JPH0559354B2 - - Google Patents
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- JPH0559354B2 JPH0559354B2 JP60500751A JP50075185A JPH0559354B2 JP H0559354 B2 JPH0559354 B2 JP H0559354B2 JP 60500751 A JP60500751 A JP 60500751A JP 50075185 A JP50075185 A JP 50075185A JP H0559354 B2 JPH0559354 B2 JP H0559354B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/44—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests having means for cooling or heating the devices or media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/24—Arrangements for promoting turbulent flow of heat-exchange media, e.g. by plates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
- A61M2205/366—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling by liquid heat exchangers
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
請求の範囲
1 内側および外側を有し、高い熱伝導度を有す
る波形金属で作られたコアにして、該コアの波形
のめいめいは、外壁と、連続している第1の側壁
と、連続している内壁と、連続ている第2の側壁
とを含み、第1および第2の側壁は相互に実質上
平行であり、そして複数の前記波形が反復して連
続している前記コアと、 第1の流体を該コア外側上に導入するための手
段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導入す
るための手段とを備え、それにより第1および第
2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そし
て該流体の流れは波形の実質上平行な第1および
第2の側壁から起因して実質上均一であることを
特徴とする熱交換器。
る波形金属で作られたコアにして、該コアの波形
のめいめいは、外壁と、連続している第1の側壁
と、連続している内壁と、連続ている第2の側壁
とを含み、第1および第2の側壁は相互に実質上
平行であり、そして複数の前記波形が反復して連
続している前記コアと、 第1の流体を該コア外側上に導入するための手
段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導入す
るための手段とを備え、それにより第1および第
2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そし
て該流体の流れは波形の実質上平行な第1および
第2の側壁から起因して実質上均一であることを
特徴とする熱交換器。
2 前記コアは、可撓性金属ホースを用意し、該
可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを圧
縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さよ
り実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも長
い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第1
項記載の熱交換器。
可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを圧
縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さよ
り実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも長
い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第1
項記載の熱交換器。
3 焼鈍したホースを圧縮前に冷却する工程を含
む第2項記載の熱交換器。
む第2項記載の熱交換器。
4 前記ホースはそのもとの長さの5%ないし25
%へ圧縮され、そしてその圧縮された長さの1.5
倍ないし3倍へ引き伸ばされる第2項記載の熱交
換器。
%へ圧縮され、そしてその圧縮された長さの1.5
倍ないし3倍へ引き伸ばされる第2項記載の熱交
換器。
5 前記ホースはそのもとの長さの約20%へ圧縮
され、そしてその圧縮された長さの約2倍へ引き
伸ばされる第4項記載の熱交換器。
され、そしてその圧縮された長さの約2倍へ引き
伸ばされる第4項記載の熱交換器。
6 前記ホースはインチ当たり約12ないし約24個
の波形を有する第1項記載の熱交換器。
の波形を有する第1項記載の熱交換器。
7 前記コアは1インチ当たり約18個の波形を有
する第6項記載の熱交換器。
する第6項記載の熱交換器。
8 前記コアの内側に位置する第2の液体のマニ
ホールドを含み、該マニホールドは一般にS字形
断面形状を有する第1項記載の熱交換器。
ホールドを含み、該マニホールドは一般にS字形
断面形状を有する第1項記載の熱交換器。
9 前記S字形は、対向する端を有する中間壁
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツト形成
するようにそれから離れている第2のカーブした
部材とによつて形成されており、前記第2の流体
導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1のカ
ーブした部材とによつて形成された第1のチヤン
バー中へ第2の流体を導入するように作動し、そ
れによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と前
記第2のカーブした部材とによつて形成された第
2のチヤンバーから出て行く第8項記載の熱交換
器。
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツト形成
するようにそれから離れている第2のカーブした
部材とによつて形成されており、前記第2の流体
導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1のカ
ーブした部材とによつて形成された第1のチヤン
バー中へ第2の流体を導入するように作動し、そ
れによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と前
記第2のカーブした部材とによつて形成された第
2のチヤンバーから出て行く第8項記載の熱交換
器。
10 前記S字形は第2の流体が前記第1のチヤ
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第9項記載の熱交換器。
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第9項記載の熱交換器。
11 内側および外側を有し、高い熱伝導度を有
する波形金属で作られたコアと、 第1の流体を前記コアの外側へ導入する手段お
よび第2の流体を前記コアの内側へ導入するため
の手段にして、第1および第2の手段はそれによ
つて相互に熱交換関係になる前記手段と、 前記コアの内側に配置された第2の流体のマニ
ホールドにして、一般にS字形断面形状を有し、
該S字形は対向端を有する中間壁と、一端から他
端へ向かつて延びているがしかし第1のスロツト
を形成するようにそれから離れている第1のカー
ブした部材と、そして他端から前記一端へ延びて
いるがしかし第2のスロツトを形成するようにそ
れから離れている第2のカーブした部材とによつ
て形成されている前記マニホールドとを備え、 前記第2の液体導入手段は前記中間壁の一方の
側と前記第1のカーブした部材とによつて形成さ
れた第1のチヤンバー中へ第2の流体を導入する
ように作動し、それによつて第2の流体は前記中
間壁の反対側と前記第2のカーブした部材とによ
つて形成された第2のチヤンバーから出て行くよ
うになつており、 前記S字形は第2の流体が前記第1のチヤンバ
ーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記第1
および第2のカーブした部材の外側をまわり、前
記第2のスロツトへ入り、そして前記第2のチヤ
ンバーから外へ移動するように形成されている熱
交換器。
する波形金属で作られたコアと、 第1の流体を前記コアの外側へ導入する手段お
よび第2の流体を前記コアの内側へ導入するため
の手段にして、第1および第2の手段はそれによ
つて相互に熱交換関係になる前記手段と、 前記コアの内側に配置された第2の流体のマニ
ホールドにして、一般にS字形断面形状を有し、
該S字形は対向端を有する中間壁と、一端から他
端へ向かつて延びているがしかし第1のスロツト
を形成するようにそれから離れている第1のカー
ブした部材と、そして他端から前記一端へ延びて
いるがしかし第2のスロツトを形成するようにそ
れから離れている第2のカーブした部材とによつ
て形成されている前記マニホールドとを備え、 前記第2の液体導入手段は前記中間壁の一方の
側と前記第1のカーブした部材とによつて形成さ
れた第1のチヤンバー中へ第2の流体を導入する
ように作動し、それによつて第2の流体は前記中
間壁の反対側と前記第2のカーブした部材とによ
つて形成された第2のチヤンバーから出て行くよ
うになつており、 前記S字形は第2の流体が前記第1のチヤンバ
ーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記第1
および第2のカーブした部材の外側をまわり、前
記第2のスロツトへ入り、そして前記第2のチヤ
ンバーから外へ移動するように形成されている熱
交換器。
12 前記コアの波形のめいめいは、外壁と、連
続している第1の側壁と、連続している内壁と、
連続している第2の側壁とを含み、第1および第
2の側壁は相互に実質上平行であり、そして複数
の前記波形が反復して連続しており、 前記コアは、可撓性金属ホースを用意し、該可
撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを圧縮
し、そして圧縮したホースをそのもとの長さより
実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも長い
長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第11
項記載の熱交換器。
続している第1の側壁と、連続している内壁と、
連続している第2の側壁とを含み、第1および第
2の側壁は相互に実質上平行であり、そして複数
の前記波形が反復して連続しており、 前記コアは、可撓性金属ホースを用意し、該可
撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを圧縮
し、そして圧縮したホースをそのもとの長さより
実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも長い
長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第11
項記載の熱交換器。
13 第1の流体と第3の流体との間の物質移動
を可能とするように作動する物質移動媒体とそし
て離れた熱交換器とを包囲するハウジングを有す
る物質移動装置において、 内側および外側を有し、高い伝導度を有する波
形金属で作られたコアにして、該コアの波形のめ
いめいは、外壁と、連続している第1の側壁と、
連続している内壁と、連続している第2の側壁と
を含み、第1および第2の側壁は相互に実質上平
行であり、そして複数の前記波形が反復して連続
している前記コアを備える熱交換器と、 第1の流体を前記コアの外側上に導入するため
の手段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導
入するための手段にして、それにより第1および
第2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そ
して該流体の流れは波形の実質上平行な第1およ
び第2の側壁から起因して実質上均一となる前記
手段と、 熱交換された第1の流体を熱交換器から物質移
動媒体の一区域へ運搬するための手段と、 前記第3の流体を物質移動が生起することを可
能とするため物質移動媒体の他の区域へ導入する
ための手段を備えていることを特徴とする改良。
を可能とするように作動する物質移動媒体とそし
て離れた熱交換器とを包囲するハウジングを有す
る物質移動装置において、 内側および外側を有し、高い伝導度を有する波
形金属で作られたコアにして、該コアの波形のめ
いめいは、外壁と、連続している第1の側壁と、
連続している内壁と、連続している第2の側壁と
を含み、第1および第2の側壁は相互に実質上平
行であり、そして複数の前記波形が反復して連続
している前記コアを備える熱交換器と、 第1の流体を前記コアの外側上に導入するため
の手段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導
入するための手段にして、それにより第1および
第2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そ
して該流体の流れは波形の実質上平行な第1およ
び第2の側壁から起因して実質上均一となる前記
手段と、 熱交換された第1の流体を熱交換器から物質移
動媒体の一区域へ運搬するための手段と、 前記第3の流体を物質移動が生起することを可
能とするため物質移動媒体の他の区域へ導入する
ための手段を備えていることを特徴とする改良。
14 前記第1の流体は血液であり、前記第2の
流体は水であり、前記第3の流体は酸素であり、
そして前記物質移動媒体は血液を酸素化するため
の媒体である第13項の物質移動装置。
流体は水であり、前記第3の流体は酸素であり、
そして前記物質移動媒体は血液を酸素化するため
の媒体である第13項の物質移動装置。
15 前記物質移動媒体は繊維束である第14項
記載の物質移動装置。
記載の物質移動装置。
16 前記第1の液体は血液であり、前記第2の
流体は水であり、前記第3の流体は透析液であ
り、そして前記物質移動媒体は血液を透析するた
めの媒体である第13項記載の物質移動装置。
流体は水であり、前記第3の流体は透析液であ
り、そして前記物質移動媒体は血液を透析するた
めの媒体である第13項記載の物質移動装置。
17 前記コアは、可撓性金属ホースを用意し、
該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを
圧縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さ
より実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも
長い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第
13項記載の物質移動装置。
該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを
圧縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さ
より実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも
長い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第
13項記載の物質移動装置。
18 第2の流体のマニホールドが前記コアの内
側に配置されており、該マニホールドは一般にS
字形断面形状を備えている第13項記載の物質移
動装置。
側に配置されており、該マニホールドは一般にS
字形断面形状を備えている第13項記載の物質移
動装置。
19 前記S字形は、対向する端を有する中間壁
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツトを形
成するようにそれから離れている第2のカーブし
た部材とによつて形成されており、前記第2の流
体導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1の
カーブした部材とによつて形成された第1のチヤ
ンバー中へ第2の流体を導入するように作動し、
それによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と
前記第2のカーブした部材とによつて形成された
第2のチヤンバーから出て行く第18項記載の物
質移動装置。
