CN110121370A

CN110121370A - 换热器及人工肺

Info

Publication number: CN110121370A
Application number: CN201880005242.6A
Authority: CN
Inventors: 行天章; 松本航
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-08-13
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: EP3574939B1; US20190336667A1; WO2018139333A1; EP3574939A1; JPWO2018139333A1; JP7061580B2; EP3574939A4; CN110121370B; US11534536B2

Abstract

本发明的换热器具备中空纤维膜层和固定部，所述中空纤维膜层具有多根中空纤维膜、且由所述多根中空纤维膜集聚而成，所述固定部从所述中空纤维膜的外侧将所述中空纤维膜的两端部固定，所述换热器的特征在于，所述固定部主要含有聚氨酯，所述中空纤维膜具有含有高密度聚乙烯的导热层、和主要含有改性聚烯烃系树脂的粘接层，所述粘接层设置在所述导热层的外侧、且粘接于所述固定部。

Description

换热器及人工肺

技术领域

本发明涉及换热器及人工肺。

背景技术

一直以来，具有由多根中空纤维膜构成、整体形状形成为圆筒体形状的中空纤维膜层的换热器、人工肺是已知的。该形成为圆筒体形状的中空纤维膜层可应用专利文献1中记载的中空纤维膜片材。专利文献1中记载的中空纤维膜片材是大致平行地配置多根中空纤维膜而形成横丝、并用纵丝将上述横丝接合在一起而形成帘状而得到的。而且，将这样的帘状的中空纤维膜片材折叠，可形成外形形状为棱柱状的中空纤维膜层，或者还可形成外形形状为圆柱状的中空纤维膜层。这样的中空纤维膜层被收纳于外壳的内侧，所述中空纤维膜层的两端部介由隔壁(固定部)而被固定于外壳。

在使用人工肺的临床现场，为了减小对患者造成的负担，要求减少中空纤维膜之间的空隙的总容量、即、血液填充量。为了在维持热交换性能的同时、减少中空纤维膜层的血液填充量，考虑使用导热率高的材料。

然而，使用作为高导热率树脂材料的高密度聚乙烯的情况下，中空纤维膜层与隔壁的密合性不充分，存在中空纤维膜层与隔壁剥离的可能性。由于该剥离而存在从各中空纤维膜内侧通过的热介质(水或热水)流出至中空纤维膜外侧、混入患者的血液的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平6-96098号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，提供能够实现减少作为热交换对象的液体(例如血液)在换热器内的填充量、并且能够提高中空纤维膜层与固定部的密合性的换热器及人工肺。

用于解决课题的手段

上述目的可通过下述(1)～(9)的本发明来实现。

(1)换热器，其具备中空纤维膜层和固定部，所述中空纤维膜层具有多根中空纤维膜、且由所述多根中空纤维膜集聚而成，所述固定部从所述中空纤维膜的外侧将所述中空纤维膜的两端部固定，所述换热器的特征在于，

所述固定部主要含有聚氨酯，

所述中空纤维膜具有含有高密度聚乙烯的导热层、和主要含有改性聚烯烃系树脂的粘接层，所述粘接层设置在所述导热层的外侧、且粘接于所述固定部。

(2)如上述(1)所述的换热器，其特征在于，还具有设置在所述导热层的外侧、且设置在所述粘接层的内侧的阻隔层，所述阻隔层具有针对过氧化氢的阻隔性。

(3)如上述(1)或(2)所述的换热器，其中，所述粘接层含有改性聚乙烯。

(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的换热器，其中，所述阻隔层主要含有结晶性树脂材料。

(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的换热器，其中，所述导热层的导热率为0.3W/m·K以上且0.6W/m·K以下。

(6)如上述(1)至(5)中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜的外径为1mm以下。

(7)如上述(1)至(6)中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜层形成为筒体的形状，所述中空纤维膜层是所述中空纤维膜相对于所述筒体的中心轴倾斜地绕所述筒体的中心轴卷绕而成的。

(8)如上述(1)至(6)中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜层形成为筒体的形状，且具有所述中空纤维膜沿所述筒体的中心轴配置而成的纵丝、和所述中空纤维膜在与所述筒体的中心轴相交的方向上配置而成的横丝，所述中空纤维膜层是将所述纵丝和所述横丝编织而成的。

