JP2002543887A - 巻かれたチューブ束を製造する方法及び装置 - Google Patents

巻かれたチューブ束を製造する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 酸素処理器、透析器及び熱交換器のような種々の医療応用のためのチューブ束を作る方法及び装置を開示する。チューブ束は、例えば、血液心臓一時停止用回路内の熱交換器として使用するのに適する。巻き付け装置は巻き付けコアのまわりで可撓性のチューブを軸方向に巻き付ける。装置はチューブシャトルと、シャトルドライバと、コアドライバとを有する。コアドライバは巻き付けコア上にチューブを層として分配するように巻き付けコアを回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は巻かれたチューブ束を製造する方法及び装置に関する。特に、本発明
は血液心臓一時停止用送給装置のためのチューブ束の製造に関する。 発明の背景 医療技術の分野で物質移送装置及びエネルギ移送装置としての中空のファイバ
束の使用は既知である。例えば、巻かれた中空のファイバ束は血液酸素処理器や
血液透析器として使用されている。中空ファイバ束のための典型的な巻き付けパ
ターンは、回転するシリンダのまわりにチューブを巻き付けるような螺旋巻きと
して述べることができる。1つのこのような巻き付け技術は米国特許第4,97
5,247号明細書に記載されており、この明細書は特殊な巻き付け設備で中空
のファイバ酸素処理器を巻き付ける手段を開示している。上記米国特許明細書は
コアの軸線に平行なラインに沿って往復運動するファイバガイドを使用しての回
転するコア上への単一のファイバ又はファイバリボンの巻き付けを開示している
。ファイバガイドが往復運動し、コアが回転するときに、ファイバガイドはコア
のまわりにチューブを螺旋状に配置する。
【0002】 上記米国特許明細書に記載されたような典型的な巻き付け技術は例えば2.0
インチ(約50.8mm)のような大径のコアに制限される。コアが一層小さい
場合、チューブを巻いているときに、ファイバがコアから滑り出てしまう。コア
が2.0インチ又はそれ以上の直径を有する場合、ファイバが巻かれるときに、
接触表面摩擦がファイバを適所に維持する。不運にも、比較的大きな直径は大半
の医療応用にとって望ましくない一層大きな呼び水体積を生じさせてしまう。呼
び水体積が増大すると、患者にとって有害となることがある血液希釈のレベルが
増大してしまう。ある場合には、呼び水体積が増大すると、小さな大人や子供に
装置を使用できなくなることがある。
【0003】 代わりに、中空のファイバ束は上述のファイバ又はファイバリボンの巻き付け
問題を伴わないファイバマットとして巻くことができる。特に、コアの直径も、
コアの中央軸線に関してファイバの位置を維持するためにコアのまわりにファイ
バを巻き付けねばならない特定の角度も、織ったファイバマットを使用する場合
の因子とはならない。事実、ファイバマットを使用してファイバ束を作る場合は
、比較的小さな直径でコアのまわりに束を形成することができ、ファイバをコア
の軸線に実質上平行にすることができる。しかし、ファイバマットは織りプロセ
スの付加的な複雑さのため高価である。更に、織りは、典型的には、単一のファ
イバ又はファイバリボンから束を巻き付ける場合に存在する製造プロセスにわた
っての直接のコスト管理を不可能にする。それ故、現在の巻き付け技術又は巻か
れたファイバマット装置デザインに関連する欠点を伴わずに、低コスト、小呼び
水体積及び生産にわたる直接の管理を組み合わせた巻き付け技術及び装置を提供
することが望ましい。 発明の概要 1つの態様においては、本発明は医療装置の応用に使用するための巻かれたチ
ューブ束を製造する装置である。この装置はチューブと、チューブシャトルと、
巻き付けコアと、シャトルドライバと、コアドライバとを有する。チューブシャ
トルはチューブを受け取り、巻き付けコアのまわりにチューブを分配するように
形状づけられる。巻き付けコアは本体と、第1の巻き付けディスクと、第2の巻
き付けディスクとを有する。第1の巻き付けディスクは本体の第1の端部に取り
付けられ、第2の巻き付けディスクは本体の第2の端部に取り付けられる。第1
の巻き付けディスク及び第2の巻き付けディスクはチューブシャトルからチュー
ブを受け取るように形状づけられる。シャトルドライバ及びコアドライバは巻き
付けコア上にチューブを層として分配するためにシャトル及び巻き付けコアを回
転させるように形状づけられる。各層はコア上に巻かれ、コアのまわりで分布す
る複数の列を有する。各列は他の列に対して実質上平行であり、コアの長手軸線
に対しても実質上平行である。シャトルドライバはコア上にチューブを巻き付け
るために円形巻き付け運動でシャトルの軸線のまわりでチューブシャトルを回転
させる。コアドライバはコアの長手軸線のまわりで巻き付けコアを増分的に回転
させ、長手軸線はシャトルの軸線に対して実質上垂直であり、シャトル軸線と実
質上交差する。コアドライバは、巻き付けコアのまわりでのチューブシャトルの
各1回転の後に、巻き付けコアを1増分だけ増分的に回転させるように形状づけ
ることができる。装置はまた、チューブシャトル及び巻き付けコアを制御するた
めのコンピュータ制御を含むことができる。コンピュータ制御は好ましくは回転
の速度、程度及びタイミングのうちの少なくとも1つを規制するように形状づけ
られる。
【0004】 装置はまた、ある長さのチューブを保持し、チューブシャトルのまわりにチュ
ーブを分配するためのチューブボビンを含むことができる。ボビンはボビンドラ
イバに接続することができる。ボビンドライバはチューブボビンを増分的に回転
させる。ボビンドライバはコンピュータ制御に接続することができる。コンピュ
ータ制御はボビンの回転を規制する。好ましくは、コンピュータ制御は速度、程
度及びタイミングのうちの少なくとも1つを規制する。
【0005】 装置はまた、チューブがボビンから巻き出されるときにチューブに一定の張力
を提供する手段を含むことができる。 巻き付けディスクはまた、第1及び第2の巻き付けディスクの周辺縁から半径
方向に延びる複数のフィンを有することができる。複数のフィンは複数の主要な
切欠きを画定する。主要な切欠きは、チューブが巻き付けコア上に巻かれるとき
にチューブを受け取り、チューブを適所に保持するように形状づけられる。複数
のフィンはまた、複数の補助の切欠きを画定することができる。補助の切欠きは
チューブシャトルからチューブを受け取るように形状づけられる。主要な及び補
助の切欠きは各々フィンの周辺縁から中央軸線に向かって測定した長さを有する
。主要な切欠きの長さは補助の切欠きの長さよりも大きい。複数のフィンはまた
、チューブシャトルからチューブを受け取るように形状づけられた複数の第3の
切欠きを画定することができる。第3の切欠きの長さは主要な及び補助の切欠き
の長さよりも小さい。
【0006】 巻き付けコアはまた、巻き付け及び切断を良好に容易にするために切断パッド
を有することができる。切断パッドは、第1の切断パッドが本体の反対側で第1
の巻き付けディスクに取り付けられ、第2の切断パッドが本体の反対側で第2の
巻き付けディスクに取り付けられるように、位置する。
【0007】 第2の態様においては、本発明は医療装置の応用に使用するための巻かれたチ
ューブ束を製造する装置である。この装置は上述のようなチューブ及びチューブ
シャトルと、巻き付けコアとを有する。巻き付けコアは本体と、本体の第1の端
部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、本体の第2の端部に取り付けら
れた第2の巻き付けディスクとを有する。第1及び第2の巻き付けディスクは周
辺縁と、巻き付けコアの長手軸線に実質上一致する中央軸線とを有する。第1及
び第2の巻き付けディスクは更に、周辺縁から中央軸線の方へ延びる複数のフィ
ンを有する。フィンは複数の主要な切欠きを画定する。フィンはまた、チューブ
シャトルからチューブを受け取るように形状づけられた複数の補助の切欠きを画
定することができる。主要な及び補助の切欠きは各々周辺縁から中央軸線に向か
って測定したような長さを有する。主要な切欠きの長さは補助の切欠きの長さよ
りも大きい。フィンはまた、チューブシャトルからチューブを受け取るように形
状づけられた複数の第3の切欠きを更に画定することができる。第3の切欠きは
また、周辺縁から中央軸線に向かって測定したような長さを有する。第3の切欠
きの長さは補助の切欠きの長さよりも小さい。
【0008】 第3の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造する装置である。
この装置は上述のようなチューブ及びチューブシャトルと、巻き付けコアとを有
する。巻き付けコアは本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディス
ク及び本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクを備えた本体
を有する。第1及び第2の巻き付けディスクはチューブシャトルからチューブを
受け取るように形状づけられ、本体の直径よりも大きな直径を有する。巻き付け
ディスクの一層大なる直径が、チューブを巻き付けコア上に巻くときにチューブ
と本体との間に空間を生じさせる。
