JP2018058033A - 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中空糸膜モジュールのヘッダーと筒状容器とをシェアジョイントで超音波溶着しつつ、ポッティング部の外周部をヘッダーの内面に当接させる際のポッティング部の破損を抑制する。【解決手段】中空糸膜モジュール１は、中空糸膜束３が収容される筒状容器２と、筒状容器２の両端部に設けられ、流体の出入口を有するヘッダー５と、中空糸膜束３を筒状容器２の両端部で固定しているポッティング部４とを有する。ヘッダー５と筒状容器２は、ヘッダー５を筒状容器２に対し相対的に押し込みながら溶着するシェアジョイントによる第１の溶着部６０を有する。ポッティング部４は、その外周部がヘッダー５の段部４０に当接している。ヘッダー５の第１の溶着部６０には押し込み止め７１が形成されている。【選択図】図９

Description

本発明は、中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法に関する。

例えば血液透析、血液透析濾過、血液濾過及び血漿分離等の体外循環式の血液浄化処理や、腹水などの体腔液処理、製剤のウィルス除去処理等において、血液浄化器や成分分離器としての中空糸膜モジュールが用いられている。

上述の中空糸膜モジュールは、一般に、内部に中空糸膜束を収容し、側面に流体の出入口となる２つのポート（入口ポートと出口ポート）を有する筒状の筒状容器と、その筒状容器の両端に設けられ、流体の出入口を有するヘッダーと、中空糸膜束を筒状容器の両端部で固定しているポッティング部を有している。ヘッダーの流体の出入口は、各中空糸膜の内側領域に連通し、筒状容器の側面のポートは、各中空糸膜の外側領域に連通している。例えば中空糸膜モジュールを用いた血液透析では、血液を一方のヘッダーから流入させ、中空糸膜の内側領域を通過させ、他方のヘッダーから流出させるとともに、透析液を筒状容器の側面の一方のポートから流入させ、他方のポートから流出させて、血液中の不要物質を中空糸膜を通じて透析液側に分離している。

上述の中空糸膜モジュールの製造工程では、ヘッダーが筒状容器の端部に対しその筒状容器の端部の外側を覆うように嵌め込まれ、筒状容器の端部に対し超音波溶着により溶着されている（特許文献１参照）。

国際公開第２００３/１４６６６３号

ところで、ヘッダーと筒状容器の超音波溶着部の気密性を向上し、中空糸膜モジュールの耐圧強度を向上するため、ヘッダーを筒状容器に対し押し込みながら、シェアジョイントでヘッダーと筒状容器を超音波溶着することを考えている。シェアジョイントの超音波溶着では、ヘッダーと筒状容器を互いにせん断力が作用するように接触させて溶着する。

そして、さらに、例えばポッティング部の外周部の端面をヘッダーの内面に当接させて、ヘッダー内部の液体がヘッダーと筒状容器の間の超音波溶着部（嵌合部）を通じて外部に漏れることを抑制することを考えている。

しかし、この場合、ヘッダーを筒状容器に対し所望の距離押し込んで超音波溶着を終えたときに、ポッティング部の外周部の端面がヘッダーの内面に丁度当接するように超音波溶着を行う必要がある。しかしながら、ヘッダーや筒状容器には寸法誤差があるため、例えばヘッダーの内径が少し大きかったり、筒状容器の径が少し小さかったりした場合には、ヘッダーを押し込んでいく際の抵抗が小さくなり、ヘッダーを押し込み過ぎてポッティング部が強い力でヘッダーの内周面に当接し、ポッティング部が破損することも考えられる。

