用于关闭容器的阀、容器、以及用于填充容器的系统和方法

专利名称：用于关闭容器的阀、容器、以及用于填充容器的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于关闭容器的阀，用流体来填充容器的系统和方法、以及一种容器。例如包含加压气体或液体的缸筒或其它容纳器的容器通常用于储存并分配民用和工业用途的气体或流体。通常，需要提供用于这种容器的再填充系统。特别是当这种容器具有较大的资本价值时，需要提供可再填充且可回收的容器。已经提出了在内含物耗尽或部分使用之后可用新的气体或液体内含物进行再填充的这种容器的多个示例。这种容器通常可容易地通过在压力下将气体或液体供应到该容器的填充和分配开口中从而进行再填充。通常，例如在压力下包含流体的缸筒的情况下，这种容器具有常闭的分配阀。该阀防止在压力下的和/或易挥发的流体内含物泄漏或蒸发。这种阀设计成可由使用者选择性地打开。该阀通常通过按压一销来打开，以便可分配该容器的内含物或可用流体来填充该容器。
在这种容器的再填充中出现的一个问题是，确保该容器只能由正确的流体来填充并且该流体只是由被许可的供应源来提供。现有的填充系统可比较容易地复制，因此使得可由其它流体和/或未许可的供应源来再填充容器。
通常的示例是例如用于汽水机的CO2缸筒，其特别设计成装配到需要气体压力的设备中。这种用于民用的容器通常由任何适当的CO2源来填充。因此，原始容器的提供者不能确保当使用者希望再填充该容器时只是求助于该提供者。相似的是，适于在家庭或建筑物的多个公寓中提供服务的燃料或气体容器通常可由任何适当的燃料或气体源来再填充，不需要求助于该容器的最初提供者。相似的是，加油站或燃料站具有这样的容器，其通常用任何所需流体而不是容器指定的特定燃料来再填充，并且不需要求助于该容器的最初提供者。
对于用于容器的选择性填充的阀而言，已经提出了一些方案。
US5487404涉及一种借助二通阀自动中止填充操作的开关。该开关不涉及防止容器的未许可填充。
US4195673涉及增加将含铅燃料分配到需要无铅燃料的机动车油箱中的困难度，在系统中用于分配含铅燃料的喷嘴可调节成小于用于分配无铅燃料的喷嘴。磁性套圈设置到无铅燃料喷嘴中，其与油箱的阀相互影响，以便使得仅当带有磁体的分配喷嘴插入到填充管中时才将阀打开。然而，这种结构只具有单个密封元件。这种结构用于流体被加压的流体源是特别困难的。在US5474115中还示出了相似的磁性密封结构。
在US3674061中，与通气口组合使用的喷嘴结构以这样的方式来设置，当在用挥发性燃料来填充的箱体中的液面达到预定点时，在箱体中的气体压力突然增加，与供应的液体压力相当。感测装置感测到压力的突然增加，并且依据该感测装置，截止阀切断流经该供应喷嘴的流动。
现有技术的系统具有以下多个缺点特别是，现有技术的系统例如用于填充CO2瓶的系统不能确保该容器只由最初提供者或经其它的被许可的代理商来填充。现有技术的这种能力缺乏导致再填充物质的质量降低。因此，由于最初的瓶与低质量的流体相关，所以最初提供者可能不公正地涉及低质量流体的问题。此外，对于再填充操作缺乏控制导致事故和/或受伤，这可以通过该容器的适当填充来防止。对于再填充操作缺乏控制还导致最初提供者的潜在收入的损失。
WO 00/77442涉及一种可填充的CO2气体缸筒和填充装置及方法。该文献提供了一种可更好地防止缸筒由未许可的人来再填充的方法。因此，该文献提出了一种阀体，其与可轴向位移的锁定件一起形成活塞缸筒单元。该活塞缸筒可借助溢流通道用气体进行紧密接触。该锁定件可轴向地朝向内部延伸，其中该锁定件抵靠在阀中的止挡。可防止不使用适当填充系统的再填充。然而，该技术方案具有特定的缺点。机械装置设置在该填充装置中。这些机械装置必须用来保持该锁定件打开。然而，通过设置适当的机械打开装置可容易地使得该锁定件的功能失效。
因此，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，特别是通过提供用于填充这种容器的阀、容器、系统、和方法，以便使得最初的提供者可确保只能由他们自身或其它被许可的代理商来进行该容器的再填充。这种系统应当特别适用于包含气体或部分液体形式的加压气体的容器。
这种阀和容器以及系统可易于制造。依据本发明的另一目的，本发明的系统和阀的使用不应使得被许可的使用者对容器的填充或再填充更困难或更费时。
依据本发明，借助依据独立权利要求所述的阀、容器、系统、和方法可实现这些和其它的目的。
提供了一种用于关闭容器和用于使得该容器被填充的阀，该阀包括壳体。该壳体设置有入口端口和出口端口。该入口端口适于与适当的流体源连接。该出口端口适于与该容器连接。入口端口与流体源之间的连接或出口端口与容器之间的连接可以是直接和间接的。可设置适当的管路以便实现间接连接。入口端口连接到流体源上以便使用内含物填充或再填充该容器。术语“填充或再填充”在本申请中是可互换使用的。入口端口还可连接到适当的用于分配内含物的设备上，例如汽水机。
该阀包括用于密封地关闭该阀的关闭件。该关闭件用于保持在容器中的的内含物，除非使用者希望分配该内含物。该阀还包括至少一个阀部件。该阀部件在第一位置使得该入口端口和该出口端口流体连通。当该阀部件在第一位置时，设置有该阀的容器可用流体再填充。在本申请中使用的流体包括气体、液体、及其混合物。当阀部件位于第二位置时，防止该入口端口与该出口端口流体连通。该阀部件如此构造，即，使得仅当实现预定的填充条件时，该阀部件才进入该第一位置并且保持在该第一位置。本发明的阀在一方面用做常规的用于密封关闭容器的阀。在另一方面，该阀用于防止由未许可的使用者进行容器的再填充。未获得许可的人不知道必须实现特定的填充条件才可打开入口端口与出口端口之间的通道，因此他们不能对设置有这种阀的容器进行再填充。
依据本发明，仅当该阀部件两侧的静压力差低于预定的第一门限值时，该阀部件才进入该第一位置并且保持在该第一位置。该阀部件两侧的静压力差通常相当于入口端口和出口端口之间的压力差。如果填充压力过高，则该阀自动地关闭并因此防止该容器的再填充。特别是当该阀在包含加压气体的容器上使用时，由流体源提供的液体具有相当高的压力。如果使用常规系统对具有本发明的该方面的阀的容器进行再填充，则该阀立刻关闭并防止再填充。
依据本发明的优选实施例，该阀部件具有产生力的装置。该产生力的装置适于向该阀部件提供平衡力并且当达到该填充条件时使得该阀部件进入该第一位置。对于这种产生力的装置具有多个不同的实施例。
