医疗用换热器及其制造方法以及人工肺装置的制作方法

专利名称：医疗用换热器及其制造方法以及人工肺装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换热器，尤其涉及适合使用于人工肺装置等医疗设备的医疗用换 热器及其制造方法以及具备该换热器的人工肺装置。
背景技术：
在心脏手术中，使患者的心脏停止，为了代行该期间的呼吸及循环功能，而使用人 工心肺装置。而且，手术中为了减少患者的耗氧量，需要使患者的体温降低，并加以保持。因 此，人工心肺装置具备换热器，用于控制从患者取出的血液的温度。作为这种医疗用换热器，以往公知有波纹管式换热器或多管式换热器(例如参照 专利文献1)。其中，如果多管式换热器与波纹管式换热器的装置容积相同，则由于可得到较 大的换热面积，所以与波纹管式换热器相比具有换热效率高的优点。参照图20A 图20C对现有例的多管式换热器进行说明。图20A是多管式换热器 的俯视图，图20B是侧视图。图20C是表示换热器外壳内部的立体图，且局部以剖面来表示。该换热器具备细管束102，由流过热介质液体即冷热水的多根传热细管101构 成；密封构件103a 103c，密封细管束102 ；及外壳104，收容上述构件。多根传热细管101被平行排列并层叠从而形成了细管束102。如图20A及20C所 示，中央部的密封构件103c在细管束102的长度方向中央部形成有具有圆形截面的血液流 路105。血液流路105作为换热流路而发挥作用，其用于使被换热液体即血液以接触于各个 传热细管101的外表面的方式流通。两端部的密封构件103a、103b分别使细管束102的两 端露出。如图20B所示，在外壳104上，位于血液流路105的上下两端，设置有血液导入口 106，用于将血液导入外壳104内；及血液导出口 107，用于从外壳104导出血液。而且，在 密封构件103a 103c的各自之间设置有间隙108，在外壳102上设置有对应于间隙108的 漏液排出孔109。在以上的结构中，使血液从血液导入口 106流入，经由血液流路105从血液导出口 107流出地流动。并且，如图20A、图20B所示，使冷热水从细管束102露出的一端流入，从 露出的另一端流出地流动。由此，在血液流路105中，在血液和冷热水之间进行热交换。间隙108设置为用于在因密封泄漏而引起血液或冷热水泄漏时检测出泄漏。艮口， 第3密封构件103c发生密封泄漏时，通过泄漏的血液出现在间隙108而能够检测出泄漏。 而且，因第1密封构件103a或第2密封构件103b的密封泄漏而引起冷热水泄漏时，泄漏的 冷热水出现在间隙108，也能够检测出泄漏。泄漏到间隙108的血液或冷热水从漏液排出孔 109向换热器的外部排出。专利文献1 日本特开2005-224301号公报对于如上所述的多管式换热器，要求使换热效率进一步提高。即，极力减少血液流 路105中的血液填充量，而且为了得到足够的换热能量，需要使换热效率提高。对于本发明人研讨的人工肺用换热器的情况，可知实用上优选换热效率为0.43以上。为了达成该目标值所需的换热面积在血液流量2L/min时为0.014m2。将其应用于 使换热器性能提高到血液流量7L/min的结构时，作为换热面积模拟的结果，可知为了得到 0. 43以上的换热效率需要0. 049m2的换热面积。于是，换热效率由下述公式来定义。换热效率=(Tbout-Tbin)/ (Twin-Tbin)Tbin 血液流入侧温度Tbqut 血液流出侧温度Twin 热介质(水)流入侧温度例如使用外径为1. 25mm的传热细管101时，可知如果使传热细管101的层叠数 (细管层数)为6层，则可得到0.057m2的换热面积。但是，使用由这种6层结构的细管 束102构成的换热组件，使血液流路105的开口直径为70mm来测定换热效率时，只能得到 0. 24这样的远低于目标值的值。因此，制作了如下换热组件，使用外径为1. 25mm的传热细管101，使血液流路105 的开口直径为70mm，使细管层数以多种形式增大，从而测定了换热效率。结果可知为了达成 换热效率0.43，需要使细管层数为18层以上。但是，如果在上述的条件下使细管层数为18 层，则血液流路中的血液填充量为42. 3ml，变为远远超过了血液填充量的期望值即30ml。 为了使血液填充量为30ml以下，根据计算必须使细管层数为13层以下。如此，单纯地使换热面积增大很难得到所希望的换热效率。因此，对可能使换热效 率降低的原因进行了分析。结果作为使换热效率降低的原因判明了流过传热细管101内腔 的冷热水的流速的影响较大。可以认为这是因冷热水的流速对膜阻力的变化产生了影响而 引起的。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种医疗用换热器，可恰当地控制传热细管内腔中 的热介质液体的流动，将换热区域的容积抑制为较小，并使换热效率提高。本发明的医疗用换热器具备细管束，排列层叠用于使热介质液体在内腔中流通 的多根传热细管而形成；密封构件，使所述传热细管的两端露出，并且，形成以接触于所述 各个传热细管的外表面的方式使血液通过的血液流路地密封所述细管束；外壳，收容所述 密封构件及所述细管束，并且，设置有分别位于所述血液流路两端的血液导入口及导出口 ； 及一对传热细管联管箱，形成分别包围所述细管束两端部的流动室，具有所述热介质液体 的导入口及导出口。为了解决上述课题，所述细管束被分开为各自包括多根所述传热细管的多组细管 束单元，所述传热细管联管箱构成为使导入的所述热介质液体依次通过所述多组细管束单兀。发明的效果根据上述本发明的医疗用换热器的结构，由于构成为使热介质液体依次通过分开 细管束而成的多组细管束单元，所以能够使流过各细管束单元的传热细管的冷热水的流速 较大。结果降低了传热细管内壁的膜阻力，可抑制换热区域容积的增大，并使换热效率提
尚ο


