KR100971864B1 - 혈액 필터 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유입 포트(5)가 설치되어 상부 구조를 형성하는 헤드부(2), 헤드부의 하부의 중앙부 구조를 형성하는 여과부(3), 및 여과부의 하부에 배치되어 유출 포트(7)가 설치된 보텀부(4)를 가지는 하우징과, 여과부의 내강(內腔)에 장착되어 하우징의 내강을 헤드부측과 보텀부측으로 구분하는 필터(8)를 구비한다. 필터는, 시트 형상 여재(濾材)가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐져 형성되고, 복수의 플리츠의 능선이 서로 평행하게 여과부의 내강을 횡단하도록 배열된다. 보텀부는, 내부 저면이 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성하는 원추부(4a)를 가진다. 보텀부가 원추부를 가짐으로써, 하우징 내를 통과하는 혈액에 대한 저항이 경감되고, 소형으로 필터의 여과 능력을 충분히 확보하면서도, 압력 손실을 충분히 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

Description

혈액 필터 장치 및 그 제조 방법{BLOOD FILTER DEVICE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 인공 심폐 회로 내에서 이물(異物)이나 혈전 등을 여과하기 위해 이용되는 혈액 필터 장치, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

체외 순환을 수반하는 심장 수술에 이용하는 인공 심폐 회로에는, 안전성을 고려하여 동맥 필터 등의 혈액 필터 장치를 장착하는 경우가 많다. 그러한 혈액 필터 장치에 요구되는 성능으로서는, 환자의 안전성을 확보한다는 관점에서, 인공 심폐 회로 내의 미소(微小) 이물이나 수술 중에 생긴 혈전, 혹은 해당 회로 내에 혼입 혹은 이탈한 공기를 환자의 체내로 보내지 않도록 배제할 수 있는 구조로 하는 것이 강하게 요구된다.

일반적으로는, 20~40㎛ 정도의 폴리에스테르제 여재(濾材)로 이루어지는 필터를 하우징 내에 충전하여 혈액 필터 장치를 구성한다. 그 하우징 내를 혈액의 유로(流路)로 함으로써, 혈액이 여재를 통과할 때에 먼지나 불순물 혹은 혈전 등이 배제된다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 도 21, 22에 도시하는 바와 같은 혈액 필터 장치가 개시되어 있다.

도 21은, 혈액 필터 장치의 단면도이다. 하우징(1)은, 예를 들면 수지제이 고, 상부 구조를 형성하는 헤드부(2), 중앙부 구조를 형성하는 여과부(3), 및 하부 구조를 형성하는 보텀부(4)를 가진다. 하우징(1)의 횡단면의 형상은 원형이다.

헤드부(2)의 측면부에는 유입 포트(5)가 설치되어 있다. 헤드부(2)의 정상부(頂部)에는, 기포 등의 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트(6)가 설치되어 있다. 헤드부(2)는, 위쪽으로 향할수록, 내경이 점차 작아지는 형상을 가진다. 이에 의해, 기포가 모여 헤드부(2)의 내주면(內周面)을 따라 상승하기 쉬워진다. 또, 헤드부(2)의 횡단면은 원형이고, 유입 포트(5)는, 수평 방향 또한 헤드부(2)의 내벽을 따르는 방향으로 혈액이 유입하도록 설치되어 있다. 유입 포트(5)로부터 유입된 혈액은 아래쪽으로 흘러 여과부(3)에 유입한다.

여과부(3)는, 원통형을 형성하여, 혈액 중의 이물을 여과하기 위한 필터(8)가 배치되어 있다. 필터(8)는, 하우징(1)의 내강(內腔)을 헤드부(2)측과 보텀부(4)측으로 구분하도록 배치되어 있다. 보텀부(4)에는, 유출 포트(7)가 설치되어 있고, 유입 포트(5)로부터 헤드부(2)에 유입한 액체는, 여과부(3)를 통과해 유출 포트(7)로부터 유출된다.

도 22에 개념적으로 나타내는 바와 같이, 필터(8)는, 시트 형상 메쉬로 이루어지는 시트 형상 여재(8a)가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐져, 복수의 플리츠의 능선(8b)이 평면 형상으로 배열된 평판 형상을 가진다. 즉, 각 플리츠의 능선(8b)의 포락면(包絡面)은 평탄하다. 필터(8)는, 평판의 판면이 유지부 내통(3b)(여과부(3))의 내강을 횡단하도록, 따라서, 복수의 플리츠의 능선(8b)이 서로 평행하게 여과부(3) 내강을 횡단하도록 배치되어 있다. 또, 각 플리츠의 능 선(8b)은, 유입 포트(5) 혹은 유출 포트(7)의 방향과 평행하게 배향되어 있다. 각 플리츠의 능선(8b)이, 유입 포트(5) 혹은 유출 포트(7)의 방향과 평행하게 배향됨으로써, 플리츠의 능선(8b)과 평행하게 흐르는 혈액 혹은 프라이밍액에 의해, 기포의 제거도 용이하게 된다.

도 21에 나타내는 바와 같이, 필터(8)의 외주부에는, 접합 수지(9)가 충전되어, 필터(8)는, 여과부(3)의 내주면에 접합 수지(9)에 의해 접합되어 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 혈액 중의 이물이나 혈전 등을 확실히 배제할 수 있는 것과 더불어, 필터(8)의 상하 방향으로 장애물이 없기 때문에, 프라이밍 조작시에 필터(8) 상면에 부착된 기포를, 하우징에 물리적인 충격을 주는 것만으로 용이하게 배제하는 것이 가능하다.

[특허 문헌 1：국제 공개 WO2004/084974호 명세서]

[발명이 해결하려고 하는 과제]

상술과 같은 혈액 필터 장치의 구성 및 기능에 관하여, 실용상 고려해야 할 점은,

1) 소형인 것,

2) 충분한 막 면적을 확보하는 것, 및

3) 압력 손실이 적은 것이다.

소형인 것은, 혈액 필터 장치의 용적을 작게 하여 혈액의 충전량을 저감하기 위하여 필요하다. 또, 충분한 막 면적을 확보하는 것은, 충분한 여과 능력을 될수록 장기간 유지하기 위해 필요하다. 또한, 압력 손실이 적은 것은, 원활한 체외 순환을 실현하고, 용혈 등을 억제하기 위해 중요한 것이다.

그러나, 상기의 각 조건을 동시에 만족시키는 것은 곤란하다. 예를 들면, 소형이고 충분한 막 면적을 얻으려고 하면, 필터의 플리츠 피치를 작게 해야 하지만, 그 결과, 기포 제거가 곤란하게 되거나, 압력 손실의 증대를 초래한다. 즉, 혈액의 통과에 대한 저항이 높아지고, 혈액 순환 상태가 저하한다. 이에 대해, 충분한 막 면적을 가지면서 압력 손실을 저감시키기 위해서는 필터를 대형화하지 않을 수 없지만, 그 결과, 혈액 충전량의 증대를 초래한다.

