(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液流入ポートと、血液流出ポートと、熱媒体流入ポートと、熱媒体流出ポートとを有するハウジングと、
該ハウジング内を前記血液流入ポートおよび血液流出ポートと連通する血液室と、前記熱媒体流入ポートおよび熱媒体流出ポートと連通する熱媒体室とに区分するように、前記ハウジング内に収納された熱伝導体と、
該熱伝導体の端部を前記ハウジングに液密に固定するポッティング剤により形成された隔壁とからなる血液用熱交換器であって、
前記熱伝導体は、表面に形成された多数の凹凸部と複数の屈曲部を有する金属板からなる屈曲形成体であり、かつ該屈曲形成体の前記隔壁との接触部は、凹凸部非形成部となっていることを特徴とする血液用熱交換器。
【請求項２】
前記屈曲形成体は、中央部に帯状に延びる凹凸部形成部を有し、周縁部が凹凸部非形成部となっている帯状金属板を、ほぼ同じ面積の平板部が所定距離離間してほぼ平行となるように、所定長さ毎に屈曲させることにより作成されたものである請求項１に記載の血液用熱交換器。
【請求項３】
前記屈曲形成体は、プリーツ状であり、かつ始端と終端が接合された円筒状となっている請求項１に記載の血液用熱交換器。
【請求項４】
前記屈曲形成体の屈曲部は、凹凸部非形成部となっているものである請求項１ないし３のいずれかに記載の血液用熱交換器。
【請求項５】
前記血液用熱交換器は、前記屈曲形成体の端部付近に形成された血液導入部を有し、該血液導入部と向かい合う部分の該屈曲形成体は、凹凸部非形成部となっている請求項１ないし４のいずれかに記載の血液用熱交換器。
【請求項６】
前記血液用熱交換器は、前記屈曲形成体の他端部付近に形成された血液導出部を有し、該血液導出部と向かい合う部分の該屈曲形成体は、凹凸部非形成部となっている請求項１ないし５のいずれかに記載の血液用熱交換器。
【請求項７】
前記凹凸部は、波状もしくは突起状である請求項１ないし６のいずれかに記載の血液用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液用熱交換器に関するものである。より詳しくは、体外血液循環回路中に設けられ、患者の血液を一定温度に保持あるいは冷却または復温するための血液用熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体外循環回路に用いられる熱交換器としては、熱伝導体として、中空金属管を用いるタイプのもの、金属板を積層状となるように折り畳みもしくは積層させたタイプのものがある。後者タイプの熱交換器に使用される熱伝導体は、長方形の薄い平板を細かい波状に加工し、これを幾層にも折り畳むことにより形成される。このように形成された屈曲形成体は、ハウジングに収納され、周縁をポリウレタン樹脂などのポッティング剤で固定・シールすることにより、熱交換器が作成される。屈曲形成体は、波状加工により形成された幾つもの平行して延びる溝とリブを有する。この溝およびリブが形成された一方の面に血液が、他方の面に熱媒体が流れ、血液との熱交換が行われる。
【０００３】
熱伝導体を形成する金属板としては、厚さ、０．１〜０．５ｍｍ程度のステンレス鋼板が使用される。表面に形成される凹凸加工（具体的には、波加工）の目的は、伝熱面積を大きくするため、金属板の剛性を持たせて流体の圧変動に対するコンプライアンスを小さくするためである。このような加工は、プレス加工により施される。このときの波のピッチは、１〜５ｍｍ程度、山の高さは０．５〜１ｍｍ程度が普通である。その後の折り畳みもプレス加工により施される。ひとつひとつの溝の幅を小さくするために、ピッチは細かい方がよく、０．５〜１．５ｍｍ程度が普通である。そして、従来の熱交換器では、波加工を熱伝導体の全体に施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
