Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~05~949
La présente invention concerne un appareil de frac-
tîonnement de fluid~s mettant en oeuvre des fibres creuGes, ainYi
que le procédé permettant de réaliser cet appareil.
~ es opérations de fractionnement envisagées sont
essentiellement les opérations d'échange (dialyse, osmose directe,
échanges gaz-~a~, éch~nges liquide-gaz) et les opérations de
séparation (ultrafiltration, osmose inverse, perméation gazeuse);
ces opérations peuvent bien entendu constituer des opérations
d'enrichis~ement.
i 10 Des appareils de fractionnement ~ fibres creuses æont
déjà connus notamment par les brevets francais 1.307.979,
1.340.495, 1.568.113 et 2.017.387.
Le brevet français 1.307.979 décrit un appareil compor-
tant un ou plusieurs faisceaux de fibres disposée~ linéairement,
supportées à leurs extrémités mais non pas en leur centre; les
faisceaux de fibres sont obtenus par enduction des extrémités des
fibres creuses (préalablement coupées) à l'aide d~une matière
adhésive mais cette technique comporte de grandes difficultés
de réalisation car la matière adhésive à tendance à entrer dans 20 le~ fibres et à les obturer. En outre, chaque faisceau élemen-
taire n~étant pas rigide, son remplacement est un peu incommode.
Dans les bre~ets ~rançais 1.340.495 et 2.017.387 on
a décrit des faisceaux de ~ibres crcllses en forme de U dont les
fibres ne sont ~upportées qu~à leur~ extrémités; un tel appareil
;1 a plusieurs inconvénients notamment par le fait qu~un faisceau?~, n~étant pas rigide (les fibres sont souples) son remplacement
est malaisé, surtout lorsque l'appareil est disposé horizontale-
ment ou verticalement avec ouverture de~ fibres creuses vers le
bas. De plus cet appareil ne permet guère de faire de l~échange
entre deux fluides, mais seulement de la séparation à partir d'un
fluide.
Dans le brevet francais 1.568.113 on a décrit des appa-
- ~2
..... ... . . . . . . .
10549~9
reils à fibres creuses dont les fibres sont enroulées transversa-
lement sur un mandrin creux; cet agencement est en fait difficile
à réaliser car il faut entailler les fibres creuses enroulées
par une série de perforations radiales; en outre cet appareil
est essentiellement un appareil séparateur et ne peut servir com-
me appareil d'échange.
Dans la demande de brevet francais 2,027,553 on a en-
fin décrit des appareils à fibres creuses pour la séparation par
perméabilité sélective comprenant une enveloppe et une pluralité
; 10 de fibres creuses en U. De plus cet appareil peut comprendre
un manchon flexible poreux (par exemple en tissu) qui est inséré
longitudinalement à peu près au centre du faisceau de fibres,
après que ce faisceau ait été réalisé. Ce manchon a pour fonc-
tion de faciliter l'insertion du tube perforé (tube d'alimenta-
tion de l'appareil en fluide) à l'intérieur du faisceau de fi-
: . .
bres creuses, et non pas de supporter les fibres creuses; de
fait, ces fibres ont tendance à flotter.
Un but de l'invention est de réaliser des appareils
de fractionnement n'ayant pas les inconvénients des appareils
~ 20 connus. Un autre but de l'invention est de réaliser des appa-
, reils de fractionnement à fibres creuses de construction sim-
ple et aisée. Un autre but de l'invention enfin, est de réali-
ser certains appareils ayant des fibres creuses facilement in-
~! terchangeables.
Il a maintenant été prouvé que ces buts pouvaient
être atteints grâce à un appareil caractérise en ce qu'il com-
prend:
a) une enveloppe constituee d'un couvercle et d'un
carter,
b) une pluralite de fibres creuses disposees sous la
forme d'au moins un U à l'interieur dudit carter,
c) une âme supportant les fibres creuses et placée
1054949
à l'intérieur des branches du u,
; d) un dispositif de fixation des fibres entre elles
à leurs extrémités, ce dispositif étant solidaire de l'âme et
du carter,
l e) au moins un passage d'admission et/ou de sortie
; de fluide ménagé dans le carter,
,
f) au moins un passage d'admission et/ou de sortie de ~ :
. . fluide ménagé dans le couvercle.
Un autre objet de l'invention est un procédé de fa-
; 10 brication d'un appareil de fractionnement comprenant une enve- ~ -
loppe constituée d'un couvercle et d'un carter, une pluralité
de fibres creuses disposees sous la forme d'au moins un U à
l'intérieur dudit carter, une âme supportant les fibres creuses
et placée à l'intérieur des branches du U, un dispositif de fixa-
tion des fibres entre elles à leurs extrémités, ce dispositif
étant solidaire de l'âme et du carter, au moins un passage d'ad-
mission et/ou de sortie de fluide ménagé dans le carter, au moins
un passage d'admission et/ou de sortie de fluide ménagé dans le
couvercle, ledit procédé comprenant les étapes ci-après:
a) on dispose au moins un écheveau sur une âme, en
~;~ position longitudinale, cet écheveau comprenant au moins une fi-
. bre creuse,
b) on scelle les fibres a l'âme et les unes par rap-
port aux autres à l'aide d'un matériau constitué généralement
par une colle durcissable, ce scellement étant réalisé ~ une
~; extrémité de l'écheveau ou selon une zône en forme de tranche
. sensiblement perpendiculaire aux fibres,
c) on tronçonne au moins l'écheveau de fibres creuses
dans la zône o~ a été réalisé le scellement,
~ 30 d) on rend les fibres creuses, scellées à l'âme, soli-
-., daires du carter, soit avant l'étape c, soit après l'étape c,
e) on fixe le couvercle vers l'extrémité ouverte des
.,
1054949
fibres creuses.
Diverses variantes d'appareils ainsi constitués peu-
vent être réalisées, ces variantes étant plus spécifiquement a-
daptées au type de fractionnement recherché; c'est ainsi qu'on
peut distinguer les appareils séparateurs (appareils d'ultra-
filtration, appareils d'osmose inverse, appareils de perméation
gazeuse) et les appareils échangeurs (dialyseurs, appareils d'é-
changes gaz-gaz, appareils d'échanges gaz-liquide, appareils
d'osmose directe). Par dialyse on désigne particulièrement
l'échange de solutés entre deux fluides liquides. Par ultra- ~ .
filtration on désigne particulièrement la filtration sous pres-
sion de solutés ayant un poids moléculaire nettement plus im- ~ ~
portant que celui du solvant dans lequel ils sont dissous, par . ;
exemple supérieur a 500.
L'enveloppe des appareils selon l'invention comprend
avantageusement deux éléments solidaires ou indépendants, l'un
désigné ci-après par le terme carter, l'autre étant un couvercle.