(9)人工肺，其特征在于，具备上述(1)至(8)中任一项所述的换热器。

发明效果

根据本发明，能够提高位于中空纤维膜的最外层的粘接层与固定部的密合性。由此，能够防止中空纤维膜层从固定部脱离，并且能够防止从各中空纤维膜内侧通过的热介质(水或热水)流出至中空纤维膜外侧、混入患者的血液。

附图说明

[图1]图1为具备本发明的换热器(第一实施方式)的人工肺的俯视图。

[图2]图2为从箭头A方向观察图1所示的人工肺的图。

[图3]图3为图2中的B-B线剖视图。

[图4]图4为从图2中的箭头C方向观察的图。

[图5]图5为图1中的D-D线剖视图。

[图6]图6为图5中的E-E线剖视图。

[图7]图7为吹扫示出制造图1所示的人工肺所具备的中空纤维膜层的过程的图((a)为立体图，(b)为展开图)。

[图8]图8为示出制造图1所示的人工肺所具备的中空纤维膜层的过程的图((a)为立体图，(b)为展开图)。

[图9]图9为图1所示的中空纤维膜层所具备的中空纤维膜的横截面图。

[图10]图10为示出形成为本发明的换热器(第二实施方式)所具备的中空纤维膜层之前的中空纤维膜片材的俯视图。

[图11]图11为示出将图10所示的中空纤维膜片材折叠而形成的中空纤维膜层的立体图。

[图12]图12为示出本发明的换热器(第三实施方式)所具备的中空纤维膜层的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选实施方式来详细地说明本发明的换热器及人工肺。

<第一实施方式>

图1为具备本发明的换热器(第一实施方式)的人工肺的俯视图。图2为从箭头A方向观察图1所示的人工肺的图。图3为图2中的B-B线剖视图。图4为从图2中的箭头C方向观察的图。图5为图1中的D-D线剖视图。图6为图5中的E-E线剖视图。图7为示出制造图1所示的人工肺所具备的中空纤维膜层的过程的图((a)为立体图，(b)为展开图)。图8为示出制造图1所示的人工肺所具备的中空纤维膜层的过程的图((a)为立体图，(b)为展开图)。图9为图1所示的中空纤维膜层所具备的中空纤维膜的横截面图。

需要说明的是，将图1、图3、图4、图7～图9中的左侧称为“左”或“左方(一方)”、将右侧称为“右”或“右方(另一方)”。另外，图1～图6中，将人工肺的内侧记为“血液流入侧”或“上游侧”、将外侧记为“血液流出侧”或“下游侧”而进行说明。

图1～图5所示的人工肺10的整体形状大致形成为圆柱状。该人工肺10是带换热器的人工肺，其具备设置在内侧并与血液进行热交换的热交换部10B、和设置于热交换部10B的外周侧并与血液进行气体交换的作为气体交换部的人工肺部10A。人工肺10可设置于例如血液体外循环回路中来使用。

人工肺10具有外壳2A，在该外壳2A内收纳有人工肺部10A和热交换部10B(换热器)。

外壳2A由圆筒状外壳主体21A、将圆筒状外壳主体21A的左端开口密封的盘状的第一盖体22A、和将圆筒状外壳主体21A的右端开口密封的盘状的第二盖体23A构成。

圆筒状外壳主体21A、第一盖体22A及第二盖体23A由树脂材料构成。第一盖体22A及第二盖体23A通过熔接、利用粘接剂进行的粘接等方法而被固定于圆筒状外壳主体21A。

在圆筒状外壳主体21A的外周部，形成有管状的血液流出端口28。该血液流出端口28朝向圆筒状外壳主体21A的外周面的大致切线方向突出(参见图5)。

在圆筒状外壳主体21A的外周部，突出形成有管状的吹扫端口205。吹扫端口205以其中心轴与圆筒状外壳主体21A的中心轴交叉的方式形成于圆筒状外壳主体21A的外周部。

