供气装置制造方法
【专利摘要】供气装置包括具有隔膜封闭件(4)的气囊(2)。具有从其贯穿的通道(12)的盖(10)牢固地安装到气囊(2)上。在通道(12)中具有阀构件(14)。阀构件(14)具有装有隔膜刺穿装置(20)的前表面，能够通过克服弹簧(22)的偏压施加力来推动所述隔膜刺穿装置，以刺穿隔膜封闭件(4)，从而从气囊(2)释放气体。移除隔膜刺穿力会使得通过弹簧(22)将阀构件(14)的后表面(30)偏压到阀关闭位置，在所述阀关闭位置中，气体被保持在所述气囊(2)中。
【专利说明】供气装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供气装置，具体地涉及一种包括用于储存处于压力下的气体的气囊的供气装置，这种气囊通常具有的尺寸和重量使其能够由使用者很容易地抓握在手掌中。
【背景技术】
[0002]这种气囊很常见。这种气囊通常在其口部具有呈隔膜形式的封闭件，可将所述隔膜刺穿以释放气体。众所周知，气囊中包含压力通常在60巴左右的二氧化碳或一氧化二氮。这种气囊通常与分立单元结合地使用以用于刺穿隔膜，将所述分立单元结合到气体输送装置、或者结合到可与气体使用单元匹配的分立装置。
[0003]在一种典型布置中，气囊与刺穿单元的脱离导致筒体中的剩余气体通过被刺穿的隔膜损失到大气中。例如，这种布置的一个实例例如在GB-A-971161中被公开。这种布置的另一个缺点是，由于密封和刺穿动作大致同时地进行，因此存在形成良好表面密封之前隔膜就被刺穿从而允许高压气体逸出的风险。此种逸出是潜在危险的。另外，逸出气体能渗过气囊与刺穿单元之间的螺纹，并且还由于作用在螺纹上的气压而对拧紧气囊造成困难。
【发明内容】
[0004]根据本发明，提供了一种供气装置，所述供气装置包括:
[0005]用于储存处于压力下的气体的气囊，所述气囊具有口部；
[0006]封闭件，所述封闭件位于所述气囊的口部并且呈可刺穿的隔膜形式；
[0007]盖，所述盖牢固地且永久地紧固到所述气囊并且位于所述口部上；
[0008]穿过所述盖从而允许从外部通达所述隔膜的通道；
[0009]所述通道中的阀构件，所述阀构件具有装有隔膜刺穿装置的前表面以及后表面，并且所述前表面能够通过克服弹簧的偏压施加隔膜刺穿力而被推动，以使得所述隔膜刺穿装置刺穿所述隔膜并且由此将气体从所述气囊释放到所述通道中，在所述隔膜刺穿力被移除时所述弹簧将所述后表面偏压到体积关闭位置，在所述体积关闭位置中，气体在压力下被保持在所述气囊中。
[0010]因此，如果撤回隔膜刺穿力，根据本发明的供气装置能将气体保持在气囊中达至少一段时间。
[0011]这种盖通常具有外表面，所述外表面具有的构造使得所述供气装置能够与另一气体使用装置相联接。为此，便利地，所述盖的所述外表面具有螺纹。
[0012]根据本发明的供气装置通常具有阀构件，所述阀构件连接到阀主轴上或者与所述阀主轴一体地形成，所述隔膜刺穿力可施加于所述主轴上。通常，该布置使得，根据本发明的供气装置联接到气体使用装置的动作导致施加隔膜刺穿力。
[0013]在一个实施例中，所述主轴装有用于所述弹簧的底座。在此实施例和其他实施例中，弹簧可以是压缩弹簧。
[0014]阀构件的后表面通常压靠在O型环密封件上，当所述阀被关闭时，所述O型环密封件在压缩下被保持在所述盖的内表面上。在其他实施例中，阀构件的后表面可装有O型环密封件，当阀构件靠置在盖的内表面上时，所述O型环密封件被保持在压缩下。