【0009】 第4の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造する装置である。
この装置は上述のようなチューブ及びチューブシャトルと、巻き付けコアとを有
する。巻き付けコアは本体の第1の端部に取り付けられた第1の切断パッド及び
本体の第2の端部に取り付けられた第2の切断パッドを備えた本体を有する。第
1及び第2の切断パッドはチューブシャトルからチューブを受け取るように形状
づけられる。
【0010】 第5の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造する装置である。
この装置は第1のチューブと、第2のチューブと、チューブシャトルと、巻き付
けコアとを有する。チューブシャトルは第1及び第2のチューブを受け取り、こ
れらのチューブを分配するように形状づけられる。巻き付けコアは本体と、第1
の巻き付けディスクと、第2の巻き付けディスクとを有する。第1の巻き付けデ
ィスクは本体の第1の端部に取り付けられ、第2の巻き付けディスクは本体の第
2の端部に取り付けられる。第1の巻き付けディスク及び第2の巻き付けディス
クはチューブシャトルから第1及び第2のチューブを受け取るように形状づけら
れる。
【0011】 第6の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を作るための巻き付け装
置と共に使用する巻き付けコアである。巻き付けコアは本体と、第1の巻き付け
ディスクと、第2の巻き付けディスクとを含む。本体は第1の端部と、第2の端
部とを有する。第1の巻き付けディスクは本体の第1の端部に取り付けられ、第
2の巻き付けディスクは本体の第2の端部に取り付けられる。巻き付けディスク
は本体の直径よりも大きな直径を有する。
【0012】 巻き付けコアは、巻き付けコアから同軸に延びる巻き付けピンを含むことがで
きる。巻き付けピンは、チューブをコアのまわりに巻き付けるときにチューブを
変位させるように機能することができ、もって、巻かれたチューブが巻き付けコ
アの端部でドームを形成するときに、コア上にチューブの列を保持する。巻き付
けピンは更に、巻き付け装置に巻き付けコアを固定するように形状づけることが
できる。
【0013】 巻き付けコアは第1の巻き付けディスクに取り付けられた第1の切断パッドと
、第2の巻き付けディスクに取り付けられた第2の切断パッドとを含むことがで
きる。
【0014】 巻き付けコアはまた、周辺縁から中央軸線の方へ延びる複数のフィンを含むこ
とができ、フィンはチューブを受け取るように形状づけられた複数の主要な切欠
きを画定する。フィンはまた、チューブを受け取るように形状づけられた複数の
補助の切欠きを画定することができる。主要な及び補助の切欠きは各々周辺縁か
ら中央軸線に向かって測定したような長さを有する。主要な切欠きの長さは補助
の切欠きの長さよりも大きい。フィンはまた、チューブを受け取るように形状づ
けられた複数の第3の切欠きを画定することができる。第3の切欠きはまた、周
辺縁から中央軸線に向かって測定したような長さを有する。第3の切欠きの長さ
は補助の切欠きの長さよりも小さい。
【0015】 第7の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造するための方法で
ある。この方法はチューブを受け取るように形状づけられた巻き付けコアを提供
する工程と、巻き付けコアが実質上静止している間に長手軸線に実質上平行な巻
き付けコアのまわりにチューブの列を巻き付ける工程と、巻き付けコアを増分的
に回転させる工程と、巻き付けコアが実質上静止している間に巻き付けコアのま
わりにチューブの第2の列を巻き付ける工程とを含む。巻き付けコアは第1及び
第2の端部と長手軸線とを備えた本体を有する。巻き付けコアは更に、巻き付け
コアの第1の端部に取り付けられた第1の切断パッドと、第2の端部に取り付け
られた第2の切断パッドとを具備することができる。この方法はまた、コアを更
に増分的に回転させる工程と、所望数の列が巻き付けコアのまわりに巻かれるま
でチューブの列を順々に巻き付ける工程とを含むことができる。
【0016】 方法はまた、束を受け取るように形状づけられたハウジング内へ巻かれた束を
嵌める工程を含むことができる。ハウジング内へ嵌め込まれた後、方法はポッチ
ング材料を使用してハウジング内で巻かれた束の第1及び第2の端部をシールす
る工程を含むことができる。ポッチング材料はポリウレタンとすることができる
。ポッチングした後、方法はチューブ内の管腔を露出させるように切断パッドに
より束の端部を切断する工程を含むことができる。束を切断した後、方法は、端
キャップがチューブの管腔と連通するように、第1の端キャップをハウジングの
第1の端部上に取り付け、第2の端キャップをハウジングの第2の端部上に取り
付ける工程を含むことができる。
【0017】 第8の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造するための方法で
ある。この方法は巻き付けコアを提供する工程と、チューブが第1及び第2の巻
き付けディスクの主要な切欠き内に収容されるように、巻き付けコアのまわりに
チューブの列を巻き付ける工程と、巻き付けコアを回転させる工程と、チューブ
が第1及び第2の巻き付けディスクの主要な切欠き内に収容されるように、巻き
付けコアのまわりにチューブの第2の列を巻き付ける工程とを含む。巻き付けコ
アは本体と、本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、本
体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する。第1及び
第2の巻き付けディスクは周辺縁と、巻き付けコアの長手軸線に実質上一致する
中央軸線とを有する。第1及び第2の巻き付けディスクはまた、周辺縁から中央
軸線の方へ延びる複数のフィンを有し、フィンは複数の主要な切欠きを画定する
。主要な切欠きはチューブを受け取るように形状づけられる。
【0018】 第9の態様においては、本発明は巻かれたチューブ束を製造するための方法で
ある。この方法は巻き付けコアを提供する工程と、第1の巻き付けディスクから
第2の巻き付けディスクへのチューブの列を巻き付けコアのまわりに巻き付ける
工程と、巻き付けコアを回転させる工程と、第1の巻き付けディスクから第2の
巻き付けディスクへのチューブの第2の列を巻き付けコアのまわりに巻き付ける
工程とを含む。巻き付けコアは本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付
けディスクと、第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを備えた
本体を有する。第1の巻き付けディスク及び第2の巻き付けディスクはチューブ
を受け取るように形状づけられ、本体の直径よりも大きな直径を有する。
【0019】 第10の態様においては、本発明は移送装置を製造するための方法である。こ
の方法は巻き付けコアを提供する工程と、第1の切断パッドから第2の切断パッ
ドへのチューブの列を巻き付けコアのまわりに巻き付ける工程と、巻き付けコア
を回転させる工程と、第1の切断パッドから第2の切断パッドへのチューブの第
2の列を巻き付けコアのまわりに巻き付ける工程とを含む。巻き付けコアは本体
と、本体の第1の端部に取り付けられた第1の切断パッドと、本体の第2の端部
に取り付けられた第2の切断パッドとを有する。第1の切断パッド及び第2の切
断パッドはチューブを受け取るように形状づけられる。 好ましい実施の形態の詳細な説明 本発明の方法及び巻き付け装置は物質移送装置又はエネルギ移送装置を利用す
る種々の医療用途のための中空のチューブ又はチューブ束を作るために使用でき
る。ここで使用されるような「移送装置」という用語は物質移送及びエネルギ移
送の応用を含むことを意味する。これらの応用は血液酸素処理器、透析器及び熱
交換器を含むが、これらに限定されない。ここで使用されるような「チューブ」
という用語はすべてのチューブ、中空ファイバ又は当業者にとって既知の他の可
撓性の導管を含むことを意味する。説明する実施の形態において形成されるチュ
ーブ束は血液心臓一時停止用回路における熱交換器として使用するのに適し、本
明細書で提供される寸法、配管、表面積及び他の特定事項はそれ故に適する。他
の応用のためのチューブ束を構成するこの方法の使用は、異なる寸法、仕様及び
材料を有するチューブの使用を含むことができるが、基本的な原理は同じである
【0020】 本発明のチューブ束を製造する装置及び方法は図1を参照することにより全体
的に理解できる。図1は全体を符号1で示す巻き付け装置を示す。巻き付け装置
1は巻き付けコア10のまわりに可撓性のチューブ30を軸方向に巻き付ける。
巻き付け装置は、チューブ30を受け取る巻き付けコア30と、矢印21の方向
にコア10を回転させるコア回転手段20と、チューブ30を引き出すチューブ
ボビン22と、コア10のまわりでチューブ30を案内するチューブシャトル2
6と、コア10のまわりでシャトル26を矢印29の方向へ回転させるシャトル
回転手段28とを有する。
【0021】 仕上がったチューブ束において、チューブ30はその管腔内でチューブ束の一
端から他端へ流体を運ぶ。チューブ30は巻き付けに十分な可撓性の任意の生物
的適合性材料とすることができるが、典型的には、熱交換応用に対してはポリウ