图IA是表示实施方式1的医疗用换热器的结构的俯视图。图IB是该医疗用换热器的A-A剖视图。图IC是该医疗用换热器的B-B剖视图。图2是表示细管束的分开方式与换热系数的关系的图。图3是表示实施方式1的医疗用换热器的折回结构与换热系数的关系的图。图4A是表示实施方式2的医疗用换热器所使用的在细管束单元之间安装有间隔 件的组件的立体图。图4B是该组件的主视图。图5A是该组件所包括的单位细管列的立体图。图5B是该单位细管列的主视图。图6是表示间隔件形式的例子的立体图。图7A是表示实施方式3的医疗用换热器的结构的俯视图。图7B是该医疗用换热器的C-C剖视图。图8A是表示该换热器所使用的介插构件的俯视图。图8B是该介插构件的局部剖视图。图9是表示介插构件形式的其它例子的立体图。图IOA是表示相对于该介插构件的比较例的介插构件形状的俯视图。图IOB是表示其它比较例的介插构件形状的俯视图。图11是表示使用各种介插构件时的换热器的换热效率系数的图。图12是表示实施方式4的医疗用换热器的间隔件形式的立体图。图13A是表示该介插构件的定位结构的分解立体图。图13B是表示该介插构件被定位于细管束之间的状态的立体图。图14A是表示具有该介插构件的定位部的外壳的一部分的立体图。图14B是表示该介插构件的定位部结构的主要部分的放大立体图。图14C是表示由定位部对该介插构件进行定位后的状态的俯视图。图14D是放大表示图14C的主要部分的俯视图。图15A是表示实施方式5的医疗用换热器的制造方法的俯视图。图15B是表示该制造方法所使用的介插构件的定位结构的立体图。图16A是表示实施方式6的医疗用换热器的结构的俯视图。图16B是该医疗用换热器的E-E剖视图。图17A是表示实施方式7的医疗用换热器的结构的俯视图。图17B是该医疗用换热器的F-F剖视图。图18是表示实施方式6及7的换热器的折回结构与换热系数的关系的图。图19是表示实施方式8的人工肺装置的剖视图。图20A是表示现有例的换热器结构的俯视图。图20B是表示该换热器结构的侧视图。图20C是以局部剖面来表示该换热器的外壳内部的立体图。符号说明
UlOl 传热细管；2、30、36、102 细管束；3a 3c、103a 103c 密封构件；4、 104 外壳；5、105 血液流路；6 冷热水导入联管箱；6a、32b、38c 冷热水导入口 ；6b、7b、 32a、38a、38b 隔壁；7 冷热水导出联管箱；7a、32c、38d、38c 冷热水导出口 ；8,106 血液 导入口 ；9,107 血液导出口 ；10,108 间隙；11,109 漏液排出孔；12a 12c 第1 第3细 管束单元；13 间隔件；13a、13b 间插部；13c 结合部；14aU5a 上部流动分室；14b、15b 下部流动分室；16a 16d 细管列保持构件；17 细管承接凹部；18 间隔；19 连结框；20、 20a、20b 介插构件(介揷部材)；21 圆环状肋；22 :连接肋；23 圆环框；24 间隙；25 结 合部；25a 结合突起；26 框体；26a 定位肋；27 定位突起；28 搭边构件(桟部材)；29 嵌合部；31a、31b 细管束单元；32、38 冷热水导入导出联管箱；33、39 冷热水回流联管 箱；34a、40a 导入室；34b、40b、40c 导出室；35,41 回流室；37a 中央部细管束单元；37b、 37c 侧部细管束单元；50 换热器；51 人工肺；52 外壳；53 气体导入路；54 气体导出 路；55 中空丝膜；56 密封构件；57 血液流路；58 血液导出口。
具体实施例方式本发明的医疗用换热器以上述结构为基本，可以采用如下的方式。S卩，可为如下结构，所述细管束在所述血液流路的流通方向上被分开，形成各自包 括多根所述传热细管的多段所述细管束单元的层叠结构。此时，优选所述传热细管联管箱 构成为使所述热介质液体从配置在所述血液流路下游侧的下游段的所述细管束单元向配 置在上游侧的上游段的所述细管束单元依次通过。由此，热介质液体的流动相对于被换热 液体的流动成为逆流，有利于提高换热效率，而且，优选所述细管束被分开为3段的所述细 管束单元的结构。此时，优选构成各段所述细管束单元的所述传热细管的总数为2层或3 层。而且，优选所述血液流路形成为由所述密封构件密封周围的圆筒状。而且，在所述细管束在所述血液流路的流通方向上被分开，从而形成了多段所述 细管束单元的层叠结构的构成的情况下，优选为如下结构，在所述多段细管束单元的段间 安装有间隔件，在各段之间设置有规定的间隔，且形成有如下流路，至少一个所述流动室通 过对应于所述间隔而设置的隔壁划分为多个流动分室，从所述导入口流入的所述热介质液 体经由任意的所述流动分室依次通过所述多段细管束单元，经由其它任意的所述流动分室 从所述导出口流出。如此，如果采用安装间隔件，在细管束单元的各段之间形成有规定间隔的结构，则 能够容易地分开传热细管联管箱所形成的流动室。由此，能够使以所希望的顺序使热介质 液体依次通过多段细管束单元的结构以及导入及导出口的结构简洁。在该结构中，可为如下结构，所述间隔件分别配置在夹着所述血液流路的两侧的 由所述密封构件密封的区域从而成为一对。此时，可为所述一对间隔件相互连接成为一体 的结构。而且，可为如下结构，所述细管束单元具有保持多根所述传热细管的排列状态的 细管列保持构件，所述间隔件安装于在相邻的所述细管束单元的段间相对的所述细管列保 持构件之间。而且，可为如下结构，所述流动室被划分为与位于所述血液流路的上游端或下游 端的1段的所述细管束单元相对应的所述流动分室、及与其它2段每个的所述细管束单元相对应的所述流动分室，所述导入口及所述导出口设置于与所述1段细管束单元相对应的 所述流动分室。而且，优选所述细管束单元构成为3段，一个所述传热细管联管箱具有与位于所 述血液流路上游端的1段所述细管束单元相对应的所述流动分室及与下游侧的2段所述细 管束单元相对应的所述流动分室，另一个所述传热细管联管箱具有与位于所述血液流路下 游端的1段所述细管束单元相对应的所述流动分室及与上游侧的2段所述细管束单元相 对应的所述流动分室，所述导入口设置于与所述下游端的细管束单元相对应的所述流动分 室，所述导出口设置于与所述上游端的细管束单元相对应的所述流动分室。而且，在所述细管束在所述血液流路的流通方向上被分开，从而形成了多段所述 细管束单元的层叠结构，在所述多段细管束单元的段间安装有间隔件，在各段之间形成有 规定间隔的结构的情况下，优选在所述血液流路内的区域中，在通过所述细管束单元间的 所述间隔形成的间隙中配置有介插构件，以便填埋其容积的一部分，所述介插构件具有与 所述血液流路连通的流路。如此，可通过安装间隔件来分开流动室，由此，在成为以所希望的顺序使热介质液 体依次通过多段细管束单元的简洁结构的情况下，可通过配置介插构件，抑制血液流路容 积的增大。优选所述介插构件具备多根圆环肋，排列为同心圆状；及连接肋，以放射状在所 述圆环肋的径向上延伸，对各个所述圆环肋之间进行连接。此时，优选所述圆环肋具有使所 述血液流路方向为短轴的椭圆形截面形状。在可通过上述的安装间隔件来分开流动室，由此，以所希望的顺序使热介质液体 依次通过多段细管束单元，进而可通过配置介插构件，成为抑制血液流路容积增大的结构 的情况下，可为如下结构，所述间隔件分别配置在夹着所述血液流路的两侧的所述被密封 的区域从而成为一对，所述间隔件和所述介插构件由相互不同的构件构成。通过作为与间隔件不同的构件来构成介插构件，可避免血液从血液流路泄漏，并 抑制因安装间隔件而弓I起的血液流路容积的增大。此时，优选如下结构，具备结合部，其在所述细管束的侧缘部结合配置在所述细管 束单元各段之间的多个所述介插构件。