在第一盖体22A上，突出形成有管状的气体流出端口27。气体流出端口27以其中心轴与第一盖体22A的中心交叉的方式形成于第一盖体22A的外周部(参见图2)。

另外，血液流入端口201以其中心轴相对于第一盖体22A的中心而偏心的方式从第一盖体22A的端面突出。

在第二盖体23A处突出形成有管状的气体流入端口26、热介质流入端口202及热介质流出端口203。气体流入端口26形成于第二盖体23A的端面的边缘部。热介质流入端口202及热介质流出端口203分别形成于第二盖体23A的端面的大致中央部。另外，热介质流入端口202及热介质流出端口203的中心线分别相对于第二盖体23A的中心线而稍微倾斜。

需要说明的是，本发明中，外壳2A的整体形状并非必须形成完整的圆柱状，也可以是例如一部分欠缺的形状、附加有异形部分的形状等。

如图3及图5所示，在外壳2A的内部收纳有形成为沿外壳2A的内周面的圆筒状的人工肺部10A。人工肺部10A由圆筒状的中空纤维膜层3A、和设置于中空纤维膜层3A的外周侧的作为气泡除去机构4A的过滤器构件41A构成。从血液流入侧起以中空纤维膜层3A、过滤器构件41A的顺序配置中空纤维膜层3A和过滤器构件41A。

另外，在人工肺部10A的内侧设置有形成为沿人工肺部10A的内周面的圆筒状的热交换部10B。热交换部10B具有中空纤维膜层3B。

如图6所示，中空纤维膜层3A及3B分别是由多根中空纤维膜31构成、且将这些中空纤维膜31集聚成层状并层合而成的。层合数没有特别限定，优选为例如3～40层。需要说明的是，中空纤维膜层3A的各中空纤维膜31分别具有气体交换功能。另一方面，中空纤维膜层3B的各中空纤维膜31分别具有进行热交换的功能。

如图3所示，中空纤维膜层3A及3B各自的两端部通过隔壁8及9被一并固定于圆筒状外壳主体21A的内表面。隔壁8及9主要含有聚氨酯。

此外，中空纤维膜层3B的内周部与形成于第一圆筒构件241的外周部的凹凸部244卡合。通过该卡合和利用隔壁8及9进行的固定，从而将中空纤维膜层3B可靠地固定于圆筒状外壳主体21A，由此，能够可靠地防止在人工肺10的使用期间发生中空纤维膜层3B的位置偏移。另外，凹凸部244也作为用于使血液B绕中空纤维膜层3B整体流动的流路而发挥功能。

需要说明的是，如图5所示，中空纤维膜层3A的最大外径φD1_max优选为20mm～200mm，更优选为40mm～150mm。中空纤维膜层3B的最大外径φD2_max优选为10mm～150mm，更优选为20mm～100mm。另外，如图3所示，中空纤维膜层3A及3B的沿中心轴方向的长度L优选为30mm～250mm，更优选为50mm～200mm。通过满足上述条件，中空纤维膜层3A的气体交换功能变得优异，中空纤维膜层3B的热交换功能变得优异。

在外壳2A内的隔壁8与隔壁9之间的各中空纤维膜31的外侧、即中空纤维膜31彼此间的空隙中，形成有供血液B从图6中的上侧朝向下侧流动的血液流路33。

在血液流路33的上游侧，作为从血液流入端口201流入的血液B的血液流入部，形成有与血液流入端口201连通的血液流入侧空间24A(参见图3、图5)。

血液流入侧空间24A是由形成为圆筒状的第一圆筒构件241和板片242限定出的空间，所述板片242配置在第一圆筒构件241的内侧、并与其内周部的一部分对置地配置。并且，已流入血液流入侧空间24A的血液B可经由形成于第一圆筒构件241的多个侧孔243而在整个血液流路33范围内流动。

另外，在第一圆筒构件241的内侧配置有与该第一圆筒构件241同心地配置的第二圆筒构件245。而且，如图3所示，从热介质流入端口202流入的例如水等热介质H依次通过位于第一圆筒构件241的外周侧的中空纤维膜层3B的各中空纤维膜31的流路(中空部)32、第二圆筒构件245的内侧，从热介质流出端口203排出。另外，热介质H通过各中空纤维膜31的流路32时，在血液流路33内，在与该中空纤维膜31接触的血液B之间进行热交换(加热或冷却)。