L'enveloppe a pour fonction d'isoler les fibres creu-
ses et les fluides en circulation de l'extérieur.
20 . Le carter constitue habituellement la partie de l'en-
veloppe située autour des fibres creuses; le couvercle constitue
habituellement la partie de l'enveloppe a l'extrémité ouverte
des fibres creuses; ce couvercle peut être en outre divisé en au
moins deux compartiments correspondants à chacune des branches
du ou des faisceaux en U constitué par les fibres creuses, ces
compartiments étant eux-mêmes munis chacun d'un passage d'admis-
sion ou sortie (selon e ou f).
Les fibres creuses dont le nombre peut atteindre plu-
sieurs milliers sont disposées habituellement sous forme d'un ou :~:
30 plusieurs faisceaux, ces faisceaux étant eux-mêmes en forme de
U; ~ ~'
-3a-
.~ " '
: - - . ~ . -
1054949
éventuellement elles peuvent ne pas 8tre tendues pour faciliter
le passage de fluides entre elles.
Il est bie~ entendu que dans le présent exposé, par
l'expression fibres creuses, on désig~e des fibres à forme
tubulaire, c'est-à-dire comportant en leur sein un canal continu
disposé sensiblement selon l'axe de la fibre et exempt de
- matériau macromoléculaire.
Les fibres creuses utilisables selon l'invention peuvent
être de tout type connu, en particulier il peut s'agir des Pibres
mentionnées dans les brevets français 1.307.979, 1.586.~63 et
2.017.387; ces fibres peuvent être homogènes ou microporeuses ou
anisotropes (c'est-à-dire "à peau"); elles peuvent être obtenues
par voie fondue, par voie sèche tévaporation de solvant) ou par
voie humide (coagulation); les filières mises en oeu~re sont en
pratique des filières à secteur ou ayant un orifice en forme de
couronne. ~es fibres utilisables dans l'invention ont un diam~tre
extérieur généralement inférieur à 1 mm, de préférence inférieur
~, ~
à 0,6 mm et pouvant même être compris entre 5 et 100 ~ .
La nature précise des fibres creuses est choisie en
fonction de l'application envisagée (dialyse, ultrafiltration,
échanges gaz-gaz ou gaz-liquide, etc).
:,:
~'âme mentionnée ci-avant sous le paragraphe c) a pour
fonction, en particulier, de ~upporter les fibres creuses, cette
- âme étant placée à l'intérieur du U constitué par les fibres
creuses; cette ~me peut avoir d'autres fonctions; notamment selon
ce qui appara~tra ci-après elle peut être utile dans l'arrangement
et la mise en place deR fibres creuses; elle peut aussi servir,
comme l'enveloppe, à isoler les fibres creuses du milieu extérieur.
L'~me peut prendre les formes les plus diverses; il
peut s'agir d'une simple plaque; mais d'une manière préférentielle
me comprend au moin~ une gorge en forme de U, destinée à
,.............. .
~ - 4
,, .
. - , . . . . . .
.. . .
lOS49~9
constituer un logement pour les fibres creuses; par gorge en
forme de U, on désigne non pas la forme d'une section de la
gorge mais la forme générale de l'ensemble de la gorge~ Une
telle gorge en forme de U permet de mieux supporter les ~ibres
creuses; selon un mode de réalisation avantageux de l'invention
l'~me peut être une barre profilée ayant une section en forme
de ~; il peut aussi s'agir d'une barre profilée ayant une section
en forme de croix ou m~me d'étcile ayant un nombre pair de
branches .
Dans certains cas, notamment celui des appareils
séparateurs dans lesquels le fluide sous pression circule à
l'extérieur des fibres, l'âme peut être ajourée ou constituée
d'un matériau poreux, et peut mame comporter un canal médian; dans
ce dernier cas, ce c~nal médian est avantageusement coaxial avec
;~ une tubulure du carter, cette tubulure constituant un passage
d'admission du fluide à traiter ou de sortie du fluide traité
(selon points e et f ci-dessus); en outre ce canal médian est
avantageusement relié à l'extérieur de l'âme par de petits canaux
,7 disposés radialement.
~es appareils selon l'in~ention comprennent également,
selon le paragraphe d) désigné ci-avant, un dispositif de fixation
des fibres entre elles à leurs extremités. ae dispositif est
habituellement une masse durcie (de pré~érence de la colle solidi-
fiée) dans laquelle sont noyées les extr~mités des fibres creuses,
sans pour autant que le canal central de ces fibres soit obturé;
;' cette masse durcie fixe les fibres creuses non seulement les unes
par rapport aux autres mais encore les fixe ensemble par rapport
~ 1'^ame; enfin cette masse durcie fixant les fibres les unes aux
sutres n'est généralement pas une masse unique, mais plut8t un
ensemble de 2 n masses, n étant le nombre de faisceaux de fibres.
Du point de vue chimique, cette masse durcie est généralement de
la colle solidifiée; comme colle on peut utili~er des colles
~ 5 _
: . , . : . - . . -
.. . .- -. ' ?
~ ~ . . - - - ~ . -
.
` 1054949
à prise rapide ou lente, à 1 ou 2 constituants. Comme colles
à prise rapide on peut citer les cyanoacrylates d'alcoyle; comme
colles ~ prise lente on peut citer les résines époxy; mais il ne
s'agit là que d'une liste non limitative; d'autres colles sont
citées en particulier dans le brevet ~rançais 1.307.979 .
Enfin selon les paragraphes e et f ci-avant, les appa-
reils de l'invention comprennent au moins un passage d'admission
de fluide (fluide à traiter) et au moins un passage de sortie de
fluide (~luide traité)O Ces passages, ménagés dans l'enveloppe,
peuvent selon les cas être ménagés dans le carter et/ou le cou-
vercle de l'enveloppe; généralement le carter et le couvercle
contiennent chacun au moins un passage d'admission ou sortie.
Ces passages d'admission et sortie sont reliés les uns
à la zone située ~ l'intérieur des fibres creuses et les autres
à la zone située ~ l'extérieur des fibres creuses.
~ e nombre précis et là disposition des passages
d'admission et/ou sortie de fluide dépend notamment et princi-
palement du choix ~ait concernant les circuits de fluides à
fractionner.
C'est ainsi que, lorsqu'un appareil selon l'invention
fonctionne comme un dialyseur~ il comprend avantageusement au
moins deux passages d'admission et deux passages de ~ortie~ car
en dialyse il est préférable d'avOir au moins deux ~luides tra-
` versant-l'appareil de part en part.
