KR101131676B1 - 한 개 이상의 여과격실이 있는 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 여과장치는 구획의 여과막 수단의 각 제 1면이 최소한 다른 하나의 구획의 여과막 수단의 제 1면과 액교환이 일어난다. 이로서 액이 하나 이상의 여과과정을 거치게 된다. 이런 구성은 다른 여과조건이 각 구획에서 가능하게 한다. 반면에, 여과 격실의 여과막 수단의 제 2면은 다른 격실의 여과막의 제 1면과 액교환한다. 이 방법에서, 액체는 하나 이상의 여과 격실을 거치면서 정화된다. 외부 유동구는 다른 격실의 여과막의 제 1면에 들어오거나 떠나는 입출구에 연결된다.

Description

한 개 이상의 여과격실이 있는 여과장치{Filter device having more than one filtration compartment}

도 1은 두 격실이 있는 여과기의 투시도.

도 2는 도 1에 도시된 장치의 세로 단면도.

도 2a는 도 2에 도시된 여과기의 변형 구조의 단면도.

도 3은 도 1 및 2의 여과기의 단부를 상세히 도시한 세로 방향 부분 단면도.

도 4는 도 1 내지 3에 도시된 여과기의 중간부의 단면도.

도 5는 도 1 내지 3에 도시된 여과기의 단부의 단면도.

도 5a는 도 5에 도시된 여과기의 변형 구조의 단부의 단면도.

도 6은 헤더캡(header cap)이 제거된 용기의 한 단부의 상세도.

도 7은 세 개의 여과격실이 있는 여과기의 투시도.

도 8은 도 7의 여과기의 용기의 단부의 부분 투시도.

도 9 및 9a는 세 개의 격실이 있는 여과기의 세로 단면도.

도 10은 도 9의 여과기의 단부의 단면도.

도 11 및 11a는 용기의 벗겨지고 조립된 셀(shell)부분의 단부도.

도 12는 분해된 용기의 투시도.

도 13 및 13a는 벗겨지고 분해된 용기의 단부도.

*부호설명*

1 : 용기 17,18 : 헤더챔버(header chamber)

2,3 : 격실 22 : 유동구(flow port)

4a,4b,5a,5b : 출입구

13 : 단부덮개

본 발명은 유체 여과기에 관한 것이다. 특히, 한 개 또는 그 이상의 실시예는 투석형태의 처리, 혈액투석 과정 및 혈액여과, 혈액투석여과 및 과여과 같은 여과기에 관한 것으로 여과기의 하우징을 만드는 방법도 포함된다.

중공 섬유막를 가진 여과기는 다양한 목적을 위한 투석분야에 이용된다. 이런 여과기는 혈액이 중공섬유의 반투과성 벽의 내부에 들어가고 투석액이 중공섬유의 외부에 있는 혈액투석기에 이용된다. 다양한 대류 및 확산과정이 중공섬유의 벽에서 일어난다. 이 과정은 혈액에서 과잉 액체를 제거하고 정화한다. 추가로, 혈액의 전해질농도는 주입액으로 조절할 수 있고, 이탄산염 또는 아세테이트 같은 완충재가 혈액에 공급될 수 있다. 혈액투석과정은 저분자량의 물질을 제거하는데 효과적이지만, 중간 분자량의 물질을 제거하는데는 덜 효과적이다. 투석에서의 저분자량은 분자량이 5kDa 이하인 우레아 같은 물질이다.

이런 여과기는 이른바 혈액여과에 사용된다. 대체 액체가 혈액에 공급된다. 이 과정에 따르면, 혈액은 중공섬유의 내부를 통과하고, 이 경우 투석액은 섬유의 외부를 흐르지 않는다. 여기서, 여과액, 특정물에서, 노폐물을 포함하여, 혈액에서 막간의 압력차로 제거되고, 막은 중공섬유의 반투과성 벽으로 구성된다. 대체액은 희석과정의 전후에 공급 가능하다. 혈액여과는 베타-2-마이크로 글로블린 같은 5 내지 30kDa의 중간분자량의 물질을 제거하는데 효과적이다.

혈액투석여과를 포함한 이런 형태의 여과기의 응용예는: 혈액투석 및 혈액여과의 조합으로, 투석제가 막의 한 편으로 흐르고 혈액이 다른 한편으로 동시에 흐른다. 압력구배가 막 사이에 존재한다. 여과과정 전후로 주사액이 혈액에 공급될 수 있다. 이 과정은 여과율이 높고 중간 분자량의 물질을 제거하는데 효과적이다.

혈장사형로 알려진 다른 여과과정이 있다. 액상 혈장은 혈액에서 분리되어 여과된 후 다시 혈액으로 돌아간다.

