JPH0318373A

JPH0318373A - 中空糸膜型液体処理装置のリーク検出方法及びリーク検出装置

Info

Publication number: JPH0318373A
Application number: JP15427989A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Muramoto; 智則村本; Satoru Sakai; 覚酒井
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1991-01-25

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】［産業上の利用分野］本発明は、液体処理部として多数の中空糸膜からなる中
空糸束をハウジング内に収納してなる中空糸膜型液体処
理装置のリーク検出方法及びリク検出装置に関する。

［従来の技術］一般に、中空糸膜は人工肺等の人工臓器や浄水器等にお
いて広く用いられており、その素材としては一般にボリ
プロビレン等が使用されている。

ところで、この中空糸膜は極めて薄いため、製造時にお
いてビンホールが発生しやすく、また装置の組立時にお
いても破損したり切断しやすい。このため、リークが生
じやすく、この漏れがあると、製品として実用価値がな
くなるばかりか、医療分野においては致命的な欠陥とな
る。

従来、このようなリークの有無を検出する方法としては
、中空糸膜表面側の空間に液体を充填させ、中空糸膜の
空孔に連続的に液体が浸透し始める圧力より低い圧力で
加圧し、中空糸束の中空糸開口端に浸透して発生する液
体を検出する、いわゆる外加圧方式によるものがあった
（特公昭６３−１　５８５８号）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来の外加圧方式によるリー
ク検出方法にあっては、中空糸束の中に先端が伸び切っ
た状態の中空糸膜が含まれていた場合、その先端部が逆
止弁の効果を果たすため、リークが発見されにくく、検
出精度が低下するという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
中空糸束中に先端が伸び切ったような中空糸膜が存在し
てもリークの有無を検出でき、検出精度を向上させるこ
とのできる中空糸膜型液体処理装置のリーク検出方法及
びリーク検出装置を提供することを目的とする。

し課題を解決するための手段］上記課題を解決するために本発明による中空糸膜型液体
処理装置のリーク検出方法は、多数の中空糸膜からなる
中空糸束をハウジング内に収納し、当該中空糸束の両端
部をそれぞれ前記ハウジングに固定してなる中空糸膜型
液体処理装置のリークの有無を検出する方法であって、
前記中空糸膜の一端の開口部側を封止部材により封止す
るとともに、充填水導入口および気体導入口を有する通
路手段を前記中空糸膜の他端の開口部に連通させる工程
と、前記気体導入口を閉じた状態で、前記充填水導入口
を通じて中空糸膜の内部に充填水を充填させる工程と、
前記充填水を充填させた後、前記充填水導入口を閉じる
とともに前記気体導入口を開放し、当該気体導入口を通
じて気体を導入することにより前記中空糸膜の内部を加
圧する工程と、前記加圧の後所定の時間経過後における
中空糸膜内部の圧力降下状態によりリークの有無を判別
する工程とを含むことを特徴とするものである。前記リ
ークの有無の判別は、具体的には、圧力降下に伴う充填
水と気体との界面の前記通路手段内の移動距離を目盛り
またはセンザを用いて検出することにより行われる。

また、本発明による中空糸膜型液体処理装置のノーク検
出装置は、多数の中空糸膜からなる中空糸束をハウジン
グ内に収納し、当該中空糸束の両端部をそれぞれ前記ハ
ウジングに固定してなる中空糸膜型液体処理装置のリー
クの有無を検出する装置であって、前記中空糸膜の一端
の開口部側を封止する封止手段と、前記中空糸膜の他端
の開口部に連通されるとともに充填水導入口および気体
導入口を有する通路手段と、前記充填水導入口を通じて
前記中空糸膜の内部に充填水を充填させる充填手段と、
前記気体導入口を通じて前記充填水が充填された中空糸
膜内を加圧する加圧手段と、前記充填水導入口および前
記気体導入口の開閉を行う開閉手段と、前記加圧された
中空糸膜内の圧力の降下状態によりリークの有無を判別
するリク判別手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

