JPH0223213B2 - - Google Patents

Description

技術分野 本発明は半透膜を介して２つの流体相互間の物
質を拡散するための装置に関し、特に、半透膜が
スペーサ板により互いに分離された層体として配
列され、スペーサ板が各半透膜の片側に導かれる
第１流体及び各半透膜の反対側に導かれる第２流
体のためのそれぞれの入口及び出口にそれぞれ接
続された貫通孔を備えている拡散装置に関する。

本発明の装置は血液の浄化に、すなわち、いわ
ゆる人工腎臓として、使用できるが、本発明の装
置がその他の目的に使用できることは言うまでも
ない。例えば、本発明の装置は血液の酸素処理に
使用できる。この場合、第１流体を血液とし、第
２流体を酸素または酸素混合物にすればよい。ま
た、本発明の装置は一方のガスから他方のガスへ
物質を転送するためにも使用できる。したがつ
て、本明細書で用いる「流体」なる用語は液体の
みでなくガスをも意味するものとする。

背景技術 この種の装置はそれ自体既に知られており、た
とえばスウエーデン特許第218441号、第301029
号、第325370号、第314167号、第342144号、第
355293号、第365119号、第393534号および第
407900号各明細書に記載されているが、これら全
ての既知の装置はスペーサ板と、スペーサ板間に
対をなして配列された膜とから成る積層体を備え
ているにすぎない。

本発明の開示 本発明の装置は、少くとも１方の流体のための
入口（および出口）が積層体に交わる貫通孔によ
り形成されたダクト１２へ装置側方から接続され
ることを特徴としている。このような構成のた
め、全体において積層体クランプ用のクランプ素
子を多数含んでいる積層体を従来の設計の場合よ
りも低く（薄く）作ることができるという優れた
利点を与える。

膜はスペーサ板間に対をなして配列することが
好ましい。かくすることで、板と接触することな
く各対の膜間を通るように血液を導くことが可能
になる。しかし、単一の膜を互いに隣接したスペ
ーサ板間に配列させた設計としてもよい。

スペーサ板と、これらスペーサ板間の膜とから
成る積層体は頂板と底板との間に適当に配列さ
れ、頂板と底板とは従来どおりに形成された第２
の流体のための入口と出口を含むことができる。
これらの入口と出口とが余り空間（高さ）を必要
としないものであれば、頂板と底板は、より多く
の空間を必要とする入口と出口を含む場合よりも
薄く作ることができる。

スペーサ板と板相互間の膜とから成る積層体は
テーパ状に（先細に）なつた両端を有する細長い
形状とすることができる。このような構成におい
ては、装置側方から前述のダクトへ接続された入
口および出口は装置の元々の最大横幅及び最大縦
幅の範囲内に完全に納まる接続用ニツプルにより
形成するとよい。したがつてこの接続用ニツプル
は余分の空間を必要とせず、しかも十分に保護さ
れる。

本発明の好ましい実施例においては、頂板と最
も近いスペーサ板との間に中間板が配列されてい
る。この中間の板はアングルニツプルを有し、こ
のニツプルはアングルダクトを含み、このダクト
の一端が入口または出口に接続され、また他端
は、前述の貫通孔により形成されて積層体に交わ
るダクトに接続するとよい。このようにして少数
のシールを備えた装置が得られる。中間板をこれ
らの中間板に面した側のスペーサ板と実質上同じ
パターンで構成すれば、さらに他の利点が得られ
る。即ち、このようなパターンを２つの中間の板
に与えることにより、１つのスペーサ板を節約す
ることが可能となり、その結果装置全体の厚さを
更に薄くすることができる。

前述のアングルニツプルが中間板の内側にこの
ニツプルを直接接続する側方ダクトを有していれ
ば簡単な密封状態が得られる。

スペーサ板とこれらスペーサ板間の膜とから成
る積層体は、できれば、頂板と底板とに設けたみ
ぞに配置されるクランプレールにより頂板と底板
との間に掴持されることが好ましい。これらのク
ランプレールの少くとも１つは前述の貫通孔によ
り形成されたダクトに接続用ニツプルを接続する
ための孔を適当に具備する。これらの接続用ニツ
プルは頂板や底板やクランプレールに機械的に固
定されるとともに、スペーサ板に対して液密状態
で前述貫通孔から成るダクトに接続する。

装置の対向両横側に配列された２つのクランプ
レールを使用した場合、クランプレールの１つに
２つの接続用ニツプルを適当に配置し、他方のク
ランプレールは接続用ニツプルを１つも備えな
い。その結果、これらの接続用ニツプルは実質上
同一側に位置し、実際の使用上極めて便利とな
る。

以下、本発明の好ましい一実施例を示した添付
図面について、本発明を詳細に説明する。

発明を実施するための最良の形態 一例として示す本発明の好ましい実施例は、い
わゆる人工腎臓として、すなわち透析に使用する
ものである。したがつて、以下、このような処置
に関して本発明を説明する。

