CN109789424B

CN109789424B - 具有结壳防止能力的用于粉末状材料的微粉化的装置

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Publication number: CN109789424B
Application number: CN201780060547.2A
Authority: CN
Inventors: 皮耶罗·依马蒂诺; 米尔科·莱昂内; 塞尔瓦托·麦古利
Original assignee: Micro Macinazione SA
Current assignee: Micro Macinazione SA
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: WO2018060355A1; US20190291118A1; JP2020500105A; IT201600098452A1; CN109789424A; EP3519100B1; ES2833975T3; JP7068319B2; EP3519100A1; US11260396B2

Abstract

用于粉末状材料或产品(P)的微粉化的装置(10；110)，其包括微粉化研磨机(20)，这种类型的研磨机具有气态流体的高能射流，又包括微粉化室(20a)，在该微粉化室中，粉末状材料(P)由于第一气态流体(A)(例如氮气或空气)的高能射流(G)引起的其颗粒之间的碰撞而被微粉化，其中微粉化研磨机(20)的微粉化室(20a)由具有至少一个多孔部分的壁(20f)界定，该多孔部分由旨在朝向微粉化室的内部的第二气态流体(F)的常规流(f1)穿过，以避免在同一微粉化室(20a)中形成粉末状材料的结壳和/或积聚。更具体地，微粉化装置(10)包括第一外部环形室(20b)，其围绕微粉化室(20a)延伸并由在微粉化室中生成高能射流的第一气态流体(A)进料，以及第二中间环形室(20d)，其与界定微粉化室(20a)的多孔壁(20f)相关联并由旨在流过该多孔壁的第二气态流体(F)进料，或者在微粉化装置的变型(110)中，包括通道系统(120b)代替第一环形室，该通道系统输送生成高压射流的第一气态流体并延伸通过由穿过多孔壁的第二气态流体(F)进料的环形室(120d)。有利地，本发明的装置(10；110)避免了在微粉化研磨机(20)的微粉化室(20a)内和相邻区域内形成结壳和类似的积聚，提高了微粉化工艺的效率和微粉化成品的质量，而且相比于传统的微粉化研磨机和装置，通过使用气态流体的高能射流显著降低了维护成本。

Description

具有结壳防止能力的用于粉末状材料的微粉化的装置

技术领域

本发明一般地涉及用于粉末状材料的微粉化(即用于粉末状材料和类似物质的研磨和粉碎以将它们转化为更细的微粉化粉末)的设备和装置领域，具体地，其目的在于一种用于粉末状产品或类似物的微粉化的装置，所述装置特别包括具有气态流体的高能射流的微粉化研磨机类型，并且提供改进的性能和特征，旨在防止在用来进行粉末状材料微粉化的期间在微粉化研磨机内形成结壳和沉积物。

本发明还涉及一种用于粉末状材料或类似产品的微粉化的相应方法，所述方法提供了使用具有气态流体的高能射流的微粉化研磨机类型，并且具有有效地防止粉末状材料在微粉化研磨机内形成结壳和其它积聚的优点，在其用于粉末状产品微粉化的期间，所述结壳和其它积聚会产生严重的问题和缺点。

背景技术

目前用于粉末状材料的研磨和微粉化(通常是粉末的研磨和微粉化，所述粉末例如由粉末化合物组成以用于制药工业)的技术提供了许多解决方案，所述解决方案也是彼此的替代方案，其中特别提到基于使用具有气态流体的高能射流的研磨机(也称为“螺旋研磨机”或“喷射研磨机”)的用于粉末的微粉化的系统。

这些喷射研磨机通常包括形状为圆形等的研磨或微粉化室，在所述室中，由压缩的气态流体(例如通常为空气或氮气)生成的具有高能量的一系列射流起作用，所述射流抽吸和搅拌粉末状产品的颗粒并使得所述颗粒之间连续碰撞，从而使所述颗粒微粉化成更细和更小的颗粒。

这些喷射研磨机通常还包括静态或动态类型的选择或分类系统，所述系统与微粉化室的中心区域相关联并且易于根据其粒度选择性地分类和分离粉碎和微粉化的颗粒。

更具体地，在这些喷射研磨机的运转期间，由在微粉化室内生成并起作用的气态流体的高能射流搅拌和抽吸的颗粒受到离心力的作用，离心力也决定了其选择，使得较细且已经微粉化的颗粒往往朝向微粉化室的内部中心区域移动，从这里将它们抽空，而那些尺寸较大但尚未微粉化的颗粒往往保留在微粉化室的外周边区域中并因此围绕微粉化室的轴线旋转，从而经历进一步的碰撞，直到通过这些进一步的碰撞的作用，它们达到一定的细度和足够的微粉化，使得它们被抽吸回到微粉化室的中心区域，然后被抽空。

尽管多年来有许多涉及微粉化装置和相应工艺的改进，但目前仍有一些问题尚未解决或至少似乎以不完全令人满意的方式解决，因此需要进一步改进这些微粉化装置和工艺。

更具体地，在这些未解决的问题中，提到了一个重要问题，即在微粉化室内的关键区域和表面中粉末状材料的不希望有的结壳和积聚的形成，特别是在某些类型的粉末状材料的微粉化期间的所述形成，所述结壳和积聚具有降低微粉化装置的生产率的效果，还需要定期干预以除去粉末状材料的这些结壳和积聚，同时显著增加了维护成本。

