JPH0737700Y2 - 中空糸型液体処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、中空糸型人工腎臓、中空糸型人工肺等の中空
糸型液体処理装置に関する。

［従来の技術］ 中空糸型液体処理装置は、例えば特公昭63-52522号公報
に記載の如く、ケーシング内に多数の中空糸が装填さ
れ、該中空糸束の端部が該ケーシングの端部に充填固化
される合成高分子材料の隔壁部材により支持されて各中
空糸の開口部が該隔壁部材の外端面に開口される。そし
て、各中空糸の開口部全体を包囲するヘッダーが該ケー
シングの端部に被着され、該ヘッダーには各中空糸の開
口部に連通する第１液（例えば血液）用ポートが設けら
れ、該ケーシングには該中空糸束の周囲に臨む第２液
（例えば透析液）用ポートが設けられる。

尚、上記中空糸型液体処理装置において、ケーシング内
に隔壁部材を設けることにて中空糸束を支持する作業
は、ケーシングの長さより長い多数の中空糸を用意し、
該中空糸束をケーシング内に位置せしめる。そして、ケ
ーシングに設けられている第２液用ポートから合成高分
子材料（ポッティング材）をケーシング内に流し込んだ
後、ケーシングの中心軸を回転半径上に置く状態で該ケ
ーシングを回転せしめ、上記ポッティング材を遠心力作
用下でケーシングの軸方向の外方側端部の隔壁形成部位
に集中せしめ、所定時間経過後の固化によって隔壁を形
成する。尚、隔壁は、そのポッティング材固化後に、そ
の外端部を鋭利な刃物でスライスして、中空糸の開口端
を表面に露出させる。

［考案が解決しようとする課題］ 然しながら、従来技術では、中空糸束の端部を隔壁部材
の充填固化にて支持するに際し、ポッティング材の固化
過程で該中空糸束を確実に保持する手段がないので、該
中空糸束がポッティング材の流動等とともに移動して見
られる結果、下記、の問題点がある。

隔壁部材の外端面に開口する各中空糸の開口部のうち
の一部のものが、ヘッダーによる包囲領域外に開口する
等、第１液に対する中空糸束の流路整備に困難がある。
このことは、全ての中空糸を液体処理の供するのに困難
があることを意味する。

ケーシングの第２液用ポートを含む横断面に位置する
中空糸束の外径に乱れを生ずる等、第２液に対する中空
糸束の流路整備に困難がある。このことは、上記横断面
内で、ケーシング内周部と中空糸束外周部との間に均一
な第２液用環状流路を形成することを困難にし、第２液
用ポートとケーシング内空間との間に第２液の偏流を生
じ易く、中空糸束の全域を有効な液体処理に供するのに
困難があることを意味する。

本考案は、中空糸束の端部を隔壁部材の充填固化にて支
持するに際し、中空糸束を乱れなく支持し、液体処理性
能の良好な中空糸型液体処理装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本考案は、ケーシング内に多数の中空
糸が装填され、該中空糸束の端部が該ケーシングの端部
の隔壁部材により支持されて各中空糸の開口部が該隔壁
部材の外端面に開口され、各中空糸の開口部全体を包囲
するヘッダーが該ケーシングの端部に被着され、該ヘッ
ダーには各中空糸の開口部に連通する第１液用ポートが
設けられ、該ケーシングには該中空糸束の周囲に臨む第
２液用ポートが設けられる中空糸型液体処理装置におい
て、該ケーシングには該中空糸束の外周部を保持する中
空糸束保持具が設けられ、該中空糸束保持具は第１保持
部と第２保持部とを備え、該第１保持部は該隔壁部材に
支持される該中空糸束の端部の外周部を保持し、該第２
保持部は該ケーシングの該第２液用ポートを含む横断面
に位置する該中空糸束の外周部を保持して該ケーシング
内に配設され、該ケーシング内周部との間に第２液用環
状流路を形成し、かつ該環状流路を各中空糸の外面に連
通する連通路を該中空糸束の外周まわり複数位置に備え
るようにしたものである。

