DE2603560A1 - DEVICE FOR EXCHANGING SUBSTANCES BETWEEN TWO FLUIDS - Google Patents

DEVICE FOR EXCHANGING SUBSTANCES BETWEEN TWO FLUIDS

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DE2603560A1
DE2603560A1 DE19762603560 DE2603560A DE2603560A1 DE 2603560 A1 DE2603560 A1 DE 2603560A1 DE 19762603560 DE19762603560 DE 19762603560 DE 2603560 A DE2603560 A DE 2603560A DE 2603560 A1 DE2603560 A1 DE 2603560A1
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housing
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dialysate
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Yasushi Joh
Yoshihiro Makuta
Masahiro Yamazaki
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    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Description

P at ent anme1dungP at ent notice

Vorrichtung zum Austauschen von Stoffen zwischen zwei ITuden Device for exchanging materials between two shops

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit durchlässigen hohlen Fasern, bei der eine Durchdringungszone in einem Gehäuse ein Bündel aus hohlen Fasern enthält, und bei der bestimmte Stoffe selektiv durch die durchlässigen Wände der hohlen Fasern gebildete Membranen durchdringen können, und zwar zwischen einem die Lücken zwischen den Fasern des Bündels durchströmenden Flud und einem die hohlen Fasern durchströmenden zweiten Flud, Hierbei kann der DurchdringungsVorgang eine Osmose, eine Dialyse, eine Ultrafiltration, eine umgekehrte Osmose o.dgl. darstellen.The invention relates to a device with permeable hollow fibers having a penetration zone in a housing contains a bundle of hollow fibers, and in which certain substances are selectively passed through the permeable walls of the hollow Fibers formed membranes can penetrate, between one of the gaps between the fibers of the bundle flowing through the fluid and a second fluid flowing through the hollow fibers Osmosis, dialysis, ultrafiltration, reverse osmosis or the like. represent.

Eine auf bekannte Weise ausgebildete Vorrichtung mit durchlässigen Hohlfasern wird z.Bo bei einer künstlichen Niere zur Dialyse von Blut benutzt, bei der toxische Stoffe aus dem Blut eines Patienten entfernt werden, der an einem Nierenversagen oder einer Vergiftung leidet» Ferner werden solche Vorrichtungen bei künstlichen Lungen benutzt, bei denen Sauerstoff und Kohlendioxid miteinander ausgetauscht werden, um den Sauerstoffgehalt des Blutes zu erhöhen.A device designed in a known manner with permeable hollow fibers is used, for example , in an artificial kidney for dialysis of blood, in which toxic substances are removed from the blood of a patient suffering from kidney failure or poisoning. Furthermore, such devices are used in artificial lungs used, in which oxygen and carbon dioxide are exchanged with each other to increase the oxygen content of the blood.

Um den Stand der Technik näher zu kennzeichnen, wird im folgenden als Beispiel zunächst eine auf bekannte Weise ausgebildete Vorrichtung mit durchlässigen Hohlfasern beschriebeneIn order to characterize the state of the art in more detail, an example which is designed in a known manner is first used below Device with permeable hollow fibers described

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Fig«, 1 zeigt einen zur Benutzung als künstliche Niere geeigneten, insgesamt mit 10 bezeichneten Blutdialysator mit Hohlfasern von bekannter Konstruktion, der ein zylindrisches Gehäuse 1 besitzt, das z.B. aus einem Kunstharz besteht und an beiden Enden offen ist. Das Gehäuse 1 ist am oberen und unteren Ende mit sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitten 37 und 38 von größerem Durchmesser versehen. An diese erweiterten Abschnitte 38 und 37 sind ein Einlaßrohr 2 bzw. ein Auslaßrohr 3 für das . DialysatFig «, 1 shows a suitable for use as an artificial kidney, overall with 10 designated blood dialyzer with hollow fibers of known construction, which has a cylindrical housing 1, which consists e.g. of a synthetic resin and is open at both ends. The housing 1 is at the top and bottom End provided with adjoining cylindrical sections 37 and 38 of larger diameter. To this extended Sections 38 and 37 are an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3 for the. Dialysate

so angeschlossen, daß sie einander diametral gegenüberliegen. An ihren äußeren Enden sind die erweiterten Gehäuseabschnitte 37 und 38 jeweils mit einem Außengewinde 8 versehen.connected so that they are diametrically opposite each other. At their outer ends are the expanded housing sections 37 and 38 each provided with an external thread 8.

Eine in dem Gehäuse 1 vorhandene Durchdringungszone 25 wird von einem Hohlfaserbündel 6 ausgefüllt, das sich aus zahlreichen eng aneinanderliegenden Hohlfasern 5 zusammensetzt, die Z0B0 aus Zellulose bestehen und im wesentlichen ebenso lang sind wie das Gehäuse 1. Normalerweise enthält das Faserbündel 6 etwa 10 000 bis 15 000 Hohlfasern 5 mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm· Die gesamte Membranflache der Hohlfasern 5» die für eine Dialyse zur Verfügung steht, beträgt hierbei etwa 1 m2.An existing in the housing 1. penetration zone 25 is filled by a hollow fiber bundle 6, which is composed of numerous closely spaced hollow fibers 5, the Z 0 B 0 are made of cellulose and are substantially as long as the housing 1. Normally, 6 contains the fiber bundle about 10,000 to 15,000 hollow fibers 5 with a diameter of about 0.3 mm · The total membrane area of the hollow fibers 5 »which is available for dialysis is here about 1 m 2 .

Die Endabschnitte des Faserbündels 6 sind mit einem Vergußmaterial 7 vergossen, bei dem es sich z„B0 um Polyurethan, ein Silikonharz oder ein Epoxidharz handelt. Gemäß Fig. 1 stehen obere und untere Abdeckscheiben 13 in Berührung mit den äußeren Randabschnitten der oberen bzw. der unteren Stirnfläche des Vergußmaterials 7 im oberen bzw. unteren Ende des Gehäuses 1« Ferner sind eine obere Überwurfmutter 17 und eine untere Überwurfmutter 18 mit Innengewinde 21 vorhanden, die auf die Außengewinde 8 aufgeschraubt sind, so daß das Vergußmaterial 7 und die Abdeckscheiben 13 zwischen den betreffenden Enden des Gehäuses 1 und nach innen ragenden Flanschen 19 der Überwurfmuttern 17 und 18 festgehalten werden, um das Bündel 6 aus Hohlfasern 5 an beiden Enden des Gehäuses 1 fest-The end portions of the fiber bundle 6 are sealed with a potting material 7, which is z "B 0 is polyurethane, a silicone resin or an epoxy resin. According to FIG. 1, upper and lower cover disks 13 are in contact with the outer edge portions of the upper and lower end faces of the potting material 7 in the upper and lower end of the housing 1, respectively which are screwed onto the external thread 8 so that the potting material 7 and the cover disks 13 are held between the respective ends of the housing 1 and inwardly protruding flanges 19 of the union nuts 17 and 18 to the bundle 6 of hollow fibers 5 at both ends of the housing 1

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zulegen. Die oberen und unteren Enden der Hohlfasern 5 sind so zugeschnitten, daß sie in Fluchtung mit den glatten oberen und unteren Stirnflächen des Vergußmaterials 7 stehen. Die Überwurfmuttern 17 und 18 bestehen zoB. aus einem Kunstharz.gain. The upper and lower ends of the hollow fibers 5 are cut so that they are in alignment with the smooth upper and lower end faces of the potting material 7. The union nuts 17 and 18, for example, consist o of a synthetic resin.

An die oberen und unteren Abdeckscheiben 13 schließen sich ein Bluteinlaßrohr 14 bzw«, ein Blutauslaßrohr 15 an. Die mittleren Abschnitte 13A der Abdeckscheiben 13 sind längs der Achse der Vorrichtung 10 so angeordnet, daß sie nahe dem Einlaßrohr 14 und dem Auslaßrohr 15 jeweils eine runde Kammer 20 abgrenzen, die in Verbindung mit den Kanälen der Hohlfasern 5 steht.A blood inlet pipe 14 and / or a blood outlet pipe 15 are connected to the upper and lower cover disks 13. The middle ones Portions 13A of the cover disks 13 are arranged along the axis of the device 10 so that they are close to the inlet pipe 14 and the outlet pipe 15 each delimit a round chamber 20 which is in communication with the channels of the hollow fibers 5.

Soll Blut mit Hilfe der Vorrichtung 10 dialysiert werden, wird das Dialysat 35 dem Gehäuse 1 über das Einlaßrohr 2 zugeführt, während das zu dialysierende Blut 36 von einer Arterie des Patienten aus dem Gehäuse 1 über das Einlaßrohr 14 zugeführt wird. Das Dialysat 35 wird in einem Ringraum 22 innerhalb der Gehäuseerweiterung 38 verteilt und strömt dann in die Lücken des Bündels 6 aus Hohlfasern 5 ein. In diesen Lücken strömt das Dialysat 35 von unten nach oben zwischen den Hohlfasern 5 hindurch zu einem durch die Gehäuseerweiterung 37 gebildeten Ringraum 23, um das Gehäuse 1 dann über das Auslaßrohr 3 zu verlassene Das Blut 36 wird dagegen auf die öffnungen an den oberen Enden der Hohlfasern 5 verteilt, da es von der Mündung 24 des Einlaßrohrs 14 aus in die obere Kammer 20 eintritt. Das Blut 36 strömt im Gegenstrom zu dem Dialysat 35 von oben nach unten durch die Hohlfasern 5, um das Gehäuse 1 schließlich über die unteren Öffnungen der Hohlfasern 5» die untere Kammer 20 und das Auslaßrohr 15 wieder zu verlasseneIf blood is to be dialyzed with the aid of the device 10, the dialysate 35 is fed to the housing 1 via the inlet tube 2, while the blood 36 to be dialyzed is supplied from an artery of the patient from the housing 1 via the inlet tube 14 will. The dialysate 35 is distributed in an annular space 22 within the housing extension 38 and then flows into the gaps of the bundle 6 of hollow fibers 5 a. In these gaps, the dialysate 35 flows from bottom to top between the hollow fibers 5 through to an annular space 23 formed by the housing extension 37, and then around the housing 1 via the outlet pipe 3 The blood 36, on the other hand, is directed to the openings the upper ends of the hollow fibers 5 because it enters the upper chamber 20 from the mouth 24 of the inlet tube 14. The blood 36 flows in countercurrent to the dialysate 35 from top to bottom through the hollow fibers 5 to the housing 1 finally the lower chamber 20 and the outlet pipe 15 can be left again via the lower openings of the hollow fibers 5

Das Blut 36 wird durch die Membranwände der Hohlfasern 5 infolge der Wirkung des Dialysats 35 dialysiert0 Auf diese Weise ist es möglich, Stoffwechselschlacken, z.B0 Harnstoff, Harnsäure und Kreatinin, aus dem Blut 36 in das Dialysat 35 zu überführen. Das gereinigte Blut 36 entweicht aus dem Gehäuse 1 und wird dem Patienten über eine Vene wieder zugeführt0 WirdThe blood 36 is through the membrane walls of the hollow fibers 5 due to the action of the dialysate 35 dialyzed 0 In this way it is possible, for example, to transfer metabolic waste 0 urea, uric acid and creatinine from the blood 36 in the dialysate 35th The purified blood 36 from escaping from the housing 1 and the patient through a vein returned to 0 If

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das Dialysat 35 über das Auslaßrohr 3 abgepumpt, steht es im Vergleich zu dem Blut 36 unter einem Unterdruck, so daß zwischen dem Dialysat 35 und dem Blut 36 eine Ultrafiltration herbeigeführt wird, um überschüssiges Wasser aus dem Blut zu entfernen.the dialysate 35 is pumped out via the outlet pipe 3, it is compared to the blood 36 under a negative pressure, so that between the dialysate 35 and the blood 36 an ultrafiltration is brought about to remove excess water from the blood.

Bei dem Blutdialysator 10 bilden die Hohlfasern 5 eine relativ große wirksame Membranfläche, und daher kann man diese Vorrichtung kleiner ausbilden als die bekannten Dialysatoren, bei denen Rohrschlangen oder plattenförmige Membranen vorhanden sindo Infolgedessen ist es möglich, das von der Vorrichtung aufzunehmende Blutvolumen zu verkleinern, was sich bei der Dialyse für den Patienten günstig auswirkte Außerdem läßt sich die Vorrichtung 10 leichter handhaben, und die Hohlfasern 5 halten dem Druck besser stand, und sie sind für eine Ultrafiltration besser geeigneteIn the blood dialyzer 10, the hollow fibers 5 form a relatively large effective membrane area, and therefore this device can be used make them smaller than the known dialyzers, in which pipe coils or plate-shaped membranes are present sindo As a result, it is possible to reduce the volume of blood to be taken up by the device, which is the case with the Dialysis had a beneficial effect on the patient In addition, the device 10 and the hollow fibers 5 are easier to handle withstand the pressure better, and they are more suitable for ultrafiltration

Zwar bietet der Dialysator 10 die genannten Vorteile, weshalb er in neuerer Zeit zunehmend Aufnahme gefunden hat, doch haften ihm bestimmte Nachteile an, auf die im folgenden näher eingegangen wird οAlthough the dialyzer 10 offers the advantages mentioned, which is why it has been increasingly accepted in recent times, it still adheres certain disadvantages, which will be discussed in more detail below ο

Da die Hohlfasern 5 des etwa 10 000 bis 15 000 Fasern enthaltenden Bündels in dem Gehäuse 1 fest aneinanderliegen, ist es schwierig zu erreichen, daß das Dialysat 35 gleichmäßig alle Teile des Bündels 6 durchsetzto Versuche haben gezeigt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Dialysats im Bereichs des Umfangs des Bündels 6 nahe der Innenwand des Gehäuses höher ist, und daß die Geschwindigkeit der Dialyse im mittleren Teil des Bündels außerordentlich niedrig isto Ferner wurde festgestellt, daß sich an den Außen- und Innenflächen der Hohlfasern 5 Grenzschichten ausbilden, durch die der Wirkungsgrad der Dialyse herabgesetzt wird.Since the hollow fibers 5 of the bundle containing approximately 10,000 to 15,000 fibers lie tightly against one another in the housing 1, it is difficult to achieve that the dialysate 35 uniformly penetrates all parts of the bundle 6 circumference of the bundle 6 near the inner wall of the housing is higher, and that the rate of dialysis of the bundle in the central part is extremely low o It was also found that 5 boundary layers forming the outer and inner surfaces of the hollow fibers through which the efficiency of the Dialysis is decreased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit durchlässigen Hohlfasern zu schaffen, bei der in einem GehäuseThe invention is based on the object of creating a device with permeable hollow fibers in which in a housing

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mindestens eine Zone von größerem Querschnitt vorhanden ist, um eine im folgenden als "Querstrom11 bezeichnete Strömungskomponente derart zu erzeugen, daß sich der Strom quer zu dem Bündel aus Hohlfasern "bewegt, damit das Durchströmen des mittleren Teils des Faserbündels gefördert wird, und damit es möglich ist, die Grenzschichten auf der Oberfläche der Hohlfasern wirksam zu zerstören0 Ferner soll eine Vorrichtung der genannten Art geschaffen werden, bei der eine Zone mit vergrößertem Querschnitt vorhanden ist, die auf bestimmte Weise so geformt und dimensioniert ist, daß sich der genannte Querstrom ausbildet, bei der weiterhin der Querschnitt des Gehäuses eine solche Form hat, daß die Entstehung eines Querstroms gefördert wird, und bei der es schließlich möglich ist, ein Flud im Rücklauf durch das Gehäuse zu leiten, um die Durchlässigkeit zu erhöhen«.at least one zone of larger cross-section is present in order to generate a flow component hereinafter referred to as "cross flow 11 such that the flow moves transversely to the bundle of hollow fibers" so that the flow through the central part of the fiber bundle is promoted, and thus it is possible, the boundary layers to destroy effectively on the surface of the hollow fibers 0 Furthermore, a device of said type is to be created is present in a zone of enlarged cross-section that is shaped in a particular way and dimensioned such that said cross-flow is formed , in which the cross-section of the housing has such a shape that the creation of a cross flow is encouraged, and in which it is finally possible to return a fluid through the housing in order to increase the permeability «.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung mit durchlässigen Hohlfasern geschaffen worden, die ein Gehäuse mit einer Durchdringungszone aufweist, ferner ein mindestens in dieser Durchdringungszone angeordnetes Bündel aus Hohlfasern mit durchlässigen Wänden, mindestens ein Einlaßrohr zum Zuführen eines ersten Fludes zu dem Gehäuse derart, daß dieses Flud in die Räume zwischen den Hohlfasern eintreten kann, mindestens ein Auslaßrohr zum Abziehen des ersten Fludes aus dem Gehäuse, wobei mindestens ein Teil des Gehäuses in der Durchdringungszone im Vergleich zu dem Hohlfaserbündel einen vergrößerten Querschnitt hat, um zwischen dem Hohlfaserbündel und einer Wand des Gehäuses einen Raum abzugrenzen, in den mindestens ein Teil des ersten Fludes auf seinem Wege von dem Einlaßrohr zu dem Auslaßrohr eintreten kann, sowie eine Einrichtung zum Hindurchleiten eines zweiten Fludes durch die Hohlfasern derart, daß die Wände der Hohlfasern selektiv von bestimmten Stoffen durchdrungen werden können,,The invention provides a device for solving this problem has been created with permeable hollow fibers, which has a housing with a penetration zone, furthermore a at least a bundle arranged in this penetration zone made of hollow fibers with permeable walls, at least one inlet tube for supplying a first fluid to the housing such, that this fluid can enter the spaces between the hollow fibers, at least one outlet pipe for drawing off the first fluid from the housing, with at least a portion of the housing in the penetration zone compared to the hollow fiber bundle has an enlarged cross-section to define a space between the hollow fiber bundle and a wall of the housing, in which at least a portion of the first fluid can enter on its way from the inlet pipe to the outlet pipe, as well as one Means for passing a second fluid through the hollow fibers such that the walls of the hollow fibers selectively from certain substances can be penetrated,

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert« Es zeigt:The invention and advantageous details of the invention are described below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail «It shows:

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Fig. 1 einen teilweise als Ansicht gezeichneten Längsschnitt eines bekannten Blutdialysators für eine künstliche Niere;1 shows a longitudinal section, partially drawn as a view, of a known blood dialyzer for an artificial one Kidney;

Figo 2 eine teilweise auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eine r erfindungsgemäßen Vorrichtung in Gestalt eines liegend angeordneten Blutdialysators;Fig. 2 is a partially exploded perspective view Representation of a first embodiment a r device according to the invention in the form of a horizontally arranged blood dialyzer;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig0 2;Fig. 3 is a section along the line III-III in Figure 2 0;

Fig. 4A bis 4C jeweils einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Weiterbildung eines einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils einer Vorrichtung nach Fig. 2 oder Fig. 3, in der der Strömungsverlauf des Dialysats angedeutet ist;4A to 4C each show an enlarged partial section through a further development of an enlarged cross section having part of a device according to Fig. 2 or Fig. 3, in which the flow course of the Dialysate is indicated;

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Dialysationsrate bei Harnstoff und der Form eines Bndabschnitts des Teils mit vergrößertem Querschnitt veranschaulicht;Fig. 5 is a graph showing the relationship between the rate of dialysis of urea and the shape of a band portion of the enlarged cross-section part illustrates;

Figo 6 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Dialysationsrate bei Harnstoff und der Form eines anderen Endabschnitts des einen größeren Querschnitt aufweisenden Teils;6 is a graph showing the relationship between the dialysis rate for urea and the shape of another end portion of the larger cross-section part;

Fig. 7A bis 7F jeweils einen vergrößerten Teilschnitt durch einen größeren Querschnitt aufweisende Teile, auf die sich die Erfindung nicht bezieht, wobei jeweils die Strömungsrichtung des Dialysats angedeutet ist;7A to 7F each show an enlarged partial section through parts having a larger cross section to which the invention does not relate, the direction of flow of the dialysate being indicated in each case;

Fig0 8 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Wirkungsgrad der Dialyse einerseits und dem Molekulargewicht und der Strömungsgeschwindigkeit des Dialysats andererseits;Fig 0 8 is a graph illustrating the relationship between the efficiency of the dialysis one hand, and the molecular weight and the flow rate of the dialysate on the other hand;

Fig. 9 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem· Wirkungsgrad der Dialyse einerseits und dem Molekulargewicht und der Zirkulations-9 shows a graphic representation to illustrate the relationship between the degree of efficiency of dialysis on the one hand and the molecular weight and the circulation

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geschwindigkeit des Dialysats andererseits;speed of dialysate on the other hand;

Fig. 10 eine teilweise auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 2, bei der das Verfahren zum Zuführen und Abziehen des Dialysats abgeändert ist;Fig. 10 is a partially exploded perspective view Representation of a further development of the device according to FIG. 2, in which the method for feeding and withdrawing the dialysate is modified;

Figo 11A bis 11E jeweils einen vergrößerten Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils der Vorrichtung nach Fig. 2 bzwo Fig0 3, wobei die Strömungsrichtung des Dialysats angedeutet ist; O 11A to 11E are each an enlarged fragmentary section or o 0 Figure 3, wherein the direction of flow of the dialysate is indicated by FIG an alternative embodiment of an enlarged cross section comprising part of the apparatus of FIG. 2;

Figo 12 und 13 jeweils einen Längsschnitt einer Weiterbildung einer Vorrichtung nach Fig. 2 oder Figo 3» bei der das Gehäuse allgemein sinuswellenförmig gekrümmte Wände besitzt;12 and 13 each show a longitudinal section of a further development a device according to FIG. 2 or FIG. 3, in which the housing is curved in a generally sinusoidal wave shape Owns walls;

Fig. 14 und 15 jeweils einen vergrößerten Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform eines einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils einer Vorrichtung nach Fig. 2 oder 3;14 and 15 each show an enlarged partial section through another embodiment of an enlarged one Cross-section having part of a device according to Figure 2 or 3;

Figo 16 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Blutdialysators;16 shows a longitudinal section through a second embodiment a blood dialyzer;

Fig. 17 einen Längsschnitt durch einen wichtigen Teil einer dritten Ausführungsform eines Blutdialysators;Fig. 17 is a longitudinal section through an important part of a third embodiment of a blood dialyzer;

Fig. 18 einen Längsschnitt durch einen wichtigen Teil einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig0 17»Fig. 18 is a longitudinal section through a major part of a further embodiment of the apparatus of FIG 0 17 »

Figo 19 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung in Gestalt eines stehenden Blutdialysators; 19 shows a longitudinal section through a fourth embodiment the invention in the form of a standing blood dialyzer;

Fig. 20 einen Schnitt längs der Linie XX-XX in Figo 19;FIG. 20 shows a section along the line XX-XX in FIG. 19; FIG.

Fig. 21 bis 23 jeweils eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Dialysations-FIGS. 21 through 23 are each a graphical representation for illustrative purposes the relationship between dialysis

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rate und der Form der Durchdringungszone;rate and shape of the penetration zone;

Fig. 24 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 19;24 shows a partially broken away perspective illustration of a further development of the device according to Figo 19;

Fig. 25 eine teilweise auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Blutdialysators;25 is a partially exploded perspective view Illustration of a fifth embodiment of a blood dialyzer;

Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie XXVI-XXVI in Fig. 25;FIG. 26 shows a section along the line XXVI-XXVI in FIG. 25; FIG.

Fig. 27 und 28 jeweils einen teilweise als Ansicht gezeichneten Längsschnitt einer "Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 25;27 and 28 each show a longitudinal section, partially drawn as a view, of a "further development of the device." according to Fig. 25;

Fig. 29A bis 29H jeweils einen Querschnitt einer Weiterbildung eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 29A to 29H each show a cross section of a further development of a housing of a device according to the invention;

Fig. 30 bis 33 jeweils eine perspektivische Darstellung bzw. einen Längsschnitt einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 25;30 to 33 each show a perspective illustration or a longitudinal section of a further development of the device according to Fig. 25;

Fig. 34 einen Schnitt längs der Linie XXXIV-XXXIV in Figo 33; Fig. 35 einen Schnitt längs der Linie XXXV-XXXV in Fig. 33;FIG. 34 is a section along the line XXXIV-XXXIV in FIG o 33; 35 shows a section along the line XXXV-XXXV in FIG. 33;

Fig. 36 einen Querschnitt einer Weiterbildung des Gehäuses der Vorrichtung nach Fige 25;FIG. 36 is a cross section of a further embodiment of the housing of the device of Figure 25 e;

Figo 37 eine teilweise auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines Blutdialysators; 37 is a partially exploded perspective view Illustration of a sixth embodiment of a blood dialyzer;

Fig. 38 einen Schnitt längs der Linie XXXVIII-XXXVIII in Fig. 37;38 shows a section along the line XXXVIII-XXXVIII in FIG. 37;

Fig. 39 die teilweise als Schnitt längs der Linie XXXIX-XXXIX in Fig. 37 gezeichnete Vorderansicht der Vorrichtung nach Figo 37;39 the partially as a section along the line XXXIX-XXXIX FIG. 37 shows a front view of the device according to FIG. 37;

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Figo 40 die teilweise als Längsschnitt gezeichnete Vorderansicht einer Weiterbildung des einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils der Vorrichtung nach Fig. 37;40 shows the front view, partially drawn as a longitudinal section, of a further development of the one enlarged A cross-sectional part of the device according to FIG. 37;

Figo 41 einen teilweise als Ansicht gezeichneten Teilschnitt eines wichtigen Abschnitts einer anderen Weiterbildung des einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils der Vorrichtung nach Figo 37;41 shows a partial section, partially drawn as a view, of an important section of another further development of the part of the device according to FIG. 37 having an enlarged cross section;

Figo 42 die Vorderseite eines wichtigen Teils einer anderen Weiterbildung des einen vergrößerten Querschnitt aufweisenden Teils der Vorrichtung nach Fig. 37;Fig. 42 the front of an important part of another Further development of the part of the device according to FIG. 37 having an enlarged cross section;

Figo 43 eine teilweise auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 37;43 is a partially exploded perspective view Representation of a further development of the device according to FIG. 37;

Fig. 44 die teilweise als Schnitt gezeichnete Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 43;FIG. 44 shows the partially sectioned front view of the device according to FIG. 43; FIG.