如通过实验手段观察到的，粉末状物质在高能喷射研磨机中进行微粉化期间受到在喷射研磨机的微粉化室壁上结壳和积聚的形成的缺点的影响；在所述粉末状物质中，引用下列物质作为示例：氟硝丁酰胺、阿维A、氟替卡松、异康唑、单硝酸异山梨酯、硝苯地平、奥利司他、醋酸甲羟孕酮、氟羟泼尼松龙、地索高诺酮和依普利酮，以及某些类型的类固醇。

当然，上面所列的物质不应被认为是限制性的，从而这里未提及的其他物质可能具有在其微粉化期间产生结壳的缺点，从而本发明对于这些其他物质也可以具有有用且有利的应用。

确实已经研究了解决方案并且设置了系统以防止在微粉化室内形成粉末状材料的这些结壳和积聚。

然而，这些已知和使用中的解决方案和系统仍然具有限制和缺点，这些限制和缺点需要通过适当改进和完善目前已知的微粉化装置来克服和解决。

例如，专利US 3,856,214提出了一种用于粉末状材料的微粉化的设备，其包括微粉化研磨机，其中待微粉化的粉末状材料由于气态流体的作用而经受涡旋运动，从而导致粉末状材料的颗粒被粉粹成更细小的颗粒，其中微粉化研磨机又包括筛网，所述筛网放置在出口管道中，所述出口管道将已经微粉化的细颗粒输送到研磨机外部，并具有避免粉末状材料在该出口管道的区域中结壳并积聚的特定功能。

然而，这种也用于粉末状材料的微粉化的设备不是没有限制和缺点，特别是在根据美国专利3,856,214已知的这种微粉化设备中采用的包括筛网的方案似乎仅限于避免和防止微粉化研磨机的出口的限制区域内粉末状材料的结壳和积聚的形成，并且在结构上有些复杂，并且在任何情况下都包含由筛网精确构成的附加部件，从而还需要不小的花费。

发明内容

因此，本发明的第一个目的是制造一种用于粉末的微粉化的新型改进装置，这种类型的装置包括具有气态流体(例如通常为氮气或空气)的高能射流的研磨机，所述装置能够避免先前和现有技术中所示的缺点，因此其能够防止在喷射研磨机内粉末状材料的不希望有的结壳和/或积聚的形成，因此也不必周期性地干预以从同一喷射研磨机中除去这些结壳和积聚。

本发明的另一第二个更一般的目的还在于提高粉末和类似材料的微粉化工艺的效率，其通常使用具有气态流体的高能射流的研磨机，从而避免诸如在喷射式研磨机形成积聚和结壳之类的那些现象，所述现象已知对微粉化工艺的效率和生产率产生负面影响并降低所述效率和生产率。

本发明的第三个目的还在于防止和避免在特定粉末状物质的微粉化期间在喷射研磨机的微粉化室的表面上形成材料的结壳和积聚，如通过实验手段所观察到的，所述特定粉末状物质尤为关键并且与其他物质相比更易受到粉末状材料的结壳形成和积聚形成这些现象的影响。

可以认为上述目的通过具有由独立权利要求1限定的特征的用于粉末的微粉化的装置并且通过具有由独立权利要求9限定的特征的用于粉末的微粉化的相应方法完全实现。

本发明的特定实施方式由从属权利要求限定。

本发明的优点

优点很多，部分已经在前文暗示过，其与根据本发明的用于粉末的微粉化的新型装置相关，例如下文纯粹作为示例列出的那些：

-相对于可用常规装置获得的微粉化产品，本微粉化产品通常具有更高的质量；

-微粉化装置的维护成本显著降低；

-微粉化工艺，特别是在制药工业中广泛使用的重要物质的微粉化工艺的效率和质量更高；

-有可能根据粉末状材料的特征使用不同的气态流体，所述粉末状材料必须进行微粉化并且应避免其形成结壳；

-结构简单易制；

-有可能通过利用相对简单和非复杂的改进调整传统类型的微粉化装置来制造新的微粉化设备。

附图说明

通过其优选实施方式之一的以下描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更加清楚和明显，所述优选实施方式通过参考附图的非限制性示例给出，其中：

图1是沿图2以及图5A和5B的线I-I所限定的垂直平面剖开的根据本发明的用于粉末状材料的微粉化的装置的局部示意图，所述装置包括具有气态流体的高能射流的微粉化研磨机类型，从而具有防止同一微粉化研磨机内粉末状材料的结壳和积聚形成的能力；

图2是沿图1以及图5C和5D的线II-II所限定的水平面剖开的根据本发明的用于粉末状材料的微粉化的装置的局部示意图。

图3是图1和图2的微粉化装置的区域的放大比例的剖面示意图，所述微粉化装置具有易于被气态流体流穿过的多孔壁，以防止在微粉化研磨机的微粉化室内形成粉末状材料的结壳和积聚，在同一微粉化装置中包括高能射流；

图4是本发明的微粉化装置的示意图，其示出了旨在避免在微粉化装置的微粉化研磨机内形成结壳和积聚而控制气流的电路。

图5A是第一个三维图示，其示出了根据本发明的用于粉末状材料的微粉化的装置，其包括具有气态流体的高能射流的研磨机，从而具有防止在微粉化研磨机内形成粉状材料的结壳和积聚的能力；

