(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貫通孔が形成された円筒形状部材から成り、当該貫通孔の両端部の開口部分に一対のハウジングの一方の端部を嵌合し得るとともに、回転機構に固定された治具を用いた中空糸フィルターの製造方法であって、両端部から所定長さ突出する状態でそれぞれ中空糸束が充填された前記一対のハウジングの一方の端部を中空糸束の長手方向に直列的となるよう前記治具に嵌合して接続することにより一体化し、前記回転機構を介して当該治具を回転させることにより、一体化されたハウジングを治具を中心にして回転させ、その遠心力を利用して各ハウジング内に注入された接着剤を各ハウジングの他方の端部に移動させて硬化させることにより、各ハウジングの端部に封止部を形成することを特徴とする中空糸フィルターの製造方法。
【請求項２】
前記ハウジングの端部に封止部を形成した後に、各ハウジングを治具から取り外して封止部が形成された端部を前記治具に嵌合して接続することにより一体化し、前記回転機構を介して当該治具を回転させることにより、一体化されたハウジングを治具を中心にして回転させ、その遠心力を利用してハウジング内に注入された接着剤をハウジングの封止部が形成されていない端部に移動させて硬化させることにより、ハウジングの両端部に封止部を形成することを特徴とする請求項１記載の中空糸フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば血液浄化器等に使用される中空糸フィルターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液を透過して浄化させる血液浄化用の中空糸フィルターは、例えば図４及び図５に示すように、筒状のハウジング５３内に多数本の中空糸の束（以下、中空糸束という）５４が装填され、この中空糸束５４の両端部５４ａ、５４ｂを、ハウジング５３の両端部５３ａ、５３ｂに接着剤（ポッティング剤）で接着固定（ポッティング）して封止部５５をそれぞれ形成し、このハウジング５３の両端部５３ａ、５３ｂをキャップ５６でそれぞれ被覆してなるものである。
【０００３】
また、ハウジング５３の両端部５３ａ、５３ｂ近傍には、ハウジング５３内に透析液（濾液）を導入・排出する透析液導出入ポート５７が突出形成され、また、キャップ５６にはハウジング５３内に血液を導入・排出する血液導出入ポート５８が突出形成されている。
【０００４】
従来、このような中空糸フィルター５０の製造は、中空糸束５４が装填されたハウジング５３の長手方向の中央を中心に一個ずつ回転させ、中央部分に設けた図示しないタンク内の接着剤を、チューブ等を介して透析液導出入ポート５７からハウジング５３内に注入し、この接着剤をハウジング５３の回転による遠心力を利用してハウジング５３の端部５３ａ、５３ｂに移動させる。
【０００５】
そして、この端部５３ａ、５３ｂに移動した接着剤が硬化して、中空糸束５４の端部５４ａ、５４ｂとハウジング５３が接着固定されることにより封止部５５が形成される。その後、この封止部５５を切断して中空糸束５４の両端部５４ａ、５４ｂを開口させ、さらにハウジング５３の端部５３ａ、５３ｂ（封止部５５部分）に血液導出入ポート５８を有するキャップ５６を嵌合固定することにより、中空糸フィルター５０が製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この中空糸フィルター５０の製造方法にあっては、ハウジング５３を回転させる際の遠心力が小さいと接着剤が中空糸間に進入せず、封止部５５部分における中空糸間のシール性が低下する場合がある。そこで、このシール性の低下を防止するためには、遠心力を大きくすれば良いが、この場合、ハウジング５３を高い回転数で回転させる機構が必要になり、特に、中空糸束５４の長さが短い場合にはより一層高い回転数を与える機構が必要になって、製造装置自体が大型かつ複雑化し易いという問題点があった。
【０００７】
