JPS63503044A - 流体間でイオン、分子、ガス、液体および／または熱を交換するための装置 - Google Patents

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】 流体間でイオン、分子、ガス、 液体および／または熱を交換するための装置この発明は、流体間でイオン、分子 、ガス、液体および／または熱を交換するための、特に医薬的または生物工学的 利用のための装置に関するものであり、そこでは交換が行なわれる流体のうちの 少なくとも１つが、たとえば血液のような生物学上の流体である。

この種の交換機能は、医学の分野で広く用いられている。

このような機能の例は、いわゆる人工心肺内の血液に酸素（０□）を与え、かつ そこから二酸化炭驕（ＣＯ２）を除去するために用いられる血液酸素供給器に見 出される。他の例は、人工腎臓内の血液から液体および不要な塩分を除去するた めのいわゆる透析フィルタに見出される。

この種の交換器では、交換が行なわれるべきである２つの流体が、所望の交換が それを介してなされ得るような性質である膜により分けられる。このような交換 器の１つの大きな主たるグループの場合、膜は非常に多くの毛管ファイバ、すな わち中空のファイバからなり、それを介して一方の流体が通過し、また前記流体 の他方がファイバの外部表面のまわりを流れ、ファイバの壁は所望の交換が行な われ得るような性質を有する。たとえば、血液酸素供給器のファイバ壁はガスを 透過でき、透析フィルタのファイバ壁は、血液から除去されるべきであるそれら の塩イオンを透過できる。たとえば、ファイバ壁の性質は、ファイバ壁にかかる 圧力差の影響のもとて液体がそこを通過し得るようなものであってもよい。ファ イバ壁の性質はこのように、２つの流体間の所望の交換次第であるか、またはそ れにより決定され、またファイバの内部直径および壁の厚さは、ファイバを介し て流れるように意図されている流体次第である。

このような毛管フィルタ膜を用いて動作し、かつ主として血液を処理するための 医薬技術において用いられるように意図されているイオン交換器にいくつかの重 要な必要条件が置かれている。

このように、装置内の血液の全容量は可能な限り小さくなるべきである。

それを介してまたはそれに沿って血液が進行する通路は、渦電流または類似の乱 流が生じないように、がっ血液が静止したままでありかつ凝固し得る場所が見出 されないように形成される。ファイバのまわりを流れる流体の流量は、ファイバ の束により占有される全容量を通じて可能な限り均一になるべきである。

毛管ファイバが設けられたこれまでの既知の交換器は、申し分のない態様でこれ らの必要条件をすべて満たすというわけではない。

この発明の目的はそれゆえに、請求の範囲第１項の導入句に開示された種類の改 良された交換器を提供することである。

発明の交換器の特徴は、以下の請求の範囲で述べられる。

この発明は今から、添付の図面を参照してより詳細に述べられ、その図面はこの 発明の多くの例示の実施例を例示する。

第１図は、この発明に従って構成された交換器の第１の実施例の概略軸方向断面 図である。

第２図は、第１図のライン■−■に沿って切取られた、前記図面に例示された交 換器の概略断面図である。

第３図は、この発明に従って構成された交換器の第２の実施例の概略軸方向断面 図である。

第４図は、この発明に従って構成された交換器の第３の実施例の概略軸方向断面 図である。

第５図は、第４図のライン■−■に沿って切取られた、前記図面に例示された交 換器の概略断面図である。

第１図および第２図に略図的に例示された例示の発明の交換器は剛性容器または 器を含み、それは図面において包括的に１の参照符号が付けらｉ、かつその一方 の端部に、軸方向に向けられた管状インレット２を有し、かつその他方の反対側 の端部に、軸方向に向けられた管状アウトレット３を有する。器１は前記端部間 に、中央に位置する部分１ａを与え、それは本質的には円筒形であり、かつその −刃側で、器の中央領域から管状インレットに向けて内部に徐々に先細りし、か つそれと融合するインレット部分１ｂ位置する部分１ａの他方の側から管状アウ トレット３Ｃに向けて徐々に先細りし、かつそれと融合する。器１は、交換が行 なわれるべきである流体のうちの１つが通過するように意図されている。もし発 明の交換器が、血液を処理するのに用いられるべきであるならば、血液は好まし くは、器１を直接に介して通過される。

