JPS63123405A - 中空繊維物質交換モジユールの製造方法 - Google Patents

中空繊維物質交換モジユールの製造方法

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JPS63123405A
JPS63123405A JP62268388A JP26838887A JPS63123405A JP S63123405 A JPS63123405 A JP S63123405A JP 62268388 A JP62268388 A JP 62268388A JP 26838887 A JP26838887 A JP 26838887A JP S63123405 A JPS63123405 A JP S63123405A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数の平行に延びる中空繊維をケーシング中
へ導入し、中空繊維末端部で封止剤で相互にかつケーシ
ングの内壁と密に封止し、その際ケーシングの内壁と中
空繊維の外面との間に、流動空隙が、中空繊維の内部空
隙によって定められた第２流動路から分離されている、
第１流動路を形成させる中空繊維物質交換モジュールの
製造方法に関する。
従来の技術 中空繊維物質交換モジュールは、多種多様な構造で製造
される。細長い大体においてシリンダ状のケーシング型
で、その中で中空繊維がケーシングと同軸に一端から他
端に延びているものは公知である。さらに、中空繊維が
ケーシング中でループ状に延びて、入口孔と出口孔とが
大体において一平面内にあるモジュールの構造も公知で
ある。
この種の中空繊維物質交換モジュールは、目的とする２
つの流体（ガス、液体）の間の物質交換に用いられる。
一方の流体は、第１流動路中を中空繊維の外面に溢って
流れ、他方の流体は中空繊維の内部空隙によって定めら
れた第２流動路を通る。中空繊維の壁は有利に半透膜か
らなっているので、一方の流体から他方の流体へ物質の
選択的移動が可能である。
中空繊維−物質交換モジュール（以下”中空繊維モジュ
ール”と略記）は、とシわけ透析器および血液濾過器に
おける医療分野で使用される。
他の利用分野は、たとえば人工呼吸気器と連結して使用
され乙空気加湿器である。この種の呼吸気加湿器は、西
ドイツ国特許第２６１７９８５号明細書および欧州特許
第０００９５４３号明細書に記載されている。呼吸気加
湿器としてのこのような中空繊維モジュールでは、比較
的大きい物質量（水）および熱エネルギーが交換できる
。同時に、モジュールは双方の流動路中で比較的小さい
流動抵抗を有すべきである。
中空繊維の内部空隙によって定められる第２流動路は、
比較的大きい直径を有する中空繊維の使用によるが、な
いしは多数の並列接続された中空繊維により容易に増大
することができるが、中空繊維の外側面の間、つまり第
１流動路中の流動抵抗を比較的小さく保つという難点が
生じる。弾性の中空繊維は、申し分のない相互の間隔位
置をとらずかつ部分的に相互に接している場合に、流動
抵抗は著しく上昇する。相互の接触を排除するような中
空繊維の間隔の増大は、望ましくない寸法の増加を生じ
る。
既に、中空繊維の外側面での流動経過を改善することは
公知である。それでたとえば、横方向への流れの誘導を
強制する案内リブがケーシング中へ取付られた。欧州特
許出願公開筒０　００５　８６６号明細書では、人工肺
と結合して使用できる中空繊維モジュールにおいて、い
わゆる”チャンネリング、つまり中空繊維束とケーシン
グ壁との間に増大した流れが生じるのを避けるために、
モジュールの中央部分で中空繊維を縛ることが配慮され
ている。しかし、これらの公知手段は殊に、小さい寸法
の中空繊維モジュールにおける物質交換に高い要求が課
せられるような場合には十分でない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、中空繊維モジュールの能率を、中空繊維の外
側での流れ挙動を改善することにより高め、その際寸法
を増大しないようにするという課題から出発する。
問題点を解決するための手段 かかる課題の解決は、その厚さが中空繊維のケーシング