本願はかかる点に鑑みてなされたものであり、中空糸膜モジュールのヘッダーと筒状容器とをシェアジョイントで超音波溶着しつつ、ポッティング部の外周部をヘッダーの内面に当接させる際のポッティング部の破損を抑制することをその目的の一つとする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、ヘッダー又は筒状容器の少なくとも一方の超音波溶着部に押し込み止めを形成すること等により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の態様を含む。
（１）中空糸膜モジュールであって、中空糸膜束が収容される筒状容器と、前記筒状容器の両端部に設けられ、流体の出入口を有するヘッダーと、前記中空糸膜束を前記筒状容器の両端部で固定しているポッティング部と、を有し、前記ヘッダーと前記筒状容器は、前記ヘッダーを前記筒状容器に対し相対的に押し込みながら溶着するシェアジョイントによる超音波溶着部を有し、前記ポッティング部は、その外周部が前記ヘッダーの内面に当接しており、前記ヘッダー又は前記筒状容器の少なくとも一方の超音波溶着部には押し込み止めが形成されている、中空糸膜モジュール。
（２）前記超音波溶着部は、前記ヘッダー又は前記筒状容器の一方に形成された傾斜面に対し、前記ヘッダー又は前記筒状容器の他方に形成されたモジュール軸方向に突出する突出部を当接させながら、前記モジュール軸方向に押し込んで溶着した構造を有し、
前記押し込み止めは、前記突出部が押し込まれる方向の前記傾斜面の後端部に形成されている、（１）に記載の中空糸膜モジュール。
（３）前記押し込み止めは、モジュール軸に垂直の垂直面である、（２）に記載の中空糸膜モジュール。
（４）前記押し込み止めは、前記傾斜面の傾斜角よりも大きい傾斜角を有する他の傾斜面である、（２）に記載の中空糸膜モジュール。
（５）前記押し込み止めは、段部である、（２）に記載の中空糸膜モジュール。
（６）前記ヘッダーは、前記筒状容器側に突出するヘッダー突出部を有し、前記筒状容器は、前記ヘッダー側に突出する容器突出部を有し、少なくとも前記ヘッダー突出部の内周面と前記容器突出部の外周面が超音波溶着され、前記ヘッダー突出部の超音波溶着部に前記傾斜面と前記押し込み止めが形成されている、（２）〜（５）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
（７）中空糸膜束が収容される筒状容器と、前記筒状容器の両端部に設けられ、流体の出入口を有するヘッダーと、前記中空糸膜束を前記筒状容器の両端部で固定しているポッティング部と、を有する中空糸膜モジュールの製造方法であって、前記ヘッダーを前記筒状容器に対し相対的に押し込みながらシェアジョイントで超音波溶着し、前記ポッティング部の外周部を前記ヘッダーの内面に当接させる工程を有し、前記ヘッダー又は前記筒状容器の少なくとも一方には、前記工程の押し込みを止める押し込み止めが形成されている、中空糸膜モジュールの製造方法。
（８）前記超音波溶着では、前記ヘッダー又は前記筒状容器の一方に形成された傾斜面に対し、前記ヘッダー又は前記筒状容器の他方に形成されたモジュール軸方向に突出する突出部を当接させながら、前記モジュール軸方向に押し込んで溶着し、前記押し込み止めは、前記突出部が押し込まれる方向の前記傾斜面の後端部に形成される、（７）に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
（９）前記押し込み止めは、モジュール軸に垂直の垂直面である、（８）に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
（１０）前記押し込み止めは、前記傾斜面の傾斜角よりも大きい傾斜角を有する他の傾斜面である、（８）に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
（１１）前記押し込み止めは、段部である、（８）に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
（１２）前記ヘッダーは、前記筒状容器側に突出するヘッダー突出部を有し、前記筒状容器は、前記ヘッダー側に突出する容器突出部を有し、少なくとも前記ヘッダー突出部の内周面と前記容器突出部の外周面が超音波溶着され、前記ヘッダー突出部の超音波溶着部に前記傾斜面と前記押し込み止めが形成される、（８）〜（１１）のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。

本発明によれば、中空糸膜モジュールのヘッダーと筒状容器とをシェアジョイントで超音波溶着しつつ、ポッティング部の外周部をヘッダーの内面に当接させる際のポッティング部の破損を抑制できる。

