JPH0124510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 米国特許第3879293号（特公昭60―56497号に対
応）には加圧とシールのためのふくらまし得る部
材を有する膜拡散装置が記載されている。ふくら
まし得る部材は、膜支持部材手段によつて分離さ
れた拡散膜の積層体の最大表面と底面とのまわり
に位置するようにＵ字形であり、膜によつて分離
された二種の異なつた流体のための差し込んでい
る流路を形成する。

先行技術においてよく知られる平坦な部材であ
つても、または上記特許のＵ字形部材であつて
も、ふくらまし得る部材の目的は加圧流体が供給
されたとき積層体中の流体通路の過度のひろがり
を防止するように、積層体を剛直なケーシング内
に保持しながら膨張によつて膜の積層体へ選択的
に圧力を加えることである。これは、該装置を血
液酸素化装置、人工腎臓などに使用することを意
図する場合には特に重要である。

本発明は、ふくらまし得る詰め具の影響を受け
る積層体の表面積の相対量を増加するための手段
を提供する。また膜積層体の端部からのもれの可
能性をさらに減少する積層体の端部シールの新規
な改良が提供される。

本発明によれば、シート状拡散膜と同じくシー
ト状のその支持体とを重ねてジグザグ状に折りた
たんだ積層体を該積層体を圧縮するふくらまし得
る部材と共にケーシング内に収容した膜拡散装置
が提供される。ケーシング壁は一般に経済的な成
形プロセスの避けられない結果として小さな抜き
角を有するが、積層体自体は一般に平行な、対向
した側部を有する。

本発明によれば、積層体の各端のまわりに該積
層体と前記抜き角を有するケーシング内壁との間
に、前記積層体の外側隅のところに間隔を置いた
剛直な詰め物部材が位置する。前記の剛直な詰め
物部材は、ケーシング内壁の引抜き角に対応する
角度で対応的に傾斜し、そして該剛直な詰め物部
材の全長にわたつて一般に同じ程度に積層体を圧
縮するように釣り合つている。

好ましくは詰め物部材は、積層体の各外隅のま
わりにはまり、そして積層体に対しての二方向へ
の圧縮作用のため、各隅近くで積層体の側部と端
部の両方に圧縮接触する対応するテーパとなつた
エレメントを有する。

これによる効果は、積層体をケーシング内の中
央に置き、そして膜積層体を少し平行でない壁を
有するケーシング内に挿入したときに生起する積
層体の圧縮の不均一性が除去されるように積層体
の端部を定常的に均一に圧縮することである。こ
れは、例えば米国特許第3757955号に記載された
埋め込みシールとすることができる積層体の端部
シールの補強を助け、シールの失敗を防止するよ
うに埋め込みシールエレメントへ定常的な圧縮力
を加える。また剛直な詰め物部材は積層体の端部
を剛直化し、該剛直化は動揺する圧力による端部
シールへの積層体端部のところの剥離の可能性を
減少する。

さらに積層体のそれぞれの端部にあるめいめい
の剛直なテーパとなつた詰め物部材は、組み立て
を容易にし、そしてケーシングに対し積層体端部
をさらに支持するためクロスバー部材によつて一
体のＨ字形ユニツトを形成するように一所に連結
されることが望ましい。

図面を参照すると、第１図は内部のある部分を
想像線で示した、本発明を使用する血液酸素化装
置の斜視図である。

第２図は第１図の線２―２に沿つた、第１図の
血液酸化化装置の端部の垂直断面図である。

第３図は第２図の線３―３に沿つた血液酸素化
装置の端部の部分的な断面図である。

第４図は第３図の線４―４に沿つた、第１図な
いし第３図に使用されるふくらまし得る部材の分
離された拡大断面図である。

第５図は前記のふくらまし得る部材の第二の具
体例の第４図に類似な部分断面図である。

第１図ないし第４図を参照すると、図示された
血液酸素化装置は、米国特許第3879293号に示さ
れたものと類似であるが、しかしこゝで記載する
ような改良を持つている。

酸素化装置１０は、頂部部材１４で閉鎖された
ケーシング１２を備え、そしてシールされた血液
の入口１６および出口１８を含む。

ケーシング１２の下側の開口２０，２２はそれ
ぞれ酸素入口および出口へ接続のためであり、酸
素の流れは普通血液の流れに対して向流である。
特に酸素化装置１０は心臓の手術などを受ける患
者の血液を酸素化するため米国特許第4061470号
に記載の装置に使用するように適合する。前に引
用した特許および特に米国特許第3757955号に記
載のようなたたんだ膜積層体２４が設けられ、
別々の多数の流路が血液入口および出口１６，１
８および酸素入口および出口２０，２２と流れ連
通に適合する。