[0015]在根据本发明的供气装置的某些实施例中，阀构件的前表面与隔膜刺穿装置一体地形成。在其他实施例中，阀构件的前表面装有穿刺针。这种穿刺针可以是中空的或者形成有至少一个纵向槽，以在刺穿所述隔膜时有助于将气体输送离开所述气囊。如果将要联接到另一气体使用装置的盖的所述外表面形成有螺纹，则这种螺纹的轴向长度便利地大于阀构件从其隔膜刺穿位置到其阀关闭位置所行进的距离。这使得在可以刺穿隔膜之前气囊能够牢固地联接到其他气体使用装置。
[0016]根据本发明的供气装置使得有可能使得小的有效面积经受气体压力，从而在较高的工作压力下便于此装置与另一装置的联接以及分离。此外，在所述盖的外表面具有用于与另一装置的互补螺纹接合的螺纹的实施例中，在刺穿隔膜之前，接合的螺纹相对于气囊很容易地被密封。
[0017]在根据本发明的供气装置的实施例中，其中阀构件连接于主轴或与主轴一体地形成，即使当阀处于其关闭位置时，主轴也不会突出到通道之外。因此，在气囊意外跌落的情况下，阀也被保护以免受损。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]现在将通过举例的方式参照附图来说明本发明的供气装置，在附图中:
[0019]图1是根据本发明的供气装置的总体示意性截面形式的侧视图；
[0020]图2是图1所示的气囊的头部在其隔膜密封件被刺穿之前的截面形式的侧视图；
[0021]图3是说明将供气装置的盖联接到用户装置的截面形式的侧视图；
[0022]图4是图3所示的联接构件的非截面形式的侧视图；
[0023]图5是图1-3所示的供气装置的阀头的另选形式的示意图；和
[0024]图6是一种可联接到根据本发明的供气装置的大气压非热气态等离子体发生装置的示意图。
[0025]为了便于说明，在图3中没有示出气囊的头部。
【具体实施方式】
[0026]参照图1到图4，根据本发明的供气装置包括用于储存处于压力下的气体的气囊2。这种气囊2在其口部具有呈可刺穿隔膜4形式的封闭件4(见图2)。
[0027]气囊2通常具有的大小和重量使得人们可以舒适地将所述气囊抓握在手掌中。所述气囊通常具有在5_50ml的范围内的水容量。气囊2储存选定的处于压力下的气体。储存压力可处于在从25巴以下到300巴以上的范围内。选择气囊2的壁的厚度和构造材料以便经受所选定的储存压力。
[0028]因此气囊2通常由合适的钢材(如不锈钢或者铝)构成。附图所示的气囊2是一种常规类型的，且可通过已知生产过程来制造。
[0029]隔膜4通常由与气囊2相同的材料形成。通常，一旦以选定气体和选定压力充满气囊2，就将所述气囊焊接就位。
[0030]气囊可填充有任意选定气体。当经受选定的储存压力时，一些非永久性气体可能液化。因此，气囊可以储存处于液化状态的气体。然而，如果要储存的气体或气体混合物是永久性气体，则当经受储存压力时，气体仍将处于气态。
[0031]气囊2的口部由在气囊2端部处的筒形突起6提供。筒形突起6的外表面设置有螺纹。该螺纹与盖10上的互补螺纹接合，盖10具有从其贯穿地形成的通道12，通道12的纵向轴线与气囊2的纵向轴线同轴。借助于合适的黏合剂(如L0CTITE?)来处理所述互补的螺纹。黏合剂在环境温度下固化且具有将盖10牢固地紧固到气囊2的突起6上的作用。因此，如图1-4中所示的供气装置的使用者不太可能仅用手动方式将盖10从气囊2拧下或分离。
[0032]盖10在通道12内容纳隔膜穿刺装置14。如下面将要描述的，所述隔膜穿刺装置14是可操作的，以当希望从气囊第一次释放气体时刺穿或刺破气囊2的隔膜4。穿刺装置14包括与主轴18 —体形成的头部16。在另选的实施例(未示出)中，头部16可以是附接到主轴18上的分离部件。头部16的前表面形成有尖的穿刺尖端20。
