CN102015476B - 排气衬里及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种可流体连通地连接在封闭体和设备的内部之间的排气衬里，用于将气体从所述内部排入环境大气中。所述排气衬里具有基本不透液体但透气的第一外层，限定开孔结构的相对刚性且基本不可压缩的第二外层以及选定内表面和外表面的泡沫内层，多个相互间隔开的流体流动孔在所述内表面和所述外表面之间延伸并形成穿过所述内层的基本垂直的流体流动通道。所示第一外层与所述设备的内部流体连通，用于使气体穿过所述第一外层的内部，基本垂直地穿过所述孔并进而穿过所述第二外层的内部开孔结构排入环境大气中。

Description

排气衬里及其制造方法

在先申请的交叉引用 

本专利申请要求2008年3月12日提交的题为“Venting Liner And Method”的美国临时专利申请61/035,891和2009年3月11日提交的题为“Venting Liner And Method”的美国专利申请12/402,402的优先权，其在此通过引用将其全文明确并入作为本公开的一部分。 

技术领域

本发明涉及排气衬里以及制造和使用排气衬里的方法，更具体涉及在封闭体和设备的内部之间可流体连通地连接的用于经其排气的排气衬里，以及制造和使用该排气衬里的方法。 

背景技术

常常使用容器来保存或储存各种对温度和/或压力敏感的物质，例如水溶液、过氧化物、氯气、醇类、芳族化合物、酮类以及其它化学活性物质。储存有在压力、温度、高度以及其它影响包封条件的因素方面经历变化的物质的容器需要排气，以避免由于在容器中保存这样的敏感物质而可能导致的负面影响。不能将液体充分地密封在容器内可能导致泄漏。不能使容器充分地排气可能导致容器内部和容器外部之间的压差，这进而可能导致容器坍塌、膨胀或爆炸。 

为了减小或消除与排气不良的容器相关的负面影响，已经开发了各种排气设备。例如，利用聚四氟乙烯(PTFE)衬里或膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)衬里以使容器排气是已知的。PTFE和ePTFE衬里具有排斥液体且同时安全地提供气体自由通道的微孔结构，从而使得它们能够用于排气衬里中。这些衬里通常与位于衬里上方的盖中的排气孔协同工作，或者在衬里的上表面中具有与盖的螺纹协同工作的多个凹槽以使容器排气。 

同样已知的是，使不透液体的多气孔材料的底层与弹性体材料的顶层组合，其中该顶层限定多个延伸穿过顶层而与陷入顶层上表面的凹槽流体连通的孔。当与容器封闭体协同工作时，气体通过所述孔并随后通过凹槽排出。一种示例性的这类衬里示于美国专利No.5,730,306中。 

已知将这种现有技术的排气衬里置于容器和封闭体之间，由此通过容器颈部的着陆区单独支撑排气衬里或通过容器部的着陆区和横跨容器开口延伸的横杆的组合来支撑排气衬里。 

与这类现有技术的排气衬里相关的一个缺点在于，由于排气孔和凹槽在尺寸上的限制，它们可能表现出有限的排气能力。另一缺点在于，这类排气衬里可能比期望的更昂贵。与这类现有技术的排气衬里相关的另一缺点在于，当容器封闭体经受相对高的扭矩并且排气衬里随后经受相对高的压缩力时，排气衬里的可压缩材料会压缩至足以表现出比期望更低的排气能力。 

现有技术的排气衬里还易于在经受来自封闭体的相对高的扭矩和/或压缩力时由于容器的不均匀支撑表面而发生不期望的变形。这种不均匀支撑的衬里在经受相对高的封闭力时不具有对抗不期望变形的足够刚性。现有技术的排气衬里已知起皱和撕裂，导致效率下降和/或衬里失效。 

