Массообменное устройство Советский патент 1986 года по МПК A61M1/16 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на плоских участках одной стороны каждой пластины перпендикулярно выступам и впади1

Изобретение относится к медицинской техниками может быть использовано для оксигенации и диализа крови.

Цель изобретения - уменьшение травмы крови при сохранении эффектив ности массообмена.

На фиг. 1 представлено массообмен ное устройство, в сборе, общий вид, на фиг. 2 - то же, в разъеме; на фиг. 3 - две смежные полупроницаемые пластины; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Массообменное устройство содержит набор полупроницаемых пластин 1 с впадинами 2 и выступами 3 между впа- на обеих сторонах гшастин,коллекторз-гые системы для крови и кислорода, включающие штуцера 4 и 5 для ввода и вывода крови соответственно, штуцера 6 и 7 для ввода и вывода об- менной среды соответственно, соосные отверстия 8 в пластинах, пазы 9 клиновидной формы в пластинах, приспособления для герматизации в виде крьпиек 10, зажимающих набор полупро ницаемых пластин 1, стяжек 11 и периферийных участков 12 герметизации, по которым скреплены пластины в наборе.

. Впаднны 2, имеюище в поперечном сечении полукруглую форму, и выступы 3 между ними выполнены по всей ширине пластин 1 параллельно друг другу и перпендикулярно направлению потока на пластине (фиг . 3) , причем стороны выступов 3 сопряжены со сторонами прилегающих к ним впадин 2 (фиг. 3 и 4).

Каждая пластина 1 имеет на обеих своих сторонах по 5-10 групп высту- пов 3, каждая группа содержит по 2- 10 выступов. При количестве групп менее пяти и в случае одиночных выступов заметно снижается интенсивност перемепшвания потоков, при количест- ве групп более десяти и более десяти выступов в Каждой группе недопустимо

л-

нам этой стороны вьтолнены прямопи- нейнЫе опорные ребра высотой, равной расстоянию между плоскими участками снежных пластин в наборе.

5

20 3035 40-ь45

25

возрастает гидравлическое сопротивление устройства. Группы выступов отделены одна от другой плоскими участ- ками 13. Впадины 2 и выступы 3 одной стороны пластины 1 перпендикулярны впадинам и выступам другой стороны (фиг. 3). Пластины в наборе установлены так, что расстояние h между плоскими участками 13 смежных пластин 1 в 3-5 раз меньше глубины Н впадин 2. При h Н менее, чем в три раза, создаются условия для плавного перехода крови через выступы 3., и интенсивность перемешивания невелика. При h Н более, чем в пять раз, перемешивание возрастает незначительно, однако увеличивается объем заполнения устройства. Кроме того, увеличение высоты выступов 3 ограни- . чено толщиной полупроницаемых плас- тин, необходимой для осуществления массопереноса (0,1-0,6 мм).

Выступы 3 каждой пластины 1 размещены во впадинах 2 смежной пластины (фиг. 4) и смещены относительно выступов смежной пластины на половину расстояния К между выступами. Такое взаимное расположение выступов 3 |и впадин 2 на смежных пластинах Т создает возможность прохождения потока по криволинейной траектории К возникновения вторичных потоков (фиг.4)5 что приводит к повьшению интенсивности перемешивания.

На плоских участках 13 одной стороны каждой пластины могут вьшолнять- ся прямолинейные и перпендикулярные выступам 3 и впадинам 2 этой стороны опорные ребра (не показаны), исключающие возможность прогиба пластин 1 в наборе.

. Массообменное устройство работает следующим образом.

Кровь через штуцер 4 подается в соосные отверстия 8 и клиновидные пазы 9, распределяется по каналам, образуемым впадинами 2 и размещенными

в них выступами 3 смежных пластин и плоскими участками 13, проходит по каналам,.подвергаясь интенсивному перемешиванию на рельефных участках и обмениваясь массой с обменной средой через- полупроницаемые пластины t, собирается в клиновидных пазах на противоположный сторонах пластин и выводится через ооосные отверстия и штуцер 5. Обменная среда вводится через штуцер 6, проходит по аналогичным коллекторным системам, и каналам пластин, смежных с пластинами для крови, и выводится через штуцер 7.

... . : . Предлагаемое устройство позволяет

уменьшить травму крови при сохранении эффективности массообмена, поскольку для достижения уровня массообмена известного устройства требуется мень- шая обменная поверхность и меньший контакт крови с поверхностью вследствие интенсификации перемешивания

крови и обменной среды по сравнению с известным устройством. Это подтверждается сравнительными испытаниями предлагаемого и известного устройств- с пластинами, изготовленными из пористого фторопласта, в экспериментах на собаках в одинаковых условиях, при включении устройств в систему искусственного кровообращения в к& честве оксигенераторов крови. При одинаковом расходе крови 1,5 л/мин и расходе кислорода 3 л/мин предлагаемое устройство обеспечивает насыщение венозной крови 45- 50 мм рт;ст. до уровня 150+ + 10 мм рт.ст. при площади обменной поверхности 0,5 м , тогда как известное устройство требует для окси- генации венозной крови до того же уровня обменной поверхности 0,75 м. При этом гемолиз за 6 ч работы в известном устройстве достигает 8 - 10 мг%, в предлагаемом 3-6 мг%.

Ю

Обменная } среда

10

Кровь

Обменная среда

Ф1иъ.2.

n

9 If

13J3 Фил

Редактор Н.Рогулич

Составитель Б.Кабанов

Техред Л.Олейннк- Корректор Л.Шшипенко

Заказ 3322/2

Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4