在血液流路33的下游侧配置有过滤器构件41A，所述过滤器构件41A具有捕获存在于流过血液流路33的血液B中的气泡的功能。

过滤器构件41A由形成为大致长方形的片状构件(以下也简称为“片材”)构成，是将该片材沿中空纤维膜层3A的外周卷绕而形成的。过滤器构件41A的两端部也分别被隔壁8、9固定，由此，被固定于外壳2A(参见图3)。需要说明的是，该过滤器构件41A被设置成其内周面与中空纤维膜层3A的外周面接触，优选覆盖该外周面的大致整面。

另外，即使在流过血液流路33的血液中存在气泡，过滤器构件41A也能捕获该气泡(参见图6)。另外，被过滤器构件41A捕获的气泡通过血流而被加压并进入到过滤器构件41A附近的各中空纤维膜31内，结果，被从血液流路33中除去。

另外，在过滤器构件41A的外周面与圆筒状外壳主体21A的内周面之间，形成有圆筒状的空隙，该空隙形成血液流出侧空间25A。由该血液流出侧空间25A、和与血液流出侧空间25A连通的血液流出端口28构成血液流出部。血液流出部通过具有血液流出侧空间25A从而可确保已透过过滤器构件41A的血液B朝向血液流出端口28流动的空间，从而能够顺利地将血液B排出。

如图3所示，在第一盖体22A的内侧，突出形成有呈圆环状的肋291。并且，由第一盖体22A、肋291和隔壁8限定出第一室221a。该第一室221a是供气体G流出的气体流出室。中空纤维膜层3A的各中空纤维膜31的左端开口向第一室221a开放，并与第一室221a连通。人工肺10中，由气体流出端口27和第一室221a构成气体流出部。另一方面，在第二盖体23A的内侧也突出形成有呈圆环状的肋292。并且，由第二盖体23A、肋292和隔壁9限定出第二室231a。该第二室231a是供气体G流入的气体流入室。中空纤维膜层3A的各中空纤维膜31的右端开口向第二室231a开放，并与第二室231a连通。人工肺10中，由气体流入端口26和第二室231a构成气体流入部。

此处，对本实施方式的人工肺10中的血液的流动进行说明。

该人工肺10中，从血液流入端口201流入的血液B依次通过血液流入侧空间24A、侧孔243而流入热交换部10B。热交换部10B中，血液B在血液流路33中朝向下游方向流动，同时，与热交换部10B的各中空纤维膜31的表面接触，进行热交换(加热或冷却)。如上所述地进行了热交换的血液B流入到人工肺部10A中。

然后，人工肺部10A中，血液B在血液流路33中进一步朝向下游方向流动。另一方面，从气体流入端口26供给的气体(含有氧的气体)从第二室231a被分配至人工肺部10A的各中空纤维膜31的流路32中，在该流路32中流过，然后集聚于第一室221a中，从气体流出端口27排出。在血液流路33中流动的血液B与人工肺部10A的各中空纤维膜31的表面接触，与在流路32中流动的气体G之间进行气体交换，即，进行氧合、二氧化碳的脱除。

在进行了气体交换的血液B中混入气泡时，该气泡被过滤器构件41A捕获，可防止其流出至过滤器构件41A的下游侧。

如上所述地依次进行了热交换、气体交换、进而被除去了气泡的血液B从血液流出端口28流出。

如上所述，中空纤维膜层3A及3B均由多根中空纤维膜31构成。除了用途不同以外，中空纤维膜层3A和中空纤维膜层3B具有相同的中空纤维膜31，因此，以下，以中空纤维膜层3A为代表进行说明。

中空纤维膜31的内径φd₁优选为50μm以上且700μm以下，更优选为70μm以上且600μm以下(参见图6)。中空纤维膜31的外径φd₂优选为100μm以上且1000μm以下，更优选为120μm以上且800μm以下(参见图6)。此外，内径φd₁与外径φd₂之比d₁/d₂优选为0.5以上且0.9以下，更优选为0.6以上且0.8以下。满足上述条件的各中空纤维膜31中，能够在保持自身的强度的同时，使气体G在该中空纤维膜31的中空部即流路32中流动时的压力损失较小，并且还有助于维持中空纤维膜31的卷绕状态。例如，内径φd₁大于上述上限值时，中空纤维膜31的厚度变薄，根据其他条件的不同而导致强度降低。另外，内径φd₁小于上述下限值时，根据其他条件的不同而导致气体G在中空纤维膜31中流动时的压力损失增大。