因此，本发明的一个目的是克服一个或多个现有技术中的上述缺点和/或缺陷。 

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种可流体连通地连接在封闭体和设备的内部之间的排气衬里，其用于将气体从所述内部排入环境大气中。排气衬里包括与设备内部流体连通的基本不透液体但透气的第一外层，用于允许气体穿过其流动但防止液体穿过其流动。排气衬里的第二外层限定穿过其的多个流体流动通道，并且响应由封闭体对其施加的封闭力而基本不可压缩。排气衬里还包括响应由封闭体对其施加的封闭力而可压缩的可压缩内层，并限定流体连通在第一外层和第二外层之间的多个内流体流动通道。排气衬里允许气体从设备内部、穿过第一外层、穿过可压缩的内层以及进而穿过第二外层排入环境大气中。 

在本发明的一些实施方案中，内层限定内表面和外表面，多个相互间隔开的流体流动孔在内表面和外表面之间延伸并形成穿过内层的基本垂直的流体流动通道。在一些这样的实施方案中，内层是泡沫层。在一些这样的实施方案中，泡沫层包括多个层。在一些这样的实施方案中，泡沫层 包括内泡沫层和相对的外基本实心层。 

在本发明的一些实施方案中，第二外层相比于内层和第一外层是相对刚性的，并且限定与内层的至少多个流体流动孔流体连通的开孔结构。在本发明的一些实施方案中，第二外层是UHMW聚乙烯。在本发明的一些实施方案中，第一外层是PTFE和/或ePTFE。在本发明的一些实施方案中，第一外层限定约0.002英寸至约0.004英寸的厚度，第二外层限定约0.003英寸至0.05英寸的厚度，而内层限定约0.002至约0.008英寸的厚度。 

根据另一方面，本发明涉及一种可流体连通地连接在封闭体和设备的内部之间的排气衬里，其用于在对其施加封闭力时形成流体密闭的密封和用于将气体从所述内部排入环境大气中。该排气衬里包括与设备内部流体连通的第一装置，用于允许气体穿过其流动但防止液体穿过其流动。提供排气衬里的第二装置用于响应由封闭体对其施加的封闭力而自身基本弹性压缩，并且与第一装置流体连通以将从第一装置接收的气体基本垂直地穿过其排出。排气衬里包括用于支撑第一装置和第二装置的第三装置，用于基本防止其响应对其施加的封闭力而自身压缩，并且与第二装置流体连通以将从第二装置接收的气体穿过其排出。 

在本发明的一些实施方案中，第一装置是第一外层，其限定允许气体穿过其流动但防止液体穿过其流动的多个孔，第二装置是泡沫内层，其限定穿过其的多个流动通道，第三装置是基本不可压缩的外层，其限定穿过其的多个流动通道。 

根据另一方面，本发明涉及一种方法，包括以下步骤： 

(i)提供基本不透液体但透气的第一外层； 

(ii)提供可压缩的内层； 

(iii)提供基本不可压缩的第二外层； 

(iv)将内层在彼此相互间隔开的多个位置处穿孔，并进而形成穿过内层的多个流体流动孔；和 

(v)将内层层合在第一和第二外层之间，并进而形成使气体穿过第一外层、穿过内层的流体流动孔、并进而穿过第二外层排出的排气衬里。 

在本发明的一些实施方案中，所述层合步骤包括施加热和压力中的至少其一。在一些这样的实施方案中，层合步骤包括将第一外层、第二外层 和内层移至第一可旋转安装辊和与其间隔开的第二可旋转安装辊之间。 

一些实施方案还包括以下步骤：将排气衬里流体连通地连接在设备和封闭体之间；基本防止液体穿过第一外层流动并允许气体从设备内部穿过第一外层内部，流入至少多个流体流动孔，并穿过第二外层内部流入环境大气中。 

