WO2016021322A1 - 中空糸膜束の製造方法 - Google Patents

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WO2016021322A1
WO2016021322A1 PCT/JP2015/068204 JP2015068204W WO2016021322A1 WO 2016021322 A1 WO2016021322 A1 WO 2016021322A1 JP 2015068204 W JP2015068204 W JP 2015068204W WO 2016021322 A1 WO2016021322 A1 WO 2016021322A1
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WO
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fiber membrane
hollow fiber
winding
tension
membrane bundle
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Application number
PCT/JP2015/068204
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
瑛祐 佐々木
Original Assignee
テルモ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルモ株式会社 filed Critical テルモ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a hollow fiber membrane bundle.
  • Patent Document 1 an artificial lung having a hollow fiber membrane bundle composed of a large number of hollow fiber membranes is known (for example, Patent Document 1).
  • the hollow fiber membrane bundle described in Patent Document 1 is obtained by arranging a large number of hollow fiber membranes almost in parallel to form weft yarns, which are connected by warp yarns to form a hook shape. Then, such a saddle-shaped hollow fiber sheet can be folded to form a hollow fiber membrane bundle whose outer shape is a prismatic shape or a cylindrical shape.
  • gas exchange or heat exchange may be insufficient in a portion where the weft yarn (hollow fiber membrane) and the warp yarn (warp) overlap.
  • blood tends to stay in the portion where the weft and warp overlap, and there is a risk of blood clots.
  • each hollow fiber membrane is wound around the circumference of a round bar body, for example, around the central axis thereof to form a hollow hollow fiber membrane bundle.
  • the applied tension of the hollow fiber membrane may differ depending on the position where the round bar is wound.
  • a hollow fiber membrane wound in an excessively tensioned state may change the shape of the pores formed in the wall portion.
  • plasma may flow into the pores or the gas exchange function may be insufficient.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a hollow fiber membrane bundle that can wind up a hollow fiber membrane with an appropriate tension and prevent or suppress deformation of the hollow fiber membrane.
  • a hollow fiber membrane bundle manufacturing method in which the tension is adjusted by moving the hollow fiber membrane in a direction crossing the longitudinal direction according to the magnitude relationship of the tension.
  • the tension applied to the hollow fiber membrane can be wound while maintaining an appropriate magnitude.
  • the shape of the hollow fiber membrane due to excessive tension, in particular, deformation of the pores formed in the hollow fiber membrane can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the gas exchange function from being lowered due to the fluid such as plasma flowing into the pores due to the deformation of the pore shape.
  • FIG. 1 is a plan view of an artificial lung to which a hollow fiber membrane bundle manufactured by the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (first embodiment) is applied.
  • FIG. 2 is a view of the oxygenator shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrow A.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is a view as seen from the direction of arrow C in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a hollow fiber membrane bundle production apparatus used in the method for producing a hollow fiber membrane bundle of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of an artificial lung to which a hollow fiber membrane bundle manufactured by the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (first embodiment) is applied.
  • FIG. 2 is a view of the oxygenator shown in FIG. 1 as viewed from the direction of
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram viewed from the direction of arrow F in FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10 (a) is a graph showing the relationship between the winding speed and the elapsed time when the hollow fiber membrane is wound with the rotational speed of the winding section and the rotational speed of the feeding section being constant. (B) is a graph which shows the relationship between the correction amount of the rotational speed of a drawing
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a control program of the hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (second embodiment).
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (third embodiment).
  • FIG. 1 is a plan view of an artificial lung to which a hollow fiber membrane bundle manufactured by the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (first embodiment) is applied.
  • FIG. 2 is a view of the oxygenator shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrow A.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is a view as seen from the direction of arrow C in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a hollow fiber membrane bundle production apparatus used in the method for producing a hollow fiber membrane bundle of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of an artificial lung to which a hollow fiber membrane bundle manufactured by the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (first embodiment) is applied.
  • FIG. 2 is a view of the oxygenator shown in FIG. 1 as viewed from the direction of
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram viewed from the direction of arrow F in FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10 (a) is a graph showing the relationship between the winding speed and the elapsed time when the hollow fiber membrane is wound with the rotational speed of the winding section and the rotational speed of the feeding section being constant. (B) is a graph which shows the relationship between the correction amount of the rotational speed of a drawing
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a control program of the hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus.
  • FIGS. 1, 3, 4, and 7, the left side is referred to as “left” or “left (one)”, and the right side is referred to as “right” or “right (the other)”.
  • 1 to 6 the inside of the oxygenator will be described as “blood inflow side” or “upstream side”, and the outside will be described as “blood outflow side” or “downstream side”.
  • FIG. 8 the same applies to FIGS. 12 and 13
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.
  • the artificial lung 10 shown in FIGS. 1 to 5 has an almost cylindrical shape as a whole.
  • the oxygenator 10 is provided on the inner side, and a heat exchanger 10B that exchanges heat with blood, and an oxygenator that is provided on the outer periphery of the heat exchanger 10B and serves as a gas exchanger that exchanges gas with blood. It is an artificial lung with a heat exchanger provided with 10A.
  • the artificial lung 10 is used by being installed in a blood extracorporeal circuit, for example.
  • the oxygenator 10 has a housing 2A, and an oxygenator 10A and a heat exchanger 10B are accommodated in the housing 2A.
  • the housing 2A includes a cylindrical housing body 21A, a dish-shaped first lid 22A that seals the left end opening of the cylindrical housing body 21A, and a dish-shaped first lid that seals the right end opening of the cylindrical housing body 21A. 2 lids 23A.
  • the cylindrical housing body 21A, the first lid body 22A, and the second lid body 23A are made of a resin material.
  • the first lid body 22A and the second lid body 23A are fixed to the cylindrical housing body 21A by a method such as fusion or bonding with an adhesive.
  • a tubular blood outlet port 28 is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical housing body 21A.
  • the blood outflow port 28 protrudes in a substantially tangential direction of the outer peripheral surface of the cylindrical housing body 21A (see FIG. 5).
  • a tubular purge port 205 is formed to project from the outer peripheral portion of the cylindrical housing body 21A.
  • the purge port 205 is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical housing main body 21A so that the central axis thereof intersects the central axis of the cylindrical housing main body 21A.
  • a tubular gas outflow port 27 protrudes from the first lid 22A.
  • the blood inflow port 201 protrudes from the end surface of the first lid 22A so that the central axis thereof is eccentric with respect to the center of the first lid 22A.
  • the gas outflow port 27 is formed on the outer periphery of the first lid 22A so that the central axis thereof intersects the center of the first lid 22A (see FIG. 2).
  • the gas inflow port 26 is formed at the edge of the end surface of the second lid 23A.
  • the heat medium inflow port 202 and the heat medium outflow port 203 are each formed at substantially the center of the end surface of the second lid 23A.
  • the center lines of the heat medium inflow port 202 and the heat medium outflow port 203 are slightly inclined with respect to the center line of the second lid body 23A.
  • the entire shape of the housing 2A does not necessarily have a complete columnar shape, and may be, for example, a partially missing shape or a shape with a deformed portion added.
  • a cylindrical lung 10 ⁇ / b> A is housed inside the housing 2 ⁇ / b> A along the inner peripheral surface thereof.
  • the artificial lung portion 10A includes a cylindrical hollow fiber membrane bundle 3A and a filter member 41A as bubble removing means 4A provided on the outer peripheral side of the hollow fiber membrane bundle 3A.
  • the hollow fiber membrane bundle 3A and the filter member 41A are arranged in the order of the hollow fiber membrane bundle 3A and the filter member 41A from the blood inflow side.
  • a heat exchanging portion 10B having a cylindrical shape along the inner peripheral surface is installed inside the artificial lung portion 10A.
  • the heat exchange unit 10B has a hollow fiber membrane bundle 3B.
  • each of the hollow fiber membrane bundles 3A and 3B is composed of a large number of hollow fiber membranes 31, and these hollow fiber membranes 31 are integrated and laminated in a layered manner.
  • the number of stacked layers is not particularly limited, but for example, 3 to 40 layers are preferable.
  • Each hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3A has a gas exchange function.
  • each hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3B has a function of performing heat exchange.
  • the hollow fiber membrane bundles 3A and 3B are fixed to the inner surface of the cylindrical housing main body 21A at one end by partition walls 8 and 9, respectively.
  • the partition walls 8 and 9 are made of, for example, a potting material such as polyurethane or silicone rubber, an adhesive, or the like.
  • the hollow fiber membrane bundle 3 ⁇ / b> B has an inner peripheral portion engaged with an uneven portion 244 formed on the outer peripheral portion of the first cylindrical member 241.
  • the hollow fiber membrane bundle 3B is securely fixed to the cylindrical housing main body 21A, and therefore the positional deviation of the hollow fiber membrane bundle 3B occurs during use of the artificial lung 10. It can be surely prevented.
  • grooved part 244 functions also as a flow path for circulating the blood B to the whole hollow fiber membrane bundle 3B.
  • the maximum outer diameter ⁇ D1 max of the hollow fiber membrane bundle 3A is preferably 20 mm to 200 mm, and more preferably 40 mm to 150 mm.
  • the maximum outer diameter ⁇ D2 max of the hollow fiber membrane bundle 3B is preferably 10 mm to 150 mm, and more preferably 20 mm to 100 mm.
  • the length L along the central axis direction of the hollow fiber membrane bundles 3A and 3A is preferably 30 mm to 250 mm, and more preferably 50 mm to 200 mm.
  • a blood flow in which blood B flows from the upper side to the lower side in FIG. 6 is outside the hollow fiber membranes 31 between the partition walls 8 and 9 in the housing 2A, that is, in the gaps between the hollow fiber membranes 31.
  • a path 33 is formed.
  • a blood inflow side space 24A communicating with the blood inflow port 201 is formed as a blood inflow portion of the blood B flowing in from the blood inflow port 201 (see FIGS. 3 and 5). .