[0033]能够向前推动穿刺装置14，以使穿刺尖端20刺破隔膜4，从而将气体从气囊2释放。穿刺装置14的位移能克服压缩弹簧22的偏压而实现。压缩弹簧22容纳于通道12中，且围绕主轴18延伸。主轴18配备有“星锁”型的弹簧保持件24。
[0034]穿刺装置14的头部16具有双重功能。所述头部不仅提供穿刺尖端20，还充当阀构件。移除主轴下方的隔膜穿刺力会使压缩弹簧22的偏压作用到弹簧保持件24上并使穿刺装置从气囊2的隔膜4撤回以朝向保持在盖10的内表面28 (见图3)上的弹性O型环密封件26向后行进。头部16的后表面30与O型环26密封式接合，从而防止气体穿过密封件。作用到头部16的前表面上的气体压力保持使得头部16压靠在O型环密封件26上。因此，穿刺装置14用作阀的一部分，当刺穿所述隔膜4时所述穿刺装置能够关闭，从而防止气体从气囊2进一步传送到用户装置中。
[0035]具体参照图3，盖10的远离气囊2的外表面设置有外螺纹40，以使盖10 (进而使气囊2)能够连接到气体输送装置42。气体输送装置42具有中空主体44，所述中空主体具有与螺纹40互补的内螺纹。因此，装置42能够简单地拧到气囊2的盖10上。装置42在其中空主体中装有探针50的一端。将装置42拧紧到盖10上的动作使探针50承靠在穿刺装置14的主轴18上并且推动穿刺装置14前进，以使所述穿刺装置的尖端20刺穿隔膜4。盖10的外表面上的螺纹40的长度和连接装置42的主体44中的互补螺纹的长度比穿刺装置14从其阀关闭位置到其隔膜刺穿位置所行进的距离更大。这使得在能够刺穿气囊之前所述气囊2能够牢固地联接到装置42。探针50设置有与用户装置(在图1到图4中未示出)连通的内部气体通道48。因此，当穿刺尖端20完全刺穿隔膜4时，气体能够从气囊2中流出并通过O型环密封件22并进入到通道48，并且到达用户装置。为了使得探针50的外表面上的气体损失最小化，分别在探针46和界定通道12的盖10的内表面之间以及在探针46和连接装置42的主体44之间设置有弹性O型环密封件51和52。在任何气体泄漏通过密封件50的情况下，所述气体可通过在连接装置42中形成的槽54(见图4)排放到周围的大气中。
[0036]一旦将选定体积的气体输送到用户，气囊2的盖10就可以从连接装置42拧下，从而撤回探针50。结果是，穿刺装置14远离隔膜4行进并且其后表面30与O型环密封件26密封式接合，从而防止气体从气囊2传过穿刺装置2的头部16。因此，即使已经刺穿或刺破隔膜4，气体也会保留在气囊2中。
[0037]对于特定气体，盖10上的螺纹40以及连接装置42的主体44中的互补螺纹可特定的互补尺寸。因此，气囊2可专用于该气体。储存不同气体的气囊2具有不同尺寸的螺纹40，使得所述气囊不会连接到并非指定用于该特定气体的连接装置42。
[0038]如果需要的话，可通过压缩弹簧22将小的过滤器或滤网保持在主轴18周围，以拦截在由穿刺尖端20刺破隔膜4期间可能形成的所述隔膜的任何微粒。
[0039]可对根据本发明的供气装置作出各种变形。在图5中示出了一种这样的变形。在这种变形中，省略了弹簧保持装置24，穿刺装置14的主轴18在其尾部形成有一体式止动件500，所述止动件保持压缩弹簧22。在另一变形中，连接装置42容纳压力调节阀(未示出)，以将气体的压力降低至选定值。
