JPH09215748A - 中空糸型血液処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空糸束をハウジングに挿入する際の、少数の
中空糸のハウジング端部への付着による様々な不都合を
ハウジングの形状によって解消し、より簡易な構造のハ
ウジング端部によって、ヘッダーとハウジング（隔壁）
との強固な結合を可能ならしめ、さらにそれによって中
空糸型血液処理装置の製造効率を向上することを目的と
する。 【解決手段】中空糸型血液処理装置において、透析液流
入口及び／または流出口付近のハウジング内面に基端部
を有し、さらにハウジングの先端部付近まで、ハウジン
グ壁面と平行に延出して形成された先端を有する環状突
部を設けた中空糸型血液処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空糸膜の人工透析
器や人工肺等の中空糸型血液処理装置に関する。さらに
詳細には、その透析液流入口、流出口付近に形成された
環状突部を有する中空糸型血液処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より使用されている中空糸型人工透
析器の一般的構造は以下のようなものである。円筒状の
ハウジング内に多数の中空糸が挿入されており、中空糸
の両端部はポリウレタン製等の隔壁によって固着されて
いる。ハウジング両端には血液流入口及び血液流出口が
形成されており、両端部付近の側部には透析液透析液流
入口及び透析液流出口が形成されている。中空糸の外側
のハウジング内部は前記隔壁によって、血液流入口及び
血液流出口とは液流が遮断されており、隔壁端部に開口
した中空糸の孔によって中空糸内腔と血液流入口・流出
口は連絡している。ハウジング内部（中空糸の外の）は
透析液流入口・流出口と連絡している。そして中空糸内
部に血液を流通し、中空糸外部に透析液を流通して、中
空糸膜を介して血液と透析液を接触することによって血
液中の老廃物を除去している。老廃物の除去、即ち透析
効率は中空糸膜の材質や性状に大きく影響されるが、血
液や透析液の流通状態によっても異なってくる。

【０００３】過去に、人工透析器内における透析液の流
通状態や分散性を改善するため、特公昭５３−３１８２
８号公報に記載されているような構造を有する中空糸型
透析器が考案された。それは、ハウジングの透析液流入
口、或いは透析液流出口付近に、流出口・流入口を覆う
ように突出した環状部（以下、本願では環状突部とい
う）を形成した透析器である。この透析器は透析液流入
口や流出口付近に環状突部を形成することによって、線
速度を低下することなしに透析液を中空糸繊維束の長手
方向から流入することができ、且つ透析液を中空糸の周
りに良好に分散することが可能になった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この透析液流
入口・流出口付近のハウジング内面に形成された環状突
部は、環状突部形成箇所と環状突部の形成されていない
両端部との間で、ハウジング内面に段差を形成すること
になる。その結果、図１に示すように中空糸束をハウジ
ングに挿入する際に、中空糸束外周部に位置する少数の
中空糸が静電気によって、ハウジング端部に付着してし
まう。このため、以下に記載するような様々な問題が発
生する。第１に、中空糸をハウジング端部に付着したま
まで、中空糸型血液処理装置の組立てや加工を行うと、
中空糸の糸切れが起こり、血液リークの原因となる。第
２は製造上の問題である。中空糸束の端部はポッティン
グ材（隔壁材料）によって固着されるが、その固着前の
工程で中空糸束の端部を保持する必要があり、さらにポ
ッティング材で固着後、隔壁を切断し中空糸端部を開孔
して、隔壁端面（切断面）の検査を行う必要がある。中
空糸がハウジング端部に付着したままだと、中空糸束端
部の保持の工程や隔壁端面の検査において、著しく作業
効率が低下する。

