(57)【要約】【課題】流体流路内の液体を効率よく加温できる形状・構造を有する熱交換器を提供すること。【解決手段】略中心部（Ｃ）に、略Ｓ字状のループ（ＳＬＴＥ）を形成し、当該ループ（ＳＬ）の外周に略スパイラル状の巻回チューブ（ＳＴＥ）を形成している。液体流入口（１２）と液体流出口（１３）は、略同一または略反対の側部（Ｓ）の一方向に向けて配置し、前記ループ（ＳＬＴＥ）、前記巻回チューブ（ＳＴＥ）、前記液体流入口（１２）及び前記液体流出口（１３）は、実質的に同一平面上に配置している。前記巻回チューブ（ＳＴＥ）の断面は、略楕円状に形成し、当該略楕円の偏平率は、３０〜７０％である。前記巻回チューブ（ＳＴＥ）を構成する各チューブ（Ｔ）の隣接する側部（Ｓ）を熱溶着により固定した。【選択図】図１
2016165443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略中心部（Ｃ）に、略Ｓ字状のループ（ＳＬＴＥ）を形成し、当該ループ（ＳＬ）の外周に略スパイラル状の巻回チューブ（ＳＴＥ）を形成し、
液体流入口（１２）と液体流出口（１３）は、
側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで、隣接もしくは離間した位置、または
側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に略反対の向きで離間した位置に配置し、
前記ループ（ＳＬＴＥ）、前記巻回チューブ（ＳＴＥ）、前記液体流入口（１２）及び前記液体流出口（１３）は、実質的に同一平面上に配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）の断面は、略楕円状に形成し、
当該略楕円の偏平率は、３０〜７０％であり、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）を構成する各チューブ（Ｔ）の隣接する側部（Ｓ）を熱溶着により固定した、
ことを特徴とする熱交換器（１１、１１１）。
【請求項２】
略中心部（Ｃ）の外周に、略スパイラル状の巻回チューブ（ＳＴＥ）を形成し、
液体流入口（１２）と液体流出口（１３）は、
側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで、隣接もしくは離間した位置、または
側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に略反対の向きで離間した位置に配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）、前記液体流入口（１２）及び前記液体流出口（１３）は、実質的に同一平面上に配置され、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）の断面は、略楕円状に形成し、
当該略楕円の偏平率は、３０〜７０％であり、
前記前記巻回チューブ（ＳＴＥ）を構成する各チューブ（Ｔ）の隣接する側部（Ｓ）を熱溶着により固定した、ことを特徴とする熱交換器（２１１）。
【請求項３】
熱交換機（２１）と請求項１または請求項２に記載の熱交換器（１１、１１１、２１１）を有し、
熱交換機（２１）は、略板状の上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）を有し、
当該上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）は、前記加熱器（１１、１１１、２１１）との接触面と反対側の面に、略平面状の熱交換部（２３）を装着し、
前記上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）との間に、前記熱交換器（１１、１１１、２１１）を配置したことを特徴とする熱交換装置（１）。
【請求項４】
液体チューブ（ＢＬＴ）と処理液体チューブ（ＴＬＴ）の側部（Ｓ）同士を接合した一対のチューブ（ＴＷ）を有し、
略中心部（Ｃ）の外周に、前記チューブ（ＴＷ）を略スパイラル状に巻回した巻回チューブ（ＳＴＥＷ）を形成し、
前記チューブ（ＴＷ）において、液体流入口（３２）と処理液体流出口（４３）は、側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで隣接して配置し、
液体流出口（３３）と処理液体流入口（４２）は、側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで隣接して配置し、
液体流入口（３２）及び処理液体流出口（４３）と、液体流出口（３３）及び処理液体流入口（４２）は、同じ側部（Ｓ）の一方向に離間して配置するか、側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に離間して配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥＷ）、液体流入口（３２）、処理液体流出口（４３）、液体流出口（３３）及び処理液体流入口（４２）は、実質的に同一平面上に配置した、
ことを特徴とする熱交換器（３１１）。
【請求項５】
断熱材（５１）と請求項４に記載の熱交換器（３１１）を有し、
断熱材（５１）は、略板状の上部本体（５２Ｕ）と下部本体（５２Ｄ）を有し、
前記上部本体（５２Ｕ）と下部本体（５２Ｄ）との間に、前記熱交換器（３１１）を配置したことを特徴とする熱交換装置（１０１）。
【請求項６】
熱交換機（２１）と請求項４に記載の熱交換器（３１１）を有し、
熱交換機（２１）は、略板状の上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）を有し、
当該上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）は、前記熱交換器（３１１）との接触面と反対側の面に、略平面状の熱交換部（２３）を装着し、
前記上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）との間に、前記熱交換器（３１１）を配置したことを特徴とする熱交換装置（２０１）。
【請求項７】
請求項４に記載の巻回チューブ（ＳＴＥＷ）を有する熱交換器（３１１）を使用して、
（１）被処理液体を、液体流入口（３２）から液体チューブ（ＢＬＴ）内に導入し、当該被処理液体を液体流出口（３３）に向けて流すステップ、
（２）処理液体として、温度調整した温水または冷却水を使用し、当該処理液体を、処理液体流入口（４２）から処理液体処理液体チューブ（ＴＬＴ）内に導入し、
当該処理液体を、処理液体流出口（４３）方向へ流すステップ、
（３）前記被処理液体と前記処理液体を、前記液体チューブ（ＢＬＴ）と前記処理液体チューブ（ＴＬＴ）の壁面を介して熱交換するステップ、
以上のステップ（１）から（３）を含み、被処理液体を処理液体により、加温または冷却することにより、被処理液体の熱交換を行うことを特徴とする熱交換方法。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の熱交換装置（１０１、２０１）を使用して、
