Brevet FR2319398A1 — publié le 19770225

La présente invention concerne des dispositifs de transfert d'une masse et plus particulièrement un dispositif perfectionné comportant une membrane plissée pour le transfert d'une masse. En général, dans les dispositifs de transfert de masse du type décrit dans les brevets des Etats-Unis Nos 3 508 662 et 3 712 474 des membranes tubulaires rectangulaires et plates sont accouplées à des raccords d'admission et de sortie en fronçant les extrémités ouvertes de la membrane autour des bouchons de raccordement. Cette façon de raccorder la membrane crée des poches ou des cavités borgnes dans la membrane, qui agissent en tant nqutespaces morts" pour l'entrée du fluide, par exemple sécrétions ou sang, qui y pénètre . Ces espaces morts se trouvent hors du circuit de l'écoulement du fluide et empêchent la circulation du fluide qui s'y trouve retenu, ce qui fait que ce fluide retenu stagne et lorsqu'il s'agit de sang il est enclin â former des caillots. La présente invention a pour but d'éliminer considérablement de tels espaces morts dans les membranes pour les dispositifs de transfert. La présente invention a également pour but d'éliminer considérablement les espaces morts formés dans les membranes lorsque celles-ci sont accouplées aux raccords d'admission et de sortie d'un dispositif de transfert de masse et de faciliter la répartition du fluide et sa récupération depuis la membrane. La présente invention a encore pour but de réduire la formation de plis dans la membrane au cours de son montage sur un raccord. Le dispositif perfectionné de transfert de masse, conformément à la présente invention, comprend une membrane tubulaire rectangulaire et plate présentant des plis pré-établis formés à chaque partie formant coin de la membrane tubulaire aplatie reliée aux raccords d'admission et de sortie d'un dispositif de transfert de masse, les plis comprenant une portion suffisante de la largeur des coins et une portion suffisante de la longueur des coins pour éliminer sensiblement tout espace mort dans la membrane et définir des bords sensiblement rectilignes et inclinés sur la partieds#membrane menant aux raccords pour assurer un écoulement continu d'un fluide dans la membrane et en faciliter la récupération. De façon avantageuse, les plis sont repliés contre la paroi du fond de la membrane et serrés dans le raccord. Diverses caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs au dessin annexé. La fig. 1 est une perspective d'une membrane tubulaire, rectangulaire, plate, reliée à un raccord, selon l'art antérieur. La fig. 2 est une perspective d'une membrane tubulaire rectangulaire et plate plissée conformément à la présente invent ion et représentée accouplée à un collecteur de fluide préféré. La fig. 3 est une perspective d'une membrane étenduernlis- sée conformément à la présente invention et représentée accouplée à des collecteurs préférés d'admission et de sortie de fluide. La fig. 4 est une perspective d'un dispositif de transfert de masse, monté, comportant la membrane plissée de la présente invention. En se reportant à la fig. 1, la technique de l'art antérieur pour raccorder une extrémité 10 d'une membrane tubulaire semiserméable rectangulaire et plate 11 à un raccord 12 est illustrée. (Ces membranes 11 sont de préférence des tubes de Cuprophan disponibles dans le commerce en provenance de Enka Glanzstoff, Wuppertal, Allemagne F6détale T Dans l'art an- térieur, la membrane Il est rassemblée à son extrémité ouverte et groupée autour d'un bouchon de raccordement puis poussée dans ledit bouchon de raccordement.Cette réalisation a pour résultat de former au hasard des poches ou espaces morts et des faux plis à l'extrémité reliée lO,(voir fig. 1'). Les poches ou espaces morts enferment et retiennent unepartièdu faxdde porel par exemple, du sang, introduit dans la membrane 11 et empochent le sang enfermé de s'écouler par la membrane Il à son admission 10 ou sortir de la membrane par sa sortie. il en résulte que le fluide stagne.De plus, si le fluide est du sang il est enclin à former des caillots qui peuvent être nuisibles au dispositif de transfert de masse si les caillots se déplacent et obstruent les passages d'admission et de sortie et peuvent également Stredsagereut pour le malade s'ils sont réin- troduits en 1ui- En se reportant à la fig. 2, les espaces morts montrés â la fig. 1 sont éliminés conformément â 1l'invention en formant des plis 16 et 18 en forme de segments triangulaires dans les parties de coin 15 et 17 d'une membrane 11A qui est pontée sur une partie de raccord pour son accouplement à un raccord 12A. De préférence, le raccord 12k est du type multiple formant collecteur décrit dans la demande de brevet déposée le Ier raout 1975 aux Etats-Unis d'Amérique sous lé No. 600 961. Toutefois, le raccord 12k peut également Entre n'importe quel raccord d'interféren- ce disponible actuellement, pour les dispositifs de transfert de masse. Les plis 16 et 18 sont formés en plissant la membrane IIÂ en diagonale en travers des portions en coin 15 et 17, respectivement, et en déplaçant les parties plissées pour recouvrir la membrane 11#. De préférence, les plis 16 et 18 sont déplacés pour être en contact avec la paroi de fond de la membrane 11A comme montré à la fig. 2.Les plis 16 et 18 comportent une portion prédéteriinée suffisante de la largeur des portions for axant les coins 15 et 17 de la membrane 11A et une portion pré déterminée suffisante de la longueur des portions formant les coins 15 et 17 de la membrane 11A pour éliminer la présence de toctespace mort dans la membrane 11A accouplée au raccord 12A. De plus, la quantité de faux plis formés à la membrane 11A est réduite considérablement. il a été découvert que lorsqu'on emploie une membrane 11A ayant une largeur de 210 n et des raccords du type décrit dans la demande de brevet ci-dessus mentionnée, ayant une longueur de 150 n, les parties triangulalres 