請求項２に記載の本考案は、前記中空糸束保持具は、前
記ケーシング内に配設される整流部を備え、該整流部は
前記第２保持部における前記連通路形成部分の隔壁部材
の反対側部分から延出されて該ケーシング内周部に当接
し、前記環状流路の隔壁部材の反対側領域と、該ケーシ
ング内の該中空糸束装填領域との間に仕切壁を形成する
ようにしたものである。

［作用］ 請求項１に記載の本考案によれば、下記〜の作用効
果がある。

中空糸束の端部を隔壁部材の充填固化にて支持するに
際し、該隔壁部材の固化過程で該中空糸束を中空糸束保
持具にて確実に保持することとなり、該中空糸束が該隔
壁部材の流動等とともに移動して乱れることがない。

隔壁部材に支持される中空糸束の端部の外周部が第１
保持部により確実に保持される結果、隔壁部材の外端面
に開口する各中空糸の開口部の全てを、ヘッダーによる
包囲領域内に確実かつ整然と開口せしめ、第１液に対す
る中空糸束の流路整備が容易である。従って、全ての中
空糸を確実に液体処理に供することができる。

ケーシングの第２液用ポートを含む横断面に位置する
中空糸束の外周部が第２保持部により確実に保持される
結果、第２液に対する中空糸束の流路整備が容易であ
る。従って、上記横断面内で、ケーシング内周部と中空
糸束外周部との間に均一な第２液用環状流路を確実に形
成し、第２液用ポートとケーシング内空間との間に第２
液の偏流を生じさせることなく、中空糸束の全域にて有
効な液体処理を実行できる。

請求項２に記載の本考案によれば、下記の作用効果が
ある。

中空糸束保持具は、上述の第１保持部と第２保持部に
よって、中空糸束を保持すると同時に、その整流部によ
って、環状流路の隔壁部材の反対側領域と、ケーシング
内の中空糸束装填領域との間に仕切壁を形成できる。こ
れにより、第２液は、環状流路のうちの第２液用ポート
近傍領域のみと、ケーシング内の中空糸束装填領域との
間でショートカットして流通することがなく、必ず環状
流路の全周領域、及びこの全周領域の臨む第２保持部の
連通路を介して流通する。従って、第２液用ポートとケ
ーシング内空間との間で、第２液はより確実に偏流を生
ずることなく、中空糸束の全域にてより有効な液体処理
を実行できる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例に係る人工腎臓を示す断面
図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は中空糸
束保持具を示す斜視図である。

人工腎臓10は、円筒状のケーシング11内に多数の中空糸
12を装填され、中空糸束13の両端部をケーシング11の両
端部にて充填固化される合成高分子材料の隔壁部材14、
15により支持する。

各中空糸12の開口部は隔壁部材14、15の外端面に開口さ
れ、各中空糸12の開口部全体を包囲するヘッダー16、17
がケーシング11の両端部に接着又は螺着等にて被着され
る。尚、18、19はＯリング等のシール部材である。

ヘッダー16には各中空糸12の開口部に連通する血液流入
ポート21が設けられ、ヘッダー17には各中空糸12の開口
部に連通する血液流入ポート22が設けられる。又、ケー
シング11には隔壁部材15寄りに位置する中空糸束13の周
囲に臨む透析液流入ポート23が設けられるとともに、隔
壁部材14寄りに位置する中空糸束13の周囲に臨む透析液
流出ポート24が設けられる。

即ち、人工腎臓10にあっては、血液流入ポート21から流
入して血液流出ポート22から流出する血液の図において
下向流と、透析液流入ポート23から流入して透析液流出
ポート24から流出する透析液の図において上向流とを、
多数の中空糸12の半透膜を介して互いに物質移動せしめ
る。

尚、人工腎臓10において、ケーシング11、ヘッダー16、
17は例えばポリプロピレン、ポリカーボネート等の硬質
合成樹脂材料等にて構成される。

又、隔壁部材14、15は、例えばポリウレタン、シリコー
ン等の合成樹脂材料等にて構成される。

又、中空糸12は、例えば、人工腎臓の場合は再生セルロ
ース、人工肺の場合はポリプロピレン等から構成され、
内径約200μ、肉厚９〜15μの半透膜を形成する。中空
糸束13は、例えば500〜15,000本の中空糸12の集合体で
ある。