請求項７に記載のステップ（１）から（３）を含み、被処理液体を処理液体により、加温または冷却することにより、被処理液体の熱交換を行うことを特徴とする熱交換方法。
【請求項９】
被処理液体は、血液、透析液、補充液、生理食塩液、薬液等の医療用液体である、
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の熱交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液透析、血液浄化治療、低体温療法等において使用される血液浄化回路、低体温治療回路の途中に配置される熱交換器及び熱交換装置並びに熱交換方法に関するものである。加温または冷却の双方に使用される。
第一の発明群として、熱交換器を構成する、いわゆる略スパイラル状に巻回したチューブ（巻回チューブ）内に、血液、透析液、補充液等の液体を流しながら、巻回チューブの外側を例えば加熱機（ヒーター）で加温または冷却装置で冷却し、巻回チューブの熱伝導で熱交換を行い、内部の液体を熱交換するための熱交換器及び熱交換装置である。
いわゆる略スパイラル状に巻回したチューブ（巻回チューブ）内に、血液、透析液、補充液等の液体を流しながら、巻回チューブの外側を例えば加熱機（ヒーター）で加温または冷却装置で冷却し、巻回チューブの熱伝導で熱交換を行い、内部の液体を加温または冷却するための熱交換器及び熱交換装置である。特に流体流路内の液体を効率よく加温または冷却できる形状・構造を有する熱交換器の改良に関する。
【０００２】
第二の発明群として、液体（被処理液）チューブと処理液体チューブを接合し、当該一対のチューブを巻回チューブとし、当該巻回チューブ内に血液、補充液等の被処理液体と処理液体（温水、冷水）を流通させて、被処理液体を処理液体により加温または冷却し、巻回チューブの熱伝導で熱交換を行い、内部の被処理液体を加温または冷却するための熱交換器、熱交換装置及び熱交換方法である。
【背景技術】
【０００３】
血液浄化療法において、患者から取り出した血液を体外循環しながら血液浄化器（フィルターとして中空糸膜、粒状の吸着剤等が装填されている）に通し、膜分離や吸着による不要物質の除去を目的とする治療がなされている。その際、補充液や透析液を前記血液浄化器に流入させたり、濾過された血漿をさらに別の血液浄化器に流入させる二重濾過療法などが行われている。
このとき、体外循環中に患者の血液を冷やさないため、血液を加温する必要がある。
また、低体温療法では脳の保護・蘇生を図るため等の目的で患者の体温を３２から３４℃に下げて血液を冷却し、蘇生後は加温して復温する治療が行われている。
【０００４】
現在、プラスチック、金属等の材料で形成したチューブ、バッグ、シート、ベローズ、中空糸膜等を用いて、液体流路を形成した熱交換器が実用化されている。
当該熱交換器は、体外循環回路の途中に配置し、当該熱交換器を加熱機（ヒーター）または冷却装置に接触させて、これらの材料（プラスチック、金属）を介して熱交換を行い、血液や血漿あるいは補充液、透析液等を加温または冷却するようにしている。
これらの加温・冷却方法では、熱交換器を直接ヒーターまたは冷却装置に接触させて内部に流れる流体を加温・冷却する方法や、加温・冷却された水を熱交換器に流す方法がある。
【０００５】
（従来技術１）
本願出願人は、特許文献１（登録実用第３０９６８１７号公報）に、略中心部Ｃにいわゆる「略Ｓ字状のループＳＬＴＥ」を有し、当該ループＳＬＴＥの外周にいわゆる「略スパイラル状」に可撓性管体を巻回（巻回チューブを形成）した熱交換器の発明を開示している。（特許文献に記載の発明の各部材をわかりやすく説明するために、図の番号、符号を記載した。特許文献の図の番号、符号は、本願発明の符号と区別するために、〈  〉をつけた。）
【０００６】
詳述すれば、図〈１〉に所定の長さの可撓性管体〈１〉の途中を一旦Ｓ字形に曲げてからＳ字書き出し方向の可撓性管体〈１〉をＳ字書き終わりの曲線に沿わせ接触させ、またＳ字書き終わり方向の可撓性管体〈１〉をＳ字書き出しの曲線に沿わせ接触させ、これを所定回数繰り返し、接触する可撓性管体〈１〉同士を接着している。
図〈２〉には、図〈１〉の可撓性管体〈１〉の液体流入口〈２〉および流体流出口〈３〉が略反対に向いている例を記載している。以下「可撓性管体」は記載を簡略化するために、単に「チューブ、チューブＴ」と記載する。
特許文献１の熱交換器は、加温ヒーター（熱板）で巻回チューブを挟みこんで固定し、温度センサーを固定した部分の表面温度が設定した温度になるように温度コントロールする方法で使用されている。
【０００７】
（従来技術２）
特許文献２は、流路部等がプラスチックによりシート状に一体的かつ平面的に形成され、且つ少なくとも下流側の蛇行状に形成した流路部（第二の流路部）の断面は略半円弧形状であり、該第二の流路部が加温／冷却プレートに密着するための平面を有している液体加温／冷却用の体外循環回路及び体外循環システムの発明を開示している。
【０００８】
（従来技術３）
通常、バッグ、シート製の熱交換器の液体流路は、高周波加工等によって形成している。当該熱交換器は、ヒーターで加温しながら液体流路に血液、薬液等の液体を流して加温している。
（従来技術４）
その他の熱交換器として、金属製のベローズ形状、ネジ状、複数のパイプ形状、プラスチック製の中空糸状の熱交換器が実用化されている。これらは、温水または冷却水を流して液体を加温・冷却している。通常では水槽で加温または冷却された水をポンプで熱交換器に送液することで液体を熱交換している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】登録実用新案３０９６８１７号公報（段落[００１６]、[００２１]、図１、図２参照）
【特許文献２】特開２００８−１７３１３９号公報（要約の欄、図１参照。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の発明は、次の課題が挙げられる。
（課題１）
（塩化ビニル樹脂等の可とう性プラスチックの）チューブを成形する場合は、現実的に肉厚が厚くなるためプラスチックの材料として熱伝導性が良くないのが一般的である。これは、チューブの断面がいわゆる「円形（実質的に真円）」で、加熱機（ヒーター）と点状で接触するため、加温面積が小さく、また熱がチューブ断面（液体流路）の中心部まで伝わりにくい（加温効率が低い）ことが原因である。
（課題２）
また、特許文献１に記載の熱交換器の巻回チューブの作成は、隣接するチューブ同士の側部を、溶剤や接着剤で接着して固定しているが、溶剤の塗布ムラや作業環境の問題が生じる。溶剤を使わずに簡単に接着し、加温効率のよい熱交換器が望まれる。
（課題３）
特許文献１に記載の熱交換器の加温は、熱線を通じて熱板を加温するが、巻回チューブの接触した部分は熱板が冷やされ、巻回チューブが接していない部分は必要以上に高温になり、局所的な温度ムラが大きくなる傾向がある。高温になる部分が４２℃以上になると、血液の場合、その熱が伝わりタンパクの変性を生じる。