中空糸膜モジュールの構成の一例を示す縦断面の模式図である。 ヘッダーと筒状容器の溶着部分の一例を示す拡大断面図である。 ヘッダーと筒状容器の第１の溶着部のＡ−Ａ断面図である。 ヘッダーと筒状容器の第２の溶着部と第３の溶着部のＢ−Ｂ断面図である。 ヘッダーと筒状容器の構成の概略を示す拡大断面図である。 ヘッダーの下面図である。 筒状容器の上面図である。 超音波溶着開始時のヘッダーと筒状容器の様子を示す拡大断面図である。 第１の溶着部の拡大断面図である。 超音波溶着時のヘッダーと筒状容器の様子を示す拡大断面図である。 押し込み止めが傾斜面である場合の第１の溶着部の拡大断面図である。 押し込み止めが段部である場合の第１の溶着部の拡大断面図である。 押し込み止めを採用した第２の溶着部と第３の溶着部の拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。

＜中空糸膜モジュールの構成＞
先ず、本実施の形態にかかる中空糸膜モジュールの構成について説明する。図１は、中空糸膜モジュール１の構成の一例を示す断面模式図である。

中空糸膜モジュール１は、筒状容器２と、中空糸膜束３と、ポッティング部４と、ヘッダー５などを備えている。

筒状容器２は、円筒状に形成され、長手方向（円筒の中心軸Ｐ方向）の両端部２ａが開口している。筒状容器２の内部には、中空糸膜束３が収容されている。筒状容器２の側面には、流体の出入口となる例えば２つのポート１０が形成されている。

中空糸膜束３は、多数本の中空糸膜をまとめた束であり、筒状容器２内に長手方向に沿って収容されている。中空糸膜束３は、分離膜として機能し、各中空糸膜の内側領域と外側領域との間で分離対象である流体の成分を分離できる。

ポッティング部４は、ポッティング樹脂により構成され、筒状容器２の両端部２ａの内側において中空糸膜束３の両端部３ａを包埋すると共に、中空糸膜束３を筒状容器２の両端部２ａに固定している。ポッティング部４は、外周部がポッティング樹脂のみによって構成された部分４ａとなり、その内側が、中空糸膜束３の中空糸膜同士の隙間にポッティング樹脂が入り込んだ部分４ｂとなる。ポッティング樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられるが、特にこれらに限定するものではない。

ヘッダー５は、筒状容器２の両端部２ａに設けられ、その両端部２ａの開口に蓋材として設けられている。ヘッダー５は、中心軸Ｐ上に設けられ流体の出入口となる管状のノズル部２０と、ノズル部２０から径方向に広がる板状の天面部２１と、天面部２１の外周縁から筒状容器２側に向けて突出するヘッダー突出部２２を有している。

ノズル部２０は、外部チューブを接続するためのネジ構造を有している。図１及び図２に示すように天面部２１は、中空糸膜束３の端部３ａ（ポッティング部４）に対面し、ノズル部２０から筒状容器２の端部２ａに向かって次第に径が大きくなる内面２１ａを有している。ヘッダー５の内面２１ａと中空糸膜束３の端部３ａ（ポッティング部４）との間には、ノズル部２０から流入する流体、或いはノズル部２０から流出する流体が通る空間２３が形成されている。

＜ヘッダー突出部＞
ヘッダー突出部２２は、中心軸Ｐを軸心とする円筒形状を有している。ヘッダー突出部２２は、例えば図２に示すように基部３０と先端部３１を天面部２１から筒状容器２側に向けてこの順で備えている。基部３０及び先端部３１は、互いに径方向の厚みが異なり、先端部３１の方が基部３０よりも厚みが薄い。

基部３０は、天面部２１から連続する部分である。天面部２１の内面２１ａの外周部には、中心軸Ｐに対し垂直の環状の平坦面（段部）４０が形成されている。この平坦面４０には、後述するポッティング部４の外周部の端面としての切断面４Ｓが当接されている。

