特許 7113823 医療用途における空気流または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-28

(45)【発行日】2022-08-05

(54)【発明の名称】医療用途における空気流または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタ

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/00 20060101AFI20220729BHJP

   B01D 46/00 20220101ALI20220729BHJP

【ＦＩ】

A61M1/00 170

B01D46/00 E

B01D46/00 F

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019527237

(86)(22)【出願日】2018-02-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-03-26

(86)【国際出願番号】 EP2018052532

(87)【国際公開番号】W WO2018158028

(87)【国際公開日】2018-09-07

【審査請求日】2020-11-19

(31)【優先権主張番号】17425020.9

(32)【優先日】2017-02-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】519173967

【氏名又は名称】フレセニウス ヘモケア イタリア ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ

(74)【代理人】

【識別番号】100124648

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 和夫

(74)【代理人】

【識別番号】100060368

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 迪夫

(74)【代理人】

【識別番号】100154450

【弁理士】

【氏名又は名称】吉岡 亜紀子

(72)【発明者】

【氏名】ザンビアンキ，ラウラ

(72)【発明者】

【氏名】ヴェッリ，パオロ

(72)【発明者】

【氏名】ラディギエリ，パオロ

(72)【発明者】

【氏名】ムラス，ジュゼッペ

【審査官】沼田 規好

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０２５８０４４８（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第０５３９０６６８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３０２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４４５９１３９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ １／００

Ｂ０１Ｄ ４６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

医療用途において空気流（Ａ）または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタであって、
フィルタ室（１３０）を取り囲み、底部（１３１）と頂部（１３２）を含むハウジング（１３）と、
前記ハウジング（１３）上に配置され、入口開口部（１００）を形成する入口ポート（１０）と、
前記ハウジング（１３）上に配置され、出口開口部（１１０）を形成する出口ポート（１１）と、
延長面（Ｅ）に沿って前記ハウジング（１３）の前記底部（１３１）から前記ハウジング（１３）の前記頂部（１３２）まで延在し、フィルタ室（１３０）を入口室（１３３）と出口室（１３４）とに分離する疎水性構造体（１２）を含む濾過媒体とを備え、
前記入口開口部（１００）は前記入口室（１３３）内に開口し、前記出口開口部（１１０）は前記出口室（１３４）内に開口し、
前記出口開口部（１１０）は、前記延長面（Ｅ）に沿って見る時、前記出口室（１３４）に第１の位置において開口し、前記入口開口部（１００）は前記延長面（Ｅ）に沿って見る時、前記第１の位置とは異なる第２の位置において前記入口室（１３３）内に開口し、
前記出口開口部（１１０）は、前記空気流（Ａ）又は他の気体流を前記フィルタ室（１３０）の外に水平方向（Ｈ）に沿って案内するために前記延長面（Ｅ）に対して垂直に向けられた水平方向（Ｈ）に沿って延び、
前記入口開口部（１００）は、前記空気流（Ａ）又は他の気体流をフィルタ室（１３０）内に鉛直方向（Ｖ）に沿って案内するために前記延長面（Ｅ）に対して平行に向けられた鉛直方向（Ｖ）に沿って延びており、
前記入口室（１３３）は、前記入口開口部（１００）を通って前記フィルタ室（１３０）内に入る前記空気流又は他の気体流の向きを、前記鉛直方向（Ｖ）から前記水平方向（Ｈ）に変えて前記濾過媒体に向けるように構成された案内面（１４４Ａ）を含む入口構造体（１４４）を備える、医療用途において空気流（Ａ）または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタ（１）。

【請求項2】

前記入口室（１３３）は、前記ハウジング（１３）の底部（１３１）に凝縮液（Ｃ）を収集するための収集室（１３５）を形成することを特徴とする、請求項１に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項3】

前記入口室（１３３）は、前記疎水性構造体（１２）から離れる方向を向くテーパー状のテーパー構造体（１４３）を備え、前記テーパー構造体（１４３）は収集室（１３５）形成することを特徴とする、請求項２に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項4】

前記入口構造体（１４４）は、前記疎水性構造体（１２）とは反対側で前記テーパー構造体（１４３）に隣接し、前記入口ポート（１０）は前記入口構造体（１４４）上に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項5】

前記案内面（１４４Ａ）は湾曲し、
前記入口構造体（１４４）は、前記案内面（１４４Ａ）に対してある角度で延びる平坦面（１４４Ｂ）を備え、前記入口ポート（１０）は、前記平坦面（１４４Ｂ）上に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項6】

前記入口室（１３３）は、前記底部（１３１）の近くに前記収集室（１３５）を形成するように前記底部（１３１）に向かって広がることを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか一項に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項7】

