JP3838963B2 - Fine powder collector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は微粉捕集装置に関し、更に詳しくは、超臨界状態の二酸化炭素に物質を溶解させてなる二酸化炭素超臨界溶液を噴出することにより形成された微粉を効率良く捕集することのできる微粉捕集装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特に医薬業界において薬品の人体に対する吸収効率を上げるために、薬品の微粉化技術が注目されている。微粉を製造する方法として、超臨界状態を利用した RESS 法(急速膨張法 Rapid Expansion of Supercritical Solutionsの略)及び GAS 法(貧溶媒法 Gas Anti-Solventの略)などの製造方法が提案されており、数ミクロンオーダーの微粉を製造することができるとされている。
【0003】
超臨界状態を利用した従来の微粉製造装置における捕集装置としては、フィルターを用いてフィルターに付着した微粉を収集する装置と、容器の中で自然沈降を行わせて微粉を収集する装置などがあげられる。
【0004】
フィルターを用いる捕集装置では、微粉がフィルターに目詰まりしてしまい、微粉を収集するたびにフィルターを洗浄する必要があって手間がかかること、フィルターに目詰まりした微粉を回収するのが困難であること、捕集される微粉の収率が低下することなどの諸問題があった。
【0005】
自然沈降法を利用した捕集装置にあっては、自然沈降に時間がかかること、微粉がガスと共に大気中に放出されて大気汚染を引き起こす虞があること、装置が大型化すること、等の諸問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、前記問題点を解消したところの、微粉を効率よく収集することのできる微粉捕集装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのこの発明の手段は
(1) 二酸化炭素ガスが透過可能で膨張収縮の可能な膜を少なくとも一部に用いることにより内部空間が形成されてなる捕集容器と、超臨界状態の二酸化炭素に物質を溶解してなる二酸化炭素超臨界溶液を前記捕集容器内に噴出可能に配置された噴射ノズルと、前記捕集容器内を減圧にする減圧装置とを備えて成り、
前記膜が、捕集容器における取り付け部分から取り外すと収縮して、内表面に付着する微粉を包み込むように収縮するシリコーンゴム製であることを特徴とする微粉捕集装置であり、
(2) 前記膜が袋状物であり、前記減圧装置が前記捕集容器を収容するチャンバーとこのチャンバー内を排気する排気装置とを備えて成る前記(1)に記載の微粉捕集装置であり、
(3) 前記捕集容器が、通気可能な支持部材を備えて成る密閉容器と、前記支持部材における前記密閉容器内部側の表面全体に収縮可能に張設されたところの、二酸化炭素ガスの透過可能で膨張収縮の可能な、前記密閉容器の内部表面から取り外すと収縮してない表面に付着する微粉を包み込むように収縮するシリコーンゴム製の膜とを備え、前記減圧装置が前記膜及び支持部材を通じて前記捕集容器内を排気する排気手段を備えて成る前記(1)に記載の微粉捕集装置である。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明に係る微粉捕集装置は、例えば医薬品等の微粉を製造する微粉化装置に好適に組み込むことができる。そこで、前記微粉化装置の一例と共に、この発明に係る微粉捕集装置の一例を、以下に説明する。
【0009】
図1に示すように、微粉化装置は、超臨界二酸化炭素発生装置1と、溶液調製装置2と、微粉捕集装置3とを備える。
【0010】
超臨界二酸化炭素発生装置1は、超臨界状態である二酸化炭素を形成する装置であり、二酸化炭素ガスボンベ4と、二酸化炭素ガス中の水分を除去して乾燥状態の二酸化炭素ガスにする水分除去器5と、二酸化炭素ガスを液化する冷却器6と、液化した二酸化炭素を吸引吐出する吸引吐出ポンプ7と、圧送されて来た液化二酸化炭素を超臨界状態に変換する熱交換器8と、前記二酸化炭素ガスボンベ4から溶液調製装置2へと二酸化炭素を移送する導入ライン14Aと、前記熱交換器8と溶液調製装置2との間の導入ライン14Aに介装された開閉弁V−1とを備える構成を有する。
【0011】
この超臨界二酸化炭素発生装置1は、前記構成を有して、二酸化炭素ガスボンベ4から導入ライン14Aへ導入された二酸化炭素ガスが水分除去器5に導入され、この水分除去器5にて乾燥した二酸化炭素ガスとなり、乾燥した二酸化炭素ガスが導入ライン14Aを通じて冷却器6に送り込まれ、この冷却器6にて二酸化炭素ガスが液化され、液化された二酸化炭素が吸引吐出ポンプ7により熱交換器8に導入ライン14Aを通じて送り込まれ、熱交換器8に送り込まれた液化二酸化炭素が加熱されるように、形成される。なお、二酸化炭素が超臨界状態になるときの温度は低くとも31.1℃であり、圧力は低くとも7.38MPaである。したがって、熱交換器8内を通過する二酸化炭素は、熱交換器8により低くとも31.1℃に加熱される。
【0012】
前記溶液調製装置2は、超臨界状態の二酸化炭素に医薬品等の物質を溶解させる装置であり、超臨界二酸化炭素発生装置1で形成された超臨界状態の二酸化炭素が導入ライン14Aを介して導入される溶解槽10と、この溶解槽10内を加熱する加熱器9と、この溶解槽10内の内容物を撹拌する攪拌手段11と、超臨界状態の二酸化炭素に前記物質を溶解してなる二酸化炭素超臨界溶液を微粉捕集装置3に移送する導出ライン14Bと、この導出ライン14Bの途中に介装された開閉弁V−2とを備える構成を有する。
【0013】