图5B是图5A的微粉化装置的另一俯视平面图。

图5C和5D是沿由图5A的线V-V限定的垂直平面剖开的本发明的微粉化装置的另外的图示；

图5E是图5A的微粉化装置的另一仰视图示；

图5F是图5A的微粉化装置的对应于图2的进一步剖视俯视图。

图6是关于图1-3和图5A-5F的相应图示的另一实施方式中的本发明的微粉化装置的图；以及

图6A-6C是本发明的微粉化装置的图6的另一实施方式的剖面三维图示。

具体实施方式

参照附图，根据本发明的用于材料(所述材料包含且由待微粉化的颗粒形成并且通常由产品、化合物、物质或通常为粉末形式的材料P构成)的研磨或微粉化的装置或设备总体用10表示并且包括：

-总体用20表示的具有气态流体(例如通常为空气)的高能射流的微粉化研磨机类型；

-总体用30表示的用于将待微粉化的粉末状材料P进料到微粉化研磨机20的进料系统；以及

-总体用40表示的用于收集和抽空用P’表示的微粉化的粉末状材料或借助于微粉化研磨机20微粉化后的粉末状材料P的收集和抽空系统。

具有高能射流的微粉化研磨机20，通常也称为“喷射研磨机”，具有基本上已知的基本结构和操作特征，因此将进行简要描述并且被认为是本领域的熟练技术人员的知识集的一部分。

更具体地，微粉化研磨机20包括：

-内部微粉化室20a，其具有圆形形状，也简称为研磨或微粉化室，

-外部压力室20b，其具有环形形状，也简称为压力室，其围绕具有环形形状的内部微粉化室20a，并且被设置为由加压流体通过同一外部压力室20b的入口孔或嘴20b’进料；以及

-相对于微粉化室20a的半径适当地倾斜的多个管道或通孔20c，其连接外部压力室20b到内部微粉化室20a，并且来自外部压力室20b的加压流体通过所述多个管道或通孔20c被输送到内部微粉化室20a中，以便在内部微粉化室20a内部生成高能射流，所述高能射流引起粉末状材料P的微粉化。

将外部压力室20b与内部微粉化室20a连通的倾斜管道或通孔20c可以制成各种形状并且是不同组合的一部分。

例如，它们可以由简单的通孔构成而不形成在延伸和横穿该区域的附加部件或元件中，或由一个或多个壁(通常是特氟龙材质)构成，所述壁使压力室20b和微粉化室20彼此分隔开，特别是在小尺寸的微粉化研磨机(例如具有直径大约为100mm的微粉化室的那些微粉化研磨机)中如此构成；或者在更大尺寸的微粉化研磨机(例如具有直径大约为300mm的微粉化室的那些微粉化研磨机)的情况下，它们可以集成在设置有金属体20c’的实际喷嘴中，如图2所示。

进料系统30也具有基本上已知的特征，进而包括：

-进料管道30a，其穿过微粉化研磨机20的内部并且特别地延伸穿过相应的外部环形室20b和相应的中间环形壁20c，以将待微粉化的粉末状材料P进料到微粉化研磨机20的内部微粉化室20a，如下文更详细描述的；以及

-料斗30b，其填充有待微粉化的粉末状材料P，如图1中的相应箭头P所示，其中该料斗30b通常与由30c表示的文丘里管相关联，进而集成并由进料管道30a限定。

收集和抽空系统40，也具有基本上已知的特征，具有从微粉化研磨机20中收集和抽空微粉化的粉末状材料P’或粉末状材料P的功能，所述粉末状材料P一旦微粉化，实际上集中在微粉化室20a的中心区域中，如下文更详细地描述的。

通常，收集和抽空系统40与分类器相关联，所述分类器具有已知特征，因此在附图中未示出，其具有根据其尺寸和粒度分类或选择微粉化的粉末状材料P’的颗粒，以便从微粉化研磨机20中仅抽空已达到一定微粉化水平的颗粒的功能。

该收集和抽空系统40可以具有各种配置，特别是根据必须微粉化的产品类型进行配置。

例如，如图1所示，收集和抽空系统40可包括大致呈料斗形状的收集器构件40a，其在相应的下端与微粉化室20a的中心区域相关联，以便收集在末端收集旋风分离器的方向上通过分类器向上排出的微粉化产物。

或者，替代地，收集和抽空系统40可以被配置成收集从微粉化室向下排出并从其流出的微粉化产物，使得接收微粉化颗粒的分类器向下开口并且在研磨机下收集微粉化产物。

在该替代配置中，其中在研磨机下收集微粉化产物，收集和抽空系统40在任何情况下总是包括向上的开口以允许释放来自微粉化室的气体，从而所释放且向上排出的所述气体将包含一定量的微粉化颗粒，即使是最小百分比的微粉化颗粒，这些微粉化颗粒因此将损耗掉。

在微粉化装置10的运转中，进料系统30的进料管道30a从外部用加压空气(在图中用B表示)进料，以便产生沿着进料管道30a流动的空气流，当它穿过文丘里管30c的区域时产生真空，所述真空将粉末状材料P从料斗30b中抽回，以便生成空气流(在图中用箭头B’表示)，该空气流抽吸待微粉化的粉末状材料P的颗粒并通过进料管道30a的出口开口30a’将它们进料到微粉化研磨机20的内部微粉化室20a，从而使颗粒微粉化。