  • the blood inflow side space 24A includes a first cylindrical member 241 having a cylindrical shape, and a plate piece 242 that is disposed inside the first cylindrical member 241 and is opposed to a part of the inner peripheral portion thereof. It is a defined space.
  • the blood B that has flowed into the blood inflow side space 24 ⁇ / b> A can flow down over the entire blood flow path 33 through the plurality of side holes 243 formed in the first cylindrical member 241.
  • a second cylindrical member 245 disposed concentrically with the first cylindrical member 241 is disposed inside the first cylindrical member 241.
  • the heat medium H such as water flowing from the heat medium inflow port 202 flows through each hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3 ⁇ / b> B on the outer peripheral side of the first cylindrical member 241. It passes through the path (hollow part) 32 and the inside of the second cylindrical member 245 in this order, and is discharged from the heat medium outlet port 203.
  • heat exchange heat exchange (heating or cooling) is performed between the blood flow path 33 and the blood B in contact with the hollow fiber membrane 31. Done.
  • a filter member 41A having a function of capturing bubbles present in the blood B flowing through the blood flow path 33 is disposed.
  • the filter member 41A is configured by a substantially rectangular sheet-like member (hereinafter also simply referred to as “sheet”), and is formed by winding the sheet along the outer periphery of the hollow fiber membrane bundle 3A. Both ends of the filter member 41A are also fixed by partition walls 8 and 9, respectively, thereby being fixed to the housing 2A (see FIG. 3).
  • the filter member 41A preferably has an inner peripheral surface provided in contact with the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane bundle 3A and covers almost the entire outer peripheral surface.
  • the filter member 41A can capture the air bubbles (see FIG. 6). Further, the air bubbles captured by the filter member 41A are pushed into the hollow fiber membranes 31 in the vicinity of the filter member 41A by the blood flow and are removed from the blood flow path 33 as a result.
  • a cylindrical gap is formed between the outer peripheral surface of the filter member 41A and the inner peripheral surface of the cylindrical housing body 21A, and this gap forms a blood outflow side space 25A.
  • the blood outflow portion is constituted by the blood outflow side space 25A and the blood outflow port 28 communicating with the blood outflow side space 25A. Since the blood outflow part has the blood outflow side space 25A, a space where the blood B that has passed through the filter member 41A flows toward the blood outflow port 28 is secured, and the blood B can be discharged smoothly.
  • an annular rib 291 is formed to protrude inside the first lid 22 ⁇ / b> A.
  • a first chamber 221a is defined by the first lid 22A, the rib 291 and the partition wall 8.
  • the first chamber 221a is a gas outflow chamber from which the gas G flows out.
  • the left end opening of each hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3A opens to and communicates with the first chamber 221a.
  • a gas outflow portion is configured by the gas outflow port 27 and the first chamber 221a.
  • an annular rib 292 is formed so as to protrude inside the second lid body 23A.
  • a second chamber 231 a is defined by the second lid body 23 ⁇ / b> A, the rib 292, and the partition wall 9.
  • the second chamber 231a is a gas inflow chamber into which the gas G flows.
  • the right end opening of each hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3A opens to and communicates with the second chamber 231a.
  • a gas inflow portion is constituted by the gas inflow port 26 and the second chamber 231a.
  • the blood flow in the oxygenator 10 of this embodiment will be described.
  • the blood B that has flowed in from the blood inflow port 201 sequentially passes through the blood inflow side space 24A and the side hole 243, and flows into the heat exchange unit 10B.
  • the blood B flows through the blood flow path 33 in the downstream direction, and contacts the surface of each hollow fiber membrane 31 of the heat exchange unit 10B to exchange heat (warming or cooling). .
  • the blood B thus heat-exchanged flows into the artificial lung 10A.
  • the blood B flows further in the downstream direction through the blood channel 33.
  • the gas (gas containing oxygen) supplied from the gas inflow port 26 is distributed from the second chamber 231a to the flow channels 32 of the hollow fiber membranes 31 of the oxygenator 10A and flows through the flow channels 32. Thereafter, the gas is accumulated in the first chamber 221 a and discharged from the gas outflow port 27.
  • the blood B flowing through the blood flow path 33 contacts the surface of each hollow fiber membrane 31 of the oxygenator 10A, and is exchanged with the gas G flowing through the flow path 32, that is, oxygenated and decarboxylated.
  • each of the hollow fiber membrane bundles 3A and 3B is composed of a large number of hollow fiber membranes 31. Since the hollow fiber membrane bundle 3A and the hollow fiber membrane bundle 3B have substantially the same hollow fiber membrane 31 except that their uses are different, the hollow fiber membrane bundle 3A will be representatively described below.
  • the hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3A has pores formed on the tube wall, and the hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3B omits the pores.
  • the hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3A and the hollow fiber membrane 31 of the hollow fiber membrane bundle 3B have substantially the same configuration.
  • the hollow fiber membrane 31 is composed of a porous gas exchange membrane, and the inner diameter ⁇ d 1 is preferably 50 ⁇ m to 700 ⁇ m, and more preferably 70 ⁇ m to 600 ⁇ m (see FIG. 6).
  • the outer diameter ⁇ d 2 of the hollow fiber membrane 31 is preferably 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and more preferably 120 ⁇ m to 800 ⁇ m (see FIG. 6).
  • the inner diameter .phi.d 1 and the ratio ⁇ d 1 / ⁇ d 2 of the outer diameter .phi.d 2 is preferably there 0.5-0.9, more preferably 0.6-0.8.
  • the pressure loss when the gas G is allowed to flow through the flow path 32 that is the hollow portion of the hollow fiber membrane 31 can be made relatively small while maintaining its own strength. In addition, it contributes to maintaining the wound state of the hollow fiber membrane 31.
  • the inner diameter ⁇ d 1 is larger than the upper limit value, the thickness of the hollow fiber membrane 31 becomes thin, and the strength is lowered depending on other conditions. If the inner diameter ⁇ d 1 is smaller than the lower limit value, pressure loss when the gas G flows through the hollow fiber membrane 31 increases depending on other conditions.
  • the pore diameter of the hollow fiber membrane 31 is preferably 0.01 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the distance of the hollow fiber membranes 31 and adjacent and more preferably of 1/10 ⁇ 1/1 ⁇ d 2.
  • a hydrophobic polymer material such as polypropylene, polyethylene, polysulfone, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene, cellulose acetate or the like is used.
  • Polyolefin resins are preferred, and polypropylene is particularly preferred.
  • the micropores of the hollow fiber membrane 31 can be formed by, for example, a stretching method or a solid-liquid phase separation method.
  • winding device (hollow fiber membrane bundle production device) 60 for producing the hollow fiber membrane bundle 3A will be described.
  • the winding device 60 executes the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention, and includes a cylindrical core rotating means (winding portion) 601 and a winder device (feeding-out). Part) 602, a fixing device 600, a roller group 90, and a control unit (tension adjusting mechanism) 100 that controls driving thereof.
  • the winding device 60 is realized while synchronizing the feeding process, the winding process, and the tension adjusting process in the manufacturing method of the hollow fiber membrane bundle.
  • the cylindrical core rotating means 601 is responsible for executing the winding process
  • the winder device 602 is responsible for executing the feeding process
  • the control unit 100 is responsible for executing the tension adjusting process. .
  • the cylindrical core rotating means 601 includes a motor 603, a motor shaft 604, and a core attachment member 605 fixed to the motor shaft 604.
  • the first cylindrical member 241 that is a part of the housing 2 ⁇ / b> A of the oxygenator 10 is attached to the core attachment member 605 and rotated by the motor 603.
  • the motor 603 is electrically connected to the control unit 100, and driving is controlled by the control unit 100.
  • the winder device 602 includes a main body 606 provided with a storage portion for storing the hollow fiber membrane 31 therein, and a discharge unit that discharges the hollow fiber membrane 31 and moves in the axial direction of the main body 606 (the left-right direction in FIG. 7). 705. Further, the main body 606 is fixed to a linear table 608 and a ball nut member 704 that move on the linear rail 607. The ball nut member 704 is movable in parallel with the axial direction of the main body 606 by rotating the ball screw shaft 609 by driving the motor 703. The motor 703 can rotate forward and backward, and the drive is controlled by the control unit 100.
  • the fixing device 600 includes a main body 706 including a storage unit that stores a fixing thread (linear body) 11 that fixes the hollow fiber membrane 31 wound around the first cylindrical member 241, and the first cylindrical member 241. And a discharge portion 707 that discharges the fixing yarn 11 toward both end portions.
  • a fixing thread 11 linear body
  • the fixing yarn 11 discharged from the discharge portion 707 is wound around the hollow fiber membrane 31 on the rotating first cylindrical member 241. Is fixed.
  • the fixing thread 11 provided for the fixing is cut from the fixing device 600 by a cutter (not shown).
  • the hollow fiber membrane 31 discharged and discharged from the discharge unit 705 is wound around the first cylindrical member 241 that rotates by the operation of the motor 603 (a feeding step and a winding step).
  • a feeding step and a winding step By discharging the hollow fiber membrane 31 while the discharge part 705 is moving, for example, the winding of the hollow fiber membrane 31 is started from one end of the first cylindrical member 241 and when the hollow fiber membrane 31 is wound to the other end, it is folded.
  • the hollow fiber membrane 31 can be wound toward one end.
  • a base material of the hollow fiber membrane bundle 3A having a cylindrical shape can be obtained.
  • the base material of the hollow fiber membrane bundle 3A is used as the hollow fiber membrane bundle 3A by cutting the portion where the hollow fiber membrane 31 is fixed by the fixing yarns 11 at both ends.
  • the roller group 90 is movable in the Z-axis direction with three fixed rollers 91, 92, 93 provided between the cylindrical core rotating means 601 and the winder device 602. And a movable roller (detection unit) 94.
  • the fixed roller 91 is provided on the + Z axis side of the winder device 602.