前記収集室（１３５）は、前記疎水性構造体（１２）の底端部の下に延びることを特徴とする、請求項２から請求項６までのいずれか一項に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項8】

前記入口室（１３３）は、前記入口室（１３３）から凝縮液（Ｃ）を排出するための排出口（１６）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項9】

前記ハウジング（１３）は、その上に前記入口ポート（１０）が形成されている第１のハウジング部材（１４）と、その上に前記出口ポート（１１）が形成されている第２のハウジング部材（１５）とを備え、前記第１のハウジング部材（１４）は、第１のクランプ部（１４１）を含み、前記第２のハウジング部材（１５）は第２のクランプ部（１５１）を含み、前記疎水性構造体（１２）は前記第１のクランプ部（１４１）と前記第２のクランプ部（１５１）との間に挟持されていることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項10】

前記第１のハウジング部材（１４）は、前記入口開口部（１００）に向かう前記疎水性構造体（１２）の変形を支持するための複数のリッジ（１４２Ａ）によって形成された第１の支持構造体（１４２）を備えることを特徴とする、請求項９に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項11】

前記第２のハウジング部材（１５）は、前記出口開口部（１１０）に向かう前記疎水性構造体（１２）の変形を支持するための複数のリッジ（１４２Ａ）によって形成された第２の支持構造体（１５２）を備えることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項12】

前記出口開口部（１１０）を横切って延びる少なくとも１つの支持部材（１５３）を特徴とする、請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の疎水性フィルタ（１）。

【請求項13】

少なくとも２つの支持部材（１５３）が前記出口開口部（１１０）を横切って延び、互いに交差することを特徴とする、請求項１２に記載の疎水性フィルタ（１）。

【発明の詳細な説明】

【説明】

【0001】

本発明は、請求項１の前文に記載の医療用途において空気流または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタに関する。

【0002】

この種の疎水性フィルタは、フィルタ室を取り囲むハウジングと、ハウジング上に配置されて入口開口部を形成する入口ポートと、ハウジング上に配置されて出口開口部を形成する出口ポートと、例えば、延長面に沿って延び、フィルタ室を入口室と出口室とに分離する疎水性膜の疎水性構造体を含む多孔質ろ過媒体とを含み、入口開口部は入口室に開口し、出口開口部は出口室に開口する。

【0003】

この種の疎水性フィルタは、例えば、自己輸血システムと関連して使用され得る。本明細書では、負圧ポンプ、例えば真空ポンプを使用して、ポンプによってリザーバ内に負圧を生じさせ、そして患者の手術部位からリザーバ内に血液を吸引することによって、血液をリザーバ内に収集することができる。本明細書の疎水性フィルタは、液体および破片がポンプに向かって運ばれるのを避け、ポンプの損傷を防いで空気流をポンプに向かって流すために、ポンプに貯留部を接続する負圧ライン上で使用される。

【0004】

動作中、空気はフィルタを通って引き込まれ、その空気は、入口ポートを通ってフィルタ室に入り、例えば膜の形状の疎水性構造体を通過し、出口ポートを通ってポンプに向かってフィルタ室から出る。疎水性構造体は、空気または他の気体を通過させるが、水または他の水溶液が構造体を通過するのを防ぐように設計されている。それ故、空気流は、液体又は破片がポンプに入らないように濾過される。

【0005】

手術中、自己輸血システムは数時間にわたって継続的に使用され得る。長時間の運転中に、疎水性フィルタ内で凝縮が起こり、凝縮液（および他の液体または粒子、以下では単に凝縮液と呼ぶ）がフィルタの入口室内に集まることがある。そのような凝縮液が入口室をかなりの程度まで満たすと、凝縮液は空気がフィルタを通過するのを妨げる可能性があり、フィルタのさらなる使用を妨げるプラグのように作用する可能性がある。これが手術中に発生した場合、フィルタを交換する必要があり得るが、それは避けられるべきである。

【0006】

本発明の目的は、入口室内に凝縮液が発生する可能性があるにも関わらず使用可能なままである疎水性フィルタを提供することである。

【0007】

この目的は請求項１の特徴を含むフィルタによって達成される。

【0008】

したがって、出口開口部は、延長面に沿って見たときに第１の位置で出口室に開口し、入口開口部は、延長面に沿って見たときに第１の位置とは異なる第２の位置でフィルタ室に開口する。

【0009】

特に、ハウジングは底部と頂部とを含み、第２の位置は第１の位置に対して頂部に向かって変位する。

【0010】

例えば自家輸血システムで使用される場合、フィルタは例えば規定された位置でシステムに接続され、フィルタのハウジングの底部は上部よりも低い位置に配置される。入口開口部は、第１の位置に対して上部に向かって変位している第２の位置で入口室に開口しているので、空気が入口開口を通って入口室内に入り、そして、疎水性構造体を備えるろ過媒体を通過して出口室に流れるのを凝縮液体が妨げないように、凝縮液体は入口開口部の下の入口室に集まり、したがって入口室内の凝縮液の収集にもかかわらず、フィルタは機能し続ける。

