JP3288400B2 - 中空繊維の束の端部乾燥方法および装置 - Google Patents

中空繊維の束の端部乾燥方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はあらゆる薄膜装置のため
の、中空繊維の束の端部を乾燥させるための方法および
装置に関し、前記薄膜は中空繊維の束によって構成され
ていて、水分を含んだ状態に維持する必要があり、また
その長さ方向の一部分ににわかを塗布することによって
互いに他に対して組立てる必要もある。
【０００２】
【従来の技術】そのような薄膜装置は各種の分野で用い
られており、それらは特にそれらの分野において、特に
それらの薄膜の選択された化学的性質によって適合され
るようになっている。この種の薄膜装置には、例えば、
ある種のタイプの水フィルターや、特に脱塩食塩水のた
めに用いられるような逆浸透圧装置や、肝臓疾患に悩む
人の血液を、透析および（あるいは）透過によって浄化
するために用いられる血液透析器がある。
【０００３】本発明による方法とそれを実施するための
装置とを説明するために、以下の説明においては血液透
析器の例を用いるが、これは本発明が医学的な適用のみ
に限定されるという意味ではないことがわかるはずであ
る。
【０００４】従来の方法によると、中空繊維を用いた血
液透析器は管状のハウジング内に配置され、かつシール
によって、にかわづけによって両端で保持する中空繊維
の束を有し、この繊維はその長さ方向の一部分が埋め込
まれ、繊維の両端は開放した状態で残される。シールは
密封されたチェンバーをハウンジング内に限定するよう
に装着される。ハウジングの両端には端部片が取付けら
れ、それによって血液が繊維の内側を流れることによっ
てハウジングに出入りし、ハウジングはさらに密封され
たチェンバーの中へ開き込んだ２つの横方向ダクトを有
しており、それによって透析用の液体が前記チェンバー
に出入りし、従って、この液体は繊維の外側を流れるこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】使用される繊維に水分
を含ませておく必要がある場合はいつも、またあらゆる
理由のために、このタイプの血液透析器の製造者は、上
述したシールの製作（いわゆる“はめ込み”作業）時に
存在する大きな技術上の困難に悩むものである。これ
は、特に、繊維がＡＮ６９の商標名で知られているアク
リロニトリルとナトリウムメタリルスルホナートとの共
重合体のような材料でできている場合にあてはまり、前
記ＡＮ６９は適当な方法によって微少孔構造にされてお
り、それは水分を含んだ状態にある時にのみ構造上の特
性保持する材料である。前記のことはまたＣＵＰＲＯＰ
ＨＡＮの商標名で知られている再生セルロースのような
材料でできた繊維の場合にもあてはまり、前記材料は製
造工程の最後に血液透析器に塗布されるエチレンオキシ
ドを用いて殺菌を容易にするために、水分を含んだ状態
にされる。
【０００６】前述した技術的な困難性は、現在では、あ
る値以上の水分含有率以上の繊維に接着することのでき
る既知のにかわが存在せず、しかも上述した繊維の場合
その値が大きく超過しているという事実があるからであ
る。
【０００７】この困難を克服するために、仏国特許第７
２ ２９２００号は逆浸透圧装置のための中空繊維の束
の周囲に高圧のシールを製造する方法を提案しており、
シール形成用のにかわを繊維に接着できるようにするた
めに、にかわと係合する繊維の部分をにかわづけの前に
乾燥させて、一方で組立て装置の中で重要な役割を果た
す繊維部分は水分を含んだ状態に残しておくようにして
いる。前記特許によると、この結果は、繊維を繊維の束
の一端に近いところをエラストーマ材料で塗布し、シー
ルと係合させようとしている繊維の端部を繊維の実用部
分との間にバリヤーを形成することによって達成され
る。繊維の実用部分は液体状のゼラチン溶液の中に浸さ
れるが、エラストーマのバリヤーのおかげでこの溶液は
毛管現象によって繊維の端部をぬらすことができなくな
っている。前記溶液はゼラチンを固化するために冷却さ
れている。繊維の端部が乾燥され、その周囲ににかわが
塗布されシールが形成される。最終的には、繊維の実用
部分を取囲んでいたゼラチンが除去されるが、このゼラ
チンが繊維のこの部分を水分を含んだ状態に保持し、一
方で束の端部が乾燥される。
【０００８】前記の方法には幾つかの欠点がある。即