【００１１】
特許文献２に記載の発明は、次の課題が挙げられる。
（課題４）
蛇行状に形成した（第二の）流路部の平面部のみに加温／冷却プレートを密着させて、加温／冷却するため両側（上部Ｕ側と下部Ｄ側）から加温する場合と比較して、
平面部（下部Ｄ側）と反対側（上部Ｕ側）の加温効率が劣ることは自明である。
（課題５）
また、硬質プラスチックで平面に成型したシートは、成型時の収縮により完全な平面にはならず、流路を形成している部分でわずかな凹凸が生じやすいのが現実であり、硬質材料ゆえに圧による変形には強いが、加温プレートとの密着性が悪くなってしまう。
【００１２】
従来技術３は、液体流路が正確にヒーターに密接しない場合や圧力による液体流路の変形により加温のバラツキが生じる場合が多い等の課題がある。
従来技術４は、熱板のように局所的な温度ムラは生じないが、これらの熱交換器は、部品、加工・組立のコストが高くなること、さらに構造が複雑となり、気泡の抜けが悪く血液凝固を生じたり、プライミングボリュームが大きくなる等の課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで本発明者は、以上の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下の発明に到達した。
［１］本発明は、略中心部（Ｃ）に、略Ｓ字状のループ（ＳＬＴＥ）を形成し、当該ループ（ＳＬ）の外周に略スパイラル状の巻回チューブ（ＳＴＥ）を形成し、
液体流入口（１２）と液体流出口（１３）は、
側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで、隣接もしくは離間した位置、または
側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に略反対の向きで離間した位置に配置し、
前記ループ（ＳＬＴＥ）、前記巻回チューブ（ＳＴＥ）、前記液体流入口（１２）及び前記液体流出口（１３）は、実質的に同一平面上に配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）の断面は、略楕円状に形成し、
当該略楕円の偏平率は、３０〜７０％であり、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）を構成する各チューブ（Ｔ）の隣接する側部（Ｓ）を熱溶着により固定した熱交換器（１１、１１１）を提供する。
【００１４】
［２］本発明は、略中心部（Ｃ）の外周に、略スパイラル状の巻回チューブ（ＳＴＥ）を形成し、
液体流入口（１２）と液体流出口（１３）は、
側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで、隣接もしくは離間した位置、または
側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に略反対の向きで離間した位置に配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）、前記液体流入口（１２）及び前記液体流出口（１３）は、実質的に同一平面上に配置され、
前記巻回チューブ（ＳＴＥ）の断面は、略楕円状に形成し、
当該略楕円の偏平率は、３０〜７０％であり、
前記前記巻回チューブ（ＳＴＥ）を構成する各チューブ（Ｔ）の隣接する側部（Ｓ）を熱溶着により固定した熱交換器（２１１）を提供する。
【００１５】
［３］本発明は、熱交換機（２１）と請求項１または請求項２に記載の熱交換器（１１、１１１、２１１）を有し、
熱交換機（２１）は、略板状の上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）を有し、
当該上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）は、前記加熱器（１１、１１１、２１１）との接触面と反対側の面に、略平面状の熱交換部（２３）を装着し、
前記上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）との間に、前記熱交換器（１１、１１１、２１１）を配置した熱交換装置（１）を提供する。
【００１６】
［４］本発明は、液体チューブ（ＢＬＴ）と処理液体チューブ（ＴＬＴ）の側部（Ｓ）同士を接合した一対のチューブ（ＴＷ）を有し、
略中心部（Ｃ）の外周に、前記チューブ（ＴＷ）を略スパイラル状に巻回した巻回チューブ（ＳＴＥＷ）を形成し、
前記チューブ（ＴＷ）において、液体流入口（３２）と処理液体流出口（４３）は、側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで隣接して配置し、
液体流出口（３３）と処理液体流入口（４２）は、側部（Ｓ）の一方向に略同一の向きで隣接して配置し、
液体流入口（３２）及び処理液体流出口（４３）と、液体流出口（３３）及び処理液体流入口（４２）は、同じ側部（Ｓ）の一方向に離間して配置するか、側部（Ｓ）の一方向と他の側部（Ｓ）の一方向に離間して配置し、
前記巻回チューブ（ＳＴＥＷ）、液体流入口（３２）、処理液体流出口（４３）、液体流出口（３３）及び処理液体流入口（４２）は、実質的に同一平面上に配置した熱交換器（３１１）を提供する。
【００１７】
［５］本発明は、断熱材（５１）と前記［４］に記載の熱交換器（３１１）を有し、
断熱材（５１）は、略板状の上部本体（５２Ｕ）と下部本体（５２Ｄ）を有し、
前記上部本体（５２Ｕ）と下部本体（５２Ｄ）との間に、前記熱交換器（３１１）を配置した熱交換装置（１０１）を提供する。
［６］本発明は、熱交換機（２１）と前記［４］に記載の熱交換器（３１１）を有し、
熱交換機（２１）は、略板状の上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）を有し、
当該上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）は、前記熱交換器（３１１）との接触面と反対側の面に、略平面状の熱交換部（２３）を装着し、
前記上部本体（２２Ｕ）と下部本体（２２Ｄ）との間に、前記熱交換器（３１１）を配置した熱交換装置（２０１）を提供する。
【００１８】
［７］本発明は、前記[４]に記載の巻回チューブ（ＳＴＥＷ）を有する熱交換器（３１１）を使用して、
（１）被処理液体を、液体流入口（３２）から液体チューブ（ＢＬＴ）内に導入し、当該被処理液体を液体流出口（３３）に向けて流すステップ、
（２）処理液体として、温度調整した温水または冷却水を使用し、当該処理液体を、処理液体流入口（４２）から処理液体処理液体チューブ（ＴＬＴ）内に導入し、
当該処理液体を、処理液体流出口（４３）方向へ流すステップ、
（３）前記被処理液体と前記処理液体を、前記液体チューブ（ＢＬＴ）と前記処理液体チューブ（ＴＬＴ）の壁面を介して熱交換するステップ、
以上のステップ（１）から（３）を含み、被処理液体を処理液体により、加温または冷却することにより、被処理液体の熱交換を行う熱交換方法を提供する。
