(57)【要約】  本願に係る中空糸膜モジュールは、一端部および他端部が開口した筒状容器（２）と、当該筒状容器（２）に装填された中空糸膜の束（３）と、中空糸膜の束（３）を、筒状容器（２）の両端部で包埋固定しているポッティング部（４）と、筒状容器（２）の両端部に設けられている、流体の出入口となるノズルを有するヘッダー（５）と、を備えた中空糸膜モジュールである。当該中空糸膜モジュールにおいて、ヘッダー（５）と筒状容器（２）とが、少なくとも１次溶着部（７１）および２次溶着部（７２）の２箇所の領域において溶着され、２次溶着部（７２）は、１次溶着部（７１）の溶着開始後または溶着開始と同時に溶着が開始する位置に配置されている。
2017170971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部および他端部が開口した筒状容器と、
当該筒状容器に装填された中空糸膜の束と、
前記中空糸膜の束を、前記筒状容器の両端部で包埋固定しているポッティング部と、
前記筒状容器の両端部に設けられている、流体の出入口となるノズルを有するヘッダーと、
を備えた中空糸膜モジュールにおいて、
前記ヘッダーと前記筒状容器とが、少なくとも１次溶着部および２次溶着部の２箇所の領域において溶着され、
前記２次溶着部は、前記１次溶着部の溶着開始後または溶着開始と同時に溶着が開始する位置に配置されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記１次溶着部における溶融部分の、前記筒状容器の中心軸に沿った長さである溶融長さが、前記２次溶着部における溶融部分の溶着長さよりも長いか、同じ長さとなることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記筒状容器に、前記ヘッダーの一部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記凹部は、前記筒状容器の外側面から外側に突出し、前記ヘッダーに向けて曲折した形状の鍔部によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
前記１次溶着部は、前記２次溶着部等の他の溶着部よりも、前記ヘッダーの溶着ホーンとの接合面に近い側に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項６】
前記１次溶着部と前記２次溶着部の一方または両方で、前記ヘッダーと前記筒状容器とを溶着するジョイントデザインとしてシェアジョイントが用いられている、請求項１から５のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項７】
一端部および他端部が開口した筒状容器と、
当該筒状容器に装填された中空糸膜の束と、
前記中空糸膜の束を、前記筒状容器の両端部で包埋固定しているポッティング部と、
前記筒状容器の両端部に設けられている、流体の出入口となるノズルを有するヘッダーと、
を備えた中空糸膜モジュールの製造方法において、
前記ヘッダーと前記筒状容器とを、少なくとも１次溶着部および２次溶着部の２箇所の領域において溶着するとともに、
前記２次溶着部の溶着を、前記１次溶着部の溶着開始後または溶着開始と同時に開始することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記１次溶着部の、前記筒状容器の中心軸に沿った溶着長さを、前記２次溶着部の溶着長さよりも長いか、同じにすることを特徴とする請求項７に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体容器に装填された中空糸膜を利用して血液を浄化する中空糸膜モジュールの構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空糸膜型血液浄化器（本明細書では「中空糸膜モジュール」と呼ぶ）は、血液透析、血液濾過、血漿分離、血漿成分分画等の体外循環式の血液浄化療法に応じて各種のものが開発されており、膜分離技術を利用した多くの血液浄化療法等に利用されている。【０００３】