全体に波加工を施した金属板を折り畳むと向かい合った山もしくは谷の一部が接触することがある。特に屈曲部の稜線からわずかにずれた部分でこれが起きやすい。この部分はひとつの閉鎖空間もしくは液溜部（袋小路）を作るため、ポッティング剤が流れ込まず、シール不良となり、また、プライミングを行う時、閉鎖空間や袋小路内にはプライミング液が流入しにくく、空気が抜けないという問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点を解消し、十分な剛性を有する熱伝導体を備え、かつ、隔壁との接触部において、熱伝導体とポッティング剤により形成される隔壁間のシール性が良好であり、かつ、良好なプライミングを行うことができる血液用熱交換器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するものは、血液流入ポートと、血液流出ポートと、熱媒体流入ポートと、熱媒体流出ポートとを有するハウジングと、該ハウジング内を前記血液流入ポートおよび血液流出ポートと連通する血液室と、前記熱媒体流入ポートおよび熱媒体流出ポートと連通する熱媒体室とに区分するように、前記ハウジング内に収納された熱伝導体と、該熱伝導体の端部を前記ハウジングに液密に固定するポッティング剤により形成された隔壁とからなる血液用熱交換器であって、前記熱伝導体は、表面に形成された多数の凹凸部と複数の屈曲部を有する金属板からなる屈曲形成体であり、かつ該屈曲形成体の前記隔壁との接触部は、凹凸部非形成部となっている血液用熱交換器である。
【０００７】
そして、前記屈曲形成体は、中央部に帯状に延びる凹凸部形成部を有し、周縁部が凹凸部非形成部となっている帯状金属板を、ほぼ同じ面積の平板部が所定距離離間してほぼ平行となるように、所定長さ毎に屈曲させることにより作成されたものであることが好ましい。また、前記屈曲形成体は、プリーツ状であり、かつ始端と終端が接合された円筒状となっているものであってもよい。さらに、前記屈曲形成体の屈曲部は、凹凸部非形成部となっているものであることが好ましい。さらに、前記血液用熱交換器は、前記屈曲形成体の一端部付近に形成された血液導入部を有し、該血液導入部と向かい合う部分の該屈曲形成体は、凹凸部非形成部となっていることが好ましい。さらに、前記血液用熱交換器は、前記屈曲形成体の他端部付近に形成された血液導出部を有し、該血液導出部と向かい合う部分の該屈曲形成体は、凹凸部非形成部となっていることが好ましい。また、前記凹凸部は、例えば、波状もしくは突起状である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の血液用熱交換器について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の血液用熱交換器の一実施例の側面図である。図２は、図１に示した血液用熱交換器の底面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図４は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。図５は、図４の金属板を折り畳むことにより作成される屈曲形成体からなる熱伝導体の斜視図である。
【０００９】
本発明の血液用熱交換器１は、血液流入ポート３ａと、血液流出ポート３ｂと、熱媒体流入ポート４ａと、熱媒体流出ポート４ｂとを有するハウジング２と、ハウジング２内を血液流入ポート３ａおよび血液流出ポート３ｂと連通する血液室と、熱媒体流入ポート４ａおよび熱媒体流出ポート４ｂと連通する熱媒体室とに区分するように、ハウジング２内に収納された熱伝導体５と、熱伝導体５の端部５ａ，５ｂをハウジング２に液密に固定するポッティング剤により形成された隔壁６とからなる。そして、熱伝導体５は、表面に形成された多数の凹凸部５１を有する金属板５０に複数の屈曲部５ｄを形成させることにより作成された屈曲形成体である。熱伝導体５（屈曲形成体）の隔壁６との接触部は、凹凸部非形成部５２，５３，５４ａ，５４ｂとなっている。
【００１０】
ハウジング２は、図１に示すように、上部ハウジング２ａと下部ハウジング２ｂからなる。ハウジング２は、図２に示すように、平面から見た状態において、ほぼ矩形をしており、下部ハウジング２ｂの下面の一端付近より外方に突出するように血液流入ポート３ａが設けられ、また他端付近より外方に突出するように血液流出ポート３ｂが設けられている。また、下部ハウジング２ｂには、血液流入ポート３ａと連通しかつ下部ハウジング２ｂの一辺のほぼ全体にのびる樋状に突出する血液導入部１３ａが形成されている。さらに、下部ハウジング２ｂには、この血液導入部１３ａと平行であり、かつ、血液流入ポート３ａと連通し、下部ハウジング２ｂの一辺のほぼ全体にのびる樋状に突出する血液導出部１３ｂが形成されている。