ち、取扱うのに重いこと、またほぼ直線状の繊維の束か
らなる薄膜装置（例えば、前述した血液透析器）を製造
するのには不適当であること、さらに、繊維を潜在的な
汚染源となる各種物質と接触させなければならず、この
ことは医学的な目的のための薄膜装置の場合には絶対に
避けなければならないことがあげられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は中空繊維
の束の端部を乾燥させるための方法を提供することにあ
り、これは産業的な製造に適していて、繊維を汚染させ
ることがなく、また各種構造を有する装置のための繊維
の束を準備するのにも適している。
【００１０】この目的を達成するために、本発明は中空
繊維を含む薄膜装置のための中空繊維の束の端部を乾燥
するための乾燥方法において、両端において少なくとも
１つの軸線方向開口と少なくとも１つの横方向開口とを
有するシースの中へ前記束を配置することと、空気を軸
線方向開口を介して同時に強制的に流入させることとを
含み、シースへの入口空気流量割合と、開口の寸法と
は、シースの両端において貫通する空気の全てが、対応
的な横方向開口を通って出ていくように選択されること
を特徴とする中空繊維の束の端部乾燥方法を提供する。
有利なことに、前記シースは薄膜装置のハウジングによ
って構成されており、前記ハウジングは中空繊維の束を
収納するように設計されている。
【００１１】本発明の特徴によると、シースへの入口空
気流量割合はほぼ等しく、シースの軸線方向開口はほぼ
同じ寸法になっており、横方向開口もほぼ同じ寸法にな
っている。
【００１２】本発明の他の特徴によると、前記強制的な
空気は加熱されている。
【００１３】本発明はまた前記方法を実施するための装
置を提供する。本装置は束を収納するためのシースのそ
れぞれの一端に対して強制高温空気源を連結するための
２つのカップリングを有した少なくとも１つの乾燥部材
を含み、前記シースはその両端において少なくとも１つ
の軸線方向開口と少なくとも１つの横方向開口を有し、
前記軸線方向開口を通って空気がシース内へ注入され、
前記横方向開口を通って空気がシースから出ていき、前
記シースは、有利なことに、薄膜装置のハウジングによ
って構成され、前記ハウジングは中空繊維の束を収納す
るように設計されていることを特徴とする乾燥装置を提
供する。有利なことに、本装置は空気を加熱するための
装置を有している。
【００１４】本発明の特徴によると、シースの軸線方向
開口はほぼ同じ寸法になっており、横方向開口もほぼ同
じ寸法になっていて、カップリングは、ほぼ同じ長さと
同じ直径とを有したダクトを介して、強制空気の共通源
に連結されている。
【００１５】本発明の他の特徴によると、前記乾燥装置
は単一の強制高温空気源に連結された複数個の乾燥部材
を有し、また各々の乾燥部材は較正されたリーク装置を
有し、空気は、空の乾燥部材からも、乾燥部材上に装着
された束を収納しているシース、からも、ほぼ同じ流量
割合で出ていく。この配置は、中空繊維の束を連続的に
乾燥させる場合に、乾燥装置が完全にかあるいは部分的
にのみ装置されているかには無関係に、乾燥が束から束
へ均等に行われるという利点を有している。
【００１６】本発明の他の特徴および利点は添付図面を
参照しながら以下の説明を読むと明らかになる。
【００１７】
【実施例】図１に図解的に示した乾燥装置は、管状のシ
ース２の内側に配置された中空繊維１の束を乾燥させる
ための部材からなり、前記シースはその端部において開
放しており（軸線方向開口３）、またその両端において
少なくとも１つ（図では２つ）の横方向開口４が設けら
れている。前記乾燥部材は同一の軸線上において互いに
他と向かい合うように配置された２つのカップリング５
を有し、これはシース２のそれぞれの端部を強制高温空
気源７に連結された２つのダクト６に結合するためのも
のである。各々のカップリング５は内部肩部を有したカ
プセル状になっており、前記肩部にはシース２の一端上
に密封的に取付けるためのシールリング８が設けられて
おり、横方向開口４は塞がれないようになっていて、ダ
クト６はカップリングの中の開口に関して、シールリン
グ８の面よりも後方においてカップリング５の中へ開き
込んでいる。強制高温空気源７は、従来通りに、ヒータ
装置９と、ファン装置１０と、ダクト６に沿って強制的
に流される空気の流量割合と温度とを一定に、かつ所定
の値に等しく維持するための調整装置（図示せず）とを