Pour mieux faire comprendre la constitution des appareils
selon l'invention, différents aspects de ces appareils ainsi que
des dispositifs intervenant dans leur construction ont été repré-
sentés sur les fi~ures 1 à 16. Bien entendu ces représentations
ont un caractère illustratif et non limitatif et l'on ne sortirait
3o pas du cadre de l'invention en modifiant, adaptant, complétant ou
supprimant des caractéristiques mineures.
~a figure 1 est une vue éclatée en p~rspective d'un
- 6
: ; :
. .
1054949
appareil selon l'invention.
La fi~ure 2 est une variante de l'appareil de la
~ figure 1.
- Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe respectivement
- lon~itudinale et transversale d'un appareil selon l'invention
et de forme voisine de celui de la figure 2.
~a figure 5 est une vue éclatée en perspeotive d'un
appareil selon l'invention, cylindrique et avec âme en croix.
La figure 6 représente une disposition des faisceaux
de fibres creuses en U sur une ame en croix.
La figure 7 représente une ame en croix perforée.
La figure 8 que l'on retrouve sur la même ~euille
`j que la figure 14, représente une cellule unitaire de fractionne- ment.
s La figure 9 représente, en coupe, un appareil de
fractionnement à plusieurs cellules unitaires.
Les figures 10 et 11,représentent deux types d'appareils
,.:;
utilisables pour la confection d'écheveaux destinés ~ la
construction d'appareils de fractionnement ~elon l'invention.
La figure 12 représente un type d'~me particulier
spécialement adapté à la construction d'appareils de fractionne-
, ment selon l'invention.
~a figure 13 représente une ~me porteuse d'un écheveau.
~a figure 14 représente une section d'un appareil selon
l'invention tel que celui de la figure 1.
Les figures 15 a à 15 c représentent une extrémité d'ame
utilisable dan~ l'appareil de la figure 10.
~a ~igure 16 re~résente en vue éclatée en perspective
, un appareil ~elon l'invention ~ ~mes en plaque.
-" Plus spécifiquement~ l'appareil de la figure 1
,i 30 comprend :
i, - une enveloppe constituée d'un carter (1) et d'un
-. .
...
~,. . .
.;. :- . - -: : : ~ . . . - - ~
1054949
couvercle de fermeture (3); lorsque l'appareil est monté, le car-
ter cache entièrement les fibres creuses, quant au couvercle il
est lui-m2me divise en deux compartiments (11) et (12) et est
réalisé de manière à assurer 1'étanchéité entre les divers cir-
cuits de fluides.
- une pluralité de fibres creuses (9) disposées en ~;
les extrémités correspondant ~ l'une des branches du U déboucl1ent
dans l'un des compartiments (11); les autres extrémités débouchent
dans l'autre compartiment (12)o
. - une ~me (2) ayant une section en forme de H et
, 10
s'emboftant avec précision ~ l'intérieur du carter (1); ce dernier
peut comporter une garniture, en mousse par exemple, ayant pour
but d'éviter les volumes morts d'appareillage; en (10) on a
représenté une zone constituée de colle lorsque l'appareil est
. monté; cette zone (10) assure une séparation dans le carter (1)
qui évite, pour certaines applications le passage direct du fluide
,.
à`séparer de la tubulure (4) à la tubulure (5); les application~
bj OU ce passage direct est à éviter sont surtout d'une part les
opérations d'échange notamment la dialyse, et d'autre part les
, opérations de séparation (notamment l'ultrafiltration et l'osmose
'A~ inverse lorsque le fluide sous pression est à l~extérieur des
~ibres creuses.
- une masse durcie (8) dans laquelle sont noyées (et
par là-mame fixées les unes aux autres) les extrémités ouvertes de
toutes les fibres creuses; cette masse est en fait constituée de
deux masses élémentaires disposées symétriquement par rapport à
~ l'Qme; cette masse durcie (8) adhère à l'ame (2) et est constituée
:~ de colle durcie; elle assure l'étanchéité entre circuits de flui-
` des tant avec le carter (1) qu'avec le couvercle (3) et l'a^me (2).
- quatre tubulures d'admission et/ou sortie~ : (4), (5),
(6) et (7); les tubulures (6) et (7) correspondent chacune et
respectivement aux compartiments (12) et (11) du couvercle (3),
_ 8
:. ~
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ainsi qu'aux deux groupes d'extremités de fibres creuses.
Bien que cela n'ait pas été représenté sur la figure
1, le couvercle (3) et l'~me (2) ou le carter (4) peuvent être
munis respectivement de têtons et trous (ou vice-versa) qui
facilitent le positionnement et la fixation du couvercle lors du
montage des appareils de fractionnement selon l'invention. En
outre l'~me (2) peut comporter un rétrécissement sur la partie
située hors de la masse (8)~ ce rétrécissement laissant un certain
jeu aux fibres creuses ce qui peut faciliter les opérations de
` 10 mo~tage de l'appareil.
L'appareil à 4 tubulures de la figure 1 peut fonctionner
dans pratiquement toutes les applications des appareils de l'in-
vention; en dialyse, osmose directe échange gaz-liquide et échan-
ge gaz-gaz, où il y a circulation au travers de l'appareil de
~ deux fluides différents, il y a deux tubulures d'~dmission de flui-!` des par exemple (4) et (6) et deux tubulures de sortie de ~lui~
des, par exemple (5) et (7); l~Ln des fluides circule à l'intérieur
des fibres creuses, l'autre fluide circulant à l'extérieur et
~ autour des fibres creu~es.
:~; 20 ~orsque l'appareil selon l'invention e~t utilis~ en
ultrafiltration ou osmose inverse, la solution 80US pression à
fractionner peut être à l'intérieur ou ~ l'extérieur des fibre~
creuses. ~orsqu'elle est à l'extérieur des fibres creuses, elles
est alimentée par la tubulure (4) et sort par la tubulure (5)
tandis que l'ultrafiltrat ou l'osmosat sort par les deux tubu-
lures (6) et (7).
~orsque le solution à fractionner par ultra~iltration ou
osmose inversecircule à l'intérieur des fibres creuses, elle est
. alimentée par la tubulure (6) et sort par la tubulure (7), (ou -
s vice-versa)~ tandi~ que l'ultra~iltrat ou osmosat sort par les
deux tubulures (4) et (5) (ou par une seule de ces deux tubulures
si l'on bouche l'autre).
. ,: . . ~ . ., : . :
1054949
~ n perméation gazeuse, les schémas de circulation de
fluides sont semblables ~ ceux existant en ultrafiltration.
