NL1035215C2 - Scheidingskanaal. - Google Patents

Description

5

SCHEIDINGSKANAAL

De uitvinding betreft een scheidingskanaal voor het scheiden van een doorstromend fluïdum in twee of meer componenten. Er zijn vele scheidingsmethoden bekend waarbij een fluïdum in afzonderlijke componenten gescheiden kan 10 worden. Een scheidingsprincipe is gebaseerd op verschillen in massa van de moleculen in een fluïdum. Door bijvoorbeeld het gebruik van de zwaartekracht of door middel van een centrifugaalkracht (potentiaal) is het mogelijk om de moleculen van verschillende massa van elkaar te scheiden en 15 zo een fluïdum in twee verschillende componenten te scheiden.

Een andere scheidingsmethode is gebaseerd op de grootte van de moleculen in een fluïdum. Door bijvoorbeeld het fluïdum langs een membraan te laten gaan, is het 20 mogelijk om de moleculen met een afmeting onder een bepaalde waarde door het membraan te laten gaan, terwijl de grotere moleculen door het membraan tegengehouden worden. Zo kan een fluïdum gemakkelijk in twee afzonderlijke componenten gescheiden worden.

25 Echter de bekende scheidingsmethoden maken het lastig om een continue scheiding te bewerkstelligen van fluïdum, waarbij de variatie in molecuul grootte of molecuul massa gering is.

Het is nu een doel van de uitvinding om een 30 scheidingskanaal te verschaffen, waarbij een fluïdum gemakkelijk in twee of meer componenten gescheiden kan worden waarbij dit bij de conventionele scheidingsmethoden niet mogelijk is.

10352)5 2

Dit doel wordt bereikt met een scheidingskanaal, welk scheidingskanaal omvat: - twee parallelle wanden, waarbij elke wand is voorzien van een groefstructuur, waarbij de groeven een hoek 5 maken met de stromingsrichting groter dan 0° en kleiner dan 90°; en - een groefafvoer waarop de groeven uitmonden ten einde één van de twee componenten gescheiden af te voeren.

Het fluïdum wordt tussen de twee parallelle wanden 10 heen gevoerd en door de groeven ontstaan wervelingen. Afhankelijk van de resonantie frequentie van de verschillende componenten in het fluïdum zullen de componenten verder meegevoerd worden in de hoofdstroom van het fluïdum, dan wel zullen componenten wervelingen vormen 15 in de groeven. Doordat de groeven niet evenwijdig nog haaks op de stromingsrichting van het fluïdum staan, kunnen de wervelingen in de groeven schuin wegstromen waardoor het mogelijk is de fluïdumstroom in de groeven te scheiden van de resterende fluïdumstroom tussen de twee parallelle 20 wanden. Dit is mogelijk zolang de afstand van de wanden klein is ten opzichte van de resonatiefrequentie.

Bij voorkeur is de afstand tussen de twee parallelle wanden kleiner dan drie maal de groef diepte van de groeven van de groefstructuur. Hierdoor wordt gewaarborgd 25 dat het gehele fluïdum in de invloedsfeer van de groeven komt waardoor het gehele fluïdum onderhevig wordt aan de scheidende werking van de groeven. In een zeer geprefereerde uitvoeringsvorm is de afstand kleiner dan twee maal de groefdiepte.

30 In een andere voorkeursuitvoeringsvorm zijn de groeven van de groefstructuur in hoofdzaak parallel aan elkaar. Dit is voor de vervaardiging van de groefstructuur in de wanden voordelig, maar het is volgens de uitvinding 3 eveneens mogelijk om gekromde of conische groeven aan te brengen.

In een zeer geprefereerde uitvoeringsvorm van het scheidingskanaal volgens de uitvinding heeft de 5 groefstructuur in dwarsdoorsnede een overslaande golfstructuur. Een dergelijke golfstructuur blijkt een goede scheiding te bewerkstelligen tussen verschillende componenten van een fluïdum. Daarbij omvatten de golven van de golfstructuur bij voorkeur een golftop, die oversteekt 10 ten opzichte van de zich stroomafwaarts van de golftop bevindende groefholte. Zo worden de in de groef gevormde wervels enigszins beschermd ten opzichte van de hoofdfluïdum stroom, zodat de wervels gemakkelijk in de groefholten afgevoerd kunnen worden.

15 De uitvinding omvat verder een bloedpomp omvattende een scheidingskanaal volgens de uitvinding, een pomp met een op het scheidingskanaal aangesloten aanvoer en een afvoer en ten minste één venturi aangebracht in de afvoer van de pomp, waarbij de groefafvoer van het 20 scheidingskanaal is aangesloten op het aanzuigkanaal van de venturi.

Het verpompen van bloed kan gewoonlijk niet plaatsvinden met een conventionele pomp aangezien de bestanddelen van het bloed door de mechanische werking van 25 de pomp beïnvloed kunnen worden. Slechts het plasma zou op een conventionele wijze verpompt kunnen worden.

Met een bloedpomp volgens de uitvinding is het nu mogelijk om allereerst de bloedplaatjes en dergelijke te scheiden van het plasma, waarna slechts het bloedplasma 30 verpompt wordt en door middel van de venturi worden de afgescheiden bloedplaatjes en dergelijke weer toegevoerd aan het plasma. Zo worden de bestanddelen van het bloed, die gewoonlijk beschadigd worden door een mechanische pomp 4 afgescheiden en via een bypass voorbij de pomp geleid en weer toegevoegd.