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツトを形
成するようにそれから離れている第2のカーブし
た部材とによつて形成されており、前記第2の流
体導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1の
カーブした部材とによつて形成された第1のチヤ
ンバー中へ第2の流体を導入するように作動し、
それによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と
前記第2のカーブした部材とによつて形成された
第2のチヤンバーから出て行く第18項記載の物
質移動装置。
20 前記S字形は第2の流体が前記第1のチヤ
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第19項記載の物質移動装置。
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第19項記載の物質移動装置。
21 前記第2の流体を導入するための手段は、
人手による屈曲を許容するように波形となつてい
る入口部材を含んでいる第13項記載の物質移動
装置。
人手による屈曲を許容するように波形となつてい
る入口部材を含んでいる第13項記載の物質移動
装置。
22 前記第1の流体は血液であり、そして前記
第2の流体は水である第13項記載の物質移動装
置。
第2の流体は水である第13項記載の物質移動装
置。
23 物質移動媒体と、
前記物質移動媒体から離れている熱交換器と、
前記物質移動媒体および熱交換器を包囲するハ
ウジングと、 前記ハウジングへの第1の流体の入口と、 前記ハウジングからの第1の流体の出口と、 前記ハウジングへの第2の流体の入口と、 前記ハウジングからの第2の流体の出口と、 前記ハウジングへの第3の流体の入口と、 前記ハウジングからの第3の流体の出口とを備
え、 前記物質移動媒体は前記第1の流体と前記第2
の流体との間の物質移動を可能とするように位置
しかつそのように作動し、 前記熱交換器は、内側および外側を有し、高い
熱伝導度を有する波形金属で作られたコアにし
て、該コアの波形のめいめいは、外壁と、連続し
ている第1の側壁と、連続している内壁と、連続
している第2の側壁とを含み、第1および第2の
側壁は相互に実質上平行であり、そして複数の前
記波形が反復して連続している前記コアを備え、 前記第1の入口は第1の流体を前記コアの外側
へ導入するように作動し、 前記第2の入口は第2の流体を前記コアの内側
へ導入するように作動し、 前記第3の入口は第3の流体を前記物質移動媒
体中へ導入するように作動し、 さらに前記熱交換器を通過した第1の流体を熱
交換器から前記物質移動媒体の一区域へ運搬する
ための手段を備えていることを特徴とする物質移
動装置。
ウジングと、 前記ハウジングへの第1の流体の入口と、 前記ハウジングからの第1の流体の出口と、 前記ハウジングへの第2の流体の入口と、 前記ハウジングからの第2の流体の出口と、 前記ハウジングへの第3の流体の入口と、 前記ハウジングからの第3の流体の出口とを備
え、 前記物質移動媒体は前記第1の流体と前記第2
の流体との間の物質移動を可能とするように位置
しかつそのように作動し、 前記熱交換器は、内側および外側を有し、高い
熱伝導度を有する波形金属で作られたコアにし
て、該コアの波形のめいめいは、外壁と、連続し
ている第1の側壁と、連続している内壁と、連続
している第2の側壁とを含み、第1および第2の
側壁は相互に実質上平行であり、そして複数の前
記波形が反復して連続している前記コアを備え、 前記第1の入口は第1の流体を前記コアの外側
へ導入するように作動し、 前記第2の入口は第2の流体を前記コアの内側
へ導入するように作動し、 前記第3の入口は第3の流体を前記物質移動媒
体中へ導入するように作動し、 さらに前記熱交換器を通過した第1の流体を熱
交換器から前記物質移動媒体の一区域へ運搬する
ための手段を備えていることを特徴とする物質移
動装置。
24 前記第1の流体は血液であり、前記第2の
流体は水であり、前記第3の流体は酸素であり、
そして前記物質移動媒体は血液を酸素化するため
の媒体である第23項の物質移動装置。
流体は水であり、前記第3の流体は酸素であり、
そして前記物質移動媒体は血液を酸素化するため
の媒体である第23項の物質移動装置。
25 前記第1の流体は血液であり、前記第2の
流体は水であり、前記第3の流体は透析液であ
り、そして前記物質移動媒体は血液を透析するた
めの媒体である第23項記載の物質移動装置。
流体は水であり、前記第3の流体は透析液であ
り、そして前記物質移動媒体は血液を透析するた
めの媒体である第23項記載の物質移動装置。
26 前記コアは、可撓性金属ホースを用意し、
該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを
圧縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さ
より実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも
長い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第
23項記載の物質移動装置。
該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍したホースを
圧縮し、そして圧縮したホースをそのもとの長さ
より実質上短いがしかしその圧縮時の長さよりも
長い長さへ引き伸ばす工程によつて形成される第
23項記載の物質移動装置。
27 第2の流体のマニホールドが前記コアの内
側に配置されており、該マニホールドは一般にS
字形断面形状を備えている第23項記載の物質移
動装置。
側に配置されており、該マニホールドは一般にS
字形断面形状を備えている第23項記載の物質移
動装置。
28 前記S字形は、対向する端を有する中間壁
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツトを形
成するようにそれから離れている第2のカーブし
た部材とによつて形成されており、前記第2の流
体導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1の
カーブした部材とによつて形成された第1のチヤ
ンバー中へ第2の流体を導入するように作動し、
それによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と
前記第2のカーブした部材とによつて形成された
第2のチヤンバーから出て行く第27項記載の物
質移動装置。
と、一端から他端へ向かつて延びているがしかし
第1のスロツトを形成するようにそれから離れて
いる第1のカーブした部材と、そして他端から前
記一端へ延びているがしかし第2のスロツトを形
成するようにそれから離れている第2のカーブし
た部材とによつて形成されており、前記第2の流
体導入手段は前記中間壁の一方の側と前記第1の
カーブした部材とによつて形成された第1のチヤ
ンバー中へ第2の流体を導入するように作動し、
それによつて第2の流体は前記中間壁の反対側と
前記第2のカーブした部材とによつて形成された
第2のチヤンバーから出て行く第27項記載の物
質移動装置。
29 前記S字形は第2の流体が前記第1のチヤ
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第28項記載の物質移動装置。
ンバーへ入り、前記第1のスロツトを通り、前記
第1および第2のカーブした部材の外側をまわ
り、前記第2のスロツトへ入り、そして前記第2
のチヤンバーから外へ移動するように形成されて
いる第28項記載の物質移動装置。
30 前記第2の流体を導入するための手段は、
人手による屈曲を許容するように波形となつてい
る入口部材を含んでいる第23項記載の物質移動
装置。
人手による屈曲を許容するように波形となつてい
る入口部材を含んでいる第23項記載の物質移動
装置。
31 可撓性金属ホースを用意し、
該可撓性金属ホースを焼鈍し、
焼鈍したホースを圧縮し、そして
圧縮したホースをそのもとの長さより実質上短
いがしかしその圧縮時の長さよりも長い長さへ引
き伸ばす諸工程を含むことを特徴とする熱交換器
の製作方法。
いがしかしその圧縮時の長さよりも長い長さへ引
き伸ばす諸工程を含むことを特徴とする熱交換器
の製作方法。
32 焼鈍したホースを圧縮前に冷却する工程を
含む第31項記載の方法。
含む第31項記載の方法。
33 前記ホースはそのもとの長さの5%ないし
25%へ圧縮され、そしてその圧縮された長さの
1.5倍ないし3倍へ引き伸ばされる第31項記載