  • the fixed roller 92 is provided on the ⁇ X axis side of the fixed roller 91.
  • the fixed roller 93 is provided on the ⁇ X axis side of the fixed roller 92.
  • the hollow fiber membrane 31 is wound around fixed rollers 91, 92, 93.
  • the movable roller 94 is positioned between the fixed rollers 92 and 93 and on the ⁇ Z axis side of the fixed rollers 92 and 93. Both ends of the movable roller 94 are free ends, and are supported by the hollow fiber membrane 31 between the fixed rollers 92 and 93. For this reason, in the winding device 60, the movable roller 94 is in a state in which a tension T is applied to the hollow fiber membrane 31 by its own weight.
  • the tension T is such a magnitude that the hollow fiber membrane bundle 3A obtained by winding the hollow fiber membrane 31 can sufficiently exhibit its original function (hereinafter also referred to as “appropriate size”). ).
  • the tension T can be adjusted, for example, by adjusting the weight of the movable roller 94 or by urging the movable roller 94 to the + Z-axis side or the ⁇ Z-axis side with an urging member or the like.
  • the movable roller 94 is movable in the Z-axis direction according to the magnitude relationship of the tension T.
  • the tension T becomes larger than the illustrated configuration, the hollow fiber membrane 31 moves to the + Z-axis side (in the direction of arrow G in FIG. 8).
  • the tension T becomes smaller than the illustrated configuration, the hollow fiber membrane 31 moves to the ⁇ Z axis side (in the direction of arrow H in FIG. 8).
  • the movable roller 94 is electrically connected to the control unit 100 and is provided with a position detection unit 941 for detecting the position (height).
  • the control unit 100 can detect the position of the movable roller 94 based on the signal from the position detection unit 941 and calculate the magnitude of the tension T of the hollow fiber membrane 31 according to the position.
  • a hollow fiber membrane bundle 3 ⁇ / b> A wound with an appropriate tension is obtained by preliminarily applying an appropriate magnitude of tension T to the hollow fiber membrane 31 and winding the hollow fiber membrane 31 in that state. Can be obtained.
  • an upper limit value Tmax and a lower limit value Tmin are set as an allowable range of the tension T having an appropriate magnitude. If the lower limit value T min ⁇ the tension T ⁇ the upper limit value T max is satisfied, the tension T is determined to be an appropriate magnitude.
  • the upper limit value T max is, for example, 10 gf when the outer diameter of the hollow fiber membrane 31 made of polypropylene is 170 ⁇ m and the inner diameter is 120 ⁇ m, and 24 gf when the outer diameter is 300 ⁇ m and the inner diameter is 200 ⁇ m.
  • the lower limit value T min can be set to, for example, 1 gf as a size that does not cause the hollow fiber membrane 31 to be loose.
  • the allowable range of the tension often depends on the material of the hollow fiber membrane, and this is not limited depending on the selection of the material.
  • control unit 100 is electrically connected to the motor 603 of the cylindrical core rotating means 601, the motor 703 of the winder device 602, and the position detection unit 941 of the movable roller 94. It has a function to control the operation.
  • the control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 and a storage unit 102.
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU 101 executes various processing programs.
  • the storage unit 102 includes, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) which is a kind of nonvolatile semiconductor memory, and can store various programs.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • FIG. 10A is a graph showing the relationship between the elapsed time t from the start of winding and the winding speed v of the hollow fiber membrane 31.
  • Winding speed v refers to the length of the hollow fiber membrane 31 actually wound up per unit time. This graph, with the rotation speed V b of the rotational speed V a and the motor 703 of the motor 603 fixed respectively, is obtained by measuring in advance experimentally.
  • the storage unit 102 stores a calibration curve for canceling the change in the winding speed v based on the relationship between the winding speed v and the elapsed time t shown in FIG.
  • This calibration curve is stored as an arithmetic expression or a table, for example.
  • FIG. 10B is a graph in which the calibration curve is represented by the correction amount U of the rotational speed Vb of the motor 703 on the vertical axis and the elapsed time t on the horizontal axis.
  • the correction amount U of the rotation speed V b is the elapsed time t 1 ⁇ t 2, with a decrease in the winding speed v
  • the linear graph shown in FIG. 10 (a) It is changing like a mountain that is reversed.
  • control program of the control unit 100 (a tension adjusting step in the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention) will be described based on the flowchart of FIG.
  • the hollow fiber membrane 31 is wound around the fixed rollers 91, 92, 93 and the movable roller 94 from the winder device 602, and the motor 603 and the first cylindrical member 241 are fixed.
  • the motor 703 is rotated (step S101). Thereby, winding of the hollow fiber membrane 31 is started.
  • the rotation speed V a of the motor 603 is the speed V a1
  • the rotation speed V b of the motor 703 is the speed V b1 .
  • the rotational speed V a of the motor 603, regardless of the elapsed time t, is constant.
  • step S102 the tension T of the hollow fiber membrane 31 between the cylindrical core rotating means 601 and the winder device 602 is detected based on the signal from the position detecting unit 941 of the movable roller 94.
  • the timer is operated to measure the elapsed time t from the start of winding (step S103).
  • step S115 When the winding of the hollow fiber membrane 31 is determined not to be completed in step S115, to change the rotational speed V b of the motor 703 to V b1 (step S116), the flow returns to step S103.
  • step S115 The above control is repeated until it is determined in step S115 that the winding of the hollow fiber membrane 31 is completed.
  • the rotational speed Vb of the motor 703 is adjusted as needed based on the calibration curve of the elapsed time t and the winding speed v. Thereby, it can wind, maintaining the tension
  • the tension T is detected as needed while the lower limit value T min ⁇ the tension T ⁇ the upper limit value T max is detected.
  • the winding can be performed while the tension T of the hollow fiber membrane 31 is effectively effectively maintained at an appropriate magnitude.
  • the hollow fiber membrane bundles 3A and 3B obtained by winding while adjusting the tension T of the hollow fiber membrane 31 surely have excellent original gas exchange function and heat exchange function. It can be demonstrated.
  • the present invention is more effective when winding a relatively thin hollow fiber membrane (for example, an inner diameter ⁇ d 1 of 90 ⁇ m to 150 ⁇ m) that can be influenced by a change in tension.
  • a relatively thin hollow fiber membrane for example, an inner diameter ⁇ d 1 of 90 ⁇ m to 150 ⁇ m
  • the present invention can cope with finer changes in tension than in the past, so the hollow fiber membrane bundle as described above (for example, the twill angle is 30 °). Even in the manufacturing of up to 60 °, it has the effect of suppressing the change in shape.
  • the twill angle here refers to the central axis of the hollow fiber membrane when the hollow fiber membrane bundle is produced by winding the hollow fiber membrane many times around the central axis along the central axis direction of the first cylindrical member 241. The inclination angle with respect to.
  • the lower limit value Tmin and the upper limit value Tmax are set as appropriate magnitudes of the tension T of the hollow fiber membrane 31, but the value of the lower limit value Tmin is actually It is preferable to set the upper limit value Tmax slightly lower than the upper limit value of the actual tension T, and it is preferable to set the upper limit value Tmax to be slightly lower than the lower limit value. As a result, the hollow fiber membrane 31 can be wound while maintaining the tension T at an appropriate magnitude more reliably.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (second embodiment).
  • the present embodiment is the same as the first embodiment except that an engaging portion is provided.
  • a tension adjusting roller (engaging portion) 95 as a tension adjusting mechanism is provided between the cylindrical core rotating means 601 and the fixed roller 93.
  • the tension adjusting roller 95 is provided with a roller main body 951 that comes into contact with the hollow fiber membrane 31 and a biasing portion 952 that biases the roller main body 951 in the X-axis direction.
  • the urging portion 952 is constituted by, for example, a coil spring, and the hollow fiber membrane 31 is wound around in a tension state in which the urging portion 952 is pulled more than a natural state. For this reason, the hollow fiber membrane 31 is pulled by the roller body 951 toward the ⁇ X axis side (direction intersecting the longitudinal direction of the hollow fiber membrane 31).
  • the hollow fiber membrane 31 moves the roller body 951 to the + X-axis side (position indicated by the roller body 951a in the figure) against the urging force of the urging portion 952.
  • the hollow fiber membrane 31 between the fixed roller 93 and the cylindrical core rotating means 601 approaches a linear shape as compared with the state indicated by the solid line in the figure, and can suppress or prevent the tension T from increasing. .
  • the tension adjusting roller 95 adjusts the tension closer to the winding unit than the movable roller 94, so that the tension is higher than that in the first embodiment. Since it is possible to cope with changes more quickly, it is possible to reliably prevent or suppress the tension of the hollow fiber membrane 31 from changing.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a hollow fiber membrane bundle of the present invention (third embodiment).
  • This embodiment is the same as the first embodiment except that the position of the cylindrical core rotating means is different.
  • the cylindrical core rotating means 601 is located on the ⁇ Z-axis side with respect to the position in each of the above embodiments. For this reason, the length L1 of the hollow fiber membrane 31 between the fixed roller 93 and the cylindrical core rotating means 601 is the hollow fiber membrane between the fixed roller 93 and the cylindrical core rotating means 601 in the first embodiment. It is longer than 31 length.
  • This length L1 is preferably 500 mm to 5000 mm, and more preferably 1000 mm to 3000 mm.
  • the length L is preferably 10 to 200 times the outer diameter ⁇ d 3 of the first cylindrical member 241 and more preferably 15 to 150 times.
  • the manufacturing method of the hollow fiber membrane bundle of this invention was demonstrated about embodiment of illustration, this invention is not limited to this, The manufacturing method of a hollow fiber membrane bundle adds arbitrary processes. It may be. Moreover, each part which comprises a hollow fiber membrane bundle manufacturing apparatus can be substituted with the thing of the arbitrary structures which can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
  • the method for producing a hollow fiber membrane bundle of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
  • the method for producing a hollow fiber membrane bundle for an artificial lung part has been shown as a representative.