［８］本発明は、前記[５]または前記[６]に記載の熱交換装置（１０１、２０１）を使用して、前記[７]に記載のステップ（１）から（３）を含み、被処理液体を処理液体により、加温または冷却することにより、被処理液体の熱交換を行う熱交換方法を提供する。
［９］本発明は、被処理液体は、血液、透析液、補充液、生理食塩液、薬液等の医療用液体である前記[７]または前記[８]に記載の熱交換方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第一の発明群の熱交換器１１、１１１、２１１、熱交換装置１は、
（１）断面を略楕円状（偏平）に形成した巻回チューブＳＴＥは、熱交換機２１の略板状の本体２２（上部本体２２Ｕ、下部本体２２Ｄ）との密着性が良く、接触面積を大きくすることができる。さらに熱交換機２１の熱交換部２３から巻回チューブＳＴＥの液体流路の中心部ＬＣまでの距離が短くなるので、熱交換効率が向上する。
（２）（１）により巻回チューブＳＴＥ（流体流路）の長さを短くすることができ、全体をコンパクトに仕上げることができる。
（３）巻回チューブＳＴＥを構成する隣り合うチューブＴの側部Ｓ同士は、熱溶着して固定しているので、特許文献１のように、溶剤の塗布ムラや作業環境の問題等を解消することができる。
【００２０】
本発明の第二の発明群の熱交換器３１１（熱交換装置１０１、２０１）は、
液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴを接合した一対のチューブＴＷを巻回チューブＳＴＥＷとし、液体チューブＢＬＴ内に液体（血液、補充液等）を流通させ、処理液体チューブＴＬＴ内に処理液体（加温水、冷却水）を流通させながら、液体チューブＢＬＴ内の液体（血液、補充液等）をチューブ壁面を介して、処理液体チューブＴＬＴ内の処理液体（加温水、冷却水）で加温または冷却するので、
（１）熱交換器自体を、簡単で安価に製造することができる。また一対のチューブＴＷは略平面状に巻回するので、全体をコンパクト化できる。
（２）液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴの長さを調整することにより、簡単に性能仕様を調整することができる。
（３）液体チューブＢＬＴ内に導入された液体（血液、補充液等）は、液体チューブＢＬＴの内部では、エアー噛みしにくく、特に血液を流した場合も凝固が生じにくい。
（４）処理液体チューブＴＬＴ内を流通させる加温・冷却水は低流速でも、充分に熱交換効果をあげることができる。なおチューブ長にもよるが流速が１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎであれば、充分な熱交換効果をあげることができる。このため装置全体があまり大きくなりすぎることはないし、付属設備も簡略化することができる。
【００２１】
（５）加温・冷却水は巻回された処理液体チューブＴＬＴ内を流通するので、これらの加温・冷却水は、途中で乱流になりずらく、温度ムラが生じにくい。
（６）バッグ形状のように熱溶着部が破損したりリークすることがない。
（７）ヒーター式の加温方法のように局所的な高温部で材料が溶けたり血液が変性するリスクがなく、かつヒーターに密着させないと加温性能が極端に低下するようなこともない。
（８）さらに断熱材５１で覆って熱交換を行うと、熱交換効率が向上する。
（９）さらに前記巻回チューブＳＴＥＷを熱交換機２１に装着して加熱することにより、より一層の熱交換効率が向上する。                                                                
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の熱交換器１１で、熱交換機２１に固定したところの全体図（斜視図）である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態の熱交換器１１と第２実施形態の熱交換器１１１の全体図（平面概略図）である。（Ａ）は第１実施形態。（Ｂ）は第２実施形態。
【図３】図３は本発明の第３実施形態の熱交換器２１１の全体図（斜視図）である。
【図４】図４は本発明の熱交換器１、１１１、２１１の製造方法の一例を示す概略図である。
【図５】図５は本発明の熱交換器１、１１１、２１１と従来の熱交換器５０１を構成する巻回チューブの断面図である。
【図６】図６は本発明の熱交換器１、１１１、２１１を構成する巻回チューブＳＴＥの拡大断面図である。
【図７】図７は本発明の第４実施形態の熱交換器３１１の平面図である。
【図８】図８は図７の一部断面図である。（Ａ）はＡ−Ａ断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図９は、熱交換器３１１を、断熱材５１（熱交換機２１）に装着したところの熱交換装置１０１（２０１）の一部拡大断面である。熱交換器３１１は図８（Ｃ）に対応する。
【図１０】図１０は実施例２に使用した熱交換器３１１の平面図である。
【図１１】図１１は比較例２に使用した熱交換器５１１の平面図である。
【図１２】図１２は比較例３に使用した熱交換器６１１の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
以下、本発明を明確に説明するため、次の定義をおく。
（定義１）「基端ＰＥ側」とは、図２、図７に例示するように液体流入口１２と液体流出口１３を装着した側の端部を意味する。基端ＰＥ側の中心を時計の略９時
の位置とすると、略７時３０分から略１０時３０分までの間を意味する。
なお本願の説明で、「・・・側」とは、「・・・方向」と記載する場合がある。（以下の「・・・側」の場合も同じ。）
（定義２）「末端ＤＥ側」とは、図１、図２に例示するように「基端ＰＥ側」と反対側の端部を意味する。末端ＤＥ側の中心を時計の略３時の位置とすると、略１時３０分から略４時３０分までの間を意味する。
（定義３）「上部Ｕ側」とは、図１、図２に例示するように紙面の表側を意味する。
（定義４）「下部Ｄ側」とは、図１、図２に例示するように紙面の裏側を意味する。
【００２４】
（定義５）「長手Ｌ方向」とは、図１、図２に例示するように熱交換器の基端ＰＥ側から末端ＤＥ側の方向を意味する。
（定義６）「第１側部Ｓ１側」とは、図２、図７に例示するように紙面の下右側を意味する。第１側部Ｓ１側の中心を時計の略６時の位置とすると、略４時３０分から略７時３０分までの間を意味する。
（定義７）「第２側部Ｓ２側」とは、図２、図７に例示するように紙面の上左側を意味する。第２側部Ｓ２側の中心を時計の略１２時の位置とすると、略１０時３０分から略１時３０分までの間を意味する。
（定義８）単に「側部Ｓ（側または方向）」とは、「基端ＰＥ側」、「末端ＤＥ側」、「第１側部Ｓ１側」、「第２側部Ｓ２側」、「上部Ｕ側」、「下部Ｄ側」、これらの間の全ての方向を意味する。
「側部Ｓの一方向」とは、「基端ＰＥ側」、「末端ＤＥ側」、「第１側部Ｓ１側」、「第２側部Ｓ２側」、これらの間の全ての方向を意味する。