该产生力的装置可由弹簧形成。该弹簧将阀部件压到该第一位置并将该阀部件保持在第一位置。该弹簧例如可沿朝向入口端口的方向使得阀部件移动离开阀座。由阀部件两侧的压力差产生的作用在阀部件上的力一旦大于由该弹簧产生的力，则该阀部件移动返回并压靠阀座。一旦流体源的填充压力过高，则阀部件立刻关闭，并且阻止了设置有该阀的容器的填充。
依据本发明的另一实施例，该阀部件设置有包含在该阀中的内部部件。该内部部件与不包含在该阀中的外部部件在操作上连接。当内部部件与外部部件在操作上连接时，该阀部件进入该第一位置并且保持在该第一位置，即打开位置。
具有磁性的产生力的装置。该内部部件可由第一磁体来提供，当该阀靠近具有第二磁体的外部部件时该磁体提供用于沿朝向入口端口的方向的平衡力。这种系统的安全性提高了。如果常规的流体源用于该具有这种阀的容器的再填充，该阀部件不进入并不保持在该第一位置。如果没有带有适当磁体的外部部件与流体源结合地设置，则最迟在容器的再填充开始时，阀部件立刻进入第二位置。由于磁体仅具有限制力以便将阀部件保持在第一位置，因此阀部件将第二位置，即使流体源的填充压力一超过特定水平，外部部件的磁体就出现也是如此情况。为了对带有这种阀的容器进行再填充，必须提供外部磁体和适当的填充压力。
当容器完全充满时，由于有关闭件，因此容器的内含物保持在容器中。该关闭件形成为止回阀。止回阀通常与加压气体缸筒结合使用。当填充压力足够高时，止回阀自动地打开并使得容器进行填充。当容器内的内压力高于环境压力时，止回阀关闭并且缸筒内的内含物蒸发或泄漏或污染。为了排空该缸筒，止回阀必须由外部装置打开，这对于本领域的普通技术人员而言是已知的。
依据本发明的另一实施例，该止回阀和该阀部件形成在同一主体上。用于该止回阀和该阀部件的该共同主体可在该壳体的腔内在该入口端口与该出口端口之间移动。
为了对该容器进行再填充，该止回阀可包括销，该销连接到该止回阀的朝向该入口端口引导的端部上。
依据本发明的优选实施例，该壳体具有分成彼此连通的上游腔和下游腔的腔。在本发明中，“下游”指的是大致沿流体从流体源流向待填充的容器的方向的方向。术语“上游”指的是与该方向相反的方向。该上游腔适于可往复移动地容纳该关闭件，例如止回阀。该下游腔适于可往复移动地容纳该阀部件，该阀部件可以在下游腔内在该第一和第二位置之间移动。
依据本发明的另一实施例，该下游腔特别适于容纳与上述的磁体相关的阀部件。
依据本发明的另一方面，提供了一种只使用来自获得许可的流体源的流体来填充容器的系统。尽管本发明特别适于用加压气体例如二氧化碳对容器进行填充和再填充，但是本发明可用于任何类型的流体。特别是，本发明适于具有较高液化温度的气体或具有较高蒸气压力的液体。特别是，本发明适于这样的气体，该气体具有明显高于周围大气环境压力的蒸气压力。
依据本发明的该系统包括压力调节装置。该压力调节装置与该流体源流体连通。该压力调节装置还适于与上述的在该容器上的阀连接。该压力调节装置设计成使得供应给该容器的流体的压力保持低于预定或可预定的第二门限。该第二门限以这样一种方式选择，即，使得该阀的该阀部件进入该第一位置并且保持在该第一位置，即阀部件两侧的压力差低于该第一门限。
依据本发明的优选实施例，该系统具有用于测量进入该阀和该容器的液体流动的流体流率感测装置。该系统还包括在操作上与该压力调节装置和该流体流率感测装置连接的控制装置。如果在填充过程中，流体的输送压力过高，则阀部件关闭，并阻止填充。如果阀部件关闭，则流体流率感测装置检测到不存在流体流动。借助该控制装置，该系统是输送压力可减小，以便该阀部件再次进入第一位置。
依据本发明的再一实施例，该压力调节装置适于提供预定的最小强度的输送压力并且适于以预定的或可预定的方式增加该输送压力，例如以借助该控制装置可控的方式。
在填充过程开始时，在大多情况下，容器内的内压力大致与环境压力相似。因此该填充压力应当高于环境压力并低于第二门限。该第二门限初始相当于环境压力与第一门限的总和，即阀部件移动到第二位置时该阀部件两侧的压力差的水平。
当在容器内的内压力达到填充压力时，压力进行平衡并且再填充停止。在此刻，控制装置启动压力调节装置以便增加输送压力。该增加以这样的方式来选择，即，使得流体流率保持在预定范围内。
依据本发明的再一实施例，该系统还设置有外部部件，其与上述的阀中布置的内部部件在操作上连接。依据本发明的该方面，仅当提供填充系统的外部部件与阀的内部部件之间的操作连接时，才可对设置有该阀的容器进行再填充。对于操作连接可具有多个可能的装置，例如磁性和机械的连接装置。
依据本发明的另一方面，提供了一种具有由上述的阀来关闭的开口的容器。该阀特别地可永久地连接到该容器的开口上，以便在不破坏该容器的情况下不能从容器上拆下。以这种方式可确保这种容器不能轻易地设置有允许用任何已知类型的再填充系统来进行再填充的不同的阀。
依据本发明的另一方面，提供了一种使用来自流体源的流体来填充容器的方法。该方法特别适于填充具有上述阀的容器。在该方法的第一步骤中，将装接到该容器的开口上的该阀连接到该流体源。在第二步骤中，该容器由所述流体充满，由此控制该流体在该阀的出口端口处的输送压力，以便使得该阀的阀部件两侧的压力差小于预定的或可预定的第一门限。
在填充步骤中，最初，向该阀的该入口端口提供小于环境压力和第一门限的总和的输送静压力。在预定或可预定的时间段内提供该压力。在该步骤之后，连续地或在多个步骤中增加该输送压力。由于该增加的输送压力，在输送压力与容器内的内压力之间无法实现平衡，直到达到所需的最终压力。
依据本发明的优选实施例，在容器的填充或再填充过程中测量流体流率。如果该流体流率下降，则输送静压力的强度通过预定步骤增大。继续测量该流体流率的步骤和增大输送静压力的步骤，直到该测量的流体流率为零。为零的流体流率表示流体源的最大输送压力与容器的内含物的压力之间达到平衡，同时输送压力不能增加到高于最大容许压力，即在流体源中的压力。还可能的是，输送压力的增加过大，并且在实现所需的内压力之前该阀已经关闭。
依据本发明的另一实施例，解决了该问题。测量在该入口端口处的静压力。如果该静压力接近当该容器充满时该压力的强度的预定第三门限值，中断填充容器的操作并且使该流体源与该阀断开连接。
如果所测量的该静压力小于当该容器充满时该压力的强度的预定第三门限值，中断填充容器。释放在出口端口上游的阀中的压力，并且如上所述地重新继续容器的填充。该压力的释放使得阀部件再次打开。
用于区分各个状态之间的该子步骤特别适于特性为理想气体的气体，例如氧气和氮气。