따라서 본 발명은, 하우징의 용적을 작게 하여 혈액 충전량을 적게 억제하고, 또한, 플리츠 피치를 작게 하여 충분한 여과 능력을 확보하면서 압력 손실을 충분히 작게 억제하는 것이 가능한 혈액 필터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 혈액 필터 장치는, 유입 포트가 설치되어 상부 구조를 형성하는 헤드부, 상기 헤드부의 하부의 중앙부 구조를 형성하는 여과부, 및 상기 여과부의 하부에 배치되어 유출 포트가 설치된 보텀부를 가지는 하우징과, 상기 여과부의 내강(內腔)에 장착되어 상기 하우징의 내강을 상기 헤드부측과 상기 보텀부측으로 구분하는 필터를 구비한다. 상기 필터는, 시트 형상 여재가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐져 형성되고, 상기 복수의 플리츠의 능선(稜線)이 서로 평행하게 상기 여과부의 내강을 횡단하도록 배열되어 있다. 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 보텀부는, 내부 저면이 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성하고 있는 원추부를 가진다.

본 발명의 혈액 필터 장치의 제조 방법은, 상기 구성의 혈액 필터 장치를 제조하는 방법으로서, 상기 보텀부에, 내부 저면이 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성하는 원추부를 가지는 하우징의 상기 여과부에 상기 필터를 장착하고, 상기 필터의 외주 가장자리부를 보조 접합 수지에 의해 상기 여과부에 접합시키고, 상기 필터의 외주 영역에서, 인접하는 상기 플리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 간극을 형성하고, 상기 필터의 외주부와 상기 여과부의 내주면의 사이에 주(主) 접합 수지를 충전하고, 상온보다 높은 온도로 경화시키고, 상기 필터를 상기 주 접합 수지에 의해 상기 여과부에 접합시키고, 상기 주 접합 수지가 상온으로 돌아올 때의 상기 주 접합 수지의 수축에 의해, 상기 복수의 플리츠의 양단(兩端)에 대해 바깥쪽으로 향하는 인장력을 작용시키는 것을 특징으로 한다.

[발명의 효과]

상기 구성의 혈액 필터 장치에 의하면, 보텀부가 원추부를 가짐으로써, 하우징 내를 통과하는 혈액에 대한 저항이 경감되고, 소형으로 필터의 여과 능력을 충분히 확보하면서도, 압력 손실을 충분히 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

상기 구성의 혈액 필터 장치의 제조 방법에 의하면, 주 접합 수지가 상온으로 돌아왔을 때에는, 그 수축에 의해, 필터의 복수의 플리츠의 양단에 대해 바깥쪽으로 향하는 인장력이 작용한다. 그 결과, 필터의 외주 영역에 형성된 플리츠 간극이 중앙 영역까지 확대하여 플리츠 사이의 간극이 충분히 확보된다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에서의 혈액 필터 장치의 정면도이다.

도 2는, 그 혈액 필터 장치의 평면도이다.

도 3은, 그 혈액 필터 장치의 단면도이다.

도 4A는, 그 혈액 필터 장치의 필터의 일부를 나타내는 사시도이다.

도 4B는, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징의 보텀부의 단면도이다.

도 5는, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징의 보텀부의 저각θ과 압력 손실의 관계를 나타내는 도이다.

도 6은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징의 보텀부의 저각θ가 0°인 경우의 필터의 플리츠 피치λ와 압력 손실의 관계를 나타내는 도이다.

도 7은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징의 보텀부 저각θ가 12°인 경우의 필터의 플리츠 피치λ와 압력 손실의 관계를 나타내는 도이다.

도 8은, 본 발명의 실시 형태 2에서의 혈액 필터 장치의 단면도이다.

도 9는, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징에 필터가 장착된 상태를 나타내는 주요부의 사시도이다.

도 10은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 환상 리브 부재의 사시도이다.

도 11은, 그 환상 리브 부재의 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 12A는, 혈액 필터 장치 내의 혈액의 흐름을 설명하기 위하여 필터 부분을 나타내는 평면도이다.

도 12B는, 그 단면도이다.

도 13A는, 종래의 혈액 필터 장치 내의 혈액의 흐름을 설명하기 위해 필터 부분을 나타내는 평면도이다.

도 13B는, 그 단면도이다.

도 13C는, 그 평면 혈액 필터 장치의 문제점을 설명하기 위하여 필터 부분을 나타내는 평면도이다.

도 14는, 본 발명의 실시 형태 3에서의 혈액 필터 장치의 단면도이다.

도 15는, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징에 필터가 장착된 상태를 나타내는 주요부의 사시도이다.

도 16은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 환상 리브 부재의 사시도이다.

도 17은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징 상반체(上半體)의 단면도이다.

도 18은, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징 하반체(下半體)의 단면도이다.

도 19는, 본 발명의 일실시 형태에 있어서의 혈액 필터 장치의 제조 방법에 이용하는 포팅 장치를 나타내는 단면도이다.

도 20은, 그 제조 방법에 따른 효과를 나타내는 필터의 주요부의 사시도이다.

도 21은, 종래예의 혈액 필터 장치의 단면도이다.

도 22는, 그 혈액 필터 장치를 구성하는 필터의 사시도이다.

[부호의 설명]

1 하우징

1a 하우징 상반체

1b 하우징 하반체

2 헤드부

3 여과부

3a 유지부 내통

3b 유지부 외통

4 보텀부

4a 원추부

4b 원통부

5 유입 포트

6 공기 배출 포트

7 유출 포트

8 필터

8a 시트 형상 여재

8b 플리츠의 능선

8c 플리츠 간극

9 접합 수지

10, 16 환상 리브 부재

11 정류판

12, 19 환상 기판

13 리브

14 간극

15 경사

17 주 접합 수지

18 보조 접합 수지

20 절결(切缺)

21 관통 구멍

22 회전 지그

22a 내강

23 수지 저장소

24 수지 공급로

[발명을 실시하기 위한 최상의 형태]

상기 구성의 본 발명의 혈액 필터 장치에서, 상기 원추면의 저각(底角)θ는, 6°≤θ≤12°로 표시되는 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

또, 상기 보텀부는, 상기 여과부와 연결된 원통부를 가지고, 상기 원통부의 하부에 상기 원추부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 원통부의 높이는, 0.5㎜ 이상인 것이 바람직하다.

또, 상기 여과부 내강의 직경Φ는 35㎜≤Φ≤65㎜로 표시되는 범위로 설정되 는 것이 바람직하다.

또, 상기 필터의 외주 가장자리부의 위쪽을 원환(圓環) 형상으로 덮는 정류판을 구비하는 것이 바람직하다.