レタンである。血液酸素処理器又は透析器に対しては、チューブ30は当業界で
既知のような中空のファイバ膜である。心臓一時停止用の熱交換器に対しては、
チューブ30は0.01ないし0.10インチ(約0.25ないし2.54mm
)の外径及び0.001ないし0.050インチ(約0.03ないし1.27m
m)の壁厚を有することができるが、好ましくは、0.030ないし0.045
インチ(約0.76ないし1.14mm)の外径及び0.002ないし0.00
5インチ(約0.05ないし0.13mm)の壁厚を有する。チューブボビン2
2は、チューブ30が巻き付けコア10上に巻かれる前に、チューブ30を保持
する。チューブボビン22は連続的で完全にコア10に巻き付けるのに十分な長
さのチューブを保持する。チューブボビン22は、チューブ30をボビン22か
ら引き出すことができるように、回転可能に装着される。チューブ30は受動的
にボビン22から引き出すことができ又は図7に示すボビンモータのようなボビ
ンを回転させる手段により補助することができる。チューブ30はチューブシャ
トル26を通してチューブボビン22から繰り出される。チューブシャトル26
は、後に一層詳細に説明する方法でチューブがコア10のまわりに巻かれるとき
に、チューブを案内するのに適した角度をなす中空のチューブとすることができ
る。次いで、このチューブは後に一層詳細に説明する方法で巻き付けコア10に
接続される。チューブシャトル26は、チューブシャトル26が回転するときに
、コア10上にチューブ30を巻き付けるように形状づけられる。シャトル回転
手段28はコアの軸線に実質上垂直な軸線のまわりでチューブシャトル26を回
転させて、ボビン22からチューブ30を引き出し、コア10上にチューブ30
を巻き付ける。シャトル回転手段28は好ましくはマイクロステッパ駆動子によ
り制御されるステッパモータである。チューブシャトル26は、コアの軸線に実
質上垂直でこれと交差する軸線のまわりで回転する。コア10のまわりでのチュ
ーブシャトル26の回転はコア10上にチューブ30を軸方向で巻き付ける。コ
ア10のまわりにチューブ30を分配するため、コア10はコアのまわりでのシ
ャトルの各1回転後に増分的な角度即ち距離だけ回転する。この増分的な角度即
ち距離だけのコアの回転が、チューブシャトル26からチューブ30の別の巻回
体を受け取るようにコア10の周辺部を整合させる。これにより、次の回転にお
いて、チューブシャトル26は、典型的には先の巻回体に隣接し、先の巻回体及
びコア10の軸線の双方に実質上平行なチューブを巻き付ける。使用される増分
的な角度は束に使用される特定のチューブ及びコアデザインに左右される。コア
10は、シャトルの回転軸線に実質上垂直な面内においてコアの長手軸線のまわ
りでコア回転手段20により回転される。コア回転手段20は好ましくはマイク
ロステッパ駆動子により制御されるステッパモータである。
【0022】 図2は巻き付けコア10の1つの実施の形態を示す。巻き付けコア10はチュ
ーブシャトルからのチューブを受け取り、保持するように形状づけられるが、典
型的には円筒状である。巻き付けコア10は巻き付けプロセスの応力に耐えるの
に十分な強度の任意の材料から作ることができるが、好ましくは硬質の熱可塑性
材から作られる。巻き付けコア10は第1の巻き付けディスク14と第2の実質
的に同形の巻き付けディスク16との間に位置する本体12を有する。巻き付け
ディスクは本体の長手軸線に垂直な面内に実質上存在する。巻き付けディスクは
、チューブがコア10のまわりに巻かれるときにチューブを保持する。典型的に
は、巻き付けディスクは円形で、本体12よりも大きな直径を有する。心臓一時
停止用熱交換器に使用されるチューブ束に対しては、巻き付けディスクは好まし
くは1.0インチ(約25.4mm)よりも大きな直径を有する。約3.0イン
チ(約76.2mm)までの外径を有する巻き付けディスクを使用することが可
能であるが、大半の現代の医療応用に対しては、これは、極端に大きな呼び水体
積を生じさせる。
【0023】 図2に示すように、巻き付けディスクは、オプションとして、巻き付けディス
クの外周辺から半径方向に延びるフィン17を有することができる。フィン17
は、巻き付け及びポッチング中にチューブの列を適所に保持することにより、巻
き付け中チューブのパターンにわたって一層の制御を提供する。フィンにより提
供される付加的な制御は、特定の応用のための束の寸法及びこれに続く呼び水体
積の良好な規制を許容する。更に、付加的な制御は、改善された装置の性能一貫
性及び製造反復性に寄与する。チューブは他の巻き付けプロセスのものよりも一
層大なる一貫性で位置決めできる。各2つの連続するフィンはその間に切欠き1
9を画定する。切欠き19は巻き付け中及び後述する他の製造工程中にチューブ
をコア10へ案内し、適所に保持する。コア10の軸線に最も近い切欠き内の地
点は切欠きの内径である。コア10の軸線から最も遠くかつ2つのフィン間に位
置する切欠き内の地点は切欠きの外径である。フィン付きの巻き付けディスクは
、心臓一時停止用熱交換器に使用される巻き付けコアに対しては、好ましくは0
.25インチ(約6.35mm)よりも大きな内側切欠き直径及び2.5インチ
(約63.5mm)よりも小さな外側切欠き直径を有する。フィン17は切欠き
内に特定の直径のチューブを受け入れるように形状づけられる。切欠き19がチ
ューブ束のための最終的な用途に応じて適当な寸法のチューブを受け取るように
、フィン17間の空間を変更することができる。
【0024】 巻き付け中、チューブが巻き付けディスクのまわりで屈曲するときに、しわを
形成することがある。図2に示す切断パッド15は、しわが仕上がったチューブ
束の管腔を制限するのを阻止するように、コアの各端部に位置することができる
。切断パッドは、チューブが巻かれるときにチューブを支持するコアの延長部で
ある。この付加的な支持は、チューブが巻き付けディスクを越えて外方へしわ寄
せする地点を移動させる。これにより、切断パッドは、巻き付けディスクの下方
又は巻き付けディスク中での切断を伴わずに、しわにより生じた管腔内の制限部
を越えてのチューブの切断を可能にする。切断パッド15は図2に示す円形ディ
スク形状とすることができ、または、巻き付けディスク及びフィンと同じ形状(
図示せず)とすることができる。切断パッドが巻き付けディスク及びフィンと同
じ形状を有する場合、切断パッドは外側切欠きの直径までの距離だけフィンに沿
って延びることができ、切欠き内へのチューブの嵌合を許容するように形状づけ
られる。切断パッド15は典型的には巻き付けコアの端部から約0.16インチ
(約4.06mm)だけ延びる。パッド15は巻き付けコア内に共モールド成形
でき、または、モールド成形後にコアの端部に接着できる。パッドは好ましくは
、切断中にブレードを損傷させないように、典型的には50Aないし70Dのシ
ョア硬さを有する低ジュロメーター材料で作られる。
【0025】 図2に示す巻き付けピン18は本体12の長手軸線の端部を通って延び、第1
の巻き付けディスク14及び第2の巻き付けディスク16を通って突出する。巻
き付けピン18は、コア回転手段に固定されかつ巻き付けを容易にするように、
形状づけられる。巻き付けピン18はコア10を通る単一のダウエル即ちだぼと
することができる。代わりに、巻き付けピン18はコア10の材料から一体的に
モールド成形できる。巻き付けピン18は巻き付けプロセス中にコア10を支持
するのに十分な強度を有する材料から形成すべきであるが、典型的には適当な金
属又はポリウレタンである。巻き付けピン18は一端又は両端で巻き付け装置に
接続することができる。
【0026】 図3は巻き付けが完了した後の巻き付けディスクの外表面に沿った横断面図を
示す。図3はフィン無しでのコアへの巻き付けから得ることのできるチューブ巻
き付けパターンを例示する。層Aがコアのまわりに巻かれると、層内のチューブ
の各列はチューブの隣接する列に接して横たわる。層内の列の巻き付けは、層が
完成するまで続行する。列が巻き付けディスクの周辺のまわりで360゜巻かれ
たときに、層が完成する。先の層上へチューブの付加的な列を巻き付けることに
より、引き続きの層を先の層上へ付加することができる。フィン無しの構成にお
いては、引き続きの層B、C…Nは先の層のチューブ間に生じる溝内に横たわる
。付加的な層を付加すると、引き続きの層のチューブ間の間隔が先の層の列間の
間隔に関して増大し、引き続きの層内のチューブの列間の距離を増大させる。こ
の形状を使用すると、例えば0.90インチ(約22.86mm)の直径を有す
る巻き付けディスクを備えた巻き付けコアには、0.040インチ(約1.02
mm)の直径のポリウレタンチューブの40個の列を最大8個の層まで巻き付け
ることができる。これらのパラメータを使用すると、合計300個のカットチュ
ーブが完成したチューブ束内に存在する。上述の例においては、第1の層内の列
は互いに関して偏倚されず、代わりに、巻き付けディスクのまわりで等間隔とな
る。
【0027】 図4は一層フィン構成におけるフィンを備えた巻き付けディスクの端面図を示
す。フィンは各2つの連続するフィン間の空間として主要な切欠き27を画定す
る。チューブがコアのまわりに巻かれるときに、フィンはチューブを主要な切欠
き27内へ案内する。従って、フィンは図3の構成に対する改善を与える。巻き
付けプロセス中にフィンがチューブの位置決めを補助するからである。更に、フ