中空糸膜モジュールは、一般には、側部にポートが設けられた円筒状の本体容器に中空糸膜の束を装填し、ウレタンなどのポッティング材によって中空糸膜束を本体容器に接着固定した後、本体容器の両端にヘッダーを取り付けることによって構成されたモジュールからなる。この中空糸膜モジュールを使って血液透析は、透析液を入口側のポートに流入させ、出口ポートから流出させることで本体容器内を流通させ、また、血液を血液入口側ヘッダーから中空糸膜へと流入させ、血液出口側ヘッダーへと向けて流通させることによって行われる。【０００４】
このような血液透析を行う際、ヘッダーと本体容器との接合部分から液体が漏れ出ることがないように液密に封止されている必要があり、例えば、ヘッダーと本体容器とを超音波溶着して接合する手法が利用されている。これは、ヘッダーの被溶着部分と本体容器の被溶着部分とを当接させながら超音波振動を与え、発熱させ、溶融させることにより接合する手法であり、液密性・気密性を得るための好適な一手法として利用されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４６６６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、血液浄化器におけるヘッダーと本体容器との接合強度が常に十分であるとは限らず、接合強度が不足すると輸送時の衝撃で接合部が外れることが起こり得た。また、接合強度が不十分であることに起因して耐圧強度が不足すると血液浄化療法の施行時に接合部が外れて液漏れが発生することが起こり得た。【０００７】
本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、ヘッダーと本体容器との接合強度を向上させ、接合強度不足、耐圧強度不足、液漏れといった問題を解決した中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するべく、本発明は、
一端部および他端部が開口した筒状容器と、
当該筒状容器に装填された中空糸膜の束と、
前記中空糸膜の束を、前記筒状容器の両端部で包埋固定しているポッティング部と、
前記筒状容器の両端部に設けられている、流体の出入口となるノズルを有するヘッダーと、
を備えた中空糸膜モジュールにおいて、
前記ヘッダーと前記筒状容器とが、少なくとも１次溶着部および２次溶着部の２箇所の領域において溶着され、
前記２次溶着部は、前記１次溶着部の溶着開始後または溶着開始と同時に溶着が開始する位置に配置されていることを特徴とする。【０００９】
ヘッダーと筒状容器とは従前は１箇所のみで溶着されていたのに対し、本願に係る中空糸膜モジュールでは２箇所以上の領域にて溶着されているため接合強度が増しており、中空糸膜モジュールの接合強度、耐圧強度が向上する。このため、耐圧強度不足になり難く、液漏れが生じ難い。【００１０】
中空糸膜モジュールにおいて、前記１次溶着部における溶融部分の、前記筒状容器の中心軸に沿った長さである溶融長さが、前記２次溶着部における溶融部分の溶着長さより長いか、それと同じ長さとなることが好ましい。【００１１】
前記筒状容器に、前記ヘッダーの一部が嵌合する凹部が形成されていてもよい。【００１２】
前記凹部は、前記筒状容器の外側面から外側に突出し、前記ヘッダーに向けて曲折した形状の鍔部によって形成されていてもよい。【００１３】
前記１次溶着部は、前記２次溶着部等の他の溶着部よりも、前記ヘッダーの溶着ホーンとの接合面に近い側に配置されていることが好ましい。【００１４】
中空糸膜モジュールにおいて、前記１次溶着部と前記２次溶着部の一方または両方で、前記ヘッダーと前記筒状容器とを溶着するジョイントデザインとしてシェアジョイントが用いられていてもよい。【００１５】
また、本発明は、
一端部および他端部が開口した筒状容器と、
当該筒状容器に装填された中空糸膜の束と、
前記中空糸膜の束を、前記筒状容器の両端部で包埋固定しているポッティング部と、
前記筒状容器の両端部に設けられている、流体の出入口となるノズルを有するヘッダーと、
を備えた中空糸膜モジュールの製造方法において、
前記ヘッダーと前記筒状容器とを、少なくとも、１次溶着部および２次溶着部の２箇所の領域において溶着するとともに、
前記２次溶着部の溶着を、前記１次溶着部の溶着開始後または溶着開始と同時に開始することを特徴とする。【００１６】