Fig. 45 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Stirnansicht der Vorrichtung nach Figo 44;'FIG. 45 is a partially-drawn as a sectional end view of the device according to Fig o 44; '

Fig. 46 einen Querschnitt längs der Linie XXXXVI-XXXXVI in Fig. 44;Fig. 46 is a cross-section along the line XXXXVI-XXXXVI in Fig. 44;

Figo 47 die teilweise als Schnitt gezeichnete Vorderansicht einer anderen Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37;47 shows the partially sectioned front view of another further development of the device Fig. 37;

Fig. 48 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 47;FIG. 48 shows a partially sectioned front view of the device according to FIG. 47; FIG.

Fig» 49 einen Schnitt längs der Linie XXXXIX-XXXXIX in Figo47;Figure "49 is a section along the line XXXXIX-XXXXIX in figure 47 o;

Figo 50 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer anderen Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 37;50 is an exploded perspective view another development of the device according to FIG. 37;

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Figo 51 einen Schnitt längs der Linie XXXXXI-XXXXXI in Figo50; undFigo 51 is a section along the line XXXXXI-XXXXXI in Fig o 50; and

Figo 52 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer anderen Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig» 37.FIG o 52 is an exploded perspective view of another embodiment of the device according to FIG »37th

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zum Gebrauch in Verbindung mit einer künstlichen Niere beschrieben, bei denen diejenigen Teile, welche den anhand von Fig. 1 beschriebenen Teilen der bekannten Vorrichtung 10 entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigen dürfte.The following are preferred embodiments of the invention described for use in connection with an artificial kidney, in which those parts which are based on Fig. 1 correspond to parts of the known device 10 described, each denoted by the same reference numerals are, so that a more detailed explanation should be unnecessary.

In Figo 2 bis 18 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In Figs. 2 to 18 is a first embodiment of the invention shown.

Figo 2 und 3 zeigt einen Blutdialysator 10 mit einem Gehäuse 1 von allgemein länglicher Querschnittsform, dessen Schmalseiten einen halbrunden Querschnitt haben» Die durch die Abdeckungen 13 abgegrenzten Kammern 20 haben eine ähnliche Querschnittsform wie das Gehäuse 1, doho die Kammern besitzen keine gewinkelten Ecken, in denen Blut stagnieren könnte, so daß das zu dialysierende Blut das Gehäuse 1 durchströmen kann, ohne Klumpen oder Gerinnsel zu bilden. Alternativ könnte das Gehäuse 1 einen elliptischen Querschnitt oder einen rechteckigen Querschnitt mit vier abgerundeten Ecken habene Bei einer weiteren Ausführungsform könnte ein quadratischer Querschnitt mit abgerundeten oder gewinkelten Ecken vorhanden sein.Figo 2 and 3 shows a blood dialyzer 10 having a housing 1 of generally elongate cross-sectional shape whose narrow sides have a semicircular cross-section "The volume defined by the covers 13 chambers 20 have a similar cross-sectional shape as the housing 1, d o h o the chambers do not have any angled Corners in which blood could stagnate so that the blood to be dialyzed can flow through the housing 1 without forming lumps or clots. Alternatively, the housing 1 could an elliptical cross section or a rectangular cross section with four rounded corners have e In another embodiment, a square cross section with rounded or angled corners could be present.

Die voneinander abgewandten Flachseiten 50 und 51 des Gehäuses 1 weisen jeweils mehrere Querschnittserweiterungen auf, die sich über die ganze Breite W dieser Flachseiten erstrecket Bei der hier beschriebenen Aus führungs form sind auf der Flachseite 50 drei Querschnittserweiterungen 52, 53 und 54 vorhanden, die durch Längsabstände d getrennt sind, und die andereThe flat sides 50 and 51 of the housing 1 facing away from one another each have a plurality of cross-sectional expansions that extends over the entire width W of these flat sides. In the embodiment described here, there are on the flat side 50 three cross-sectional enlargements 52, 53 and 54 present, which are separated by longitudinal distances d, and the other

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Flachseite 51 ist auf ähnliche Weise mit drei Querschnittserweiterungen 66, 67 und 68 versehen, die ebenfalls durch Abstände d getrennt sind. Gemäß Fig. 3 sind die oberen Querschnittserweiterungen 66, 67, 68 längs der Achse der Vorrichtung 10 mit den unteren Querschnittserweiterungen 52, 53» 54 abwechselnd angeordnete Alle sechs Querschnittserweiterungen haben die gleiche Form0 Betrachtet man Z0B0 die Querschnittserweiterung 67» ist ersichtlich, daß hierzu eine gekrümmte Wand 55 gehört, an die sich eine im wesentlichen ebene oder in einem geringen Ausmaß konkave Wand 56 anschließt. Die Länge der Querschnittserweiterung 67 entspricht gemäß Fig. 3 der Strecke D, die in der Längsrichtung des Bündels 6 aus Hohlfasern 5 gemessen wirdo Die Höhe der Querschnittserweiterung 67 entspricht der im rechten Winkel zur Längsachse des Faserbündels 6 gemessenen Strecke L. Das Faserbündel wird durch ebene Zwischenabschnitte 57 des Gehäuses 1 unterstützt, deren Länge jeweils der Strecke d entsprichtFlat side 51 is similarly provided with three cross-sectional enlargements 66, 67 and 68, which are also separated by distances d. Referring to FIG. 3, the upper cross-sectional enlargements 66, 67, 68 along the axis of the apparatus 10 with the lower cross-sectional enlargements 52, 53 »54 arranged alternately every six cross-sectional enlargements have the same shape 0 Considering Z 0 B 0 is the cross-sectional widening 67 'can be seen that this includes a curved wall 55, to which a substantially flat or to a lesser extent concave wall 56 is connected. The length of the cross-sectional widening 67 corresponds to FIG. 3, the distance D measured in the longitudinal direction of the bundle 6 of hollow fibers 5 o The amount of the cross-sectional widening 67 corresponding to the measured at right angles to the longitudinal axis of the fiber bundle 6 distance L. If the fiber bundle by flat intermediate sections 57 of the housing 1 supported, the length of which corresponds to the distance d

Die Querschnittserweiterungen 52, 53» 54, 66, 67 und 68 haben die Aufgabe, das Dialysat zu veranlassen, das Faserbündel 6 quer zu seiner Längsachse abwechselnd in der einen und der anderen Richtung zu durchströmeno Die Beziehungen zwischen der Länge D der Querschnittserweiterungen, der Querabmessung A 'des Faserbündels 6 und der Länge d der ebenen Unterstützungsabschnitte 57 entsprechen den folgenden Gleichungen:The cross-sectional extensions 52, 53 '54, 66, 67 and 68 have the task to cause the dialysate to flow through the fiber bundle 6 transverse to its longitudinal axis, alternately in the one and the other direction o the relationship between the length D of the cross-sectional enlargements, the The transverse dimension A 'of the fiber bundle 6 and the length d of the planar support sections 57 correspond to the following equations:

1/4 A < L < 4A .0.0.00000 (1)1/4 A <L <4A .0.0.00000 (1)

A < U < ιc- A A < Uc- A .0*000000. \^-) .0 * 000000. \ ^ -)

O < d <T JJ 0000.00000 \J>) ·O <d <T JJ 0000.00000 \ J>)

Es hat sich gezeigt, daß sich der Querstrom des Dialysats erheblich verstärken läßt, wenn die vorstehenden Gleichungen befriedigt werdeno Bei der Ausführungsform nach Fig„ 2 und 3 ist die Strecke L etwa gleich der Strecke A, die Strecke D ist etwa gleich 3A, und diese Strecke ist außerdem etwa gleich 2do It has been found that it is possible considerably enhance the cross-flow of the dialysate, if the above equations are satisfied o In the embodiment of Figure "2 and 3, the distance L approximately equal to the distance A, the distance D is approximately equal to 3A, and this distance is also approximately equal to 2d o

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Die ebenen Unterstützungsabschnitte 57 sind jeweils zwischen benachbarten Querschnittserweiterungen 66 und 67 bzw. 67 und 68 bzw. 52 und 53 bzw0 53 und 54 angeordnet.The planar support sections 57 are each arranged between adjacent cross-sectional enlargements 66 and 67 or 67 and 68 or 52 and 53 or 0 53 and 54.

Das Gehäuse 1 ist gemäß Fig. 3 links neben der Querschnittserweiterung 66 mit einem Auslaßrohr 28 zum Abgeben des Dialysats und rechts neben der Querschnittserweiterung 54 mit einem Einlaßrohr 27 zum Zuführen des Dialysats versehene An der Querschnittserweiterung 68 ist ein Eintrittsstutzen 64 zum Zurückleiten des Dialysats mit einem Zuführungsschlitz 88 ausgebildet oder lösbar befestigt, damit zurückgeleitetes Dialysat in tangentialer Richtung in die Querschnittserweiterung 68 eingeleitet werden kann. Mit dem Eintrittsstutzen 64 ist ein Eintrittsrohr 29 verbunden. Auf entsprechende Weise ist an der Querschnittserweiterung 52 ein Austrittsstutzen 65 für das im Kreislauf geführte Dialysat mit einem Eintrittsschlitz 87 ausgebildet oder lösbar befestigt, damit das erneut umgewälzte Dialysat abgeführt werden kann, das der Querschnittserweiterung 52 in tangentialer Richtung zugeführt wird. An dem Austrittsstutzen 65 ist ein Austrittsrohr 26 befestigte Da der Eintrittsstutzen 64 und der Austrittsstutzen 65 jeweils einen Schlitz 88 bzwo 87 und nicht etwa kreisrunde Öffnungen aufweisen, ist es möglich, das Dialysat laminar so durch das Faserbündel 6 zu leiten, daß es das Faserbündel abwechselnd in der einen und der anderen Richtung durchströmte An das Austrittsrohr 26 ist gemäß Fig. 2 eine Rückleitung 73 angeschlossen, die zu dem Eintrittsrohr 29 führt, und in die ein Rückschlagventil 74, eine Umwälzpumpe 75 und ein Durchflußregelventil 76 eingeschaltet sindo Die Umwälzpumpe 75 kann als Schleuderpumpe, Axialpumpe, Kolbenpumpe oder Zahnradpumpe ausgebildet sein.3, the housing 1 is provided with an outlet pipe 28 for dispensing the dialysate to the left of the cross-sectional widening 66 and on the right next to the cross-sectional widening 54 with an inlet pipe 27 for supplying the dialysate Feed slot 88 formed or detachably fastened so that returned dialysate can be introduced into the cross-sectional widening 68 in a tangential direction. An inlet pipe 29 is connected to the inlet connection 64. In a corresponding manner, an outlet connection 65 for the circulating dialysate with an inlet slot 87 is formed or releasably attached so that the recirculated dialysate, which is fed to the cross-sectional widening 52 in the tangential direction, can be removed. At the outlet port 65 is a discharge pipe 26 attached because the inlet connection 64 and outlet connection 65 each have a slot 88 or having o 87 and not approximately circular openings, it is possible that dialysate laminar so as to be guided by the fiber bundle 6 that the fiber bundle alternately flowed through in one direction and the other to the outlet pipe 26 is shown in FIG. 2 is a return line 73 is connected, which leads to the inlet pipe 29, and in which a check valve 74, a circulation pump 75 and a flow control valve are turned 76 o the circulation pump 75 can be designed as a centrifugal pump, axial pump, piston pump or gear pump.

An das Austrittsrohr 28 ist gemäß Fig„ 2 eine Rohrleitung 77 zum Abgeben des Dialysats angeschlossen. In die Leitung 77, die zu einem nicht dargestellten Dialysatabgabebehälter führt, sind ein Rückschlagventil 78 und ein Durchflußregelventil 79According to FIG. 2, a pipeline 77 is attached to the outlet pipe 28 connected to dispense the dialysate. In the line 77, which leads to a dialysate dispensing container, not shown, are a check valve 78 and a flow control valve 79

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eingeschaltete Mit dem Eintrittsrohr 27 ist gemäß Fig. 2 eine Speiseleitung 80 zum Zuführen von Dialysat verbunden, in die ein Rückschlagventil 81 und ein Durchflußregelventil 82 eingeschaltet sind, und die an einen nicht dargestellten Dialysat-Vorratsbehälter angeschlossen ist. Die Leitungen 73, 77 und bestehen aus einem Kunstharz, z.B. Polyvinylchloride Die Innenflächen dieser Leitungen können mit Silikon überzogen sein.switched on A feed line 80 for supplying dialysate is connected to the inlet pipe 27 according to FIG a check valve 81 and a flow control valve 82 are switched on, and connected to a dialysate reservoir, not shown connected. The lines 73, 77 and are made of a synthetic resin such as polyvinyl chloride. The inner surfaces these lines can be covered with silicone.

Wie erwähnt, hat das Gehäuse 1 einen länglichen Querschnitt, so daß die beiden Sndabschnitte des Faserbündels 6 und auch das Vergußmaterial 7 eine ähnliche längliche Querschnittsform besitzen,, Auch die beiden Abdeckungen 13 und die zugehörigen Befestigungsteile 17 und 18 haben eine der Form des Gehäuses 1 entsprechende Querschnittsform. Die beiden Enden des Gehäuses 1 sind auf ihrer Außenseite mit je einer Nut 70 versehen, und an den Innenflächen der Befestigungsteile 17 und 18 sind dazu passende Wulste 71 ausgebildet, so daß man die beiden Befestigungsteile auf die zugehörigen Enden des Gehäuses aufschieben kann, bis ihre Wulste 71 in die Nuten 70 einrasten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, um das Vergußmaterial 7 und die Abdeckungen 13 zwischen dem Gehäuse einerseits und den Befestigungsteilen 17 und 18 andererseits festzuhalten,, Haben die Enden des Gehäuses 1 und die Befestigungsteile 17 und 18 einen kreisrunden Querschnitt, kann man zwischen ihnen Gewindeverbindungen vorsehen. In diesem Fall paßt sich das Faserbündel 6 zwischen den Enden des Gehäuses 1 der Querschnittsform der Durchdringungszone 25 innerhalb des Gehäuses an, die einen länglichen Querschnitt hat, da das Faserbündel flexibel ist.As mentioned, the housing 1 has an elongated cross section, so that the two end sections of the fiber bundle 6 and also the potting material 7 have a similar elongated cross-sectional shape, also the two covers 13 and the associated Fastening parts 17 and 18 have a cross-sectional shape corresponding to the shape of the housing 1. The two ends of the case 1 are each provided with a groove 70 on their outside, and on the inner surfaces of the fastening parts 17 and 18 mating beads 71 are formed so that the two fastening parts can slide onto the associated ends of the housing until their bulges 71 snap into the grooves 70, as shown in Fig. 3, the potting material 7 and the covers 13 between the housing on the one hand and the fastening parts 17 and 18, on the other hand, the ends of the housing 1 and the fasteners 17 and 18 have one circular cross-section, threaded connections can be provided between them. In this case the fiber bundle fits 6 between the ends of the housing 1 of the cross-sectional shape of Penetration zone 25 within the housing, the one has an elongated cross-section, since the fiber bundle is flexible.

Zwischen der Breite W der Durchdringungszone 25 und ihrer Dicke A besteht vorzugsweise eine solche Beziehung, daß der Ausdruck W = kA, wobei k größer als 1, jedoch kleiner als 40 istο Im Hinblick darauf,daß eine möglichst starke Querströmung erzielt werden soll, liegt k zweckmäßig zwischen 1,5 und 20 und vorzugsweise zwischen 2 und 10o Die QuerschnittsflächeThe relationship between the width W of the penetration zone 25 and its thickness A is preferably such that the expression W = kA, where k is greater than 1 but less than 40 expediently between 1.5 and 20 and preferably between 2 and 10 o the cross-sectional area

2 der Durchdringungszone 25 beträgt etwa 15 bis 30 cm und kann2 of the penetration zone 25 is about 15 to 30 cm and can

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2
z.B. etwa 20 cm betragen. Die Hohlfasern 5 nehmen etwa 10 bis 60 VoI-^o der Durchdringungszone 25 und bei einer bestimmten Ausführungsform z.B. etwa 35 Vol-$ eino Daher, steht für das Dialysat in der Durchdringungszone 25 ein Raumanteil von etwa 40 bis 90 VoI-^ und in dem genannten Fall von etwa 65 VoI-^o zur Verfügung.
2
be about 20 cm, for example. The hollow fibers 5 take about 10 to 60 by volume of ^ o the penetration zone 25 and in a particular embodiment, for example, about 35 vol $ a o Therefore, stands for the dialysate in the penetration zone 25, a space ratio of about 40 to 90 by volume of ^ and the case mentioned of about 65 VoI- ^ o available.

Die Querschnittserweiterungen 52, 53» 54, 66, 67 und 68 haben zur Erzeugung der gewünschten Querströmung eine bestimmte Querschnittsform in der Längsrichtung, die im folgenden bezüglich der Querschnittserweiterung 67 anhand von Fig. 4A bis 4C beschrieben wird, wo verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind.The cross-sectional enlargements 52, 53 »54, 66, 67 and 68 have a specific cross-sectional shape in order to generate the desired cross-flow in the longitudinal direction, which is described below with reference to the cross-sectional enlargement 67 with reference to FIGS. 4A to 4C where various embodiments are shown.

In Fig. 4A bis 4C ist ein Punkt Q bezeichnet, an dem die gekrümmte Wand 55 der Querschnittserweiterung 67 den flachen Tragabschnitt 57 des Gehäuses 1 schneidet, bzw. an dem genauer gesagt die die Innenfläche der gekrümmten Wand 55 bestimmende Linie die die Innenfläche des ebenen Tragabschnitts 57 bestimmende Linie schneidet. Der Punkt R bezeichnet den Punkt, an dem die ebene Wand 56 der Querschnittserweiterung 67 den nächsten ebenen Tragabschnitt 57 des Gehäuses schneidet, bzw. an dem genauer gesagt die die Innenfläche der ebenen Wand 56 bestimmende Linie die die Innenfläche des ebenen Tragabschnitts bestimmende Linie schneidet. Der Punkt P liegt in der Mitte zwischen den Punkten Q und R0 Bei Fig. 4A handelt es sich um einen Schnitt längs einer Ebene, die durch die Längsachse des Faserbündels 6 und die Höhe der Querschnittserweiterung 67 bestimmt ist0 In dieser Ebene ist eine Linie A1 gezogen, die sich von dem Mittelpunkt P aus unter einem Winkel von 10 zu dem ebenen Tragabschnitt 57 nach links, d.h. in der Strömungsrichtung des Dialysats 35, erstreckt, und es ist eine weitere Linie A2 eingezeichnet, die von dem Mittelpunkt P aus unter einem Winkel von 20° zu dem ebenen Tragabschnitt 57 nach links verläufto Ferner ist in Fig. 4A an die gekrümmte Wand 55 an einem beliebig gewählten Punkt S' zwischen den Linien A1 und A2 eine Tangente B angelegt» Zwischen der Tangente B und der denIn FIGS. 4A to 4C, a point Q is designated at which the curved wall 55 of the cross-sectional expansion 67 intersects the flat support section 57 of the housing 1, or, more precisely, the line defining the inner surface of the curved wall 55 intersects the inner surface of the flat one Support section 57 defining line intersects. The point R denotes the point at which the flat wall 56 of the cross-sectional expansion 67 intersects the next flat support section 57 of the housing, or, more precisely, at which the line defining the inner surface of the flat wall 56 intersects the line defining the inner surface of the flat support section. The point P lies in the middle between the points Q and R 0. FIG. 4A is a section along a plane which is determined by the longitudinal axis of the fiber bundle 6 and the height of the cross-sectional enlargement 67 0 There is a line in this plane A1 drawn, which extends from the center point P at an angle of 10 to the flat support section 57 to the left, ie in the direction of flow of the dialysate 35, and another line A2 is drawn, which extends from the center point P from under a angle of 20 ° to the planar support portion 57 extends leftward o Further, 4A in FIG. applied to the curved wall 55 at an arbitrarily selected point S 'between the lines A1 and A2 a tangent B "between the tangent B, and the

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ebenen Tragabschnitt 57 bestimmenden Linie ist ein Winkel ot vorhandene Auf ähnliche Weise ist in die vorstehend genannte Ebene eine Linie C1 eingezeichnet, die sich von dem Mittelpunkt P aus unter einem Winkel von 10 zu dem ebenen Tragabschnitt 57 nach rechts entgegen der Strömungsrichtung des Dialysats 35 erstreckt, und es ist eine weitere Linie C2 eingezeichnet, die von dem Mittelpunkt P aus unter einem Winkel von 20° zu dem ebenen Tragabschnitt 57 nach rechts verläuftβ Schließlich ist eine weitere Tangente D an die ebene Wand 56 an einem beliebig gewählten Punkt T auf dieser Wand zwischen den Linien C1 und C2 angelegt. Zwischen der Tangente D und dem ebenen Tragabschnitt 57 ist ein Winkel θ vorhanden.In a similar way, a line C1 is drawn in the above-mentioned plane, which extends from the center point P at an angle of 10 to the flat support section 57 to the right against the flow direction of the dialysate 35 , and a further line C2 is drawn in, which extends from the center point P at an angle of 20 ° to the flat support section 57 to the right β Finally, there is a further tangent D to the flat wall 56 at an arbitrarily selected point T on it Wall created between lines C1 and C2. There is an angle θ between the tangent D and the planar support portion 57.

Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, daß sich eine Querströmung in einem sehr hohen Ausmaß erreichen läßt, wenn die Winkel ot und θ entsprechend den folgenden Gleichungen gewählt werden:Extensive studies have shown that there is a cross flow can be achieved to a very high degree if the angles ot and θ are chosen according to the following equations will:

30° < ot < 90° ..O.O...O. (4)30 ° <ot <90 ° ..O.O ... O. (4)

5° < θ < 80° ..„o.e.... (5)5 ° <θ <80 ° .. "o.e .... (5)

Werden Winkel gewählt, die in den genannten Bereichen liegen, wird das Ausmaß der "Kanalisierung11 des Dialysats 35 entlang der Wand des Gehäuses 1 wirksam eingeschränkt, so daß die Strömungskomponente des Dialysats, die sich quer zu dem Faserbündel 6 bewegt, vergrößert wird. Hierauf wird im folgenden anhand von Versuchsergebnissen näher eingegangen.If angles are chosen which lie in the stated ranges, the extent of the channeling 11 of the dialysate 35 along the wall of the housing 1 is effectively restricted, so that the flow component of the dialysate which moves transversely to the fiber bundle 6 is increased will be discussed in more detail below on the basis of test results.

Liegt der Winkel <* im Bereich von 45° bis 90°, lassen sich besondersgute Ergebnisse erzieleno Gemäß Fige 4A strömt das Dialysat 35 längs der Innenfläche der Querschnittserweiterung 67, um dann das Faserbündel 6 unter einem gewünschten Winkel zu seiner Längsachse zu durchqueren« Je näher sich der Winkel ot einem Winkel von 90° annähert, desto stärker wird die Querströmungskomponente des Dialysatso Da das Dialysat hierbei dasIf the angle <* in the range of 45 ° to 90 °, particularly good results can be achieved o Referring to FIG e 4A flows the dialysate 35 along the inner surface of the cross-sectional widening 67, then 6 to traverse the fiber bundle at a desired angle to its longitudinal axis " The closer the angle ot approaches an angle of 90 °, the stronger the cross-flow component of the dialysate o Since the dialysate here is the

60983 2/086860983 2/0868

- 16 - 7603560- 16 - 7603560

Faserbündel 6 abwechselnd in der einen und der anderen Achtung durchquert, ergibt sich eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Dialyse. Da der Dialysatstrom 35 auf die Außenflächen der Hohlfasern 5 auftrifft, entsteht außerdem eine Turbulenz, so daß es möglich ist, sich auf den Außenflächen der Hohlfasern bildende Grenzschichten zu zerstören,, Auf diese Weise lassen sich große Unterschiede bezüglich der Konzentrationswerte der betreffenden Stoffe zwischen den Außen- und Innenflächen der Hohlfasern aufrechterhalten, wodurch der Ablauf der Dialyse gefördert wird.Fiber bundle 6 alternately in one respect and the other crossed, there is an increase in efficiency dialysis. Since the dialysate flow 35 on the outer surfaces of the When hollow fibers 5 impinge, there is also turbulence, see above that it is possible to destroy boundary layers forming on the outer surfaces of the hollow fibers, leave this way there are large differences in the concentration values of the substances in question between the outer and inner surfaces of the Maintain hollow fibers, which promotes the flow of dialysis.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich ferner erzielen, wenn der winkel θ im Bereich von 5° bis 60° liegt. Gemäß Fig. 4A kann das von der vorausgehenden Querschnittserweiterung 54 kommende Dialysat zügig in die Querschnittserweiterung 67 eintreten, da ihm kein Widerstand entgegengesetzt wird. Die Strömungsrichtung des Dialysats wird entlang der Innenfläche der Querschnittserweiterung 67 geändert, und schließlich strömt das umgelenkte Dialysat in der Querrichtung durch das Faserbündel 6, wie es vorstehend beschrieben ist.Particularly good results can also be achieved if the angle θ is in the range from 5 ° to 60 °. According to Fig. 4A can that of the preceding cross-sectional expansion 54 incoming dialysate quickly enter the widened cross-section 67, since it is not opposed to any resistance. The direction of flow of the dialysate is changed along the inner surface of the cross-sectional enlargement 67, and finally flows the deflected dialysate in the transverse direction through the fiber bundle 6, as described above.

Da sich eine starke Querströmung erzielen läßt, wenn die Winkel <* und θ den vorstehenden Gleichungen (4) und (5) entsprechen, wird die Form der Querschnittserweiterung 67 vorzugsweise entsprechend diesen Gleichungen gewählt. Jedoch richtet sich das Ausmaß, in dem der Winkel oc zur Erzeugung einer Querströmung beiträgt, nach der Größe des Winkels Θ. Die Ergebnisse werden umso besser, je weiter sich der Winkel oc einem rechten Winkel annähert.Since a strong cross flow can be achieved if the angles <* and θ correspond to the above equations (4) and (5), the shape of the cross-sectional enlargement 67 is preferably selected in accordance with these equations. However, it is directed the extent to which the angle oc contributes to the generation of a cross flow, according to the size of the angle Θ. The results become the better, the further the angle becomes right Angle approximates.

Fig. 4B zeigt eine Ausführungsform, bei der die Winkel oc und θ den kleinsten Wert haben, der den Gleichungen (4) und (5) entspricht. Eine wirksame Querströmung läßt sich sogar bei der Anordnung nach Fig. 4B erzielen. Fig. 4C zeigt eine Ausführungsform, bei der die Winkel oc und θ entsprechend den Gleichungen (4) und (5) jeweils den größten Wert innerhalb des betreffenden Bereichs haben. Auch bei dieser Anordnung läßt sichFig. 4B shows an embodiment in which the angles oc and θ have the smallest value that corresponds to equations (4) and (5). An effective cross flow can even be found in the Achieve arrangement according to Fig. 4B. Fig. 4C shows an embodiment, at which the angles oc and θ according to equations (4) and (5) each have the largest value within the relevant Area have. With this arrangement, too, can

609832/0668609832/0668

. 17 _ 7603560. 17 _ 7603560

eine starke Querströmung erzielen.achieve a strong cross flow.