中へ導入する前に、中空繊維の外側に、所望の間隔に相
応して選択されている間隔付与材料を設け、かつ中空繊
維を束ねてケーシング中へ導入し、封止剤で固定するこ
とによって行なわれる。
本発明による方法の適用により、モジュール中の中空繊
維相互の規定された間隔、ひいては横方向の交換を伴な
う中空繊維の周りの均一な流れが保証される。さらに、
中空繊維の間の流動抵抗が大きいために、中空繊維モジ
ュールの交換能率に殆んど寄与しえない、ケーシングの
内壁に沿って増大した流れの形成するのが回避される。
”間隔付与材料”とは、本発明との関連では、極めて種
々の規則的ないしは不規則的な形の粒子（たとえば球状
または破片状）、ならびに層状に構成された材料分布物
を表わす。
その際、間隔保持材料を設ける場合には、中空繊維の外
面にとどまる粒子等において十分な大きさの流動路が保
証されているように配慮しなければならない。
本発明の有利な１実施態様では、間隔付与材料を、中空
繊維を固定した後、中空繊維の間に流動路をあけるため
に少なくとも部分的に溶出することができる。
溶出は様々の方法で、たとえば機械的な洗い流しおよび
吐出しによるか、ないしは間隔付与材料粒子ないしは被
覆を水性または有機溶剤で溶解することによって行なう
ことができる。その際、溶剤が中空繊維ならびに封止剤
を攻撃しないことに注意すべきである。
粒状の結晶粒子、たとえば塩の使用が有利と思われ、そ
の際殊にＮａＣｔ、　ＭｇＳＯ４、Ｈ２Ｏのような生理
学上懸念のない物質を使用することができる。この粒状
の間隔付与材料は特に簡単に、中空繊維を水蒸気流によ
り湿らせ、その直後に水溶性の粒状材料を振りかけるよ
うにして設けられる。
この方法の有利な構成は、静電気荷電により中空繊維と
の固着結合が惹起される、規則的または不規則的に形成
されたプラスチック粒子を使用する点にある。
この方法の有利な実施態様では、間隔付与材料として、
ノズルから直径約０．１〜１ｎの細い糸として引き出さ
れかつ平たく広げられた繊維東上へ、繊維の延びる方向
に対してほぼ横に存在する幾つかの細条体に分配される
、高粘度で液体状態で糸状に引き出し可能な粘着性材料
を使用することができる。
この材料が完全に凝固する前に、繊維を互いに引き出し
て、個々の繊維上に接着剤点が残り、該点で間隔付与材
料が凝固するようにする。
記載した方法に従って、中空繊維モジュールの極めて種
々の実施態様をつくることができ；特に有利と思われる
のは、中空繊維が均一な相互間隔で配置されている実施
態様である。
実施例 次に、本発明を図面に略図で示した実施例につき詳説す
る。
第１図に表わされた中空繊維モジュール１は、２つの円
形の開口３，４ヲ有するシリンダ状ケーシング２からな
る。開口部３，４上に末端部材５，６が気密に装着され
ている。末端部材５゜６はそれぞれ、シリンダ状ケーシ
ング２に対して同軸に存在する接続部７，８を備えてい
る。
ケーシング２中には、多数の大体において平行に存在す
る中空繊維１１が配置されており、該繊維はその入口開
口ないしは出口開口の範囲でそれぞれ相互にかつケーシ
ング２の内壁と封止剤層１２によって密に封止されてい
る。第１流動路１３の形成のために、ケーシング２の壁
に接続管１４．１５が設けられている。第２流動路１０
は、中空繊維１１の内部空隙により形成される。
中空繊維は、第１図に極めて大まかに描れている。実際
には、多数の極めて細い中空繊維が存在し、その際に表
わされた呼吸気加湿器の場合には有利に内径１１〜６龍
および壁厚０．０５１１１〜０．２朋を有するポリスル
ホンからなる中空繊維が使用される。その際、中空繊維
モジュールは一般に数百本の中空繊維を含有する。
中空繊維１１の均一な間隔は、少なくとも製造工程で中
空繊維１１の外面に存在する粒子１６によって確保され
る。
第２図および第３図には、中空繊維１１０間に間隔付与
材料およびその分配が認められる。
この粒子は、第２図では不規則であるが大体において等
しい最大横断面寸法で製造されている。
中空繊維の間に配置された多数の粒子によシ、粒状の粒
子が近似的に等しい粒度を有するにすぎない場合でも、
中空繊維の間に近似的に均一な間隔が達成される。