Deze en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen.

5 Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede aanzicht een uitvoeringsvorm van een scheidingskanaal volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont in bovenaanzicht schematisch het scheidingskanaal volgens figuur 1.

10 Figuur 3 toont in detail een groef van het scheidingskanaal volgens figuur 1.

Figuur 4 toont op een schematische wijze een uitvoeringsvorm van een bloedpomp volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont in detail een tweede 15 uitvoeringsvorm van een groef van het scheidingskanaal volgens figuur 1.

In figuur 1 wordt een scheidingskanaal 1 volgens de uitvinding getoond. Dit scheidingskanaal 1 heeft twee parallelle wanden 2, 3 die voorzien zijn van groeven 4. De 20 groeven 4 hebben hier in dwarsdoorsnede aanzicht een overslaande golfstructuur.

In figuur 2 is het scheidingskanaal 1 in bovenaanzicht getoond. Het fluïdum F wordt in het scheidingskanaal 1 getransporteerd, waar de groeven 4 zich 25 schuin op de stromingsrichting van het fluïdum F

uitstrekken. Door de groefstructuur 4 wordt het fluïdum F gescheiden in een eerste component Fl en een tweede component F2. Doordat de groeven 4 schuin verlopen wordt de afgescheiden component F2 schuin naar buiten getransporteerd 30 en treedt in figuur 2 aan de bovenzijde van het scheidingskanaal uit.

In figuur 3 is de groefstructuur van het scheidingskanaal 1 in meer detail getoond. De groefstructuur 4 heeft een overslaande golfvorm waarbij een golftop 5 5 oversteekt ten opzichte van de zich stroomafwaarts van de golftop 5 bevindende groefholte 4.

Wanneer nu het fluïdum F tussen de beide wanden 2, 3 stroomt, zal een deel van het fluïdum F in de groefholte 4 5 gevangen worden en daar een wervel F2 vormen. Deze scheiding is afhankelijk van de resonantie frequentie van de verschillende componenten. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om koude en warme lucht van elkaar te scheiden, aangezien koude lucht een andere resonantie frequentie heeft dan warme 10 lucht. Zo is het verder ook mogelijk om bijvoorbeeld stikstof en zuurstof van elkaar te scheiden uit gewone lucht.

In figuur 4 is een bloedpomp 6 volgens de uitvinding getoond. Deze bloedpomp 6 heeft een 15 scheidingskanaal 7, een conventionele mechanische pomp 8 en een venturi 9. Bloed B wordt in het scheidingskanaal 7 getransporteerd waar onder andere bloedplaatjes PI gescheiden worden van het bloedplasma P2. Het plasma P2 wordt vervolgens in de pomp 8 geleid waarna het via een 20 leiding 10 in de venturi 9 getransporteerd wordt. Doordat de plasmastroom uit het kanaal 10 door het hoofdkanaal van de venturi 9 stroomt, wordt in het aanzuigkanaal 11 een onderdruk gecreëerd waardoor de stroom bloedplaatjes PI meegezogen wordt en zo weer gemengd wordt met de 25 plasmastroom. Op deze wijze wordt voorkomen dat de mechanische pomp 8 schade toebrengt aan onderdelen van het bloed B.

In figuur 5 wordt een tweede uitvoeringsvorm getoond van een groef van het scheidingskanaal volgens de 30 uitvinding. In deze uitvoeringsvorm is de golfvorm omgekeerd ten opzichte van de variant volgens figuur 3.

Lichte componenten FI, F2 worden gevangen door de groefholtes, terwijl de zwaardere component centraal tussen de wanden doorstroomt. Het voordeel van deze variant, is de 6 verhoogde warmteoverdracht, waardoor de scheiding verder gecontroleerd kan worden door het aanpassen van de temperatuur van de wanden.

1035215

Claims (7)

5

1. Scheidingskanaal voor het scheiden van een doorstromend fluïdum in twee componenten, welk scheidingskanaal omvat: - twee parallelle wanden, waarbij elke wand is 10 voorzien van een groefstructuur, waarbij de groeven een hoek maken met de stromingsrichting groter dan 0° en kleiner dan 90°; en - een groefafvoer waarop de groeven uitmonden ten einde één van de twee componenten gescheiden af te voeren.

2. Scheidingskanaal volgens conclusie 1, waarbij de afstand tussen de twee parallelle wanden kleiner is dan driemaal de groefdiepte van de groeven van de groefstructuur.

3. Scheidingskanaal volgens conclusie 2, waarbij 20 de afstand kleiner is dan tweemaal de groefdiepte.

4. Scheidingskanaal volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de groeven van de groefstructuur in hoofdzaak parallel aan elkaar zijn.

5. Scheidingskanaal volgens één van de voorgaande 25 conclusies, waarbij de groefstructuur in dwarsdoorsnede een overslaande golfstructuur heeft.

6. Scheidingskanaal volgens conclusie 5, waarbij de golven van de golfstructuur een golftop omvatten, die oversteekt ten opzichte van de zich stroomafwaarts van de 30 golftop bevindende groefholte.

7. Bloedpomp omvattende een scheidingskanaal volgens één van de voorgaande conclusies, een pomp met een op het scheidingskanaal aangesloten aanvoer en een afvoer en ten minste één venturi aangebracht in de afvoer van de pomp 10352 J 5 en waarbij de groefafvoer van het scheidingskanaal is aangesloten op het aanzuigkanaal van de venturi. 1035215