또, 상기 필터의 외주 영역에서의 상기 플리츠의 능선에 대향하여 배치된 환상 기판에 복수의 리브를 설치하여 구성된 환상 리브 부재를 구비하고, 상기 복수의 리브는, 상기 인접하는 플리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 각각 진입하여 상기 시트 형상 여재 사이의 간극을 확보하고, 상기 정류판은, 상기 환상 기판의 내주 가장자리가 상기 필터의 중앙부를 향해 연장됨으로써 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다.

상기 정류판이 상기 필터의 외주 가장자리부의 위쪽을 덮는 원환의 내경 Ri는, 상기 필터의 유효 영역의 직경 Rf에 대하여, 0.7Rf≤Ri≤0.9Rf의 범위인 것이 바람직하다.

또, 상기 필터의 상면과 상기 정류판의 하면 사이에 간극을 가지는 것이 바람직하다.

상기 간극의 크기는, 0.5㎜~2.O㎜의 범위인 것이 바람직하다.

또, 상기 정류판의 하면은, 상기 필터의 상면에 대하여 경사져 있고, 상기 경사는, 상기 필터의 중앙부를 향함에 따라 상기 간극이 커지는 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 정류판의 하면의 경사 각도는, 5도~10도의 범위인 것이 바람직하다.

상기 구성의 본 발명의 혈액 필터 장치의 제조 방법에서, 상기 인접하는 플 리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 간극을 형성하기 위해, 환상 기판의 판면(板面)에 복수의 리브를 주(周)방향으로 배열시켜 설치된 환상 리브 부재를, 상기 필터의 외주 영역에서의 상기 복수의 플리츠의 능선 사이에 상기 복수의 리브가 각각 진입하도록 상기 필터에 대해 장착하는 것이 바람직하다.

또, 상기 하우징을 폴리카보네이트 수지에 의해 형성하고, 상기 주 접합 수지로서 우레탄 수지를 이용하며, 상기 주 접합 수지를 상기 여과부의 직경 방향에서의 두께가 5~10㎜ 범위가 되도록 충전하는 것이 바람직하다.

또, 상기 주 접합 수지를 35~55℃의 범위의 온도로 경화시키는 것이 바람직하다.

또, 상기 주 접합 수지를, 상기 환상 리브 부재를 포함하는 범위까지 충전하는 것이 바람직하다.

또, 상기 필터의 외주부와 상기 여과부의 내주면 사이로의 상기 주 접합 수지의 충전을, 상기 여과부 내강의 중심부 둘레의 원심력을 작용시키면서 행하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 형태에서의 혈액 필터 장치 및 그 제조 방법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시 형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에서의 혈액 필터 장치의 정면도, 도 2는 그 평면도, 도 3은 그 단면도이다. 하우징(1)은, 예를 들면 수지제이고, 상부 구조를 형성하는 헤드부(2), 중앙부 구조를 형성하는 여과부(3), 및 하부 구조를 형성하는 보텀부(4)를 가진다. 하우징(1)의 횡단면 형상은 원형이다.

헤드부(2)의 측면부에는 유입 포트(5)가, 수평 방향 또한 헤드부(2)의 내벽에 따른 방향으로 혈액이 유입하도록 설치되어 있다. 헤드부(2)의 정상부에는, 기포 등의 공기를 배출하기 위한 공기 배출 포트(6)가 설치되어 있다. 보텀부(4)에는, 유출 포트(7)가 설치되어 있다. 여과부(3)는, 원통형을 형성한다. 여과부(3)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 혈액 중의 이물을 여과하는 필터(8)가 배치되어 있다. 필터(8)는, 하우징(1)의 내강을 헤드부(2)측과 보텀부(4)측으로 구분하고 있고, 유입 포트(5)로부터 헤드부(2)에 유입한 액체는, 여과부(3)를 통과하여 유출 포트(7)로부터 유출된다.

헤드부(2)는, 위쪽을 향함에 따라, 내경이 점차 작아지는 형상을 가진다. 이에 의해, 기포가 모여 헤드부(2)의 내주면을 따라 상승하기 쉬워진다. 또, 헤드부(2)의 횡단면이 원형이고, 유입 포트(5)가 수평 방향 또한 헤드부(2)의 내벽에 따르는 방향으로 혈액이 유입하도록 설치되어 있다. 유입 포트(5)로부터 유입된 혈액은 아래쪽으로 흘러 여과부(3)에 유입한다. 헤드부(2)의 형상은, 도 1 등에 나타내는 바와 같은 형상 이외에서도, 공기 배출 포트(6)를 향해 외경이 점차 작아지는 형상이면 된다. 예를 들면 원추 형상이나, 깔때기 형상을 이용할 수도 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 하우징(1)은, 하우징 상반체(1a) 및 하우징 하반체(1b)로 이루어진다. 여과부(3)는, 하우징 상반체(1a) 및 하우징 하반체(1b)에 각각 형성된 유지부 내통(3a), 유지부 외통(3b)으로 구성되어 있다. 유지부 내통(3a) 및 유지부 외통(3b)에서 하우징 상반체(1a)와 하우징 하반체(1b)를 끼워 맞 춤으로써, 하우징(1)이 일체화되어 있다. 또한, 여과부(3) 즉, 유지부 내통(3a)에서의 필터(8)의 외주부가 위치하는 영역에는, 접합 수지(9)가 충전되어 있다. 필터(8)는, 유지부 내통(3a)의 내주면에 접합 수지(9)에 의해 접합되어 있다.

도 4A에 개념적으로 나타내는 바와 같이, 필터(8)는, 시트 형상 메쉬로 이루어지는 시트 형상 여재가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐진 형상을 가진다. 단, 동일한 도면에는 필터(8)의 일부만을 나타낸다. 필터(8)는, 복수의 플리츠의 능선(8b)이 서로 평행하게 유지부 내통(3a)(여과부(3))의 내강을 횡단하도록 배치되어 있다. 즉, 각 플리츠의 능선(8b)을 포함하는 평면(포락면)이, 유입 포트(5) 혹은 유출 포트(7)의 방향과 평행되도록, 유지부 내통(3a)의 현(弦)방향으로 배향(配向)되어 있다. 따라서, 도 3은 플리츠의 능선(8b)과 평행한 면에서의 단면이고, 플리츠는 도시되지 않는다. 각 플리츠의 능선(8b)의 포락면은 평탄하고, 따라서 필터(8)는 전체적으로 평판 형상의 외형을 가진다.

