TWI691437B - 用於提供氣體之系統 - Google Patents

Abstract

一種具有內容積以容置氣體(4)之氣體容器(1')，前述氣體容器(1')包括具有基體頭部(2)之基體(1)，前述基體(1)至少部分形成前述內容積且較佳在前述基體頭部(2)區域被密封封閉，前述氣體容器(1')進一步包括密封及導引元件(5)，前述密封及導引元件具有用於容置刺穿矛(15)之空腔(7)以及開口(9)，前述開口設於前述密封及導引元件(5)遠離前述基體(1)的一側且用於將前述刺穿矛(15)導入前述空腔(7)，其中在前述空腔(7)中設有密封件(12)，以便與設於前述刺穿矛(15)上之密封面(18)緊密卡合。為確保能簡單快速地與刺穿單元形成氣密連接，本發明提出，前述密封及導引元件(5)至少部分設於前述基體頭部(2)內部且固定連接前述基體頭部。

Description

用於提供氣體之系統

本發明係有關於一種用於提供氣體之系統，該系統包括具有內容積以容置氣體之一氣體容器，該氣體容器包括具有基體頭部之一基體，其中該基體至少部分形成該內容積且較佳在該基體頭部區域被密封封閉，該氣體容器進一步包括一密封及導引元件，該密封及導引元件具有用於容置刺穿矛之一空腔以及一開口，該開口設於該密封及導引元件遠離該基體的一側且用於將該刺穿矛導入該空腔，其中在該空腔中設有一密封件，以便與設於該刺穿矛上之密封面緊密卡合，其中該密封及導引元件至少部分設於該基體頭部內部且固定連接該基體頭部，該系統進一步包括用於打開該氣體容器之一刺穿單元，其中該刺穿單元包括用於容置該密封及導引元件的至少一部分之一容置元件以及該刺穿矛。

裝有氣體的氣體容器可氣密連接諸如蘇打水瓶或壓力控制器等裝置，以確保為該裝置相應供應氣體。

US 2012/0073674 A1揭露一種氣體供應系統，其包括 氣體膠囊，該氣體膠囊具有在瓶頸側可設於端面上之蓋子，該蓋子從外部包圍瓶頸。該氣體供應系統進一步包括具有刺穿矛之刺穿單元，其中蓋子形成用於容置刺穿矛之空腔，且其中氣體膠囊被設於端面上之可刺穿膜片氣密封閉。其中，蓋子及刺穿矛分別具有用於容置密封件之槽形空隙，打開氣體膠囊時，蓋子的密封件卡在氣體膠囊的端面上，並且，設於刺穿矛上之密封件卡在空腔上。

其中存在以下問題，亦即，由於需要在氣體膠囊的端面上利用密封件實現密封，將蓋子設於氣體膠囊的端面上時不利操作，並且，材料消耗增加會產生額外成本。另外，若密封件未精確定位於蓋子的槽形空隙中，將蓋子設於氣體膠囊的端面上時則存在密封件毀壞或被夾住之危險，從而無法再確保或保證密封性。

考慮到上述問題，使用者在將瓶頸側槽形空隙中插設有密封件之蓋子安置到氣體膠囊的端面上時，動作須極其小心謹慎，因而無法確保簡單快速之操作。

此外，在刺穿矛上直接設置密封件會引發以下問題，亦即，使用者須一再更換卡在空腔上之此密封件，因為密封不良時氣體會逸出。頻繁更換乃必要之舉，因為若反復使用同一密封件，則必然出現磨損現象，進而產生密封問題。

由US 2613849 A已知一種用於加壓流體之容器，該容器在一漸細端部中被密封封閉。在此端部中設有帶開口之空腔，其中該空腔用於容置設於噴嘴元件上之刺穿矛。為了在刺穿時取得密封效果，在空腔中設有密封件，該密封件在刺穿時貼靠於刺穿矛，並且在噴嘴元件上設有密封件，該密封件在刺穿時貼靠於一上緣。彈簧透過杠桿臂向噴嘴元件施加壓力以控制流體輸出。

由FR 1074398 A已知一種用於加壓流體之容器，該容器在一收斂頸部區域被彈性膠囊封閉。該膠囊例如可用天然橡膠製成且保持在一凹槽中。

由FR 1409352 A同樣已知一種用於加壓流體之容器，其中該容器可被矛狀物刺穿。但該案未揭露這樣一個密封及導引元件，其具有用於容置矛狀物之空腔，在該空腔中設有用於矛狀物之密封件。