或者，可为如下结构，具备配置在所述细管束的侧缘部上的定位构件，配置在所述 细管束单元各段之间的多个所述介插构件在周缘的一部分上具有与所述定位构件卡合的 卡合部，并通过该卡合而定位于所述细管束。此时，可为如下结构，所述定位构件形成于所 述外壳的内壁。而且，可为如下结构，所述细管束通过配置在两端部的细管列保持构件保持所述 传热细管的排列状态，所述间隔件安装于在相邻的所述细管束的段间相对的所述细管列保 持构件之间，还具备一对搭边构件，其由与所述密封构件相同的材料构成，配置在一对所述 细管列保持构件和所述介插构件之间，所述搭边构件与所述介插构件及一对所述细管列保 持构件抵接，并被密封在所述密封构件中。而且，可为如下结构，所述细管束在相对于所述血液流路流通方向的横向上被分 开，从而形成了所述多组细管束单元。此时，优选所述血液流路具有圆形截面，所述细管束 在相对于所述血液流路流通方向的横向上被3分开，从而形成中央部细管束单元以及位于其两侧的侧部细管束单元，所述传热细管联管箱构成为所述热介质液体首先通过换热面积 大的所述中央部细管束单元，然后通过所述侧部细管束单元。优选制造上述结构的医疗用换热器的方法包括细管束单元形成工序，用保持所 述传热细管排列状态的细管列保持构件形成所述细管束单元；细管束组件形成工序，使多 个所述细管束单元层叠为，在各段之间的两端部配置间隔件，并且使填埋所述细管束单元 间的间隙的一部分的介插构件介于所述细管束单元中央部的各段之间，从而形成细管束组 件；及密封工序，以使所述细管束的两端露出，并且在包括所述介插构件的区域形成所述血 液流路，所述介插构件具有与所述血液流路连通的流路的方式，由所述密封构件密封所述 细管束组件。在所述细管束组件形成工序中，通过将由与所述密封构件相同的材料构成的 搭边构件配置为分别抵接在一对所述细管列保持构件和所述介插构件之间，而使所述介插 构件保持在所述细管列保持构件之间，在所述密封工序中，将所述搭边构件密封在所述密 封构件中。可构成如下人工肺装置，其具备上述任意结构的换热器；及具有与气体流路交 叉并用于进行气体交换的血液流路的人工肺，层叠所述换热器和所述人工肺，连通所述换 热器的所述血液流路和所述人工肺的所述血液流路。下面，参照附图对本发明实施方式的医疗用换热器进行说明。另外，以下的实施方 式是针对人工肺装置的适用例，作为例子记述了用于调节从患者抽出的血液的温度的换热
ο(实施方式1)图IA是表示实施方式1的医疗用换热器的俯视图。图IB是图IA的A-A剖视图， 图IC是图IA的B-B剖视图。该换热器具备细管束2，由用于使热介质液体即冷热水流通 的多根传热细管1构成；密封构件3a 3c，密封细管束2 ；及外壳4，收容上述构件。多根传热细管1被平行地排列层叠从而形成细管束2，冷热水在各个传热细管1的 内腔中流动。在中央部密封构件3c的细管束2的长度方向中央部形成有具有圆形截面的 血液流路5，并作为用于使被换热液体即血液流通的换热区域而发挥作用。通过血液流路5 的血液通过与各个传热细管1的外表面接触来进行热交换。两端部的密封构件3a、3b使细 管束2的两端露出。外壳4面向细管束2的两端具有传热细管联管箱，即用于导入冷热水的冷热水导 入联管箱6及用于导出冷热水的冷热水导出联管箱7。如图IB所示，在外壳4上还在位于 血液流路5的上下两端设置有血液导入口 8及血液导出口 9。在冷热水导入联管箱6及冷 热水导出联管箱7上分别设置有冷热水导入口 6a及冷热水导出口 7a。而且，在各个密封构 件3a 3c之间设置有间隙10，在外壳4上设置有对应于间隙10的漏液排出孔11。如图IB所示，冷热水导入联管箱6及冷热水导出联管箱7形成有分别包围从两端 部的密封构件3a、3b露出的细管束2两端的空室即流动室(包括上部流动分室14a、下部流 动分室14b、上部流动分室15a、下部流动分室15b)。因此，导入导出的冷热水全都流经冷热 水导入联管箱6及冷热水导出联管箱7所形成的流动室。在以上的结构中，使血液从血液导入口 8流入血液流路5，并从血液导出口 9流出 地流动。并且，使冷热水从冷热水导入联管箱6流入细管束2，并从冷热水导出联管箱7流 出地流动。由此，在血液流路5中，在血液和冷热水之间进行热交换。而且，在血液泄漏时及冷热水泄漏时的任意情况下，与现有例一样，也能够通过漏液排出孔11马上检测到密封 泄漏，还能防止发生血液污染。本实施方式的特征在于，如图IB所示，细管束2被分开为各自包括3层传热细管 1的3段的第1 第3细管束单元12a 12c。S卩，第1 第3细管束单元12a 12c分别 构成为使传热细管1层叠为3层。而且，第1 第3细管束单元12a 12c被层叠，构成细 管束2。在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间安装有间隔件13，并设有规定长 度的间隔。如实施方式2中说明的那样，通过由间隔件13设置间隔，将冷热水导入联管箱6 及冷热水导出联管箱7内部的流动室划分为多个流动分室则变得容易。但是，也可以不使 用间隔件13地在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间设置间隔。例如，在形成基 于密封构件3a 3c的密封结构时，如果使用在各段之间设置间隔并保持第1 第3细管 束单元12a 12c的夹具，则能够得到同样的结构。冷热水导入联管箱6通过隔壁6b将其内部的流动室划分为上部流动分室14a和 下部流动分室14b。在上部流动分室14a内配置有第1、第2细管束单元12a、12b的端部， 在下部流动分室14b内配置有第3细管束单元12c的端部。而且，冷热水导出联管箱7通 过隔壁7b将其内部的流动室划分为上部流动分室15a和下部流动分室15b。在上部流动分 室15a内配置有第1细管束单元12a的端部，在下部流动分室15b内配置有第2、第3细管 束单元12b、12c的端部。在下面说明由如上构成的换热器所得到的作用及效果。从冷热水导入口 6a导入 到冷热水导入联管箱6的下部流动分室14b的冷热水，在第3细管束单元12c的传热细管 1的内腔中流动，并流入冷热水导出联管箱7的下部流动分室15b。进而进入第2细管束单 元12b的传热细管1并继续流动，到达冷热水导入联管箱6的上部流动分室14a。之后进入 第1细管束单元12a的传热细管1并继续流动，到达冷热水导出联管箱7的上部流动分室 15a,从冷热水导出口 7a流出。如此，冷热水导入联管箱6及冷热水导出联管箱7构成为使导入的冷热水依次通 过3段的第3 第1细管束单元12c 12a。如此，在以后的记载中将使导入的冷热水依次 通过被分开的多组细管束单元的结构称为分开通流。与此相对，将如现有例那样使导入的 冷热水在冷热水导入联管箱6中一齐流入所有的传热细管1的结构称为一齐通流。由于通过采用分开通流，冷热水所通过的流路截面积变小，所以如果冷热水流量 相同，则与一齐通流的情况相比，能够使流过第1 第3细管束单元12a 12c的各个传热 细管1的冷热水的流速增大。由此，能够降低传热细管1内壁的膜阻力，使换热效率提高。 另外，虽然在以往的一齐通流中，如果使来自供给源的冷热水的供给流量(流速)增大，则 能够使换热效率提高，但是在医疗设施侧使冷热水供给源的流速增大实际上是很困难的。 因此，像本实施方式这样使换热效率提高在实用中是极为有效的。而且，在图IB所示的实施方式中采用了纵向(垂直方向)折回结构，即细管束2 在血液流通方向即纵向上被分开，从而形成了多段细管束单元的结构。而且冷热水从配置 在血液流路5下游侧的下游段细管束单元12c朝向上游段，依次流经细管束单元12b、细管 束单元12a。由此，冷热水相对于血液的流动成为逆流，对为了得到更高的换热效率是很有 效的。