【０００５】また、中空糸がハウジング端面に付着する
ことによって発生する問題だけではなく、ヘッダーをハ
ウジングに装着するときの中空糸を固着した隔壁のハウ
ジングからのズレ、剥離防止に関する問題もある。とい
うのは、上記ハウジングの端部にヘッダーを装着すると
き、液密に取付けられるように、ヘッダーがシールリン
グを介してハウジング端部（隔壁端面）に押し付けて装
着されるのであるが、その際ヘッダーの押圧によって、
隔壁がハウジング内部に押し込まれてズレたり、剥離し
ないように、現行のものはハウジング端部に段部（図７
の１５）を設けている。この段部のためにハウジングの
最外径がその分だけ大きくなり、また段部を有する構造
のために射出成形サイクルが遅くなる等、製造効率が低
下する欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、ハウジング
と該ハウジング内に挿入された中空糸束、該中空糸束の
両端を前記ハウジングの両端部に液密に固着するために
形成された隔壁と、該隔壁を覆うようにハウジング両端
部に装着されるヘッダーとからなり、前記ハウジングの
両端部の側壁に透析液流入口及び流出口が形成され、前
記ヘッダーに血液流入口及び流出口が形成された中空糸
型血液処理装置において、透析液流入口及び／または流
出口付近のハウジング内面に基端部を有し、先端をハウ
ジング壁面と平行に隔壁内まで延出した環状突部が形成
され、該環状突部の側壁に、複数の溝または孔が形成さ
れており、さらに前記透析液流入口及び／または流出口
からハウジング先端の間のハウジング内面が段部のない
面を有することを特徴とする中空糸型血液処理装置によ
って、上記の課題を解決した。

【０００７】透析液流入口及び／または流出口付近のハ
ウジング内面にその基端部を有し、その先端をハウジン
グ先端近傍まで延出した環状突部を有することによっ
て、中空糸端部の保持性が向上し、その結果、少数の中
空糸がハウジング端部に付着することを防止できる。さ
らにハウジングにヘッダーを装着するときに、ハウジン
グから延出した環状突部が、血液処理装置の隔壁を押す
ヘッダーの押力に対する抗力として作用するため、従来
のハウジング端部に形成していた段部等の特別な手段を
設けなくても、押力による隔壁のズレや剥離を防止でき
る。透析液の流入口・流出口が環状突部によって被覆さ
れるため、これらの流入口・流出口とハウジング内との
透析液の流通が懸念されるが、環状突部の側壁には複数
の溝または孔が形成されているので、透析液流入口及び
流出口とハウジング内との透析液の流通は良好に保持さ
れている。また必要であれば、環状突部の先端をハウジ
ングの内周側の先端部分まで延出することによって、ヘ
ッダーの突出部と環状突部を当接させることが可能とな
り、この当接部分を超音波溶着することによって、シー
ルリングが不要となり、且つヘッダーと隔壁とのより強
固な結合が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の１つは従来か
らよく使用されている中空糸型血液透析器のハウジング
を改善したものである。血液透析器の側壁には透析液流
入口と流出口が形成され、血液透析器の端部には血液流
入口と流出口が形成されている。その透析液の流入口及
び流出口の近傍のハウジング内面に基端部を有し、先端
をハウジング壁面と平行に隔壁内まで延出した環状突部
が（ハウジング端部に）形成されている。すなわち、ハ
ウジング壁と同心円状に内周側に環状突部が形成されて
いる。また環状突部の側壁には、複数の溝または孔が形
成されている。さら透析液流入口及び流出口からハウジ
ング先端の間のハウジング内面は段部のない面となって
おり、段部を設けなくてもヘッダー押力による隔壁のズ
レや剥離を防止できる。

【０００９】環状突部の先端はハウジング先端の内周側
の同じ位置にあるように形成しても良いし、或いは同じ
く内周側でハウジングの先端から内側（透析液流出口・
流入口側）に２〜４ｍｍほど引込まれた位置に形成して
も良い。前者の場合には既述したように、ヘッダーの突
出部と環状突部を当接させ、超音波溶着することによっ
て、ヘッダーと隔壁を強固に結合することが可能とな
る。後者の場合でも、隔壁内に延出した環状突部自身が
ヘッダー押力による隔壁のズレや剥離を防止する効果を
有するので、従来の血液処理装置に必要だったハウジン
グ端部の段部が不要となり、ヘッダーをハウジングに強
く接合することができる。

【００１０】ハウジングと環状突部は別々に形成した後
に接着等によって結合しても良いが、一体成形によって
結合している方が工程的にも簡単であり、強度的にも好
ましい。しかし、本発明はこのようなハウジングと環状
突部との結合形態によって限定されるものではない。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の中空糸型血液処理装置を、図
面に示した実施例によってより詳細に説明する。図１
は、本発明の中空糸型血液処理装置１を血液透析器とし
て利用した実施例の部分断面図であり、図６は従来の血
液透析器２の部分断面図である。中空糸型血液処理装置
１は大雑把にハウジング３と、ハウジング３内に挿入さ
れた多数の中空糸からなる中空糸束４と、中空糸束４の
両端をハウジング両端部５に液密に固着するために形成
された隔壁６と、隔壁６を覆ってハウジング両端部５に
装着されるヘッダー７とから構成される。ハウジング両
端部５の側壁に透析液流入口８及び透析液流出口９が形
成され、ヘッダー７に血液流入口１０及び血液流出口１
１が形成されている。ハウジング両端部５内面には、透
析液流入口８及び透析液流出口９付近にその基端部２１
を有し、先端をハウジング壁面と平行に隔壁６内まで延
出した環状突部１２が設けられている。