【００１１】
同様に、上部ハウジング２ａには、そのの上面の一端付近より外方に突出するように熱媒体流入ポート４ａが設けられ、また他端付近より外方に突出するように熱媒体流出ポート４ｂが設けられている。また、上部ハウジング２ａには、熱媒体流入ポート４ａと連通し、かつ上部ハウジング２ａの一辺のほぼ全体にのびる樋状に突出した媒体導入部１４ａが形成されている。また、上部ハウジング２ａには、この熱媒体導入部１４ａと平行に、かつ、熱媒体流入ポート４ａと連通し、上部ハウジング２ａの一辺のほぼ全体にのびる樋状に突出する熱媒体導出部１４ｂが形成されている。
【００１２】
ハウジング２の形成材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブチレン−スチレン共重合体など種々のものが使用できる。特に好ましくは、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂である。
【００１３】
図３に示すように、ハウジング２内には、屈曲形成体からなる熱伝導体５が収納されている。熱伝導体５は、周縁部（４辺部分）５ａ，５ａ，５ｂ，５ｂがポッティング剤からなる隔壁６中に埋没し、熱伝導体５の上面と下面とが液密となるようにハウジング２内に固定されている。これにより、ハウジング２内は、熱伝導体５により血液室と熱媒体室に区分されている。
【００１４】
熱伝導体５は、図４に示すように、加工された金属板５０を長手方向（長辺）に直交する方向に、順次屈曲（曲折）させて、折り畳むようにすることにより、図５に示すような屈曲形成体となる。帯状金属板５０は、長辺および短辺の中央部分に、帯状に形成された波状の凹凸部５１を有する。言い換えれば、金属板５０の周縁部分には、波状の凹凸部が形成されていない凹凸部非形成部５２，５３を有する。凹凸部形成部分には、長辺方向（長手方向）に所定間隔毎に設けられ、短辺側に延びる凹凸部非形成部５２ｃを有している。
【００１５】
熱伝導体５は、複数の平板部５ｃと平板部５ｃ間に形成された屈曲部５ｄとからなる屈曲形成体である。金属板５０は、凹凸部形成部分では、所定間隔毎に設けられた凹凸部非形成部５２ｃ部分にて、折り曲げられ、かつ、金属板５０の両端部分（凹凸部非形成部５４ａ，５４ｂ部分）では、図４に示す長さ（Ｗ：隣り合う凹凸部非形成部５２ｃの長手方向の中央部間の長さ）ごとに、折り曲げられる。これにより、熱伝導体５は、ほぼ同じ形状（ほぼ同じ面積）の平板部５ｃが所定間隔離間してほぼ平行となり、積層状となっている。そして、熱伝導体５の屈曲部５ｄは、凹凸部を持たない部分５２ｃにより形成されている。
【００１６】
熱伝導体５は、図５および図４に示すように、上端全体および下端全体（長手方向全体）に延びる凹凸部非形成部５２，５３と、両側部の全体に延びる凹凸部非形成部５４ａ，５４ｂを有する。凹凸部非形成部５４ａと５４ｂは、隔壁接触部を形成する。また、凹凸部非形成部５２は、隔壁接触部５２ａと血液導入部１３ａと対応するための対応部５２ｂとの両者を満たすような幅を有している。同様に、凹凸部非形成部５３も、隔壁接触部５３ａと血液導出部１３ｂに対応するための対応部５３ｂとの両者を満たすような幅を有している。
【００１７】
図３に示すように、外形が扁平状の立方体となっている熱伝導体５は、金属板の端部が露出する上下の向かい合う端部部分および両端の平板部が露出する両側面部分が隔壁６に接触する。そして、熱伝導体５の隔壁６との接触部の全体は、凹凸部非形成部となっている。これにより、隔壁６を形成するポッティング剤は、平板部５ｃ間の隙間に確実に流入し、シール不良を起こすことがない。また、この熱伝導体５では、金属板は凹凸部非形成部５２ｃ部分にて、折り曲げられているので、屈曲部５ｄ近傍で、凹凸部の山または谷同志が接触しないため、閉鎖空間もしくは袋小路が形成されにくく、プライミング不良を起こすことが少ない。
【００１８】