상기 여과기는 주사액 또는 대체물을 생성하기 위한 이른바 과여과에도 이용된다. 이 경우, 주사액은 반투막의 한 편으로 가고, 압력차로 여과된다. 이 방법에서, 주사액은 내독소, 박테리아 및 다른 오염물을 제거하는 무균 여과될 수 있다. 과여과는 크기가 작고 투석기에 이용되지 않는다. 과여과는 투석여과기에 추가하여 혈액을 여과하는데 이용된다. 과여과로 주사액을 만들어 혈액관내의 혈액에 공급한다.

이 여과기는 관상 용기에 길이 방향으로 놓인 중공섬유의 느슨한 다발로 구성된다. 용기의 각 단부는 뚜껑이 있고, 중공섬유다발은 용기의 뚜껑사이에 위치한다. 섬유의 단부는 두 가지 성분의 중합레진으로 된 단지 내에 고정된다. 단지는 섬유의 단부를 완전히 감싸고 용기의 단부 내에 성형되어 헤더챔버(header chamber) 및 관상 용기 사이의 기밀을 만든다.

중공섬유의 단부는 단지의 위에 뚜껑 및 섬유다발의 단부 사이의 중공 공간(헤더챔버)으로 열려있다. 출입구의 적절한 배치로 다양한 형태의 여과기가 가능하다.

상기 여과기의 예는 유럽특허 제 EP-0 305 687, EP-0 355 325 및 EP-0 527 317에 나타나있다.

상기 여과 및 투석기는 공통점이 있는데, 일차액이 반투과성 중공섬유의 내부를 통과한다. 이 일차액은 특정 물질이 제거 및 첨가되어 섬유를 떠난다. 이차액은 중공섬유의 외부를 흐른다. 이 이차액은 용기 내의 중공섬유 주위를 흐르고, 입출구를 지나거나 일차액에서 제거되어 하우징의 출구를 나간다. 이 이차액은 물질교환을 위한 투석액의 일차액의 정화액일 수 있다.

만약 상기 여과기의 하나가 투석에 이용되면, 다양한 배관이 연결된다. 이 배관은 한 편으로는 환자에 연결되어 혈액을 여과하여 되돌려 주고, 다른 배관은 투석액 공급장치에 연결된다. 혈액측은 환자의 혈액을 통한 여과지역을 말하고, 투석측은 투석액이 지나는 하우징 또는 여과기 지역을 말한다. 혈액측 및 투석측은 반투성막으로 분리되고 이 양측은 상기의 일차측 및 이차측 관로에 상응한다.

혈액여과의 효과를 개선하기 위하여 한 개 이상의 여과과정 또는 여과장치가 직렬로 연결된다. 예로, 혈액여과과정은 혈액투석 또는 혈액투석여과 과정과 연결된다.

한 개의 용기에 한 개 이상의 여과장치가 결합될 수 있다. 여과 카트리지는 WO 02/47785의 예의 한 개 이상의 여과재로 구성된다. 이 장치는 두 개의 중공섬유 다발이 벽으로 분리되어 인접하여 여과 및 투석을 위한 흐름을 제공한다.

추가 고려가 이런 여과기의 설계에 이용된다. 여과기의 초기 작동 시, 다수의 시동 작업이 필요하고 숙련된 사람이 필요하다. 특히, 체외 혈액 튜브는 장치의 적절한 구멍에 연결해야 한다. 추가로, 분리된 과여과기가 주사액 공급원에 연결된다. 이는 주의해서 해야하며, 위험방지를 위해서 튜브는 올바르게 연결되어야 한다. 시동단계는 시간이 소요되고 모니터장치로 수행되는 치료단계를 감소시킨다. 추가로, 과여과를 위한 분리된 여과장치의 필요성은, 혈액여과를 위한 한 개 이상의 여과장치 뿐만 아니라, 장비 비용을 상승시키고 연결의 수를 증가시킨다.

독일특허 제 DE-A-196 07 162호의 투석장치는 대체액을 위한 여과장치가 한 개의 용기에 통합된 혈액투석여과장치와 함께 나타나 있다. 중공섬유의 여과막 수단은 양 부분에 제공된다. 중공섬유의 한 단부는 단지 또는 덮개로 봉인된다. 이 장치의 문제점은 시동 시에 장치 내의 공기를 완전히 제거하기가 어렵다는 것이다. 섬유 내의 공기는 막을 지나는 액체 및 혈액에 의하여 밀려나오고 이는 혈액과 공기의 불필요한 접촉을 야기 시킨다. 이는 운전자의 추가 작업으로 혈액의 공급 전에 대체액을 지나게 하여 피할 수 있다. 추가로, 막 외부의 공기는 여과 초기 단계에서 완전히 제거되지 않고 치료 중에 혈액에 섞여 나온다. 이는 여과 중에 혈액을 응고시킨다. 막의 기공의 방향이 반전될 필요가 있기 때문에, 인접 챔버에서 혈액투석여과 과정에 다른 종류의 중공섬유를 사용할 필요가 있다. 이 필요성에 따른 여과장치의 제작은 매우 복잡하다. 추가로, 이런 장치의 제조에서 각 구획의 중공섬유는 복잡하고 비싸다.