【0011】

一実施形態では、第１の位置は、対称軸が疎水性構造体の延長面を横切る位置と位置合わせされてもよい。第２の位置は、延長面に沿って、特に頂部に向かって見たときに、第１の位置に対してずれている。

【0012】

出口開口部が出口室に開口する位置とは異なる位置（疎水性構造体の延長面に沿って見たとき）で入口開口部を入口室に入るようにすることによって、フィルタは、濾過操作の妨害が起こる前に、ある量の凝縮液が入口室に集められ得るように設計され得る。特に、入口室は、凝縮液を収集するための入口室内の利用可能な容積が、長期間の手術にわたって合理的に予想され得る量で凝縮液を受容するのに十分であるように設計され得る。

【0013】

別の態様では、入口室は、ハウジングの底部の領域にかなりの量の凝縮液を集めるのに適した収集室を形成するように設計することができる。

【0014】

第１の実施形態では、入口室は、疎水性構造体から離れる方向に向かって先細になっているテーパー構造体を含んでもよく、テーパー構造体は収集室を形成する。テーパー構造体は、入口室が相当量の凝縮液を集めるのに十分な大きさの容積を含むように、例えばピラミッド形状または円錐形状（円錐軸が疎水性構造体の延長面に対して垂直に向けられている円錐形状）を有することができる。テーパー構造体は、疎水性構造体の実質的な領域を塞ぐことなく、したがって疎水性フィルタの濾過性能に実質的な影響を与えることなく、凝縮液を入口室の底部に集めることができるように入口室の容積を増大させる働きをする。

【0015】

一実施形態では、入口室は、疎水性構造体とは反対側を向いている側でテーパー構造体に隣接する入口構造体を含むことができる。本明細書における入口ポートは、例えば入口構造体上に形成され、疎水性構造体から実質的に（延長面に垂直な方向に沿って）離れた位置で入口室内に開口しており、入口構造体は、例えば膜の疎水性構造体を効率的に出口ポートに向かって通過させるように、空気が有益に流れ込むように、形成され得る。

【0016】

一実施形態では、入口構造体は、空気を入口室内に案内するように形成された湾曲案内面を含むことができる。平坦面は案内面に対して例えば９０°の角度で延びており、入口ポートは平坦面上に配置されている。よって、入口ポートを通って入口室内に入る空気は、案内面に衝突し、案内面によって疎水性構造体に向かって案内され、その結果、疎水性構造体に向かう有益な流れが生じる。

【0017】

別の実施形態では、入口室は底部に向かって広がり、底部の近くに収集室を形成することができる。例えば、疎水性構造体の延長面に垂直な垂直断面（底部から上部へ）で見たとき、入口室は多角形の形状を有することができ、ハウジングの後壁（構造体の反対側）は、ハウジングの底部の入口室がハウジングの頂部よりも実質的に広いように、頂部に向かって先細になっている。このようにして、ハウジングの底部にかなりの容積が入口室の側面に形成され、そのような容積はかなりの量の凝縮液を集めるのに適している。

【0018】

別の実施形態では、収集室は、それが疎水性構造体の底端部の下に延びるように入口室の側面に形成されてもよい。したがって、凝縮液は、フィルタの動作中に凝縮液が疎水性構造体の実質的な領域を塞がず、したがって濾過性能に影響を及ぼさないように、疎水性構造体の下の収集室内に収集することができる。

【0019】

別の態様では、排液ポートが入口室に設けられてもよい。排液ポートは、凝縮液が入口室から引き出され得るように、特にハウジングの底部の領域に形成されてもよい。入口室から凝縮液を排出することによって、かなりの量の凝縮液が入口室に集まったと同時に凝縮液を入口室から除去することができるという点で濾過性能を維持することができる。

【0020】

別の態様では、出口開口部は、水平方向に沿ってフィルタ室から空気流または別の気体流を案内するために、延長面に対して垂直に向けられた水平方向に沿って溝の形状で延びることができる。したがって、空気は、延長面に垂直な水平方向に沿って、したがって空気が例えば膜の形状の疎水性構造体を通過する方向に沿って、フィルタ室から出る。本明細書では、入口開口部は、延長面に対して平行に向けられ、したがって水平方向に対して横方向に向けられる鉛直方向に沿って溝の形態で延びることが提供され得る。したがって、空気は、水平方向とは異なる方向に沿って入口室内に案内される。これは、一方では、空気と共に運ばれる液体および粒子が入口室の底部に集まるように、空気をフィルタの入口室内に案内するのに有益であり得る。これはまた、自己輸血システムの状況において血液を収集するためにリザーバとフィルタとの間にラインを適切に敷設することができるために有益であり得る。