Die Winkel co und θ werden zwar durch die Tangenten B und D bestimmt, doch hat es sich gezeigt, daß die Form der Querschnitts erweite rung 67 zwischen der Linie A1 und dem ebenen Tragabschnitt 57 sowie zwischen der Linie C1 und dem zugehörigen ebenen Tragabschnitt 57 nur einen geringen Einfluß auf die Erzeugung einer Querströmung hat, so daß diese Teile der Querschnittserweiterung zoB. eine ebene, eine konkave oder eine konvexe Form erhalten können· Die Form der Querschnittserweiterung 67 ist zwischen den Linien A2 und C2 gegenüber dem Faserbündel 6 vorzugsweise konvex, so daß das Dialysat 35 zügig längs der Innenfläche der Querschnittserweiterung strömen und durch sie umgelenkt werden kanno The angles co and θ are determined by the tangents B and D, but it has been shown that the shape of the cross-sectional enlargement 67 between the line A1 and the planar support section 57 and between the line C1 and the associated planar support section 57 only has little influence on the generation of a transverse flow, so that these parts of the cross-sectional widening can have a flat, concave or convex shape, for example.The shape of the cross-sectional widening 67 is preferably convex between the lines A2 and C2 compared to the fiber bundle 6 so that the dialysate 35 can flow rapidly along the inner surface of the widened cross-section and can be deflected by it o

Gemäß Fig0 3 ist das Faserbündel 6 zwischen den oberen Querschnittserweiterungen 66, 67 und 68 einerseits und den unteren Querschnittserweiterungen 52, 53 und 54 andererseits angeordnet, die paarweise in der Längsrichtung gegeneinander versetzt sindo Somit neigt das aus einer Querschnittserweiterung austretende Dialysat 35 dazu, nach dem Durchqueren des Faserbündels 6 in die nächste gegenüberliegende Querschnittserweiterung einzutreten, so daß es das Faserbündel in dem Gehäuse 1 zügig abwechselnd in der einen und der anderen Richtung durchströmteReferring to FIG 0 3, the fiber bundle 6 between the upper cross-sectional enlargements 66, 67 and 68 on the one hand and the lower cross-sectional enlargements 52, 53 and 54 is located on the other hand, the offset in pairs in the longitudinal direction against each other Sindo Thus tends emerging from a cross-sectional widening dialysate 35 to be after the crossing of the fiber bundle 6 to enter the next opposite cross-sectional widening, so that it swiftly flowed through the fiber bundle in the housing 1 alternately in one and the other direction

Im folgenden ist ein Verfahren zum Betreiben eines Blutdialysators in Gestalt der ersten Ausführungsform 10 der Erfindung beschriebenοThe following is a method of operating a blood dialyzer in the form of the first embodiment 10 of the invention described ο

Frisches Dialysat 35 wird gemäß Fig. 2 dem Eintrittsstutzen über die Speiseleitung 80, das Rückschlagventil 81 und das Durchflußrege!ventil 82 von einem Dialysat-Vorratsbehälter aus zugeführt. Der Dialysatdurchsatz wird z.B. mit Hilfe des Ventils 82 auf einen Wert von etwa 200 ml/min eingeregelt«. Das Dialysat 35 wird dem Gehäuse 1 gemäß Fig. 3 über die Mündung 85 des Eintrittsstutzens 27 zugeführt, woraufhin es das Ge-Fresh dialysate 35 is shown in FIG. 2 the inlet connection Via the feed line 80, the check valve 81 and the flow control valve 82 from a dialysate storage container fed. The dialysate throughput is e.g. 82 adjusted to a value of about 200 ml / min «. That Dialysate 35 is fed to the housing 1 according to FIG. 3 via the opening 85 of the inlet connection 27, whereupon it is the

609832/0668609832/0668

- 18 häuse längs einer zickzackförmigen Bahn durchströmto - 18 houses along a zigzag path flowed through o

Sobald das Gehäuse 1 hinreichend mit Dialysat gefüllt ist, wird die Umwälzpumpe 75 in Betrieb gesetzt, so daß dem Gehäuse über die Speiseleitung 80 ständig weiteres Dialysat zugeführt wird. Somit ist die Dialysatmenge, die von dem Austrittsstutzen 28 je Zeiteinheit abgegeben wird, gleich dem Dialysatdurchsatz des Eintritts Stutzens 27. Das Dialysat wird über das Rückschlagventil 78 und das Durchflußregelventil 79 an einen nicht dargestellten Sammelbehälter abgegebeneAs soon as the housing 1 is sufficiently filled with dialysate, the circulating pump 75 is put into operation, so that the housing Further dialysate is continuously supplied via the feed line 80. This is the amount of dialysate that is discharged from the outlet port 28 is released per unit of time, equal to the dialysate throughput of the inlet port 27. The dialysate is via the check valve 78 and the flow control valve 79 delivered to a collecting container, not shown

Unter dem Einfluß der Umwälzpumpe 75 strömt das Dialysat 35 von dem Eintrittsstutzen 29 aus gemäß Fig. 2 von rechts nach links durch die Durchdringungszone 25, um dann über die Austrittsöffnung 87 und den Austrittsstutzen 26 zu der Rückumwälzleitung 73 zu gelangen,, Hierauf wird das Dialysat dem Gehäuse 1 über das Rückschlagventil 74, die Umwälzpumpe 75 und das Durchflußregelventil 76 sowie den Eintrittsstutzen 29 erneut zugeführt,, Die Durchsatzgeschwindigkeit des erneut umgewälzten Dialysats kann etwa 5000 ml/min betragen»The dialysate 35 flows under the influence of the circulation pump 75 from the inlet nozzle 29 according to FIG. 2 from right to left through the penetration zone 25 to then over the outlet opening 87 and the outlet connection 26 to the recirculation line 73, whereupon the dialysate is the housing 1 via the check valve 74, the circulation pump 75 and the flow control valve 76 and the inlet connection 29 again fed ,, The throughput speed of the recirculated Dialysate can be about 5000 ml / min »

Das Dialysat 35 tritt über die Eintrittsöffnung 88 gemäß Fig„3 zuerst in die Querschnittserweiterung 68 ein, um dann über die Innenfläche dieser Querschnittserweiterung zu strömen. Hierauf durchdringt das Dialysat das Faserbündel 6, um zu der Querschnittserweiterung 54 zu gelangen, da diese Querschnittserweiterung der Strömung einen geringeren Widerstand entgegensetzt als die Durchdringungszone 25. Nunmehr strömt das Dialysat längs der Innenfläche der Querschnittserweiterung 54, woraufhin es erneut das Faserbündel 6 durchströmte Ba die verschiedenen Querschnittserweiterungen in der Längsrichtung gegeneinander versetzt sind, folgt das Dialysat in dem Gehäuse insgesamt einer wellenförmigen Bahn, und es bewegt sich im Gegenstrom zu dem durch die Hohlfasern 5 strömenden Blut 36. Der Dialysatstrom weist eine erhebliche Querkomponente im rechten Winkel zur Längsachse des Faserbündels 6 auf.The dialysate 35 enters via the inlet opening 88 according to FIG. 3 first into the cross-sectional widening 68 in order to then flow over the inner surface of this cross-sectional widening. On that the dialysate penetrates the fiber bundle 6 in order to reach the widened cross-section 54, since this widened cross-section the flow opposes less resistance than the penetration zone 25. The dialysate now flows along the inner surface of the cross-sectional enlargement 54, whereupon it again flowed through the fiber bundle 6 Ba the various Cross-sectional enlargements are offset from one another in the longitudinal direction, the dialysate follows in the housing as a whole an undulating path, and it moves in countercurrent to the blood 36 flowing through the hollow fibers 5. The dialysate flow has a considerable transverse component at right angles to the longitudinal axis of the fiber bundle 6.

60983 2/086860983 2/0868

76035607603560

Da die Eintrittsöffnung 88 des Eintrittsstutzens 29 als Schlitz ausgebildet ist, der sich über die ganze Breite der Durchdringungszone 25 erstreckt, läßt sich ein gleichmäßiges Strömen des Dialysats gegenüber dem Faserbündel erzielen. Da auch die Mündung 57 des Austrittsrohres 26 einen sich über die ganze Breite der Durchdringungszone 25 erstreckenden Schlitz bildet, kann das Dialysat gleichmäßig gesammelt und aus dem Gehäuse 1 abgeführt werden, und daher werden alle Teile des Faserbündels von dem Dialysat in der Querrichtung durchströmt.Since the inlet opening 88 of the inlet connection 29 as a slot is formed, which extends over the entire width of the penetration zone 25, a uniform flow can be of the dialysate compared to the fiber bundle. Since the mouth 57 of the outlet pipe 26 extends over the whole Width of the penetration zone 25 forms extending slot, the dialysate can be uniformly collected and discharged from the housing 1, and therefore all parts of the fiber bundle the dialysate flows through in the transverse direction.

Das frische Dialysat 35 wird dem Gehäuse 1 über die Eintrittsöffnung 85 zugeführt und aus dem Gehäuse über die Austrittsöffnung 86 im wesentlichen mit der gleichen Durchsatzgeschwindigkeit abgeleitet. Der durch das Dialysat gebildete Querstrom, der von dem Eintrittsstutzen 27 ausgeht, trifft auf die Hohlfasern 5» so daß sich turbulente Strömungen ausbilden.The fresh dialysate 35 is supplied to the housing 1 via the inlet opening 85 and from the housing via the outlet opening 86 at essentially the same throughput rate derived. The cross-flow formed by the dialysate, which emanates from the inlet connector 27, hits the hollow fibers 5 »so that turbulent flows develop.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in dem Gehäuse 1 eine sehr wirksame Querströmung des Dialysats hervorgerufen, so daß die sich an den durch die Hohlfasern 5 gebildeten Membranen entwickelnden Grenzschichten durch die turbulente Strömung zerstört werden. Daher ist es in der erwünschten Weise möglich, einen erheblichen Unterschied bezüglich der Konzentration bestimmter Stoffe in dem Blut 36 und dem Dialysat 35 aufrechtzuerhalten, wobei die beiden Flüssigkeiten durch die Membranen getrennt gehalten werden. Daher läßt sich ein hoher Wirkungsgrad der Dialyse erreichen. Der durch das Dialysat gebildete Querstrom durchdringt mit hoher Geschwindigkeit den mittleren Teil des Faserbündels 6, so daß sich darin eine turbulente Strömung ausbildet. Die Strömungsgeschwindigkeit des den mittleren Teil des Faserbündels durchsetzenden Dialysats 35 kann erheblich höher sein als bei der bekannten Vorrichtung nach Fig. 1„According to the description above, a very effective cross-flow of the dialysate is produced in the housing 1, so that the boundary layers developing on the membranes formed by the hollow fibers 5 are caused by the turbulent flow be destroyed. Therefore, it is possible, as desired, to make a substantial difference in concentration certain substances in the blood 36 and the dialysate 35 with the two liquids being kept separate by the membranes. Therefore, a high Achieve dialysis efficiency. The cross-flow formed by the dialysate penetrates the at high speed middle part of the fiber bundle 6, so that a turbulent flow is formed therein. The flow rate of the The dialysate 35 passing through the middle part of the fiber bundle can be considerably higher than in the case of the known device according to Fig. 1 "

Wird die Rückumwälzgeschwindigkeit des Dialysats gesteigert, strömt das Dialysat erheblich schneller durch die Durchdrin-If the reverse circulation speed of the dialysate is increased, the dialysate flows considerably faster through the penetration

609832/UÖ68609832 / UÖ68

gungszone 25, so daß die auf den durch die Hohlfasern gebildeten Membranen entstehenden Grenzschichten in einem höheren Maße zerstört werden. Man kann das Ausmaß dieser Zerstörung der Grenzschichten durch entsprechendes Ändern der Rückumwälzgeschwindigkeit des Dialysats variieren.»supply zone 25, so that the boundary layers formed on the membranes formed by the hollow fibers to a greater extent be destroyed. One can measure the extent of this destruction of the boundary layers by changing the recirculation speed accordingly of the dialysate. "

Im folgenden wird auf die Beziehungen zwischen den Winkeln cc und θ und dem Wirkungsgrad der Dialyse anhand von Versuchsergebnissen näher eingegangen.In the following, the relationships between the angles cc and θ and the degree of effectiveness of the dialysis on the basis of test results.

Die Versuchsbedingungen waren wie folgt:The experimental conditions were as follows:

HohlfasernHollow fibers

Material: "Cuprophane" (Zellulose) Außendurchmesser (trocken): 247 Mikrometer Innendurchmesser (trocken): 215 Mikrometer Wirksame Länge: 190 mmMaterial: "Cuprophane" (cellulose) Outside diameter (dry): 247 micrometers Inside diameter (dry): 215 micrometers Effective length: 190 mm

Anzahl der Fasern: 7800Number of fibers: 7800

2 Gesamte Membranfläche des Hohlfaserbündels: 1 m2 Total membrane area of the hollow fiber bundle: 1 m

Gehäusecasing

Querschnitt im rechten Winkel zu den Hohlfasern:Cross-section at right angles to the hollow fibers:

2
73 mm χ 17»5 mm = 12,8 cm
2
73 mm χ 17 »5 mm = 12.8 cm

Packungsdichte der Hohlfasern (Volumen der durch das Dialysat zum Aufquellen gebrachten Hohlfasern im Vergleich zum Volumen der von den Hohlfasern auszufüllenden Durchdringungszone):
42 Vol-%
Packing density of the hollow fibers (volume of the hollow fibers swollen by the dialysate compared to the volume of the penetration zone to be filled by the hollow fibers):
42 vol%

Durchdringungs zone
Länge D: 38 mm
Höhe L: 12 mm
Abstand d zwischen benachbarten Querschnittserweiterungen:
Penetration zone
Length D: 38 mm
Height L: 12 mm
Distance d between adjacent cross-sectional extensions:

23 mm23 mm

Der Dialysewirkungsgrad D ist nach Wolff durch nachstehende Formel auszudrücken:The dialysis efficiency D is according to Wolff by the following Expressing formula:

- Qb Cbi - Cdi 609832/ÜÖ68 - Q b Cbi - Cdi 609832 / ÜÖ68

(6)(6)

- 21 - 7603560- 21 - 7603560

Hierin bezeichnet Db einen Dialysewirkungsgrad für Blut, Qb die Blut-Durchsatzgeschwindigkeit, Cbi die Konzentration des Blutes an der Eintrittsöffnung, Cdi die Konzentration des Dialysats an der Eintrittsöffnung und Cbo die Konzentration des Blutes an der Austrittsöffnung.Herein, Db denotes a dialysis efficiency for blood, Qb the blood flow rate, Cbi the concentration of the blood at the inlet opening, Cdi the concentration of the Dialysate at the inlet and Cbo the concentration of the blood at the outlet.

Der Dialysewirkungsgrad Dd für das Dialysat ist durch die folgende Formel gegeben:The dialysis efficiency Dd for the dialysate is as follows Given formula:

vyu _ r\f3 L'CLO "" OO-i ο··ο·οοοοο \ I J vyu _ r \ f3 L'CLO "" OO-i ο ·· ο · οοοοο \ IJ

ut) - ua Cbi - Cdi ut) - inter alia Cbi - Cdi

Hierin bezeichnet Qd die Durchsatzgeschwindigkeit des Dialysats und Cdo die Konzentration des Dialysats an der Austrittsöffnung. Normalerweise wird hauptsächlich mit der Größe Db gearbeitete Here, Qd denotes the throughput rate of the dialysate and Cdo the concentration of the dialysate at the outlet opening. Usually the size Db is used mainly

Bei Qb = 200 ml/min und Qd = 500 ml/min führten Versuche zu den nachstehenden Ergebnissen:At Qb = 200 ml / min and Qd = 500 ml / min, tests led to the following results:

OC (Grad)OC (degree)

17 17 17 20 20 30 30 30 40 40 40 50 50 50 6017 17 17 20 20 30 30 30 40 40 40 50 50 50 60

θ (Grad)θ (degree) Dialyse-Wirkungsgrad
bei Harnstoff
(ml/min)
Dialysis efficiency
with urea
(ml / min)
4040 139139 1212th 141141 3030th 141141 4545 137137 44th 139139 44th 141141 4040 160160 9090 133133 4040 169169 4545 167167 110110 140140 44th 148148 4545 170170 110110 144144 44th 156156

609832/0868609832/0868

oc(Grad)oc (degree) θ (Grad)θ (degree) 6060 3636 6060 1010 7070 55 7070 3232 7070 1010 8585 44th 8585 3535 8585 105105 9090 55 9090 3030th 9090 9090 100100 3030th 100100 4545 100100 110110

-22- 7603560-22- 7603560

Dialys e-¥irkungs grad bei Harnstoff (ml/min)Dialysis efficiency with urea (ml / min)

172 170 148 175 150 149 176 141 162 180 150 150 142 130172 170 148 175 150 149 176 141 162 180 150 150 142 130

Die vorstehenden Ergebnisse sind in Figo 5 und 6 graphisch dargestellt, wobei Fig. 5 die Beziehung zwischen dem Winkel Ot und dem Dialysewirkungsgrad bei Harnstoff für Winkel, θ zwischen 5 und 80 veranschaulicht. In Fig. 5 bezeichnen die Kreise die vorstehenden Versuchsergebnisse, während die geschwärzten Punkte die Ergebnisse anderer Versuche bezeichnen» Figo 6 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Winkel θ und dem Dialysewirkungsgrad bei Harnstoff für Winkel Ot im Bereich von 30° bis 90°o In Fig. 6 bezeichnen die Kreise wiederum die vorstehenden Versuchsergebnisse, während die geschwärzten Punkte für die Ergebnisse anderer Versuche ge.lteno The above results are shown graphically in FIG o 5 and 6, FIG. 5 illustrates the relationship between the angle Ot and the dialysis efficiency at urea for angle θ between 5 and 80. In FIG. 5, the circles indicate the above experiment results, while the blackened dots represent the results of other experiments "Figo 6 illustrates the relationship between the angle θ and the dialysis efficiency at urea for angle Ot is in the range of 30 ° to 90 ° o in Fig. 6, the circles again denote the above test results, while the blackened points apply to the results of other tests or similar

Gemäß Fig0 5 lassen sich hervorragende Werte des Dialysewirkungsgrades von über etwa 150 ml/min erzielen, wenn der Winkel ot zwischen 30° und 90° liegt, während der Winkel θ zwischen 5° und 80° liegt. Wählt man für den Winkel OC einen Wert zwischen 45° und 90°, lassen sich hervorragende Ergebnisse er-According to Figure 5, 0 outstanding values of the dialysis efficiency of greater than about 150 ml / min can be achieved when the angle ot between 30 ° and 90 °, while the angle θ is between 5 ° and 80 °. If you choose a value between 45 ° and 90 ° for the angle OC, excellent results can be achieved.

609832/0868609832/0868

-23- ?60356Ü-23-? 60356Ü

zieleno Gemäß Fig. 6 werden hervorragende Dialysewirkungsgrade erzielt, wenn der Winkel θ zwischen 5° und 80° und der Winkel cc zwischen 30° und 90° liegt«, Besonders gute Ergebnisse werden erreicht, wenn der Winkel 9 zwischen 5° und 60° und insbesondere zwischen 10° und 45° liegt.Zieleno According to Fig. 6, excellent dialysis efficiencies are achieved achieved when the angle θ is between 5 ° and 80 ° and the angle cc is between 30 ° and 90 ° «, particularly good results are achieved achieved when the angle 9 is between 5 ° and 60 ° and in particular between 10 ° and 45 °.

Somit ist durch Versuche nachgewiesen worden, daß man einen Dialysator mit hohem Wirkungsgrad erhält, wenn für die Winkel oC und θ die Gleichungen (4) und (5) erfüllt sinde Andererseits hat es sich gezeigt, daß sich der Dialysewirkungsgrad verringert, wenn die Winkel 06 und θ außerhalb der durch die Gleichungen (4) und (5) festgelegten Bereiche liegen. Fig. 7A bis 7F zeigen Beispiele für Anordnungen, bei denen das Dialysat die Querschnittserweiterungen des Gehäuses 1 auf ungünstige Weise durchströmt. Bei den Anordnungen nach Figo 7A und 7B, bei denen der Winkel O^ zu klein ist, besteht eine Gefahr des SOg0 "Kanalisierens". Bei den Anordnungen nach Figo 7B und 7C, bei denen der Winkel θ zu groß bzw0 zu klein ist, besteht die Gefahr des Auftretens einer verwirbelten Strömung in den Querschnittserweiterungen des Gehäuses, so daß sich die gewünschte wirksame Querströmung nicht erzielen läßt«, Bei den Anordnungen nach Fig. 7D bis 7F, bei denen der Winkel O^ zu groß und der Winkel θ zu groß bzwo zu klein ist, entstehen Wirbel am Austrittsende und/oder am Eintrittsende der Querschnittserweiterung 67» so daß sich die Querströmungskomponente verkleinert und sich eine "Kanalisierung" des Dialysats einstellt.Thus it has been proved by experiments that we obtain a dialyzer with a high efficiency when the angle oC and θ the equations (4) and (5) satisfies e other hand, it has been found that the dialysis efficiency is reduced when the angular 06 and θ are outside the ranges specified by equations (4) and (5). 7A to 7F show examples of arrangements in which the dialysate flows through the widened cross-section of the housing 1 in an unfavorable manner. In the arrangements according to Fig o 7A and 7B, in which the angle O ^ is too small, there is a danger of the so-called 0 "channeling". In the arrangements according to Fig o 7B and 7C, in which the angle θ is too large or 0 is too small, there is a risk of occurrence of a turbulent flow in the cross-sectional widenings of the housing, so that the desired effective cross-flow can not be obtained, "in 7D to 7F, in which the angle O ^ is too large and the angle θ too large or too small, vortices arise at the outlet end and / or at the inlet end of the cross-sectional widening 67 »so that the cross-flow component is reduced and a "Channeling" of the dialysate adjusts.

Es hat sich gezeigt, daß sich in den Querschnittserweiterungen 52, 53» 54, 66, 67 und 68 des Gehäuses eine sehr wirksame Querströmung erzielen läßt, wenn die Höhe L und die Länge D (Fig<>3) der Querschnittserweiterungen in den durch die Gleichungen (1) und (2) bestimmten Bereichen liegen.It has been shown that there is a very effective cross flow in the cross-sectional enlargements 52, 53 »54, 66, 67 and 68 of the housing can be achieved if the height L and the length D (Fig <> 3) of the cross-sectional enlargements in the equations (1) and (2) specific areas.

Fig0 11A zeigt einen Fall, in dem die Gleichung (1) nicht erfüllt ist, da die Höhe L weniger als 1/4 der Strecke A beträgt. Die Höhe der Querschnittserweiterungen 52, 53, 66 und 67 variiert in diesem Fall nur relativ wenig, und daher strömt dasFig 0 11A shows a case in which the equation (1) is not satisfied, because the height L 1/4 of the distance A is less than. The height of the cross-sectional enlargements 52, 53, 66 and 67 varies only relatively little in this case, and therefore the flow

609832/0868609832/0868

Dialysat 35 nahezu in Richtung der Längsachse des Faserbündels 6, und die Querströmungskomponente gegenüber dem Faserbündel ist sehr klein, obwohl das Dialysat tatsächlich auch in die Querschnittserweiterungen eintritto Dialysate 35 almost in the direction of the longitudinal axis of the fiber bundle 6, and the cross-flow component with respect to the fiber bundle is very small, although the dialysate actually also enters the widened cross-section or the like

Figo 11B zeigt einen Fall, in dem die Gleichung (2) nicht erfüllt ist, da die Länge D kleiner ist als die Strecke A. Die Abmessungen der Querschnittserweiterungen 53» 66 und 67 sind im Vergleich zu denen des Faserbündels 6 sehr klein, und daher kann der durch das Dialysat 35 gebildete Querstrom den mittleren Teil des Faserbündels nicht erreiche, was zu ungünstigen Wirkungen führteFIG o 11B shows a case in which the equation (2) is not satisfied, since the length D is smaller than the distance A. The dimensions of the cross-sectional enlargements 53 »66 and 67 are compared to those of the fiber bundle 6 is very small, and therefore, the cross flow formed by the dialysate 35 cannot reach the central part of the fiber bundle, resulting in unfavorable effects

Figo 11C zeigt einen Fall, in dem die Gleichung (1) nicht erfüllt ist, da die Höhe L mehr als dem Vierfachen der Strecke A entspricht. Da die Höhe L der Querschnittserweiterungen 53, 66 und 67 relativ groß ist, bilden sich gemäß Figo 11C in Teilen der drei Querschnittserweiterungen Wirbel aus, so daß das Dialysat 35 die Vorrichtung nicht zügig durchströmt und das Ausmaß der Querströmung gegenüber dem Faserbündel verringert wird«Fig. 11C shows a case where the equation (1) is not satisfied because the height L is more than four times the distance A. is equivalent to. Since the height L of the cross-sectional extensions 53, 66 and 67 is relatively large, according to FIG. 11C, vortices are formed in parts of the three cross-sectional enlargements, so that the dialysate 35 the device is not flowing through quickly and the extent of the cross flow is reduced compared to the fiber bundle "

Fig. 11D zeigt einen Fall, in dem die Gleichung (2) nicht erfüllt ist, da die Länge D größer ist als das Zwölffache der Strecke A0 Die Länge der Querschnittserweiterung 66 ist zu groß, so daß der aus der Querschnittserweiterung 66 entweichende Dialysatstrom gegenüber der Strömung nachgibt, die sich längs des Faserbündels 6 ausbildet, so daß das Faserbündel nicht wirksam in der Querrichtung von dem Dialysat durchströmt werden kanno 11D shows a case in which equation (2) is not fulfilled because the length D is greater than twelve times the distance A 0 yields to the flow which forms along the fiber bundle 6, so that the dialysate cannot effectively flow through the fiber bundle in the transverse direction o

Figo 11E zeigt einen Fall, in dem zwar die Gleichungen (1) und (2) erfüllt sind, in dem jedoch die Anordnung nicht der Gleichung (B) entspricht, da die Strecke d größer ist als die Strecke D. Bei dieser Anordnung trifft ein Teil des Dialysats 35, der von der Querschnittserweiterung 53 aus von unten nach oben durch das Faserbündel 6 strömt, auf das linke Ende des ebenen Tragabschnitts des Gehäuses 1, wodurch natürlich dieFig. 11E shows a case where equations (1) and (2) are satisfied, but the arrangement of equation is not (B) corresponds because the distance d is greater than the distance D. In this arrangement, part of the dialysate hits 35, which flows from the widened cross-section 53 from bottom to top through the fiber bundle 6, to the left end of the flat support portion of the housing 1, whereby of course the

60983^/08 6 860983 ^ / 08 6 8

£603560£ 603560

Strömungsrichtung verändert wirdo Daher ist es nicht möglich, den gesamten Dialysatstrom aus der Querschnittserweiterung zügig in die Querschnittserweiterung 66 übertreten zu lassen. Hierdurch wird die Erzeugung einer intensiven Querströmung des Dialysats durch die Querschnittserweiterung 66 gestörte Daher ist es vorzuziehen, die Forderungen der Gleichung (3) zu erfüllen, damit sich eine wirksame Querströmung ausbildet.The direction of flow is changed o It is therefore not possible to allow the entire dialysate flow to pass quickly from the widened cross-section into the widened cross-section 66. This interferes with the generation of an intensive cross-flow of the dialysate through the widened cross-section 66. It is therefore preferable to meet the requirements of equation (3) so that an effective cross-flow is formed.