根据另一方面，本发明涉及一种方法，包括以下步骤： 

(i)提供具有开口的设备； 

(ii)提供用于该设备的封闭体； 

(iii)提供排气衬里，所述排气衬里包括基本不透液体但透气的第一外层、可压缩的内层和相对刚性且基本不可压缩的第二外层； 

(iv)将排气衬里定位在封闭体和设备之间； 

(v)将封闭体与设备接合，使得排气衬里的外层与围绕设备开口延伸的表面可接合； 

(vi)利用封闭体对排气衬里的第二外层施加封闭力； 

(vii)利用第二外层支撑内层，并且基本上防止第二外层响应对其施加的封闭力而压缩以及使内层响应对其施加的封闭力而压缩； 

(viii)防止液体从设备内部穿过第一外层流动； 

(ix)将气体从设备内部穿过第一外层、基本垂直地穿过内层并进而穿过第二外层排入环境大气中。 

在一些这样的实施方案中，支撑步骤利用第二外层相对刚性地支撑内层，以及将施加至第二外层的封闭力分布到排气衬里和设备之间的基本整个界面上。 

本发明的一个优点在于，第二外层为衬里提供刚性，以确保衬里在高扭矩施加下不变形或撕裂以及确保流体流动孔基本保持开放。本发明的另一优点在于，第二外层基本不可压缩，由此消除了对于在第二外层中的排气凹槽和孔的需求。本发明的一些目前优选的实施方案的其它优点在于，当与设备的封闭体接合时，基本不可压缩的第二外层水平地经其排气。一些目前优选的实施方案的其它优点在于，排气容量可通过调节内层中基本垂直的流体流动孔的尺寸和/或数量来进行调节。一些目前优选的实施方案的其它优点在于，可相对成本有效地制造衬里。 

鉴于下文中目前优选的实施方案和附图的详述，本发明和/或其目前优选的实施方案的其它目的和优点将变得更加明显。 

附图说明

图1为体现本发明的排气衬里的截面图。 

图2为位于容器颈和封闭体之间的用于将气体从容器内部排入环境大气的图1的排气衬里的示意截面图。 

图3是位于容器颈的陆部上的图1的排气衬里的示意截面图。 

图4是图1的排气衬里的内层的侧视局部截面图，用于说明对内层进行穿孔的示例性方法。 

图5是由于层合排气衬里的层的示例性设备的示意性侧视局部截面图，该设备包括对置加热辊，其用于在辊间的间隙内接合所述层并且施加热和压力来层合所述层。 

图6A是本发明的排气衬里的一部分的示意性俯视图，其示出形成于衬里内层中的一个示例性的流体流动孔图案。 

图6B是本发明的排气衬里的一部分的示意性俯视图，其示出形成于衬里内层中的一个示例性的流体流动孔图案。 

目前优选实施方案的详述 

参考附图，特别是参考图1，根据本发明一个说明性实施方案的排气衬里通常由附图标记10表示。排气衬里10包括第一外层12和第二外层14。排气衬里10还包括限定内表面15和外表面17的内层16。第一外层12与内衬里16的内表面15层合。第二外层14与内衬里16的外表面17层合。本文所用的术语“排气衬里”是指用于使可能需要排气的容器或任何其它设备排气的衬里或其它设备，其中根据需要，衬里可以为容器或其它设备提供用于密封的密封件，例如封闭体。 

内层16限定在内表面15和外表面17之间延伸并形成多个穿过所述层延伸的基本垂直的流体流动通道的多个流体流动孔18。本文所用的术语“基本垂直”或“基本垂直的流体流动”是指垂直的、几乎垂直的或通常方向向上的流体流动。如下文进一步所述，流体流动孔18限定用于经其排气的基本垂直的流体流动通道，并且所述孔与第一外层12和第二外层14协同工作以将气体排放至环境大气中。第一外层12是基本不透液体但透 气的多孔层。因此，第一外层12不允许液体穿过，但也许气体穿过第一外层12进入内层16的孔18中。第二外层14是多孔的基本刚性层。因此，如下文进一步所述，允许气体从容器穿过第一内层16、穿过第一内层16的孔18并进而穿过相对刚性的第二外层14进入环境大气中。 