~ 'appareil de la figure (2) se différencie de celui de
la figure 1 par les éléments suivants :
- - le carter (1) a lui-même une forme de U en sorte que
.. les côtés de l'~me (2) participent avec lui au rôle d'enveloppe~
d'isolement et de séparation entre l'intérieur et l'extérieur de
l'appareil; bien entendu, lorsque l'appareil est monté,-les bords
de l'âme (2) sont reliéS au carter (1) par un moyen pour assurer
. 10 l'étanchéité (par exemple : soudure, colle,...); la forme arrondie
de l'extrémité du carter (1) permet d'éviter des volumes morts
# (ces volumes morts sont néfastes dans certaines applications, par
`J, exemple ils peuvent 8tre propices ~ des fermentations bact~-
riennes).
- il y a seulement trois tubulures d'admission et/ou
sortie de fluide : (4), (6) et (7); bien entendu cette particu- -
larité n'est pas liée à la forme du carter (~) et po~rrait fort ~
.j~ , . .
bien atre mise en oeuvre avec un carter tel que celui de la figure
;~ 1; inverse~ent un-appareil tel que celui de la figure 2 pourrait
comporter quatre tub.ulures d'admlssion et/ou sorties.
Cet app.areil de la figure 2 qui ne comporte que 3
:~ . tubulures est utilisable surtout en osmose inverse~ ultrafiltration et perméation gazeuse.
; Pratiquement le fluide à ~ractionner entre par la tubu-
lure d'admission (6) et ressort par la tubulure de sortie (7);
l'osmosat ou l'ultrafiltrat ou le perméat sont collectés à l'ex-
térieur des fibres dans le carter (1) et sortent par la tubulure
de sortie (4); selon une variante la tubulure (4) peut être dis-
poséde sur l'extrémité arrondie du carter (1).
~i 3o - ~es fi~ures 3 et 4 représentent des coupes longitudi-
nale et transversale d'un appareil selon l'invention ayant des
tubulures d'admission et/ou sortie telles ce.lles de ltappareil
, .
-- 10
. .
1054949
de la figure 1 tandis que le carter et l'~me ont la forme et la
disposition de ceux de 1'appareil de la figuI~ 2. La figure 3
est une coupe longitu*inale selon III-III de la fi~re 4; la
figure 4 est une coupe transver~ale selon IV-IV de la figure 3O
Les chiffres (1) à (11) désignent les m8mes éléments
dans les figures 1 et 2 d'une part et dans les -figures 3 et 4
d'autre part.
En (13) et (14) sont les zônes de jointoiement entre
me (2) et le carter (1); l'étanchéité au niveau de ces join- ;~
toiements est assurée 80i t par de la colle soit par une soudure,
de préférence une soudure ef~ectuée par ultrasons.
A la figure 14 on a représenté une coupe d'un appareil
tel que celui de la figure 1; cette coupe montre un arrangement
particulier de 1'âme (2) et du carter (1) qui permet d'améliorer
l'étanchéité et, par suite, conduit à un meilleur contact ou
; léchage des -fluides à traiter avec les fibres creuses (cas de
l'ultrafiltration, osmose inverse et perméation gazeuse avec flui-
de à traiter à l'extérieur des fibres creuse~, de la dialyse et
plus génér~lement des opérations d'échange).
L'~me (2) en forme de H supporte le faisceau (9) de
fibres creuses. ~'ensemble est contenu dans un carter (1); le
carter (1) est muni de plusieurs saillies longitudinales (35) et
(37); l'~me est munie des rainures correspondantes (36). Bien
entendu on peut encore parfaire l'étanchéité par de la colle placée
au niveau de ces saillies et rainures ou par un soudage; les
saillies telles que (35) peuvent laisser un certain vide (36) dans
les rainures de l'~me.
~a figure 5 repre~ente une vue éclatee en perspective
d'un apparell de fractionnement selon l'invention, cyl~ldrique
'4 ~
et ayant une ame en croix.
~e carter (1) n'a ét~ représenté qu'avec une seule tubu-
lure (4) mais bien entendu selon l'utilisation on pourrait mettre
- 11 -
lOS4949
en oeuvre un carter ~ deux tubulures ou plus.
L'~me (2) en forme de croix comprend deux ~aisceaux
indépendants (9) et (9') de fibres creuses en U; la mise en
oeuvre d'une ~me en croix permet la réalisation d'appareil plus
compact.
Le couvercle (3) a été représenté muni de 4 comparti-
ments (11), (12), (11'), (12') et de 4 tubulures d'admission ou
sortie (6), (6'), (7), (7').
~orsqu'on utilise cet appareil en ultrafiltration on
; 10 peut ultrafiltrer deux solutions différentes S1 et S2 : S1 estalimentée en (6) et sort en (7); S2 est alimentée en (6') et
sort en (7'); les deux ultrafiltrats sont collectés dans le
carter (1) et éliminés par la tubulure (4).
Bien entendu, s'il n'est pas utile de fractionner deux
solutions différentes S1 et S2 mais que l'on veuille fractionner
..
une seule solution S1, on utilise alors un couvercle (3) (non
représenté) comportant seulement deux tubulures (6) et (7) et deux
compartiments : d'une part (12) et (12') réunis en un comparti-
..
:~ ment d'autre part (11) et (111) réunis en un autre compartiment.
` 20 Pour l'osmose inverse, l'ultrafiltration et la perméation
. gazeuse fonctionnant avec fluide à traiter situé à l'extérieur
des fibres creuses, ou pour la dialyse~ l'osmose directe et les
échanges gaz-gaz ou gaz-liquide, 1'appareil de la figure 5 est
utilisé de pré~érence sous une forme modi~iée : le carter (1)
est alors muni de quatre tubulures, deux d'admission et deux de
sortie, disposées chacune sur le côté des fibres creuses et au
~r! voisinage de leurs extr~mitéq afin que le fluide ~ traiter soiten contact avec le !maximum de la longueur de6 fibre~ creu3es.
Avantageusement on peut prévoir des rainures sur chaque aile de
. ,
l'âme en croix et des saillies dans le carter, comme décrit précé-
demment pour la figure 14~
La figure 6 indique une disposition détaillée avantageuse
. . .
- 12
':
.'
1()~4949
des faisceaux de fibres crew es en U à l'extrémité d'une ~me en
croix telle qu'utilisée dans la figure 50
La ~igure 7 représente une âme en croix ajourée par de
nombreuses perforations; comme il a été dit plus haut, l'utilisa-
tion d'âmes en croix permet d'augmenter la compacité des appareils
i de fractionnement; quant aux perforations, elles facilitent la
circulation des fluides autour et à l'extérieur des fibres creuses;
ces perforations sont avantageuses dans le cas d'appareils de
; séparation avec fluide sous pression à l'extérieur des fibres
creuses, et principalement dans le cas d'appareils à plusieurs
faisceaux dans le ~ême carter (voir figure 9 décrite ci-après)
les perforations peuvent être nombreuses au point que l'âme soit
finalement une véritable grille, pourvu cependant qu'elle conserve
sa rigidité; en dialyse on préfère utiliser des ~mes non perforées.