「他の側部Ｓの一方向」とは、「側部Ｓの一方向」以外の方向を意味する。
例えば「側部Ｓの一方向」が、基端ＰＥ側の場合、末端ＤＥ側、第１側部Ｓ１側、第２側部Ｓ２側、これらの間の全ての方向を意味する。
【００２５】
［熱交換器１１、１１１、２１１、３１１］
本発明は、第一発明群と第二発明群を含み、第一発明群は第１実施形態から第３実施形態の熱交換器１１、１１１、２１１を含み、第二発明群は第４実施形態の熱交換器３１１を含む。
以下、符号の煩雑化を避けるため、例えば「熱交換器１１、１１１、２１１、３１１」等とあるのは、単に「熱交換器１１」等と記載する。「熱交換器１１」等と記載しても、「熱交換器１１」に共通する部分は、「熱交換器１１、１１１、２１１、３１１」も含むことに留意されたい。
以下、発明の説明、図面において、説明、符号の煩雑化を防ぐために、主として第一発明群の第１実施形態の熱交換器１１について説明する。その他の第一発明群の第２実施形態〜第３実施形態の熱交換器１１１、２１１、第二発明群の第４実施形態の熱交換器３１１は、第１実施形態の熱交換器１１と異なる部分（形状・構造）、使用方法のみ説明する。
第２実施形態〜第４実施形態の熱交換器１１１、２１１、３１１は、第１実施形態の熱交換器１１と異なる部材のみに、異なる符号を記載した。共通する部材の符号はそのままとした。
【００２６】
（熱交換器１１）
熱交換器１１は、図１、図２（Ａ）に例示するように略中心部Ｃにいわゆる「略Ｓ字状のループＳＬＴＥ」を形成し、当該ループＳＬＴＥの外周にいわゆる「巻回チューブＳＴＥ」を形成している。
巻回チューブＳＴＥとは、いわゆる「略スパイラル状」に可撓性管体（以下記載を簡略化するために、単に「チューブ、チューブＴ」と記載する）を巻回した部分である。
［単に（略直線状部分の）チューブＴから成る］液体流入口１２と液体流出口１３は、それぞれ略同一の向きで、隣接した位置に配置している。図１、図２（Ａ）の例示では、側部Ｓの一方向（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）の略同一の向きで、隣接した位置に配置している。
さらにいえば、基端部ＰＥ−末端部ＤＥ方向に沿うように、基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２側に、略同一方向の側部Ｓの一方向に向いて配置している。
さらに詳述すれば、本願出願人の特許文献１に記載したように、所定の長さのチューブＴの途中を一旦Ｓ字形に曲げてからＳ字書き出し方向のチューブＴをＳ字書き終わりの曲線に沿わせ接触させ、またＳ字書き終わり方向のチューブＴをＳ字書き出しの曲線に沿わせ接触させ、これを所定回数繰り返し、接触するチューブＴの側部Ｓ同士は後述するように熱溶着して固定している。
【００２７】
（熱交換器１１１）
なお図２（Ｂ）の熱交換器１１１は、液体流入口１２と液体流出口１３は、それぞれ略反対向きで、離間した位置に配置している。図２（Ｂ）の例示では、液体流入口１２は側部Ｓの一方向（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）、液体流出口１３は他の側部Ｓの一方向（末端部ＤＥ−第１側部Ｓ１方向）の略反対向きで、離間した位置に配置している。
さらにいえば、基端部ＰＥ−末端部ＤＥ方向に沿うように、液体流入口１２を、基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２側に、流体流出口１３を、末端部ＤＥ−第１側部Ｓ１側に、略反対の側部Ｓの一方向に向いている例を記載している。
【００２８】
（熱交換器２１１）
図３の熱交換器２１１は、略Ｓ字状のループＳＬＴＥを無くして、巻回チューブＳＴＥのみにより形成したものである。
液体流入口１２と液体流出口１３は、それぞれ略同一の向きで、離間した位置に配置している。図３の例示では、液体流入口１２は側部Ｓの一方向（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）、液体流出口１３は同じ側部Ｓの一方向（基端部ＰＥの略中央位置）の略同一の向きで、離間した位置に配置している。
さらにいえば、基端部ＰＥ−末端部ＤＥ方向に沿うように、液体流入口１２を、基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２側に、流体流出口１３を、基端部ＰＥ側の略中央に配置し、略反対の側部Ｓの一方向に向けて配置している。
熱交換器１、１１１では、ループＳＬＴＥ、巻回チューブＳＴＥ、液体流入口１２及び液体流出口１３は、実質的に同一平面上に配置される。
熱交換器２１１では、巻回チューブＳＴＥ、液体流入口１２及び液体流出口１３は、実質的に同一平面上に配置される。
【００２９】
図１、図２、図３のように形成した熱交換器１１、１１１、２１１は、巻回チューブＳＴＥの断面をいわゆる「略楕円状」（偏平状）に成形し、隣り合うチューブＴの側部Ｓ同士を熱溶着して固定している。
図６に示すように略楕円の長半径：ａ、短半径：ｂとすると、
偏平率：ｆは、ｆ＝［１−ｂ／ａ］×１００で定義される。
偏平率：ｆは、３０〜７０％が好ましい。
あまり小さい（３０％未満）では加温効率が小さく、あまり大きい（７０％を超える）と上部Ｕ−下部Ｄ方向の液体流路が小さく（狭く）なりすぎて、巻回チューブＳＴＥが途中で閉塞する可能性がある。
【００３０】
チューブＴは、例えば軟質ポリ塩化ビニルで代表されるような熱溶着可能な熱可塑性の材料が好ましいが、その他ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエチレンテレフタレートのような熱溶着可能な材料であれば何で良い。
チューブＴの肉厚は、０．４〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜０．８ｍｍである。
あまり薄い（０．４ｍｍ未満）と熱溶着する時に破損して液体がリークするリスクが高くなる。逆にあまり厚い（１．５ｍｍを超える）と熱加工が困難となり、加温効率（熱電導性）も低下するので好ましくない。
【００３１】
（巻回チューブＳＴＥの作成方法）
例えば、図４のように金属板ＭＰ（上金属板ＭＰＵと下金属板ＭＰＤ）の間に、実施例１〜３（図１〜３）の巻回チューブＳＴＥを挟み込み、当該巻回チューブＳＴＥを上金属板ＭＰＵと下金属板ＭＰＤとの間でプレス（加圧）して略楕円状（偏平状）に成形する。
巻回チューブＳＴＥを構成するチューブＴの隣同士は接着されていないので、事前に隙間をあけなくても、上金属板ＭＰＵと下金属板ＭＰＤとの間で、徐々にプレス（加圧）されることで、チューブＴの隣同士が密着した状態で均等に広がりながら略楕円状（偏平状）に変形させることができる。
【００３２】
続いて、例えば加温チャンバー内で、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）と処理時間（０．５〜２時間）で、上下の金属板ＭＰＵ、ＭＰＤに挟んだ状態で加熱する。