16 et 18 formées avec les plis en travers des portions formant les coins 15 et 17 ont une largeur d'environ 30 n et une longueur d'environ 50 â 75 n avec le c8té le plus grand des portions triangulaires 16 et 18 s'étendant au long de la longueur de la membrane 11A â ses bords 20 et 22. Par conséquent la longueur du pli diagomal (hypoténuse) est d'environ 58 à 80 n. Par suite, le côté plus long (longueur) des portions triangulaires 16 ou 18 est plus grand que le c8té plus court (largeur) dans le rapport d'environ 1,67 : 1 & nviron ?,5 : 1 quoique les rapports entre environ 1,5 r 1 à environ 5 : 1 soient considérés comme accep tables. Les plis forment des bords inclinés droits 24 et 25 dans la membrane liA allant au raccord 12A pour éliminer de façon importante tout espace mort et procurer une répartition uniforme du débit d'un fluide s'écoulant vers ou hors d'un raccord 12A aussi bien que de faciliter la récupération du fluide de la membrane 11A. En se reportant à la fig. 3, la membrane dépliée lIA est représentée raccordée par ses extrémités 10A et 26 au raccord d'admission 12t et au raccord de sortie 28 avec des plis 16 et 18 et 30 et 32 formés aux portions 15 et 17 et 34 et 36 formant respectivement coin. Toutefois, il doit être compris qu'en formant un dispositif de transfert de masse 38 du type illustré à la fig. 4, de préférence les plis 22 et 24 sont formés en premier à l'extrémité 10A de la membrane lIA et la membrane plissée liA est ensuite reliée au raccord d'admission 12A. Le raccord 12S est ensuite monté sur un noyau 42 et un tamis de support 40 est partiellement enroulé avec la membrane 11A autour du noyau 42. Les plis 30 et 32 sont alors formés à l'autre extrémité 26 avant de l'accoupler au raccord de sortie 28. Ensuite l'enroulement de la membrane 11A et du filtre support 40 est terminé avec le raccord 28 placé dessus pour former le dispositif 38. il est avantageux que le dispositif 38 puisse être utilisé dans un appareil de rein artificiel ou dans un oxygénateur. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICAUI0NS 1 - Dispositif de transfert de masse perfectionné du type comprenant un tamis de support et une membrane tubulaire rectangulaire plate avec les extrémités de la membrane accouplées à des raccords d'admission et de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend - des plis pré-établis formés aux parties de coin des extré mités de la membrane tubulaire rectangulaire aplatie, qui sont accouplées aux raccords, lesdits plis pré-établis comprenant une partie suffisante de la longueur des parties en coin et une partie suffisante de la largeur des parties en coin pour éliminer sensiblement tout espace mort dans ##la membrane et délimiter des bords sensiblement rectilignes et inclinés dans la partie de la membrane, menant aux rac cords pour assurer un écoulement continu d'un fluide dans la membrane et en faciliter la récupération. 2 - Dispositif suivant la revendication Il caractérisé en ce que les plis pré-établis recouvrent la surface du fond de la membrane. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les plis pré-établis sont de forme triangulaire et ont un rapport de longueur à largeur compris entre environ 1,5 : 1 à environ 5 : 1, les côtés plus grands desdits plis pré-établis s'étendant longitudinalement le long des bords de la membrane 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un rein artificiel présentant un trajet d'écoulement de sang à travers la membrane. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les plis pré-établis sont de forme triangulaire et ont un rapport longueur largeur compris entre environ 1,67 : 1 à environ 2,5 : 1 avec le côté plus grand desdits plis préétablis s'étendant longitudinalement le long des bords de la membrane. 6 - Dispositif de transfert de masse, perfectionné, du type ayant un tamis de support et une membrane tubulaire rectangulaire plate disposée avec ses extrémités accouplées aux raccords d'admission et de sortie,#taractéris#é en ce qu'il comprend des plis triangulaires pré-établis formés aux parties de coin des extrémités de la membrane tubulaire rectangulaire plate, qui sont accouplées aux raccords et placées pour recouvrir une surface de la membrane, lesdits plis triangulaires préétablis ayant un rapport longueur largeur compris entre environ 1,5 : 1 à environ 5 : 1, avec le c8té plus grand desdits préétablis s'étendant longitudinalement le long des bords de la membrane afin d'éliminer sensiblement tout espace mort dans la membrane et délimiter des bords sensiblement rectilignes et inclinés dans la partie de la membrane menant aux raccords pour assurer un écoulement continu d'un fluide par la membrane et en faciliter la récupération. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un rein artificiel présentant un trajet d'écoulement de sang au travers de la membrane ; lesdits plis triangulaires pré-établis ayant un rapport longueur largeur compris entre environ 1,67 : 1 à environ 2,5 : I et sont pliés de façon à être en contact avec la paroi du fond de la membrane. 8 - Procédé pour éliminer les espaces morts dans une membrane tubulaire rectangulaire plate pour dispositifs de transfert de masse, caractérisé en ce qu'il consiste à - mettre en place l'extrémité d'une membrane tubulaire sur une partie d'un raccord - former des plis pré-établis aux portions de coin dès la partie d'extrémité de la membrane montée vers la partie du raccord - former les plis en contact avec la membrane pour délimiter des bords sensiblement rectilignes et inclinés dans la membrane menant au raccord - rentrer les parties de plis pré-établis dans le raccord avant d'achever l'accouplement ; et - répéter les phases ci-dessus mentionnées avec l'autre ex trémité de la membrane et un autre raccord. 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les plis pré-établis sont de forme triangulaire, sont pliés pour être en contact avec la paroi de fond de la membrane tubulaire.