中空糸膜モジュールの製造方法においては、前記１次溶着部の、前記筒状容器の中心軸に沿った溶着長さを、前記２次溶着部の溶着長さよりも長いか、同じにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、中空糸膜モジュールにおけるヘッダーと本体容器との接合強度を向上させ、接合強度不足、耐圧強度不足、液漏れといった問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】中空糸膜モジュールの構成の一例を示す縦断面の模式図である。
【図２】超音波ホーンによるヘッダーと筒状容器との溶着開始時点での接合部分およびその周辺を示す拡大断面図である。
【図３】ヘッダーと筒状容器を超音波溶着した際の様子を示す断面図である。
【図４】ヘッダーと筒状容器とが溶着された状態の接合部分およびその周辺を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜中空糸膜モジュールの構成＞
先ず、本実施の形態にかかる中空糸膜モジュールの構成について説明する。図１は、中空糸膜モジュール１の構成の一例を示す断面模式図（ただし断面のみを図示したもの）である。
【００２１】
中空糸膜モジュール１は、筒状容器２、中空糸膜束３、ポッティング部４、ヘッダー５などを備えている。
【００２２】
筒状容器２は、円筒状に形成され、長手方向（円筒の中心軸Ｐ方向）の両端部２ａが開口している。筒状容器２の内部には、中空糸膜束３が収容されている。筒状容器２の側面には、流体の出入口となる例えば２つのポート１０が形成されている。
【００２３】
中空糸膜束３は、多数本の中空糸膜をまとめた束であり、筒状容器２内に長手方向に沿って収容されている。中空糸膜束３は、分離膜として機能し、各中空糸膜の内側領域と外側領域との間で分離対象である流体の成分を分離できる。
【００２４】
ポッティング部４は、ポッティング樹脂により構成され、筒状容器２の両端部２ａの内側において中空糸膜束３の両端部３ａを包埋すると共に、中空糸膜束３を筒状容器２の両端部２ａに固定している。ポッティング部４は、外周部がポッティング樹脂のみによって構成された部分４ａとなり、その内側が、中空糸膜束３の中空糸膜同士の隙間にポッティング樹脂が入り込んだ部分４ｂとなる。ポッティング樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられるが、特にこれらに限定するものではない。
【００２５】
ヘッダー５は、筒状容器２の両端部２ａの開口に、これら両端部２ａの蓋材として設けられている。ヘッダー５は、中心軸Ｐに流体の出入口となる管状のノズル部２０と、ノズル部２０から径方向に広がる板状の天板部２１と、天板部２１の外周縁から筒状容器２側に向けて突出する側壁部としてのヘッダー突出部２２を有している。
【００２６】
ノズル部２０は、外部チューブを接続するためのネジ構造を有している。天板部２１は、中空糸膜束３の端部３ａに対面し、ノズル部２０から筒状容器２の端部２ａへ向かうにつれて次第に径が大きくなる内面２１ａを有している（図４参照）。ヘッダー５の内面２１ａと中空糸膜束３の端部３ａとの間には、ノズル部２０から流入する流体、或いはノズル部２０から流出する流体が通る空間２３が形成されている。
【００２７】
ヘッダー突出部２２は、中心軸Ｐを軸心とする円筒形状を有している。ヘッダー突出部２２は、例えば図４に示すように基部３０、中段部３１及び先端部３２を天板部２１から筒状容器２側に向けてこの順で備えている。基部３０、中段部３１及び先端部３２は、互いに径方向の厚みが異なり、基部３０の厚みが最も大きく、次に中段部３１の厚みが大きく、先端部３２の厚みが最も小さくなっている。
【００２８】
基部３０は、天板部２１から連続する部分であり、例えば一定の内径Ｒ１を有する第１の内周面３０ａを有している。第１の内周面３０ａの内径Ｒ１は、天板部２１の内面２１ａの下端（最大径部）の内径Ｒ０よりも大きい。天板部２１の内面２１ａと基部３０の第１の内周面３０ａとの間には、中心軸Ｐに対し垂直の環状の平坦面（段部）４０が形成されている。
【００２９】
