Мембранное устройство Советский патент 1987 года по МПК A61M1/22 B01D13/00 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для осуществления обменных процессов в крови, и является усовершенствованием мембранного устройства по авт. св. № 1242168.

Целью изобретения является увеличение производительности путем повышения равномерности распределения обменных сред по поверхности мембраны, а также упрощение сборки устройства.

На фиг. 1 приведено мембранное устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство со снятым кожухом, крышками и раздвинутыми складками мембран; на фиг. 3 - спрямленная ленточная мембрана, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид с другой ее стороны; на фиг. 5 - вариант выполнения отверстий для нодвода и отвода взаимодействующих сред.

Мембранное устройство содержит крышки 1 со нJтyцepaми 2 и 3 для подвода и отвода одной обменной среды, например крови, и 1птуцерами 4 и 5 для подвода и отвода второй обменной среды, а также кожух 6. Основным функциональным элементом мембранного устройства является сложенная идентичными складками ленточная ме.мбрана 7, имеющая на обеих сторонах рельефы. Мембрана 7 складывается в виде «гармошки {фиг. 2) по линиям границ 8 между рельефами и зажимается сверху и снизу крышками 1, положение которых в зажатом состоянии фиксируется кожухом 6, например, способом завальцовки (фиг. 1 и 2).

Рельеф каждой складки мембрапы 7 ограничен контуром внешней герметизации 9 (фиг. 2-5), выполненным в виде полоски прямоугольного сечения, идущей по краю площади складки мембраны 7. Вдоль всего периметра каждой складки мембраны 7 выполнены рядами отверстия 10 для подвода и отвода обменных сред. Отверстия 10 могут иметь круглую форму (фиг. 2--4), форму вытянутого овала (фиг . 5) либо иную форму, наибо-лее соответствующую назначению и конструктивным особенностям мембранного устройства. Кроме контура внешней герметизации 9 два противоположных ряда отверстий 10 каждой складки мембраны 7 имеют контуры внутренней герметизации 11, выполненные в виде рельефных полосок, окаймляющих ряды отверстий 10, на одной стороне складки. Два других противоположных ряда отверстий 10 складки имеют контуры внутренней герметизации 11 на другой стороне мембрапы 7 (фиг. 3 и 4). Каждому участку площади мембрапы 7, занятому контуром внутренней герметизации 11, на противоположной стороне мембра1 ы 7 соответствует равный по площади и одинаковый по форме условно показанный пунктиром участок 12, ка котором распо;1ожены рельефные опорные элементы 13, играющие роль опор (фиг. 3 и 4).

В центральной части рельефов размещены элементы 14 формирования потоков обменных сред, выполненные в виде множества рельефных пунктирных полосок, распо- . юженных параллельными рядами под углом к краю мембраны. Рельефы каждой стороны складок мембраны 7 выполнены примыкающими к рядам отверстий 10, не имею- пшх контуров внутренней герметизации, за

счет чего и образуются участки 12 с

рельефными опорными элемента.ми 13.

В процессе сборки мембранного устройства при складывании ленточной мембраны 7 идентичными складками контуры внешней.9 II внутренней 11 герметизации соседних рельефов совмещаются, образуя систему щелевых мембранных камер. Из отверстий 10 формируются четыре ряда вертикальных взаимно параллельных каналов, расположенных вдоль боковых граней мембранного пакета и обеспечивающих фронтальный подвод и отвод обменных сред. Для подачи обменных сред в два взаимно перпендикулярных ряда каналов и сбора сред из двух других рядов каналов в каждой крышке 1 имеется два сквозных паза 15 (фиг. 2),

каждый из которых смыкается с каналом клиновидной трубки 16, расположенной на крышке 1. Указанные входные и выходные штуцера 25 подсоединены к торцевым основаниям клиновидных трубок 16.

Мембранное устройство работает следующим образом.