有鑑於此，本發明之目的在於提供能避免前述缺陷之手段。具體而言，本發明旨在提出一種氣體容器，該氣體容器能簡單快速地與刺穿單元形成氣密連接，但不存在氣密性突然失效之危險，同時能確保最大程度之輕便易用。 此外，本發明旨在盡可能降低操作出錯率，以便在排出氣 體後能輕易從刺穿單元中自動或手動移除該氣體容器。

為達成上述目的，提出一種用於提供氣體之系統，該系統包括具有內容積以容置氣體之一氣體容器，該氣體容器包括具有基體頭部之一基體，其中該基體至少部分形成該內容積且在該基體頭部區域被密封封閉，該氣體容器進一步包括一密封及導引元件，該密封及導引元件具有用於容置刺穿矛之一空腔以及一開口，該開口設於該密封及導引元件遠離該基體的一側且用於將該刺穿矛導入該空腔，其中在該空腔中設有一密封件，以便與設於該刺穿矛上之密封面緊密卡合，其中該密封及導引元件至少部分設於該基體頭部內部且固定連接該基體頭部，該系統包括用於打開該氣體容器之一刺穿單元，其中該刺穿單元包括用於容置該密封及導引元件的至少一部分之一容置元件以及該刺穿矛。

本發明提出，該刺穿單元包括一彈性元件，其中該刺穿單元，尤其是該彈性元件按如下方式設計，亦即，在打開該氣體容器後，為拔出位於該密封及導引元件中之該刺穿矛，尤其是該刺穿尖部，提供助力，或者確保該刺穿尖部自動滑出。意即，彈性元件或刺穿單元按如下方式設計，亦即，在藉由刺穿矛或刺穿尖部刺穿密封及導引元件以打開氣體容器時，彈性元件的彈力起對抗作用。此能降低操作出錯率，或者說在刺穿操作之後避免刺穿矛被密封件卡 住或夾住，及/或避免刺穿尖部被密封及導引元件的密封面卡住或夾住，以便在排出氣體後能輕易從刺穿單元中自動或手動移除本發明之氣體容器。在此提請注意，該彈性元件較佳為壓縮彈簧，其中亦可使用其他的機械彈性元件，如彈性金屬片、彈性體彈簧、板簧或碟簧。

其中，密封及導引元件與基體頭部之固定連接可為直接固定連接或間接固定連接，其中間接固定連接尤其可藉由在基體頭部以外之區域內直接地固定連接基體而實現。

由此得出，可棄用從外部安置的蓋子，因為密封及導引元件一方面承擔導引刺穿矛之任務，另一方面藉由設於空腔中之密封件確保相對於刺穿矛之密封性，使得氣體無法在已被導入的刺穿矛與密封及導引元件之間逸出。因此，無需在氣體容器或基體的端面與假定存在的蓋子之間設置單獨的密封件，便能形成用於提供氣體之氣密系統。

針對密封及導引元件之放置或導入操作，進而針對數個部件之費力操作，得以完全取消，因為密封及導引元件固定連接基體或基體頭部。藉此確保使用者獲得最大程度之操作舒適度與操作準確性。

該氣體容器中通常可裝有CO₂或N₂O。

特定而言，「密封」在此以及在下文中係指針對待容置氣體之密封。

刺穿矛的密封面較佳設於刺穿矛的外套側。

該氣體容器可實施為氣體膠囊。該氣體容器可具有完整的圓柱形基體。然而，該氣體容器例如亦可具有一基體，其基體頭部呈瓶頸形變窄。

可用膜片密封封閉基體，該膜片較佳設於基體頭部區域。在此情形下，該膜片較佳設於內容積與密封及導引元件之間。其中，刺穿矛用於刺破該膜片，以便能排出位於內容積中之氣體。

作為替選或補充方案，本發明之系統的較佳實施方式提出，該密封及導引元件密封封閉該基體。若密封及導引元件係替選性地發揮密封封閉之作用，則刺穿矛用於刺破密封及導引元件，以便能排出位於內容積中之氣體。此項實施方案具有簡化製造之優點，因為可棄用膜片。若密封及導引元件係補充性地發揮密封封閉之作用，則刺穿矛用於刺破密封及導引元件與膜片，以便能排出位於內容積中之氣體。此項實施方案的優點在於氣體容器具有極高之密封性。