在图2中示出了对如上所述的通过分开通流来提高换热效率的效果进行试验的 结果。图2中的“分开顺流”及“分开逆流”表示本实施方式的分开通流的情况。“分开逆 流”是图IB所示的在热介质液体的流通方向上分开细管束，并设定为使热介质液体成为逆 流的情况。“分开顺流”是表示虽然分开方式相同，但是设定为使热介质液体成为与血液的 流通相同的朝向即顺流的情况。任意的情况下，血液流路5的开口直径都是70mm，传热细管 1的层数为12层。根据图2可知，与一齐通流时相比，分开通流即分开顺流及分开逆流时的换热效 率高。这是因为如上所述，在分开通流的情况下流过传热细管1的冷热水的流速较大，从而 膜阻力降低。而且，由于即使在血液下游侧也能够较高地保持热介质液体与血液的温度差， 所以与分开顺流时相比，在分开逆流时得到了换热效率高的结果。相对于一齐通流，分开顺 流时的换热效率提高了 36%，分开逆流时的换热效率提高了 54%。下面，在图3中示出了对如图IB所示的在纵向上分开细管束2从而构成多层细管 束单元时的适当的细管束单元的层数以及构成各细管束单元的传热细管1的适当的层数 进行研讨的结果。图3(a)是细管束单元的段数为2段，即，使冷热水的流动折回的段数为2段的情 况，示出了构成各段细管束单元的传热细管为3层(层叠根数)、4层、5层及6层时的换热 效率的测定结果。图3(b)是折回细管束单元的段数为3段的情况，示出了构成各段细管束 单元的传热细管为2层、3层及4层时的换热效率的测定结果。横轴下部所示的ESA表示有 效表面积(Effective Surface Area)，U表示热介质的流速。根据图3可知，折回细管束单 元段数为，与(a)的2段的情况相比，(b)的3段的情况容易得到较高的换热效率。折回细管束单元段数为3段时，构成细管束单元的传热细管的层数为2层，即图 3(b)左端的2-2-2层的结构的情况与3层及4层的情况相比换热效率稍差。但是，如果与 2段的情况相比，则能够得到较高的换热效率。而且，对3段进行合计后的传热细管的层数 为6层，与具有与其相对应的传热细管层数的2段且3-3层的结构相比，可得到足够高的换 热效率。传热细管层数相同意味着血液填充量处于相同程度。因此，可知根据2-2-2层的 结构，可抑制血液填充量并使换热效率提高。而且，可知在3段的情况下，构成细管束单元的传热细管的层数在3层和4层之间 对于换热效率未发现有意义的差别。但是，4段以上则技术要求苛刻，由于压损增大，因此流 量并未增大。如果考虑到该结果，则可知由3层传热细管构成的细管束单元层叠为3段时， 可得到实用上最为良好的结构。而且，像3段折回结构这样，在奇数次的折回结构的情况下，能够使冷热水导入口 6a和冷热水导出口 7a分布在细管束2的两端，还具有口布局平衡良好的优点。另外，虽然在上述的附图中未图示，但是外壳4可以是如下结构，例如可分开形成 为外壳底部和外壳上部，从而收容细管束2等并一体地结合。而且，外壳4也可以仅是如下 结构，即收容细管束2及密封构件3a 3c的结构，而使冷热水导入联管箱6及冷热水导出 联管箱7与外壳4分离。而且，在上述说明中，虽然示出了细管束单元为3段时的冷热水导入联管箱及冷 热水导出联管箱的结构，但是其它段数的情况也能容易地同样构成。即，必须设置与位于上 游端或下游端的1段细管束单元相对应的流动分室。因此，至少在冷热水导入联管箱及冷热水导出联管箱中形成有流动分室。而且，与其它2段每个的细管束单元相对应地划分流 动分室。导入口及导出口设置于与1段细管束单元相对应的流动分室。由此，形成如下流 路，从导入口流入的热介质液体依次通过多段细管束单元，并从导出口流出。在本实施方式中，作为构成传热细管1的材料，例如不锈钢等金属材料是合适的。 作为外壳4的材料，例如可以使用透明且耐破损强度好的聚碳酸酯树脂这样的树脂材料。 作为用于形成密封构件3a 3c的树脂材料，例如可以使用硅树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂 等热固化性树脂。其中，从与构成传热细管1的材料(例如金属材料)或构成外壳4的材 料的粘结性良好的观点出发，优选聚氨酯树脂或环氧树脂。(实施方式2)与实施方式1 一样，参照图IA 图IC对实施方式2的医疗用换热器进行说明。本 实施方式是在血液流通方向即纵向上层叠多段细管束单元的具有纵向折回结构的情况，对 作为用于在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间形成间隔的构件使用间隔件13 的结构进行详细说明。其它结构与实施方式1的情况相同，省略重复说明。如实施方式1的说明所述，为了形成纵向折回结构，需要通过隔壁6b将冷热水导 入联管箱6的流动室划分为上部流动分室14a和下部流动分室14b，并通过隔壁7b将冷热 水导入联管箱7的流动室划分为上部流动分室15a和下部流动分室15b。因此，优选通过间 隔件13在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间形成间隔。这是因为通过以与第 1 第3细管束单元12a 12c的各段之间的间隔相对应的方式配置隔壁6b及隔壁7b的 端部，能够容易地划分流动室。参照图4A 图5对间隔件13形式的例子进行说明。图4A是表示在细管束单元 之间安装有间隔件的组件形式的立体图。但是，为了便于图示，仅从3段细管束单元中抽出 2段第1及第2细管束单元12a、12b来表示。另外，为了便于图示，相对于图IB放大表示纵 向尺寸。对于以后的其它附图也同样放大纵向尺寸来表示。图4B是该组件的主视图。如图4A所示，细管束单元12a、12b分别通过沿传热细管1的轴向配置于4个位置 的细管列保持构件16a 16d捆束多根传热细管1而构成。间隔件13安装于细管束单元 12a、12b段间的细管列保持构件16a 16d之间。通过1组细管列保持构件16a 16d捆束一列(层)细管列。