【００１２】次に本発明の中空糸型血液処理装置１と従
来の型の血液透析器２との構造の差異と、その差異によ
る機能の違い、効果について説明する。図６や図７に示
すように、従来の血液透析器２のハウジング両端部５の
内面には、本発明の中空糸型血液処理装置１に設けられ
ているのと同じような環状突部１２が形成されていた。
その環状突部１２のハウジング３内面に取り付けられた
位置、すなわち環状突部１２の基端部２１は本発明のも
のと同じように、透析液流入口８及び透析液流出口９付
近に形成されている。しかし、従来のものの環状突部１
２は透析液流入口８、或いは透析液流出口９をやっと覆
うだけの長さしかないので、ハウジング両端部５の内面
に段差１３が形成され、ハウジング３内に中空糸束４を
挿入したときにハウジング両端部５の内面に少数の中空
糸が付着していた。

【００１３】本発明では図１，図２に示したように、環
状突部１２の先端を隔壁６内に入ってしまう程、ハウジ
ング３の両端側に長く延出することによって、ハウジン
グ端部と環状突部１２先端とが形成する段差１３を実質
的に無くし、また中空糸束４の両端を環状突部１２によ
って保持せしめている。それによって、ハウジング両端
部５に付着する少数の中空糸の付着を改善し、その結
果、製造の際の中空糸束４端部の保持や隔壁６端面の検
査が容易になり、製造効率が向上する。

【００１４】また、環状突部１２の先端をハウジング先
端１６側に長く延出することにより、隔壁６のヘッダー
７の押圧によるズレ、剥離を防止する効果を有する。
「発明が解決しようとする課題」の項で既述したが、ハ
ウジング端部５（隔壁６）にヘッダー７を液密に装着す
るとき、ヘッダー７やシールリング１４によって隔壁６
が押圧される。図７に示す現行のものには、この押圧に
よって隔壁６がハウジング３中央側に移動しない（ズレ
たり、剥離しない）ように、ハウジング両端部５に肉厚
の異なる段部１５を設けていた。ただし、そのために既
述したハウジング最外径の増加、製造効率の低下等の欠
点を引き起こしていた。

【００１５】ところが、図２に示すように環状突部１２
の先端を長く延出することによって、環状突部１２が隔
壁６を押すヘッダー７（シールリング１４）の押力に対
する抗力として作用するため、ハウジング両端部５に段
部１５を設ける必要が無くなった。それは、段部１５に
替わって、ハウジング３に結合している環状突部１２が
隔壁６の移動防止部材として機能し、またハウジング３
に環状突部１２を設けることによって、ハウジング３が
隔壁６との結合のための接着面積を獲得したためと考え
られる。また、環状突部１２をハウジング３壁面に後か
ら装着するよりも、これらを一体に形成する方が製造工
程上容易でコストダウンになり、より強固な抗力が得ら
れるので、望ましい。

【００１６】次に図３に示すように、環状突部１２の先
端をハウジング先端１６の内周側のほぼ同位置に形成す
ると、シールリングを使用しないヘッダー７をハウジン
グ３に装着することができる。即ち、図に示すように、
隔壁６を貫通した環状突部１２の先端とヘッダー７の突
出部分２２とが当接され、この当接部１７を超音波溶着
することによって、ヘッダー７と隔壁６とのより強固な
固着を実現することができる。或いは図２に示したよう
に、環状突部１２の先端の位置をハウジング先端１６の
内周側の同じ位置より、僅かな距離ｄだけ内側（環状突
部１２の基端部２１側）に引込んだ位置に形成してもよ
い。上記の距離ｄは中空糸を保持する効果、そして隔壁
のズレや剥離を防止する効果との兼ね合いから１〜１５
ｍｍの範囲にあるものが好ましく、さらに２〜４ｍｍの
範囲にあるのがより好ましい。超音波溶着を行わないも
の、つまりシールリング１４を装着したヘッダー７をハ
ウジング３に結合する場合には、この距離ｄが小さ過ぎ
ると、隔壁６を押すヘッダー７の押力に対する環状突部
１２の抗力が減弱して、隔壁のズレ・剥離防止効果が少
なくなる。しかし、距離ｄが大き過ぎると、逆に中空糸
の保持効果が減少し、さらに隔壁６と環状突部１２の接
着面積の獲得によって得られていたズレ・剥離防止効果
が弱められてしまう。