積層体２４の中央部分のまわりに、積層体２４
の中央部分を加圧するためのＵ字形のふくらまし
得る部材２６が位置する。ふくらまし得る部材２
６の外側縁に隣接して、折りたたまれた膜支持裏
打ち材２９の縦に延びる切取り部分２８が位置
し、該切取り部分は積層体２４中の膜の大部分に
わたつて均一な流れのために、膜のたたみ域全体
を通じ血液および酸素をそれぞれの流路に分布す
るためのマニホールド手段として役立つ。積層体
２４の端部２５は、それぞれの流路から膜積層体
２４の端部の外への漏出を防止するため、例えば
前に引用した特許に記載のようにポツテイングコ
ンパウンドでシールされる。カバー１４は対応し
てケーシング１２へシールされる。

本発明によれば、ケーシング１２のそれぞれの
端部に位置する剛直な詰め物部材手段３０は、ポ
ツトした端部のシール能力を強化するように積層
体２４の端部に対し定常的な圧縮を提供する。図
示するように、めいめいの詰め物部材手段３０
は、一対のテーパになつた剛直な直立部材３２を
含み、一般にＨ字形の構造を形成するように交差
部材３４によつて一体に接続されており、ポリエ
チレン、ポリスチレン等から簡単な安価な成形作
業によつて製作することができる。積層体２４の
ポツトした端部は、ケーシング１２の各端部でテ
ーパになつた部材３２の間に位置する。テーパに
なつた部材３２および積層体２４は、積層体の端
部がテーパになつた部材間で圧縮され、該部材は
また積層体のポツトした端部のシール能力を強化
するようにケーシング１２の内壁に対して密着す
るのに釣り合つている。

第２図および第３図に示すように、容器１２の
側壁３６および端壁３８は、互いに平行でなく、
底壁３１から僅かに外方へ拡がる内壁を形成す
る。この理由は、成形作業が終了した後ケーシン
グからコアの除去を容易にする僅かの（例えば
1゜）外側へのテーパまたは抜き角を持つようにケ
ーシング１２を設計することが該ケーシング１２
に利用し得る成形プロセスにおいて非常に重要な
経済的利益が存在するからである。

本発明によれば、壁３６の内表面の抜き角度に
対応して、第２図に示すように、テーパ部材３２
は底から頂部へ増大した厚みを持つており、その
ためテーパになつた部材の内表面４０は一般に平
行であり、その外表面はハウジング１２の抜き角
に対応する態様で広がる。

めいめいのテーパになつた部材３２は、積層体
２４の端部を正確な位置関係に保持する役目をす
る端部フランジ部材４２を有し、積層体２４の隅
は各テーパ部材３２とフランジ４２との間に形成
された隅部４４に嵌合する。

第３図に示すように、ケーシング１２の端壁３
８の内表面も、外方への抜き角を有し、そして各
フランジ４２は対応してテーパになり、そのため
それらの内表面は互いに平行で、一方それらの外
表面は壁３８の抜き角に対応する態様で広がる。

この結果Ｈ字形の剛直な詰め物部材３０は、膜
積層体２４の隅のまわりに位置し、そしてケーシ
ング１２内に収納することができ、ケーシング１
２の壁が小さい抜き角度で広がるという事実にも
かゝわらず、積層体２４の端部に対してその垂直
位置の大部分において一般に定常的な側方への圧
縮を提供する。この結果として、各自の形を持つ
剛直な詰め物部材３０は、特に積層体２４の端部
の上方部分において、直立部材３２のテーパ形状
によつて積層体端部の下方部分で感じられる圧縮
量と実質的に等しい圧縮量を提供する。これはケ
ーシング１２のテーパ壁のそうしなければ変化す
る影響を排除する。この効果は積層体２４のシー
ル端に発生する流体の漏出に対するそれ以上の保
証を提供することである。

第４図はＵ字形のふくらまし得る部材２６の構
造の細部を図示する。ふくらまし得る部材２６
は、全体として米国特許第3879293号の対応する
Ｕ字形のふくらまし得る部材に形状および機能が
類似であり、積層体２４の三側面のまわりにＵ字
形に保つことができ、そして吹込口とチユーブ５
０を含んでいる可撓性のふくらまし得る構造であ
る。