また、この熱伝導体５では、血液導入部と対応するための対応部５２ｂ部分にも凹凸部が形成されていないため、血液導入部より流入したプライミング液は、熱伝導体５の奥側まで、確実に流入するため、プライミング不良が起こりにくく、さらに、血液も熱伝導体５（平板部間）の奥側まで、確実に流入するため、血液を熱伝導体５の全体に接触させることができ熱交換能も高い。また、この熱伝導体５では、血液導出部と対応するための対応部５２ｂ部分にも凹凸部が形成されていない。血液導入部および導出部において、血液の流れが９０゜変化するが、この部分に上記のように凹凸部を形成しないものとすることにより、血液の流入および流出が良好となり、血液および気泡の滞留が少なく、かつ、血液導入部および導出部付近での圧力損失も低くなる。
【００１９】
金属板５０に用いられる金属としては、ステンレス、アルミ、銅などが好適に使用できる。また、金属板５０の表面積（熱伝導体５の表面積）としては、使用する患者の体格などによって相違するが、大人用で、０．１５〜０．２５ｍ2程度、小児用で、０．０７〜０．１２ｍ2程度である。また、１つの平板部５ｃの面積としては、０．００１〜０．００３ｍ2程度が好ましい。また、平板部５ｃの数、言い換えれば、屈曲部５ｄの数は、特に制限はないが、大人用の場合で８０〜１５０程度、小児用の場合で４０〜８０程度が好適である。また、熱伝導体５の幅（平板部５ｃの幅でもある）は、１０〜５０ｍｍ程度、熱伝導体５の高さ（平板部５ｃの長さでもある）は、５０〜１５０ｍｍ、熱伝導体５の長さは、５０〜１５０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、図５における熱伝導体５の隔壁接触部５２ａ，５３ａの幅は、５〜２０ｍｍ程度が好適であり、また、血液導入部および血液導出部との対応部５２ｂ，５３ｂの幅は、５〜２０ｍｍ程度が好適である。また、図５における熱伝導体５の両側部の隔壁接触部５４ａ，５４ｂの厚さは、５〜２０ｍｍ程度が好適である。
隔壁６を形成するための高分子ポッティング剤としては、例えば、ポリウレタン、シリコーンゴムなどが好適に使用される。
【００２０】
なお、上記の説明では、凹凸部５１は、金属板の長手方向に直交するように設けられた波状のものとなっているが、これに限られるものではなく、金属板の長手方向に平行に設けてもよい。さらに、凹凸部は、波状に限られるものではなく、例えば、図６に示す金属板５５のように、凹凸部は、点在し、表面が滑らかな半球状をした突起５６であってもよい。この場合の１つの突起５６の大きさとしては、直径が、０．５〜１０ｍｍ程度、高さが、０．５〜２ｍｍ程度、存在数が５００〜２０００個／ｍ2程度が好適である。
また、凹凸部は、上述したように、金属板としては、多くの凹凸部非形成部を有するものが好適であるが、これに限られるものではない。例えば、図７に示すように、屈曲部となる部分にも凹凸部が形成された金属板７０を用いて、作成された図８に示すような屈曲形成体からなる熱伝導体７５を用いてもよい。また、図９に示すように、血液導入部と対応するための対応部および血液導出部に対応するための対応部にも凹凸部が形成されている金属板６０を用いたものであってもよい。さらに、図１０に示すように、屈曲部となる部分にも凹凸部が形成され、かつ、血液導入部と対応するための対応部および血液導出部に対応するための対応部にも凹凸部が形成されている金属板８０を用いたものであってもよい。
【００２１】
次に、図１１に示す本発明の血液用熱交換器について説明する。
図１１は、本発明の血液用熱交換器の他の実施例の断面図である。図１２は、図１１のＢ−Ｂ線断面図である。図１３は、本発明の血液用熱交換器に使用される屈曲形成体からなる熱伝導体の例の斜視図である。
この血液用熱交換器１００は、ハウジング１０２とハウジング１０２内に収納された熱伝導体と、この熱伝導体の両端部をハウジング１０２に固定する２つの隔壁と、熱伝導体内に配置された中子１１１により構成されている。
【００２２】
ハウジング１０２は、筒状ハウジング本体１０２ａと、筒状ハウジング本体１０２ａの上部側開口に固定された上部側ヘッダー１０２ｂと、筒状ハウジング本体１０２ａの下部側開口に固定された下部側ヘッダー１０２ｃからなる。筒状ハウジング本体１０２ａは、外方に突出する上端側に血液流入ポート３ａを有している。また、血液流入ポート３ａより流入した血液が当接する環状リブ１０７が形成されている。これにより、筒状ハウジング本体１０２ａの上部は、環状の血液導入部１０８を形成する。
【００２３】
上部側ヘッダーは、筒状ハウジング本体１０２ａの外方側および内方側に突出する熱媒体流入ポート４ａを有する。また、下部側ヘッダーは、血液流出ポート３ｂと、ハウジングの外方側および内方側に突出する熱媒体流出ポート４ｂを有する。
