JP2887347B2 - 拡散・濾過装置およびこれを製造する方法 - Google Patents

拡散・濾過装置およびこれを製造する方法

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JP2887347B2 JP63216191A JP21619188A JP2887347B2 JP 2887347 B2 JP2887347 B2 JP 2887347B2 JP 63216191 A JP63216191 A JP 63216191A JP 21619188 A JP21619188 A JP 21619188A JP 2887347 B2 JP2887347 B2 JP 2887347B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は２つの端キヤツプで閉じた開放両端を持つ円
筒形の主部からなり、第１の流体のための入口及び出口
と第２の流体のための少なくとも１つの出口とを備えた
ハウジングを有し、前記第１の流体がハウジング内で２
つの端壁間に配置した半透過性中空繊維の束の各繊維を
通つて流れるようになつており、前記第２の流体が繊維
の外側の空間からこの第２の流体のための前記少なくと
も１つの出口を通つて取り出されるようになつており、
中空繊維の端が前記端壁内に一体成形してあり、切断す
ることによつて開口させた拡散・濾過装置（すなわち、
拡散装置、又は濾過装置、或いは、拡散及び濾過装置）
に関する。
さらに、本発明は上記装置を製造する方法に関する。
この種の装置は血液透析、血液濾過、血漿瀉血、免疫
療法のような種々の医療措置に用いられている。他の分
野の用途としては、一般的な透析、濾過の他に、たとえ
ば、海水の浄化あるいは脱塩に関連した用途がある。
［技術的観点］ 上記形式の装置の製作にあたつて、通常は、繊維束を
収容したハウジングの各端を成形型内に収容し、この成
形型に隣接の端壁用の材料を液体状態で送り込み、繊維
内およびそのまわりに侵入させる。この侵入の程度は繊
維内への侵入量が繊維まわりへの侵入量より少なく、２
種の異なつた侵入深さを定める平面の間で切断を行なう
ことによつて繊維の端を開口させることができるように
成形時に制御する。
この制御は種々の方法で行なうことができるが、EP−
Ｂ−O,165,478に記載され、請求されている方法に従つ
て行なうと好ましい。壁材料は上記のヨーロッパ特許に
記載されているような装置に、あるいは、米国特許第4,
227,295号または同第4,329,229号に記載されているよう
な他の２つの普通に使用されている側部入口／出口を通
して送り込むことができる。いずれにしても、現在のと
ころ、普通は、壁材料はハウジングの内壁面にしっかり
と取り付けることができる。
しかしながら、壁材料の硬化中、材料内に応力が生
じ、時には装置の別の処理のときにこの応力が解き放た
れて壁に許容できない亀裂を生じさせることがあつた。
このような亀裂は、たとえば、繊維端の開口段階あるい
は完成した装置の洗浄あるいは殺菌のときに生じること
がある。
この問題を解決する試みが米国特許第4,334,993号に
記載、請求されている。本発明はこの問題を解決すると
同時に以下に述べるような利点を追加する異なつた方法
に関する。
［発明の説明］ 本発明は上記形式の拡散・濾過装置であつて、一体成
形された前記端壁と前記ハウジングとの間の付着が、該
端壁の材料に対して接着性の低いリングをそれらの間に
備えることによって、除去されており、また、前記端壁
は、前記ハウジングの長手方向に移動しないように支持
されていることを特徴とする拡散・濾過装置に関する。
上記構成によれば、亀裂の発生率がかなり低減する。
したがつて、構成要素について適当な材料を選択した場
合には乾燥状態での加熱滅菌すら可能となる。このよう
な加熱滅菌を実施する方法の一例が米国特許第4,609,72
8号に詳しく記載されている。上記のことからわかるよ
うに、使用する２種の流体間の効果的なシールを設ける
にもなんら問題はない。
端壁の前記長手方向の支えは、好ましくは、リング上
に配置したフランジによつて行なわれる。このフランジ
は、たとえば、リングの端壁の周縁に侵入している内面