在图5A的立体图 中示出该捆束状态。图5B是其主视图。通过细管列保持构件16a 16d保持以相互平行 的状态排列为一列的多根传热细管1 (在图5A的例子中为16根)，从而形成一层传热细管 组。细管列保持构件16a 16d分别形成为横穿传热细管1的带状，并被传热细管1贯穿。 这种形式的传热细管组可以通过在配置有多根传热细管1的模具中流入树脂从而形成细 管列保持构件16a 16d的所谓嵌件成形来形成。在细管列保持构件16a 16d的上下面 上形成有可嵌合相邻的其它传热细管组的传热细管1的多个细管承接凹部17。图4A所示的细管束单元12a、12b形成为分别层叠3层图5A的传热细管组。层叠 时，构成各传热细管组的传热细管1被嵌入细管承接凹部17，细管承接凹部17设置于上下 相邻的其它传热细管组的细管列保持构件16a 16d。因此，对于每个上下相邻的层，细管 列保持构件16a 16d被交替地错开配置。而且，细管列保持构件16a 16d在传热细管1 两端的区域被配置为各一对。即，分别在一端侧邻近配置有细管列保持构件16a、16b，在另 一端侧邻近配置有细管列保持构件16c、16d。通过该配置，在两端的细管列保持构件16b、16d之间形成图IB等所示的间隙10。而且，在细管束单元12a、12b的段间，在细管列保持构件16a 16d之间安装间隔 件13，形成规定大小的间隔18 (图4A)。间隔件13由间插部13a、13b及对该两者之间进行 结合的结合部13c构成。通过使间插部13a、13b介于上下的细管列保持构件16a 16d之 间，来保持细管束单元12a、12b间的间隔18。间隔件13在传热细管1的两端部分别设置，以分离的一对间隔件13的形式加以 使用。与此相对，例如也可以是图6所示的结构。即，通过连结框19使一对间隔件13成为 一体的结构。如此，制造工序中的操作变得容易。作为间隔件13的材料，例如可以使用聚 碳酸酯树脂。(实施方式3)图7A是表示实施方式3的医疗用换热器的俯视图。图7B是图7A的C-C剖视图。 图7A的D-D截面的形状与图IC所示的实施方式1的情况相同。本实施方式的特征在于， 如图7B所示，在血液流路5内的第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间配置介插构 件20。因此，对与实施方式1及2的情况相同的要件标注相同的参照符号，省略重复说明。如实施方式2中所说明的那样，如果在多段细管束单元12a 12c之间安装间隔 件13，在各段之间形成规定长度的间隔，则能够实现使冷热水以所希望的顺序依次通过各 细管束单元12a 12c的简洁的结构。在使用这种间隔件13时，也在密封细管束2的密封 构件3a 3c的区域内，在与各段之间的间隔相对应的部分上填充密封构件3a 3c的材 料，因此不会留有间隙。另一方面，通过在血液流路5内的区域内安装间隔件13，在第1 第3细管束单元 12a 12c的各段之间形成对应于其间隔18的间隙。由于该间隙导致血液流路5的血液填 充量增大，所以在本实施方式中，如图7B所示，将介插构件20配置于该间隙。通过配置介 插构件20，能够填埋细管束单元12a 12c的各段之间的间隙的一部分，使其容积降低，从 而抑制血液填充量增大。如图8A中所示平面形状，介插构件20具备多根圆环肋21，排列为同心圆状；及 连接肋22，以放射状在圆环肋21的径向上延伸，并连接圆环肋21。最外周的圆环肋21被 圆环框23支撑，圆环框23部分被密封在密封构件3a 3c中。图8A所示的连接肋22的 位置对应于圆环肋21之间的间隙24。血液流路5在该间隙24的部分贯穿介插构件20，由 此确保了流路的连续性。图8B是表示介插构件20的一部分的剖视图。圆环肋21具有以血液流路5的方 向为短轴的椭圆形截面。通过安装如上结构的介插构件20，能够不使换热效率减少地充分 得到使血液填充量减少的效果。通过像本实施方式这样配置介插构件20，在得到使血液流路5内的血液填充率降 低的效果的基础上，还能得到如下效果，与在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间 仅存在间隙的情况相比，最初存在于间隙的气泡变得容易脱出。由于气泡脱出，换热效率也 会提尚。虽然由于配置介插构件20，换热效率不得不一定程度地降低，但是为了抑制换热 效率的降低，将介插构件20的形状设定为尽量减少传热细管1和介插构件20的重叠。由 图8A所示的同心圆状的圆环肋21来构成可有效地将降低血液填充量和保持换热效率的平衡控制在可满足的范围内。虽然介插构件20也可以与间隔件13异体分离地进行制作，但是如图9所示，也可 以与间隔件13 —体化。即，成为通过连结框19使一对间隔件13 —体化，进而使介插构件 20与连结框19结合的结构。通过成为如此一体化的结构，一体地组装第1 第3细管束单 元12a 12c时的作业变得容易。介插构件20例如可以使用与间隔件13 —样的材料。下面，对调查在细管束单元的段间配置介插构件所引起的换热效率降低的试验结 果进行说明。为了与图9所示的本实施方式的介插构件进行对比，制作了对介插构件进行 了如下调整的样品A E的换热器。(A)作为介插构件在细管束单元的段间配置传热细管1 (不流通冷热水)(B)配置图9所示的本实施方式的介插构件20(C)配置图IOA所示形状的介插构件20a(D)未配置介插构件而直接留有间隙的换热器(E)配置图IOB所示形状的介插构件20b虽然样品A是理想的形式，但是材料成本变高。对于样品B、C、E，将基于介插构件 体积的填充率设定为相同进行了对比。图IOA所示的介插构件20a是仅由径向肋构成的介 插构件，图IOB所示的介插构件20b是仅由直线状肋构成的介插构件。在图11中示出针对各样品调查了换热效率系数的结果。根据该结果可知，配置有 本实施方式的介插构件的样品B与样品A的结果几乎没有差异，与此相对，样品C、D、E的换 热效率系数的降低较大。样品C、E的情况下换热效率系数的降低较大可以认为是因为形状上介插构件和 传热细管的重叠较多。即是因为介插构件挡住血流，从而限制了沿着传热细管外表面的血 流。如上所述，通过适当地选择介插构件20的形状，能够将换热效率的降低抑制在实 用上没有问题的范围内，并使血液流路中的血液填充量降低。(实施方式4)实施方式4的医疗用换热器的基本结构与实施方式3的情况相同，因此，其平面形 状及截面形状与图7A、图7B、图IC所示的形状相同。本实施方式的特征在于，采用使介插 构件20与间隔件13异体的分离结构，并对其施以适当的改良。因此，对与实施方式3的情 况相同的要件标注相同的参照符号，省略重复说明。在本实施方式中，间隔件13分别地配置在细管束单元12a、12b的两端部。在图12 中示出各自分离地配置在细管束单元12a、12b两端部的一对间隔件13R、13L。