ィンは一層小さな内側直径を有する巻き付けコア上への巻き付けを許容する。フ
ィンは、コアのモールド成形中の応力挫傷及び巻かれたチューブ束の製造中の破
断を阻止するのに十分な厚さとすべきである。典型的には、心臓一時停止用熱交
換器への応用に対しては、この厚さは0.02インチ(約0.51mm)以上と
すべきである。この最小厚さはまた、モールド成形排出物が生じること、例えば
、冷却中の歪みやへこみ穴の形成の可能性をも阻止する。
【0028】 一層フィン構成の巻き付け中、チューブシャトル26の各1回転毎に、チュー
ブ30の2つの列が巻き付けコア10上に配置される。チューブシャトルは巻き
付けディスクの実質上直径方向で対向する両側でチューブ30の2つの列を配置
する。コアのまわりでのチューブシャトルの各回転後、コアが1増分角度だけ回
転される。この増分角度はコアの角度変位であり、チューブの次の2つの列を配
置する位置を決定する。図4のような巻き付けディスクを有する巻き付けコアに
対しては、次の巻き付けサイクルが次の切欠き又は次の所望の複数の切欠き内へ
チューブを配置できるようにするのに十分な距離だけコアが回転するように、増
分角度が選定される。巻き付け装置が巻き付けディスクの360゜の周辺のまわ
りですべての切欠き内にチューブ30を配置した後に、フィン付き巻き付けコア
のまわりの層が完成する。次いで、先の列における列上で切り欠き内に付加的な
列を配置することにより、付加的な層が付加される。従って、引き続きの層内の
列は先の層内の対応する列に当接し、層はコアの軸線から半径方向外方へ延びる
【0029】 図4のフィン構成を使用すると、典型的には心臓一時停止用熱交換器のための
1.6インチ(約40.64mm)の外径を有する巻き付けディスクを備えた巻
き付けコアは0.040インチ(約1.02mm)の直径のポリウレタンチュー
ブの42個の列を最大6個の層まで巻き付けることができる。これらのパラメー
タを使用すると、合計252個のカットチューブが完成したチューブ束内に存在
する。
【0030】 図5は二層フィン構成を有する巻き付けディスクの端面図を示す。この構成は
付加的な補助の切欠き28を形成するためにフィンの周辺縁における増大した厚
さを利用する。補助の切欠き28は主要な切欠き27よりも大きな内径を有する
が、外径は同じである。それ故、補助の切欠き28は主要な切欠き27よりも少
ないチューブの層を保持する。好ましくは、心臓一時停止用熱交換器に対しては
、フィンの厚さは0.02インチ(約0.51mm)よりも小さくない。
【0031】 二層フィン構成の巻き付け中、最初に、主要な切欠きのみに巻き付けが行われ
る。主要な切欠き内のチューブの層が補助の切欠きの内径に達した後、チューブ
は主要な切欠き及び補助の切欠きの双方内に巻かれる。この時点で、遷移層に達
する。遷移層は、チューブが主要な及び補助の切欠きの双方内に巻かれるような
第1の層である。遷移層においては、コア回転手段は巻き付けコアの増分角度を
半分にする。増分角度が半分になると、巻き付け装置はチューブの列を主要な及
び補助の切欠きの双方内に配置できる。層が切欠きの外径に達するまで、巻つけ
が続行する。
【0032】 二層フィン構成は、チューブが主要な及び補助の切欠きの双方内に巻かれてい
るときに、一層フィン構成の数及び密度に比べて、チューブの数及び密度を2倍
にする。これにより、二層フィン構成は空間を一層効率的に利用する。効率が増
大するということは、一層多くのチューブが一層少ない容積内で巻かれることを
意味し、これは、熱伝導接触表面積を増大させ、それ故、チューブを酸素処理器
に使用した場合に熱交換装置の熱効率即ちガス交換効率を増大させる。これはま
た、装置の外径が一層小さいため、チューブ束を使用する装置が一層小さな呼び
水体積を有することを許容し、これは大半の医療装置の応用にとって重要である
【0033】 二層フィン構成を使用すると、1.15インチ(約29.21mm)の外側切
欠き直径及び0.47インチ(約11.94mm)の内側主要切欠き直径を有す
る巻き付けディスクを備え、0.040インチ(約1.02mm)の直径のポリ
ウレタンチューブを使用する心臓一時停止用熱交換器のための巻き付けコアは8
個の層を有することができる。主要な切欠きは最初の4つの層のための22個の
列を巻き付けることができる。次の4つの層は、主要な及び補助の切欠きの組み
合わせのため、44個の列を有する。これらのパラメータを使用すると、合計2
64個のカットチューブが最終チューブ束内に存在する。
【0034】 図6は三層フィン構成を有する巻き付けディスクの端面図を示す。三層フィン
構成は付加的な第3の切欠き29を形成するために図5の二層フィン構成からの
フィンの周辺縁での残りの厚さを利用する。これにより、三層フィン構成は二層
フィン構成の主要な切欠き27及び補助の切欠き28を組み込むと共に、主要な
切欠き27と補助の切欠き28との間に第3の切欠き29を付加する。補助の切
欠き28は主要な切欠き27よりも大きな内径を有し、第3の切欠き29は補助
の切欠き28よりも大きな内径を有する。それ故、補助の切欠き28は主要な切
欠き27よりも少ないチューブの層を保持し、第3の切欠き29は補助の切欠き
28よりも少ないチューブの層を保持する。好ましくは、心臓一時停止用熱交換
器の応用に対しては、フィンの厚さは0.02インチ(約0.51mm)よりも
小さくない。
【0035】 三層フィン構成における巻き付け中、チューブは最初に主要な切欠き内にのみ
巻かれる。主要な切欠き内のチューブの層が補助の切欠きの内径に達した後、チ
ューブは主要な及び補助の切欠きの双方内に巻かれる。この時点で、第1の遷移
層に達する。第1の遷移層は、チューブが主要な及び補助の切欠きの双方内に巻
かれるような第1の層として定義される。第1の遷移層においては、コア回転手
段は巻き付けコアの増分角度を半分にする。これにより、巻き付け装置はチュー
ブの列を主要な及び補助の切欠きの双方内に配置する。次いで、主要な及び補助
の切欠きの双方内のチューブの層が第3の切欠きの内径に達するまで、巻つけが
続行する。この時点で、第2の遷移層に達する。第2の遷移層は、チューブが主
要な及び補助の及び第3の切欠き内に巻かれるような第1の層である。第2の遷
移層においては、コア回転手段は巻き付けコアの増分角度を再度半分にする。こ
れにより、巻き付け装置はチューブを主要な及び補助の及び第3の切欠き内に配
置する。次いで、チューブの層が切欠きの外径に達するまで、巻つけが続行する
。二層フィン構成と同様、三層フィン構成は、各遷移層において、列の数を2倍
にし、増分角度を半分にする。これにより、三層フィン構成は、一層多くのチュ
ーブが一層緻密な体積で巻かれるのを許容し、これが、熱接触表面積を再度増大
させ、それ故、束を熱交換器として使用した場合の装置の熱効率を増大させる。
従って、三層フィン構成は一層フィン構成又は二層フィン構成よりも更に小さな
呼び水体積を持つ装置を与える。
【0036】 三層フィン構成を使用すると、1.40インチ(約35.56mm)の外径及
び0.54インチ(約13.72mm)の内径を有する巻き付けディスクを備え
、0.040インチ(約1.02mm)の直径のポリウレタンチューブを使用す
る心臓一時停止用熱交換器のための巻き付けコアは10個の層を有することがで
きる。主要な切欠きは最初の4つの層のための16個の列を巻き付けることがで
きる。次の4つの層は、主要な及び補助の切欠きの組み合わせのため、32個の
列を有する。最後の2つの層は、主要な及び補助の及び第3の切欠きの組み合わ
せのため、64個の列を有する。これらのパラメータを使用すると、合計352
個のカットチューブが最終チューブ束内に存在する。
【0037】 巻き付け装置は更に、図7に概略的に示すコンピュータ制御を含むことができ
る。コンピュータ制御はコア回転手段及びシャトル回転手段を規制する。図7の
実施の形態においては、コンピュータ制御はコンピュータ31と、シャトルステ
ッパ駆動子33と、シャトルステッパモータ34と、コアステッパ駆動子33と
、コアステッパモータ34とを有する。チューブボビン22はまた、ボビンステ
ッパ駆動子37及びボビンステッパモータ38を具備することができる。コンピ
ュータ31はステッパ駆動子に接続される。コンピュータは巻き付けソフトウエ
アを実行し、各モータを作動させるべき場合に関連するステッパ駆動子に指令を
発する。ステッパ駆動子はステッパモータに接続される。次いで、ステッパ駆動
子はステッパモータの適正な角度変位を開始させる。回転を正確に制御でき、高
速での正確な巻き付けパターンを保証するので、ステッパモータが好ましい。例
えば、コア上の次の切欠き内へチューブを敷設するために(図6にφで示すよう
な)22゜の増分角度が必要な場合は、コアのまわりでのチューブシャトルの一
巻きの後に、コアを22゜回転させる。この例では、22゜が達成され、正確に
保持されるように、ステッパモータが構成される。指示の適当なシーケンス即ち
手順は次の通りである。
【0038】 1. 22゜を回転させる指令がコンピュータ31内のソフトウエアによりコ
アステッパ駆動子35へ発される。 2. コアステッパ駆動子35が22゜を回転させるようにコアステッパモー
タ76を制御する。
【0039】 3. 360゜を回転させる指令がコンピュータ31内のソフトウエアにより
シャトルステッパ駆動子33へ発される。 4. シャトルステッパ駆動子33が360゜を回転させるようにシャトルス
テッパモータ34を制御する。 次いで、巻き付けが完了するまで、プロセスを繰り返す。ソフトウエアは、束の