Die strecke D kann auch auf Null verkürzt werden. Fig. 12 zeigt eine solche Anordnung,, Hierbei sind zwischen den Querschnittserweiterungen 52 und 53 sowie den Querschnittserweiterungen und 54 auf der Unterseite 50 des Gehäuses 1 gekrümmte Abschnitte 83 vorhanden, die sich an die Querschnittserweiterungen 52, 53 und 54 so anschließen, daß sich durch eine Sinuskurve begrenzte Räume ergebene Entsprechend sind gekrümmte Abschnitte 84 zwischen den Querschnittserweiterungen 66 und 67 sowie den Querschnittserweiterungen 67 und 68 auf der Oberseite 51 des Gehäuses vorhanden, die sich ebenfalls an die Querschnittserweiterungen so anschließen, daß Räume vorhanden sind, die durch eine sinuswellenförmig gekrümmte Wand begrenzt werden<> Die Tragabschnitte 57 der gekrümmten Abschnitte 83 und 84, die das Faserbündel 6 unterstützen, liegen den zugehörigen Scheiteln der Querschnittserweiterungen 52, 53» 54, 66, 67 und 68 gegenüber,, Daher kann das Dialysat 35 zügig in die Querschnittserweiterungen eintreten und von diesen aus das Faserbündel 6 gleichmäßig durchströmeno The distance D can also be shortened to zero. 12 shows such an arrangement. Here, between the cross-sectional extensions 52 and 53 and the cross-sectional extensions 54 and 54 on the underside 50 of the housing 1, there are curved sections 83 which adjoin the cross-sectional extensions 52, 53 and 54 in such a way that through Spaces limited to a sinusoidal curve are accordingly curved sections 84 between the cross-sectional enlargements 66 and 67 and the cross-sectional enlargements 67 and 68 on the top 51 of the housing, which also adjoin the cross-sectional enlargements so that spaces are present through a sinusoidally curved wall The support sections 57 of the curved sections 83 and 84, which support the fiber bundle 6, are opposite the corresponding apices of the cross-sectional enlargements 52, 53, 54, 66, 67 and 68, therefore the dialysate 35 can quickly enter the cross-sectional enlargements and from these the fiber bundle 6 is the same moderate flow o

Figo 13 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 12, bei der sich die Querschnittserweiterungen jeweils aus einem nur leicht gekrümmten Abschnitt 89 und einem stärker gekrümmten Abschnitt 90 zusammensetzen,, Hierbei wird das Dialysat 35 an den leicht gekrümmten Abschnitten 89 entlanggeleitet und dann durch die stärker gekrümmten Abschnitte 90 plötzlich so umgelenkt, daß es das Faserbündel 6 in der Querrichtung durchströmte Somit läßt sich bei der Anordnung nach Fig. 13 ebenfalls eine wirksame Querströmung hervorrufeno 13 shows a modification of the arrangement according to FIG. 12, in which the cross-sectional enlargements are each composed of an only slightly curved section 89 and a more strongly curved section 90. Here, the dialysate 35 is guided along the slightly curved sections 89 and then through the more curved sections 90 suddenly deflected so that the fiber bundle 6 in the transverse direction flowed through can thus be in the arrangement of Fig. 13 also produce an effective cross-flow o

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- 26 - 260356Q- 26 - 260356Q

Normalerweise variiert der Dialysewirkungsgrad in Abhängigkeit von der Durchsatzgeschwindigkeit des Dialysats und dem Molekulargewicht der zu dialysierenden Stoffe„ Figo 8 veranschaulicht die Beziehung zwischen vier verschieden hohen Durchsatzgeschwindigkeiten V1 bis V4 des Dialysats, dem Molekulargewicht der zu dialysierenden Stoffe und dem Wirkungsgrad der Dialyse. Gemäß Figo 8 verringert sich der Dialysewirkungsgrad mit abnehmendem Molekulargewicht der zu dialysierenden stoffe. Je höher die Durchsatzgeschwindigkeit des Dialysats ist, desto höher wird der Wirkungsgrad, was insbesondere für Stoffe mit niedrigerem Molekulargewicht gilt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß man die Wirkung dieser Erscheinung, die sich nachteilig auf das Wohlbefinden des Patienten auswirkt, da eine ungleichmäßige Dialyse erfolgt, dadurch beseitigen kann, daß man den größten Teil des Dialysats erneut umwälzt, so daß ständig nur ein Teil des Dialysats abgeführt wirdo Fig. 9 veranschaulicht die Wirkung einer erneuten Umwälzung des Dialysats auf den Wirkungsgrad der Dialyse. In Fig. 9 gilt die Kurve N1 für den Fall, daß das Dialysat die Vorrichtung nur einmal mit der hohen Geschwindigkeit durchströmt, die der Durchsatzgeschwindigkeit V4 nach Figo 8 entspricht,, Die Beziehung zwischen dem Dialysewirkungsgrad und dem Molekulargewicht des zu dialysierenden Stoffs ähnelt der entsprechenden Beziehung nach Fig. 8. Die Kurve N1 in Figo 9 zeigt, daß ein bestimmter Stoff um so schneller dialysiert wird, je niedriger sein Molekulargewicht istoNormally, the dialysis efficiency varies depending on the throughput rate of the dialysate and the molecular weight of the substances to be dialyzed. "Fig. 8 illustrates the relationship between four different high throughput rates V1 to V4 of the dialysate, the molecular weight of the substances to be dialyzed and the efficiency of the dialysis. Referring to FIG o 8, the dialysis efficiency decreases with decreasing molecular weight of the materials to be dialyzed. The higher the throughput rate of the dialysate, the higher the degree of efficiency, which applies in particular to substances with a lower molecular weight. It has been shown, however, that the effect of this phenomenon, which has a detrimental effect on the well-being of the patient because an uneven dialysis occurs, can be eliminated by recirculating most of the dialysate so that only part of the Dialysate is discharged o FIG. 9 illustrates the effect of a renewed circulation of the dialysate on the efficiency of the dialysis. In Fig. 9, curve L1 is for the case that the dialysate flows through the device only once at the high speed, corresponding to the throughput speed V4 of FIG o 8 ,, the resembles The relationship between the dialysis efficiency and the molecular weight to be dialyzed substance of corresponding relationship of Figure 8. The graph shows. N1 in Figure 9 o that a particular material is dialyzed the faster, the lower its molecular weight isto

Wird das Dialysat in der Vorrichtung erneut umgewälzt, erhöht sich die Konzentration eines Stoff mit niedrigerem Molekulargewicht in dem umgewälzten Dialysat. Daher wird der Konzentrationsunterschied zwischen dem Blut und dem Dialysat bei dem Stoff mit dem niedrigeren Molekulargewicht kleiner, wodurch praktisch eine zu schnelle Dialyse bei diesem Stoff verhindert wird, so daß sich die Unterschiede bezüglich des Dialysewirkungsgrades bei Stoffen von unterschiedlichem Molekulargewicht ausgleichen lassen.If the dialysate is recirculated in the device, the concentration of a substance with a lower molecular weight increases in the circulated dialysate. Therefore, the concentration difference between the blood and the dialysate in the Substance with the lower molecular weight is smaller, which practically prevents too rapid dialysis of this substance so that the differences in dialysis efficiency for substances of different molecular weights get compensated.

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-27- 260356Q-27- 260356Q

Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung nehmen die Querströmungskomponenten und daher auch der Dialysewirkungsgrad zu, wenn die Durchsatzgeschwindigkeit des umgewälzten Dialysats erhöht wirdo Außerdem verringern sich die auf Unterschiede bezüglich des Molekulargewichts zurückzuführenden Unterschiede bezüglich des Wirkungsgrades der Dialyse bei zunehmender Durchsatzgeschwindigkeit des umgewälzten Dialysats, wie es in Fig. 9 durch die Kurven N2, N3 und N4 veranschaulicht ist.In certain embodiments of the invention, the cross-flow components and therefore the dialysis efficiency increase as the flow rate of the circulated dialysate is increased o In addition, the differences in the efficiency of the dialysis due to differences in molecular weight decrease as the flow rate of the circulated dialysate increases, as shown in FIG Figure 9 is illustrated by curves N2, N3 and N4.

Somit ist es durch entsprechendes Regeln der Zufuhr, der Abfuhr und der Umwälzung des Dialysats möglich, verschiedene Stoffe jeweils in der gewünschten Weise zu dialysieren und den Dialysewirkungsgrad je Raumeinheit des Dialysats zu steige rno Thus, it is possible by appropriately controlling the supply, the discharge and the circulation of dialysate to dialyze different substances in each case in the desired manner and the dialysis efficiency per unit volume of the dialysate to climb rn o

In Fig«, 8 und 9 ist angenommen, daß die in dem Blut enthaltenen Stoffe von unterschiedlichem Molekulargewicht in nahezu gleich großen Mengen vorhanden sind, und daß die betreffenden Stoffe anfänglich in dem Dialysat nicht enthalten sind0 In Figure "8 and 9 it is assumed that the substances contained in the blood of different molecular weight are present in almost equal amounts, and that the substances in question are not initially included in the dialysate 0

Im Vergleich zu Dialysatoren mit Rohrschlangen oder Platten läßt sich bei der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung mit Hohlfasern zum Dialysieren von Blut ein guter Dialysewirkungsgrad erzielen. Im Hinblick hierauf wurde bis jetzt eine Steigerung der Durchsatzgeschwindigkeit des Dialysats nicht ernsthaft in Betracht gezogen, denn Unterschiede bezüglich des Dialysewirkungsgrades bei verschiedenen Stoffen treten in zunehmendem Maße auf, wenn man die Durchsatzgeschwindigkeit des Dialysats erhöht. Außerdem tritt bei dem bekannten Blutdialysator mit Hohlfasern das sog. "Kanalisieren" in zunehmendem Maße auf, wenn die Durchsatzgeschwindigkeit erhöht wird, so daß eine große Menge des Dialysats vergeudet wird«.In comparison to dialyzers with pipe coils or plates, the known device described at the beginning achieve good dialysis efficiency with hollow fibers for dialyzing blood. In view of this has been up to now an increase in the throughput rate of the dialysate not seriously taken into account, because differences in the degree of dialysis efficiency with different substances occur increasingly when one considers the throughput speed of dialysate increased. In addition, in the known blood dialyzer with hollow fibers, the so-called "channeling" occurs more and more Be careful when the throughput rate is increased so that a large amount of the dialysate is wasted ”.

Ferner wurde bis jetzt angenommen, daß sich der Dialysewirkungsgrad beim erneuten Umwälzen des Dialysats verringert,Further, it has hitherto been assumed that the dialysis efficiency reduced when the dialysate is circulated again,

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denn die Konzentration der dialysierten Stoffe in dem Dialysat nimmt zu, und hierdurch werden die Konzentrationsunterschiede zwischen dem Blut und dem Dialysat verkleinert.because the concentration of the dialyzed substances in the dialysate increases, and this increases the concentration differences between the blood and the dialysate decreased in size.

Bei Vorrichtungen nach der Erfindung, bei denen eine Querströmung des Dialysats auftritt, wird das "beschriebene "Kanalisieren" vermieden, und dies führt zu einer Verbesserung des Dialyse Wirkungsgrades und des Dialysegleichgewichts, obwohl das Dialysat umgewälzt wird. Außerdem besteht nur eine geringe Gefahr, daß sich ungünstige Auswirkungen auf den Patienten ergeben, denn das Ungleichgewicht der Dialyse bei verschiedenen Stoffen wird ausgeglichen. Außerdem ist es möglich, das Ungleichgewicht der Dialyse durch entsprechendes Einstellen der Rückumwälzgeschwindigkeit entsprechend dem körperlichen Zustand des Patienten zu regeln, doh. der Patient kann entsprechend seinen Krankheitssymptomen behandelt werden.In devices according to the invention, in which a cross-flow of the dialysate occurs, the "described" channeling "is avoided, and this leads to an improvement in the dialysis efficiency and the dialysis equilibrium, although the dialysate is circulated to adverse effects on the patient resulting, for the imbalance of the dialysis at different substances is equalized. it is also possible to control the imbalance of dialysis by adjusting the Rückumwälzgeschwindigkeit according to the physical condition of the patient, d o h., the patient may accordingly its symptoms are treated.

Die Durchsatzgeschwindigkeit des das Gehäuse durchströmenden Dialysats liegt zweckmäßig zwischen etwa 200 und 10 000 ml/min und beträgt vorzugsweise etwa 400 bis 5000 ml/min. Hierbei ist es zweckmäßig, für das Verhältnis zwischen der Durchsatzgeschwindigkeit des zugeführten frischen Dialysats und derjenigen des umgewälzten Dialysats einen Wert von etwa 1:50 bis 1:0,5 und vorzugsweise von etwa 1:30 bis 1:1 zu wählen. Hierbei kann man das Dialysat dadurch regenerieren, daß man es durch ein Adsorptionsmittel leitet und es dem Dialysator erneut zuzuführen, ohne daß frisches Dialysat beigefügt wird.The throughput rate of the dialysate flowing through the housing is expediently between approximately 200 and 10,000 ml / min and is preferably about 400 to 5000 ml / min. It is useful here for the relationship between the throughput speed of the supplied fresh dialysate and that of the circulated dialysate have a value of about 1:50 to 1: 0.5 and preferably from about 1:30 to 1: 1 to be selected. Here you can regenerate the dialysate by having it passes through an adsorbent and feed it back to the dialyzer without fresh dialysate being added.

Die Verfahren zum Zu- und Abführen des frischen Dialysats beschränken sich nicht auf die bezüglich der Vorrichtung nach Fig. 2 gegebene Beschreibung. Figo 10 zeigt eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Figo 2, bei der das Austrittsrohr 77 von der Umwälzleitung 73 abzweigt, während die Speiseleitung 80 an die Rückumwälzleitung 73 angeschlossen ist. Somit ist die Vorrichtung durch Änderungen bezüglich der Anschlüsse der Austrittsleitung 77 und der Speiseleitung 80 vereinfacht, dochThe methods for supplying and removing the fresh dialysate are not limited to the description given with regard to the device according to FIG. FIG o 10 shows a further development of the device according to Figo 2, wherein the exhaust pipe 77 branched from the circulation line 73, while the feed line 80 is connected to the Rückumwälzleitung 73rd Thus, the device is simplified by changes in the connections of the exit line 77 and the feed line 80, but

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-29- £603560-29- £ 603560

läßt sie sich in der gleichen Weise betreiben wie die Vorrichtung nach Fig. 2.it can be operated in the same way as the device according to FIG. 2.

Ferner kann man die Querschnittserweiterung 67 nach Fig. 4A in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise abändern. Gemäß Figo 14 ist zwischen der einen erheblichen Raum einnehmenden Querschnittserweiterung 66 und dem das Faserbündel 6 unterstützenden ebenen Abschnitt 57 ein flacher bzw. gerader Abschnitt 58 vorhanden, so daß eine größere Menge des Dialysats in die Querschnitts erweite rung 66 eingeleitet werden kann. Domit begrenzt der ebene Abschnitt 58 eine Einleitungszone. Bei dieser Anordnung läßt sich eine stärkere Querströmung erreichen. Der flache Abschnitt 58 ist gegen die Längsachse des Faserbündels 6 unter dem Winkel ß geneigt und schneidet den ebenen Tragabschnitt 57 an dem Punkt U0 Längs des Faserbündels 6 hat der ebene Abschnitt 58 die Länge m0 Die Länge des ebenen Tragabschnitts 57, d.ho der Abstand zwischen dem Punkt U und dem Punkt Q auf der benachbarten Querschnittserweiterung 67, ist durch die Strecke η gegeben, die der weiter oben genannten Länge d entspricht. Die Strecken m und η sowie der Winkel ß sollen vorzugsweise die nachstehenden Gleichungen erfüllen:Furthermore, the widened cross-section 67 according to FIG. 4A can be modified in the manner shown in FIG. 14. According to FIG. 14, a flat or straight section 58 is present between the cross-sectional widening 66, which takes up a considerable amount of space, and the flat section 57 supporting the fiber bundle 6, so that a larger amount of dialysate can be introduced into the cross-sectional widening 66. The flat section 58 defines an introduction zone. With this arrangement, a stronger cross flow can be achieved. The flat section 58 is inclined to the longitudinal axis of the fiber bundle 6 at the angle β and intersects the flat support section 57 at the point U 0. Along the fiber bundle 6, the flat section 58 has the length m 0 The length of the flat support section 57, i.e., ho the distance between the point U and the point Q on the adjacent cross-sectional widening 67 is given by the distance η, which corresponds to the above-mentioned length d. The distances m and η as well as the angle ß should preferably satisfy the following equations:

1/31/3 A < m <A <m < 6A6A ·οοοο·οο·· vöy· Οοοο οο ·· vöy 1/31/3 A ^ η ^A ^ η ^ 6A6A • •••·οο·οο V -ζ /• ••• οο οο V -ζ / 0,10.1 <n/m<<n / m < 1010 ·ο··οοο·οο \ I vJ /· Ο ·· οοο οο \ I vJ / 2 ° < ß <<ß < 20°20 ° • ·ο··οο··· \ M/• · ο ·· οο ··· \ M /

Hierin bezeichnet A gemäß Fig0 15 die Tiefe der Durchdringungszone 25ο In diesem Fall ist angenommen, daß die Gleichungen (1) und (2), die für die Höhe L und die Länge D1 der Querschnittserweiterung 66 nach Fig. 15 gelten, erfüllt sind. Vorzugsweise liegt m zwischen 1/2 A und 6A, während η zwischen 1/2 A und 6A liegto Are herein referred to A of FIG 0 15 the depth of the penetration zone 25ο In this case, it is assumed that the equations (1) and (2) that apply to the height L and the length D 1 of the cross-sectional enlargement 66 of FIG. 15 met, . Preferably m is between 1/2 A and 6A, while η is between 1/2 A and 6A, o

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Gemäß Fig. 15 wird in einem Bereich 59, der von dem ebenen Tragabschnitt 57, dem flachen Abschnitt 58 und der gestrichelten Linie 59 umgeben ist, und der einem Bereich benachbart ist, in dem sich gemäß Fig. 3 die uuerströmung ausbildet, das Dialysat 35 durch die durch den flachen Abschnitt 58 abgegrenzte Einleitungszone so geführt, daß es zügig in die Querschnittserweiterung 66 eintritt, wodurch die Querströmung verstärkt wird οAccording to FIG. 15, in a region 59, which is formed by the flat support section 57, the flat section 58 and the dashed line Line 59 is surrounded, and which is adjacent to an area in which, according to FIG. 3, the uuerstströmung forms, the dialysate 35 guided through the inlet zone delimited by the flat section 58 in such a way that it quickly enters the cross-sectional widening 66, thereby increasing the cross flow will ο

Bei den Vorrichtungen nach Figo 3 und 4A läßt sich das Dialysat 35 in dem Bereich 59, in dem nur eine geringe Querströmung auftritt, nicht wirksam in die Querschnittserweiterung 66 einleiten. Bei der Vorrichtung nach Figo 14 kann dagegen das Dialysat in dem Bereich 59 nach Fig. 15 in der Querschnittserweiterung 66 gut gesammelt werden, da der flache Einleitungsabschnitt 58 vorhanden ist.In the devices according to FIGS. 3 and 4A, the dialysate 35 cannot be effectively introduced into the widened cross-section 66 in the region 59 in which only a slight cross flow occurs. In the device of Fig 14 o the dialysate in the range 59, however, can of FIG. Be well collected in the cross-sectional widening 66 15 since the flat introductory portion exists 58th

Wenn die Strecke m nicht der Gleichung (8) entspricht, d.h. wenn der flache Abschnitt 58 eine zu große oder zu kleine Länge hat, ist es schwierig, das Dialysat von dem Bereich 59 aus auf wirksame Weise in die Querschnittserweiterung 66 einzuleiteno Entspricht die Strecke η nicht den Gleichungen (9) und (1O), ergibt sich ein ähnlicher Nachteil. Soll die richtige Länge der Strecken m und η ermittelt werden, ist die Gleichung (10) zu berücksichtigen. Ist der Winkel ß zu klein, d.h. entspricht er nicht der Gleichung (11), entspricht die Vorrichtung nach Fig. 15 derjenigen nach Fig. 4A0 Ist der Winkel ß zu groß, doh. entspricht er nicht der Gleichung (11), erweist es sich als schwierig, die gewünschte Querströmung zu erzielen« Bei der Querschnittserweiterung 66 ist der Winkel ß vorzugsweise kleiner als der Winkel Θ. Der flache Abschnitt 58 braucht nicht in jedem Fall in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise eben zu sein, sondern man könnte ihn auch konkav oder konvex ausbilden,.If the distance m does not correspond to equation (8), ie if the flat section 58 is too long or too short, it is difficult to introduce the dialysate from the region 59 into the cross-sectional enlargement 66 in an effective manner o corresponds to the distance η does not correspond to equations (9) and (10), there is a similar disadvantage. If the correct length of the distances m and η is to be determined, equation (10) must be taken into account. Ss is the angle is too small, that is, it does not correspond to the equation (11), the device corresponds to Fig. 15 to that of FIG. 4A 0 is the angle ß too large, d o h. if it does not correspond to equation (11), it proves difficult to achieve the desired cross flow. In the case of the cross-sectional expansion 66, the angle β is preferably smaller than the angle Θ. The flat section 58 does not need to be flat in every case in the manner shown in FIG. 14, but it could also be made concave or convex.

In Fig. 16 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar-A second embodiment of the invention is shown in FIG.

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gestellt, die sich von der ersten Ausführungsform bezüglich der Gestaltung der Querschnittserweiterungen und des Verfahrens zum Umwälzen des Dialysats unterseheidet„ Diejenigen Teile der Vorrichtung nach Fig. 16, welche Teilen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, so daß sich eine erneute Beschreibung erübrigen dürfte.posed, which are related to the first embodiment the design of the cross-sectional enlargements and the process for circulating the dialysate differ “Those parts of the The device according to FIG. 16, which corresponds to parts of the first embodiment, are denoted by the same reference numerals, so that a new description should be superfluous.

Über die Länge des Gehäuses 1 sind vier untere Querschnittserweiterungen 100, 101, 102 und 103 sowie drei obere Querschnittserweiterungen 104, 105 und 106 angeordnet, die abwechselnd in der Längsrichtung gegeneinander versetzt sind und sich zwischen den Seitenwänden 50 und 51 über die ganze Breite des Gehäuses erstrecken.. Die Seitenwand 50 des Gehäuses weist zwischen den Querschnittserweiterungen 101 und 102 eine Öffnung oder Düse 107 auf, die sich über die ganze Breite der Seitenwand 50 erstreckt. Die Querschnittserweiterungen 100, 101 sowie 102, haben jeweils die gleiche Form, und die Querschnittserweiterungen 104 und 106 sind symmetrisch zueinander ausgebildet. Zu jeder der Querschnittserweiterungen 100 bis 106 gehören eine der Düse 107 näher benachbarte ebene Wand 56 und eine abgerundete oder gekrümmte Wand 55< > Die Querschnittserweiterung 105 setzt sich aus zwei abgerundeten oder gekrümmten Wänden 108 und 109 zusammen. Der mittlere Teil der Querschnittserweiterung 105 ist gegenüber der Mündung 88 der Düse 107 zum Zuführen des Dialysats 35 angeordnet. Ferner sind Austrittsrohre 110 und 111 mit schlitzähnlichen Öffnungen 87 vorhanden, die auf der linken Seite der Querschnittserweiterung 104 bzw. der rechten Seite der Querschnittserweiterung 106 des Gehäuses angeordnet sind οOver the length of the housing 1 are four lower cross-sectional expansions 100, 101, 102 and 103 as well as three upper cross-sectional extensions 104, 105 and 106, which alternate in the longitudinal direction are offset from one another and between the side walls 50 and 51 over the entire width of the housing extend .. The side wall 50 of the housing has between the Cross-sectional extensions 101 and 102 have an opening or nozzle 107 which extends over the entire width of the side wall 50. The cross-sectional extensions 100, 101 and 102 each have the same shape, and the cross-sectional extensions 104 and 106 are symmetrical to one another. Each of the cross-sectional extensions 100 to 106 has one associated therewith the plane wall 56, which is closer to the nozzle 107, and a rounded or curved wall 55 < > The cross-sectional expansion 105 is composed of two rounded or curved walls 108 and 109 together. The middle part of the widened cross-section 105 is opposite the mouth 88 of the nozzle 107 for feeding of the dialysate 35 arranged. There are also outlet pipes 110 and 111 with slot-like openings 87 are present, which on the left side of the cross-sectional enlargement 104 and the are arranged on the right side of the cross-sectional expansion 106 of the housing ο

Das Eintrittsrohr für das umgewälzte Dialysat 35 ist an die Düse 107 angeschlossen. Das Austrittsrohr 26 für das Dialysat ist mit den Rohrstutzen 110 und 111 verbunden. Gemäß Fig. 16 ist das Austrittsrohr 26 verzweigt, und das Dialysat wird aus dem mittleren Teil dieses Rohrs abgezogen. Der Austrittsstutzen 28 zum Abführen des Dialysats ist an der Querschnittserweite-The inlet pipe for the circulated dialysate 35 is connected to the nozzle 107. The outlet tube 26 for the dialysate is connected to the pipe socket 110 and 111. According to FIG. 16, the outlet pipe 26 is branched and the dialysate is discharged deducted from the middle part of this tube. The outlet nozzle 28 for discharging the dialysate is at the cross-section widening

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-32- 7603560-32- 7603560

rung 103 gegenüber dem Austrittsrohr 111 ausgebildet. Das Eintrittsrohr 27 zum Zuführen von Dialysat bildet einen Bestandteil der Querschnittserweiterung 100 und liegt dem Austrittsrohr 110 gegenüber. tion 103 opposite the outlet pipe 111 is formed. The inlet pipe 27 for supplying dialysate forms part of the widened cross-section 100 and lies opposite the outlet pipe 110.