中段部３１は、内径Ｒ１よりも大きい一定の内径Ｒ２を有する第２の内周面３１ａを有している。先端部３２は、第２の内周面３１ａと同じ内径Ｒ２を有する第３の内周面３２ａと、中段部３１の外周面３１ｂよりも外径が小さい一定の外径Ｒ３を有する外周面３２ｂを有している。中段部３１の外周面３１ｂと先端部３２の外周面３２ｂとの間には、中心軸Ｐに対し垂直の環状の平坦面（段部）４２が形成されている。
【００３０】
筒状容器２の端部２ａは、いわゆる二股構造を有している。端部２ａは、ヘッダー５側に２重に円筒状に突出する内側突出部５０と外側突出部５１とを有している。内側突出部５０と外側突出部５１は、それぞれが中心軸Ｐを軸心とする円筒形状を有し、同心円状に配置されている。内側突出部５０は、外側突出部５１よりも長く、ヘッダー５側（中心軸Ｐ方向外側）に突出している。内側突出部５０の内周面５０ａは、筒状容器２の内周面を構成している。
【００３１】
外側突出部５１は、筒状容器２の外側面から径方向外側に突出し、さらにその外縁から端部２ａ側（直近のヘッダー５側）に向けて曲折した形状の鍔部によって形成されている。また、これら内側突出部５０と外側突出部５１との間には、ヘッダー５の一部（先端部３２）が嵌合する形でカップリング構造を構成する環状の凹部５２が形成されている（図４参照）。
【００３２】
内側突出部５０の内周面５０ａは、内径Ｒ０より大きく内径Ｒ１よりも小さい内径Ｒ４を有している。内側突出部５０の外周面５０ｂは、内径Ｒ１より大きく内径Ｒ２より小さい外径Ｒ５を有している。
【００３３】
＜ヘッダーと筒状容器の接合構造＞
ヘッダー突出部２２が筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の間に挿入された状態で、ヘッダー５と筒状容器２が超音波溶着により溶着されている。内側突出部５０は、ヘッダー突出部２２の中段部３１及び先端部３２に対向し、外側突出部５１は、先端部３２に対向している。
【００３４】
ヘッダー５と筒状容器２とは、内側突出部５０の先端部付近とヘッダー突出部２２の中段部３１の間における１次溶着部７１、および内側突出部５０と先端部３２との間の２次溶着部７２からなる溶着部７０で溶着されている。このように、溶着部を少なくとも２箇所に設けて二重溶着とすることで、液漏れ抑制効果と耐圧強度とをさらに向上させることができる。
【００３５】
１次溶着部７１は、例えば内側突出部５０の端面（図４における上端面）と外周面５０ｂに亘り形成されている。なお、図４では、便宜上、１次溶着部７１を破線で表し、その境界線を明確に図示しているが、接触部分が溶融して接着する溶着では、その境界はあいまいであり、また溶着毎に変動するのが実際である。
【００３６】
２次溶着部７２は、例えばヘッダー突出部２２の先端部３２の先端付近（先端部３２の長手方向の中央よりも先端に近い位置）に形成されている（図４等参照）。２次溶着部７２は、１次溶着部７１から離れており、２次溶着部７２と１次溶着部７１との間には、ヘッダー突出部２２と内側突出部５０が接触していない空間（図４において符号７５で示す）が形成されている。
【００３７】
１次溶着部７１および２次溶着部７２の位置で溶着するために、１次溶着部７１、２次溶着部７２となる部分のヘッダー突出部２２、又は内側突出部５０の少なくともいずれかには、予め溶着代（インターフェアランス部）が設けられている。
【００３８】
また、１次溶着部７１と２次溶着部７２のうち少なくとも一方は、ヘッダー突出部２２の周方向の全周に亘って連続的に形成されており、もう一方は例えば断続的に形成されている。さらに好ましいのは、１次溶着部７１と２次溶着部７２の両方が全周に亘って連続的に形成されていることである。
【００３９】
また、本実施形態の中空糸膜モジュール１において、２次溶着部７２は、１次溶着部７１の溶着開始後または溶着開始と同時に溶着が開始する位置に配置されている（図２参照）。一般に、超音波溶着時にヘッダー５が筒状容器２（の凹部５２）に入り込む方向によっては、１次溶着、２次溶着共に十分な溶融体積が確保できず、十分な接合強度、耐圧強度が得られない場合があり、特に、本実施形態の２次溶着部７２のように、ヘッダー５の先端部３２を凹部５２に入り込ませる構造（カップリング構造）での溶着部においては、カップリング構造の入り込みの方向がずれやすく、それによって１次溶着部７１の溶着に影響を与え、十分な溶融体積が確保できないことが生じ得る。