参考图2，排气衬里10可与示例性的封闭体20接合，使得第一外层12在示例性容器体22的颈部和封闭体20之间形成液密密封。当封闭体20固定到容器体22上时，排气衬里10在容器体22的颈部上的着陆区24和封闭体20之间被压缩。这种压缩使第一外层12和内层16变形并由此在容器体和封闭体之间形成液密密封，如图3所示。因此，如图2中的示例性箭头所示，允许来自容器体22内部的气体基本垂直地穿过透气的第一外层12，穿过内层16的流体流动孔18，穿过第二外层14，并且穿过例如由封闭体和容器体之间的螺纹所形成或以其它方式限定的通道排出到环境大气中。在说明性的实施方案中，封闭体20的内表面与第二外层14的外表面接合。这样，在所示的实施方案中，气体基本水平地流过第二外层14并从第二外层14向下流入由封闭体20和容器体22的颈部之间的螺纹连接所限定的流体流动通道中。如下文进一步所述，在所示的实施方案中，第二外层14基本在整个层中限定开孔结构，该开孔结构允许气体经其排出。由此，如果允许的话，气体可以基本水平和/或垂直地在整个第二外层上流动。本文所用的术语“基本水平地”或“基本水平流体流动”是指流体水平地、几乎水平地或通常沿横向方向流动。 

如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，封闭体和容器或其它设备可以采取目前已知的或今后可知的任意众多不同构造，并且封闭体和/或设备的排气布置可以采取目前已知的或今后可知的任意众多不同构造。例如，如图2中的虚线所示，封闭体20可以包括在其上壁中形成的一个以上的排气孔26，使得气体可以基本垂直地和/或基本水平地流过外层14，并进而通过垂直孔26流出。排气衬里可以与在封闭体和排气衬里10之间形成间隙的盖或封闭体一起使用，使得气体基本垂直地和/或基本水平地流过第二外层14，并进入环境大气中。 

可以设计和/或调节排气衬里10以适应任意的多种不同应用要求，包括但不限于封口衬里、封闭体(例如，其中衬里用来密封容器或其它设备的封闭体，并且可以是分立的元件或者可以与封闭体、容器和/或其它设备一体化形成)，以及电池组应用，并且可用于将任意的多种液体密封在容器或其它设备内并且使任意的多种气体排出。 

如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，内层16可以由用于执行内层16功能的目前已知的或今后可知的任意多种材料，包括任意的各种化学弹性和/或耐高温材料形成。内层16可以是织造的、非织造的或由各种类型的纤维或非纤维材料以其它方式形成。优选内层16在制造过程中易于加工，可以被切割或成形以匹配任意的多种几何结构，并且可以形成为薄至0.002英寸的膜。优选内层16可以从疏水性转换为亲水性，反之亦然。内层16也可以是亲油性或疏油性的。类似地，内层16可被处理为排斥溶剂或石油基物质中的至少其一从中通过。优选内层16可以粘合到几乎任意材料上，包括例如聚丙烯材料、聚乙烯材料、聚酯材料、 

玻璃织物和多种其它材料。在一些实施方案中，内层16限定约0.001英寸到约0.01英寸的厚度，优选约0.003英寸到约0.009英寸的厚度，最优选约0.002英寸到约0.008英寸的厚度，以及在一个实施方案中为约0.005英寸的厚度。在本发明的一个实施方案中，内层16是穿孔的多层或层压材料，包括泡沫内层和相对的基本实心的外层。在一些这样的实施方案中，泡沫内层为低密度聚乙烯泡沫，相对的外层为基本实心的低密度聚乙烯层，其中这三层是共挤出的或以其它方式相互层合的。一些这类材料是由地址为900 Bradley Hill Road，Blauvelt，New York10913，U.S.A的Tri-Seal Company以F-217-3和F-217的名称销售的。如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，这些材料仅仅是示例性的，目前已知的或今后可知的多种其它材料同等地可以用来形成内层16。例如，在本发明的其它实施方案中，内层16不是泡沫层，而是由另一种塑料材料例如实心的或基本实心的聚乙烯或聚丙烯、硅材料例如硅橡胶、弹性热塑性材料例如热塑性弹性体，或其它弹性体材料制成。在本发明的其它实施方案中，泡沫内层包括比本文所述的三层材料更多或更少的层。 

