JP5113308B2

JP5113308B2 - Ultrafine particle production equipment

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Publication number: JP5113308B2
Application number: JP2001259163A
Authority: JP
Inventors: 智彦羽柴
Original assignee: WINGTURF Co Ltd
Current assignee: WINGTURF Co Ltd
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: JP2003062449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医薬、農薬、食品、樹脂等の工業材料の超微粒子を製造する超微粒子製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医薬、農薬等の分野において新薬を開発する過程においては、溶解速度及び吸収速度に多大な影響を及ぼすことから粒子設計が重要な要素となり、一般的にはピンミル、ハンマミル、ジェットミル等を用いて原薬の破砕を行っている。また、食品、樹脂等の様々な製品分野においても、製造材料として工業材料の微粒子が用いられており、粉砕法、液相合成法、気相反応法等を用いて工業材料の微粒子が製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、医薬品の原薬を破砕する方法において得られる微粒子の粒子径は、多峰性、台形性又は正規分性を有しており、均一な粒子径を有する微粒子を得ることができなかった。また、消費者の嗜好が多様化しており、更に工業製品の高性能化が求められている今日においては、医薬、農薬、食品、樹脂等様々な製品の工業材料の均一な粒子径を有する超微粒子が求められているが、従来の方法においては、医薬、農薬、食品、樹脂等の工業材料の超微粒子であって、均一な粒子径を有するものを製造することは困難であった。
【０００４】
この発明の課題は、均一な粒子径を有する超微粒子を製造することができる超微粒子製造装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の超微粒子製造装置は、超微粒子を形成する物質が溶解した溶液を気体により破砕微粒化して溶液の微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子の中から均一な粒子径を有する超微粒子を分別する分別容器と、前記分別容器において微粒子から分別され吐出される超微粒子を乾燥させる乾燥装置とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の超微粒子製造装置によれば、微粒子発生ノズルにより発生させた超微粒子を形成する物質が溶解した溶液の微粒子を分別容器に導入し、微粒子の中から均一な粒子径を有する超微粒子を分別する。分別容器において分別された超微粒子は、乾燥装置において乾燥されて溶液に溶解していた物質の均一な粒子径を有する超微粒子が製造される。この製造された超微粒子は、分別容器において分別された溶液の超微粒子が乾燥装置において乾燥されることから、溶液の超微粒子の粒子径よりも更に小さい粒子径を有するものとなる。
【０００７】
また、請求項２記載の超微粒子製造装置は、前記分別容器から吐出される超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、前記分別容器から吐出される超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項２記載の超微粒子製造装置によれば、分別容器において乾燥されて製造される超微粒子の粒子径を考慮して、粒子径設定手段により、分別容器から吐出される超微粒子の粒子径を設定することにより、均一であり、且つ所望の粒子径を有する超微粒子を容易に製造することができる。
【０００９】
また、請求項３記載の超微粒子製造装置は、前記分別容器から吐出される超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、前記吐出部から吐出される超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される前記溶液の量を制御する溶液量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項３記載の超微粒子製造装置によれば、分別容器において乾燥されて製造される超微粒子の粒子量を考慮して、粒子量設定手段により、分別容器から吐出される超微粒子の粒子量を設定することにより、均一であり、且つ所望の粒子径を有する超微粒子を所望の量、製造することができる。
【００１１】
また、請求項４記載の超微粒子製造装置は、前記分別容器内の微粒子を上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１２】
この請求項４記載の超微粒子製造装置によれば、第２の気体圧制御手段により二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御することにより、分別容器から吐出される超微粒子の粒子径の均一さを更に高めることができるため、分別容器において乾燥されて製造される超微粒子の粒子径を更に均一なものとすることができる。
【００１３】
また、請求項５記載の超微粒子製造装置は、前記分別容器が、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、この分別容器の下部まで導く整流部材と、前記整流部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制し、微粒子の選別を行う微粒子選別プレートとを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６記載の超微粒子製造装置は、前記分別容器内には、微粒子が通過する複数の微粒子通過孔が設けられた前記微粒子選別プレートが複数枚配置され、下側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさは、上側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさに比較して大きいことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７記載の超微粒子製造装置は、前記吐出部から吐出される超微粒子に対して電荷を供給する電荷供給手段と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１６】
この請求項７記載の超微粒子製造装置によれば、電荷量制御手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御することにより、乾燥装置内及び乾燥装置への誘導管内等の不要な部分に、発生した超微粒子が付着するのを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる超微粒子製造装置について説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態にかかる超微粒子製造装置の構成図である。この図に示すように、超微粒子製造装置は、超微粒子発生装置２及び噴霧乾燥装置４を備えて構成されている。
【００１９】
図２は、超微粒子製造装置を構成する超微粒子発生装置２の構成を示す図である。この図に示すように、超微粒子発生装置２は、下端部が閉じ上端部に蓋部１０ａを有する円筒形状の微粒子分別容器１０を備えている。この微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、液体（超微粒子を形成する物質が溶解した溶液）を気体により破砕微細化する二流体ノズル（微粒子発生ノズル）１２が設けられている。ここで二流体ノズル１２は、ノズルの先端部に設けられた液体噴出口から噴出された液体の外周部に対して気体噴出口から気体を噴出させ、液体を気体により破砕微細化することにより液体の微粒子を噴出させるものである。
【００２０】
微粒子分別容器１０内には、二流体ノズル１２により発生された微粒子を微粒子分別容器１０の下部まで整流して導く整流コーン(整流部材)１４が設けられている。ここで整流コーン１４の上部の開口部には、二流体ノズル１２の先端部が配置されている。また、微粒子分別容器１０内には、二次気体用コンプレッサ１６から延びる二次気体供給管１８が配置されており、二次気体用コンプレッサ１６からの二次気体は、整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。また、微粒子分別容器１０内には、整流コーン１４により微粒子分別容器１０の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制し、微粒子の選別を行う３枚の微粒子選別プレート２０，２２，２４が設けられている。
【００２１】
図３に示すように、微粒子選別プレート２０は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２０ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２０ｂが設けられている。また、図４に示すように、微粒子選別プレート２２は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２２ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２２ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２２ｂは、微粒子選別プレート２０の微粒子通過孔２０ｂの大きさよりも大きく形成されている。更に図５に示すように、微粒子選別プレート２４は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２４ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２４ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２４ｂは、微粒子選別プレート２２の微粒子通過孔２２ｂの大きさよりも大きく形成されている。