また、２次溶着部７２（となる部分）を先に接触させると、ヘッダー５の先端部３２が外側に開いてから１次溶着部７１（となる部分）が溶着されるため、１次溶着部７１、２次溶着部７２ともに溶着体積が小さくなることが生じ得る（２次溶着部７２を先に接触させると先端部３２が外側に開くのに対して、１次溶着部７１が先だと開かないことの理由には、２次溶着部７２の方が超音波ホーン９０から遠いために振動が十分に伝わらないことがあると考えられる）。これに対し、本実施形態のように、１次溶着部７１の溶着開始後または溶着開始と同時に２次溶着部７２の溶着を開始する構造とすることで、１次溶着部７１，２次溶着部７２ともに溶融体積が確保しやすくなる。こうした場合、超音波ホーン９０から超音波を発振した状態で、２次溶着部７２を構成する先端部３２側の溶着代（インターフェアランス部）と内側突出部５０側の溶着代（インターフェアランス部）とが接触し、加圧されて溶着される。超音波ホーン９０から近いほど振動が十分に伝わるので、超音波ホーン９０に近い方（１次溶着部７１）から順番に溶着させることで、安定した溶着が可能となる。
【００４０】
また、本実施形態の中空糸膜モジュール１において、１次溶着部７１における溶融部分の中心軸Ｐ方向に沿った溶着長さＬ１は、２次溶着部７２における溶融部分の溶着長さＬ２以上の長さである（図４参照）。
【００４１】
さらに、１次溶着部７１は、他の溶着部（本実施形態の場合、２次溶着部７２）よりも、ヘッダー５の超音波ホーン（溶着ホーン）９０との接合面に近い側に配置されている（図２参照）。ヘッダー５の超音波ホーン９０との接合面とは、ヘッダー５の天板部２１であって、超音波接合時に超音波ホーン９０が接触する面のことである（図２参照）。また１次溶着部７１と他の溶着部（本実施形態の場合、２次溶着部７２）が、それぞれ、中心軸Ｐまでの距離が異なる位置に配置されていても良い。更に、１次溶着部７１は、他の溶着部（本実施形態の場合、２次溶着部７２）に比べ、中心軸Ｐに近い位置に配置されていてもよい。
【００４２】
なお、本実施形態では、ヘッダー５と筒状容器２を溶着する１次溶着部７１および２次溶着部７２のジョイントデザインとしてシェアジョイントを採用しているが（図４等参照）、これは好適な一例にすぎない。シェアジョイントの優位点としては、超音波ホーン９０の縦振動に対して、各部材（ヘッダー５と筒状容器２）の接触面と振動方向とが同一方向に近づくため、溶着面に気泡が生じにくく、液密性に優れるという点が挙げられる。また、エッジ部分とテーパー部（図２の楕円で囲む部分参照。１次溶着部７１、２次溶着部７２における、エッジ状に角ばった部分と、テーパー状になっている部分のこと）に擦れるような振動がかかるため、発熱効果が良く、高い溶着強度を得ることができるという優位点もある。特に図示していないが、この他、１次溶着部７１と２次溶着部７２におけるジョイントデザインとしてバットジョイントを採用することもできる。結晶性樹脂の超音波溶着においては、ワークサイズが小さければバットジョイントを用いても液密性の高い溶着を実現することができる。しかし、ワークサイズが大きくなると超音波ホーン９０と溶着面との距離が長くなり、超音波の減衰により溶着性が低下することもある。したがって、１次溶着部７１と２次溶着部７２のいずれか一方にのみバットジョイントを採用する場合には、２次溶着部７２よりも超音波ホーン９０により近い１次溶着部７１に採用することが好ましい。
【００４３】
＜ポッティング部の配置＞
図４に示すようにポッティング部４の端面には、ポッティング部の両端部を径方向に切断して形成されたポッティング部切断面４Ｓが形成されている。ポッティング部４は、筒状容器２の内側突出部５０よりも中心軸Ｐ方向の外側（ヘッダー５側）に突出している。ポッティング部切断面４Ｓは、ヘッダー５の内面の平坦面４０に所定の圧力が付与された状態で当接している。これにより、流体が容易にヘッダー突出部２２と筒状容器２の端部２ａの隙間に入り込むことを抑制でき、ヘッダー５と筒状容器２との間の封止力を向上できる。
【００４４】