の方法。
25%へ圧縮され、そしてその圧縮された長さの
1.5倍ないし3倍へ引き伸ばされる第31項記載
の方法。
34 前記ホースはそのもとの長さの約20%へ圧
縮され、そしてその圧縮された長さの約2倍へ引
き伸ばされる第33項記載の方法。
縮され、そしてその圧縮された長さの約2倍へ引
き伸ばされる第33項記載の方法。
34 前記ホースはインチ当たり約12ないし約24
個の波形を有する第31項記載の方法。
個の波形を有する第31項記載の方法。
36 内側および外側を有し、高い伝導度を有す
る波形金属で作られたコアにして、該コアの波形
のめいめいは、外壁と、連続している第1の側壁
と、連続している内壁と、連続している第2の側
壁とを含み、第1および第2の側壁は相互に実質
上平行であり、そして複数の前記波形が反復して
連続している前記コアと、 第1の流体を前記コアの外側上に導入するため
の手段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導
入するための手段にして、それにより第1および
第2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そ
して該流体の流れは波形の実質上平行な第1およ
び第2の側壁から起因して実質上均一となる前記
手段と、 前記コアの内側に配置された第2の流体のマニ
ホールドにして、第1の部材によつて形成された
第1のチヤンバーと、第2の部材によつて形成さ
れた第2のチヤンバーを含み、前記第2の流体を
導入するための手段は第2の流体を最初前記第1
のチヤンバーへ導入するように接続されており、
そして第2の流体を前記第1のチヤンバーから前
記第2のチヤンバーへ誘導するための手段と、第
2の流体が第1のチヤンバーから出て行く時第2
の流体の乱流を発生させるための手段を含んでい
る前記第2の流体のマニホールドを備えているこ
とを特徴とする熱交換器。
る波形金属で作られたコアにして、該コアの波形
のめいめいは、外壁と、連続している第1の側壁
と、連続している内壁と、連続している第2の側
壁とを含み、第1および第2の側壁は相互に実質
上平行であり、そして複数の前記波形が反復して
連続している前記コアと、 第1の流体を前記コアの外側上に導入するため
の手段と、そして第2の流体を該コアの内側へ導
入するための手段にして、それにより第1および
第2の流体は相互に関して熱交換関係にあり、そ
して該流体の流れは波形の実質上平行な第1およ
び第2の側壁から起因して実質上均一となる前記
手段と、 前記コアの内側に配置された第2の流体のマニ
ホールドにして、第1の部材によつて形成された
第1のチヤンバーと、第2の部材によつて形成さ
れた第2のチヤンバーを含み、前記第2の流体を
導入するための手段は第2の流体を最初前記第1
のチヤンバーへ導入するように接続されており、
そして第2の流体を前記第1のチヤンバーから前
記第2のチヤンバーへ誘導するための手段と、第
2の流体が第1のチヤンバーから出て行く時第2
の流体の乱流を発生させるための手段を含んでい
る前記第2の流体のマニホールドを備えているこ
とを特徴とする熱交換器。
37 前記部材は前記第1チヤンバーと前記第2
のチヤンバー間に開口を形成している第36項記
載の熱交換器。
のチヤンバー間に開口を形成している第36項記
載の熱交換器。
38 前記第1のチヤンバーと前記第2のチヤン
バー間に配置されたスクリーン部材を含んでいる
第37項記載の熱交換器。
バー間に配置されたスクリーン部材を含んでいる
第37項記載の熱交換器。
39 前記乱流発生手段は前記第1の部材に形成
した開口よりなる第36項記載の熱交換器。
した開口よりなる第36項記載の熱交換器。
技術分野
本発明は新規な熱交換器および該熱交換器の新
規な製作方法に関する。例証具体例の熱交換器は
オキシジエネーターまたは透析器のような物質移
動装置と共に使用することができ、そしてそれは
該物質移動装置ハウジング内に包囲されることが
できる。
規な製作方法に関する。例証具体例の熱交換器は
オキシジエネーターまたは透析器のような物質移
動装置と共に使用することができ、そしてそれは
該物質移動装置ハウジング内に包囲されることが
できる。
背景技術
物質移動装置ハウジングが血液の温度を制御す
るための熱交換器を包囲している、オキシジエネ
ーターおよび透析器のような物質移動装置が知ら
れている。例えば、血液オキシジエネーターと熱
交換器との組合わせが米国特許第3764217号に開
示されている。
るための熱交換器を包囲している、オキシジエネ
ーターおよび透析器のような物質移動装置が知ら
れている。例えば、血液オキシジエネーターと熱
交換器との組合わせが米国特許第3764217号に開
示されている。
本発明の熱交換器は多数の異なる分野で使用す
ることができるが、そして限定を意図するもので
はないが、簡単化のため本発明の熱交換器は、こ
こでは血液オキシジエネーター中に使用されるも
のとして記載されるであろう。使い捨て血液オキ
シジエネーターは患者の血液の酸素化に関連して
今日広く使用されており、そして本発明は中でも
この使用分野に理想的に適している。
ることができるが、そして限定を意図するもので
はないが、簡単化のため本発明の熱交換器は、こ
こでは血液オキシジエネーター中に使用されるも
のとして記載されるであろう。使い捨て血液オキ
シジエネーターは患者の血液の酸素化に関連して
今日広く使用されており、そして本発明は中でも
この使用分野に理想的に適している。
使い捨て血液オキシジエネーターは、比較的コ
ンパクトであり、低いプライム容積を持ち、製造
が容易であり、そして比較的低コストを有するこ
とが望ましい。使い捨て血液オキシジエネーター
に関して使用される熱交換器は、相互に熱交換関
係にある流体の実質上均一な流れを可能とするこ
とが重要である。該オキシジエネーターおよび熱
交換器は、単一ユニツトとして形成されること、
熱交換器はオキシジエネーター繊維束のような酸
素化媒体に接近して位置すること、そして熱交換
器は比較的低い圧力低下をもつて高い効率を持つ
ことも望ましい。
ンパクトであり、低いプライム容積を持ち、製造
が容易であり、そして比較的低コストを有するこ
とが望ましい。使い捨て血液オキシジエネーター
に関して使用される熱交換器は、相互に熱交換関
係にある流体の実質上均一な流れを可能とするこ
とが重要である。該オキシジエネーターおよび熱
交換器は、単一ユニツトとして形成されること、
熱交換器はオキシジエネーター繊維束のような酸
素化媒体に接近して位置すること、そして熱交換
器は比較的低い圧力低下をもつて高い効率を持つ
ことも望ましい。
本発明は上記の特性および能力を持つている熱
交換器を提供する。
交換器を提供する。
本発明の開示
本発明に従い、内側および外側を有し、そして
高い熱伝導度を有する波形金属で形成されたコア
を備える熱交換器が提供される。コアの波形のめ
いめいは、外側と、連続した第1の側壁と、連続
した内壁と、そして連続した第2の側壁とを備え
る。第1および第2の側壁は相互に実質上平行で
あり、複数の波形が連続して反復する。血液のよ
うな第1の流体がコアの外側へ導入される。水の
ような第2の流体はコアの内側へ導入される。第
1および第2の流体は相互に関し熱交換関係にあ
り、そして流体の流れは波形の実質上平行な第1
および第2の側壁のために実質上均一である。
高い熱伝導度を有する波形金属で形成されたコア
を備える熱交換器が提供される。コアの波形のめ
いめいは、外側と、連続した第1の側壁と、連続
した内壁と、そして連続した第2の側壁とを備え
る。第1および第2の側壁は相互に実質上平行で
あり、複数の波形が連続して反復する。血液のよ
うな第1の流体がコアの外側へ導入される。水の
ような第2の流体はコアの内側へ導入される。第
1および第2の流体は相互に関し熱交換関係にあ
り、そして流体の流れは波形の実質上平行な第1
および第2の側壁のために実質上均一である。
例証具体例においては、コアは可撓性金属ホー
スを用意し、該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍
したホースを圧縮し、そして圧縮したホースをそ
のもとの長さよりは実質上短いが、しかし圧縮時
のその長さより長い長さへ引き伸ばす工程によつ
て形成される。これらの工程は波形の壁の実質的
平行性を提供し、流体の実質上均一な流れを可能
とすることが判明した。
スを用意し、該可撓性金属ホースを焼鈍し、焼鈍
したホースを圧縮し、そして圧縮したホースをそ
のもとの長さよりは実質上短いが、しかし圧縮時
のその長さより長い長さへ引き伸ばす工程によつ
て形成される。これらの工程は波形の壁の実質的
平行性を提供し、流体の実質上均一な流れを可能