また、遠心力を大きくするために、例えば特公昭６３−５２５２２号公報に開示されているように、回転テーブルの回転軸の周囲に複数個のハウジングを配置して回転させ、ハウジングの端部に隔壁（封止部）を形成する隔壁形成装置も提案されているが、この装置にあっても、ハウジングを回転テーブル上に固定するクランプ機構が必要になり、回転テーブルの重量が増加して回転機構が複雑化する等、装置の大型化が避けられないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、請求項１または２記載の発明の目的は、低い回転数でも十分な遠心力を得ることができて装置の小型化が図れる中空糸フィルターの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内部に貫通孔が形成された円筒形状部材から成り、当該貫通孔の両端部の開口部分に一対のハウジングの一方の端部を嵌合し得るとともに、回転機構に固定された治具を用いた中空糸フィルターの製造方法であって、両端部から所定長さ突出する状態でそれぞれ中空糸束が充填された前記一対のハウジングの一方の端部を中空糸束の長手方向に直列的となるよう前記治具に嵌合して接続することにより一体化し、前記回転機構を介して当該治具を回転させることにより、一体化されたハウジングを治具を中心にして回転させ、その遠心力を利用して各ハウジング内に注入された接着剤を各ハウジングの他方の端部に移動させて硬化させることにより、各ハウジングの端部に封止部を形成することを特徴とする。
【００１０】
このように構成することにより、中空糸束が充填された例えば２本のハウジングは、治具に嵌合されることによって中空糸束の長手方向に接続されて一体化され、その長さが略２倍となる。そして、回転機構を介して治具を回転させることにより、この一体化されたハウジングをその長手方向の中央である治具を中心にして回転させ、例えば所定の回転数に達した時点で、ハウジングに設けられている透析液導出入ポートから接着剤をハウジング内に注入する。
【００１１】
この接着剤は、ハウジングの回転による遠心力で、各ハウジングの反治具側の端部方向に移動し、これが硬化することによって中空糸束の端部とハウジングが接着固定されて封止部が形成される。ハウジングは２本直列状態に接続されてその長さが略２倍になっていることから、低い回数数でも遠心力を大きくすることができて製造装置の小型化が図れ、例えば中空糸の片面のみ開口する中空糸フィルターであっても容易に適用できる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、前記ハウジングの端部に封止部を形成した後に、各ハウジングを治具から取り外して封止部が形成された端部を前記治具に嵌合して接続することにより一体化し、前記回転機構を介して当該治具を回転させることにより、一体化されたハウジングを治具を中心にして回転させ、その遠心力を利用してハウジング内に注入された接着剤をハウジングの封止部が形成されていない端部に移動させて硬化させることにより、ハウジングの両端部に封止部を形成することを特徴とする。
【００１３】
このように構成することにより、例えば治具を介して接続された２本のハウジングの一方の端部に封止部を形成した後に、ハウジングの向きを１８０度反転させて封止部が形成されていない端部を治具に嵌合して接続することにより一体化させる。そして、請求項１記載の発明と同様にして、ハウジングの他方の端部に封止部を形成することにより、ハウジングの両端部に封止部が形成され、中空糸の両面が開口する中空糸フィルター等に適用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係わる製造方法を実施し得る治具にハウジングを一体化させた状態の半断面図である。治具１は、例えば硬鋼材の切削加工により円筒形状に形成され、その内部には貫通孔２が形成されている。そして、貫通孔２の両端部（開口部分）には径大部２ａがそれぞれ形成され、この径大部２ａに一対のハウジング３の一方の端部３ａが嵌合されることにより接続されている。
【００１５】
ハウジング３は、その両端部３ａ、３ｂの外周面に、先端側に向かって狭まる所定長さのテーパ部８が設けられると共に、両端部３ａ、３ｂの内面側に径大な段差部９が形成されている。また、ハウジング３の両端部３ａ、３ｂでテーパ部８の内側には、透析液導出入ポートを形成し得る透孔１０がそれぞれ形成されている。
【００１６】
なお、治具１の径大部２ａの内径ｄ１とハウジング３の外径ｄ３は、ハウジング３が治具１に密着状態で接続し得るように略同一に設定され、また、ハウジング３の段差部９の内径ｄ４は、治具１の貫通孔２の内径ｄ２に対して、接続時の中空糸束４の両端部４ａ、４ｂの挿入を容易にし得るように若干大きく設定されている。
【００１７】
