(57)【要約】  本発明は、吸着担体が収容された浄化カラムにおいて、優れた吸着性能が得られる浄化カラムを提供することを目的とする。上記課題を解決するため、本発明は次の構成を有する。すなわち、吸着担体と、前記吸着担体を収容し、筒状のハウジングと前記ハウジングの両端に処理流体の供給ポートおよび排出ポートとを有する筐体、とを備えてなる浄化カラムであって、前記吸着担体の少なくとも一端面側に分配板が配置され、前記分配板が、処理流体が連通可能な複数の開口部と、支持体と、前記支持体から前記吸着担体側に延出した凸部を有し、前記凸部の少なくとも一部分が、前記吸着担体に挿入されてなることを特徴とする浄化カラムである。【選択図】図１
2018139145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着担体と、前記吸着担体を収容し、筒状のハウジングと前記ハウジングの両端に処理流体の供給ポートおよび排出ポートとを有する筐体、とを備えてなる浄化カラムであって、
前記吸着担体の少なくとも一端面側に分配板が配置され、
前記分配板が、処理流体が連通可能な複数の開口部と、支持体と、前記支持体から前記吸着担体側に延出した凸部を有し、
前記凸部の少なくとも一部分が、前記吸着担体に挿入されてなることを特徴とする浄化カラム。
【請求項２】
前記吸着担体が、複数本の繊維からなる糸束で形成されている、請求項１に記載の浄化カラム。
【請求項３】
前記吸着担体が、複数個のビーズで形成されている、請求項１に記載の浄化カラム。
【請求項４】
次の式Ｉで表される前記吸着担体の充填率が、４０％〜８０％の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の浄化カラム。
［式Ｉ］
前記吸着担体の端面の断面積＋前記吸着担体の端面における前記凸部の断面積／前記吸着担体の端面における前記筐体内の断面積  ×１００  （％）
【請求項５】
前記凸部が、前記ハウジングと同一の中心軸を有して配置された円環形態である、請求項１〜４のいずれかに記載の浄化カラム。
【請求項６】
前記円環形態に構成されてなる凸部を少なくとも１つ含む、請求項５に記載の浄化カラム。
【請求項７】
前記円環形態に構成された凸部の、前記凸部内周面と前記凸部外周面の少なくともいずれか一方の面に、支持体から前記凸部先端部に向けて先細りになるように傾斜が設けられてなる、請求項５または６に記載の浄化カラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着担体を有する浄化カラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
処理流体中の除去対象物質を吸着により除去する浄化カラムの吸着担体の形態としては、複数個のビーズや、複数本の繊維からなる糸束、あるいは編地などが用いられる。吸着担体がビーズの場合、浄化カラム内に均一に吸着担体が収容されていれば、浄化カラムのハウジングにおける両端開口部を結ぶ軸方向と、前記軸方向に直角な方向である径方向で処理流体の流路抵抗の差が小さいために、処理流体の流れの偏りが比較的少ないというメリットがある。【０００３】
一方で、浄化カラムの吸着性能向上手段として、吸着担体の単位体積当たりの表面積を増やすことが挙げられるが、吸着担体がビーズの場合、ビーズ径を小さくすると、各ビーズ間の隙間が狭くなり、圧力損失が増加することで、処理流体を流すことが困難になる。また、ビーズは球状であるために、単位体積当たりの表面積が小さいというデメリットもある。【０００４】
吸着担体が編地の場合には、繊維に吸着孔を設けるための多孔質化が製造上容易でなく、また、処理流体の粘性が高い場合には、浄化カラム内の圧力上昇を招き易い。【０００５】
これら複数個のビーズ、あるいは編地に対し、複数本の繊維からなる糸束の場合、浄化カラムのハウジングにおける両端開口部を結ぶ軸方向に対して前記糸束を平行に収容することができる。【０００６】
ここで、上記に示した吸着担体を浄化カラム内にとどめておくために、浄化カラムの処理流体を供給および／または排出する端部側には、多数の微細な開口を有するフィルタや、貫通孔が設けられた樹脂層が配置される。前記フィルタや樹脂層の開口サイズは、処理流体は通すが、吸着担体は通さない大きさとされている。【０００７】
また、浄化カラムの吸着性能低下の要因としてチャネリング（偏向流れ：流れ分布が不均一になること）が知られている。チャネリングが発生すると、吸着担体に処理流体が接触しない領域や、処理流体の流れが淀む領域が発生し、吸着担体の有効表面積が低下するために浄化カラムの吸着性能が低下する。【０００８】
チャネリングの発生原因としては、浄化カラム内に収容された吸着担体の充填分布の偏りや、吸着担体充填部の平均直径Ｄと、該充填部の長さＬとの比Ｌ／Ｄが小さいことなどが挙げられる。【０００９】
上記のチャネリング防止のために、例えば特許文献１には、カラム内に吸着粒子を保持するために設けられたフィルタの、血液が通過する際の流路抵抗を、当該フィルタの部分ごとに変えることにより、カラム内流路断面に広く血液が行き渡るようにする血液浄化用カラムが開示されている。【００１０】
また、例えば特許文献２には両側端部に隔壁が形成された筒状ケーシング、すなわちハウジングを有し、前記ケーシング内に中空糸が内蔵された浄化カラムにおいて、前記ケーシングの両端部の隔壁に、隔壁を貫通しケーシング内外を連通する貫通孔を有する浄化カラムが開示されている。【００１１】
また、例えば特許文献３には、カラム内を流れる血液のカラム入口から出口へ向かう最短経路を邪魔するように入れ子がカラム内に配設された血液処理装置が開示されている。【００１２】
また、例えば特許文献４には、吸着体、該吸着体の両端面に設けられてなる弾性体、及び該弾性体の両端より吸着体と弾性体を保持するための支持体を、血液の導出入口を有する容器に収容してなる血液浄化装置が開示されている。【００１３】
また、例えば特許文献５には、中空糸膜束における前記中空糸膜の密度分布の偏りを低減するために前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材と、前記中空糸膜束の前記端部側の一部を囲む整流筒と、を備え、前記整流筒の一部は前記接着固定層に固定され、前記偏り規制部材は前記接着固定層に内包された中空糸膜モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１１−１５６０２２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１０１７４号公報
【特許文献３】特開平８−２９４５３１号公報
【特許文献４】特開昭５９−１７７０６３号公報
【特許文献５】特開２０１５−１３１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の技術には次のような問題点があった。【００１６】
すなわち、フィルタの部分毎の処理流体が通過する際の流路抵抗を変えた場合、フィルタ通過後すぐの処理流体の流れ分布は制御されるが、フィルタと吸着担体が密に接触していない限り、吸着担体内の処理流体の流れ分布を制御することは困難である。特に、吸着担体が樹脂層などに固定されていない場合には、保管や移送、使用環境等の浄化カラムの取り扱いによって、ハウジング内の吸着担体の充填分布が変動し易く、フィルタでの整流効果が浄化カラム全体としての処理流体の流れ分布に影響しないことが考えられる。【００１７】