チューブＴは、熱によって半溶融し、接触している隣のチューブＴの側部Ｓ同士は、溶着して固定される。
偏平率：ｆの制御は上下の金属板ＭＰＵ、ＭＰＤのクリアランスで規制することができる。図４の例示では、クリアランスは、ボルトＢ（頭ＢＨ含む）、ナットＮ、ワッシャーＷで規制することができる。
以上のように加工した断面が略楕円状の巻回チューブＳＴＥを、図１、図３のように、熱交換機２１（加熱機の場合、加熱板、またはヒーター板ともいう、冷却装置の場合、ペルチェ素子等が使用される）のいわゆる「略板状」の本体２２（一対の上部本体２２Ｕと下部本体２２Ｄを有する）に挟んで密着させ、巻回チューブＳＴＥの内部に液体を流通して熱交換（加温）する。
【００３３】
（熱交換機２１）
熱交換機２１は、熱交換器１、１１１、２１１のいずれか一方の面、または好ましくは両面に熱交換部２３（前記加熱機または冷却装置）を装着した略板状の本体２２（一対の上部本体２２Ｕと下部本体２２Ｄ）が使用される。
熱交換部２３は、例えば平面状のシリコンラバーヒーター、セラミックヒーター等（それぞれ内部に加熱用の金属線が配置されている）、冷却装置として、ペルチェ素子等を使用する。
略板状の本体２２は、導電性の良い金属性（鉄、アルミニウム、銅）が好ましい。熱交換部２３（平面状ヒーター、ペルチェ素子）を熱交換器１、１１１、２１１と接触させる面側と反対側の面に貼り付けることで温度ムラがなくなる。（図５（Ａ）の２３Ｕ、２３Ｄ参照、以下２３と記載。）
【００３４】
断面を略楕円状（偏平）に形成した巻回チューブＳＴＥは、熱交換機２１の略板状の本体２２（上部本体２２Ｕ、下部本体２２Ｄ）との密着性が良く、接触部ＣＰの面積（接触面積）も大きくなる（図４、図５（Ａ）、図６参照）、また巻回チューブＳＴＥの断面（液体流路）の中心部までの距離ＬＣが短くなるので、熱交換（加温または冷却）効率は良くなる。
なお図３の熱交換器２１１のように、巻回チューブＳＴＥのみのものは、中心部Ｃから突出するチューブＴ（液体流出口１３）は、熱交換機２１の本体２２（上部本体２２Ｕ）に形成した溝２２Ｍに入れて挟みこめば、巻回チューブＳＴＥ、液体流入口１２と実質的に同一平面上に配置することができる。
【００３５】
［熱交換装置１］
前記熱交換機２１と前記熱交換器（１１、１１１、２１１）とにより、熱交換装置１を構成する。（図１、図３参照）
熱交換機２１は、前記のように本体２２として、略板状で一対の上部本体２２Ｕと下部本体２２Ｄを有する。
上部本体２２Ｕと下部本体２２Ｄは、前記熱交換器（１１、１１１、２１１）との接触面に、前記略平面状の熱交換部２３を装着する。
上部本体２２Ｕと下部本体２２Ｄとの間に、前記熱交換器（１１、１１１、２１１）を配置する。
【００３６】
[熱交換装置１、熱交換器１１の使用方法]
本発明の熱交換装置１、熱交換器１１の使用方法の一例について説明する。
（熱交換機２１への固定）
熱交換器１１を、熱交換機２１の略板状の本体２２（上部本体２２Ｕ、下部本体２２Ｄ）の間に挟んで固定する
（プライミング）
液体流入口１２から、液体を巻回チューブＳＴ、ループＳＬＴＥ内に流入する。
液体流出口１３からエアーを抜きながら、巻回チューブＳＴ、ループＳＬＴＥ内に流体を満たす。
（加温）
熱交換機２１で加温または冷却しながら、液体を液体流入口１２から巻回チューブＳＴＥ、ループＳＬＴ内へ流し、液体流出口１３から排出する。
【実施例１】
【００３７】
巻回チューブＳＴＥとして、実施例１は、φ３．４ｍｍ（内径）×４．９ｍｍ（外径）のチューブの断面を略楕円加工したものを使用し、比較例１は、φ３．４ｍｍ（内径）×４．９ｍｍ（外径）のチューブ（断面が円形、実質的に真円）を使用した。
実施例１の巻回チューブＳＴＥは、図４に示すように、四隅に穴（図示せず）をあけた金属板ＭＰ（２枚の上部金属板ＭＰＵと下部金属板ＭＰＤ）の間に挟み、金属板ＭＰをボルトＢとナットＮで締めながら、６０％の偏平率になるように巻回チューブＳＴＥを挟んでプレスし成形した。
巻回チューブＳＴＥを挟んだ金属板ＭＰを、そのまま加熱チャンバー（図示せず）に入れ、１１０℃にて９０分加熱し、巻回チューブＳＴＥを構成するチューブＴの側部Ｓ同士を、熱溶着して固定した。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
実施例１の熱交換器１１を図１のように熱交換機２１（前記説明参照、熱交換部２３は平面状のシリコンラバーヒーターを使用）に設置して、常温（入口側温度：２４℃の水）で、各流速２０、５０、８０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら４２℃にコントロールした熱交換機２１で加温し、出入り口（液体流入口１２、液体流出口１３）の温度を測定する加温試験を行った。（表１参照）
【００４０】
実施例１の巻回チューブＳＴＥの断面の偏平率を６０％にした熱交換器１１の温度上昇は、比較例１の加工していない通常の巻回チューブＳＴＥ（断面が円形、実質的に真円）を使用した熱交換器５１１より３〜４℃高くなることが分かった。言い換えれば、実施例１の略楕円状のチューブＴのほうが加温効率が良く、加温後（出口側）の温度において、同じ目標値を求める場合、実施例１のほうがチューブの液体流路が短くてすむことが確認できた。
なお、内部に流す液体は血液または「血液に流入する液体（例えば補充液、透析液等）」であるため、温度４２℃以上の設定では血液が変性するおそれがあることから、４２℃以下の加熱機の温度で制御することが要求される。
常温の補充液や透析液は流速１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎ程度で流すことが多いため、実施例の熱交換器１１、１１１、２１１仕様で体温と同等の温度まで加温可能である。
【００４１】
（熱交換器３１１）
図７は第４実施形態の熱交換器３１１を示す平面図である。
熱交換器３１１が、図３の熱交換器２１１と異なる点は、チューブＴに代えて、液体チューブＢＬＴ（液体とは被処理液体で、血液、補充液等）と処理液体チューブＴＬＴ（処理液体とは温水、冷水等）の側部Ｓ同士を接合した一対のチューブＴＷ（図３のチューブＴと区別するために、チューブＴＷと記載する）を採用している点である。（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）
チューブＴＷは、個別の液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴの側部Ｓ同士を溶剤、接着剤、熱溶着等により接着（接合）して形成しても良いし、押し出し成形により一体に形成してもよい。当該チューブＴＷの側部Ｓ同士をさらに、溶剤、接着剤、熱溶着等により接着（接合）して、巻回チューブＳＴＥＷを作製する。
熱交換器３１１は、チューブＴＷを、略Ｓ字状のループＳＬＴＥを形成することなく、巻回チューブＳＴＥＷ（図３の巻回チューブＳＴＥと区別するために巻回チューブＳＴＥＷと記載する）のみにより形成している。（図８（Ｃ）参照。）
巻回チューブＳＴＥＷを構成する液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴの断面は、基本は円形（実質的に真円）であるが、前記[００２９]のように楕円でもよい。