に配置することができる。このような構成によれば、端
壁の成形前の処理中に繊維束を支持するのにもリングを
使用できる。
リングはハウジングによつて、好ましくは、ハウジン
グの内壁面に設けた溝内に配置することによつて長手方
向に支持することができる。上記のフランジの代りに、
リングは特に端壁の成形前に中空繊維の束のための支え
となる別の直径方向に絞つた部分を有することもでき
る。
前記リングはハウジングの外側に突出していて端壁の
成形時に成形型の一部として作用し、繊維端の開口の際
に繊維と一緒に切断するようになつていると好ましい。
更に、本発明は、冒頭に記載した形式の拡散・濾過装
置であって、一体成形された前記端壁と前記ハウジング
との間の付着が、該端壁の材料に対して接着性の低いリ
ングをそれらの間に備えることによって、低減されてお
り、また、前記端壁は、前記ハウジングの長手方向に移
動しないように支持されており、前記端壁の外側端面の
ところに第２のリングが配置されて、前記端壁の外側端
面に溝を備えるようになっており、また、前記第２のリ
ングは前記端壁の材料に対して接着性が低いものである
ことを特徴とするものをも含んでいる。
ハウジングの前記長手方向の支えは、端壁をハウジン
グの２つの膨出部分内に設け、端壁のハウジングの長手
方向に対しての支持をハウジングと一体で端壁内に部分
的に一体成形した舌片で行なつてもよい。このような構
成によれば、リングは非常に簡単な形態となる。
本発明は上記形式の装置を製造する方法にも関する。
この方法は半透過性中空繊維の前記束をハウジングの前
記円筒形主部内に配置し、端壁の材料に対する接着性の
低いリングで支えてあり、このリングを中空繊維の開放
端の外側に突出させて繊維の内外を洗浄するための洗浄
流体の出入口として作用させ、その後に、前記リングを
前記端壁を成形するための型の一部として用い、その後
に繊維端を開口させるときに繊維と一緒に切断し、最終
的に前記端キヤツプを装置に装着することを特徴とす
る。
［発明を実施する最良の形態］ 第１図から第３図は本発明による装置の一端を３種の
製造相（すなわち、製作する順序）で示している。
第１図において、ここに示す中空繊維１の束は第２
図、第３図に示す端壁３の成形中にハウジング２内に配
置される。ハウジングは第１流体のための入口兼出口４
を備えている。装置の反対端（図示せず）に同様の入口
兼出口を設けてもよい。中空繊維１の束はハウジング２
の膨出部７内に配置したリング６の絞り部分５によつて
支えられている。リング６は膨出部７にある溝８内に配
置してある。リング６は、その内面に、内向きのフラン
ジ９を備えており、このフランジは中空繊維の束付近ま
で延びている。あるいは、最外方の中空繊維に到達して
いて繊維束のための二次的な支えとしてもよい。
リング６は、上述したように、端壁３の材料に対して
接着性が低い。たとえば、端壁をそれにとつて普通に使
用されている材料であるポリウレタンで作つた場合には
リングをポリプロピレンで作るとよい。あるいは、リン
グ６を切断し易い材料であるポリエチレン、好ましくは
LDPEで作つてもよいし、他のたいていの材料に対して非
常に低い接着性を有する材料であるテフロン（ポリテト
ラフルオロエチレン）で作つてもよい。
第２図において、端壁材料のための入口12を有する蓋
11とリング６で型10が構成してある。
第３図において、中空繊維１の束、端壁３、リング６
およびハウジング２の膨出部７を通して切断を行なうこ
とによつて端面13が形成される。その後、本装置に第２
の流体のための入口兼出口15を備えた蓋14を取り付け
る。この第２流体は装置の反対端（図示せず）に配置し
た同様の入口兼出口15まで繊維を通つて流れるようにな
つている。
端壁３の材料とリング６の関係により、これら２つの
構成要素の間には小さなギヤツプ16が設けられている。
したがつて、蓋14と端面13の間に密閉リング17が設けて
あつて２種の使用流体間、すなわち、中空繊維の内外の
流体間で有効なシールを行なつている。ギヤツプ16は不
要である。実際には、端壁３とリング６の間の付着を低
減させれば充分である。漏洩を防ぐために、蓋14をハウ
ジングの膨出部７の外面に緊密に溶接すると好ましい。
しかしながら、他の形式のシールも可能である。