図２は、上記治具１を使用した中空糸フィルターの製造方法を示す概略工程図である。先ず、複数本の中空糸からなる中空糸束４を一対のハウジング３内に、中空糸束４の両端部４ａ、４ｂがハウジング３の両端部３ａ、３ｂから所定長さ突出する状態で装填する。この中空糸束４が装填された２本のハウジング３を、図２（ａ）に示すように、その一方の端部３ａをテーパ部８を利用して治具１の貫通孔２の一方の径大部２ａに嵌合させて一体化し、中空糸束４（ハウジング３）の長手方向に直列的に接続する
【００１８】
また、図２（ｂ）に示すように、各ハウジング３の透析液導出入ポートを形成する上記透孔１０に、一端がタンク１１に接続された接着剤供給路１２の他端をそれぞれ接続する。なお、図２のタンク１１の位置は模式的に示したものであり、治具１の回転中心Ｏ１の上方で治具１及びハウジング３の回転を妨げない適宜位置に配置され、タンク１１の内部には、例えばウレタン等からなる液状の接着剤１３が収容されている。この状態で、一体化されたハウジング３の長手方向の中央位置である治具１の回転中心Ｏ１を中心にして、ハウジング３を矢印イ方向に回転させる。
【００１９】
そして、回転数が所定の回転数に達した時点で、タンク１１から接着剤供給路１２を介して、透孔１０から各ハウジング３内に接着剤１３を所定量それぞれ注入する。この接着剤１３は、各ハウジング３の回転による遠心力で、反治具１側である他方の端部３ｂ方向に移動し、他方の端部３ｂ内に位置する中空糸束４の各中空糸の外周面間及び中空糸束４の外周面とハウジング３の内面間にそれぞれ進入する。この接着剤１３が硬化することにより中空糸束４の他方の端部４ａとハウジング３等が接着固定され、各ハウジング３の他方の端部３ｂに封止部５ｂ（図２（ｃ）参照）が形成される。
【００２０】
各ハウジング３の他方の端部３ｂに封止部５ｂがそれぞれ形成されたら、図２（ｃ）に示すように、この封止部５ｂが形成された一対のハウジング３を治具１から矢印ロの如く抜いてそれぞれ取り外し、各ハウジング３の他方の端部３ｂを治具１の貫通孔２に再び嵌合して接続し、図２（ｄ）に示すように、２本のハウジング３を一体化させる。この一体化されたハウジング３を、上記したと同様に所定の回転数で回転させ、接着剤１３を注入することにより、各ハウジング３の一方の端部３ａに封止部５ａがそれぞれ形成される。
【００２１】
そして、各ハウジング３の両端部３ａ、３ｂに封止部５ａ、５ｂがそれぞれ形成された後に、図２（ｅ）に示すように、封止部５ａ、５ｂ部分の適宜位置を矢印ハの如く切断して、中空糸束４の端部４ａ、４ｂ端面に中空糸の開口面を形成する。その後、図２（ｆ）に示すように、ハウジング３の両端部３ａ、３ｂに血液導出入ポートを有するキャップ６ａ、６ｂを嵌合固定すると共に、透孔１０に透析液導出入ポートを形成し得るポート部材（図示せず）を取り付けることにより、図４及び図５に示すような中空糸フィルターが製造される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例においてより具体的に説明する。
【００２３】
実施例１
実施例１は、図１に示す形状でその全長Ｌが１４０ｍｍのハウジング３と上記治具１を使用すると共に接着剤１３としてウレタンを使用し、回転数を７００ｒｐｍに設定して２０本の中空糸フィルターを製作したところ、シール不良等の不良は発生しなかった（不良率＝０％）。
【００２４】
比較例１
比較例１は、上記実施例１と同一条件で従来例に示すように一本ずつ回転させて２０本の中空糸フィルターを製作したところ、シール不良等の不良が１０本（不良率＝５０％）発生した。
【００２５】
この不良率からも明らかなように、実施例１の製造方法によれば、不良率が０％であり、比較例１に対して大幅な低減が図れる。これは、遠心力ｆが、ｆ＝（ｌ：物体から回転軸に下した垂線の長さ）×（ｍ：質量）×（ω：回転軸の回りの角速度）で表され、実施例１のように２本のハウジング３を治具１を介して接続することにより、ハウジング３の全長Ｌを見かけ上長くすることができるからである。
【００２６】
すなわち、上記式における質量ｍは接着剤１３の質量で一定となるため、垂線の長さｌがハウジング３を２本接続することにより、ハウジング３の個々の長さＬ１（図１参照）より長くなり、その結果、同じ遠心力が得られる角速度ω（回転数）を小さくすることができるわけである。
【００２７】
このように、上記実施例の中空糸フィルターの製造方法によれば、２本のハウジング３を治具１を介して接続して一体化し、その長手方向の中央位置となる治具１の回転中心Ｏ１を中心にして回転させるため、所定の遠心力を得るための回転数を、一本ずつ回転させる従来の製造方法に比較して低くすることができる。