【0021】

ハウジングは、例えば溶接によって互いに接続され、それらの間に疎水性構造体を保持する２つの別々のハウジング部材によって形成することができる。入口ポートは、例えば第１のハウジング部材に配置されてもよく、出口ポートは第２のハウジング部材に配置される。例えば膜の形状の疎水性構造体は、構造体がクランプによってハウジング部材の間に保持されるように、第１のハウジング部材の第１のクランプ部と第２のハウジング部材の第２のクランプ部との間に挟持されてもよい。第１のハウジング部材または第２のハウジング部材のクランプ部は、疎水性構造体がハウジング部材間でその円周に沿って保持されるように、第１のハウジング部材または第２のハウジング部材の周縁に沿って円周方向に延びる。

【0022】

クランプに加えて、疎水性構造体を第１のハウジング部材および／または第２のハウジング部材に溶接することができる。

【0023】

別の局面では、第１のハウジング部材は、複数の隆起部によって形成された第１の支持構造体を含み得る。隆起部は、例えば、疎水性構造体の延長面に対して横方向に延在してもよく、第１のハウジング部材の後壁から疎水性構造体に向かって突出してもよい。

【0024】

同様に、第２のハウジング部材は、多数の隆起部によって形成された第２の支持構造体を含むことができ、隆起部は、例えば疎水性構造体の延長面に対して横方向に延び、第２のハウジング部材の後壁から疎水性構造体に向かって突出する。

【0025】

各支持構造体は、構造体の引き裂きを防ぐために、過度の変形に対して疎水性構造体を支持するのに適している。

【0026】

特に、第１のハウジング部材の第１の支持構造体は、入口ポートに向かって疎水性構造体上に逆の吸引力が生じる場合に、疎水性構造体を支持する。このような吸引力が生じると、疎水性構造体が第１の支持構造体と当接することになり、疎水性構造体の過度の変形が防止される。

【0027】

次に、第２のハウジング部材の第２の支持構造体は、フィルタの通常の動作中に出口開口部に向かって疎水性構造体が過度に変形するのを防ぐのに役立つ。特に、出口ポートへの吸引力が存在する場合、疎水性構造体は、出口開口部への疎水性構造体の過度の変形が防止されるように、第２の支持構造体と当接することがある。

【0028】

別の局面では、第２の支持構造体に加えてまたはその代わりに、少なくとも１つの支持部材が出口開口部を横切って延びてもよい。少なくとも１つの支持部材は、例えば、疎水性構造体の延長面と平行に（出口室から空気を導くための溝によって形成される）出口開口部を横切って延びるビームの形状を有することができる。例えば、一実施形態では、ビーム形状の多数の支持部材が出口開口部を横切って延びてもよく、交差構造体が出口開口部を横切って形成されるように互いに交差してもよい。このようにして、出口開口部の位置における疎水性構造体の過度の変形を防止することができ、疎水性構造体は１つまたは複数の支持部材によって出口開口部の位置において支持される。少なくとも１つの支持部材によって、出口開口部の位置での疎水性構造体のための追加の支持体が提供され、したがって、出口開口部の位置での疎水性構造体の裂けの危険性が減少する。

【0029】

出口開口部を横切って延びる少なくとも１つの支持部材の提供は、それ自体で使用され得る独創的な概念を表し得る。

【0030】

特に、医療用途において空気流または他の気体流を濾過するための疎水性フィルタは、フィルタ室を取り囲むハウジングと、ハウジング上に配置されかつ入口開口部を形成する入口ポートと、ハウジング上に配置されかつ形成する出口ポートと、延長面に沿って延びてフィルタ室を入口室と出口室とに分ける疎水性構造体を備え得、入口ポートは入口室内に開口し、出口ポートは出口室内に開口する。本明細書では、フィルタは、出口開口部を横切って延びる少なくとも１つの支持部材を含む。