如下文所更详细讨论的，在一些实施方案中，可以根据需要调节延伸穿过内层16的流体流动孔18以适合各种应用要求。例如，流体流动孔18可以相对于彼此基本等距地横向间隔开，或者作为替代方案，它们可以非均匀地或随机地分布在内层16周围。同样地，可以改变流体流动孔18的尺寸和/或数目以控制或以其它方式影响穿过内层16的流体流动。 

如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，第一外层12可以由用于执行内层功能的目前已知的或今后可知的任意多种材料，包括任意的多种化学弹性和/或耐高温材料形成。第一外层12可以是织造的、非织造的或由各种类型的纤维或非纤维材料以其它方式形成。在本发 明的一些实施方案中，第一外层12由低密度挤出的、未烧结的和高度多孔的材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀型PTFE(ePTFE)或任意前述材料的变体或变化方案形成。在一些这样的实施方案中，PTFE或ePTFE的第一外层12限定约0.0005英寸到约0.01英寸、优选约0.002英寸到约0.004英寸的厚度，在一个这样的实施方案中，厚度为约0.003英寸。第一外层12优选为疏水性或不透液体的，在制造过程中易于加工，并且优选可以切割或成形以匹配多种几何结构中的任一种。第一外层12优选可用于从高达约260℃到低至约-268℃的宽温度范围中。在本发明的一些实施方案中，第一外层12的孔径分布为约0.05微米到约5微米。在一个这样的实施方案中，PTFE或ePTFE的第一外层12限定的孔隙率为约25％到约95％的开口面积(按体积计)，并且优选为约50％到约90％的开口面积(按体积计)。在一个这样的实施方案中，PTFE或ePTFE的第一外层12限定的孔隙率为约80％的开口面积(按体积计)。根据需要，第一外层12可以从优选的疏水形式转变为亲水形式。第一外层12也可以是亲油性或疏油性的。类似地，第一外层12可被处理为排斥溶剂或石油基物质中的至少其一从中通过。 

在图3所示的实施方案中，第一外层12是可压缩的，因而形成对压缩它们的表面例如容器开放表面的液密密封。另一方面，泡沫内层16比第一外层12更有弹性以便于形成流体密密封。第一外层12在被压缩后将通常保持固定或者不会趋向于回到它们的初始形状。因而，第一外层12便于在衬里10和着陆区24之间形成流体密密封，如图3所示。内层16有利于在储存和/或保存期过程中和/或在移除封闭体并重新密封容器或其它设备之后保持密封。 

如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，第二外层14可以由用于执行第二外层功能的目前已知的或今后可知的任意多种材料，包括任意的多种化学弹性和/或耐高温材料形成。第二外层14可以是织造的、非织造的或由各种类型的纤维或非纤维材料以其它方式形成。在本发明的一些实施方案中，第二外层14由多孔且基本刚性的UHMW聚乙烯等基本刚性且多孔的材料形成。 

可根据需要进行调整第二外层14的孔隙率，以适应不同的应用要求。第二外层14的孔隙率可在所有三个轴上均匀，这可以促进在过滤和/或分离应用中的恒定流体流动。优选地，第二外层14的孔径分布基本一致，具有约50.0微米到约2.5微米的标称值。第二外层14可优选从疏水性转 变为亲水性，反之亦然。第二外层14也可以是亲油性或疏油性的。类似地，第二外层14可被处理为排斥溶剂或石油基物质中的至少其一从中通过。第二外层14优选限定为具有约10％到约65％的孔隙体积的开孔(弯曲通道)结构。第二外层14优选可以粘合到几乎任意材料上，包括例如聚丙烯材料、聚乙烯材料、聚酯材料、 