先行技術では平坦な周縁ヒートシールが存在し
ていた該部材の端部には、第４図の具体例におい
ては折つた端部のみが見られる。ふくらまし得る
部材２６の全体は一枚のシートよりなり、それは
端部５２において二重に折りたたまれ、端部５２
の線に平行な線５４に沿つてヒートシールされ
る。ヒートシール５４は勿論その端部を除いて可
撓性のふくらまし得る部材２６の縁から間隔を置
き、単一の断面ループを形成するように図示する
やり方でふくらまし得る部材の二層が重なる。

ふくらまし得る部材２６の端部５２間のそれぞ
れの対向する側面５６は、次にシール部材２６と
するために横断シールその他をもつて一所にシー
ルすることができる。

部材２６は、詰め物部材３０は積層体の端部に
設置されるとき、Ｕ字形状に設置されるように積
層体２４のまわりに巻かれる。次に全体のアセン
ブリは本発明装置の組立てのためにケーシング１
２内へ収納することができる。

第５図は、こゝで示す以外は第４図の具体例と
実質的に類似構造である本発明のふくらまし得る
Ｕ字形部材の別の具体例２６ａを示す。この例に
おいては部材２６ａは前の具体例と同じく一対の
周縁をヒートシールしたポリ塩化ビニル製シート
でよい。しかしながらヒートシールされたフラン
ジ５８は、ふくらまし得る部材２６ａの二つの側
面を一体に保持し、ふくらまし得る部材２６ａの
外端から内方に位置し、該外端は隣り合つて位置
する折りたたんだ膜壁７０の一対によつて形成さ
れ、ヒートシール５８は内方に位置しそして可撓
性のふくらまし得る部材２６ａのふくらまし得る
室内に折りたたまれる。ふくらまし得る部材２６
ａの反対端は同様の構造することができ、一方隣
接する側部は前の具体例のように横にシールライ
ン５６ａでシールすることができる。

得られた酸素化装置は、特に多孔質疎水性膜、
例えば顕著に改良されたガス移動速度を有する孔
径0.1ミクロンを有するポリプロピレンフイルム
を使用するとき、このタイプの酸素化装置の顕著
な利点を発揮することができる。同時に本発明
は、酸素化装置内の動揺する血圧によつて発生す
る漏出に対して増加した保証を提供し、そして全
体の酸素および二酸化炭素の移動速度にも実質的
な改善を提供する。

特定の具体例においては、第２図に示す壁３１
に隣接するその底部におけるケーシング１２の室
の幅は約7.87cmにすることができる。ケーシング
の頂部の対応する幅は、ケーシングに0.254cmの
抜き勾配を与えるため、約8.13cmにすることがで
きる。部材３０のテーパはこれに対応する。

上記は例証のみの目的で提供したものであり、
特許請求の範囲に記載する本発明を制限すること
を意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による血液酸素化装置の斜視
図、第２図は第１図の装置の端部の垂直断面図、
第３図は同装置端部の部分断面図、第４図はふく
らまし得る部材の拡大断面図、第５図は別の具体
例の第４図と同様の拡大断面図である。 １０は血液酸素化装置、１２はケーシング、１
６は血液入口、１８は血液出口、２０は酸素入
口、２２は酸素出口、２４は膜積層体、２６はふ
くらまし得る部材、３０は詰め物部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート状拡散膜と同じくシート状のその支持
   体とを重ねてジグザグ状に折りたたんだ積層体
   を、該積層体を圧縮するふくらまし得る部材と共
   に抜き角を有する内壁を持つたケーシング中に収
   容してなる膜拡散装置において、前記抜き角を有
   するケーシングの内壁と前記積層体との間に間挿
   されかつ前記積層体の四外隅に間隔を置いて配置
   された剛直な詰め物部材手段を備え、該詰め物部
   材手段は前記積層体の端部を前記詰め物部材手段
   の全長にわたつて総体に等しい程度に圧縮するよ
   うにテーパになりそして釣合つていることを特徴
   とする前記膜拡散装置。 ２ 前記詰め物部材手段は、前記積層体に対する
   二方向からの圧縮および位置決め作用のため、前
   記積層体の各隅のまわりにはまり、そして各隅部
   に隣接する積層体の側部および端部の両方と圧縮
   接触する対応してテーパになつたエレメントを有
   する特許請求の範囲第１項の膜拡散装置。 ３ 前記積層体の対向する側部は一般に互いに平
   行である特許請求の範囲第２項の膜拡散装置。 ４ 前記積層体の各端部にある前記の剛直な詰め
   物部材手段は、一体のＨ字形ユニツトを形成する
   ようにクロスバー部材によつて一体に接続されて
   いる特許請求の範囲第３項の膜拡散装置。