此外，与此同时，在高压下向微粉化研磨机20进料用A表示的流体，特别是空气或氮气，将所述流体进料到外部压力室20b，然后在内部微粉化室20a中以用箭头G表示的高能射流的形式通过将外部压力室20b与内部微粉化室20a连接的通道20c。

以这种方式，高能射流系统在微粉化室20a内部生成，相对于微粉化室20a的半径倾斜，这决定了围绕微粉化室20a的轴线并朝向微粉化室20a的中心区域会聚的涡旋和空气螺旋运动。

这种涡旋运动进而造成粉末状材料P的颗粒之间的连续碰撞，这些颗粒以这种方式被粉碎并且呈现越来越小的尺寸，即它们被微粉化。

更具体地，在微粉化室20a中，由于这种涡旋运动，粉末状材料P的颗粒受到离心力，该离心力往往使颗粒朝向微粉化室20a的周边移动，并因此将颗粒保持在微粉化区域中，而颗粒大于某一尺寸或尚未充分粉粹。

一旦它们被完全粉粹，相同的颗粒反而受到径向力，该径向力往往使它们朝向微粉化室20a的中心区域移动，在图中用20a’和虚线圆圈表示，从这里利用收集和抽空系统40抽空完全粉粹的颗粒。

因此，微粉化室中的涡旋运动也作为颗粒的分类器运行，以便一旦微粉化就确定其抽空。

根据本发明的基本特征，包括在更宽的微粉化装置10中的微粉化研磨机20的微粉化室20a由相应的壁界定，所述壁具有至少一个多孔部分或过滤部分，所述部分易于被旨在朝向微粉化室20a的内部的由F表示的气态流体的常规流穿过，以避免在限定微粉化室20a的壁的该多孔部分上以及与微粉化室20a相邻的区域中形成粉末状材料的结壳和/或积聚。

更具体地，为此目的并且如附图所示，除了圆形形状的内部微粉化室20a之外，本发明的微粉化装置10的微粉化研磨机20还包括：

-由20d表示的环形形状的中间室或腔，其围绕并在外部界定内部微粉化室20a并且放置在环形形状的外部压力室20b和圆形形状的内部微粉化室20a之间，

-环形形状的第一壁20e，通常是特氟龙材质，其将中间室20d与外部压力室20b分隔开；以及

-环形形状的第二壁20f，其围绕并在外部界定内部微粉化室20a，以便将环形形状的中间室20d与圆形形状的内部微粉化室20a分隔开。

其中，设置中间室20d，以便进料旨在穿过界定微粉化室20a的壁的多孔部分的气态流体F，并且

其中围绕并在其外部界定内部微粉化室20a并且将其与中间室20d分隔开的环形形状的第二壁20f设置有这种多孔部分或过滤部分以便由用图3中的多个箭头f1表示的流体F穿过，从而在微粉化装置10的使用和运转期间避免在微粉化室20a内形成粉末状材料的结壳和/或积聚。

详细地，如图所示并且例如在图3中，流过将中间室20d与微粉化室20a分隔开的环形壁20f的多孔部分的气态流体F经由延伸通过微粉化研磨机20的外壳(用20g表示)的入口管道21从中间室20d的外部进入。

如还通过许多彻底的实验测试所确定的那样，穿过多孔壁20f的气态流体F的这种常规流实际上具有及时(即在使用微粉化装置10的期间)防止经受微粉化工艺的粉末状材料在微粉化研磨机20的微粉化室20a的壁上以及在与该微粉化室20a相邻的区域中沉积或积聚的效果，而在常规喷射研磨机中所述沉积或积聚通常或至少经常发生。

当然，这种穿过壁20f的多孔部分并且如上所述具有防止在微粉化室20a内形成积聚和结壳的有益效果的气流是由中间室20d和微粉化室20a之间的压力差或梯度引起的。

换言之，参照图3和4，存在于中间室20d中的气态流体F的压力P1高于存在于微粉化室20a的周边区域中或紧邻多孔壁20f的压力P2，从而引起气态流体F通过等于(P1-P2)的压力差流过多孔壁20f，所述压力差还对应于相同的气态流体F在穿过该多孔壁20f的厚度S时经受的压降。

指示性地，在实验测试的基础上已经出现，通过多孔壁20f的流体F的这种流动可以由压力P1和压力P2引起，所述压力P1是存在于中间室20d中的流体F的压力，例如等于10ata，即10kg/cm²，而所述压力P2是存在于紧邻多孔壁20f的微粉化室20a的周边区域中的压力，略高于压力P3，所述压力P3存在于微粉化室20a的中心区域20a’(在这里收集微粉化粉末P’)中，通常等于大气压并且在任何情况下都是相对较低的。

当然，上面给出的数值压力值应理解为相对而非绝对压力值，即相对于1巴的大气压力的压力值。

可用于制造多孔壁20f或其一部分的材料可以是不同的，所有这些都在本发明的范围内。

例如，在目前已经用于制造制药和食品工业中的消毒和净化滤筒的这些可能材料中提到了烧结不锈钢，已知为代码AISI 316，或者塑料材料，如PTFE，更好地称为特氟龙。