この溶液調製装置2は、その溶解槽10に予め所定量の粉末状物質が装入されていて、開閉弁V−2を閉鎖した状態下に開閉弁V−1を開放することにより溶解槽10に超臨界状態の二酸化炭素が導入され、加熱器9により加熱された溶解槽10内に導入された超臨界状態の二酸化炭素が導入されると、撹拌手段11により溶解槽10の内容物が撹拌され、超臨界状態の二酸化炭素に粉末状の物質が溶解されて二酸化炭素超臨界溶液が調製され、開閉弁V−1を閉鎖した状態で開閉弁V−2を開放すると、溶解槽10内の二酸化炭素超臨界溶液が導出ライン14Bを通じて微粉捕集装置3に送り出されるようになっている。
【0014】
この発明においては、二酸化炭素超臨界溶液が微粉捕集装置3に供給されるが、二酸化炭素超臨界溶液は、前記超臨界二酸化炭素発生装置1及び溶液調製装置2により調製されることに限定されはせず、他の装置構成によって調製されることができる。
【0015】
以下に微粉捕集装置3のいくつかの例を示す。
【0016】
図2に示されるように、微粉捕集装置3Aは、導出ライン14Bの先端部に装着された噴射ノズル12と、前記噴射ノズル12が差し込まれている、シリコーン膜製の袋状物15と、この袋状物15を収容するチャンバー13と、このチャンバー13内を排気するポンプPとを備える。この袋状物15は、二酸化炭素ガスが透過可能なシリコーン膜で形成されていて、収縮及び膨張が可能である。したがって、この袋状物15は、この発明における捕集容器である。前記ポンプPはチャンバー13内を排気することにより袋状物15の内部空間をも減圧にすることができるので、この発明における減圧装置である。
【0017】
前記噴射ノズル12は、溶液調製装置2から導出ライン14Bによって移送されて来る二酸化炭素超臨界溶液を、ポンプPで減圧にされたチャンバー13内の袋状物15の内部に噴射する。噴射した瞬間において、袋状物15の内部で二酸化炭素がガス化し、二酸化炭素超臨界溶液に溶解していた物質は微粉となり、袋状物15がチャンバー13内一杯に膨張する。ポンプPによりチャンバー13内を強制排気し続けるので、袋状物15内に存在する二酸化炭素ガスがシリコーン膜を透過してチャンバー13の外に排出される。噴射ノズル12から二酸化炭素超臨界溶液を噴射し続ける間、このポンプPの駆動を継続して袋状物15内の二酸化炭素ガスを排気する。その結果、噴射ノズル12からの噴射が停止した段階では、袋状物15内に、形成された微粉が残留する。ポンプPの駆動を停止し、チャンバー13内を常圧に戻す。シリコーン膜が有する収縮力により、大きく膨張していた袋状物15が収縮する。収縮したシリコーン膜製の袋状物15に、形成された微粉が収納される。前記噴射ノズル12からこの袋状物15を取り外し、この袋状物15をチャンバー13から取り出すと、袋状物15に収納された微粉を、袋状物15に収納した状態で次の各種の工程に移送されることになる。
【0018】
この実施例においては、袋状物である捕集容器内に理論上全ての微粉が収集されることになるので、微粉が飛散することがなく、装置環境をクリーンにすることができる。また、理論上、袋状物の内部に、形成された全ての微粉を収集することができるので、微粉の捕集が効率的になる。
【0019】
この実施例においては、袋状物15がシリコーン膜で形成されているが、二酸化炭素ガスが透過可能で膨張収縮の可能な膜でその一部又は全体が形成された捕集容器である限り、様々の設計変更をすることができる。
【0020】
図3はこの発明に係る微粉捕集装置の第2の例を示す。
【0021】
この微粉捕集装置3Bは、導出ライン14Bの先端部に装着された噴射ノズル12と、前記噴射ノズル12を装着した捕集容器13と、シリコーンゴム膜16と、この捕集容器13内を排気するポンプPとを備える。前記捕集容器13は、例えば箱状の密閉容器13Aであり、密閉容器13Aを形成する一部が通気可能な支持部材17で形成されてなり、前記噴射ノズル12がこの密閉容器13A内に装着される。前記支持部材17は、前記シリコーンゴム膜16を張設することのできる大きさを有する金属製フィルターである。この支持部材17の表面、つまり密閉容器13Aの内側に向かう表面には、前記シリコーンゴム膜16を引き延ばした状態で、このシリコーンゴム膜16が支持部材17の表面を覆うようにこの支持部材17に張設されている。前記ポンプPは、密閉容器13Aである捕集容器13の内部を、前記シリコーンゴム膜16及び支持部材17を通して、排気するように配設されている。
【0022】
この微粉捕集装置3Bにおいては、前記ポンプPを駆動することにより、捕集容器13内つまり密閉容器13A内を排気して減圧にしておく。前記噴射ノズル12は、溶液調製装置2から導出ライン14Bによって移送されて来る二酸化炭素超臨界溶液を、減圧にされた密閉容器13A内に噴射する。噴射した瞬間において、密閉容器13Aの内部で二酸化炭素がガス化し、二酸化炭素超臨界溶液に溶解していた物質は微粉となる。密閉容器13A内ではポンプPで排気されることにより生じている気流に伴ってシリコーンゴム膜16上に至る。二酸化炭素ガスは、このシリコーンゴム膜16及び支持部材17を通じて、密閉容器13Aの外に排出される。噴射ノズル12から二酸化炭素超臨界溶液の噴射が停止するまで、ポンプPによる密閉容器13A内の排気が継続される。その結果、排気気流に伴って移動する微粉が、シリコーンゴム膜16の表面に集積される。噴射ノズル12からの噴射及びポンプPの駆動による排気を停止し、適宜のリーク手段により密閉容器13A内を常圧に戻す。密閉容器13Aから支持部材17及びシリコーンゴム膜16を取り外す。支持部材17からシリコーンゴム膜16を取り外すと、シリコーンゴム膜の有する収縮力により、シリコーンゴム膜16の表面に集積された微粉を包み込むようにシリコーンゴム膜16が収縮する。微粉を包み込んだシリコーンゴム膜16は、微粉を収容する包装容器となる。シリコーンゴム膜16により包み込まれた微粉は、そのまま、次の適宜の工程に移送されることができる。
【0023】
この実施例においては、密閉容器13A内がポンプPにより排気されることにより形成される気流に伴って微粉がシリコーンゴム膜表面に搬送され、シリコーンゴム膜表面に微粉が集積されることになる。したがって、微粉が密閉容器13Aの外部に飛散することがなく、装置環境をクリーンにすることができる。微粉の捕集が効率的になる。