玻璃织物和多种其它材料。用作第二外层14的适当材料的例子是微孔超高分子量(UHMW)聚乙烯。UHMW聚乙烯的拉伸强度为约1000至约4000psi。 

在本发明的一个实施方案中，UHMW聚乙烯的孔隙率为约10％到约70％的开口面积。在本发明的另一实施方案中，UHMW聚乙烯的孔隙率为约25％到约45％的开口面积。在本发明的一个实施方案中，UHMW聚乙烯层为约7密耳厚。在本发明的另一实施方案中，UHMW聚乙烯层限定为约3密耳到约100密耳的厚度；而在本发明的另一实施方案中，UHMW聚乙烯限定为约3密耳到约50密耳的厚度。通常，UHMW聚乙烯层或类似的多孔且基本不可压缩层(或用于排气内衬的包括多个UHMW聚乙烯和/或其它多孔且基本不可压缩层的那些层的总厚度)越厚，则排气衬里的排气能力就越大(或在排气过程中气体穿过排气衬里的流量就越大)。例如，包含约7密耳厚的UHMW聚乙烯或类似的多孔且基本不可压缩层的衬里将比包含约5密耳厚的UHMW聚乙烯或类似的多孔且基本不可压缩层的类似排气衬里更迅速地排出相同体积的气体(所有其它因素基本相同)。此外，通常UHMW聚乙烯或类似的多孔且基本不可压缩层的孔隙率越大，则排气时穿过排气衬里的气体的流量就越大。例如，限定为50％孔隙率水平(即50体积％的开口面积)的包含约5密耳厚的UHMW聚乙烯或类似的多孔且基本不可压缩层的排气衬里将比限定为25％孔隙率水平(即25体积％的开口面积)的包含约5密耳厚的UHMW聚乙烯或类似的多孔且基本不可压缩层的类似排气衬里更迅速地排出相同体积的气体(所有其它因素基本相同)。 

如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，排气衬里10可以包括一个以上的其它层以达到目前已知的或今后可知的任意多种应用的要求或性能目标。例如，排气衬里可以包括多个内层、多个外层，和/或在内层和外层之间的中间层。例如，衬里可包括如在标题为“VentingLiner And Method”的共同未决的美国专利申请61/027,253和标题为“Gasket For Horizontal Venting And Related Method”的共同未决的美国专利申请公报2005/0248097、现美国专利7,461,754中所披露的多个层和/或其它特征，上述两项专利申请已转让给本发明的受让人，并且在此通过 引用全文明确并入作为本公开的一部分。此外，层可以本领域普通技术人员目前已知的或今后可知的任意多种不同方式进行层合或者以其它方式固定到另一层上，包括但不限于施加热和压力的层合方法例如砑光层或高压处理层，和/或施加粘合剂、粘附剂的任意这类方法，和/或表面处理，以便于使相邻层相互固定。同样地，可通过任意已知的或可知的方式处理任意的所述层以改变所述层的化学或物理性质，例如改变所述层的颜色或改变所述层的化学反应性。 

参考图6A和6B，内层16的流体流动孔18可以由目前已知或今后可知的任意多种图案来形成。如图6A中所示，流体流动孔18可以成行形成，其中所述孔相互之间基本上等间隔。如图6B中所示，作为替代实施方案，流体流动孔18可以形成为比图6B的图案更为随机的图案。在本发明的其它实施方案中，与内层16的其它部分不同，流体流动孔图案可以在内层16的一个部分中分布较密从而以特定的方式引导气流。同样，可以改变或者另外调节流体流动孔18的尺寸从而以特定的方式引导气流和/或另外控制穿过衬里的气流特性。 

参考图4，用于对内层16进行穿孔的示例性设备包括多个穿孔构件，通常以30表示。每个穿孔构件30在其远端限定刀刃，所述刀刃被驱动成与内层16接合，从而对内层16进行穿孔。在所示实施方案中，每个穿孔构件30从内层16上切除对应的基本圆柱形的材料块32以形成所得的流体流动孔18。优选地，多个穿孔构件30安装在支撑表面(未显示)上，穿孔构件30被驱入内层中并与内层接合和脱出，从而切割出穿过它的流体流动孔18。在一些这样的实施方案中，穿孔构件30相对于彼此安装在支撑表面上以限定相应的孔图案，例如图6A和6B中的孔图案之一。在所示实施方案中，每个穿孔构件30和所得的流体流动孔18均基本为圆形形状；但是，内层材料是弹性的，因此形成每个孔的材料自身可以是封闭的或基本封闭的，但允许空气和/或其它气体从中流过。而且，在所示的实施方案中，形成孔的穿孔构件30各自限定约0.01英寸到约0.1英寸、优选0.02英寸到约0.08英寸的直径；在一个这样的实施方案中，穿孔构件限定约0.05英寸的直径；并且相邻孔(或形成孔的构件)彼此之间的横向间隔距离为约1/4英寸到约3/4英寸。在所示的实施方案中，穿孔构件30限定为基本圆柱形状以形成基本圆柱形状的孔；但是，如本领域普通技术人员基于本文教导可以认识到的那样，穿孔构件可采取目前已知的或今后可知的任意多种不同的形状和/或构造。 