針對密封件在空腔中之最佳佈置，本發明之系統的較佳實施方式提出，該空腔至少部分具有槽形截面以容置該密封件。藉由這樣的截面形成方便密封件插入之一空隙。

其中，本發明之系統的較佳實施方式提出，該密封件呈環形，較佳被構建為O型圈。

在本發明之系統的另一有益技術方案中，該密封及導引元件包括一連接部，該連接部透過該基體的開放端面伸入該基體頭部。藉此可形成極其堅固之連接，因為外部作用力無法直接作用於密封及導引元件與基體頭部之間的連接。

本發明之系統的尤佳實施方式提出，該密封及導引元件具有大致呈T形之截面，其中該連接部具有一截面，其形狀形成該T形截面的縱梁。如此一來，製造時可將密封及導引元件如同塞子那樣簡單地導入基體的基體頭部區域。

為能在密封及導引元件與基體之間以結構上簡單而可靠的方式形成緊密連接，本發明之系統的較佳實施方式提出，該密封及導引元件對該基體之密封封閉係透過該密封及導引元件一方面在該連接部區域緊密連接該基體，且另一方面緊密連接該基體頭部而形成，及/或透過該密封及導 引元件在該基體的該端面區域緊密連接該基體而形成。在後一種情形下，該緊密連接較佳形成於密封及導引元件的以下區域，亦即，該區域的截面形狀與該T形截面的橫樑相當。

為在連接部與基體頭部之間形成可靠的緊密連接，本發明之系統的較佳實施方式提出，該連接部與該基體頭部的至少一部分焊接及/或螺接及/或壓接及/或黏接在一起。

特別針對以下情形，亦即，在密封及導引元件與基體之間存在緊密連接或者說密封封閉基體之連接，本發明之系統的較佳實施方式提出，該密封及導引元件具有與該開口相對的、較佳設於該連接部上之封閉面，其中該封閉面具有一刺穿區，該刺穿區具有0.1mm至1.0mm、較佳0.2mm至0.3mm之削弱壁厚，以便可被該刺穿矛刺破。舉例而言，在上述區域內可存在0.25mm之壁厚。密封及導引元件上並非供刺穿矛刺破的區域可相應具有更大壁厚。

為能特別可靠地實現刺破，封閉面的形狀可與刺穿矛的形狀相匹配。因此，本發明之系統的尤佳實施方式提出，該封閉面採用平面或弧形或錐形設計。

為提供形狀穩定且盡可能堅固之密封及導引元件，並且，該密封及導引元件能與基體或基體頭部形成盡可能牢 固的連接，本發明之系統的較佳實施方式提出，該基體及/或該密封及導引元件由金屬構成，較佳由鋼構成。

其中，封閉面較佳可被設於刺穿矛上之刺穿尖部刺穿，其中刺穿單元按如下方式設計，亦即，氣體可經由形成於刺穿矛及刺穿尖部中之氣流通道流出氣體容器。刺穿尖部可相應成形以利於刺破。此外，刺穿尖部可由具有相應硬度之材料製成以利於刺破，該材料的硬度可大於刺穿矛其餘部分的材料。由於僅刺穿尖部由更硬的材料製成，藉此可節約成本。因此，本發明之系統的較佳實施方式提出，該刺穿矛具有刺穿尖部以刺穿該封閉面，其中該刺穿尖部較佳具有比該刺穿矛其餘部分更大之硬度。

在此提請注意，在另一實施方式中，封閉面可直接被刺穿矛而非可能存在之刺穿尖部刺穿。

由於密封及導引元件直接設於基體頭部區域且形成緊密連接，較佳直接設於基體端面，並且由於空腔中設有卡在刺穿矛上之密封件，透過刺穿矛或刺穿尖部所形成之開口而側向進入空腔的氣體無法進一步逸出，使得氣體僅能經由氣流通道而逸出。接著，氣體流入預設器具，例如蘇打水瓶、用於製造泡沫乳油之裝置或其他的基於氣體之裝置。相應地，本發明之系統的較佳實施方式提出，該刺穿矛具有氣流通道，且較佳該刺穿尖部亦具有氣流通道，以 便在已刺穿狀態下從該氣體容器中排出氣體。