楕円の場合、液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴの側部Ｓ同士の壁面で熱交換を行うため、側部Ｓ同士の接触面積が大のほうが好ましい。このため縦長の楕円のほうが好ましい。楕円の偏平率は前記［００２９］と実質的に同じ。
【００４２】
図７の例示では、液体流入口３２と処理液体流出口４３は、それぞれ同じ向きで、隣接した位置に配置している。
液体流出口３３と処理液体流入口４２もそれぞれ同じ向きで、隣接した位置に配置している。
［（液体流入口３２と処理液体流出口４３）］及び［（液体流出口３３と処理液体流入口４２）］は、それぞれ反対向きで、離間した位置に配置している。
図７の例示では、液体流入口３２と処理液体流出口４３は、側部Ｓの一方向（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）に同じ向きで、隣接した位置に配置している。
液体流出口３３と処理液体流入口４２も側部Ｓの一方向（末端部ＤＥの略中央部）に同じ向きで、隣接した位置に配置している。
（液体流入口３２と処理液体流出口４３）は、側部Ｓの一方向（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）、（液体流出口３３と処理液体流入口４２）は、他の側部Ｓの一方向（末端部ＤＥの略中央部）で、それぞれ反対向きで、離間した位置に配置している。
【００４３】
被処理液ＢＬ（血液等）と処理液体ＴＬ（温水等）を、逆方向から向流で接触させて、液体ＢＬ（血液等）の熱交換（加温）を行う。
チューブＴＷの略直線状の部分は、液体流入口３２−処理液体流出口４３（基端部ＰＥ−第２側部Ｓ２方向）から末端ＤＥ方向に第２側部Ｓ２の途中に至るまで延びている。
またチューブＴＷの略直線状の部分は、略中心部Ｃから液体流出口３３−処理液体流入口４２（末端部ＤＥの略中央）に至るまで延びている。
熱交換器３１１も、巻回チューブＳＴＥＷ、液体流入口３２−処理液体流出口４３、
液体流出口３３−処理液体流入口４２は、実質的に同一平面上に配置される。
【００４４】
さらに熱交換器３１１について詳述する。
図７に示すように、二本の軟質ポリ塩化ビニル製（その他前記段落[００３０]に記載した材料でも可）のチューブ（液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴ）を隣接した状態で略スパイラル状に巻回し、壁面を溶剤（その他前記段落[００４１]に記載した手段でも可）で接着（接合）して（巻回チューブＳＴＥＷを含む）熱交換器３１１を作製する。
一方の液体チューブＢＬＴには、液体流入口３２から加温または冷却したい液体（血液、補充液等）を液体流出口３３に向けて流す。
もう一方の処理液体チューブＴＬＴには、処理液体流入口４２から温度調整した温水または冷却水を処理液体流出口４３方向へ流す。
液体チューブＢＬＴ内を流れる被処理液と処理液体チューブＴＬＴ内を流れる被処理液は、チューブの壁面を介して熱交換する。
【００４５】
処理液体（温水または冷却水）は温度制御された恒温槽よりポンプを使用して処理液体流入口４２から処理液体流出口４３方向へ向けて、処理液体チューブＴＬＴ内を循環する。処理液体は１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎの流速が得られれば良い。
冷却する場合は低体温療法で、血液を３２〜３４℃に低下する目的で使用され、加温する場合は、血液または補充液などの薬液を、体外循環で加温したり、低体温療法での復温時に使用される。
巻回する二本のチューブ（液体チューブＢＬＴと処理液体チューブＴＬＴ）は、実質的に同じ長さのものを使用する。
加温・冷却水の温度とチューブ長で熱交換性能を制御できる。このためチューブの長さはあえて特定しないが、例えば１００ｍＬ／ｍｉｎ以下の低流量で４２℃の温水で常温の液体を加温する場合は、チューブ長は２．５〜３．５ｍが好ましい。
またチューブ径は２〜５ｍｍで、肉厚は０．４〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜０．８ｍｍが好ましい。あまり厚すぎると熱伝動が悪くなり、あまり薄すぎると巻回チューブＳＴＥＷの作製時にチューブが折れやすくなる。
【００４６】
（断熱材５１）
熱交換器３１１は、断熱材５１で覆って［装着（併用）して］、熱交換を行うことができる。
断熱材５１は、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタンの材質から成るものが使用される。
断熱材５１の形態は、熱交換機２１と同様に、略板状で、本体５２（上部本体５２Ｕと下部本体５２Ｄ）から成り、チューブＴＷを差し込める溝５２Ｍを形成したものが使用される。
なお熱交換器３１１は、熱交換器１１、１１１、２１１と同様に、前記段落[００３３]から[００３４]に記載したように熱交換機２１を装着（併用）して、熱交換を行うことができる。
【実施例２】
【００４７】
本発明の第４実施形態の熱交換器３１１（図１０）と比較例の熱交換器５１１（図１１）、６１１（図１２）を用いて、熱交換試験を実施した。
図１０の熱交換器３１１（チューブＦＬＴ、ＴＬＴの断面は真円）を実施例２、図１１の熱交換器５１１（チューブＴは一重巻き、断面は真円）を比較例２、図１２の熱交換器６１１（チューブＦＬＴ、ＴＬＴは、二重巻き、断面は真円）を比較例３とした。
試験結果は、後述する表２（実施例２、ＮＯ１から１８）、表３（比較例２−ＮＯ１、比較例３−ＮＯ２）、表４（比較例３、ＮＯ１から６）に記載した。
図１０から図１２の熱交換器３１１、５１１、６１１は、いずれもポリ塩化ビニル製のチューブにより作製した。
【００４８】
加温試験と冷却試験を実施した。
表２の実施例２と表４の比較例３は、一方の被処理液チューブＦＬＴ（以下、単に
チューブＦＬＴ）に被処理液として、常温の水（常温水）を流した。
もう一方の処理液体チューブＴＬＴ（以下単にチューブＴＬＴ）に処理液として、加温試験では、４２℃にコントロールした水（加温水）を流した。冷却試験では、２〜４℃に冷却した水（冷却水）を流した。
表３の比較例２は、チューブＴＬＴに被処理液として常温の水（常温水）を流した。
表３の比較例３は、一方のチューブＦＬＴのみに被処理液として常温の水（常温水）を流し、もう一方のチューブＴＬＴには、何も流さなかった。
表３の比較例２、比較例３は、巻回チューブＳＴＥ、ＳＴＥＷを外部から二枚のヒーター（熱板）で挟んで加温した。
表２の実施例２と表４の比較例３は、加温試験、冷却試験では、加温、冷却はしなかった。
表２の実施例２は、被処理液と処理液を、逆方向（向流）と同じ方向（並行）に流した。
表４の比較例３は、被処理液と処理液を、逆方向（向流）に流した。
加温試験と冷却試験では、各液体（常温水、加温水、冷却水）の流入口と流出口の温度を測定した。
【００４９】