依据本发明的另一实施例，在填充过程之前和/或之中，连续地测量该容器的重量。如果流率为零，并且如果该容器的重量没有达到预计的对应于容器充满的量，则表示该容器未充满。
本发明基本上基于这样的构思，即容器设置有优选为永久连接到容器开口上的阀，其中仅当该阀连接到获得许可的填充系统上时，即，当达到预定的填充条件时，该阀才可打开以便进行容器的填充。
参照对优选实施例的下列描述并结合附图，可以更好地理解本发明，在附图中

图1a-1c示出了本发明的第一实施例的阀在三个不同操作位置时的主要元件的横截面图；图1d和1e是图1a-1c所示的阀的关闭件分别在静态操作模式和动态操作模式时的放大横截面图；图1f和1g是图1a-1c所示的阀的阀部件分别在静态操作模式和动态操作模式时的放大横截面图2a-2c示出了本发明的第二实施例的阀在三个不同操作位置时的主要元件的横截面图；图3a-3c示出了本发明的第三实施例的阀在三个不同操作位置时的主要元件的横截面图；图4a-4c示出了本发明的第四实施例的阀在三个不同操作位置时的主要元件的横截面图；图5示意地示出了本发明的优选实施例的主要元件；图6示意地示出了图5所示的压力调节装置的结构的的主要元件；图7示意地示出了图5所示的压力调节装置的另一实施例的结构的的主要元件；和图8示出了对于通常使用如图5-7所示的系统的填充操作而言输送压力相对于时间的变化。
图1a-1c示出了本发明的阀的第一基本实施例。该阀10包括带有入口端口30和出口端口40的壳体20。腔50限定在入口端口30和出口端口40之间。该腔50可以是任何的适当形式，包括一个或多个互连的空腔、导管、或类似形式，以便在入口端口30和出口端口40之间提供流体连通。
壳体20和特别是入口端口30的上游端适于与适当的流体源600连接(见图5)。可借助依据本发明的系统700来实现连接。该流体源包括任何适当的源，例如加压箱、容器、或流体分配系统，但不限于此。壳体20和特别是出口端口40的上游端适于与适当的容器500连接，该容器希望使用来自该源600的流体来进行填充或再填充。这种容器的通常形式为可加压的缸筒，但不限于此。容器500包括容器入口520和流体的保持容积550。该阀10的壳体20优选为适于永久地连接到容器500的开口上。可与该容器成一体、或焊接到其上、接合到其上、或以其它方式与其永久连接。还可构思到对于维护或维修有用的可逆连接。在任一情况下，当连接到壳体20上时，可在保持容积550、容器入口520、和阀10的出口端口40之间建立流体连通。
该壳体20包括关闭件，其形式为在关闭的上游位置和打开的下游位置之间可双向移动的通常为往复移动的关闭件60。该关闭件60包括在其上游端处的端面密封件61，当该端面密封件在上游位置时其抵靠阀座21，该阀座包含在壳体20的位于入口端口30处的内部分中。该上游位置如图1a所示。为了经由阀10分配来自容器500的流体，销或相似装置插入到入口端口30中，以便沿下游方向按压该关闭件60。或者，该第一阀设置有(未示出的)突伸穿过入口端口30的销。在下游位置处，端面密封件61离开阀座21一距离(见图1b)。因此，在入口端口30与连接到该入口端口的流体源和阀10的腔50之间可实现流体连通。
可选择的是，适当的下游止挡25可设置在壳体20中，以便在下游位置上提供一限制。该关闭件可具有从仅使得流体连通的最小打开位置到如图1c所示的该关闭件60抵靠该止挡25的最大打开位置之间的任何位置。
关闭件60包括上游端面62。上游端面62可包括端面密封件61。来自系统700的输送静压力P1作用于该上游端面62。密封组件60还具有腔静压力P2作用在其上的下游端面63。
上游端面62包括突出部66，其具有关闭形状例如该端面62的表面之上的圆形。该突出部66相对于阀座21限定端面密封件61的密封边界。在静止状态下，该端面62的有效区域是由突出部66限定边界的封闭区域A1来给定的。其通常小于该端面63的相应区域A2(见图1a-1g)。
对于该关闭件打开的条件是由输送压力P1与该有效区域A1的乘积给定的下游力F1大于腔50中的上游力。该上游力F2是由腔压力P2与区域A1的乘积给定的。一旦该关闭件60打开并且存在动态状态时，端面62的有效区域A1’与区域A2相等(见图1e)。
关闭件60构形成便于依据施加到其上的最小强度的第一力F1而移动到打开的下游位置。该最小强度相当于正的流体静压力差ΔP1(P1-P2)，该压力差存在于入口端口30与腔50之间。在由足够高的输送压力P1≥P2提供初始打开力F1之后，在阀10的操作过程中可产生该压力差。对应于正的流体压力差存在于腔50与入口端口30之间，该关闭件移动到关闭的上游位置。可设置(未示出的)可选择的推动装置例如螺旋弹簧，以便朝向该关闭的上游位置推动该关闭件。
P2的数值通常取决于由容器提供的下游背压P3。当容器充满流体时，P3增大并且P2往往与P1均衡。然而，一旦第一关闭件60完全打开，无论流经入口端口30的流体是气态或液态，由于入口端口30的节流作用，因此压力P2仍小于P1。
壳体还包括在第一打开的上游位置和第二关闭的下游位置之间可双向移动的通常为往复移动的阀部件70。该阀部件70包括在其下游端处的端面密封件71，当该阀部件在第二关闭的下游位置时其抵靠阀座22，该阀座包含在壳体20的位于出口端口40处的内部分中(见图1c)。在第一上游位置(见图1b)，端面密封件71离开阀座22一距离，并使得腔50与出口端口40之间流体连通，并由此使得腔50与连接到出口端口40上的容器之间流体连通。可与下游止挡25成一体的适当上游止挡26可设置在壳体20中，并提供对于该阀部件70的上游行程的限制。第一位置可包括从最小打开到如图1a所示的最大打开位置之间的任何位置。
阀部件70包括上游端面72和下游端面表面73，腔静压力P2施加在上游端面72上，来自容器500的背压静压力P3施加到下游端面表面73的端面密封件71上。端面72具有包括突出部76，其通常的形式为例如该端面72的表面之上的圆形的关闭形状，以便相对于阀座22限定端面密封件71的密封边界。在静止状态下，该端面73的有效区域是由突出部76限定边界的封闭区域A3来给定的，并且通常小于该端面73的相应区域A2。对于该阀部件70打开的条件是，由背压P3与该有效区域A3的乘积加上由产生力的装置80提供的平衡力给定的上游力F3大于腔50中的下游力F2，该下游力F2是由腔压力P2与区域A3的乘积给定的。当该阀部件70打开并且存在动态状态时，下端面72的有效区域A3’与区域A2相等。