先端部３１は、基部３０から連続する部分である。先端部３１の外周面３１ｂと基部３０の外周面３０ｂとの間には、中心軸Ｐに対し垂直の環状の平坦面４１が形成されている。

＜筒状容器（内側突出部／外側突出部）＞
筒状容器２の端部２ａは、いわゆる二股構造を有している。端部２ａは、ヘッダー５側に２重に円筒状に突出する容器突出部としての内側突出部５０と他の容器突出部としての外側突出部５１とを有している。内側突出部５０と外側突出部５１は、それぞれが中心軸Ｐを軸心とする円筒形状を有し、同心円状に配置されている。内側突出部５０は、外側突出部５１よりも長く、ヘッダー５側（中心軸Ｐ方向外側）に突出している。内側突出部５０の内周面５０ａは、筒状容器２の内周面の一部を構成している。

＜ヘッダーと筒状容器の接合構造＞
図２に示すようにヘッダー５と筒状容器２は、ヘッダー突出部２２が筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の間に挿入された状態で、例えば三箇所で超音波溶着されている。ヘッダー５と筒状容器２は、シェアジョイントによる３つの超音波溶着部６０、６１、６２を有している。

図２及び図３に示すように第１の溶着部６０は、筒状容器２の内側突出部５０の先端部付近の外周面５０ｂとヘッダー突出部２２の基部３０の内周面３０aとの間に中心軸Ｐ周りの環状に形成されている。図２及び図４に示すように第２の溶着部６１は、筒状容器２の内側突出部５０の根元付近の外周面５０ｂとヘッダー突出部２２の先端部３１の内周面３１aとの間に中心軸Ｐ周りの環状に形成されている。第３の溶着部６２は、筒状容器２の外側突出部５１の内周面５１aとヘッダー突出部２２の先端部３１の外周面３１ｂとの間に中心軸Ｐ周りの環状に形成されている。

第１の溶着部６０は、図２に示すようにヘッダー５の基部３０の内周面３０ａに形成された傾斜面７０に対し、筒状容器２の内側突出部５０を当接させながら、モジュール軸（中心軸Ｐ）方向に押し込んで溶着した構造を有している。傾斜面７０の押し込み方向の後端部には、押し込み止め７１が形成されている。押し込み止め７１は、例えばモジュール軸に垂直の垂直面となっている。押し込み止め７１は、中心軸Ｐ周りの環状に形成されている。筒状容器２の内側突出部５０の先端は、この押し込み止め７１に当接している。

第２の溶着部６１は、筒状容器２の内側突出部５０の外周面５０ｂに形成された傾斜面８０に対し、ヘッダー５の先端部３１の内周面３１ａを当接させながら、モジュール軸方向に押し込んで溶着した構造を有している。さらに、第３の溶着部６２は、筒状容器２の外側突出部５１の内周面５１ａに形成された傾斜面９０に対し、ヘッダー５の先端部３１の外周面３１ｂを当接させながら、モジュール軸方向に押し込んで溶着した構造を有している。溶着の具体的な方法については後述する。

＜ポッティング部の配置＞
図２に示すようにポッティング部４の端面には、ポッティング部の両端部を径方向に切断して形成された切断面４Ｓが形成されている。ポッティング部４は、筒状容器２の内側突出部５０よりも中心軸Ｐ方向の外側（ヘッダー５側）に突出している。ポッティング部４の切断面４Ｓは、ヘッダー５の内面２１ａの平坦面４０に対して、所定の圧力が付与された状態で当接している。

筒状容器２及びヘッダー５の原材料としては、特に限定されるものではなく各種の熱可塑性樹脂から選択される。例えば、結晶性樹脂ではエチレンとα―オレフィンとの共重合体や、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンといったポリエチレン系樹脂や、プロピレン単体の重合体、プロピレンとエチレンとの共重合体あるいはプロピレンとエチレンと他のα―オレフィンとの共重合体といった、ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。一方で非晶性樹脂では、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン‐ブタジエン共重合体（ＳＢＳ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体（ＡＢＳ）等の樹脂が挙げられ、これらは単体で用いられても良くあるいは混合物として利用しても良い。本実施形態における好適な樹脂は、上記の中でもポリプロピレン系樹脂であり、中でもプロピレンとエチレンのランダム共重合体が剛性と耐熱性の観点で好ましく、エチレン含量が１〜８質量％に調整されたプロピレンとエチレンのランダム共重合体がより好ましい。

