JPS5942081Y2 - 積層型物質移動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は一方の流体から他の流体へ流体内の物質を移
動させるための積層型物質移動装置に関する。

この種の物質移動装置は人工肺あるいは人工腎臓装置等
として従来、多く使用されている。

たとえば、心臓手術等に利用される人工肺として従来か
ら使用されている気泡型のものがあるが、この型のもの
は血液成分の破壊、変性など生体に与える悪影響の吠き
く使用時間に限界があるなど問題があり、そのため、こ
れを改良するものとして模型人工肺も多く提案されてい
る。

しかし、従来の模型人工肺は気泡型人工肺に比べ、ガン
交換効率等の性能面において劣り、特に高血流量になる
と、その構造的欠陥により、いわゆるシャンテング（ｓ
ｈｕｎｔｉｎｇ）あるいはチャネリング（ｃｈａｎｎｅ
ｌｉｎｇ ）等が起り、性能低下あるいは圧力上昇など
の問題があった。

その他、従来の模型人工肺として、血液導入路等を拡散
用膜を貫通させて設ける構造のものも知られているが、
こ種構造のものは貫通部の膜の破損、もれなどの問題が
あった。

この考案は上記事情に鑑みてなされたものであって、流
体中の物質移動効率が良好で拡散膜、又は多孔膜の破損
、もれ等の３それもなく、また組立て等の簡単な積層型
物質移動装置を提供することにある。

すなわち、この考案は第１の流体中の物質を第２の流体
中へ移動させ、あるいは第２の流体中の物質を第１の流
体中へ移動させる装置において、それぞれ複数の第１の
流体通過層と第２の流体通過層とを拡散膜、又は多孔膜
を介して交互に順次積層させた積層体と、上記積層体を
収容し、さらに上記第１の流体通路層と導通する入口ポ
ートおよび出口ボートと、上記積層体の外面に設けられ
、上記第２の流体通過層と導通する入口ポートおよび出
口ポートとを有しそして、上記積層体の各層周辺間を気
密に保持するハウジングとを具備してなる積層型物質移
動装置であって、上記拡散膜又は多孔膜が長尺のものを
ジグザグ形状に折り返し、該折り返し辺と直交する両辺
部を気密にシールした状態に保持した構造のものであっ
て、上記拡散膜又は多孔膜を介して互いに分離された上
記第１および第２の流体通過層が上記拡散膜又は多孔膜
の各折りたたみ部間にその折９たたみ辺の長さより小さ
い長さの表面凹凸シートであって、上記折りたたみ辺に
平行する両側辺に流体を遮断する平滑板状部が形成され
たものを介在させることによって形成され、かつ、この
表面凹凸シートの各端部金山（上詠両側辺と交わる側辺
）と、拡散膜又は多孔膜の折りたたみ辺と直交し気密に
シールした状態に保持された両辺との間に上記各入口ポ
ート、出口ポートと連通し、かつ、表面凹凸シートの介
在しない流体通路空間を形成させたことを特徴とする積
層型物質移動装置である。

以下、この考案を人工肺に適用した場合について説明す
る。

第１図は、本考案に係る人工肺の要部分解斜視図であり
、第２図は、本考案に係る人工肺の一部切欠断面図であ
る。

本考案に係る人工肺は、第１図に示す半透膜３７をジグ
ザグ伏に３１〜５１回程度奇数回折りたたみ、その折り
たたみにより作られた半透膜３Ｉの片面側の空間（他面
側より１つ空間の多い側）を血液通過層とし、他面側空
間を酸素通過層とする。

半透膜３７は、拡赦膜筐たは多孔膜からなり多孔膜であ
れば、空孔率２０〜５０％Ｘ厚さ２５μのポリプロピレ
ン製の多孔性ガス交換膜が好ましい。

そして、各血液通過層には、半透膜３７の折りたたみ片
ａより短かい一辺すを有し、かつ、半透膜３７の折りた
た１れていない片Ｃとほぼ同じ長さの辺ｄを有する長方
形状の血液流通シート３３を該シートの辺ｄのそれぞれ
の外側に血液通路空間（以下、血液流路）を有するよう
に、１６〜２６枚程度挿入する。

また血液通過層は酸素通過層より半透膜３７により作ら
れる空間が１つ多いことから、半透膜３７の上下の空間
は血液通過層となっている。

ｌた、酸素通過層にも、半透膜３７の折りたたみ辺ａよ
り短かい辺すを有し、かつ、半透膜３７の折りたたまれ
ていない辺とほぼ同じ長さの辺ｄを有する長方形状の酸
素通過シート３８を辺ｄのそれぞれの外側に酸素通路空
間（以下、酸素通路）を有するように１５〜２５枚程度
（血液通過シートより一枚少ない）挿入する。

血液シート３３は第３図に示すごとくメツシュ部３１の
両側に板状体３２を設けたもので、血流通加シート３３
はメツシュ部３１の板状体３２が設けられていない一辺
から血液を流入し板状体３２が設けられていない他の一
辺へ血液を通過させる血液流路をなすもノテ、さらに血
液に乱流を生、じさせるものである。

このメツシュ部３１は、たとえば線径的０．３ｍ＋＋＋
で約２０メツシユのものからつくられ、好ましくは血液
の流れに対し約４５ｃ′の角度で配設される。

板状体３２はメツシュ部３１の厚さと同等か、もしくは
若干厚目の板状をなし、上記メツシュ部３１のメツシュ
に合成樹脂その他のシーリング剤で目止めし、あるいは
予めメツシュ部３１と一体に成形してつくられる。