【0031】

前述のフィルタは、上述のような特徴の一部または全部と適切に組み合わせることができる。

【0032】

一実施形態では、出口開口部は、疎水性構造体に向かう方向に先細になっていてもよい。一般に、フィルタのハウジングを形成するハウジング部材は、例えば射出成形技術などの成形技術を使用して、例えば剛性部品として適切なプラスチック材料から形成することができる。ここで、第２のハウジング部材の出口開口部が出口室に開口する位置に少なくとも１つの支持部材を製造することを可能にするために、第２のハウジング部材の製造中に、フィルタの組み立て時に疎水性構造体が配置されるべき第２のハウジング部材の側面とは反対側を向く方向に成形工具を第２のハウジング部材から取り外すことができるような円錐形を有する出口開口部（出口室の外に流れを案内するための溝を形成している）を設けることができる。これにより、第２のハウジング部材を製造するときに射出成形によって出口開口部を横切って少なくとも１つの支持部材を形成することが可能になる。逆円錐性は、出口開口部を横切って少なくとも１つの支持部材を形成することを含む、第２のハウジング部材の射出成形を可能にする。

【0033】

上記の疎水性フィルタは、例えば、再輸血のために血液を処理するために患者の手術部位から血液を集めるための自己輸血システムにおいて使用されてもよい。しかしながら、疎水性フィルタは、空気または他のガス流が濾過されるであろう他の医療用途においても使用され得る。

【0034】

一実施形態では、濾過媒体は、単一の層から、または同じ材料もしくは異なる材料の複数の層の積み重ねから製造された、例えば膜または他の任意の多孔質構造体の形状に製造されたシート状の多孔質織物を含み得る。疎水性構造体は、当技術分野において公知の任意の適切な材料から製造され得る。疎水性フィルタ布は、例えばＰＴＦＥ材料から製造することができるが、他の材料も考えられる。

【0035】

本明細書の文脈における疎水性は、濾過媒体が水をほとんどまたは全く吸着しない傾向として理解されるべきである。親水性濾過媒体は水に対して親和性を示しそして水を容易に吸着するが、疎水性濾過媒体は親水性物質と比較して水相互作用に対して反対の応答を有する。疎水性材料は、水を吸着する傾向がほとんどまたは全くなく、水はそれらの表面に玉状になる傾向がある（すなわち、別々の液滴を形成する）。疎水性材料は一般に低い表面張力値を有しそしてそれらの表面化学において水との「水素結合」の形成のための活性基を欠いている。したがって、水または他の水溶液は、一般に濾過媒体の疎水性構造体を通過できず、そのため、水または他の水溶液、さらにはデブリ粒子などがフィルタによって遮断され、空気または他の気体流が濾過される。

【0036】

本発明の基礎をなす概念は、図面に示された実施形態を参照して、後でさらに詳細に説明される。

【0037】

図１は、自己輸血システムの概略図を示す図である。
図２は、疎水性フィルタの第１の実施形態の図を示す図である。
図３は、疎水性フィルタの実施形態の別の図を示す図である。
図４は、疎水性フィルタのハウジング部材の断面図を示す図である。
図５は、疎水性フィルタの第１のハウジング部材の中の図を示す図である。
図６は、疎水性フィルタの第２のハウジング部材の中の図を示す図である。
図７は、疎水性フィルタの第２のハウジング部材を形成するための成形型の概略図を示す図である。
図８は、疎水性フィルタの別の実施形態の概略図を示す図である。
図９は、図８に従ったフィルタの断面図を示す図である。
図１０は、疎水性フィルタの別の実施形態の概略断面図を示す図である。
図１１は、疎水性フィルタの別の実施形態の概略図を示す図である。
図１２は、疎水性フィルタのさらに別の実施形態の概略図を示す図である。
図１３は、当技術分野において公知の疎水性フィルタを示す図である。
図１４は、図１３によるフィルタの断面図を示す図である。

【0038】

図１は、例えば手術中に患者に再注入するために血液を処理するためにリザーバ２から血液Ｌを引き出すように構成された自己輸血システム５の概略図を示す。

【0039】

図１の実施形態内では、血液Ｌは、例えばライン２００を介して患者の手術部位からリザーバ２内に引き込まれることができる。ライン５０によって、リザーバ２内に集められた血液Ｌは連続的に分離洗浄室５１内に引き込まれることができ、そこで、ライン５２を介して患者に再注入するための赤血球の充填濃度を得るために、血液Ｌから不要な成分が除去される。輸血は、血液Ｌが患者から連続的に収集され、処理された血液成分を患者に再注入するために連続的に処理されるように、連続的に行われてもよい。

【0040】

ライン２００は、リザーバ２のハウジング２２上に配置された入口２０に接続されている。リザーバ２のハウジング２２内に負圧を生じさせることによってリザーバ２内に液体流Ｆが引き込まれ、それによって気流Ａまたは別の気体流（以下、まとめて空気流と呼ぶ）がハウジング２２のポート２１に接続されているライン２１０によってハウジング２２から引き込まれる。空気流Ａは、例えば真空ポンプとして構成された負圧ポンプ３によって引き起こされ、この負圧ポンプ３は、ハウジング２２からライン２１０を通り、ライン２１０に接続されたフィルタ１を通り、フィルタ１とポンプ３の間に延びるライン３０を通り抜ける。

