SE421998B - Anordning for diffusion och/eller filtration av emnen mellan tva fluider via semipermiabla membran vilken anordning innefattar en stapel av kamrar bildande ramar sammanhallen av u-formade endstycken - Google Patents

Description

K 15' 20 25 30 35 f7711sso-9 av nämnda kamrar bildande långsträckta ramar är anordnade sammanhållna mellan en bottenplatta och en topplatta med hjälp av minst ett och företrädesvis tvâ U-formade ändstycken, vilka med sina skänklar täcker större delen av stapelns långsidor mellan nämnda topp- och bottenplattor.

Genom denna konstruktion uppfylles ovannämnda villkor, sam- tidigt som den färdiga konstruktionen kan sammansättas av ett icke alltför stort antal ur tillverkningssynpunkt lätt framställbara delar.

Företrädesvis anordnas nämnda samlingsinlopp respektive samlingsutlopp för de båda fluiderna i de U-formade ändstyckena. En enkel konstruktion för de sistnämnda åstadkommes, om de förses med insatsstycken, vilka är anordnade att åstadkomma respektive samlings- inlopp och samlingsutlopp och som tätande tryckes mot ändarna av stapeln av ramar och däri anordnade fiberbuntar. önskar man kunna studera de genom anordningen strömmande vätskorna, kan man utforma nämnda topp- och bottenplattor av ett genomskinligt material. Härigenom upptäckes exempelvis lätt eventuella läckage. " Topp- och bottenplattorna kan vara anordnade att innehålla en kanal för genomströmning av nämnda andra fluidum från ett inlopp för detta i ett av ändstyckena till en första av nämnda kamrar respektive för genomströmning av detta andra fluidum från en sista i serie med denna kammare kopplad kammare till ett utlopp i motstâende ändstycke.

Härigenom kan enkla strömningsförhållanden åstadkommas utan väsentlig förtjockning av konstruktionen; Företrädesvis är stapeln sammansatt av ett antal i tvärsnitt Û-formade ramar med däri anordnade fiberbuntar samt däremellan anord- nade lockliknande mellanväggar, vilka mellan sig och de U-formade ramarnas liv åstadkommer mellankamrar, vilka är inkopplade i serie med och växelvis med de fiberbuntarna innehållande kamrarna. Häri- genom blir det möjligt att åstadkomma en ren motström mellan de båda strömmande fluiderna.

Samlingsinloppet för nämnda första fluidum kan utgöras av en central kanal, vilken företrädesvis är anordnad väsentligen vinkel- rätt i förhållande till stapelns längdriktning, och som står i för- bindelse med ett flertal fördelningskanaler, vilka var och en leder detta första fluidum in i de öppna ändarna av fibrerna i en separat bunt av sådana fibrer. Härigenom kan man åstadkomma mycket likartade strömningsförhållanden inom respektive fiberbuntar. 10 15 20 25 30 35 40 7711630-9 En enkel konstruktion erhålles om samlingsutloppet för nämnda första fluidum ges samma konstruktion som samlingsinloppet för det- samma. Utloppet anordnas därvid lämpligen i motstående ändstycke.

För att ytterligare förbättra strömningsförhållandena för nämnda andra fluidum kan en eller flera väggar i kamrarna vara profi- lerade i och för att åstadkomma turbulens eller annan virvelbindning i det utanför fibrerna strömmande fluidet.

Anordningen enligt uppfinningen är främst avsedd att användas såsom en s.k. konstgjord njure. Den kommer därför i det följande att beskrivnas under hänvisning till bifogade ritningar, som visar ett exempel på en sådan. För fackmannen står det dock klart, att konstruk- tionen även kan användas för andra förfaranden än dialys av njursjuka patienter. Exempelvis kan den användas för likartade förfaranden såsom diafiltration respektive ultrafiltration, varvid ett av inloppen kan utelämnas, om så önskas. Uppfinningen kan vidare utnyttjas i samband med exempelvis sviktande lever, pankreas och/eller andra organ.

Alternativt kan anordningen enligt uppfinningen användas såsom en s.k. oxygenator, varvid det ena av nämnda fluider utgöres av blod, medan det andra utgöres av syre eller en syreblandning. Med fluidum menas alltså här såväl gaser som vätskor.

Nämnda företrädesvis tunnväggiga rör utgöres lämpligen av fibrer med kapillära genomströmningskanaler. Även grövre dimensioner är dock tänkbara.

Uppfinningen beskrives alltså i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, vilka visar en föredragen utföringsform av uppfinningsföremâlet.