Кровь через штуцер 2 входит в клиновидную трубку 1б , а из нее попадает в сквозной паз 15, распределяясь но всей его длине. Затем она поступает в расположенный над пазом ряд параллельных каналов, образованных за счет примыкания друг к другу отверстий 10 при складывании мембраны 7 идентичными складками. Кровь проходит но указарщым каналам вдоль боковой грани мембранного пакета и, разделившись на множество фронтальных потоков, пос упает во все четные щелевые мембранные камеры. Обменная среда (например, кислород) входит в устройство через штуцер 4 и аналогичным

образом попадает во все нечетные мембранные щелевые ка.черы, расположенные между камерами, куда ноступает кровь. Кровь и обменная среда, находящиеся в соседних щелевых камерах, отделены друг от друга складками мембраны 7, через

которую и протекает обменный процесс. На выходе из щелевых мембраных камер каждое из веществ по всему фронту потока входит в систему отверстий 10, из которых образованы два ряда каналов выхода обменных сред из устройства. В конце этих

каналов ве цества проходят через сквозные пазы 15 крышек 1, попадают в клиновид- ны( трубки 16, из них в выходные штуцера 3 и 5.

Мембранное устройство предлагаемой конструкции для оксигенации крови, рассчитанное на скорость объемной подачи крови, 3,5 л/мин, обеспечение транспортирования кислорода в пределах 4-5 об.% имеет габаритные размеры 200X200X60 мм, массу 0,7 кг, количество мембранных складок 120. Величина зазора между соседними складками мембраны 0,25 мм, объем начальног о заполнения 400 см . Ленточная мембрана изготовлена из силиконизированной бумаги толщиной 0,05 мм. Нанесение рельефов контуров герметизации, элементов распределения потоков, опорных элементов выполнено методом трафаретной печати коагулянта с последующим локальным наращиванием латекса до нужной высоты. Материалом, из которого выполнены рельефы, является натуральный латекс (ревультекс), разрешенный к применению для медицинских изделий, контактирующих с кровью. Ширина контуров внешней герметизации 2,5 мм, максимальная щирина контуров внутренней герметизации 2,5 мм. Форма отверстий в складках мембраны круглая. Диаметр отверстий 2 мм, их количество в каждом из четырех рядов мембранной складки 60. Ширина сквозных пазов в крышках 3 мм, длина 180 мм. Крышки, клиновидные трубки и штуцера выполнены из полимера марки ДСТ-50.

Герметизация мембранного оксигенатора осуществляется путем механического сжатия или склеивания совмещенных в процессе сборки контуров герметизации цианокрилатным клеем. Стерилизация оксигенатора осуществляется радиационным способом.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает 6o. iee равномерное распределение обменны.ч сред но новерхности мембраны, за счет чего производительность устройства возрастает на 25- 30%. Процесс сборки этого мембранного устройства значительно упрощен, поскольку при сборке не требуется использование

0 специальных временных опорных приспособлений для склеивания совмещенных контуров внутренней герметизации.

Формула изобретения

1.Мембранное устройство по авт. св. № 1242168, отличающееся тем, что, с целью увеличения производите,льности путем повышения равномерности распределения обменных сред по поверхности мембраны, от0 верстия для подвода и отвода обменных сред выполнены рядами вдоль всего периметра каждой складки мембраны, причем два противоположных ряда отверстий каждой складки имеют контуры внутренней герметизации на одной ее стороне, а два других противоположных ряда - на другой стороне.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения сборки устройства, рельефы каждой стороны складок

п N eM6panb выполнены примыкающими к ря- отверстий, не имеющих контуров внутренней герметизации.

5

7.

Й5

/5

Z 77 7

W

5v / Г

19 7 7-4

фиг 5

фигЛ

// /J 7f 7

(.5

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для осуществления обменных процессов в крови. Цель изобретения - увеличение производительности путем повышения равномерности распределения сред по поверхности мембраны, а также упрощение сборки устройства. Устройство содержит крышку 1 со штуцерами 2-5, и кожух 6. Мембрана 7 складывается по линиям границ 8 между рельефами. Два противоположных ряда отверстий 10 каждой складки мембраны 7 имеют контуры внутренней герметизации 11. В центральной части рельефов размешены элементы 14 формирования потоков обменных сред. Рельефы каждой стороны складок мембраны 7 выполнены примыкающими к рядам отверстий 10, не имеющих контуров внутренней герметизации. Герметизацию устройства осуществляют путем механического сжатия или склеивания совмещенных в процессе сборки контуров герметизации цианокрилатным клеем. 1 3. п. ф-лы, 5 ил. i (Л Выход fffloSi Вход обменной среды 1В Выход обменной ереffi/ СО СО 4 4 СО Х Вход крови 1Ч