[0040]根据本发明的供气装置可以用来储存并输送永久性或非永久性气体。在一个实例中，供气装置可以用来储存稀有气体(如氦气或氩气，或氦气和氩气的混合物)并将其输送到用于将非热气态等离子体施用于人体口腔的装置。图6是用于生成非热气态等离子体的手持装置601的示意图，所述手持装置包括壳体602，所述壳体限定用于接收根据本发明的供气装置604的接入站603。在此实施例中，供气装置604包括具有21ml容量的气囊。接入站603设置有与图3所示的连接装置42相同类型的连接装置(未示出)。将供气装置604完全插入到接入站603中会刺破气囊的隔膜并且沿箭头的方向从气囊释放气体。接入站603与气体通道606连通，可手动操作的阀605位于气体通道606中。阀605通常是关闭的，所以一旦刺穿气囊的隔膜，由此释放的气体都不会越过阀605。阀605设置有可手动操作的致动器608，所述致动器可操作其以打开阀605，从而允许气体从其通过。通道606与通常在大气压力下生成非热气态等离子体的单元610连通。等离子体发生器单元610设置有能插入口腔中的施用器612。关于用于口腔处理的这种装置的构造和使用的进一步信息在专利申请W02010/072997A、W02010/103262A和W02010/103263A中被给出，所有这些文献都被弓I入本文以供参考。
[0041]供气装置604可以从接入站603被移除。由于这种移除，参照图1到图5描述的阀机构关闭，从而将处于压力下的气体保持在气囊中。
【权利要求】
1.一种供气装置，所述供气装置包括: 用于储存处于压力下的气体的气囊，所述气囊具有口部； 封闭件，所述封闭件位于所述气囊的口部并且呈可刺穿的隔膜形式； 盖，所述盖牢固地且永久地紧固到所述气囊并且位于所述口部上； 穿过所述盖从而允许从外部通达所述隔膜的通道； 所述通道中的阀构件，所述阀构件具有装有隔膜刺穿装置的前表面以及后表面，并且所述前表面能够通过克服弹簧的偏压施加隔膜刺穿力而被推动，以使得所述隔膜刺穿装置刺穿所述隔膜并且由此将气体从所述气囊释放到所述通道中，在所述隔膜刺穿力被移除时所述弹簧将所述后表面偏压到阀关闭位置，在所述阀关闭位置中，气体在压力下被保持在所述气囊中。
2.根据权利要求1所述的供气装置，其中，所述盖具有外表面，所述外表面的构造使得所述供气装置能够与另一气体使用装置相联接。
3.根据权利要求2所述的供气装置，其中，所述盖的外表面具有螺纹。
4.根据权利要求1所述的供气装置，其中，所述阀构件连接到阀主轴上或者与所述阀主轴一体地形成，所述隔膜刺穿力可施加于所述主轴上。
5.根据权利要求4所述的供气装置，其中，所述主轴装有用于所述弹簧的底座。
6.根据前述权利要求中任一项所述的供气装置，其中，所述弹簧为压缩弹簧。
7.根据前述权利要求中任一项所述的供气装置，其中，所述阀构件的后表面压靠在O型环上，当所述阀处于关闭位置时，所述O型环在压缩下被保持在所述盖的内表面上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的供气装置，其中，所述阀构件的前表面与隔膜穿刺装置一体地形成。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的供气装置，其中，所述阀构件的前表面装有穿刺针。
10.根据权利要求9所述的供气装置，其中，所述穿刺针具有至少一个纵向槽，以在刺穿所述隔膜时有助于将气体输送离开所述气囊。
11.根据前述权利要求中任一项所述的供气装置，其中，所述盖具有适合与气体使用装置联接的螺纹外表面，所述螺纹的轴向长度大于所述阀构件从其隔膜刺穿位置到其阀关闭位置所行进的距离。
12.根据前述权利要求中任一项所述的供气装置，其中，所述通道设置有过滤器或滤网，所述过滤器或滤网适于防止由刺穿所述隔膜形成的任何固体微粒传过。
【文档编号】F16L29/00GK104169626SQ201280056063
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年10月8日 优先权日:2011年11月14日
【发明者】T·B·霍尔贝彻 申请人:兰德股份公司