[发明专利]用于气瓶密封的方法和设备

说明书

技术领域

本公开涉及与压缩气体罐、瓶或容器一起使用的垫圈或密封构件。

背景技术

压缩气体瓶、罐或其他容器(本文中称为瓶)与使用由瓶供给的气体的气体输送机构的联接通常涉及O形环或其他密封元件。这样的密封元件用于帮助防止气体泄漏，并且例如在美国专利4,694,850中描述了这样的密封元件。

发明内容

许多市售压缩气瓶必然具有高的压力和相对低的容积，并且因而在将瓶连接至气体输送机构的过程中的任何气体损失都是不期望的。本文中所描述的本发明的一个或多个实施方式提供了瓶与气体输送系统之间的改进的密封。该密封可操作为在瓶经由刺穿元件被打开时防止气体的初始损失，并且该密封可操作为进一步提供持久密封，该持久密封在长时段内比如在气体输送机构的存储期间阻止气体的损失。另外，由于垫圈可以安装在瓶上或以其他方式联接至瓶而不是气体输送机构，因此垫圈可以在安装新的瓶时由新的垫圈更换，因而消除了因反复使用导致的任何可能的磨损。

根据本发明的方面，提供了用于压缩气瓶的垫圈。该垫圈可以设置成与气瓶一起使用，气瓶具有颈部，颈部具有围绕气体出口的顶表面以及从顶表面向下延伸的侧表面，例如，颈部可以具有大致筒形形状。垫圈可以包括上部和下部，上部设置成用于定位在瓶的顶表面上且用于与顶表面形成密封，下部围绕瓶的颈部的侧表面从上部向下延伸，使得下部设置成与气瓶的侧表面形成密封。

垫圈的上部和下部可以以不同的方式设置，例如，下部可以包括连续的侧壁部，比如具有筒形或截头圆锥形壳体形状的部分，该部分设置成围绕瓶的颈部的侧表面延伸且与侧表面形成密封。在一些实施方式中，上部和下部可以设置成与颈部的相应的部分形成气密密封。上部可以包括靠近上部的中心附近、设置成用于定位在气体出口上方的上开口，例如以允许刺穿元件自由地穿过而到达瓶的气体出口。替代性地，上部可以覆盖气体出口，并且如果使用了刺穿元件的话刺穿元件可以刺穿上部。上部可以与刺穿元件形成密封，例如通过接合刺穿元件的外表面而形成压盖密封或面密封。上部可以包括环面或其他环形形状元件，例如，位于上部处的O形环状部。上部可以包括上表面的面上的一个或多个表面特征件，例如一个或多个凸起、脊、槽和/或环。

下部可以附接至上部的外周缘且从上部的外周缘向下延伸，例如，下部可以从上部的外边缘向下延伸。在一些实施方式中，下部可以具有筒形壳体形状，例如可以具有壁厚度为大约0.20英寸的侧壁。因而，上部和下部可以一起形成设置成接纳瓶的颈部的一部分的杯形内部空间，例如上部和下部可以形成配装在瓶的颈部上方的一种类型的帽。杯形内部空间可以渐缩为在上部附近比在下部的底端附近具有更小的尺寸。例如，用于颈部具有锥形上端的应用。垫圈还可以包括环或其他保持器元件，所述环或其他保持器元件围绕下部的一部分延伸且设置成保持颈部上的垫圈。环可以仅围绕下部延伸，或者也可以围绕上部的一部分延伸。

垫圈可以与气瓶相结合，例如可以永久地或以可移除的方式附接至气瓶的颈部。例如，垫圈可以模制到瓶的颈部上、粘结至颈部、焊接至颈部等。气瓶接纳器可以设置有开口，该开口定尺寸和定形状为接纳垫圈且与垫圈的上部和下部形成密封，例如，与上部形成面密封以及与下部形成压盖密封。接纳器开口可以包括设置成刺穿气瓶的气体出口的刺穿元件或者包括可以附接至气瓶或可以为独立部分的刺穿元件。接纳器开口可以包括具有锥形外部和筒形内部的侧壁，例如，使得当垫圈和颈部被引入至开口中时，侧壁与垫圈的下部形成压盖密封。接纳器开口也可以包括底表面，该底表面设置成与垫圈的上部形成面密封。

在本发明的另一方面中，用于使气瓶与气瓶接纳器(具有带侧壁和底表面的接纳开口)接合的方法包括向气瓶提供附接至气瓶的颈部的垫圈。颈部可以具有围绕气瓶的气体出口的顶表面以及从顶表面向下延伸的侧表面，垫圈可以包括在颈部的顶表面和侧表面上的部分。气瓶的颈部可以被插入气瓶接纳器的接纳开口中，使得垫圈的在顶表面上的上部在气瓶的顶表面与接纳器开口的底表面之间形成密封(例如面密封)，并且使得垫圈的下部在气瓶的侧表面与接纳开口的侧壁之间形成密封(例如压盖密封)。