SE427619B - Filtreranordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8105850-5 Försök har även gjorts med seriekopplade resp. parallell- kopplade kamrar anordnade i ett och samma hölje. Se exempelvis US patent 4 038 l90. Även vid de i detta patent beskrivna konst- ruktionerna bör man dock ha svårigheter med att för speciellt hemofiltration eller plasmaferes erhålla tillräckligt högt tryck utan att riskera alltför högt tryck vid exempelvis igensättning av filtren.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ovannämnda problem löses enligt uppfinningen med hjälp av en filtreranordning för blod eller liknande ömtâliga vätskor med ett inlopp för nämnda vätska och ett utlopp för den filtre- rade och därmed förtjockade vätskan samt ett utlopp för filtrat- et, varvid filtreringen är anordnad att ske i två i serie kopp- lade kamrar, vilka åtminstone delvis bildas av ett semiperme- abelt membranmaterial, genom vilket filtreringen sker.

K Det kännetecknande för uppfinningen är härvid en mellan inloppet och utloppet för den filtrerade vätskan anordnad tryck- beroende överströmningsventil, som är anordnad att öppnas vid ett förutbestämt tryck.

Filtreranordningen enligt uppfinningen kan var av s.k. planfolietyp eller bestå av en i spiral lindad membranslang.

Företrädesvis är den dock av fibertyp, varvid de båda kamrarna kan vara anordnade i ett och samma hölje och vardera bildas av ett antal tunnväggiga fibrers invändiga utrymmen. Vid filtreran- ordningar av detta slag kan relativt höga tryck användas med bi- behållande av en liten risk för läckage genom membranrupturer.

De båda kamrarnas fibrer kan på konventionellt sätt vara ingjutna i två ändväggar av ett cylindriskt hölje, vilket utan- för dessa ändväggar uppbär ytterlock med nämnda inlopp och ut- lopp för den filtrerade vätskan. Det har härvid visat sig vara lämpligt att anordna dessa inlopp och utlopp i ett av ytterlock- .en åtskilda av en mellan intilliggande ändvägg och locket anord- nad tätning, vilken utgör nämnda tryckberoende överströmnings- ventil. En sådan princip möjliggör olika enkla konstruktionslös- ningar för överströmningsventilen.

Den kan exempelvis vara ringformad och anordnad väsentlig- en koncentriskt på ytterlockets insida tryckande mot intilligg- ande ändväggs yttersida. De i ändväggarna ingjutna fibrerna, som alltså mynnar på dessa väggars yttersida uppdelas på detta sätt i Lvñ grupper, vilka var för sig bildar ovannämnda Lvå knmrar.

För att icke tätningen skall täppa till några fibrer är lämpligen 10 15 20 25 30 35 8105850-5 en mothållsring ingjuten i ändväggen mittför tätningen.

En enkel konstruktion erhålles, om tätningen utgöres av en elas- tisk ring, trädd på en på ytterlockets insida fast anordnad styv fläns. Denna styva fläns kan härvid avbrytas av en eller flera portar, vilka på sin ena sida endast delvis täckes av den elastiska ringen, vilken emellertid helt, men eftergivligt täcker portarnas andra sida.

Företrädesvis utformas härvid den elastiska ringen med ett U-format tvärsnitt med en skänkel längre än den andra.

Alternativt kan tätningen bildas av en mellan ytterlocket och den intilliggande ändväggen anordnad fast ring, vilken uppvisar en eller flera radiella portar eller fönster, vilkas yttersida täckes av utan- på den fasta ringen trädd elastisk ring. Denna elastiska ring kan härvid vara anordnad i ett periferiellt spår i den fasta ringen." Genom ett lämpligt val av storlek resp. elasticitet för den elastiska ringen, kan man få nämnda portar eller fönster att öppna vid ett visst maximitryck, som alltså inte kan överskridas.

Lämpligen anordnas en elastisk tätningsring mellan ytterlocket och den fasta ringen, som i sin tur kan vara klistrad vid eller på annat sätt fäst vid intilliggande ändvägg eller den däri ingjutna Imothållsringen.

Enligt ett ytterligare alternativ kan tätningen bildas av en mellan ytterlocket och intilliggande ändvägg anordnad elastisk ring, vilken in- nefattartunnareväggpartier, som tätande ansluter sig mot varandra vid lägre tryck, men som är anordnade att âtskiljas vid högre tryck.