도 4B에, 보텀부(4)의 상세한 구조를 개념적으로 나타낸다. 본 실시 형태의 혈액 필터 장치에서는, 보텀부(4)는, 원추부(4a)와 원통부(4b)의 조합에 의해 구성된다. 따라서, 원추부(4a)에 의해 형성되는 보텀부(4)의 내부 저면은, 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성한다. 이 원추면은, 혈액류의 압력 손실을 저감시키기 위하여 효과적이다. 압력 손실은, 실용적으로는 7.98㎪ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6.65㎪ 이하로 한다. 원추부(4a)를 설치함으로써, 그러한 압력 손실의 목표값을 용이하게 달성할 수 있다. 또, 도시한 바와 같이, 원추부(4a)와 원통부(4b)를 조합시킨 구조로 함으로써, 또한, 압력 손실을 저감시키는 것이 용이 하게 된다. 다만, 원통부(4b)를 설치하면 혈액의 충전량이 증대하므로, 원추부(4a)만으로 하든지, 가능한 한 원통부(4b)의 높이를 낮게 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 혈액 필터 장치에 대해서는, 유입 포트(5)로부터 유입된 혈액이 여과부(3)의 필터(8)를 통과하는 것에 의한 압력 손실이, 실용상 충분한 범위로 억제된다. 즉, 하우징(1)의 용적을 작게 하여 혈액 충전량을 낮게 억제하고, 또한, 플리츠 피치를 작게하여 충분한 여과 능력을 확보하면서, 압력 손실을 충분히 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

이하에, 원추부(4a)를 설치함에 의한 효과에 대해, 실험 결과를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 4B에 나타내는 바와 같이, 원추부(4a)의 저각을 θ°, 원통부(4b)의 높이를 CL㎜로 한다. 또, 도 4A에 나타내는 바와 같이, 필터(8)의 플리츠 피치를 λ㎜로 한다.

도 5는, 저각θ을 변화시켰을 때의, 압력 손실의 변화를 나타낸다. 원통부(4b)의 높이CL이 0.5㎜, 1㎜, 2㎜, 및 4㎜일 경우에 대해 각각, 저각θ와 압력 손실의 관계를 측정했다. 저각θ가 0°일 경우, 높이CL이 2㎜, 4㎜인 혈액 필터 장치에서는 압력 손실은 6.65㎪ 이하이며, 실용상 문제는 없지만, 높이CL이 0.5㎜, 1㎜인 혈액 필터 장치에서는 압력 손실이 7.98㎪ 전후로 커지는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 저각θ가 6°이상이면, 높이CL이 0.5㎜, 1㎜일 경우에도, 압력 손실은 6.65㎪ 이하로 억제된다.

도 6은, 저각θ가 0°일 경우에서의, 플리츠 피치λ에 대한 압력 손실의 변화를 나타낸다. 여과부(3) 내강의 직경Φ가 38㎜, 44㎜, 50㎜, 및 56㎜인 경우에 대해 각각, 플리츠 피치λ와 압력 손실의 관계를 측정했다. 도 6으로부터, 저각θ가 0°인 경우는, 플리츠 피치λ가 작아지면 압력 손실이 7.98㎪를 초과하는 것을 알 수 있다.

도 7은, 저각θ가 12°인 경우에서의, 플리츠 피치λ에 대한 압력 손실의 변화를 나타낸다. 도 6의 경우와 같이, 여과부(3) 내강의 직경Φ가 38㎜, 44㎜, 50㎜, 및 56㎜일 경우에 대해 각각, 플리츠 피치λ와 압력 손실의 관계를 측정했다. 도 7로부터, 저각θ가 12°인 경우는, 플리츠 피치λ가 실용 가능한 범위에서 작아져도, 압력 손실이 충분히 작게(대략 6.65㎪ 이하) 억제되는 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 원통부(4b)의 높이 CL을 낮게 하여 혈액의 충전량을 억제하고, 또한 플리츠 피치λ를 작게 하여 충분한 여과 능력을 확보함과 더불어, 압력 손실을 충분히 작게 억제하려면, 일정 이상의 저각θ를 가지는 원추부(4a)를 설치하는 것이 효과적인 것을 알 수 있다. 여과부(3) 내강의 직경Φ를, 실용적으로 바람직한 35㎜≤Φ≤65㎜로 나타내어지는 범위로 한정한 측정 결과로부터, 저각θ가 6°≤θ≤12°로 나타내어지는 범위에 설정됨으로써, 압력 손실을 실용적으로 바람직한 범위로 억제할 수 있는 것을 알게 되었다.

또한, 혈액의 충전량 등의 조건이 허락되면, 도 4B에 나타낸 바와 같이, 여과부(3)와 연결된 원통부(4b)를 가지고, 원통부(4b) 하부에 원추부(4a)가 형성된 구조를 채용할 수 있다. 원추부(4a)가 형성되지 않을 경우에서도, 원통부(4b)의 존재에 의해, 압력 손실을 저감할 수 있다. 원통부(4b) 높이CL은, 0.5㎜ 이상이면, 압력 손실을 저감하는 의미 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 실시 형태에서는, 여재로서는, 메쉬 형상의 것, 직포나 부직포 등, 혹은 이들의 조합 등을 이용할 수 있다. 재질로서는, 폴리에스테르, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리아미드, 불소 섬유, 혹은 스테인리스 등을 이용할 수 있다. 이하의 실시 형태에서도 동일하다.

하우징(1), 특히 헤드부(2)의 횡단면의 형상은 원형인 것이 바람직하지만, 타원형 등의 다른 형상을 이용해도, 상술과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또, 헤드부(2)의 수직 방향의 형상은, 도 3에 나타내는 형상 이외에서도, 공기 배출 포트(6)를 향해 외경이 점차 작아지는 형상이면 된다. 예를 들면 원추 형상이나, 깔때기 형상을 이용할 수도 있다.

접합 수지(9)를 충전하는 범위는, 헤드부(2)의 내주 가장자리 하단을 기준으로 하여 조정된다. 즉, 접합 수지(9)의 내주면이, 헤드부(2)의 내주면 하단의 직경(및 보텀부(4)의 원통부(4b) 직경)과 일치하도록 설정된다. 그에 의해, 접합 수지(9)에 의해 규정되는 필터(8) 중의 유로는, 헤드부(2)의 내주면 하단 및 보텀부(4)의 원통부(4b) 상단과 매끄럽게 연속하게 되어, 원활한 유로를 얻을 수 있다.

(실시 형태 2)

실시 형태 2에서의 혈액 필터 장치의 기본적인 구조는, 도 1~3에 나타낸 것과 같다. 즉, 도 1 및 도 2의 정면도 및 평면도에 도시하는 구조에 대해서는, 본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치도 동일하다. 또, 필터의 구조도 도 22에 나타낸 것과 같다.

본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치의 특징은, 도 8에 나타난다. 도 8에 도 시하는 구조에서는, 도 3에 나타낸 구조에 더하여, 환상 리브 부재(10)가 설치되어 있지만, 다른 구조는 도 3에 나타낸 것과 같다. 따라서, 도 3에 나타낸 것과 같은 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이고, 일부 설명의 중복을 생략한다.