  • the present invention is not limited to this, for example, as a method for producing a hollow fiber membrane bundle for a heat exchange part.
  • the oxygenator and the heat exchanger are arranged inside and the oxygenator is arranged outside.
  • the present invention is not limited to this, and the oxygenator is arranged inside.
  • the heat exchange part may be arranged outside. In this case, blood flows down from the outside toward the inside.
  • the tension of the wound hollow fiber membrane is adjusted by keeping the rotation speed of the winding part constant and adjusting the rotation speed of the feeding part.
  • the present invention is not limited to this, and the rotation speed of the feeding section may be constant and the rotation speed of the winding section may be adjusted. Moreover, you may adjust the rotational speed of both a winding-up part and a delivery part.
  • the engaging portion (contact portion) is configured to be movable by the urging portion.
  • the present invention is not limited to this, and the urging portion is omitted and the control portion is omitted.
  • the engaging portion may be configured to be movable by the control.
  • whether or not the winding of the hollow fiber membrane has been completed may be determined at any time or may be performed at regular intervals. Further, when it is determined that the winding of the hollow fiber membrane is completed, the winding may be stopped immediately, or the winding may be stopped after winding to the end of the first cylindrical member.
  • the urging unit may be provided in the detection unit.
  • the detection unit can exhibit the same function as the engagement unit.
  • the tension adjusting mechanism is preferably configured to move in different directions when having a plurality of engaging portions. Thereby, it can prevent that the tension
  • the urging portion is configured by a coil spring.
  • the present invention is not limited to this, and any member having an urging force such as a leaf spring or a disc spring may be used.
  • the urging portion functions as a tension spring in which the hollow fiber membrane is wound in a tension state in which the urging portion is tensioned more than in a natural state, but is not limited to this in the present invention.
  • the hollow fiber membrane may be wound around in a compressed state compressed more than a natural state.
  • the coil spring functions as a pressing spring.
  • the method for producing a hollow fiber membrane bundle of the present invention is a method for producing a cylindrical hollow fiber membrane bundle by winding a hollow fiber membrane having a hollow portion through which a fluid passes, used for an artificial lung, It has a drawing process for feeding out the hollow fiber membrane, a winding process for winding up the hollow fiber membrane fed out by the feeding process, and a tension adjusting process for adjusting the tension at the time of winding the hollow fiber membrane. And Therefore, the hollow fiber membrane can be wound with an appropriate tension, and deformation of the hollow fiber membrane can be prevented or suppressed.

Abstract

　中空糸膜束の製造方法は、人工肺１０に用いられ、流体が通過する中空部を有する中空糸膜３１を巻き取って円筒状の中空糸膜束を製造する製造方法である。また、本発明の中空糸膜束の製造方法は、中空糸膜３１を繰り出す繰り出し工程と、繰り出し工程によって繰り出された中空糸膜３１を巻取る巻き取り工程と、中空糸膜３１の巻き取り時の張力を調節する張力調節工程とを有している。

Description

中空糸膜束の製造方法
　本発明は、中空糸膜束の製造方法に関する。
　従来から、多数本の中空糸膜で構成された中空糸膜束を有する人工肺が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の中空糸膜束は、多数本の中空糸膜をほぼ平行に配置して横糸とし、これらを縦糸でつなぎ合わせて簾状にしたものである。そして、このような簾状の中空糸シートを折りたたんで、外形形状が角柱状の中空糸膜束としたり、円柱状にすることができる。
　このような構成の中空糸膜束では、横糸（中空糸膜）と縦糸（経糸）とが重なっている部分において、ガス交換または熱交換が不十分となるおそれがある。また、横糸と縦糸とが重なっている部分には、血液が滞留しやすく、血栓が生じるおそれもある。
　上記を解決するためには、各中空糸膜を例えば丸棒体の外周に、その中心軸回りに多重に巻回して、円筒体形状の中空糸膜束にするのが好ましい。
　ところで、中空糸膜を丸棒体に巻回しているとき、中空糸膜は、丸棒体の巻回される位置等によって、加わっている張力が異なる場合がある。例えば、過度に張力が加わっている状態で巻回された中空糸膜は、壁部に形成された細孔の形状が変化するおそれがある。細孔の形状の変化の程度によっては、その部分において、血漿が細孔に流入したり、ガス交換機能が不十分になったりするおそれがある。
米国特許第４９１１８４６号明細書
　本発明の目的は、中空糸膜を適切な張力で巻き取ることができ、中空糸膜の変形を防止または抑制することができる中空糸膜束の製造方法を提供することにある。
　このような目的は、下記（１）～（６）の本発明により達成される。
　（１）　人工肺に用いられ、流体が通過する中空部を有する中空糸膜を巻き取って円筒状の中空糸膜束を製造する製造方法であって、
　前記中空糸膜を繰り出す繰り出し工程と、
　前記繰り出し工程によって繰り出された前記中空糸膜を巻取る巻き取り工程と、
　前記中空糸膜の巻き取り時の張力を調節する張力調節工程とを有することを特徴とする中空糸膜束の製造方法。
　（２）　上記（１）に記載の中空糸膜束の製造方法において、
　前記張力調節工程では、前記中空糸膜を巻き取る巻き取り部の回転速度と、前記中空糸膜を繰り出す繰り出し部の回転速度とを相対的に変化させることにより前記張力を調節する中空糸膜束の製造方法。
　（３）　上記（２）に記載の中空糸膜束の製造方法において、
　前記張力調節工程では、前記巻き取り部の回転速度と、前記中空糸膜の巻き取りを開始してからの経過時間との関係を予め検出して得られた検量線に基づいて、前記巻き取り部の回転速度と、前記繰り出し部の回転速度とを相対的に変化させる中空糸膜束の製造方法。
　（４）　上記（２）または（３）に記載の中空糸膜束の製造方法において、
　前記張力調節工程では、前記張力を検出しつつ、その検出結果に基づいて、前記巻取り部の回転速度と、前記繰り出し部の回転速度とを随時相対的に変化させる中空糸膜束の製造方法。
　（５）　上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の中空糸膜束の製造方法において、