상기 여과장치의 문제를 극복하기 위하여, 본 발명의 여과기가 제시된다. 여과기 용기 내에 최소한 두 개의 액체여과구획이 제공되고, 각 구획은 연속된 내벽으로 분리된다. 이 방법에서, 동시에 하나 이상의 액체가 여과 가능하다. 여과막의 제 1표면은 입구 및 출구 양측과 통한다.

상기 여과장치의 문제를 극복하기 위하여, 본 발명의 여과기가 제시된다. 여과기 용기 내에 최소한 두 개의 액체여과구획이 제공되고, 각 구획은 연속된 내벽으로 분리된다. 이 방법에서, 동시에 하나 이상의 액체가 여과 가능하다. 여과막의 제 1표면은 입구 및 출구 양측과 통한다. 본 발명에 의한 장치는 청구항 1항에 정의된다. 본 발명의 특징은 종속항으로 정의된다.

본 발명에 따르면, 각 구획의 각 여과막 수단은 제 1 및 2표면을 갖고, 제 1 및 2표면은 각자 외부 유동구(flow port)와 액체를 교환한다. 외부액 유동구는 용기 외부에 설치된 급액 또는 배수 수단에 연결된다. 반면에, 외부액 유동구는 입구에 연결되어 분리된 여과 구획과 액을 교환한다. 예로, 여과막을 통과하는 주사액은 혈액이 여과되는 인접 여과 구획의 입구 또는 출구로 흐른다.

각 구획의 여과막 수단의 제 1표면은 각 여과기의 초기 작동 중에 각 구획에서 효과적으로 공기를 제거하는 수단이 있다. 본 발명의 여과장치는 구획 내의 막을 지나는 액이 제 1표면에서 막의 제 2구획으로 통과할 수 있다. 막 수단은 중 공섬유막이고, 섬유막의 표면에 고압의 작용으로 과여과가 일어난다. 액체는 외면을 지나 여과된다. 반면에, 액체는 제 2외면에서 제 1내면으로 지나간다. 여과는 외면에서 내면으로 수행된다. 이런 섬유는 기존의 섬유 보다 단단한 소재로 만들어진다.

여과막은 중공섬유 다발, 반투과막 섬유로 구성되고, 이 경우 제 1면은 중공섬유의 내부에 집중하고 제 2면은 중공섬유의 외부에 집중한다.

중공섬유가 여과막 수단으로 채용되면, 중공섬유의 외면은 상기 예의 외부액 유동구와 소통한다. 본 발명의 여과장치의 상기 연속 외벽은 여과 용기의 내부를 분리된 여과 구획으로 나누어 각 여과구획 사이의 벽에서 액체의 교환이 일어나지 않게 된다.

본 발명의 여과장치는 구획의 여과막 수단의 각 제 1면이 최소한 다른 하나의 구획의 여과막 수단의 제 1면과 액교환이 일어난다. 이로서 액이 하나 이상의 여과과정을 거치게 된다. 이런 구성은 다른 여과조건이 각 구획에서 가능하게 한다. 반면에, 여과 격실의 여과막 수단의 제 2면은 다른 격실의 여과막의 제 1면과 액교환한다. 이 방법에서, 액체는 하나 이상의 여과 격실을 거치면서 정화된다. 외부 유동구는 다른 격실의 여과막의 제 1면에 들어오거나 떠나는 입출구에 연결된다.

본 발명의 여과수단의 용기수단은 일반적으로 긴 세로방향으로 뻗은 벽으로 단면이 관상, 원형, 타원형, 직사각형 등 적합한 형태이다. 긴 벽은 주위와 연속 또는 불연속의 최소한 하나의 외벽을 포함하고, 하나 이상의 내벽은 용기의 양단부 사이에 뻗어 있다. 하나 이상의 내벽은 외부용기를 두 개 이상의 내부 격실로 나눈다.

여과 과정과 동시에 혈액여과를 수행하는 가능성은 특히 유리하다. 본 발명의 특징에 따르면, 한 개 이상의 혈액여과 과정이 과여과와 함께 일어난다. 예로, 한 격실의 중공섬유의 외면은 다른 격실의 중공섬유 다발의 입구 부분과 액교환이 일어난다. 과여과된 주사액 교환은 여는 단계에서든지 추가할 수 있다: 혈액이 여과막을 통과하기 전(희석전), 후속과정 사이(희석중) 또는 하나 및 그 이상의 과정 후(희석후).