【0024】
この発明に係る微粉捕集装置においては、シリコーンゴム膜の代わりに、二酸化炭素ガスの透過可能で膨張収縮の可能な膜であれば、適宜の膜を採用することができる。また、前記支持部材17は、金属フィルターの代わりに、二酸化炭素ガスの透過可能で膨張収縮の可能な膜を張設し、この膜を取り外すことができるように、種々の材質で適宜の構造に設計変更をすることができる。
【0037】
【発明の効果】
この発明によると、二酸化炭素超臨界溶液から形成される微粉を効率良く迅速に捕集することができる。
【0038】
二酸化炭素ガスが透過可能で膨張収縮の可能な膜で形成された袋状物で捕集容器を形成し、この捕集容器を収容するチャンバー内を排気する減圧装置を備えた微粉捕集装置であると、捕集された微粉を捕集容器に収納した状態で次の工程に移送することができ、また、捕集容器外に微粉が飛散することがないので装置周辺を微粉で汚染することがなくてクリーンな作業環境を実現することができる。
【0039】
捕集容器が密閉容器で形成され、その密閉容器の一部を形成する支持部材の表面であって密閉容器の内部側の表面に、二酸化炭素ガスの透過可能で膨張収縮の可能な膜を張設してなる微粉捕集装置であると、密閉容器外に微粉を飛散させることがなく、前述したのと同様に装置周辺を微粉で汚染することがなくて装置環境をクリーンな状態に維持することができ、また、微粉の捕集後にあっては前記膜で微粉を包皮した状態で取り出すことができるので、微粉の取り扱いが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、この発明に係る微粉捕集装置を組み込んだ微粉化装置の一例を示す説明図である。
【図2】 図2は、この発明に係る微粉捕集装置の第1の例を示す説明図である。
【図3】 図3は、この発明に係る微粉捕集装置の第2の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…超臨界二酸化炭素発生装置、
2…溶液調製装置、
3、3A、3B、3C、3D…微粉捕集装置、
4…二酸化炭素ガスボンベ、
5…水分除去器、
6…冷却器、
7…吸引吐出ポンプ、
8…熱交換器、
9…加熱器、
10…溶解槽、
12…噴射ノズル、
13…チャンバー、
14A…導入ライン、
14B…導出ライン、
15…袋状物、
16…シリコーンゴム膜、
17…支持部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fine powder collecting apparatus, and more specifically, a fine powder capable of efficiently collecting fine powder formed by ejecting a carbon dioxide supercritical solution obtained by dissolving a substance in carbon dioxide in a supercritical state. It relates to a collection device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to increase the absorption efficiency of medicines into the human body, particularly in the pharmaceutical industry, attention has been paid to medicine powdering technology. Production methods such as RESS method (abbreviation of Rapid Expansion of Supercritical Solutions) and GAS method (abbreviation of anti-solvent method Gas Anti-Solvent) using supercritical state have been proposed as methods for producing fine powder. It is said that fine powders on the order of several microns can be manufactured.
[0003]
As a collection device in a conventional fine powder production device using a supercritical state, there are a device for collecting fine powder attached to a filter using a filter, a device for collecting fine powder by performing natural sedimentation in a container, and the like. can give.
[0004]
In the collection device using a filter, the fine powder is clogged in the filter, and it is necessary to wash the filter every time the fine powder is collected, and it is difficult to collect the fine powder clogged in the filter. There have been various problems such as the fact that the yield of the fine powder collected is reduced.
[0005]