毛管ファイバ４の束は器の中央部分１ａを介して延び、それは、第２図に略図的 に例示されるように、器１の流過区域全体を通じて実質的に均一に拡がる。ファ イバの束４の２つの相互に反対側の端部は、器１の中央部分１ａの壁５を介して 封止して通過され、この壁５は、中空のファイバまたは毛管ファイバ４のそれぞ れの端部を封止して包囲し、かつしっかりと保持する、適当に成形されたプラス チック材料を含む。毛管ファイバ膜を利用する交換器に関連して、このようにプ ラスチックマトリックスで毛管ファイバの束の両端部をまとめることは、本来周 知である。ファイバの束４における毛管ファイバのそれぞれの反対側の端部は、 第２の流体のためのインレット室６およびアウトレット室７に開放し、これらの 室は器１の中央部分１ａの外部に置かれ、かつ第２の流体のためのインレット８ およびアウトレット９をそれぞれ有する。第２の流体はそれゆえに、ファイバの 束４のファイバを介して流れ、また同時に第１の流体はそれと接触してファイバ の束のまわりを流れる。

器１のインレット部分１ｂに剛体１０が設けられ、それがそこに、多くの通過末 広チャネル１１を配置し、かつインレット部分１ｂの流過区域全体を被覆し、か つその容量のより多くの部分を占有するとき、利点が与えられる。器１を流れる 流体はこのように、中央の弱部分１ａの断面区域全体にわたり非常に効果的に配 分され、それとともに毛管ファイバを効果的に利用する。本体１０が器のインレ ット部分１ｂの大容量部分を塞ぐので、交換器内にある第１の流体の量が比例し て減じられ、それは関連の流体が血液であるときかなり有益である。

ファイバの束４に面する本体１０の表面は好ましくは、第１図に例示されたよう に凸状になるように湾曲する。これは、ファイバの束４におけるファイバが、流 過区域全体にわたり、より容易に拡げられるのを可能にし、これはファイバの効 果的な利用に関して有益であり、かつまたファイバの束４が器のアウトレット部 分ＩＣの内部容量のかなりの部分を塞ぐことを確実にする。これは、そこを流れ る流体に利用可能な効果的な器の容量をさらに減じ、それは上記のように、この 流体が血液であるときさらに有益である。

第１図および第２図に例示された交換器構造は一般に、渦電流または類似の電流 がなく、かつまた流体が静止している場所がない場合、器を介する非常に静穏で かつ均一な流れを特徴とする。さらなる特性は、毛管ファイバ４の束のかなり効 果的な利用、および器を介して流れる流体に利用可能でありかつそれにより充填 される必要がある非常にわずかな容量のにある。血液処理の目的のためは発明の 交換器を用いるとき、これらの特徴はすべて極めて有益であり、そこでは血液が 器１を介して直接に流れるようにされ、交換または転送が血液から行なわれるべ きである第２の流体が毛管ファイバ４を介して流れ、この第２の流体は、たとえ ば血液酸素供給器に関して用いられるガスまたは血液透析装置に関して用いられ る液体である。これに関して、毛管ファイバを利用し、かつ血液が狭い毛管を介 して流れる既知の血液処理装置を用いるよりも、流れの抵抗およびそれに伴なう 血圧降下がずっと低くなるという重要な利点もまた与えられる。

第３図に例示された発明の交換器の例示の実施例は、第１図および第２図に例示 された交換器と本質的に全く同じ基本形を有する。第３図の実施例の交換器に特 定の特性は、主として複数個の毛管ファイバの束４　ａｓ　４　ｂ　％　４　ｃ および４ｄを含むことにあり、その両端部は別々のインレット室６ａｓ　６ｂｓ 　６ｃｓ　６ｄおよび別々のアウトレット室７ａ％　７ｂｓ　７Ｃ％　７ｄに接 続される。別々のファイバの束４ａｓ　４ｂｓ　４ｃ、、４ｄの各々はこうして 、相互に異なる流体を導通するようにされ得て、それに関して、異なる形式の交 換器が器１を介して直接に流れる流体になされる。