阀部件70由此构形成便于依据施加到阀部件70上的预定最小强度的第三力F3而移动到该第二位置，该最小强度相当于第二正的流体静压力差ΔP3(＝P2-P3)，该压力差存在于腔50与出口端口40之间，例如在阀10的操作过程中产生该压力差。
当关闭件60和阀部件70均打开时，由于压力差P1-P3是正的，因此流体从流体源流向容器。由于出口端口40产生的节流作用并且由于容器500需要时间填充并产生等于压力P2的背压，因此压力P2仍大于P3，无论流经其的立体是气态或液态的。当该容器充满液体时，则P1、P2、P3均衡，并且不再有流体流动。
或者，端面密封件和用于关闭件60和阀部件70的阀座结构可由已知的密封结构的其它形式来代替。尽管如图1a-1c所示的关闭件60和阀部件70可沿共同轴线即阀10的纵向轴线100往复移动，但是关闭件60和阀部件70移动的轴线可以不相互对准并且/或者不与阀10的轴线100对准。
阀10还包括适当的产生力的装置80的至少一部分。该产生力的装置80至少在阀10的操作过程中向阀部件70提供平衡力Fx。该产生力的装置80可整体地包含在壳体内，并且由此连续地提供所需的平衡力Fx。其形式可以是例如螺旋弹簧。或者，该产生力的装置80可以只是部分地包含在阀10和壳体20内。仅仅在阀10用相兼容的且被许可的填充系统100进行操作时，该产生力的装置80的互补部分(例如见图5)可以设置在阀10的外部。
当名义上是空的适当容器500连接到出口端口40上以便在其间提供流体连通时，对于阀10存在三个不同的情况a)该容器500可具有残余压力，即该容器不是完全空的。在这种情况下，残余压力使得关闭件60保持在如图1a所示的关闭位置。借助由产生力的装置80提供的平衡力Fx，阀部件70可被推到第一位置。如果不存在该力Fx，阀部件70可具有在壳体20内的任何位置。通过使得容器500在其再填充之前排气，可按程序地避免这种情况a)。
b)该容器可处于环境压力下。关闭件60通常位于打开位置。其可能抵靠止挡25。借助由产生力的装置80提供的平衡力Fx，阀部件70可被推到第一打开的位置。如果不存在该力Fx，阀部件70可具有在壳体20内的任何位置，通常为第二位置。
c)不常见的是，该容器500处于低于环境压力的压力，例如当该容器在较低的大气压环境压力的高度位置处被排空并且当所希望的是在较低的高度进行容器的再填充时。在这种情况下，关闭件60位于打开位置并抵靠止挡25。如果产生力的装置80提供平衡力Fx，该力足够克服真空效应且打开阀部件70，直到容器500与环境大气压之间的压力进行均衡。如果不存在该力Fx，阀部件70将保持在关闭的第二位置。在这种情况下，必须产生该平衡力Fx以便进行压力均衡。
当未许可的流体源连接到阀的入口端口30时，与这种已知源相关的较大的流体输送压力产生较大的第一力F1，该力打开关闭件60并使其抵靠该止挡25。几乎同时，相同的高输送压力P2向阀部件70提供了较大的第二力F2，这是由于相对于容器500内的压力P3的较大压力差。可用于反作用于较大的第二力F2的唯一的力是由产生力的装置80提供平衡力Fx。如果平衡力Fx的强度如此选择，即，在除了阀部件70两侧存在较小的静压力差的情况之外，该强度非常小以至于不能反作用于该力F2，该阀部件70移动到关闭位置。
如果试图在低强度的输送压力下填充该容器500，则压力一旦均衡，填充压力就终止了。该容器只能部分地填充。试图通过手动增大输送压力以使该阀打开以便进行容器填充的未许可的使用者将在精确控制该输送压力方面遇到困难。精确的控制不可避免地需要非常长的时间，并且基本上制止了这种未获许可的使用者。
如果该阀10只包括产生力的装置的内部部件，则不能提供平衡力Fx，除非互补的外部部件80’的动作是由未许可的使用者复制的。因此阀部件70将截止。这适用于当阀10和容器处于情况b)或c)时。在情况a)中，由于输送压力小于或等于容器中的残余压力，因此也没有任何流动。如果输送压力大于该残余压力，则在没有提供平衡力Fx时压力差立刻使得阀部件关闭。
依据本发明的流体填充系统700适于在阀入口端口30的上游至少控制输送压力源600(见图5)。使用非常低的输送压力可启动填充。输送压力以预定方式增加。事实上，从低的输送压力开始，腔50内的静压力也较低，并且因此ΔP1较小，这使得小的力F1足以打开该关闭件60。关闭件60还可借助机械销或未示出的等同部件保持在打开位置，这种方式类似于当需要从容器500分配流体时所使用的方式。
尽管在此刻在腔50内的静压力P2随着流经该腔进入容器的流体而增加，但是在腔50与容器之间的静压力差ΔP3或P2-P3较小，并且由此在阀部件70上产生的下游力F2被平衡力Fx抵消。平衡力Fx的强度依据在该源600内的流体类型和阀10的机械特性来选择。如果来自源600的输送压力在入口端口30处平均大于名义的启动数值，则ΔP3大于上述情况，并且产生大于平衡力Fx的下游力F2，这使得阀部件70移动到第二位置并由此使得阀10关闭。当流体流经阀10进入容器时，容器500的静压力P3开始增加，并且由此最终与输送压力P1均衡。这导致容器500部分地填充，直到压力均衡。如果未许可的使用者想要通过提供非常小的输送压力从而避免使用该系统700，则可以提供的流体的量较低，这可制止这种未获许可的使用。
依据本发明，流体填充系统700适于递增地增加在入口端口30处的输送静压力P1，以便在阀的两侧保持压力差，即P1-P2，并且由此对应于增加的容器500的背压，大致恒定地保持ΔP3，ΔP3的数值确定成便于提供大致等于平衡力Fx的力。换言之，该系统700首先向入口端口30和腔50提供非常小的输送静压力，并且随着由于容器内积聚的流体而使得来自容器500的背压增加，该输送压力P1以受控方式增加，以便保持ΔP3恒定，使其于平衡力Fx的数值相关。只有当使用互补的且获得许可的填充系统700时，才可以在合理的时间范围内完全地填充容器500。