本發明之系統的較佳實施方式提出，該刺穿矛呈圓柱形或錐形。刺穿矛的此項技術方案有助於在形成氣密系統時提高可靠性。

本發明之系統的較佳實施方式提出，該刺穿單元包括：固定元件，該容置元件設於該固定元件上；傳力元件，打開該氣體容器時，設於該基體頭部上之該密封及導引元件位於該傳力元件上；以及較佳用於該彈性元件之一導引件。藉此確保更簡單且更可靠之操作。

本發明之系統的較佳實施方式提出，該傳力元件被構建為用於該彈性元件之導引件。此點例如藉由具有U形或L形截面輪廓之環形傳力元件而實現。

在最簡單的應用實例中，傳力元件可呈簡單的盤形。

為刺穿密封及導引元件或封閉面，氣體容器與刺穿單元之間發生相對運動，其中該相對運動可由氣體容器或刺穿單元產生，或者可由二者共同產生。其中，本發明之系統的較佳實施方式提出，設置該刺穿單元的一導入部及/或一外部止擋及/或較佳該彈性元件的一明確塊長作為止擋/止擋面，以便限制被該密封及導引元件封閉之該氣體容 器及/或該刺穿單元在刺破該封閉面時之行程。

對應於上述內容，提出一種打開被封閉之氣體容器的方法，該方法具有以下步驟。

- 至少將密封及導引元件插入刺穿單元的導入部。

- 促使氣體容器與設於刺穿單元中之刺穿矛之間發生相向的相對運動，使得刺穿矛透過開口伸入空腔。

- 使氣體容器朝刺穿矛方向，較佳朝設於刺穿矛上之刺穿尖部方向繼續運動，使得設於密封及導引元件上之封閉面被刺破，並且，氣體能夠經由設於刺穿矛及刺穿尖部中之氣流通道流出氣體容器之內容積。

在該方法根據本發明的技術方案中，設於刺穿單元內部之彈性元件所產生的彈力按如下方式與氣體容器在被打開時所做之運動相對抗，亦即，在打開氣體容器後，為拔出位於密封及導引元件中之刺穿尖部提供助力，或者確保其自動滑出。藉此避免刺穿矛被密封件卡住或夾住，及/或避免刺穿尖部被密封及導引元件卡住或夾住，從而確保能更容易地從刺穿單元中移除配設有密封及導引元件之氣體容器。本發明相應提出，設於該刺穿單元內部之彈性元件所產生的彈力按如下方式與該氣體容器在被打開時所做之運動相對抗，亦即，在打開該氣體容器後，為拔出位於該密封及導引元件中之該刺穿矛，尤其是該刺穿尖部，提供助力，或者確保該刺穿矛自動滑出。

在此提請注意，在刺穿密封及導引元件時，設於空腔內部之密封件較佳受刺穿矛的密封面擠壓而壓縮。若刺穿矛及密封面並非呈圓柱形，而是呈錐形收斂，尤其朝刺穿尖部方向呈錐形收斂，則壓縮程度更大。相應地，本發明之方法的較佳實施方式提出，至少在刺破期間，設於該空腔內部之該密封件受該刺穿矛的密封面擠壓而壓縮。