有している。もしファン装置１０によって吸引される周
辺空気が、無視できない程度の絶対湿度を有しておれ
ば、この空気は乾燥装置の上流側においてうまく乾燥処
理され、繊維の端部を通過する空気の絶対湿度はできる
だけ低くなっている。
【００１８】この装置によって本発明の目的を達成可能
にするため、すなわち、この装置が湿った繊維の束１の
端部、しかもその端部だけを乾燥できるようにするため
に、カップリング５への入口における空気流量割合が調
整され、シース２の軸線方向開口３と横方向開口４との
直径は、この装置が作動されている時にシース２の内側
に空気の流れが出ないように、即ち、シース２の各端部
における軸線方向開口３を通って入ってくる空気の全て
が、繊維の端部を通過した後に隣接の横方向開口４を通
って出ていくように選択される。言い換えると、シース
２の端部における圧力が平衡状態に保持されている。こ
の結果は、同一の長さと同一の断面積とを有したそれぞ
れのダクト６を介して単一の強制高温空気源７に連結さ
れた同一のカップリング５を有した乾燥部材に、対称的
な端部を有した繊維１の束を収納するために用いられる
シース２を設けることによって容易に得ることができ
る。
【００１９】この乾燥装置は次のようにして使用され
る。乾燥しようとする繊維１の束がシース２の中に挿入
され、次にこのシースがその両端上にカップリング５を
取付けることによって乾燥部材の中に配置され、シール
リング８が確実にシールを確立するのに十分な力を有し
た従来通りのロック装置によって前記カップリングが所
定位置に保持される。強制高温空気源７が一旦作動され
ると、高温空気は軸線方向開口３を通ってシース２を貫
通し、横方向開口４を通って排気される前に繊維の端部
間を流れて、シースの一端から他端へ流れることはな
い。繊維１の束の端部における湿分含有量を減少させる
ために十分な乾燥時間が経過すると、シース２は乾燥部
材から取外されて、前記束は次の処理のために取出され
る。
【００２０】例をあげると、ＡＮ６９でできた、約２０
％の水分を含んだ８５００本の繊維の束の端部を、前記
束をにかわを、用いて嵌め込むことができるレベルにま
で乾燥させるために、前記端部に約２０分間、約４０℃
で、毎時１０m3の流量割合の空気の流れをあてる。
【００２１】都合の良いことに、上述した乾燥方法と装
置とを、例えば、前述した血液透析器の場合のように、
シース２と同じ特性を有したハウジング（即ち、端部に
おいて軸線方向開口と横方向開口と有している）からな
る薄膜装置に中空繊維の束を取り付けるために用いる時
には、これらのハウジングはシース２を乾燥装置の中に
収納するために用いられ、それによって特別なシースが
なくても取付けが可能となり、また束をどのような中間
的な取扱いをすることなしに乾燥後に直接嵌め込むこと
が可能となる。
【００２２】図２は複数個の中空繊維の束に関する乾燥
装置を示している。この装置は架台１２上に取付けられ
た水平方向軸のドラム１１によって構成された円形コン
ベアからなっており、ステップ駆動部材（図示せず）か
らの駆動によってその軸線の周りで回転する。ドラム１
１の軸線に平行な軸線を有した複数個の乾燥部材が、ド
ラムの外周において一定の間隙をおいて配置されてお
り、そのカップリング５は、同一の断面積と長さとを有
したダクト１３によって中心マニホルド１４に連結さ
れ、前記マニホルド自身はダクト１５によって単一の強
制高温空気源７に連結されている。
【００２３】前記円形コンベアはまた自動装着装置およ
び自動脱着装置（図示せず）に取付けることもでき、湿
った束１を収納したシース２と部分的に乾燥された束１
を収納したシース２とを同時にそれぞれ装置、脱着さ
せ、その円形コンベアの回転度と、円形コンベアの外周
に関するこれらの装着、脱着装置の位置とは、各々の束
１が円形コンベア上に取付けられてからそれが取外され
るまでの時間の間に、その端部から十分な量の水を排出
して、嵌込むことができるように選択される。
【００２４】この装置が異なった長さの束１を乾燥する
ために用いられるようにするために、各々のカップリン
グ部材におけるカップリング５間の距離はうまく調節可
能になっており、さらに、円形コンベア上で係合してい
る束１全てが同じようにして処理されるようにするため
に、即ち、強制空気の温度と円形コンベアの速度とは両
方ともほぼ一定に保持されているとして、束の端部が円
形コンベア上の負荷とは関係なしに、束の端部に対して
