(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の軸線を有し一次流体を流動させるための複数の管によって形成された管集合体を備え、ケーシングの両端部に配設された板体に上記管の端部が嵌合し、上記ケーシングと上記板体とにより画成されて上記管集合体を収容する空間部に二次流体を流動させるようにした医療用熱交換器において、
上記管のそれぞれは、その全長の少なくとも一部に、流路断面形状が連続的に変化するように一連の複数のひだが設けられ、
前記流路を形成し且つ２つの連続した前記ひだ間から構成される前記管の各部は２組の相対する面を有する角錐台として形成され、
前記角錐台はその両端が四辺形をなし、これら四辺形の各辺が台形により互いに接合されていることを特徴とする医療用熱交換器。
【請求項２】
上記管のそれぞれは、相互に相違する方向に指向した複数のひだを有することを特徴とする請求項１に記載の医療用熱交換器。
【請求項３】
上記管のそれぞれは、第１組の互いに平行なひだと、上記第１組のひだと互い違いに設けられた第２組の互いに平行なひだとを有し、上記第１組のひだの方向と上記第２組のひだの方向とが相違していることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用熱交換器。
【請求項４】
上記管のそれぞれは、第１組の互いに平行なひだと、上記第１組のひだと互い違いに設けられた第２組の互いに平行なひだとを有し、上記第１組のひだの方向と上記第２組のひだの方向とはほぼ９０度相違していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の医療用熱交換器。
【請求項５】
同一平面にあるひだの位置で上記管が連結されるように、上記管集合体の個々の管を相互に連結する少なくとも１つのワイヤ状部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の医療用熱交換器。
【請求項６】
上記管集合体の上記管は、互いに平行な軸線を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の医療用熱交換器。
【請求項７】
上記管集合体の上記管は、相互に傾斜した軸線を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の医療用熱交換器。
【請求項８】
一体に構成された別の装置と組み合わせるための手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の医療用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術の際に血液を流通させるようにした生体外循環回路は、適切な温度調節を行うため、血液の熱交換を通常は水などの液体との間で行うようにした装置を備えることが知られている。
また、医療分野においては、血液と水とに限らず、一次流体と二次流体との間で熱交換を行うように構成された装置を用いることが多々ある。
【０００３】
このような熱交換器は、従来技術において様々な形状を有しているが、ごく一般的な熱交換器は、一次流体を流動させるための複数の円筒状管からなる管集合体を備えるものである。これらの管は互いに平行な軸線を有すると共に、ケーシングの両端部に配設された板体にその端部が嵌合しており、ケーシングと板体とによって画成された空間部に管集合体を収容するようになっている。そして、このような空間部に二次流体を流動させるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置は、確かに高度な機能的特性を有しているが、本発明の目的は、熱交換効率を更に向上させた装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するため、本発明の医療用熱交換器は、直線状の軸線を有し一次流体を流動させるための複数の管によって形成された管集合体を備え、ケーシングの両端部に配設された板体に上記管の端部が嵌合し、上記ケーシングと上記板体とにより画成されて上記管集合体を収容する空間部に二次流体を流動させるようにした医療用熱交換器であって、上記管のそれぞれには、その全長の少なくとも一部に、流路断面形状が連続的に変化するように一連の複数のひだが設けられ、前記流路を形成し且つ２つの連続した前記ひだ間から構成される前記管の各部は２組の相対する面を有する角錐台として形成され、前記角錐台はその両端が四辺形をなし、これら四辺形の各辺が台形により互いに接合されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の更なる特徴及び利点は、限定されない例によって添付図面に示された、その好適ではあるが限定的ではない実施形態についての説明から一層明確になるであろう。
図１及び２において、符号１は全般的に本発明に係る熱交換器を示しており、生体外血液循環路内に設けられるようになっている。この熱交換器１は、直線状の平行な軸線を有して血液を流動させる管２及び３によって形成された管集合体を備えている。これらの管２及び３は、ハウジング６の両端に位置する板体４及び５にその端部が嵌合しており、ハウジング６と板体４及び５とによって管集合体を収容する空間部が画成される。そして、水により構成されて血液との間で熱交換を行う流体が、図中に矢印で示すように血液の流動方向と交差して流動するようになっている。
【０００７】
全ての管２及び３は同一のものであり、これらの管として全般的に符号７で示される本発明に係る個々の管について、図３乃至８に基づき説明する。
この管は、第１の組の平行なひだ（crimp）８ａ，８ｂ，８ｃと、これらに対して互い違いに設けられた第２の組の平行なひだ（crimp）９ａ，９ｂ，９ｃとからなる２つの組に区分された一連の複数のひだを有しており、これら２つの組は、ひだの指向する方向が互いに９０度ずれている。
【０００８】
このような構成とすることによって、図６，７及び８に断面１０，１１及び１２として示されるように、血液流路の断面形状は連続的に変化し、血液は乱流を生じながら流動することになり、水についても同様に乱流が生じることになる。この結果、円筒状の管を用いることによって血液及び水に層流を生じる公知の熱交換器よりも高い熱交換効率が得られる。
【０００９】
従って、占有空間や、プライミング（priming）として知られている収容血液量、及び血液の流動に加えられる抵抗に関して極めて有利な小型の装置を提供することが可能となる。
本発明に係る装置には、各管が同一平面上にあるひだの位置で連結されるように配設されると共に適正な位置に保持されて、管集合体の個々の管を互いに連結するワイヤ状部材１３を設けることが可能である。
【００１０】
ワイヤ状部材１３を用いることにより、管集合体の管を前もって図１０の管１４や図１１の管１５のような構成にしておくことが容易になる。
上述した本発明は様々な修正や変更が可能であり、その全てが添付の請求の範囲に含まれるものである。従って、例えばひだの方向はどのようにもずらすことが可能であり、また管の軸線は互いに平行とする代わりに斜めになるようにしてもよい。また、本発明は単独で使用されるばかりでなく、例えば酸素添加装置や、生体外血液循環路内で用いられる心臓切開手術用リザーバの場合のように、一体に構成される別の装置と組み合わせるための手段を設けるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る熱交換器の縦断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る管の外形図である。
【図４】図３の管を軸線回りに４５度回転させて示す図である。
【図５】図３の管を軸線回りに９０度回転させて示す図である。
【図６】図３のVI−VI線に沿う断面を示す図である。
【図７】図３のVII−VII線に沿う断面を示す図である。
【図８】図３のVIII−VIII線に沿う断面を示す図である。
【図９】管の連結状態を示す斜視図である。
【図１０】管集合体を形成する管の別の構成を示す図である。
【図１１】管集合体を形成する管の更に別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１  熱交換器
２，３，７，１４，１５  管
４，５  板体
６  ケーシング
８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃ  ひだ
１３  ワイヤ状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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