1'‧‧‧氣體容器

1‧‧‧基體

2‧‧‧基體頭部

3‧‧‧端面

4‧‧‧氣體

5‧‧‧密封及導引元件

6‧‧‧密封及導引元件的部分

7‧‧‧空腔

8‧‧‧連接部

8a‧‧‧焊接連接

8b‧‧‧螺接

8c‧‧‧壓接連接

9‧‧‧開口

10‧‧‧封閉面

11‧‧‧刺穿區

12‧‧‧密封件

13‧‧‧刺穿單元

14‧‧‧導入部

15‧‧‧刺穿矛

16‧‧‧刺穿尖部

17‧‧‧氣流通道

18‧‧‧密封面

19‧‧‧容置元件

20‧‧‧固定元件

21‧‧‧導引件

22‧‧‧彈性元件

23‧‧‧傳力元件

24‧‧‧其他空腔

下面結合實施例詳細闡述本發明。圖式為例示性，其意在說明而非限制或完整再現發明構思。

以下說明發明之圖式。

圖1為具有密封及導引元件之氣體容器透視圖。

圖2a至圖2c為密封及導引元件中設有不同密封件之氣體容器剖視圖。

圖2d至圖2g為氣體容器剖視圖，其中示出氣體容器的基體與密封及導引元件之不同連接態樣。

圖2h至圖2i為氣體容器剖視圖，其中示出密封及導引元件的不同封閉面。

圖3為用於提供氣體之系統的刺穿單元剖視圖。

圖4為該系統包含氣體容器在內之剖視圖，該氣體容器部分容置在刺穿單元的容置元件中，但尚未打開。

圖5為類似於圖4之剖視圖，其中氣體容器的密封及導引元件被刺穿單元刺穿。

圖6為刺穿單元根據本發明的實施方式剖視圖，該實施方式具有彈性元件。

圖7為類似於圖4之剖視圖，但具有如圖6所示之刺穿單元。

圖8為類似於圖5之剖視圖，但具有如圖6所示之刺穿單元。

圖1示出氣體容器1'的透視圖，該氣體容器包括具有基體頭部2之一基體1。在基體頭部2上設有密封及導引元件5，該密封及導引元件部分設於基體頭部2內部且固定連接基體頭部2。在圖示實施例中，密封及導引元件5與基體頭部2之間的連接為密封或氣密連接，因此，密封 及導引元件5將形成內容積以容置氣體4之基體1密封封閉，或者說密封封閉氣體容器1'。

密封及導引元件5為容置刺穿矛15(例如參見圖4)而具有空腔7(例如參見圖2a)，並且在凸出於基體頭部2之密封及導引元件的部分6區域具有開口9。刺穿矛15可伸入開口9以刺穿或刺破密封及導引元件5，其中密封及導引元件5由金屬構成，較佳由鋼，特別是優質鋼構成，其中亦可使用其他類型的材料，如塑膠。

圖2a、圖2b及圖2c示出被密封及導引元件5密封封閉且裝有氣體4之氣體容器1'。

基體1具有開放端面3。

在密封及導引元件5中可設置不同的環形密封件12。其中如圖2a所示，較佳使用O型圈作為密封件12。具體而言，密封件12設於空腔7中，如圖4所示，打開氣體容器1'時，藉由該密封件與設於刺穿矛15的外套側上之密封面18形成氣密連接。

其中，空腔7為容置刺穿矛15及密封件12而較佳至少部分採用槽形設計，或者說，空腔7至少部分具有槽形截面。其作用主要在於，無需輔助手段便能保持或固定密 封件12的位置。

如圖2a、圖2b、圖2c、圖2d、圖2e、圖2f、圖2g、圖2h及圖2i所示，密封及導引元件5包括連接部8，該連接部透過開放端面3伸入基體頭部2。從圖示實施方式中可以看出，密封及導引元件5具有大致呈T形之截面，其中連接部8具有一截面，其形狀形成該T形截面的縱梁。

密封及導引元件5具有與開口9相對的設於連接部8上之封閉面10。為使得封閉面10更容易被刺穿矛15穿透或刺破，並且為確保更高氣體流量，封閉面10可採用平面(參見圖2a至圖2g)或弧形(參見圖2h)或錐形設計(參見圖2i)。

從圖2a至圖2i中同樣可以看出，設於密封及導引元件5上之封閉面10至少在刺穿區11內具有0.1mm至1.0mm，較佳0.2mm至0.3mm，特定而言0.25mm之削弱壁厚。其作用在於使封閉面10更容易被穿透或刺破。

圖2d至圖2g示出被密封及導引元件5氣密封閉之氣體容器1'的剖視圖，其中示出基體1或基體頭部2與密封及導引元件5之不同連接態樣。具體而言，在圖2d中，密封及導引元件5或連接部8僅在端面3上與基體頭部2焊接在一起，以便形成氣密的焊接連接8a，而在圖2e中， 連接部8的整個接觸面皆與基體頭部2的內側區域焊接在一起，例如藉由摩擦焊接方法。

然而，如圖2f所示，亦可為連接部8配設螺紋，該螺紋嵌入設於基體頭部2中之螺紋或內螺紋，以便實現氣密螺接8b。

亦可將密封及導引元件5的連接部8與基體頭部2壓接在一起，這樣的氣密壓接連接8c由圖2g例示性示出。圖2e示出可能的氣密壓接連接8c之另一示例。

在另一可能的實施方式中，連接部8與基體頭部2的內部區域黏接在一起，其中該氣密黏合連接可按照圖2d及圖2e中所示出之焊接連接8a而形成。

圖3示出用於提供氣體4之系統的刺穿單元13的剖視圖，該刺穿單元包括用於在導入部14中容置密封及導引元件5的至少一部分之一容置元件19以及用於刺穿密封及導引元件5的封閉面10之刺穿矛15。較佳地，容置元件19亦設計用於容置基體頭部2的至少一部分。