筒状容器２及びヘッダー５の原材料は、特に限定されるものではなく各種の熱可塑性樹脂から選択される。例えば、結晶性樹脂ではエチレンとα―オレフィンとの共重合体や、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンといったポリエチレン系樹脂や、プロピレン単体の重合体、プロピレンとエチレンとの共重合体あるいはプロピレンとエチレンと他のα―オレフィンとの共重合体といった、ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。一方で非晶性樹脂では、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン‐ブタジエン共重合体（ＳＢＳ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体（ＡＢＳ）等の樹脂が挙げられ、これらは単体で用いられても良くあるいは混合物として利用しても良い。本実施形態における好適な樹脂は、上記の中でもポリプロピレン系樹脂であり、中でもプロピレンとエチレンのランダム共重合体が剛性と耐熱性の観点で好ましく、エチレン含量が１〜８質量％に調整されたプロピレンとエチレンのランダム共重合体がより好ましい。
【００４５】
＜中空糸膜モジュールの製造方法＞
まず、最終的に必要な長さよりも長い中空糸膜束３が用意され、筒状容器２内に収容される。次に筒状容器２内にポッティング部４が形成される。このポッティング部４は、中空糸膜束３の両端部３ａを包埋しつつ中空糸膜束３を筒状容器２の内周面５０ａに固定する。次に、ポッティング部４（中空糸膜束３の両端部３ａ）の不要部分が、中心軸Ｐに対し垂直の断面で切断されて、ポッティング部切断面４Ｓが形成される。
【００４６】
次に、ヘッダー５が筒状容器２に溶着される。例えば図３に示すようにヘッダー５のヘッダー突出部２２が筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の間に挿入され、なおかつポッティング部切断面４Ｓがヘッダー５の内面の平坦面４０に当接される。この状態で、超音波ホーン９０がヘッダー５の天板部２１に外側から接触する。そして、超音波ホーン９０が、ヘッダー５を中心軸Ｐ方向の外側から筒状容器２側に押圧しながら、ヘッダー５に向けて超音波振動を発振すると、超音波溶着（電気エネルギーを機械的振動エネルギーに変換し、加圧を同時に加えることによって、溶着される２つのパーツの接合面に強力な熱を発生させ、プラスチックを溶融し、接合させる技術）により、１次溶着部７１、２次溶着部７２が溶着される。このとき、本実施形態の中空糸膜モジュール１においては、２次溶着部７２の溶着は、１次溶着部７１の溶着開始後に開始する（図２参照）。なお、本実施形態ではこのように順次溶着する例を示したが、この他、１次溶着部７１と２次溶着部７２とを同時に接触させてトリガーを誘発させる溶着手法を採用し得る。あるいは、超音波ホーン９０によっては、超音波溶着を発生させた状態で溶着を開始させることができる。
【００４７】
上述のようにしてヘッダー５と筒状容器２が少なくとも２箇所で溶着された中空糸膜モジュール１が完成する（図１参照）。本実施形態によれば、ヘッダー５と筒状容器２とが、１次溶着部７１、２次溶着部７２の２箇所の領域にて溶着されているため接合強度が増しており、中空糸膜モジュール１の接合強度、耐圧強度が向上している。このため、耐圧強度不足になり難く、液漏れが生じ難い。
【００４８】
例えば中空糸膜モジュール１の使用時には、血液などの流体がノズル部２０からヘッダー５内に流入し、中空糸膜束３の各中空糸膜を通過し、反対のヘッダー５のノズル部２０から排出され、その際に流体の所定成分が中空糸膜の側壁を通じて外部に分離される。そして、中空糸膜モジュール１の継続的な使用により、中空糸膜の目詰まりが進行し、中空糸膜モジュール１の内圧が上昇する。ヘッダー５内の流体の圧力がある程度以上上昇すると、流体がポッティング部４とヘッダー５の内面との間から外側に進入する可能性がある。この場合、流体の圧力が、ヘッダー突出部２２と内側突出部５０の間にある１次溶着部７１に付加される。これにより、ヘッダー突出部２２に筒状容器２側（図４の下方向）へのせん断力が付与され、ヘッダー５が筒状容器２側に押しつけられ、この結果、ヘッダー５が筒状容器２から外れることが抑制される。そして、さらにヘッダー５内の流体の圧力が上昇し、１次溶着部７１の一部が破損するようなことがあった場合でも、その圧力が、ヘッダー突出部２２と内側突出部５０の間にある２次溶着部７２に付加される。これにより、ヘッダー突出部２２に筒状容器２側へのせん断力が引き続き付与され、この結果、ヘッダー５が筒状容器２から外れることが抑制される。以上の結果、ヘッダー５が筒状容器２から外れ難くなり、中空糸膜モジュール１の耐圧強度を向上できる。