KORT BESKRIVING AV RITNINGARNA Uppfinningen beskrives närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, vilka såsom exempel visar några olika före- dragna utföringsformer av densamma.

Fig. l visar härvid en första utföringsform av filtreringsanord- ningen enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar en förstorad detalj ur fig. l Fig. 3 visar en andra utföringsform av uppfinningsföremålet.

Fig. 4 visar en förstorad detalj ur fig. 3.

Fig. 5 visar en tredje utföringsform av uppfinningsföremâlet.

Fig. 6 visar en förstorad detalj ur fig. 5.

Fig. 7 visar en fjärde utförinsform av uppfinningsföremålet. 10 15 20 25 30 35 8105850-5 Figurerna 8 och 9 slutligen visar ett snitt respektive en ändvy av en detalj ur fig. 7 i förstorad skala.

FUREDRAGNA UTFURINGSFDRMER AV UPPFINNINGSFUREMÅLET UTFURINGSFORM I D I fig. l visas såsom exempel en filtreranordning enligt uppfin- ningen innefattande ett hölje eller ett hus l med ett större antal fibrer anordnade som tvâ koncentriska buntar 2 resp. 3. Dessa fibrer är ingjutna i två ändväggar 4 resp. 5 och mynnar på dessa ändväggars yttersidor. Utanför ändväggarna 4 och 5 är på höljet l fäst ytterlock 6 resp. 7. Ytterlocket 6 är härvid försett med ett inlopp 8 och ett utlopp 9 för den filtrerade vätskan. Mellan dessa är en tryckberoende överströmningsventil lD anordnad. Denna ventils konstruktion visas i förstorad skala i fig. 2. Höljet l är vidare försett med ett utlopp ll för filtratet samt av tillverkningstekniska skäl med inlopp l2, som kan användas vid exempelvis spolning av fibrernas yttersidor.

I fig. 2 visas alltså i förstorad skala överströmningsventilen l0.

Denna består i det visade utföringsexemplet av en i ändväggen 4 ingjuten mothållsring l3, mot vilken en elastisk U-formad tätningsring l4 an- ligger med en tätningsvulst l5. Tätningsvulsten l5 visas i fig.2 i sin ursprungliga storlek, men är i praktiken i monterat tillstånd väsentligen helt inpressad i själva tätningsringen l4. Ringen l4 är trädd på en fast styv fläns l6 på ytterlockets 6 insida. Denna fasta fläns l6 är försedd med portar eller öppningar l7, som på sin ena sida är delvis täckta av flänsen 18 av den U-formade tätningsringen l4 och på sin andra sida helt täckta av denna rings andra fläns 19. Denna andra fläns är alltså längre och så elastisk, att den vikes utåt, när den på sin insida utsättes för ett lämpligt valt maximitryck. Härigenom för- hindras att blodet utsättes för hemolys.

UTFURINGSFORM II I figurerna 3 och 4 visas en alternativ utföringsform. Enär den i princip överensstämmer med den enligt figurerna l och 2 har samma hänvisningsbeteckningar använts men med tillägg av bokstaven 3, Med la betecknas alltså höljet och med 2a och 3a de koncentriskt an- 10 15 20 25 30 35 ordnade fiberbuntarna. På samma sätt betecknas ändväggen, i vilken dessa fibrer är ingjutna, med 4a och det där utanför anordnade ytter- locket med 6a. Detta ytterlock är försett med ett inlopp 8a och ett utlopp 9a för den filtrerade vätskan samt en däremellan anordnad överströmningsventil l0a.

Uverströmningsventilen l0a visas i större skala i figur 4. Den består av en i ändväggen 4a ingjuten mothållsring l3a, vid vilken en fast ring l4a är klistrad eller på annat lmpligt sätt fäst. Ringen l4a är försedd med radiella portar eller fönster l7a, vilkas yttre öppningar täckes av en elastisk ring l9a. Denna ring l9a är anordnad i ett periferiellt spår 20a, som löper runt ringens l4a yttersida: Ringen l4a är vidare försedd med ett yttre spår 2la med en däri anord- nad tätningsring 22a. Denna ring 22a tätar mot intilliggande ytterlock 6a. Konstruktionen enligt figurerna 3 och 4 fungerar på samma sätt sun' den enligt figurerna l och 2, d.v.s. vid ett visst maximalt tryck på insidan av ringen l4a öppnas portarna l7a genom en töjning av ringen l9a.