これに関して、それぞれの束４ａないし４ｄのファイバの壁構造および内部直径 は当然、示された流体が通過するそのファイバの束に割当てられた交換機能に適 合される。たとえば、この種の交換器配置が血液酸素供給器として用いられると 、第１のファイバの束は、血液から二酸化炭素を除去するのに効果的な流体を導 通するのに用いられ得て、第２のファイバの束は、血液に酸素を供給するのに効 果的なガスを導通するのに用いられ得て、かつ第３のファイバの束は、たとえば 温度制御された水を導通するのに用いられ得て、この第３の束のファイバは完全 に封止されるかまたは不浸透の壁を有し、そのため熱交換のみが水と血液との間 で生じる。血液酸素供給器の場合、通常、通過する血液の温度に影響を与え得る ことが一般に望ましく、かっこの目的のために既知の血液酸素供給器は別の熱交 換ユニットと共に用いられる。血液透析の目的のためにこの形式の交換器配置を 用いると、第１の東のファイバは、たとえば血液との所望のイオン交換を生じる のに効果的な液体を導通するようにされてもよく、第２の束のファイバは血液の 温度を制御する目的のために器を介して水を導通されてもよく、かつ第３のファ イバの束のファイバは、血液の所望のろ過、すなわち液体還元を得るように器の 血液の圧力と異なる圧力を有する液体を、器１を介して導通するようにされても よい。多くの様々なファイバの束の組合わせおよびそれを介して導通される流体 が、交換器が意図されている利用に依存して用いられてもよいことが理解される 。交換器に組入れられるファイバの束の数が場合次第で変化してもよいこともま た理解される。

ファイバの束４ａないし４ｄは当然、互いに平行に延びる必要はないが、器１の 中央部分１ａを介して相互に異なる方向に延びるように都合良く配向され得る。

これにより、器を通過する流体の均一な流れの配分がさらに改良され得る。様々 なファイバの束が、第３図の例示に従って、一方が他方の上に、ディスクリート な層にある必要はないが、たとえば２つの相互に異なるファイバの束のファイバ は互いに全く同一の層に混合されてもよく、その場合、２つの相互に異なるファ イバの束におけるファイバが、その割当てられたインレット室６およびアウトレ ット室７への様々なファイバの接続をそれぞれ容易にするように、器１を介して 相互に異なる方向に都合良く延びる。交互に異なるファイバのこのような混合に よりおそらく与えられるさらなる利点は、含まれるファイバがその間のスペーサ としての働きをすることが可能であり、それによって器を介して直接に通過する 流体がファイバを介して、より容易に流れ得ることである。

第３図の実施例の交換器の配置はまた、第３図の実施例の流動配分体１０が幾分 、より小さく、かつ器のインレット部分１ｂの一部分のみを塞ぐという点で、第 １図および第２図に例示された実施例とは異なる。これは、弾性膨張可能ブラダ １２が器のインレット部分１ｂに配置されるのを可能にする。

例示の実施例では、膨張可能ブラダが環形を有し、それは管状インレット２のオ リフィスを囲み、かつ変動ガスまたは液圧がコネクタ１３を介してそれに周期的 に与えられ得て、そのためブラダ１２が周期的に膨張されかつ収縮され得る。同 時に、チェック弁１４のような、器１を介して直接に流れる流体の逆流を妨げる ための、適当に構成されかつ配置されたチェック弁が設けられると、周期的に膨 張されかつ収縮されるブラダ１２は、簡単でありかつ効果的であり、かつ器１を 介して、その管状インレット２からτ状アウトレット３へ流体を押しやるポンプ として作用する。

このようなポンプ能力は、特に交換器が血液処理の目的のために用いられるとき かなり有益である。膨張可能弾性ブラダは当然、第３図の例として例示されるも の以外の形式％式％ 器１を介して直接に流れる流体を汲上げるだめのポンプ能力はまた、ファイバの 束のうちの１個を、不浸透であるかまたは封止された弾性壁を有する、ファイバ または極めて精密な中ぐり管から構成し、かつファイバまたは管が周期的に膨張 しかつ収縮するようにされるように脈動する液体またはガスの流れを前記ファイ バまたは管を介して通過させることにより得られ得る。

さらに、第１図または第３図による実施例の流動配分体１０はまた、そこを通っ てチャネル１１が延び、かつチャネル１１を介して流れる流体との熱交換のため に、温度制御された水が通過され得る室を形成するように中空であってもよい。