Die Querschnittserweiterungen 100, 101, 102, 103, 104 und 106 sind so geformt, daß gemäß Fig. 4A die Winkel oe und θ die Gleichungen (4) und (5) erfüllen. Die in Fig. 16 fortgelassenen Tangenten B und D sind den Enden der Querschnittserweiterung 105 zugeordnet. Die Winkel <x und θ zwischen dem Tragabschnitt 57 und der Linie B sowie zwischen dem Tragabschnitt und der Linie C erfüllen die Gleichungen (4) und (5). Außerdem entsprechen die Querschnittserweiterungen (1), (2) und (3)0The cross-sectional extensions 100, 101, 102, 103, 104 and 106 are shaped so that, as shown in FIG. 4A, the angles oe and θ die Satisfy equations (4) and (5). The tangents B and D omitted in FIG. 16 are the ends of the cross-sectional expansion 105 assigned. The angles <x and θ between the support section 57 and the line B and between the support section and the line C satisfy equations (4) and (5). aside from that the cross-sectional enlargements (1), (2) and (3) correspond to 0

Das Dialysat 35 durchströmt das Gehäuse 1 im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform0 Das über die Düse 107 zugeführte umgewälzte Dialysat strömt durch das Faserbündel 6 und wird in die Querschnittserweiterung 105 eingeleitet, in der sich der Dialysatstrom in zwei Teilströme unterteilt, die nach links bzw. nach rechts umgelenkt werden. Danach strömt das Dialysat in der in Fig. 16 durch Pfeile angedeuteten Weise zu den Auslaßöffnungen 87, um durch das Austrittsrohr 26 zu entweichen und durch die Umwälzpumpe erneut dem Eintrittsrohr 29 zugeführt und somit umgewälzt zu werden.The dialysate 35 flows through the housing 1 essentially in the same way as in the first embodiment 0 The circulated dialysate supplied via the nozzle 107 flows through the fiber bundle 6 and is introduced into the widened cross-section 105, in which the dialysate flow is divided into two partial flows, which are diverted to the left or to the right. The dialysate then flows in the manner indicated by arrows in FIG. 16 to the outlet openings 87 in order to escape through the outlet pipe 26 and to be fed again by the circulation pump to the inlet pipe 29 and thus circulated.

Da die Düse 107 die schlitzähnliche Öffnung 88 aufweist, die sich über die ganze Breite der Durchdringungszone 25 erstreckt, kann das Dialysat 35 das Faserbündel 6 gleichmäßig durchströmen= Da auch die AustrittsÖffnungen 87 schlitzähnlich sind und sich über die ganze Breite der Durchdringungszone erstrecken, kann das Dialysat an diesen Öffnungen gleichmäßig gesammelt werden, so daß es gleichmäßig längs einer sinuswellenförmigen Bahn das Faserbündel 6 in dem Gehäuse abwechselnd in der einen und der anderen Richtung durchströmt, wobei öie gewünschte Querströmung erzielt wirdo Since the nozzle 107 has the slot-like opening 88, which extends over the entire width of the penetration zone 25, the dialysate 35 can flow evenly through the fiber bundle 6 = Since the outlet openings 87 are also slit-like and extend over the entire width of the penetration zone, this can Dialysate can be collected evenly at these openings so that it flows evenly along a sinusoidal path through the fiber bundle 6 in the housing alternately in one and the other direction, with the desired cross flow being achieved o

60983 2 / U 8 b 860983 2 / U 8 b 8

- 33 - 7603560- 33 - 7603560

Da bei der Ausführungsform nach Fig. 16 die Auslaßöffnungen 87 für das umzuwälzende Dialysat den Enden des Gehäuses 1 zugeordnet sind, während die Einlaßöffnung 88 zum mittleren Teil des Gehäuses führt, wird das Dialysat durch eine Saugwirkung zu den beiden Auslaßöffnungen 87 gefördert0 Hierbei bewegt sich das nach links strömende Dialysat im Gegenstrom zu dem zugeführten Blut 36, während sich das nach rechts strömende Dialysat in der gleichen Richtung bewegt wie das Blut. Der Abstand zwischen der Einlaßöffnung 88 und der bzw. jeder Auslaßöffnung 87 ist im Vergleich zu der Vorrichtung nach Fig. auf die Hälfte verkleinert, so daß sich eine stärkere Querströmung ausbilden kann als bei der Vorrichtung nach Figo 3. Außerdem verringert sich bei der Vorrichtung nach Fig. 16 die Querströmung nicht in Richtung auf die Auslaßöffnungen 87, und das Dialysat wird sehr gleichmäßig längs der ebenen Wände 56 in die verschiedenen Querschnittserweiterungen eingeleitet, um dann durch die gekrümmten Wände 55 so umgelenkt zu werden, daß es das Faserbündel 6 nahezu im rechten Winkel zu seiner Längsachse durchströmt, wodurch sich der Dialysewirkungsgrad erheblich verbessert.The outlet openings are assigned to 87 for the to be circulated the dialysate to the ends of the housing 1 as in the embodiment of Fig. 16, while the inlet opening 88 to the central portion leads the housing, the dialysate is conveyed by suction to the two outlet openings 87 0 In this case, moves the dialysate flowing to the left in countercurrent to the supplied blood 36, while the dialysate flowing to the right moves in the same direction as the blood. The distance between the inlet opening 88 and the or each outlet port 87 is reduced compared to the apparatus of FIG. By half, so that a greater cross-flow can be formed as in the apparatus of FIG o 3. Furthermore, decreases in the apparatus According to Fig. 16 the cross flow is not in the direction of the outlet openings 87, and the dialysate is introduced very evenly along the flat walls 56 into the various cross-sectional enlargements, in order then to be deflected by the curved walls 55 so that the fiber bundle 6 is almost in the at right angles to its longitudinal axis, which significantly improves the dialysis efficiency.

Auch bei der Vorrichtung nach Fig. 16 sind die Querschnittserweiterungen 100 bis 106 so gestaltet, daß sie die Gleichungen (1) bis (5) erfüllen, so daß sich die gleiche Wirkungsweise erzielen läßt wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsfοrmo Bei der Vorrichtung nach F^g. 16 ist es auch möglich, nur einen Strömungsweg für das Dialysat zu benutzen. In diesem Fall kann man das Dialysat über das Einlaßrohr 29 zuführen und es aus beiden Enden des Gehäuses 1 über das Auslaßrohr 26 abführen,, Hierbei sind die Rohre 28 und 27 fortgelassen.Also, in the apparatus in Fig. 16, the cross-sectional enlargements 100 are designed to 106 to satisfy the equations (1) to (5), so that the same operation can be achieved as in the first described Ausführungsfοrm o In the device according F ^ g. 16 it is also possible to use only one flow path for the dialysate. In this case, the dialysate can be fed in via the inlet tube 29 and discharged from both ends of the housing 1 via the outlet tube 26. Here, the tubes 28 and 27 are omitted.

Im folgenden wird anhand von Fig. 17 und 18 eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die sich von den schon behandelten Ausführungsformen bezüglich der Gestaltung der Querschnittserweiterungen unterschiedet0 Diejenigen Teile der Vorrichtung nach Figo 17 und 18, welche Teilen schon beschrie-In the following 17 and 18 a third embodiment of the invention, with reference to FIG. Described which differ from the already embodiments discussed with respect to the design of the cross-sectional enlargements differs 0 Those parts of the device according to Fig o 17 and 18, which parts already described

609832/U8 6609832 / U8 6

-34- 7803560-34- 7803560

bener Ausführungsformen entsprechen, sind jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, so daß sich eine erneute Beschreibung erübrigen dürfte.Bener embodiments correspond, are in each case with the same Reference numerals denoted so that a renewed description is unnecessary.

Bei dieser Ausführungsform setzen sich im Inneren des Gehäuses 1 ausgebildete Querschnittserweiterungen 129, 130, 131 und 132 aus gekrümmten Wänden 120, 122, 124, 126 und 128 sowie ebenen Wänden 121, 123, 125 und 127 zusammen,, Die einander benachbarten Querschnittserweiterungen 129, 130 und 131, 132 sind miteinander durch rechteckige Tragabschnitte 117 verbunden, die sich über die ganze Breite des Gehäuses 1 erstrecken«. Das Faserbündel 6 wird durch die Tragabschnitte 117 unterstützte Da die Querschnittserweiterungen 129 bis 132 so geformt sind, daß sie die Gleichungen (1) bis (5) erfüllen, wird die Vorrichtung von dem Dialysat 35 in der in Fig. 17 durch Pfeile angedeuteten Weise durchströmt, doh. es bildet sich die gewünschte Querströmung aus.In this embodiment, cross-sectional expansions 129, 130, 131 and 132 formed in the interior of the housing 1 are composed of curved walls 120, 122, 124, 126 and 128 as well as flat walls 121, 123, 125 and 127, the adjacent cross-sectional expansions 129, 130 and 131, 132 are connected to one another by rectangular support sections 117 which extend over the entire width of the housing 1 «. The fiber bundle 6 is supported by the support sections 117. Since the cross-sectional enlargements 129 to 132 are shaped so that they satisfy equations (1) to (5), the dialysate 35 flows through the device in the manner indicated by arrows in FIG , d o h. the desired cross flow is formed.

Fig. 18 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 17, bei der die Querschnittserweiterungen 129 bis 132 durch rechteckige Wände 120 bis 128 abgegrenzt sind, so daß die Querschnittserweiterungen jeweils einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt habeno FIG. 18 shows a modification of the device according to FIG. 17, in which the cross-sectional extensions 129 to 132 are delimited by rectangular walls 120 to 128, so that the cross-sectional extensions each have an essentially trapezoidal cross-section or the like

Fig. 19 bis 24 beziehen sich auf eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei der wiederum Teile, die Teilen schon beschriebener Ausführungsformen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, so daß sich eine erneute Beschreibung erübrigen dürfte.19 to 24 relate to a fourth embodiment of the invention, in turn parts, the parts already described Embodiments correspond, are each designated with the same reference numerals, so that a new Description should be superfluous.

Der Wirkungsgrad der Dialyse hängt weitgehend von der Form des Gehäuses ab. Gemäß der Erfindung wurden die Beziehungen zwischen der Gehäuseform und dem Dialysewirkungsgrad gemäß der weiter oben gegebenen Definition untersuchte Hierbei hat es sich gezeigt, daß sich der Dialysewirkungsgrad erheblich steigern läßt, wenn die nachstehende Gleichung erfüllt ist;The efficiency of dialysis depends largely on the shape of the housing. According to the invention, the relationships between the housing shape and the dialysis efficiency according to The definition given above has been investigated. It has been shown that the dialysis efficiency increases considerably leaves if the equation below is satisfied;

609832/0868609832/0868

¥ = kA (12)¥ = kA (12)

Hierbei liegt k allgemein zwischen 1 und 40, jedoch zweckmäßig zwischen 1,5 und 10 sowie vorzugsweise zwischen 2 und 10, wobei ¥ gemäß Figo 20 die Breite der Durchdringungszone und A die Tiefe der Durchdringungszone bezeichnen. Dies bedeutet, daß die Durchdringungszone eine im wesentlichen abgeflachte Querschnittsform haben muß. Das Ausmaß der Querströmung richtet sich weitgehend nach dem Abflachungsgrad des Querschnitts der Durchdringungszone. Es hat sich gezeigt, daß sich der Dialyse Wirkungsgrad bei der beschriebenen Querströmung erheblich steigern läßt, wenn die vorstehende Gleichung (12) befriedigt wird. Ferner wurde festgestellt, daß sich die Dialysewirkung unter Ausnutzung der Querströmung noch weiter verbessern läßt, wenn man das Dialysat ständig umwälzt.Here, k is generally between 1 and 40, but expediently between 1.5 and 10 and preferably between 2 and 10, where ¥ according to FIG. 20 is the width of the penetration zone and A denotes the depth of the penetration zone. This means, that the penetration zone is a substantially flattened one Must have cross-sectional shape. The extent of the cross flow is directed largely according to the degree of flattening of the cross-section the penetration zone. It has been shown that dialysis The efficiency of the cross flow described can be increased considerably if the above equation (12) is satisfied will. It was also found that the dialysis effect can be further improved by using the cross flow, if you keep circulating the dialysate.

Gemäß Fig0 19 und 20 enthält das Gehäuse 1 wiederum ein Bündel 6 aus Hohlfasern 5> das durch ein Vergußmaterial 7 in seiner Lage gehalten wird. Das Gehäuse ist auf seiner Innenseite in gleichmäßigen Längsabständen mit nahezu rechteckigen, geneigten Führungswänden 140 bis 145 versehen, die mit dem Gehäuse zusammenhängen und in der Längsrichtung gegeneinander versetzt sind. Der Neigungswinkel der Führungswände kann entsprechend der Form des Faserbündels 6 zwar beliebig gewählt werden, doch ist es aus praktischen Gründen vorzuziehen, einen Neigungswinkel im Bereich von 15° bis 75 und vorzugsweise zwischen 30° und 60 zu wählen0 Die freien Enden der Führungswände 140 bis 145 sind so abgewinkelt, daß sie Tragabschnitte 147 für das Faserbündel 6 bilden, das hierbei durch die Führungswände so unterstützt werden kann, daß es gegen mechanische Beschädigungen gesichert ist0 Referring to FIG 0 19 and 20, the housing 1 in turn comprises a bundle of hollow fibers 6 5> which is held by a potting material 7 in position. The inside of the housing is provided with almost rectangular, inclined guide walls 140 to 145 at regular longitudinal intervals, which are connected to the housing and offset from one another in the longitudinal direction. The angle of inclination of the guide walls may according to the shape of the fiber bundle are indeed arbitrarily selected 6, but it is preferable for practical reasons to choose an angle of inclination in the range of 15 ° to 75, and preferably between 30 ° and 60 0, the free ends of the guide walls 140 to 145 are angled so that they form support sections 147 for the fiber bundle 6, which can be supported by the guide walls in such a way that it is secured against mechanical damage 0

Die Führungswände 140 bis 145 begrenzen in dem Gehäuse 1 mehrere Querschnittserweiterungen 149 bis 156O Das Dialysat 35 wird den Querschnittserweiterungen in der schon beschriebenen ¥eise zugeführt und aus ihnen abgeleitet. Gemäß Figo 20 hat die Durch-The guide walls 140 to 145 limit in the housing 1 a plurality of cross-sectional enlargements 149-156 O The dialysate 35 is else fed to the cross-sectional enlargements in the manner already described ¥ and derived from them. According to Figo 20, the diameter

-36- 7603560-36- 7603560

dringungszone 25 die Breite W und die Tiefe A. Die Breite ¥ ist gleich der Breite des Gehäuses 1, während die Tiefe A gleich dem Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Führungswänden unddamit gleich der Dicke des Faserbündels ist.Penetration zone 25 the width W and the depth A. The width ¥ is equal to the width of the housing 1, while the depth A is equal to the distance between the opposite Guide walls and thus equal to the thickness of the fiber bundle is.

Im folgenden wird auf die Ergebnisse von mit 1 bis 16 bezeichneten Versuchen eingegangen.In the following, the results are denoted by 1 to 16 Attempts received.

Diese Versuche wurden unter den nachstehenden Bedingungen durchge führt:These tests were carried out under the following conditions:

Gehäuse:Casing:

WxA= 15 cm (konstant^ W und A variabelWxA = 15 cm (constant ^ W and A variable

Hohlfasern:Hollow fibers:

7000 Hohlfasern aus nach einem Kupfer-Ammoniak-Verfahren hergestelltem "Cuprophane". Wirksame Länge zwischen dem Vergußmaterial 7 an beiden Enden: 150 mm. Innendurchmesser der Hohlfasern: 190 Mikrometer» Membrandicke: 16 Mikrometer.7000 hollow fibers made from "Cuprophane" produced using a copper-ammonia process. Effective length between the Potting material 7 at both ends: 150 mm. Inner diameter of the hollow fibers: 190 micrometers » Membrane thickness: 16 micrometers.

Führungswände:Guide walls:

Ne i gungs winkel: 45Angle of inclination: 45

Abstand zwischen dem Faserbündel 6 und den Innenwänden des Gehäuses 1: 15 mmo Distance between the fiber bundle 6 and the inner walls of the housing 1: 15 mm o

Zum Messen des Wirkungsgrades der Dialyse wurde anstelle von Blut eine wässrige Lösung verwendet, die Kochsalz (Molekulargewicht 58,5), Harnstoff (Molekulargewicht 60), Kreatinin (Molekulargewicht 113) und Vitamin B12 (Molekulargewicht 1355) enthielt. Als Dialysat wurde reines Wasser verwendeteTo measure the efficiency of dialysis, an aqueous solution was used instead of blood, which contained common salt (molecular weight 58.5), urea (molecular weight 60), creatinine (molecular weight 113) and vitamin B 12 (molecular weight 1355). Pure water was used as the dialysate

Wurde das Dialysat nicht umgewälzt, blieben das Auslaßrohr und das Einlaßrohr 29 geschlossen, d.ho es wurde nur ein Strömungsweg benutzte Bei diesem Verfahren unter Benutzung nurWas the dialysate is not recirculated, the outlet and the inlet tube 29 remained closed, ie o it was just a flow path used in this method using only

609832/0868609832/0868

-37- 7603 560-37- 7603 560

eines Strömungsweges wurde mit einer mittleren Durchsatzgeschwindigkeit Qb der über das Einlaßrohr 14 zugeführten wässrigen Lösung von 200 ml/min gearbeitet. Die mittlere Durchsatzgeschwindigkeit Qd des über das Einlaßrohr 28 zugeführten reinen Wassers betrug 500 ml/min. Die wässrige Lösung und das reine Wasser befanden sich auf einer Temperatur von 37 C. Die Menge des vorhandenen Kochsalzes wurde durch Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Lösung ermittelte Die vorhandenen Mengen an Harnstoff, Kreatinin und Vitamin B12 wurden mit Hilfe eines spektrometrischen Verfahrens gemessen.one flow path was operated with an average throughput rate Qb of the aqueous solution fed in via the inlet pipe 14 of 200 ml / min. The mean flow rate Qd of the pure water supplied through the inlet pipe 28 was 500 ml / min. The aqueous solution and the pure water were at a temperature of 37 C. The amount of common salt present was determined by measuring the electrical conductivity of the solution. The amounts of urea, creatinine and vitamin B 12 present were measured using a spectrometric method.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle I zus ammenge s te111.The results of these tests are summarized in Table I below.

W/AW / A QdQd TabelleTabel 00 II. NaClNaCl Dialysewirkungsgrad
(ml/min)
Dialysis efficiency
(ml / min)
£reatinin£ reatinin
Beispielexample (k)(k) QrdQrd 15001500 120120 Harnstoff 1Urea 1 8080 Nr.No. 0,330.33 (ml/min) (ml/min)(ml / min) (ml / min) 30003000 132132 131131 9393 11 0,330.33 500500 50005000 136136 135135 9292 22 0,330.33 500500 00 136136 136136 9393 33 0,330.33 500500 15001500 124124 137137 9090 44th 0,500.50 300300 30003000 134134 132132 9494 55 0,500.50 500500 50005000 135135 138138 9595 66th 0,500.50 500500 00 138138 138,5138.5 9696 77th 0,500.50 500500 15001500 132132 140140 9090 88th 0,750.75 300300 30003000 143143 135135 9898 99 0,750.75 500500 50005000 141141 142142 100100 1010 0,750.75 500500 00 145145 142142 102102 1111 0,750.75 500500 15001500 133133 143143 9898 1212th 1,001.00 300300 30003000 148148 140140 106106 1313th 1,001.00 500500 50005000 149149 147147 107107 1414th 1,001.00 500500 150150 149149 108108 1515th 1,001.00 500500 150150 1616 300300

609832/0868609832/0868

-38- 7603560-38- 7603560

Bei dem vorstehenden Beispiel, bei dem AxW= 15 cm ist, bezeichnet Qd die Durchsatzgeschwindigkeit des als frisches Dialysat zugeführten reinen Wassers und Qrd die Durchsatzgeschwindigkeit des als umgewälztes Dialysat zugeführten reinen Wassers.In the example above, where AxW = 15 cm, Qd denotes the throughput rate of the pure water supplied as fresh dialysate and Qrd the throughput rate of the pure water supplied as circulated dialysate.

Gemäß der Tabelle I ist der Dialysewirkungsgrad dann, wenn k = W/A kleiner ist als 1, und wenn Qrd nicht gleich Null istP wobei mit Rückum-wälzung gearbeitet wird, erheblich größer als dann, wenn Qrd gleich Null ist, d.h. wenn keine Rückumwälzung stattfindet,, Ferner nimmt der Dialysewirkungsgrad mit dem Wert von k zu. Fig. 21 veranschaulicht die in der Tabelle I zusammengestellten Versuchsergebnisse in einer graphischen Darstellung. Gemäß Fig. 21 nimmt der Wirkungsgrad der Dialyse in der Nähe von k = 1 plötzlich stark zu.According to Table I, the dialysis efficiency is then when k = W / A is less than 1, and when Qrd is not equal to zero P with reverse circulation, is considerably higher than when Qrd is equal to zero, ie when none Recirculation takes place ,, Furthermore, the dialysis efficiency increases with the value of k. 21 illustrates the test results compiled in Table I in a graphical representation. According to FIG. 21, the dialysis efficiency suddenly increases sharply in the vicinity of k = 1.

Im folgenden wird auf die Ergebnisse von mit 17 bis 28 bezeichneten Versuchen eingegangene Auch in diesem Fall wurde eine Dialysevorrichtung nach Fig. 19 und 20 benutzt, bei derIn the following, the results are referred to by 17 to 28 Experiments entered In this case too, a dialysis machine according to FIGS. 19 and 20 was used, in which

2
W χ A = 20 cm betrug, bei der 10 000 Hohlfasern 5 vorhanden waren, und bei der mit einer Durchsatzgeschwindigkeit Qb der wässrigen Lösung von 280 ml/min gearbeitet wurde. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen wie zuvor. Im vorliegenden Fall wurde der Dialysewirkungsgrad von Vitamin B^£ Se~ messen,, Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zus ammenge s teilt.
2
W χ A = 20 cm, in which 10,000 hollow fibers 5 were present, and in which a throughput rate Qb of the aqueous solution of 280 ml / min was used. The experimental conditions were the same as before. In this case, the dialysis efficiency of vitamin B ^ S £ e ~ was measured ,, The results are in Table II below, total ammenge s shares.

Tabelle IITable II

Dialysewirkungsgrad von Vitamin B12 (ml/min)Dialysis efficiency of vitamin B 12 (ml / min)

24 24 22 22 0,50 500 . 1500 . 2424 24 22 22 0.50 500. 1500. 24

609832/0868609832/0868

Beispielexample W/AW / A QdQd Qrd :Qrd: 00 Nr.No. (k)(k) (ml/min) (ml/min)(ml / min) (ml / min) 15001500 1717th 0,330.33 500500 30003000 1818th 0,330.33 500500 50005000 1919th 0,330.33 500500 00 2020th 0,330.33 300300 2121 0,500.50 500500

- 39 - 7603560- 39 - 7603560

Beispiel W/A Qd Qrd Dialysewirkungsgrad von Nr. (k) (ml/min) (ml/min) Vitamin B12 (ml/min)Example W / A Qd Qrd Dialysis efficiency of No. (k) (ml / min) (ml / min) Vitamin B 12 (ml / min)

23 0,50 500 3000 2523 0.50 500 3000 25

24 0,50 300 5000 2624 0.50 300 5000 26

25 1,00 500 0 2225 1.00 500 0 22

26 1,00 500 1500 2826 1.00 500 1500 28

27 1,00 500 3000 2827 1.00 500 3000 28

28 1,00 300 5000 3028 1.00 300 5000 30

Auch bei diesen Beispielen zeigt sich ein erheblicher Einfluß der Rückumwälzung des Dialysats. Der Wirkungsgrad der Dialyse nimmt mit dem Wert von k zuo In these examples, too, there is a considerable influence of the recirculation of the dialysate. The efficiency of dialysis increases with the value of k o

In Figo 22 sind die in der Tabelle II zusammengestellten Ergebnisse graphisch dargestellt,und man erkennt, daß der Dialyse wirkungsgrad in der Nähe von k = 1 stark zunimmt.In Figure 22 are the results summarized in Table II shown graphically, and it can be seen that the dialysis efficiency increases sharply in the vicinity of k = 1.

Im folgenden wird auf die Ergebnisse von mit 29 bis 64 bezeichneten Versuche eingegangen, bei denen ebenfalls der Dialysator nach Figo 19 und 20 benutzt wurde, wobei alle Werte von k über 1 lagen. Diese Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.The following discusses the results of labeled 29-64 experiments in which also the dialyzer of FIG was used o 19 and 20, wherein all values of k on were first These results are summarized in Table III below.