　前記張力調節工程では、前記巻き取り部の回転速度を一定とし、前記繰り出し部の回転速度を変化させる中空糸膜束の製造方法。
　（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の中空糸膜束の製造方法において、
　前記張力調節工程では、前記張力の大小関係に応じて、前記中空糸膜を、その長手方向と交わる方向に移動させることにより前記張力を調節する中空糸膜束の製造方法。
　本発明によれば、中空糸膜を巻き取って中空糸膜束とする際、中空糸膜に加わる張力を適切な大きさに保ちつつ巻き取ることができる。これにより、例えば、過度な張力による中空糸膜の形状、特に、中空糸膜に形成された細孔の変形等を防止することができる。よって、細孔の形状の変形によって血漿などの流体が細孔内に流入することによるガス交換機能の低下を防止することができる。
図１は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第１実施形態）によって製造された中空糸膜束を適用した人工肺の平面図である。 図２は、図１に示す人工肺を矢印Ａ方向から見た図である。 図３は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。 図４は、図２中の矢印Ｃ方向から見た図である。 図５は、図１中のＤ－Ｄ線断面図である。 図６は、図５中のＥ－Ｅ線断面図である。 図７は、本発明の中空糸膜束の製造方法に用いる中空糸膜束製造装置を示す図である。 図８は、図７中の矢印Ｆ方向から見た概略構成図である。 図９は、図７に示す中空糸膜束製造装置を示すブロック図である。 図１０は、（ａ）が、巻き取り部の回転速度と繰り出し部の回転速度とをそれぞれ一定の状態で中空糸膜を巻回した場合の、巻き取り速度と経過時間との関係を示すグラフ、（ｂ）が、繰り出し部の回転速度の補正量と経過時間との関係を示すグラフである。 図１１は、中空糸膜束製造装置の制御プログラムを説明するためのフローチャートである。 図１２は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第２実施形態）に用いる中空糸膜束製造装置を示す概略構成図である。 図１３は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第３実施形態）に用いる中空糸膜束製造装置を示す概略構成図である。
　以下、本発明の中空糸膜束の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
　＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第１実施形態）によって製造された中空糸膜束を適用した人工肺の平面図である。図２は、図１に示す人工肺を矢印Ａ方向から見た図である。図３は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。図４は、図２中の矢印Ｃ方向から見た図である。図５は、図１中のＤ－Ｄ線断面図である。図６は、図５中のＥ－Ｅ線断面図である。図７は、本発明の中空糸膜束の製造方法に用いる中空糸膜束製造装置を示す図である。図８は、図７中の矢印Ｆ方向から見た概略構成図である。図９は、図７に示す中空糸膜束製造装置を示すブロック図である。図１０は、（ａ）が、巻き取り部の回転速度と繰り出し部の回転速度とをそれぞれ一定の状態で中空糸膜を巻回した場合の、巻き取り速度と経過時間との関係を示すグラフ、（ｂ）が、繰り出し部の回転速度の補正量と経過時間との関係を示すグラフである。図１１は、中空糸膜束製造装置の制御プログラムを説明するためのフローチャートである。
　なお、図１、図３、図４および図７中の左側を「左」または「左方（一方）」、右側を「右」または「右方（他方）」という。また、図１～図６中、人工肺の内側を「血液流入側」または「上流側」、外側を「血液流出側」または「下流側」として説明する。また、説明の便宜上、図８（図１２、図１３についても同様）中には、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。
　まず、本発明の中空糸膜束の製造方法によって製造される中空糸膜束を適用した人工肺について説明する。
　図１～図５に示す人工肺１０は、全体形状がほぼ円柱状をなしている。この人工肺１０は、内側に設けられ、血液に対し熱交換を行う熱交換部１０Ｂと、熱交換部１０Ｂの外周側に設けられ、血液に対しガス交換を行うガス交換部としての人工肺部１０Ａと備える熱交換器付き人工肺である。人工肺１０は、例えば血液体外循環回路中に設置して用いられる。
　人工肺１０は、ハウジング２Ａを有しており、このハウジング２Ａ内に人工肺部１０Ａと熱交換部１０Ｂとが収納されている。
　ハウジング２Ａは、円筒状ハウジング本体２１Ａと、円筒状ハウジング本体２１Ａの左端開口を封止する皿状の第１の蓋体２２Ａと、円筒状ハウジング本体２１Ａの右端開口を封止する皿状の第２の蓋体２３Ａとで構成されている。
　円筒状ハウジング本体２１Ａ、第１の蓋体２２Ａおよび第２の蓋体２３Ａは、樹脂材料で構成されている。円筒状ハウジング本体２１Ａに対し、第１の蓋体２２Ａおよび第２の蓋体２３Ａは、融着や接着剤による接着等の方法により固着されている。
　円筒状ハウジング本体２１Ａの外周部には、管状の血液流出ポート２８が形成されている。この血液流出ポート２８は、円筒状ハウジング本体２１Ａの外周面のほぼ接線方向に向かって突出している（図５参照）。
　また、図１～３に示すように、円筒状ハウジング本体２１Ａの外周部には、管状のパージポート２０５が突出形成されている。パージポート２０５は、その中心軸が円筒状ハウジング本体２１Ａの中心軸と交差するように、円筒状ハウジング本体２１Ａの外周部に形成されている。
　第１の蓋体２２Ａには、管状のガス流出ポート２７が突出形成されている。
　また、血液流入ポート２０１は、その中心軸が第１の蓋体２２Ａの中心に対し偏心するように、第１の蓋体２２Ａの端面から突出している。
　ガス流出ポート２７は、その中心軸が第１の蓋体２２Ａの中心と交差するように、第１の蓋体２２Ａの外周部に形成されている（図２参照）。
　第２の蓋体２３Ａには、管状のガス流入ポート２６、熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３が突出形成されている。ガス流入ポート２６は、第２の蓋体２３Ａの端面の縁部に形成されている。熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３は、それぞれ、第２の蓋体２３Ａの端面のほぼ中央部に形成されている。また、熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３の中心線は、それぞれ、第２の蓋体２３Ａの中心線に対してやや傾斜している。
　なお、本発明において、ハウジング２Ａの全体形状は、必ずしも完全な円柱状をなしている必要はなく、例えば一部が欠損している形状、異形部分が付加された形状などでもよい。
　図３、図５に示すように、ハウジング２Ａの内部には、その内周面に沿った円筒状をなす人工肺部１０Ａが収納されている。人工肺部１０Ａは、円筒状の中空糸膜束３Ａと、中空糸膜束３Ａの外周側に設けられた気泡除去手段４Ａとしてのフィルタ部材４１Ａとで構成されている。中空糸膜束３Ａとフィルタ部材４１Ａとは、血液流入側から、中空糸膜束３Ａ、フィルタ部材４１Ａの順に配置されている。
　また、人工肺部１０Ａの内側には、その内周面に沿った円筒状をなす熱交換部１０Ｂが設置されている。熱交換部１０Ｂは、中空糸膜束３Ｂを有している。
　図６に示すように、中空糸膜束３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、多数本の中空糸膜３１で構成され、これらの中空糸膜３１を層状に集積して積層させてなるものである。積層数は、特に限定されないが、例えば、３～４０層が好ましい。なお、中空糸膜束３Ａの各中空糸膜３１は、それぞれ、ガス交換機能を有するものである。一方、中空糸膜束３Ｂの各中空糸膜３１は、それぞれ、熱交換を行なう機能を有するものである。
　図３に示すように、中空糸膜束３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、その両端部が隔壁８および９により円筒状ハウジング本体２１Ａの内面に対し一括して固定されている。隔壁８、９は、例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム等のポッティング材や接着剤等により構成されている。さらに、中空糸膜束３Ｂは、その内周部が、第１の円筒部材２４１の外周部に形成された凹凸部２４４に係合している。この係合と隔壁８および９による固定により、中空糸膜束３Ｂが円筒状ハウジング本体２１Ａに確実に固定され、よって、人工肺１０の使用中に中空糸膜束３Ｂの位置ズレが生じるのを確実に防止することができる。また、凹凸部２４４は、中空糸膜束３Ｂ全体に血液Ｂを巡らせるための流路としても機能する。
　なお、図５に示すように、中空糸膜束３Ａの最大外径φＤ１ｍａｘは、２０ｍｍ～２００ｍｍであるのが好ましく、４０ｍｍ～１５０ｍｍであるのがより好ましい。中空糸膜束３Ｂの最大外径φＤ２ｍａｘは、１０ｍｍ～１５０ｍｍであるのが好ましく、２０ｍｍ～１００ｍｍであるのがより好ましい。また、図３に示すように、中空糸膜束３Ａおよび３Ａの中心軸方向に沿った長さＬは、３０ｍｍ～２５０ｍｍであるのが好ましく、５０ｍｍ～２００ｍｍであるのがより好ましい。このような条件を有することにより、中空糸膜束３Ａは、ガス交換機能に優れたものとなり、中空糸膜束３Ｂは、熱交換機能に優れたものとなる。
　ハウジング２Ａ内の隔壁８と隔壁９との間における各中空糸膜３１の外側、すなわち、中空糸膜３１同士の隙間には、血液Ｂが図６中の上側から下側に向かって流れる血液流路３３が形成されている。
　血液流路３３の上流側には、血液流入ポート２０１から流入した血液Ｂの血液流入部として、血液流入ポート２０１に連通する血液流入側空間２４Ａが形成されている（図３、図５参照）。
　血液流入側空間２４Ａは、円筒状をなす第１の円筒部材２４１と、第１の円筒部材２４１の内側に配置され、その内周部の一部に対向して配置された板片２４２とで画成された空間である。そして、血液流入側空間２４Ａに流入した血液Ｂは、第１の円筒部材２４１に形成された複数の側孔２４３を介して、血液流路３３全体にわたって流下することができる。
　また、第１の円筒部材２４１の内側には、当該第１の円筒部材２４１と同心的に配置された第２の円筒部材２４５が配置されている。そして、図３に示すように、熱媒体流入ポート２０２から流入した例えば水等の熱媒体Ｈは、第１の円筒部材２４１の外周側にある中空糸膜束３Ｂの各中空糸膜３１の流路（中空部）３２、第２の円筒部材２４５の内側を順に通過して、熱媒体流出ポート２０３から排出される。また、熱媒体Ｈが各中空糸膜３１の流路３２を通過する際に、血液流路３３内で、当該中空糸膜３１に接する血液Ｂとの間で熱交換（加温または冷却）が行われる。
