JPS60103971A - 半透性中空フアイバを具備する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本う６明は半Ｊか性中空ファイバを具備する装置に関す
る。

（従来技術の説明） 半透性中空ファイバ装置のある型式のものは細長い閉鎖
容器を備え、その長手方向に沿って中空ファイバの束が
伸延している。注封用母材が前記中空ファイバの両端部
周辺に流し込まれ、それが各々のファイバの外表面及び
閉鎖容器の内表面と密着してシール壁を形成している。

この型式の装置の製造に当って前記中空ファイバの開放
端部付近において、ｎｆＪ記閉鎖容器のカバーと中空フ
ァイバの外壁のｙａ部が埋込まれた注封用母材との間で
厳密でなければならない液封上に関連して一つの問題が
生じている。

（づれ明の構成） 本発明は、以下に述べる構成の半透性中空ファイバ装置
を提供することにより上記問題を解決する。即ち、本装
置は、 （ａｌ　長手方向軸及び端部を有する細長い閉鎖容器と
・ （ｋ３）　前記細長い閉鎖容器内部の一方の端部から他
方の端部へ全体に長手方向に伸延する一束の中空ファイ
バと、 （ｅ）　前記細長い閉鎖容器の各端部に隣接して位置付
けられ、且つ、前記各ファイバの外表面及び前記容器の
内表面と液封圧密着状態にある注封用母材と、 （ｄ）　前記容器の両端部の注封用母材の間の内部に形
成した室と、 （ｅ）　第１液体が室内部を伸延する中空ファイバの外
表面部分と接触状態で前記至内部を流れる様室に結合し
た、少くとも一本の供給管と、（ｆ）　前記中空ファイ
バの端部が開放する各注封用母材の外表面と・ ４ｇ）　各注封用母材に形成され、そして関連する前記
外表面に面し、且つ、前記中空ファイバの開放端部を取
囲む様位置付けられた環状溝と、 （ｈｌ　前記各環状構に配置されたシールと、（＋）　
前記シールと液封上状態に接触する様前記容器に各端に
おいて固着されたカバーと、（ｊ）第２の液体を各シー
ル内部の空間から排出し或いは該空間へ供給し、それに
よって前記第２の液体が前記中空ファイバの内部を貫い
て流れることを可能とする前記各カバーに設けたダクト
、 とによって成り立つ。

ｉｔＪ述した構成は簡単で、注封用母材が最小限で済み
、封止材料を１つしか必要とせず、最小限の工程で製造
出来、製造が速かに行え、且つ、装置を大景生産する為
の自動機械の使用が容易である。

更に、本発明は、容器及びカバーの如きアセンブリを形
成する構成部品の作製上の誤差に係りなく、液封上をも
たらすことを可能とする。構成部品が相互に自然に位置
決めされ、しかも構成部品（例えはカバー＋シール）の
手作業による取扱いを不要とすると言う事実の結果、ロ
ボットによる取扱い及び自動化が促進される。そして装
置のカバー内部の各血液区画室を正確に、再現性良く、
正しい寸法形態で形成することが可能となる。

（実施例の説明） 第１図に示す装置は、図を簡単にする為中央部分を省い
であるが、剛性の容器１を備え、該容器１は樹脂材、好
ましくは透明な、例えはポリカーボネートで製造される
。前記容器は、該容器の長手方向軸２と横断方向に交叉
して伸延する管６とを有し、これら管６の内部通路５は
容器１の内部に形成された室４と外部とを連通している
。容器１は部会長くは、断面が円形でしかも半透性の中
空フＺイバの束６を含むが、第１ＦＡは図の簡略の為に
該ファイバの東の外周部のみを概略的に例示している。

かくして、前記中空ファイバ７の東６の直径は前記容器
１の端部付近を除いた容器の大部分の長さに渡っての内
径に実質的に一致する。

つまり、本発明に係る装置を血液透析に用いた場合、容
器１の’ｆ？　３の周辺の内径は、ファイバ７の外側を
流れる流体の一層の分配流通が許容されるよう大きくさ
れる。この場合該流体は多くの場合透析液であり、血液
がファイバ７の内部を流れる。

容器の６端部には注封用母材８が形成されており、該母
材内部には中空ファイバ７の外壁の端部が埋込まれてい
る３、中空ファイバ７の開放端は、前記注封用母材８の
表面９上に開口し、該表面９は前記容器１の外側にある
。従って、各中空ファイバ７の内側は、容器の外側と連
通している。

