KR20010031052A - 분말 충전 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계량된 분말을 용기 내로 이송하는 방법, 시스템 및 장치를 제공한다. 하나의 예시적 실시예에 따르면, 장치에는 개구부를 갖는 호퍼(12)가 제공된다. 호퍼는 미세 분말의 층(20)을 수용하기에 적합하다. 개구부 가까이에 근접 배치될 수 있도록 이동 가능한 적어도 하나의 챔버(24)가 또한 제공된다. 기단부와 말단부를 갖는 요소(28)가 호퍼 내에 위치되고, 말단부가 개구부 가까이에 있다. 진동기 모터가 제공되어 미세 분말 내에 있을 때 요소를 진동시킨다.

Description

분말 충전 장치 및 방법{POWDER FILLING APPARATUS AND METHOD}

어떠한 성공적인 약물 요법의 중대한 관점은 그 약물을 환자에게 효율적으로 송달하는 것이다. 다양한 송달 경로가 존재하는데, 그 각각은 잇점 및 문제점들을 가지고 있다. 정제, 캡슐, 엘릭시르(elixirs) 등의 경구 약물 송달이 아마 가장 편리한 방법이라 하겠지만, 대부분의 약물은 불쾌한 맛을 가지며, 또 정제의 크기로 인해 이 정제를 삼키기 곤란하게 된다. 또한, 그러한 약품들은 대개 이들이 흡수되기 전에 소화관 내에서 분해된다. 그러한 분해는 소화관 내에서 단백질 가수 분해 효소(proteolytic enzymes)에 의해 신속히 분해되는 최근의 단백질 약물에 있어 특히 문제이다. 피하 주사는 흔히 단백질 송달을 비롯한 약물의 전신 송달에 효과적인 경로이긴 하지만, 환자의 순응도가 낮고 또 처분이 어려운 예리한 폐기 물품(예컨대, 주사 바늘)을 발생시킨다. 하루에 1회 이상 인슐린과 같은 약물을 빈번한 투여 계획에 따라 주사해야하는 것은 환자의 순응도를 저하시킬 수 있으므로, 경피내, 비강내, 직장내, 질내 및 폐로의 송달을 비롯한 다양한 다른 투여 경로가 개발되어 왔다.

활성 약물이 분산액 내에서 폐의 말초(폐포) 부위에 도달할 수 있도록, 환자에 의한 약물 분산액 또는 에어로졸의 흡입에 따라 좌우되는 폐의 약물 송달이 본 발명에 있어 특히 관심사이다. 특정 약물이 폐포 부위를 통해 직접 혈액 순환 내로 쉽게 흡수된다는 것이 밝혀졌다. 폐로의 송달은 다른 투여 경로에 의해 송달되기 어려운 단백질이나 폴리펩티드의 송달에 특히 적합하다. 그러한 폐로의 송달은 폐의 질병을 치유하기 위한 전신 송달 및 국소 송달 모두에 효과적일 수 있다.

폐로의 약물 송달(전신 및 국소 모두를 포함함) 그 자체는 액체 분무기, 계측량 흡인기(MDI's) 및 건조 분말 분산 장치를 비롯한 다른 수단에 의해 달성될 수 있다. 건조 분말 분산 장치는 건조 분말로서 쉽게 조제될 수 있는 단백질 및 폴피펩티드 약물을 송달하기에 특히 적합하다. 대부분의 다른 불안정한 단백질이나 폴리펩티드는 그 자체 또는 적절한 분말 담체(carrier)와 함께 냉동 건조되거나 또는 분무 건조된 분말로서 안정적으로 보관될 수 있다. 다른 잇점은 건조 분말이 액상 약품보다 더 높은 농도를 갖는다는 점이다.

그러나, 건조 분말로서 단백질이나 폴리펩티드를 송달하기 위한 능력은 특정한 상황에서는 문제가 된다. 대부분의 단백질이나 폴리펩티드 약물의 투여량은 대개 중요하므로, 건조 분말 송달 시스템이 의도된 양의 약물을 정확하고, 정밀하게 또 반복적으로 송달할 수 있어야 한다. 또한, 대부분의 단백질이나 폴리펩티드는 상당히 고가이고, 일반적으로 1회 용량을 기초로 하였을 때 통상적인 약물보다 수배 더 비싸다. 따라서, 약물의 손실을 최소화하면서 건조 분말을 폐의 표적 부위에 효율적으로 송달하는 능력이 중요하다.

몇몇 용례를 위해, 미세 분말 약품은 천공 가능한 리드(lid) 또는 다른 접근면을 대개 갖는 작은 단위 용량 용기{통상 블리스터 포장(blister pack)으로 언급됨}로 건조 분말 분산 장치에 공급된다. 예컨대, 미국 특허 제5,785,049호 및 제5,740,794호에 개시되고 그 개시 내용이 본원에서 참조으로 편입되는 분산 장치는 그러한 용기를 수용하기 위해 구성된다. 분산 장치 내에 용기를 배치할 때에, 공급 튜브를 갖는 다중 유동 분사기(multi-flow ejector) 조립체가 용기의 리드를 관통하여 내부에 있는 분말형 약품에 접근한다. 또한, 다중 유동 분사기 조립체는 리드 내에 환기구를 형성하여, 용기를 통한 공기의 유동에 의해 약품의 비말 동반 및 배출을 가능하게 한다. 이러한 처리를 추진하는 것은 고속 기류이며, 이 기류는 배출구 단부와 같은 튜브의 일부분을 지나 유동하여 용기로부터 튜브를 통해 상기 유동하는 기류 내로 분말을 끌어들여, 환자의 흡입용 에어로졸을 형성하게 된다. 고속 기류는 부분적으로 탈집합된 형태의 분말을 용기로부터 이송하고 또, 고속 공기 주입구의 바로 하류의 부피를 혼합하는 단계에서 최종 완성된 탈집합(de-agglomeration)이 일어난다.

유동성이 나쁜 분말의 물리적 특성은 본 발명에 있어 특히 관심사이다. 유동성이 나쁜 분말은 유동 능력(flowability)과 같은 물리적 특성을 가지며, 이 물리적 특성은 분말을 구성하는 개체 단위들 또는 입자{이후, "개체 입자(individual particle)"라 칭함} 사이의 점착력에 의해 좌우된다. 그러한 경우에 있어서, 분말은 잘 유동하지 않는데, 그 이유는 개체 입자가 용이하게 서로에 대하여 독립적으로 이동할 수 없지만, 대신에 많은 입자들의 덩어리로서 이동하기 때문이다. 그러한 분말이 낮은 힘을 받게 되면, 분말은 전혀 유동하지 않는 경향이 있다. 그러나, 분말에 작용하는 힘이 점착력을 초과하여 증대되는 경우, 분말은 개체 입자가 집합된 큰 "덩어리(chunk)" 형태로 이동할 것이다. 분말이 정지하면, 큰 집합체는 그대로 남아서, 공극(void)으로 인한 불균일한 분말 밀도와 큰 집합체 사이의 저밀도 영역 및 국부적 압축 영역을 생성한다.

이러한 유형의 거동은, 개체 입자의 크기가 작아짐에 따라서 증대되는 경향이 있다. 이것은 아마 입자가 보다 작아짐에 따라 반데르발스력(Van Der Waals), 정전기력, 마찰력 등과 같은 점착력이 그들의 작은 덩어리로 인하여 개체 입자에 적용될 수 있는 중력 및 관성력에 비해 커지게 되기 때문이다. 가속도 및 다른 유효한 모티베이터(motivator)에 의해 발생된 관성력 및 중력이 분말을 처리, 이동 및 계량하는데 공통적으로 이용되기 때문에, 이것이 본 발명에 관련된다.

예컨대, 미세 분말을 단위 용량 용기 내에 배치하기 전에 계량할 때, 분말은 대개 불규칙하게 집합체를 형성하여, 공극 및 과도한 밀도 편차를 발생시키며, 이렇게 하여 대량 생산에서 계량하는데 공통적으로 사용되는 용적 계량 공정의 정밀도를 감소시킨다. 그러한 불규칙한 분말 집합체는 폐로의 송달을 위해 예컨대 분산 가능한 개체 입자로 분쇄될 필요가 있다는 점에서 더욱 바람직하지 않다. 그러한 탈집합은 대개 단위 용량 용기 또는 다른 용기로부터 약품을 추출하는데 사용되는 기류에 의해 생성된 전단력 또는 다른 기계적 에너지 전달 기구(예컨대, 초음파, 팬/임펠러 등)에 의해 분산 장치 내에서 발생한다. 그러나, 작은 분말 집합체가 지나치게 조밀해지면, 기류 또는 다른 분산 기구에 의해 제공된 전단력이 약품을 개체 입자로 효율적으로 분산하는 것이 불충분하게 될 것이다.

개체 입자의 집합을 방지하기 위한 몇몇 시도는 예컨대 대략 50㎛의 보다 큰 입자(다양한 크기 범위의 복수배)가 예컨대 1㎛ 내지 5㎛의 보다 작은 약물 입자와 조합되는 다상(multi-phase) 분말 혼합물(통상적으로 담체 또는 희석제)을 생성하는 것이다. 이러한 경우에 있어서, 보다 작은 입자는 보다 큰 입자에 부착되어, 분말을 처리 및 충전할 때 그 크기가 50㎛가 되는 특성을 갖는다. 그러한 분말은 더 용이하게 유동 및 계량될 수 있다. 그러나, 그러한 분말의 하나의 문제점으로는, 보다 작은 입자를 보다 큰 입자로부터 분리하는 것이 어렵고, 얻어지는 분말 제제(formulation)는 부피가 큰 유동성 물질을 주성분으로 하므로 장치 또는 환자의 인후에 머무를 수 있다.

단위 용량 용기를 분말화된 약품으로 충전하는 기존 방법은 과립상 분말을 중력을 매개로(때때로 교반 또는 "벌크" 교반과 함께) 계량 챔버 내에 직접 주입하는 직접 주입 방법(direct pouring method)을 포함한다. 챔버가 바람직한 레벨로 충전되면, 그 다음에 약품이 챔버로부터 용기 내로 배출된다. 그러한 직접 주입 방법에서는 밀도 편차가 계량 챔버 내에 발생하여, 약품의 단위 용량을 정밀하게 측정하는 데에 있어서 계량 챔버의 유효성을 감소시킬 수 있다. 또한, 분말은 다양한 용례에 바람직하지 않을 수 있는 과립 상태이다.