W/AW / A QdQd TabelleTabel 00 IIIIII Dialys ewirkungs grad
(ml/min)
Dialysis efficiency
(ml / min)
119119
Beispielexample (k)(k) QrdQrd 15001500 Harnstoff KreatininUrea creatinine 122122 Nr0 No. 0 1,251.25 (ml/min) (ml/min)(ml / min) (ml / min) 30003000 NaClNaCl 153153 124124 2929 1,251.25 500500 50005000 144144 159159 135135 3030th 1,251.25 500500 00 154154 165165 117117 3131 1,251.25 500500 15001500 162162 170170 125125 3232 1,501.50 300300 30003000 166166 158158 133133 3333 1,501.50 500500 50005000 149149 164164 144144 3434 1,501.50 500500 161161 172172 3535 1,501.50 500500 170170 183183 3636 300300 179179

60 983;//Üb 6860 983; // Ex 68

W/AW / A tidtid - 40 -- 40 - 00 26035602603560 (ml/min;(ml / min; : Kreatinin: Creatinine (k)(k) 15001500 DialysewirkungsgradDialysis efficiency HarnstofiUreas 121121 Beispielexample 2,002.00 QrdQrd 30003000 160160 128128 Nr.No. 2,002.00 (ml/min) (ml/min)(ml / min) (ml / min) 50005000 NaCl :NaCl: 167167 139139 3737 2,002.00 500500 00 154154 179179 146146 3838 2,002.00 500500 15001500 162162 188188 120120 3939 3,003.00 500500 30003000 174174 161161 131131 4040 3,003.00 300300 50005000 186186 171171 140140 4141 3,003.00 500500 00 156156 183183 149149 4242 3,003.00 500500 15001500 168168 192192 123123 4343 5,005.00 500500 30003000 181181 163163 133133 4444 5,005.00 300300 50005000 190190 173173 143143 4545 5,005.00 500500 00 160160 184184 146146 4646 5,005.00 500500 15001500 170170 195195 124124 4747 10,0010.00 500500 30003000 181181 164164 137137 4848 10,0010.00 300300 50005000 192192 176176 148148 4949 10,0010.00 500500 00 159159 187187 156156 5050 10,0010.00 500500 15001500 172172 198198 121121 5151 20,0020.00 500500 30003000 182182 161161 137137 5252 20,00 .20.00. 300300 50005000 191191 176176 149149 5353 20,0020.00 500500 00 159159 187187 158158 5454 20,0020.00 500500 15001500 175175 195195 129129 5555 30,0030.00 500500 30003000 185185 169169 136136 5656 30,0030.00 300300 50005000 192192 175175 145145 5757 30,0030.00 500500 00 159159 185185 159159 5858 30,0030.00 500500 15001500 173173 197197 124124 5959 40,0040.00 500500 30003000 182182 164164 146146 6060 40,0040.00 300300 50005000 195195 196196 158158 6161 40,0040.00 500500 161161 186186 158158 6262 40,0040.00 500500 175175 187187 6363 500500 183183 6464 300300 196196

Vergleicht man die Tabelle I mit der Tabelle III, erkennt man, daß sich der Dialysewirkungsgrad bei einer Annäherung an k = 1 wesentlich erhöht. In Fig. 21 sind die in der Tabelle III zu-Comparing Table I with Table III, it can be seen that the dialysis efficiency increases when k = 1 significantly increased. In Fig. 21 the in Table III

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sammengestellten Ergebnisse graphisch dargestellt. Gemäß Figo21 nimmt der Wirkungsgrad der Dialyse bezüglich des Harnstoffs mit der Zunahme der Durchsatzgeschwindigkeit des umgewälzten Dialysats zu. Jedoch selbst dann, wenn kein Dialysat umgewälzt wird, d.h. bei Qrd = 0, erhöht sich der Dialysewirkungsgrad bei k = 1 erheblich. Aus Fig. 21 geht hervor, daß k zweckmäßig zwischen 1,5 und 20 und vorzugsweise zwischen 2 und 10 liegen solleThe compiled results are shown graphically. According to Figure 21, the efficiency of dialysis o decreases with respect to the urea with the increase in the throughput rate of the recirculating dialysate to. However, even if no dialysate is circulated, ie if Qrd = 0, the dialysis efficiency increases considerably at k = 1. From FIG. 21 it can be seen that k should expediently be between 1.5 and 20 and preferably between 2 and 10

Im folgenden wird auf die Ergebnisse von mit 65 bis 91 bezeichneten Versuchen eingegangen, bei denen ebenfalls der DialysatorIn the following, the results are referred to as 65 to 91 Attempts were made in which also the dialyzer

2 nach Fig. 19 und 20 benutzt wurde. Hierbei galt ¥ χ A = 20 cm , es waren 10 000 Hohlfasern 5 vorhanden, und die Durchsatzmenge Qd betrug 280 ml/min. Die übrigen Bedingungen waren die gleichen wie bei den vorstehend behandelten Beispielen. Es wurde der Dialysewirkungsgrad von Vitamin B^2 gemessen, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt und in Figo 22 zeichnerisch wiedergegeben.2 according to FIGS. 19 and 20 was used. Here, ¥ χ A = 20 cm, 10,000 hollow fibers 5 were present, and the throughput rate Qd was 280 ml / min. The other conditions were the same as in the examples discussed above. The degree of dialysis efficiency of vitamin B ^ 2 was measured, and the results are compiled in Table IV below and shown graphically in FIG.

609832/ÜbbS609832 / UbbS

Tabelle I?Table I?

Beispielexample W/AW / A adad QrdQrd Dialys ewirkungsgradDialysis efficiency Nr.No. (k)(k) (ml/min)(ml / min) (ml/min)(ml / min) bei Vitamin B^with vitamin B ^ 6565 1,501.50 500500 00 3737 6666 1,501.50 500500 15001500 4545 6767 1,501.50 500500 30003000 5050 6868 1,501.50 300300 50005000 6060 6969 2,002.00 500500 00 4141 7070 2,002.00 500500 15001500 5151 7171 2,002.00 500500 30003000 5858 7272 2,002.00 300300 50005000 6969 7373 3,003.00 500500 00 4545 7474 3,003.00 500500 15001500 5555 7575 3,003.00 500500 30003000 6464 7676 3,003.00 300300 50005000 7676 7777 5,005.00 500500 00 4646 7878 5,005.00 500500 15001500 5757 7979 5,005.00 500500 30003000 6969 8080 5,005.00 300300 50005000 8080 8181 10,0010.00 500500 00 4848 8282 10,0010.00 500500 15001500 5959 8383 10,0010.00 500500 30003000 6969 8484 10,0010.00 300300 50005000 8282 8585 30,0030.00 500500 00 4848 8686 30,0030.00 500500 15001500 5959 8787 30,0030.00 500500 30003000 7070 8888 30,0030.00 300300 50005000 8181 8989 40,0040.00 500500 00 4β ■4β ■ 9090 40,0040.00 500500 15001500 • 60• 60 9191 40,0040.00 300300 50005000 8383

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Aus Fig. 22, wo die Ergebnisse nach der Tabelle II und IV dargestellt sind, verbessert sich der Dialysewirkungsgrad für Vitamin B^2 bei einer Rückumwälzung des Dialysats, und er nimmt sowohl bei einer Rückumwälzung als auch bei nur einmaligem Durchlauf bei k = 1 plötzlich zu.From Fig. 22, which shows the results according to Tables II and IV, the dialysis efficiency for vitamin B ^ 2 improves with a recirculation of the dialysate, and it suddenly increases with a recirculation as well as with only one pass at k = 1 to.

Im folgenden werden die Ergebnisse eines mit 92 bezeichneten Versuchs behandelt, bei dem der gleiche Dialysator benutzt wurde wie zuvor. In diesem Falle gilt Qd = 300 ml/min, Qrd = 2700 ml/min und Qb = 200 ml/min, und die Temperatur betrug 37°Co Die Ergebnisse sind in Fig. 23 als ausgezogene Kurve dargestellt. Es ist ersichtlich, daß der Dialysewirkungsgrad bei Harnstoff stark zunimmt, sobald sich k dem Wert 1 näherte Die Vorrichtung nach Fig. 19 und 20 kann in der nachstehend beschriebenen Weise abgeändert werden.The following deals with the results of an experiment designated 92 using the same dialyzer became like before. In this case, Qd = 300 ml / min, Qrd = 2700 ml / min and Qb = 200 ml / min, and the temperature was 37 ° Co. The results are shown in Fig. 23 as solid lines Curve shown. It can be seen that the dialysis efficiency with urea increases sharply as soon as k becomes the value 1 The apparatus of FIGS. 19 and 20 can be modified in the manner described below.

Man kann die Anzahl der Führungswände 140 bis 145 variieren und diese Wände gekrümmt ausbilden. Ferner können sich die Führungswände im rechten Winkel zur Längsachse des Faserbündels 6 erstrecken. Sind die Führungswände gemäß Fig. 19 nach oben und innen geneigt, läßt sich die Strömungsrichtung des Dialysats entsprechend verändern. Die Seitenwände des Gehäuses 1 mit der Breite A können eine halbrunde oder haielliptische Form erhalten. Hierdurch läßt sich eine Koagulation des durch die Hohlfasern 5 strömenden Blutes wirksam vermeiden» Zwar sind gemäß Figo 19 die Führungs wände 140 bis 145 in dem Gehäuse 1 in der Längsrichtung gegeneinander versetzt, doch könnte man sie auch symmetrisch zu dem Faserbündel 6 anordnen. Zwar sind die Einlaßrohre 28, 29 und die Auslaßrohre 27, 26 bei dem Gehäuse 1 vorzugsweise einander diagonal gegenüber angeordnet, doch könnte man sie zur Erleichterung der Herstellung und Handhabung auch auf der gleichen Seite des Gehäuses vorsehen«,The number of guide walls 140 to 145 can be varied and these walls can be curved. Furthermore, the guide walls can extend at right angles to the longitudinal axis of the fiber bundle 6. If the guide walls are inclined upward and inward according to FIG. 19, the direction of flow of the dialysate can be changed accordingly. The side walls of the housing 1 with the width A can have a semicircular or shark-elliptical shape. In this way, coagulation of the fluid flowing through the hollow fibers 5 blood can be avoided effectively "Although Fig the guide in accordance o 19 walls 140 are added to 145 in the housing 1 in the longitudinal direction against each other, but could be arranged symmetrically with respect to the fiber bundle 6 also. Although the inlet pipes 28, 29 and the outlet pipes 27, 26 in the housing 1 are preferably arranged diagonally opposite one another, they could also be provided on the same side of the housing to facilitate manufacture and handling.

Fig. 24 zeigt eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig«, und 20, bei der insbesondere die Führungswände abgeändert sind,FIG. 24 shows a further development of the device according to FIG. and 20, in which the guide walls in particular have been modified,

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Die die Querschnittserweiterungen abgrenzenden Führungswände 157 und 158 haben eine halbzylindrische Form und sind bei dem Gehäuse 1 einander schräg gegenüber angeordnet. Die unteren Abschnitte der Führungswände 157 und 158 weisen Öffnungen 159 und 160 als Durchlässe für das Dialysat 35 auf. Die Öffnungen 16O sind in der Mitte der unteren Abschnitte der Führungswände 157 und 158 ausgebildet und größer als die Öffnungen 159 zu beiden Seiten der mittleren Öffnungen. Der Strom des Dialysats kann durch die Öffnungen 159 und 160 geregelt werden. Von der unteren Führungswand 157 aus strömt das Dialysat 35 durch das Faserbündel 6 hindurch zu dem durch die obere Führungswand 158 abgegrenzten Bereich 161. Hierbei strömt ein Teil des Dialysats durch die Öffnungen 159 und 160 zu dem Bereich 161 innerhalb der Führungswand 158. Die Strömung wird durch die kleineren Öffnungen 159 abgeschwächt, während sie im Vergleich hierzu durch die größere Öffnung 160 verstärkt wird» Dies hat zur Folge, daß die Strömungsgeschwindigkeit des zwischen den Innenflächen des Gehäuses 1 und dem Faserbündel 6 hindurchströmenden Dialysats relativ niedrig ist, während das Dialysat den mittleren Teil des Faserbündels relativ schnell durchströmt.The guide walls delimiting the cross-sectional enlargements 157 and 158 have a semi-cylindrical shape and are arranged obliquely opposite one another in the case 1. The lower sections of the guide walls 157 and 158 have openings 159 and 160 as passages for the dialysate 35. The openings 16O are formed in the middle of the lower portions of the guide walls 157 and 158 and are larger than the openings 159 too both sides of the central openings. The flow of dialysate can be regulated through openings 159 and 160. Of the From the lower guide wall 157, the dialysate 35 flows through the fiber bundle 6 to that through the upper guide wall 158 delimited area 161. Here, part of the dialysate flows through the openings 159 and 160 to the area 161 inside the guide wall 158. The flow is weakened by the smaller openings 159, while compared to this is reinforced by the larger opening 160 »This has to As a result, the flow velocity of the between the inner surfaces of the housing 1 and the fiber bundle 6 flowing through Dialysate is relatively low, while the dialysate flows through the middle part of the fiber bundle relatively quickly.

Im folgenden wird anhand von Fig. 25 bis 36 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der das Dialysat nicht erneut umgewälzt wird, und bei der verschiedene Abänderungen an den Querschnittserweiterungen vorgenommen sind.A fifth embodiment will now be described with reference to Figs of the invention described in which the dialysate is not recirculated, and in which various modifications are made on the cross-sectional enlargements.

Gemäß Fig. 25 und 26 haben bei dem insgesamt mit 10 bezeichneten Blutdialysator die oberen und unteren Endabschnitte des Gehäuses ebenso wie bei der bekannten Vorrichtung nach Fig. 1 eine zylindrische Form, während der Querschnitt des Hauptteils des Gehäuses quadratisch ist. Der Hauptteil des Gehäuses kann, wie nachstehend beschrieben, auch eine andere Form erhaltene Die eine Seitenwand 50 des Gehäuses 1 ist mit halbzylindrischen Querschnittserweiterungen 170, 171 und 172 versehen, während die andere Seitenwand 51 halbzylindrische Querschnittserweiterungen 173, 174 und 175 aufweist, die in gleichmäßigen Längs-According to FIGS. 25 and 26, in the blood dialyzer designated as a whole by 10, the upper and lower end portions of the Housing as in the known device of FIG. 1 has a cylindrical shape, while the cross section of the main part of the housing is square. The main part of the housing can also be given a different shape as described below The one side wall 50 of the housing 1 is provided with semi-cylindrical cross-sectional enlargements 170, 171 and 172, while the other side wall 51 semi-cylindrical cross-sectional extensions 173, 174 and 175, which in uniform longitudinal

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abständen verteilt sind. Die Querschnittserweiterungen 170 bis 172 und 173 bis 175 sind in der Längsrichtung gegeneinander versetzt und erstrecken sich jeweils über die ganze Breite der Seitenwände 50 und 51. Gemäß Figo 26 stehen einander ähnelnde halbzylindrische Abschnitte, die durch die Querschnittserweiterungen 170 bis 175 gebildet werden, in Verbindung mit der das Faserbündel 6 enthaltenden Durchdringungszone 25, die einen quadratischen Querschnitt hato Hit der Querschnittserweiterung 170 ist ein Auslaßrohr 3 für das Dialysat 35 verbunden, und an die Querschnittserweiterung 175 schließt sich ein Einlaßrohr 2 für das Dialysat an.are spaced apart. The cross-sectional extensions 170 to 172 and 173-175 are offset in the longitudinal direction against each other and each extending over the entire width of the side walls 50 and 51. As shown in FIG o 26 face each other similar semi-cylindrical portions which are formed by the cross-sectional enlargements 170 to 175, in compound with which the fiber bundle 6 containing penetration zone 25, which has a square cross-section o hit the cross-sectional extension 170 is an outlet tube 3 is connected to the dialysate 35, and an inlet tube to the cross-sectional widening 175 closes 2 at the dialysate.

Ebenso wie bei der Vorrichtung nach Figo 1 sind obere und untere Abdeckscheiben 13 sowie obere und untere Befestigungsteile 17 und 18 am oberen und unteren Ende des Gehäuses 1 angebracht, und an beiden Enden des Faserbündels 6 ist eine Vergußmasse 7 vorhanden. Da die oberen und unteren Enden des Gehäuses einen kreisrunden Querschnitt haben, sind auch die zugehörigen Enden des Faserbündels 6 zusammen mit der Vergußmasse kreisrund ausgebildet. Jedoch paßt sich der Hauptteil des Faserbündels 6 dem quadratischen Querschnitt der Durchdringungszone 25 an, da die Hohlfasern 5 sehr flexibel sind.As well as upper and lower cover plates 13 and upper and lower attachment members are mounted 17 and 18 on the upper and lower end of the housing 1 in the apparatus according to Fig o 1, and at both ends of the fiber bundle 6 is a sealing compound 7 is present. Since the upper and lower ends of the housing have a circular cross-section, the associated ends of the fiber bundle 6 together with the potting compound are also circular. However, the main part of the fiber bundle 6 adapts to the square cross section of the penetration zone 25, since the hollow fibers 5 are very flexible.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 25 und 26 befinden sich keine Teile der Hohlfasern 5 in den durch die Querschnittserweiterungen 170 bis 175 abgegrenzten Bereichen 176 bis 181o In the device according to FIGS. 25 and 26, there are no parts of the hollow fibers 5 in the areas 176 to 181 o delimited by the cross-sectional expansions 170 to 175

Das Dialysat 35 wird der Querschnittserweiterung 121 über das Einlaßrohr 2 mit der Mündung 22 zugeführt, so daß sich der Dialysatstrom auf dem Faserbündel 6 nicht örtlich konzentriert, und daß daher nur eine sehr geringe Gefahr dafür besteht, daß das Faserbündel durch den Dialysatstrom beschädigt wird.The dialysate 35 is fed to the widened cross-section 121 via the inlet tube 2 with the mouth 22, so that the Dialysate flow is not locally concentrated on the fiber bundle 6, and that there is therefore only a very low risk that the fiber bundle is damaged by the dialysate flow.

Die gemäß Figo 25 kreisrund ausgebildeten oberen und unteren Endabschnitte des Gehäuses 1 könnten auch einen quadratischen Querschnitt erhalten. In diesem Fall müßten auch die Abdeck-Which according to FIG 25 o circular shaped upper and lower end portions of the housing 1 could also get a square cross section. In this case, the covering

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scheiben 13 und die Befestigungsteile 17 und 18 eine quadratische Form haben. Die durch die Abdeckscheiben 13 abgegrenzten Blutaufnahmekaminern 13A haben eine ähnliche quadratische Querschnittsform. Die Befestigungsteile 17 und 18 werden an dem Gehäuse 1 so angebracht, daß auf ihrer Innenseite vorhandene Wulste in zugehörige Nuten auf der Außenseite der Gehäuseenden eingreifen.washers 13 and the fasteners 17 and 18 a square Have shape. The blood receiving chambers 13A delimited by the cover disks 13 have a similar square shape Cross-sectional shape. The fasteners 17 and 18 are attached to the housing 1 mounted so that existing beads on its inside in associated grooves on the outside of the housing ends intervention.

Fig. 27 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 25 und 26, bei der die Querschnittserweiterungen 170, 171 und 172 an der Seitenwand 50 des Gehäuses im Vergleich zu der Vorrichtung nach Fig. 25 und 26 nach unten verlagert sind, während die Querschnittserweiterungen 173, 174 und 175 an der anderen Seitenwand 51 nach oben verlagert sind. Hierbei sind die Querschnittserweiterungen auf beiden Seiten des Gehäuses in der Längsrichtung gegeneinander versetzt. Das Einlaßrohr für das Dialysat 35 ist direkt mit der Seite 51 des Gehäuses und nicht etwa mit der Querschnittserweiterung 175 verbunden, und das Auslaßrohr 3 für das Dialysat schließt sich, unmittelbar an die Seitenwand 50 des Gehäuses und nicht etwa an die Querschnittserweiterung 170 an„27 shows a modification of the device according to FIGS. 25 and 26, in which the cross-sectional extensions 170, 171 and 172 on the side wall 50 of the housing compared to the device 25 and 26 are displaced downwards, while the cross-sectional enlargements 173, 174 and 175 at the other side wall 51 are shifted upwards. Here, the cross-sectional enlargements are on both sides of the housing offset from one another in the longitudinal direction. The inlet tube for the dialysate 35 is directly connected to the side 51 of the housing and not connected to the enlarged cross-section 175, and the outlet tube 3 for the dialysate closes immediately to the side wall 50 of the housing and not to the Cross-section expansion 170 at "

Somit unterscheidet sich die Vorrichtung 10 nach Fig. 27 von derjenigen nach Fig. 25 und 26 dadurch, daß das Dialysat 35 nahe der Einlaßöffnung 22 nicht so gleichmäßig über die ganze Breite der Seitenwand 51 des Gehäuses verteilt wird, und daß es nahe der Auslaßöffnung 23 nicht so gleichmäßig über die ganze Breite der Seitenwand 50 gesammelt wirdo Jedoch durchströmt auch bei der Vorrichtung nach Figo 27 das Dialysat entsprechend den eingezeichneten Pfeilen das Faserbündel 6 wiederholt abwechselnd in der einen und der anderen Richtung, d.h. es wird im gewünschten Ausmaß eine Querströmung erzielt.Thus, the device 10 according to FIG. 27 differs from that according to FIGS. 25 and 26 in that the dialysate 35 near the inlet opening 22 is not distributed so evenly over the entire width of the side wall 51 of the housing, and that it is near the outlet opening 23 is collected not so evenly over the entire width of the side wall 50 o However, by also flows in the apparatus of FIG o 27 the dialysate according to the arrows, the fiber bundle 6 repeated alternately in the one and the other direction, that is, the desired extent, a cross-flow achieved.

Fig. 28 zeigt eine andere Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 25 und 26, bei der die Querschnittserweiterungen 170 bis 172 der Seitenwand 50 des Gehäuses im Vergleich zu der Vor-FIG. 28 shows another development of the device according to FIGS. 25 and 26, in which the cross-sectional enlargements 170 to 172 of the side wall 50 of the housing compared to the front

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richtung nach Fig. 27 etwas nach oben verlagert sind, während die Querschnittserweiterungen 173 bis 175 der anderen Seitenwand 51 entsprechend nach unten verlagert sind, so daß die Querschnittserweiterungen symmetrisch zu dem Faserbündel 6 angeordnet sind. Zwar unterscheidet sich die Vorrichtung nach Fig. 28 äußerlich nur geringfügig von der Vorrichtung nach Fig. 27, doch arbeitet die Vorrichtung nach Fig. 28 auf andere Weise, wie es den die Strömungsrichtung des Dialysats bezeichnenden Pfeilen entspricht.27 are shifted slightly upwards, while the cross-sectional enlargements 173 to 175 of the other side wall 51 are correspondingly displaced downwards so that the cross-sectional enlargements are arranged symmetrically to the fiber bundle 6 are. The device according to FIG. 28 only differs externally from the device according to FIG 27, but the device according to FIG. 28 operates in a different manner than that which indicates the direction of flow of the dialysate Arrows corresponds.

Fig. 29B bis 29H zeigen verschiedene Weiterbildungen der Vorrichtung nach Fig. 25«. Fig. 29A ist ein Schnitt durch das Gehäuse 1 längs der Linie XXIXA-XXIXA in Fig. 26. Fig. 29B bis 29H zeigen im Querschnitt entsprechend Fig. 29A verschiedene Weiterbildungen des Gehäuses 1o Die Gehäuse nach Fig. 29A bis 29D haben einen rechteckigen Querschnitt. Bei den Gehäusen nach Fig. 29B und 29C sind die Querschnittserweiterungen 172 und 174 halbzylindrisch, wie es auch bei den Qüerschnittserweiterungen des Gehäuses nach Fig. 29A der Fall ist. Bei dem Gehäuse nach Fig. 29D sind die Querschnittserweiterungen halbkugelförmig. 29B to 29H show various developments of the device according to FIG. FIG. 29A is a section through the housing 1 along the line XXIXa-XXIXa in Fig. 26. Fig. 29B to 29H 29A various developments show in cross-section corresponding to FIG. Of the housing 1 o The case of FIG. 29A to 29D have a rectangular Cross-section. In the housings according to FIGS. 29B and 29C, the cross-sectional extensions 172 and 174 are semi-cylindrical, as is also the case with the cross-sectional extensions of the housing according to FIG. 29A. In the case of the housing according to FIG. 29D, the cross-sectional enlargements are hemispherical.

Bei der Vorrichtung nach Figo 29B ist die Länge der Querschnitt serweite runge η 178 und 180, die in Verbindung mit der Durchdringungszone 25 stehen, im Vergleich zur Querschnittsfläche der Durchdringungszone relativ groß, d.ho die Durchdringungszone hat einen flachen Querschnitt, so daß sich das Dialysat in der Querschnittserweiterung 181 nahe der Einlaßöffnung 22 (Figo 26) in der Breitenrichtung verteilt, um dann nach oben durch das Faserbündel 6 zu strömeno Diese Art der Verteilung oder Dispersion des Dialysats erweist sich als sehr vorteilhaft. Je größer der Wert des Verhältnisses zwischen der Länge des Querschnitts der Durchdringungszone 25 und seiner Breite ist, desto wirksamer wird das Dialysat verteilt. Jedoch erweist sich ein zu großer Wert dieses Verhältnisses vom Standpunkt der Handhabung der Vorrichtung als ungünstig. InIn the apparatus according to Fig o 29B is the length of the cross-sectional serweite runge η 178 and 180, which are in connection with the penetration zone 25 is relatively large compared to the cross sectional area of the penetration zone, that o the penetration zone has a flat cross section, so that the Dialysate distributed in the cross-sectional widening 181 near the inlet opening 22 (FIG. 26) in the width direction, in order then to flow upwards through the fiber bundle 6 o This type of distribution or dispersion of the dialysate proves to be very advantageous. The greater the value of the ratio between the length of the cross section of the penetration zone 25 and its width, the more effectively the dialysate is distributed. However, too large a value of this ratio turns out to be unfavorable from the standpoint of handling the device. In

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der Praxis ist es zweckmäßig, für das genannte Verhältnis einen Wert zwischen 1,5 und 20 und vorzugsweise zwischen 2 und 10 zu wählen.in practice it is expedient to have a value between 1.5 and 20 and preferably between 2 and 10 to choose.

Die Gehäuse nach Fig. 29E bis 29H haben eine längliche Querschnittsform. Der Querschnitt des Gehäuses nach Fig. 29F ist kreisrund.Das Gehäuse nach Fig. 29G hat einen sechseckigen Querschnitt, während die Querschnittserweiterungen 172 und 174 der Gehäuse nach Fig. 29E bis 29G halbkugelförmig sind. Die Querschnittserweiterungen 172 und 174 des Gehäuses nach Fig. 29H haben in der Längsrichtung einen dreieckigen Querschnitt. The housings of FIGS. 29E to 29H have an elongated cross-sectional shape. The cross section of the housing according to Fig. 29F is circular. The housing according to Fig. 29G is hexagonal Cross-section, while the cross-sectional extensions 172 and 174 of the housing according to FIGS. 29E to 29G are hemispherical. The cross-sectional extensions 172 and 174 of the housing according to FIG. 29H have a triangular cross-section in the longitudinal direction.

Die oberen und unteren Endabschnitte der Gehäuse nach Fig. 29A bis 29H können kreisrund oder rechteckig sein, während die Querschnittserweiterungen außerhalb der Durchdringungszone in der nachstehend beschriebenen Weise eine andere Form erhalten können.The upper and lower end portions of the housing of FIGS. 29A to 29H can be circular or rectangular, while the Cross-sectional enlargements outside the penetration zone in may be given a different shape in the manner described below.