特别是关于PTFE，考虑到其特定的特征和技术性能，该材料适于有利地用于制造微粉化装置10的多孔壁20f，并且例如制造根据本发明的微粉化装置，其中气态流体F在微粉化室20a中经受相对压力仅为20毫巴的条件，以便产生通过该多孔壁20f的气态流体F的流动。

在任何情况下都清楚的是，通过增加或一般地改变供应以流过多孔壁20f的气态流体F的压力条件，可以调节并获得气态流体F通过在多孔PTFE中制成的相同多孔壁20f的最佳且更方便的流动速率。

在这方面，还指出目前可获得各种类型的PTFE，例如商业上以GUARNIFLON公司的注册商标TEKPORE已知的PTFE，其具有的孔隙度特征可满足本发明关于多孔壁20f的特定需要。

总而言之，至少在目前，PTFE(即特氟龙)似乎是制造多孔壁的最佳选择，尤其是，其是一种易于加工、调整和模制而且与粉末状材料的微粉化技术所提出的需求和要求相容的材料。

关于烧结钢，该材料可以例如具有约1-3微米的孔隙度。

最后，在可用于制造气态流体F流过以避免形成结壳的多孔壁的可能材料中，进一步提及以下材料：

-多孔聚丙烯；

-多孔高密度聚乙烯(HDPE)；

-多孔陶瓷材料。

而且，壁20f也可以利用一些最近的材料和部件开发技术而用非完全多孔的材料、具有由无孔材料制成的结构的材料制造，其特征在于微腔系统，非常精细，彼此连通，其允许流体F通过壁20f并因此在功能上等同于用多孔材料制成的多孔壁或过滤壁。

为了信息的完整性，在下文中基于指示水平并且参考图3和4给出本发明的微粉化装置10的一些相关尺寸和相应变化范围的指示：

-多孔壁20f的厚度S＝2-3mm，

-微粉化室20a的直径D＝100-300mm。

而且，总是为了获得更多和更完整的信息，下文给出简单的计算，旨在显示和给出本发明的微粉化装置10的运转所涉及的参数值的概念。

假设微粉化装置10包括微粉化研磨机20，所述微粉化研磨机20具有直径为100mm的微粉化室20a并且由刚好超过1cm高的圆柱形环横向界定，则得，对应于气态流体F穿过的多孔壁20f的该环的表面约等于50cm²。

因此，假设旨在生成具有高能量的流体射流G的研磨气体A的流量等于800升/分钟并且相对于大气压力在大约7巴的相对压力下发生，则得，穿过圆柱形环的多孔壁20f到达研磨室20b的气体F的流必须具有至少十分之一并且约等于100升/分钟的流量，考虑到圆柱形环的表面或多孔壁的表面约为50cm²这一事实，所述流量对应于通过该环的气体F的约为2升/cm ²和分钟的流量或流速。

因此，从所描述的内容可以清楚地看出，本发明完全实现了已经设定的目的，特别是提供了一种新型的微粉化装置或设备，这种类型的微粉化装置或设备包括具有高能射流的微粉化磨机，其相对于目前已知和使用的用于粉末(例如通常用于制药工业的粉末)的微粉化的装置，具有显著的改进和更好的性能，并且其特别易于避免在包括在微粉化装置中的高能喷射微粉化研磨机内部形成令人厌烦和破坏性的结壳。

如在本发明的微粉化装置的原型上进行的大量彻底的实验测试中发现的那样，与使用已知的微粉化设备经常发生的情况不同，一些广泛用于制药工业的物质没有产生在微粉化研磨机内形成粉末状材料的积聚和结壳的现象；在所述物质中，特别提到以下物质：氟硝丁酰胺、阿维A、氟替卡松、异康唑、单硝酸异山梨酯、硝苯地平、奥利司他、醋酸甲羟孕酮、氟羟泼尼松龙。

更具体地，即使在长时间使用之后，本发明的微粉化装置也未呈现粉末状材料在那些关键区域(例如分类器的区域)中的积聚，而在现有技术中这些区域经常受到这种缺点和问题的影响。。

变型

当然，前面描述的微粉化装置10可以是仍然落入本发明范围内的变化、改进和变型的主题。

例如，与界定微粉化研磨机20的微粉化室20a并且易于被流体F穿过的壁相关联的多孔部分可以呈现各种构造，或者与界定微粉化室20a的壁的不同区域相关联并且例如与相应的底壁相关联，以避免在同一微粉化室20a内形成粉末状材料的结壳。

例如，在该实施方式中，微粉化室的底壁可以与腔相关联，所述腔从外部接收将流过该底壁的流体F，以及时避免在其上形成粉末状材料的沉积和结壳。

多孔部分也可以与微粉化室的侧向环形壁和/或下部底壁相关联，也与上壁相关联，所述上壁与底壁相对。

通常，该多孔部分可以形成在界定微粉化室的壁的任何区域中，在所述区域中，如通过实验手段和通过同一微粉化室中存在的特定流体动力学条件的影响所确定的，往往形成粉末状材料的沉积和结壳。

以这种方式，即通过在界定内部微粉化室的壁的最适当区域中形成一个或多个多孔部分，本发明的用于材料或粉末状产品的微粉化的装置能够确保并保证，与已知的那些装置不同，在使用期间在同一内部微粉化室的壁上完全没有粉末状材料的结壳和/或沉积。

为了清楚起见，多孔部分可以形成在内部微粉化室的壁的任何被认为合适的区域中的这些变型将不在附图中示出，而是可隐含地或明显地从本发明的用于粉末状材料的微粉化的装置的上文所描述的实施例10中推导出来。