通过安装间隔件13，在血液流路5内的区域内，在第1 第3细管束单元12a 12c的各段之间形成间隙。为了抑制因该间隙引起的血液流路5内的血液填充量增大，配置 有介插构件20，以便填埋各段之间的间隙。由于介插构件20配置在各段之间，所以如果与间隔件13 —体化，则与第1 第3 细管束单元12a 12c组合而一体地组装时的作业变得容易。与此相对，使介插构件20和 间隔件13异体的分离结构虽然在组装作业中比较麻烦，但是另一方面也有优点。即，如图9所示，在使介插构件20与连结框19结合从而与间隔件13 —体化的结构 中，液体可能会沿连结框19和密封构件的界面流动，此时，血液流路5被污染。与此相对，如果是异体，则由于介插构件20的外缘埋入密封构件中，所以能够避免污染通过介插构件 20和密封构件的界面渗透到血液流路。这是因为即使万一在间隔件13或间隔件13的连结 框19的部分发生热介质液体的泄漏时，也由于介插构件20和连结框19由不同构件形成， 而阻断了污染对血液流路的渗透。另一方面，使介插构件20与间隔件13异体分离时，在与第1 第3细管束单元 12a 12c组合而被密封构件3a 3c密封时，需要用于使介插构件20相对于血液流路5 定位的结构。图13A是表示介插构件20的定位结构的一个例子的分解立体图。示出了与图4A 所示的结构相同的层叠结构(但是，包括3段的第1 第3细管束单元12a 12c)。使间 隔件13介于上下的细管列保持构件16a 16d之间，以在第1 第3细管束单元12a 12c之间确保间隔。在通过密封构件3a 3c形成血液流路5的区域(参照图7B)内插入 介插构件20。介插构件20具有如图8A所示的结构，在各自外周的圆环框23上形成有结合 部25 (参照图13A)。在第1 第3细管束单元12a 12c之间插入介插构件20，通过使上下的介插构 件20的结合部25彼此结合，如图13B所示，可保持介插构件20相对于第1 第3细管束 单元12a 12c的位置。结合部25在上端具有结合突起25a，在下端具有结合凹部(未图 示)。通过使结合突起25a和结合凹部嵌合，能够使结合部25彼此结合。如上所述，如果在使第1 第3细管束单元12a 12c和介插构件20组合并结合 的状态下，进行基于密封构件的密封，则如图7B所示，可相对于血液流路5以准确地定位的 状态固定介插构件20。参照图14A 14D对介插构件20的定位结构的其它例子进行说明。图14A是表 示外壳的一部分即框体26的立体图。在该框体26内安装有组合了第1 第3细管束单元 12a 12c和介插构件20的单元，并被密封构件密封。在框体26的内面形成有定位肋26a。 如图14B中放大所示，平行地设置有2根定位肋26a。在图14C中示出通过定位肋26a对介插构件20进行定位后的状态。但是，在该图 中去掉了第1细管束单元12a，对于第2细管束单元12b，传热细管1及密封构件3a 3c 也仅由双点划线来表示该区域。在图14D中表示放大了定位肋26a周边的俯视图。在介插 构件20周缘部的与定位肋26a相对的位置上形成有定位突起27。通过使定位突起27卡合 在2根平行的定位肋26a之间，将介插构件20定位于框体26。由于细管束单元12b等定位 于框体26，结果介插构件20和细管束单元12b等的平面位置关系被相互定位。(实施方式5)参照图15A及图15B对实施方式5的医疗用换热器的结构及其制造方法进行说 明。图15A表示第2细管束单元12b等及介插构件20安装于框体26的状态。与图14C 一 样，省略了第1细管束单元12a，也概略地表示了第2细管束单元12b。虽然通过本实施方 式制造的医疗用换热器的基本结构与图14C所示的换热器大致相同，但是介插构件20的定 位结构不同。即，代替图14C中的定位肋26a和定位突起27的组合，在介插构件20两侧安装有 一对搭边构件28。如图15B所示，搭边构件28从介插构件20的圆环框23的外周面向径向 外侧突出。即，在圆环框23的外周面设置有具有嵌合孔的嵌合部29，嵌合并保持搭边构件28的一端。如图15A所示，将细管束单元12b等安装于框体26时，配置为在细管列保持构 件之间，准确地说在细管列保持构件16c和间隔件13之间夹持介插构件20的一对搭边构 件28。由此，将介插构件20定位于细管束单元12b等。如上所述，如果在将介插构件20定位安装在第1 第3细管束单元12a 12c之 间后，进行基于密封构件的密封，则如图7B所示，可相对于血液流路5以准确地定位的状态 固定介插构件20。可使用于将介插构件20保持在细管列保持构件之间的基于搭边构件28 的按压力足够大。因此，可以抵抗密封工序中作用的较大负荷，并准确地定位介插构件20。 而且，由于在安装于框体26之前，能够形成细管束单元12b等与介插构件20成为一体的结 构，所以密封作业变得容易。这里重要的是搭边构件28由与密封构件3a 3c相同的材料构成。因此，在进行 了基于密封构件3a 3c的密封后，搭边构件28与密封构件3c —体化。因此，在搭边构件 28和密封构件3c之间不会发生剥离，不需要担心在该部分发生血液泄漏。如上所述，根据本实施方式，可实现如下制造方法，在基于密封构件的密封工序 中，切实地将介插构件定位于细管束单元，而且密封后不会发生因定位结构引起的血液泄 漏。(实施方式6)图16A是表示实施方式6的换热器的俯视图。图16B是图16A的E-E剖视图。对 与实施方式1的图IA等所示的要件相同的要件标注相同的参照符号，省略重复说明。在本实施方式中，细管束30具有在相对于换热流路即血液流路5流通方向的横 向，即图16A的俯视图的平面方向上分开的水平折回结构。形成有2组细管束单元31a、31b， 且被水平地排列。在细管束单元31a、31b之间通过间隔件(未图示)设置有规定的间隔。在外壳4上设置有冷热水导入导出联管箱32及冷热水回流联管箱33。冷热水导 入导出联管箱32通过隔壁32a将其内部的流动室划分为导入室34a和导出室34b。在导 入室34a内配置有细管束单元31a的端部，在导出室34b内配置有细管束单元31b的端部。 而且，冷热水导入导出联管箱32具有与导入室34a连通的冷热水导入口 32b以及与导出室 34b连通的冷热水导出口 32c。冷热水回流联管箱33并未分开其内部的流动室，而是形成 一体的回流室35。在回流室35内配置有细管束单元31a、31b的端部。从冷热水导入口 32b导入到导入室34a的冷热水，在细管束单元31a的传热细管 1的内腔中流动，并流入冷热水回流联管箱33的回流室35。进而进入细管束单元31b的传 热细管1而流动，至导出室34b，从冷热水导出口 32c流出。如此，通过冷热水导入导出联管箱32及冷热水回流联管箱33构成为，所导入的冷 热水依次通过细管束30 —侧的一半至另一侧的一半。