また、フィルタの部分毎の流路抵抗の変化により、処理流体の流れ分布を制御しようとした際には、フィルタにおける処理流体の流れの強い部分の流路抵抗を高く、処理流体の流れの弱い部分の流路抵抗を低くすることで、フィルタ通過後のカラム内の流路断面における処理流体の流れ分布を均一化できる。しかし、流路抵抗を高くするためには、フィルタの該部分の開口を極小にする必要があり、連続的に使用した場合には、フィルタの該部分での圧力上昇が懸念される。【００１８】
また、ケーシングの両端部の隔壁に、隔壁を貫通し、ケーシング内外を連通する貫通孔を設けた場合には、処理流体が部分的に配置された貫通孔部にしか流れ込むことができない。そのため、隔壁両端部での処理流体の滞留や、チャネリングなどによる吸着効率の低下が懸念される。また、製造の視点からは、隔壁を形成するための設備投資や樹脂費用、隔壁で埋設された吸着担体のロス等によるコストアップが容易に考えられる。また、貫通孔を設けた隔壁を形成するため、製造工程の煩雑化が想定される。【００１９】
また、浄化カラム内を流れる処理流体の入り口から出口へ向かう最短経路を邪魔するように、入れ子を浄化カラム内に配設する場合には、浄化カラム内に入れ子を配設することで吸着担体充填部の直径が必然的に大きくなる。この結果、浄化カラムの操作性の悪化や、浄化カラム内に流入する処理流体の容量が増加することが容易に考えられる。特に浄化カラムを血液浄化に使用する場合には、浄化カラム内の血液容量の増加は、患者からの体外循環血液量の増大を意味し、患者の負担が増大することから、極めて重大な問題となる。また、吸着担体が糸束の場合には、入れ子を糸束内に配設することが困難である。入れ子を糸束内に配設できたとしても、糸束を均一に浄化カラム内に分散配置することは困難であり、糸束不均一部からのチャネリングにより吸着性能が低下することが想定される。【００２０】
また、吸着体の両端部に弾性体を設け、吸着体と弾性体を保持するために弾性体の両側に支持体を設けた場合、吸着体から発生する微粒子を弾性体で補足可能ではあるものの、浄化カラム内の処理流体の流れを制御することはできない。また、弾性体を支持体で押さえ込んだ際に、弾性体に設けられた多孔質構造が変形することで、該部での圧力上昇が懸念される。【００２１】
また、整流筒を装着し、さらに中空糸膜の偏り防止のための偏り規制部材を挿入した場合、中空糸膜の密度分布の偏りは低減され得る。しかしながら、上記した処理流体の入り口から出口へ向かう最短経路を邪魔する、入れ子と同様に、浄化カラム内に流入する処理流体の容量の増加が容易に考えられる。製造の視点からは、偏り規制部材を高密度に充填された糸束内に配置することは極めて困難である。また、上記したケーシングの両端部の隔壁に、隔壁を貫通しケーシング内外を連通する貫通孔を設けた場合と同様に、接着固定層を形成することによるコストアップや、製造工程の煩雑化が想定される。【００２２】
以上の従来技術が有する課題に対し、本発明の目的は、吸着担体が収容された浄化カラムにおいて、浄化カラム内の処理流体の流れ分布を、浄化カラム内の処理流体容量の増加を伴わない構成で制御し、チャネリングを抑制するとともに、処理流体の滞留部を極小化することで、優れた吸着性能が得られる浄化カラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。【００２４】
すなわち、吸着担体と、前記吸着担体を収容し、筒状のハウジングと前記ハウジングの両端に処理流体の供給ポートおよび排出ポートとを有する筐体、とを備えてなる浄化カラムであって、
前記吸着担体の少なくとも一端面側に分配板が配置され、
前記分配板が、処理流体が連通可能な複数の開口部と、支持体と、前記支持体から前記吸着担体側に延出した凸部を有し、
前記凸部の少なくとも一部分が、前記吸着担体に挿入されてなることを特徴とする浄化カラムである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、処理流体の流れ分布を、浄化カラム内の処理流体容量の増加を伴わない構成で制御し、チャネリングを抑制するとともに、処理流体の滞留部を極小化することで、優れた吸着性能を有する浄化カラムを得ることができる。【００２６】
また、本発明の浄化カラムに用いられる分配板には処理流体が連通可能な複数の開口部が設けられており、処理流体の滞留を低減できることから、吸着効率が向上される。【００２７】
また、本発明の浄化カラムに用いられる分配板は、吸着担体に挿入できる凸部を有し、該凸部の配置により吸着単体の充填率の制御を行うため、入れ子を用いる場合のように吸着担体充填部の直径の拡大を必要としない。このため、製造工程の煩雑化も無く、また、浄化カラムのハンドリングのし易さだけでなく、浄化カラム内の処理流体容量を極小化する上でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る浄化カラムの一実施形態を例示する縦断面図である。
【図２】本発明に係る浄化カラムに使用される分配板の一実施形態を例示する外観図である。
【図３】図２に例示した分配板の凸部周辺の部分断面図である。
【図４】本発明に係る浄化カラムに使用される分配板の別形態を例示する外観図である。
【図５】本発明に係る浄化カラムに使用される分配板のさらに別形態を例示する外観図である。
【図６】図２に例示した分配板を備えた本発明に係る浄化カラムの吸着担体収容部の端部周辺を示した部分縦断面図である。
【図７】図６に例示した浄化カラムの糸束端面における軸に直行した方向の断面図である。
【図８】従来の浄化カラムの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明における浄化とは、吸着担体の特性を利用し、吸着作用により、処理流体中から目的の物質を除去することをいう。
【００３０】
例えば、本発明の浄化カラムを血液浄化の目的で使用する場合、除去対象物質はサイトカインやエンドトキシン、β２−ミクログロブリン（以下、β２−ＭＧと省略する）、白血球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。
【００３１】
図８は、従来の浄化カラムを示している。この通り、従来の浄化カラムは、吸着担体２００を浄化カラム５００内にとどめておくために、ハウジング１０１と供給ポート１０２、排出ポート１０３の間に、フィルタ支持体４０１に固定されたフィルタ４００を配置するというものであった。
【００３２】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る浄化カラムであるが、下記の好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。
【００３３】
図１において、浄化カラム１００は、筒形状、好ましくは円筒形状のハウジング１０１と、ハウジング１０１の開口端部に設けられた処理流体の供給ポート１０２および排出ポート１０３とを備えている。供給ポート１０２、および排出ポート１０３には、処理流体を浄化カラム１００に供給する、および浄化カラム１００から排出する配管と接続される供給ノズル１０４、および排出ノズル１０５が設けられている。前記各ノズルは、ハウジング１０１内に向かって開口している。前記各ノズルは、好適には、ハウジング１０１の両端開口部を結ぶ軸方向の中心線と同軸に配置される。
【００３４】