巻き付けパターンを制御するためにタイミング、増分角度及びコアのまわりでの
パスの回数を制御する。外部の電位差計39がその接続部からコンピュータ31
への巻き付けプロセスのレート即ち速度を制御できるように、ソフトウエアを実
施できる。ソフトウエアはまた、コア10のまわりでの巻回体の総数や1つの列
から次の列への角度変位の如き変数の変更を可能にするように書き込みできる。
ソフトウエアはまた、補助の及び第3の切欠きを有するフィン付きディスクを備
えたコアのための遷移層を認識及び調整するように巻き付けを調整することがで
きる。これは、巻き付け装置1が多くの異なる寸法及びパターンの束を形成する
のを許容する。好ましい実施の形態においては、コンピュータ31は変数の最小
の変更で束のデザインを履行する。
【0040】 巻き付け装置1の作動において、チューブ30はボビン22からチューブシャ
トル26を通って延び、巻き付けコア10に固定される。チューブ30は好まし
くは、チューブ30の端部が2つの巻き付けディスク間に位置しないように、固
定される。チューブ30は接着剤、結縛又は当業者にとって周知の他の手段を使
用して巻き付けコア10に固定することができる。シャトル回転手段28は巻き
付けコア10の巻き付けディスクのまわりでシャトルを回転させる。これにより
、チューブシャトル26が巻き付けコア10の第1の巻き付けディスク14及び
第2の巻き付けディスク16のまわりでチューブ10を案内する。各サイクルは
巻き付けコア10のまわりでのシャトル26の完全1回転である。各サイクルに
より、巻き付けコア10上に巻かれたチューブの2つの列が得られる。コア10
のまわりでの各完全サイクルの後、コア回転手段20がコア10を適当な増分角
度だけ回転させて、隣接する列を層上に巻くことができるようにする。増分角度
は、次の列が先の列に隣接するようにチューブシャトル26をコア10に整合さ
せるのに必要なコア10の回転の程度である。フィン付き巻き付けコアを使用し
た場合、切欠き19間の整合及びチューブ30がチューブシャトル26を去る位
置を維持するように、コア10が整合され、増分角度が選定される。列が層を完
成させるように巻き付けコア10のまわりで延びるまで、サイクルが実質的に繰
り返されるが、これは、巻き付けパターンに応じて変更することができる。次い
で、第2の層が第1の層の外周辺部上に付加される。以下同じ。
【0041】 巻き付けのためにポリウレタンチューブを使用する場合、チューブは粘性とす
ることができ、巻かれたチューブの遷移領域へ導くことのできるボビンからチュ
ーブが出現するときに自動的に接着するようにすることができる。一定でない張
力はボビンと巻き付けコアとの間でチューブ内に緩みを生じさせ、巻き付け中の
チューブの破断、形状の引き伸ばし又はスナップ動作の危険性を増大させる。従
って、巻き付け装置は、チューブがボビンから引き出されるときにチューブに実
質上一定の張力を付与する手段を付加的に含むことができる。張力手段は、チュ
ーブがボビンから取り外されるときに管腔の捩れを取り除くという更なる利点を
提供する。張力手段はチューブ30を巻き付ける少なくとも1つのプーリーを含
む。張力手段の1つの実施の形態を図8A及び図8Bに示す。図8Aは張力手段
の実施の形態の頂面図であり、図8Bはその側面図である。図8A及び図8Bの
張力手段80はボビンモータ27と、第1のプーリー42と、第2のプーリー4
4と、第3のプーリー46とを含む。チューブはボビン22から第1のプーリー
42、第2のプーリー44及び第3のプーリー46のまわりに巻かれ、次いで、
チューブシャトル(図示せず)へ至る。引き続きの巻き付け中、ボビンモータか
らのチューブ出力速度はチューブをコア上に巻き付けるときの速度よりも僅かに
遅い。速度差がチューブ上に張力を発生させる。プーリーは着脱自在に装着され
、バネにより、それぞれ第1のプーリー42、第2のプーリー44及び第3のプ
ーリー46に対して第1の矢印43、第2の矢印45及び第3の矢印47の方向
へ偏倚される。張力プーリーの運動は、ボビン上に積載されたチューブの解放か
らの緩みを吸収することにより、粘着チューブを補償する。巻き付け中、プーリ
ーはモータ27及びチューブシャトルにより生じる張力により変位され、プーリ
ーの変位に比例する距離にわたってほぼ一定の張力を授与する。変位の量は各バ
ネの長さ及びバネ定数に左右される。これにより、チューブがボビンに粘着する
場合でさえ、張力プーリーは実質上一定の張力を維持する。
【0042】 巻き付けパターンは、ファイバ束が熱交換器、透析器又は酸素処理器に使用し
ようとするかに応じて変更することができる。心臓一時停止用熱交換器のために
使用するような実施の形態においては、図9Aに示すように、コアの一側の切欠
きから直径方向反対側の切欠きへチューブが巻かれるように、束はコアの各巻き
付けディスクを横切って真っすぐに巻かれる。置かれる第1の列は巻回体列nで
ある。図9Aのパターンにおける巻回体列は直径方向で対向する切欠き内に配置
される。この結果、チューブは巻き付けピン18のまわりで角度づけられ、ピン
に対して偏倚される。これは、コアの一側から他側への最短距離を与え、それ故
、巻き付けディスクがポッチングされ切断された後に廃棄されるチューブの量を
最少にする。列nが配置された後、コアが増分角度だけ左回りに回転させられて
、チューブシャトルは巻回体列n+1としてチューブを巻き付けるように整合さ
れる。サイクルが続行すると、層は、各端部において巻き付けピンのまわりで図
13に示すドームを形成するように成長する。約4ないし6番目の層においては
、ドームは、表面接触摩擦がドーム上で外側のチューブ層がスリップしないよう
に維持するのに十分ではなくなるような寸法及び角度に達する。
【0043】 典型的には、4ないし6つ以上の層が必要な場合は、巻き付けパターンはチュ
ーブのスリップを回避するように変更すべきであるが、パターンを変更する層は
コアの構成、チューブの寸法、チューブ材料及び付与張力を含む多数の変数、並
びに、当業者により認識される他の変数に依存する。巻き付けパターンをどのよ
うに変更できるかの例を図9Bに示す。例示の目的で、図9Bの巻き付けパター
ンは第4番目の層の後に変更する。図9Bのパターンはドームからのチューブの
スリップ抜けを阻止するために巻き付けピンを利用する。チューブは巻き付けピ
ンのまわりで角度づけられ、もって、ピンに対してチューブを偏倚し、チューブ
がドームから滑り落ちるのを阻止する。図示の目的のみで、図9Bにおいては、
巻き付けパターンの変更は遷移層において行われた。図9Bにおいては、遷移層
は、チューブの計数が一層につき22列から一層につき44列まで増大した地点
である。図9Bに示す巻き付けの変形例では、チューブを6個の切欠き(符号1
ないし6)分だけ左回りに回転させて、チューブがドームからスリップ抜けする
のを阻止する。この巻き付けパターンは、次の層が開始されるときにチューブの
列を伴わない12個の切欠き(符号1ないし6及び1′ないし6′)を生じさせ
、巻つけの完了時にチューブを伴わない12個の切欠きを生じさせる。チューブ
束の応用に応じて、最後の列に対して最後のいくつかの切欠きを空いた状態に維
持することができる。その理由は、巻回体から去ったいくつかのチューブが装置
の熱交換性能に重大な影響を及ぼさないからである。代わりに、巻き付けパター
ンは、図9Bに示すパターンを完成させた後にチューブを伴わずに残った切欠き
を満たすように図9Cに示す第3の形状に変更できる。図9Cの巻き付けパター
ンでは、コアを360゜より小さな1増分だけ回転させて、チューブが巻き付け
ピンのまわりで180゜の巻き部を形成するようにする。従って、隣接する列は
、すべての切欠きがチューブの列を有するまで、チューブの列で満たされる。こ
れを図9Cに例示し、巻回体列n及び巻回体列n+1はコアのまわりに配置され
、各巻回体列はチューブの2つの列を配置する。
【0044】 図10に示す巻き付け装置の別の実施の形態においては、巻き付け装置は2つ
のボビンを同時に利用する。巻き付け装置のこの実施の形態は、巻き付けコア1
10と;矢印121の方向にコア110を回転させるコア回転手段120と;第
1のチューブ130を保持する第1のチューブボビン122と;第2のチューブ
131を保持する第2のチューブボビン123と;コア110のまわりで矢印1
29の方向へ第1のチューブ130及び第2のチューブ131を同時に案内する
チューブシャトル126と;コア110のまわりでシャトルを回転させるシャト
ル回転手段128とを含む。第1のチューブボビン122及び第2のチューブボ
ビン123は、ある長さのチューブをボビンから引き出すことができるように、
回転可能に装着される。第1のボビン122及び第2のボビン123は、ボビン
の回転がコンピュータ制御により調和されるように、ステッパモータ及びステッ
パ駆動子に取り付けることができる。第1のチューブ130及び第2のチューブ
131は巻き付けに耐えるのに十分な可撓性の任意の生物的適合性材料で作るこ
とができるが、熱交換器の応用に対しては、チューブは典型的にはポリウレタン
である。第1のチューブ130及び第2のチューブ131は0.01ないし0.
10インチ(約0.25ないし2.54mm)の外径及び0.001ないし0.
050インチ(約0.03ないし1.27mm)の壁厚を有することができるが
、好ましくは、心臓一時停止用熱交換器の応用に対しては、0.03ないし0.