【0041】

ポンプ３は、ハウジング２２から空気を吸い込む働きをする。空気流Ａと共に液体または破片がポンプ３に向かって吸い込まれるのを防ぐために、フィルタ１は、フィルタ室１３０を入口室１３３と出口室１３４に分離する疎水性膜１２の形状（以下、略して疎水性膜）の疎水性構造体を含む濾過媒体を有する疎水性フィルタとして構成される。入口ポート１０がフィルタ１のハウジング１３上に配置されて入口室１３３に開口しているのに対して、ハウジング１３上に配置された出口ポート１１は出口室１３４から出ている。ライン２１０は入口ポート１０と流体接続しているのに対して、ポンプ３に向かって延びるライン３０は出口ポート１１と流体接続している。

【0042】

動作中、空気流Ａはフィルタ１を通って連続的に引き込まれる。ここで、凝縮液Ｃは、入口室１３３内に現れる凝縮、ならびに空気流Ａとともにライン２１０を流れるフィルタ１に向かって引き込まれる液体および破片のために、入口室１３３内で発生し得る。しかしながら、膜１２の疎水性のために、液体および破片は液体１２を通過しないかもしれないが、入口室１３３内に留まる。空気のみが膜１２を通って引き込まれ、したがって液体または破片がポンプ３に向かって流れないように濾過される。

【0043】

図１３および図１４に示すように、従来のフィルタ１は円形（図１３）を有することができ、入口ポート１０と出口ポート１１は、疎水性膜１２が沿って延びる延長面Ｅに対して中心位置で互いに整列している。凝縮液Ｃが入口室１３３内に蓄積し、最終的に入口ポート１０が入口室１３３内に開口する位置に達すると、凝縮液Ｃは空気が膜１２を通って流れるのを妨げ、効率的な濾過操作を妨げる栓として作用する。これは、外科手術中に、特に外科手術が長期間（例えば、数時間）持続し、そして自己輸血システムが手術中に継続的に使用されることになる場合、問題を引き起こし得る。

【0044】

したがって、そうでなければ濾過性能に影響を及ぼす可能性がある凝縮液Ｃが濾過操作を妨げ、疎水性膜１２のかなりの部分をブロックするのを防ぐことが望まれる。

【0045】

図２～図６に示す疎水性フィルタ１の実施形態では、フィルタ１のハウジング１３は、各ハウジング部材１４，１５の周りに円周方向に延びる接続構造体１４０，１５０に沿って互いに接続された２つのハウジング部材１４，１５から形成される。ハウジング部材１４，１５は、例えば接着または溶接によって互いに固定されてもよい。接続構造体１４０，１１５の半径方向内側で、各ハウジング部材１４，１５は、ハウジング部材１４，１５の周りに円周方向に延びるクランプ部１４１，１５１を含み、クランプ部１４１，１５１は、その間に疎水性膜１２を受容するように構成される。疎水性膜１２は、ハウジング部材１４，１５がフィルタ１を形成するように組み立てられるときに、ハウジング部材１４，１５の間に締め付け方式で保持される。組み立てられた状態において、疎水性膜１２は、ハウジング１３の内側のフィルタ室１３０を入口室１３３と出口室１３４とに分離する。

【0046】

入口ポート１０は、ハウジング部材１４のテーパー構造体１４３に隣接する入口構造体１４４上に配置されている。入口ポート１０は、空気流Ａが入口ポート１０を通って入口室１３３に入り、疎水性膜１２に向かって流れることができるように、入口室１３３への溝開口部の形状の入口開口部１００を形成する。図２から明らかなように、テーパー構造体１４３は、疎水性膜１２から離れる方向に先細になっているピラミッド形状を有する。テーパー構造体１４３に隣接する入口構造体１４４は、湾曲形状を有する案内面１４４Ａを含み、入口ポート１０は、案内面１４４Ａに対して約９０°の角度で配置された平坦面１４４Ｂ上に配置される。入口開口部１００は、疎水性膜１２の延長面Ｅと平行に垂直方向Ｖ（図４参照）に沿って延在するので、空気流Ａは、垂直方向Ｖに入口開口部１００を通って入口室１３３内に導かれ、湾曲案内面１４４Ａによって疎水性膜１２に向かって案内される。

【0047】

ハウジング部材１５の出口ポート１１は、疎水性膜１２に対して中心位置に配置され、疎水性膜１２の延長面Ｅに対して垂直な水平方向Ｈに沿って延びる溝の形状の出口開口部１００を形成する。したがって、疎水性膜１２を通過した空気は、図１に概略的に示されるように、ライン３０によって出口ポート１１に接続されたポンプ３に向かって水平方向Ｈに沿って出口開口部１１０を通って出口室１３４から導かれる。