　血液流路３３の下流側においては、血液流路３３を流れる血液Ｂ中に存在する気泡を捕捉する機能を有するフィルタ部材４１Ａが配置されている。
　フィルタ部材４１Ａは、ほぼ長方形をなすシート状の部材（以下単に「シート」とも言う）で構成され、そのシートを中空糸膜束３Ａの外周に沿って巻回して形成したものである。フィルタ部材４１Ａも、両端部がそれぞれ隔壁８、９で固着されており、これにより、ハウジング２Ａに対し固定されている（図３参照）。なお、このフィルタ部材４１Ａは、その内周面が中空糸膜束３Ａの外周面に接して設けられ、該外周面のほぼ全面を覆っているのが好ましい。
　また、フィルタ部材４１Ａは、血液流路３３を流れる血液中に気泡が存在していたとしても、その気泡を捕捉することができる（図６参照）。また、フィルタ部材４１Ａにより捕捉された気泡は、血流によって、フィルタ部材４１Ａ近傍の各中空糸膜３１内に押し込まれて入り込み、その結果、血液流路３３から除去される。
　また、フィルタ部材４１Ａの外周面と円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面との間には、円筒状の隙間が形成され、この隙間は、血液流出側空間２５Ａを形成している。この血液流出側空間２５Ａと、血液流出側空間２５Ａに連通する血液流出ポート２８とで、血液流出部が構成される。血液流出部は、血液流出側空間２５Ａを有することにより、フィルタ部材４１Ａを透過した血液Ｂが血液流出ポート２８に向かって流れる空間が確保され、血液Ｂを円滑に排出することができる。
　図３に示すように、第１の蓋体２２Ａの内側には、円環状をなすリブ２９１が突出形成されている。そして、第１の蓋体２２Ａとリブ２９１と隔壁８により、第１の部屋２２１ａが画成されている。この第１の部屋２２１ａは、ガスＧが流出するガス流出室である。中空糸膜束３Ａの各中空糸膜３１の左端開口は、第１の部屋２２１ａに開放し、連通している。人工肺１０では、ガス流出ポート２７および第１の部屋２２１ａによりガス流出部が構成される。一方、第２の蓋体２３Ａの内側にも、円環状をなすリブ２９２が突出形成されている。そして、第２の蓋体２３Ａとリブ２９２と隔壁９とにより、第２の部屋２３１ａが画成されている。この第２の部屋２３１ａは、ガスＧが流入してくるガス流入室である。中空糸膜束３Ａの各中空糸膜３１の右端開口は、第２の部屋２３１ａに開放し、連通している。人工肺１０では、ガス流入ポート２６および第２の部屋２３１ａによりガス流入部が構成される。
　ここで、本実施形態の人工肺１０における血液の流れについて説明する。
　この人工肺１０では、血液流入ポート２０１から流入した血液Ｂは、血液流入側空間２４Ａ、側孔２４３を順に通過して、熱交換部１０Ｂに流れ込む。熱交換部１０Ｂでは、血液Ｂは、血液流路３３を下流方向に向かって流れつつ、熱交換部１０Ｂの各中空糸膜３１の表面と接触して熱交換（加温または冷却）がなされる。このようにして熱交換がなされた血液Ｂは、人工肺部１０Ａに流入する。
　そして、人工肺部１０Ａでは、血液Ｂは、血液流路３３をさらに下流方向に向かって流れる。一方、ガス流入ポート２６から供給されたガス（酸素を含む気体）は、第２の部屋２３１ａから人工肺部１０Ａの各中空糸膜３１の流路３２に分配され、該流路３２を流れた後、第１の部屋２２１ａに集積され、ガス流出ポート２７より排出される。血液流路３３を流れる血液Ｂは、人工肺部１０Ａの各中空糸膜３１の表面に接触し、流路３２を流れるガスＧとの間でガス交換、すなわち、酸素加、脱炭酸ガスがなされる。
　ガス交換がなされた血液Ｂ中に気泡が混入している場合、この気泡は、フィルタ部材４１Ａにより捕捉され、フィルタ部材４１Ａの下流側に流出するのが防止される。
　以上のようにして熱交換、ガス交換が順になされ、さらに気泡が除去された血液Ｂは、血液流出ポート２８より流出する。
　前述したように、中空糸膜束３Ａおよび３Ｂは、いずれも、多数本の中空糸膜３１で構成されたものである。中空糸膜束３Ａと中空糸膜束３Ｂとは、用途が異なること以外は、略同じ中空糸膜３１を有するため、以下、中空糸膜束３Ａについて代表的に説明する。なお、中空糸膜束３Ａの中空糸膜３１には、管壁に細孔が形成されており、中空糸膜束３Ｂの中空糸膜３１では、細孔が省略されているが、そのこと以外は、中空糸膜束３Ａの中空糸膜３１と、中空糸膜束３Ｂの中空糸膜３１とは、略同様の構成となっている。
　中空糸膜３１は、多孔質ガス交換膜で構成され、内径φｄ１は、５０μｍ～７００μｍであるのが好ましく、７０μｍ～６００μｍであるのがより好ましい（図６参照）。中空糸膜３１の外径φｄ２は、１００μｍ～１０００μｍであるのが好ましく、１２０μｍ～８００μｍであるのがより好ましい（図６参照）。さらに、内径φｄ１と外径φｄ２との比φｄ１／φｄ２は、０．５～０．９あるのが好ましく、０．６～０．８であるのがより好ましい。このような条件を有する各中空糸膜３１では、自身の強度を保ちつつ、当該中空糸膜３１の中空部である流路３２にガスＧを流すときの圧力損失を比較的小さくすることができるとともに、その他、中空糸膜３１の巻回状態を維持するのに寄与する。例えば、内径φｄ１が前記上限値よりも大きいと、中空糸膜３１の厚さが薄くなり、他の条件によっては、強度が低下する。また、内径φｄ１が前記下限値よりも小さいと、他の条件によっては、中空糸膜３１にガスＧを流すときの圧力損失が大きくなる。
　また、中空糸膜３１の細孔径は、０．０１μｍ～５μｍであるのが好ましく、０．０１μｍ～１μｍであるのがより好ましい。
　また、隣り合う中空糸膜３１同士の距離は、φｄ２の１／１０～１／１であるのがより好ましい。
　このような中空糸膜３１としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、セルロースアセテート等の疎水性高分子材料が用いられる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、特に好ましくは、ポリプロピレンである。また、中空糸膜３１の微細孔は、例えば、延伸法または固液相分離法により形成することができる。
　次に、上記の中空糸膜束３Ａを製造する巻回装置（中空糸膜束製造装置）６０について説明する。
　図７～図９に示すように、巻回装置６０は、本発明の中空糸膜束の製造方法を実行するものであり、筒状コア回転手段（巻き取り部）６０１と、ワインダ装置（繰り出し部）６０２と、固定装置６００と、ローラ群９０と、これらの駆動を制御する制御部（張力調節機構）１００とを備える。巻回装置６０は、以上の構成により、本中空糸膜束の製造方法における繰り出し工程、巻き取り工程および張力調節工程の各工程を同期させながら実現している。
　なお、筒状コア回転手段６０１は、巻き取り工程を実行するのを担い、ワインダ装置６０２は、繰り出し工程を実行するのを担い、制御部１００は、張力調節工程を実行するのを担っている。
　図７に示すように、筒状コア回転手段６０１は、モータ６０３と、モータシャフト６０４と、モータシャフト６０４に固定されたコア取付部材６０５を備える。人工肺１０のハウジング２Ａの一部である第１の円筒部材２４１は、コア取付部材６０５に取り付けられ、モータ６０３により回転される。このモータ６０３は、制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００によって、駆動が制御される。
　ワインダ装置６０２は、内部に中空糸膜３１を収納する収納部を備える本体部６０６と、中空糸膜３１を吐出するとともに本体部６０６の軸方向（図７中の左右方向）に移動する吐出部７０５を備えている。さらに、本体部６０６は、リニアレール６０７上を移動するリニアテーブル６０８およびボールナット部材７０４に固定されている。ボールナット部材７０４は、モータ７０３の駆動により、ボールネジシャフト６０９が回転することにより、本体部６０６の軸方向と平行に移動可能となっている。モータ７０３は、正逆回転可能であり制御部１００によって、駆動が制御される。
　固定装置６００は、第１の円筒部材２４１に巻回された中空糸膜３１を固定する固定用糸（線状体）１１を収納する収納部を備える本体部７０６と、第１の円筒部材２４１の両端部に向かって固定用糸１１を吐出する吐出部７０７とを備えている。そして、中空糸膜３１に対して固定用糸１１による固定を行なうときには、吐出部７０７から吐出された固定用糸１１が、回転中の第１の円筒部材２４１上にある中空糸膜３１に巻き付けられ、その固定がなされる。固定後は、その固定に供された固定用糸１１が、カッター（図示せず）によって固定装置６００から切断される。
　吐出部７０５から吐出して繰り出された中空糸膜３１は、モータ６０３の作動により回転する第１の円筒部材２４１に巻回される（繰り出し工程および巻き取り工程）。吐出部７０５が移動しつつ中空糸膜３１を繰り出すことにより、例えば、第１の円筒部材２４１の一端部から中空糸膜３１の巻回を開始し、他端部まで巻回されたら、折り返して一端部に向って中空糸膜３１を巻回することができる。このような巻回を多数回繰り返すことにより、円筒形状をなす中空糸膜束３Ａの母材を得ることができる。この中空糸膜束３Ａの母材は、両端部の固定用糸１１によって中空糸膜３１が固定されている部分が切断されて中空糸膜束３Ａとして用いられる。
　図７および図８に示すように、ローラ群９０は、筒状コア回転手段６０１とワインダ装置６０２との間に設けられた３つの固定ローラ９１、９２、９３と、Ｚ軸方向に移動可能な可動ローラ（検出部）９４とを有している。
　図８に示すように、固定ローラ９１は、ワインダ装置６０２の＋Ｚ軸側に設けられている。固定ローラ９２は、固定ローラ９１の－Ｘ軸側に設けられている。固定ローラ９３は、固定ローラ９２の－Ｘ軸側に設けられている。巻回装置６０では、中空糸膜３１が固定ローラ９１、９２、９３に掛け回されている。
　可動ローラ９４は、固定ローラ９２、９３との間で、かつ、固定ローラ９２、９３よりも－Ｚ軸側に位置している。この可動ローラ９４は、両端が自由端となっており、固定ローラ９２、９３の間の中空糸膜３１によって支持されている。このため、巻回装置６０では、可動ローラ９４が、自身の重さによって中空糸膜３１に張力Ｔを付与している状態となっている。
　なお、この張力Ｔは、中空糸膜３１を巻回して得られた中空糸膜束３Ａが本来の機能を十分に発揮することができる程度の大きさ（以下、「適切な大きさ」とも言う）とされる。また、張力Ｔは、例えば、可動ローラ９４の重さを調節したり、可動ローラ９４を付勢部材等で＋Ｚ軸側または－Ｚ軸側に付勢したりすることで調節することができる。