第４図から第６図は本発明による装置の第２実施例を
示している。多くの構成要素は第１図から第３図に示す
ものと同一あるいは類似したものであるから同じ参照符
号にａを付けて示してある。
図示の装置は膨出部7aを有するハウジング2a内に中空
繊維1aの束を配置して構成してある。膨出部7aの溝8aに
はやや修正したリング6aが挿入してある。このリング6a
はリング６と同様に絞り部5aに備えており、この絞り部
が中空繊維1aの束を支持している。入口4aは入口４に相
当する。
第４図から第６図に示す実施例と先に実施例の主要な
差異はハウジング2aの膨出部7a内に配置した多数のフィ
ンガあるいは舌片にある。これらのフィンガあるいは舌
片18aはハウジング2aの内壁面と一体の延長片として作
つてある。
第５図において、リング6aは端壁3aの成形材料のため
の開口12aを有する蓋11aで完成する。フィンガあるいは
舌片18aは、この図でわかるように、前記端壁3a内に部
分的に埋込まれ、ハウジング2aの長手方向における前記
端壁3aのための支えとなる。
第６図において、中空繊維1aの束、端壁3a、リング6a
およびハウジング2aの膨出部7aを切断して端面13aを得
る。さらに、本装置は入口兼出口15aを有する蓋14aおよ
び密封リング17aを備える。
第７図から第９図および第9a図は本発明による装置の
第３の好ましい実施例を示している。ここに示す多くの
構成要素は第１図から第６図のものと同一あるいは類似
したものであるから同じ参照符号にｂを付けて示してあ
る。
中空繊維1bの束は入口兼出口4bを備えた膨出部7bを持
つハウジング2b内に配置してある。リング６に類似した
第１リング6bがハウジング2bの膨出部7bにある溝8b内に
配置してある。リング6bは内側フランジ9bを備えてい
る。
第７図から第９図および第9a図に示す実施例と第１図
から第３図に示した実施例との主要な差異はハウジング
2bの膨出部7bの外側に部分的に配置した第２リング19b
にある。この第２リング19bは、一方では、リング６の
部分５に相当する絞り部5bを備え、他方では、端壁3bの
外側端面に溝を備えるために部分的に埋込むことを意図
した内側長手方向フランジ20bを備える。
第８図において、リング19bは端壁3bの成形材料を送
り込むための開口12bを備えた蓋11bを有する。
第９図に示すように、また、第9a図に拡大して示すよ
うに、ハウジング2bの膨出部7b、端壁3b、フランジ20b
で形成された溝および中空繊維1bの束を通して切断を行
ない、端面13bを得ている。その後に、本装置に先の実
施例と同じ要領で開口15bを備えた蓋14bと密封リング17
bを取り付ける。
リング6bが端面13bまで延びていないので、取り付
け、したがつて、密封は端壁13bの材料とハウジング2b
の膨出部7bの内面の間で行なわれる。したがつて、蓋14
bはハウジング2bの膨出部7bの外壁面に堅固に取り付け
なくてもよい。たとえば、蓋14bはそれと膨出部7bの間
に設けたねじ山によつてハウジング2bに取り付けてもよ
い。
［本発明による方法の好ましい形態］ 本発明は、たとえば、第１図から第３図に示す形式の
拡散・濾過装置、すなわち、２つの端キヤツプ14で閉ざ
した開放両端を有する円筒形の主要部からなるハウジン
グ２を有し、この主要部が第１流体のための出口（図示
せば）および第２流体のための少なくとも１つの出口４
を備え、前記第１流体がハウジング２内で２つの端壁間
に配置した半透過性の中空繊維の束の繊維１を通つて流
れるようになつており、前記第２流体が繊維１の外側の
空間から第２流体のための前記少なくとも１つの出口４
を通して取り出されるようになつており、中空繊維１の
端が前記端壁３に一体成形してあり、切断によつて開口
する拡散・濾過装置を製造する方法にも関する。
本発明による方法は半透過性中空繊維１の前記束をハ
ウジング２の前記円筒形主部内に配置し、端壁３の材料
に対する接着性の低いリング６で支えてあり、このリン
グ６を中空繊維１の開放端の外側に突出させて繊維１の
内外を洗浄するための洗浄流体の出入口として作用さ
せ、その後、前記リング６を前記端壁３を成形するため
の型の一部として用い、その後に繊維端を開口させると