도 8에 도시하는 환상 리브 부재(10)는, 필터(8)의 외주 영역에서의 필터(8) 플리츠의 능선(8b)(도 22 참조)에 대향하여 배치되어 있다. 환상 리브 부재(10)의 내주 가장자리는, 필터(8)의 중앙부를 향해 연장되어 정류판(11)을 형성한다. 정류판(11)은, 필터(8)의 유효 영역의 외주 가장자리부의 위쪽을 원환 형상으로 덮고 있다. 또한, 도 8에는 환상 리브 부재(10)를 구성하는 환상 기판만을 도시하고, 환상 기판에 설치된 복수의 리브(후술한다)는 도시가 생략되어 있다. 필터(8)의 외주부 및 환상 리브 부재(10)를 포함하는 영역에는, 접합 수지(9)가 충전되어 필터(8)는, 접합 수지(9)에 의해 여과부(3)의 내주면에 접합되어 있다.

도 9는, 필터(8)에 대해 환상 리브 부재(10)가 장착되고, 필터(8)의 외주 가장자리가, 접합 수지(9)에 의해 유지부 내통(3b)의 내주면에 접합된 상태를 나타낸다. 단, 유지부 내통(3b)과 더불어 하우징 하반체(1b)를 형성하는 다른 부분의 도시는 생략되어 있다. 13은, 환상 리브 부재(10)를 구성하는 환상 기판의 부분을 나타낸다.

도 10은, 환상 리브 부재(10)의 구조를 나타내는 사시도이다. 단, 도 8에서의 상태에 대해 상하를 반전시킨 상태로 도시하고 있다. 환상 리브 부재(10)는, 원판 형상의 환상 기판(12), 및 복수의 리브(13)로 이루어진다. 복수의 리브(13)는, 환상 기판(12)의 면상(面上)에 정렬되어 설치되어, 각각 필터(8)의 플리츠의 능선(8b) 사이에 대응하고 있다. 따라서, 인접하는 리브(13) 사이의 간극이 각 플리츠의 능선(8b)에 대응하여, 플리츠의 능선(8b)이 인접하는 리브(13) 사이에 각각 삽입되어 있다. 환상 리브 부재(10)가 장착됨으로써, 필터(8)의 주(周) 가장자리 영역에서, 각 플리츠의 능선(8b) 사이의 간극이 리브(13)에 의해 확보된다. 정류판(11)은, 환상 기판(12)의 내주 가장자리가 필터(8)의 중앙부를 향해 연장됨으로써 형성되어 있다. 정류판(11)의 단면 형상을 도 11에 나타낸다.

도 11은, 도 8에서의 원 C로 나타낸 영역을 확대한 도이다. 단, 도시의 알기 쉬움을 고려하여, 필터(8)의 플리츠의 능선이, 도 8과는 직교하는 방향으로 배열된 상태로 그려져 있다. 정류판(11)은, 필터(8)의 상면을 형성하는 플리츠의 능선과의 사이에 간극(14)이 형성되도록 구성되어 있다. 또한, 정류판(11)의 하면은, 필터(8)의 상면에 대해 경사(15)를 형성하고 있다. 경사(15)는, 필터(8)의 중앙부를 향함에 따라 필터(8)와의 간극(15)이 커지는 방향으로 형성되어 있다.

본 실시 형태에서 정류판(11)을 설치하는 이유에 대해, 도 12A, 도 12B, 도 13A~도 13C를 참조하여 설명한다. 도 12A는, 혈액 필터 장치의 필터(8) 각 부에서의 혈액 유속 분포를 나타내는 평면도, 도 12B는, 그 단면도이다. 화살표가 유속을 나타내고, 굵은 화살표는, 가는 화살표보다 유속이 큰 것을 나타낸다. 이들 도는, 혈액 필터 장치에서의 혈액의 흐름이 이상적인 상태인 경우의 유속 분포를 나타낸다. 즉, 도 12A에 도시하는 평면 내에서는, 유입 포트(5)(도 8 참조)로부터 유입한 후, 헤드부(2)의 내강을 내벽을 따라 환상으로 흘러, 주(周)방향에서 유속이 균일하다. 도 12B에 나타내는 바와 같이, 필터(8) 단면을 통과할 때에도, 필 터(8)의 직경 방향에서 유속은 균일하다.

이에 대해서, 실제 유속은, 도 13A, 도 13B에 도시하는 바와 같은 상태가 된다. 즉, 도 13A에 도시하는 평면에서의 유속 분포에서, 유입 포트(5)로부터 유입한 후 즉시 유출 포트(7)로부터 유출되는 혈액은, 큰 유속을 가지고 필터(8)를 통과한다. 한편, 헤드부(2)의 내벽을 따라 환상으로 흐르는 과정에서 필터(8)를 통과하는 혈액은, 작은 유속을 가지고 필터(8)를 통과한다. 이와 같이 하여, 도 13B에 나타내는 바와 같이, 필터(8) 단면을 통과할 때에, 편류(偏流)가 생긴다.

이 편류 때문에, 도 13C에 나타내는 바와 같은 문제가 발생한다. 도 13C에서, 영역 A는, 용혈에 의한 필터(8)의 착색을 보인 것을 나타낸다. 이에 대해, 영역 B에서는 거의 착색이 보이지 않는다. 이는, 도 13B에 나타낸 바와 같이, 필터(8)를 통과하는 혈액의 유속에 기인하는 것으로 생각된다. 즉, 유입 포트(5)의 대향측에서는 혈액의 유속이 크기 때문에, 혈액이 손상을 받기 쉬워진다.

본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치는, 상기의 문제를 해결하고, 필터 전체에서, 혈류가 필터를 통과할 때의 유속의 균일성을 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 정류판(11)을 설치함으로써, 종래예와 같은 혈액의 흐름의 편류가 완화되어, 필터(8) 단면을 통과하는 혈액류는 필터(8) 전체에 걸쳐 유속의 균일성이 개선된다. 즉, 유입 포트(5)로부터 유입된 혈액류는 정류판(11)에 의해 저지되고, 즉시 유출 포트(7)로부터 유출하는 상태가 억제된다. 그리고, 정류판(11)에 의해 유속이 저하한 혈액류는, 필터(8) 전체에 유로가 분산한 상태로 필터(8)를 통과하고, 유출 포트(7)로부터 유출된다. 그 결과, 필터(8)를 통과할 때의 혈액의 유속 분포 는, 도 12B에 도시하는 이상적인 상태에 가까워진다.

유속의 균일성을 향상시키는 효과를 충분히 얻기 위해서는, 정류판(11)이 필터(8)의 외주 가장자리부의 위쪽을 덮는 원환의 내경 Ri(도 8 참조)는, 필터(8)의 유효 영역의 직경 Rf(도 8 참조)에 대해, 0.7Rf≤Ri≤0.9Rf의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 필터(8)의 유효 영역은, 충전된 접합 수지(10)의 내주면에 의해 규정된다.