如图5中所示，在本发明的一个实施方案中，用于形成排气衬里10的设备包括第一支撑表面32，其在所示实施方案中为旋转驱动的加热辊。该加热辊32旋转安装在第二支撑表面34上，第二支撑表面34在所示实施方案中被限定为加热支撑辊。可见，层12、14和16被驱动穿过在对置辊32、34之间形成的间隙，并且所述辊对所述层施加热和压力，以将它们层合在一起形成卷状的排气衬里10材料。如本领域普通技术人员基于本文的教导可以认识到的那样，支撑表面32和34可以采取目前已知的或今后可知的任意多种不同构造。例如，支撑表面中的一个或二者可以被驱动成与所述层接合，和/或支撑表面中的一个或二者可以是平坦的。 

在内层16被穿孔后，例如通过施加上述的热和压力，将第一外层12层合到内层16的内表面15上，并且将第二外层14层合到内层16的外表面17上，以形成内层和外层的层合片。然后进行模切或以本领域普通技术人员已知的其它方式由层合片形成衬里10。 

如本领域普通技术人员基于本文的教导可以认识到的那样，可以对本发明的上述实施方案和其它实施方案进行多种变化和改变而不偏离其由所附权利要求限定的范围。例如，内层和外层可以由目前已知的或今后可知的任意多种不同材料制成，层、气孔和/或流体流动孔的尺寸和/或构造可以采取目前已知的或今后可知的任意多种不同尺寸和/或构造。衬里同样可以包括任意期望的层数以赋予任意多种不同的物理性质、化学性质，和/或特性，用于解决任意多种不同的应用或其它要求或期望的其它方面。此外，衬里可以用来使任意多种不同设备，例如任意的多种不同容器、电池或需要将液体密封在设备内而将气体排出设备的其它设备排气。因此，本发明目前优选的实施方案的这种详述是出于说明目的而非限制意义。 

Claims (20)

1.一种可流体连通地连接在封闭体和设备的内部之间的排气衬里，用于将气体从所述内部排入环境大气中，所述排气衬里包括：

基本不透液体但透气的第一外层，其与所述设备的内部流体连通，用于允许气体穿过其流动，但防止液体穿过其流动；

第二外层，其限定穿过其的多个流体流动通道并且响应由封闭体对其施加的封闭力而基本不可压缩；和

可压缩内层，其响应由封闭体对其施加的封闭力而可压缩，并且其限定流体连通在所述第一外层和所述第二外层之间的多个内流体流动通道，用于允许气体从所述设备的内部穿过所述第一外层、穿过所述可压缩的内层以及进而穿过所述第二外层排入环境大气中。

2.根据权利要求1所述的排气衬里，其中所述内层限定内表面和外表面，多个相互间隔开的流体流动孔在所述内表面和所述外表面之间延伸并形成穿过所述内层的基本垂直的流体流动通道。

3.根据权利要求2所述的排气衬里，其中所述内层为泡沫层。

4.根据权利要求3所述的排气衬里，其中所述泡沫层包括多个层。

5.根据权利要求4所述的排气衬里，其中所述泡沫层包括泡沫内层和相对的基本实心的外层。

6.根据权利要求1所述的排气衬里，其中所述第二外层相比于所述内层和所述第一外层是相对刚性的，并且所述第二外层限定与所述内层的至少多个所述流体流动孔流体连通的开孔结构。