In the collection device using the natural sedimentation method, it takes time for natural sedimentation, there is a possibility that fine powder may be released into the atmosphere together with gas, and the size of the device may be increased. There were various problems.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a fine powder collecting apparatus capable of efficiently collecting fine powder, which has solved the above problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Means of the present invention for solving the above-mentioned problems are: (1) a collection container in which an internal space is formed by using at least a part of a membrane that is permeable to carbon dioxide gas and capable of expansion and contraction; an injection nozzle for the carbon dioxide supercritical solution formed by dissolving the substance in the state of carbon dioxide ejected capable disposed in said collecting vessel, Ri formed the collecting vessel and a vacuum device to vacuum ,
The membrane is a fine powder collecting device, wherein the membrane is made of silicone rubber that shrinks when removed from the attachment portion in the collection container and shrinks so as to wrap the fine powder adhering to the inner surface ,
(2) The fine powder collecting apparatus according to (1), wherein the membrane is a bag-like material , and the decompression device includes a chamber that houses the collecting container and an exhaust device that exhausts the inside of the chamber. Yes,
(3) Permeation of carbon dioxide gas when the collection container is provided with an airtight support member provided with a ventable support member, and stretched over the entire surface of the support member on the inner side of the airtight container. A membrane made of silicone rubber that can be expanded and contracted and contracts so as to wrap fine powder adhering to the surface that does not contract when removed from the inner surface of the sealed container, and the pressure reducing device includes the membrane and the support member It is a fine powder collection apparatus as described in said (1) provided with the exhaust means which exhausts the inside of the said collection container through.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The fine powder collecting apparatus according to the present invention can be suitably incorporated in a fine powdering apparatus for producing fine powder such as pharmaceuticals. Then, an example of the fine powder collection apparatus which concerns on this invention is demonstrated below with an example of the said fine powdering apparatus.