본 발명의 특징에 따르면, 둘 또는 셋 또는 그 이상의 분리 여과 격실이 동시 및/또는 연속 여과 처리를 수행할 수 있다. 세 개 또는 그 이상의 격실이 제공되면, 주사액 같은 일차액은 제 1격실 내에서 처리되고 이차액(대개 혈액; 일차액은 상기의 주사액)은 일련의 한 개 이상의 과정을 거친다. 예로, 혈액여과 처리는 제 2격실에서 일어나고, 액체가 이차액에서 제거된다. 상기 제 2격실의 막의 출구에서 나오는 이차액제 3여과 챔버의 여과막으로 향한다.

반투과성 중공섬유가 여과막 수단으로 이용된다. 양단부에는 이른바 단지가 놓여진다. 단지는 두 성분의 폴리우레탄 같은 강화 중합 수지로 관상 용기의 내벽에 성형되고 관상 용기의 격실 내의 막의 제 2막을 수납하는 벽으로 작용한다. 이는 또한 중공섬유의 구멍을 유지하여 (외부의) 제 1면이 용기의 입출 단부에서 열린다. 용기의 단부는 덮개로 수납되고 헤더챔버를 제공한다.

각 덮개는 하나 이상의 헤더챔버를 수납하는 구조이고, 각 헤더챔버에는 최 소한 하나의 액 출입구가 제공된다. 특히, 각 덮개는 전체 용기의 각 격실에 상응하는 각 헤더챔버를 수납한다. 한 덮개의 헤더챔버는 벽, 헤더챔버 벽 사이의 씰 부재, 내벽 및/또는 단지의 표면으로 다른 하나와 분리되어 헤더챔버 사이의 액체이 이동을 방지한다. 반면에, 중공섬유 다발의 하나 이상의 여과 격실은 단일 헤더챔버로 개방된다. 이는 여과장치가 여과 중 및 후의 주사액 또는 연속여과를 가능하게 한다. 반면에, 분리 헤더챔버는 액유동을 위해서 배관 수단으로 헤더챔버의 액 유동구에 연결할 수 있다.

여과장치의 용기는 적절한 단면을 가진다. 상기 용기는 연속적으로 구성된 내벽을 포함하고, 상기 내벽은 여과 격실들을 분리한다. 각각의 여과 격실은, 적어도 부분적으로 내벽에 의해 경계를 형성한다. 예를 들어, 용기는 관형상을 가지고, 세로로 뻗고 분리된 두 개의 셀부분들로 형성될 수 있다. 용기의 각 셀부분들은 서로 초음파 또는 레이저 용접 등에 의해 봉합부에서 연결된다. 레이저 용접의 경우, 용기를 형성하는 두 개의 셀부분들은 특수한 광반사 특성을 가져서 용이하게 용접되는 장점을 가진다. 예를 들어, 셀부분들 중 한 개의 셀부분은 무색의 투명한 재료로 제조되고 광반사 염료를 포함하여 셀부분들의 플라스틱재료가 충분히 용융되어 접합되게 한다. 레이저 용접된 용기의 실시예에 있어서, 용기의 셀부분들은 폴리카보네이트 또는 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다.

여과장치의 조립은 각 여과 격실에 중공섬유를 채워 넣고 용기를 조립하여 이루어진다. 예로, 중공섬유는 여과 격실에 놓여져서 용기의 각 단일 단면을 정의한다. 용기의 단면은 섬유다발을 담고 서로 접합된다. 관상 단면의 용기는 상대되 는 내벽으로 구성되어 다른 하나와 접합된다. 접합은 상기의 적합한 용접 방법으로 얻어진다.

선택적으로, 내벽은 관형상을 가진 용기의 제 1 셀부분과 일체로 구성되고, 제 2 셀부분은 용기의 외벽 부분으로 구성되어 제 1 셀부분의 외벽과 결합한다. 제 2 셀부분은 제 1 셀부분보다 다소 크다. 예를 들어, 제 2 셀부분은 용기가 가지는 둘레길이의 절반보다 크고, 제 1 셀부분은 둘레길이의 절반 또는 삼분의 일 또는 사분의 일보다 작다. 직사각형 관상 용기가 여과기에 구성되는 경우에 있어서, 직사각형 단면의 한 측면은 상기 제 2 셀부분 또는 덮개로 구성되고, 용기의 제 1 셀부분은 상기 직사각 단면의 세 측면들로 구성된다. 이 경우, 내벽들은 상기 제 1 셀부분 또는 양쪽 셀부분들과 통합된다.