熱伝導体は、上端部分がポッティング剤により形成された隔壁１０６ａにより、ハウジング１０２（上部側ヘッダー１０２ｂ）に液密に、下端部分がポッティング剤により形成された隔壁１０６ｂにより、ハウジング１０２（下部側ヘッダー１０２ｃ）に液密に固定されている。このように液密固定された熱伝導体により、ハウジング１０２内は血液室１１８と熱媒体室１１９とに区分されている。隔壁１０６ｂを越えて筒状ハウジング本体１０２ａ内に突出する下部側ヘッダー１０２ｃの突出部１１３の先端は、熱伝導体の形状を保持するための中子１１１の底面１１１ｂに固定されている。突出部１１３は、熱媒体を排出するための開口１１２を有している。中子１１１の先端部１１１ａは、流入する熱伝導体を分散するために円錐状に形成されている。隔壁１０６ａを越えて筒状ハウジング本体１０２ａ内に突出する上部側ヘッダー１０２ｂの突出部の先端は、先端開ロのほぼ中心が、中子の先端部１１１ａのほぼ中心（円錐状の中心）となるように配置されている。
【００２４】
ハウジング１０２および中子１１１の形成材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブチレン−スチレン共重合体など種々のものが使用できる。特に好ましくは、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂である。なお、熱交換器１００を重くしないために、中子は中空体であることが望ましいが、中実であってもよい。
【００２５】
図１１および図１２に示すように、ハウジング１０２内には、屈曲形成体からなる熱伝導体が収納されている。熱伝導体は、上述のように、上端部１０５ａおよび下端部１０５ｂのみポッティング剤からなる隔壁１０６ａ，１０６ｂ中に埋没している。
【００２６】
熱伝導体１０５は、図１２に示すように、金属板をほぼ同じ幅でプリーツ状に折り曲げ、始端と終端が接合された円筒状のものが用いられている。そして、熱伝導体は、表面に形成された凹凸部１５１を有する。なお、熱伝導体の上端部分および下端部分の隔壁接触部分は、凹凸部非形成部１５２，１５３となっている。また、図示しないが、熱伝導体１０５の屈曲部部分も凹凸部非形成部となっている。この実施例では、凹凸部１５１は、波状に、かつ血液の流通方向に直交するように形成されている。なお、図１３に示す熱伝導体１２５のように、凹凸部は、波状に、かつ血液の流通方向に平行となるように形成してもよい。また、熱伝導体は、上述した実施例と同様に、中央部分にかつ帯状領域に凹凸部が形成された金属板を準備し、そして、所定幅毎に折り曲げプリーツ状とし、かつ、金属板の始端と終端を溶接により接合することにより、作成される。
【００２７】
熱伝導体１０５、１２５の形成に用いられる金属としては、ステンレス、アルミ、銅などが好適に使用できる。また、金属板の表面積（熱伝導体の表面積）としては、使用する患者の体格などによって相違するが、大人用で、０．１５〜０．２５ｍ2程度、小児用で、０．０７〜０．１２ｍ2程度である。平板部の数、言い換えれば、屈曲部の数は、特に制限はないが、大人用の場合、８０〜１５０程度、小児用の場合、４０〜８０程度が好適である。また、一つの平板部の面積としては、０．００１〜０．００３ｍ2程度が好適である。また、熱伝導体の幅（平板部の幅でもある）は、１０〜５０ｍｍ程度、熱伝導体の高さ（平板部の長さでもある）は、５０〜１５０ｍｍ、熱伝導体の長さは、５０〜１５０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、図１１における熱伝導体の隔壁接触部１５２、１５３の幅は、５〜２０ｍｍ程度が好適である。
隔壁を形成するための高分子ポッティング剤としては、例えば、ポリウレタン、シリコーンゴムなどが好適に使用される。
【００２８】
なお、上記の説明では、凹凸部は、波状のものとなっているが、これに限られるものではなく、例えば、図６に示したような、点在し、表面が滑らかな半球状をした突起であってもよい。この場合の１つの突起の大きさとしては、直径が、０．５〜１０ｍｍ程度、高さが、０．５〜２ｍｍ程度、存在数が、５００〜２０００個／ｍ2程度が好適である。
【００２９】