Bien entendu ceq perforations peuvent également figurer sur de~
~mes ayant d'autres formes, notamment des ames en forme de H selon
; les ~igures 1 à 4; enfin ces perforations peuvent non seulement
traverser les ailes de l'~me, mais encore sa partie centrale et,
~ selon ce qui a été dit plus haut l'âme peut comporter un canal
; 20 médian.
~ a figure 8 représente une cellule unitaire de fraction~
nement particulièrement adaptée pour les appareils de fractionne-
.- ' .
ment où l'on veut que les fibres creuses soient interc}langeables.
Ces cellules unitaires de fractionnement constituent
d'ailleurs égalemant un objet de l'invention.
Une cellule unitaire de fractionnement selon l'in~ention
est caractérisée en ce qu'elle comprend :
b) u~e pluralité de fibres creuses disposées en U
c) une ~me supportant les fibres creuses et placée à
1 30 l'intérieur des branches du U.
; d) un dispositif de fixation des fibres entre elles
; leurs extrémités, ce dispositif étant solidaire de 1'~me.
~ g) un collier entourant le dispositif selon d).
,, .
..... - - .. . .............................. .
. . ~ . . -. , ., . : .
` - 1054949
~es caract~ristiques de~ éléments b, c et d sont sem-
blables à celle~ décrite~ précédemment à propos des appareils de
fractionnement.
La cellule unitaire de fractionnement de la figure 8
comprend l'~me (2) (en forme de H dans ce cas particulier), le
faisceau (9) de fibre~ creuses en forme de U dont les extrémités
ouvertes sont no~es dans une masse durcie (8); la caractéristique
de cette cellule unitaire de la figure 8 est de comprendre un
collier (15) dont une partie (16) est filetée; ce collier est fixé
à l'âme par soudage ou de préférence par collage;.le filletage
(16) permet de visser I'ensembls à un carter ce qui assure
amovibilité et interchangeabilité de cAette cellule unitaire; deux
petits trous (17) permettent le vissage et le d~vis~age; la partie
non filetée du collier est plus large que la partie filetée et
constitue par là une butée de vissage, sur laquelle peut en ou- -.
tre se trouver un joint torique d'étanchéit~ (non représenté).
Une variante non représentée sur la figure 8 consiste
à fileter la partie la plus large du collier (15) pour y ~ixer,
. également par vissage, un couvercle (3).
f 20 Lorsque les cellules unitaires de ~ractionnement ont
une ~me longue, il peut atre avantageux de maintenir en place les
fibre~ creuses par exemple par des éla~tique8 pour éviter un
fléchi~sement ou flottement de ces fibre~.
: ~a figure.9 représente un appareil de fractio~nement
l complexe muni de plu9ieurs cellule~ unitaires de fractionnement.
Le carter (1) de cet appareil est solidaire d'une pla-
que de base (18) comprenant une série de logements (34) dans
lesquels sont introduites les cellules unitaires de fractionnement.
~es colliers des cellules unitaires et les logements représentés
à la ~igure 9 sont à paroi lisse; le blocage des cellules uni-
; taires est a~sur~ d'une part par des épaulements tels que (19) et
d'autre part par une glissi~re (20) (ou plaque de verrouillage)
,,
- ~4
,
- ~ . .
.
1054949
munie d'évidements (21); la dimension de ces évidements (21)
correspond sensiblement à la dimension du collier (15) des cellules
unitaires; lorsque l'évidement (21) est en face du collier (15)
la cellule unitaire peut être extraite de son logement; lorsque
la glissière (20) est déplacée, l'évidement (21) est décalé par
rapport au collier (15) et la cellule unitaire est bloquée dans
son logement; un joint torique (22) assure l'étanchéité du système.
On a représenté à la figure 9, une cellule unitaire dans
son logement et une cellule unitaire sortie de son logement.
Comme le montre clairement la figure 9 on peut utiliser
aussi bien des cellules unitaires à âme en H (fig. 9 a) ou à ~me
. .
en croix (fig. 9 b).
Par ailleurs, les cellules unitaires de cette figure 9
qui ont un collier à paroi lisse peuvent 8tre remplacees par des
~ cellules unitaires à filetage telles que décrites à propos de la
'~! figure 8. Eien entendu, dans ce dernier cas, les logements (34)
-~ de la plaque de base (18) doivent 8tre eux-mêmes filetés; un tel
s arrangement permet d'éviter l'utilisation d'une plaque de verrouil-
;~ lage (20)o
Quant au couvercle (3), on a représenté à la figure 9
un couvercle unique recouvrant l'ensemble de toutes les cellules
unitaires de fractionnement. Ainsi l'appareil de la ~i~ure 9 est
spécialement adapté pour l'ultrafiltration et l'osmose inverse et
'''~! la perméation gazeuse; la circulation du fluide à fractionner
(sous pression) à lieu entre les tubulure~ d'admission (4) et la
; tubulure de sortie (5) et les osmosats ou ultrafiltrats ou permé-
ats sont recueillis dans le couvercle (3) et sortent par la
tubulure (6).
Une variante de l'appareil de la figure 9 consiste à
30 remplacer le couvercle unique (3~ par une pluralité de couvercles
` correspondant chacun ~ une cellule unitaire.
; Bien entendu, et comme pour tous les appareils des
- 15
^'. . .
1054949
figures precédentes on peut fai~e varier dans le couvercle et/ou
le carter, le nombre de tubulures d'admission et/ou sortie selon
quton veut procéder ~ de la dialyse ou d'autres méthodes de frac-
- tionnement, et selon que la circulation du fluide à fractionner
doit s'effectuer à l'extérieur ou ~ l'intérieur des fibres creuses.