상기 조립법을 개선하기 위하여, 최소한 한 개의 외벽의 각 여과 격실은 같은 격실의 내벽에 평행하다. 이는 각 격실에 섬유다발이 최적으로 채워지게 한다.

용기의 단부에는 중공섬유다발의 단부를 유지하는 단지에 걸리는 홈이 있다. 추가로, 하나 이상의 홈이 관상 용기의 단부에 제공되어 액체가 중공섬유의 제 2면 주위의 용기 격실 내부에서 출입하게 한다. 이런 실시예는 단부덮개에 유동구가 제공될 때 유용하다. 이 경우, 액체는 중공섬유의 다른 표면으로 향한다.

본 발명의 여과용기를 만드는 방법은 용기에 세로 방향 돌기가 봉합접합으로 조립되는 것이다. 접합법은 레이저 또는 초음파 용접이다.

본 발명의 몇 가지 실시예들이 도면에 도시된다.

도 1, 2 및 3의 여과기는 용기(1) 및 두 단부덮개(13,14)로 구성된다. 용기(1)는 두 단부가 있는 세로로 뻗은 관상 벽으로 구성된다. 각 격실(2,3)은 연속된 내벽(8)으로 구분된다. 여과막 수단(도시 안됨)이 각 여과 격실(2,3)에 세로로 놓여진다. 이는 대개 반투과성 중공섬유의 다발의 단부가 단지(12)(도 3)에 고정된다. 중공섬유의 열린 단부는 단지(12)의 출입구(4a,4b,5a,5b)에 끼워지고 액체가 여과격실의 제 1면을 따라 출입한다. 도시된 경우에서, 열린 출입구의 단부의 중공섬유는 단부덮개(13,14) 내에 배열된 각 헤더챔버(17,18)로 열려있다.

각 제 1 및 2 액체를 위한 액체 출입구(6,7,15,15a,16,16a)는 단부덮개(13,14) 위에 있다. 액체 출입구(15,16,15a,16a)는 헤더챔버(17,18,17a,18a)와 각 단부덮개(13,14)에서 액체를 교환한다. 외부의 액체출입구(6,7,11)는 각 제 2면의 여과막의 각 여과 격실(2,3)과 액체를 교환한다. 액체출입구(6,7,11)는 도 2 및 2a에 도시된 대로 단부덮개 부근에서 용기의 벽에 선택적으로 제공된다.

배관수단(19)은 제 2면에서 나오는 액체를 외부의 액체출입구(7) 및 추가의 포트(22)(도 1 및 도 3)를 헤더챔버(17)로 유도하기 위하여 제공된다. 예를 들어, 용기(1)내부의 여과 격실(3)로부터 제공된 초여과액은, 또 다른 여과 격실(2)의 혈액투석 또는 혈액여과에 의해 혈액과 같은 다른 액체를 희석한다. 정상적인 조건에서, 주사액은 여과 격실에서 혈액과 같은 제 1 액체의 압력보다 고압으로 제공된다. 체크밸브(도시 안 됨)는 배관수단(19)에 설치되어 혈액이 사고로 혈액 여과 격실에서 초여과액 격실로 흐르지 못하게 할 수 있다. 단지(12)는 용기(1)의 주변에 고정된다. 추가로, 단지(12)는 용기의 구멍(20,20a)에 고정된다. 구멍(20,20a)은 도 3에 도시된 대로 두 줄이며 주변의 채널(24,24a) 및 주변 내부의 여과 격실(2,3)에 액체가 흐르게 한다. 구멍(20,20a)은 분리된 두 개의 채널(24,24a)과 소통하는 두 개의 구멍들로 구성된다. 한 구멍(20)은 여과 격실(2)과 소통하고 다른 구멍(20a)은 여과 격실(3)과 소통한다. 이 구멍(20,20a)은 단지(12)를 고정하기 위해 이용될 수 있다. 이 단부에 플랜지(27)가 용기(1)와 통합되어 제공된다. 액체 출입구(6,7)는 단부덮개(13)의 측면 또는 주변부에 제공되어 중공섬유의 외부와 액체의 출입을 하게 한다.

도 2의 장치에서, 정화되어야하는 주사액은 여과 격실(3)에 입구(25)를 통하여 넣어진다. 액체는 하부 헤더챔버(18a)를 지나 중공섬유의 내면(제 1면)을 따라 간다. 액체가 초기 단계에서 섬유의 내부를 관통하기 위해서는, 액체 출입구(16)가 열려서 공기가 배출되어야한다. 액체 출입구(16)는 그 다음 닫히고 주입액이 여과막에 채워지며, 다음에 주사액에 압력이 가해져서 여과막을 지나서 액체 출입구(7)를 통해 여과 격실(3)을 빠져나간다.

