Массообменное устройство Советский патент 1986 года по МПК A61M1/16 

1

Из.обретение относится к медицинской технике и может быть использовно в аппаратах искусственного кровообращения и в аппаратах для диализа крови.Цель изобретения - повьшение эффективности массообмена путем увеличения степени перемешивания крови и обменной среды.

На фиг.1 представлено массообмен ное устройство в сборе, общий вид; на фиг.2 - вид устройства в разъеме на фиг.3 - вид смежных полупроницаемых пластин набора; на фиг.4 - схем расположения гофр на поверхности полупроникаемой пластины. .1

Массообменное устройство содержи

набор полупроницаемых пластин 1 с гофрами 2, выступы и впадины которых имеют в поперечном сечении полукруглую форму (фиг.3). Гофры 2 образуют направленные под углом к сторонам пластин 1 параллельные каналы (фиг.З и 4), а пластины 1 в наборе установлены так, что смежные пластины повернуты одна относительно другой на 90 (фиг.З).

. Коллекторные системы для крови и обменной среды включают в себя штуцера 3 и 4 для ввода и вывода крови соответственно, штуцера 5 и 6 для ввода и вьгоода обменной среды соответственно, соосные отверстия 7 в пластинах 1, пазы 8 клиновидной формы в пластинах, приспособления для герметизации в виде крышек 9, залсимающих набор полупроницаемых пластин 1, стяжек 10 и периферийных участков 11 герметизации, по которым скреплены пластины в наборе.

Поверхность каждой пластины 1 может быть разделена на несколько частей, (фиг.4), причем площадь каждой .последующей по направлению потока части и шаг в гофр ее меньше площади и шага гофр предыдущей (). Это позволяет поддерживать стабильный уровень массообмена за счет интенсификации перемешивания крови и обменной среды на каждой последующей части по сравнению с предьщущей, так как градиент концентраций вещества в крови и обменной среде уменьшается по направлению потока.

Угол ot в 30-60 обусловлен тем что при 30° снижается интенсивность перемешивания за счет наруше

гдая винтообразного движения в каждом канале гофр 2, а при 60 преобладает прямолинейное течение по каналам гофр без их обтекания. Вин- тообразное течение с обтеканием гофр 2 достигается при повороте смежных пластин 1 в наборе одной относительно другой на 90.

Массообменное устройство работает следующим образом.

Кровь ч(ерез штуцер 3 подается в соосные отверстия 7 и клиновидные пазы 8, проходит по зазору между смежными пластинами 1 по винтообразной траектории с обтеканием гофр 2, подвергаясь при зтом интенсивному перемешиванию и обмениваясь массой через полупроницаемую пластину 1 с обменной средой, собирается в клиновидных паз ах на противоположных Iсторонах пластин и выводится через соосные отверстия и штуцер 4. Обменная среда, подаваемая через штуцер 5, проходит аналогично по коллекторным системам и межпластинным зазорам, че- редующ:имися с зазорами, по которым проходит кровь, и вьшодится через штуцер 6.

Пре.цлагаемое устройство позволяет

увеличить эффективность массообмена, что подтверждает сравнительное испытание его и известного устройства в качестве оксигенератора крови в системе, искусственного кровообращения.

Макеты устройств были изготовлены из пористого фторопласта с равной площадью обменной поверхности 0,5м . В предложенном устройстве выступы и впадины гофр бьши выполнены с .шагом . 0,3, 0,2 и 0,1 мм при величине 48 . Длина участка с гофрами, имеющими шаг 0,3 мм, составляла 0,7 расстояниямежду клиновидными пазами на к;зждой пластине, длина участка с гофрами, имеюшлми шаг t 0,2 мм, составляла 0,2 расстояния между п аза- длина участка с гофрами, имеющи- 1ЧН шаг ЕЗ - мм составляла 0,1 расстояния между пазами.

В известном устройстве выступы и впадины гофр имели в поперечном сечении треугольн5то форму, а каналы, образованные гофрами, были направлены

под углом 45 к сторонам пластин.

При расходе крови 2 л/мин гидравлическое сопротивление предлагаемого устройства со.ставляет 6 312437344

7 кПа/л/мин, известного 7-8 кПа/л/м1гн, кислорода с 1 м - составляет: в пред- гемолиз равен 54-58 мг/л при 56 - лагаемом устройстве 320-340 мл/мин, 59 мг/л в известном устройстве. Съем в известном 260-270 мл/мин.

фиг.2

сриг. 3

Редактор М.Келемеш

Составитель 0«Ка()анов Техред М.Моргентал

Заказ 3735/5Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий Г13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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

(уУие.4Корректор С.Черни