第３図および第４図からきわめて明らかである
が、図示の装置はスペーサ板１と、スペーサ板間
に対をなして配列された膜２とから成る積層体を
有する。この積層体は底板３と頂板４との間に配
列されている。頂板の内側には下方の中間板５と
上方の中間板６とが位置決めされている。

底板３及び頂板４はクランプレール７によりこ
れらの板間に積層体を挟持した状態でクランプさ
れる。透析液は１方のクランプレール７に設けた
孔内へ嵌込まれた同型の接続用ニツプルから成る
入口（及び出口）８を介して供給され且つ抜取ら
れる。同様に、血液のための実質上同型の入口９
と出口が頂板と底板とに配備されている。第１図
に図示した接続装置（第１図左端に示す）が血液
のための入口９を構成している場合は、対応する
同型の出口（図示していない）は底板３の反対側
の端部（第１図の右端）に設ける。

全体としてこの装置はテーパ状（先細状）の両
端部を有する細長い形状を有している。このよう
な構成により利点はスウエーデン特許第393534号
および第407900号各明細書に詳細に開示されてい
る。上記スウエーデン特許明細書記載の装置の詳
細部分はまた本発明の装置に関連して同様に用い
ることができる。

透析液のための接続用ニツプルから成る入口８
は、第３図では下方の中間板５の角度をなしたニ
ツプル（アングルニツプル）１０に接続された状
態で拡大図示してある。このアングルニツプルは
アングルダクト１１を含んでいる。このアングル
ダクト１１はスペーサ板１に設けた孔１３により
形成されたダクト１２に一方の端部で接続され且
つスペーサ板１と膜２とから成る積層体を貫通し
て横断方向に延びている。透析液は孔１３から、
スペーサ板の片側のダクト１４を通り、スペーサ
板に設けられている貫通孔１５を通り、スペーサ
板の反対側のダクト１６を通つて流れる。透析液
は、次いで貫通孔１７を通り最終的にスペーサ板
の作用表面上のダクト１８へ分配される。

符号８ａはアングルニツプル１０と、別な方法
で底板３内に機械的に取付けられた接続用ニツプ
ルから成る入口８との間のシールを示している。

図示の例において、下方の中間板５の上面と、
上方の中間板６の下面とはスペーサ板のパターン
に実質上対応したパターンを有している。透析液
を下方の中間板５の上面即ち内側に導くため、ア
ングルダクト１１を中間板５の内側のダクト系２
７に直接接続する特殊な側方ダクト１９が存在し
ている。

積層体を貫通しているダクト１２はアングルニ
ツプル１０と反対側の端部で閉鎖用プラグ２１に
より締切られている。

第４図には血液用の出口または入口９を拡大し
て示す。この場合、血液は、スペーサ板１に設け
られた孔２３と略示した血液ボタン２４とにより
形成されているダクト２２を通して分配される。
対をなして配列された膜間に配置された血液ボタ
ンは、たとえばスウエーデン特許第355293号明細
書に記載されている設計のものであつてよい。ダ
クト２２は底部において、プラグ２５により締切
られている。かくして、第６図からわかるよう
に、血液はダクト２０に沿つて膜２間に導かれ、
次でＶ形状のダクト系２８により作用表面に分配
される。

第５図ないし第１１図に、下方の中間板５を詳
示する。上方の中間板６は下方の中間板５に対応
しているので、詳細に図示しない。スペーサ板は
図示の中間板５の上面に実質上したがつて、すな
わち主として第６図および第１１図にしたがつて
設計すればよい。したがつて、ここでは、詳細に
説明しない。

アングルダクト１１と側方ダクト１９とを有す
るアングルニツプル１０は第７図および第８図に
明示する。これらの図から明らかであるが、アン
グルダクト１１は内部仕切り２６により２つのダ
クトに部分的に分割されている。側方ダクト１９
はダクト系２７で終端しているが、ダクト系２７
はアングルダクト１１の一方の端部を取囲んでい
る（第６図）。ダクト系２７からの透析液はＶ形
状のダクト系２８に流入し、このダクト系２８か
ら中間板５の上表面の作用表面内のダクト１８に
流入する。同様に、透析液は実質上同様に設計さ
れたスペーサ板１内の対応したダクト１８に流入
する。

第５図には下方から見た下方中間板５が図示さ
れている。この図の左側にアングルニツプル１０
と接続装置から成る血液用の入口９が位置する。
血液用の入口９は上方から見た第４図の入口９に
対応している。

第５図の右側には、ダクト１２，２２のための
ダクト端部閉鎖体１０′，９′が位置する。ダクト
端部閉鎖体１０′には貫通開口２９，３０および
３１が設けられている（第３図をも参照）。ダク
ト端部閉鎖体９′は長円形の孔３２を含み、この
孔３２はプラグ２５に関連して第４図にも示す。