とすることが判明した。
例証具体例においては、第2の流体はコアの内
側に位置するマニホールドを通つて流れる。該マ
ニホールドは一般にS字形断面形状を備える。該
S字形は対向端を有する中間壁と、その一端から
他端へ向かつて延びるがしかし第1のスロツトを
形成するようにそれから離れている第1のカーブ
した部材と、そして他端から前記一端へ向かつて
延びるがしかし第2のスロツトを形成するように
それから離れている第2のカーブした部材によつ
て形成される。第2の流体は中間壁の片側と第1
のカーブした部材とによつて区切られた第1のチ
ヤンバー中へ導入される。この態様において、第
2の流体は中間壁の反対側と第2のカーブした部
材とによつて区切られた第2のチヤンバーから出
て行くであろう。
側に位置するマニホールドを通つて流れる。該マ
ニホールドは一般にS字形断面形状を備える。該
S字形は対向端を有する中間壁と、その一端から
他端へ向かつて延びるがしかし第1のスロツトを
形成するようにそれから離れている第1のカーブ
した部材と、そして他端から前記一端へ向かつて
延びるがしかし第2のスロツトを形成するように
それから離れている第2のカーブした部材によつ
て形成される。第2の流体は中間壁の片側と第1
のカーブした部材とによつて区切られた第1のチ
ヤンバー中へ導入される。この態様において、第
2の流体は中間壁の反対側と第2のカーブした部
材とによつて区切られた第2のチヤンバーから出
て行くであろう。
例証具体例においては、装置ハウジングが物質
移動媒体とそして離れた熱交換器を包囲している
物質移動装置が提供される。物質移動媒体は、血
液のような第1の流体と、酸素のような第3の流
体との間の物質移動を可能とするように作動す
る。該物質移動装置は、前記した熱交換器を包
み、そして熱交換器を通過した血液のような第1
の流体を熱交換器から物質移動媒体の一区域へ運
搬するための手段が設けられる。酸素のような第
3の流体は、物質移動が起こることを可能とする
ように物質移動媒体の他の一区域へ導入される。
移動媒体とそして離れた熱交換器を包囲している
物質移動装置が提供される。物質移動媒体は、血
液のような第1の流体と、酸素のような第3の流
体との間の物質移動を可能とするように作動す
る。該物質移動装置は、前記した熱交換器を包
み、そして熱交換器を通過した血液のような第1
の流体を熱交換器から物質移動媒体の一区域へ運
搬するための手段が設けられる。酸素のような第
3の流体は、物質移動が起こることを可能とする
ように物質移動媒体の他の一区域へ導入される。
本発明の一具体例において、設置され、そして
コアの内側に位置する第2の流体のマニホールド
は、第1の部材によつて区画された第1のチヤン
バーと、そして第2の部材によつて区画された第
2のチヤンバーを含む。第2の流体は最初第1の
チヤンバー中へ導入され、そして第2の流体は次
に第1のチヤンバーから第2のチヤンバーへ誘導
される。第2の流体が第1のチヤンバー出る時第
2の流体の乱流を発生させるための手段が設けら
れる。例証具体例においては、第1の部材および
第2の部材は、第1のチヤンバーおよび第2のチ
ヤンバー間に開口を形成する。スクリーン部材が
第1のチヤンバーと第2のチヤンバーの間に位置
する。
コアの内側に位置する第2の流体のマニホールド
は、第1の部材によつて区画された第1のチヤン
バーと、そして第2の部材によつて区画された第
2のチヤンバーを含む。第2の流体は最初第1の
チヤンバー中へ導入され、そして第2の流体は次
に第1のチヤンバーから第2のチヤンバーへ誘導
される。第2の流体が第1のチヤンバー出る時第
2の流体の乱流を発生させるための手段が設けら
れる。例証具体例においては、第1の部材および
第2の部材は、第1のチヤンバーおよび第2のチ
ヤンバー間に開口を形成する。スクリーン部材が
第1のチヤンバーと第2のチヤンバーの間に位置
する。
本発明に従い、熱交換器を製作する方法が提供
される。該方法は、可撓性金属ホースを用意し、
該可撓性金属ホースを焼鈍し、その後で焼鈍した
ホースを圧縮し、その後で圧縮したホースをその
もとの長さより実質上短いがしかし圧縮時のその
長さよりも長い長さへ引き伸ばす工程を含む。
される。該方法は、可撓性金属ホースを用意し、
該可撓性金属ホースを焼鈍し、その後で焼鈍した
ホースを圧縮し、その後で圧縮したホースをその
もとの長さより実質上短いがしかし圧縮時のその
長さよりも長い長さへ引き伸ばす工程を含む。
本発明のさらに詳しい説明は以下の記載および
請求の範囲に提供されており、添付図面に例証さ
れる。
請求の範囲に提供されており、添付図面に例証さ
れる。
第1図は、本発明の原理に従つて構成した物質
移動装置の明瞭化のため一部を破断した斜視図で
ある。
移動装置の明瞭化のため一部を破断した斜視図で
ある。
第2図は、第1図の物質移動装置に使用する熱
交換器の分解斜視図である。
交換器の分解斜視図である。
第3図は、第2図の熱交換器に使用する流体マ
ニホールドの概略斜視図である。
ニホールドの概略斜視図である。
第4図は、本発明の原理に従つて構成した熱交
換器の、簡単化のため鎖線で一部を示した正面図
である。
換器の、簡単化のため鎖線で一部を示した正面図
である。
第5図は、少し修飾した物質移動装置の断面正
面図である。
面図である。
第6図は、第5図の線6−6の平面に沿つて取
つた、第5図の物質移動装置の断面図である。
つた、第5図の物質移動装置の断面図である。
第7図は、熱交換器コアを製造するプロセスを
構成する工程のフローチヤートである。
構成する工程のフローチヤートである。
第8a図は、金属厚みを示すことなく、高圧可
撓性ホースの断面の概略図である。
撓性ホースの断面の概略図である。
第8b図は、第8a図のホースから製作した熱
交換器コアの断面の概略図であり、第8b図の下
の図は第8b図の上の図の大きく拡大したセクシ
ヨンである。
交換器コアの断面の概略図であり、第8b図の下
の図は第8b図の上の図の大きく拡大したセクシ
ヨンである。
第9図は、本発明の他の形に従つた熱交換器の
ための流体マニホールドの端面図であり、矢印線
をもつて流体の流れを示している。
ための流体マニホールドの端面図であり、矢印線
をもつて流体の流れを示している。
第10図は、第9図のマニホールドの斜視図で
ある。
ある。
第11図は、別々のマニホールドの斜視図であ
る。
る。
例証具体例の詳細な説明
図面を参照すると、血液オキシジエネーター環
境に使用した、本発明の原理に従つて構成された
熱交換器が開示されている。第1図の明瞭化のた
め一部を破断した斜視図において、オキシジエネ
ーター20は、血液入口として使用するための第
1の流体入口24と、血液出口として使用するた
めの第1の流体出口26と、水入口として作動す
る第2の流体入口28と、水出口として作動する
第2の流体出口30と、酸素入口として作動する
第3の流体入口32と、そして酸素出口として作
動する第3の流体出口34を持つた、成形プラス
チツクハウジング22を含んでいる。ハウジング
22は熱交換器38を包囲する下部36を有す
る。
境に使用した、本発明の原理に従つて構成された
熱交換器が開示されている。第1図の明瞭化のた
め一部を破断した斜視図において、オキシジエネ
ーター20は、血液入口として使用するための第
1の流体入口24と、血液出口として使用するた
めの第1の流体出口26と、水入口として作動す
る第2の流体入口28と、水出口として作動する
第2の流体出口30と、酸素入口として作動する
第3の流体入口32と、そして酸素出口として作
動する第3の流体出口34を持つた、成形プラス
チツクハウジング22を含んでいる。ハウジング
22は熱交換器38を包囲する下部36を有す
る。
第1ないし6図を参照すると、熱交換器38は
コア40と、マニホールド42と、端部キヤツプ
44と、入口ポート46と、そして出口ポート4
8とを含む。第5図および第6図には、オキシジ
エネーター20′が図示されている。オキシジエ
ネーター20′は第1図のオキシジエネーター2
0への類似であるが、しかし血液入口24′およ
び血液出口26′は、第1図におけるようにオキ
シジエネーターの側部にある代わりに、オキシジ
エネーターの頂部にある。
コア40と、マニホールド42と、端部キヤツプ
44と、入口ポート46と、そして出口ポート4
8とを含む。第5図および第6図には、オキシジ
エネーター20′が図示されている。オキシジエ
ネーター20′は第1図のオキシジエネーター2
0への類似であるが、しかし血液入口24′およ
び血液出口26′は、第1図におけるようにオキ
シジエネーターの側部にある代わりに、オキシジ
エネーターの頂部にある。
第1図および第5図に最も明瞭に図示されてい
るように、通路50が熱交換器38を物質移動媒