정류판(11)과 필터(8)의 상면 사이의 간극(15), 및 정류판(11)의 하면에 설치된 경사(15)는, 혈액류를 필터(8)의 외주부도 충분히 통과시켜, 정류판(11)에 덮인 간극 영역에 존재하는 혈액 중의 기포를 제거하기 쉽게 하기 위해 설치된다.

혈액류를 필터(8)의 외주부를 충분히 통과시키기 위해서는, 간극(15)의 크기는, 0.5㎜~2.O㎜의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, 정류판(11) 하면의 경사 각도는, 5도~10도의 범위로 하는 것이 바람직하다.

정류판(11)은, 환상 리브 부재(10)와는 별개로 설치한 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 이상과 같은 본 실시 형태의 혈액 필터 장치에서는, 필터(8)의 플리츠 사이에 능선 방향으로 통한 간극이 확보됨으로써, 플리츠 사이에 잔존하는 기포 등이, 간극을 통해 위쪽으로 제거되기 쉬워진다. 즉, 유입 포트(5)로부터 유입한 혈액 혹은 프라이밍액의 흐름에 의해 용이하게 기포가 제거된다.

상기 구성의 필터 장치는, 이하와 같이 제작할 수 있다. 우선, 하우징 하반체(1b)의 유지부 내통(3b)에 필터(8)를 장착한다. 다음, 필터(8)의 외주 가장자리 와 유지부 내통(3b)의 내주면 사이에, 보조 접합 수지를 충전하고 경화시킨다. 다음으로, 환상 리브 부재(10)를, 필터(8)의 상면에 대향시켜, 복수의 리브(13)가, 필터(8)의 복수의 플리츠의 능선(8b) 사이에 각각 진입하도록 장착한다(도 22 참조).

(실시 형태 3)

이하, 본 발명의 실시 형태 3에서의 혈액 필터 장치의 제조 방법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에서의 제조 방법에 의해 제조되는 혈액 필터 장치의 기본적인 구조는, 도 1~3에 나타낸 것과 같다. 즉, 도 1 및 2의 정면도 및 평면도에 나타내는 구조에 대해서는, 본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치도 동일하다. 또, 필터의 구조도, 도 22에 나타낸 것과 같다.

본 실시 형태에 의해 제조되는 혈액 필터 장치의 단면 구조의 일례가, 도 14에 도시된다. 도 14에 도시하는 구조에서는, 도 8에 나타낸 실시 형태 2와 같이, 환상 리브 부재(11)를 가진다. 도 14의 환상 리브 부재(11)는 도 8의 환상 리브 부재(10)와 약간 상위(相違)하지만, 같은 구조로서도, 본 실시 형태를 동일하게 적용 가능하다. 본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치의 기본적인 구조 및 작용은, 상술의 실시 형태에서의 혈액 필터 장치와 같고, 설명의 중복은 생략한다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 환상 리브 부재(16)는, 필터(8)의 외주 영역에서의 필터(8)의 복수의 플리츠의 능선(8b)에 대향하여 배치되어 있다. 환상 리브 부재(16)는, 후술하는 바와 같이, 복수의 플리츠의 능선(8b) 사이에 각각 진입한 복수의 리브를 가진다(도 14에는 도시하지 않음). 환상 리브 부재(16)를 포함하는 필터(8)의 외주부에는, 주 접합 수지(17)가 충전되어 있다. 필터(8)는, 후술하는 바와 같이, 여과부(3)의 내강에 보조 접합 수지(18)에 의해 가접합(假接合)되어 또한, 여과부(3)의 내주면에 주 접합 수지(17)에 의해 접합되어 있다.

도 15는, 필터(8)에 대해 환상 리브 부재(16)가 장착되어, 필터(8)의 외주 가장자리가, 보조 접합 수지(18)에 의해 유지부 내통(3b)의 내주면에 가접합된 상태를 나타낸다. 단, 유지부 내통(3b)과 함께 하우징 하반체(1b)를 형성하는 다른 부분의 도시는 생략되어 있다.

도 16은, 환상 리브 부재(16)의 구조를 나타내는 사시도이다. 환상 리브 부재(16)는, 원판 형상의 환상 기판(19), 및 복수의 리브(13)로 이루어진다. 복수의 리브(13)는, 환상 기판(19)의 면상(面上)에 정렬하여 설치되어, 각각 필터(8)의 플리츠의 능선(8b) 사이에 대응한다. 따라서, 인접하는 리브(13) 사이의 간극이 각 플리츠의 능선(8b)에 대응하여, 도 15에 나타낸 바와 같이, 플리츠의 능선(8b)이 인접하는 리브(13) 사이에 각각 삽입되어 있다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 환상 리브 부재(16)가 장착됨으로써, 필터(8)의 주 가장자리 영역에서, 각 플리츠의 능선(8b) 사이의 간극이 리브(13)에 의해 확장되고 플리츠 간극(8c)이 형성되어 있다. 또한, 후술하는 본 실시 형태의 제조 방법에 의해, 주 접합 수지(17)의 충전 및 경화의 결과, 플리츠의 양단에 대해 바깥쪽으로 향하는 인장력이 작용하는 상태가 수득되고, 리브(13)에 의해 형성된 플리츠 간극(8c)이 필터(8)의 주 가장자리 영역으로부터 보다 중앙 영역까지 확대하여 플리츠 사이의 간극량이 증대한다.

이와 같은 구성의 혈액 필터 장치에서는, 필터(8)의 플리츠 사이에 능선 방향으로 통한 간극이 확보됨으로써, 플리츠 사이에 잔존하는 기포 등이, 간극을 통해 위쪽으로 제거되기 쉬워진다. 즉, 유입 포트(5)로부터 유입된 혈액 혹은 프라이밍액의 흐름에 의해 용이하게 기포가 제거된다. 필터(8)의 플리츠 사이의 간극은, 반드시 능선 방향으로 100％형성될 필요는 없고, 당초의 필터(8)의 주 가장자리 영역보다 확대되면, 상응하는 효과를 얻을 수 있다. 당연한 것이지만, 간극을 플리츠의 능선 방향으로 100％ 통하게 하면, 가장 효과적이다.

이상과 같이, 복수의 플리츠가 원반을 형성하고 평행하게 배치된 형상의 필터(8)는, 인접하는 플리츠 사이에 어느 정도의 간극이 존재하는 상태에서 여과부(3)에 유지되는 것이 바람직하다. 플리츠(8)가 서로 접촉하여 간극이 존재하지 않는 상태에서는, 플리츠 사이의 골짜기(谷間) 안쪽에 폐색 공간이 형성되므로, 그 폐색 공간에 기포가 잔존하거나 다른 곳에서 생성된 기포가 포착되면, 그 기포를 배제하는 것은, 하우징에 물리적인 충격을 주어도 곤란하게 된다. 또, 기포 제거가 곤란하면, 프라이밍의 효율도 저하한다.