【0048】

図４に見られるように、入口開口部１００は、出口開口部１１０に対してフィルタ１の頂部１３２に向かって変位した位置で入口室１３３に入る。ここで、疎水性膜１２が垂直に配置され、ハウジング１３の底部１３１がハウジング１３の頂部１３２に対して下方に位置するように、フィルタ１が自己輸血システム５上の所定の位置に配置されることに留意されたい。

【0049】

入口開口部１００は垂直方向Ｖに沿って延びるので、凝縮液Ｃが入口室１３３内の底部１３１に集められるように、空気が入口室１３３内に有益な方法で案内される。テーパー構造体１３３によって、収集室１３５は、入口室１３３内の底部１３１の領域にかなりの容積を有するように形成され、その結果、凝縮液Ｃが疎水性膜の過剰部分をブロックすることなく、凝縮液Ｃが入口開口部１００に到達するように溜まることなく、かなりの量の凝縮液体Ｃを入口室１３３内に集めることができる。したがって、入口室１３３内に凝縮液Ｃが蓄積しているにもかかわらず、フィルタ１は、手術中の長期間の使用にわたって機能的なままであり得る。

【0050】

さらに、入口開口部１００は垂直方向Ｖに沿って延びるので、ライン２１０は垂直方向Ｖに沿ってフィルタ１に近づくように敷設することができ、それによりライン２１０は空間効率の良い方法でフィルタ１に向かって延びることができる。

【0051】

さらに、入口ポート１０がフィルタ１のハウジング１３から著しく突出していないので、フィルタ１を包装内にしっかりと詰め込むことができる。

【0052】

図５および図６に関連して図２および図３から明らかなように、フィルタ１の入口側を形成するハウジング部材１４およびフィルタ１の出口側を形成するハウジング部材１５の両方に支持構造体１４２，１５２が設けられており、各支持構造体１４２，１５２は、疎水性膜１２の延長面Ｅに対して横方向に延びる複数の隆起部によって形成されている。特に、隆起部１４２Ａ，１５２Ａは、交互の正方形の配列を形成するように配置され、隣接する隆起部１４２Ａ，１５２Ａは、空気が隆起部１４２Ａ，１５２Ａを分離する隙間１４２Ｂを通って延長面Ｅと平行に流れるように、隙間１４２Ｂ，１５２Ｂによって互いに分離される。

【0053】

支持構造体１４２，１５２は、過度の変形に対して疎水性膜１２を支持するのに役立つ。通常の動作中、疎水性膜１２は、出口開口部１１０に向かって吸引力を受け、ハウジング部材１５上の支持構造体１５２は、疎水性膜１２のための支持体を形成する。逆の圧力が生じて入口開口部１００に向かう吸引力がもたらされると、今度は疎水性膜１２がハウジング部材１４の支持構造体１４２と当接して、それぞれの場合に過度の変形が防止される（そうでなければ疎水性膜１２の引き裂きを招く）。

【0054】

図２および図６から明らかなように、ビーム形状の支持部材１５３は出口開口部１１０を横切って延び、出口開口部１１０の前に交差構造体を形成する。支持部材１５３は、延長面Ｅと平行に延び、出口開口部１１０の位置で膜１２を支持し、疎水性膜１２が出口開口部１２内に引き込まれるのを防ぎ、その結果、膜１２が出口開口部１１０の位置で裂ける危険性が著しく低下する。

【0055】

支持構造体１４２，１５２のために、さらに出口開口部１１０の位置における十字形状の支持部材１５３のために、疎水性膜１２を強化するための追加の対策は不要であり得る。特に、疎水性膜１２を強化するための疎水性膜１２上の補強層は必要ではないかもしれず、疎水性膜１２をより安価にする。

【0056】

ハウジング部材１４，１５は、有利には、例えば射出成形によって硬質プラスチック部品として形成されている。ここで、支持部材１５３が、出口開口部１１０が出口室１３４に開口する位置に形成されることを可能にするために、出口開口部１１０（溝の形状を有する）は、疎水性膜１２に向かって先細にされ得る。例えば、出口開口部１１０は、狭い端部１１０Ｂと広い端部１１０Ａとを有する（わずかな）円錐性を有してもよい（図７参照）。これにより、ハウジング部材１５を形成するための凹部４０と、出口ポート１１内に出口開口部１１０を形成するためのピン４１とを備える成形用具４を用いてハウジング部材１５を形成することが可能になる。出口開口部１１０のテーパ形状のために、ピン４１は、ハウジング部材１５内に形成された出口開口部１１０から引っ張り方向Ｐに取り外されることができ、それによって支持部材１５３は、成型用具４を用いて、ハウジング部材１５の他の部分とともに単一の成形ステップで形成され得る。