045インチ(約0.76ないし1.14mm)の外径及び0.002ないし0
.005インチ(約0.05ないし0.13mm)の壁厚を有する。チューブシ
ャトル126は第1のボビン122及び第2のボビン123から第1のチューブ
130及び第2のチューブ131をそれぞれ受け取る。チューブシャトル126
が巻き付けコア110のまわりで回転すると、第1のチューブ130及び第2の
チューブ131はそのそれぞれのボビンから引き出され、図10に示すように、
巻き付けコア110上にくるくると巻き付けられる。この実施の形態においては
、チューブシャトルは巻き付けコア110上で第1のチューブ130及び第2の
チューブ131を隣接する層として分配するようにチューブを整合させなければ
ならない。更に、巻き付けコア110は偶数個の切欠きを有しなければならない
。巻き付け装置は2つの別個のボビンからチューブを引き出し、それをコア上に
巻き付ける。コア回転手段120は、チューブ130及びチューブ131の列が
コア110のまわりに巻かれた各層上で均一に分布するように、チューブシャト
ルの回転軸線と同じ面内で当該回転軸線に実質上平行な軸線のまわりでコア11
0を回転させる。この実施の形態においては、図1に示す実施例の場合よりも2
倍ものチューブをコア上に巻き付けることができる。
【0045】 別の実施の形態(図示せず)においては、2又はそれ以上のチューブで巻かれ
るボビンは複数のチューブを同時に巻き付けるために使用できる。巻き付け装置
がボビンからチューブを同時に引き出すことができるように、チューブを連続的
に押し出し、ボビン上に配置しなければならない。この実施の形態は2又はそれ
以上のチューブをコア上に分配するように設計されたシャトルを必要とする。更
に、この実施の形態では、コア上へ巻き付ける前にチューブを分離するための櫛
部を付加する必要がある。
【0046】 巻き付け後、チューブ束が巻き付け装置から取り外され、束組立体が、束を受
け取るように形状づけられたハウジング内に置かれる。ハウジング50は典型的
には流体入口52と、流体がハウジング50を流通しチューブ30の外表面と接
触できるようにする流体出口54とを含む。ポッチングされたファイバ束を含む
ハウジング50の実施の形態の分解部品図を図11に示す。ハウジング50は巻
かれた束を受け取り、装置の末端使用時に機能するように設計される。応用によ
って必要なら、巻かれた束はハウジング内に嵌合するように僅かに過剰寸法又は
過小寸法とすることができる。好ましい実施の形態においては、特に物質移送装
置において装置の性能に影響を及ぼすことのある流体のシャント即ち側路を阻止
するために、束は少なくとも0.003インチ(約0.08mm)だけ過剰寸法
とされる。しかし、熱交換器の応用に対しては、流体の側路が装置の性能にさほ
ど影響を及ぼさないので、このような過剰寸法は不要である。
【0047】 巻かれた束はハウジング50内において両端でポッチングされる。ポッチング
材料はハウジング50内に置かれ、流体入口52と、ハウジング50及びチュー
ブ外表面と、流体出口94との間にシールされた流体流れ経路を画定する。ポッ
チング材料は好ましくは熱硬化性のポリウレタン化合物又は同様の材料である。
シールされた流体流れ経路を画定する際、ポッチング材料は更に、チューブの管
腔を通る貫通内腔(trans-lumenal) 空間とチューブの外側のシールされた流体流
れ経路との間にバリヤを提供する。血液心臓一時停止用装置のための熱交換器に
おいては、ポッチング材料はシールされた流体流れ経路に類似する水経路を貫通
内腔空間に類似する血液経路から分離する。更に、ポッチング材料は束をハウジ
ング内で固定するように機能する。
【0048】 巻かれた束は好ましくは、図12に示すような遠心分離器を使用して両端で同
時にポッチングされる。同時のポッチングはファイバ束を製造するのに必要な時
間を短縮する。その理由は、束の第1及び第2の端部に対して別個の期間の代わ
りに単一の硬化期間を使用できるからである。ファイバ束を収容するハウジング
の各開いた端部上にポッチングキャップ66を設置することにより、両端が同時
にポッチングされる。ポッチングキャップ66はハウジング50の端部上にシー
ルを形成し、硬化中にポッチング材料が漏洩するのを阻止する。ポッチングキャ
ップ66は好ましくはポリプロピレン、ポリエチレン又はPTFEのような疎水
性材料で作られるか又はそのような材料で被覆される。疎水性材料はウレタンの
ポッチング材料がポッチングキャップに付着するのを阻止する。ハウジング50
は図12に示すようなロータ68に装着される。次いで、ハウジング50が軸線
Yのまわりで旋回してポッチング材料を端キャップ66内へ押し込むように、ロ
ータが遠心分離器に装着される。図12の実施の形態においては、ポッチング材
料はポッチングカップ69から供給され、このポッチングカップはポッチング材
料をカップ69から引き出してハウジング50上の端キャップ66内へ押し込む
ために遠心分離器により発生した求心力を利用する。従って、ポッチング材料は
ハウジング50の入口52及び出口54を通してカップ69から端キャップ66
内へ導かれる。代わりに、ポッチング材料はポッチングカップ69を端キャップ
66に接続するチューブ(図示せず)を介してカップ69から端キャップ66内
へ導くことができる。ハウジング50、巻かれた束、端キャップ66及びポッチ
ングカップ69は、ポッチング材料をハウジングの端部へ押し込み、いかなる滞
留気泡をも除去するのに十分な速度で遠心分離される。典型的には、加えられる
力は重力の100倍から200倍の間である。好ましくは、遠心分離器は硬化を
促進するために25℃以上の温度に維持される。遠心分離器は、安全な取り扱い
に十分なほどにウレタンを硬化させるのに必要な時間に応じて、15ないし60
分間だけ運転される。この力は、ウレタンが束へ完全に侵入し、チューブ30、
ハウジング50及び巻き付けコア10の表面に接着し、ウレタン硬化中の脱ガス
による微細気泡の形成を阻止するのを保証する。遠心分離後、装置は更に40℃
で最低13時間硬化される。硬化後、ポッチングキャップ66を取り外し、装置
のポッチングされた端部を露出させる。
【0049】 図13A及び図13Bに示すように、ポッチングされた端部71は横断切断7
2により取り除かれ、チューブの管腔を露出させる。切断の前に、全体の組立体
を加熱することができる。束の加熱により、束が軟化し、端部の切断を良好に容
易にする。切断72は装置の各端部で行われ、ポッチング材料(図示せず)、チ
ューブ30、切断パッド15及び典型的には巻き付けピン18を通して切断を行
う。巻き付けピン18が切断できない材料で作られている場合は、切断前にピン
18を取り外さなければならない。切断72は装置の上表面に平行に行われる。
切断72は巻き付けプロセス中に形成されたしわに近い方で行われる。しわは、
チューブが切断パッド15のまわりで屈曲する束の各端部に生じる。それ故、チ
ューブの管腔が制限されないのを保証するように、しわの下方で切断を行うのが
望ましい。典型的には、この結果、切断72はポッチングされた束を保持するハ
ウジングの頂部及び底部のリップ部の上方約0.033インチ(約0.84mm
)の位置で行う。切断72は両面マイクロトームブレード又は同様の切断技術を
用いて行う。普通、第1の粗切断を使用して材料の大部分を除去し、これに続い
て、0.001ないし0.115インチ(約0.03ないし0.13mm)の厚
さの2回又は3回の切断を行い、最終の所望の表面仕上げを得る。この方法によ
る切断は、不良流れ運動及び血液に対する血栓障害になることが分かっている沈
滞領域の形成の可能性のため望ましくない凹状表面の形成を阻止する。
【0050】 好ましい実施の形態においては、切断パッド15、チューブ及びポッチング材
料は同じ材料からなる。典型的には、材料はポリウレタンである。同じ材料を使
用すると、切断プロセスにわたっての均一な変形及びせん断抵抗を容易にする。
これは、異なる硬度の材料を通しての切断により生じるブレードのスリップ及び
その結果生じることのある波打ち切断の危険性とは対照的に、比較的平坦な表面
の発生を保証する。ショア65D硬さの如き典型的な硬さは、切断プロセス中に
平坦な表面が形成されるのを保証する。
【0051】 完成したファイバ束を熱交換器に使用するため、例えば、端キャップをハウジ
ング内で束の切断した両端上に配置する。第1の端キャップは血液入口を有し、
第2の端キャップは血液出口を有する。端キャップは、チューブの管腔が第1の
端部で血液入口と連通し、第2の端部で血液出口と連通するように、形状づけら
れる。作動において、血液入口から入った血液はチューブの管腔を通って導かれ
、血液出口を通って装置から出る。同時に、熱交換流体はチューブの外表面に接
触する水入口を通って導かれ、水出口を通って出る。これにより、束内のチュー
ブのチューブ壁を介して、熱が血液と熱交換媒体との間で交換される。
【0052】 上述の実施の形態において形成された束は血液心臓一時停止用回路における熱
交換器として使用するのに適し、寸法、配管、表面積及び他の特定事項はそれ故
に適する。先に述べたように、本発明の方法及び巻き付け装置は、物質移送装置
を利用する血液酸素処理器や血液濃縮器のような応用のためのチューブ束を作る
ためにも使用できる。
【0053】 血液酸素処理器を作るために本発明の方法及び装置を使用する場合は、熱交換
器として使用する実施の形態よりも一層大なるチューブ表面積が必要である。典
型的には、血液酸素処理器の物質移送装置は1.8m2もの小さな表面積を有す
ることができる。酸素処理器に使用されるチューブは典型的には0.018ない
し0.022インチ(約0.46ないし0.56mm)の直径を有する。チュー
ブは典型的には0.03ないし0.02μmの公称壁厚及び約40%の多孔性度
を有する。これらの寸法を仮定すれば、1.8m2の表面積を有する血液酸素処
理器の束は、束の長さが約6インチ(約152.4mm)であった場合は、約1
4,800本のファイバを含む。その結果、選択される切欠きのデザインにもよ
るが、束の直径は約2ないし5インチ(約50.8ないし127mm)となる。
このデザインの一層小さな直径は小さな呼び水体積、従って、一層少ない血液希
釈をもたらす。典型的には、このような応用においては、血液流れ経路は束を形
成する中空ファイバ即ちチューブの外部にある。
【0054】 同様の仕様はポリマーを基礎とする血液濃縮器及び透析器のために使用できる
。これらの応用に使用されるチューブは典型的には、セルロースを基礎とするポ
リマー又は合成ポリマーとすることのできるポリマーである。使用されるセルロ
ースチューブ材料は銅アンモニアレーヨン、ビスコースレーヨン及び酢酸セルロ
ースを含むことができる。使用される合成チューブ材料はポリビニルアルコール
、エチレンビニルアルコール、ポリサルフォン、ポリプロピレン又はポリメチル
・メタクリレートを含むことができる。チューブは普通、5μmないし20μm
の壁厚を有する200μmないし300μmの直径である。血液濃縮器及び透析
器のための全体形状は熱交換器について上述したものとほぼ同じである。特に、
血液濃縮器及び透析器は同様の幾何学形状、同様のチューブ数及び同様の表面積
を有することができる。典型的には、血液濃縮器又は透析器内での血液の流れは
チューブの管腔を通り、透析溶液又は生理食塩水はチューブの外表面上を流れる
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る巻き付け装置の実施の形態を示す概略線図である。
【図2】 巻き付けコアの実施の形態を示す斜視図である。
【図3】 チューブを伴った巻き付けコアの実施の形態のフィン無し巻き付けディスクの
横断面図である。
【図4】 巻き付けコアの実施の形態のフィン付き巻き付けディスクの端面図である。
【図5】 代わりのフィン構成を示す付き巻き付けディスクの端面図である。
【図6】 代わりのフィン構成を示す付き巻き付けディスクの端面図である。
【図7】 本発明に従ったコンピュータ制御される巻き付け装置の実施の形態を示す概略
線図である。
【図8】 図8A及び図8Bはボビン張力手段の実施の形態を示すそれぞれ側面図及び上
面図である。
【図9】 図9A、図9B及び図9Cは、図5に示すような巻き付けディスクを有する巻