第３図は、本発明による製造方法に基づき、中空繊維の
間の著しく改善された横方向の流れが可能であることを
明らかにする。公知のモジュールにおける中空繊維は部
分的に相互に密接しているが、本発明による構成によっ
て前記の最小間隔が保証される。これによシ、中空繊維
の外側面の周りを流れる流体が流れる縦方向の通路１７
が生じる。
前述したように、粒子１６は本発明による方法の実施態
様によシ、封止した後にモジュールから除去することが
できる。この作業方法は殊に、中空繊維が十分な安定性
を有し、間隔付与粒子を除去した後に、中空繊維がモジ
ュール中でのその位置を維持するときに有利である。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明による実施例を示すもので、第１図は
中空繊維モジュールの略示断面図であり、第２図は第１
図によるモジュールの中空繊維パッケージからの取出し
部分の縦断面図であり、第３図は第２図と同様の取出し
部分の横断面図である。 １・・・中空繊維モジュール、２・・・ケーシング、３
．４・・・開口、５，６・・・末端部材、７，８・・・
接続部、１０・・・第２流動路、１１・・・中空繊維、
１２・・・封止剤、１３・・・第１流動路、１４．１５
・・・接続管、１６・・・粒子、１７・・・縦方向通路
１・・・中空繊維モジュール ２・・・ケーシング １０・・・第２流動路 １１・・・中空繊維 １２・・・封止剤 １３・・・第１流動路 １６・・・間隔付与材料 ■ 第１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、多数の平行に延びる中空繊維をケーシング中へ導入
    しかつ中空繊維の末端部で封止剤で相互にかつケーシン
    グ内壁と密に封止し、その際ケーシングの内壁と中空繊
    維の外側との間に、中空繊維の内部空隙によつて定めら
    れた第２流動路から分離されている第１流動路を形成さ
    せる、中空繊維物質交換モジュールの製造方法において
    、中空繊維（１１）の外面上に、ケーシング（２）中へ
    導入する前に、その厚さが中空繊維（１１）の所望の間
    隔に相応して選択されている間隔付与材料（１６）を設
    け、かつ中空繊維（１１）を束ねてケーシング（２）中
    へ導入し、封止剤（１２）で固定することを特徴とする
    、中空繊維物質交換モジュールの製造方法。 ２、固定した後に間隔付与材料（１６）を、中空繊維（
    １１）の間に第１流動路（１３）をあけるために、少な
    くとも部分的に溶出する、特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 ３、間隔付与材料が溶剤中に可溶な粒子からなる、特許
    請求の範囲第２項記載の方法。 ４、間隔付与材料が可溶な被覆である、特許請求の範囲
    第２項記載の方法。 ５、間隔付与材料が水溶性塩である特許請求の範囲第３
    項記載の方法。 ６、塩を粒状で使用し、中空繊維（１１）を湿らせるこ
    とにより付着結合を生じさせる特許請求の範囲第５項記
    載の方法。 ７、間隔付与材料がプラスチック粒子からなり、かつ中
    空繊維（１１）との付着結合を静電気荷電により惹起す
    る、特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ８、間隔付与材料が高粘度で、液体状態で糸状に引出し
    可能な粘着性材料であり、該材料を糸状で中空繊維（１
    １）上へ横に設け、その後に固着させる、特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 ９、中空繊維（１１）を均一に相互間隔を有して配置す
    る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
JP62268388A 1986-10-28 1987-10-26 中空繊維物質交換モジユールの製造方法 Granted JPS63123405A (ja)

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