此外，进料到外部压力室20b以在微粉化室20a中生成高能射流G的气态流体A、进料到进料管30a以将待微粉化的粉末P抽吸到微粉化室20a中的气态流体B和进料到中间室或环形腔20d以生成通过界定同一微粉化室20a的壁的多孔部分20f朝向微粉化室20a的流的流体F可以彼此不同，这种可能性特别是由于以下事实：压力室20b和腔20d分隔开且彼此不同并且与用于进料气态流体的也是彼此不同的相应系统相关联。

例如，进料到腔20d的流体F可以由氮气或空气构成，如进料到外部压力室20b的流体A。

在这方面，在任何情况下都指出，虽然可以区分两种流体，分别是旨在产生高能气态射流的流体A和旨在流过多孔壁以避免在微粉化室20b内形成结壳的流体F，但是优选的解决方案似乎是对于两种流体A和F，采用相同类型的流体，特别是空气或氮气。

在任何情况下，正是由于氮气是惰性的且因此不参与化学反应的这种性质，作为惰性气体的氮气应被考虑用作用于生成高能气态射流并因此用于进行粉末状材料的微粉化的优选和可选的气态流体A。

此外，氮气似乎也适合于构成穿过多孔壁20f的气态流体F。

在任何情况下，空气又似乎是非常适合用于流过多孔壁并因此防止形成结壳的气体。

此外，图4示出了本发明的微粉化装置的一个有趣的改进，其包括总体用50表示的控制电路，所述控制电路易于控制第二气态流体F通过多孔壁20f的流动并且特别包括电子控制单元51和压力传感器52，所述压力传感器52放置在微粉化研磨机20的微粉化室20b内，具有检测相应微粉化室20a内存在的压力的功能。

在运转时，控制单元51从压力传感器52接收指示微粉化室20b内存在的压力的信号S1并且生成相应的信号S2，该信号S2旨在控制泵53，所述泵53以适当的速率和压力将流体F进料到腔20d，以便按照预设的趋势控制微粉化室20b内的压力并因此控制穿过多孔壁20f的流体F的流动。

图6的图和图6A-6C的照片涉及本发明的微粉化装置的另一变型，总体用110表示，其中为了清楚起见，对应于前文所描述的优选实施例10的部件和特征的部件和特征用该前述实施例10的部件和特征的相关附图标记加100来表示。

详细地，在该进一步的实施方式中，包括在用于粉末状材料或产品的微粉化的装置110中的微粉化研磨机120也包括圆形形状的内部微粉化室120a，并且作为包括在实施例10中的压力室20b的替代方案，包括：

-总体由120b表示的通道系统或管道系统，其易于由加压的第一气态流体A进料，其中该通道系统120b具有围绕内部微粉化室120a的环形构造并且又包括外部环形通道120b’，以及多个通道120c，所述多个通道120c的一端连接到外部环形通道120b’，从而具有在内部微粉化室120a内输送加压的第一气态流体A的功能，以便生成引起粉末状材料P的微粉化的高能射流G。

此外，微粉化装置110的微粉化研磨机120类似于微粉化装置10的微粉化研磨机20，包括：

-具有环形形状的中间室或腔120d，其置于通道系统120b的环120b’和微粉化室120a之间并设置成由第二气态流体F进料；以及

-环形形状的壁120f，其环绕并在外部界定内部微粉化室120a并将环形形状的中间室120d与微粉化研磨机120的圆形形状的内部微粉化室120a分隔开；

其中界定内部微粉化室120a的环形形状的壁120f具有多孔部分或过滤部分，第二气态流体F流过所述多孔部分或过滤部分，从而具有避免在微粉化室120a内部和相邻区域中形成粉末状材料的结壳和/或积聚的功能。

在该变型110中，将加压的第一气态流体A输送并进料到内部微粉化室120a的通道120c可以与实施例10中包括的并且如图2所示的通道或通孔20c类似地，集成在实际的喷嘴中，每个喷嘴设置有相应的金属体，所述金属体延伸穿过在外部界定中间室120d的壁120e和界定微粉化室120a的壁120f。

进一步的改进

还指出了在本发明的改进和变型的范围内始终要考虑的一种可能性，即在低于零的温度(小于0℃)下使用气态流体，特别是氮气，以便生成在微粉化研磨机20中使粉末状材料微粉化的高能气态射流。

在相对低的温度下使用生成高能射流的气态流体所基于的这种可能的改进具有以下优点：控制微粉化室内的温度，以便允许在出于化学和物理稳定性的原因而需要时，在低温或冷的条件下实现活性物质的研磨或微粉化，或为促进和改进相同的微粉化工艺，作用于待微粉化的颗粒的受低温影响的硬度特征。

考虑到微粉化工艺的特定性质以及待研磨的活性物质的特征，这些在冷和较低温度条件下操作的条件可仅应用于研磨流体或还扩展到流过多孔壁的流体。

以这种方式，被提供以生成旨在使粉末状材料微粉化并穿过多孔壁以便避免在微粉化研磨机内形成结壳的高能气态射流的两种气态流体，特别是氮气和空气在低温功能下使用，即控制微粉化研磨机的微粉化室内的温度，以便改善和优化微粉化工艺，特别是在微粉化成品的质量和微粉化装置及时避免和对抗结壳形成的方面改善和优化微粉化工艺。