【００２２】
微粒子分別容器１０の底部には、液体貯留容器２６に連通する液体排出口１０ｂが設けられている。微粒子分別容器１０の底部にたまった液体は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６内に貯留される。
【００２３】
また、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、微粒子分別容器１０内において微粒子から分別された超微粒子を吐出する吐出部２８が設けられている。ここで、吐出部２８は、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａ取付けられた取付部２８ａ、取付部２８ａに接続された誘導管２８ｂにより構成されている。誘導管２８ｂには、吐出部２８から吐出される超微粒子に電荷を供給する電源装置４０が接続されいる。
【００２４】
この電源装置４０により所望の直流高電圧を吐出部２８の誘導管２８ｂに給電し、吐出部２８から吐出される超微粒子に電荷を供給して帯電させる。このようにして超微粒子を帯電させ帯電量を制御することにより、吐出される超微粒子が装置の内壁等に付着するのを防止することができる。
【００２５】
また、液体貯留容器２６と二流体ノズル１２との間には、液体を二流体ノズル１２へ供給するための液体供給管３０が設けられている。この液体供給管３０には、二流体ノズル１２への液体供給量を調整するための電磁弁３２が設けられている。なお、二流体ノズル１２へは、液体貯留容器２６以外からも分岐供給管３０ａを介して溶液を供給することができる。また、ノズル供給用コンプレッサ３４と二流体ノズル１２との間には、ノズル用気体を二流体ノズル１２へ供給するための気体供給管３６が設けられている。
【００２６】
上述の二次気体用コンプレッサ１６により微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力、ノズル供給用コンプレッサ３４により二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力及び電磁弁３２を介して二流体ノズル１２に供給される液体の量は、制御装置４２によって制御される。また、制御装置４２により、電源装置４０によって吐出部２８の誘導管２８ｂに供給される電荷量が制御される。即ち、制御装置４２は、二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力を制御するための第１の気体圧制御手段、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御するための第２の気体圧制御手段、二流体ノズル１２に供給される液体の量を制御する液体量制御手段及び吐出部２８の誘導管２８ｂに供給される電荷量を制御する電荷量制御手段として機能する。
【００２７】
また、制御装置４２には、吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径の分布を検出する粒子径検出部Ｓ１及び超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出部Ｓ２が接続され、粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２から検出値が入力される。なお、粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２は、誘導管２８ｂに設けられている超微粒子取出口(図示せず)から取出された超微粒子の粒子径の分布及び超微粒子の粒子量を検出する。
【００２８】
また、制御装置４２には、吐出部２８から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定部４４ａ、超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定部４４ｂ及び超微粒子の帯電量(供給電荷量)を設定する帯電量設定部４４ｃが接続されている。
【００２９】
図６は、超微粒子製造装置を構成する噴霧乾燥機４の構成を示す図である。この図に示すように、噴霧乾燥機４は、乾燥容器５０を有しており、この乾燥容器５０の上部に超微粒子発生装置２の吐出部２８の誘導管２８ｂが接続されており、超微粒子発生装置２により発生された超微粒子が乾燥容器５０内に供給される。また、この乾燥容器５０の上部には、ヒータ５２及びフィルタ５４を介して送風機５６が接続されており、送風機５６の運転により熱風が乾燥容器５０内に供給される。
【００３０】
乾燥容器５０の排出口５０ａには、パイプ５８の一端が接続されており、パイプ５８の他端が第１サイクロン６０と接続されている。この第１サイクロン６０の下端部には、排気口６０ａが設けられ、上端部はパイプ６２を介して第２サイクロン６４の上端部と接続されている。この第２サイクロン６４の下端部には、取出口６４ａが設けられている。なお、超微粒子発生装置２から供給された超微粒子が有機溶液の超微粒子である場合には、第１サイクロン６０の排気口６０ａが有機溶液回収装置(図示せず)に接続される。
【００３１】
次に、この実施の形態にかかる超微粒子製造装置による超微粒子の製造について説明する。なお、以下の説明においては、医薬品の原薬の超微粒子の製造を例として説明を行う。
【００３２】
この超微粒子発生装置２において、医薬品の原薬を溶解させた溶液の超微粒子を発生させる場合には、まず、粒子径設定部４４ａにより吐出部２８から吐出させる超微粒子の粒子径の設定を行い、粒子量設定部４４ｂにより吐出部２８から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する。ここで超微粒子の粒子径の設定は、溶液に溶解している原薬の濃度及び噴霧乾燥機４における乾燥の後に最終的に製造する超微粒子の粒子径を考慮して行われる。また、帯電量設定部４４ｃにより、吐出部２８から吐出させる超微粒子に対するの帯電量を設定する。ここで帯電量の設定は、吐出部２８の誘導管２８ｂ及び噴霧乾燥装置４の内壁等の不要な部分に超微粒子が付着しないような値を適宜設定する。
【００３３】
この超微粒子の粒子径の設定、超微粒子の粒子量の設定及び超微粒子の帯電量の設定が終了した後、医薬品の原薬を溶解させた溶液の超微粒子を発生させる。即ち、この超微粒子発生装置２においては、ノズル供給用コンプレッサ３４から気体供給管３６を介して二流体ノズル１２に空気（ノズル用気体）が供給されると、この空気が二流体ノズル１２の先端部の気体噴出口から噴出され、この噴出力により液体貯留容器２６内の医薬品の原薬を溶解させた溶液が吸上げられ、液体供給管３０を介して二流体ノズル１２に供給される。
【００３４】
なお、流体ノズル１２に供給される溶液は、医薬品の原薬が水溶性の原薬である場合には、水生の溶液に医薬品の原薬を所定の濃度で溶解させたものであり、医薬品の原薬が油溶性の原薬である場合には、油生の溶液に医薬品の原薬を所定の濃度で溶解させたものである。
【００３５】
二流体ノズル１２においては、液体噴出口から噴出される溶液が気体噴出口から噴出される空気により破砕微細化されて、医薬品の原薬を溶解させた溶液の微粒子が噴出される。この二流体ノズル１２から噴出された溶液の微粒子は、整流コーン１４内を通って微粒子分別容器１０の下部まで導かれる。一方、二次気体用コンプレッサ１６からの空気（二次気体）が二次気体供給管１８を介して整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。
【００３６】
微粒子分別容器１０の下部まで導かれた医薬品の原薬を溶解させた溶液の微粒子は、二流体ノズル１２から噴出された空気（ノズル用気体）及び二次気体による上昇流により、微粒子選別プレート２０，２２，２４により浮上を抑制されつつ、微粒子選別プレート２０，２２，２４に設けられた微粒子通過孔２０ｂ，２２ｂ，２４ｂを通って、徐々に微粒子分別容器１０内を浮上する。即ち、まず微粒子選別プレート２４を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２２により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。
【００３７】
また、微粒子選別プレート２２を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２０により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。なお、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に滞留する微粒子の粒子径は、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に滞留する微粒子の粒子径よりも小さくなっている。
【００３８】
このようにして微粒子が微粒子分別容器１０内を浮上するにしたがい、粒子径の大きい微粒子は、微粒子分別容器１０の底部に落下し、均一な粒子径の超微粒子のみが微粒子分別容器１０の吐出部２８から吐出される。ここで吐出部２８から吐出される超微粒子は、帯電量設定部４４ｃにより設定した帯電量に対応する電荷を有している。即ち、制御装置４２は、帯電量設定部４４ｃにより設定した値に基づいて、電源装置４０に対して制御信号を出力し、電源装置４０により吐出部２８の誘導管２８ｂに供給される電荷量の制御を行う。なお、微粒子分別容器１０の底部にたまった溶液は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６に貯留され再利用される。
【００３９】
吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径の分布は、粒子径検出部Ｓ１により検出され、超微粒子の粒子量は、粒子量検出部Ｓ２により検出される。粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２により検出された検出値は、制御装置４２に入力される。制御装置４２においては、吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された値になるように、また超微粒子の粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された値になるように、二次気体用コンプレッサ１６、電磁弁３２及びノズル供給用コンプレッサ３４に対して制御信号を出力し、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力及び二流体ノズル１２に供給される溶液の量を制御すると共に、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御する。
【００４０】
即ち、制御装置４２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも大きい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を高くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を高くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を小さくする。
【００４１】
一方、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも小さい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を低くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を低くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を大きくする。
【００４２】
なお、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力、微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の何れか一方を制御することにより、吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を制御することができるが、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力と微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の両方を制御することにより、より精度よく超微粒子の粒子径を制御することができる。
【００４３】
また、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも少ない場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される溶液の量を増加させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が多くなる。一方、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも多い場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される溶液の量を減少させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が少なくなる。
【００４４】
この超微粒子発生装置２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定され粒子径となり、粒子量検出部Ｓ２により検出された粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された粒子量となるまで上述の制御が繰り返される。そして、その後、超微粒子発生装置２において発生させた超微粒子を噴霧乾燥機４に供給する。
【００４５】
噴霧乾燥機４の乾燥容器５０内に供給された超微粒子は、送風機５６の運転によりヒータ５２及びフィルタ５４を介して乾燥容器５０内に供給される熱風により乾燥され粉末化して、徐々に落下し取出口５０ａから第１サイクロン６０に供給される。また、第１サイクロン６０に供給された超微粒子は、更に第２サイクロン６４に供給され、熱風は第１サイクロン６０の排気口６０ａから排気される。
なお、乾燥された医薬品の原薬の超微粒子は、第２サイクロン６４の取出口６４ａから取出される。
【００４６】
この実施の形態にかかる超微粒子製造装置によれば、超微粒子発生装置２において医薬品の原薬を溶解させた溶液の微粒子を発生させ、この微粒子を微粒子径（質量）で分別し、５μｍ以下の設定された均一な粒子径を有する溶液の超微粒子を発生させることができる。従って、噴霧乾燥機４において乾燥されて製造される医薬品の原薬の超微粒子は、更に小さな所望の均一な粒子径を有するものとすることができる。この超微粒子製造装置により製造された医薬品の原薬の超微粒子は、所望の均一な粒子径を有するため、薬効改善(創薬)の研究、薬理、薬効の研究等に有効に用いることができる。
【００４７】
また、医薬品の原薬を溶解させた溶液に、更に賦形剤、バインダ、各種コーティング剤(胃溶性、腸溶性)を溶解させ、この溶液を用いて超微粒子を製造することにより徐放性製剤を容易に製造することができる。
【００４８】
なお、上述の実施の形態の超微粒子製造装置の超微粒子発生装置２においては、二流体ノズルに医薬品の原薬が溶解した溶液を供給して溶液の超微粒子を発生させているが、二流体ノズルに農薬、試薬、食品、樹脂等の工業材料が溶解した溶液を供給して、農薬、試薬、食品、樹脂等の工業材料が溶解した溶液の超微粒子を発生させるようにすることにより、均一な粒子径を有する農薬、試薬、食品、樹脂等の工業材料の超微粒子を製造することができる。このようにして製造された超微粒子は、所望の均一な粒子径を有するため、多様化した消費者の嗜好に合致した製品、高性能な工業製品の製造等に用いることができる。
【００４９】
また、上述の実施の形態においては、熱風を供給することにより溶液の乾燥を行う噴霧乾燥機４にを用いて超微粒子の乾燥を行っているが、凍結乾燥装置を用いて溶液の超微粒子の乾燥を行うようにしてもよい。更に、凍結乾燥装置に代えて、乾燥空気を供給して溶液の乾燥を行う乾燥装置を用いて、被加熱で溶液の乾燥を行うようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、微粒子発生ノズルにより発生させた超微粒子を形成する物質が溶解した溶液の微粒子を分別容器に導入し、微粒子の中から均一な粒子径を有する超微粒子を分別し、分別された超微粒子を乾燥装置において乾燥させて溶液に溶解していた物質の均一な粒子径を有する超微粒子が製造する。この製造された超微粒子は、分別容器において分別された溶液の超微粒子が乾燥装置において乾燥されることから、溶液の超微粒子の粒子径よりも更に小さい均一な粒子径を有するものとすることができる。
【００５１】
また、分別容器において乾燥されて製造される超微粒子の粒子径を考慮して、粒子径設定手段により、分別容器から吐出される超微粒子の粒子径を設定することにより、均一であり、且つ所望の粒子径を有する超微粒子を容易に製造することができる。
【００５２】
更に、分別容器において乾燥されて製造される超微粒子の粒子量を考慮して、粒子量設定手段により、分別容器から吐出される超微粒子の粒子量を設定することにより、均一であり、且つ所望の粒子径を有する超微粒子を所望の量、製造することができる。
【００５３】
また、電荷量制御手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御することにより、乾燥装置内及び乾燥装置への誘導管内等の不要な部分に、発生した超微粒子が付着するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかる超微粒子製造装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態にかかる噴霧乾燥装置の構成図である。
【符号の説明】
２…超微粒子発生装置、４…噴霧乾燥装置、１０…微粒子分別容器、１２…二流体ノズル、１４…整流コーン、１６…二次気体用コンプレッサ、２０，２２，２４…微粒子選別プレート、２６…液体貯留容器、２８…吐出部、３２…電磁弁、３４…ノズル供給用コンプレッサ、４０…電源装置、４２…制御装置、４４ａ…粒子径設定部、４４ｂ…粒子量設定部、４４ｃ…電荷量設定部、Ｓ１…粒子径検出部、Ｓ２…粒子量検出部、５０…乾燥容器、５２…ヒータ、６０…第１サイクロン、６４…第２サイクロン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrafine particle production apparatus for producing ultrafine particles of industrial materials such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, foods, and resins.
[0002]
[Prior art]