可构思出该阀的不同结构来进行上述的操作，以便代替如图1a-1g所示的实施例。依据如图2a-2c所示的第二实施例，该关闭件和该阀部件可集成在单个的组合式阀组件260中。当处于关闭的上游位置时(见图2a)，该阀密封组件260在上游端包括密封地抵靠阀座221的端面密封件261，该阀座包含在壳体220的位于入口端口30处的内部分中。为了从容器500中经由阀210分配流体，该阀组件通常包括突伸穿过入口端口30的销290。通过按压该销290，使得该阀组件260移动以便打开入口端口30。在打开的下游位置(见图2b)，该端面密封件261离开阀密封件221一定距离，并且使得入口端口30与腔250之间流体连通。当处于关闭的位置时(如图2c所示)，该阀组件260在其下游端处包括密封地抵靠阀座222的端面密封件271，该阀座包含在壳体220的位于出口端口40处的内部分中。在图2b所示的位置，该端面密封件271离开阀密封件222一定距离，并且使得出口端口40与腔250之间流体连通。当阀组件260处于图2b所示的位置时，该容器可被填充。阀组件260具有上游端面262和下游端面表面273，来自系统700的输送静压力P1作用在上游端面262上，来自容器500的背压静压力P3作用在下游端面表面273上。当阀组件260打开并动态地操作时，端面262和273的有效区域是大致相同的。依据该实施例，产生力的装置包括弹簧280，通常是螺旋弹簧，该弹簧在其上游端处抵靠沿下游方向从阀组件260悬伸的插塞270，并且在它的下游端处抵靠包含在壳体220中的适当肩部285。当被按压时，该弹簧280存储弹性势能并提供沿上游方向朝向阀组件260的回复力或平衡力Fx。当由入口端口30与出口端口40之间的压力差提供的力F1增大时，例如当试图在不使用许可系统情况下填充该容器500时，该较大的力克服弹簧280的阻力，该弹簧被压缩到凹部286中，从而使得阀组件260移动到关闭位置以便使得出口端口40关闭(如图2c所示)。
这种弹簧可与图2a-2c所示的阀部件不同的阀部件一起使用。
依据本发明的第三实施例的阀如图3a-3c所示。其包括阀10的第一实施例所述的所有部件，但具有以下所述的区别，其中相似的部件的附图标记增加300。该阀310包括带有腔350的壳体320，该腔分成上副腔351和下副腔352。上副腔351包括可在其中移动的关闭组件360。下副腔352包括可在其中移动的阀部件370。关闭件361以与第二实施例相似的方式形式。可选择的是，关闭件360可包括回复弹簧374，该弹簧在其上游端处抵靠沿下游方向从阀组件360悬伸的插塞376，并且在其下游端处抵靠包含在壳体320中的适当肩部385。即使当在阀310中的静压力不大于外部压力时并且至少在填充过程的开始时由该弹簧374产生的力通常小于第一力F1的强度，该回复弹簧374也推动该关闭件360进入关闭位置。当弹簧374被完全按压时，仍可在上副腔351和下副腔352之间存在流体连通(见图3c)。设置弹簧374以便确保该容器500在被完全排空之后是关闭的，从而防止容器500内部的污染。
依据该实施例，产生力的装置80包括包含在阀310中的内部部件380”和通常包含在本发明的系统700中的互补的外部部件380。内部部件380”的形式为包含在阀部件370中的磁性元件381。在图3a-3c中，磁性元件381形成阀部件370的主体。其可以在下副腔352中往复移动，该下副腔352具有垂直于阀310的纵向轴线100的轴线200。磁性元件381还可与阀部件370分开或包含在阀部件370中。磁性元件381布置成便于使得特定的极例如其北极面对该壳体320的外侧并由此通常离开阀310的轴线100。磁性元件381布置成与下副腔352的轴线200对准。互补部件380’还包括磁性元件382。如果产生力的装置的互补部件380’靠近阀310，以便相似的极如图3a-3c所示地彼此面对，则外部部件380使得其北极面对磁性元件381的北极。在该实施例中平衡力Fx由磁性元件381和382之间的磁斥力来提供，该磁斥力用于推动端面密封件361离开阀座322。如果试图使用没有外部部件380’的系统700来操作阀310，则没有平衡力Fx产生，并且阀部件370自由移动返回到关闭位置。阀310的入口端口30一旦暴露于大于容器500中的静压力的输送压力，阀部件370就关闭出口端口40。
在图4a-4c所示的本发明的第四实施例的阀包括阀10的第一实施例所述的所有部件，但具有以下所述的区别。与图3相似的部件的附图标记增加400。与在第三实施例中的弹簧的下游端的容纳相比，弹簧474的下游端容纳在适当的井孔485，该井孔包含在壳体420内。该实施例与第三实施例的主要区别在于，在该实施例中产生力的装置80借助两个元件之间磁性吸引力来操作，而不是磁斥力。在第四实施例中内部部件480”的形式为包含在第二阀部件470中的可磁化的元件481。该元件481包括铁心并且形成阀部件470的主体。在阀420的正确操作过程中，产生力的装置80的互补部件480’靠近阀410，以便磁性元件482的一个极对准阀部件470的轴线300。在该实施例中平衡力Fx由磁性元件482与可磁化的元件481之间的磁吸引力来提供。依据该第四实施例的阀的操作与第三实施例的阀的操作相似。或者，产生力的装置80的内部部件480”可包括这样的磁性元件，其极布置成当在操作上与填充系统700的外部部件480’连接时可提供磁性吸引力。
如上所述，产生力的装置80可进行校准，以便提供依据与本发明的阀结合使用的流体来选择的适当强度的平衡力Fx。当该流体是具有低蒸发点的液体例如汽油等或低液化点的气体例如二氧化碳时，该流体可快速地在容器500内形成液体聚集，其它情况下该容器将填充气态或蒸气相的液体，这又提供了上述的背压P3。
该背压通常取决于流体的特性和其温度，并且随流体的变化而改变。某种液体一旦在容器中形成，随更多的液体形成，只要温度保持恒定，蒸气压力就保持恒定。然而，事实上，膨胀进入容器500的气体导致其冷却并且由此使得其处于比环境温度更低的蒸气压力。当该容器500填充多一些并且温度稳定下来且开始增加时，只要容器中存在最小量的液相，蒸气压力即可相似地增大并最终稳定成容器500内的温度的函数，并且与其中的液相程度无关。
实际上，对于所有的实施例，当在输送流体压力P1与容器流体压力P3之间的正的压力差(即在该阀的第一和/或第二端之间的正的压力差ΔP13)不大于特定数值时，以便作用在该阀部件上的对应于该压力差的强迫力与平衡力Fx相反并且使得阀保持打开，以使该阀部件在容器的填充操作过程中保持打开。
因此，对于给定的流体输送压力，压力差ΔP13的数值将依据该流体的特定蒸气压力而改变。因为平衡力Fx的强度与ΔP13相关，所以当选择平衡力Fx时必须考虑流体的特性。因此，例如，在阀中产生力的装置80提供对于二氧化碳而言是适当的特定平衡力时，二氧化碳具有较大的蒸气压力，如果该阀使用较低蒸气压力的流体来填充容器500，则平衡力Fx不足以保持第二阀部件70打开。这是因为由该系统提供的ΔP13强度产生大于平衡力Fx的力，使得相应的阀部件关闭。另一方面，如果试图使用具有明显高于该阀的额定数值的蒸气压力来操作相同的阀时，则该阀仍可进行操作。