Fig. 30, 31 und 32 zeigen weitere Abwandlungen der Vorrichtung nach Figo 25„ .Fig. 30, 31 and 32 show further modifications of the device according to Fig o 25 ".

Bei der Vorrichtung nach Fig. 30 haben die Querschnittserweiterungen 170 bis 175 einen dreieckigen Querschnitt und bei der Vorrichtung nach Fig. 31 einen trapezförmigen Querschnitt.In the device according to FIG. 30, the cross-sectional enlargements 170 to 175 have a triangular cross section and in the device according to FIG. 31 a trapezoidal cross section.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 32 haben die Querschnittserweiterungen 52, 53, 54, 66, 67 und 68 die gleiche Form wie bei der Vorrichtung nach Fig. 3» doch wird das Dialysat 35 nicht erneut umgewälzt, und daher ist die Vorrichtung nach Fig. 32 nicht mit dem Einlaßrohr 27 und dem Auslaßrohr 28 nach Figo versehen. Bei der Vorrichtung nach Fig. 32 dienen das Einlaßrohr 29 nach Fig. 3 für das umzuwälzende Dialysat und das Auslaßrohr 26 für das Dialysat als Einlaßrohr bzw. Auslaßrohr für das in diesem Fall nicht umzuwälzende Dialysat. Die Quer-In the device according to FIG. 32, the cross-sectional enlargements 52, 53, 54, 66, 67 and 68 have the same shape as in the device according to FIG. 3, but the dialysate 35 is not circulated again, and therefore the device according to FIG. 32 not provided with the inlet pipe 27 and the outlet pipe 28 of FIG o. In the device according to FIG. 32, the inlet pipe 29 of FIG. 3 for the dialysate to be circulated and the outlet pipe 26 for the dialysate serve as an inlet pipe or outlet pipe for the dialysate which in this case is not to be circulated. The transverse

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schnittserweiterungen sind bei derVorrichtung nach Fig0 32 so angeformt, daß sie den weiter behandelten Gleichungen (1) bis (5) sowie der Gleichung (12) entsprechen. Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform ist es möglich, eine wirksame Querströmung hervorzurufen. Bei der Vorrichtung nach Figo 32 ist es auch möglich, das Dialysat 35 mit Hilfe des Einlaßrohrs 29 und des Auslaßrohrs 26 erneut umzuwälzen, und hierbei können Zufuhr und Entnahme von Dialysat bei dem Rückumwälzkreis herbeigeführt werden. Beispielsweise kann man zum Zu- und Abführen von Dialysat einen kleinen, in den Kreislauf eingeschalteten Behälter benutzen oder das anhand von Fig. 10 beschriebene Verfahren anwenden.In the device according to FIG. 0 32, widened sections are formed in such a way that they correspond to equations (1) to (5) and equation (12), which will be discussed further. As with the first embodiment, it is possible to create an effective cross flow. In the apparatus according to Fig o 32, it is also possible to circulate the dialysate 35 with the help of the inlet pipe 29 and the outlet pipe 26 again, and this supply and withdrawal can be brought about by the dialysate in the Rückumwälzkreis. For example, a small container connected to the circuit can be used for supplying and removing dialysate, or the method described with reference to FIG. 10 can be used.

Fig. 33» 34 und 35 zeigen weitere Abwandlungen der Vorrichtung nach Figo 25» bei denen der Hauptteil der Durchdringungszone 25 einen dreieckigen Querschnitt hat, und bei denen eine erste Seitenwand 200 des Gehäuses mit QuerschnittserweiterungenFIGS. 33-34 and 35 show further modifications of the device according to FIG. 25, in which the main part of the penetration zone 25 has a triangular cross-section, and in which one first side wall 200 of the housing with widened cross-sections

190, 191 und 192 versehen ist. Eine zweite Seitenwand 201 des Gehäuses weist Querschnittserweiterungen 193, 194 und 195 auf, während die dritte Seitenwand 202 des Gehäuses mit Querschnittserweiterungen 196, 197 und 198 versehen ist? sämtliche Querschnittserweiterungen sind in gleichmäßigen Abständen über die Länge der Vorrichtung verteilt. Die Querschnittserweiterungen sind längs des Gehäuses 1 in der Reihenfolge 190, 196, 193,190, 191 and 192 is provided. A second side wall 201 of the Housing has enlarged cross-sections 193, 194 and 195, while the third side wall 202 of the housing is provided with cross-sectional enlargements 196, 197 and 198? all cross-sectional extensions are evenly spaced along the length of the device. The cross-sectional expansion are along the housing 1 in the order 190, 196, 193,

191, 197, 194, 192, 198 und 195 so angeordnet, daß sie längs einer Schraubenlinie in Abständen verteilt sind.191, 197, 194, 192, 198 and 195 arranged so that they are longitudinal a helix are spaced apart.

Das Dialysat 35, das der Querschnittserweiterung 195 über das Einlaßrohr 2 zugeführt wird, durchströmt gemäß Fig. 35 das Faserbündel 6 in Richtung der Pfeile, d.ho im Uhrzeigersinneo Hierbei folgt das Dialysat einer schraubenlinienförmigen Bahn, wobei es wiederholt so umgelenkt wird, daß es nacheinander die Querschnitbserweiterungen 195, 198, 192, 194, 197, 191, 193, 196 und 190 durchströmt, so daß es das Faserbündel 6 wiederholt kreuztοThe dialysate 35, which is fed to the cross-sectional enlargement 195 via the inlet pipe 2, flows through the fiber bundle 6 in the direction of the arrows, ie o clockwise o Here, the dialysate follows a helical path, being repeatedly deflected so that it successively flows through the cross-sectional widenings 195, 198, 192, 194, 197, 191, 193, 196 and 190 so that it repeatedly crosses the fiber bundle 6

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Fig. 36 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 25, bei der die Durchdringungszone 25 eine zylindrische Form hat, und bei der das Gehäuse 1 an seinem Umfang entsprechend der Anordnung nach Figo 33 bis 35 mit halbkugelförmigen Querschnittserweiterungen 190 bis 198 versehen ist»36 shows a further modification of the device according to FIG 25, in which the penetration zone 25 has a cylindrical shape, and in which the housing 1 correspondingly on its circumference the arrangement of Figo 33 to 35 with hemispherical Cross-sectional enlargements 190 to 198 is provided »

Zwar haben bei der Vorrichtung nach Fig. 33 bis 35 die Querschnittserweiterungen 190 bis 198 eine halbzylindrische Form, doch könnten sie im Längsschnitt auch einen dreieckigen Querschnitt erhalten. Hierbei kann man das Dialysat 35 in der Weise umwälzen, daß man das Einlaßrohr für das Dialysat mit der Querschnittserweiterung 192 und das Auslaßrohr für das Dialysat mit der Querschnittserweiterung 193 verbindet, wobei das Einlaßrohr 2 und das Auslaßrohr 3 zum Umwälzen des Dialysats benutzt wird. Auch in diesem Fall kann das Dialysat von unten nach oben längs einer Schraubenlinie durch das Gehäuse 1 strömen und hierbei wiederholt das Faserbündel 6 kreuzen. Die Rückumwälzung läßt sich in der gleichen Weise herbeiführen wie bei der ersten Ausführungsform.It is true that in the device according to FIGS. 33 to 35 the cross-sectional enlargements 190 to 198 have a semi-cylindrical shape, but they could also have a triangular cross-section in longitudinal section obtain. Here you can circulate the dialysate 35 in such a way that the inlet tube for the dialysate with the cross-sectional enlargement 192 and the outlet tube for the dialysate connects to the cross-sectional enlargement 193, wherein the inlet pipe 2 and the outlet pipe 3 for circulating the dialysate is used. In this case too, the dialysate can pass through the housing from bottom to top along a helical line 1 and repeatedly cross the fiber bundle 6. The recirculation can be brought about in the same way as in the first embodiment.

Im folgenden wird anhand von Figo 37 bis 51 eine sechste Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der Teile, die anhand -von Fig. 1 beschriebenen Teilen entsprechen, wiederum mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind.In the following is described with reference to FIG o 37 to 51, a sixth embodiment of the invention correspond with the parts corresponding to those described with reference -from Fig. 1 are again denoted by the same reference numerals.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39 hat das Gehäuse 1 einen abgeflachten, allgemein länglichen Querschnitt mit abgerundeten Stirnwänden,, Jedoch könnte auch ein rechteckiger Querschnitt mit vier abgerundeten Ecken vorhanden sein. Braucht das Gehäuse nicht abgeflacht zu sein, kann man auch einen quadratischen Querschnitt mit vier abgerundeten Ecken wählen.In the device according to FIGS. 37 to 39, the housing 1 has a flattened, generally elongated cross-section with rounded ones End walls ,, However, there could also be a rectangular cross-section with four rounded corners. Needs If the housing is not to be flattened, one can also choose a square cross-section with four rounded corners.

Das Gehäuse 1 ist als Ganzes achsensymmetrisch ausgebildet. Die Seitenwände 50 und 51 des Gehäuses sind mit Querschnittserweiterungen von trapezförmigem Querschnitt versehen, die sich über die ganze Breite des Gehäuses erstrecken,, Die Quer-The housing 1 is designed to be axially symmetrical as a whole. The side walls 50 and 51 of the housing are provided with cross-sectional extensions of trapezoidal cross-section, the extend over the entire width of the housing, the transverse

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schnittserweiterung .210 ist dem oberen Ende der Seitenwand 50 benachbart, während die Querschnittserweiterung 211 dem unteren Ende der Seitenwand 51 benachbart ist, so daß die beiden Querschnittserweiterungen auf einer Diagonale des Gehäuses liegen. Das Einlaßrohr 2 für das Dialysat 35 ist waagerecht angeordnet,und mit einem Ende der Querschnittserweiterung 211 verbunden. Das Auslaßrohr 3 für das Dialysat ist ebenfalls waagerecht angeordnet und an die Querschnittserweiterung 210 angeschlossene Das Einlaßrohr 2 und das Auslaßrohr 3 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen, was sich vorteilhaft auf eine gleichmäßige Verteilung des Dialysats über das Faserbündel 6 auswirkt. Jedoch könnte man die Querschnittserweiterungen zur Erleichterung von Fertigung und Handhabung auch an der gleichen Seite des Gehäuses ausbilden. Die durch die Querschnittserweiterungen 210 und 211 abgegrenzten Bereiche 212 und 213 stehen in Verbindung mit der abgeflachten Durchdringungszone 25» die das Bündel 6 aus Hohlfasern 5 enthält.section extension .210 is adjacent to the upper end of the side wall 50, while the cross section extension 211 is adjacent to the lower End of the side wall 51 is adjacent, so that the two cross-sectional enlargements lie on a diagonal of the housing. The inlet pipe 2 for the dialysate 35 is arranged horizontally, and connected to one end of the widened cross section 211. The outlet pipe 3 for the dialysate is also arranged horizontally and is connected to the widened cross section 210 The inlet pipe 2 and the outlet pipe 3 extend in opposite directions, which is advantageous an even distribution of the dialysate over the fiber bundle 6 has the effect. However, one could expand the cross-section to facilitate manufacture and handling also on the same side of the housing. The result of the cross-sectional expansion 210 and 211 demarcated areas 212 and 213 are in communication with the flattened penetration zone 25 »which the bundle 6 of hollow fibers 5 contains.

Das Dialysat wird dem Gehäuse über die Einlaßöffnung 22 nach Figo 38 zugeführt, so daß es zuerst in die Querschnittserweiterung 213 gelangt, die der Strömung einen erheblich geringeren Widerstand entgegensetzt als die Durchdringungszone 25, wodurch das Dialysat in der sich über die ganze Breite der Seitenwand 51 des Gehäuses erstreckenden Querschnittserweiterung 213 gleichmäßig verteilt wird, um dann durch das Faserbündel 6 hindurch nach oben zu strömen. Daher besteht nur eine sehr geringe Gefahr, daß der der Einlaßöffnung 22 benachbarte Teil des Faserbündels durch das einströmende Dialysat beschädigt wird. Der bei dieser Vorrichtung erzielbare Dialysewirkungsgrad für Harnstoff ist in Fig. 23 durch die gestrichelte Kurve angedeutete Gemäß Fig. 23 nimmt der Wirkungsgrad der Dialyse in der Nähe von k = 1 stark zuo The dialysate is o supplied to the housing via the inlet opening 22 of Figure 38 so that it first enters the cross-sectional widening 213 which opposes a considerably lower resistance to flow than the penetration zone 25, whereby the dialysate in which extends over the entire width of the side wall 51 of the housing extending cross-sectional enlargement 213 is evenly distributed in order to then flow through the fiber bundle 6 upwards. There is therefore only a very low risk that the part of the fiber bundle adjacent to the inlet opening 22 will be damaged by the incoming dialysate. The dialysis efficiency for urea that can be achieved with this device is indicated in FIG. 23 by the dashed curve. According to FIG. 23, the dialysis efficiency increases sharply in the vicinity of k = 1 o

Fig. 40 zeigt eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39, bei der die Querschnittserweiterungen 210 und 211 eine halbzylindrische Form hab-en. Hierbei sind das Auslaßrohr 340 shows a further development of the device according to FIGS. 37 to 39, in which the cross-sectional extensions 210 and 211 have a have a semi-cylindrical shape. Here, the outlet pipe 3

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- 5έ -- 5έ -

und das Einlaßrohr 2 jeweils mit dem mittleren Teil der zugehörigen Querschnittserweiterung verbunden und L-förmig ausgebildete Abgesehen von den soeben genannten Punkten entspricht die "Vorrichtung nach Fig0 40 im wesentlichen derjenigen nach Fig. 37 bis 39, und sie arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise.and the inlet tube 2 are each connected to the central part of the associated cross-sectional extension and L-shaped Apart from the just mentioned points corresponding to the "device of FIG 0 40 is substantially that of FIG. 37 to 39 and operates in substantially the same Way.

Fig. 41 zeigt eine andere Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39, die im wesentlichen der Vorrichtung nach Fig. 40 entspricht, abgesehen davon, daß die Querschnittserweiterungen 210 und 211 einen nahezu rechteckigen Querschnitt haben. Die Vorrichtung nach Fig. 41 arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie diejenige nach Fig. 40„41 shows another development of the device according to FIG 37 to 39, which essentially correspond to the device according to FIG. 40, except that the cross-sectional enlargements 210 and 211 have an almost rectangular cross-section. The apparatus of Fig. 41 essentially operates in the same way as that according to Fig. 40 "

Fig. 42 zeigt ebenfalls eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39, beider die obere Hälfte jeder Querschnittserweiterung 210 und 211 entsprechend Fig. 41 einen rechteckigen Querschnitt hat, während die untere Hälfte entsprechend Fig. 40 abgerundet ist. Anordnung und Form des Einlaßrohres 2 und des Auslaßrohres 3 entsprechen im wesentlichen der Darstellung in Fig. 37 bis 39o Im übrigen ist die Konstruktion im wesentlichen die gleiche. Daher kommt die Vorrichtung nach Fig. 42 im wesentlichen ebenso zur Wirkung wie diejenige nach Fig. 37 bis 39o 42 also shows a further development of the device according to FIGS. 37 to 39, in which the upper half of each cross-sectional enlargement 210 and 211 according to FIG. 41 has a rectangular cross-section, while the lower half is rounded according to FIG. 40. Arrangement and shape of the inlet tube 2 and the outlet tube 3 substantially correspond to the representation in FIGS. 37 through 39 o The other construction is substantially the same. The device according to FIG. 42 is therefore essentially as effective as that according to FIGS. 37 to 39 o

Fig. 43 bis 46 zeigen ebenfalls eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39, bei der das Auslaßrohr 3 und das Einlaßrohr 2 in die Schmalseiten 214 und 215 des Gehäuses 1 zu beiden Seiten der Durchdringungszone 25 eingebaut sindo Die Querschnittserweiterungen 212 und 213 erstrecken sich über die Seitenwände 50 und 51 sowie die Schmalseiten 214 und 215, so daß sie eine L-förmige Gestalt haben. Um das über das Einlaßrohr 2 zugeführte Dialysat 35 auf alle Teile der Querschnittserweiterung 213 zu verteilen, ist an der Innenfläche der Schmalseite 215 innerhalb der Querschnittserweiterung 213 ein Wehrteil bzw. ein Umlenkorgan 216 befestigt, und um dasFig. 43 to 46 also show a further development of the device according to Figs. 37 to 39, wherein the outlet pipe 3 and the intake pipe 2 in the narrow sides 214 and 215 of the housing 1 are installed on both sides of the penetration zone 25 o The cross-section extensions 212 and 213 extend over the side walls 50 and 51 and the narrow sides 214 and 215, so that they have an L-shaped shape. In order to distribute the dialysate 35 supplied via the inlet pipe 2 to all parts of the cross-sectional widening 213, a weir part or a deflecting member 216 is attached to the inner surface of the narrow side 215 within the cross-sectional widening 213

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Dialysat über die Auslaßöffnung 23 gleichmäßig abzuführen, ist gemäß Fig. 46 ein weiteres Wehrteil oder Umlenkorgan 217 an der Innenfläche der Schmalseite 214 innerhalb der Querschnittserweiterung 212 befestigt. Die wehrteile 216 und 217 können die gleiche Form haben.To discharge dialysate evenly via the outlet opening 23, a further weir part or deflection element 217 is on according to FIG attached to the inner surface of the narrow side 214 within the cross-sectional expansion 212. Weir parts 216 and 217 can have the same shape.

Das Bluteinlaßrohr 14 und das Blutauslaßrohr 15 sind an der oberen Abdeckung 13 bzw. der unteren Abdeckung 13 so ausgebildet, daß sie sich Jeweils nahezu in der gleichen Richtung erstrecken wie das Auslaßrohr 3 bzw. das Einlaßrohr 2 für das Dialysat. Die Bluteinlaßöffnung 24 des Einlaßrohrs 14 und die Blutauslaßöffnung 24 des Auslaßrohrs 15 haben eine ähnliche Form wie die Kammern 20 in dem Gehäuse 1, so daß das Blut 36 zügig von der Einlaßöffnung 24 zu der Auslaßöffnung 24 strömen kann.The blood inlet tube 14 and the blood outlet tube 15 are attached to the upper cover 13 and the lower cover 13 formed so that they each extend almost in the same direction as the outlet pipe 3 and the inlet pipe 2 for the Dialysate. The blood inlet port 24 of the inlet tube 14 and the blood outlet port 24 of the outlet tube 15 have a similar one Shape like the chambers 20 in the housing 1, so that the blood 36 flows rapidly from the inlet opening 24 to the outlet opening 24 can.

Das Auslaßrohr 3 für das Dialysat 35 und das Einlaßrohr 14 für das Blut sind einander benachbart und erstrecken sich nahezu in der gleichen Richtung. Entsprechend sind das Einlaßrohr 2 für das Dialysat uiid das Auslaßrohr 15 für das Blut einander benachbart und so angeordnet, daß sie nahezu in der gleichen Richtung verlaufene Gemäß Fig. 43 lassen sich gleichzeitig auf einfache Weise Kappen 218 auf das Bluteinlaßrohr 14 und das Dialysatauslaßrohr 3 bzw. das Blutauslaßrohr 15 und das Dialysateinlaßrohr 2 aufsetzen, und dies kann mit Hilfe einer nicht dargestellten automatischen Maschine bewirkt werden.The outlet pipe 3 for the dialysate 35 and the inlet pipe 14 for the blood are adjacent to each other and almost extend in the same direction. Correspondingly, the inlet tube 2 for the dialysate and the outlet tube 15 for the blood are mutually exclusive adjacent and so arranged that they are almost in the same direction, as shown in FIG in a simple manner caps 218 on the blood inlet tube 14 and the dialysate outlet tube 3 or the blood outlet tube 15 and the like Put on the dialysate inlet tube 2, and this can be effected with the aid of an automatic machine, not shown.

Da die Umlenkorgane 216 und 217 in den L-förmigen Querschnittserweiterungen 212 und 213 angeordnet sind, wird das über die Einlaßöffnung 22 zugeführte Dialysat 35 gleichmäßig über alle Teile der Querschnittserweiterung 213 verteilt und in der Querschnittserweiterung 212 gleichmäßig gesammelt, um der Auslaßöffnung 23 zugeführt zu werden. Hierbei konzentriert sich der über die Öffnung 22 eintretende Dialysatstrom nicht auf einen kleinen Teil des Faserbündels 6, so daß keine Höglichlichkeit einer Beschädigung des Faserbündels in der Nähe derSince the deflection members 216 and 217 are arranged in the L-shaped cross-sectional extensions 212 and 213, this is via the Dialysate 35 supplied to the inlet opening 22 is distributed uniformly over all parts of the widened cross-section 213 and in the Cross-sectional enlargement 212 uniformly collected in order to be fed to the outlet opening 23. Here concentrates the dialysate stream entering via the opening 22 does not affect a small part of the fiber bundle 6, so that no politeness damage to the fiber bundle in the vicinity of the

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Einlaßöffnung durch einen konzentrierten Dialysatstrom besteht OInlet opening through a concentrated stream of dialysate consists of O

Figo 47 bis 49 zeigen eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39 in Gestalt einer liegend angeordneten Vorrichtung, die im übrigen der Vorrichtung nach Fig. 43 bis 46 im wesentlichen ähnelt. Gemäß Fig. 47 und 49 strömt das Dialysat 35 von der Unterseite der Seitenwand 51 aus schräg durch die Durchdringungszone 25 zum oberen Teil der Seitenwand 50. Da das Faserbündel 6 relativ kurz ist, kann es von dem Dialysat auf wirksame Weise in der Querrichtung durchströmt werden, so daß sich ein guter Dialysewirkungsgrad erzielen läßt.47 to 49 show a further modification of the device according to FIGS. 37 to 39 in the form of a horizontally arranged one Apparatus which is otherwise essentially similar to the apparatus according to FIGS. 43 to 46. According to FIGS. 47 and 49, this flows Dialysate 35 obliquely from the underside of the side wall 51 through the penetration zone 25 to the upper part of the side wall 50. Since the fiber bundle 6 is relatively short, the dialysate can effectively flow through it in the transverse direction so that a good dialysis efficiency can be achieved leaves.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 47 bis 49 erstrecken sich die Querschnittserweiterungen 212 und 213 über die ganze Länge der Durchdringungszone 25. Jedoch könnten sich diese Querschnitts erweiterungen auch nur über einen Teil der Länge der Durchdringungszone erstrecken, so daß das Dialysat die Durchdringungszone auf entsprechend andere Weise durchströmen würde.In the device according to FIGS. 47 to 49, the cross-sectional enlargements 212 and 213 extend over the entire length the penetration zone 25. However, this cross-section Extensions also extend only over part of the length of the penetration zone, so that the dialysate passes through the penetration zone would flow through in a correspondingly different way.

Fig. 50 und 51 zeigen eine andere Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39, bei der das obere und das untere Ende des Gehäuses 1, das einen runden Querschnitt hat, mit halbrunden Querschnittserweiterungen 210 und 211 versehen sind. Das Einlaßrohr 2 und das Auslaßrohr 3 sind mit den einander diametral gegenüberliegenden Querschnittserweiterungen verbunden. Die Mündung 22 des Einlaßrohrs 2 führt zu dem halbrunden Raum 213» der durch die Querschnittserweiterung 211 abgegrenzt wird, während sich die Mündung 23 des Auslaßrohrs 3 an den durch die Querschnittserweiterung 210 abgegrenzten Raum 212 anschließt. Ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig. 37 bis 39 haben die Querschnittserweiterungen 210 und 211 einen trapezförmigen Querschnitt, doch könnte man auch einen rechteckigen oder halbrunden Querschnitt vorsehen. Die beiden Querschnittserweiterungen erstrecken sich50 and 51 show another development of the device 37 to 39, in which the upper and lower ends of the housing 1, which has a round cross-section, with semicircular cross-sectional extensions 210 and 211 provided are. The inlet pipe 2 and the outlet pipe 3 are enlarged with diametrically opposite cross-sections tied together. The mouth 22 of the inlet pipe 2 leads to the semicircular space 213 by the widened cross-section 211 is delimited, while the mouth 23 of the outlet pipe 3 to the by the cross-sectional enlargement 210 delimited space 212 adjoins. As with the device according to FIGS. 37 to 39, the cross-sections have widened sections 210 and 211 have a trapezoidal cross-section, but one could also have a rectangular or semicircular cross-section provide. The two cross-sectional extensions extend

609832/0868609832/0868

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in der Umfangsrichtung des kreisrunden Gehäuses 1 jeweils über einen Winkelbereich von 180° und sind um 180° gegeneinander versetzt. Das Dialysat 35 strömt von der unteren Querschnittserweiterung bzw. dem Raum 213 aus schräg nach oben durch die Durchdringungs zone 25 hindurch zu dem oberen Raum 212 in der Querschnittserweiterung 210, so daß das Hohlfaserbündel 6 in der Querrichtung durchströmt wird. Die Querschnittserweiterungen 210 und 211 können auch so gestaltet sein, daß sie sich in der Umfangsrichtung des runden Gehäuses 1 jeweils über einen Winkelbereich von 60° bis 120° erstrecken.in the circumferential direction of the circular housing 1, respectively over an angular range of 180 ° and are offset from one another by 180 °. The dialysate 35 flows from the lower one Cross-sectional expansion or the space 213 from obliquely upwards through the penetration zone 25 through to the upper one Space 212 in the widened cross-section 210, so that the hollow fiber bundle 6 is flowed through in the transverse direction. The cross-sectional enlargements 210 and 211 can also be designed in this way be that they are in the circumferential direction of the round case 1 each extend over an angular range of 60 ° to 120 °.

Figo 52 zeigt eine andere Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 37» bei der das Gehäuse 1 auf einer Seite mit einer sich über die ganze Länge des Faserbündels 6 erstreckenden Querschnittserweiterung 220 versehen ist, die eine gekrümmte äußere Wand besitzt. Das Einlaßrohr 2 und das Auslaßrohr 3 sind an der entgegengesetzten Seite des Gehäuses angebracht. Wegen der Krümmung der äußeren Wand der Querschnittserweiterung 220 wird das Dialysat veranlaßt, von dem Einlaßrohr 2 aus in der Querrichtung durch das Faserbündel 6 hindurch zu strömen und danach über das Auslaßrohr 3 wieder zu entweichen.FIG. 52 shows another development of the device according to FIG. 37, in which the housing 1 on one side with a is provided over the entire length of the fiber bundle 6 extending cross-sectional enlargement 220, which is a curved owns outer wall. The inlet pipe 2 and the outlet pipe 3 are attached to the opposite side of the housing. Because of the curvature of the outer wall of the cross-sectional enlargement 220, the dialysate is caused to flow from the inlet tube 2 from flowing in the transverse direction through the fiber bundle 6 and then escaping again via the outlet pipe 3.