これらハウジング１０１と供給ポート１０２および排出ポート１０３からなる筐体内に吸着担体２００が収容されている。本態様においては、浄化カラム１００の軸方向における吸着担体２００の充填長さをＬａ、ハウジング１０１の長さをＬｈとすると、Ｌａ＞Ｌｈとなっているが、Ｌａ＝Ｌｈでも、Ｌａ＜Ｌｈであってもよい。ここで、浄化カラム１００の「軸方向」とは、浄化カラム１００のハウジング１０１における両端開口部を結ぶ方向を示す。
【００３５】
また、筐体内に収容される吸着担体２００には、複数本の繊維からなる糸束、またはビーズを用いることが好ましい。このうち、前記糸束は吸着担体の単位体積当たりの表面積を増やすことできる。また、浄化カラムの前記軸方向に対して前記糸束を平行に配置することで、処理流体の流路を、吸着担体を構成する繊維と平行に設けることが可能であり、流路抵抗を抑制できる。また、前記に伴って浄化カラム１００内への吸着担体の充填密度を向上させられることなどから、糸束を選択することがより好ましい。
【００３６】
本発明において、吸着担体を構成する繊維、および、ビーズの材質としては、特に限定されるものでは無いが、成形可能のし易さやコストなどの点から有機物が好適に用いられ、例えば、ポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡという）、ポリアクリロニトリル（以下、ＰＡＮという）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリスルチレン、ポリカーボネート、セルロース、セルローストリアセテート、エチレン−ビニルアルコール共重合体等が用いられる。処理流体を血液とした場合には、タンパク質を吸着できる特性を有する材質を含むことが好ましく、ポリスルホン、ＰＭＭＡ，ＰＡＮ，セルロース等が挙げられる。
【００３７】
繊維の形態としては、中空糸、中実糸のどちらでも良い。より好ましくは中実糸である。ここで、「中空糸」とは、繊維を筒状化した繊維形態を示す。「中実糸」とは、「中空糸」とは逆に、繊維を筒状化していない繊維形態を示す。中実糸が好ましい理由は、中空糸の場合には、中空糸の内側と外側で処理流体が流れる際の圧力損失が異なると、中空糸の内側と外側とで処理流体の流量に差が生じ、結果として浄化カラムの吸着効率の低下を引き起こすことが懸念される。中空糸の場合はこの点に注意を要し、中実糸の場合にはそのような懸念はないために、より好ましい。
【００３８】
前記繊維の糸径（中空糸の場合は糸の内径、中実糸の場合は糸の外径）は、小さすぎると浄化カラムの圧力損失の増加や、繊維自体がフィルタ４００を通り抜ける懸念がある。また、繊維の物理的強度が低下することで、浄化カラムの組み立て時や使用時などに、繊維の破損や繊維からの微粒子が発生する可能性がある。
【００３９】
一方で、糸径が大きすぎる場合には、繊維の単位体積辺りの表面積が低下し、処理流体との接触面積が低下するため、浄化カラムの吸着性能を低下させる。
【００４０】
そのため、繊維の糸径の上限としては１０００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４００μｍ以下、さらに好ましくは１９０μｍ以下となる。その下限としては、１０μｍ以上が好ましく、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上である。
【００４１】
繊維の糸径測定方法は、筐体内に収容された繊維のうち、任意の５０本を抽出し、該繊維を純水で洗浄した後、スライドグラスとカバーガラスの間に挟み、投影機（例えばＮｉｋｏｎ社製Ｖ−１０Ａ）を用いて同一の繊維について任意に２箇所ずつ、繊維の断面が円形の場合には外径（最外径の直径）、円形でない場合は最外周の円相当直径を測定して、その平均値を採り、小数点以下１位を四捨五入する。
【００４２】
上記糸束は上記繊維を同一方向に多数引き揃えてなるが、同じ仕様の繊維から構成されても、複数の異なる仕様をもつ繊維から構成されてもよい。また、その糸本数としては、少なすぎると吸着性能の不足や、吸着担体の充填率を制御できない可能性があるため、その下限値としては１００本以上が好ましく、より好ましくは５００本以上である。上限値としては特に設けられないが、多すぎると浄化カラムの製作性が悪化する懸念があるため、１００万本以下が好ましい。
【００４３】
ビーズの形状としては、立方体等の多面体状や楕円体状、球体状などが挙げられるが、製作のし易さから球体状が好ましい。浄化カラム内のビーズの粒径分布については、どのビーズも同じ粒径である均一粒径の場合でも、種々の粒径のものが混在する、いわゆる粒径分布のある場合でも、いずれでもよい。均一粒径の場合は、個々のビーズの粒径と平均粒径は同じになる。一方、粒径分布がある場合は、個々のビーズの粒径を求め、その値をもとに平均粒径を求めることができる。具体的には、Ｎ個の個々のビーズの粒径ｄｉを測定し、個々のビーズの粒径ｄｉを合計した値を個数Ｎで割ることで平均粒径を求めることができる。
【００４４】
個々のビーズ粒径の測定方法としては、光学顕微鏡を用いて拡大写真を撮影し、写真上の粒径を求め、拡大した比率で割って実際のビーズ粒径を求めることができる。また、一般に市販されている粉体などの粒径測定用の装置を利用して平均粒径を測定することもできる。例えば、水溶液中での電気抵抗の変化を利用して測定するコールターカウンター（例えばベックマン・コールター（株）（Beckman Coulter, Inc.）製）を用いる場合には、対象のビーズにおける同装置での測定値と実際の粒径との換算係数を予め求めておき、同装置で平均粒径を測定し、換算係数により実際の平均粒径を求める事もできる。
【００４５】
ビーズの平均粒径は、小さすぎるとビーズ間の隙間が小さくなり流路抵抗が大きくなることで、浄化カラムの圧力損失が大きくなる。一方で、大きすぎる場合には、ビーズと処理流体の接触面積が低下し、吸着性能を低下させる。そのため、ビーズの平均粒径の下限値は８０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１５０μｍ以上である。その上限値は５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは３００μｍ以下である。
【００４６】
ビーズの粒径分布は均一である必要は無いが、粒径分布が広すぎると、平均粒径が同じでも小さいビーズが多く存在し得る。その結果、ビーズ間の隙間が小さい部分ができ、該部分では処理流体が通り難くなることから、浄化カラム内での処理流体の流れムラを招く可能性がある。
【００４７】
分配板３００は、吸着担体２００の少なくとも一端面側に配置される。ここで記載した「一端面側」とは、浄化カラム１００の前記軸方向に対し、吸着担体２００の一方の端部方向を示す。図１に示す態様においては、ハウジング１０１の開口端と供給ポート１０２との間、およびハウジング１０１の開口端と排出ポート１０３との間には、分配板３００がそれぞれ配置されているが、少なくとも吸着担体２００の一端面側に配置されていればよい。また、図１に示す態様では、分配板３００と吸着担体２００の間に空間が設けられているが、両者は密着していてもよい。
【００４８】
また、分配板３００の凸部３０３の少なくとも一部分は、吸着担体２００に挿入されている。ここで記載した「挿入」とは、吸着担体２００が複数本の繊維からなる糸束の場合、主として各繊維間の隙間に凸部３０３が進入している状態を示す。吸着担体２００が複数個のビーズからなる場合、主として各ビーズ間の隙間に凸部３０３が進入している状態を示す。すなわち、一部で吸着担体２００の個々の構成要素の破壊を伴って内部に侵入している箇所は存在し得るが、主として前記個々の構成要素間に生ずる隙間に、分配板３００の凸部３０３が挿入されている状態を示す。