ここに、前記リーク判別手段は、具体的には前記通路手
段の当該通路内の充填水と気体との界面の移動範囲に設
けられた目盛であり、この目盛の読みの変化が一定値以
上になったときにリーク有りと判別する。あるいは、前
記通路手段の当該通路内の充填水と気体との界面の基準
位置より前記中空糸膜側に所定距離をおいた位置に対応
してセンサを配設し、当該センサの界面検出によりリー
ク有りと判別するようにしてもよい。

また、前記通路手段の少なくとも前記界面の移動範囲に
対応する部分は、その壁面を透明部材により形成するこ
とが好ましい。

［作　用］上記のように構成された本発明による中空糸膜型液体処
理装置のリーク検出方法及びリーク検出装置においては
、中空糸膜内に充填水を十分充填し、高圧加圧させた場
合、全ての中空糸膜にビンホールや破損が無い状態では
、所定時間放置しても充填水が中空糸膜内からリークす
ることがなく、したがって圧力降下は殆ど生じない。し
かして、中空糸膜にピンホール等がある状態では、そこ
から充填水がリークして、圧力が次第に降下する。そし
て、この圧力降下に伴い、管路内の充填水と気体との界
面が中空糸東方向に向けて移動し、この移動量が目盛ま
たはセンサにより検出され、その結果リークの有無が判
別される。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る中空糸膜型人工肺のリ
ーク検出装置の全体構成を示す図である。図中、１は筒
状のハウジングであり、このハウジング１内には多数の
中空糸膜（膜厚５０μｍ）２ａからなる中空糸束２が収
納されている。この中空糸束２の両端部は、それぞれウ
レタン等のボッティング剤により形成された隔壁３によ
りハウジング１に対して液密に固定されている。ハウジ
ングｌにはその側面部に酸素含有ガスポーｈ４ａ，４ｂ
が設けられるとともに、両端部にはそれぞれ血液ボー１
〜５ａ，５ｂが形成されている。一方の血液ボート５ａ
は封止栓６により封止されており、当該ボート５ａから
のＲＯ水（充填水）の流出を防止している。また、他方
の９血液ボー１−５ｂには通路管体７の一端部が連結されて
いる。この通路管体７の他端部は２方向に分岐し、一方
が充填水導入口８、他方が気体導入］］９となっている
。また、この通路管体７は透明部材たとえば塩化ビニル
により成形され、外部から内部を目視できるようになっ
ている。通路管体７の内径はＯ．１〜５．０ｍｍが好ま
しく、特に好ましくは１．０ｍｍである。検査精度を上
げるためには内径を小さくする方がよいが、小さくしす
ぎると泡が発生したり、圧力損失が発生する等の問題が
生ずる。

充填水導入口８には図示しないボンブによりＲＯ水が導
入され、通路管体７および血液ボート５ｂを介して各中
空糸膜２ａおよびボー１へ領域内にＲＯ水が充填される
ようになっている。一方、気体導入口９には図示しない
加圧ポンプを介して気体たとえば空気が送り込まれるよ
うになっており、これにより中空糸膜２ａ内が前述した
ＲＯ水を介して高圧に加圧されるようになっている。

充填水導入口８には充填水導入口開閉弁８ａが、１　０また気体導入口９には気体導入口開閉弁９ａがそれぞれ
設置されている。

また、通路管体７の血液ボート５ｂの近傍には圧力測定
器１０が連結されており、この圧力測定器１０により中
空糸膜２ａの内部の圧力の降下を検出するようになって
いる。

第２図は上記圧力測定器１０と血液ボート５ｂとの間の
リーク判別部Ａを拡大して示すもので、この判別部Ａに
おいては、ＲＯ水と空気との界面１１の移動範囲に対応
して目盛１２が設けられている。