次に、本発明の血液用熱交換器の作用を図１ないし図５に示した実施例および図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、血液の流通状態を説明するための熱交換器１の底面図であり、図１７は、血液の流通状態を説明するための熱交換器１の右側面図である。
【００３０】
血液流入ポート３ａより流入した血液は、血液導入部１３ａ内に流入し、血液導入部と向かい合う部分（対応する部分）の熱伝導体５（熱伝導体の一辺の端部付近）に接触する。そして、血液は、熱伝導体５の各平板部５ｃ間に流入し、９０度向きを変えて、平板部５ｃ間を層流となって流れる。そして、血液導出部と向かい合う部分（対応する部分）の熱伝導体（熱伝導体の上記一辺に向かい合う辺の端部付近）に到達した血液は、血液導出部に流入し、再び、９０度向きを変えて、血液流出ポート３ｂより流出する。
【００３１】
同様に、熱媒体流入ポート４ａより流入した熱媒体は、熱媒体導入部１４ａ内に流入し、熱媒体導入部と向かい合う部分の熱伝導体５（熱伝導体の一辺の端部付近）に接触する。そして、熱媒体は、熱伝導体５の各平板部５ｃ間に流入し、９０度向きを変えて、平板部５ｃ間を層流となって流れる。そして、熱媒体導出部１４ｂと向かい合う部分の熱伝導体（熱伝導体の上記一辺に向かい合う辺の端部付近）に到達した熱媒体は、熱媒体導出部１４ｂに流入し、再び、９０度向きを変えて、熱媒体流出ポート４ｂより流出する。
【００３２】
【実施例】
（実施例１）
厚さ０．２ｍｍのステンレス鋼板を幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍに切断したのち、図４のように波加工を施した。波加工は、上下２５ｍｍずつ、左右５０ｍｍずつを残して、鋼板の長手方向に対して垂直で、ピッチ２．５ｍｍ、波の高さ０．７ｍｍとし、かつ、長手方向２０ｍｍ毎に、幅５ｍｍの波加工非形成部を設けた。これを幅１００ｍｍ×長さ２０ｍｍ毎にかつ、波加工非形成部部分にて折り畳み、図５示すような屈曲形成体からなる熱伝導体を作成した。熱伝導体は、長さが約１００ｍｍ（高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）であった。
この熱伝導体を図１および図２に示す形態を有するハウジング（内寸が、長さ１００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）に入れ、上下、左右の４面をポリウレタンからなるポッティング剤により、隔壁を形成して固定して、図３に示すような本発明の血液用熱交換器を作成した。
この熱交換器では、図３における上下面の隔壁の厚さは１０ｍｍ以下であり、隔壁に埋没した部分の熱伝導体は波加工を持たない部分のみであり、かつ、隔壁を越えて、幅約１５ｍｍで熱伝導体の一辺５ａ全体に延びる波加工非形成部を有していた。また、図３における左右面の隔壁の厚さは、約４ｍｍであり、この隔壁に埋没する熱伝導体も波加工を持たない部分のみであった。
【００３３】
（実施例２）
厚さ０．２ｍｍのステンレス鋼板を幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍに切断したのち、図７のように波加工を施した。波加工は、上下２５ｍｍずつ、左右５０ｍｍずつを残して、鋼板の長手方向に対して垂直で、ピッチ２．５ｍｍ、波の高さ０．７ｍｍとし、図８に示すような屈曲形成体からなる熱伝導体を作成した。熱伝導体は、長さが約１００ｍｍ（高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）であった。
この熱伝導体を図１および図２に示すハウジング（内寸が、長さ１００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）に入れ、上下、左右の４面をポリウレタンからなるポッティング剤により、隔壁を形成して固定して、図３に示すような構造の本発明の血液用熱交換器を作成した。
この熱交換器では、図３における上下面の隔壁の厚さは１０ｍｍ以下であり、隔壁に埋没した部分の熱伝導体は波加工を持たない部分のみであった。また、図３における左右面の隔壁の厚さは、約４ｍｍであり、この隔壁に埋没する熱伝導体も波加工を持たない部分のみであった。
【００３４】
（実施例３）