きに繊維１と一緒に切断し、最終的に前記端キヤツプ14
を装置に装着することを特徴とする。
添付図面では本発明による装置の一端を示したもので
あるが、通常は、反対端も同じ構造である。これは、た
とえば、装置を透析液用の入口に加えて出口も必要とす
る透析措置にも使用しようとする場合にも当てはまる。
しかしながら、本装置を濾過に使用しようとする場合に
は、濾液のための出口４だけでよい。
もちろん、本発明は上述の実施例および方法に限定す
るものではなく、特許請求の範囲内で変更可能である。
たとえば、ハウジングは本願と同時に出願したスウエー
デン国特許出願87.03366−８に従つて改造できる。
【図面の簡単な説明】
第１図から第３図は本発明の第１実施例の一端部をその
３種の製造相で示す概略図である。 第４図から第６図は本発明の第２実施例を示す同様の概
略図である。 第７図から第９図および第9a図は本発明の第３実施例を
示す同様の概略図である。 図において、１……中空繊維、２……ハウジング、３…
…端壁、４……入口兼出口、５……絞り部、６……リン
グ、７……膨出部、８……溝、９……内向きフランジ、
10……型、11……蓋、12……入口、13……端面、14……
蓋、15……入口兼出口、16……ギヤツプ、17……密封リ
ング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルト スプランガー ドイツ連邦共和国アメルブック‐エント リンゲン，オベレ ストラーセ 43 (56)参考文献 特開 昭59−136104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−15757（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２つの端キャップ（14）で閉じた開放両端
    を持つ円筒形の主部からなり且つ第１の流体のための入
    口（15）及び出口と第２の流体のための少なくとも１つ
    の出口（４）とを備えたハウジング（２）を有し、前記
    第１の流体が該ハウジング（２）内で２つの端壁（３）
    間に配置された半透過性中空繊維（１）の束の各中空繊
    維（１）を通って流れるようになっており、前記第２の
    流体が該中空繊維（１）の外側の空間からこの第２の流
    体のための前記少なくとも１つの出口（４）を通って取
    り出されるようになっており、前記中空繊維（１）の両
    端が前記端壁（３）内に一体成形され且つ切断すること
    によって開口されている、拡散・濾過装置において、 一体成形された前記端壁（３）と前記ハウジング（２）
    との間の付着が、該端壁（３）の材料に対して接着性の
    低いリング（６）をそれらの間に備えることによって、
    除去されており、また、 前記端壁（３）は、前記ハウジング（２）の長手方向に
    移動しないように支持されている、ことを特徴とする拡
    散・濾過装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の拡散・濾過装置において、
    前記端壁（３）の前記支持が、前記リング（６）に設け
    たフランジ（９）によって行なわれていることを特徴と
    する拡散・濾過装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の拡散・濾過装置において、
    前記リング（６）が、前記ハウジング（２）によって、
    該ハウジング（２）の長手方向に支持されていることを
    特徴とする拡散・濾過装置。
  4. 【請求項４】請求項３記載の拡散・濾過装置において、
    前記リング（６）が、前記ハウジング（２）の内壁面に
    設けた溝（８）内に配置されたことを特徴とする拡散・
    濾過装置。
  5. 【請求項５】請求項１から４までのいずれか１つの請求
    項に記載の拡散・濾過装置において、前記リング（６）
    は内側のフランジ（９）を有し、該フランジ（９）は、
    前記中空繊維（１）の両端が前記端壁（３）内に一体成
    形される前に、前記中空繊維（１）の束を支持するよう
    になっていることを特徴とする拡散・濾過装置。