【００４９】
また、供給ポート１０２および排出ポート１０３のそれぞれと、分配板３００の間には、分配板３００の開口部３０２を覆うようにフィルタ４００が配置されている。フィルタ４００は、処理流体は通すが、吸着担体２００は通さない程度の大きさの開口を多数有している。これにより、吸着担体２００は浄化カラム１００内の空間に収容され、吸着担体２００が処理流体の流れに乗って浄化カラム１００外へ流れ出ないように保持されている。
【００５０】
ハウジング１０１、供給ポート１０２および排出ポート１０３の形状、材質は特に限定されるものではなく、ハウジング１０１の形状としては、円筒形状、楕円筒形状、または角筒形状が用いられるが、成形性や強度、操作性などの観点から、適宜選択される。供給ポート１０２および排出ポート１０３の形状はハウジング１０１の形状に合わせて適宜選択される。これらの材質としては、生産性やディスポーザブル性の上で樹脂であることが好ましく、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などが好適であるが、金属を用いることもできる。
【００５１】
ハウジング１０１と供給ポート１０２および排出ポート１０３との結合（結合部１０６）は、結合部１０６からの処理流体等の漏出防止や、結合強度から適宜設計される。例えば結合には、ねじ結合や接着、融着、またそれらの組み合わせ等の結合方法を取ることができる。また、ハウジング１０１と供給ポート１０２および排出ポート１０３との間に、弾性シール部材、例えばＯリング等を配置しても良い。
【００５２】
フィルタ４００の形状、材質は特に限定されるものではないが、材質としてはポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等の樹脂、さらには金属を用いることもできる。また、フィルタ４００は分配板３００と一体成形、すなわち、同一素材で一度に全体が成形されてもよい。また例えば、フィルタ４００を分配板３００とは別に作製し、別の工程を経て分配板３００と一体化されてもよい。また例えば、分配板３００とは別のフィルタ支持体４０１と一体化されてもよいが、分配板３００とは別部材としてフィルタ４００を設ける場合、フィルタ４００は分配板３００と供給ポート１０２および排出ポート１０３の間に配置する必要がある。分配板３００を設けない場合、フィルタ４００は吸着担体２００と供給ポート１０２および／または排出ポート１０３の間に配置する。
【００５３】
ここで、図１の態様における処理流体のフローを説明する。供給ノズル１０４から浄化カラム１００内に流入した処理流体は、供給ポート１０２内の空間からフィルタ４００、次いで分配板３００の開口部３０２を通過して、吸着担体２００内に流入する。処理流体は、吸着担体２００に接触しつつ、吸着担体２００の隙間を排出側に向けて流れ、分配板３００の開口部３０２を通過し、次いでフィルタ４００を通過する。フィルタ４００を通過した処理流体は、排出ポート１０３内の空間から排出ノズル１０５を通って流出する。図１の態様では浄化カラム１００の上側に供給ポート１０２を配置しているが、下側に供給ポート１０２、上側に排出ポート１０３を設けても良く、その場合には、処理流体の流れ方向は浄化カラム１００の下から上方向となる。
【００５４】
さらに処理流体の挙動について詳述すると、供給ノズル１０４から流入する処理流体は、流入時の慣性により供給ノズル直下で強い流れを生じ、供給ノズル１０４から浄化カラム１００の径方向に離れるにつれて流れが弱くなる傾向がある。このために、吸着担体２００内の流路断面内の速度分布は、供給ノズルに対向する部分で早く、ここから離れた部分で遅くなる傾向がある。
【００５５】
上記傾向を解消するために、本発明の浄化カラム１００では、分配板の凸部３０３を吸着担体に挿入することで吸着担体端面２０１における充填率を制御し、処理流体が吸着担体２００に流入する際の流路抵抗を、ノズルに対向する部分で大きく、ここから離れた部分で小さくしている。これにより、供給ポート１０２内の空間に流れ込んだ処理流体は、供給ノズルに対向する部分から離れた部分にも流れるようになり、吸着担体２００内の不均一な速度分布が改善することができる。
【００５６】
ここで言う「充填率」とは、吸着担体２００収容部における浄化カラム１００の前記軸方向に直行する任意断面の吸着担体２００の断面積を、同断面での筐体内断面積で除して求められる値である。図６は本発明に係る浄化カラムの吸着担体（糸束）収容部の端部周辺を示した部分縦断面図であり、本図を参考に充填率について説明する。ハウジング１０１端部内径をΦＤｈ、吸着担体端面２０１高さに対応する供給ポート１０２の内径をΦＤｐ、浄化カラム１００の前記軸方向に直行する断面での吸着担体２００の断面積をＡａとすると、分配板３００の影響を無視した場合には、吸着担体端面２０１における充填率はＡａ／０.２５πΦＤｐ２×１００で示される。同様に、ハウジング１０１端部（吸着担体端面２０１がハウジング１０１端部に位置している場合も含む）での充填率はＡａ／０.２５πΦＤｈ２×１００で算出される。
【００５７】
また、ここで言う「流路抵抗」とは、処理流体が吸着担体の単位面積の領域を通過するときの抵抗のことを指す。
【００５８】
吸着担体２００内から排出側の分配板３００を通過して、排出ノズル１０５に向かう流れにおいても、排出ノズル１０５に対向する部分で強い流れを生じ、排出ノズル１０５から径方向に離れるにつれて流れが弱くなる傾向がある。これを解消するために、排出側の分配板３００においても、分配板の凸部３０３を吸着担体２００に挿入し、吸着担体端面２０１における充填率を制御することで、処理流体が吸着担体２００から流出する際の流路抵抗を、ノズルに対向する部分で大きく、ここから離れた部分で小さくして、不均一な速度分布を改善することができる。
【００５９】
また、吸着担体２００内での処理流体の不均一な速度分布発生の要因として、ハウジング１０１に収容された吸着担体２００の分布状態がある。ハウジング１０１に収容された吸着担体２００の分布に粗密が発生した場合、密度が高い場所は流路抵抗が高くなることで流れにくく、密度が低い場所は流路抵抗が低くなることで流れやすくなる。分配板３００の凸部３０３を吸着担体２００に挿入することで、吸着担体２００のハウジング１０１内での分布状態を制御することが可能であり、不均一な速度分布を抑制している。
【００６０】
上記を達成するための分配板３００の好ましい態様について、図２〜図５に例示する態様を基に詳細に説明する。ただし、下記の好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。また、材質についても特に限定されるものではないが、生産性や前記筐体との組み合わせ、また、ディスポーザブル性の点で樹脂が好ましい。例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などが好適に使用されるが、金属を用いることもできる。
【００６１】
図２に示す態様の場合、分配板３００は複数の円環と放射状に配列された直線状のリブからなる支持体３０１、支持体間に設けられた処理流体が連通可能な複数の開口部３０２、支持体３０１の一部から延出し、ハウジング１０１の中心軸と同一に配置された円環形状の凸部３０３ａ、３０３ｂ、そして開口部３０２を全て覆うように支持体３０１と一体化されたフィルタ４００から構成されている。
【００６２】