계량 챔버 내에 분말을 배치하기 전이나 후에 그 분말을 압축함으로써 밀도 편차를 최소화하는 몇몇 시도가 행하여져 왔다. 그러나, 그러한 압축은 특히 단지 미세한 입자로 구성된 분말에는 바람직하지 않은데, 그 이유는 분말의 분산성을 감소시키기 때문이다(즉, 압축된 분말이 분산 장치에 의해 폐로의 송달 중에 개체 입자로 분쇄될 기회가 감소된다).

따라서, 상기 문제점 및 다른 문제점을 극복하거나 상당히 감소시킬 수 있는 미세 분말의 처리를 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이 요망된다. 그러한 시스템 및 방법은 미세 분말을 단위 용량 용기, 특히 저질량 충전체(low mass fills) 내에 주입하기 위해 단위 용량으로 분할할 때 그 미세 분말의 계량을 정밀하고 정확하게 할 수 있어야 한다. 또한, 상기 시스템 및 방법은 미세 분말을 폐로 송달하기 전에 개체 입자로 분쇄할 필요가 있는 기존의 흡입 장치에 의해 미세 분말이 사용될 수 있도록, 그 미세 분말이 처리 중에 충분한 분산성을 유지하도록 하여야 한다. 또한, 상기 시스템 및 방법은 비용 절감을 위해 다량의 단위 용량 용기가 신속하게 미세 분말 약품의 단위 투여량으로 충전될 수 있도록, 미세 분말을 신속하게 처리하여야 한다.

미국 특허 제5,765,607호는 제품을 용기 내에 계량하는 머신을 개시하고 있으며, 제품을 용기 내에 공급하기 위한 계량 유닛을 구비한다.

미국 특허 제4,640,322호는 필터를 통해 부공기압을 가하여 물질을 직접 호퍼로부터 회전 불가능한 챔버 내로 측방향으로 흡인하는 머신을 개시하고 있다.

미국 특허 제4,509,560호는 과립상 물질을 교반하기 위해 회전 패들(paddle)을 채용하는 과립상 물질 처리 장치를 개시하고 있다.

미국 특허 제2,540,059호는 분말을 중력에 의해 계량 챔버 내로 직접 주입하기 전에 호퍼 내에서 분말을 교반하기 위한 회전형 와이어 루프 교반기를 구비하는 분말 충전 장치를 개시하고 있다.

독일 특허 DE 3607187호는 계량된 미세 입자를 이송하기 위한 머신을 개시하고 있다.

제품 팜플렛, "E-1300 분말 충전기"는 캐나다, 코로나에 소재하는 페리사(Perry Industries)로부터 입수 가능한 분말 충전기를 개시하고 있다.

미국 특허 제3,874,431호는 분말을 캡슐에 충전하기 위한 머신을 개시하고 있다. 이 머신은 회전 가능한 터릿(turret) 상에 유지되는 중심 튜브(coring tube)를 채용하고 있다.

영국 특허 제1,420,364호는 건조 분말의 양을 측정하기 위하여 채용된 계량 캐비티용 멤브레인(membrane) 조립체를 개시하고 있다.

영국 특허 제1,309,424호는 챔버 내에 부압을 발생시키기 위해 사용된 피스톤 헤드를 갖는 측정 챔버를 구비하는 분말 충전 장치를 개시하고 있다.

캐나다 특허 제949,786호는 분말 속에 잠겨지는 측정 챔버를 구비하는 분말 충전 머신을 개시하고 있다. 그 후, 진공이 챔버를 분말로 충전하기 위하여 채용된다.

본 발명은 미세 분말 처리 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는, 계량된 미세 분말의 이송에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 유동 불가능하지만 분산 가능한 미세 분말 약품을 용기(receptacles)에 단위 투여량(unit dosage)으로 충전하고, 특히 그 후에 환자가 흡입하도록 하는 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른, 미세 분말을 이송하기 위한 예시적 장치의 측단면도이다.

도 2는 도 1에 따른 장치의 단부도이다.

도 3은 도 1에 따른 장치의 챔버를 더 상세하게 보여주는 도면으로서, 본 발명에 따라 진동 봉이 챔버 위에서 병진 운동하는 것을 보여주고 있다.

도 4는 본 발명에 따른, 분말을 이송하기 위한 예시적 시스템의 좌측 정면 사시도이다.

도 5는 도 4에 따른 시스템의 우측 정면 사시도이다.

도 6은 도 4에 따른 시스템의 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른, 미세 분말을 이송하기 위한 다른 장치의 개략도이다.

도 8은 본 발명에 따른, 미세 분말을 이송하기 위한 또 다른 장치의 개략도이다.

도 9는 본 발명에 따른, 미세 분말을 이송하기 위한 또 다른 장치의 개략도이다.

도 10은 본 발명에 따른, 미세 분말을 이송하기 위한 장치의 다른 실시예의 사시도이다.

도 11은 도 10의 11-11 선을 따라 취한 장치의 단면도이다.

도 12는 도 10의 12-12 선을 따라 취한 장치의 단면도이다.

도 13은 도 10에 따른 장치의 회전 가능한 부재의 분해도이다.

도 14a는 회전 가능한 부재의 챔버로부터 과다한 분말을 긁어내기 위한 스크레이핑 기구의 개략도이다.

도 14b는 회전 가능한 부재 위에 장착된 도 14a의 스크레이핑 기구의 단부도이다.

도 14c는 본 발명에 따른, 회전 가능한 부재의 챔버로부터 과다한 분말을 긁어내기 위한 다른 기구의 사시도이다.

도 15는 본 발명에 따른, 분말을 이송하기에 특히 바람직한 시스템의 사시도이다.

본 발명은 계량된 미세 분말을 단위 용량의 용기로 이송하기 위한 시스템, 장치 및 방법을 제공한다. 하나의 예시적 방법에 있어서, 그러한 미세 분말은 먼저 미세 분말을 진동 요소로 교반하고, 그 다음에 미세 분말의 적어도 일부분을 포획함으로써 이송된다. 그 다음에 포획된 미세 분말은 용기로 이송되고, 그 이송된 분말은 용기로부터의 제거시에 실질적으로 분산될 수 있도록 충분히 컴팩트하지 않게(uncompacted) 된다. 통상적으로, 미세 분말은 개체 입자의 평균 크기가 대략 100㎛보다 작고, 일반적으로는 대략 10㎛보다 작으며, 더 일반적으로 대략 1㎛ 내지 5㎛ 범위인 약품(약물)을 포함한다.

미세 분말은 저부 단부에 개구부를 갖는 호퍼 내에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 요소가 진동하여 미세 분말을 교반한다. 개구부 부근에 있는 분말의 진동은 개구부를 통해 챔버 내에 포획될 수 있는 미세 분말의 일부분을 이송하는 것을 돕는다. 상기 요소의 진동은 또한, 계량 챔버가 더 균일하게 충전될 수 있도록 그 계량 챔버 내의 분말의 탈응집(탈집합; de-agglomerating)을 돕는다.

상기 진동 가능한 요소는 호퍼 내의 분말에 대해 상하, 즉 수직 운동으로 진동되는 것이 바람직하다. 하나의 양태에 있어서, 초음파 혼(horn)이 상기 요소를 수직으로 진동시키기 위해 채용된다. 선택적으로, 상기 요소는 분말 내에서 전후, 즉 측방향으로 진동되는 봉을 포함할 수 있다. 또 다른 선택예에 있어서, 진동 가능한 요소는 궤도식으로 진동된다. 하나의 양태에 있어서, 봉은 이 봉을 진동시키는 압전 모터(piezoelectric motor)에 작동 가능하게 부착된다. 바람직하게는, 상기 요소가 대략 1,000㎐ 내지 대략 180,000㎐, 더 바람직하게는 대략 10,000㎐ 내지 대략 40,000㎐, 가장 바람직하게는 대략 15,000㎐ 내지 대략 25,000㎐ 범위의 주파수로 수직으로 진동된다. 봉은 바람직하게는 대략 50㎐ 내지 대략 50,000㎐, 더 바람직하게는 대략 50㎐ 내지 대략 5,000㎐, 가장 바람직하게는 대략 50㎐ 내지 대략 1,000㎐ 범위의 주파수로 측방향으로 진동된다.

다른 양태에 있어서, 상기 요소는 개구부 가까이에 배치되는 말단부(distal end)를 구비한다. 또한, 말단부는 미세 분말을 호퍼로부터 챔버로 이송하는 것을 돕기 위해 챔버 위에서 진동되는 단부 부재를 구비한다. 단부 부재는 바람직하게는 요소로부터 측방향 외측으로 돌출된다. 하나의 양태에 있어서, 단부 부재는 요소가 수직으로 진동되는 경우 실린더를 포함한다. 다른 양태에 있어서, 단부 부재는 봉이 측방향으로 진동되는 경우 크로스 부재(cross member)를 포함한다. 바람직하게는, 단부 부재가 챔버로부터 수직으로 대략 0.01㎜ 내지 대략 10㎜, 더 바람직하게는 대략 0.5㎜ 내지 대략 3.0㎜ 범위의 거리만큼 이격된다. 그러한 거리는 분말이 챔버로 이송될 때 분말이 컴팩트하지 않게 유지되는 것을 돕는다.

또 다른 양태에 있어서, 상기 요소는 진동되는 동안 개구부를 가로질러 이동되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 요소는 바람직하게는 대략 100cm/s보다 느린 속도로 개구부를 따라 병진 운동할 수 있다. 그러나, 특정 병진 운동 속도는 일반적으로 상기 요소의 진동 주파수에 의존한다. 이렇게 하여, 상기 요소가 진동되는 동안 챔버를 가로질러 지나간다.

개구부를 따른 상기 요소의 이동은 복수 개의 챔버가 개구부와 정렬될 때 특히 바람직하다. 이렇게 하여, 상기 요소가 미세 분말을 호퍼로부터 각각의 챔버 내로 이송하는 것을 돕기 위해 채용될 수 있다. 선택적으로, 복수 개의 요소 또는 봉이 호퍼 내의 개구부 가까이에서 진동될 수 있다. 비록 몇몇 경우에는 봉들 또는 요소들이 각각의 챔버 위에서 정지된 채 있을 수 있지만, 바람직하게는, 봉들은 서로 정렬될 것이고 또 진동되면서 개구부를 따라 병진 운동할 것이다.

미세 분말을 챔버 내에 포획하는 것을 돕기 위해, 공기가 챔버 저부를 통해 흡인되어 미세 분말을 챔버 내로 흡인하는 것이 바람직하다. 미세 분말을 포획한 후에는 그 분말을 용기 내로 이송하는 것이 바람직하다. 포획된 분말을 용기 내로 배출하기 위하여 압축 가스를 챔버 내로 도입함으로써 미세 분말의 이송이 달성되는 것이 바람직하다.

상기 방법의 다른 양태에 있어서, 호퍼 내의 분말을 주기적으로 고르게 한다. 하나의 실시예에 있어서, 분말은 진동 가능한 요소의 말단부 위에 돌출 부재를 배치함으로써 고르게 될 수 있다. 이렇게 하여, 돌출 부재는 진동 가능한 요소를 따라 진동한다. 상기 요소가 호퍼를 따라 병진 운동하는 경우에, 돌출 부재가 호퍼 내의 분말을 고르게 하는 경향이 있다. 하나의 양태에 있어서, 분말의 이송은 습기가 제어되는 환경하에서 실행된다.

또 다른 양태에 있어서, 챔버에 의해 포획된 분말은 단위 용량으로 되도록 조정된다. 이것은 호퍼와 챔버 사이에 박판{또는 닥터 시트(doctor sheet)}을 배치함으로써 달성될 수 있다. 판은 분말을 호퍼로부터 챔버로 이송할 수 있게 하는 구멍을 구비한다. 그 다음에 챔버가 판에 대하여 이동되고, 판은 챔버로부터 어떠한 과다한 분말을 긁어낸다. 선택적으로, 챔버가 회전되는 경우, 닥터 블레이드가 얼마간 과다한 분말을 챔버로부터 긁어내기 위해 채용될 수 있다.

하나의 특정 양태에 있어서, 분말이 호퍼로부터 제2 호퍼로 이송된다. 바람직하게는, 제2 호퍼가 제1 호퍼 내를 통과한 분말을 슈트(chute) 위로 분말을 이송하기 위해 진동된다. 더욱 다른 양태에 있어서, 챔버는 이 챔버의 용적을 조정하기 위해서 주기적으로 제거되어 다른 크기의 챔버로 교체된다. 이렇게 하여, 다른 단위 투여량이 본 발명에 의해 제조될 수 있다.

본 발명은 또한, 미세 분말을 이송하기 위한 예시적 장치를 제공한다. 이 장치는 미세 분말을 유지하기 위한 호퍼를 구비한다. 장치는 챔버가 호퍼의 개구부에 근접하여 배치될 수 있게 되도록 이동 가능한 하나 이상의 챔버를 더 구비한다. 또한, 진동 가능한 요소에는 기단부(proximal end)와 말단부가 마련되는 동시에, 말단부가 개구부 가까이에 있도록 호퍼 내에 배치된다. 상기 요소가 미세 분말 내에 있을 때 상기 요소를 진동시키기 위하여 진동기가 제공된다. 이렇게 하여, 상기 요소는 미세 분말을 교반하기 위하여 진동될 수 있어, 이 미세 분말이 호퍼로부터 챔버로 이송되는 것을 돕는다. 바람직하게는, 진동기는 상기 요소를 상하 또는 수직 운동으로 진동시키는 초음파 혼을 포함한다. 선택적으로, 압전 모터가 상기 요소를 측방향으로 진동시키기 위해 채용될 수 있다.

하나의 예시적 양태에 있어서, 장치는 진동 가능한 요소가 진동되는 경우, 챔버 위에서 진동 가능한 요소 또는 봉을 병진 운동시키는 기구를 더 구비한다. 그러한 기구는 복수 개의 챔버가 회전 가능한 부재에 제공되고, 이 챔버와 개구부가 정렬되도록 상기 회전 가능한 부재가 회전될 때 특히 잇점이 있다. 병진 운동 기구는 상기 요소를 회전 가능한 부재 위에서 병진 운동시키기 위해 채용될 수 있으며, 이렇게 하여 진동 요소가 각각의 챔버 위를 통과하여 각각의 챔버를 분말로 충전하는 것을 돕는다. 병진 운동 기구는 바람직하게는 봉을 개구부를 따라 대략 100cm/s보다 낮은 속도로 병진 운동시키는 선형 구동 기구를 포함한다.

다른 양태에 있어서, 진동기는 상기 요소를 대략 1,000㎐ 내지 대략 180,000㎐, 더 바람직하게는 대략 10,000㎐ 내지 40,000㎐, 가장 바람직하게는 대략 15,000㎐ 내지 25,000㎐ 범위의 주파수로 상하 운동으로 진동시키기 위해 구성된다. 진동 가능한 요소가 상하로 진동되는 경우에는, 이 요소는 바람직하게는 직경이 대략 1.0mm 내지 대략 10mm 범위인 원통형 샤프트를 포함한다. 진동 가능한 요소가 측방향으로 진동되는 경우에는, 이 요소는 바람직하게는 직경이 대략 0.01 인치 내지 대략 0.04인치 범위의 봉 또는 와이어를 포함한다.

진동 가능한 요소의 말단부에는 단부 부재(end member)가 작동 가능하게 부착되어 미세 분말의 교반을 돕는 것이 바람직하다. 단부 부재는 챔버로부터 수직으로 바람직하게는 대략 0.01mm 내지 대략 10mm, 더 바람직하게는 대략 0.5mm 내지 대략 3.0mm 범위의 거리만큼 이격되어 있다. 하나의 선택예에 있어서, 장치에는 복수 개의 진동 가능한 요소가 제공되고, 이 복수 개의 요소는 미세 분말 내에서 진동될 수 있다.

또 다른 양태에 있어서, 챔버는 회전 가능한 부재 내에 위치되고, 이 부재는 챔버가 호퍼의 개구부와 정렬되는 제1 위치와, 챔버가 용기와 정렬되는 제2 위치에 배치된다. 이렇게 하여, 챔버는 제1 위치에 있을 때 분말로 충전될 수 있다. 그 다음에 회전 가능한 부재가 제2 위치로 회전되어 분말이 챔버로부터 용기 내로 배출될 수 있도록 된다. 챔버는 바람직하게는 미세 분말이 호퍼로부터 챔버 내로 흡인되는 것을 돕도록 진공원과 연통하는 포트를 구비한다. 분말을 포획하는 것을 돕도록 포트를 가로질러 필터가 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 포획된 분말을 챔버로부터 용기 내로 주입하기 위해 포터와 압축 가스원이 연통하는 것이 바람직하다. 가스원, 진공원의 가동 및 진동기의 작동을 정밀하게 제어하기 위하여 컨트롤러가 제공될 수 있다.

장치는 또한, 챔버 용적으로 인한 챔버 내의 포획된 분말의 양을 조정하는 기구를 구비할 수 있다. 이렇게 하여, 포획된 량은 단위 용량으로 될 것이다. 그러한 조정 기구는 챔버 위로 걸쳐지는(연장되는) 미세 분말을 제거하기 위한 엣지를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 조정 기구는 충전 중에 챔버와 정렬될 수 있는 구멍을 갖는 박판을 포함한다. 회전 가능한 부재가 회전됨에 따라서, 구멍의 엣지가 과다한 분말을 챔버로부터 긁어낸다.

하나의 특정 양태에 있어서, 진동 가능한 요소는 말단부 위로 이격되는 돌출 부재를 구비한다. 돌출 부재는 진동 가능한 요소가 호퍼를 따라 병진 운동할 때, 호퍼 내의 분말을 고르게 하는 레벨러(leveller)로서 기능한다.

다른 양태에 있어서, 분말이 제1 호퍼에 전달될 때까지 그 분말을 보관하기 위하여 제2 호퍼가 제공된다. 요동 기구(shaking mechanism)가 제공되어, 분말이 제1 호퍼로 이송되어야 할 때 제2 호퍼를 진동시킨다. 바람직하게는, 진동 가능한 부재가 제1 호퍼를 따라 병진 운동하는 것을 간섭하지 않고 분말이 이송될 수 있도록 분말은 슈트를 지나서 내려간다.

또 다른 양태에 있어서, 챔버는 교환 툴(change tool)에 형성된다. 이렇게 하여, 다른 크기의 챔버를 갖는 교환 툴을 회전 가능한 부재에 부착함으로써 챔버의 크기가 간단히 변경될 수 있다.

본 발명은 미세 분말을 이송하기 위한 예시적 시스템을 더 제공한다. 이 시스템은 챔버의 열(row)을 각각 포함하는 복수 개의 회전 가능한 부재를 구비한다. 각각의 회전 가능한 부재 위에는 호퍼가 배치되며, 이 호퍼는 분말이 챔버로 이송될 수 있게 하는 개구부를 갖는다. 각각의 호퍼 내에는 진동 가능한 요소가 배치되며, 또 이 요소를 상하 운동으로 진동시키기 위해 진동기가 제공된다. 진동 가능한 부재를 호퍼를 따라 병진 운동시키는 병진 운동 기구가 더 제공되어 분말이 호퍼로부터 챔버 내로 이송되는 것을 돕는다. 편리하게도, 회전 가능한 부재, 진동기 및 병진 운동 기구의 작동을 제어하기 위하여 콘트롤러가 제공될 수 있다.

본 발명은 계량된 미세 분말을 용기 내로 이송(운반)하기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공한다. 미세 분말은 매우 미세하며, 통상적으로 평균 크기가 대략 20㎛보다 작고, 일반적으로는 대략 10㎛보다 작으며, 더 일반적으로는 대략 1㎛ 내지 5㎛ 범위에 있지만, 그래도 몇몇 경우에 본 발명은 예컨대 대략 50㎛ 까지 또는 그 이상의 큰 입자에 유용할 수도 있다. 미세 분말은 다양한 성분으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 단백질, 핵산, 탄수화물, 완충염(buffer salt), 펩티드, 다른 작은 생체 분자(biomolecule) 등과 같은 약품을 포함한다. 미세 분말을 수용하도록 의도된 용기(receptacle)는 바람직하게는 단위(1회) 용량의 용기를 포함한다. 용기는 단위 투여량의 약품을 폐로의 송달(pulmonary delivery)이 필요할 때까지 보관하기 위해 채용된다. 약품을 용기로부터 추출하기 위하여, 본원에 참조로 편입된 미국 특허 제5,785,049호 및 5,740,794호에 개시된 것과 같은 흡입 장치가 채용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은 미세 분말의 분산에 의존하는 다른 흡입 장치에 사용될 분말을 조제하는 데에도 유용하다.

환자에게 정확한 투여량이 전해지는 것을 보장하기 위해 각각의 용기는 정확한 량의 미세 분말로 충전되는 것이 바람직하다. 미세 분말을 계량 및 이송할 때, 미세 분말은 정교하게 다루어지거나 압축되지 않으므로, 용기에 이송되는 단위 투여량은 기존의 흡입 장치에 사용될 때 유용하도록 충분히 분산 가능하다. 본 발명에 의해 조제된 미세 분말은 흡입시에 분말을 분산하기 위해 수조작 또는 혼자서 조작할 수 있는 "저에너지(low energy)" 흡입 장치에 특히 유용하지만, 이에 한정되지는 않는다. 참조로 편입된 미국 특허 제5,785,049호에서 규정된 바와 같이, 그러한 흡입 장치에 있어서, 분말이 유동 기류 내로 적어도 (중량으로)20% 분산 또는 추출 가능한 것이 바람직하며, 적어도 60% 분산 가능한 것이 더 바람직하며, 적어도 90% 분산 가능한 것이 가장 바람직하다. 미세 분말 약품의 제조 비용은 일반적으로 매우 비싸므로, 약품은 바람직하게는 계량되어 소모량을 최소로 하여 용기 내에 이송된다. 바람직하게는, 용기들은 단위 투여량으로 신속하게 충전되므로, 계량된 약품을 담은 다수의 용기가 경제적으로 제조될 수 있다.

본 발명에 따르면, 미세 입자가 (바람직하게는 단위 투여량을 형성하도록 치수화된)계량 챔버 내에 포획된다. 바람직한 포획 방법은, 완전한 개시 내용이 본원에 참조로 편입된 미국 특허 제5,775,320호에 개시된 바와 같이 작은 집합체(agglomerate)들 또는 개체 입자들에 공기의 견인력(drag force)이 작용하도록 챔버를 통해 공기를 흡인하는 것에 의한 것이다. 이렇게 하여, 유동화된 미세 분말은 실질적인 압축없이 또 실질적인 공극 형성없이 챔버를 충전한다. 또한, 이러한 방식의 포획은 미세 분말의 분산성을 과도하게 감소시키지 않고도 정확하고 반복적으로 미세 분말이 계량될 수 있도록 한다. 챔버를 통과하는 공기의 유량은 포획된 분말의 밀도를 제어하기 위하여 변화될 수 있다.

미세 분말이 계량된 후에, 미세 분말은 단위 투여량으로 용기 내에 분사되며, 분사되는 미세 분말은 흡입 또는 분산 장치에 의해 형성되는 난류의 기류에 비말 동반되거나 에어로졸화 될 수 있도록 충분히 분산 가능하다. 그러한 분사 공정은 참조로 편입된 미국 특허 제5,775,320호에 개시되어 있다.

미세 분말의 교반은 포획 챔버 바로 위의 근방에 있는 미세 분말 내에서 진동 가능한 부재를 진동시킴으로써 달성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 요소는 상하 즉 수직 운동으로 진동된다. 선택적으로, 상기 요소는 측방향으로 진동될 수 있다. 초음파 혼, 압전 벤딩 모터(piezoelectric bending motor), 캠 또는 크랭크 샤프트를 회전시키는 모터, 전기 솔레노이드 등을 포함하는 요소를 진동시키기 위하여 다양한 기구가 채용될 수 있다. 선택적으로, 와이어 루프가 분말을 유동화시키기 위하여 미세 분말 내에서 회전될 수 있다. 비록 교반이 미세 분말 내에서 진동 가능한 부재를 진동시킴으로써 실행되는 것이 바람직하지만, 몇몇 경우에는, 분말을 유동화시키기 위하여 바로 분말 위에서 진동 가능한 부재를 진동시키는 것이 바람직할 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 미세 분말 약품의 단위 투여량을 계량 및 이송하기 위한 장치(10)의 하나의 예시적 실시예가 개시되어 있다. 장치(10)는 상부 단부(14)와 저부 단부(16)를 갖는 트로프(trough) 또는 호퍼(12)를 구비한다. 저부 단부(16)에는 개구부(18)가 있다. 호퍼(12) 내에는 미세 분말의 층(20; bed)이 유지(수용)된다. 호퍼(12) 아래에는 외주 둘레에 복수 개의 챔버(24)를 갖는 회전 가능한 부재(22)가 위치된다. 회전 가능한 부재(22)는 챔버(24)와 개구부(18)가 정렬되도록 회전될 수 있어, 분말이 호퍼(12)로부터 챔버(24) 내로 이송될 수 있다.

호퍼(12) 위에는 봉(28)이 부착된 압전 벤딩 모터(26)가 위치된다. 압전 모터(26)는 봉(28)의 말단부(29)가 미세 분말 층(20) 내에 배치되면서 회전 가능한 부재(22)로부터 이격되도록 호퍼(12) 위에 위치된다. 호퍼(12)의 저부 단부(16)는 호퍼(12) 내에 유지된 분말이 저부 단부(16)와 회전 가능한 부재(22) 사이에서 누출되지 않도록 회전 가능한 부재(22) 바로 위에 위치된다. 봉(28)의 말단부(29)에는 봉(28)과 거의 수직인 크로스 부재(30)가 있다. 크로스 부재(30)는 이하에서 더 상세히 설명하겠지만 미세 분말을 챔버 내로 교반하는 것을 돕기 위하여 적어도 챔버(24)의 상부 직경만큼 긴 것이 바람직하다.

도 1에 잘 예시된 바와 같이, 압전 벤딩 모터(26)의 작동시에, 봉(28)에는 화살표(32)로 지시된 바와 같이 전후로 진동이 발생된다. 또한, 화살표(34)로 예시된 바와 같이, 압전 벤딩 모터(26)는 회전 가능한 부재(22)의 길이를 따라 병진 운동할 수 있는 크로스 부재(30)가 각각의 챔버(24) 위에서 진동될 수 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 분말을 호퍼(12)(도 1 참조)로부터 챔버(24)로 이송하는 것에 대해 상세히 개시되어 있다. 챔버(24) 내에는 상부 필터(36)와 백업(back-up) 필터(38)가 배치된다. 상부 필터(36)는 챔버(24)의 상부에 대해 공지된 거리만큼 떨어지도록 회전 가능한 부재(22) 내에 배치되어 있다. 개시 내용이 본원에 참조로 편입된 계류중인 미국 특허 출원 번호 제08/638,515호에 개시된 것과 동일한 방식으로 라인(40)은 챔버(24)와 연통되어 충전 중에 챔버(24) 내에 흡인력을 제공하고 또 분말을 챔버(24)로부터 배출할 때 압축 공기를 제공하게 된다.

충전 준비가 완료되면, 라인(40) 내에 진공이 생성되어 챔버(24)를 통해 공기를 흡인한다. 또한, 봉(28)은 챔버(24) 위에 위치될 때 화살표(32)에 의해 도시된 바와 같이 진동되어 분말 층(20)을 교반하는 것을 돕는다. 그러한 공정은 분말이 층(20)으로부터 챔버(24) 내로 이송되는 것을 돕는다. 봉(28)은 진동하면서, 화살표(34)로 지시한 바와 같이 챔버(24) 위에서 병진 운동한다. 이렇게 하여, 분말 층(20)의 교반이 실질적으로 챔버(24)의 전체 개구부 위에서 발생한다. 또한, 봉(28)의 병진 운동은 다른 챔버 위로 봉(28)을 이동시켜, 분말이 유사한 방식으로 충전될 수 있도록 한다.

화살표(42)로 예시한 바와 같이, 봉(28)은 바람직하게는 회전 가능한 부재(22)로부터 수직으로 대략 0.01mm 내지 대략 10mm, 더 바람직하게는 대략 0.1mm 내지 대략 0.5mm 범위의 거리만큼 이격된다. 그러한 수직 이격은 캐비티 바로 위에 있는 분말이 유동화되어 챔버(24) 내로 흡인될 수 있도록 하는 것을 보장하는데 바람직하다. 도 4 내지 6을 참조하면, 분말 이송 및 계량 시스템(44)의 하나의 예시적 실시예가 개시되어 있다. 시스템(44)은 도 1 내지 3의 장치(10)와 관련하여 앞서 설명한 원리에 따라 패턴화된다. 시스템(44)은 베이스(46) 및 회전 가능한 부재(50)를 회전 가능하게 유지하는 프레임(48)을 구비한다. 회전 가능한 부재(50)는 복수 개의 챔버(52)를 구비한다(도 6 참조). 챔버(52)를 구비하는 회전 가능한 부재(50)에는 개시 내용이 본원에 참조로 편입된 전술한 계류중인 미국 특허 출원 번호 제08/638,515호에 개시된 것과 유사한 진공 및 압축 라인이 제공되는 것이 바람직하다. 요컨대, 진공은 분말이 챔버(52) 내로 흡인되는 것을 돕기 위해 생성된다. 챔버(52)의 충전시에, 회전 가능한 부재(50)는 챔버(52)가 아래로 향할 때까지 회전된다. 압축 가스가 그 때 챔버(52)를 통해 가해져 포획 분말을 당업계에서 통상적으로 사용되는 블리스터 패키지(blister package)와 같은 용기 내로 분사한다.

회전 가능한 부재(50) 위에는 긴 개구부(56)(도 6 참조)를 갖는 호퍼(54)가 위치된다. 프레임(48)에는 복수 개의 압전 벤딩 모터(58)가 작동 가능하게 장착된다. 각각의 압전 벤딩 모터(58)에는 봉(60)이 부착된다. 예시적 압전 벤딩 모터는 미국 메사츄세츄, 캠브리지 소재의 피에조 시스템사(Piezo System, Inc.,)에서 시판되고 있다. 그러한 벤딩 모터는 외부 전극을 각각 갖는 2층의 피에조세라믹(piezoceramic)을 구비한다. 2개의 외부 전극을 가로질러 전기장(electrode field)이 적용되어 하나의 층이 팽창하는 동안 다른 하나의 층은 수축된다.

봉(60)은 바람직하게는 직경이 대략 0.005 인치 내지 대략 0.10 인치, 더 바람직하게는 대략 0.02 인치 내지 0.04 인치 범위의 스테인레스강 와이어 봉을 포함한다. 그러나, 봉(60)을 구성할 때에 다른 재료 및 기하학적 형상이 사용될 수 있음이 인식될 것이다. 예컨대, 다른 금속 및 합금, 강제 피아노선, 탄소 섬유 등을 비롯한 다양한 경질 재료가 채용될 수 있다. 또한, 봉(60)의 형상은 단면이 환형이 아니거나 및/또는 불균일할 수 있으며, 중요한 특징은 분말을 유동화시키기 위하여 봉의 말단부 가까이의 분말을 교반하는 능력이 있다는 것이다. 봉(60)의 말단부에는 수직 크로스 부재(62)(도 6 참조)가 부착되는 것이 바람직하다. 작동 중에 분말 층 내에 형성되는 어떠한 트렌치(trench)들을 붕괴시키는 것을 돕기 위하여 하나 이상의 크로스 부재가 말단 크로스 부재 위에 선택적으로 위치될 수 있다. 가동시에, 봉(60)은 바람직하게는 대략 5㎐ 내지 대략 50,000㎐, 더 바람직하게는 대략 50㎐ 내지 5,000㎐, 가장 바람직하게는 대략 50㎐ 내지 대략 1,000㎐ 범위의 주파수로 진동된다.

압전 벤딩 모터(58)는 호퍼(54)를 따라 봉(60)을 병진 운동시키는 병진 운동 기구(64)에 부착된다. 병진 운동시에, 크로스 부재(62)는 챔버(52) 위에서 수직으로 바람직하게는 대략 0.01mm 내지 대략 10mm, 더 바람직하게는 대략 0.1mm 내지 대략 0.5mm 범위의 거리만큼 이격된다. 병진 운동 기구(64)는 벨트(68)를 회전시키고 또 플렛폼(70)에 부착되는 회전 구동 풀리(66)를 포함한다. 압전 벤딩 모터(58)는 풀리(66)가 가동되면 샤프트(72) 위에서 병진 운동하는 플렛폼(70)에 부착된다. 이렇게 하여, 봉(60)이 호퍼(54) 내에서 전후로 병진 운동할 수 있어, 봉(60)이 각각의 챔버(52) 위에서 진동될 것이다. 병진 운동 기구(64)는 챔버(52)가 충전될 때 요망되는 만큼 수차례 챔버(52) 위에서 봉(60)을 통과시키기 위해 채용될 수 있다. 바람직하게는, 봉(60)은 대략 200cm/s, 더 바람직하게는 대략 100cm/s보다 느린 속도로 병진 운동할 것이다. 봉(60)은 바람직하게는 적어도 한차례 각각의 챔버 위를 통과할 것이며, 2회 통과가 바람직하다.

작동시에, 호퍼(54)는 챔버(52) 내로 이송될 미세 분말로 충전된다. 그 다음에 챔버(52)가 개구부(56)와 정렬되는 동안 각각의 챔버(52)를 통해 진공이 흡인된다. 동시에, 압전 벤딩 모터(58)가 봉(60)을 진동시키기 위해 가동된다. 병진 운동 기구(64)는 봉(60)이 진동하고 있는 동안 호퍼(54) 내에서 봉(60)을 전후로 병진 운동시키기 위해 작동된다. 봉(60)의 진동은 미세 분말을 교반하고 그 분말을 챔버(52) 내로 이송하는 것을 돕는다. 챔버(52)가 충분히 충전되면, 회전 가능한 부재(50)가 챔버(52)를 하향 위치로 배치하기 위해 180°회전된다. 회전 가능한 부재(50)가 회전되는 경우, 호퍼(54)의 저부 엣지에 있는 블레이드는 각각의 챔버가 단위 투여량의 미세 분말만을 담는 것을 보장하도록 어떠한 과다 분말을 긁어낸다.

하향 위치에 있을 때, 압축 가스가 각각의 챔버(52)를 통해 가해져 미세 분말을 용기(도시 생략) 내에 분사한다. 이렇게 하여, 미세 분말을 호퍼로부터 계량된 량으로 용기 내로 이송하기 위한 편리한 방법이 제공된다.

도 7을 참조하면, 계량된 1회 투여량의 미세 분말을 이송하기 위한 장치(74)의 선택적 실시예가 개시되어 있다. 장치(74)는 하우징(76)과 이 하우징(76)에 조작 가능하게 부착된 피에조 기판(78; piezo substrate)을 구비한다. 피에조 기판(78)은 복수 개의 구멍(80)(또는 스크린)을 구비한다. 피에조 기판(78) 위에는 미세 분말 층(84)을 갖는 호퍼(82)가 위치된다. 피에조 기판(78)에는 이 피에조 기판(78) 작동용의 한 쌍의 전기 리드(89; lead)가 부착된다. 전류가 리드(86)에 교호 공급되면, 기판(78)은 팽창 및 수축하게 되어 화살표(88)로 예시한 바와 같은 진동 모드를 발생시키게 된다. 또한, 구멍(80)들은 분말 층(84)을 교반하는 것을 돕도록 진동하게 되어 더 효율적으로 분말이 구멍(80)들을 통해 챔버 내로 낙하할 수 있게 한다. 전술한 실시예에서 설명한 바와 같이 진공원 및 압력원과 연통하는 챔버를 갖는 회전 가능한 부재가 미세 분말을 포획하고 포획된 분말을 용기 내로 배출하는 것을 돕기 위하여 장치(74)와 협동하여 사용될 수도 있다.

계량된 1회 용량의 미세 분말을 이송하기 위한 장치(100)의 다른 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 장치(100)는 압전 벤딩 모터가 연동 샤프트(106)를 구동시키는 크랭크(104)를 갖는 모터(102)로 교체된 것을 제외하고는 전술한 장치(10)와 유사하게 작동한다. 샤프트(106)가 왕복 운동하면, 봉(108)은 분말(112)로 충전되는 호퍼(110) 내에서 진동된다. 그 후, 교반된 분말은 전술한 방법과 유사한 방식으로 챔버(114) 내에 포획된다. 또한, 봉(108)은 다른 실시예에 대해 전술한 방식과 유사한 방식으로 진동하는 동안 챔버(114) 위에서 병진 운동할 수 있다.

계량된 1회 용량의 미세 분말을 이송하기 위한 장치(120)의 또 다른 실시예가 도 9에 예시되어 있다. 장치(120)는 와이어 루프(124)를 회전시키는 모터(122)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 와이어 루프(124)는 챔버(128) 바로 위의 미세 분말 층(126) 내에 배치된다. 이렇게 하여, 와이어 루프(124)가 회전될 때, 전술한 실시예와 유사한 방식으로 분말이 유동화되어 챔버(128) 내로 흡인된다. 또한, 루프(124)는 그 회전 중에 다른 실시예에 대해 전술한 방식과 유사한 방식으로 챔버(128) 위에서 병진 운동할 수 있다.

도 10을 참조하면, 미세 분말을 이송하기 위한 장치(200)의 또 다른 실시예가 개시되어 있다. 장치(200)는 전술한 다른 실시예와 유사한 방법으로 작동하며, 분말은 호퍼로부터 회전 가능한 부재의 계량 챔버 내로 이송된다. 회전 가능한 부재로부터, 분말이 단위 투여량으로 용기 내에 배출된다.

장치(200)는 회전 가능한 부재(204)를 유지하는 프레임(202)을 구비하며, 회전 가능한 부재(204)는 프레임(202) 상에 유지된 모터(도시 생략)에 의해 회전될 수 있다. 프레임(202)은 또한, 회전 가능한 부재(204) 위에 트로프(trough) 또는 제1 호퍼(206)를 유지한다. 호퍼(206) 위에는 진동기(208)가 위치된다. 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 진동기(208)가 진동 가능한 요소(210)에 결합된다. 진동기(208)는 클램프(214)에 의해 아암(212)에 결합된다. 또한, 아암(212)은 병진 운동 스테이지(216)에 결합된다. 스테이지(216)를 프레임(202)에 대해 전후로 병진 운동시키기 위해 스크류 모터(217)가 채용된다. 이렇게 하여, 진동 가능한 요소(210)가 호퍼(206) 내에서 전후로 병진 운동할 수 있다.

도 11과 도 12를 참조하면, 장치(200)는 제1 호퍼(206) 위에 배치된 제2 호퍼(218)를 더 구비한다. 통상적으로 호퍼(218)는 윙(219)을 구비하며, 이 윙(219)은 슬롯(220) 내에 삽입됨으로써 프레임(202)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 호퍼(218)는 하우징(222)과 분말을 저장하는 관형 섹션(224)을 구비한다. 호퍼(218)가 프레임(202)에 부착되는 경우, 하우징(222)으로부터 호퍼(206) 내로 슈트(226)가 연장된다. 관형 섹션(224)은 분말이 관형 섹션(224)으로부터 슈트(226)를 통해 아래로 유동할 수 있도록 개구부(228)를 구비한다. 개구부(228) 위에는 스크린(23)이 배치되어 하우징(222)이 요동 또는 진동될 때까지 분말이 슈트(226)를 통해 아래로 유동하는 것을 거의 방지한다.

편리하게도, 제2 호퍼(218)를 프레임(202)에 고정시키기 위해 래치(232)가 채용된다. 제2 호퍼(218)를 분리하기 위해, 래치(232)가 호퍼(218)로부터 맞물림 해제되고, 호퍼(218)가 슬롯(220)으로부터 상승된다. 이렇게 하여, 호퍼(218)가 재충전, 클리닝, 교체 등을 위해 편리하게 분리될 수 있다.

분말을 호퍼(218)로부터 이송하기 위해, 아암(234)이 하우징(222)과 접촉하게 배치되고, 또 요동 및 진동되어 하우징(222)을 진동시킨다. 아암(234)을 요동 또는 진동시키기 위해 모터(도시 생략)가 채용된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 하우징(222)은 블록(238)을 수용하는 내부 개구부(236)를 선택적으로 구비할 수 있다. 하우징(222)이 요동됨에 따라, 블록(238)이 개구부(236) 내에서 진동한다. 블록(238)이 하우징(222)의 벽과 맞물릴 때, 하우징(222)을 통해 충격파를 보내 개구부(228) 및 스크린(230)을 통해 관형 섹션(224)으로부터 분말을 이송하는 것을 돕는다. 그 다음에 분말은 슈트(226)를 통해 아래로 활주하여 호퍼(206) 내에 낙하된다. 또한, 슈트(226)를 사용함으로써 관형 섹션(224)이 진동기(208)의 운동과 간섭을 일으키지 않도록 진동기(208)로부터 측방향으로 오프셋되게 할 수 있다는 잇점이 있다. 개구부(236) 내에 블록(238)을 포함하는 것의 하나의 특정 잇점은 블록(238)이 진동되는 경우 발생되는 어떠한 입자도 개구부(236) 내에 유지되어 어떠한 분말도 오염되지 않는다는 것이다.

진동기(208)는 요소(210)를 상하 또는 수직 운동으로 진동시키도록 구성된다. 진동기(208)는 바람직하게는 브랜선(Branson) TWI 초음파 혼과 같은 시판중인 다양한 초음파 혼 중 하나로 구성된다. 진동 가능한 요소(210)는 바람직하게는 대략 1,000㎐ 내지 대략 180,000㎐, 더 바람직하게는 대략 10,000㎐ 내지 대략 40,000㎐, 가장 바람직하게는 대략 15,000㎐ 내지 대략 25,000㎐ 범위의 주파수로 진동된다.

도 12에 잘 도시된 바와 같이, 진동 가능한 요소(210)는 이 요소(210)의 진동 중에 미세 분말의 교반을 최적으로 하기에 적합하게 형상화되어 있는 단부 부재(240; end member)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 단부 부재(240)의 외주는 요소(210)의 외주보다 더 크다. 요소(210)는 바람직하게는 원통형 형상이며, 바람직하게는 대략 0.5mm 내지 대략 10mm 범위의 직경을 갖는다. 도시된 바와 같이, 단부 부재(240) 또한, 원통형 형상이며, 바람직하게는 대략 1.0mm 내지 대략 10mm 범위의 직경을 갖는다. 그러나, 진동 가능한 요소(210)와 단부 부재(240)가 다양한 형상 및 크기를 가지도록 구성될 수 있음이 인식될 것이다. 예컨대, 진동 가능한 요소(210)는 테이퍼질 수 있다. 단부 부재(240) 또한 진동기(208)가 호퍼(206)를 통해 병진 운동하는 경우에 분말의 측방향 이동을 최소화하기 위해 감소된 프로파일을 갖는다. 바람직하게는, 단부 부재(240)는 대략 0.01mm 내지 10mm, 더 바람직하게는 대략 0.5mm 내지 대략 3.0mm 범위의 거리만큼 회전 가능한 부재(204) 위에서 수직으로 이격되어 있다.

진동기(208)가 채용되어 전술한 실시예에서 설명한 방식과 유사한 방식으로 회전 가능한 부재(204)의 계량 챔버(242) 내에 분말을 이송하는 것을 돕는다. 더 구체적으로는, 모터(217)가 채용되어 진동 가능한 요소(210)가 호퍼(206)를 따라 전후 측방향으로 병진 운동할 수 있도록 스테이지(216)를 병진 운동시킨다. 동시에, 진동 가능한 요소(210)가 각각의 계량 챔버(242) 위를 통과하는 경우에, 상하 운동, 즉 회전 가능한 부재(204)에 대해 반경 방향으로 진동된다. 바람직하게는, 진동기(208)는 대략 500cm/s, 더 바람직하게는 100cm/s보다 느린 속도로 호퍼(206)를 따라 측방향으로 병진 운동한다.

진동 가능한 요소(210)가 호퍼(206) 내에서 측방향으로 이동되는 경우, 진동 가능한 요소(210)가 일부 분말을 호퍼(206)의 단부를 향해 밀거나 또는 갈아엎는 경향이 있을 수 있다. 그러한 분말의 이동은 호퍼 내의 평균 분말 깊이 바로 위에 있는 진동 가능한 요소(210)에 방사상 면 또는 돌출 부재(244)를 제공함으로써 완화된다. 이렇게 하여, 우선적으로 평균 깊이보다 더 높게 축적된 분말이 동원되어 보다 작은 깊이를 갖는 호퍼 내의 영역으로 이동된다. 바람직하게는, 돌출 부재(244)는 대략 2mm 내지 대략 25mm, 더 바람직하게는 대략 5mm 내지 대략 10mm 범위의 거리만큼 단부 부재(240)로부터 이격된다. 선택예로서, 갈퀴(rake)와 같은 다양한 플라잉 기구(plowing mechanisms)가 진동기(208)에 부착되어(또는 별도로 관절식으로 연결되어), 진동기(208)가 호퍼를 따라 병진 운동하는 경우에 분말의 레벨링(levelling)을 돕기 위하여 분말의 상부 위에서 끌어당겨질 것이다. 다른 선택예로서, 스크린과 같은 긴 진동 요소가 분말의 레벨링을 돕기 위해 분말 층 내에 배치될 수 있다.

도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 부재(204)는 계량 챔버(242)가 호퍼(206)와 정렬되는 충전 위치에 있다. 본원에서 설명한 다른 실시예에서와 마찬가지로, 일단 계량 챔버(242)가 충전되면, 회전 가능한 부재(204)가 180°회전되고, 거기에서 분말이 계량 챔버(242)로부터 용기 내로 분사된다. 바람직하게는 클로크네르 패키지 머신(Klockner packaging machine)이 채용되어 장치(200)에 용기를 수용하고 있는 시트를 공급한다.

도 13을 참조하여, 회전 가능한 부재(204)의 구조를 더 상세히 설명할 것이다. 회전 가능한 부재(204)는 기단부(248)와 후단부(250)를 갖는 드럼(246)을 구비한다. 베어링(252, 254)이 단부(248, 250) 위에 삽입될 수 있어, 프레임(202)에 부착될 때 드럼(246)이 회전될 수 있도록 한다. 회전 가능한 부재(204)는 치밀한 가스 밀봉을 위해 끼워 맞추어지는 칼라(256), 후측 슬립 링(258) 및 전측 슬립 링(259)을 더 구비한다. 공기 주입구(260, 261)가 칼라(256)에 마련된다. 공기 주입구(260)는 한 쌍(242a)의 계량 챔버(242)와 유체 연통 상태에 있는 동시에, 주입구(261)는 한 쌍(242b)의 계량 챔버(242)와 유체 연통 상태에 있다. 이렇게 하여, 압축 공기 또는 진공이 챔버(242a, 242b)의 쌍중 어느 하나에 생성될 수 있다.

더 구체적으로는, 주입구(260)로부터의 공기가 슬립 링(258), 개스킷(270)의 구멍(264) 그리고 매니폴드(262)의 구멍(265) 내를 통과한다. 그 다음에, 공기가 매니폴드(262)를 통과하고, 한 쌍의 구멍(265a, 265b)을 통해 매니폴드(262)로부터 배출된다. 그 다음에, 브래킷(270)의 구멍(265c, 265d)에서 공기가 챔버(242a) 내로 보내진다. 유사한 방법으로, 주입구(261)로부터의 공기가 슬립 링(259), 캐스킷(270)의 구멍(266) 및 매니폴드(262)의 구멍(도시 생략) 내를 통과한다. 공기가 주입구(260)에 대해 전술한 방식과 유사한 방식으로 매니폴드(262) 및 개스킷(270)의 여러 개의 구멍을 통해 보내어져 챔버(242b)를 통과한다. 이러한 방법에서, 2개의 별도의 공기 순환이 제공된다. 선택적으로, 공기 주입구 중 하나가 제거되어 진공 또는 압축 공기가 모든 계량 챔버(242)에 동시에 제공될 수 있도록 하는 것이 인식될 것이다.

또한, 매니폴드(262) 위에는 교환 툴(274)이 배치된다. 계량 챔버(242)는 교환 툴(274)에 형성되며, 필터(276)가 교환 툴(274)과 공기 브래킷(272) 사이에 배치되어 계량 챔버(242)의 저부 단부를 형성한다. 공기는 진공원을 공기 주입구(290 또는 262)에 부착함으로써 챔버(242) 내로 흡인될 수 있다. 유사하게, 압축 공기원을 공기 주입구(260 또는 261)에 결합함으로써 압축 공기가 계량 챔버(242)를 통해 가해질 수 있다. 본원에서 설명한 다른 실시예와 마찬가지로 진공이 계량 챔버(242)를 통해 흡인되어 분말이 계량 챔버(242) 내로 흡인되는 것을 돕는다. 드럼(246)이 180°회전된 후에, 압축 공기가 계량 챔버(242)를 통해 가해져 분말이 계량 챔버(242)로부터 배출된다.

드럼(246)은 구멍(278)을 구비하며, 그 구멍 내에 매니폴드(262), 개스킷(270), 공기 브래킷(272) 및 교환 툴(274)이 삽입된다. 캠(280)이 또한 마련되어 구멍(278) 내에 삽입될 수 있다. 캠(28)은 구멍(278) 내에서 회전되어 다양한 부품들을 드럼(246) 내에 고정시킨다. 느슨하게 되었을 때, 교환 툴(274)이 구멍(278)으로부터 활주할 수 있다. 이렇게 하여, 교환 툴(274)이 다른 크기의 계량 챔버를 갖는 다른 교환 툴로 용이하게 교체될 수 있다. 이 방법에 있어서, 장치(200)에는 다양한 교환 툴이 제공될 수 있으며, 이렇게 하여 사용자가 간단하게 새로운 교환 툴(274)을 삽입함으로써 계량 챔버의 크기를 용이하게 교환할 수 있다.

장치(200)는 과다한 분말을 계량 챔버(242)로부터 닥터링(doctoring)하기 위한 기구를 더 구비한다. 그러한 닥터링 기구(282)가 도 14a, 도 14b에 예시되어 있으며, 또한 닥터링 시트(doctoring sheet)로서 언급된다. 예시의 편리성을 위해, 닥터링 기구(282)가 도 10 내지 도 12로부터는 생략되었다. 도 14a, 14b에 있어서, 회전 가능한 부재(204)가 개략적으로 도시되어 있다. 닥터링 기구(282)는 회전 가능한 부재(204)가 충전 위치에 있을 때 계량 챔버(242)와 정렬되는 구멍(286)을 갖는 박판(284)을 포함한다. 구멍(286)은 바람직하게는 계량 챔버(242)의 직경보다 약간 더 큰 직경을 갖는다. 이렇게 하여, 구멍(286)은 계량 챔버(242)의 충전을 방해하지 않는다. 판(284)은 바람직하게는 황동으로 제조되며, 직경은 대략 0.003 인치이다. 판(284)은 외주에 대해 거의 편평하도록 회전 가능한 부재(204)에 대해 돌출된다. 이렇게 하여, 판(284)은 회전 가능한 부재(204)에 대해 거의 밀봉되어 과다한 분말이 판(284)과 회전 가능한 부재(204) 사이에서 누출되는 것을 방지한다. 판(284)은 프레임(202)에 부착되어 회전 가능한 부재(204)가 회전되는 동안 움직이지 않게 유지된다. 이렇게 하여, 분말이 계량 챔버(242)로 이송된 후에, 회전 가능한 부재(204)가 분배 위치를 향해 회전된다. 회전 중에, 구멍(286)의 엣지가 과다한 분말을 계량 챔버(242)로부터 긁어내어 단위 투여량만이 계량 챔버(242) 내에 남는다. 닥터링 기구(282)의 구조는 이동 가능한 부품수를 감소시켜 정전기(static electricity)의 증대를 감소시키는 잇점이 있다. 또한, 제거된 분말은 계량 챔버(242)가 비워진 후에 이 계량 챔버(242) 내로 분말을 이송하는데 유용한 호퍼(206) 내에 잔류한다.

도 14c에는 과다한 분말을 계량 챔버(242)로부터 긁어내거나 또는 닥터링하기 위한 다른 기구가 예시되어 있다. 이 기구는 한 쌍의 닥터링 블레이드(290, 292)를 구비하며, 이 닥터링 블레이드는 호퍼(206)에 결합되고, 하나의 블레이드만이 회전 가능한 부재(204)의 회전 방향에 따라서 필요하게 될 수 있음이 인식된다. 블레이드(290, 292)는 바람직하게는 0.005 인치의 황동과 같은 얇은 시트 재료로 구성되며, 회전 가능한 부재(204)에 대하여 약간 돌출되어 있다. 블레이드(290, 292)의 엣지는 호퍼(206) 내의 개구부의 엣지와 대략 일치한다. 계량 챔버(242)가 충전된 후에, 회전 가능한 부재(204)가 회전되고, (회전 방향에 따라서)블레이드(290 또는 282)는 어떠한 과다한 분말을 계량 챔버(242)로부터 긁어낸다.

도 10 내지 도 12를 다시 참조하여, 단위 투용량의 미세 분말로 용기를 충전하기 위한 장치(200)의 작동을 설명한다. 먼저, 미세 분말이 제2 호퍼(218)의 관형 섹션(224) 내에 배치된다. 편리하게도, 호퍼(218)는 충전 중에 프레임(202)으로부터 분리(제거)될 수 있다. 그 다음에 하우징(222)은 개구부(228), 스크린(230)을 통해서 슈트(226)로부터 내려와 제1 호퍼(206) 내로 낙하하는 요망되는 양의 분말이 이송되기에 충분한 횟수(시간)만큼 요동 또는 진동된다. 회전 가능한 부재(24)는 계량 챔버(242)가 호퍼(206)와 정렬되는 충전 위치에 배치된다. 그 다음에 진공이 공기 주입구(260, 261)에 적용되어(도 13 참조), 공기가 계량 챔버(242)를 통해 흡인된다. 중력 영향하에서, 그리고 진공에 의해, 분말이 계량 챔버(242) 내에 떨어져 계량 챔버(242)를 거의 충전한다. 그 다음에 진동기(208)가 가동되어 요소(210)를 진동시킨다. 동시에, 모터(217)가 작동하여 진동 가능한 요소(210)를 챔버(206) 내에서 전후로 병진 운동시킨다. 요소(210)가 진동되면, 단부 부재(240)가 분말을 교반하기 위하여 호퍼(206)의 저부에서 소정 패턴의 기류를 형성한다. 단부 부재(240)가 각각의 계량 챔버(242) 위를 통과하면, 진공 및 중력에 의해 계량 챔버(242) 내로 흡인되는 에어로졸 구름(aerosol cloud)이 형성된다. 단부 부재(242)가 계량 챔버(242) 위를 통과하면, 초음파 에너지가 계량 챔버(242) 내로 하향 방사되어 이미 계량 챔버 내측에 있는 분말을 교반한다. 또한, 이것은 캐비티 내에서의 유동이 예충전(previous filling) 중에 존재할 수 있는 밀도의 어떠한 불규칙함을 고르게 할 수 있다. 그러한 특징은 특히 계량 챔버 내에 공극을 생성시킬 수 있는 분말의 집합체 또는 덩어리를 계량 챔버를 더 균일하게 충전하도록 분쇄할 수 있는 잇점이 있다.

각각의 계량 챔버(242)가 한차례 이상 통과한 후에, 회전 가능한 부재(204)는 계량 챔버(242)가 용기(도시 생략)와 정렬되는 분배 위치까지 180°회전한다. 회전 가능한 부재(204)가 회전하면, 전술한 바와 같이 어떠한 과다한 분말이 계량 챔버(242)로부터 긁어내어진다. 분배 위치에 있을 때, 압축 가스가 공기 주입구(260, 261)를 통해 공급되어 단위 투여량의 분말을 계량 챔버(242)로부터 용기 내로 배출한다.

본 발명은 또한, 진동기(210)에 공급되는 초음파 동력을 변조함으로써 계량 챔버(242) 위를 통과할 때 충전 중량을 조정하는 하나의 방법을 제공한다. 이렇게 하여, 다양한 계량 챔버를 위한 충전 중량이 조정되어 주기적으로 발생할 수 있는 분말 중량 불일치를 보상할 수 있게 된다. 하나의 예로서, 제4 계량 챔버가 중량에 있어서 지나치게 낮은 단위 용량을 계속 생산하고 있었다고 한다면, 진동기(208)에 대한 동력이 제4 계량 챔버 위를 통과하는 각 시간마다 약간 증대되어야 한다. 자동(또는 수동) 칭량(weighing) 시스템 및 콘트롤러와 관련하여, 그러한 배열은 자동(또는 수동) 폐루프 중량 제어 시스템이 각각의 계량 챔버에 대한 진동기의 동력 레벨을 조정하게 하여 더 정확한 충전 중량을 제공하는데 사용될 수 있다.

도 15를 참조하면, 미세 분말을 계량 및 이송하기 위한 시스템(300)의 하나의 예시적 실시예가 개시되어 있다. 시스템(300)은 장치(200)와 유사한 방식으로 작동하지만 복수 개의 용기를 단위 투여량의 미세 분말로 동시에 충전하기 위하여 복수 개의 진동기와 복수 개의 호퍼를 구비한다. 시스템(300)은 프레임(302)을 구비하며, 이 프레임에는 복수 개의 회전 가능한 부재(304)가 회전 가능하게 결합된다. 회전 가능한 부재(304)는 회전 가능한 부재(204)와 유사하게 구성될 수 있으며, 분말을 수용하기 위하여 복수 개의 계량 챔버(도시 생략)를 구비한다. 회전 가능한 부재 및 계량 챔버의 수는 특정 용례에 따라서 변할 수 있다. 각각의 회전 가능한 부재(304) 위에는 이 회전 가능한 부재(304) 위에 분말을 유지하는 제1 호퍼(306)가 배치된다. 각각의 호퍼(306) 위에는 진동기(308)가 배치되며, 장치(200)와 관련하여 설명한 방식과 유사한 방식으로 호퍼(306) 내의 분말을 교반하기 위하여 진동 가능한 요소(310)를 구비한다. 비록 예시를 간소화하기 위해 생략하였지만, 장치(200)의 제2 호퍼(218)와 유사한 제2 호퍼가 각각의 제1 호퍼(306) 위에 배치되어 장치(200)와 관련하여 설명한 방식과 유사한 방식으로 호퍼(306) 내에 분말을 이송한다.

각각의 회전 가능한 부재(304)에는 장치(200)와 유사한 충전 위치와 분배 위치 사이에서 이 회전 가능한 부재(304)를 회전시키기 위하여 모터(312)(도시를 간소화하기 위해 단지 하나만이 도시됨)가 결합된다.

각각의 진동기(308)는 클램프(316)에 의해 아암(314)에 결합된다. 또한, 아암(314)은 스크류 모터(322)의 스크류(320)에 의해 트랙(321) 위에서 병진 운동할 수 있는 슬라이드(319)를 구비하는 공통 스테이지(318)에 결합된다. 이렇게 하여, 진동 가능한 요소(310)가 스크류 모터(322)의 진동에 의해 호퍼(306) 내에서 전후로 동시에 이동될 수 있다. 선택적으로, 각각의 진동기는 별개의 모터에 결합되어 각각의 진동기가 독립적으로 병진 운동할 수 있다.

프레임(302)은 복수 개의 긴 홈(326)을 구비하는 베이스(324)에 결합된다. 홈(326)은 시트(330)에 형성되어 있는 복수 개의 용기(328)의 저부 단부를 수용하기에 적합하다. 시트(330)는 시판중인 울만 패키지 머신(Uhlmann Packaging Machine; 모델 번호 1040)과 같은 블리스터 제조기(blister maker)로부터 공급되는 것이 바람직하다. 회전 가능한 부재(304)는 시트(330)의 각 열에 있는 용기의 수에 대응하는 다수의 계량 챔버를 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 4열의 용기가 각 동작 사이클 중에 충전될 수 있다. 일단 4열이 충전되면, 계량 챔버는 다시 재충전되고, 시트(330)는 새로운 4열의 용기와 호퍼(306)가 정렬하도록 전진된다.

시스템(300)의 하나의 특정 잇점으로서는, 완전히 자동화될 수 있다는 것이다. 예컨대, 콘트롤러가 패키지 머신, 진공 및 압축 가스원, 모터(312), 모터(322) 및 진동기(308)에 결합될 수 있다. 그러한 콘트롤러의 사용에 의해, 시트(330)가 적절한 위치로 자동적으로 전진될 수 있고, 그 후에 계량 챔버와 호퍼(306)가 정렬되도록 모터(312)가 가동된다. 그 후에 진공원이 가동되어 계량 챔버를 통해 진공을 흡인하는 한편 진동기(308)가 가동되고, 모터(322)는 진동기(308)를 병진 운동시키기 위해 채용된다. 일단 계량 챔버가 충전되면, 콘트롤러가 채용되어 모터(12)를 가동시키고 회전 가능한 부재(340)를 회전시켜 이 회전 가능한 부재(304)와 용기(328)를 정렬시킨다. 그 다음에 콘트롤러가 압축 가스를 계량 챔버를 통해 보내기 위한 신호를 보내어, 계량된 분말을 용기(328) 내로 배출한다. 일단 충전되면, 콘트롤러는 패키지 머신이 시트(330)를 전진시키고 또 사이클을 반복하게 한다. 필요에 따라서는, 전술한 바와 같이 분말을 제1 호퍼(306) 내로 이송시키도록 제2 호퍼를 진동시키기 위하여 모터를 가동시키는 콘트롤러가 채용될 수 있다.

비록 초음파 혼을 포함하는 진동기를 도시하였지만, 본원에서 전술한 다른 것들을 비롯한 다른 유형의 진동기 및 진동 가능한 요소가 채용될 수 있음이 인식될 것이다. 또한, 진동기의 수 및 트로프의 크기는 특정 필요성에 따라 변화될 수 있음이 인식될 것이다.

비록 전술한 본 발명이 이해의 명확성을 위해 예시 및 실시예로서 다소 상세히 설명되었지만, 특정 변형 및 변경이 첨부된 특허청구범위 내에서 실행될 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (42)

1. 미세 분말을 이송하는 방법으로서,

   상기 미세 분말을 개구부를 갖는 호퍼 내에 배치하는 단계와,

   진동 가능한 요소를 상기 개구부 가까이에 있는 미세 분말 내에서 진동시키는 단계와,

   상기 개구부로부터 배출되는 미세 분말의 적어도 일부분을 챔버 내에 포획하는 단계를 구비하며,

   상기 포획된 분말은 챔버로부터 제거시에 분산될 수 있도록 충분히 컴팩트하지 않은(uncompacted) 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소는 호퍼 내의 분말에 대해 상하 운동으로 진동되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소는 초음파 혼에 결합되며, 상기 진동 단계는 초음파 혼을 가동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소는 대략 1,000㎐ 내지 대략 180,000㎐ 범위의 주파수로 진동되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소는 상기 개구부 가까이에 배치되는 말단부를 구비하며, 상기 말단부에는 챔버 위에서 진동되는 단부 부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 단부 부재는 챔버로부터 수직으로 대략 0.01mm 내지 대략 10mm 범위의 거리만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소를 진동시키면서 개구부를 가로질러 상기 진동 가능한 요소를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소를 상기 개구부를 가로질러 대략 100cm/s보다 더 느린 속도로 병진 운동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 호퍼 내의 분말을 주기적으로 레벨링(levelling)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 레벨링 단계는 진동 가능한 요소의 말단부로부터 이격된 위치에 있는 진동 가능한 요소에 돌출 부재를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
11. 제1항에 있어서, 복수 개의 챔버가 상기 개구부와 정렬되며, 또 상기 진동 가능한 요소를 각각의 챔버 위를 통과하여 개구부를 따라서 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 미세 분말은 대략 1㎛ 내지 100㎛ 범위의 평균 크기를 갖는 개체 입자로 구성된 약품을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 포획 단계는 개구부 아래에 위치되는 챔버를 통해 공기를 흡인하는 단계를 더 포함하며, 흡인되는 공기는 미세 분말을 챔버 내로 흡인하는 것을 돕는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 포획된 분말을 챔버로부터 용기(receptalce) 내로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 이송 단계는 포획된 분말을 용기 내로 배출하기 위하여 압축 공기를 챔버 내로 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 포획된 분말의 양을 단위 투여량으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 조정 단계는 챔버와 정렬되는 구멍을 갖는 박판을 호퍼 아래에 제공하는 단계를 포함하며, 또 과다한 분말을 챔버로부터 긁어내기 위해 박판에 대하여 챔버를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 호퍼는 제1 호퍼이며, 상기 배치 단계는 분말을 제2 호퍼로부터 제1 호퍼로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 분말을 제1 호퍼로 이송하기 위하여 제2 호퍼를 진동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 분말을 챔버로부터 분배하는 단계와 챔버의 크기를 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 방법.
21. 미세 분말을 이송하는 장치로서,

    내부에 개구부가 있으며 상기 미세 분말을 수용하기에 적합한 호퍼와,

    상기 개구부에 근접하여 배치될 수 있게 되도록 이동 가능한 하나 이상의 챔버와,

    기단부와 말단부를 가지며, 말단부가 개구부 가까이에 있도록 호퍼 내에 위치 가능한 진동 가능한 부재와,

    상기 진동 가능한 부재가 미세 분말 내에 있을 때 상기 진동 가능한 부재를 진동시키는 진동기 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
22. 제19항에 있어서, 상기 챔버 위에서 진동 가능한 부재를 병진 운동시키는 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
23. 제20항에 있어서, 상기 개구부와 정렬될 수 있는 복수 개의 챔버를 외주 둘레에 갖는 회전 가능한 부재를 더 구비하며, 상기 병진 운동 기구는 진동 가능한 부재가 각각의 챔버 위를 통과하도록 개구부를 따라 진동 가능한 부재를 병진 운동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
24. 제21항에 있어서, 상기 병진 운동 기구는 개구부를 따라 대략 100cm/s보다 낮은 속도로 진동 가능한 부재를 병진 운동시키는 선형 구동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
25. 제21항에 있어서, 상기 진동기 모터는 진동 가능한 부재를 대략 1,000㎐ 내지 대략 180,000㎐ 범위의 주파수로 진동시키는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
26. 제21항에 있어서, 상기 진동기는 분말에 대해 상하 운동으로 상기 요소를 진동시키는 초음파 혼을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
27. 제26항에 있어서, 상기 진동 가능한 요소는 원통형이며, 대략 1.0mm 내지 10mm 범위의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 진동 가능한 부재의 말단부에 단부 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 단부 부재는 진동 가능한 요소로부터 방사상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
30. 제28항에 있어서, 상기 단부 부재 위에 이격된 분말 레벨링 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
31. 제21항에 있어서, 상기 챔버는 회전 가능한 부재 내에 배치되며, 이 회전 가능한 부재는 챔버가 개구부와 정렬되는 제1 위치와 챔버가 용기와 정렬되는 제2 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
32. 제21항에 있어서, 상기 챔버의 저부에 포트를 더 구비하며, 상기 포트와 연통하는 진공원이 더 구비되어 미세 분말을 호퍼로부터 챔버 내로 흡인하는 것을 돕는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
33. 제32항에 있어서, 상기 포트를 가로질러 배치되는 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
34. 제34항에 있어서, 상기 포획된 분말을 챔버로부터 용기 내로 분사하기 위해 포트와 연통하는 압축 공기원을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
35. 제31항에 있어서, 가스원과 진공원의 작동을 제어하기 위한 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
36. 제31항에 있어서, 상기 복수 개의 챔버를 각각 구비하는 복수 개의 회전 가능한 부재 위에 배치된 복수 개의 호퍼를 더 구비하며, 또 복수 개의 요소와 이 요소를 진동시키기 위한 복수 개의 진동기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
37. 제21항에 있어서, 상기 호퍼 아래에 배치된 판을 더 구비하며, 상기 판은 챔버와 정렬되는 구멍을 가지고, 상기 챔버는 과다한 분말을 챔버로부터 긁어낼 수 있도록 판에 대해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
38. 제21항에 있어서, 상기 호퍼는 제1 호퍼이며, 또 분말을 제1 호퍼로 이송시키기 위하여 제1 호퍼 위에 배치된 제2 호퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
39. 제38항에 있어서, 상기 제2 호퍼를 진동시키기 위하여 요동 기구(shaking mechanism)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
40. 제31항에 있어서, 상기 챔버는 교환 툴(change tool)에 형성되며, 상기 교환 툴은 회전 가능한 부재에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 장치.
41. 미세 분말을 이송하는 시스템으로서,

    외주 둘레에 챔버의 열(row)을 각각 갖는 복수 개의 회전 가능한 부재와,

    상기 각각의 회전 가능한 부재 위에 배치되고, 또 개구부를 구비하는 호퍼와,

    상기 각각의 호퍼 내에 위치 가능하며, 상기 개구부 가까이에 말단부를 갖는 각각의 진동 가능한 요소와,

    상기 각각의 진동 가능한 요소에 결합되어 이 요소들을 상하 운동으로 진동시키는 진동기와,

    상기 진동 가능한 요소들이 진동하는 동안 각각의 호퍼를 따라 각각의 진동 가능한 요소를 병진 운동시키는 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 시스템.
42. 제41항에 있어서, 진동기, 병진 운동 기구 및 상기 진동 가능한 부재의 회전을 제어하기 위해 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 분말 이송 시스템.