【００１７】また、図４や図５に示したように、環状突
部１２の側壁に筋状の溝１９や細長い円形状の孔２０を
形成することによって、環状突部の有する効果を保有し
たままで、透析液流入口８や透析液流出口９とハウジン
グ３内との透析液の流通を確保でき、さらにその溝１９
や孔２０の形状や大きさによって、透析液の流通状態を
改善することが可能である。

【００１８】

【発明の効果】発明が解決しようとする課題に記載した
ように、以下の点において効果を有する。まず、少数の
中空糸がハウジング端部に付着することに起因する問題
が解消される。即ち、糸切れやそのために起きる血液リ
ークが改善できる。同時に中空糸型血液処理装置の製造
時における中空糸端部の保持や隔壁端面の検査も容易に
できるので、製造効率が向上する。また、ハウジングの
端部、或いは端部近傍まで延長した環状突部が、隔壁を
押すヘッダー（シールリング）の押力に対する抗力とし
て作用するため、従来形成していたハウジング両端部の
段部を設ける必要が無くなる。そのため、ハウジングの
最外径を減少でき、且つ段部を形成することに起因して
いた製造効率の低下を改善できる。また必要に応じて、
ヘッダーの突出部とハウジング端部に形成された環状突
部の先端とを当接し、その箇所を超音波溶着することに
よってより強固な結合を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空糸型血液処理装置の概略を示す部
分断面図である。

【図２】本発明の中空糸型血液処理装置の環状突部付近
の構造を示す拡大部分断面図である。

【図３】別の実施例の血液処理装置の環状突部付近の構
造を示す拡大部分断面図である。

【図４】本発明の血液処理装置の環状突部に形成された
筋状の溝を示す概略図である。

【図５】本発明の血液処理装置の環状突部に形成された
孔を示す概略図である。

【図６】従来の中空糸型血液処理装置の概略を示す部分
断面図である。

【図７】従来の中空糸型血液処理装置の環状突部付近の
構造を示す拡大部分断面図である。

【符号の説明】

１．中空糸型血液処理装置（本発明のもの） ２．従来の血液透析器 ３．ハウジング ４．中空糸束 ５．ハウジング両端部 ６．隔壁 ７．ヘッダ− ８．透析液流入口 ９．透析液流出口 １０．血液流入口 １１．血液流出口 １２．環状突部 １３．段差 １４．シールリング １５．段部 １６．ハウジング先端 １７．当接部 １９．溝 ２０．孔 ２１．基端部 ２２．突出部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと該ハウジング内に挿入され
   た中空糸束、該中空糸束の両端を前記ハウジングの両端
   部に液密に固着するために形成された隔壁と、該隔壁を
   覆うようにハウジング両端部に装着されるヘッダーとか
   らなり、前記ハウジングの両端部の側壁に透析液流入口
   及び流出口が形成され、前記ヘッダーに血液流入口及び
   流出口が形成された中空糸型血液処理装置において、透
   析液流入口及び／または流出口付近のハウジング内面に
   基端部を有し、先端をハウジング壁面と平行に隔壁内ま
   で延出した環状突部が形成され、該環状突部の側壁に、
   複数の溝または孔が形成されており、さらに前記透析液
   流入口及び／または流出口からハウジング先端の間のハ
   ウジング内面が段部のない面を有することを特徴とする
   中空糸型血液処理装置。
2. 【請求項２】 前記環状突部がハウジング壁面と一体に
   形成された請求項１に記載された中空糸型血液処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記環状突部の先端が、ハウジング先端
   の内周側の同じ位置に形成された請求項１または２のい
   ずれかの項に記載された中空糸型血液処理装置。
4. 【請求項４】 前記環状突部の先端が、ハウジング先端
   の内周側の、ハウジング先端より２〜４ｍｍ引き込んだ
   位置に形成された請求項１または２のいずれかの項に記
   載された中空糸型血液処理装置。