7.根据权利要求1所述的排气衬里，其中所述第一外层为PTFE和ePTFE中的至少其一。

8.根据权利要求7所述的排气衬里，其中所述第二外层是UHMW聚乙烯。

9.根据权利要求1所述的排气衬里，其中所述第一外层限定0.002英寸到0.004英寸范围内的厚度，所述第二外层限定0.003英寸到0.05英寸范围内的厚度，所述内层限定0.002英寸到0.008英寸范围内的厚度。

10.根据权利要求2所述的排气衬里，其中所述内层的流体流动孔是垂直取向的。

11.根据权利要求1所述的排气衬里，其与设备和封闭体组合，其中所述排气衬里流体连通地连接在所述封闭体和所述设备的内部之间，用于将气体从所述内部排入环境大气中。

12.根据权利要求11所述的组合，其中所述设备是容器。

13.一种可流体连通地连接在封闭体和设备的内部之间的排气衬里，用于在对其施加封闭力时形成流体密闭的密封和用于将气体从所述内部排入环境大气中，所述排气衬里包括：

第一装置，其与所述设备的内部流体连通，用于允许气体穿过其流动但防止液体穿过其流动；

第二装置，用于响应由封闭体对其施加的封闭力而自身基本弹性压缩，并且与所述第一装置流体连通以将从所述第一装置接收的气体基本垂直地穿过其排出；和

用于支撑所述第一装置和所述第二装置的第三装置，用于基本防止响应对其施加的封闭力而自身压缩，并且与所述第二装置流体连通以将从所述第二装置接收的气体穿过其排出。

14.根据权利要求13所述的排气衬里，其中所述第一装置是第一外层，其限定允许气体穿过其流动但防止液体穿过其流动的多个孔，所述第二装置是泡沫内层，其限定穿过其的多个流动通道，所述第三装置是基本不可压缩的外层，其限定穿过其的多个流动通道。

15.一种制造排气衬里的方法，包括以下步骤：

提供基本不透液体但透气的第一外层；

提供可压缩的内层；

提供基本不可压缩的第二外层；

将内层在彼此相互间隔开的多个位置处穿孔，并进而形成穿过所述内层的多个流体流动孔；和

将所述内层层合在所述第一外层和所述第二外层之间，并进而形成使气体穿过所述第一外层、穿过所述内层的流体流动孔、并穿过所述第二外层排出的排气衬里。

16.根据权利要求15所述的制造排气衬里的方法，其中所述层合步骤包括施加热和压力中的至少其一。

17.根据权利要求16所述的制造排气衬里的方法，其中所述层合步骤包括将所述第一外层、所述第二外层和所述内层移至第一可旋转安装辊和与其间隔开的第二可旋转安装辊之间。

18.根据权利要求15所述的制造排气衬里的方法，还包括：将所述排气衬里流体连通地连接在设备和封闭体之间；基本防止液体穿过所述第一外层流动并允许气体从所述设备的内部穿过所述第一外层的内部，流入至少多个所述流体流动孔，并穿过所述第二外层的内部流入环境大气中。

19.一种制造排气衬里的方法，包括以下步骤：

提供具有开口的设备；

提供用于所述设备的封闭体；

提供排气衬里，所述排气衬里包括基本不透液体但透气的第一外层、可压缩的内层和相对刚性且基本不可压缩的第二外层；

将所述排气衬里定位在所述封闭体和所述设备之间；

将所述封闭体与所述设备接合，使得所述排气衬里的外层与围绕所述设备的开口延伸的表面可接合；

利用所述封闭体对所述排气衬里的第二外层施加封闭力；

利用所述第二外层支撑所述内层，并且基本上防止所述第二外层响应对其施加的封闭力而压缩以及使所述内层响应对其施加的封闭力而压缩；

防止液体从所述设备的内部穿过所述第一外层流动；和

将气体从所述设备的内部穿过所述第一外层、基本垂直地穿过所述内层并进而穿过所述第二外层排入环境大气中。

20.根据权利要求19所述的制造排气衬里的方法，其中所述支撑步骤包括利用所述第二外层相对刚性地支撑所述内层，以及将施加至所述第二外层的封闭力分布到所述排气衬里和所述设备之间的基本整个界面上。

Images