前記「処理流体が連通可能」とは、浄化カラム１００に処理流体を流した際の浄化カラム１００全体として生じる圧力損失に対し、処理流体が開口部３０２を通過する際に生じる圧力損失が十分に小さいことを意味する。例えば、浄化カラム１００にフィルタ４００を配置した場合、処理流体がフィルタ４００の単位面積の領域を通過する際の流路抵抗に対し、それ以下の流路抵抗を有する流路の存在を意味する。
【００６３】
支持体３０１の配置構成、すなわち開口部３０２の形状、配置構成は処理流体が連通可能であればどの様なものでも良く、例えば、図４の態様に例示するように、円形状の開口部３０２を多数配列しても良い。ただし、供給ポート１０２内の空間に流れ込んだ処理流体が支持体３０１に接触した部分で滞留や偏流を生じないように、開口部３０２を分配板３００の全体に均等配置することが好ましい。
【００６４】
図３は図２に例示した分配板の凸部周辺の部分断面図であり、図３における下側が分配板３００の中心方向、上側が外周方向を示している。この通り凸部３０３は凸部内周面３０４、凸部先端部３０５、凸部外周面３０６から構成されている。凸部先端部３０５の幅は吸着担体２００への挿入性の点で狭い方がよく、０〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０〜５ｍｍ、さらに好ましくは０〜１ｍｍである。
【００６５】
凸部３０３のハウジング１０１における両端開口部を結ぶ軸方向への長さは適宜設計されるが、凸部３０３の吸着担体２００への挿入長さは、吸着担体端面２０１から流れ込んだ処理流体の流れを吸着担体内部まで保たせること、また、吸着担体２００の分布状態を略固定することを目的に長い方がよい。一方で、分配板３００の製作性や、吸着担体２００への挿入性から短い方がよい。よって、凸部３０３の吸着担体２００への挿入長さは、吸着担体２００の充填長さＬａの３〜５０％の範囲内であることが好ましく、５〜２０％の範囲内であることがより好ましい。凸部を複数設ける場合、それぞれの挿入長さを個別に設定することができる。
【００６６】
また、凸部内周面３０４と凸部外周面３０６の少なくともどちらか一方の面には、支持体３０１から凸部先端部３０５に向けて先細りになるように傾斜が設けられている。この傾斜により、凸部３０３を吸着担体２００に挿入することで、凸部３０３に囲まれた空間を圧縮することができ、吸着担体端面２０１の充填率を上げることができる。
【００６７】
よって、この凸部内周面３０４および／または凸部外周面３０６に設けられる傾斜の大きさと挿入長さの組み合わせにより、吸着担体端面２０１における充填率を任意に制御することができる。
【００６８】
前記凸部の傾斜の角度は、凸部３０３の吸着担体２００への挿入性から、浄化カラム１００の前記軸方向を鉛直（０度）として、６０度以下が好ましく、より好ましくは３０度以下、さらに好ましくは１０度以下である。また、前記凸部に設けられた前記傾斜は、一直線で形成される必要は無く、鉛直、すなわち０度を含む複数の角度の組み合わせで構成されていてもよい。
【００６９】
また、図２に例示する分配板３００においては、円環形状の凸部を中心から凸部３０３ａ、凸部３０３ｂと２重に配置しているが、充填率の制御の必要性に応じて１重や、または２重以上に設計することができる。本発明における中央領域とは、分配板３００の最も中心側に位置する凸部、すなわち凸部３０３ａで囲まれた領域を指す。
【００７０】
次いで、図６および図７を参考に、分配板３００を吸着担体２００に挿入した際の吸着担体端面２０１における充填率分布や、それに伴う凸部３０３の配置について具体的に説明する。図７は、図６に例示した浄化カラムの吸着担体端面２０１における軸に直行した方向の断面図である。以下供給ポート１０２側で説明するが、排出ポート１０３側についても同様に考えることができる。
【００７１】
図７において、凸部３０３ａに囲まれた部分の吸着担体端面２０１の吸着担体断面積をＡａ１、凸部３０３ｂと３０３ａの間に囲まれた部分の吸着担体断面積をＡａ２、供給ポート１０２と凸部３０３ｂに囲まれた部分の吸着担体断面積をＡａ３とする。吸着担体端面２０１での吸着担体断面積をＡａとすると、Ａａ＝Ａａ１＋Ａａ２＋Ａａ３である。また、吸着担体端面２０１における断面での凸部３０３ａの断面積をＡｂ１、凸部３０３ｂの断面積をＡｂ２とすると、凸部３０３の挿入を考慮した吸着担体端面２０１における平均充填率は（Ａａ＋Ａｂ１＋Ａｂ２）／０.２５πΦＤｐ２×１００で算出される。すなわち、吸着担体端面における充填率は次式（Ｉ）で表され、凸部３０３の断面積分が吸着担体端面２０１における充填率の増加につながる。
【００７２】
（前記吸着担体の端面の断面積＋前記吸着担体の端面における前記凸部の断面積）／前記吸着担体の端面における前記筐体内の断面積×１００  （％）・・・（Ｉ）
【００７３】
次に、凸部３０３により区画された吸着担体端面２０１における各領域の充填率分布について説明する。ここでは吸着担体端面２０１での凸部３０３ａの内周側直径をΦＤＡ、外周側直径をΦＤＢ、凸部３０３ｂの内周側直径をΦＤＣ、外周側直径をΦＤＥ、さらに、凸部３０３ａの凸部先端部３０５の幅の中点（前記幅が０ｍｍの場合は凸部先端部）を基準とした先端部直径をΦＤａ、同様に凸部３０３ｂの先端部直径をΦＤｂとする。
【００７４】
まず、凸部３０３ａに囲まれた中央領域について、凸部３０３が吸着担体２００に挿入される前の状態を考えると、直径ΦＤａの円断面積の中に吸着担体断面積Ａａ１が存在する。凸部３０３が挿入されると、凸部内周面に設けられた傾斜により空間が圧縮され、直径がΦＤａからΦＤＡへと減少するが、吸着担体断面積Ａａ１は不変であるため、中央領域の充填率はＡａ１／０.２５πΦＤＡ２×１００となる。同様の思想で、凸部３０３ｂと凸部３０３ａに囲まれた領域の充填率はＡａ２／０.２５π（ΦＤＢ２−ΦＤＡ２）×１００、供給ポート１０２と凸部３０３ｂに囲まれた領域の充填率はＡａ３／０.２５π（ΦＤｐ２−ΦＤＢ２）×１００、で算出される。
【００７５】
吸着担体が糸束の場合、吸着担体端面（前記糸束端面）における凸部３０３が挿入された際の各領域の充填率は、凸部３０３での吸着担体２００への拘束力が増し、各領域おける充填率分布が制御しやすくなる点で、４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。一方で、凸部３０３の吸着担体２００への挿入性の悪化、また、流路抵抗が大きくなることによる圧力損失の上昇等のリスクを鑑みて、凸部３０３が挿入された際の吸着担体端面２０１における充填率は８０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。よって、（Ｉ）式で表される凸部３０３が挿入された際の吸着担体端面２０１における充填率は、４０％〜８０％の範囲内であることが好ましい。また、５０％以上であることがより好ましく、また、７０％以下であることがより好ましい。
【００７６】
また、処理流体は上記の通り供給ノズル１０４、および排出ノズル１０５に対向する部分、すなわち中央領域への流れが最も強くなることから、中央領域の充填率を最も高くし、該部の流路抵抗を上げることが流れ分布均一化の点で好ましい。またそのために、凸部３０３ａの内周側直径ΦＤＡは、供給ノズル１０４の下部に位置するノズル下部直径ΦＤｎの５０〜５００％が好ましく、１００〜４００％がより好ましい。
【００７７】