그러나, 필터(8)를, 인접하는 플리츠 사이에 간극이 유지된 상태로 여과부(3)의 내강에 고정하는 것은 곤란하다. 즉, 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐진 필터(8)를 여과부(3)에 배치할 때에, 필터(8)를 구성하는 시트 형상 여재는 자유로운 상태이기 때문에, 플리츠는 그 형상에 팽창이 생겨, 인접하는 각 플리츠가 서로 접촉한 상태가 되기 쉽다. 이는, 특히, 필터 장치의 하우징을 크게 하는 일 없이 여과 효율을 높이려고 할 경우에 장해가 된다. 즉, 필터막 면적을 크게 하기 위해, 플리츠의 높이를 높게 하고, 피치를 작게 하면, 각 플리츠가 자연스러운 팽창에 의해 서로 접촉하는 상태가 되기 쉽기 때문이다.

본 실시 형태에서의 혈액 필터 장치의 제조 방법은, 필터의 복수의 플리츠 사이에 간극이 확보된 상태를 용이하게 확보 가능하게 하는 것이다. 이하, 본 실시 형태에서의 필터 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 17은, 혈액 필터 장치를 구성하는 하우징 상반체(1a)를 나타내는 단면도, 도 18은, 하우징 하반체(1b)를 나타내는 단면도이다.

기본적인 구조는, 도 1~3을 참조하여 설명한대로이다. 하우징 상반체(1a)에서의 유지부 외통(3a)에는, 한 쌍의 절결(20)이 형성되어 있다. 하우징 하반체(1b)의 유지부 내통(3b)에는, 유지부 외통(3a)의 한 쌍의 절결(20)에 대응하는 위치에 관통 구멍(21)이 형성되어 있다. 하우징 상하반체(1a, 1b)를 끼워 맞추었을 때에는, 절결(20)과 관통 구멍(21)이 연통(連通)되고, 유지부 내외통(3a, 3b)의 주벽(周壁)을 관통하는 구멍이 형성된다. 이 구멍은, 후술의 포팅시에 수지를 충전하기 위한 수지 유로로서 이용된다.

우선 도 15에 나타내는 바와 같이, 하우징 하반체(1b)의 유지부 내통(3b)에 필터(8)를 장착한다. 다음에, 필터(8)의 외주 가장자리와 유지부 내통(3b)의 내주면 사이에, 보조 접합 수지(18)를 충전하고 경화시킨다. 다음에, 환상 리브 부재(16)를, 필터(8)의 상면에 대향시켜, 복수의 리브(13)가, 필터(8)의 복수의 플리츠의 능선(8b) 사이에 각각 진입하도록 장착한다. 그에 의해, 도 15에 나타낸 바와 같이, 필터(8)의 적어도 외주 가장자리부에는 플리츠 간극(8c)이 형성된다.

다음에, 이상과 같이 하여 필터(8)가 가접합된 하우징 하반체(1b)의 유지부 내통(3b)과, 도 17에 나타낸 하우징 상반체(1a)의 유지부 외통(3a)을 끼워 맞춤으로써, 하우징(1)을 일체화시킨다. 다음에, 도 19에 나타낸 바와 같은 포팅용의 지그를 구비한 장치에, 필터(8)가 장착된 하우징(1)을 설치하고, 봉착(封着)용 수지의 포팅를 행한다.

도 19에 나타내는 장치는, 회전 지그(22), 수지 저장소(23) 및 수지 공급로(24)로 이루어진다. 회전 지그(22)는, 하우징(1)을 지지하는 소정의 형상을 가지는 내강(22a)을 가진다. 회전 지그(22)의 상부에는, 우레탄 수지 등의 봉지(封止) 수지가 저장된 수지 저장소(23)가 설치되고, 수지 저장소(23)로부터 여과부(3)의 측면에 이르는 수지 공급로(24)가 형성되어 있다. 하우징(1)을 회전 지그(22) 내에 설치하고, 회전 지그(22)를 회전시킴으로써, 하우징(1)이 함께 회전한다. 여과부(3)의 측면에 공급된 봉지 수지는, 절결(20)과 관통 구멍(21)(도 17, 도 18 참조)을 통해, 유지부 내통(3b)의 내강으로 진입한다.

회전 지그(22)를 회전시켰을 때, 여과부(3)의 축심(軸心)을 중심으로 하는 수평 방향의 원심력이 작용한다. 그에 의해 수지 저장소(23)로부터 봉지 수지가 흘러넘쳐 수지 공급로(24)를 통과하여 유지부 외통(3a) 내에 공급되고, 유지부 내통(3b)의 내주면과 필터(8)의 외주부의 사이에 수지가 충전된다. 충전된 수지를 경화시킴으로써, 도 14에 나타낸 바와 같이, 주 접합 수지(17)에 의해 필터(8)를, 유지부 내통(3b)의 내주면에 유지시킬 수 있다.

이 주 접합 수지(17)의 충전 및 경화 공정은, 상온보다 높은 소정의 범위의 온도에서 행한다. 따라서, 주 접합 수지(17)가 상온으로 돌아왔을 때에는, 그 수축에 의해, 필터(8)의 복수의 플리츠의 양단에 대해 바깥쪽으로 향하는 인장력이 작용한다. 그 결과, 도 15에 나타낸 환상 리브 부재(16)의 리브(13)에 의해 형성된 플리츠 간극(8c)이, 도 20에 나타내는 바와 같이, 필터(8)의 주 가장자리 영역으로부터 보다 중앙 영역까지 확대하여 플리츠 사이의 간극량이 증대한 상태를 얻을 수 있다.

이와 같은 효과를 확실히 얻기 위해서는, 필터, 포팅 수지, 및 하우징의 열팽창율의 관계의 설정이 중요하다. 예를 들면, 하우징(1), 필터(8) 및 주 접합 수지(17)의 열팽창율의 관계를 적절히 설정한다. 즉, 하우징 재료보다 주 접합 수지 재료의 열팽창율이 커지도록 재질을 선택하는 것이 좋다. 그 경우의 하우징 재료 및 주 접합 수지 재료의 재질의 조합은, 예를 들면, 하우징(1)으로서 폴리카보네이트를 이용하고, 주 접합 수지(17)로서 우레탄 수지를 이용할 수 있다. 그 경우, 주 접합 수지(17)는 여과부(3)의 직경 방향에서의 두께가 5~10㎜ 범위가 되도록 충전하면, 플리츠 사이의 간극량의 증대에 적절한 열수축력이 얻어진다.