孔３２はまた第１０図にも示され、この図にお
いては貫通孔２９，３０および３１も示す。

全体を符号３３で示す密封用ビードは、血液と
透析液との混合を防止するため、対をなして配列
された膜を相互に押圧して液密状態を保持する。
それと同時にこれらの密封用ビードは本装置を外
部に対して密封する。

添付図面に示したその他の詳細は当業者にはお
のずから明らかであるが、本発明に関して余り重
要ではないので、詳細な説明は省略する。

本発明は前述の実施例に制限されず、本発明の
範囲を逸脱することなく各種の変形ならびに変更
が可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を上方から見た平面図、
第２図は第１図の装置を側面から見た側面図、第
３図は第１図の―線に沿つた断面図、第４図
は第１図の―線に沿つた断面図、第５図は本
発明の装置内に含くまれた中間板の下方から見た
平面図、第６図は第５図の中間板の上方から見た
平面図、第７図は第５図の―に沿つた断面
図、第８図は第５図の―線に沿つた断面図、
第９図は第５図の―に沿つた断面図、第１０
図は第５図の―線に沿つた断面図、第１１図
は第６図の円形区域の拡大図である。

１…スペーサ板、２…半透膜、３…底板、４…
頂板、１１，１２…ダクト、１３，２３…貫通
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの流体相互間で物質を拡散するための装
   置であつて、各流体のための入口及び出口に接続
   した貫通孔１３，２３を有するスペーサ板１によ
   り相互分離されて該スペーサ板と共に積層体を構
   成する半透膜２を備え、前記２つの流体のうちの
   一方の流体が前記半透膜の片側に導かれ、他方の
   流体が前記半透膜の反対側に導かれ、前記スペー
   サ板１と前記半透膜２とから成る前記積層体が頂
   板４と底板３との間に配置され、少なくとも一方
   の前記流体のための前記入口及び出口が、閉じた
   ダクト１１を介して、前記貫通孔１３により構成
   され前記積層体と交差するダクト１２に連通し、
   前記スペーサ板１と前記半透膜２とから成る前記
   積層体がテーパ状の両端を有する細長い形状を呈
   している前記拡散装置において、 前記の少なくとも一方の前記流体のための前記
   入口及び出口が、前記閉じたダクト１１と、該拡
   散装置の縦幅寸法及び横幅寸法の範囲内に納まつ
   た接続用ニツプルとを介して、前記積層体と交差
   する前記ダクト１２に連通しており、前記各閉じ
   たダクト１１がアングルダクトから成ることを特
   徴とする拡散装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記半透膜２が前記スペーサ板１間に対をなして
   配列されていることを特徴とする装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置で、前記頂
   板４とこの頂板に最も近い前記スペーサ板１との
   間および（あるいは）前記底板３とこの底板に最
   も近い前記スペーサ板１との間に配列された中間
   板５および／あるいは６を有する装置において、
   アングルダクト１１を含んだこの中間板５およ
   び／あるいは６上に配列されたアングルニツプ１
   ０を備え、上記アングルダクト１１の一方の端部
   が前記入口または出口８に接続されており、上記
   ダクトの他方の端部が、前記貫通孔１３により構
   成され前記積層体と交差する前記ダクト１２に接
   続されていることを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載において、前記中
   間板５および／あるいは６が、少なくとも１つの
   前記半透膜２により該中間板から離間し該中間板
   に対面した前記スペーサ板１と実質上同じパター
   ンで構成されていることを特徴とする装置。 ５ 特許請求の範囲第３項又は第４項のいずれか
   に記載されている装置において、前記アングルダ
   クト１１がこのアングルダクト１１を前記中間板
   ５および／あるいは６の内側に直接接続する側方
   ダクト１９を有することを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
   れかの１つの項に記載されている装置で、前記ス
   ペーサ板１と前記半透膜２とから成る前記積層体
   が前記頂板４と前記底板３とに設けられているみ
   ぞ間に配列されたクランプレール７により該頂板
   ４と底板３との間に掴持されるように構成された
   装置において、これらのクランプレール７の少な
   くとも１つには、前記貫通孔１３により形成され
   た前記ダクト１２に前記接続用ニツプルを接続す
   るための孔が設けられていることを特徴とする装
   置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、
   前記接続用ニツプルが前記頂板４と前記底板３お
   よび／あるいは前記クランプレール７に機械的に
   取付けられており、また前記接続用ニツプルが前
   記貫通孔１３により前記スペーサ板１内に形成さ
   れた前記ダクト１２に接続するため該スペーサ板
   １に対し液密に構成されていることを特徴とする
   装置。 ８ 特許請求の範囲第６項または第７項に記載さ
   れた装置で、２本のクランプレール７を含んだ装
   置において、一方のクランプレールが２つの前記
   接続用ニツプルのための孔を含み、また他方のク
   ランプレールはこの種の孔を全く含まず、前記接
   続用ニツプルの接続を実質上同一側で行なうよう
   にしたことを特徴とする装置。