另外，相邻的中空纤维膜31之间的距离优选为φd₂的1/10以上且1/1以下。

这样的中空纤维膜31的制造方法没有特别限定，可举出例如使用了挤出成型的方法、以及使用了拉伸法或固液相分离法的方法。利用该方法，可制造具有规定的内径φd₁及外径φd₂的中空纤维膜31。

作为各中空纤维膜31的构成材料，可使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯等疏水性高分子材料，优选聚烯烃系树脂，更优选聚丙烯。选择这样的树脂材料有助于维持中空纤维膜31的卷绕状态，并且也有助于制造时的低成本化。

并且，中空纤维膜层3A是将上述这样的多根中空纤维膜31如以下这样地卷绕于圆柱状的芯材而制造的。

如图7及图8所示，一边将中空纤维膜31绕第一圆筒构件241(圆筒体)的中心轴O卷绕，一边使其在中心轴O方向上往复移动。此时，中空纤维膜31被从中心轴O方向的左侧的起点311开始向右侧卷绕。在右侧，中空纤维膜31在折返点(折返部)312处折返。然后，中空纤维膜31再次回到左侧，抵达终点313。例如图7所示的卷绕方式中，将中空纤维膜31以箭头i→ii→iii→iv→v的顺序卷绕。而且，在上述一个往返的期间，如图7所示，中空纤维膜31以规定的周数N被卷绕。图7所示的卷绕方式中，N＝1，中空纤维膜31在一个往返的期间绕中心轴O1周。另外，图8所示的卷绕方式中，将中空纤维膜31以箭头i→ii→iii→iv→v→vi→vii的顺序卷绕。而且，在上述一个往返的期间，如图8所示，中空纤维膜31绕中心轴O2周。

像这样，中空纤维膜层3A是中空纤维膜31相对于中空纤维膜层的中心轴而倾斜、且绕中心轴卷绕而成的。

此外，如图9所示，作为中空纤维膜31的层合结构的例子，有构成为具有导热层5、粘接层6和阻隔层7，且由从内侧起依次将所述导热层、所述粘接层和所述阻隔层层合而成的层合体构成。

导热层5的导热率比粘接层6及阻隔层7高、担负提高中空纤维膜31的导热率的功能。

导热层5的20℃时的导热率优选为0.3W/m·K以上且0.6W/m·K以下，更优选为0.4W/m·K以上且0.6W/m·K以下。由此，能够更可靠地发挥上述效果。

作为这样的导热层5的材料，只要能够发挥上述效果即可，没有特别限定，可使用例如选自由聚烯烃、尼龙66这样的聚酰胺、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己酯(日文：ポリシク口ヘキサンテレフ夕レ一卜)这样的聚酯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等氟系树脂组成的组中的至少一种。其中，优选高密度聚乙烯。由此，能够可靠地发挥上述效果。

导热层5的厚度T₅优选为10μm以上且60μm以下，更优选为20μm以上且50μm以下。由此，能够充分地提高中空纤维膜31的导热性。

粘接层6是可位于中空纤维膜31的最外层的层。该粘接层6是能与隔壁8、9接触的部分，被固定于隔壁8、9。

此处，从防止中空纤维膜层3B(对于中空纤维膜层3A也相同)从隔壁8、9剥离并脱离的观点考虑，对于中空纤维膜31而言，尤其在粘接层6位于最外层的情况下，要求与隔壁8、9的密合性。另外，如上所述，隔壁8、9主要含有聚氨酯。即，要求粘接层6具有与聚氨酯的高密合性。

尤其在导热层中采用高密度聚乙烯等烯烃系树脂的情况下，由于烯烃系树脂与其他树脂的粘接性不足，因此需要通过在与聚氨酯之间设置粘接层来提高其粘接性。因此，本发明中，粘接层6主要含有改性聚烯烃系树脂。由此，能够提高粘接层6与隔壁8、9的密合性，能够防止中空纤维膜层3A、3B意外地从隔壁8、9脱离。