図５に分配板のさらに別の態様を例示するが、下記の好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。図５に示す態様においては、円盤状の支持体３０１から延出した複数本の略柱状の凸部３０３を設けている。凸部先端部３０５は吸着担体２００への挿入性を向上させるために錘形状であることが好ましい。また、凸部３０３の内部には、支持体３０１から凸部３０３内へと形成された流路が設けられおり、該流路は凸部外周面３０６に複数設けられた凸部開口部３０７へと至っているため、処理流体が連通可能となっている。
【００７８】
凸部開口部３０７は、分配板３００が処理流体の供給側に設けられた場合、凸部３０３内部を通ってきた処理流体が凸部３０３周辺に効率的に拡散するよう、また分配板３００が処理流体の排出側に設けられた場合、凸部３０３周辺に流れ込んできた処理流体を効率的に回収するように、凸部外周面３０６に２等分配置以上で設けることが好ましい。本態様では凸部開口部３０７を凸部外周面３０６にのみ配置しているが、凸部先端部３０５に設けることもできる。凸部３０３に設けられた凸部開口部３０７以外にも、処理流体の滞留等を考慮して支持体３０１に直接、開口部３０２を設けてもよい。
【００７９】
凸部３０３の個数およびその配置は、吸着担体２００への処理流体の供給、また、吸着担体２００からの処理流体の排出を考慮して適宜設計することができる。例えば、吸着担体２００の軸に直角方向の断面積を任意の分割数で分割し、各分割領域に凸部を配置してもよいし、また分配板３００の中心から放射状に凸部を配置してもよい。
【００８０】
凸部３０３のハウジングにおける両端開口部を結ぶ軸方向への長さは適宜設計されるが、図２に例示した態様と同様に、凸部３０３の吸着担体２００への挿入長さは、吸着担体端面２０１および凸部開口部３０７から吸着担体２００内に流れ込んだ処理流体の流れを吸着担体内部まで保たせること、また、吸着担体２００の分布状態を略固定することを目的に長い方がよい。一方で、分配板３００の製作性、吸着担体２００への挿入組み立て製の点からは短い方がよい。よって、凸部３０３の吸着担体２００への挿入長さは、吸着担体２００の充填長さＬａの３〜５０％が好ましく、より好ましくは５〜２０％で設計される。凸部を複数本設ける場合、それぞれの挿入長さを適宜設定することができる。
【００８１】
吸着担体端面２０１断面での凸部外周面３０６形状から算出される凸部３０３の合計面積をＡｂとすると、吸着担体端面２０１がハウジング１０１端と一致している場合、凸部３０３の挿入を考慮した吸着担体端面２０１における平均充填率は（Ａａ＋Ａｂ）／０.２５πΦＤｈ２×１００で算出され、凸部３０３による増加面積分が吸着担体端面２０１における充填率の増加につながる。
【００８２】
凸部３０３が挿入された際の吸着担体端面２０１における平均充填率は、凸部３０３での吸着担体２００の拘束力が増し、筐体内で吸着担体２００が均一に分散し易くなるため、４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。一方で、凸部３０３の吸着担体２００への挿入性の悪化、また、流路抵抗が大きくなることによる圧力損失の上昇リスクを鑑みて、吸着担体端面２０１における充填率は８０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。よって、（Ｉ）式で表される凸部３０３が挿入された際の吸着担体端面２０１における充填率は、４０％〜８０％が好ましい。また、５０％以上であることがより好ましく、また、７０％以下であることがより好ましい。
【実施例】
【００８３】
［実施例１］
ポリメチルメタクリル樹脂（以後、ＰＭＭＡと称す）を、例えば特開２０１７−１８６７２２号公報（００９０頁）に記載されているような、公知の方法により紡糸し、吸着担体となる糸径約１０９μｍのＰＭＭＡ製中実糸を得た（Ｎｉｋｏｎ社製Ｖ−１０Ａで糸径測定実施）。得られた中実糸をおよそ２１万本束ねた糸束を作製し、糸束をハウジングに収容した。糸束長５６.５ｍｍに対し、ハウジング長を４６.５ｍｍとし、ハウジングの両端から糸束が各５ｍｍ延出する状態とした。ハウジングの端部内径は６５.８ｍｍとした。【００８４】
次に、糸束の処理流体供給側端面のみに、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた分配板を配置した。中央側凸部である第１凸部と外周側凸部である第２凸部の糸束への挿入長さはともに５ｍｍとした。凸部の形状は、凸部先端部幅はともに０.２ｍｍとし、第１凸部の先端部直径は１４.３ｍｍ、内周側直径は１２.８ｍｍ、外周側直径は１５.４ｍｍとした。第２凸部の先端部直径は４５.８ｍｍ、内周側直径は４３.５ｍｍ、外周側直径は４７.１ｍｍとした。【００８５】
次いで、ハウジングの処理流体供給側端面に供給ポートを取り付けた。供給ポートの供給ノズル下部直径は４.４ｍｍとした。ハウジングの処理流体排出側端面には、上記供給側に配置した分配板の第１凸部および第２凸部によって区画されるのと同一の区画断面積を有する処理流体計量ジグを配置した。【００８６】
本設計における処理流体の供給側端面の分配板挿入前の糸束端面の充填率、および排出側端面の糸束端面の充填率は５５.９％である。処理流体の供給側端面の分配板挿入後の糸束端面の充填率は、第１凸部に囲まれた中央領域で６９.８％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で６３.９％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.９％である。【００８７】
次いで、水でカラム内部を洗浄した後、以下に示す方法で各区画における処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【００８８】
（１）処理流体の流れ分布測定方法
本発明の浄化カラムにより、浄化カラム内の流れ分布が制御されていることを示す評価として、流れ分布測定を以下の手順で実施した。【００８９】
まず、２０℃前後の水を、２００ｍＬ／ｍｉｎ設定のポンプで供給ポートから浄化カラムに供給し、排出側端面に配置した処理流体計量ジグから排出される水をビーカーで２分間回収する。処理流体計量ジグからビーカーまではチューブで接続されており、処理流体計量ジグの各区画に流入した水がチューブを通り、各区画用に設けたビーカーで回収される仕組みである。また、排出側の糸束端面の高さとチューブの出口の高さをそろえることで、糸束からの水の流出圧とチューブからの水の排出圧の圧力差をなくし、流れ分布に前記圧力差が影響しないようにした。【００９０】
水を回収したビーカーの重量を電子天秤で測定し、事前に測定しておいたビーカーの重量を引くことで、各区画の水の測定分配重量とした。【００９１】
次に、次式（ＩＩ）で表される分配量の理論比を算出した。ある区画において、前記理論比が１００％であれば、前記区画に流れている水の流量は、理論通りの流量であることを示す。前記理論比が５０％であれば、前記区画に流れている水の流量は理論値の半分であり、２００％であれば、前記区画に流れている水の流量は理論値の２倍であることを示す。すなわち、前記各区画それぞれの理論比が１００％に近ければ、流れ分布が均一化されていると言える。【００９２】
水の測定分配重量／区画断面積から計算される水の理論分配重量×１００  （％）・・・（ＩＩ）【００９３】
［実施例２］
実施例１と同一製造ロットの中実糸を、実施例１と同一条件でハウジングに収容した。【００９４】