도 3에 도시된 두 개의 헤더 챔버(17,18)들은 벽(28)에 의해 서로 분리된다. 배관수단(19)은 제 1 여과 격실(3)로부터 유출되는 제 1 액체 또는 초여과액(ultrafiltrate)을 위한 액체출입구(7)와 포트(22)에 연결된다. 따라서, 주사액이 포트(22)를 통해 헤더 챔버(17)로 유입되어 희석작용이 이루어진다.

여과기의 한 구조, 특히, 여과기의 용기는 도 4 및 5에 도시된다. 상기 내벽(8)은 제 1 벽부분(48)과 제 2 벽부분(49)으로 구성되고, 상기 제 1 벽부분(48)은 세로로 뻗은 제 1 셀부분에 부착되고 상기 제 2 벽부분(49)은 길게 뻗은 제 2 셀부분(41)에 부착되고, 상기 제 1 벽부분(48)은 자유단을 가지고 상기 제 2 벽부분(49)은 자유단을 가지며, 상기 자유단들이 서로 연결된다. 상기 셀부분(42,41)들 중 큰 셀부분에 부착된 벽부분(49)의 자유단은, 상기 큰 셀부분(41)의 상기 세로모서리를 포함한 평면을 넘어서 뻗는다. 두 개의 셀부분(41,42)은 내면(52,53)을 구성한다. 단부 덮개(14)는 단부덮개와 일체로 형성되고 투석액이 흐르는 액체출입구(11)로 구성된다. 여과 격실을 셀부분(42,41)들로 밀폐하기 전에 여과장치의 섬유 다발은 여과 격실(2,3)내부에 배열된다. 용기 내의 섬유 밀도를 높이기 위하여, 벽면(50,51,52,53)들은 평행으로 배열된다. 내부의 벽부분(48,49)들은, 구성재료의 사용을 줄이고 용기에 대해 균일한 두께를 가지도록 길이 방향으로 하나 이상부분들에서 중공구조를 가진다. 도 5에 도시된 채널(24,24a)들은 액체가 액체출입구(11)에서 여과 격실(2)로 구멍(20,20a)을 거쳐서 흐르게 한다. 같은 채널(24,24a)(도 4 또는 5에 미표시)이 상측의 단부덮개(13)에 제공된다. 여과 격실(2)의 구멍(20)은 여과격실(3)의 구멍(20a)과 씰 또는 장벽수단에 의해 분리된다.

도 6에서, 용기의 단부가 도시된다. 도 2,3에서와 같이, 용기벽의 외부의 실(27)이 도시되고, 단부덮개는 밀폐 고정된다. 용기벽의 상부가 구멍(20)과 함께 제공된다. 한 편으로는, 이 구멍은 단지(12)를 고정하고, 다른 구멍은 격실의 입구로 기능한다. 액체는 외부구멍에서 격실로 흘러와 분배된다. 밀폐수단(21)(도 3)은 용기 외벽 및 내벽 사이에 있고 격실(2,3)을 분리한다.

도 2a,5a에서, 격실(2)에서만 투석액이 격실단부에서 분배구멍(20)에 제공된다. 투석액은 먼저 유동구(6)를 지나 격실(2)의 여과막을 지나 채널(24)지나서 분배구멍(20)으로 간다. 이 실시예에서 과여과 격실(3)에 외부 유동구(7a)가 용기벽에 제공된다. 도 2a 및 5a에 도시된 구성은 추가 씰 또는 벽이 용접될 필요가 없다.

도 7 내지 10에서, 단일 용기(101)의 세 개의 내부 여과격실이 있는 여과기가 도시된다. 이 경우, 제 1여과기 즉 과여과기가 두 개의 외부 투석 여과격실(102,104) 사이에 인접한 격실(103)에 제공된다. 유동구(106,107)는 투석액이 여과격실을 출입하여 제 2면의 여과막과 소통하게 한다. 도시된 예에서 단부덮개(113)의 주변부에서 도시되고, 용기(101)(도 2a,5a)의 벽에도 제공된다. 분배 구멍(120)은 단지의 고정 및 액의 출입에도 이용된다. 도시된 예에서, 액의 출입은 과여과 격실(103)의 여과막의 제 2면이 용기의 벽에 하나로 성형된 것을 의미한다. 배관(119)은 주사액이 격실(103)에서 구멍(109)을 통하여 헤더챔버로 흐르게 한다. 여기서 다른 액체가 추가된다. 혈액은 격실(102,104)에서 각자 또는 함께 여과막의 제 1면을 통하여 여과된다.