UTFÖRINGSFORM III I figurerna 5 och 6 visas en alternativ utföringsform, som även den i princip överensstämmer med de ovan beskrivna. Med anledning härav har samma hänvisningsbeteckningar använts, men med tillägg av bokstaven_b. Med lb betecknas alltså ett hölje och med 2b och 3b de däri inneslutna koncentriska fiberbuntarna. Dessa fiberbuntar är ingjutna i ändväggen 4b på ömse sidor av en tryckberoende överström- ningsventil l0b. Med 8b och 9b betecknas ett inlopp resp. ett utlopp i locket 6b.

'Uverströmningsventilen l0b visas i större skala i fig. 6. Liksom de ovan beskrivna överströmningsventilerna innefattarden en mothålls- ring l3b, som är ingjuten i ändväggen 4b. Mot mothållsringen anligger en elastisk tätningsring l4b, som är försedd med ett antal radiella portar eller öppningar l7b som innerst mynnar i en öppningsbar springa l7b'. Den elastiska ringen l4b är anordnad inklämd mellan mot- hållsringen l3b och det yttre locket 6b. Funktionen är densamma som 10 15 20 25 30 35 8105850-5 för de ovan beskrivna konstruktionerna. Vid ett visst maximitryck på insidan av ringen l4b öppnar sig läpparna l7b", så att springan l7b' vidgar sig och släpper igenom blodet eller eventuellt annan behandlad vätska.

UTFURINGSFORM IV I figurerna 7, 8 och 9 visas en alternativ utföringsform komplette- rad med medel för tillförsel av ersättningsvätska. Konstruktionen' överensstämmer i princip med de ovan beskrivna och har därför givits samma hänvisningsbeteckningar,men med tillägg av bokstaven 5, Höljet betecknas alltså med lc och fibrerna med 2c resp. 3c§ Pâ samma sätt betecknas ändväggarna med 4c resp. 5c och ytterlocken med 6c resp. 7c. Med 8c betecknas inloppet för blodet och med 9c dess utlopp. Med l0c betecknas överströmningsventilen, som här är tänkt att utgöras av' en enkel tunn vid locket6c fäst fläns, som elastiskt ger efter vid alltför höga tryck vid inloppet 8c. Med 8c' betecknas ett normalt pluggat inlopp motsvarande inloppet 8c. Detta inlopp 8c' underlättar eventuell genomspolning av fibrerna i samband med tillverkningen av anordningen. Med llc betecknas ett utlopp för filtratet och med l2c ett ytterligare motsvarande inlopp eller utlopp, som kan vara pluggat och som har samma funktion som inloppet 8c' vid tillverkningen av anordningen. ' i Konstruktionen enligt figur 7 skiljer sig från de ovan beskrivna främst genom ett inlopp 23c för tillförsel av ersättningsvätska mellan de båda av fibrerna 2c resp. 3c bildade kamrarna. Vidare är konstruk- tionen försedd med ett ytterligare inlopp 24c för tillförsel av ersätt- ningsvätska efter den av fibrerna Zc bildade kammaren. Ersättningsväts- kan tillföres via en slang 250, som tillsammans med ett kopplings- stycke 26c bildar en fördelningsventil. Från denna ventil ledes ersättningsvätskan via ledningarna 27c och 28c till inloppen 23c resp. 24c. Härvid kan vätskan passera ventiler 29c resp. 30c. Endera eller båda dessa ventiler kan vara reglerbara för att lämpliga mängder skall tillföras respektive inlopp. I princip är det dock tänkt att fördelningsventilen 25c-26c skall vara självreglerande. Så är den om 10 15 20 25 7 8105850-5 kanalerna 26c' resp. 26c" ges lämpliga dimensioner och om elasticiteten i slangen 25c väljes så att inloppsarean automa- tiskt ökas för den av kanalerna 26c' resp. 26c", som har största mottrycket.

I figurerna 8 och 9 visas kopplingsstycket 26c i större skalal Som synes är ändtappen 31c av kopplingsstycket försett med tvâ avfasningar 32c' resp. 32c" mittför mynningarna av kanalerna 26c' och 26c". När slangen 25c är trädd över änd- tappen 3lc sker alltså ett visst svagt flöde via dessa avfas- ningar. Sker härvid en tryckhöjning i antingen ledningen 27c eller ledningen 28c, erhålles en sträckning av slangen 25c mitt- för motsvarande avfasning, så att genomströmningsarean ökar, vilket möjliggör ett väsentligen oförändrat flöde.