酸素通過層に挿入される酸素流通シート３８も血液流通
シート３３と同様なものが用いられる。

また、上記実施例では血液流通シートおよび酸素流通シ
ートに流体の通過流表面凹凸部としてメツシュ状シート
からなるものについて述へたが、これに限らず凹凸表面
を有する無孔板を用いてもよい。

そして、ハウジング３９内には、上記血液流通シートお
よび酸素流通シートのそれぞれの板状体３２を圧縮し、
半透膜３７の辺Ｃを封止するように収容されている。

半透膜３７の片Ｃを封止する手段としては、−・ウジフ
グ３９内の半透膜３７の辺Ｃと向かい合う面にポツティ
ング剤を充填し、このポツティング剤と半透膜３７と血
液流通シート（または酸素流通シート）ニより、血液流
路（または酸素流路）が形成されるように半透膜３７の
辺Ｃをポツティング剤で封止する。

そして第２図に示すようにハウジング３９には、血液通
過層のうち血液流通シート３３が存在しない空間である
血液流路の一方と連通ずる血液入口ポートが設けられて
釦り、また、他の血液流路と連通ずる血液出口ポートが
設けられている。

そして、同様に酸素通過層のうち酸素流通シートが存在
しない空間である酸素流路の一方と連通ずる酸素入口ポ
ート４２と他の酸素流路と連通ずる酸素出口ポート４３
が設けられている。

ノ・ウジング３９の血液入口ポート４０に導入された血
液は、各血流通過層の血液流通シート３３が存在しない
血液流路に流れ、各血液流通シート３３のメツシュ部３
１通って、そして、血液流通シートが存在しない他の血
液流路を通り血流出口ポート４１から流出する。

また酸素入口ポート４２から導入された酸素は、各酸素
通路層の酸素流通シート３８が存在しない酸素流路に流
れ、各酸素流通シート３８のメツシュ部３１を通って酸
素流通シートが存在しない他の酸素通路に流れ酸素出口
ポート４３から排出される。

血液流通シートあるいは酸素流通シートの板状体３２と
して、弾性材料を使用し、圧縮することによって外部と
の気密性は十分保持し得るカベ第４図に示すように３２
の上下面に線状リプ４４を突設し、気密性をさらに十分
に保持するようにしてもよい。

以上説明したように、この考案によれば一方の流体通過
層（たとえば血液通過層）として、流体通路を形成する
表面凹凸部の両側に該流体の通過を遮断する板状体を有
し、その板状体間の表面凹凸部の幅全体が血液導入口お
よび排出口を構成しているため、血液流が均一化され、
従来の模型拡散装置に訟けるようなシャンテングあるい
はチャネリング等を防止することができ、また、この流
体通過層はメツシュの厚みに従って均一に流れるので流
体中の物質拡散効率を著るしく向上させることができる
。

なお、上記説明ではこの考案を人工肺に利用した例につ
いて述べたが、その他人上腎臓装置あるいは液体濃縮、
液体精製装置等にも応用し得ることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係わる積層型流体拡散装置の実症例を示
すもので、第１図は、装置要部の分解斜視図、第２図は
、装置の一部切欠断面図、第３図は、血液流通シートの
実施例を示す斜視図、第４図は、他の実施例に係わる血
液流通シートの要部断面図である。 ３１・・・・・・メツシュ部、３２・・・・・・板状体
、３３・・・・・・血液流通シート、３９・・・・・・
ハウジング、３Ｔ・・・・−半透膜、３８・・・・−・
酸素流通シート、４０・・・・・・血液入口ポート、４
１・・・・・・血液出口ポート、４２・・・・・・酸素
入口ポート、４３・・・・・・酸素出口ポート、４４・
・・・・・線状リプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 第１の流体中の物質を第２の流体中へ移動させ、あ
   るいは第２の流体中の物質を第１の流体中へ移動させる
   装置Ｋ＞いて、それぞれ複数の第１の流体通過層と第２
   の流体通過層とを拡散膜又は多孔膜を介して交互に順次
   積層させた積層体と、上記積層体を収容しさらに上記第
   １の流体通過層と導通する入口ボートおよび出口ポート
   と、上記第２の流体通過層と導通する入口ボートおよび
   出口ポートとを有しそして上記積層体の各層周辺間を気
   密に保持する・・ウジングとを具備してなる積層型物質
   移動装置であって、上記拡散膜又は多孔膜が長尺のもの
   をジグザグ形状に折り返し、該折り返し辺と直交する両
   辺部を気密にシールした状態に保持した構造のものであ
   って、上記拡散膜又は多孔膜を介して互いに分離された
   上記第１および第２の流体通過層が上記拡散膜又は多孔
   膜の各折りたたみ部間に、その折りたたみ辺の長さより
   小さい長さの表面凹凸シートであって、上記折りたたみ
   辺に平行する両側辺に流体を遮断する平滑板状部が形成
   されたものを介在させることによって形成され、かつ、
   この表面凹凸シートの各端部金山（上記両側辺と交わる
   側辺）と、拡散膜又は多孔膜の折りたたみ辺と直交し気
   密にシールした状態に保持された両辺との間に上記各入
   口ポート、出口ポートと連通し、かつ、表面凹凸シート
   の介在しない流体通路空間を水成させたことを特徴とす
   る積層型物質移動装置。 ２ 第１および第２の流体通過層内の表面凹凸シートは
   それぞれ一枚のメツシュ状シートまたは無孔板からなる
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 第１および第２の流体通過層内の表面凹凸シートと
   平滑板状部はメツシュ部と平滑板状部が一体形成された
   ものである実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 平滑板状部に線状リプが形成されている実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の装置。