第４図および第５図に略図的に例示された例示の実施例はまた、剛性容器または 器１５を組入れ、それは、交換が行なわれるべきである流体の１つに対して、そ の一方の端部で、軸方向に向けられた管状インレット１６に、かつその他方の反 対側の端部で、軸方向に向けられた管状アウトレット１７に接続される。この実 施例では、器１５が毛管ファイバの３個の異なる束１８ａ、１８ｂ、１８ｃをそ こに配置し、それらは、器の内部で、中央に置かれかつ軸方向に延びる空間１９ を包囲するように位置決めされ、この空間は管状インレット１６の延長部分を形 成する。この実施例に関して、第５図で略図的に例示されるように、ファイバの 束１８ａないし１８ｃはグリッドまたはネット構造２０により支持され、それは 空間１９を包囲し、かつそのまわりでファイバの束がそれと同中心的に空間１９ を包囲するような態様で拡げられることが提案される。それぞれのファイバの束 １８ａないし１８ｃの両端部は、第１図および第２図を参照して述べられるもの と類似の態様で、器１５のより低く、好ましくは円錐形の端部壁２３を介して引 かれ、かつそれに封止され、そのためファイバの束の両端部が、壁２３の外部に 置かれた関連のインレット室２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよびアウトレット室２２ ａ、２２ｂ。

２２ｃに開放する。第４図の破線２７で略図的に例示されるように、ファイバの 束１８ａないし１８ｃが中央の軸方向の空間１９のまわりで螺旋状に置かれると き、利点が与えられる。

管状インレット１６を介して入る流体は、それぞれのファイバ間でファイバの縦 軸に対して実質的に垂直な方向に、ファイバの束１８ａないし１８ｃを横方向に 通過し、その後、流体は最も外部のファイバの束１８ｃの外部に収集され、かつ 管状アウトレット１７を介して器１５を出ることがわかる。第４図および第５図 に例示された実施例により与えられる１つの重要な利点は、ファイバの束が器１ ５の範囲内でかなり長く延び、それとともに交換機能の効率を高めるということ である。

ファイバの束１８ａないし１８ｃの横方向の流動配分が、ファイバの束の全長に わたり可能な限り均一であることを確実にするために、器１５を介して流れる流 体のための別のポンプ配置が中央の軸方向の空間１９に置かれる。例示の実施例 では、このポンプ配置は軸方向の管２４を含み、それは中央の空間１９を介して 上に延び、かつ複数個の弾性膨張可能ブラダ２５ａ、２５ｂ、２５ｃを保持し、 それらは軸方向の管２４を包囲し、かつその内部と通じる。管２４の外部端部２ ４ａは加圧ガスまたは加圧液体の源に接続され、それによってブラダ２５ａない し２５Ｃはブラダ２５ａから始まりシーケンシャルに膨張され、そのため管状イ ンレット１６を介して入る流体がファイバの束１８ａないし１８ｃにおけるファ イバを通過し、管状アウトレット１７に向かう方向に押圧される。これに関して 、反対方向の流体の流れを妨げるための適当なチェック弁配置２６が設けられる ことが仮定される。ブラダ２５ａないし２５Ｃは、その後、加圧ガスまたは加圧 液体の源から管２４を接続解除し、かつその代わりにそれをアウトレットに接続 することにより収縮され得る。ブラダ２５ａないし２５ｃはこのように、ブラダ ２５ａで始まりシーケンシャルに収縮される。代わりに、ブラダ２５ａないし２ ５ｃは、管２４に加圧ガスまたは加圧液体を与えるのを中断し、かつ同時に管２ ４内で同軸方向に置かれた、より狭い換気または排気管２８を開放することによ り収縮され得る。この場合、ブラダ２５ａないし２５ｃは、ブラダ２５ｃから始 まりシーケンシャルに収縮される。

第４図および第５図による交換器の実施例はまた、単一のファイバの束とともに 、かつまた複数個のファイバの束とともに用いられてもよく、その性質および利 用が、第３図を参照して述べられたものと類似の態様で、一般の必要条件に適合 され得ることが理解される。このように、第４図および第５図に例示された交換 器に組入れられたファイバの束のうちの１個は、器１５を介して流れる流体との 熱交換の目的のため、または器を介してこの流体をポンプするために用いられ得 る。

もしこのように望まれるならば、器１５を介して流れる流体の温度は、第４図お よび第５図で例示されるように器１５のまわりに外部ジャケット２９を配置する ことにより制御され得て、このジャケットはインレット３０およびアウトレット ３１が設けられ、そのため温度制御された液体が、器１５の壁を介して前記器内 に置かれた流体との熱交換をもたらすように器とジャケットとの間に規定された 空間を介して流れるようにされる。