体52の外側へ連結する。例証具体例において
は、物質移動媒体52は、この分野で良く知られ
ているように、プラスチツクコア54のまわりに
巻かれたチユーブ形の中空繊維束よりなる。中空
繊維束52はその端部においてポツテイングコン
パウンド56によつてカプセル化されているが、
中空繊維の両端はこの分野で良く知られているよ
うに、酸素流路を形成するため開いている。ハウ
ジング端部キヤツプ58および60は、物質移動
装置アセンブリの端部を固着する。
るように、通路50が熱交換器38を物質移動媒
体52の外側へ連結する。例証具体例において
は、物質移動媒体52は、この分野で良く知られ
ているように、プラスチツクコア54のまわりに
巻かれたチユーブ形の中空繊維束よりなる。中空
繊維束52はその端部においてポツテイングコン
パウンド56によつてカプセル化されているが、
中空繊維の両端はこの分野で良く知られているよ
うに、酸素流路を形成するため開いている。ハウ
ジング端部キヤツプ58および60は、物質移動
装置アセンブリの端部を固着する。
血液通路は、入口24へ入り、熱交換器の外を
まわり、中空繊維束38の外をまわり、そして出
口26から出る。冷却および/または加熱水は、
入口ポート46を経て入口28中へ、マニホール
ド42を通つて熱交換器コア40の内側へ、そし
て出口30および出口ポート48の外へ流れる。
酸素は入口32および繊維束中へ入り、そして出
口34の外へ流れる。
まわり、中空繊維束38の外をまわり、そして出
口26から出る。冷却および/または加熱水は、
入口ポート46を経て入口28中へ、マニホール
ド42を通つて熱交換器コア40の内側へ、そし
て出口30および出口ポート48の外へ流れる。
酸素は入口32および繊維束中へ入り、そして出
口34の外へ流れる。
入口水ホース(図示せず)および出口水ホース
(図示せず)をそれぞれ入口ポート46および出
口ポート48をもつと効果的に接続し、そしても
れを避けるため、スナツプオンカツプリング62
および波形部分64が入口ポート46に形成され
る。スナツプオン部分62は水ホースを入口ポー
ト46上にスナツプオンすることを可能とし、そ
して波形部分64は入口ポート46が接続および
取扱いを容易にするため曲げられることを可能と
する。同様に、出口ポート48には、出口ホース
を出口ポート48へ速く連結することを可能に
し、そして出口ポート48が接続および取扱いを
容易にするため曲げられることを可能とするた
め、スナツプオン部分66および波形部分68が
形成される。
(図示せず)をそれぞれ入口ポート46および出
口ポート48をもつと効果的に接続し、そしても
れを避けるため、スナツプオンカツプリング62
および波形部分64が入口ポート46に形成され
る。スナツプオン部分62は水ホースを入口ポー
ト46上にスナツプオンすることを可能とし、そ
して波形部分64は入口ポート46が接続および
取扱いを容易にするため曲げられることを可能と
する。同様に、出口ポート48には、出口ホース
を出口ポート48へ速く連結することを可能に
し、そして出口ポート48が接続および取扱いを
容易にするため曲げられることを可能とするた
め、スナツプオン部分66および波形部分68が
形成される。
本発明の熱交換器コア40は新規であり、そし
て相互に熱交換関係にある流体の実質上均一な流
れを可能とするために効果的であることが判明し
た。熱交換器コア40の構成およびその製作方法
を第7〜8図を特に参照して以下に説明する。
て相互に熱交換関係にある流体の実質上均一な流
れを可能とするために効果的であることが判明し
た。熱交換器コア40の構成およびその製作方法
を第7〜8図を特に参照して以下に説明する。
熱交換器コア40は、エンジンコンパートメン
ト内に冷却流体を運搬するための可撓性金属ホー
スとして使用するため、自動車部品ストアでしば
しば売られているタイプの、高圧可撓性金属ホー
スからつくられる。例証具体例においては、可撓
性ホースの外径は2インチ(5.08cm)であり、内
径は1.5インチ(3.81cm)である。典型的には、
この可撓性金属ホースは1インチ(2.54cm)当た
り約6個の波形をもつて波形もしくはひだが付け
られている。
ト内に冷却流体を運搬するための可撓性金属ホー
スとして使用するため、自動車部品ストアでしば
しば売られているタイプの、高圧可撓性金属ホー
スからつくられる。例証具体例においては、可撓
性ホースの外径は2インチ(5.08cm)であり、内
径は1.5インチ(3.81cm)である。典型的には、
この可撓性金属ホースは1インチ(2.54cm)当た
り約6個の波形をもつて波形もしくはひだが付け
られている。
この可撓性金属ホースの一部の破断した拡大概
略図が第8a図に提供されている。第8a図を参
照すると、各波形の側壁70,72は互いに平行
ではないことが見られる。第8aおよび8b図は
現寸ではなく、概略図のみであることを注意すべ
きである。
略図が第8a図に提供されている。第8a図を参
照すると、各波形の側壁70,72は互いに平行
ではないことが見られる。第8aおよび8b図は
現寸ではなく、概略図のみであることを注意すべ
きである。
熱交換器コア40を製作する工程が第7図に図
示されている。上に記載した可撓性ホースが用意
され、そしてそれがオーブン中で焼鈍される。焼
鈍されたホースは冷却され、そして次にそのもと
の長さの5%から25%の間へ、好ましくはそのも
との長さの約20%へ圧縮される。その後で、その
圧縮された長さの1.5倍ないし3倍へ、好ましく
はその圧縮された長さの約2倍へ引き伸ばされる
ように、両端が引張られる。次にマニホールド4
2が熱交換器コア中へ挿入され、その後端部キヤ
ツプおよびポートが接続され、第4図に示した熱
交換器を形成するように溶接される。
示されている。上に記載した可撓性ホースが用意
され、そしてそれがオーブン中で焼鈍される。焼
鈍されたホースは冷却され、そして次にそのもと
の長さの5%から25%の間へ、好ましくはそのも
との長さの約20%へ圧縮される。その後で、その
圧縮された長さの1.5倍ないし3倍へ、好ましく
はその圧縮された長さの約2倍へ引き伸ばされる
ように、両端が引張られる。次にマニホールド4
2が熱交換器コア中へ挿入され、その後端部キヤ
ツプおよびポートが接続され、第4図に示した熱
交換器を形成するように溶接される。
可撓性金属ホースが圧縮される時、側壁70,
72はまだ曲線状で、相互に平行ではない。これ
は、流れはもつと開いた区域を好み、そして比較
的閉じた区域には不適当な流れが存在するため
に、望ましい均一な流れを阻害するであろう。可
撓性ホースはそのもとの長さの約20%へ圧縮され
るが、しかしヘアピンタイプ形状のため流れはも
つと制限される。しかしながら、我々は圧縮後、
可撓性ホースをその圧縮した長さの1.5倍ないし
3倍へ、好ましくはその圧縮した長さの2倍へ引
き伸ばす時、側壁70,72は相互に対して実質
上平行になり、実質上均一な流れを持つたもつと
コンスタントな容積を与えることを発見した。第
8b図を参照すると、得られる熱交換器コアは、
各波形が外壁76と、連続している第1の側壁7
0と、そして連続している第2の側壁72とを有
し、第1の側壁70と第2の側壁72とは互いに
実質上平行である、複数の連続している波形74
を含んでいることを見ることができる。
72はまだ曲線状で、相互に平行ではない。これ
は、流れはもつと開いた区域を好み、そして比較
的閉じた区域には不適当な流れが存在するため
に、望ましい均一な流れを阻害するであろう。可
撓性ホースはそのもとの長さの約20%へ圧縮され
るが、しかしヘアピンタイプ形状のため流れはも
つと制限される。しかしながら、我々は圧縮後、
可撓性ホースをその圧縮した長さの1.5倍ないし
3倍へ、好ましくはその圧縮した長さの2倍へ引
き伸ばす時、側壁70,72は相互に対して実質
上平行になり、実質上均一な流れを持つたもつと
コンスタントな容積を与えることを発見した。第
8b図を参照すると、得られる熱交換器コアは、
各波形が外壁76と、連続している第1の側壁7
0と、そして連続している第2の側壁72とを有
し、第1の側壁70と第2の側壁72とは互いに
実質上平行である、複数の連続している波形74
を含んでいることを見ることができる。
例証具体例においては、もとの可撓性ホースの
長さは22インチ(55.88cm)であり、それは1イ
ンチ(2.54cm)当たり約6個の波形を持つてい
た。この可撓性金属ホースは高い熱伝導度を有す
るステンレス鋼またはアルミニウムのような非腐
食性物質でつくられており、そしてそれはオーブ
ン中約1000〓において焼鈍された。焼鈍されたホ
ースは次にオーブンから取り出され、空冷され、
そして次に4インチ(10.16cm)の長さへ圧縮さ