在刺穿矛15上較佳設有特意設置的刺穿尖部16。

其中，刺穿矛15較佳具有特有的斜邊或導入斜面，其 在打開氣體容器1'時防止空腔7中的密封件12受損。在已刺穿狀態下，氣體4可經由形成於刺穿矛15及刺穿尖部16中之氣流通道17流出氣體容器1'或基體1，其中在圖示實施方式中，刺穿矛15呈圓柱形；同樣地，刺穿矛15亦可呈錐形。

圖4示出一系統之剖視圖，其中該系統包括以下。

用於容置氣體4之氣體容器1'，其包括具有基體頭部2之基體1以及密封及導引元件5，該密封及導引元件設於基體頭部2且固定連接該基體頭部，並且包括空腔7，該空腔具有與基體頭部2相對的用於導入刺穿矛15之開口9。

刺穿單元13，其包括用於容置密封及導引元件5的至少一部分之容置元件19以及刺穿矛15，以便從氣體容器1'或基體1中排出氣體。

在圖4中，形成有刺穿尖部16之刺穿矛15已被設於空腔7中，使得設於空腔7內部之密封件12受刺穿矛15的密封面18及密封及導引元件的部分6擠壓而壓縮。

在此提請注意，導入部14用於至少部分容置具有密封及導引元件5之氣體容器1'，其中導入部14可進一步具有 圖3至圖8中所示出之斜邊或導入斜面，以使得設於基體頭部2上之密封及導引元件5更容易被導入。

在該系統進一步的使用步驟中，如圖5所示，用刺穿矛15的刺穿尖部16刺穿密封封閉氣體容器1'之密封及導引元件5或其封閉面10。為此，將可動設置的氣體容器1'朝位置固定的刺穿單元13方向推動至導入部14所定義之一止擋/止擋面，藉此刺破封閉面10，並且使得位於氣體容器1'或基體1中之氣體4可經由氣流通道17流入一器具，例如蘇打水瓶或泡沫乳油器具。

其中，導入部14所定義之止擋面並非是必需的，因為藉由外部止擋，亦即，位於刺穿單元13外部之止擋，亦能限制氣體容器1'相對於固定設置的刺穿單元13之相對運動。

在此需指出，氣體容器1'與刺穿單元13之間必須存在相對運動之可能性。在圖式中所示出之實施方式中，氣體容器1'係可動設置且刺穿單元13係固定設置，此僅為一種可能的實施方式。以下同樣可行，亦即，氣體容器1'固定設置且刺穿單元13可動設置，或者，氣體容器1'及刺穿單元13皆相對可動設置。

其中，設於空腔7中且卡在刺穿矛15上之密封件12 使得透過刺穿尖部16所形成之開口而側向進入空腔7的氣體4無法進一步逸出，從而使得氣體4僅能在氣流通道17中流動。接著，氣體4流入預設器具，例如蘇打水瓶、用於製造泡沫乳油之裝置或其他的基於氣體之裝置。

圖6示出刺穿單元13根據本發明的實施方式，該實施方式具有彈性元件22，其有助於可靠移除密封及導引元件5已被刺穿之氣體容器1'。此彈性元件22按如下方式設於刺穿單元13內部或者按如下方式設計，亦即，在藉由刺穿尖部16刺穿密封及導引元件5以打開氣體容器1'時，該彈性元件的彈力與氣體容器1'在被打開時所做之運動相對抗，藉此在打開氣體容器1'後，當刺穿單元13與氣體容器1'再度做分離運動時，為拔出位於密封及導引元件5中之刺穿矛15或刺穿尖部16提供助力，或者確保其自動滑出。

在如圖6所示之有益實施方式中，刺穿單元13進一步具有：固定元件20，容置元件19設於該固定元件上；傳力元件23，打開氣體容器1'時，設於基體頭部2上之密封及導引元件5位於該傳力元件上；以及用於彈性元件22之導引件21。具體而言，固定元件20與容置元件19形成一帶開口之其他空腔24。其中，彈性元件22連同傳力元件23及導引件21設於其他空腔24內部，其中藉由導入部14可將被密封及導引元件5封閉之氣體容器1'按如下方式導入其他空腔24，亦即，刺穿矛15透過開口9伸入密封 及導引元件5的空腔7，並且，密封及導引元件5貼靠於傳力元件23。在圖示實施方式中，傳力元件23呈環形且具有U形輪廓，以便進一步對彈性元件22起導引作用。