血液を処理するために発明の交換器の上記の実施例のうちの１つを用いるとき、 血液が剛性容器を介して通過され、かつこうして毛管ファイバ間を流れるという ことが上で仮定されたが、この発明に従って構成された交換器を用いるとき、血 液がファイバの束のうちの１個を介して導通されるのを妨げるものは何もないこ とが理解される。しかしながらこの場合、流れに対する抵抗がより大きくなり、 かつそれとともに血流のより大きな圧力降下となる。

他の点で、この発明に従って構成された交換器の多くの相互に異なる実施例およ びそれに対する変更が、発明の範囲内で考えられることがわかる。

中 ム 国際調査報告 −一−ＩＬｓｅｉｌｃａ＋−）Ｉｓ、　ＰＣＴ／　５Ｅ８７／　００二６６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つの流体間でイオン、分子、ガス、液体および／または熱を交 換するための装置であって、第１の流体のためのインレット（２；１６）および アウトレット（３；１７）ならびに中空のファイバの少なくとも１個の束（４； １８）を有する器（１；１５）を含み、それらはその一方の端部で、第２の流体 のためのインレットと、かつその他方の端部で、前記第２の流体のためのアウト レットと接続され、かつ第１の流体が前記ファイバのまわりを流れることが可能 になるように前記器内に少なくとも部分的に置かれ、ファイバの壁が膜を形成し 、それが２つの流体を相互に分け、かつその間で所望の交換が行なわれることを 可能にし、器（１；１５）が、実質的に円筒形の中央部分（１ａ）と、中央部分 （１ａ）に当接し、かつ器の一方の端部で中央部分から、軸方向に向けられた管 状インレット（２；１６）に、かつ器の他方の端部で、軸方向に向けられた管状 アウトレット（３；１７）にそれぞれ徐々に先細りする端部部分（１ｂ，１ｃ） とを有することを特徴とし、かつ少なくとも１個のファイバの束（４；１８）の 相互に反対側の端部が、器（１；１５）の壁（５；２３）を介して封止して通過 され、かつ器の壁の外部に置かれた第２の流体のためのインレット室（６；２１ ）およびアウトレット室（７；２２）にそれぞれ開放することを特徴とし、かつ 器（１；１５）内に置かれた前記少なくとも１個のファイバの束（４；１８）が 、器内の第１の流体の流過区域全体にわたり実質的に均一に配分されるように延 びることを特徴とする、少なくとも２つの流体間でイオン、分子、ガス、液体お よび／または熱を交換するための装置。 ２．ファイバの束（４）が、実質的に、前記中央部分の断面区域全体にかかり器 （１）の中央部分（１ａ）を介して横方向に延びることを特徴とし、かつファイ バの束の両端部が器の中央部分（１ａ）の壁（５）を介して封止して通過される ことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．管状インレット（２）に接続された器の端部部分（１ｂ）がそこに剛体（１ ０）を置き、それが前記端部部分の全断面区域を被覆し、かつ第１の流体のため に意図され、かつ器の中央部分（１ａ）の断面区域にわたり実質的に均一に前記 第１の流体を配分するように器の中央部分（１ａ）に向けて相互に拡がる、非常 に多くの通過流動チャネル（１１）が設けられることを特徴とし、ファイバの束 （４）のファイバが、器の中央部分（１ａ）に面する前記本体（１０）の表面上 に実質的に均一に配分される、請求の範囲第２項に記載の装置。 ４．器の中央部分（１ａ）に面する本体（１０）の表面が凸状の表面であること を特徴とし、かつファイバ（４）が前記表面と実質的に平行な平面の器の中央部 分（１ａ）を介して延びることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の装置。 ５．ファイバ（４）が、管状アウトレット（３）に接続された器の端部部分（１ ｃ）のかなりの部分を占有するように、本体（１０）の凸状表面が湾曲すること を特徴とする、請求の範囲第４項に記載の装置。 ６．管状インレット（２）に面する本体（１０）の表面が凹状の表面であること を特徴とし、かつ本体（１０）に置かれた流動チャネル（１１）が、前記本体の 前記表面に対して実質的に垂直に向けられることを特徴とする、請求の範囲第４ 項または第５項に記載の装置。 ７．本体（１０）が、管状インレット（２）に接続された器の端部部分（１ｂ） の主たる部分を充填することを特徴とする、請求の範囲第３項ないし第６項のい ずれかに記載の装置。 ８．