次に、上記リーク検出装置による検出方法について説明
する。すなわち、先ず、気体導入口開閉弁９ａを閉じる
とともに充填水導入口開閉弁８ａを開放し、通路管体７
および血液ボート５ｂを通じて中空糸膜２ａ内にＲＯ水
を充填させる。

続いて、充填水導入口開閉弁８ａを閉じた後に気体導入
口開閉弁９ａを開放し、加圧ポンプによる高圧加圧を行
う。この圧力はあまり高過ぎると中空糸膜２ａを破壊し
てしまい、一方低過ぎると１１リークの発見が困難になるので、０．３〜１　０　．　
Ｏ　ｋｇｆ／ｃｍ２程度が好ましい。

加圧した後、気体導入口開閉弁９ａを閉じて所定の時間
放置する。なお、充填水の注入量と気体の加圧力は、充
填水と気体の界面の位置が気体導入口開閉弁９ａを閉じ
た時点において、リーク判別部Ａの所定位置にくるよう
に調節されることが好ましい。ここで、中空糸膜２ａの
いずれかにビンホール等があると、その部分からＲＯ水
がリクし、そのため内部の圧力が降下する。そして、こ
の圧力の降下に伴い、リーク判別部ＡにおけるＲＯ水と
空気との界面１ｌが血液ボート５ｂ側、すなわち中空糸
膜２ａ側へ移動する。したがって、この界面１ｌの移動
量を目盛１２で検出し、単位時間当りの移動量を算出す
ることによりリークの有無を判別することができる。た
とえば、加圧力を０　．　４　ｋｇｆ／ｃｍ２とした場
合、加圧した後７分間で０　．　３　ｋｇｆ／ｃｍ２ま
で低下したものを「リーク有り」と判定するものである
。

このように本実施例のリーク検出装置においてｌ　２は、いわゆる内部加圧方式によりリークの有無を検出す
るものである。この方式によれば、第４図（ａ）に示し
た直線状に切糸された中空糸膜１４ａは勿論、同図（ｂ
），（ｃ）に示すように先端が細長く伸び切った状態の
中空糸膜１４ｂ，１４ｃが存在してもリークの有無を容
易に発見することができる。

なお、上記実施例においては、リークの有無を目盛１２
により目視で判断するようにしたが、第３図に示すよう
に所定の位置に光センサｌ５を設置し、この光センサ１
５によりＲＯ水と空気との界面１１が検出された場合に
は「リーク有り」と判定するような構成としてもよい。

また、上記実施例においては、本発明のリーク検出装置
を人工肺におけるリークの有無を検出する場合に適用し
たが、その他の人工臓器たとえば人工腎臓、さらに浄水
器等の中空糸膜を用いた液体処理装置の検出のいずれに
も適用できるものである。また、中空糸膜としては、多
孔質膜、拡散膜のいずれでもよい。

１　３次に、本発明者は本発明のリーク検′出装置の効果を確
認するために以下のような実験を行った。

（実験例）上記リーク検査装置（通路管体７の内径１．０ｍｍ）を
用いて０　．　４　ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧を行い１００
０本の人工肺のリーク検査を行ったところ、不良品の減
圧量基準をＯ　．　　ｌ　ｋｇｆ／ａｍ２以上として、
不良品は８本であった。また、そのときの界面移動量距
離は９６ｍｍ以上であった。