＜中空糸膜モジュールの製造方法＞
ヘッダー５と筒状容器２がそれぞれ射出成形される。このとき図５に示すようにヘッダー５の第１の溶着部６０の超音波溶着予定部には、傾斜面７０と押し込み止め７１が形成される。例えば図５及び図６に示すように傾斜面７０と押し込み止め７１は、ヘッダー突出部２２の基部３０の内周面３０ａに環状に形成される。押し込み止め７１は、傾斜面７０の後端部としての最上部に形成される。押し込み止め７１は、中心軸Ｐに対する垂直面となっている。

筒状容器２の第２の溶着部６１の超音波溶着予定部には傾斜面８０が形成される。例えば図５及び図７に示すように傾斜面８０は、筒状容器２の内側突出部５０の外周面５０ｂに環状に形成される。第３の溶着部６２の超音波溶着予定部には傾斜面９０が形成される。傾斜面９０は、筒状容器２の外側突出部５１の内周面５１ａに環状に形成される。

次に、最終的に必要な長さよりも長い中空糸膜束３が用意され、筒状容器２内に収容される。次に図１及び図２に示したように筒状容器２内にポッティング部４が形成される。このポッティング部４は、中空糸膜束３の両端部３ａを包埋しつつ中空糸膜束３を筒状容器２の内周面５０ａに固定する。次に、ポッティング部４（中空糸膜束３の両端部３ａ）の不要部分が、中心軸Ｐに対し垂直の断面で切断されて切断面４Ｓが形成される。切断面４Ｓは、筒状容器２の内側突出部５０よりも外側に突出している。

次に、ヘッダー５が筒状容器２に超音波溶着される。例えば図８に示すようにヘッダー５のヘッダー突出部２２が筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の間に挿入され、超音波ホーン１１０がヘッダー５の天面部２１に上から押し当てられ、超音波ホーン１１０から超音波振動が付与された状態で、図９に示すようにヘッダー５が筒状容器２側に押し込まれる。

このとき、図８に示したように筒状容器２の内側突出部５０の外周面５０ｂの先端が、ヘッダー突出部２２の基部３０の内周面３０aの傾斜面７０に当たり、シェアジョイントによる超音波溶着が開始される。そして、筒状容器２の内側突出部５０が傾斜面７０に対し押し込まれながら、シェアジョイントによる超音波溶着が行われ、第１の溶着部６０が形成される。図１０（図９）に示すように内側突出部５０の先端が押し込み止め７１に当接すると、押し込みが止まり、超音波溶着が停止する。このとき、ポッティング部４の切断面４Ｓがヘッダー５の内面２１ａの平坦面４０に所定の圧力で当接している。なお、内側突出部５０の押し込みは、必ずしも押し込み止め７１により止められる必要はなく、ポッティング部４の切断面４Sが平坦面４０に当接して超音波溶着が停止すれば、内側突出部５０は押し込み止め７１に当接する前に停止してもよい。

第１の溶着部６０が形成されている間に、ヘッダー突出部２２の先端部３１の内周面３１a側が、内側突出部５０の外周面５０ｂの傾斜面８０に当たり、溶着しながら、シェアジョイントによる第２の溶着部６１を形成する。また、ヘッダー突出部２２の先端部３１の外周面３１ｂ側が、外側突出部５１の内周面５１aの傾斜面９０に当たり、溶着しながら、シェアジョイントによる第３の溶着部６２を形成する。

こうして、図１０に示したヘッダー５側と筒状容器２側の重なる部分Ａ、Ｂ、Ｃとその周囲に図２に示す溶着部６０〜６２が形成される。ヘッダー５と筒状容器２が三箇所で溶着され、図１に示す中空糸膜モジュール１が完成する。

