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．

This research aims at the technology of powder dispersion and pressurized transportation by vibration fluidization, the technology of powder transportation by high electric field, the construction of powder transportation spray system and the solution of transportation spray mechanism. In the fourth year of research, the measurement of powder characteristics, the investigation of dispersion and transportation characteristics of powder in vibration fluidization, and the investigation of fluid and powder flow characteristics in high electric field were carried out. In the fourth year of the year, the powder transportation was carried out under the conditions of low vibration intensity. The conditions for determining the particle diameter, particle size, particle size Investigation of flow characteristics of particles in high electric field and improvement of operation of DC power supply. Electrodes wire electrodes gold mesh electrodes This paper describes the measurement of particle velocity and particle diameter, particle density, electrode spacing, voltage variation, and particle motion visualization. Vibrational fluidization transport is possible under conditions of low vibration intensity. The particle diameter is different from each other. As a result, the particle diameter is larger, the vibration intensity and the supply air velocity are higher, the supply air tube is higher, the dispersion state of the powder inside the supply container is better, and the powder inside the container is supplied in full quantity. The maximum wind speed within the range of this device is 1~1.5m/s. When the electrode spacing is short, the voltage is low, and the wind speed increases. The particle velocity was measured and the particle velocity was confirmed to be between 0.3 and 0.4 m/s. Add to this the power supply is working properly and is confirmed.