INDUSTRIELL TILLÄMPNING Såsom framgår av det ovanstående är uppfinningen främst avsedd att utnyttjas för framställning av membranfiltreranord- ningar för hemofíltration och plasmaferes samt liknande medi- cinsk användning. Det står dock klart för fackmannen, att upp- finningen även kan tillämpas vid andra tillfällen, när filtre- ring önskas under ett relativt högt tryck, som dock måste maxi- meras.

Uppfinningen är för övrigt icke inskränkt enbart till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Jämför för övrigt även den sam- tidigt härmed inlämnade patentansökan med nr 8l.0585l-3 (patent nr 425 216), som är inriktad på en vidareutveckling av sättet att tillföra ersättningsvätska.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 35 40 8105850-5 CO PATENTKRAV l. Filtreranordning för blod eller liknande ömtåliga väts- kor med ett inlopp (8) för nämnda vätska och ett utlopp (9) för den filtrerade och därmed förtjockade vätskan samt ett utlopp (11) för filtratet, varvid filtreringen är anordnad att ske i tvâ i serie kopplade kamrar (2, 3), vilka åtminstone delvis bildas av ett semipermeabelt membranmaterial, genom vilket filtreringen sker, k ä n n e t e c k n a d av en mellan in- loppet (8) och utloppet (9) för den filtrerade vätskan anordnad tryckberoende överströmningsventil (10), som är anordnad att öppnas vid ett förutbestämt tryck.

2. Filtreranordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de båda kamrarna (2, 3) är anordnade i ett och samma hölje (1) och vardera bildas av ett antal tunnväggiga fibrers (2, 3) invändiga utrymmen.

3. Filtreranordning enligt krav 2, varvid de båda kamrar- nas fibrer (2, 3) är ingjutna i två ändväggar (4, 5) av ett cylindriskt hölje (1), vilket utanför dessa ändväggar (4, 5) uppbär ytterlock (6, 7) med nämnda inlopp (8) och utlopp (9) för den filtrerade vätskan, k ä n n e t e c k n a d av att dessa inlopp (8) och utlopp (9) är anordnade i ett (6) av ytterlocken (6, 7) åtskilda av ett mellan intilliggande ändvägg och locket anordnad tätning (10), vilken utgör nämnda tryckberoende över- strömningsventil (10).

4. Filtreranordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d av att tätningen (10) är ringformad och anordnad väsent- ligen koncentriskt på ytterlockets (6) insida tryckande mot in- tilliggande ändväggs (4) yttersida.

5. Filtreranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att en mothållsring (13) är ingjuten i ändväggen (4) mittför tätningen (10).

6. Filtreranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att tätningen (10) utgöres av en elastisk ring (14), vilken är trädd på en på ytterlockets (6) insida fast anordnad styv fläns (16).

7. Filtreranordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den styva flänsen (16) avbrytes av en eller flera portar (17), vilka på sin ena sida endast delvis täckas av den elas- tiska ringen (14), vilken helt men eftergivligt täcker portarnas andra sida. e1osaso-5

8. Filtreranordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d 9 av att den elastiska ringen (14) har ett U-format tvärsnitt med en skänkel (19) längre än den andra (18).

9. Filtreranordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d av att tätningen bildas av en mellan ytter- locket (6a) och den intilliggande ändväggen (4a) anordnad fast ring (lha), vilken uppvisar en eller flera radiella portar (17a) vilkas ytteraida täckes av en utanpå den fasta ringen (lha) trädd elastisk ring.

10. Filtreranordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k- n a d av att den elastiska ringen (19) är anordnad i ett peri- feriellt spår (20a) i den fasta ringen (14a).

11. ll. Filtreranordning enligt krav 9 eller 10, k ä n n e- t e c k n a d av en mellan ytterlocket (óa) och den fasta ringen (l4a) anordnad elastisk tätningsring (2la).

12. Filtreranordning enligt något av kraven 9-ll, k ä n- n e t e c k n a d av att den fasta styva ringen (14a) är klist- rad eller på annat sätt fäst vid intilliggande ändvägg (48) eller den däri ingjutna mothållsringen (13a).

13. Filtreranordning enligt krav h eller 5, k ä n n e- t e c k n a d av att tätningen (10b) bildas av en mellan ytterlocket och intilliggande ändvägg anordnad elastisk ring (l4b), vilken innefattar tunnare väggpartier (l7b", l7b'*), som tätande ansluter sig mot varandra vid lägre tryck, men som är anordnade att åtskiljas vid högre tryck.