　また、可動ローラ９４は、張力Ｔの大小関係に応じてＺ軸方向に移動可能になっている。張力Ｔが図示の構成よりも大きくなると、中空糸膜３１によって＋Ｚ軸側（図８中矢印Ｇ方向）に移動する。一方、張力Ｔが図示の構成よりも小さくなると、中空糸膜３１によって－Ｚ軸側（図８中矢印Ｈ方向）に移動する。
　また、図８に示すように、可動ローラ９４は、制御部１００と電気的に接続され、位置（高さ）を検出する位置検出部９４１が設けられている。制御部１００は、位置検出部９４１からの信号に基づいて、可動ローラ９４の位置を検出し、その位置に応じて中空糸膜３１の張力Ｔの大きさを算出することができる。
　巻回装置６０では、中空糸膜３１に予め適切な大きさの張力Ｔを付与し、その状態で、中空糸膜３１を巻き取ることにより、適切な張力で巻回された中空糸膜束３Ａを得ることができる。本実施形態では、適切な大きさの張力Ｔの許容範囲として、上限値Ｔｍａｘおよび下限値Ｔｍｉｎが設定されている。下限値Ｔｍｉｎ≦張力Ｔ≦上限値Ｔｍａｘを満足していれば、張力Ｔは、適切な大きさであるとされる。
　上限値Ｔｍａｘは、例えば、ポリプロピレン製の中空糸膜３１の外径が１７０μｍかつ内径が１２０μｍの場合、１０ｇｆ、外径が３００μｍかつ内径が２００μｍの場合、２４ｇｆである。下限値Ｔｍｉｎは中空糸膜３１が弛まない程度の大きさとして、例えば1ｇｆと設定できる。
　ただし、上記張力の許容範囲は、中空糸膜の材質に依存するところが多く、材質の選定によっては、この限りではない。
　図９に示すように、制御部１００は、筒状コア回転手段６０１のモータ６０３と、ワインダ装置６０２のモータ７０３と、可動ローラ９４の位置検出部９４１と電気的に接続されており、これらの作動を制御する機能を有している。この制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、記憶部１０２とを有している。
　ＣＰＵ１０１は、各種処理用のプログラムを実行する。
　記憶部１０２は、例えば不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等を有し、各種プログラム等を記憶することができる。
　また、記憶部１０２には、前述した中空糸膜３１の張力Ｔの適切な大きさの上限値Ｔｍａｘおよび下限値Ｔｍｉｎ等の情報が記憶されている。
　ここで、図１０（ａ）は、巻き取りを開始してからの経過時間ｔと、中空糸膜３１の巻き取り速度ｖとの関係を示すグラフである。「巻き取り速度ｖ」は、単位時間あたりに中空糸膜３１が実際に巻き取られた長さのことを言う。このグラフは、モータ６０３の回転速度Ｖａおよびモータ７０３の回転速度Ｖｂをそれぞれ一定にして、予め実験的に測定して得られたものである。
　図１０（ａ）に示すように、経過時間ｔ１～ｔ２までの間、巻き取り速度ｖが変化（低下）しているのが分かる。そして、経過時間ｔ２から、さらに一定時間が経過すると、再度、同様の挙動を示す。これらの挙動は、中空糸膜３１を巻き取る際、中空糸膜３１が第１の円筒部材２４１の端部に位置しているとき、すなわち、端部に巻回されているときに現れる。
　そこで、記憶部１０２には、図１０（ａ）に示す巻き取り速度ｖと経過時間ｔとの関係に基づいて、巻き取り速度ｖの変化をキャンセルするための検量線が記憶されている。この検量線は、例えば、演算式またはテーブルとして記憶されている。
　図１０（ｂ）は、この検量線を、縦軸がモータ７０３の回転速度Ｖｂの補正量Ｕ、横軸が経過時間ｔで表したグラフである。図１０（ｂ）に示すように、回転速度Ｖｂの補正量Ｕは、経過時間ｔ１～ｔ２において、巻き取り速度ｖの低下に伴って、図１０（ａ）に示すグラフの線形を反転したような山なりに変化している。
　次に、制御部１００の制御プログラム（本発明の中空糸膜束の製造方法における張力調節工程）を、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
　まず、図８に示すように、ワインダ装置６０２から中空糸膜３１を固定ローラ９１、９２、９３および可動ローラ９４に掛け回し、先端を第１の円筒部材２４１に固定した状態で、モータ６０３およびモータ７０３を回転させる（ステップＳ１０１）。これにより、中空糸膜３１の巻き取りが開始される。
　このとき、モータ６０３の回転速度Ｖａは速度Ｖａ１であり、モータ７０３の回転速度Ｖｂは速度Ｖｂ１である。なお、本実施形態では、モータ６０３の回転速度Ｖａは、経過時間ｔによらず、一定とする。
　また、モータ６０３、７０３の駆動と同時に、可動ローラ９４の位置検出部９４１からの信号に基づいて、筒状コア回転手段６０１とワインダ装置６０２との間の中空糸膜３１の張力Ｔの検出を開始する（ステップＳ１０２）。
　さらに、モータ６０３、７０３の駆動と同時に、タイマーを作動させ、巻き取り開始時からの経過時間ｔを測定する（ステップＳ１０３）。
　そして、ステップＳ１０４において、経過時間ｔ＝ｔ１となったか否かを判断する。
　ステップＳ１０４において、未だ経過時間ｔ＝ｔ１となっていないと判断した場合には、張力Ｔ≧Ｔｍｉｎであるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において、張力Ｔ≧Ｔｍｉｎであると判断した場合には、次に、張力Ｔ≦Ｔｍａｘであるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、張力Ｔ≦Ｔｍａｘであると判断した場合、張力Ｔが適切な大きさであるため、再度、ステップＳ１０４に戻る。
　ここで、ステップＳ１０５において、張力Ｔ＜下限値Ｔｍｉｎであると判断した場合には、モータ７０３の回転速度ＶｂをＶｂ１よりも低下させて、張力Ｔ≧Ｔｍｉｎとする（ステップＳ１０７）。また、ステップＳ１０６において、張力Ｔ＞Ｔｍａｘであると判断した場合には、モータ７０３の回転速度ＶｂをＶｂ１よりも上昇させて、張力Ｔ≦Ｔｍａｘとする（ステップＳ１０８）。
　上記ステップＳ１０５～Ｓ１０８は、経過時間ｔ＝ｔ１になるまで繰り返される。
　そして、ステップＳ１０４において、経過時間ｔ＝ｔ１になったと判断した場合、モータ７０３の回転速度Ｖｂを低下（変化）させる（ステップＳ１０９）。このとき、図１０（ｂ）に示す検量線に基づいて、回転速度Ｖｂを変化させる。これにより、巻き取り速度ｖが低下することに起因する張力Ｔの変化を効果的に防止または抑制することができる。よって、中空糸膜３１の張力Ｔをできるだけ適切な大きさに保ちつつ巻回することができる。
　そして、ステップＳ１１０において、経過時間ｔ＝ｔ２となったか否かを判断する。ステップＳ１１０において、未だ経過時間ｔ＝ｔ２ではないと判断した場合には、ステップＳ１１１～Ｓ１１４を行う。これらのステップＳ１１１～Ｓ１１４は、前述したステップＳ１０５～Ｓ１０８と同様であるため、説明を省略する。
　ステップＳ１１０において、経過時間ｔ＝ｔ２であると判断した場合には、中空糸膜３１の巻回が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。なお、この判断は、例えば、モータ６０３、７０３の総回転数や、経過時間ｔや、中空糸膜３１の残量等に基づいて行われる。
　ステップＳ１１５において中空糸膜３１の巻回が完了していないと判断した場合には、モータ７０３の回転速度ＶｂをＶｂ１に変更し（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０３に戻る。
　上記の制御は、ステップＳ１１５で中空糸膜３１の巻回が完了したと判断されるまで繰り返される。
　このように、本実施形態の張力調節工程では、経過時間ｔおよび巻き取り速度ｖの検量線に基づいて、モータ７０３の回転速度Ｖｂを随時調節する。これにより、中空糸膜３１の張力Ｔを適切な大きさに保ちつつ、巻回を行うことができる。
　さらに、本実施形態の張力調節工程では、張力Ｔを検出しつつ、下限値Ｔｍｉｎ≦張力Ｔ≦上限値Ｔｍａｘから外れたときに随時調節する。これにより、より確実に中空糸膜３１の張力Ｔを効果的に適切な大きさに保ちつつ、巻回を行うことができる。
　以上、本発明では、中空糸膜３１の張力Ｔを調節しつつ巻回することで、得られた中空糸膜束３Ａ、３Ｂは、確実に、優れた本来のガス交換機能および熱交換機能を発揮することができる。特に、張力の変化により影響されうる、比較的細い中空糸膜（例えば、内径φｄ１が９０μｍ～１５０μｍ）を巻回する際に本発明はより効果的である。また、上記のように細い中空糸膜を人工肺に適用するにあたっては、中空糸膜内を通過する流体の圧力損失の増大を回避する為、綾角（不図示）を低減することが考えられる。この時、綾角の低減により巻回中における張力変化量が大きくなるが、本発明は、従来より細かな張力変化へ対応出来る為、以上のような中空糸膜束(例えば綾角が３０°～６０°)の製造においても形状の変化を抑制する効果を有する。ここでいう綾角とは、中空糸膜を第１の円筒部材２４１の中心軸方向に沿って中心軸回りに多数回巻回して中空糸膜束を製する時の、中空糸膜の中心軸に対する傾斜角度を意味する。
　なお、本実施形態の張力調節工程では、中空糸膜３１の張力Ｔの適切な大きさとして、下限値Ｔｍｉｎおよび上限値Ｔｍａｘを設定しているが、下限値Ｔｍｉｎの値は、実際の張力Ｔの適切な大きさの下限値よりも若干高く設定しておくのが好ましく、上限値Ｔｍａｘの値は、実際の張力Ｔの上限値よりも若干低く設定しておくのが好ましい。これにより、より確実に張力Ｔを適切な大きさに保ちつつ中空糸膜３１を巻回することができる。
　＜第２実施形態＞
　図１２は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第２実施形態）に用いる中空糸膜束製造装置を示す概略構成図である。
　以下、この図を参照して本発明の中空糸膜束の製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
　本実施形態は、係合部が設けられていること以外は前記第１実施形態と同様である。
　図１２に示すように、筒状コア回転手段６０１と固定ローラ９３との間には、張力調節機構としての張力調節ローラ（係合部）９５が設けられている。また、この張力調節ローラ９５は、中空糸膜３１と当接するローラ本体９５１と、ローラ本体９５１をＸ軸方向に付勢する付勢部９５２が設けられている。
　また、付勢部９５２は、例えばコイルバネで構成されており、自然状態よりも引っ張られている引張状態で中空糸膜３１が掛け回されている。このため、中空糸膜３１は、ローラ本体９５１によって、－Ｘ軸側（中空糸膜３１の長手方向と交わる方向）に引っ張られている。
　張力Ｔが上昇した場合、中空糸膜３１は、付勢部９５２の付勢力に抗してローラ本体９５１を＋Ｘ軸側（図中、ローラ本体９５１ａで示す位置）に移動させる。このとき、固定ローラ９３と筒状コア回転手段６０１との間の中空糸膜３１は、図中実線で示す状態よりも直線形状に近づき、張力Ｔが上昇するのを抑制または防止することができる。