Fig. l visar härvid ett längsgående snitt genom den såsom ett exempel visade anordningen.

Fig. 2 visar ett snitt längs linjen II-II i fig. l.

Fig. 3 visar en ändvy av samma anordning.

Fig. 4 visar en toppvy av samma anordning.

Fig. 5 slutligen visar en sidovy av samma anordning.

Den såsom ett exempel visade konstruktionen är, såsom bäst framgår av fig. 1 och Zfsammansatt av ett antal ramar 1 med däri anordnade fiberbuntar 2. Ramarna är härvid anordnade mellan en botten- platta 3 och en topplatta 4. Beteckningarna bottenplatta respektive topplatta har härvid valts med hänsyftning till det i fig. 1 och 2 visade läget. För fackmannen står det dock klart, att den visade konstruktionen fungerar oberoende av läget. Pöroträdosvis användes den för övrigt i ett vertikalt läge. 10 20 25 30 35 7711630-9 Fibrerna i fiberbuntarna 2 är med sina öppna ändar ingjutna i block 5 av en tätningsmassa, t.ex. av polyuretan.

Stapeln av ramar 1 med däri anordnade fiberbuntar 2 samman- hâlles, såsom bäst framgår vid en jämförelse mellan fig. 2 och 4, av U-formade ändstycken 6 och 7. Dessa ändstycken är utformade med skänklar Ga och 6b respektive 7a och 7b. Ändstyckena 6 och 7 är vidarv försedda med insatser 6c och 7c.

Användes den visade konstruktionen såsom en s.k. konstgjord njure tillföres blod via inloppet 8 i ändstycket 7 och bortföres via utloppet 9 i ändstycket 6. På samma sätt tillföras dialysvätska via inloppet 10 i anslutningsstudsen l0a, som är anordnad på ändstycket " 6. Dialysvätskan bortföres sedan via ett utlopp ll i utloppsstudsen lla, som är anordnad på ändstycket 7. _ Blodet föres från inloppet 8 via parallellkopplade kanaler 12 till fördelningskanaler 13. En sådan fördelningskanal 13 är anordnad mitt förvarjeblock 5 av tätningsmassa, dvs. mitt för de öppna ändarna av de i tätningsmassan ingjutna fibrerna. Ãndstycket 6 visas icke i genomskärning i fig. 4, men det inses dock ändå lätt, att även detta ändstycke är försett med kanaler motsvarande kanalerna 12 och 13 för hopsamling av blodet och ledning av detta till utloppet 9. _ Dialysvätskan tillföres istället såsom nämnts via inloppet 10, en kanal 14 i insatsen 6c samt en kanal 15 i bottenplattan 3. Från kanalen 15 föres dialysvätskan via ett inlopp 16 in i en första kammare 17 fylld med fibrer 2. Via en öppning 18 föres dialysvätskan sedan vidare in i en mellankammare 19 och vidare i sícksack genom kamrar l7', 17", 17"' respektive mellankamrar 19' och 19" fram till ett utlopp 20, som mynnar i un utloppskunal 21. Utloppskanalen 21 står i sin tur i förbindelse med en kanal 2la, vilken mynnar i insatsens 7c utlopp ll.

I Ramarna 1 är alltså U-formade liksom bottenplattan 3 och topp- plattan 4. I och för att bilda mellankamrarna 19, 19' respektive 19" är de vidare kombinerade med lockliknande mellanväggar 22. Dessa mellankamrar bildas alltså mellan de lockliknande mellanväggarna 22 och ramarnas 1 liv 22a. Ändstyckenas insatser 6c och 7c är anordnade att tätande trycka packningar 23 mot blocken 5 av tätningsmassa. Härigenom avtätas respektive block gentemot varandra, så att de i blocken mynnande fibrerna kommer att stå i förbindelse med endast en av fördelninge- kamrarna 13 eller motsvarande uppsamlingskammare i ändstycket 6. 10 15 7711630-9 Topp- och bottenplattorna 4 respektive 3 utformas företrädesvis av ett genomskinligt material. Härigenom kan fibrerna 2 lättare inspekteras i och för upptäckande av eventuella läckage. Utformas här- vid blindkanaler 24 och 25 mitt för kanalerna 15 och Zl erhålles, dels en ur tillverkningsteknisk synpunkt lämplig symmetrisk utformning. dels en viss förstoring, som underlättar inspektionen av fibrerna 2.