In the process of developing new drugs in the fields of medicine, agricultural chemicals, etc., particle design is an important factor because it has a great influence on the dissolution rate and absorption rate. Generally, using pin mills, hammer mills, jet mills, etc. The drug substance is being crushed. In addition, in various product fields such as food and resin, fine particles of industrial materials are used as production materials, and fine particles of industrial materials are produced using a pulverization method, a liquid phase synthesis method, a gas phase reaction method, or the like. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the particle diameter of the fine particles obtained by the method for crushing the drug substance of the drug has multimodality, trapezoidal shape, or normality, and fine particles having a uniform particle diameter cannot be obtained. In addition, consumer preferences are diversifying and there is a demand for higher performance of industrial products. Today, industrial products of various products such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, foods, and resins have a uniform particle size. Although fine particles are required, in the conventional methods, it is difficult to produce ultrafine particles of industrial materials such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, foods, resins and the like having a uniform particle size.
[0004]
The subject of this invention is providing the ultrafine particle manufacturing apparatus which can manufacture the ultrafine particle which has a uniform particle diameter.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The apparatus for producing ultrafine particles according to claim 1 includes a fine particle generating nozzle that generates fine particles of a solution by crushing and atomizing a solution in which a substance that forms ultra fine particles is dissolved, and a fine particle generated by the fine particle generating nozzle. A separation container for separating ultrafine particles having a uniform particle diameter, and a drying device for drying the ultrafine particles separated and discharged from the fine particles in the separation container.
[0006]
According to the apparatus for producing ultrafine particles according to claim 1, the fine particles of the solution in which the substance forming the ultra fine particles generated by the fine particle generating nozzle is dissolved is introduced into the separation container, and has a uniform particle size among the fine particles. Sort ultrafine particles. The ultrafine particles separated in the separation container are produced in ultrafine particles having a uniform particle size of the substance that has been dried in the drying apparatus and dissolved in the solution. The produced ultrafine particles have a particle size that is smaller than the particle size of the ultrafine particles of the solution because the ultrafine particles of the solution separated in the separation container are dried in the drying apparatus.
[0007]
The apparatus for producing ultrafine particles according to claim 2 is a particle size setting means for setting a particle size of the ultrafine particles discharged from the sorting container, and a particle for detecting the particle size of the ultrafine particles discharged from the sorting container. The pressure of the gas supplied to the fine particle generating nozzle so that the particle diameter of the ultrafine particles detected by the particle diameter detecting means is the particle diameter of the ultrafine particles set by the particle diameter setting means. It further has the 1st gas pressure control means which controls.
[0008]
According to the apparatus for producing ultrafine particles according to claim 2, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the separation container by the particle diameter setting means in consideration of the particle diameter of the ultrafine particles produced by drying in the separation container. By setting this, it is possible to easily produce ultrafine particles that are uniform and have a desired particle diameter.
[0009]
The apparatus for producing ultrafine particles according to claim 3 is a particle amount setting means for setting the amount of ultrafine particles discharged from the sorting container, and a particle for detecting the amount of ultrafine particles discharged from the discharge portion. The amount of the solution supplied to the fine particle generation nozzle is controlled so that the amount of particles of the ultrafine particles detected by the amount detection means and the amount of particles detected by the particle amount detection means becomes the amount of particles set by the particle amount setting means. And a solution amount control means.