  6. 【請求項６】２つの端キャップ（14b）で閉じた開放両
    端を持つ円筒形の主部からなり且つ第１の流体のための
    入口（15b）及び出口と第２の流体のための少なくとも
    １つの出口（4b）とを備えたハウジング（2b）を有し、
    前記第１の流体が該ハウジング（2b）内で２つの端壁
    （3b）間に配置された半透過性中空繊維（1b）の束の各
    中空繊維（1b）を通って流れるようになっており、前記
    第２の流体が該中空繊維（1b）の外側の空間からこの第
    ２の流体のための前記少なくとも１つの出口（4b）を通
    って取り出されるようになっており、前記中空繊維（1
    b）の両端が前記端壁（3b）内に一体成形され且つ切断
    することによって開口されている、拡散・濾過装置にお
    いて、 一体成形された前記端壁（3b）と前記ハウジング（2b）
    との間の付着が、該端壁（3b）の材料に対して接着性の
    低いリング（6b）であって該端壁（3b）の外側端面（13
    b）まで達していないリング（6b）をそれらの間に備え
    ることによって、低減されており、また、 前記端壁（3b）は、前記ハウジング（2b）の長手方向に
    移動しないように支持されており、前記端壁（3b）に
    は、外側端面（13b）から該ハウジングの長手方向に延
    在するフランジ（20b）が、前記ハウジング（2b）の内
    面から間隔をもって埋め込まれており、また、該フラン
    ジ（20b）は前記端壁（3b）の材料に対して接着性が低
    いものであることを特徴とする拡散・濾過装置。
  7. 【請求項７】請求項１記載の拡散・濾過装置において、
    前記端壁（３）は前記ハウジング（2a）によって支持さ
    れていることを特徴とする拡散・濾過装置。
  8. 【請求項８】請求項７記載の拡散・濾過装置において、
    前記端壁（3a）は前記ハウジング（2a）の２つの膨出部
    分（7a）内に設けてあり、前記端壁（3a）の支持が、該
    ハウジング（2a）と一体で且つ該端壁（3a）内に部分的
    に一体成形した舌片（18a）によって行なわれることを
    特徴とする拡散・濾過装置。
  9. 【請求項９】請求項１から８までのいずれか１つの請求
    項記載の拡散・濾過装置において、前記２つの端キャッ
    プ（14）が溶接あるいは接着によって前記ハウジング
    （２）に堅固に取り付けてあることを特徴とする拡散・
    濾過装置。
  10. 【請求項１０】２つの端キャップ（14）で閉じた開放両
    端を持つ円筒形の主部からなり且つ第１の流体のための
    入口（15）及び出口と、第２の流体のための少なくとも
    １つの出口（４）とを備えたハウジング（２）を有し、
    前記第１の流体が該ハウジング（２）内で２つの端壁
    （３）間に配置された半透過性中空繊維（１）の束の各
    中空繊維（１）を通って流れるようになっており、前記
    第２の流体が該中空繊維（１）の外側の空間からこの第
    ２の流体のための前記少なくとも１つの出口（４）を通
    って取り出されるようになっており、前記中空繊維
    （１）の両端が前記端壁（３）内に一体成形され且つ切
    断することによって開口されている拡散・濾過装置を製
    造する方法において、 前記半透過性中空繊維（１）の前記束を前記ハウジング
    （２）の前記円筒形の主部内に配置し、前記端壁（３）
    の材料に対して接着性の低いリング（６）で支持し、こ
    のリング（６）を該中空繊維（１）の開放端の外側に突
    出させて該中空繊維（１）の内外を洗浄するための洗浄
    流体の出入口として役だたせ、その後に、このリング
    （６）を前記端壁（３）を成形するための型の一部とし
    て使用し、その後に、前記中空繊維（１）の端を開口さ
    せるために該中空繊維（１）と一緒に切断し、最後に、
    前記端キャップ（14）を装置に装着することを特徴とす
    る方法。
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