另外，作为聚烯烃系树脂，优选为改性聚烯烃系树脂，进一步优选为改性聚乙烯。作为该改性聚乙烯，可举出例如丙烯酸改性聚乙烯、硅改性聚乙烯、马来酸酐改性聚乙烯等。由此，能够进一步提高粘接层6与隔壁8、9的密合性。

这样的粘接层6的厚度T₇优选为3μm以上且40μm以下，更优选为10μm以上且30μm以下。由此，能够更可靠地发挥上述效果。

阻隔层7具有对于过氧化氢的阻隔性。由此，能够防止中空纤维膜31使过氧化氢水溶液中的过氧化氢透过、血液中的过氧化氢浓度升高。

另外，阻隔层7的25℃时的透氧系数优选为0.1cc·cm/m²·24h/atm以上且6cc·cm/m²·24h/atm以下，更优选为0.5cc·cm/m²·24h/atm以上且3.8cc·cm/m²·24h/atm以下。由此，能够更可靠地防止中空纤维膜31使过氧化氢透过。需要说明的是，透氧系数和过氧化氢透过量在规定的条件下存在相关关系，因此，可知通过规定透氧系数，能够防止过氧化氢的透过。

该阻隔层7以结晶性树脂材料作为主材料。本说明书中，所谓“结晶性树脂材料”，是指分子链有规则地排列而成的结晶区域的量的比率高的树脂，可举出可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚缩醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、间规聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚醚腈(PEN)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等，它们中，优选脂肪族聚酰胺。

作为脂肪族聚酰胺，当将脂肪族聚酰胺的分子中所含的酰胺基的碳数设为N、亚甲基的碳数设为n时，优选为n/N为9以上的脂肪族聚酰胺，例如，优选为聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺10-10及聚酰胺10-12中的至少一种。由此，能够充分地降低过氧化氢透过量。另一方面，使用聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6、聚酰胺66中的至少一种的情况下，能够充分地降低透氧系数。另外，通过使用n/N为9以上的脂肪族聚酰胺，能够使阻隔层7的吸水率为2％以下。由此，针对包含过氧化氢水溶液的热介质，能够发挥出高疏水性。过氧化氢与水的亲和性较高，因此，若吸水率较高则过氧化氢变得容易透过，通过使阻隔层7的吸水率为2％以下，能够防止过氧化氢的过度透过。

另外，阻隔层7的厚度T₆优选为1μm以上且60μm以下，更优选为10μm以上且30μm以下。若阻隔层7过薄，则显示出过氧化氢透过量升高的趋势。若阻隔层7过厚，则在充分确保中空纤维膜31的内径的情况下，可能显示出中空纤维膜31的外径增大的趋势，结果，血液充填量增多，存在对使用者造成的负担增大的可能性。

<第二实施方式>

图10为示出形成为本发明的换热器(第二实施方式)所具备的中空纤维膜层之前的中空纤维膜片材的俯视图。图11为示出将图10所示的中空纤维膜片材折叠而形成的中空纤维膜层的立体图。

以下，参照该图对本发明的换热器的第二实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同之处为重点进行说明，省略对相同事项的说明。

本实施方式除了中空纤维膜层的构成不同之外，与上述第一实施方式相同。

本实施方式中的人工肺10中的中空纤维膜层3C由图11所示的中空纤维膜片材300构成。

中空纤维膜片材300具有由多根中空纤维膜31构成的纵丝31a和由多根中空纤维膜31构成的横丝31b，并且是将所述纵丝和所述横丝编织而成的片材。

如图11所示，通过将该中空纤维膜片材300在其面方向上交替地折返，形成外形形状呈棱柱状的中空纤维膜层3C。

利用这样的中空纤维膜层3C也能够得到与上述第一实施方式同样的效果。

<第三实施方式>

图12为示出本发明的换热器(第三实施方式)所具备的中空纤维膜层的立体图。

以下，参照该图对本发明的换热器的第三实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同之处为重点进行说明，省略对相同事项的说明。