[0010]
According to the apparatus for producing ultrafine particles according to claim 3, the amount of ultrafine particles discharged from the separation container by the particle amount setting means in consideration of the amount of ultrafine particles produced by drying in the separation container. By setting the above, it is possible to produce a desired amount of ultrafine particles that are uniform and have a desired particle diameter.
[0011]
The ultrafine particle production apparatus according to claim 4 is detected by a secondary gas supply means for supplying a secondary gas for raising the fine particles in the separation container into the separation container, and the particle diameter detection means. Second gas pressure control for controlling the pressure of the secondary gas supplied by the secondary gas supply means so that the particle diameter of the ultrafine particles becomes the particle diameter of the ultrafine particles set by the particle diameter setting means And a means.
[0012]
According to the apparatus for producing ultrafine particles according to claim 4, the ultrafine particles discharged from the separation container by controlling the pressure of the secondary gas supplied by the secondary gas supply means by the second gas pressure control means. Therefore, the particle size of the ultrafine particles produced by drying in the separation container can be made more uniform.
[0013]
The ultrafine particle manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the sorting container guides the fine particles generated by the fine particle generating nozzle to a lower part of the sorting container, and guides the lower part of the sorting container by the rectifying member. And a fine particle sorting plate that suppresses floating of the fine particles and sorts the fine particles.
[0014]
The ultrafine particle production apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the fine particle sorting plates provided with a plurality of fine particle passage holes through which the fine particles pass are arranged in the sorting container, and the fine particles located on the lower side The size of the fine particle passage hole provided in the sorting plate is larger than the size of the fine particle passage hole provided in the fine particle sorting plate located on the upper side.
[0015]
The apparatus for producing ultrafine particles according to claim 7 controls the charge supply means for supplying charges to the ultrafine particles ejected from the ejection section, and the amount of charges supplied to the ultrafine particles by the charge supply means. And a charge amount control means.
[0016]
According to the ultrafine particle manufacturing apparatus of the seventh aspect, by controlling the amount of electric charge supplied to the ultrafine particles by the charge amount control means, it is possible to remove unnecessary portions in the drying apparatus and the induction tube to the drying apparatus. It is possible to prevent the generated ultrafine particles from adhering.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ultrafine particle manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrafine particle production apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the ultrafine particle production apparatus includes an ultrafine particle generator 2 and a spray dryer 4.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the ultrafine particle generator 2 constituting the ultrafine particle production apparatus. As shown in this figure, the ultrafine particle generator 2 includes a cylindrical particle separation container 10 having a lower end closed and a lid 10a at the upper end. The lid 10 a of the fine particle sorting container 10 is provided with a two-fluid nozzle (fine particle generating nozzle) 12 that crushes and refines a liquid (a solution in which a substance that forms ultrafine particles is dissolved) with a gas. Here, the two-fluid nozzle 12 ejects gas from the gas ejection port to the outer peripheral portion of the liquid ejected from the liquid ejection port provided at the tip of the nozzle, and crushes and refines the liquid with the gas. Of fine particles.
[0020]
A rectifying cone (rectifying member) 14 for rectifying and guiding fine particles generated by the two-fluid nozzle 12 to the lower part of the fine particle sorting container 10 is provided in the fine particle sorting container 10. Here, the tip of the two-fluid nozzle 12 is disposed in the opening of the upper part of the rectifying cone 14. Further, a secondary gas supply pipe 18 extending from the secondary gas compressor 16 is disposed in the fine particle separation container 10, and the secondary gas from the secondary gas compressor 16 is opened at the lower portion of the rectifying cone 14. Supplied near the section. Further, in the fine particle sorting container 10, three fine particle sorting plates 20, 22, 24 are provided for suppressing the floating of the fine particles guided to the lower part of the fine particle sorting container 10 by the rectifying cone 14 and sorting the fine particles. ing.
[0021]
As shown in FIG. 3, the fine particle sorting plate 20 is a plate-like member having a disk shape in which an opening 20a through which the rectifying cone 14 passes is provided in the center, and a large number of fine particle passage holes 20b are provided. Yes. As shown in FIG. 4, the fine particle sorting plate 22 is a plate-like member having a disk shape in which an opening 22a through which the rectifying cone 14 passes is provided in the center, and a large number of fine particle passage holes 22b are provided. It has been. The fine particle passage hole 22b is formed larger than the size of the fine particle passage hole 20b of the fine particle sorting plate 20. Further, as shown in FIG. 5, the fine particle sorting plate 24 is a plate-like member having a disk shape in which an opening 24a through which the rectifying cone 14 passes is provided in the center, and a large number of fine particle passage holes 24b are provided. ing. The fine particle passage hole 24 b is formed larger than the size of the fine particle passage hole 22 b of the fine particle sorting plate 22.
[0022]
A liquid discharge port 10 b communicating with the liquid storage container 26 is provided at the bottom of the fine particle sorting container 10. The liquid accumulated at the bottom of the fine particle sorting container 10 is discharged from the liquid discharge port 10 b and stored in the liquid storage container 26.
[0023]
The lid 10 a of the fine particle sorting container 10 is provided with a discharge unit 28 for discharging ultra fine particles separated from the fine particles in the fine particle sorting container 10. Here, the discharge part 28 is comprised by the guide part 28b connected to the attaching part 28a attached to the cover part 10a of the particulate sorting container 10, and the attaching part 28a. A power supply device 40 that supplies charges to the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is connected to the guide tube 28b.
[0024]
The power supply device 40 supplies a desired DC high voltage to the guide tube 28b of the discharge unit 28, and supplies and charges the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28. By charging the ultrafine particles and controlling the charge amount in this way, it is possible to prevent the discharged ultrafine particles from adhering to the inner wall of the apparatus.