因此，与实施方式1 一样，可得到所 导入的冷热水依次通过被分开的多组的细管束单元的分开通流方式。由此，与一齐通流的 情况相比，能够使流过传热细管1的冷热水的流速增大，可降低传热细管1内壁的膜阻力， 使换热效率提高。(实施方式7)图17A是表示实施方式7的换热器的俯视图。图17B是图17A的F-F剖视图。对 与实施方式6的图16A、图16B所示的要件相同的要件标注相同的参照符号，省略重复说明。在本实施方式中，细管束36与实施方式6 —样，也具有水平折回结构。但是，在本实施方式中被3分开，形成有中央部细管束单元37a及位于其两侧的侧部细管束单元37b、 37c,并被水平地配列。在中央部细管束单元37a和各侧部细管束单元37b、37c之间通过间 隔件(未图示)设置有规定的间隔。在外壳4上设置有冷热水导入导出联管箱38及冷热水回流联管箱39。冷热水导 入导出联管箱38通过隔壁38a、38b将其内部的流动室划分为中央部导入室40a和其两侧 的导出室40b、40c。在导入室40a内配置有中央部细管束单元37a的端部。在导出室40b、 40c内分别配置有侧部细管束单元37b、37c的端部。而且，冷热水导入导出联管箱38具有 与导入室40a连通的冷热水导入口 38c以及与导出室40b、40c连通的冷热水导出口 38d、 38e。冷热水回流联管箱39并未分开其内部的流动室，而是形成一体的回流室41。在回流 室41内配置有中央部细管束单元37a及各侧部细管束单元37b、37c的端部。从冷热水导入口 38c导入到导入室40a的冷热水，在中央部细管束单元37a的传 热细管1的内腔中流动，并流入冷热水回流联管箱39的回流室41。进而进入侧部细管束单 元37b、37c的传热细管1而流动，至导出室40b、40c，从冷热水导出口 38d、38e流出。如此，通过冷热水导入导出联管箱38及冷热水回流联管箱39构成为，所导入的冷 热水从细管束36的中央部依次通过两侧部分。因此，与实施方式1 一样，可得到所导入的 冷热水依次通过被分开的多组的细管束单元的分开通流功能。由此，与一齐通流的情况相 比，能够使流过传热细管1的冷热水的流速增大，可降低传热细管1内壁的膜阻力，使换热 效率提高。图18示出将实施方式1 3所示结构的换热器的换热系数与现有例的一齐通流 (无折回)结构的换热系数进行对比的结果。水平折回(2分开)对应于实施方式6所示的 结构，水平折回(3分开)对应于实施方式7所示的结构，纵向折回对应于实施方式1所示 的结构。但是，在任何的情况下，血液流路5的开口直径都是70mm，传热细管1的层数为12层。如图18所示，与无折回时相比，水平折回(2分开)、水平折回(3分开)、纵向折回 时的换热系数分别提高了 7%、11%、33%。如此，通过分开通流，换热效率明显提高。而且， 与水平折回(2分开)相比，水平折回(3分开)时换热效率提高。这是因为由于血液流路 5为圆形截面，所以细管束36的中央部与侧部相比换热面积大，有利于换热的表面积较大。 即，通过使冷热水从中央部流向前方，处于温度较高状态的冷热水流过换热面积大的区域， 可以认为这有利于提高换热效率。而且，与水平折回(3分开)相比，纵向折回时通过使冷 热水逆流地流动，提高了换热效率。(实施方式8)图19是表示实施方式8的人工肺装置的剖视图。该人工肺装置是将实施方式3 的换热器50与人工肺51组合而构成的。但是，也可以是具备上述其它实施方式的任意一 个换热器来代替换热器50的结构。换热器50层叠在人工肺51上，换热器50的外壳4结合在人工肺51的外壳52上。 但是，也可以是一体地形成换热器50的外壳4和人工肺51的外壳52的结构。在人工肺51 的区域设置有用于导入氧气的气体导入路径53、及用于导出血液中的二氧化碳等的气体导 出路径54。人工肺51具备多根中空丝膜55和密封构件56。密封构件56密封中空丝膜55，以避免血液进入气体导入路径53及气体导出路径54。基于密封构件56的密封是以露出构 成中空丝膜55的中空丝两端的方式来进行的。气体导入路径53及气体导出路径54通过 构成中空丝膜55的中空丝而连通。而且，在人工肺51中不存在密封构件56的空间构成了圆筒状的血液流路57，中空 丝膜55露出在血液流路57内。而且，血液流路57的血液入口侧与换热器50的血液流路 5的出口侧连通。通过以上的结构，从血液导入口 8导入而流过血液流路5进行了热交换的血液，流 入血液流路57，并在此与中空丝膜55接触。此时，血液吸收流过中空丝膜55的氧气。而 且，从设置于外壳52的血液导出口 58向外部导出吸收了氧气的血液，从而向患者回血。另 一方面，血液中的二氧化碳被中空丝膜55吸收，此后，通过气体导出路径54导出。如此，在图19所示的人工肺装置中，通过换热器50进行血液的温度调节，进行了 温度调节的血液通过人工肺51进行换气。而且，此时即使换热器50发生密封泄漏，流过传 热细管1的冷热水流出，也能够通过冷热水出现于间隙10而检测出泄漏。因此，根据图19 所示的人工肺装置，能够检测到密封泄漏，还能够抑制冷热水所引起的血液污染。工业实用性根据本发明，由于能够使流过传热细管的冷热水的流速较大，所以可降低传热细 管内壁的膜阻力，抑制换热区域容积的增大，并使换热效率提高，可作为使用于人工肺装置 等的医疗用换热器而发挥作用。
权利要求
一种医疗用换热器，具备细管束，排列层叠用于使热介质液体在内腔流通的多根传热细管而形成；密封构件，使所述传热细管的两端露出，并且，形成以接触于所述传热细管的各个的外表面的方式使血液通过的血液流路地密封所述细管束；外壳，收容所述密封构件及所述细管束，并且，设置有分别位于所述血液流路两端的血液导入口及导出口；以及一对传热细管联管箱，形成分别包围所述细管束两端部的流动室，具有所述热介质液体的导入口及导出口，其特征在于，所述细管束被分开为各自包括多根所述传热细管的多组细管束单元，所述传热细管联管箱构成为使导入的所述热介质液体依次通过所述多组的细管束单元。
2.根据权利要求1所述的医疗用换热器，其特征在于，所述细管束在所述血液流路的流通方向上被分开，形成各自包括多根所述传热细管的 多段的所述细管束单元的层叠结构。
3.根据权利要求2所述的医疗用换热器，其特征在于，所述传热细管联管箱构成为使所述热介质液体从配置在所述血液流路下游侧的下游 段的所述细管束单元向配置在上游侧的上游段的所述细管束单元依次通过。
4.根据权利要求2或3所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述细管束被分开为3段的所述细管束单元。
5.根据权利要求4所述的医疗用换热器，其特征在于，构成各段的所述细管束单元的所述传热细管的总数为2层或3层。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述血液流路形成为由所述密封构件密封周围的圆筒状。