一定に繊維された空気流を確実にあてるようにするため
に、各々の乾燥部材には較正されたリーク装置が設けら
れ、脱着された乾燥部材からも、束を有したシース２を
収納した乾燥部材からと同じ流量割合の空気が出ていく
ようになっている。
【００２５】図３はそのような較正されたリーク装置を
設けた、またカップリング５間の距離を調節するための
装置を設けた乾燥部材を示している。この実施例におい
ては、前述したタイプの血液透析器のために繊維１の束
の端部を乾燥するように設計されており、管状の血液透
析器ハウジング２０が束１のためのシースとして使用さ
れており、従って、前記ハウジングはその両端において
軸線方向開口２１と横方向開口２２（透析物のための入
口あるいは出口のチャンネル）との両方を有している。
【００２６】この乾燥部材のカップリング５の１つは、
図２に示した乾燥装置における円形コンベアのドラム１
１に固定されている。他のカップリング５は、それ自身
がドラム１１に固定されたアクチュエータ２３によっ
て、静止カップリング５に対して横方向に駆動されるよ
うに取付けられている。前記アクチュエータ２３はカッ
プリング５を互いに他に近づけたり、離したりする方向
に駆動する役割を果たし、異なった長さのハウジング２
０を装着、脱着できるようにしている。ハウジング２０
が乾燥部材に装着されると、アクチュエータは付勢され
て、カップリング５を、シールリング８がハウジングの
端部をカップリング５の内部肩部との間で少し圧縮され
るまで、互いに他に向かって駆動し、カップリング５と
ハウジング２０との間の連結部はリーク無しの状態に密
封される。
【００２７】特定の乾燥部材の中にハウジング２０が存
在するか、しないかということが、複数個の乾燥部材か
らなる乾燥装置における別の乾燥部材への高温空気の配
分に大きな影響を与えないようにするために、各々のカ
ップリング５は管２４によって対応的なダクト１３に連
結され、前記管はカップリングの内部へ自由に開き込ん
でいて、血液透析器ハウジング２０の横方向チャンネル
２２の直径以下の内径が、ハウジング２０を乾燥部材に
装着したことによる圧力損は無視することができ、言い
換えると、管は乾燥部材から出ていく空気が、部材が脱
着されている時も部材が装着されている時とほぼ同じ流
量割合で出ていくように較正されたリークを画定し、空
気は乾燥部材上で係合されたハウジング２０の横方向チ
ャンネルを通って出ていく。
【００２８】本発明は上述してきた実施例に限定される
ことはなく、種々の変更例が可能である。
【００２９】特に、図に示した乾燥部材は中空繊維のほ
ぼ直線状の束を乾燥させるようになっているが、それら
のカップリングのそれぞれの位置を変えることによっ
て、異なった形状、特に、Ｕ字形状の繊維の束を乾燥す
るのにも用いることができる。その方法もまたそれ自身
折りたたまれた繊維の束の端部を乾燥させるためにも適
用することができ、この場合には使用されるシースは一
端で閉じられており、乾燥部材は１つのカップリングし
か有していない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥装置を示す部分断面的な図解図。
【図２】複数個の束を乾燥させるための本発明による乾
燥装置の図解的な透視図。
【図３】本発明による装置のための乾燥部材の実施例に
おける断片的な軸線方向断面図。
【符号の説明】
１ 繊維の束 ２，２０ シース ３，２１ 軸線方向開口 ４，２２ 横方向開口 ５，１３ カップリング ７ 空気源 ２３ 調節装置 ２４ リーク装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 61/00 - 65/10 B01D 53/22 C02F 1/44

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中空繊維を含む薄膜装置のための中空繊
    維の束（１）の端部を乾燥させるための乾燥方法におい
    て、両端において少なくとも１つの軸線方向開口（３，
    ２１）と少なくとも１つの横方向開口（４，２２）とを
    有するシース（２，２０）の中へ前記束（１）を配置す
    ることと、空気を軸線方向開口（３，２１）を介して同
    時に強制的に流入させることとを含み、シース（２，２
    ０）への入口空気流量割合と、開口（３，２１，４，２
    ２）の寸法とは、シース（２，２０）の両端において貫