在另一方面，具有非常低的液化点的气体例如O2、N3等，其特性多少类似理想气体，并且由此使得背压随着输送压力的增加而逐渐增加。
因此本发明的阀适于仅在以下特定条件时可操作，即，使得与阀连接的容器被填充，a)至少在存储器填充过程中存在适当的平衡力Fx，和b)当在阀的入口端口处输送压力P1以特定的非常小的强度开始并且随后以这样的方式增加，即，随着来自储存器的背压P3增加时，向阀部件提供的关闭力不大于由该阀的产生力的装置产生的平衡力。
因此，本发明的流体填充系统700包括必须提供这些条件的特征。
这样，如图5示意所示，本发明的流体填充系统700的优选实施例包括适当的压力调节装置720和适当的流体流率传感器装置730，压力调节装置720在操作上可与流体源600连接，流体流率传感器装置730在操作上与压力调节装置720连接并在操作上可与本发明的阀10连接。尽管依据本发明的第一实施例的阀10在图5中示意地表示，但是该系统700的描述相似地适用于该阀的其它实施例，加以必要的变更。该系统700还包括在操作上与压力调节装置720和流体流率传感器装置730连接的适当控制装置710，并且依据由流体流率传感器装置730测量的流体流率来提供压力调节装置720的控制。
依据与该系统700一起使用的阀10的类型，该系统700还可包括所述产生力的装置80的互补的外部部件80’，以便当阀10在操作上与该系统700连接，并且至少当该系统700在工作中时，在阀10中产生适当的平衡力Fx。
压力调节装置720包括任何适当的压力调节器结构，以便无论连接到其上的流体源600的流体压力的强度如何均可以输送在其输出中初始非常低的输送流体压力P1。另外，压力调节装置720可以精确地控制，以便以非常小的阶跃增加输出的流体压力。这种阶跃是最佳的，这是因为压力相对于时间的剧烈改变将导致阀部件关闭，而压力相对于时间的小改变降低填充效率，使得容器500的再填充时间较长。由本申请人发现的一个对于填充二氧化碳存储器而言最佳的压力改变率是每2秒4巴。
可选择的是，并且如图6所示，压力调节装置720可包括压力调节器810，其借助任何适当的导管和/或连接器805可与流体源600连接。空气压力源830向比例阀840提供处于预定高压的空气，比例阀840在操作上借助连通管路845连接到控制装置710，该连通管路845作为用于操作该压力调节器810的附加压力调节器。这种结构是有用的，当在图6中的元件是工业生产的成品且提供对输送压力的所需控制时，其又与压力调节器810流体连通。当控制装置710确定输送压力中的增加需要来自压力调节装置720时，适当的信号传输到比例阀840，其随后增加其相对于缸筒850的输出压力，缸筒850又打开压力调节器810，以便向阀10提供所需的输送压力。该控制装置以本领域普通技术人员已知的方式来操作。
在使用图6所示的压力调节装置720中的一个优点是，通过使用工业成品的部件可提供足够敏感且可控制的压力调节。
可选择的是，并且该系统700通常还包括适当的秤770或称重装置，以便至少在填充过程之前和其结束之前确定容器500的质量或重量，从而确保该容器已经填充所需的流体量。优选的是，秤770在填充操作中可连续地监控容器500的质量或重量，并且有利的是，秤770在操作上与控制装置710连接并且适于将表示容器500的质量或重量的信号发送给该控制装置。因此，在填充操作过程中控制装置710连续地监控容器500的质量或重量。这具有以下优点，如果第二阀密封装置关闭而容器还没有充满或没有在其比例范围内，即由秤770提供给控制装置710的低重量数值表示98％满，这表示输送压力过高，而不是容器充满。因此，这种结构使得控制装置710区别容器充满的情况与阀部件关闭的原因是输送压力较高的情况。在这时，可省去流率传感器730。
或者，如图7所示，压力调节装置720可如上所述地包括压力调节器810，其例如可借助任何适当的导管和/或连接器850与源600连接。然而，压力调节器810连接到适当的步进马达装置860，其适于使得压力调节器810以与马达860的步进动作相关的小阶跃增加或减小输送压力。这种步进马达860是本领域公知的。步进马达860在操作上借助连通管路845与控制装置710连接。当控制装置710确定输送压力中的增加需要来自压力调节装置720时，适当的信号传输到步进马达860，其随后旋转所需数量的步进增量，这又使得压力调节器810打开相应量，以便向阀10提供所需的输送压力。
在使用图7所示的压力调节装置720中的优点是，通过使用工业成品的部件可提供足够敏感且可控制的压力调节，并且相对于图6所示的结构而言需要较少的部件。
流体流动传感装置730包括任何适当的可测量流体流率的流体流动传感器，流率可以是质量流率或体积流率或这两者，其通常从非常小的数值例如几个标准立方厘米(SCCM)到包括例如每秒几个标准升的名义流率，并且该传感器可以检测流率的小变化。另外，流率传感装置可以将由此测量的流体流率转变为适当的信号，通常为电信号或电子信号、模拟或数字信号，可以由所述的控制装置710进行接收和处理。该流体流率传感装置通常包括流量计。适当的流量计是本领域已知的。这种流量计通常提供包含在其中的涡轮的每分钟转数，这是流经涡轮的流率的函数。
控制装置710通常包括微处理器的控制系统，例如外接到该系统700上的计算机，或者优选的是集成地包含在系统700中的适当的微处理器芯片。特别是，控制装置710适于接收来自流体流动传感装置730的适当信号，并基于这些信号向所述的压力调节装置720提供控制信号，以便控制由此提供的输送输出压力P1。
系统700借助压力调节装置720名义上成一体地或永久地连接到适当的流体源600上，但是可拆卸地与其连接，例如有助于流体源600或系统700的维护。当需要填充容器500时，该系统700借助流体流动传感装置730连接到阀10上，(该阀通常永久地连接到容器500上)。或者，流体流动传感装置730可以连接到源600上，并且流动传感装置730可以与流体源600连接，而压力调节装置720与阀10连接，并作适当修改。在该系统700的名义填充操作开始时，控制装置710命令压力调节装置提供相对非常低强度的输送压力P1，以便使得产生作用于该阀部件的力的压力差不大于由产生力的装置80提供的平衡力Fx。因为控制装置710对于特定类型的阀10进行了校准，所以操作该阀10所需的精确启动的输送压力P1是已知的。