La figure 16 représente en vue éclatée en perspective
un appareil selon l'invention muni de trois cellules unitaires de
~ractionnement dont les fibres creu9es sont disposées sur des ~mes
en plaqueO
Plus précisément cet appareil comprend un carter (1)
dans lequel peuvent être introduites les trois cellules unitaires
de fractionnement. On a représenté deux de ces cellules en place
dans le carter et la troisième~en dehors du carter. En outre,
dans le cercle (40) on a représenté en vue agrandie la partie de
cette cellule unitaire située dans le cercle (41). Chaque cellule
de fractionnement comprend une série d'~mes (2) en plaque, dis-
posées parallèlement les unes aux autres et, sur lesquelles sont
placées les fibres creuses (42) en U; ces fibres sont disposées
sous forme de nappe pouvant avoir une ou plusieurs couches de
fibres creuses. Un collier (15) enserre les diverses ~mes en pla-
que (2) d'une même cellule de fractionnement; sur cette figure
16 on a représenté le collier (15) muni de ponts (43) ce qui lui
donne la forme générale d'une grille, l'ensemble (ame ~ fibres
+ masse durcie) s'insérant dan~ les diverses fentes situées entre
deux POnts (43); toutefois il est possible de supprimer ces
ponts, auquel cas le collier (15) est un cadre qui enserre la masse
durcie dans laquelle sont noyées le~ extrémités des âmes en plaque
et des fibres. ~a forme précise du cadre (15) est arrangée de
faon ~ s'embo~ter dans 80n logement du carter ~ es nervures
3 (44) servent à renforcer le carter (1). ~'appareil comprend en
outre un couvercle (3) s'adaptant sur le devant du carter (1). ~e
carter (1) est muni en réalité de goujons qui n'ont pas été repré-
.
_ 16
- . .
10~49~9
sentés mais qui s'enfilent dans les trous (45) pour assurer la
fixation du couvercle au carter.
L'appareil ainsi décrit est particulièrement adapté aux
opérations de séparation, notamment d'ultrafiltration, d'osmose
inverse et aussi de perméation gazeuse. ~e liquide (ou plus gén~-
ralement le fluide) ~ traiter est introduit par le passage (6)
d'admission et va balayer les fibres~ psr~11èlement au plan des
` ~mes et perpendiculairement aux fibres. Il re~sort par une ouver-
ture semblable à (6) située de l'autre c8té du carter (1). Le
perméat sort de l'intérieur des fibres creuses sur le devant du
carter. Le couvercle ¢3) ménage une chambre qui permet de récolter
` le perméat de ces diverses fibres. ~e perméat sort de cette cham-
bre par les canalisations (46) ménagées dans le carter (1). Ces
diverses canalisations (46) sont reliées à un canal collecteur
unique~ par l'ouverture (47) duquel sort ledit perméat.
~ es ames utili~ées dan~ les appareils décrits ci-avant
peuvent 8tre rectangulaires ou carrée~. ~lles peuvent être rigou-
reusement planes ou ondulées.
Un autre objet de l'invention a trait aux procédés de
fabrication des appareils décrits ci-avant et plus particulièrement
de l'ensemble faisceau-~me-carter ou faisceau-~me-collier; comme
- il ressortira de la desoription qui va suivre~ la simplicité de
ces procédés constitue un a~antage importa~t de l'invention.
Dans ce qui suit par l'expression "élément de fraction-
nement" on désigne soit une cellule unitaire (ensemble faisceau-
`~ ame-collier) soit un ensemble faisceau-~me-carter.
~ous ces procédés possèdent en commun les étapes sui-
vantes dont certaines peuvent atre concomitantes, ou e~fectuées
dans un autre ordre :
a) on bobine les fibres creuses de manière ~ constituer
-
u~ éche~eau
~) on place cet écheveau sur une ame primaire en
_ 17
;
- . . . ~ . . .
1054949
en position longltudinale
~ ) on scelle les fibres à l'ame et les un¢s par
rapport aux autres ~ l'aide d'un materiau (une colle généralement)
durcissable, ce scellement étant réalise a~antageusement à une
extrémité de l'écheveau ou selon une zone en forme de tranches
; sensiblement perpendiculaire aux fibres.
) Oll fixe l'âme primaire et les fibres creuses à un
collier ou carter.
~ ) on tronçonne l'écheveau de ~ibres creuses et éven-
tuellement le collier ou carterO
Dans la définition qui precède et dans ce qui suit ondistingue entre ~me primaire (2') et ame secondaire (2). L'ame
secondaire (2) est identique à l'ame (2) dont il a été parlé
précédemment dans le~ appareils de fractionnement de l'invention;
1'~me primaire (2') est celle qui supporte 1'écheveau de fibres
- creuses, la dif~érence entre l'ame primaire (2') et l'ame secon-
daire (2) provient des éléments éventuellement éliminés lors du
tronçonnage; si le tronçonnage n'affecte pas l'~me primaire (2')
mais seulement les fibres creuses et la colle qui les assemble~
alors l'~me primaire (2') et l'ame secondaire (2) sont identiques.
Selon ce qui a été dit, la mise en oeuvre de ces diver-
ses étapes conduit à un élément de fractionnement qui est soit
une cellule `unitaire lorsqu'en ~ on a utilisé un collier, soit un
ensemble faisceau-~me-carter lorsqu'en ~ on a utilisé un carter.
~ a con~truction de l'~ppareil complet de ~ractionnement
doit 8tre complétée bien entendu, é~entuellement par la fixation
de la cellule unitaire sur un carter, et dans tous les cas par la
fixation d'un couvercle, mais comme il s'agit là d'opérations du
res~ort de l'homme de l'art et qui sont d'autant plus évidentes
que les moyens de fixation (filetage, colle~ joint~ plaque de
verrouillage) ont été amplement détaillés dans la description qui
précède~ ces opérations ne seront décrites que succinctement.
~ . .
- 18
..
~ -. : - - ~ . . . .. , - ... .
1054949
, ~ien entendu lorsqu'on construit des appareils complexes
tels que celui de la figure 9, on fixe autant de cellules uni-
taires qu'il y a de logements dans le carter.
Parmi les divers procédés possibles pour la construction
d'éléments de rractionnement, trois d'entre eux ~, P2 et P3 sont
spéci~lement avantageux et vont 8tre décrits plus en détail.
Le procédé P1 de construction d'appareils de fraction-
nement selon l'invention est caractérisé en ce que :
a1) on réalise un écheveau par bobina~e de fibre (s)
creuse (s) sur une ~me primaire fixe en scellant les fibres à
me primaire et les unes par rapport aux autres au fur et à
mesure de leur bobinage~ le scellement étan-t effectué soit à
une extrémité de l'~me et de l'écheveau soit selon une tranche
sensiblement perpendiculaire à l'~me primaire et à l'écheveau.
~ 1) on place un carter ou un collier autour de la zone
scellée de l'écheveau.
r1) on scelle l'écheveau à ce carter ou collier
1) on tronçonne l'ensemble réalisé sous ~1
Un appareil permettant de réaliser 1'étape 1 du procédé
Pl a été représenté à la figure 10. Dans cet appareil 1'~me pri-
maire (2') est placée au centre d'une roue (23) comportant une
pluralité de bobines (24) sur lesquelles son-t enroulée~ les fibres
creuses.
~ 'âme primaire (2') est sensiblement fixe ou, animée
d'un léger mouvement de va-et-~ient selon une direction perpen-
diculaire au plan de la roue (23) pour améliorer la régularité de
l'enroulement des fibres creuses.