【００４９】
ここで、中空糸膜モジュール１の耐圧強度について検討すると、溶着部の強度としては１次溶着部７１のほうが２次溶着部７２よりも強いことから、１次溶着部７１、２次溶着部７２という順番で破壊されることは考えにくいが、実際、上記のように内圧が上昇した場合、１次溶着部７１が破壊された後に２次溶着部７２も破壊されるという現象が起こり得る。なお、シミュレーションの結果から、２次溶着部７２よりも１次溶着部７１のほうに強い圧力が作用することが判明していることからしても、１次溶着部７１の強度を強くすることがより好適であると考えられる。
【００５０】
また、実際、１箇所の溶着部の強度を向上させることよりも、１次溶着部７１、２次溶着部７２という２箇所の溶着部の両方を溶着させることの方が強度はより大きくなり、その理由としては、１次溶着部７１、２次溶着部７２の両箇所（いわば、２箇所の支点）にて支えることで耐圧強度が大きくなることが挙げられる。なお、この場合の強度は１次溶着部７１、２次溶着部７２の各溶着長さＬ１，Ｌ２に相関する。溶着長さＬ１，Ｌ２を長くするためには２段階溶着が必要である。ちなみに、溶着長さＬ１を長くした方が全体としての耐圧強度が大きくなるので好ましい。溶着長さＬ１の影響度が大きいのは、圧力の影響を受けやすい位置にあるからと考えられる。
【００５１】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では、ヘッダー５と筒状容器２とが１次溶着部７１および２次溶着部７２の２箇所の領域において溶着される例を示したが、もちろん、これより多くの箇所すなわち３箇所以上の領域においてこれらヘッダー５と筒状容器２とを溶着することも好適である。１次溶着部７１および２次溶着部７２以外の溶着部を例示すれば、詳しい説明はしないが、先端部３２と外側突出部５１との間の領域で溶着して３次溶着部としたもの（図示省略）を挙げることができる。
【００５２】
また、上述した実施形態で示した中空糸膜モジュール１の構造は好適な一例にすぎず、例えばヘッダー５のヘッダー突出部２２の構造、筒状容器２の内側突出部５０と外側突出部５１の構造などは上述したものに限られない。また、筒状容器２、ヘッダー５の全体構造も上述したものに限られない。また、中空糸膜モジュール１の用途は、血液などの液体処理に限られず、気体の処理であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、中空糸膜モジュールの耐圧強度を向上する際に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  中空糸膜モジュール
２  筒状容器
２ａ  端部
３  中空糸膜束
４  ポッティング部
４Ｓ  ポッティング部切断面
５  ヘッダー
２２  ヘッダー突出部
５０  内側突出部
５１  外側突出部
５２  凹部
７０  溶着部
７１  １次溶着部
７２  ２次溶着部
９０  超音波ホーン（溶着ホーン）
【図１】
2017170971.tif 000003
【図２】
2017170971.tif 000004
【図３】
2017170971.tif 000005
【図４】
2017170971.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月23日(2018.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
内側突出部５０の内周面５０ａは、内径Ｒ０より大きく内径Ｒ１よりも小さい内径Ｒ４を有している。内側突出部５０の外周面５０ｂは、内径Ｒ２よりも大きい外径Ｒ５を有している。
【国際調査報告】
2017170971.tif 000007
2017170971.tif 000008
2017170971.tif 000009
2017170971.tif 000010