本実施の形態によれば、ヘッダー５の第１の溶着部６０に押し込み止め７１が形成されているので、シェアジョイントの超音波溶着の際のヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みを所望の位置で止めることができる。これにより、ポッティング部４の切断面４Ｓがヘッダー５の平坦面４０に当接した位置で、ヘッダー５の押し込みを止めることができるので、ポッティング部４が強い力でヘッダー５の内面２１ａに当接して破損することを抑制できる。この結果、ヘッダー５と筒状容器２との間の超音波溶着と、ポッティング部４の外周部とヘッダー５の内面２１ａとの間の当接が適切に行われ、中空糸膜モジュール１の耐圧性が向上する。

押し込み止め７１は、内側突出部５０が押し込まれる方向の傾斜面７０の後端部に形成されているので、ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みを好適に止めることができる。

押し込み止め７１は、モジュール軸に垂直の垂直面であるので、ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みを確実かつ適切に止めることができる。

傾斜面７０と押し込み止め７１は、ヘッダー突出部２２の基部３０の内周面３０aに形成されているので、ヘッダー５と筒状容器２のはめ合い部分の最上流部の超音波溶着（第１の溶着部６０）が適正に行われ、中空糸膜モジュール１の耐圧性が向上する。

上記実施の形態において、押し込み止め７１は、例えば図１１に示すように傾斜面７０の傾斜角θ１よりも大きい傾斜角θ２を有する他の傾斜面であってもよい。ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みを衝撃なく適切に止めることができる。なお、傾斜面７０の傾斜角θ１は、例えば２０度〜７０度が好ましく、傾斜角θ２は、２５度〜８９度が好ましい。

また、押し込み止め７１は、図１２に示すように段部であってもよい。かかる場合、ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みを確実に止めることができる。

以上の実施の形態において、第２の溶着部６１や第３の溶着部６２においても押し込み止めを形成してもよい。例えば図１３に示すように内側突出部５０の外周面５０ｂの傾斜面８０の下端部に押し込み止め８１を形成してもよいし、外側突出部５１の内周面５１ａの傾斜面９０の下端部に押し込み止め９１を形成してもよい。かかる場合、第２の溶着部６１を形成する際に、ヘッダー突出部２２の先端部３１が押し込み止め８１に当接し、ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みが止められる。また、第３の溶着部６２が形成される際に、ヘッダー突出部２２の先端部３１が押し込み止め９１に当接し、ヘッダー５の筒状容器２に対する押し込みが止められる。なお、押し込み止めは、すべての溶着部６０〜６２に形成されていてもよいし、一部の溶着部に形成されていてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態において、超音波溶着部は上述のような所定の位置に三箇所形成されているが、溶着部の数や位置は任意に選択できる。また、上記溶着部や押し込み止めは環状に形成されていたが、中心軸Ｐ周りの一部にのみ形成されていてもよい。さらに、押し込み止めや傾斜面は、溶着部のヘッダー５側又は筒状容器２側のいずれかに形成されていればよい。また、押し込み止めや傾斜面は、溶着部のヘッダー５側及び筒状容器２側の両方に形成されていてもよい。また、以上の実施の形態において、ヘッダー５側を筒状容器２側に主体的に動かして押し込んでいたが、逆に筒状容器２側をヘッダー５側に動かして押し込んでもよい。

ヘッダー５のヘッダー突出部２２の構造や、筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の構造はこれに限られない。例えばヘッダー５のヘッダー突出部２２や、筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１は、中空糸膜モジュール１の全周に亘り環状に形成されていたが、中空糸膜モジュール１の周方向の複数個所に断続的に形成されていてもよし、一部にのみ形成されていてもよい。また、筒状容器２、ヘッダー５の全体構造もこれに限られない。中空糸膜モジュール１の用途は、血液などの液体処理に限られず、気体の処理であってもよい。

本発明は、中空糸膜モジュールのヘッダーと筒状容器とをシェアジョイントで超音波溶着しつつ、ポッティング部の外周部をヘッダーの内面に当接させる際のポッティング部の破損を抑制する際に有用である。