Med beteckningen 26 slutligen betecknas tätningar anordnade mellan ramarna l respektive mellan dessa ramar 1 och bottenplattan 3 och topplattan 4. Observeras bör härvid att den översta ramen närmast topplattan 4 givits en något annorlunda form och därför betecknats med la, såsom framgår av fig. 2.

Uppfinningen är naturligtvis icke inskränkt enbart till det ovan beskrivna utföringsexemplet, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan de visade detaljernas enskild: form varieras inom vida gränser, utan att ramen för uppfinningen över- skrides. Jämför för övrigt de samtidigt inlämnade svenska patent- ansökningarna 7]ll§§lT]. och .7?;l§3?T5, vilka beskriver likartade konstruktioner, som innehåller detaljer, som även skulle kunna använ- das vid konstruktionen enligt föreliggande uppfinning.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 30 35 7711550-9 PATENTKRAV l. Anordning för diffusion och/eller filtration av ämnen mellan två fluider via semipermeabla membran i form av tunnväggiga rör eller fibrer (2), vilka är avsedda att genomströmmas av det ena av nämnda fluider, medan det på utsidan omges av det andra av dessa fluider, varvid samlingsinlopp (8,l0) respektive samlingsutlopp (9,ll) är anordnade för respektive fluider och varvid nämnda andra fluidum är anordnat att ledas genom två eller flera med varandra förbundna kamrar (l7,l7',l7",l7“'), vilka var och en genomlöpes av ett eller flera av rören (2), k ä n n e t e c k n a d av att en stapel av nämnda kamrar bildande.långsträckta ramar (l,la) är anordnade sammanhållna mellan en bottenplatta (3) och en topplatta (4) med hjälp av minst ett och företrädesvis två U-formade ändstycken (6,7), vilka med sina skänklar täcker större delen av stapelns långsidor mellan nämnda topp- och bottenplattor. _ _

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att de U-formade ändstyckena (6,7) innehåller nämnda samlingsinlopp (8,l0) respektive samlingsutlopp (9,ll) för de båda fluiderna.

3. Anordning enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda topp- och bottenplattor (4,3) är utformade av ett genomskinligt material.

4. Anordning enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d av att 7 nämnda topp- och bottenplattor (4,3) är anordnade att innehålla en kanal (2l,l5) för genomströmning av nämnda andra flnidum från ett inlopp (10) för detta i ett (6) av ändstyckena (6,7) till en första -(17) av nämnda kamrar (l7,l7',l7“,l7“*) respektive för genomströmning av detta andra fluidum från en sista (l7"') i serie med denna kammare (17) kopplad kammare (l7"') till ett utlopp (ll) i motstående änd- stycke (7).

5.. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att stapeln är sammansatt av ett antal i tvärsnitt U-formade ramar (l,la) med däri anordnade fiberbuntar (2) samt däremellan anord- nade lockliknande mellanväggar (22), vilka mellan sig och de U-formade ramarnas liv (22a) åstadkommer mellankamrar (l9,l9',l9“), vilka är inkopplade i serie med och växelvis med de fiberbuntarna innehållande kamrarna (l7,l7',l7",l7"').

6. ; Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att ändstyckena (6,7) är försedda med insatsstycken (6c,7c), 10 15 20 7711630-9 vilka är anordnade att åstadkomma respektive samlingsinl0PP (8,l0) och samlingsutlopp (9,ll) och som är tätande tryckta mot ändarna av stapeln av ramar (l,la) och däri anordnade fiberbuntar (2).

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att samlingsinloppet (8) för nämnda första fluidum utgöres av en central kanal (8), vilken företrädesvis är anordnad väsentligen vinkelrätt i förhållande till stapelns längdriktninq, och som står i förbindelse med ett flertal fördelningskanaler (l2,l3), vilka var och en leder detta första fluidum in i de öppna ändarna av fibrerna (2) i en separat bunt av sådana fibrer.

8. Anordning enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d samlingßutloppuL (10) för nämnda första ílutdum har samma konstruk- av att tion som samlingsinloppet (8) för detsamma och är beläget i motstäende ändstycke (6).

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att en eller flera väggar i nämnda kamrar (l7,l7',l7“,l7"') är profilerade i och för att åstadkomma turbulens eller annan virvel- bildning i det utanför fibrerna (2) strömmande fluidet,varvid ström- ningen längs utsidan av fibrerna i deras längdriktning kombineras med en tvärgående strömning.

10. ANFURDÅ PUBLIKATIONER: Sverige 393 533 (Å61M 1/03), 393 534 (Å61M 1/03), 393 535 (A61M 1/03) US 3 960 730 (210-321), 4 039 455 (210-321)