如图12所示，中空纤维膜层3D是将图11所示的中空纤维膜片材300多次卷绕成卷状、成型为圆筒状而成的。

通过上述的本实施方式，也能够起到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。

以上，基于图示的实施方式对本发明的换热器及人工肺进行了说明，但本发明不限于此。

另外，构成人工肺部的中空纤维膜层的各中空纤维膜、和构成热交换部的中空纤维膜层的各中空纤维膜在上述实施方式中是相同的，但不限于此，例如，一者(前者)的中空纤维膜可以比另一者(后者)的中空纤维膜更细，也可以用彼此不同的材料构成这两种中空纤维膜。

另外，对于人工肺部和热交换部而言，在上述实施方式中，热交换部被配置在内侧，人工肺部被配置在外侧，但不限于此，也可以将人工肺部配置在内侧，将热交换部配置在外侧。这种情况下，血液从外侧朝向内侧流动。

产业上的可利用性

本发明的换热器具备中空纤维膜层和固定部，所述中空纤维膜层具有多根中空纤维膜、且由所述多根中空纤维膜集聚而成，所述固定部从所述中空纤维膜的外侧将所述中空纤维膜的两端部固定，所述换热器的特征在于，所述固定部主要含有聚氨酯，所述中空纤维膜具有含有高密度聚乙烯的导热层、和主要含有改性聚烯烃系树脂的粘接层，所述粘接层设置在所述导热层的外侧、且粘接于所述固定部。由此，能够提高位于中空纤维膜的最外层的粘接层与固定部的密合性。由此，能够防止中空纤维膜层从固定部脱离，并且能够防止从各中空纤维膜内侧通过的热介质(水或热水)流出至中空纤维膜外侧、混入患者的血液。

附图标记说明

10 人工肺

10A 人工肺部

10B 热交换部

2A 外壳

3A 中空纤维膜层

3B 中空纤维膜层

3C 中空纤维膜层

3D 中空纤维膜层

4A 气泡除去机构

41A 过滤器构件

5 导热层

6 粘接层

7 阻隔层

8 隔壁

9 隔壁

21A 圆筒状外壳主体

22A 第一盖体

221a 第一室

23A 第二盖体

231a 第二室

24A 血液流入侧空间

241 第一圆筒构件

242 板片

243 侧孔

244 凹凸部

245 第二圆筒构件

25A 血液流出侧空间

26 气体流入端口

27 气体流出端口

28 血液流出端口

291 肋

292 肋

31 中空纤维膜

31a 纵丝

31b 横丝

311 起点

312 折返点

313 终点

32 流路

33 血液流路

201 血液流入端口

202 热介质流入端口

203 热介质流出端口

205 吹扫端口

300 中空纤维膜片材

B 血液

G 气体

H 热介质

L 长度

O 中心轴

T₅ 厚度

T₆ 厚度

T₇ 厚度

φD1_max 最大外径

φD2_max 最大外径

φd₁ 内径

φd₂ 外径

Claims

1.换热器，其具备中空纤维膜层和固定部，所述中空纤维膜层具有多根中空纤维膜、且由所述多根中空纤维膜集聚而成，所述固定部从所述中空纤维膜的外侧将所述中空纤维膜的两端部固定，所述换热器的特征在于，

所述固定部主要含有聚氨酯，

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，还具有设置在所述导热层的外侧、且设置在所述粘接层的内侧的阻隔层，所述阻隔层具有针对过氧化氢的阻隔性。

3.如权利要求1或2所述的换热器，其中，所述粘接层含有改性聚乙烯。

4.如权利要求1至3中任一项所述的换热器，其中，所述阻隔层主要含有结晶性树脂材料。

5.如权利要求1至4中任一项所述的换热器，其中，所述导热层的导热率为0.3W/m·K以上且0.6W/m·K以下。

6.如权利要求1至5中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜的外径为1mm以下。

7.如权利要求1至6中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜层形成为筒体的形状，所述中空纤维膜层是所述中空纤维膜相对于所述筒体的中心轴倾斜地绕所述筒体的中心轴卷绕而成的。

8.如权利要求1至6中任一项所述的换热器，其中，所述中空纤维膜层形成为筒体的形状，且具有所述中空纤维膜沿所述筒体的中心轴配置而成的纵丝、和所述中空纤维膜在与所述筒体的中心轴相交的方向上配置而成的横丝，所述中空纤维膜层是将所述纵丝和所述横丝编织而成的。

9.人工肺，其特征在于，具备权利要求1至8中任一项所述的换热器。