各注封用１せ祠８は、Ｌ（（合体物質を硬化したものと
為しえ、８器１の各端部で封止壁として慟く。

つまり、各々の注封用母料は、液封止因様にて前記容器
の内＋１ｔｌｌ壁の端部に密着し、且つ、各々のファイ
バ７の端部の外側壁に密着する。前記注封用母材８をＪ
％　造するのに使用可能で、且つ、ここで特に例として
あげることが出来る公知の高分子物質は、エポキシ樹脂
或いはポリウレタン基耐脂である。

本発明に係る装置の端部にはカバー１０が設けられ、該
カバー１０には中空ファイバ７の内部を流れる液体の取
入れ或いは排出の為の連結管ダクト１１が設けられる。

前記カバー１０は、容器１の端部に妖合する様賦形され
、通常、該容器１の端部の外周上に結合される。

カバー１０と注封用母材８との間には、環状のシール１
２が介設され、該シール１２は、前記母材８の表面９上
に設けられた溝１６の内部に座着されている。前記溝１
６は、〔１１１記注封用母材８の外周と一番外側の前記
中空ファイバ７の開放端部との間に位置付けられている
。部会長くは、前記溝１６は、台形断面で、しかもその
開口部はシール１２が座着する座部よりも僅かに広い。

前記溝１６及び環状シール１２の寸法は、カバー１０が
容器１に固定されると、シール１２は第１図の底カバ一
部に示される様に溝１３の実質全部に拡充するようなも
のとされる。容器１に固定されると、カバー１０はその
内側外周表面１４が環状シール１２上に座着するので、
完全でしかも確実な液封上が得られる。

溝１３の形は前述の妬き台形に限定されなし１ことは勿
論である。同様に、シールの断面は円形であるのが好ま
しいが、必ずしもそうで無くとも良く、例えば四角形、
十字形、Ｕ字形成いはＶ字形で良い。

第２１スは注封用母材８内部に溝１３を形成する為、本
−１ｔ置がどの様にして作られるかを示す。この目的の
為に、中空ファイバ７の束６が容器１の内側に配＋（ｔ
され、前記束６のファイノ＜７の端部は、容器１の端部
１５を越えて伸延される。都合の良い方法では、床６の
中空ファイバ７をその各端近くで保持する為、ゴムバン
ドの叩き手段１６が与えられる。容器１の各端部には（
第２図は一方の端部のみを示す）、被覆フード１７が載
置され、該装置フードの上方リムは容器１の外壁に係合
する。前記フードの内側部分は、液体注封材料が管６の
通路５を通して導入され、そしてアセンブリ（容器＋中
空ファイバ＋フード）が公１の方法によって遠心分離機
にかけられると、注封用母材（８及び８ａ）が第２図に
示した形状となるような形状とされる。即ち、こうして
得られる注封１１母材は破線１８まで延在して、第１図
における注封用母材に相当する部分８と、前記破線１８
からフード１７の内端面１９迄延荘して中空ファイノく
７及びゴムバンド１６の端部を埋込む部分８ａとから構
成される。注封用母材（８及び８ａ）を硬化した後、注
封用物質が接着しない様な材料で出来ているフード１７
を取りはずし、そして部分８ａを破線１８に沿って公知
の方法で切除する。

かくして、第１図の装置の注封用母材に相当する注封用
母材８が得られる。その後は、溝１３に環状シール１２
を座着し、次にカッ＜−１０を容器１に固定し、前記環
状シール１２を部分平坦化するだけでよい。

溝１５の内部に環状シール１２を座着する為、当該の容
器１の長手軸は、第１図に示す如く垂直に配置される。

容器１は、例えば移動装置の爪によって前記配置位置に
維持される。環状シール１２はＭｉＪ記移動装置の腕か
ら溝１６へ重力によって自動的に落ドされる。次いで前
記腕が退き、別の装置の腕によってカバー１０が環状シ
ール１２上に置かれる。後者の腕が引込められそしてカ
バー１０に必要ＩＬをかけ、そして例えば超音波によっ
て前記カバー１０を容器端部に溶接する装置に送る。最
後に、容器１を１８０’回転した後、前述の一連の作業
を容器の他方端部に於いて繰り返す。