[0025]
A liquid supply pipe 30 for supplying liquid to the two-fluid nozzle 12 is provided between the liquid storage container 26 and the two-fluid nozzle 12. The liquid supply pipe 30 is provided with an electromagnetic valve 32 for adjusting the amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12. The solution can be supplied to the two-fluid nozzle 12 from other than the liquid storage container 26 via the branch supply pipe 30a. A gas supply pipe 36 for supplying nozzle gas to the two-fluid nozzle 12 is provided between the nozzle supply compressor 34 and the two-fluid nozzle 12.
[0026]
The pressure of the secondary gas supplied into the fine particle separation container 10 by the above-described secondary gas compressor 16, the pressure of the nozzle gas supplied to the secondary fluid nozzle 12 by the nozzle supply compressor 34, and the solenoid valve 32. The amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12 is controlled by the control device 42. Further, the control device 42 controls the amount of charge supplied to the guide tube 28b of the discharge unit 28 by the power supply device 40. That is, the control device 42 controls the pressure of the secondary gas supplied into the fine particle sorting container 10, the first gas pressure control means for controlling the pressure of the nozzle gas supplied to the secondary fluid nozzle 12. As a second gas pressure control means for controlling the amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12, and a charge amount control means for controlling the amount of charge supplied to the guide tube 28b of the discharge section 28. Function.
[0027]
Further, the control device 42 is connected to a particle size detection unit S1 for detecting the particle size distribution of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 and a particle amount detection unit S2 for detecting the particle amount of the ultrafine particles. Detection values are input from the detection unit S1 and the particle amount detection unit S2. The particle size detection unit S1 and the particle amount detection unit S2 determine the particle size distribution of the ultrafine particles taken out from the ultrafine particle outlet (not shown) provided in the guide tube 28b and the ultrafine particle amount. To detect.
[0028]
Further, the control device 42 includes a particle diameter setting unit 44a for setting the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28, a particle amount setting unit 44b for setting the particle amount of the ultrafine particles, and a charge amount (supplied charge) of the ultrafine particles. A charge amount setting unit 44c for setting (amount) is connected.
[0029]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the spray dryer 4 constituting the ultrafine particle manufacturing apparatus. As shown in this figure, the spray dryer 4 has a drying container 50, and the guide tube 28 b of the discharge part 28 of the ultrafine particle generator 2 is connected to the upper part of the drying container 50, so that the ultrafine particle Ultrafine particles generated by the generator 2 are supplied into the drying container 50. Further, a blower 56 is connected to the upper portion of the drying container 50 via a heater 52 and a filter 54, and hot air is supplied into the drying container 50 by the operation of the blower 56.
[0030]
One end of a pipe 58 is connected to the discharge port 50 a of the drying container 50, and the other end of the pipe 58 is connected to the first cyclone 60. An exhaust port 60 a is provided at the lower end portion of the first cyclone 60, and the upper end portion is connected to the upper end portion of the second cyclone 64 through a pipe 62. An outlet 64 a is provided at the lower end of the second cyclone 64. In addition, when the ultrafine particles supplied from the ultrafine particle generator 2 are ultrafine particles of an organic solution, the exhaust port 60a of the first cyclone 60 is connected to an organic solution recovery device (not shown).
[0031]
Next, the production of ultrafine particles by the ultrafine particle production apparatus according to this embodiment will be described. In the following description, the production of ultrafine particles of a drug substance for pharmaceuticals will be described as an example.
[0032]
When the ultrafine particle generator 2 generates ultrafine particles of a solution in which a drug substance of a pharmaceutical is dissolved, first, the particle size of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is set by the particle size setting unit 44a. Then, the particle amount of the ultrafine particles to be discharged from the discharge unit 28 is set by the particle amount setting unit 44b. Here, the particle size of the ultrafine particles is set in consideration of the concentration of the drug substance dissolved in the solution and the particle size of the ultrafine particles finally produced after drying in the spray dryer 4. Further, the charge amount for the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is set by the charge amount setting unit 44c. Here, the charge amount is appropriately set to a value that prevents the ultrafine particles from adhering to unnecessary portions such as the guide tube 28b of the discharge unit 28 and the inner wall of the spray drying device 4.
[0033]
After the setting of the particle size of the ultrafine particles, the setting of the particle amount of the ultrafine particles, and the setting of the charge amount of the ultrafine particles are completed, ultrafine particles of a solution in which the pharmaceutical drug substance is dissolved are generated. That is, in the ultrafine particle generator 2, when air (nozzle gas) is supplied from the nozzle supply compressor 34 to the two-fluid nozzle 12 via the gas supply pipe 36, the air is supplied to the tip of the two-fluid nozzle 12. The solution in which the drug substance of the drug in the liquid storage container 26 is dissolved is sucked up by this jet outlet and supplied to the two-fluid nozzle 12 through the liquid supply pipe 30.
[0034]
When the drug substance is a water-soluble drug substance, the solution supplied to the fluid nozzle 12 is obtained by dissolving the drug substance at a predetermined concentration in an aquatic solution. When the drug substance is an oil-soluble drug substance, the drug substance is dissolved in an oily solution at a predetermined concentration.
[0035]
In the two-fluid nozzle 12, the solution ejected from the liquid ejection port is crushed and refined by the air ejected from the gas ejection port, and the fine particles of the solution in which the drug substance of the pharmaceutical is dissolved are ejected. The fine particles of the solution ejected from the two-fluid nozzle 12 are guided to the lower part of the fine particle sorting container 10 through the rectifying cone 14. On the other hand, air (secondary gas) from the secondary gas compressor 16 is supplied to the vicinity of the opening at the lower portion of the rectifying cone 14 via the secondary gas supply pipe 18.