7.根据权利要求2所述的医疗用换热器，其特征在于，在所述多段的细管束单元的段间安装有间隔件，在各段之间设置有规定的间隔， 形成有如下流路，至少一个所述流动室通过对应于所述间隔而设置的隔壁被划分为多 个流动分室，从所述导入口流入的所述热介质液体经由任意的所述流动分室依次通过所述 多段的细管束单元，经由其它任意的所述流动分室从所述导出口流出。
8.根据权利要求7所述的医疗用换热器，其特征在于，所述间隔件分别配置在夹着所述血液流路的两侧的由所述密封构件密封的区域而成 为一对。
9.根据权利要求8所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述一对间隔件相互连接成为一体。
10.根据权利要求7 9中任意一项所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述细管束单元具有保持多根所述传热细管的排列状态的细管列保持构件，所述间隔件安装于在相邻的所述细管束单元的段间相对的所述细管列保持构件之间。
11.根据权利要求7所述的医疗用换热器，其特征在于，所述流动室被划分为与位于所述血液流路的上游端或下游端的1段的所述细管束单元相对应的所述流动分室及与其它2段各自的所述细管束单元相对应的所述流动分室， 所述导入口及所述导出口设置于与所述1段的细管束单元相对应的所述流动分室。
12.根据权利要求11所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述细管束单元构成为3段，一个所述传热细管联管箱具有与位于所述血液流路上游端的1段的所述细管束单元 相对应的所述流动分室、及与下游侧的2段的所述细管束单元相对应的所述流动分室，另一个所述传热细管联管箱具有与位于所述血液流路下游端的1段所述细管束单元 相对应的所述流动分室及与上游侧的2段所述细管束单元相对应的所述流动分室，所述导入口设置于与所述下游端的细管束单元相对应的所述流动分室，所述导出口设 置于与所述上游端的细管束单元相对应的所述流动分室。
13.根据权利要求7所述的医疗用换热器，其特征在于，在所述血液流路内的区域中，在通过所述细管束单元间的所述间隔形成的间隙中以 填埋其容积的一部分的方式配置有介插构件，所述介插构件具有与所述血液流路连通的流路。
14.根据权利要求13所述的医疗用换热器，其特征在于，所述介插构件具备多根圆环肋，排列为同心圆状；以及连接肋，以放射状在所述圆环 肋的径向上延伸，对各个所述圆环肋之间进行连接。
15.根据权利要求14所述的医疗用换热器，其特征在于，所述圆环肋具有以所述血液流路方向为短轴的椭圆形截面形状。
16.根据权利要求13所述的医疗用换热器，其特征在于，所述间隔件分别配置在夹着所述血液流路的两侧的所述被密封的区域而成为一对， 所述间隔件和所述介插构件由相互不同的构件构成。
17.根据权利要求16所述的医疗用换热器，其特征在于，具备结合部，所述结合部在所述细管束的侧缘部结合配置在所述细管束单元各段之间 的多个所述介插构件。
18.根据权利要求16所述的医疗用换热器，其特征在于， 具备配置在所述细管束的侧缘部上的定位构件，配置在所述细管束单元的各段之间的多个所述介插构件，在周缘的一部分上具有与所 述定位构件卡合的卡合部，并通过该卡合而定位于所述细管束。
19.根据权利要求18所述的医疗用换热器，其特征在于， 所述定位构件形成于所述外壳的内壁。
20.根据权利要求16所述的医疗用换热器，其特征在于，所述细管束通过配置在两端部的细管列保持构件保持所述传热细管的排列状态， 所述间隔件安装于在相邻的所述细管束的段间相对的所述细管列保持构件之间， 还具备一对搭边构件，所述搭边构件由与所述密封构件相同的材料构成，配置在一对 所述细管列保持构件和所述介插构件之间，所述搭边构件与所述介插构件及一对所述细管列保持构件抵接，并被密封在所述密封 构件中。
21.根据权利要求1所述的医疗用换热器，其特征在于，所述细管束在相对于所述血液流路流通方向的横向上被分开，形成了所述多组的细管 束单元。
22.根据权利要求21所述的医疗用换热器，其特征在于，所述血液流路具有圆形截面，所述细管束在相对于所述血液流路的流通方向的横向上被3分开，形成中央部细管束 单元以及位于其两侧的侧部细管束单元，所述传热细管联管箱构成为所述热介质液体首先通过换热面积大的所述中央部细管 束单元，然后通过所述侧部细管束单元。
23.一种医疗用换热器的制造方法，是制造权利要求1所述的医疗用换热器的方法，其 特征在于，包括细管束单元形成工序，用保持所述传热细管的排列状态的细管列保持构件形成所述细 管束单元；细管束组件形成工序，使多个所述细管束单元层叠为，在各段之间的两端部配置间隔 件，并且使填埋所述细管束单元间的间隙的一部分的介插构件介于所述细管束单元中央部 的各段之间，从而形成细管束组件；及密封工序，以如下的方式由所述密封构件密封所述细管束组件使所述细管束的两 端露出，并且，在包括所述介插构件的区域形成所述血液流路，所述介插构件具有与所述血 液流路连通的流路，在所述细管束组件形成工序中，通过将由与所述密封构件相同的材料构成的搭边构件 配置为分别抵接在一对所述细管列保持构件和所述介插构件之间，而使所述介插构件保持 在所述细管列保持构件之间，在所述密封工序中，将所述搭边构件密封在所述密封构件中。
24.一种人工肺装置，其特征在于，具备权利要求1 22中任意一项所述的换热器；以及具有与气体流路交叉并用于进行气体交换的血液流路的人工肺，层叠所述换热器和所述人工肺，连通所述换热器的所述血液流路和所述人工肺的所述 血液流路。
全文摘要
本发明提供一种医疗用换热器，具备细管束(2)，排列层叠使热介质液体流通的多根传热细管(1)而形成；密封构件(3a)～(3c)，使传热细管的两端露出，并且，形成以接触于各个传热细管外表面的方式使血液通过的血液流路(5)并密封细管束；外壳(4)，收容密封构件及细管束，并且，设置有分别位于血液流路两端的血液导入口(8)及导出口(9)；及一对传热细管联管箱(6)、(7)，形成分别包围细管束两端部的流动室(14a)、(14b)、(15a)、(15b)，具有热介质液体的导入口(6a)及导出口(7a)。细管束被分开为多组细管束单元(12a)～(12c)，传热细管联管箱构成为使热介质液体依次通过所述多组细管束单元。使流过传热细管的冷热水的流速增大，抑制血液流路容积的增大，并使换热效率提高。
文档编号A61M1/14GK101925371SQ20098010283
公开日2010年12月22日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月23日
发明者中尾彰多, 新妻友和, 泉田秀树 申请人:株式会社Jms