도 9,9a 및 10에서 세 개의 격실의 세로 및 가로 단면이 도시된다. 내부 격실은 봉합부(35)와 결합한 두 개의 벽(148,149)으로 구성된다. 이는 중앙격실(103) 및 두 개의 외부격실(102,104)을 정의한다. 몇 내부벽은 중공섬유막의 내부 충진을 최적화 하기 위해서 평행으로 배치된다. 도 9,9a은 상부 단부덮개(113) 내의 헤더챔버(117)의 화살표(A)에서 본 것이다. 격실(102,104)의 여과막의 제 1면은 액체가 통할 수 있다. 이는 두 가지의 다른 혈액여과과정을 한 장치에서 동시에 및/또는 연속으로 수행할 수 있게 한다. 주사액은 혈액이 출구(109)(도 7,8)를 빠져나갈 때 추가된다. 유동구(115)는 선택적이고 액의 출입 또는 격실(104)에서 공기를 불어낼 때 이용된다.

벽부재(130,131)(도 10)는 분리되어 투석액이 채널(124)에서 챔버(102,104)로 출입하게 한다. 벽부재는 동등한 씰부재(미표시)로 교체되게 한다. 사용 시에, 주사액은 화살표(B)와 같이 유동구(125)(도 9)를 지난다. 격실(103)의 초기 충진 시, 공기는 유동구(116)로 빠져나간다. 격실(103)이 채워지면, 유동구(116)는 밀폐되고 주사액을 정화한다. 액체는 배관(119)를 지나 헤더챔버(117)로 흘러간다. 이차액은, 대개 혈액, 화살표(C) 방향으로 여과장치를 지나 격실(104)로 흐른다. 공 기는 구멍(115)을 통해서 챔버에서 배출된다. 혈액이 화살표(D)를 따라서 헤더챔버(117)를 지나 화살표(A) 방향으로 흐른다. 투석액은 격실(104,102)의 유동구(107,111)을 지나 구멍(106,110)으로 격실을 나온다. 반면에, 혈액여과에서, 액체는 투석액의 추가 없이 제거된다. 이 경우 유동구는 밀폐된다. 명백히, 도 9의 장치는 다수의 여과과정이 조합되어 작동할 수 있다.

도 11,11a,12,13 및 13a에서, 여러 가지 가능성이 용기(1,101)의 셀부분(41,42,141,142)을 연결하기 위해 도시된다. 도 11,11a 및 12는 두 개의 격실이 있는 용기(1)가 경첩 용기부분(41,42)으로 연결된다. 연속 벽수단(8)은 벽 부분(48,49)으로 구성된다. 벽수단(8)은 단일 벽으로 만들어질 수 있고 셀부분(41,42)에 하나로 통합되어 접합기술로 셀부분(41,42)에 고정할 수 있다. 숫자(160)는 유동구를 나타내고 대개는 출입구이다. 도 11,11a,12,13,13a에서 유동구(160)는 개략적으로 용기(1,101)의 벽에 통합되고, 이는 여과기의 단부덮개에 제공된다. 경첩용기(1)는 세 개의 격실형 장치 또는 그 이상의 격실형 장치에 채용된다. 용기(1)의 접합은 용접 또는 봉합부(35,135)(도 4)를 따라 접착된다. 도 13 및 13a는 용기(101)와 동일한 두 셀부분(141,142)들을 도시한다. 이들은 봉합부(135)을 따라 접착 또는 용접된다. 용접방법의 하나는 레이저 또는 전자기 수단에 의한 방법이다. 용접은 여과수단이 용기의 챔버내에 있을 때 수행한다. 용기의 재료는 적합한 용접을 위해 광반사 특성을 가진 재료를 포함한다. 용기의 셀부분들은 서로 다른 광학특성을 가지고 상기 광학특성은 색상이다. 예를 들어, 용기의 셀부분들 중 한 개는 무색의 투명한 재료로 제조되고 다른 한 개는 적합한 용접을 위해 광반사 염료를 포함한다. 레이저 용접된 용기의 다른 실시예에 의하면, 용기의 셀부분들 중 한 개가 폴리카보네이트로 제조되고 다른 한 개가 폴리프로필렌으로 제조된다. 서로 다른 굴절률을 가진 재료들은, 레이저 또는 전자기 방사가 봉합부(35,135)에 조사될 때 용접을 위한 충분한 열을 발생시킨다.

여과기 용기 내에 최소한 두 개의 액체여과구획이 제공되고, 각 구획은 연속된 내벽으로 분리된다. 이 방법에서, 동시에 하나 이상의 액체가 여과 가능하다. 여과막의 제 1표면은 입구 및 출구 양측과 통한다. 본 발명에 의한 장치는 청구항 1항에 정의된다. 본 발명의 특징은 종속항으로 정의된다.