[0009]
As shown in FIG. 1, the pulverization apparatus includes a supercritical carbon dioxide generation apparatus 1, a
[0010]
The supercritical carbon dioxide generator 1 is a device that forms carbon dioxide in a supercritical state, and is a carbon dioxide gas cylinder 4 and a moisture remover that removes moisture in the carbon dioxide gas to form dry carbon dioxide gas. 5, a cooler 6 that liquefies carbon dioxide gas, a suction / discharge pump 7 that sucks and discharges liquefied carbon dioxide, a
[0011]
The supercritical carbon dioxide generator 1 has the above-described configuration, and the carbon dioxide gas introduced from the carbon dioxide gas cylinder 4 to the
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
In the present invention, the carbon dioxide supercritical solution is supplied to the fine powder collecting device 3, but the carbon dioxide supercritical solution is limited to being prepared by the supercritical carbon dioxide generator 1 and the
[0015]
Several examples of the fine powder collecting device 3 are shown below.
[0016]
As shown in FIG. 2, the fine powder collecting device 3 </ b> A includes an
[0017]
The
[0018]
In this embodiment, all the fine powder is theoretically collected in the collection container which is a bag-like material, so that the fine powder is not scattered and the apparatus environment can be made clean. Theoretically, since all the formed fine powder can be collected inside the bag-like material, the collection of the fine powder becomes efficient.
[0019]
In this embodiment, the bag-
[0020]
FIG. 3 shows a second example of the fine powder collecting apparatus according to the present invention.
[0021]
The fine
[0022]
In this fine
[0023]
In this embodiment, fine powder is conveyed to the surface of the silicone rubber film along with the air flow formed by exhausting the inside of the sealed
[0024]
In the fine powder collecting apparatus according to the present invention, an appropriate film can be adopted as long as it is a film that can transmit carbon dioxide gas and can expand and contract in place of the silicone rubber film. In addition, the
[0037]
【The invention's effect】
According to this invention, the fine powder formed from a carbon dioxide supercritical solution can be collected efficiently and rapidly.
[0038]
A fine powder collecting device comprising a decompression device that forms a collection container with a bag-like material that is permeable to carbon dioxide gas and that can expand and contract, and exhausts the inside of the chamber that houses the collection container. If there is, the collected fine powder can be transferred to the next process in a state where it is stored in the collection container, and the fine powder does not scatter outside the collection container, so that the surroundings of the device are contaminated with the fine powder. A clean working environment can be realized.
[0039]
The collection container is formed of a sealed container, and a membrane capable of expanding and contracting carbon dioxide gas is stretched on the surface of the support member forming a part of the sealed container and on the inner surface of the sealed container. The fine powder collecting device installed does not scatter fine powder outside the sealed container, and keeps the device environment clean without contaminating the periphery of the device with fine powder as described above. In addition, after the fine powder is collected, the fine powder can be taken out in a state of being covered with the film, so that the fine powder can be handled easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a pulverizing apparatus incorporating a pulverizing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a first example of a fine powder collecting apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a second example of the fine powder collecting apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Supercritical carbon dioxide generator,
2 ... Solution preparation device,
3, 3A, 3B, 3C, 3D ... Fine powder collecting device,
4 ... carbon dioxide gas cylinder,
5 ... moisture remover,
6 ... Cooler,
7 ... Suction / discharge pump,
8 ... heat exchanger,
9 ... heater,
10 ... dissolution tank,
12 ... injection nozzle,
13 ... Chamber,
14A ... Introduction line,
14B: Derivation line,
15 ... bag
16 ... silicone rubber film,
17: Support member.
Claims (3)
前記膜が、捕集容器における取り付け部分から取り外すと収縮して、内表面に付着する微粉を包み込むように収縮するシリコーンゴム製であることを特徴とする微粉捕集装置。A collection container that has an internal space formed by using at least part of a membrane that is permeable to carbon dioxide gas and that can expand and contract, and carbon dioxide supercritical that is formed by dissolving a substance in carbon dioxide in a supercritical state solution and the injection nozzle which is ejected can be arranged in the collecting vessel and Ri formed the collecting vessel and a pressure reducing device for reducing the pressure
A fine powder collecting apparatus , wherein the membrane is made of silicone rubber which shrinks when removed from an attachment portion in a collecting container and shrinks so as to wrap fine powder adhering to the inner surface .
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