La roue (23) tourne, en sorte que les fibres creuses
issues des bobines (24) s'enroulent autour de l'âme (2) pour cons-
tituer un écheveau (25). Au fur et à mesure de cet enroulementune ou plusieurs buses (26) répandent de la colle localement sur
l'écheveau ce qui, avec une colle ~ prise rapide~ permet d'effec-
_ 19
.
... . . . . . .. . . .
" 1054949
tuer en continu le scellement des fibres à l'~me et les unes parrapport aux autresO
Une ~ariante d'une partie de cet appareil de la figure
10 a été représenté sur les figures 15 a) à 15 c); ces figures
représentent l'extrémité de l'^ame primaire (2') sur laquelle est
enroulée l'écheveau.
~ a figure 15 a) représente cette extrémité en vue de
profil.
La figure 15 b) représente une coupe de l'âme primaire
selon XV b-XV b
La figure 15 c) représente l'extrémité de l'~me primaire
en vue de dessus.
Cette âme primaire est munie d'un orifice (39) par lequel
on introduit la colle au ~ur et à mesure du bobinage; cet orifice
. (39) est relié par l'intérieur de l'ame primaire à deux ~entes
.. (38) par lesquelles la colle peut s'écouler pour aller enduire
les fibres.
:~ Cet arrangement des ~igures 15 a) à 15 c) permet de
. supprimer les buses (26) de l'appareil de la figure 10, ces
; 20 buses pouvant, dans certains cas, gêner le bobinage.
. Un autre appareil permettant de réaliser l'étape a1 du
procédé P1 a été représenté à la figure 11.
Cet appareil comprend une plaque tournante (29) munie
de boblnes (24) de ~ibres creuses; l'~me primaire en croix (2')
est montée sur un support non représenté permettant d'assurer
éventuellement une rotation de 1/4 de tour à l'~me (2').
Autour de l'ame primaire une roue (27) est munie
. d'anneaux guide-fibres (28); en fonctionnement normal, l'ame pri-
., .~, maire (2') est fixe; la plaque (29) et la roue (27) tournent en
-~ 30 sorte que les fibres creuses s'enroulent sur l'^ame primaire de
manière ~ constituer un premier écheveau (25); quand deux des ~;
gorges de l'^ame primaire en croix sont pleines, on fait tourner
.~ - 20
,~
- . ,. - , . .. .
.- . - . : .
1054949
l'âme primaire d'un quart de tour pour remplir les deux autres
gorges d'un deuxième écheveau (25'). Comme ~ la ~igure 10,
des buses (26) assurent l'alimentation en colle et le scellement
en continu, Bien entendu ce~ buses (26) peuvent atre supprimées
à condition de munir l'~me primaire de fentes selon une disposition
similaire à celle représentée sur les figures 15 a) à 15 c).
L'étape ~1 suivaut l'étape a1du procédé P1consiste à - -
placer un carter ou un c.ollier autour de la zone scellée de
l'écheveau; cette mise en place s'effectue de manière à ce que
l'ouverture du carter ou du collier soient dans un plan sensible-
ment perpendiculaire à l'~me primaire et contenant le scellement
effectué au cours de l'étape a1.
Le scellement de l'écheveau au collier ou carter (étape
Y1) peut s'effectuer par injection de colle entre l'écheveau et
le collier ou carter et contre eux, puis durcissement de la colle;
il est également possible et avantageux de souder 1'~me primaire
avec le collier ou carter; le choix entre le collage et le sou-
dage dépend en particulier du type d'appareil choisi; avec un
¦ appareil selon la figure 2 on préfère souder l'âme au carter;
20 plus précisément le soudage peut être réalisé avec ou sans apport ~ -
~ de matière; il peut s'agir de thermosoudage classique ou de soudage
t par ultra-sons,
Une fois ces étapes ~1 à ~ réalisées, on procède au
tronçonnage (étape ~ 1) de l'ensemble obtenu; on tronçonne ~ la
fois l'écheveau de fibres, la masse durcie du scellement, l'ame
primaire et éventuellement le carter ou collier; en général on
évite le tronçonnage du carter, ou collier seulement si l'on veut
tronçonner l'éche~eau selon un plan situé à la surface du collier - ..
ou carter c'e.st-à-dire au ras du collier ou carterO
Si le scellement a été r~alisé vers une extrémité de
. l'écheveau, la partie longue (faisceau de fibres creuses en U
supporté par l'~me secondaire) obtenue par tronçonna~e est seule
_ 21
;
1054949
`conservée pour constituer l'él~ment de fractionnement selon l'in-
vention; si le scellement a été réalisé au milieu de l'écheveau,
on obtient par tronçonnage deux faisceaux de fibres creuses en
U utilisables chacun pour constituer un élément de fractionnement
selon l'invention.
La figure 13 montre, dans le cas d'une ~ne primaire (2')
en forme de H, (représentée en vue de profil et en vue de dessus)
portant un écheveau (25) de fibres creuses, deux plans YY' et ZZ'
selon lesquels l'écheveau et l'ame primaire peuvent être tron-
çonnés; le plan ZZ' correspond au tronçonnage de l'écheveau àl'une de ses extrémités; seules les parties de droite des ~ibres
et de l'écheveau sont conservées; le plan YY' correspond au tron-
çonnage de l'écheveau en son centre, selon une tranche sensible-
ment perpendiculaire aux fibres; les deux moities issues du tron-
çonnage peuvent être conservées pour permettre la construction de
cellules unitaires de fractionnement ou d'appareil de fractionne-
ment selon l'invention.
Sur cette figure 13 le collier ou carter scellé à l'en-
semble éche~eau-~me n'a pas été representé mais, comme il a été
dit plus haut, le tronçonnage selon les plans YY' et ZZ' soit
tronçonne également le collier ou carter, oit est e~fectué au
ras du collier ou carterO
~ e tronçonnage lui-m8me p~ut être réalisé par tout moyen
connu en soi, notamment par cisaillage ou sciage; il est avanta-
geusement complété par un rabotage, par exemple à l'aide d'un
microtome qui rend la coupure plus nette.
La figure 12 représente un type d'~me primaire spéciale-
ment conçu pour ~aciliter ]e tronçonnage; cette ~ne primaire com- ;
porte essentiellement deux parties : l'une est allongée et cons-
tituera (après tronçonnage) 1'~me secondaire (2) qui est 1'~meproprement dite montée dans les appareils de fractionnement de
l'invention; cette partie allongée comporte une ~xtrémité plane
- 22
1054949
(30); l'autre par-tie de l'~me primaire est un etrier (31) compor-
tant deux têtons (32) correspondant à deux trous (33) prévus dan~
l'~me secondaire (2).