Claims (26)

1. 용기(1,101)를 포함하며, 상기 용기는 액체여과를 위한 두 개이상의 여과 격실(2,3,102,103,104)을 포함하고, 각각의 여과 격실은 제 1 면과 제 2 면을 가진 한 개이상의 여과막으로 구성되며, 각 여과막의 상기 제 1 면은 한 개이상의 액체 출입구(6,7,7a,11,106,107,109,110,111)와 액체를 교환하고, 상기 제 2 면은 한 개이상의 액체출입구(6,7,7a,11,106,107,109,110,111)와 액체를 교환하며, 서로 근접하게 배열된 상기 여과 격실들은 내벽(8)에 의해 서로 분리되고, 상기 용기는 세로로 뻗은 두 개이상의 셀부분(41,42)들로 구성되는 여과장치에 있어서,

   상기 용기를 구성하고 세로로 뻗은 상기 셀부분(41,42)들 중 한 개의 셀부분(42)은, 상기 용기의 둘레길이의 절반보다 작고,

   상기 내벽(8)이 제 1 벽부분(48)과 제 2 벽부분(49)으로 구성되고, 상기 제 1 벽부분(48)이 세로로 뻗은 제 1 셀부분(42)에 부착되고 상기 제 2 벽부분(49)이 길게 뻗은 제 2 셀부분(41)에 부착되고, 상기 제 1벽부분은 자유단을 가지고 상기 제 2 벽부분은 자유단을 가지며, 상기 자유단들이 서로 연결된 구성인 것을 특징으로 하는 여과장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 한 개의 셀부분(42)은, 상기 용기의 둘레길이의 삼분의 일보다 작은 것을 특징으로 하는 여과장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 한 개의 셀부분(42)은, 상기 용기의 둘레길이의 사분의 일보다 작은 것을 특징으로 하는 여과장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 용기가 관형상인 것을 특징으로 하는 여과장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 격실은 두 개이상의 떨어진 평면 벽으로 구성되고 상기 벽은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 여과장치.
6. 제 5항에 있어서, 각 여과격실이 두 개이상의 서로 떨어진 평행한 벽으로 구성되고 상기 벽들이 서로 평행한 것을 특징으로 하는 여과장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 여과장치가 세 개의 여과격실로 구성된 것을 특징으로 하는 여과장치.
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9. 제 1 항에 있어서, 각 세로로 뻗은 셀부분(42,41)들이 두 개의 세로모서리들을 가지고, 인접한 셀부분(42,41)들의 세로 모서리들이 서로 연결되며, 상기 셀부분(42,41)들 중 상대적으로 큰 셀부분에 부착된 벽부분(49)의 자유단은, 상기 상대적으로 큰 셀부분(41)의 상기 세로모서리를 포함한 평면을 넘어서 뻗는 것을 특징으로 하는 여과장치.
10. 제 9 항에 있어서, 용기를 형성하고 세로로 뻗은 상기 셀부분(42,41)들 중 상대적으로 큰 셀부분(41)이 상기 용기의 둘레길이의 절반보다 크고, 상기 상대적으로 큰 셀부분에 부착된 상기 벽부분(49)의 자유단은, 상기 상대적으로 큰 셀부분(41)의 상기 세로모서리를 포함한 평면을 넘어서 뻗는 것을 특징으로 하는 여과장치.
11. 제 1항에 있어서, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 한 개의 셀부분은 셀부분의 경계부에서 무색의 투명한 재료로 구성되고, 세로로 뻗은 셀부분들 중 다른 한 개의 셀부분은 다른 한 개의 셀부분의 경계부에서 유색의 재료로 구성되며, 상기 셀부분들의 경계부들사이에 레이저 또는 전자기 방사용접이 형성되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
12. 제 1항 내지 제 4항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 한 개가 제 1 굴절률을 가지고, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 다른 한 개가 제 2 굴절률을 가지며, 상기 제 1 굴절률은 상기 제 2 굴절률과 다른 것을 특징으로 하는 여과장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 한 개가 폴리카보네이트로 구성되고, 상기 세로로 뻗은 셀부분들 중 다른 한 개가 폴리프로필렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 여과 격실들 중 한 개의 여과막이 가지는 상기 제 2면은, 또 다른 여과 격실의 여과막이 가지는 상기 제 1 면과 액체소통을 하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 여과 격실들 중 한 개의 여과막이 가지는 상기 제 1면은, 포트(22)를 통해 또 다른 여과격실의 여과막이 가지는 상기 제 2 면과 액체를 교환하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
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