또, 주 접합 수지(17)의 충전 및 경화의 공정은, 35~55℃의 범위의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 온도가 너무 낮으면 충분한 열수축력을 얻지 못하고, 온도가 너무 높으면 열수축력이 너무 커서, 하우징(1)의 내면과 주 접합 수지(17)가 박리될 우려가 있다.

주 접합 수지(17)를 충전하는 범위는, 환상 리브 부재(16)의 내주 가장자리를 기준으로 하여 조정하는 것이 좋다. 환상 리브 부재(16)의 내주 가장자리는, 헤드부(2) 내주면 하단의 직경 및 보텀부(4) 내주면 상단의 직경과 일치하도록 설정된다. 따라서, 주 접합 수지(17)에 의해 규정되는 필터(8) 중의 유로는, 헤드부(2) 내주면 하단 및 보텀부(4) 내주면 상단과 매끄럽게 연속하게 되고, 양호한 유로 상태가 얻어진다.

본 발명의 혈액 필터 장치는, 소형으로 충분한 여과 능력을 확보하면서도 압력 손실이 충분히 작게 억제되어, 인공 심폐 회로의 구성에 유용하다.

Claims (18)

1. 유입 포트가 설치되어 상부 구조를 형성하는 헤드부, 상기 헤드부의 하부의 중앙부 구조를 형성하는 여과부, 및 상기 여과부의 하부에 배치되어 유출 포트가 설치된 보텀부를 가지는 하우징과,

   상기 여과부의 내강(內腔)에 장착되어 상기 하우징의 내강을 상기 헤드부측과 상기 보텀부측으로 구분하는 필터를 구비하고,

   상기 필터는, 시트 형상 여재(濾材)가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐져 형성되고, 상기 복수의 플리츠의 능선(稜線)이 서로 평행하게 상기 여과부의 내강을 횡단하도록 배열되고,

   상기 보텀부는, 내부 저면이 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성하고 있는 원추부를 가지는 혈액 필터 장치에 있어서,

   상기 필터의 외주 가장자리부의 위쪽을 원환(圓環) 형상으로 덮는 정류판을 구비한 것을 특징으로 하는 혈액 필터 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 원추면의 저각θ는, 6°≤θ≤12°로 표시되는 범위로 설정된, 혈액 필터 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 보텀부는, 상기 여과부와 연결된 원통부를 가지고, 상기 원통부의 하부에 상기 원추부가 형성되어 있는, 혈액 필터 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 원통부의 높이는, 0.5㎜ 이상인, 혈액 필터 장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 여과부의 내강의 직경Φ는 35㎜≤Φ≤65㎜로 표시되는 범위로 설정된, 혈액 필터 장치.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 필터의 외주 영역에서의 상기 플리츠의 능선에 대향하여 배치된 환상 기판에 복수의 리브를 설치하여 구성된 환상 리브 부재를 구비하고,

   상기 복수의 리브는, 상기 인접하는 플리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 각각 진입하여 상기 시트 형상 여재 사이의 간극을 확보하고,

   상기 정류판은, 상기 환상 기판의 내주 가장자리가 상기 필터의 중앙부를 향하여 연장됨으로써 형성되어 있는, 혈액 필터 장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 정류판이 상기 필터의 외주 가장자리부의 위쪽을 덮는 원환의 내경 Ri는, 상기 필터의 유효 영역의 직경 Rf에 대하여, 0.7Rf≤Ri≤0.9Rf의 범위인, 혈액 필터 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 필터의 상면과 상기 정류판의 하면 사이에 간극을 가지는, 혈액 필터 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 간극의 크기는, 0.5㎜~2.O㎜의 범위인, 혈액 필터 장치.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 정류판의 하면은, 상기 필터의 상면에 대하여 경사져 있고, 상기 경사는, 상기 필터의 중앙부를 향함에 따라 상기 간극이 커지는 방향으로 형성되어 있는, 혈액 필터 장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 정류판의 하면의 경사 각도는, 5도~10도의 범위인, 혈액 필터 장치.
13. 유입 포트가 설치되어 상부 구조를 형성하는 헤드부, 상기 헤드부의 하부의 중앙부 구조를 형성하는 여과부, 및 상기 여과부의 하부에 배치되어 유출 포트가 설치된 보텀부를 가지는 하우징과,

    상기 여과부의 내강에 장착되어 상기 하우징의 내강을 상기 헤드부측과 상기 보텀부측으로 구분하는 필터를 구비하고,

    상기 필터는, 시트 형상 여재가 복수의 플리츠를 형성하여 접어 겹쳐져 형성되고, 상기 복수의 플리츠의 능선이 서로 평행하게 상기 여과부의 내강을 횡단하도록 배열된 혈액 필터 장치를 제조하는 방법에 있어서,

    상기 보텀부의 내부 저면이 아래쪽으로 볼록하게 된 원추면을 형성하고 있는 하우징의 상기 여과부에 상기 필터를 장착하고, 상기 필터의 외주 가장자리부를 보조 접합 수지에 의해 상기 여과부에 접합시키고,

    상기 필터의 외주 영역에서, 인접하는 상기 플리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 간극을 형성하고,

    상기 필터의 외주부와 상기 여과부의 내주면의 사이에 주(主) 접합 수지를 충전하고, 35~55℃로 경화시키고, 상기 필터를 상기 주 접합 수지에 의해 상기 여과부에 접합시키고,

    상기 주 접합 수지가 상온으로 돌아올 때의 상기 주 접합 수지의 수축에 의해, 상기 복수의 플리츠의 양단(兩端)에 대하여 바깥쪽으로 향하는 인장력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 혈액 필터 장치의 제조 방법.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 인접하는 플리츠를 형성하는 상기 시트 형상 여재 사이에 간극을 형성하기 위하여, 환상 기판의 판면(板面)에 복수의 리브를 주(周)방향으로 배열시켜 설치된 환상 리브 부재를, 상기 필터의 외주 영역에서의 상기 복수의 플리츠의 능선 사이에 상기 복수의 리브가 각각 진입하도록 상기 필터에 대하여 장착하는, 혈액 필터 장치의 제조 방법.
15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,

    상기 하우징을 폴리카보네이트 수지에 의해 형성하고, 상기 주 접합 수지로서 우레탄 수지를 이용하며, 상기 주 접합 수지를 상기 여과부의 직경 방향에서의 두께가 5~10㎜ 범위가 되도록 충전하는, 혈액 필터 장치의 제조 방법.
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17. 청구항 14에 있어서,

    상기 주 접합 수지를, 상기 환상 리브 부재를 포함하는 범위까지 충전하는, 혈액 필터 장치의 제조 방법.
18. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,

    상기 필터의 외주부와 상기 여과부의 내주면 사이로의 상기 주 접합 수지의 충전을, 상기 여과부 내강의 중심부 둘레의 원심력을 작용시키면서 행하는, 혈액 필터 장치의 제조 방법.

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