　一方、張力Ｔが低下した場合、中空糸膜３１は、付勢部９５２によってローラ本体９５１ごと－Ｘ軸側（図中、ローラ本体９５１ｂで示す位置）に引っ張られて移動する。これにより、固定ローラ９３と筒状コア回転手段６０１との間の中空糸膜３１は、図中実線で示す状態よりも付勢部９５２によって引っ張られる。よって、張力Ｔが低下するのを抑制または防止することができる。
　このように、前記第１実施形態における制御部の他に、張力調節ローラ９５が可動ローラ９４に比べ巻き取り部に対して近位において張力調節することで、前記第１実施形態よりも、張力変化に対してより早く対応が可能である為、確実に中空糸膜３１の張力が変化するのを防止または抑制することができる。
　＜第３実施形態＞
  図１３は、本発明の中空糸膜束の製造方法（第３実施形態）に用いる中空糸膜束製造装置を示す概略構成図である。
　以下、この図を参照して本発明の中空糸膜束の製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
　本実施形態は、筒状コア回転手段の位置が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
　図１３に示すように、筒状コア回転手段６０１は、前記各実施形態での位置よりも－Ｚ軸側に位置している。このため、固定ローラ９３と筒状コア回転手段６０１との間の中空糸膜３１の長さＬ１は、第１実施形態での固定ローラ９３と筒状コア回転手段６０１との間の中空糸膜３１の長さよりも長くなっている。
　この長さＬ１は、５００ｍｍ～５０００ｍｍであるのが好ましく、１０００ｍｍ～３０００ｍｍであるのが好ましい。また、長さＬは、第１の円筒部材２４１の外径φｄ３の１０倍～２００倍であるのが好ましく、１５倍～１５０倍であるのがより好ましい。
　このような本実施形態によれば、張力Ｔが変化して、中空糸膜３１の長さが若干変化したとしても、その変化量を十分に無視することができる程度の長さを確保することができる。よって、前記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
　以上、本発明の中空糸膜束の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、中空糸膜束の製造方法は、任意の工程を付加させていてもよい。また、中空糸膜束製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
　また、本発明の中空糸膜束の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
　なお、前記各実施形態においては、代表として人工肺部の中空糸膜束の製造方法を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、熱交換部の中空糸膜束の製造方法としても利用可能であり、その効果として、熱交換部に用いる中空糸膜の形状の変化（延伸等）を抑制または防止することが可能である。また、人工肺部と熱交換部とは、前記実施形態では熱交換部が内側に配置され、人工肺部が外側に配置されていたが、これに限定されず、人工肺部が内側に配置され、熱交換部が外側に配置されていてもよい。この場合、血液は、外側から内側に向かって流下する。
　また、前記各実施形態では、巻回している中空糸膜の張力の調節は、巻き取り部の回転速度を一定とし、繰り出し部の回転速度を調節することにより行われているが、本発明ではこれに限定されず、繰り出し部の回転速度を一定とし、巻き取り部の回転速度を調節することにより行われてもよい。また、巻き取り部および繰り出し部の双方の回転速度を調節してもよい。
　また、前記第２実施形態では、係合部（当接部）は、付勢部によって移動可能に構成されているが、本発明ではこれに限定されず、付勢部を省略して制御部の制御によって係合部を移動可能に構成してもよい。
　また、前記各実施形態において、中空糸膜の巻回が完了したか否かの判断は、随時行ってもよく、一定時間毎に行ってもよい。また、中空糸膜の巻回が完了したと判断した場合、即座に巻回を停止してもよく、第１の円筒部材の端部まで巻回してから巻回を停止してもよい。
　また、前記各実施形態では、検出部に付勢部を設けてもよい。この場合、検出部は、係合部と同様の機能を発揮することができる。
　また、上記のように、張力調節機構は、係合部を複数有していた場合、互いに異なる方向に移動するよう構成されているのが好ましい。これにより、より効果的に中空糸膜の張力が変化するのを防止することができる。
　また、前記第２実施形態では、付勢部は、コイルバネで構成されているが、本発明ではこれに限定されず、例えば、板バネや皿バネ等、付勢力を有するものであればよい。
　また、前記第２実施形態では、付勢部は、自然状態よりも引っ張られている引張状態で中空糸膜が掛け回され、引張りバネとして機能しているが、本発明ではこれに限定されず、例えば、自然状態よりも圧縮された圧縮状態で中空糸膜が掛け回されていてもよい。この場合、コイルバネは、押圧バネとして機能する。
　また、前記各実施形態では、一本の中空糸膜のみを図示しているが、本発明では、多数本の中空糸膜を同時に、同じ円筒部材に巻回してもよいのは言うまでもない。
　本発明の中空糸膜束の製造方法は、人工肺に用いられ、流体が通過する中空部を有する中空糸膜を巻き取って円筒状の中空糸膜束を製造する製造方法であって、前記中空糸膜を繰り出す繰り出し工程と、前記繰り出し工程によって繰り出された前記中空糸膜を巻取る巻き取り工程と、前記中空糸膜の巻き取り時の張力を調節する張力調節工程とを有することを特徴とする。そのため、中空糸膜を適切な張力で巻き取ることができ、中空糸膜の変形を防止または抑制することができる。
１０　　　　　　　人工肺
１０Ａ　　　　　　人工肺部
１０Ｂ　　　　　　熱交換部
２Ａ　　　　　　　ハウジング
２１Ａ　　　　　　円筒状ハウジング本体
２２Ａ　　　　　　第１の蓋体
２２１ａ　　　　　第１の部屋
２３Ａ　　　　　　第２の蓋体
２３１ａ　　　　　第２の部屋
２４Ａ　　　　　　血液流入側空間
２４１　　　　　　第１の円筒部材
２４２　　　　　　板片
２４３　　　　　　側孔
２４４　　　　　　凹凸部
２４５　　　　　　第２の円筒部材
２５Ａ　　　　　　血液流出側空間
２６　　　　　　　ガス流入ポート
２７　　　　　　　ガス流出ポート
２８　　　　　　　血液流出ポート
２９１　　　　　　リブ
２９２　　　　　　リブ
３Ａ、３Ｂ　　　　中空糸膜束
４Ａ　　　　　　　気泡除去手段
８　　　　　　　　隔壁
９　　　　　　　　隔壁
１１　　　　　　　固定用糸
３１　　　　　　　中空糸膜
３２　　　　　　　流路
３３　　　　　　　血液流路
４１Ａ　　　　　　フィルタ部材
６０　　　　　　　巻回装置
９０　　　　　　　ローラ群
９１　　　　　　　固定ローラ
９２　　　　　　　固定ローラ
９３　　　　　　　固定ローラ
９４　　　　　　　可動ローラ
９４１　　　　　　位置検出部
９５　　　　　　　張力調節ローラ
９５１　　　　　　ローラ本体
９５１ａ　　　　　ローラ本体
９５１ｂ　　　　　ローラ本体
９５２　　　　　　付勢部
１００　　　　　　制御部
１０１　　　　　　ＣＰＵ
１０２　　　　　　記憶部
２０１　　　　　　血液流入ポート
２０２　　　　　　熱媒体流入ポート
２０３　　　　　　熱媒体流出ポート
２０５　　　　　　パージポート
６００　　　　　　固定装置
６０１　　　　　　筒状コア回転手段
６０２　　　　　　ワインダ装置
６０３　　　　　　モータ
６０４　　　　　　モータシャフト
６０５　　　　　　コア取付部材
６０６　　　　　　本体部
６０７　　　　　　リニアレール
６０８　　　　　　リニアテーブル
６０９　　　　　　ボールネジシャフト
７０３　　　　　　モータ
７０４　　　　　　ボールナット部材
７０５　　　　　　吐出部
７０６　　　　　　本体部
７０７　　　　　　吐出部
Ｂ　　　　　　　　血液
Ｇ　　　　　　　　ガス
Ｈ　　　　　　　　熱媒体
Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６　ステップ
Ｔ　　　　　　　　張力
Ｔｍａｘ　　　　　上限値
Ｔｍｉｎ　　　　　下限値
Ｕ　　　　　　　　補正量
Ｖａ　　　　　　　回転速度
Ｖａ１　　　　　　速度
Ｖｂ　　　　　　　回転速度
Ｖｂ１　　　　　　速度
ｔ、ｔ１、ｔ２　　経過時間
ｖ　　　　　　　　巻き取り速度
φＤ１ｍａｘ　　　最大外径
φＤ２ｍａｘ　　　最大外径
φｄ１　　　　　　内径
φｄ２　　　　　　外径
φｄ３　　　　　　外径
Ｌ　　　　　　　　長さ
Ｌ１　　　　　　　長さ

Claims (6)

  1. 　人工肺に用いられ、流体が通過する中空部を有する中空糸膜を巻き取って円筒状の中空糸膜束を製造する製造方法であって、
    　前記中空糸膜を繰り出す繰り出し工程と、
    　前記繰り出し工程によって繰り出された前記中空糸膜を巻取る巻き取り工程と、
    　前記中空糸膜の巻き取り時の張力を調節する張力調節工程とを有することを特徴とする中空糸膜束の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の中空糸膜束の製造方法において、
    　前記張力調節工程では、前記中空糸膜を巻き取る巻き取り部の回転速度と、前記中空糸膜を繰り出す繰り出し部の回転速度とを相対的に変化させることにより前記張力を調節する中空糸膜束の製造方法。
  3. 　請求項２に記載の中空糸膜束の製造方法において、
    　前記張力調節工程では、前記巻き取り部の回転速度と、前記中空糸膜の巻き取りを開始してからの経過時間との関係を予め検出して得られた検量線に基づいて、前記巻き取り部の回転速度と、前記繰り出し部の回転速度とを相対的に変化させる中空糸膜束の製造方法。
  4. 　請求項２または３に記載の中空糸膜束の製造方法において、
    　前記張力調節工程では、前記張力を検出しつつ、その検出結果に基づいて、前記巻取り部の回転速度と、前記繰り出し部の回転速度とを随時相対的に変化させる中空糸膜束の製造方法。
  5. 　請求項２ないし４のいずれか１項に記載の中空糸膜束の製造方法において、
    　前記張力調節工程では、前記巻き取り部の回転速度を一定とし、前記繰り出し部の回転速度を変化させる中空糸膜束の製造方法。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項に記載の中空糸膜束の製造方法において、
    　前記張力調節工程では、前記張力の大小関係に応じて、前記中空糸膜を、その長手方向と交わる方向に移動させることにより前記張力を調節する中空糸膜束の製造方法。
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