可选择的是，控制装置710可编程为于多个阀10一起使用和/或于多种不同类型的阀一起使用，因此控制装置710可按与在此所述的相似方式独立地或同时地控制每一阀10，并做相应变型。
如果在填充过程开始时，流率传感装置730测量到零流率，这表示出现情况a)，即，该容器可具有残余压力，并且因此输送压力不足以打开该关闭件60，该容器500可以借助阀10排空并连接到系统700上。或者，机械装置例如适当的销结构迫使关闭件60在阀连接到系统700时打开。或者并优选的是，可使用适当的排泄或压力释放阀740，以便在使用之前排空容器500，这将在以下进一步描述。
通常，特别是在情况b)中，在操作开始时可由流体流动传感装置730初始检测到小的流体流率。如图8中的G表示，输送压力P1通常以名义零开始，快速增加直到检测到背压P3，其限定P1，以便使得正的压力差不超过ΔP13。参数具有较高液化点的二氧化碳作为流体来描述。当容器500开始填充流体时，容器500中的静压力P3增加并且填充操作的该部分在图8中由A表示，其中该流体在容器500中完全处于气态相。输送压力P1相对于时间的增加可最佳地如此确定，即一方面其没有过高A’导致以至于关闭该阀部件，并且不过低A”以至于导致再填充时间太长。优选的是，正的压力差ΔP13保持恒定，并且小于或等于相对于校准平衡力Fx的压力差。最终，液体开始在容器500中形成，在图8中由B表示，并且经由阀输送的流体的液体相对于气相的比例增加。因此，输送压力P1相对于时间的变化率可以增加到一新的数值，以便减少填充时间，然而同时保持相同压力差至少为或等于ΔP13。在预定量的液体在容器中形成的特定时刻，例如内含物的净重达到50克，该系统仍然使压力的变化率增大到更高的数值，再次保持该阀两侧的压力差至少为或等于ΔP13。当液体临界量积聚在容器中时，蒸气压力是恒定的(温度也是稳定的)，其后随着更多的流体供应给容器，存在差不多恒定的蒸气压力，在图8中由C表示。其后，输送压力P1保持在对应于蒸气压力加上ΔP13的数值，在图8中由C表示。通常当容器内含物的净重达到预定限制时流体流动终止。然而，其它方式中，容器由液相流体充满，背压P3在容器充满时突然增加，以便与输送压力P1均衡，在图8中由F表示。然而，在图8中由A表示的初始混合的蒸气/液体填充相过程中，随着更多流体供应给容器，在某一时刻，该蒸气压力随其中的温度增加而增加并且最终在缸筒中的背压与输送压力均衡，因此流体流率相应地朝向零减小，并且输送压力P1需要增加。
因此，控制装置710中断由流体流率传感装置730感测到的正减小的流体流率，这由来自容器的背压P3增加来表示，并且由此发送给压力调节装置720一个适当的信号，以便增加流体中的输送压力P1。因此，图8的A部分包括波动的曲线，这时输送压力P1依据所测量的质量流量的变化而以小增量变化，而不是平滑的梯度。
因此，以这样的方式，控制装置710连续地监控由流体流率传感装置730感测到的流体流率，并且连续地以非常小的阶跃增加由压力调节装置720提供的输送压力P1，无论何时流体流率减小。这样，优选的是，控制装置710试图保持进入容器中的恒定流体流率，或者保持在流体流率的上限和下限之间。优选的是，然而，控制装置710试图使得进入容器500中的流体流率最大化。
如果由于任何原因该压力调节装置720使得输送压力P1增加过多，则这导致阀部件70关闭出口端口40，并且由此使得流体流率突然降低到零。由流体流率传感装置730测量的为零的流体流动总是被控制装置710切断，以便告知该阀部件70已经关闭，并且在这种情况下即当容器的一部分已经被填充时，控制装置710命令压力调节装置720降低输送压力。然而，当该流体是具有低液化点的气体例如二氧化碳时，流动传感装置730可能只对液体的流动敏感，而对气体的流动不敏感。因此，在图8中的A表示的填充操作的开始时，当只有气体流入容器500中时，该流动传感装置不会感测到任何流动。然而，控制装置710可以对此进行编程。只有当部分液体一旦形成在该容器中，液体则流经该流动传感装置730，随后感测到该流动。
同时，可选的压力释放阀740可在压力调节装置720与阀10的腔50之间释放压力，并且其中的流体通向大气环境或可选的溢流箱750。因此，压力释放阀740在操作上与控制装置710连接并由其控制，当在阀10中的特别是在腔50中的压力P2充分下降以便使得阀部件70打开出口端口40时，控制装置710的操作被中断。作用于阀10的输送压力P1可以有利地由光学压力变换器或其它压力传感器装置760来监控，该压力传感器优选为设置在压力调节装置720的下游，并且在操作上与控制装置710连接。一旦阀10中的静压力充分地下降以便打开该阀部件70，流体将再次流入容器500，并且控制装置710继续增加压力调节装置720的输送压力P1，如上所述。优选的是，在填充容器500之前，压力释放阀740在压力调节装置720与阀10的腔50之间释放压力。
权利要求
1.一种用于关闭容器(500)和用于使得该容器(500)被填充的阀(10)，该阀(10)包括带有入口端口(30)和出口端口(40)的壳体(20)，其中该入口端口(30)适于直接或间接地与流体源(700)连接，并且该出口端口(40)适于直接或间接地与该容器(500)连接；关闭件(60；260；360；460)；和至少一个阀部件(70；270；370；470)，该阀部件在第一位置使得该入口端口(30)和该出口端口(40)之间流体连通，并且在第二位置防止该入口端口(30)与该出口端口(40)流体连通，其中，仅当该阀部件(70；270；370；470)两侧的静压力差(ΔP3)低于预定的第一门限时，该阀部件(70；270；370；470)才进入该第一位置并且保持在该第一位置。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，该阀部件(70；270；370；470)具有产生力的装置(80；280；380”，80’；480”，80’)，该产生力的装置适于向该阀部件(70；270；370；470)提供平衡力(Fx)并且当达到该填充条件时使得该阀部件(70；270；370；470)进入该第一位置。
3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，该产生力的装置具有弹簧(280)。