れ、その状態でホースは1インチ(2.54cm)当た
り約33個の波形を持つていた。圧縮された金属ホ
ースは次にその長さが7.3インチ(19.05cm)とな
り、1インチ(2.54cm)当たり約18個の波形を持
つように引き伸ばされた。
長さは22インチ(55.88cm)であり、それは1イ
ンチ(2.54cm)当たり約6個の波形を持つてい
た。この可撓性金属ホースは高い熱伝導度を有す
るステンレス鋼またはアルミニウムのような非腐
食性物質でつくられており、そしてそれはオーブ
ン中約1000〓において焼鈍された。焼鈍されたホ
ースは次にオーブンから取り出され、空冷され、
そして次に4インチ(10.16cm)の長さへ圧縮さ
れ、その状態でホースは1インチ(2.54cm)当た
り約33個の波形を持つていた。圧縮された金属ホ
ースは次にその長さが7.3インチ(19.05cm)とな
り、1インチ(2.54cm)当たり約18個の波形を持
つように引き伸ばされた。
第2図および第3図を参照すると、熱交換器コ
ア40中へ挿入されるマニホールド42が図示さ
れている。マニホールド42は、入口28から出
口30(第1図)へ流れる第2の流体を分布する
ように作動する。マニホールド42は一般にS字
形断面形状を有し、該S字形は対向端82,84
を有する中間壁80によつて形成されている。第
1のカーブした部材86は端部82から他の端8
4へ向かつて延びるが、しかし第1の縦方向スロ
ツト88を形成するようにそれから離れている。
第2のカーブした部材90は端部84から端部8
2へ向かつて延びるが、しかし第2の縦方向スロ
ツト92を形成するようにそれから離れている。
第2の流体、すなわち水は、中間壁80の一方の
側80aと第1のカーブした部材94とによつて
区切られた第1のチヤンバー94中へ導入され
る。第2の流体はチヤンバー94に入り、スロツ
ト88を生て、カーブした部材86および96の
外を矢印96,97の方向にまわつてスロツト9
2を通り、そして矢印99,100の方向にチヤ
ンバー98へ入り、チヤンバー98を通つてチヤ
ンバー98の外へ流れるであろう。チヤンバー9
8は中間壁80の側80bと、カーブした部材9
0とによつて区切られる。
ア40中へ挿入されるマニホールド42が図示さ
れている。マニホールド42は、入口28から出
口30(第1図)へ流れる第2の流体を分布する
ように作動する。マニホールド42は一般にS字
形断面形状を有し、該S字形は対向端82,84
を有する中間壁80によつて形成されている。第
1のカーブした部材86は端部82から他の端8
4へ向かつて延びるが、しかし第1の縦方向スロ
ツト88を形成するようにそれから離れている。
第2のカーブした部材90は端部84から端部8
2へ向かつて延びるが、しかし第2の縦方向スロ
ツト92を形成するようにそれから離れている。
第2の流体、すなわち水は、中間壁80の一方の
側80aと第1のカーブした部材94とによつて
区切られた第1のチヤンバー94中へ導入され
る。第2の流体はチヤンバー94に入り、スロツ
ト88を生て、カーブした部材86および96の
外を矢印96,97の方向にまわつてスロツト9
2を通り、そして矢印99,100の方向にチヤ
ンバー98へ入り、チヤンバー98を通つてチヤ
ンバー98の外へ流れるであろう。チヤンバー9
8は中間壁80の側80bと、カーブした部材9
0とによつて区切られる。
冷却または加熱用水は熱交換器コア40の内側
壁上を流れ、そして血液はその外側壁上を流れる
ことが見られる。熱交換された血液は次に物質移
動区域へ流入し、そこで酸素化され、酸素化され
た血液は血液出口26を通つて出て行く。
壁上を流れ、そして血液はその外側壁上を流れる
ことが見られる。熱交換された血液は次に物質移
動区域へ流入し、そこで酸素化され、酸素化され
た血液は血液出口26を通つて出て行く。
本発明の他の形においては、乱流を与えるため
の器具が用いられる。乱流下における熱移動は、
乱流で誘発された混合により、層流下における熱
移動よりも著しく大きい。この目的のため、乱流
発生器が第9〜11図に図示されており、該乱流
発生器はより大きい総熱移動を達成することを意
図する。
の器具が用いられる。乱流下における熱移動は、
乱流で誘発された混合により、層流下における熱
移動よりも著しく大きい。この目的のため、乱流
発生器が第9〜11図に図示されており、該乱流
発生器はより大きい総熱移動を達成することを意
図する。
第9および10図を参照すると、第1のチヤン
バー104と、第2のチヤンバー106とを備え
るマニホールド42′がそこに図示されている。
第1のチヤンバーは、同一線上の離れたスロツト
110の列を備えた平坦なベース108を有する
第1の部材によつて形成される。スロツトの全部
が図示されていないが、第9および10図の具体
例においては、4個ないし10個のスロツト110
が存在し得る。第1のカーブした部材112はベ
ース108の端114から延び、第2のカーブし
た部材116はベース108の端118から延び
ている。カーブした部材112および116は互
いに向かつて延びるが、しかし縦方向スロツト1
20を形成するように相互に離れている。
バー104と、第2のチヤンバー106とを備え
るマニホールド42′がそこに図示されている。
第1のチヤンバーは、同一線上の離れたスロツト
110の列を備えた平坦なベース108を有する
第1の部材によつて形成される。スロツトの全部
が図示されていないが、第9および10図の具体
例においては、4個ないし10個のスロツト110
が存在し得る。第1のカーブした部材112はベ
ース108の端114から延び、第2のカーブし
た部材116はベース108の端118から延び
ている。カーブした部材112および116は互
いに向かつて延びるが、しかし縦方向スロツト1
20を形成するように相互に離れている。
第2のチヤンバー106は第2のベース部材1
22と、その端126から延びている第3のカー
ブした部材124とによつて形成される。第4の
カーブした部材128はベース122の端130
から延び、第3および第4のカーブした部材12
4および128は相互に向かつて延びるが、しか
し縦方向スロツト132を形成するように相互か
ら離れている。スロツト132は、マニホールド
42′のスロツト120の反対側上にあり、そし
てカーブした部材112,116,124および
128の断面形状は実質上円形である。スクリー
ン136が所望の乱流の発生を助けるためにベー
ス108およびベース122の間に間挿される。
マニホールド42′は、マニホールド42(第2
図)が熱交換器コア40内へ挿入される同じ態様
で、熱交換器コア40中へ挿入される。水入口2
8(第1図)がチヤンバー104への流入水を導
入し、水の大部分はスロツト120を通り、マニ
ホールドの外側(すなわち、熱交換器コアの内側
壁)を矢印140,141の方向にまわり、スロ
ツト132を通り、チヤンバー106へ入り、そ
してチヤンバー104の流入端と反対側のチヤン
バー106の端の外へ流れるであろう。水のいく
らかは、スロツト110を通つて流れ、そしてス
クリーン136を矢印を付した流れライン14
4,145の方向に通過するであろう。この水は
点146および147(第9図)付近で流れに入
り、実質上直角に流れに入り、乱流を発生するで
あろう。
22と、その端126から延びている第3のカー
ブした部材124とによつて形成される。第4の
カーブした部材128はベース122の端130
から延び、第3および第4のカーブした部材12
4および128は相互に向かつて延びるが、しか
し縦方向スロツト132を形成するように相互か
ら離れている。スロツト132は、マニホールド
42′のスロツト120の反対側上にあり、そし
てカーブした部材112,116,124および
128の断面形状は実質上円形である。スクリー
ン136が所望の乱流の発生を助けるためにベー
ス108およびベース122の間に間挿される。
マニホールド42′は、マニホールド42(第2
図)が熱交換器コア40内へ挿入される同じ態様
で、熱交換器コア40中へ挿入される。水入口2
8(第1図)がチヤンバー104への流入水を導
入し、水の大部分はスロツト120を通り、マニ
ホールドの外側(すなわち、熱交換器コアの内側
壁)を矢印140,141の方向にまわり、スロ
ツト132を通り、チヤンバー106へ入り、そ
してチヤンバー104の流入端と反対側のチヤン
バー106の端の外へ流れるであろう。水のいく
らかは、スロツト110を通つて流れ、そしてス
クリーン136を矢印を付した流れライン14
4,145の方向に通過するであろう。この水は
点146および147(第9図)付近で流れに入
り、実質上直角に流れに入り、乱流を発生するで
あろう。