第５図は上記実験例における界面移動量と減圧量との関
係を示すものである。

この図より界面の移動量と減圧量とは相関関係があるこ
とがわかる。よってリークの有無を判別する基準となる
減圧量を界面の移動量で容易に判別することが可能とな
る。

［発明の効果］以上説明したように本発明による中空糸膜型液体処理装
置のリーク検出方法及びリーク検出装置によれば、いわ
ゆる内部加圧方式によりリークの有無を判別するように
したので、中空糸束中にｌ　４先端が伸び切ったような中空糸膜が存在してもリクの有
無を容易に検出でき、したがって検出精度が著しく向上
するという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例に係るリーク検出装置の全体
構成を示す断面図、第２図は第１図の装置のリーク判別
部の構成を拡大して示す図、第３図は本発明の他の実施
例に係るリーク判別部の構成を示す図、第４図（ａ）〜
（Ｃ）はそれぞれ中空糸膜の切糸状態を示す図、第５図
は実験例における気泡移動量と減圧量との関係を示す図
である。１・・・ハウジング、　　　　　２・・・中空糸束２ａ
・・・中空糸膜、　　　　　　３・・・隔壁４ａ，４ｂ
・・・酸素含有ガスポート５ａ，５ｂ・・・血液ボート、　６・・・封止栓７・・
・通路管体、　　　　　　　８・・・充填水導入口８ａ
・・・充填水導入口開閉弁、９・・・気体導入口９ａ・
・・気体導入口開閉弁ｌ　５１０・・・圧力測定器ｌ１・・・ＲＯ水と空気との界面、ｌ３・・・光センサ１２・・・目盛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の中空糸膜からなる中空糸束をハウジング内
に収納し、当該中空糸束の両端部をそれぞれ前記ハウジ
ングに固定してなる中空糸膜型液体処理装置のリークの
有無を検出する方法であって、前記中空糸膜の一端の開
口部側を封止部材により封止するとともに、充填水導入
口および気体導入口を有する通路手段を前記中空糸膜の
他端の開口部に連通させる工程と、前記気体導入口を閉
じた状態で、前記充填水導入口を通じて中空糸膜の内部
に充填水を充填させる工程と、前記充填水を充填させた
後、前記充填水導入口を閉じるとともに前記気体導入口
を開放し、当該気体導入口を通じて気体を導入すること
により前記中空糸膜の内部を加圧する工程と、前記加圧
の後所定の時間経過後における中空糸膜内部の圧力降下
状態によりリークの有無を判別する工程とを含むことを
特徴とする中空糸膜型液体処理装置のリーク検出方法。
（２）前記圧力降下に伴う充填水と気体との界面の前記
通路手段内の移動によりリークの有無を判別する請求項
１記載の中空糸膜型液体処理装置のリーク検出方法。
（３）多数の中空糸膜からなる中空糸束をハウジング内
に収納し、当該中空糸束の両端部をそれぞれ前記ハウジ
ングに固定してなる中空糸膜型液体処理装置のリークの
有無を検出する装置であって、前記中空糸膜の一端の開
口部側を封止する封止手段と、前記中空糸膜の他端の開
口部に連通されるとともに充填水導入口および気体導入
口を有する通路手段と、前記充填水導入口を通じて前記
中空糸膜の内部に充填水を充填させる充填手段と、前記
気体導入口を通じて前記充填水が充填された中空糸膜内
を加圧する加圧手段と、前記充填水導入口および前記気
体導入口の開閉を行う開閉手段と、前記加圧された中空
糸膜内の圧力の降下状態によりリークの有無を判別する
リーク判別手段とを備えたことを特徴とする中空糸膜型
液体処理装置のリーク検出装置。
（４）前記リーク判別手段は、前記通路手段の当該通路
内の充填水と気体との界面の移動範囲に設けられた目盛
であり、この目盛の読みの変化が一定値以上になったと
きにリーク有りと判別するようにした請求項３記載の中
空糸膜型液体処理装置のリーク検出装置。
（５）前記リーク判別手段は、前記通路手段の当該通路
内の充填水と気体との界面の基準位置より前記中空糸膜
側に所定距離をおいた位置に対応して配設されたセンサ
であり、該センサの界面検出によりリーク有りと判別す
るようにした請求項３記載の中空糸膜型液体処理装置の
リーク検出装置。
（６）前記通路の少なくとも前記界面の移動範囲に対応
する部分の壁面を透明部材により形成してなる請求項４
または５記載の中空糸膜型液体処理装置のリーク検出装
置。