    通する空気の全てが、前記軸線方向開口近くの横方向開
    口（４，２２）を通って出ていくように選択され、それ
    により、中空繊維束の端部のみが空気と接触することを
    特徴とする中空繊維の束の端部乾燥方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の乾燥方法において、シ
    ース（２，２０）への入口空気流量割合はほぼ等しく、
    シース（２，２０）の軸線方向開口（３，２１）はほぼ
    同じ寸法になっており横方向開口（４，２２）とほぼ同
    じ寸法になっている中空繊維の束の端部乾燥方法。
  3. 【請求項３】 請求項１あるいは２に記載の乾燥方法に
    おいて、前記強制的な空気は加熱されている中空繊維の
    束の端部乾燥方法。
  4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項記載の乾
    燥方法において、前記シースは薄膜装置のハウジング
    （２０）によって構成されており、前記ハウジングは中
    空繊維の束（１）を収納するように設計されている中空
    繊維の束の端部乾燥方法。
  5. 【請求項５】 中空繊維を含む薄膜装置のための中空繊
    維の束（１）の端部を乾燥させるための乾燥装置が、 前記中空繊維の束（１）を収納するためのシース（２，
    ２０）であって、その両端において少なくとも１つの軸
    線方向開口（３，２１）と、該軸線方向開口に隣接した
    少なくとも１つの横方向開口（４，２２）とを有したシ
    ース（２，２０）の両端に係合する２つのカップリング
    （５）を有した少なくとも１つの乾燥部材と、 前記カップリング（５）のそれぞれに接続されて前記軸
    線方向開口（３，２１）に空気を注入するためのた空気
    源（７）であって、シース（２，２０）の両端 の前記軸
    線方向開口（３，２１）を通ってシース内へ注入された
    空気の全てが繊維束の端部を通過して前記軸線方向開口
    に隣接した横方向開口を通ってシース（２，２０）から
    排出される空気源（７）とを有している ことを特徴とす
    る中空繊維の束の端部乾燥装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の乾燥装置において、強
    制空気を加熱するためのヒーター装置（９）を含む中空
    繊維の束の端部乾燥装置。
  7. 【請求項７】 請求項５あるいは６に記載の乾燥装置に
    おいて、シース（２，２０）の軸線方向開口（３，２
    １）はほぼ同じ寸法になっており、横方向開口（４，２
    ２）もほぼ同じ寸法になっていて、カップリング（５）
    は、ほぼ同じ長さと同じ直径とを有したダクト（５，１
    ３）を介して、強制空気の共通源（７）に連結されてい
    る中空繊維の束の端部乾燥装置。
  8. 【請求項８】 請求項５から７に記載の乾燥装置におい
    て、複数個の乾燥部材を含む中空繊維の束の端部乾燥装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の乾燥装置において、各
    々の乾燥部材は較正されたリーク装置（２４）を有し、
    空気は、空の乾燥部材からも、乾燥部材上に装着された
    束（１）を収納しているシース（２，２０）からも、ほ
    ぼ同じ流量割合で出ていく中空繊維の束の端部乾燥装
    置。
  10. 【請求項１０】 請求項５から９に記載の乾燥装置にお
    いて、同一の乾燥部材におけるカップリング（５）の間
    の距離を調節するための装置（２３）を含む中空繊維の
    束の端部乾燥装置。
  11. 【請求項１１】 請求項５から１０に記載の乾燥装置に
    おいて、前記シースは薄膜装置のハウジング（２０）に
    よって構成され、前記ハウジングは中空繊維の束（１）
    を収納するように設計されている中空繊維の束の端部乾
    燥装置。
JP17230391A 1990-07-13 1991-07-12 中空繊維の束の端部乾燥方法および装置 Expired - Fee Related JP3288400B2 (ja)

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