第11図には、マニホールド42″が図示され
ており、そしてそれはベース150と、ベース1
50の一端154から延びる第1のカーブした部
材152と、そしてベース150の端158から
延びる第2のカーブした部材156とを含む上方
部材148を含んでいる。カーブした部材152
および156は相互に向かつてカーブしている
が、しかし縦方向スロツト160を形成するよう
に離れている。図示するように、一直線になつた
スロツト162の列がカーブした部材156とベ
ース150との間の接続部に向かつて第2のカー
ブした部材156によつて形成されている。同様
に、第1のカーブした部材152は第1のカーブ
した部材152とベース150との間の接続部に
隣接して同一線上の複数のスロツト164を備え
る。第11図に図示した上方部材148は第1の
チヤンバー165を形成する。第2のチヤンバー
167は、ベース168と、第3のカーブした部
材170と、第4のカーブした部材172とを含
んでいる接続された下方部材149によつて形成
される。カーブした部材170および172は相
互に向かつてカーブするが、しかしスロツト17
4を形成するように離れている。
ており、そしてそれはベース150と、ベース1
50の一端154から延びる第1のカーブした部
材152と、そしてベース150の端158から
延びる第2のカーブした部材156とを含む上方
部材148を含んでいる。カーブした部材152
および156は相互に向かつてカーブしている
が、しかし縦方向スロツト160を形成するよう
に離れている。図示するように、一直線になつた
スロツト162の列がカーブした部材156とベ
ース150との間の接続部に向かつて第2のカー
ブした部材156によつて形成されている。同様
に、第1のカーブした部材152は第1のカーブ
した部材152とベース150との間の接続部に
隣接して同一線上の複数のスロツト164を備え
る。第11図に図示した上方部材148は第1の
チヤンバー165を形成する。第2のチヤンバー
167は、ベース168と、第3のカーブした部
材170と、第4のカーブした部材172とを含
んでいる接続された下方部材149によつて形成
される。カーブした部材170および172は相
互に向かつてカーブするが、しかしスロツト17
4を形成するように離れている。
水は上方部材148によつて形成された第1の
チヤンバーへ流入し、水のいくらかはスロツト1
60を通つて上方へ、そしてマニホールドの外側
をまわり、スロツト174へ戻り、そして第2の
チヤンバーの外へ流れるであろう。第1のチヤン
バー165からの水のいくらかは、スロツト16
2および164を通つて流れ、流れに対し角度を
もつて外側の流れに入り、乱流を発生するであろ
う。
チヤンバーへ流入し、水のいくらかはスロツト1
60を通つて上方へ、そしてマニホールドの外側
をまわり、スロツト174へ戻り、そして第2の
チヤンバーの外へ流れるであろう。第1のチヤン
バー165からの水のいくらかは、スロツト16
2および164を通つて流れ、流れに対し角度を
もつて外側の流れに入り、乱流を発生するであろ
う。
比較的コンパクトであり、低いプライム容積を
持ち、製作が容易であり、そして比較的低いコス
トを有する使い捨て血液オキシジエネーターが開
示された。本発明による熱交換器は、相互に熱交
換関係にある流体の実質上均一な流れを可能とす
る。
持ち、製作が容易であり、そして比較的低いコス
トを有する使い捨て血液オキシジエネーターが開
示された。本発明による熱交換器は、相互に熱交
換関係にある流体の実質上均一な流れを可能とす
る。
本発明の例証具体例を図示し、記載したが、本
発明の新規な精神および範囲から逸脱することな
く種々の修飾および置換が当業者によつて可能で
あることを理解すべきである。
発明の新規な精神および範囲から逸脱することな
く種々の修飾および置換が当業者によつて可能で
あることを理解すべきである。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US58385384A | 1984-02-27 | 1984-02-27 | |
US583853 | 1990-09-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61501279A JPS61501279A (ja) | 1986-06-26 |
JPH0559354B2 true JPH0559354B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=24334855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60500751A Granted JPS61501279A (ja) | 1984-02-27 | 1985-01-25 | 物質移動装置のための熱交換器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0174319B1 (ja) |
JP (1) | JPS61501279A (ja) |
CA (1) | CA1272711A (ja) |
DE (1) | DE3563477D1 (ja) |
IT (1) | IT1183416B (ja) |
WO (1) | WO1985004002A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US5951949A (en) * | 1997-05-14 | 1999-09-14 | Avecor Cardiovascular Inc. | Heat exchanger for medical applications |
US6142974A (en) * | 1998-09-18 | 2000-11-07 | Estill Medical Technologies, Incorporated | Portable I.V. fluid warming system |
US9869512B1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-01-16 | Omnis Thermal Technologies, Llc | Pulse combustion variable residence time drying system |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US2152280A (en) * | 1936-12-17 | 1939-03-28 | Bridgeport Thermostat Company | Vapor condenser and method of making the same |
GB684602A (en) * | 1948-08-04 | 1952-12-24 | Giovanni Rossi | Improvements in tubular heat exchanger elements, particularly for steam boilers |
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-
1985
- 1985-01-25 WO PCT/US1985/000127 patent/WO1985004002A1/en active IP Right Grant
- 1985-01-25 DE DE8585900917T patent/DE3563477D1/de not_active Expired
- 1985-01-25 JP JP60500751A patent/JPS61501279A/ja active Granted
- 1985-01-25 EP EP85900917A patent/EP0174319B1/en not_active Expired
- 1985-02-25 IT IT19635/85A patent/IT1183416B/it active
- 1985-02-26 CA CA000475125A patent/CA1272711A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0174319A4 (en) | 1986-07-08 |
IT1183416B (it) | 1987-10-22 |
EP0174319A1 (en) | 1986-03-19 |
IT8519635A0 (it) | 1985-02-25 |
JPS61501279A (ja) | 1986-06-26 |
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