厚さ０．２ｍｍのステンレス鋼板を幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍに切断したのち、図７のように、上下１０ｍｍずつ、左右５０ｍｍずつを残して波加工を施した。波加工は鋼板の長手方向に垂直に施し、ピッチ２．５ｍｍ、波の高さ０．７ｍｍとした。これを幅１００ｍｍ×長さ２０ｍｍ毎に折り畳み、屈曲形成体からなる熱伝導体を作成した。熱伝導体は、長さが約１００ｍｍ（高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）であった。
この熱伝導体を図１および図２に示すハウジング（内寸が、長さ１００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）に入れ、上下、左右の４面をポリウレタンからなるポッティング剤により、隔壁を形成して固定して、図３に示すような構造の本発明の血液用熱交換器を作成した。
この熱交換器では、図３における上下面の隔壁の厚さは１０ｍｍ以下であり、隔壁に埋没した部分の熱伝導体は波加工を持たない部分のみであった。また、図３における左右面の隔壁の厚さは、約４ｍｍであり、この隔壁に埋没する熱伝導体も波加工を持たない部分のみであった。
【００３５】
（比較例）
厚さ０．２ｍｍのステンレス鋼板を幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍに切断したのち、図１４のように全面に波加工を施した金属板１０３を作成した。波加工は、鋼板の長軸方向と垂直に施され、ピッチ２．５ｍｍ，波の高さ０．７ｍｍとした。これを幅１００ｍｍ×長さ２０ｍｍ毎に折り畳み、図１５に示すような屈曲形成体からなる熱伝導体１３５を作成した。熱伝導体１３５は、長さが約１００ｍｍ（高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）であった。
この熱伝導体を図１および図２に示すハウジング（内寸が、長さ１００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）に入れ、上下、左右の４面をポリウレタンからなるポッティング剤により隔壁を形成して固定シールして、図３に示すような構造の血液用熱交換器を作成した。
この熱交換器では、図３における上下面の隔壁の厚さは１０ｍｍ以下であり、図３における左右面の隔壁の厚さは、約４ｍｍであった。
【００３６】
（実験１）
実施例１、実施例２、実施例３および比較例の血液用熱交換器を用いて以下の実験を行った。
熱交換器とポンプからなる閉鎖回路を作成し、血液、水をそれぞれ充填して４Ｌ／ｍｉｎの一定の流量で血液、水を循環させた。このとき熱交換器の下流に超音波気泡検出器を取り付け、熱交換器を鉗子でたたいて、軽い衝撃を与え、これにより流出する気泡の検出を行った。
その結果、実施例１，実施例２および実施例３の熱交換器では、気泡が検出されなかったが、比較例の熱交換器では。４０〜８０ミクロン程度の気泡が検出された。
このことから比較例では、熱交換器内の血液側流路（血液室）に気泡が不安定な状態で残り、衝撃や振動によりこれが流出したものと推測される。
次に、血液のかわりに水を充填して、気泡の可視化を試みたところ、比較例１では熱交換器内の血液側流路の最上部、すなわち血液流出ポート近傍で、伝熱材と上側のポリウレタンとの接触面付近に多数の気泡が存在していた。実施例１，実施例２および実施例３の熱交換器では、このような気泡の存在は確認できなかった。
【００３７】
（実験２）
実施例１、実施例２、実施例３および比較例の血液用熱交換器をそれぞれ１０個準備した。
上記のすべての熱交換器の血液室側に水を充填し、血液流入ポートを閉塞した。そして、血液流入ポートにコンプレッサーを取り付け、血液室側に、約２ｋｇの圧力を与え、熱媒体室側に水がリークするかどうか確認した。結果は、表１に示す通りであった。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
（実験３）
上記実験２において、水のリークしなかった実施例１、実施例２、実施例３および比較例の血液用熱交換器を用いて以下の実験を行った。
上記の熱交換器の血液室側に水を充填し、血液流入ポートを閉塞した。そして、血液流入ポートにコンプレッサーを取り付け、血液室側に、当初約２ｋｇの圧力を与え、この圧力を徐々に上げ、熱媒体室側に水がリークしたときの圧力を測定した。結果は、表２に示す通りであった。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