然して、人工腎臓10にあっては、ケーシング11の両端部
側内面に中空糸束保持具30を設けてある。各中空糸束保
持具30は、第２図、第３図に示す如く、例えばポリカー
ボネイト、AS樹脂、BS樹脂等の合成樹脂材料等にて形成
されるとともに、略円環状をなし、第１保持部31、第２
保持部32、整流部33、接合部34を備えて構成される。各
中空糸束保持具30は、接合部34をケーシング11の内面に
例えば接着固定される。

第１保持部31は、各隔壁部材14、15に支持される中空糸
束13の端部の外周部を保持して該隔壁部材14、15内に埋
設される。

第２保持部33は、ケーシング11の各透析液ポート23、24
を含む横断面に位置する中空糸束13の外周部を保持して
ケーシング11内に配設され、ケーシング11の内周部との
間に環状流路35、36を形成する。更に、第２保持部32
は、環状流路35、36を各中空糸12の外面に連通する細長
孔状連通路37を中空糸束13の外周まわりの複数位置に備
える。

整流部33は、第２保持部32における連通路37を形成する
部分の隔壁部材14、15の反対側部分からスカート状に延
出されて接合部34に至ることにて、ケーシング11内周部
に密接する。そして、整流部33は、環状流路35、36の隔
壁部材14、15の反対側領域と、ケーシング11内の中空糸
束13装填領域との間に仕切壁を形成する。

尚、上記中空糸束保持具30において、第１保持部31の自
由端は隔壁部材14、15の外端面（スライス面）との間に
例えば0.1〜20mmの間隔を介して該外端面には到達しな
い状態で、前述の如く隔壁部材14、15の内部に埋設され
る。但し、第１保持部31の自由端が隔壁部材14、15の外
端面に近接すればするほど、中空糸束13を保持する範囲
が長くなり、好適である。

又、上記中空糸束保持具30においては、第２保持部32が
備える連通路37が第１保持部31の中間部にまで連続して
延び、隔壁部材14、15形成時における合成高分子材料
（ポッティング材）の流動性を向上する。

又、中空糸束保持具30においては、隔壁部材14、15形成
のためのポッティング材と接する第１保持部31の表面を
粗く、或いは該表面に溝を刻設する等により、第１保持
部31と隔壁部材14、15との固着強度を向上できる。

尚、上記人工腎臓10において、ケーシング11内に隔壁部
材14、15を設けることにて中空糸束13を支持する作業
は、ケーシング11の長さより長い多数の中空糸12を用意
し、該中空糸束13をケーシング11内の中空糸束保持具30
に保持して位置せしめる。そして、ケーシング11に設け
られている透析液ポート23、24からポッティング材をケ
ーシング11内に流し込んだ後、ケーシング11の中心軸を
回転半径上に置く状態で該ケーシング11を回転せしめ、
上記ポッティング材を遠心力作用下でケーシング11の軸
方向の外方側端部の隔壁形成部位に集中せしめ、所定時
間経過後の固化によって隔壁部材14、15を形成する。
尚、隔壁部材14、15は、そのポッティング材固化後に、
その外端部を鋭利な刃物でスライスして、中空糸11の開
口端を表面に露出させる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

中空糸束13の端部を隔壁部材14、15の充填固化にて
支持するに際し、ポッティング材の固化過程で該中空糸
束13を中空糸束保持具30にて確実に保持することとな
り、該中空糸束13がポッティング材の流動等とともに移
動して乱れることがない。

隔壁部材14、15に支持される中空糸束13の端部の外
周部が第１保持部31により確実に保持される結果、隔壁
部材14、15の外端面に開口する各中空糸12の開口部の全
てを、ヘッダー16、17による包囲領域内に確実かつ整然
と開口せしめ、血液に対する中空糸束13の流路整備が容
易である。従って、全ての中空糸12を確実に液体処理に
供することができる。