Claims

1.用于粉末状材料或产品的微粉化的装置(10)，其包括：

-微粉化研磨机(20)，其具有第一气态流体(A)的高能射流；

其中所述微粉化研磨机(20)又包括圆形形状的内部微粉化室(20a)，其中所述粉末状材料或产品由于所述第一气态流体(A)的高能射流(G)导致的相应颗粒之间的碰撞而微粉化；其中，所述微粉化研磨机(20)的所述内部微粉化室(20a)由环形形状的多孔壁(20f)围绕并在外部界定，所述多孔壁(20f)具有适于由被朝向所述内部微粉化室(20a)的内部引导的第二气态流体(F)的常规流(f1)穿过的至少一个多孔部分或过滤部分，以避免在同一内部微粉化室(20a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚；

-环形形状的外部压力室(20b)，其围绕圆形形状的所述内部微粉化室(20a)布置，并且易于在压力下由所述第一气态流体(A)进料；以及

-多个管道或通孔(20c)，其将环形形状的所述外部压力室(20b)与圆形形状的所述内部微粉化室(20a)连接，并在压力下输送来自所述外部压力室(20b)的所述第一气态流体(A)，以在所述内部微粉化室(20a)内生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的所述高能射流(G)；

用于微粉化的所述装置(10)的特征在于，其还包括：

-环形形状的中间室或中空空间(20d)，其布置在环形形状的所述外部压力室(20b)和圆形形状的所述内部微粉化室(20a)之间，其中所述中间室(20d)设置为由被引导穿过所述多孔部分的所述第二气态流体(F)进料，其中，环形形状的所述中间室(20d)通过所述多孔壁(20f)与圆形形状的所述内部微粉化室(20a)分隔开；以及

-环形的壁(20e)，其将所述中间室(20d)与所述外部压力室(20b)分隔开。

2.用于粉末状材料或产品的微粉化的装置(110)，其包括：

-微粉化研磨机(120)，其具有第一气态流体(A)的高能射流；

其中所述微粉化研磨机(120)又包括圆形形状的内部微粉化室(120a)，其中所述粉末状材料或产品由于所述第一气态流体(A)的高能射流(G)导致的相应颗粒之间的碰撞而微粉化；

其中，所述微粉化研磨机(120)的所述内部微粉化室(120a)由环形形状的多孔壁(120f)围绕并在外部界定，所述多孔壁(120f)具有适于由被朝向所述内部微粉化室(120a)的内部引导的第二气态流体(F)的常规流(f1)穿过的至少一个多孔部分或过滤部分，以避免在同一内部微粉化室(120a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚；

-通道系统(120b)，其易于在压力下由所述第一气态流体(A)进料，所述系统环形地围绕所述内部微粉化室(120a)延伸并包括多个通道(120c)，所述多个通道(120c)用于在压力下在所述内部微粉化室(120a)内传送所述第一气态流体(A)，以生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的所述高能射流(G)；

用于微粉化的所述装置(110)的特征在于，其还包括：

-环形形状的中间室或中空空间(120d)，其布置在所述通道系统(120b)的环和所述内部微粉化室(120a)之间，所述中间室(120d)设置成由被引导穿过所述多孔部分的所述第二气态流体(F)进料，其中，环形形状的所述中间室(120d)通过所述多孔壁(120f)与圆形形状的所述内部微粉化室(120a)分隔开。

3.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其包括进料系统(30)，所述进料系统(30)又包括用于将待微粉化的所述粉末状材料进料到所述内部微粉化室(20a)的进料管道(30a)，其中所述进料管道(30a)延伸通过所述中间室(20d；120d)，所述中间室(20d；120d)设置成由所述第二气态流体(F)进料，所述第二气态流体然后通过所述多孔部分。

4.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中用于生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的所述高能射流(G)的所述第一气态流体(A)和被引导穿过所述多孔部分以避免在所述内部微粉化室(20a；120a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚的所述第二气态流体(F)均由相同种类的气态流体构成。

5.根据权利要求4所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述相同种类的气态流体是氮气或空气。

6.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中通过存在于中间室(20d；120d)中的压力(P1)和存在于内部微粉化室(20a；120a)中的压力(P2)之间的压力差(P1-P2)使所述第二气态流体(F)流过界定所述内部微粉化室(20a；120a)并且具有所述多孔部分的所述多孔壁(20f；120f)，使得所述第二气态流体(F)在略高于存在于所述内部微粉化室(20a；120a)的中心区域中的压力(P2)下进入所述内部微粉化室(20a；120a)的内部。

7.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述第二气态流体(F)流过的所述多孔部分沿着横向界定所述内部微粉化室(20a；120a)的多孔壁(20f；120f)形成。

8.根据权利要求7所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述多孔壁(20f；120f)是圆柱形。

9.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述第二气态流体(F)流过的所述多孔部分沿着所述内部微粉化室的下壁或底壁形成。

10.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述第二气态流体(F)流过的所述多孔部分沿着所述内部微粉化室的上壁形成。

11.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述多孔部分或过滤部分由多孔PTFE，或具有合适孔隙度的塑料材料或烧结材料，或多孔陶瓷材料构成。