[0036]
The fine particles of the solution in which the drug substance of the drug guided to the lower part of the fine particle sorting container 10 is dissolved are caused by air (nozzle gas) ejected from the two-fluid nozzle 12 and the upward flow of the secondary gas, and the fine particle sorting plate 20. , 22, and 24, and gradually rises in the particle sorting container 10 through the particle passage holes 20 b, 22 b and 24 b provided in the particle sorting plates 20, 22 and 24. That is, the fine particles that have passed through the fine particle sorting plate 24 are suppressed from floating by the fine particle sorting plate 22, and fine particles having a predetermined particle diameter are retained between the fine particle sorting plate 24 and the fine particle sorting plate 22. Here, fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the fine particle sorting container 10 by gravity.
[0037]
Further, the fine particles having passed through the fine particle sorting plate 22 are prevented from floating by the fine particle sorting plate 20, and fine particles having a predetermined particle diameter are retained between the fine particle sorting plate 22 and the fine particle sorting plate 20. Here, fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the fine particle sorting container 10 by gravity. The particle size of the fine particles staying between the fine particle sorting plate 22 and the fine particle sorting plate 20 is smaller than the particle size of the fine particles staying between the fine particle sorting plate 24 and the fine particle sorting plate 22.
[0038]
As the fine particles float in the fine particle sorting container 10 in this way, the fine particles having a large particle size fall to the bottom of the fine particle sorting container 10, and only the ultra fine particles having a uniform particle size are discharged from the fine particle sorting container 10. 28 is discharged. Here, the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 have a charge corresponding to the charge amount set by the charge amount setting unit 44c. That is, the control device 42 outputs a control signal to the power supply device 40 based on the value set by the charge amount setting unit 44c, and the amount of charge supplied to the guide tube 28b of the discharge unit 28 by the power supply device 40. Take control. The solution accumulated in the bottom of the fine particle sorting container 10 is discharged from the liquid discharge port 10b, stored in the liquid storage container 26, and reused.
[0039]
The particle size distribution of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is detected by the particle size detection unit S1, and the particle amount of the ultrafine particles is detected by the particle amount detection unit S2. The detection values detected by the particle diameter detection unit S1 and the particle amount detection unit S2 are input to the control device 42. In the control device 42, the particle size of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is set to the value set by the particle size setting unit 44a, and the particle amount of the ultrafine particles is set by the particle amount setting unit 44b. The control signal is output to the secondary gas compressor 16, the solenoid valve 32, and the nozzle supply compressor 34 so as to obtain a value, the pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12, and the two fluids The amount of the solution supplied to the nozzle 12 is controlled, and the pressure of the secondary gas supplied into the fine particle separation container 10 is controlled.
[0040]
That is, the control device 42 controls the nozzle supply compressor 34 when the particle size of the ultrafine particles detected by the particle size detection unit S1 is larger than the size set by the particle size setting unit 44a. The pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12 is increased. Further, the secondary gas compressor 16 is controlled to increase the pressure of the air (secondary gas) supplied into the fine particle separation container 10. Thereby, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is reduced.
[0041]
On the other hand, when the particle size of the ultrafine particles detected by the particle size detection unit S1 is smaller than the size set by the particle size setting unit 44a, the nozzle supply compressor 34 is controlled and supplied to the two-fluid nozzle 12. Reduce the pressure of the air (nozzle gas). Further, the pressure of the air (secondary gas) supplied into the fine particle separation container 10 is lowered by controlling the secondary gas compressor 16. Thereby, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is increased.
[0042]
By controlling either the pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12 or the pressure of the air (secondary gas) supplied into the fine particle sorting container 10, Although the particle diameter of the discharged ultrafine particles can be controlled, the pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12 and the pressure of the air (secondary gas) supplied into the fine particle sorting container 10 By controlling both of these, the particle diameter of the ultrafine particles can be controlled with higher accuracy.
[0043]
When the amount of fine particles detected by the particle amount detection unit S2 is smaller than the amount set by the particle amount setting unit 44b, a control signal is output to the electromagnetic valve 32 and supplied to the two-fluid nozzle 12. Increase the amount of solution being made. As a result, the amount of ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 increases. On the other hand, when the amount of fine particles detected by the particle amount detection unit S2 is larger than the amount set by the particle amount setting unit 44b, a control signal is output to the electromagnetic valve 32 and supplied to the two-fluid nozzle 12. Reduce the amount of solution being made. As a result, the amount of ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 is reduced.
[0044]
In this ultrafine particle generator 2, the particle diameter of the ultrafine particles detected by the particle diameter detection unit S1 is set by the particle diameter setting unit 44a to become the particle size, and the particle amount detected by the particle amount detection unit S2 is the particle amount. The above-described control is repeated until the amount of particles set by the setting unit 44b is reached. Thereafter, the ultrafine particles generated in the ultrafine particle generator 2 are supplied to the spray dryer 4.
[0045]
The ultrafine particles supplied into the drying container 50 of the spray dryer 4 are dried and powdered by hot air supplied into the drying container 50 through the heater 52 and the filter 54 by the operation of the blower 56, and gradually fall. It is supplied to the first cyclone 60 from the outlet 50a. The ultrafine particles supplied to the first cyclone 60 are further supplied to the second cyclone 64, and the hot air is exhausted from the exhaust port 60 a of the first cyclone 60.
It should be noted that the dried ultrafine particles of the drug substance of the pharmaceutical product are taken out from the outlet 64a of the second cyclone 64.
[0046]
According to the ultrafine particle production apparatus according to this embodiment, the fine particle of the solution in which the drug substance of the pharmaceutical is dissolved is generated in the ultrafine particle generator 2, and the fine particle is sorted by the fine particle diameter (mass). Ultrafine particles of a solution having a set uniform particle diameter can be generated. Accordingly, the ultrafine particles of the drug substance produced by drying in the spray dryer 4 can have a smaller desired uniform particle size. Since the drug substance ultrafine particles produced by this ultrafine particle production device have the desired uniform particle size, they can be effectively used for research on drug efficacy improvement (drug discovery), pharmacology, drug efficacy, etc. .