次に、実施例１と同様に、糸束の処理流体供給側端面のみに、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた分配板を配置した。中央側凸部である第１凸部と外周側凸部である第２凸部の糸束への挿入長さはともに１０ｍｍとした以外、凸部先端幅、凸部の先端部直径、内周側直径、外周側直径は実施例１と同一である。【００９５】
次いで、ハウジングの処理流体供給側端面に、実施例１と同一形状の供給ポートを取り付けた。ハウジングの処理流体排出側端面には、実施例１と同一形状の処理流体計量ジグを配置した。【００９６】
本設計における処理流体の供給側端面の分配板挿入前の糸束端面の充填率、および排出側端面の糸束端面の充填率は実施例１と同様に５５.９％である。処理流体の供給側端面の分配板挿入後の糸束端面の充填率は、実施例１と同様に第１凸部に囲まれた中央領域で６９.８％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で６３.９％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.９％である。【００９７】
次いで、水でカラム内部を洗浄した後、処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【００９８】
［実施例３］
実施例１と同一製造ロットで得た中実糸を、実施例１と同一条件でハウジングに収容した。【００９９】
次に、糸束の処理流体排出側端面のみに、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた分配板を配置した。中央側凸部である第１凸部と外周側凸部である第２凸部の糸束への挿入長さはともに４ｍｍとした。凸部の形状は、凸部先端部幅はともに０.２ｍｍとし、第１凸部の先端部直径は１４.３ｍｍ、内周側直径は１３.６ｍｍ、外周側直径は１５.４ｍｍとした。第２凸部の先端部直径は４５.７ｍｍ、内周側直径は４５.３ｍｍ、外周側直径は４７.１ｍｍとした。【０１００】
次いで、ハウジングの処理流体供給側端面に、実施例１と同一形状の供給ポートを取り付けた。ハウジングの処理流体排出側端面には、上記排出側に配置した分配板の第１凸部および第２凸部によって区画されるのと同一の区画断面積を有する処理流体計量ジグを配置した。【０１０１】
本設計における処理流体の供給側端面の糸束端面の充填率、および排出側端面の分配板挿入前の糸束端面の充填率は実施例1と同様に５５.９％である。処理流体の供給側端面の分配板挿入後の糸束端面の充填率は、第１凸部に囲まれた中央領域で６０.４％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で５７．６％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.６％である。【０１０２】
次いで、水でカラム内部を洗浄した後、処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【０１０３】
［実施例４］
実施例１と同一製造ロットで得た中実糸を、実施例１と同一条件でハウジングに収容した。【０１０４】
次に、糸束の両端面側に、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた分配板を配置した。処理流体の供給側に配置した分配板は実施例２の分配板と同一形状、処理流体の排出側に配置した分配板は実施例４の分配板と同一形状である。【０１０５】
次いで、ハウジングの処理流体供給側端面に、実施例１と同一形状の供給ポートを取り付けた。ハウジングの処理流体排出側端面には、実施例３と同一形状の処理流体計量ジグを配置した。【０１０６】
本設計における分配板挿入前の糸束両端面の充填率は、実施例1と同様に５５.９％である。分配板挿入後の処理流体供給側糸束端面の充填率は、実施例１と同様に第１凸部に囲まれた中央領域で６９.８％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で６３.９％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.９％である。分配板挿入後の処理流体排出側糸束端面の充填率は、実施例３と同様に、第１凸部に囲まれた中央領域で６０.４％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で５７．６％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.６％である。【０１０７】
次いで、水でカラム内部を洗浄した後、処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【０１０８】
［実施例５］
実施例１と同一製造ロットで得た中実糸を、実施例１と同一条件でハウジングに収容した。【０１０９】
次に、糸束の両端面側に、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた分配板を配置した。糸束の両端面側に配置した分配板は実施例２の分配板と同一形状である。【０１１０】
次いで、ハウジングの処理流体供給側端面に、実施例１と同一形状の供給ポートを取り付けた。ハウジングの処理流体排出側端面には、実施例１と同一形状の処理流体計量ジグを配置した。【０１１１】
本設計における分配板挿入前の糸束両端面の充填率は、実施例1と同様に５５.９％である。分配板挿入後の糸束両端面の充填率は、実施例１と同様に第１凸部に囲まれた中央領域で６９.８％、第１凸部と第２凸部で囲まれた領域で６３.９％、供給ポートと第２凸部で囲まれた領域で５８.９％である。【０１１２】
次いで、水でカラム内部を洗浄した後、処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【０１１３】
［比較例１］
分配板を配置しない以外は、実施例１と同様の方法で浄化カラムを作製し、処理流体の流れ分布測定を行った。結果を表１に示す。【０１１４】
［実施例６］
ＰＭＭＡを公知の方法により紡糸し、吸着担体となる糸径約１１０μｍのＰＭＭＡ製中実糸を得た（Ｎｉｋｏｎ社製Ｖ−１０Ａで糸径測定実施）。得られた中実糸をおよそ１４万本束ねた糸束を作製し、中実糸の表面積が２.５２ｍ２となるように、糸束をハウジング端部内径５５ｍｍ、ハウジング長（糸束長と同一であり、かつ糸束端面はハウジング端面と同位置）３７ｍｍの円筒ハウジングに収容した。この際の糸束端面における平均充填率は５７％であった。【０１１５】
次に、糸束の両端面に、図２で示した態様と同タイプ、すなわち２重円環の凸部を備えた同一の分配板を同様に配置した。中央側凸部である第１凸部と外周側凸部である第２凸部の糸束への挿入長さはともに４ｍｍとした。凸部の形状は、凸部先端部幅はともに０.１ｍｍとし、第１凸部の先端部直径は１４.３ｍｍ、内周側直径は１３.６ｍｍ、外周側直径は１５.４ｍｍとし、第２凸部の先端部直径は３５.１ｍｍ、内周側直径は３５ｍｍ、外周側直径は３７ｍｍとした。この際の糸束端面における充填率は、第１凸部に囲まれた中央領域で６３％、第１凸部および第２凸部で囲まれた領域で５９.３％、ハウジングと第２凸部で囲まれた領域で６１.７％であった。分配板支持体の凸部形成面と反対の面にはメッシュフィルタを接着固定した。【０１１６】
次いで、ハウジングの両端に供給および排出ポートを取り付けた。両ポートは同一形状であり、ノズル下部直径は４.４ｍｍとした。次いで、純水でカラム内部を洗浄した後、供給および排出ノズルを栓体でシール後、γ線照射を行った。【０１１７】