Une telle ~me primaire peut être modifiée p~r exemple
pour constituer une ame en croix, auquel cas l'étrier est également
~ en forme de croix et peut comporter quatre têtons.
- Avec une ~me primaire telle que celle de cette figure
12, l'opération a1 du procédé P1 est réalisée avantageusement de
manière que le scellement soit situé au niveau de l'extrémité
plane (30); le tronçonnage lui-même est également effectué au ras
du plan (30). Ce système facilite considérablement le tronçonna-
ge : en effet il ne reste gu~re plus que les fibres creuses
et les têtons à tronçonner, et non plus le corps de l'~me primaire;
;`~ en retirant à temps l'étrier on peut d'ailleurs éviter même de ~ ;
tronconner les têtons. ~i ;
Parmi les procédés de construction des appareils de ~ -
fractionnement selon l'invention, un autre procédé, P2, est
également avantageux et va être décrit ci-après en détail.
Ce procédé P2 est caractérisé en ce que
~A 20 a2) on place longitudinalement un écheveau de fibres
creuses sur une ~me primaire, soit par bobinage direct des fibres
j creuses sur cette ~me, soit par bobinage sur un support d'enrou-
- lement in-termédiaire et trans~ert de l'écheveau sur l'~me primaire.
~2~ on place le collier ou carter sur l'ensemble ~me-
écheveau réalisé en a2.
!~, Y2) on scelle l'ensemble fibres-~me-carter ou -collier
~ réalisé en ~2.
;~ ~' 2) on tron~onrle l'ens~mble scellé realisé en Y2.
~'intérêt de ce procédé réside notamment dans le fait
qu'un seul scellement est ~ effectuer.
~e bobinage selon a2 peut s'effectuer selon les techni-
ques décrites ci-avant, avec support d'enroulement fixe,
- 23
.,
.~,
. ,: .
` 1054949
inversement on peut aussi effectuer le bobinage avec un support
d'enroulement tournantO
Le support d'enroulement peut être constitué par l'âme
: primaire ou par l'~me secondaire (fig. 12); alors qu'on utilise un
support d'enroulement intermédiaire ne comprenant pas l'âme,
on prefère que ce support d'enroulement soit rétractable ce qui
` permet d'en sortir aisément l'écheveau pour le transférer sur
l'âme primaire.
Le placement du carter ou collier de l'étape ~2 se fait
dans les conditions décriteS à propos de l'étape ~1 du procédé
P1; il faut signaler que dans certaiss cas il y a ~ réaliser des
scellements ou jointoiements pour assurer certaines étanchéités
(voir plus haut ce qui concerne la zone (10) de la figure 1).
.~ ~e scellement de l'étape ~2 se fait de préférence par
injection d'agent de scellement (colle en général) entre les fibres
- creuses, l'âme et le collier ou carter puis durcissement de la
: colle; il faUt noter que, en raison de l'arrangement en écheveau
des fibres, il n'y a pas de risque d'intru~ion de colle à l'inté-
rieur des fibres et il n'y a donc pas de précaution particulière
~ 20 ~ prendre pour éviter 1'entrée de l'agent de scellement dans les
;~ fibresO
L'injection de colle entre les fibres creuses est en
pratique considérablement ~acilitee par des vibrations ~ basse
frequence de l'ensemble ~me-écheveau; ces vibration~ permettent
~ un débullage de la colle ainsi qu'une meilleure répartition des
3 fibres et de la colle,
~ Enfin le tronçonnage de l'étape ~ 2 s'effectue dans
:~ les conditions décrites à propos de l'étape S 1-
Enfin le troisième procédé P3 de construction d'appareil
de fractionnement est caractérisé en ce que
3) on place longitudinalement un écheveau de ~ibres
sur une ~me primaire, soit par bobina~e direct de fibres creuses
- 24
., , ~ ;
1()54949
sur cette ~me primaire, soit par bobinage sur un support d'enrou-
lement intermédinire et transfert de l'écheveau sur 1'~me
primaire.
) on scelle les fibres les unes aux autres et à
1'ame, cette étape ~3 étant soit concomitante avec a3 soit
subséquente.
Y3) on tronçonne l'ensemble écheveau-ame primaire.
) on ~ixe l'ensemble Ame secondaire-faisceau de
fibreS à un carter ou collier.
Les modalités des diverses étapes a3 à 6 3 sont sem-
blables à celles des opérations correspondantes des opérations
~r' P1 et P2; ce procédé P3 est spécialement interessant pour des ~`
appareils dans lesquels l'âme secondaire joue partiellement le rBle
d'enveloppe (cas de la figure 2 notamment).
Selon ce qui a été dit plus haut, les éléments de frac-
tionnement construits par les procédés P1, P2 ou P3 doivent 8tre
complétés pour réaliser un appareil de fractionnement complet ~ ;
selon l'invention; s'il s'agit d'une cellule unitaire (~aisceau
de fibres creuses + ame + collier) il faut ajouter un carter et
un couvercle; 31il s'agit d'un ensemble fibres creuses + ame +
carter, il faut ajouter un couvercle.
~ e mode de fixation d'un couvercle (3) dépend notamment
de l'aptitude au démontage désirée pour l'appareil de fraction-
~ nement; s'il n'est pas nécessaire de démonter l'appareil par
`~ ~xemple pour réparation ou nettoyage, il suffit alors de coller
(ou souder) le couver¢le d'une part au carter (1) et d'autre part
à l'extrémit~ de l'~me secondaire; si l'on veut pouvoir démonter
J, l'appareil, le couvercle (3) est de préference amovible et on
utilise alors tout système connu en soi de fermeture ouvrable;
l'étanchéité de l'appareil est alors réalisée ~ l'aide de joints
~- qui sont serrés par le système de fermeture.
~e corps des appareils de fractionnement selon
., .
, . . . -
~ 054949
l'invention, tant en ce qui concerne notamment le carter que le
couvercle, l'~me et le collier, peut ~tre en tout matériau solide,
rigide et étanche, notPmment en métal ou de préférence en poly-
mère synthétique; des matériaux semi rigides peuvent aussi être
utilisés.
Comme il a été indiqué plus haut les appareils de
fractionnement selon l'invention sont utilisables en dialyse,
ultrafiltration, osmose inverse et perméation gazeuse; diverses
applications plus precises sont telles que celles citées dans
le brevet français 1.307.979; il faut spécialement citer comme
application intéressante le rein artificiel à dialyse et/ou a
ultrafiltration, et le poumon artificiel.
. Les avantages principaux des appareils de fractionnement
de l~invention sont leur facilité de construction et les possibi-
lités de réaliser des faisceaux amovibles, interchangeables,
. simples ou multiples.
.~ , .. .
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