12.根据权利要求11所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述烧结材料是烧结钢。

13.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述多孔部分或过滤部分由具有以微间隙为特征的特殊构造的材料构成，所述微间隙彼此连通，适于允许进入所述内部微粉化室(20a；120a)的内部的所述第二气态流体(F)通过相同的多孔部分或过滤部分以防止在其内部形成结壳。

14.根据权利要求1或2所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中用于在所述微粉化研磨机(20；120)中生成所述高能射流(G)的所述第一气态流体(A)和/或流过界定所述微粉化研磨机(20；120)的所述内部微粉化室(20a；120a)的所述多孔壁(20f；120f)的所述第二气态流体(F)在寒冷条件下使用以控制所述内部微粉化室(20a；120a)中的温度，所述寒冷条件即为相对低的温度。

15.根据权利要求14所述的用于粉末状材料或产品的微粉化的装置，其中所述相对低的温度是低于零的温度，即小于0℃。

16.一种通过微粉化研磨机(20)将粉末状材料或产品微粉化的方法，所述微粉化研磨机(20)具有第一气态流体(A)的高能量射流，从而同时避免在同一微粉化研磨机(20)的圆形形状的内部微粉化室(20a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚，在所述内部微粉化室中，所述粉末状材料或产品由于所述第一气态流体(A)的高能射流(G)导致的相应颗粒之间的碰撞而微粉化，所述方法包括以下步骤：

-配置所述微粉化研磨机(20)的所述内部微粉化室(20a)，使得其由具有至少一个多孔部分或过滤部分的环形形状的多孔壁(20f)围绕并在外部界定；

-通过所述多孔部分或过滤部分，从所述内部微粉化室(20a)的外部朝向内部进料第二气态流体(F)的常规流(f1)，以避免在同一内部微粉化室(20a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚；

-在压力下由所述第一气态流体(A)为围绕圆形形状的所述内部微粉化室(20a)布置的环形形状的外部压力室(20b)进料；以及

-配置多个管道或通孔(20c)以将环形形状的所述外部压力室(20b)与圆形形状的所述内部微粉化室(20a)连接，并在压力下输送来自所述外部压力室(20b)的所述第一气态流体(A)，以在所述内部微粉化室(20a)内生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的所述高能射流(G)；

所述方法的特征在于，其还包括：

-在环形形状的所述外部压力室(20b)和圆形形状的所述内部微粉化室(20a)之间布置环形形状的中间室(20d)，以由被引导穿过所述多孔部分的所述第二气态流体(F)为所述中间室(20d)进料，其中，环形形状的所述中间室(20d)通过另一环形的壁(20e)与所述外部压力室(20b)分隔开。

17.一种通过微粉化研磨机(120)将粉末状材料或产品微粉化的方法，所述微粉化研磨机(120)具有第一气态流体(A)的高能量射流，从而同时避免在同一微粉化研磨机(120)的圆形形状的内部微粉化室(120a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚，在所述内部微粉化室中，所述粉末状材料或产品由于所述第一气态流体(A)的高能射流(G)导致的相应颗粒之间的碰撞而微粉化，所述方法包括以下步骤：

-配置所述微粉化研磨机(120)的所述内部微粉化室(120a)，使得其由具有至少一个多孔部分或过滤部分的环形形状的多孔壁(120f)围绕并在外部界定；

-通过所述多孔部分或过滤部分，从所述内部微粉化室(120a)的外部朝向内部进料第二气态流体(F)的常规流(f1)，以避免在同一内部微粉化室(120a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚；

-将通道系统(120b)配置成易于在压力下由所述第一气态流体(A)进料，所述系统环形地围绕所述内部微粉化室(120a)延伸并包括多个通道(120c)，所述多个通道(120c)用于在压力下在所述内部微粉化室(120a)内传送所述第一气态流体(A)，以生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的所述高能射流(G)；

所述方法的特征在于，其还包括：

-在所述通道系统(120b)的环和所述内部微粉化室(120a)之间布置环形形状的中间室(120d)，以由被引导穿过所述多孔部分的所述第二气态流体(F)为所述中间室(120d)进料，其中，所述环形形状的所述中间室(120d)通过所述多孔壁(120f)与圆形形状的所述内部微粉化室(120a)分隔开。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中用所述方法微粉化的所述粉末状材料或产品选自以下：氟硝丁酰胺、阿维A、氟替卡松、异康唑、单硝酸异山梨酯、硝苯地平、奥利司他、醋酸甲羟孕酮、氟羟泼尼松龙、地索高诺酮和依普利酮。

19.根据权利要求16或17所述的方法，其中分别用于生成引起所述粉末状材料的所述微粉化的高能射流(G)和用于流过所述多孔部分以避免在所述内部微粉化室(20a；120a)内形成结壳和/或粉末状材料积聚的所述第一气态流体(A)和所述第二气态流体(F)均由相同种类的气态流体构成。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述相同种类的气态流体是氮气或空气。

21.根据权利要求16或17所述的方法，其中用于在所述微粉化研磨机(20；120)中生成所述高能射流(G)的所述第一气态流体(A)，和/或流过界定所述微粉化研磨机(20；120)的所述内部微粉化室(20a；120a)的所述多孔壁(20f；120f)的所述第二气态流体(F)在寒冷条件下使用以控制所述内部微粉化室(20a；120a)中的温度，所述寒冷条件即为相对低的温度。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述相对低的温度是低于零的温度，即小于0℃。