本体（１０）が、室を形成するような、不浸透かまたは封止された壁を有す る中空構造を含み、そこから流動チャネル（１１）が延び、かつそれが、第１の 流体の温度を調整するように流動チャネル（１１）を介して流れる前記第１の流 体との熱交換のための液体により通過されるべきであることを特徴とする、請求 の範囲第２項ないし第７項のいずれかに記載の装置。 ９．周期的に膨張可能な弾性ブラダ（１２）が、前記本体（１０）と管状インレ ット（２）との間で、管状インレット（２）に接続された器の端部部分（１ｂ） に配置されることを特徴とし、かつ第１の流体が器（１）内で管状アウトレット （３）から管状インレット（２）の方向に流れるのを妨げるためのチェック弁手 段（１４）が設けられることを特徴とする、請求の範囲第３項ないし第６項のい ずれかに記載の装置。 １０．ファイバの束（１８）の相互に反対側の端部が、管状インレット（１６） に接続された端部部分の実質的に円錐形の壁（２３）を介して封止して通過され 、かつ円錐形の壁（２３）の外部に置かれた第２の流体のためのインレット室（ ２１）とアウトレット室（２２）にそれぞれ開放することを特徴とし、かつ器（ １５）内に置かれたファイバの束（１８）が、器（１５）内の長手の中央の軸方 向空間（１９）を十分に包囲するような態様で、その前記相互に反対側の端部間 のＵ形のまたはヘアピン形の経路に沿って実質的に延びることを特徴とし、前記 空間が管状インレット（１６）の直接の軸方向の延びを形成し、かつそのためフ ァイバの束（１８）の外部表面が、器（１５）の外部壁から内側に間隔を置く、 請求の範囲第１項に記載の装置。 １１．長手の中央の軸方向空間（１９）が、１個または２個以上の周期的に膨張 可能な弾性プラダ（２５）を収容することを特徴とし、かつ第１の流体が、器（ １５）内で、管状アウトレット（１７）から管状インレット（１６）の方向に流 れるのを妨げるためのチェック弁手段（２６）が設けられることを特徴とする、 請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２．器（１５）がそのまわりで外部に置かれる外部室（２９）を有し、それが 、器（１５）を介して流れる第１の流体との熱交換をもたらしかつそれとともに 前記第１の流体の温度を調節するために意図されている液体のためのインレット （３０）およびアウトレット（３１）が設けられることを特徴とする、請求の範 囲第１０項または第１１項に記載の装置。 １３．装置が、中空のファイバの複数個の束（４ａ−４ｄ；１８ａ−１８ｃ）を 組入れ、その両端部が、相互に異なる流体が、異なるファイバの束を介して通過 され得るような、相互に分けられたインレット室（６ａ−６ｄ；２１ａ−２１ｃ ）とアウトレット室（７ａ−７ｄ；２２ａ−２２ｃ）にそれぞれ接続されること を特徴とする、請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載の装置。 １４．相互に異なるファイバの束（４ａ−４ｄ；１８ａ−１８ｃ）内のファイバ が、そのそれぞれの内部直径、および／またはそれぞれのファイバの束を介して 導通されるべき流体に対する壁の特性、ならびに前記流体と器（１；１５）を介 して流れる第１の流体との間で生じるべき交換の性質に関して適合されることを 特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。 １５．異なるファイバの束（４ａ−４ｄ；１８ａ−１８ｃ）が、様々な相互に隣 接する層に配置されることを特徴とする、請求の範囲第１３項または第１４項に 記載の装置。 １６．異なるファイバの束に属するファイバが、器内で共通の層に互いに混合さ れることを特徴とする、請求の範囲第１３項または第１４項に記載の装置。 １７．異なるファイバの束（４ａ−４ｄ；１８ａ−１８ｃ）に属するファイバが 、器（１；１５）内で相互に異なる方向に延びることを特徴とする、請求の範囲 第１３項ないし第１６項のいずれかに記載の装置。 １８．ファイバの束のうちの１個が、弾性不浸透壁を有するファイバを含むこと を特徴とし、かつファイバを周期的に膨張させるために、このファイバの束が脈 動する圧力で流体を導通するようにされることを特徴とする、請求の範囲第１３ 項ないし第１７項のいずれかに記載の装置。 １９．ファイバの束のうちの１個が、不浸透壁を有するファイバを含むことを特 徴とし、かつこのファイバの束が、器（１；１５）を介して流れる第１の流体と の熱交換およびその温度制御のための液体を導通するように配置される、請求の 範囲第１３項ないし第１８項のいずれかに記載の装置。