【００２８】
また、２本のハウジング３のどちらか一方の端部３ａ、３ｂを、そのテーパ部８を利用して治具１の貫通孔２の径大部２ａに嵌合させるだけで良く、複雑なクランプ機構等が不要になり、例えば治具１を固定する回転盤の重量の増大が防止される。これらにより、ハウジング３の回転機構を簡素化することができて、製造装置自体の小型化を図ることが可能になる。
【００２９】
さらに、ハウジング３の治具１へのセットは、ハウジング３の端部３ａ、３ｂを治具１の貫通孔２に嵌合させるだけでよいため、セット作業を容易に行うことができると共に、治具１の貫通孔２の形状及びその内径を、ハウジング３の両端部３ａ、３ｂの形状及び外径と良好に合致するように設定することにより、ハウジング３を治具１に確実かつ安定してセットすることができ、封止部５ａ、５ｂの形成作業の作業性が向上して、製造コストの低減を図ることが可能になる。
【００３０】
図３は、本発明に係わる中空糸フィルターの製造方法に使用し得る他の実施例の治具にハウジングを接続した状態の平面図である。この治具２１は、２つの貫通孔２２ａ、２２ａを直交する状態で設けることにより、４本のハウジング３を２本ずつ直列的に接続し得るようにしたものである。
【００３１】
この治具２１を使用して中空糸フィルターを製造しても、２本のハウジング３を直列的に接続することができて、上記実施例と同様の作用効果が得られる他に、一回の回転動作で４本のハウジング３を処理することができて、従来の製造方法に比較して略２倍の生産性の向上を図ることができるという作用効果が得られる。
【００３２】
なお、上記各実施例においては、治具１あるいは治具２１に２本あるいは４本のハウジング３を２本ずつ一直線上に接続する場合について説明したが、本発明はこれらに限定されるものでもなく、例えば３本、５本以上等の複数本のハウジング３を２本ずつ直線的にあるいは２本のハウジングを所定角度を有して接続し得る適宜形状の治具を使用することができる。
【００３３】
また、上記実施例においては、中空糸束４の両端部４ａ、４ｂが開口する中空糸フィルターについて説明したが、本発明は中空糸の片面のみ開口する中空糸フィルターにも適用することができる。この場合は、ハウジング３を反転させる必要はなく、治具１への接続は１回で良いことになる。
【００３４】
さらに、上記実施例においては、中空糸フィルターを血液洗浄用に使用する場合について説明したが、例えば原水から細菌等を浄化する中空糸フィルター、果汁、タンパク、糖類等の濃縮、精製、回収のための中空糸フィルター、水溶液や有機液体の濾過のための中空糸フィルター、工場排水の処理のための中空糸フィルター等に使用することも勿論可能である。
【００３５】
また、上記実施例における、血液浄化用の中空糸フィルターのハウジング３の形状、キャップ６ａ、６ｂの形状及びハウジング３への固定構造等も一例であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１または２記載の発明によれば、一対のハウジングを治具に嵌合させて直列的に接続し、その長手方向の中央部分を中心に回転させることにより、ハウジング内に注入された接着剤に大きな遠心力を付与することができ、回転数を低くしても十分な遠心力を得ることができて、製造装置の小型化を図ることが可能になる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる中空糸フィルターの製造方法に使用される治具にハウジングを接続した状態の半断面図
【図２】同その治具を使用した製造方法の概略工程図
【図３】本発明に係わる中空糸フィルターの製造方法に使用される他の治具にハウジングを接続した状態の平面図
【図４】血液浄化用の中空糸フィルターの正面図
【図５】同その半断面図
【符号の説明】
１  治具
２  貫通孔
２ａ  径大部
３  ハウジング
３ａ、３ｂ  端部
４  中空糸束
４ａ、４ｂ  端部
５ａ、５ｂ  封止部
６ａ、６ｂ  キャップ
１０  透孔
１１  タンク
１２  接着剤供給路
１３  接着剤
５０  中空糸フィルター
５７  透析液導出入ポート
５８  血液導出入ポート
【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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