ケーシング11の透析液ポート23、24を含む横断面に
位置する中空糸束13の外周部が第２保持部32により確実
に保持される結果、透析液に対する中空糸束13の流路整
備が容易である。従って、上記横断面内で、ケーシング
11内周部と中空糸束13外周部との間に均一な透析液用環
状流路35、36を確実に形成し、透析用ポート23、24とケ
ーシング11内空間との間に透析液の偏流を生じさせるこ
となく、中空糸束13の全域にて有効な液体処理を実行で
きる。

中空糸束保持具30は、上述の第１保持部31と第２保
持部32によって中空糸束13を保持すると同時に、その整
流部33によって、環状流路35、36の隔壁部材の反対側領
域と、ケーシング11内の中空糸束装填領域との間に仕切
壁を形成できる。これにより、透析液は、環状流路35、
36のうちの透析液用ポート近傍領域のみと、ケーシング
11内の中空糸束装填領域との間でショートカットして流
通することがなく、必ず環状流路35、36の全周領域、及
びその全周領域の臨む第２保持部32の連通路37を介して
流通する。従って、透析液用ポート23、24とケーシング
11内空間との間で、透析液はより確実に偏流を生ずるこ
となく、中空糸束13の全域にてより有効な液体処理を実
行できる。

尚、本考案の実施において、中空糸束保持具の第１保持
部と第２保持部は互いに別部材にて構成されていても良
い。

又、本考案の実施において、中空糸束保持具が第１保持
部と第２保持部の一体化構造にて構成される時、ケーシ
ング側に直接支持される部分は第１保持部と第２保持部
のいずれの側であっても良く、或いは両者の側をともに
支持されるものであっても良い。

［考案の効果］ 以上のように本考案によれば、中空糸束の端部を隔壁部
材の充填固化にて支持するに際し、中空糸束を乱れなく
支持し、液体処理性能の良好な中空糸型液体処理装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る人工腎臓を示す断面
図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は中空糸
束保持具を示す斜視図である。 10……人工腎臓、11……ケーシング、12……中空糸、13
……中空糸束、14、15……隔壁部材、16、17……ヘッダ
ー、21……血液流入ポート、22……血液流出ポート、23
……透析液流入ポート、24……透析液流出ポート、30…
…中空糸束保持具、31……第１保持部、32……第２保持
部、33……整流部、35、36……環状流路、37……連通
路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に多数の中空糸が装填され、
   該中空糸束の端部が該ケーシングの端部の隔壁部材によ
   り支持されて各中空糸の開口部が該隔壁部材の外端面に
   開口され、各中空糸の開口部全体を包囲するヘッダーが
   該ケーシングの端部に被着され、該ヘッダーには各中空
   糸の開口部に連通する第１液用ポートが設けられ、該ケ
   ーシングには該中空糸束の周囲に臨む第２液用ポートが
   設けられる中空糸型液体処理装置において、該ケーシン
   グには該中空糸束の外周部を保持する中空糸束保持具が
   設けられ、該中空糸束保持具は第１保持部と第２保持部
   とを備え、該第１保持部は該隔壁部材に支持される該中
   空糸束の端部の外周部を保持し、該第２保持部は該ケー
   シングの該第２液用ポートを含む横断面に位置する該中
   空糸束の外周部を保持して該ケーシング内に配設され、
   該ケーシング内周部との間に第２液用環状流路を形成
   し、かつ該環状流路を各中空糸の外面に連通する連通路
   を該中空糸束の外周まわり複数位置に備えることを特徴
   とする中空糸型液体処理装置。
2. 【請求項２】前記中空糸束保持具は、前記ケーシング内
   に配設される整流部を備え、該整流部は前記第２保持部
   における前記連通路形成部分の隔壁部材の反対側部分か
   ら延出されて該ケーシング内周部に当接し、前記環状流
   路の隔壁部材の反対側領域と、該ケーシング内の該中空
   糸束装填領域との間に仕切壁を形成する請求項１に記載
   の中空糸型液体処理装置。