【発明の効果】
本発明の血液用熱交換器は、血液流入ポートと、血液流出ポートと、熱媒体流入ポートと、熱媒体流出ポートとを有するハウジングと、該ハウジング内を前記血液流入ポートおよび血液流出ポートと連通する血液室と、前記熱媒体流入ポートおよび熱媒体流出ポートと連通する熱媒体室とに区分するように、前記ハウジング内に収納された熱伝導体と、該熱伝導体の端部を前記ハウジングに液密に固定するポッティング剤により形成された隔壁とからなる血液用熱交換器であって、前記熱伝導体は、表面に形成された多数の凹凸部と複数の屈曲部を有する金属板からなる屈曲形成体であり、かつ該屈曲形成体の前記隔壁との接触部は、凹凸部非形成部となっている。このため、熱伝導体にはその大部分に凹凸部が形成されているため、十分な剛性をもち、かつ、隔壁との接触部は、凹凸部非形成部であるため、凹凸部の山もしくは谷同志が接触することがないので、隔壁を形成するポッティング剤の流入が良好であり、シール不良を起こすことが少なく、かつ、良好なプライミングも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の血液用熱交換器の一実施例の側面図である。
【図２】図２は、図１に示した血液用熱交換器の底面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される帯状金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図５】図５は、図４の金属板を折り畳むことにより作成される屈曲形成体からなる熱伝導体の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される他の例の帯状金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図７】図７は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される他の例の帯状金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図８】図８は、図７の金属板を折り畳むことにより作成される屈曲形成体からなる熱伝導体の斜視図である。
【図９】図９は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される他の例の帯状金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図１０】図１０は、本発明の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される他の例の帯状金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図１１】図１１は、本発明の血液用熱交換器の他の実施例の断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の血液用熱交換器に使用される屈曲形成体からなる熱伝導体の一例の斜視図である。
【図１４】図１４は、比較例の血液用熱交換器の熱伝導体に使用される金属板の展開図（折り畳む前の状態を示すもの）である。
【図１５】図１５は、図１４の金属板を折り畳むことにより作成される屈曲形成体からなる熱伝導体の斜視図である。
【図１６】図１６は、血液の流通状態を説明するための熱交換器の底面図である。
【図１７】図１７は、血液の流通状態を説明するための熱交換器の右側面図である。
【符号の説明】
１  血液用熱交換器
２  ハウジング
３ａ  血液流入ポート
３ｂ  血液流出ポート
４ａ  熱媒体流入ポート
４ｂ  熱媒体流出ポート
５ａ，５ｂ  熱伝導体の端部
６  隔壁
１３ａ  血液導入部
１３ｂ  血液導出部
１４ａ  熱媒体導入部
１４ｂ  熱媒体導出部
５１  凹凸部形成部
５２，５３，５４ａ，５４ｂ  凹凸部非形成部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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