[发明专利]用于在两种流体之间进行传质的中空纤维膜设备、其制造方法以及用于其的卷绕物和芯体组件

说明书

本发明涉及一种用于在两种流体之间进行传质的设备的制造方法，其中，将至少一个中空纤维垫(9)卷绕到至少在部分区域中空的芯体组件(1、1a、1b、2)上并且将形成的卷绕物插入壳体(10)中，然后将包括壳体(10)和卷绕物的装置在相对置的各轴向端部上用密封胶在中空纤维端部和壳体(10)之间的区域中密封、尤其是封装，所述芯体组件(1、2)通过至少两个轴向相邻地依次设置的芯体部件(1、1a、1b、2)构成，其中至少一个芯体部件(1、1a、1b)构造成中空的，并且这些芯体部件(1、1a、1b、2)借助至少一个辅助元件(7)至少在密封过程期间、优选也在卷绕的期间保持在预定的相对轴向位置中、尤其是隔开距离地被保持，并且在密封之后和移除所述至少一个辅助元件(7)之后至少轴向端侧的芯体部件(1、1a、2)通过密封胶被彼此固定保持在其相对位置中。本发明还涉及卷绕物、芯体组件和芯体系统。

技术领域

本发明涉及一种用于在两种流体之间、如血液和交换介质之间进行传质的设备的制造方法，其中将至少一个中空纤维垫卷绕到至少在部分区域中空的芯体组件上并且将形成的卷绕物插入壳体中，然后将包括壳体和卷绕物的装置在相对置的各轴向端部上用密封胶在中空纤维端部和壳体之间的区域中密封、尤其是封装。

本发明还涉及一种用于在两种流体之间、如血液和交换介质之间进行传质的设备，包括壳体和设置在其中的卷绕物，该卷绕物包括至少在部分区域中空的芯体组件和至少一个卷绕在芯体组件上的中空纤维垫。

本发明还涉及一种为制造这种设备所形成的卷绕物以及用于形成卷绕物或设备的芯体组件或具有芯体组件的芯体系统。

背景技术

所述类型的设备以及同类型的制造方法在现有技术中是已知的。

中空纤维垫的中空纤维是物质可渗透的并且因此允许通过可渗透壁在两种流体之间交换物质。常见应用是所谓的氧合器(Oxygenatoren)，用于增加血液中的氧气并减少二氧化碳。在透析中也使用这种设备。

因此在这种应用中血液构成两种流体之一。另一种流体在氧合器应用中例如可以是载氧气体，其中O₂的分压比待处理血液中大，CO₂的分压比待处理血液中小。

在其它应用中例如可在半导体生产中用于超纯水脱气。也可用于从水状流中提取己醇液体，例如以辛醇作为萃取剂。通常可想到使用膜接触器的所有应用。

本发明可用于两种液态流体或两种气态流体并且可用于一种液态和一种气态流体。

一种已知结构规定，一个或多个中空纤维垫——其中物质可渗透的中空纤维例如通过经线彼此间隔开地固定——被卷绕到芯体组件上，该芯体组件是在部分区域中空的，以允许两种流体之一、如血液通过中空区域流入设备的壳体中。

所形成的卷绕物——其在本发明意义中包括芯体组件和包围芯体组件的所述至少一个中空纤维垫——被插入通常具有中空圆柱形状的壳体中并且随后被封装。

本领域技术人员将“封装”理解为中空纤维端部与壳体之间的区域的密封，从而尤其是在密封之后在壳体和中空纤维外表面之间产生可被两种流体之一、尤其是待处理流体、如血液穿流的腔室并且至少在部分区域中空的芯体组件形成腔室的流入或流出通道。此外，纤维端部应在轴向端面上保持敞开，因此纤维被交换介质、优选为气态交换介质穿流。从而中空纤维内部形成交换介质在其中流动的区域，在中空纤维外表面和壳体内表面之间形成腔室，待处理流体、如血液可在该腔室中流动。

流体入口(或流体出口)由芯体组件中的中空区域形成，该中空区域形成尤其是中心的通道，该通道在轴向端侧敞开。在现有技术中通道组件是一件式元件，朝向一个轴向端侧敞开的通道终止于芯体组件的相对置轴向端侧的前方并且在该端部之前沿径向方向分支到所形成的腔室中。流体出口(或流体入口)可设置在壳体壁中。