１ 中空糸膜モジュール
２ 筒状容器
３ 中空糸膜束
４ ポッティング部
４Ｓ 切断面
５ ヘッダー
２２ ヘッダー突出部
５０ 内側突出部
５１ 外側突出部
６０ 第１の溶着部
６１ 第２の溶着部
６２ 第３の溶着部
７０ 傾斜面
７１ 押し込み止め
８０ 傾斜面
９０ 傾斜面

Claims (12)

1. 中空糸膜モジュールであって、
   中空糸膜束が収容される筒状容器と、
   前記筒状容器の両端部に設けられ、流体の出入口を有するヘッダーと、
   前記中空糸膜束を前記筒状容器の両端部で固定しているポッティング部と、を有し、
   前記ヘッダーと前記筒状容器は、前記ヘッダーを前記筒状容器に対し相対的に押し込みながら溶着するシェアジョイントによる超音波溶着部を有し、
   前記ポッティング部は、その外周部が前記ヘッダーの内面に当接しており、
   前記ヘッダー又は前記筒状容器の少なくとも一方の超音波溶着部には押し込み止めが形成されている、中空糸膜モジュール。
2. 前記超音波溶着部は、前記ヘッダー又は前記筒状容器の一方に形成された傾斜面に対し、前記ヘッダー又は前記筒状容器の他方に形成されたモジュール軸方向に突出する突出部を当接させながら、前記モジュール軸方向に押し込んで溶着した構造を有し、
   前記押し込み止めは、前記突出部が押し込まれる方向の前記傾斜面の後端部に形成されている、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
3. 前記押し込み止めは、モジュール軸に垂直の垂直面である、請求項２に記載の中空糸膜モジュール。
4. 前記押し込み止めは、前記傾斜面の傾斜角よりも大きい傾斜角を有する他の傾斜面である、請求項２に記載の中空糸膜モジュール。
5. 前記押し込み止めは、段部である、請求項２に記載の中空糸膜モジュール。
6. 前記ヘッダーは、前記筒状容器側に突出するヘッダー突出部を有し、
   前記筒状容器は、前記ヘッダー側に突出する容器突出部を有し、
   少なくとも前記ヘッダー突出部の内周面と前記容器突出部の外周面が超音波溶着され、前記ヘッダー突出部の超音波溶着部に前記傾斜面と前記押し込み止めが形成されている、請求項２〜５のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
7. 中空糸膜束が収容される筒状容器と、
   前記筒状容器の両端部に設けられ、流体の出入口を有するヘッダーと、
   前記中空糸膜束を前記筒状容器の両端部で固定しているポッティング部と、を有する中空糸膜モジュールの製造方法であって、
   前記ヘッダーを前記筒状容器に対し相対的に押し込みながらシェアジョイントで超音波溶着し、前記ポッティング部の外周部を前記ヘッダーの内面に当接させる工程を有し、
   前記ヘッダー又は前記筒状容器の少なくとも一方には、前記工程の押し込みを止める押し込み止めが形成されている、中空糸膜モジュールの製造方法。
8. 前記超音波溶着では、前記ヘッダー又は前記筒状容器の一方に形成された傾斜面に対し、前記ヘッダー又は前記筒状容器の他方に形成されたモジュール軸方向に突出する突出部を当接させながら、前記モジュール軸方向に押し込んで溶着し、
   前記押し込み止めは、前記突出部が押し込まれる方向の前記傾斜面の後端部に形成される、請求項７に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
9. 前記押し込み止めは、モジュール軸に垂直の垂直面である、請求項８に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
10. 前記押し込み止めは、前記傾斜面の傾斜角よりも大きい傾斜角を有する他の傾斜面である、請求項８に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
11. 前記押し込み止めは、段部である、請求項８に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
12. 前記ヘッダーは、前記筒状容器側に突出するヘッダー突出部を有し、
    前記筒状容器は、前記ヘッダー側に突出する容器突出部を有し、
    少なくとも前記ヘッダー突出部の内周面と前記容器突出部の外周面が超音波溶着され、前記ヘッダー突出部の超音波溶着部に前記傾斜面と前記押し込み止めが形成される、請求項８〜１１のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。

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