrangement of the spacers 4, a cross-flow dialyzer is obtained According to the angular design and arrangement of the spacers 4, the two dialysis fluids can also be used in the same way. or run countercurrent through the dialyzer.

Figur 3 gibt eine weitere zweckmäßige Ausbildung der PlattenFigure 3 gives a further expedient design of the plates

1 wieder, bei der die Abstandhalter 4 und,falls erforderlich, auch Abstandhalter 9 unmittelbar an die Platten 1 angeformt sind.1 again, in which the spacers 4 and, if necessary, spacers 9 are also formed directly onto the plates 1.

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Platten 1 dargestellt. Bei dieser ist die Membran 2 schlauchartig aufgezogen, so daß nur die Stirnseiten 5 und 6 für den Ein- bzw. Austritt der jeweiligen Dialyseflüssigkeit unbedeckt sind. Da sowohl die Vorderseite 7 wie die Rückseite 10 der Platte 1 von des: MembranIn Figure 4, a further embodiment of the plates 1 is shown. In this case, the membrane 2 is drawn up like a hose, so that only the end faces 5 and 6 for entry and exit of the respective dialysis fluid are uncovered. Since both the front 7 and the back 10 of the plate 1 of the: membrane

2 überdeckt sind und für den Stoffaustausch der Dialyseflüssigkeiten zur Verfügung stehen, vereinfacht sich der Aufbau des Stapels aus diesen Platten 1 dadurch, daß nunmehr die Platten nicht mehr paarweise, sondern einzeln durch Abstandhalter 4 voneinander getrennt, deckungsgleich übereinander aufgeschich tet werden, so wie es Figur 5 veranscnaulicht₀ Die Anordnung von Platf^r . und Membran 2 entsprechend Figur 4, erhalt man indem man entweder einen Schlauch aus beisrjielsweise Zcllglasfolie auf die Platte 1 aufschiebt, oder diese mit einer rnembranartigen Kunststoffolie beschichtet. In anderer vorteilhafter 2 are covered and are available for the mass transfer of the dialysis fluids, the structure of the stack of these plates 1 is simplified in that now the plates are no longer separated in pairs, but individually by spacers 4, congruently stacked on top of each other , as it is Figure 5 veranscnaulicht ₀ The arrangement of Platf ^r . and membrane 2 according to FIG. 4, are obtained either by pushing a tube made of, for example, sheet glass onto the plate 1, or by coating it with a membrane-like plastic film. In other more advantageous

Ausführung sind die Platten 1 aus Strukturschaumstoff gefertigt, der einen durchgehend porösen λerη aufweist und eine die Membran 2 bildende massive Außenhaut, die an den Stirnseiten 5 und 6 der Platte..! 1 entfernt wird, um den Durchtritt der jeweiligen Pialyse'^plüssigk3it zu ermöglichen.Execution, the plates 1 are made of structural foam, which has a continuously porous λerη and a massive outer skin forming the membrane 2, which on the end faces 5 and 6 of the plate ..! 1 is removed to allow the passage of the respective Pialyse ^'p lüssigk3it.

Die Figuren 6 und 7 zeigen den Aufbau eines gesamten, neuerungsgemäßen Dialysators. Der Platten- Membran-Stapel ist in einem Gehäuse 11 angeordnet, wo er durch'-eckseitige Winkelleisten 12 gehalten wird. Zwischen der Wandung des Gehäuses 11 und dem Platten-Membranstapel sind seitliche Vorkammern 13 und 14 ausgebildet, über die die Dialyseflüssigkeiten in den Platten- Membran-Stapel eingeleitet werden. Anschlußstutzen 15 münden in die Vorkammern 13 bzw. 14 und sind etwa diagonal gegeneinander so versetzt, daß alle Stromfäden der jeweiligen Dialyseflüssigkeit vom Eintritt- bis zum Austrittstutzen möglichst gleichlang sind.Figures 6 and 7 show the structure of an entire innovation according to the invention Dialyzer. The plate-membrane stack is arranged in a housing 11, where it is supported by angle strips 12 on the corner is held. Lateral antechambers 13 and 14 are formed between the wall of the housing 11 and the plate-membrane stack, via which the dialysis fluids are introduced into the plate-membrane stack. Connection piece 15 open into the Pre-chambers 13 and 14 and are approximately diagonally opposite to one another added that all stream filaments of the respective dialysis fluid are as long as possible from the inlet to the outlet.

Der Platten- Membran-Stapel wird so in das Gehäuse 11 eingesetzt, daß beispielsweise die Stirnseiten 5 und 6 der Platten den Vorkammern 13 und die Schmalseiten 8 der Platten 1 den Vorkammern 14 zugekehrt sind. Bei dieser gewählten Anordnung wird die zu dialysierende Flüssigkeit vorzugsweise über die Vorkammern 14 in die Kanäle 3 eingeleitet bzw. aus diesen abgeleitet. Ein besonderer Vorteil des neuen Lialysators liegt darin, daß nicht allein zwischen den Plattan 1 in den Kanälen 3, sondern auch in den Vorkammern 14 an den Schmalseiten 8 der Platten 1The plate-membrane stack is inserted into the housing 11, that for example the end faces 5 and 6 of the plates the antechambers 13 and the narrow sides 8 of the plates 1 the antechambers 14 are facing. With this chosen arrangement, the liquid to be dialyzed is preferably via the antechambers 14 introduced into the channels 3 or derived from them. A particular advantage of the new lialyzer is that not only between the plates 1 in the channels 3, but also in the antechambers 14 on the narrow sides 8 of the plates 1

die zu dialysierciide u'liiuwi^keit mix äer -i.no er er: aurch öle Platten 1 hinäurchtretenden Lialysef.Li.Jssi iteit Uuer die licmbranen 2 in otoifausxau^ch treten kann.the u'liiuwi ^ ability to dialysierciide mix äer -i.no er: a lialysis that passes through oil plates 1.

Claims

H 1251 E-bu protection claims

1.) Di-.lysator from stacked in a housing Plates and membranes arranged between them, characterized in that continuously porous plates (1) form the lines for one of the dialysis fluids.

2.) Dialyzer according to claim 1, characterized in that the plates (1) for the passage of the dialyzing liquid are formed from end face (5) to end face (6) and are separated from one another by spacers (4) in such a way that that between the sides covered by the membranes (2) (7) the plates (1) channels (3) are formed for the passage of the liquid to be analyzed «

3.) Dialyzer according to claim 2, characterized in that the membranes (2) run in the same width as the plates (1) and around whose narrow sides (8) are placed,

4.) Dialyzer according to claim 2, characterized in that the membranes (2) are tubular and on the plates (1) are tightened tightly.

5.) Eialyfaxor according to claim 2, characterized (jekennzeicrnet that the spacers (4) marginally, parallel to aen 'end faces (5, 6) on the plates (i) for the formation and sealing of transverse channels (~ t>) ^; are eorönet.

6.) Dialyzer according to claims 2 and / or 5, characterized in that the spacers (4) on the plates (1) are molded.

7.) Dialyzer according to claim 1, characterized in that the plates (1) are made of foamed plastic.

8.) Dialyzer according to claim 7, characterized in that the plates (1) with a membrane (2) forming plastic film are coated.

9.) Dialyzer according to claim 1, characterized in that the plates (1) made of structural foam with a porous core and massive outer skin, which the membrane (2) Toil. * -.-, be I stand.