Zwar sind vorstehend verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, doch bestehen Möglichkeiten zur Schaffung weiterer Abwandlungen, die ebenfalls in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.While the foregoing are various preferred embodiments of the invention described, but there are ways to create further modifications that are also within the field of the appended claims.

Bei den beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen durchströmen das Blut und das Dialysat die Durchdringungszone im Gegenstrom. Da dieses Gegenstromverfahren bei den beschriebenen Anordnungen mit einer Querströmung kombiniert ist, läßt sich eine bessere Dialyse erzielen. Jedoch ist es auch möglich, das Blut und das Dialysat in der gleichen allgemeinen Strömungsrichtung durch die Durchdringungszone zu leiten.In the exemplary embodiments described, the blood and the dialysate flow through the penetration zone in countercurrent. Since this countercurrent process in the described arrangements is combined with a cross flow, better dialysis can be achieved. However, it is also possible to use the blood and the dialysate in the same general direction of flow to pass through the penetration zone.

6098 3 2/08686098 3 2/0868

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Gegebenenfalls kann man in den Rückumwälz-Strömungsweg für das Dialysat einen kleinen Dialysat-Behälter einschalten In diesem Fall wird der kleine Behälter mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung zum Ergänzen des Dialysatvorrats versehen, und die Rückutnwälzleitung wird an den Behälter angeschlossene If necessary, one can in the recirculation flow path for the dialysate turn on a small dialysate container In In this case, the small container is provided with an inlet opening and an outlet opening for replenishing the dialysate supply, and the recirculation line is connected to the tank

Das Gehäuse der Vorrichtung kann mehrere Einlaßöffnungen und mehrere Auslaßöffnungen aufweisen. Ferner kann man die Öffnungen gegenüber dem Gehäuse anders anordnen. Schließlich kann man die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung bei den beschriebenen Ausführungsformen miteinander vertauschen, doh. man kann die Einlaßöffnung als Auslaßöffnung und die Auslaßöffnung als Einlaßöffnung benutzen.The housing of the device can have a plurality of inlet openings and a plurality of outlet openings. Furthermore, the openings can be arranged differently with respect to the housing. Finally, one can swap the inlet port and the outlet port at the described embodiments with one another, d o h. the inlet opening can be used as an outlet opening and the outlet opening as an inlet opening.

Zwar wurden die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung für den Fall beschrieben, daß eine Dialyse zwischen zwei Flüssigkeiten durchgeführt werden soll, doch läßt sich die Erfindung auch in Fällen anwenden, in denen Stoffe zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas oder zwischen zwei Gasströmen durch die Membranen bildenden Hohlfasern hindurch transportiert werden sollen. Weiterhin kann man die beschriebenen Vorrichtungen nicht nur als Blutdialysator bei einer künstlichen Niere benutzen, sondern auch bei einer künstlichen Lunge zum Zuführen von Sauerstoff zu einem Blutstrom, wobei das Blut durch die Hohlfasern hindurchgeleitet wird, während das Sauerstoff enthaltende Gas bzwo eine entsprechende Flüssigkeit die Außenflächen der Hohlfasern überstreicht,, Schließlich kann man solche Vorrichtungen zum Entsalzen und Reinigen von Wasser mittels einer umgekehrten Osmose, bei Verfahren zur Behandlung von Nahrungsmitteln, Z0B0 zum Eindicken von Säften, zum Entfernen von Hefe aus Bier usw0 benutzen.Although the various embodiments of the invention have been described for the case that dialysis is to be carried out between two liquids, the invention can also be used in cases in which substances are between a liquid and a gas or between two gas flows through the membranes forming hollow fibers are to be transported through. May continue to the devices described do not only use as a blood dialyzer in an artificial kidney, but also in an artificial lung for supplying oxygen to a blood stream, the blood is passed through the hollow fibers, while the oxygen-containing gas or o an appropriate liquid, the outer surfaces of the hollow fibers sweeps ,, Finally, one may include such devices for desalting and purification of water by reverse osmosis, in methods for treating food, Z 0 B 0 for concentrating juices, removal of yeast from beer, etc use 0th

Ansprüche;Expectations;

609832/0868609832/0868

Claims (1)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS Vorrichtung mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Bündel aus Hohlfasern mit durchlässigen Wänden sowie mit Einrichtungen zum Hindurchleiten eines ersten Fludes und eines zweiten Fludes durch das Gehäuse derart, daß das eine Flud die Außenflächen der Hohlfasern überstreicht, während das andere Flud die Hohlfasern durchströmt, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (i) mehrere dem Bündel (6) aus Hohlfasern (5) benachbarte Wandabschnitte (52, 53, 54, 66, 67, 68) aufweist, die so geformt sind, daß sie Querschnittserweiterungen des Gehäuses bilden, um dazu beizutragen, daß das erste Flud (35) das Faserbündel quer zu den Hohlfasern durchströmt.Device with a housing, a bundle of hollow fibers with permeable walls arranged in the housing and with means for passing a first fluid and a second fluid through the housing such that the one fluid sweeps over the outer surfaces of the hollow fibers, while the other fluid flows through the hollow fibers, thereby characterized in that the housing (i) has several wall sections adjacent to the bundle (6) of hollow fibers (5) (52, 53, 54, 66, 67, 68) which are shaped so that they form cross-sectional enlargements of the housing in order to to contribute that the first Flud (35) flows through the fiber bundle transversely to the hollow fibers. 2. Vorrichtung mit einem eine Durchdringungszone abgrenzenden Gehäuse, einem mindestens diese Durchdringungszone ausfüllenden Bündel aus Hohlfasern mit durchlässigen Wänden, mindestens einem Einlaßrohr zum Zuführen eines ersten Fludes zu dem Gehäuse derart,· daß es die Lücken zwischen den Hohlfasern durchströmt, mindestens einem Auslaßrohr zum Ableiten des ersten Fludes aus dem Gehäuse sowie Einrichtungen, die es ermöglichen, ein zweites Flud durch die Hohlfasern zu leiten, damit es bestimmten Stoffen möglich ist, die Wände der Hohlfasern selektiv zu durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil (52, 53, 54, 66, 67, 68) des Gehäuses (1) innerhalb der Durchdringungszone (25) gegenüber dem Bündel (6) aus Hohlfasern (5) eine Querschnittserweiterung derart bildet, daß zwischen dem Hohlfaserbündel und einer Wand des Gehäuses ein Raum vorhanden ist, in den mindestens ein Teil des ersten Fiudes (35) auf seinem Wege vom Einlaßrohr (2) zum Auslaßrohr (3) eintreten kann, und daß die bzw. jede Querschnittserweiterung eine solche Form hat, daß sie dazu beiträgt, das erste Flud zu veranlassen, das Hohlfaserbündel in der Querrichtung zu durchströmen«,2. Device with a delimiting a penetration zone Housing, one filling at least this penetration zone Bundles of hollow fibers with permeable walls, at least one inlet tube for supplying a first fluid the housing in such a way that it flows through the gaps between the hollow fibers, at least one outlet pipe for discharging the first Fludes from the housing as well as devices that enable a second fluid to be passed through the hollow fibers, so that it is possible for certain substances to selectively penetrate the walls of the hollow fibers, characterized in that at least one part (52, 53, 54, 66, 67, 68) of the housing (1) within the penetration zone (25) opposite the bundle (6) of hollow fibers (5) forms a cross-sectional widening in such a way that between the hollow fiber bundle and a wall of the housing has a space into which at least a part of the first fiud (35) is on its way can enter from the inlet pipe (2) to the outlet pipe (3), and that the or each cross-sectional enlargement has such a shape that it helps to induce the first flud to flow through the hollow fiber bundle in the transverse direction «, 609832/U868609832 / U868 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Querschnittserweiterungen vorhanden sind, die auf entgegengesetzten oeiten des Gehäuses angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a plurality of cross-sectional enlargements are present which are arranged on opposite sides of the housing. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterungen auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses zwischen dem Einlaßrohr und dem Auslaßrohr miteinander abwechselnd und in der Längsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.4. Apparatus according to claim 3 »characterized in that the cross-sectional enlargements on the two each other opposite sides of the housing between the inlet pipe and the outlet pipe alternately with each other and in the Are arranged offset from one another in the longitudinal direction. 5ο Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bzwo jede Querschnittserweiterung des Gehäuses durch einen nach außen vorspringenden Teil einer Wand des Gehäuses gebildet ist.5 o device according to claim 2, characterized in that the or o each cross-sectional expansion of the housing is formed by an outwardly projecting part of a wall of the housing. 60 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Querschnittserweiterung durch ein Führungsplattenteil auf einer Innenfläche des Gehäuses gebildet ist.6 0 device according to claim 2, characterized in that the or each cross-sectional enlargement is formed by a guide plate part on an inner surface of the housing. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der bzwo jeder Querschnittserweiterung, den folgenden Gleichungen7. The device according to claim 2, characterized in that the shape of the or o each cross-sectional expansion, the following equations 1/4 A < L < 4A und A < D < 12A1/4 A <L <4A and A < D <12A entspricht, in denen A eine Querschnittsabmessung des Hohlfaserbündels (6), L die Länge der Querschnittserweiterung im rechten Winkel zur Längsachse des Hohlfaserbündels und D die Länge der Querschnittserweiterung in Richtung der Längsachse des Hohlfaserbündels bezeichnet.corresponds to where A is a cross-sectional dimension of the hollow fiber bundle (6), L is the length of the cross-sectional expansion at right angles to the longitudinal axis of the hollow fiber bundle and D the Denotes the length of the cross-sectional expansion in the direction of the longitudinal axis of the hollow fiber bundle. 8„ Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Form der bzw» jeder Querschnittserweiterung den Gleichungen 8 "Device according to claim 7" characterized in that that the shape of the or »each cross-sectional expansion corresponds to the equations 609832/0868609832/0868 1/3 A < L < 2A und
A < D < 8A
1/3 A <L <2A and
A <D <8A
entspricht,is equivalent to, 9. Vorrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß die Länge d eines ebenen Tragabschnitts des Gehäuses, der an dem Hohlfaserbündel (6) anliegt, um es zu unterstützen, der Gleichung9. Apparatus according to claim 71, characterized in that that the length d of a planar support section of the housing which rests against the hollow fiber bundle (6) in order to support it, the equation 0 < d < D
entspricht.
0 <d <D
is equivalent to.
1Oo Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Querschnittserweiterungen vorhanden sind, und daß eine gegen die Längsachse des Hohlfaserbündels (6) geneigte Einleitungszone zwischen einander benachbarten Querschnittserweiterungen angeordnet ist.1Oo device according to claim 2, characterized in that that there are several cross-sectional enlargements, and that an inlet zone inclined towards the longitudinal axis of the hollow fiber bundle (6) between adjacent cross-sectional expansions is arranged. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Einleitungszone durch eine ebene Wand (58) abgegrenzt ist, die sich an die zugehörige Querschnittserweiterung anschließt und gegen die Längsachse des Hohlfaserbündels (6) geneigt ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the or each introduction zone by a flat wall (58) is delimited, which is related to the associated cross-sectional expansion adjoins and is inclined to the longitudinal axis of the hollow fiber bundle (6). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Querschnittserweiterungen jeweils durch eine geneigte ebene Wand (58) miteinander verbunden sind, an die sich ein ebener Tragabschnitt (57) anschließt, der in Berührung mit dem Hohlfaserbündel (6) steht, um es zu unterstützen,,12. The device according to claim 11, characterized in that adjacent cross-sectional expansions are each connected to one another by an inclined flat wall (58), which is adjoined by a flat support section (57), which is in contact with the hollow fiber bundle (6) to support it, 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (ß) der Wand (58) der Einleitungszone,13. The device according to claim 12, characterized in that the angle of inclination (ß) of the wall (58) of the introduction zone, 609832/0868609832/0868 die Länge (m) der Einleitungszone in Richtung der Längsachse des Hohlfaserbündels (6) und die Länge (n) des ebenen Tragabschnitts (57) in Richtung der Längsachse des Hohlfaserbündels den folgenden Gleichungen entsprechen:the length (m) of the discharge zone in the direction of the longitudinal axis of the hollow fiber bundle (6) and the length (s) of the planar support section (57) in the direction of the longitudinal axis of the hollow fiber bundle correspond to the following equations: 1/3 A < m -c 6A,
1/3 £ η ^ 6A,
0,1 ^ n/m g 10 und 2 ^ ß ^ 20 .
1/3 A < m -c 6A,
1/3 £ η ^ 6A,
0.1 ^ n / mg 10 and 2 ^ ß ^ 20.
14o Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses mehrere Querschnittserweiterungen vorhanden sind, die gegenüber der Durchdringungszone (25) sinuswellenförinig gekrümmt sind.14o device according to claim 2, characterized in that that on opposite sides of the housing several cross-sectional widenings are present, which are opposite to the penetration zone (25) are curved in the shape of a sine wave. 15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Querschnittserweiterung auf ihrer Austrittsseite gegenüber der allgemeinen Strömungsrichtung des ersten Fludes (35) so geformt ist, daß sie der Gleichung15. The device according to claim 2, characterized in that the or each cross-sectional enlargement on its exit side opposite to the general direction of flow of the first Fludes (35) is shaped to match the equation 30° ^ CX-< 90°30 ° ^ CX- < 90 ° entspricht, bei welcher der Winkel <x erhalten wird, wenn man in einer Ebene, die durch die Längsachse des Hohlfaserbündels (6) und die im rechten Winkel dazu gemessene Abmessung (L) der Querschnittserweiterung bestimmt ist, eine erste gerade Linie (A1) und eine zweite gerade Linie (A2) in der Strömungsrichtung des ersten Fludes (35) unter einem Winkel von 10 bzw. von 20° gegen die Längsachse des Hohlfaserbündels von dem Mittelpunkt (P) aus zwischen dem der Strömung zugewandten Ende der Querschnittserweiterung und dem in die Strömungsrichtung weisenden Ende der Querschnittserweiterung sowie eine Tangente (B) an der Wand (55) der Querschnittserweiterung an einem beliebigen Punkt zwischen der ersten und der zweiten Linie zieht, wobei der Winkel oc der Winkel ist, den diecorresponds to, at which the angle <x is obtained if a first straight line (A1) and a second straight line (A2) in the direction of flow of the first fluid (35) at an angle of 10 or 20 ° to the longitudinal axis of the hollow fiber bundle from the center point (P) between the end of the cross-sectional enlargement facing the flow and that into the The end of the cross-sectional enlargement pointing in the direction of flow and a tangent (B) on the wall (55) of the cross-sectional enlargement at any point between the first and the second line, the angle oc being the angle which the 609832/0868609832/0868 76035607603560 Tangente mit der Längsachse des Hohlfaserbündels bildet.Forms tangent with the longitudinal axis of the hollow fiber bundle. 16O Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel oc der folgenden Gleichung entspricht:16 O device according to claim 15 »characterized in that the angle oc corresponds to the following equation: 45° < Qt < 90°.45 ° < Qt < 90 °. 17o Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Querschnittserweiterung auf ihrer Eintrittsseite gegenüber der allgemeinen Strömungsrichtung des ersten Fludes (35) so geformt ist, daß sie der Gleichung17o device according to claim 15, characterized in that that the or each cross-sectional enlargement on its inlet side opposite the general direction of flow of the first Fludes (35) is shaped to match the equation < Q < 30°5 ° <Q <30 ° entspricht, bei welcher der Winkel θ erhalten wird, wenn man in der Ebene, die durch die Längsachse des Hohlfaserbündels (6) und die im rechten Winkel dazu gemessene Abmessung (L) der Querschnittserweiterung bestimmt ist, eine dritte gerade Linie (C1) und eine vierte gerade Linie (C2) entgegen der Strömungsrichtung unter einem Winkel von 10° bzw. 20° gegen die Längsachse des Hohlfaserbündels von dem Hittelpunkt (P) aus zwischen der Eintrittsseite und der Austrittsseite der Querschnittserweiterung sowie eine Tangente (D) zur Wand (56) der Querschnittserweiterung an einem beliebigen Punkt (T) auf dieser Wand zwischen der dritten und der vierten geraden Linie zieht, wobei der Winkel θ der Winkel ist, den diese Tangente mit der Längsachse des Hohlfaserbündels bildet.corresponds to at which the angle θ is obtained when one in the plane passing through the longitudinal axis of the hollow fiber bundle (6) and the dimension (L) measured at right angles to it the cross-sectional expansion is determined, a third straight Line (C1) and a fourth straight line (C2) opposite to that Direction of flow at an angle of 10 ° or 20 ° against the longitudinal axis of the hollow fiber bundle from the center point (P) between the entry side and the exit side of the Cross-sectional expansion and a tangent (D) to the wall (56) of the cross-sectional expansion at any point (T) that wall draws between the third and fourth straight lines, where the angle θ is the angle that this tangent makes forms with the longitudinal axis of the hollow fiber bundle. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel θ der folgenden Gleichung entspricht;18. The device according to claim 17, characterized in that that the angle θ corresponds to the following equation; 5° < θ < 60°o5 ° <θ <60 ° o 19ο Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel θ der folgenden Gleichung entspricht:19ο Device according to claim 17, characterized in that that the angle θ corresponds to the following equation: 10° < 9 < 45°O 10 ° <9 <45 ° E 609832/08 68609832/08 68 20. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungszone (25) so geformt ist, daß sie der Gleichung20. The device according to claim 2, characterized in that the penetration zone (25) is shaped so that it the equation ¥ = kA¥ = n / a entspricht, in der ¥ und A die Querschnittsabmessungen der Durchdringungszone bezeichnen, wobei k größer ist als 1.corresponds, in which ¥ and A are the cross-sectional dimensions of the Denote penetration zone, where k is greater than 1. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß k der folgenden Gleichung entspricht:21. The device according to claim 20, characterized in that k corresponds to the following equation: 1 < k < 40.1 <k <40. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß k der folgenden Gleichung entspricht:22. The device according to claim 20, characterized in that k corresponds to the following equation: 1,5 < k <20.1.5 <k <20. 23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß k der folgenden Gleichung entspricht:23. The device according to claim 20, characterized in that k corresponds to the following equation: 2 < k < 1O0 2 <k <1O 0 24. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr (27) und das Auslaßrohr (28) für das erste Flud (35) an einen Rückumwälzkreis für das erste Flud angeschlossen sind, der durch das Gehäuse (1) führt, und daß ein weiteres Einlaßrohr (29) und ein weiteres Auslaßrohr (26) vorhanden sind, die es ermöglichen, der Vorrichtung ein frisches Flud von gleicher Art wie das erste Flud zuzuführen und einen Teil des ersten Fludes aus der Vorrichtung abzuziehen.24. The device according to claim 2, characterized in that the inlet pipe (27) and the outlet pipe (28) for the first Flud (35) connected to a recirculation circuit for the first Flud which leads through the housing (1), and that a further inlet pipe (29) and a further outlet pipe (26) are present are, which make it possible to supply the device with a fresh fluid of the same type as the first fluid and a Remove part of the first fluid from the device. 25ο Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rückumlaufkreis ein Behälter so eingeschaltet ist, daß das aus dem Auslaßrohr entweichende, erneut umzuwälzende. erste Flud (35) in diesen Behälter eintritt und dann von dem Behälter aus zu dem Einlaßrohr strömt, und daß das andere Ein-25 ο Device according to claim 24, characterized in that a container is switched into the return circuit in such a way that the one which escapes from the outlet pipe and is to be circulated again. first fluid (35) enters this container and then flows from the container to the inlet pipe, and that the other inlet 609832/0868609832/0868 laßrdhr und das andere Auslaßrohr an den Behälter angeschlossen sindoLet the tube and the other outlet pipe be connected to the container sindo 26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr und das Auslaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes einander diagonal gegenüber auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses angeordnet sind, und daß das andere Einlaßrohr und das andere Auslaßrohr zum Zuführen und Ableiten des ersten Fludes in die Seitenwände des Gehäuses gegenüber dem Einlaßrohr bzw. dem Auslaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes eingebaut sind.26. The device according to claim 24, characterized in that that the inlet pipe and the outlet pipe for circulating the first fluid diagonally opposite one another on opposite sides Sides of the housing are arranged, and that the other inlet pipe and the other outlet pipe for supply and discharge of the first fluid in the side walls of the housing opposite the inlet pipe and the outlet pipe for circulating the first Fludes are built in. 27. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes gegabelt ist, daß zwei Enden des gegabelten Auslaßrohrs mit den zugehörigen Enden einer Seitenwand des Gehäuses verbunden sind, und daß das Einlaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes in den mittleren Teil der anderen Seitenwand des Gehäuses eingebaut ist.27. The device according to claim 24, characterized in that the outlet pipe is forked for circulating the first fluid is that two ends of the bifurcated outlet pipe are connected to the associated ends of a side wall of the housing, and that the inlet pipe for circulating the first fluid is built into the central part of the other side wall of the housing is. 28ο Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes gegabelt ist, daß zwei Enden des gegabelten Einlaßrohrs mit den zugehörigen Enden einer Seitenwand des Gehäuses verbunden sind, und daß das Auslaßrohr zum Umwälzen des ersten Fludes in den mittleren Teil der anderen Seitenwand des Gehäuses eingebaut ist.28ο Device according to claim 24, characterized in that that the inlet pipe for circulating the first fluid is bifurcated, that two ends of the bifurcated inlet pipe with the associated Ends of a side wall of the housing are connected, and that the outlet pipe for circulating the first fluid in the middle part of the other side wall of the housing is installed. 29. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr zum Zuführen des ersten Fludes eine Abzweigung des Einlaßrohrs zum Umwälzen des ersten Fludes bildet, und daß das Auslaßrohr zum Abführen des ersten Fludes eine Abzweigung des Auslaßrohrs zum Umwälzen des ersten Fludes bildet.29. The device according to claim 24, characterized in that the inlet pipe for supplying the first fluid has a branch of the inlet pipe for circulating the first fluid, and that the outlet pipe for discharging the first fluid forms a branch of the outlet pipe for circulating the first fluid. 3Oo Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,3Oo device according to claim 2, characterized in that 609832/0868609832/0868 76035607603560 daß das Einlaßrohr und das Auslaßrohr mit Einrichtungen verbunden sind, die dazu dienen, das erste Flud dem Gehäuse so zuzuführen und es aus dem Gehäuse so abzuleiten, daß es das Gehäuse nur einmal durchströmt und nicht erneut umgewälzt wird.that the inlet pipe and the outlet pipe are connected to means which serve to supply the first fluid to the housing feed and divert it from the housing in such a way that it flows through the housing only once and is not circulated again will. 31 ο Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßrohr zum Abführen des ersten Fludes gegabelt ist, daß zwei Enden des gegabelten Auslaßrohrs in die zugehörigen Enden einer seitenwand des Gehäuses eingebaut sind, und daß das Einlaßrohr zum Zuführen des ersten Fludes in den mittleren Teil der anderen Seitenwand des Gehäuses eingebaut ist.31 ο Device according to Claim 30, characterized in that that the outlet pipe for discharging the first fluid is bifurcated, that two ends of the bifurcated outlet pipe in the associated Ends of a side wall of the housing are installed, and that the inlet pipe for feeding the first fluid into the middle part of the other side wall of the housing is installed. 32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr zum Zuführen des ersten Fludes gegabelt ist, daß zwei Enden des gegabelten Einlaßrohrs in die zugehörigen Enden einer Seitenwand des Gehäuses eingebaut sind, und daß das Auslaßrohr zum Abführen des ersten Fludes in den mittleren Teil der anderen Seitenwand des Gehäuses eingebaut ist.32. Apparatus according to claim 30, characterized in that the inlet pipe for supplying the first fluid is bifurcated is that two ends of the bifurcated inlet pipe are built into the associated ends of a side wall of the housing, and that the outlet pipe for discharging the first fluid is built into the central part of the other side wall of the housing is. 33. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßrohr und das Auslaßrohr dazu dienen, das Flud erneut umzuwälzen, und daß das Flud über das Auslaßrohr abgeführt, mit Hilfe eines Adsorptionsmittels regeneriert und dann dem Einlaßrohr erneut zugeführt wird.33. Device according to claim 1, characterized in that that the inlet pipe and the outlet pipe serve to recirculate the fluid, and that the fluid is discharged via the outlet pipe, regenerated with the aid of an adsorbent and then fed back to the inlet pipe. 34. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Einlaß- und Auslaßrohren mindestens eines an die Querschnittserweiterung angeschlossen ist, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, die dazu dient, das über das Einlaßrohr zugeführte erste Flud in der Querschnittserweiterung im wesentlichen über alle Teile einer Querschnittsabmessung der Durchdringungszone zu verteilen und/oder das erste Flud in der zugehörigen Querschnittserweiterung im wesentlichen von allen34. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least one of the inlet and outlet pipes to the Cross-sectional enlargement is connected, and that a device is available which serves to the over the inlet pipe supplied first fluid in the cross-sectional enlargement essentially over all parts of a cross-sectional dimension of the To distribute the penetration zone and / or the first Flud in the associated cross-sectional expansion of essentially all 6 0983 2/Obbö6 0983 2 / Obbö .65- 7603560.65- 7603560 Teilen einer Querschnittsabmessung der Querschnittserweiterung zu sammeln, damit es sich über das Auslaßrohr aus der Querschnittserweiterung abführen läßt,Dividing a cross-sectional dimension of the cross-sectional expansion to collect so that it can be discharged from the widened cross-section via the outlet pipe, 35ο Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungszone einen abgeflachten Querschnitt hat, und daß die bzwo jede Querschnittserweiterung auf der längeren Seite des Querschnitts der Durchdringungszone angeordnet ist«,35ο device according to claim 27, characterized in that the penetration zone has a flattened cross-section, and that is disposed or o any cross-sectional enlargement on the longer side of the cross section of the penetration zone, " 36, Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Durchdringungszone in Richtung der Längsachse der Hohlfasern (5) kleiner als die im rechten winkel zur Längsachse der Hohlfasern gemessene Länge der längeren Seite der Durchdringungszone, und daß die bzw0 jede Querschnittserweiterung entlang der längeren Seite des Querschnitts der Durchdringungszone ausgebildet isto 36, The apparatus of claim 34, characterized in that the length of the penetration zone in the direction of the longitudinal axis of the hollow fibers (5) is smaller than the measured at right angles to the longitudinal axis of the hollow fibers length of the longer side of the penetration zone, and in that the or along 0 each cross-sectional widening the longer side of the cross section of the penetration zone is formed o Der PatentanwaltThe patent attorney 609832/0868609832/0868
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