本発明の装置ｎには多くの変更を為し得る。例えば、容
器１の断面は楕円或いは端部の丸い扁平状であっても良
い。この時環状シール１２は前記形状に合わせられる。

本装置のカバー１０に関しては、勿論、ネジ込み、留め
金、接着或いは他の手段によって容Ｈｇ１に固定出来る
。

ファイバ束６は、編成された或いは折込んだ或いは中央
マンドレルの周囲に渦巻状に巻付けた中空ファイバ７か
ら構成でき、マンドレル巻付は方式においてはマンドレ
ルは、幾つかの場合には、中空ファイバ７の外側を流れ
る液体の為の入口或いは出口として機能し得る。

本発明に係る装置は医療工学の分野に於いて広範囲の用
途がある。意図する用途にあわせて適切な中空ファイバ
を装置に装置するだけでよい。本装置は、例えば血液透
析に用い得る。この時は、血液は好ましくはファイバの
内部を流れ、一方、透析液は２つの管３を経由してファ
イバの外側を流れる。本装置は人工肺に用いることも可
能である。この場合、血液はファイバ７の内側を流れ、
一方、酸素を含むガス混合物はファイバ７の外側を流れ
る。

本装置は血液邊析無しに限外沖過を使用する人工腎臓と
して用いることが出来、且つ、この場合限外ｐ過液の回
収の為には、管３は一本しか必要としない。このことは
血漿搬出作業の場合でも同じであり、該作業中に於いて
は、血液はファイバの内部を流れ、一方血漿はファイバ
の外側で回収される。

一例として述べるなら、第１図で例示した様な装置は、
ポリカーボネート製の容器、ボ１ノウレタノより成る注
封用母材、シリコーン製環状シール１２、セルロース製
の中空ファイノく７及びポ１ノプロピレン製のフード１
７によって作られ好結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る装置の一つの具体例の長手方向
の断面図、 第２図は、第１図の装置の製造途中における端部の断面
図、 図中上な番号の名称は以下の通りである。 ７：や透性中空ファイバ ８．８ａ−注封用母材 １０：カバー １１；連結管ダクト １５　：　ｒｆＧ ｊ′□″１ 代理人の氏名　倉　内　基　弘、１ バ′−０〜″・、 同　風　間　弘　志　（・　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　特に人工腎臓に用いることが出来る手透性中空フ
   ァイバを具備する装置にして１、細長い容器（１）と、
   該容器内部を全体に長手方向に伸延すル中空ファイバ（
   ７）の束（６）と、該中空ファイバの端部を取囲み、且
   つ、容器（１）の内側に密着する注封用１仕材（８）で
   あって、該母材（８）の外表面（９）が前記中空ファイ
   バ（７）の開放端部と全体的に同一平面上にあるものと
   される注封用母材（８）と、前記容器（１）の前記注封
   用母料同士の間に形成された室（４）と、酸室（４）に
   −Ｍ結され、第１の液体が前記室内部で中空ファイバ（
   ７）の外壁部分と接触しつつ流れる様にする、少くとも
   １本の供給管（３）と、前記容器（１）の各端部のカバ
   ー（１０）と、各カバー（１ｏ）に設けられ前記ファイ
   バ内部を流れる第２の液体の入口或いは出口となるダク
   ト（１１）と、各注封用母相（８）及び隣接するカバー
   （１ｏ）との間の液封止を確実にするシール（１２）と
   によって成る装置において、前記注封用母材（８）に設
   けられ、そして該母材の外表面（９）に開口し、且つ、
   前記中空ファイバ（７）のｂｇ放端部を取囲む環状溝（
   １３）に前記各シール（１２）を座着したことを特徴と
   する、半透性中空ファイバを具備する装置。 ２、　環状溝（１３）は、注封用母材（８）の外表面（
   ９）の外周の半径方向内側に位置している、特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 五　各環状溝（１３）は、断面が全体に台形で、注封用
   母材（８）の外表面（９）での寸法が尚底部よりも大き
   い特許請求の範囲第１項或いは２項記載の装置。 ４、　各シール（１２）は、円形断面の環状フラットシ
   ールである特許請求の範囲第１乃芋３項いずれか記載の
   装置。 ５、　環状ｒｆｑ内の各シール（１２）は、瞬接するカ
   バー（１０）の締付けの後、該シールが置かれた溝（１
   ５）の実質全部に′ｘ、満する様な大きさである特ｉｆ
   Ｆ請求の′＠囲第１乃至４項いずれか記載の装置。