Explication of mechanism for precision conveying and spraying of pharmaceutical powder by pulse-field of taper spiral type

锥形螺旋式脉冲场药粉精密输送与喷雾机理阐述

• 批准号: 21K03867
• 负责人: 尾形 公一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Oita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03867/
• 关键词: 粉体輸送; 流動性; 付着性; 振動流動化; イオン風; パルス電源; 粉体薬剤; 分散; 輸送; 噴霧; パルス電場

本研究では，振動流動化で粉体を分散して加圧輸送する技術と，高電場で粉体を輸送する技術に着目して粉体薬剤の輸送噴霧システムの構築と輸送噴霧機構の解明を目的としている。令和4年度の研究においても，粉体特性の測定，振動流動化による粉体の分散輸送特性および高電場での流体と粉体の流動特性の調査，パルス電源製作を行った．令和4年度は前年度に実施できなかった低振動強度の条件での粉体輸送実験を行った．実験条件として，粒子径の異なるシリカ粒子を用いて，粉体分散供給部への空気速度，空気供給管の高さを変化させて供給空気の圧力測定および単位時間あたりの粉体輸送量の測定を行った．また，直流電源による高電場中でのイオン風と粒子の流動特性の調査およびパルス電源の改良と動作確認を行った．電極には線電極と金網電極を使用した．本実験では粒子径や密度が異なるシリカ，ガラスビーズを用い，電極間隔，印加電圧を変化させてイオン風の風速と粒子速度の測定および粒子運動の可視化を行った．振動流動化輸送実験では，低振動強度においても粉体輸送が可能となる条件が確認された．粒子径の異なるシリカを輸送した結果から，粒子径が大きく，振動強度と供給空気速度が高く，供給空気管の高さが低い条件において，供給容器内部の粉体の分散状態が良好で，容器内部の粉体がほぼ全量供給できる条件を明らかにできた．高電界を用いたイオン風について，本実験装置の範囲内では最大風速が1～1.5m/sとなることが分かった．また，電極間隔が短い場合に低印加電圧で風速が増加する傾向が見られた．さらに，PIVで粒子速度を測定した結果，今回使用した粒子では粒子に依らず粒子速度が0.3～0.4m/sに達することが確認された．加えて，パルス電源を改良し，製作したパルス電源が正常に動作して，短パルスを発生できることが確認できた．

本研究重点研究了利用振动流化分散粉末并在压力下输送粉末的技术和利用高电场输送粉末的技术，构建了粉末状药物的输送喷雾系统，并阐明了输送喷雾机理的目的。是在我们2021年的研究中，我们测量了粉末特性，研究了振动流化粉末的分散传输特性，以及高电场中流体和粉末的流动特性，并制造了脉冲电源。 2020财年，我们进行了低振动强度条件下的粉末输送实验，这在前一年是不可能的。作为实验条件，使用不同粒径的二氧化硅颗粒，改变粉末分散体供应部分的空气速度和空气供应管道的高度，以测量供应空气的压力和每单位时间输送的粉末量I。做过。我们还利用直流电源研究了高电场中离子风和粒子的流动特性，并对脉冲电源进行了改进并验证了其运行情况。电极使用线电极和线网电极。在本实验中，我们使用不同粒径和密度的二氧化硅和玻璃珠，并改变电极间距和施加电压来测量离子风的风速和粒子速度并可视化粒子运动。在振动流化输送实验中，确认了即使在低振动强度下也能够进行粉末输送的条件。从不同粒径白炭黑的输送结果发现，在粒径大、振动强度和送风速度高、送风管高度低的条件下，供料容器内的粉体分散良好，容器内的粉体分散良好。能够澄清在什么条件下可以供应几乎全部内部粉末量。对于使用高电场的离子风，发现在该实验装置的范围内最大风速为1至1.5m/s。此外，当电极间距较短时，在低施加电压下，风速有增加的趋势。另外，通过PIV测定粒子速度，结果确认，无论何种粒子，本次使用的粒子的粒子速度都达到0.3～0.4m/s。此外，我们对脉冲电源进行了改进，并确认制造的脉冲电源工作正常，可以产生短脉冲。