得られた浄化カラムについて、以下に示す方法でβ２−ＭＧのクリアランス測定（吸着性能の評価）、圧力損失測定を行った。結果を表２に示す。【０１１８】
（２）β２−ＭＧのクリアランスの測定方法
本発明の浄化カラムの性能評価として、β２−ＭＧのクリアランスを測定した。β２−ＭＧは、長期透析合併症である透析アミロイドーシスの原因タンパク質であることが知られている。処理流体の流れ分布が制御され吸着性能が向上していることを示す性能評価として本測定を行った。【０１１９】
まず、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加した牛血液について、ヘマトクリットが３０±３％、総タンパク量が６．５±０．５ｇ／ｄＬとなるように調整した。採血後、５日以内の牛血液を用いた。【０１２０】
次に、β２−ＭＧ濃度が１ｍｇ／Ｌになるように加え、撹拌した。かかる牛血液について、その２Ｌを循環用に、１．５Ｌをクリアランス測定用として分けた。【０１２１】
Ｂｉ回路入口部を上記で調整した牛血液２Ｌ（３７℃）の入った循環用ビーカー内に入れ、流速を２００ｍＬ／ｍｉｎとしてＢｉポンプをスタートし、Ｂｏ回路出口部から排出される液体９０秒間分を廃棄後、ただちにＢｏ回路出口部を循環用ビーカー内に入れて循環状態とした。【０１２２】
循環を１時間行った後ポンプを停止した。【０１２３】
次に、Ｂｉ回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用の牛血液内に入れ、Ｂｏ回路出口部を廃棄用ビーカー内に入れた。【０１２４】
流速は２００ｍＬ／ｍｉｎとして、ポンプをスタートしてから２分経過後、クリアランス測定用の牛血液（３７℃）からサンプルを１０ｍＬ採取し、Ｂｉ液とした。スタートから４分３０秒経過後に、Ｂｏ回路出口部から流れたサンプルを１０ｍＬ採取し、Ｂｏ液とした。これらのサンプルは−２０℃以下の冷凍庫で保存した。【０１２５】
各液のβ２−ＭＧの濃度からクリアランスを下記（ＩＩＩ）式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例、比較例には全て同一ロットの牛血液を使用した。【０１２６】
Ｃｏ（ｍＬ／ｍｉｎ）＝（ＣＢｉ−ＣＢｏ）×ＱＢ／ＣＢｉ・・・（ＩＩＩ）【０１２７】
（ＩＩＩ）式において、Ｃｏ＝β２−ＭＧクリアランス（ｍＬ／ｍｉｎ）、ＣＢｉ＝Ｂｉ液におけるβ２−ＭＧ濃度、ＣＢｏ＝Ｂｏ液におけるβ２−ＭＧ濃度、ＱＢ＝Ｂｉポンプ流量（ｍＬ／ｍｉｎ）である。【０１２８】
（３）圧力損失測定の方法
（２）のサンプル採取直前に、Ｂｉ回路入口部とＢｏ回路出口部それぞれの回路の圧力を測定し、Ｂｉ回路入口部の圧力からＢｏ回路出口部の圧力を引いたものをカラムの圧力損失とした。【０１２９】
［実施例７］
実施例６と同一製造ロットで得た中実糸を、およそ１２.５万本束ねた糸束を作製し、中実糸の表面積が２.５６ｍ２となるように、糸束をハウジング端部内径５５ｍｍ、ハウジング長（糸束長と同一であり、かつ糸束端面はハウジング端面と同位置）４２ｍｍの円筒ハウジングに収容した。この際の糸束端面の平均充填率は５１％であった。【０１３０】
次いで、糸束の処理流体供給側端面に図５で示した態様と同タイプ、すなわち円柱状凸部を１９個備えた分配板を配置し、排出側端面にはメッシュフィルタのみを配置した。全ての凸部は同一形状であり、凸部外周面直径は３ｍｍ、高さは７ｍｍ（糸束への挿入長さも同様に７ｍｍ）であり、高さ約５ｍｍ位置から円錘形状となっている。また、凸部外周面には起端部である高さ０ｍｍの位置から高さ約６ｍｍの位置まで幅約１.５ｍｍのスリット状の凸部開口部を３等分配置した。【０１３１】
また、１９個設けた凸部の配置は、分配板の中心に１個、前記中心を基準に直径２２ｍｍの円周上に６等分配置、同様に直径３８.６ｍｍの円周上に６等分配置、同様に直径４４ｍｍの円周上に６等分配置とした。この際の糸束端面における平均充填率は５６.６％であった。【０１３２】
分配板の支持体外周部近傍には、処理流体の滞留防止のために分配板の中心を基準に直径４９ｍｍの円周上に直径０.５ｍｍの円形開口部を３０等分配置した。供給側に備えた分配板支持体の凸部形成面と反対の面にはメッシュフィルタを接着固定した。
上記以外は実施例６と同様の方法で浄化カラムを作製し、β２−ＭＧのクリアランス測定を行った。結果を表２に示す。【０１３３】
［比較例２］
分配板を配置せず、供給側および排出側共に実施例１と同一仕様のメッシュフィルタを配置した以外は、実施例６と同様の方法で浄化カラムを作製し、β２−ＭＧのクリアランス測定を行った。結果を表２に示す。【０１３４】
【表１】
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【０１３５】
【表２】
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【０１３６】
上記の実施例、比較例の結果から、本発明に用いられる分配板を有することにより、浄化カラム内の処理流体の流れ分布が制御され、優れた吸着性能が得られることがわかる。【０１３７】
実施例６の場合、糸束端面における充填率を調整し、糸束に処理流体が流入する際の流路抵抗を、ノズルに対向する中央領域で最も大きくしたことで、実施例１〜５に示すように、糸束内における処理流体の不均一な速度分布が改善し、β２−ＭＧクリアランスが向上したと考えられる。【０１３８】
また、実施例７の場合、各部に配置されたピン状突起から処理流体が分配されることで、糸束内の不均一な速度分布が改善し、β２−ＭＧクリアランスが向上したと考えられる。【０１３９】
また、圧力損失に関しては、分配板の有無で大きな差異は見られない結果となった。分配板を配置することで糸束端部の充填率が上がり、流路抵抗が大きくなるが、処理流体の流れムラが改善することで、糸束内部の流路抵抗が下がり、糸束全体としての流路抵抗が同等になったためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の浄化カラムは、水処理、精製、血液浄化などの用途に用いることができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  浄化カラム
１０１  ハウジング
１０２  供給ポート
１０３  排出ポート
１０４  供給ノズル
１０５  排出ノズル
１０６  結合部
２００  吸着担体
２０１  吸着担体端面
３００  分配板
３０１  支持体
３０２  開口部
３０３  凸部
３０３ａ  凸部
３０３ｂ  凸部
３０４  凸部内周面
３０５  凸部先端部
３０６  凸部外周面
３０７  凸部開口部
４００  フィルタ
４０１  フィルタ支持体
５００  浄化カラム
Ａａ１  凸部３０３ａに囲まれた部分の吸着担体端面２０１の断面積
Ａａ２  凸部３０３ｂと３０３ａの間に囲まれた部分の断面積
Ａａ３  供給ポート１０２と凸部３０３ｂに囲まれた部分の吸着担体断面積
Ａｂ１  吸着担体端面２０１断面での凸部３０３ａの吸着担体断面積
Ａｂ２  吸着担体端面２０１断面での凸部３０３ｂの吸着担体断面積
【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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【国際調査報告】
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