【0057】

図２および図３から分かるように、フィルタ１は、疎水性膜１２の延長面Ｅに沿って見たときに正方形の形状を有する。これはさらに、入口室１３３をハウジング１３の底部１３１に近いかなりの容積を有するようにして、濾過プロセスを妨げることなくかなりの量の凝縮液Ｃを入口室１３３内に集めることができるようにする。

【0058】

図８および図９に示す別の実施形態では、入口ポート１０が入口室１３３内に開く位置に到達することなく凝縮液Ｃが入口室１３３内に蓄積するように、入口ポート１０をフィルタ１の頂部１３２の近くに配置する。

【0059】

図１０に示す変形された実施形態では、ハウジング１３の底部１３１の領域内の入口室１３３の容積が増加され、底部１３１の領域内に収集室１３５を形成する。このために、入口室１３３は、疎水性膜１２の延長面Ｅに垂直な断面で見たときに、底部１３１に向かって広がっており、入口室１３３は、図１０から明らかなように多角形の形状を有する。入口室１３３内の底部１３１の近くに広い室容積が提供されるため、凝縮液Ｃは、疎水性膜１２の実質的な部分を塞ぐことなく入口室１３３内に蓄積し得る。

【0060】

図１１に示す別の実施形態では、疎水性膜１２の下側底部縁部の下に延びる収集室１３５を入口室１３３上に形成することができる。したがって、凝縮液Ｃは疎水性膜１２にさえ到達することなく収集室１３５内に蓄積する可能性があり、その結果凝縮液Ｃは疎水性膜１２を全く遮断せず、したがって濾過性能に影響を与えない。収集室１３５は、任意の所望の形状を有することができ、フィルタ１の長期間の使用にわたって合理的に予想される量の凝縮液Ｃを確実に収集室１３５内に収集することができるように設計することができる。

【0061】

図１２に示す実施形態では、追加の排出ポート１６がハウジング１３の底部１３１に近い入口室１３３に形成されている。排出ポート１６を通って凝縮液Ｃが排出され（排液流Ｄ）、入口室１３３内に凝縮液Ｃが実質的に蓄積するのを防ぐことができる。

【0062】

本発明の思想は、上述の実施形態に限定されず、完全に異なる実施形態においては全く異なる方法で実施されてもよい。

【0063】

本明細書に記載されるようなフィルタは、自己輸血システムに使用されてもよいが、気体流を濾過するための他の医療用途、例えば人工呼吸器にも使用されてもよい。

【0064】

フィルタは、真空ポンプまたは気体流がフィルタを通って引き込まれるように負圧を生じさせる他の任意の種類のポンプと一緒に使用されてもよい。

【0065】

疎水性構造体は、任意の適切な材料から作製することができ、疎水性構造体を通る液体の流れを妨げるように構成されているが、気体流、特に空気流が通過することを可能にする。

【0066】

疎水性構造体は、平坦な延長面に沿ってフィルタ内をシート状に延びてもよい。しかしながら、延長面が空間的に湾曲していることも考えられる。

【符号の説明】

【0067】

１ フィルタ
１０ 入口ポート
１００ 入口開口部
１１ 出口ポート
１１０ 出口開口部
１１０Ａ，１１０Ｂ 端部
１２ 疎水性膜
１３ ハウジング
１３０ フィルタ室
１３１ 底部
１３２ 頂部
１３３ 入口室
１３４ 出口室
１３５ 収集室
１４ ハウジング部材
１４０ 接続構造体
１４１ クランプ部
１４２ 支持構造体
１４２Ａ 隆起部
１４２Ｂ 隙間
１４３ テーパー構造体
１４４ 入口構造体
１４４Ａ 案内面
１４４Ｂ 平坦面
１５ ハウジング部材
１５０ 接続構造体
１５１ クランプ部
１５２ 支持構造体
１５２Ａ 隆起部
１５２Ｂ 隙間
１５３ 支持部材（交差構造体）
１６ 排出ポート
２ リザーバ
２０ 入口
２００ ライン
２１ 真空ポート
２１０ ライン
２２ ハウジング
３ 吸引ポンプ（真空ポンプ）
３０ ライン
４ 成型用具
４０ 凹部
４１ ピン
５ 自己輸血システム
５０ ライン
５１ 分離洗浄室
５２ ライン
Ａ 空気流または他の気体流
Ｃ 凝縮液
Ｄ 排液流
Ｅ 延長面
Ｆ 液体流
Ｌ 液体
Ｈ 水平方向
Ｖ 鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】