4.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，该阀部件(370；470)具有包含在该阀中的内部部件(380”，480”)，其与不包含在该阀(10)中的外部部件(80；380’；480’)在操作上连接，以便使得该阀部件(370；470)进入该第一位置并且保持在该第一位置。
5.如权利要求4所述的阀，其特征在于，该内部部件(380”，480”)具有第一磁体(381)或可磁化的元件(481)，以便当该阀靠近具有第二磁体(382；482)的外部部件(380’；480’)时提供用于使该阀部件(370；470)进入第一位置的平衡力(Fx)。
6.如权利要求1-5中任一项所述的阀，其特征在于，该关闭件(60；260；360；460)形成为止回阀。
7.如权利要求6所述的阀，其特征在于，该止回阀(260)和该阀部件(270)形成在可在该壳体(20)的腔(50)内在该入口端口(30)与该出口端口(40)之间移动的主体(260)上。
8.如权利要求6或7所述的阀，其特征在于，该止回阀(260)包括销(290)，该销连接到该止回阀(260)的朝向该入口端口(30)引导的端部上。
9.如权利要求7或8所述的阀，其特征在于，该壳体具有分成彼此连通的上游腔(251)和下游腔(352)的腔，并且该上游腔(351)适于可往复移动地容纳该关闭件(60)，并且该下游腔(352)适于至少在该第一和第二位置之间可往复移动地容纳该阀部件(370)。
10.如权利要求5-9中任一项所述的阀，其特征在于，该下游腔(352)适于该阀部件(370)沿磁性吸引力或排斥力的方向在内部部件(380”，480”)和外部部件(380’；480’)之间进行对准移动。
11.一种只使用来自获得许可的流体源(700)的流体来填充容器(500)的系统，该系统包括压力调节装置(720)，该压力调节装置与该流体源(700)流体连通并适于与如权利要求2-12中任一项所述的在该容器(500)上阀(10)连接，其中该压力调节装置(720)设计成使得供应给该容器(500)的流体的压力保持低于以这样一种方式选择的预定或可预定的第一门限，即，使得该阀(10)的该阀部件(70；270；370；470)进入该第一位置并且保持在该第一位置。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，该系统具有用于测量进入该容器(500)的液体流动的流体流率感测装置(730)，该系统还包括在操作上与该压力调节装置(720)和该流体流率感测装置(730)连接的控制装置(710)。
13.如权利要求11或12所述的系统，其特征在于，该压力调节装置(720)适于提供预定的最小强度的输送压力并且适于以借助该控制装置(710)可控的方式增加该输送压力。
14.如权利要求11-13中任一项所述的系统，其特征在于，系统的从与该系统连接的流体源(699)填充容器(500)相关的操作过程中，该控制装置首先命令该压力调节装置提供强度低于第一预定门限值的输送压力并随后增加该输送压力，保持该流体流率在预定的范围内。
15.如权利要求11-14中任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括该产生力的装置的外部部件(380’；480’)，其与如权利要求4-10中任一项所述的阀中的产生力的装置的内部部件(380”，480”)在操作上连接。
16.如权利要求11-15中任一项所述的系统，其特征在于，该系统包括用于对与该控制装置(710)联接的该容器(500)进行称重的装置(770)。
17.一种用于储存流体的容器，其中该容器设置有如权利要求1-10中任一项所述的阀。
18.如权利要求17所述的容器，其特征在于，该阀永久地连接到该容器(500)的开口上。
19.一种使用来自流体源(600)的流体来填充具有如权利要求1-10中任一项所述的阀(10)的容器(500)的方法，该方法包括以下步骤a)将该阀(10)连接到该流体源(600)；和b)控制该流体在该阀(10)的出口端口(30)处的输送压力(P1)，以便使得该阀的阀部件(70；270；370；470)两侧的静压力差(ΔP3)小于预定的或可预定的第一门限。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，步骤b包括以下子步骤b1)在预定或可预定的时间段内，首先向该阀(10)的该入口端口(30)提供小于预定的第二门限的输送静压力；和b2)在步骤b1之后，连续地或在多个步骤中增加该输送压力。
21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，步骤b包括以下子步骤b3)首先向该入口端口提供小于第二门限值的输送静压力；b4)测量流入该阀(10)的流体的流体流率；b5)如果该流体流率下降，则以预定或可预定的方式增加该输送静压力的强度；和b6)继续步骤b4和b5，直到该测量的流体流率为零。
22.如权利要求19-21中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b还包括以下子步骤b7)测量在该入口端口(30)处的静压力；b8)如果在该步骤中该静压力在当该容器充满时该压力的强度的预定第三门限值内，中断填充容器并且使该流体源与该阀断开连接；和b9)如果在步骤b7的该静压力小于当该容器充满时该压力的强度的预定第三门限值，中断填充容器并且释放在出口端口(40)上游的阀中的压力，重新继续容器的填充，并且继续步骤b7到步骤b8。
23.如权利要求19-22中任一项所述的方法，其特征在于，在填充过程之前和/或之中，连续地测量该容器(500)的重量。
全文摘要
一种用于关闭容器和用于使得该容器被填充的阀，该阀包括带有入口端口(30)和出口端口(40)的壳体(20)。关闭件(60)设置用于在入口端口(30)密封地关闭该阀。至少一个阀部件(70)用于控制入口端口(30)和出口端口(40)之间流体连通。仅当该阀部件处于第一位置时实现流体连通。该阀部件如此构造，即仅当预定填充条件实现时使得阀部件进入该第一位置并且保持在该第一位置。当用于填充容器(50)的系统的填充压力初始小于第一预定或可预定的门限值时，通常可实现该填充条件。
文档编号F16C1/00GK1668872SQ03817083
公开日2005年9月14日 申请日期2003年6月20日 优先权日2002年7月18日
发明者M·芬特, M·本-西蒙, G·勒维德, A·科亨 申请人:苏打俱乐部(Co2)股份公司