[0047]
In addition, a sustained-release preparation can be obtained by further dissolving excipients, binders and various coating agents (gastric and enteric) in a solution in which the active pharmaceutical ingredient is dissolved, and producing ultrafine particles using this solution. Can be easily manufactured.
[0048]
In the ultrafine particle generator 2 of the ultrafine particle production apparatus of the above-described embodiment, a solution in which a drug substance is dissolved is supplied to a two-fluid nozzle to generate ultrafine particles of the solution. Uniform by supplying a solution of industrial materials such as agricultural chemicals, reagents, foods, resins, etc. to the nozzle to generate ultra fine particles of solutions containing industrial materials such as agricultural chemicals, reagents, foods, resins, etc. It is possible to produce ultrafine particles of industrial materials such as agricultural chemicals, reagents, foods, resins, etc. having a suitable particle size. The ultrafine particles produced in this way have a desired uniform particle size, and thus can be used for the production of products that meet diversified consumer preferences, high-performance industrial products, and the like.
[0049]
In the above-described embodiment, the ultrafine particles are dried using the spray dryer 4 that dries the solution by supplying hot air. However, the ultrafine particles of the solution are dried using a freeze-drying apparatus. You may make it perform drying. Furthermore, instead of the freeze-drying device, a solution may be dried by heating using a drying device that supplies dry air to dry the solution.
[0050]
【Effect of the invention】
According to the present invention, the fine particles of the solution in which the substance that forms the ultra fine particles generated by the fine particle generating nozzle is dissolved are introduced into the separation container, and the ultra fine particles having a uniform particle diameter are separated from the fine particles and separated. The ultrafine particles having a uniform particle diameter of the substance dissolved in the solution by drying the ultrafine particles in a drying apparatus are produced. The produced ultrafine particles have a uniform particle size that is smaller than the particle size of the ultrafine particles of the solution because the ultrafine particles of the solution separated in the separation container are dried in the drying device. it can.
[0051]
In addition, in consideration of the particle diameter of the ultrafine particles produced by drying in the separation container, the particle diameter setting means sets the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the separation container to be uniform and desired. It is possible to easily produce ultrafine particles having the following particle diameter.
[0052]
Furthermore, the amount of ultrafine particles discharged from the separation container is set by the particle amount setting means in consideration of the particle amount of the ultrafine particles produced by drying in the separation container. Thus, a desired amount of ultrafine particles having a particle size of 1 can be produced.
[0053]
In addition, by controlling the amount of charge supplied to the ultrafine particles by the charge amount control means, it is possible to prevent the generated ultrafine particles from adhering to unnecessary portions such as in the drying apparatus and the induction tube to the drying apparatus. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrafine particle production apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an ultrafine particle generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a fine particle sorting plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a fine particle sorting plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a fine particle sorting plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a spray drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Ultra fine particle generator, 4 ... Spray drying apparatus, 10 ... Fine particle separation container, 12 ... Two fluid nozzle, 14 ... Rectification cone, 16 ... Compressor for secondary gas, 20, 22, 24 ... Fine particle selection plate, 26 ... Liquid storage container, 28 ... discharge unit, 32 ... solenoid valve, 34 ... nozzle supply compressor, 40 ... power supply device, 42 ... control device, 44a ... particle diameter setting unit, 44b ... particle amount setting unit, 44c ... charge amount setting Part, S1 ... particle diameter detection part, S2 ... particle amount detection part, 50 ... drying container, 52 ... heater, 60 ... first cyclone, 64 ... second cyclone.

Claims

A fine particle generating nozzle for generating fine particles of a solution by crushing and atomizing a solution in which a substance that forms ultra fine particles is dissolved with a gas;
A separation container for separating ultrafine particles having a uniform particle diameter from among the fine particles generated by the fine particle generation nozzle;
A drying device for drying ultrafine particles separated and discharged from the fine particles in the separation container ,
The sorting container has a flow regulating member that guides the fine particles generated by the fine particle generating nozzle to a lower portion of the sorting container;
A plurality of fine particle sorting plates provided with a plurality of fine particle passage holes for suppressing the floating of the fine particles guided to the lower part of the sorting container by the rectifying member;
The size of the fine particle passage hole provided in the fine particle sorting plate located on the lower side is larger than the size of the fine particle passage hole provided in the fine particle sorting plate located on the upper side. Ultra fine particle manufacturing equipment.

Particle diameter setting means for setting the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the sorting container;
Particle size detection means for detecting the particle size of the ultrafine particles discharged from the sorting container;
A first pressure for controlling the pressure of the gas supplied to the fine particle generating nozzle so that the particle diameter of the ultrafine particles detected by the particle diameter detecting means becomes the particle diameter of the ultrafine particles set by the particle diameter setting means. The apparatus for producing ultrafine particles according to claim 1, further comprising a gas pressure control means.

Particle amount setting means for setting the amount of ultrafine particles discharged from the sorting container;
Particle amount detection means for detecting the amount of ultrafine particles discharged from the sorting container ;
Solution amount control means for controlling the amount of the solution supplied to the fine particle generation nozzle so that the particle amount of the ultrafine particles detected by the particle amount detection means becomes the particle amount set by the particle amount setting means. The ultrafine particle manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising:

Secondary gas supply means for supplying a secondary gas for raising the fine particles in the separation container into the separation container;
The pressure of the secondary gas supplied by the secondary gas supply means is adjusted so that the particle diameter of the ultrafine particles detected by the particle diameter detection means becomes the particle diameter of the ultrafine particles set by the particle diameter setting means. The apparatus for producing ultrafine particles according to any one of claims 1 to 3, further comprising second gas pressure control means for controlling.

Charge supply means for supplying charges to the ultrafine particles discharged from the sorting container ;
Charge amount control means for controlling the amount of charge supplied to the ultrafine particles by the charge supply means;
The ultrafine particle manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising: