CN104093652B - 用于亚微米颗粒的阀和密封容器及相关方法 - Google Patents

用于亚微米颗粒的阀和密封容器及相关方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有提高的密封性的容器，用于在装载、运输和/或卸载亚微米颗粒(特别是纳米粉末/纳米颗粒)时提高安全性。这种容器可包括例如用于注入液体和/或气体的连接器。这种容器还可包括至少一个可充气密封件(40)阀(3、4)。该容器设有用于通过加热、混合或超声轰击改变材料的物理状态的装置。本发明还涉及使用根据本发明的容器的方法。本发明还涉及可充气密封件阀。

Description

用于亚微米颗粒的阀和密封容器及相关方法
技术领域
本发明涉及容器。本发明还涉及与该容器相关的阀。本发明另外涉及用于使用该容器的方法。
本发明的领域更具体地为亚微米颗粒领域。具体地，但非限制性的，本发明的领域优选地为纳米级粉末或纳米粉末或甚至纳米颗粒的领域。根据本发明的容器、阀及方法通过尽可能限制用户与容纳在根据本发明的容器中或由根据本发明的阀隔离的颗粒的所有接触，使得可更好地保证用户的安全。
背景技术
已知双阀式设备(例如型，如在文献US5,690,152、US5,718,270和US5,540,266中所描述的)用于为运输宏观物体(如药品颗粒)提供良好的密封性和良好的安全性。
此外，已知用于通过这种双阀式设备填充容器或接收器的方法，如文献EP2 085312B1中所描述的。容器包括双阀式设备的两个阀之一。
由根据现有技术的这种填充方法或容器造成多个问题：
-安全性不是最佳的，特别是当容器包括亚微米颗粒或纳米粉末时，容器不再是完全密封的，特别是当大于400毫巴的压力差出现在容器与外界环境或所连接的过程之间时；
-使用这种容器不是非常方便，并且在填充容器之前或在填充容器的过程中，或在排空容器的过程中或在排空容器之后可能需要处理容器和/或颗粒的多个步骤。
本发明的目的是解决下述技术问题中的至少一个：
-提高容器的密封性或更一般地说，提高容器的阀的密封性；和/或
-减少在填充容器之前或在填充容器过程中，或在排空容器过程中或在排空容器之后处理容器和/或颗粒的步骤数量。
发明内容
该目的利用容器实现，其特征在于，该容器包括：
-内部存储空间；
-填充阀，该填充阀具有允许物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过位于内部空间与容器的外部之间的该填充阀的打开状态和防止物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过填充阀进入或离开内部空间的关闭状态，该填充阀优选装备有锁定装置，该锁定装置设置成用于当填充阀未连接至填充管时将填充阀锁定在在其关闭状态并防止填充阀打开；
-排空阀(与填充阀相组合或分离)，该排空阀具有允许物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过位于内部空间与容器的外部之间的该排空阀的打开状态和防止物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过排空阀进入或离开内部空间的关闭状态，该排空阀优选装备有锁定装置，该锁定装置设置成用于当排空阀未连接至排空管时将排空阀锁定在其关闭状态并防止排空阀打开。
根据本发明的第一方面，该容器还可包括连接器，该连接器设置成当连接至流体源或流体排放装置的互补连接器时打开以允许流体通过位于容器的外部与内部空间之间的该连接器，以及当未连接至流体源或流体排放装置的互补连接器时关闭以防止流体通过位于内部空间与容器的外部之间的该连接器。
然后填充阀和排空阀优选是分离的，并且连接器定位成距离填充阀比距离排空阀更近(通常相对于内部空间位于填充阀侧而不是排空阀侧)。
连接器可以是包括阳部或阴部的快速连接器(优选来自)，其中阳部被布置为连接至相关联的阴部，阴部被布置为连接至相关联的阳部，这种连接器的具体特征为当阳部和阴部不连接时它们是关闭的而当连接时为打开的，从而允许流体(气体、蒸汽、液体)以完全安全性且在密封性的最佳条件下通过。该流体可去往容器的外部或容器的内部(泵送)。该快速连接器可连接(优选地对于与纳米粉末接触的部分)至过滤器，优选为14H型的HEAP型。
连接器可连接(优选在容器的运输过程中)至安全阀(如互补连接器)，以形成这样的系统，其设置为当内部空间和容器的外部之间的压力差高于阈值(通常为100至500毫巴，优选约等于300毫巴)时打开。
根据本发明的另一方面，填充阀和排空阀中至少之一可包括转盘，该转盘：
-在填充阀或排空阀关闭时处于所谓“水平”状态(相对于阀的密封面)并密封填充阀或排空阀，优选使得转盘的轴线与阀的轴线重合(材料的通过轴线)；以及
-在填充阀或排空阀打开时相对于其水平状态处于旋转状态，以使得不再密封填充阀或排空阀并允许物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过。
该填充阀或排空阀可选地还可包括：
-密封件，设置成当转盘处于于其水平状态时与转盘的周边的至少一部分接触，以当填充阀或排空阀关闭时保证填充阀或排空阀的密封性；以及
-用于在该阀的关闭状态对密封充气的装置。
对于填充阀和/或排空阀的每个密封件，用于对该密封件进行充气的装置可：
-设置成对密封件的内部进行充气，其中该密封件为中空的；和/或
-设置成通过对位于密封件与填充阀和/或排空阀的固定有密封件的部分之间的中间空间进行充气来对密封件进行充气以靠着所述转盘。
根据本发明的另一方面，根据本发明的容器还可包括用于将盖(也称作“外壳”)固定在填充阀和/或排空阀上的装置，和/或固定在填充阀和/或排空阀上的盖。
填充阀和排空阀中至少之一(优选为每个)装备有夹持装置(即，用于通过夹持固定)，该夹持装置允许通过密封件在阀的关闭状态将盖(也称作“外壳”)密封地夹持(即，通过夹持固定)在其转盘上。
对于填充阀和排空阀之一或这两者，根据本发明的容器可包括用于在位于盖与阀的转盘之间的空间中创建真空(泵送以降低压力)的装置和/或用于从容器的外部显示位于盖与阀的转盘之间的空间中的压力的监测装置。
装备有夹持装置的每个阀优选还装备有用于例如通过连接至泵的快速连接器在其转盘与盖(或外壳)之间创建真空的装置。
装备有夹持装置的每个阀可选地还包括监测装置，该检测装置使得可检查盖(外壳)与其关闭的转盘之间的密封性。这些监测装置可以是小型压力计或包括粉末的芯片，粉末的颜色作为压力的函数而变化，该芯片通过小检查窗口从外部可见并与位于外壳与转盘之间的空间接触。因此，一旦夹关闭并且位于外壳与转盘之间的空间已泵送空，芯片的颜色呈现色彩A。只要真空被维持该色彩保持稳定，而如果位于外壳与转盘之间的真空被破坏(例如，在运输阶段中受到碰撞)该色彩改变颜色。优选地，粉末产生作为压力的函数的可逆效应：当进入空气时颜色变为B，当压力再次减小时(例如，在空间再次泵送空之后)，颜色再次变为A。指示器也可由从容器的外部可见的膜状件构成，并且如果空气进入有问题的空间，则该膜状件破裂。
根据本发明的另一方面，根据本发明的容器还可包括用于在内部空间中在原地改变容纳在内部空间中的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的物理状态的装置。
用于在容器中在原地改变容纳在内部空间中的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的状态的装置可包括用于在内部空间中发射超声的装置。
用于在容器中在原地改变容纳在内部空间中的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的状态的装置可包括用于混合容纳在内部空间中的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的装置。
用于混合的装置定位成距离排空阀比距离填充阀更近(通常相对于内部空间在填充阀侧而不是排空阀侧)。
用于在容器中在原地改变容纳在内部空间中的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的状态的装置可包括用于加热或使内部空间内的物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)变干的装置。
根据本发明的另一方面，根据本发明的容器还可包括用于测量内部空间中的物体(通常为颗粒，优选地为亚微米颗粒)的至少一个物理参数的装置。
根据本发明的另一方面，根据本发明的容器可将亚微米颗粒容纳在其内部空间中。根据本发明的容器可将亚微米颗粒容纳在其内部空间中，该亚微米颗粒至少占据容器的内部空间的体积的70％。
根据本发明的另一方面，排空阀和填充阀优选地相对于内部空间位于容器的相对的两侧上。
此外，提出了用于使用根据本发明的容器的方法，其特征在于：
-在填充点处，通过容器的填充阀利用物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒或纳米颗粒)填充容器；
-运输容器至远离填充点的排空点；以及
-在排空点，通过容器的排空阀从容器排空物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒或纳米颗粒)。
在根据本发明的容器包括上述的连接器的情况下：
-在利用颗粒填充容器之前，可通过连接器排空内部空间，然后可通过连接器利用气体(优选惰性气体)冲洗内部空间；和/或
-可利用干的颗粒填充容器，根据本发明的方法还包括在排空步骤之前通过连接器将液体注入内部空间中，优选地直到颗粒被溶解在内部空间中；和/或
-当排空容器时，可通过连接器将气体注入内部空间。
在填充后，在内部空间中在原地优选通过上述的用于改变物体的物理状态的装置改变物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的物理状态。这些装置优选包含在内部空间中，这些装置优选形成容器的部分。优选地当填充阀和排空阀关闭时改变物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)的状态。
可使用根据本发明的容器，该容器的填充阀装备有可充气密封件，并且该密封件在填充容器之后但在运输容器之前进行充气。
可使用根据本发明的容器，该容器的填充阀装备有可充气密封件以及该容器的排空阀装备有可充气密封件，并且优选在运输过程中这两个可充气密封件均已进行充气。
可使用根据本发明的容器，该容器的排空阀装备有可充气密封件，并且该可充气密封件可在运输容器之后但在排空步骤之前进行放气。
还可使用根据本发明的容器，该容器的填充阀和/或排空阀装备有上述的夹持装置，并且可选地另外装备有上述的用于在位于阀的转盘与盖(或外壳)之间的空间中创建真空的装置和/或上述的用于监测位于外壳与转盘之间的空间中的压力的装置，优选地，在运输步骤之前已通过快速连接器在该空间中创建真空。
在运输之前，优选地，盖(或外壳)固定在填充阀和/或排空阀上，以使得该盖在整个运输中保持固定。
在运输之前，优选地，分别在位于填充阀和/或排空阀的盖于填充阀和/或排空阀的转盘之间的空间中创建真空。
此外，提出了填充阀或排空阀，其具有允许物体(通常为颗粒，优选为亚微米颗粒)通过的打开状态和防止物体通过的关闭状态，该阀优选地装备有锁定装置，该锁定装置设置成用于当该阀未连接至填充管或排空管时将阀锁定在其关闭状态并防止其打开，其特征在于，该填充阀或排空阀还包括转盘，该转盘：
-在阀关闭时处于水平状态并密封该阀；以及
-在阀打开时相对于其水平状态处于旋转状态，以使得不再密封该阀，
该阀还包括：
-密封件，设置成当转盘处于其水平状态时与转盘的周边的至少一部分接触，以当该阀关闭时保证该阀的密封性；以及
-用于在该阀的关闭状态对密封件进行充气以靠着转盘的装置。
该阀还可包括：
-上述的夹持装置；
-可选地如上所述的用于在其转盘与外壳之间创建真空的装置；和/或
-可选地如上所述的用于从容器的外部监测位于其转盘与外壳之间的空间中的压力的监测装置。
附图说明
通过阅读决非限制性的实施方式和实施的详细描述以及以下附图，本发明的其他优点和具体特征将变得清楚，在附图中：
图1是根据本发明的容器的优选实施方式的侧视图；
图2是根据图1的发明的容器的侧视剖视图；
图3示出了双阀式设备的根据现有技术的“主动”阀；
图4示出了双阀式设备的根据本发明的“被动”阀；
图5是图4所示的阀的转盘26沿图4的观察方向I的侧视图；
图6是图3的主动阀和图4的被动阀在联接之前、沿图4的面II的侧视剖视图；
图7是联接的图3的主动阀和图4的被动阀沿图4的面II的侧视剖视图；
图8和图9是装备有根据本发明的密封件的第一变型的图4的被动阀沿图4的面III的侧视剖视图；
图10是装备有根据本发明的密封件的第二(优选的)变型的图4的被动阀沿图4的面III的侧视剖视图；
图11A和图11B分别示出了位于图10的部分IV上的密封件的充气状态和放气状态；
图12至图22示出了根据本发明的用于使用根据本发明的容器的方法的不同步骤；
图23是图1的左上部分的放大图；以及
图24是装备有根据本发明的密封件的第一变型和用于运输根据本发明的容器的壳体的图4的被动阀沿图4的面III的侧视剖视图。
具体实施方式
本文中示出的这些实施方式和变型决不是限制性的，具体可设想本发明这样的变型，其仅选择下面所描述的与所描述的其他特征分离的特征(装置或步骤)，如果特征的这种选择足以赋予本发明技术优势或相对于现有技术区分本发明。这种选择优选包括至少一个优选的功能性特征(优选地不具有结构细节)，和/或仅包括结构细节的一部分，如果该部分本身足以赋予技术优势或足以相对于现有技术区分本发明。
首先参照图1至图11A和图11B描述根据本发明的容器和“被动”阀的优选实施方式。
容器1优选为用于亚微米颗粒的容器。
更优选地，亚微米颗粒优选包括纳米粉末，优选碳化硅(SiC)的纳米粉末。
“亚微米颗粒”是指颗粒的最大尺寸(即，对于每个颗粒，连结该颗粒的两个点的最大距离)小于微米。
“纳米粉末”是指包括最大尺寸为几纳米或最多为几十纳米，并且通常小于100纳米的颗粒的粉末。
根据本发明的容器1包括：
-内部空间2，其用于存储亚微米颗粒并且通常具有500公升的容量；
-填充阀3，其用于填充亚微米颗粒，并具有将内部空间2连接至容器外部并且允许亚微米颗粒通过位于内部空间2与容器外部之间的该填充阀的打开状态以及防止亚微米颗粒通过填充阀进入或离开内部空间2的关闭状态，该填充阀3装备有锁定装置，其中该锁定装置设置成用于当该填充阀3未连接至填充管45时将填充阀3锁定在其锁定状态并防止锁定阀3打开，以及用于当填充阀3连接至填充管时开启填充阀3的打开；以及
-排空阀4，其用于排空亚微米颗粒，并具有允许亚微米颗粒通过位于内部空间2与容器外部之间的该排空阀并且将内部空间2连接至容器外部的打开状态以及防止亚微米颗粒通过排空阀进入或离开内部空间2的关闭状态，排空阀4装备有锁定装置，该锁定装置设置成用于当排空阀4未连接至排空管46时将排空阀4锁定在其关闭状态并防止排空阀4打开，以及用于当排空阀4连接至排空管时开启排空阀4的打开。
内部空间2通过以下部分进行限制：
-壁的上部部分5，优选在内部空间2的侧面上呈凹形并且优选由不锈钢构成，
-壁的下部部分6，优选由不锈钢构成并且优选呈锥形以允许通过重力经由排空阀4容易地排空容器的物体；其内表面优选通过电解抛光进行处理，以及
-位于上部部分5和下部部分6之间的壁的主要部分7，也称作主体，该主体优选由不锈钢构成；其内壁优选具有在其内侧表面上通过电解抛光获得的抛光面以限制颗粒在其壁上的沉积。
上部部分5和下部部分6焊接在主要部分7上。
部分5、6、7固定在可堆叠底座8上。
容器1是可移动的容器。容器1可与诸如用于生产亚微米颗粒或用于使用亚微米颗粒的工业系统分离。阀3和阀4是“自由的”，即它们不必固定至其他东西。容器1本身可被移动，而无需将阀3和阀4固定至容器外部的东西，如填充管或排空管。
填充阀3和排空阀4中的每个均是类型(例如，如由GEA ProcessEngineering Division公司销售的)的被动阀，但是利用可充气密封件进行了修改，这将在下文进行描述。
填充阀3安装在上部部分5上。
排空阀4安装在与上部部分5径向相对的下部部分6上。
因此，排空阀4和填充阀3是分离的。这样可减少处理容器的步骤数量，因为这样避免了必须颠倒该沉重的容器来进行填充和排空。此外，这样使得可以以不同的方式(分别用于填充和用于排空)优化两个阀3和4以及分别承载这些阀的部分5和6的形状(分别呈凹形或锥形)。
排空阀4和填充阀3相对于内部空间2分别位于容器1的相对两个侧面6和5上。
用于填充的阀3和用于排空的阀4分别定位在用于提供填充的上部部分5和用于提供排空的下部部分6上且对准在容器的竖直轴线9上。这些“被动”阀优选具有相同直径(例如250mm)，并且默认是关闭的，从而确保容器1的完全密封性，并且仅当其连接至填充管45的“主动”阀10和排空管46的“主动”阀10时才打开，其中填充管45的“主动”阀10存在于粉末供应者的生产管上用于填充容器，排空管46的“主动”阀10存在于客户处用于排空容器。
容器1包括用于夹持位于填充阀上和/或排空阀上的盖11的装置。
夹持装置包括设有螺纹且设置在边缘24中的孔51。
当然，盖11必须从阀3或阀4移除，以使后者可被使用。更确切地说，每个阀3、4通过外壳11保护，以保持其操作状态并在各种情况下保证密封性(例如，在容器1的运输过程中的碰撞情况下)。分别用于填充容器1和排空容器1的阀各自装备有用于密封地夹持各外壳的装置，该装置通过位于用于填充或排空的阀的转盘上的密封件密封地夹持各外壳。
容器1包括用于连接至流体源的装置12，其设置成将该流体(优选为液体)注入内部空间2。这些装置12与填充阀3位于同一侧。因此与排空阀4相比装置12定位成更靠近填充阀3。装置12设置成使得通过装置12注入的流体在一个与颗粒通过填充阀3流动的方向相同的平均方向流入容器。装置12包括至少一个阳连接器或阴连接器，该至少一个阳连接器或阴连接器设置成当其连接至流体源或流体排放装置的互补连接器(分别为阴连接器或阳连接器)时打开以允许流体通过位于内部空间和容器外部之间的连接器，以及当其未连接至流体源或流体排放装置的互补连接器时关闭以防止流体通过位于内部空间和容器外部之间的连接器。每个连接器12与填充阀3和排空阀4相分离。
每个阳连接器或阴连接器安装在上部部分5上。与互补连接器分离的每个连接器12处于关闭状态，以及与互补连接器相连接的每个连接器12处于打开状态。每个连接器为具有高真空密封性和低泄漏率的“快速”连接器，并且优选具有4mm至20mm的直径。每个连接器12可允许气体或液体通过。每个连接器可由公司提供，具体来自其“快速”连接器系列。每个连接器12允许气体或流体被引入容器。每个连接器12还允许流体从内部空间2进行泵送。
如图23所示，每个阳连接器或阴连接器12可连接至装备有互补连接器(分别为阴连接器或阳连接器)的安全阀50，以形成设置成当内部空间与容器外部之间的压力差超过阈值(通常为100至500毫巴，优选约等于300毫巴)时打开的系统。
每个连接器12是与填充阀3和排空阀4分离的。
用于连接至流体源的装置12定位成距离填充阀3比距离排空阀4更近。在液体的情况下，至少一个连接器12装备有喷嘴13，其中喷嘴13位于在内部空间2中用于将液体喷洒在容纳在内部空间2中的颗粒上，例如，用于使其悬浮。因此，流体可被正确地喷洒，如果喷嘴位于排空阀侧以及如果颗粒靠着喷嘴堆积，将不再是这种情况。
阀3和阀4以及每个连接器12以符合用于运输危险材料的ADR标准的方式进行安装。
容器1通常包括用于在内部空间中在原地改变容纳在内部空间2中的亚微米颗粒的物理状态的装置。
用于在内部空间在原地改变亚微米颗粒状态的装置包括：
-用于在内部空间内发射超声的装置14；这些发射装置例如可包括相同频率或不同频率的一个或多个可潜式超声换能器/发射器杆，并具有适于内部空间2、适于容纳在体积2中的颗粒的性质、且适于待处理颗粒的悬浮浓度的功率。“推挽式”类型的发射器可能是合适的(可能的供应商：Martin Walter)。在一个变型中，这些杆是容器的组成部分；在另一变型中，这些杆仅在液体已经通过连接器12注入之后被引入容器中。这些超声装置优选通过上凸缘被引入，其中“被动”填充阀3安装在上凸缘上。杆分布成保证悬浮体最一致的可能处理，该处理的目的是确保颗粒相对于彼此的最佳分散；和/或
-用于机械地混合内部空间2中亚微米颗粒的装置；混合装置定位成距离填充阀3比距离排空阀4更近，并且通常在内部空间2中定位在排空阀4的孔的水平；这些混合装置通常包括用于提供容纳在内部空间2中的颗粒悬浮体的机械混合的螺旋装置15；联接至用于发射超声的装置14的这些混合装置15使得可均匀化悬浮体的处理和/或混合颗粒以便于其通过阀4排空；和/或
-用于加热或使内部空间2内的亚微米颗粒变干的装置16；这些装置16通常包括用于在原地使容纳在内部空间2中的悬浮体变干的加热电阻以形成非常密集的干的物体，如果有必要的话，利用在放置在悬浮体中的步骤中化学地沉淀在颗粒的表面上的添加剂。
由于排空阀4和填充阀3为分离的装置的事实，可用螺旋装置15装备排空阀4以便于排空颗粒，并且不妨碍用于填充颗粒的阀3。
容器1还包括用于测量内部空间内的亚微米颗粒的至少一个物理参数(pH和/或Zeta电势，和/或温度和/或压力等)的装置17。这些测量装置通常包括传感器，其中该传感器用于测量：
-优选地，在喷洒液体之后形成在空间2中的含水悬浮体的pH值和/或Zeta电势；和/或
-空间2中的容纳物的温度；和/或
-空间2内的压力。
优选地传感器17通过位于容器的上部部分5上的凸缘18被永久地(或者在一个变型中，仅当液体已注入容器中时)引入。
当容器关闭时能够改变颗粒的状态或能够测量参数的事实使得可将颗粒与容器的外部隔离并避免为了改变颗粒的状态或为了测量颗粒的参数而将颗粒转移至容器的外部的步骤；因此可提高利用根据本发明的容器实施的方法的密封性和安全性并且可减少处理颗粒的步骤数量。
容器1设置成通过包括用于填充的阀3(和阀10)和用于排空的阀4(和阀10)的双阀式设备来进行填充和排空。
下文将对容器1的根据本发明的每个阀3和阀4进行更详细的描述。由于这些阀3、4的一般原理是相同的，它们的以下描述将不加区分(表述“阀3；4”代表“阀3或阀4分别地”)。
“被动”阀3；4设置成联接至填充管或排空管以形成双蝶阀设备，该填充管或排空管包括装备有转盘37的“主动”管阀10，当管阀10的转盘37与阀3；4的转盘26联接时，锁定装置设置成开启阀3；4的打开。
如上所解释的，双阀式设备包括不形成容器1的一部分的“主动”阀10和形成容器1的一部分的“被动”阀3；4。
阀10被称作“主动”是因为其包括当阀10和阀3；4联接时用于操作阀10和阀3；4的打开的装置19(通常为把手)。用于填充和用于排空的阀10优选是不同的。
阀3；4被称作“被动”是因为其不包括这种打开致动装置。
阀10和阀3；4彼此独立且密封地关闭。
然而，这些阀10和阀3；4仅当彼此联接时才可打开：仅当两个阀10和3、4彼此联接时，即当阀10和阀3；4结合以开启阀3；4的锁定装置时，双阀式设备才可打开(即，阀10和阀3；4结合地且同时地打开)。在没有进行联接的情况下，用于打开的命令被阻止。
以这种方式，阀3；4和阀10的与颗粒接触的内表面20、21从不与用户呼吸的外部大气接触。
相反地，当阀3；4和阀10分离时，阀3；4和阀10的外表面22、23与用户呼吸的外界大气接触，而当阀3；4和阀10联接时阀3；4和阀10的外表面22、23连结起来，这样防止了颗粒污染这些外表面。
下文将更详细地描述阀3；4的结构以及锁定/开启。
阀3；4包括通常为不锈钢的边缘24。
边缘限定阀3；4的开口孔25；当阀3；4打开时颗粒可通过该孔。
阀3；4包括转盘26。
当阀3；4关闭时，该转盘26处于水平状态27并密封阀3；4的开口孔。
当阀3；4打开时，该转盘26相对于其水平状态处于旋转状态28，以使得其不再密封阀3；4的开口孔并允许亚微米颗粒通过该孔。
边缘24支承转盘26。更确切地说，边缘24支承与转盘26成一体的两个旋转半轴29(约成半柱体的形式)。半轴相对于转盘26在直径上相对并设置成使得其可在边缘24内绕公共旋转轴线30进行旋转。对于每个半轴29，绕轴线30的旋转通过(在半轴中挖空的)圆弧状凹槽31在与边缘24成一体的圆弧状轨道32上的旋转而发生。
每个半轴29另外设有孔33。
在每个半轴29的水平，边缘24设有包括弹簧35的壳体34，其中弹簧35将与弹簧35成一体的销36(在图4中未示出以使得能够辨认壳体34)推出壳体。
对于每对相关联的孔33和壳体34，当阀3；4关闭且不与主动阀10联接时(如图6所示)，销26伸出其壳体34并通过半轴29的孔33，以固定半轴29并防止其旋转。
因此，锁定装置包括至少一个销36，其在阀3；4关闭且不与主动阀10联接时阻止转盘26旋转。
主动阀10与转盘37类似地形成结构，转盘37与在直径上相对的半轴38成一体。每个半轴38具有与每个孔33在形状上互补的突起39。
如图7所示，当阀10和阀3；4联接时，阀3；4和阀10的外表面22、23连结起来。
如图7所示，整体设置成使得当阀3；4和阀10联接时，每个突起39进入孔33以将销36推回其壳体34中，从而释放半轴29(和38)的旋转并因此释放转盘26(和37)的旋转。
因此，两个阀10和3；4的联接使得可释放锁定，并且盘26、37(也称作片状件或蝶形件)可在把手19的作用下旋转。
阀3；4还包括优选为橡胶的可充气密封件40。
该密封件由边缘24支承。
密封件40设置成当转盘26处于其水平状态时与转盘26的周边的至少一部分接触，以当阀3；4关闭时保证阀3；4的密封性。
阀3；4还包括用于对密封件40进行充气和放气的装置41，其通常用于在阀3；4的关闭状态对密封件40进行充气而靠着转盘26。
装置41设置为当阀3；4关闭(图8和图10)时对密封件40(图11A)充气而靠着转盘26。这样改善了阀3；4在关闭时的密封性。处于关闭位置的阀3；4的机械耐久性及其密封性被改善，并且使得其可用于与容器外部更高的压力差以及可承受更高的温度。因此，根据本发明的阀3、4以及因此容器比根据现有技术的阀和容器具有更好的密封性，特别是对于例如高达至少1000毫巴、或甚至至少1500毫巴的内部空间2与容器外部之间的压力差。
装置41设置成用于在打开阀3；4之前从靠着转盘26将密封件40(图11B)放气。因此，转盘26从密封件40的压力释放，以允许其旋转以及阀3；4(图9)的打开。
充气与放气装置42包括：
-阳连接器或阴连接器42；以及
-将连接器42连接至密封件40的管43。
阳连接器或阴连接器42设置成：
-当其连接至流体源或流体排放装置的互补连接器(阴连接器或阳连接器)时打开以允许流体在管43与该互补连接器之间通过，从而通过流体源对密封件40充气或在流体排装置中对密封件40放气；以及
-当其未连接至该互补连接器(阴连接器或阳连接器)时关闭以防止流体在管43与该互补连接器之间通过，从而密封件的充气状态保持不变。
用于对密封件充气的流体为气体，优选为空气或氮气。
在图8、图9和图10中，因为这些密封件约具有关于轴线9的旋转对称性，所以这些密封件示出为位于这些图的左侧和右侧。
在第一变型中(在图8和图9中示出)，密封件40为中空密封件。管43连接至密封件的中空内部，以准许密封件轮廓的充气。
在第二变型中(在图10、图11A和图11B中示出)，管43通向密封件40，从而形成围绕密封件40的通道44，优选在整个周边上方位于密封件40与边缘24之间。以这种方式，管43设置成允许朝向阀3；4的内部对密封件40(图11A)充气，即当阀3；4关闭时靠着转盘26(通常朝向阀3；4的中心轴线9)。
因此，装置41设置成通过对位于密封件40与阀3；4的固定有密封件40的部分(边缘24)之间的中间空间(通道44)充气来对密封件40充气。
优选地，容器1将亚微米颗粒，优选为碳化硅(SiC)的纳米粉末容纳在其内部空间中。更优选地，容器1将亚微米颗粒(优选为碳化硅(SiC)的纳米粉末)容纳在其内部空间中，至少占据其内部空间体积的70％。
参照图24，阀3；4装备有夹持装置51，其用于通过密封件(未示出)将转盘上的外壳11密封地夹持在其关闭状态。
夹持装置包括设有螺纹并设置在边缘24中的孔51。
外壳11通过拧紧多个螺丝而被固定，每个螺丝穿过外壳11并被拧入孔51之一中。
当然，该阀11可被松开并移除，以允许将阀3；4联接至阀10。
相反地，在容器的运输过程中，该外壳11夹持在阀3；4上。
阀3；4设置有装置52(连接器52，与连接器42相同但是通向管53而不是管43)，以在其转盘26和外壳11(当后者被夹持时)之间创建真空，例如通过连接至泵的快速连接器52。
阀3；4包括用于监测外壳11(当后者被夹持时)和其关闭的转盘26之间的密封性的监测装置55。这些监测装置可以是小型压力计55或包括粉末的芯片55，其中粉末的颜色作为压力的函数而变化，该芯片或压力计通过小的检查窗口54从外部可见并与位于外壳与转盘之间的空间56接触。因此，一旦夹关闭并且位于外壳与转盘之间的空间已被泵送空，芯片的颜色呈现色彩A。只要真空被维持，该色彩就保持稳定，而如果外壳和转盘之间的真空被破坏(例如，由于在运输过程中受到碰撞)，则该色彩改变颜色。优选地，粉末产生作为压力的函数的可逆效应：当进入空气时颜色变为B，而当压力再次减小时(例如，在空间被再次泵送空之后)，颜色再次变为A。指示器也可由从容器外部可见的膜状件组成，并且如果空气进入有问题的空间，则该膜状件破裂。
下文将参照图12到图22描述根据本发明的用于使用根据本发明的容器的方法的实施方式。
在该方法中，参照图12至图17，容器1通过其填充阀3填充纳米颗粒。容器优选填充有干的颗粒，即不处于溶液中。
填充通常在填充点执行。
填充通常以下述方式进行。
如图12所示，底端通过类型的主动阀10、10a关闭的斗45(即填充管)将被定位，以连接至位于容器1的上部部分5上的被动填充阀3。阀3和阀10、10a接触，其轴线完全对准。阀3和阀10、10a密封地连接。
因此，当阀10、10a和阀3关闭时，其密封地连接。转盘26和37被关闭，即每个处于其水平位置。这是图13所示的配置。
在连接阀10、10a与阀3之前(如图12所示)或之后(如图13所示)，互补部分(阳互补部分或阴互补部分)将连接至快速连接器12(阴快速连接器或阳快速连接器)，从而允许泵送容器(以及空间2)内部然后将气体49注入容器中(注入空间2中)。该气体49为惰性气体。
重要的是阀3和阀4承受内部空间2与容器外部之间大的压力差，尤其是在泵送和注入气体49的这些步骤中，对于这些步骤，通常会达到高达900毫巴的压力差。
容器通过连接器13进行泵送，然后在填充纳米粉末之前用诸如氮气的惰性气体49进行冲洗。最大可能的程度地排空空气是个问题。
然后，如图14中所示，生产之后，亚微米颗粒47(以黑色示出)通过对本领域熟练的技术人员来说是可能的各种装置注入斗45中。
阀3的密封件40通过其连接器42放气。
然后，如图15所示，阀3和阀10、10a各自的转盘26和37一起旋转。当旋转时，这些转盘26和37彼此接触并绕与容器的轴线9垂直的轴线旋转。当旋转时，转盘26和转盘37进行90°的旋转运动，从而导致斗45的下部部分和容器1的上部部分5打开。这样导致通过重力填充容器，斗的容纳物从其内部倾倒出。
然后，如图16所示，转盘26和转盘37在相反方向旋转90°，以将斗45与容器隔离。因此斗45的下部部分再次关闭并且容器的上部部分5也再次关闭。
然后，阀3的密封件40通过其如上所述的连接器42进行充气。
接下来，如图17所示，两个阀3和10、10a分离，主动阀10、10a仍保持与斗45成一体。
参照图18至图19，在填充容器之后，优选当阀3和阀4关闭时，可选地容纳在容器1的内部空间2中的颗粒47的物理状态被改变。在容器关闭时能够改变颗粒的状态的事实使得可从方法之外隔离颗粒或避免为了改变颗粒的状态而将颗粒转移到容器的外部的步骤；因此，这使得可提高利用根据本发明的容器实施的方法的密封性和安全性并且此外使得可减少处理颗粒的步骤数量。
通常，颗粒的物理状态从固态或干的状态变化为液态或处于溶液中的状态。
如图18所示，互补部分(阳互补部分或阴互补部分)将分别连接至快速连接器12(阴快速连接器或阳快速连接器)，以允许液体48(例如水)注入容器1中。液体通过喷嘴13喷洒至容器中，以使颗粒47变湿然后将其转换为位于溶液中的状态。
可在液体48中添加添加剂，以促进颗粒47相对于彼此在液体中的分散，所使用的添加剂取决于所使用的液体和颗粒的性质，特别是其表面化学。分散剂具体可用于通过立体效应或静电效应，或甚至通过这两种效应保证颗粒的分散。也可通过这种方式在对所设想的应用有用的颗粒表面上移植新的分子和/或化学沉淀新的相。
然后，如图19所示，主动阀10、10b(优选为主动阀10而不是上面所示的用于排空颗粒的阀10、10a)将被连接至阀3，该主动阀10、10b连接至具有可拆卸超声杆14的设备。一旦两个阀3和10、10b相连接(即，联接)，再次执行通过旋转而进行的打开，在通过阀3的连接器42使阀3的密封件40放气之后，超声杆14被引入包含颗粒47的液体48中。
然后，仍然如图19中所示，杆14供给有电能并且螺旋结构15连接至外部马达，该外部马达驱动螺旋结构15。然后操作机械混合，以使得其与超声交替用于颗粒相对于彼此的最佳分散并因此均匀地分散颗粒。这种混合使得可使液体在杆附近循环并在容器1在原地提供最佳的处理。
应注意，在一个或多个变型中：
-其中杆14没有通过阀10b引入空间2中而是形成容器的组成部分，超声可在阀3关闭时发射；和/或
-其中螺旋结构15装备有形成容器1的一部分的马达，该马达可通过容器1与外部电源的简单的电气连接而供给有电能。
液体悬浮体的酸度(尤其是在含水悬浮体的情况下)可通过下潜的PH传感器17监测，这将具体使得可调整分散剂的注入。
也可连接粘度测量设备17使得可对悬浮体进行采样用于连续分析悬浮体的粘度。
然后，阀3和阀10b关闭。
然后，阀3的密封件40通过其连接器42进行充气。
然后阀3和阀10、10b都分离。
然后在运输容器之前，外壳11被夹持在阀3上。事实上，在以上所有步骤中，外壳11没有夹持在阀3上。
在上述步骤中，另一外壳11保持夹持在阀4上。
然后，容器被运输至远离填充点的排空点，在排空点处其阀3和阀4不连接或不联接至互补的阀10但是被充气。
在运输过程中，为了安全起见，连接器12中至少之一连接至安全阀50，尤其是在温度增加以及因此容器中压力增加的情况下。
在运输过程中，容器内的压力约为1000毫巴，因此非常接近大气压力。
在接下来的步骤中，外壳11保持夹持在阀3上。
然而，另一外壳11从阀4移除(松开)。
最后，参照图20至图22，亚微米颗粒通过容器1的排空阀4从容器1排空。
排空通常发生在排空点。
容器优选排空溶液中的颗粒。
如图20中所示，与期望注入颗粒的悬浮体的排空管46成一体的主动阀10、10c将定位在位于容器的下部部分6上的排空阀4上。从而阀4和阀10c相连接(即，联接)。
然后，如图21所示，互补部分(阳互补部分或阴互补部分)将分别连接至快速连接器12(阴快速连接器或阳快速连接器)，以将气体49注入容器中。该气体可以是例如空气或惰性气体。这使得可平衡容器的内部与注入粉末的管道46或方法之间的压力。
然后，阀4的密封件40通过其连接器42放气。
仍然如图21所示，双阀式设备4、10c通过使盘26、37旋转成相互接触而如上文那样打开。两个盘26、37相互接触并一起旋转，这样导致管46上的容器打开，从而允许颗粒(处于悬浮)注入管46中。然后这些颗粒47流入系统中。
然后，如图22中所示，盘26、27在相反方向上旋转，以再次同时关闭容器和管46。然后，阀4的密封件40通过其连接器42进行充气并且两个阀4、10c分离，容器1是空闲的以用于再次使用。
在根据刚刚描述的本发明的方法的变型中，颗粒状态的变化可在任何时候发生，例如在运输容器之前和/或之后。
在根据刚刚描述的本发明的方法的变型中，颗粒状态的变化可包括加热(通常通过装置16)颗粒47的溶液(优选当阀3和阀4关闭时)。可执行该加热，以使液体48蒸发，从而容纳在空间2中的颗粒是干的。因此，相对于颗粒在溶解之前的干的状态，颗粒47可以更紧密。在该加热/烘干之后，可通过如参照图15和图16描述的相同的原理完成填充容器1。
因此，以巧妙的方式中，例如可以：
-在填充点使容器中的颗粒变干以使颗粒变得紧密，然后完成填充，
-然后，可选地导致容器中的颗粒在排空点从干的状态变为处于溶液中的状态仅一次，以当限制没有液体的容器重量以进行运输时在排空颗粒的过程中便于颗粒的流动。
当然，本发明不限于上文描述的示例，可对这些示例进行多种调整而不超出本发明的范围。
例如，可改变根据本发明的方法的步骤的顺序。例如，对于填充，密封件40可在分离阀3和阀10a之后或之前进行充气。
颗粒的状态(图18和图19)也可在运输容器之后改变。
当然，本发明的各种特征、形式和实施方式变型可以各种组合彼此结合，只要它们不互相抵触或排斥。

Claims (22)

1.用于使用容器的方法，所述容器包括：
-内部空间(2)，用于存储亚微米颗粒；
-填充阀(3)，用于填充所述亚微米颗粒，并具有允许所述亚微米颗粒通过位于所述内部空间与所述容器的外部之间的该填充阀的打开状态和防止所述亚微米颗粒通过所述填充阀进入或离开所述内部空间的关闭状态，所述填充阀装备有锁定装置(33、34、35、36)，所述锁定装置设置成用于当所述填充阀未连接至填充管(45)时将所述填充阀锁定在其关闭状态并防止所述填充阀打开；
-排空阀(4)，用于排空所述亚微米颗粒，并具有允许所述亚微米颗粒通过位于所述内部空间与所述容器的外部之间的该排空阀的打开状态和防止所述亚微米颗粒通过所述排空阀进入或离开所述内部空间的关闭状态，所述排空阀装备有锁定装置(33、34、35、36)，所述锁定装置设置成用于当所述排空阀未连接至排空管(46)时将所述排空阀锁定在其关闭状态并防止所述排空阀打开；以及
-连接器(12)，设置成当连接至流体源或流体排放装置的互补连接器时打开以允许流体通过位于所述容器的外部与所述内部空间之间的该连接器，以及当未连接至所述流体源或流体排放装置的所述互补连接器时关闭以防止流体通过位于所述内部空间与所述容器的外部之间的该连接器，
所述方法包括以下步骤：
-在填充点处，通过所述容器的填充阀(3)利用亚微米颗粒(47)填充所述容器；
-运输所述容器至远离所述填充点的排空点；以及
-在所述排空点处，通过所述容器的排空阀(4)从所述容器排空所述亚微米颗粒，
所述方法的特征在于，其还包括在所述容器被排空的同时或者在排空步骤之前通过所述连接器(12)将液体(48)或气体(49)注入所述内部空间(2)中的步骤，该注入步骤包括：
-通过在所述容器被排空的同时通过所述连接器(12)将气体(49)注入所述内部空间(2)中，平衡所述容器的内部和注入所述颗粒的所述排空管(46)之间的压力，或者
-在排空步骤之前通过所述连接器(12)将液体(48)注入所述内部空间(2)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用干的颗粒填充所述容器(1)，所述方法还包括在排空步骤之前通过所述连接器(12)将所述液体(48)注入所述内部空间(2)中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当排空所述容器时，通过所述连接器(12)注入所述内部空间(2)的所述气体(49)是空气。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用颗粒填充所述容器之前，通过所述连接器(12)排空所述内部空间(2)，然后通过所述连接器(12)利用惰性气体冲洗所述内部空间(2)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过形成所述容器的一部分的装置(12、13、14、15、16)和/或当所述填充阀和所述排空阀关闭时，在填充后在所述内部空间(2)中改变所述颗粒的物理状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述容器包括用于在所述内部空间中在原地改变所述亚微米颗粒的物理状态的装置(12、13、14、15、16)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于在所述容器中在原地改变所述亚微米颗粒的物理状态的所述装置包括用于在所述内部空间内发射超声的装置(14)。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于在所述容器中在原地改变所述亚微米颗粒的物理状态的所述装置包括用于混合所述内部空间中的所述亚微米颗粒的装置(15)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述用于混合的装置定位成距离所述排空阀比距离所述填充阀更近。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于在所述容器中在原地改变所述亚微米颗粒的物理状态的所述装置包括用于加热或使位于所述内部空间内的所述亚微米颗粒变干的装置(16)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充阀和所述排空阀中至少之一包括转盘(26)，所述转盘：
-在所述填充阀或所述排空阀关闭时处于水平状态并密封所述填充阀或所述排空阀；以及
-在所述填充阀或所述排空阀打开时相对于其水平状态处于旋转状态，以使得不再密封所述填充阀或所述排空阀，
所述填充阀或所述排空阀还包括：
-可充气密封件(40)，设置成当所述转盘处于其水平状态时与所述转盘的周边的至少一部分接触，以当所述填充阀或所述排空阀关闭时保证所述填充阀或所述排空阀的密封性；以及
-用于在所述填充阀或所述排空阀的关闭状态对所述可充气密封件进行充气以抵靠所述转盘的装置(41、42、43)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对于所述填充阀和/或所述排空阀的每个所述可充气密封件，所述用于对所述可充气密封件进行充气的装置：
-设置成对所述可充气密封件的内部进行充气，其中所述可充气密封件为中空的；或
-设置成通过对位于所述可充气密封件(40)与所述填充阀和/或所述排空阀的固定有所述可充气密封件(40)的部分(24)之间的中间空间(44)进行充气来对所述可充气密封件(40)进行充气以抵靠所述转盘。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述填充阀(3)装备有可充气密封件(40)；以及
所述可充气密封件在填充所述容器之后但在运输所述容器之前进行充气。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述填充阀(3)装备有可充气密封件(40)以及所述排空阀(4)装备有可充气密封件(40)；以及
在运输过程中这两个可充气密封件均已被充气。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述排空阀(4)装备有可充气密封件(40)；以及
所述可充气密封件(40)在运输所述容器之后但在排空之前进行放气。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在运输之前，将盖(11)固定在所述填充阀和/或所述排空阀上，以使得所述盖在整个运输过程中保持固定。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在运输之前，将盖(11)固定在所述填充阀和/或所述排空阀上，以使得所述盖在整个运输过程中保持固定，其特征还在于，在运输之前，分别在位于所述填充阀和/或所述排空阀的盖(11)与所述填充阀和/或所述排空阀的转盘(26)之间的空间中创建真空。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，对于所述填充阀和/或所述排空阀，所述容器包括用于从所述容器的外侧显示位于所述盖(11)与所述填充阀和/或所述排空阀的所述转盘(26)之间的所述空间中的压力的监测装置。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述填充阀和所述排空阀是分离的；以及
所述连接器定位成距离所述填充阀比距离所述排空阀更近。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述连接器还连接至安全阀，所述安全阀设置成当所述内部空间与所述容器的外部之间的压力差高于阈值时打开。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容器包括用于测量位于所述内部空间内的所述亚微米颗粒的至少一个物理参数的装置(17)。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排空阀和所述填充阀相对于所述内部空间位于所述容器相对的两侧上。
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