き付けコアのまわりにチューブを巻き付けるときのチューブの連続する巻き付け
パターンを示す上面図である。
【図10】 2つのボビンを有する巻き付け装置の別の実施の形態を示す概略線図である。
【図11】 本発明に従って製造された巻かれた管状束を有する熱交換装置の分解部品図で
ある。
【図12】 チューブ束のポッチング中に使用される遠心ロータの実施の形態を示す断面図
である。
【図13】 図13A及び図13Bはそれぞれチューブを伴った及び伴わない巻き付けコア
の側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 パーリノ,トーマス アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27302,メバネ,ベントリッジ・ドライブ 3546 Fターム(参考) 4C077 AA03 BB06 CC05 EE01 LL07 LL16

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 医療装置の応用に使用するための巻かれたチューブ束を製造
    する装置において、 チューブ; 上記チューブを受け取り、分配するように形状づけられたチューブシャトル; 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、
    当該本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1及び第2の巻き付けディスクが上記チューブシャト
    ルから上記チューブを受け取るように形状づけられているような巻き付けコア; 円形巻き付け運動で、シャトル軸線のまわりで上記チューブシャトルを回転さ
    せるためのシャトルドライバ;及び 上記コアの長手軸線のまわりで上記巻き付けコアを増分的に回転させるための
    コアドライバであって、上記長手軸線が上記シャトル軸線に対して実質上垂直で
    、同シャトル軸線と実質上交差しており、上記シャトルドライバ及び上記コアド
    ライバが上記チューブを上記巻き付けコア上で層として分布させるような方法で
    上記シャトル及び当該巻き付けコアを回転させるように形状づけられており、上
    記各層が複数の列を有し、上記各列が他の列に対して実質上平行でかつ該コアの
    上記長手軸線に対して実質上平行になっているようなコアドライバ; を有することを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 上記巻き付けコアが上記本体とは反対側で上記第1の巻き付
    けディスク上に取り付けられた第1の切断パッドと、当該本体とは反対側で上記
    第2の巻き付けディスク上に取り付けられた第2の切断パッドとを更に有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 上記チューブのある長さを保持し、上記チューブシャトルに
    当該チューブを分配するためのチューブボビンを更に有することを特徴とする請
    求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 上記巻き付けコアが上記第1及び第2の巻き付けディスクの
    周辺縁から半径方向に延びる複数のフィンを更に有し、上記複数のフィンが複数
    の主要な切欠きを画定し、上記複数の主要な切欠きは、当該巻き付けコア上に巻
    かれた上記チューブが当該主要な切欠き内に位置するように、形状づけられてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 上記複数のフィンが上記チューブシャトルから上記チューブ
    を受け取るように形状づけられた複数の補助の切欠きを更に画定し、上記主要な
    及び補助の切欠きが各々上記周辺縁から中央軸線に向かって測定したような長さ
    を有し、当該主要な切欠きの長さが当該補助の切欠きの長さよりも大きいことを
    特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 上記複数のフィンが更に、上記チューブシャトルから上記チ
    ューブを受け取るように形状づけられた複数の第3の切欠きを画定し、上記第3
    の切欠きが上記周辺縁から上記中央軸線に向かって測定したような長さを有し、
    当該第3の切欠きの長さが上記補助の切欠きの長さよりも小さいことを特徴とす
    る請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 上記コアドライバが、上記巻き付けコアのまわりでの上記チ
    ューブシャトルの各1回転後に当該巻き付けコアを1増分だけ増分的に回転させ
    るように形状づけられることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  8. 【請求項8】 コンピュータ制御を更に有し、上記コンピュータ制御が上記
    チューブシャトル及び上記巻き付けコアの回転の速度、程度及びタイミングのう
    ちの少なくとも1つを規制するように形状づけられることを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  9. 【請求項9】 上記チューブボビンを増分的に回転させるボビンドライバを
    更に有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  10. 【請求項10】 コンピュータ制御を更に有し、上記コンピュータ制御が上
    記チューブボビンの回転の速度、程度及びタイミングのうちの少なくとも1つを
    規制することを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】 上記チューブが上記ボビンから巻き出されるときに当該チ
    ューブに一定の張力を提供する手段を更に有することを特徴とする請求項1に記
    載の装置。
  12. 【請求項12】 医療装置の応用に使用するための巻かれたチューブ束を製
    造する装置において、 チューブ; 上記チューブを受け取り、分配するように形状づけられたチューブシャトル;
    及び 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、
    当該本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1及び第2の巻き付けディスクが周辺縁と、上記巻き
    付けコアの長手軸線に実質上一致する中央軸線とを有し、当該第1及び第2の巻
    き付けディスクが更に上記周辺縁から上記中央軸線の方へ延びる複数のフィンを
    有し、上記フィンが上記チューブシャトルから上記チューブを受け取るように形
    状づけられた複数の主要な切欠きを画定するような巻き付けコア; を有することを特徴とする装置。
  13. 【請求項13】 上記フィンが更に、上記チューブシャトルから上記チュー
    ブを受け取るように形状づけられた複数の補助の切欠きを画定し、上記主要な及
    び補助の切欠きが各々上記周辺縁から上記中央軸線に向かって測定したような長
    さを有し、当該主要な切欠きの長さが当該補助の切欠きの長さよりも大きいこと
    を特徴とする請求項12に記載の装置。
  14. 【請求項14】 上記フィンが更に、上記チューブシャトルから上記チュー
    ブを受け取るように形状づけられた複数の第3の切欠きを画定し、上記第3の切
    欠きが上記周辺縁から上記中央軸線に向かって測定したような長さを有し、当該
    第3の切欠きの長さが上記補助の切欠きの長さよりも小さいことを特徴とする請
    求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】 巻かれたチューブ束を製造する装置において、 チューブ; 上記チューブを受け取り、分配するように形状づけられたチューブシャトル;
    及び 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、
    当該本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1及び第2の巻き付けディスクが上記チューブシャト
    ルから上記チューブを受け取るように形状づけられ、上記巻き付けコア上に巻か
    れた当該チューブが該本体の直径と当該第1及び第2の巻き付けディスクの直径
    との間に空間を画定するように、該本体の直径よりも大きな直径を有するような
    巻き付けコア; を有することを特徴とする装置。
  16. 【請求項16】 巻かれたチューブ束を製造する装置において、 チューブ; 上記チューブを受け取り、分配するように形状づけられたチューブシャトル;
    及び 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の切断パッドと、当該本
    体の第2の端部に取り付けられた第2の切断パッドとを有する巻き付けコアであ
    って、上記第1及び第2の切断パッドが上記チューブシャトルから上記チューブ
    を受け取るように形状づけられるような巻き付けコア; を有することを特徴とする装置。
  17. 【請求項17】 巻かれたチューブ束を製造する装置において、 第1のチューブ; 第2のチューブ; 上記第1及び第2のチューブを受け取り、分配するように形状づけられたチュ
    ーブシャトル;及び 本体と、第1の巻き付けディスクと、第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1の巻き付けディスクが上記本体の第1の端部に取り
    付けられ、上記第2の巻き付けディスクが当該本体の第2の端部に取り付けられ
    、当該第1の巻き付けディスク及び当該第2の巻き付けディスクが上記チューブ
    シャトルから上記第1のチューブ及び上記第2のチューブを受け取るように形状
    づけられている巻き付けコア; を有することを特徴とする装置。
  18. 【請求項18】 巻かれたチューブ束を作るための巻き付け装置と一緒に使
    用する巻き付けコアにおいて、 第1の端部及び第2の端部を有する本体と; 上記本体の上記第1の端部に取り付けられ、当該本体よりも大きな直径を有す
    る第1の巻き付けディスクと; 上記本体の上記第2の端部に取り付けられ、当該本体よりも大きな直径を有す
    る第2の巻き付けディスクと; を有することを特徴とする巻き付けコア。
  19. 【請求項19】 上記巻き付けコアから同軸に延びる巻き付けピンを更に有
    することを特徴とする請求項18に記載の巻き付けコア。
  20. 【請求項20】 上記巻き付けピンが、チューブを上記巻き付けコアのまわ
    りに巻き付けるときに上記チューブを変位させ、もって、巻かれた当該チューブ
    が当該巻き付けコアの端部でドームを形成するときに、該コア上にチューブの列
    を保持することを特徴とする請求項19に記載の巻き付けコア。
  21. 【請求項21】 上記巻き付けピンが上記巻き付けコアを上記巻き付け装置
    に固定するように形状づけられることを特徴とする請求項19に記載の巻き付け
    コア。
  22. 【請求項22】 上記第1の巻き付けディスクに取り付けられた第1の切断
    パッドと、上記第2の巻き付けディスクに取り付けられた第2の切断パッドとを
    更に有することを特徴とする請求項18に記載の巻き付けコア。
  23. 【請求項23】 周辺縁から中央軸線の方へ延びる複数のフィンを更に有し
    、上記フィンがチューブを受け取るように形状づけられた複数の主要な切欠きを
    画定することを特徴とする請求項18に記載の巻き付けコア。
  24. 【請求項24】 上記フィンが更に、上記チューブを受け取るように形状づ
    けられた複数の補助の切欠きを画定し、上記主要な及び補助の切欠きが各々上記
    周辺縁から上記中央軸線に向かって測定したような長さを有し、当該主要な切欠
    きの長さが当該補助の切欠きの長さよりも大きいことを特徴とする請求項23に
    記載の巻き付けコア。
  25. 【請求項25】 上記フィンが更に、上記チューブを受け取るように形状づ
    けられた複数の第3の切欠きを画定し、上記第3の切欠きが上記周辺縁から上記
    中央軸線に向かって測定したような長さを有し、当該第3の切欠きの長さが上記
    補助の切欠きの長さよりも小さいことを特徴とする請求項24に記載の巻き付け
    コア。
  26. 【請求項26】 巻かれたチューブ束を製造する方法において、 チューブを受け取るように形状づけられ、第1及び第2の端部を備えた本体を
    有し、長手軸線を有する巻き付けコアを提供する工程と; 上記巻き付けコアが実質上静止している間に、上記長手軸線に実質上平行な当
    該巻き付けコアのまわりにチューブの列を巻き付ける工程と; 上記巻き付けコアを増分的に回転させる工程と; 上記巻き付けコアが実質上静止している間に、当該巻き付けコアのまわりにチ
    ューブの第2の列を巻き付ける工程と; を有することを特徴とする方法。
  27. 【請求項27】 上記コアを増分的に回転させる工程と、所望数の列が上記
    巻き付けコアのまわりに巻かれるまで、上記チューブの列を順々に巻き付ける工
    程とを更に有することを特徴とする請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 上記巻き付けコアの上記第1の端部に取り付けられた第1
    の切断パッドと、当該巻き付けコアの上記第2の端部に取り付けられた第2の切
    断パッドとを提供する工程を更に有することを特徴とする請求項26に記載の方
    法。
  29. 【請求項29】 上記束を受け取るように形状づけられたハウジング内へ上
    記巻かれた束を嵌める工程を更に有することを特徴とする請求項26に記載の方
    法。
  30. 【請求項30】 ポッチング材料を使用して、上記巻かれた束の第1及び第
    2の端部を上記ハウジング内でシールする工程を更に有することを特徴とする請
    求項29に記載の方法。
  31. 【請求項31】 上記ポッチング材料がポリウレタンであることを特徴とす
    る請求項30に記載の方法。
  32. 【請求項32】 チューブ内の管腔を露出させるため、切断パッドにより上
    記束の上記端部を切断する工程を更に有することを特徴とする請求項30に記載
    の方法。
  33. 【請求項33】 端キャップが上記チューブの管腔と連通するように、上記
    ハウジングの第1の端部上に第1の端キャップを取り付け、当該ハウジングの第
    2の端部上に第2の端キャップを取り付ける工程を更に有することを特徴とする
    請求項32に記載の方法。
  34. 【請求項34】 巻かれたチューブ束を製造する方法において、 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、
    当該本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1及び第2の巻き付けディスクが周辺縁と、上記巻き
    付けコアの長手軸線に実質上一致する中央軸線とを有し、当該第1及び第2の巻
    き付けディスクが更に上記周辺縁から上記中央軸線の方へ延びる複数のフィンを
    有し、上記フィンがチューブを受け取るように形状づけられた複数の主要な切欠
    きを画定するような巻き付けコアを提供する工程; 上記チューブが上記第1及び第2の巻き付けディスクの上記主要な切欠き内へ
    受け入れられるように、上記巻き付けコアのまわりにチューブの列を巻き付ける
    工程; 上記巻き付けコアを回転させる工程;及び 上記チューブが上記第1及び第2の巻き付けディスクの上記主要な切欠き内へ
    受け入れられるように、上記巻き付けコアのまわりにチューブの第2の列を巻き
    付ける工程; を有することを特徴とする方法。
  35. 【請求項35】 巻かれたチューブ束を製造する方法において、 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の巻き付けディスクと、
    当該本体の第2の端部に取り付けられた第2の巻き付けディスクとを有する巻き
    付けコアであって、上記第1及び第2の巻き付けディスクがチューブを受け取る
    ように形状づけられ、該本体の直径よりも大きな直径を有するような巻き付けコ
    アを提供する工程; 上記第1の巻き付けディスクから上記第2の巻き付けディスクへのチューブの
    列を上記巻き付けコアのまわりに巻き付ける工程; 上記巻き付けコアを回転させる工程;及び 上記第1の巻き付けディスクから上記第2の巻き付けディスクへのチューブの
    第2の列を上記巻き付けコアのまわりに巻き付ける工程; を有することを特徴とする方法。
  36. 【請求項36】 移送装置を製造する方法において、 本体と、上記本体の第1の端部に取り付けられた第1の切断パッドと、当該本
    体の第2の端部に取り付けられた第2の切断パッドとを有する巻き付けコアであ
    って、上記第1の切断パッド及び上記第2の切断パッドがチューブを受け取るよ
    うに形状づけられるような巻き付けコアを提供する工程; 上記第1の切断パッドから上記第2の切断パッドへのチューブの列を上記巻き
    付けコアのまわりに巻き付ける工程; 上記巻き付けコアを回転させる工程;及び 上記第1の切断パッドから上記第2の切断パッドへのチューブの第2の列を上
    記巻き付けコアのまわりに巻き付ける工程; を有することを特徴とする方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8545754B2 (en) 2009-04-23 2013-10-01 Medtronic, Inc. Radial design oxygenator with heat exchanger
JP5719018B2 (ja) * 2010-05-03 2015-05-13 メドトロニック,インコーポレイテッド 巻回マット熱交換器および製造方法
US8579845B2 (en) * 2011-01-27 2013-11-12 Medtronic, Inc. Wound heat exchanger
WO2013146321A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 テルモ株式会社 医療器具の製造方法および医療器具
KR20170078735A (ko) * 2014-12-24 2017-07-07 디아이씨 가부시끼가이샤 중공사 탈기 모듈 및 잉크젯 프린터
DE102015225671A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Mahle International Gmbh Verfahren zum Verteilen von Kapillarmembranen zur Herstellung eines Membranfiltermoduls
DE102015225679A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kapillarmembranbündels

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793624A (fr) 1972-01-10 1973-05-02 Baxter Laboratories Inc Dispositif pour le transfert de masses, presentant une membrane de diffision tubulaire enroulee
US4289623A (en) 1975-11-05 1981-09-15 Extracorporeal Medical Specialties, Inc. Hollow fiber dialysis
US4226378A (en) * 1976-02-13 1980-10-07 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Method and apparatus for winding hollow filaments
US4239729A (en) * 1978-06-06 1980-12-16 Terumo Corporation Oxygenator
JPS5757555A (en) 1980-09-25 1982-04-06 Terumo Corp Hollow fiber type artificial lung
US4389023A (en) * 1981-05-20 1983-06-21 Windamatic Systems, Inc. Flyer winder for externally slotted dynamoelectric machine core member
JPS5928971A (ja) 1982-08-06 1984-02-15 川澄化学工業株式会社 中空糸型物質移動装置の製造方法
US4572446A (en) 1984-03-23 1986-02-25 Omnis Surgical Inc. Process for making a fiber bundle
US4690758A (en) 1984-11-05 1987-09-01 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Mass transfer device
JPS6211508A (ja) * 1985-07-03 1987-01-20 Daikin Ind Ltd 流体分離用中空糸の綾巻き集束体の製法
DE3803693A1 (de) 1987-03-10 1988-09-22 Akzo Gmbh Mehrlagiger hohlfadenwickelkoerper
DE3787976T2 (de) 1987-07-28 1994-04-28 Minntech Corp Blutoxygenerator vom äusseren perfusionstyp.
FR2620633B1 (fr) * 1987-09-23 1991-09-20 Lyonnaise Eaux Procede et dispositif pour la realisation d'un faisceau de filaments, notamment de fibres creuses semi-permeables
DE3839966A1 (de) * 1988-11-26 1990-05-31 Akzo Gmbh Hohlfadenmodul
US5162101A (en) 1989-01-13 1992-11-10 Minntech Corporation Oxygenator wedge configuration
US5299749A (en) 1992-03-24 1994-04-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method of winding hollow fiber membranes
US5576585A (en) 1993-08-30 1996-11-19 Axis Usa, Inc. Methods and apparatus for producing dynamo-electric machine armatures with improved balance
JPH0768136A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Tsuchiya Mfg Co Ltd 中空糸膜型分離モジュ−ル及びその製造方法
US5429184A (en) 1994-03-28 1995-07-04 Minntech Corporation Wound heat exchanger oxygenator
US5826774A (en) * 1996-05-30 1998-10-27 Axis Usa, Inc. Wire tensioner for dynamo-electric machine coil winder

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