実施例２のチューブＴＬＴ、ＦＬＴの内外径は、φ３．４ｍｍ（内径）×４．９ｍｍ（外径）（表２のＮＯ１から９、１３から１５）および３．６ｍｍ（内径）×４．８ｍｍ（外径）（表２のＮＯ１０から１２、１６から１８）、チューブ長（巻回チューブＳＴＥＷの長さ）は３ｍ（表２のＮＯ１から１８）で評価した。
比較例２、３は、チューブの内外径はφ３．４ｍｍ（内径）×４．９ｍｍ（外径）、チューブ長（巻回チューブＳＴＥ、ＳＴＥＷの長さ）は一重巻き（比較例２）が２．７ｍ、二重巻き（比較例３）が１．５ｍのものを作製した。
【００５０】
熱交換係数Ｒは、
外部ヒーター（熱板）を使用しない表２の実施例２と表４の比較例３は、
Ｒ＝（Ｂｔｏ−Ｂｔｉ）／（Ｗｔ−Ｂｔｉ）で算出した。ここで、        
Ｂｔｏ：被処理液出口側温度（℃）、Ｂｔｉ：被処理液入口側温度（℃）、  
Ｗｔ：処理液温度（℃）である。
一方、外部ヒーター（熱板）を使用した、表３の比較例２、３は、
Ｒ＝（Ｂｔｏ−Ｂｔｉ）／（Ｈｔ−Ｂｔｉ）で算出した。ここで、
Ｂｔｏ：被処理液出口側温度（℃）、Ｂｔｉ：被処理液入口側温度（℃）、
Ｈｔ：ヒーター表面温度（℃）である。
【００５１】
以上の結果を表２（実施例２、ＮＯ１から１８）、表３（比較例２−ＮＯ１、比較例３−ＮＯ２）、表４（比較例３、ＮＯ１から６）に記載した。
表２により、以下〈ａ〉から〈ｇ〉についてについて、考察を行った。
・〈ａ〉処理液（温水）の流量による性能差を確認
ＮＯ１からＮＯ３の結果により、処理液（温水）の流量（流速）が１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎの間で変動しても、熱交換係数は０．４６から０．４７で、実質的に差がなく、安定した熱交換性能が得られることが確認できた。
・〈ｂ〉処理液（温水）を流す方向の検討
ＮＯ２とＮＯ４の結果により、若干向流のほうが熱交換係数が大きく並行流よりも、
熱交換性能が良いことが確認できた。なお並行流でも熱交換性能は十分であることが確認できた。
・〈ｃ〉被処理液の流量による性能を確認
ＮＯ５とＮＯ６の結果により、被処理液の流量（流速）が少ない（遅い）ほうが、熱交換係数が大で、熱交換性能が良いことが確認できた。
【００５２】
・〈ｄ〉処理液（温水）の設定温度による性能を確認
ＮＯ７、８、９とＮＯ２、５、６との比較結果により、５℃程度の差であれば、熱交換係数に差がなく、安定した熱交換性能を得ることができることを確認できたが、処理液が高温になると、蛋白質の変性のリスクが生じるため、４５℃の設定が好ましい。
・〈ｅ〉チューブ径（肉厚）の違いによる性能確認
ＮＯ１１・１２とＮＯ５・６により、肉厚の小さいほうが、熱交換係数が０．３から０．５大で、熱交換性能が良いことが確認できた。
・〈ｆ〉冷却の場合の性能確認
ＮＯ１３からＮＯ１５より、被処理液の流量（流速）が少ない（遅い）ほうが、熱交換係数が大で、熱交換性能が良いことが確認できた。
・〈ｇ〉冷却の場合のチューブ径（肉厚）の違いによる性能確認
ＮＯ１３から１５とＮＯ１６から１８より、肉厚の小さいほうが、熱交換係数が０．３から０．５大で、熱交換性能が良いことが確認できた。
【００５３】
（加温性能試験）
表２（実施例２／ＮＯ２）と表４（比較例３／ＮＯ１）との比較結果により、実施例２の熱交換係数（０．４７）は、比較例３の熱交換係数（０．２０）の約２．４倍であった。
表２（実施例２／ＮＯ５、ＮＯ６）と表４（比較例３／ＮＯ２、ＮＯ３）との比較結果により、実施例２の熱交換係数（０．３１、０．２１）は、比較例３の熱交換係数（０．１６、０．１０）の約２倍であった。
（冷却性能試験）
表２（実施例２／ＮＯ１３からＮＯ１５）と表４（比較例３／ＮＯ４からＮＯ６）との比較結果により、実施例２の熱交換係数（０．４０、０．２６、０．１６）は、比較例３の熱交換係数（０．１８、０．１１、０．０６）の約２．２倍から２．７倍であった。
【００５４】
以上の結果より実施例２の各熱交換係数は、比較例３の約２倍から２．７倍となっており、熱交換性能が優れていることが確認できた。
比較例３（熱交換器６１１）の熱交換性能が劣る（熱交換係数が低い）のは、「被処理液（常温水）」と「処理液（温水または冷却水）」が途中の一部でしか隣接しない（全ての液体流路が側部Ｓで隣接していない）ためである。なお熱交換器６１１は、表２の比較例３／ＮＯ２の結果のように、外部ヒーターを併用したにもかかわらず、熱交換係数０．３７と低調であった。
本発明の実施例２（熱交換器３１１）の熱交換係数は、表２のＮＯ１からＮＯ４の結果より、外部ヒーターを外部ヒーターを使用しなくても、外部ヒータを使用した表３の比較例２（熱交換係数：０．４９）と実質的に同等ないし遜色のない熱交換性能（熱交換係数：０．４５から０．４７）が得られることが確認できた。
前記[００４６]で記載したように、断熱材５１、熱交換機２１（または冷却装置）を併用した熱交換装置１０１、２０１とすれば、より一層の熱交換性能を得ることが期待できる。
【００５５】
【表２】
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【００５６】
【表３】
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【００５７】
【表４】
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【符号の説明】
【００５８】
１、１０１、２０１    熱交換装置
１１、１１１、２１１、３１１、５１１    熱交換器
ａ  長半径
ｂ  短半径                  
ＬＣ  流路の中心部迄の距離
Ｃ    中心部
ＣＰ  接触部
Ｔ、ＴＷ    チューブ
ＢＬ        液体 （被処理液／血液）
ＴＬ        処理液体（温水、冷水）
ＢＬＴ      液体チューブ（被処理液／血液）
ＦＬＴ      被処理液チューブ（被処理液／常温水）
ＴＬＴ      処理液体チューブ（処理液／温水、冷水）
ＳＬＴＥ  略Ｓ字状のループ
ＳＴＥ、ＳＴＥＷ  略スパイラル状の巻回チューブ
１２、３２、５１２、６３２    液体流入口（被処理液／血液、常温水）
１３、３３、５１３、６３３    液体流出口（被処理液／血液、常温水）
ＭＰ  金属板
ＭＰＵ上部金属板
ＭＰＤ下部金属板
Ｂ    ボルト
ＢＨ  頭  
Ｎ    ナット
Ｗ    ワッシャー  
２１  熱交換機（加熱機、冷却装置）
２２  本体
２２Ｕ上部本体
２２Ｄ下部本体
２２Ｍ  溝部
２３  熱交換部（加熱部、冷却部）
４２、６４２  処理液体流入口（処理液／温水、冷水）
４３、６４３  処理液体流出口（処理液／温水、冷水）
５１    断熱材
５２    本体
５２Ｕ  上部本体
５２Ｄ  下部本体
５２Ｍ  溝部
【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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【図１２】
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