在一經簡化之實施方式(未圖示)中，密封及導引元件5僅貼靠於彈性元件22，意即，其間未設傳力元件23。

圖7示出具有彈性元件22之本發明系統的完整剖視圖，其中形成有刺穿尖部16之刺穿矛15已位於密封及導引元件5的空腔7內部。其中，被導入部14之氣體容器1'壓抵彈性元件22且使彈性元件壓縮至一定程度。其中，氣體容器1'以密封及導引元件5壓抵貼靠於彈性元件22之傳力元件23。

圖8示出具有彈性元件22之本發明系統的剖視圖，其中封閉氣體容器1'之密封及導引元件5被刺穿單元13刺穿。

從圖6至圖8中亦可看出，傳力元件23進一步被構建為用於彈性元件22之導引件。在圖示實施方式中，此點係藉由環形傳力元件23的U形輪廓的截面形狀而實現，其中其他截面形狀，例如L形，同樣可實現。

在最簡單之情況下，傳力元件23呈簡單的盤形。

在如圖6至圖8所示之實施方式中，輪廓呈U形之環形傳力元件23的一側邊按如下方式直接貼靠於刺穿矛15，亦即，彈性元件22由貼靠於刺穿矛15之此側邊及導引件21導引，其中彈性元件22及傳力元件23設於容置元件19及固定元件20所定義之其他空腔24內部，藉由導入部14可將氣體容器1'導入該其他空腔。

關於具有彈性元件22之上述實施方式，需要提請注意：該止擋/止擋面係藉由彈性元件22的明確塊長而實現。意即，彈性元件22僅能壓縮至一定程度，因此當氣體容器1'以密封及導引元件5碰觸傳力元件23時，氣體容器1'及刺穿單元13無法再繼續做相向運動。

本發明用於提供氣體之系統所對應的方法流程主要包括以下步驟。

- 將氣體容器1'的基體1被密封及導引元件5封閉的基體頭部2插入刺穿單元13的導入部14。

- 促使氣體容器1'與設於刺穿單元13中之刺穿矛15之間發生相向的相對運動，使得刺穿矛15透過開口9伸入空腔7，其中藉由刺穿矛15的密封面18以及設於空腔7內部之密封件12形成氣密連接。

- 使氣體容器1'朝刺穿矛15方向或者朝設於刺穿矛15上之刺穿尖部16方向繼續運動，使得密封及導引 元件5的封閉面10被刺破，並且，氣體4能夠經由設於刺穿矛15及刺穿尖部16中之氣流通道17流出氣體容器1'或其內容積。

1'‧‧‧氣體容器

1‧‧‧基體

2‧‧‧基體頭部

4‧‧‧氣體

5‧‧‧密封及導引元件

6‧‧‧密封及導引元件的部分

7‧‧‧空腔

8‧‧‧連接部

9‧‧‧開口

10‧‧‧封閉面

11‧‧‧刺穿區

12‧‧‧密封件

13‧‧‧刺穿單元

14‧‧‧導入部

15‧‧‧刺穿矛

16‧‧‧刺穿尖部

17‧‧‧氣流通道

18‧‧‧密封面

19‧‧‧容置元件

Claims (17)

1. 一種用於提供氣體之系統，前述系統包括具有一內容積以容置氣體(4)之氣體容器(1')，前述氣體容器(1')包括具有一基體頭部(2)之基體(1)；其中前述基體(1)至少部分形成前述內容積且係密封的；前述氣體容器(1')進一步包括一密封及導引元件(5)，前述密封及導引元件(5)具有用於容置一刺穿矛(15)之空腔(7)以及一開口(9)，前述開口(9)設於前述密封及導引元件(5)遠離前述基體(1)的一側且用於將前述刺穿矛(15)導入前述空腔(7)；其中在前述空腔(7)中設有一密封件(12)，以便與設於前述刺穿矛(15)上之密封面(18)緊密卡合，前述用於提供氣體之系統進一步包括用於打開前述氣體容器(1')之一刺穿單元(13)；其中前述刺穿單元(13)包括用於容置前述密封及導引元件(5)的至少一部分之一容置元件(19)以及前述刺穿矛(15)、以及固定元件(20)，前述容置元件(19)設於前述固定元件(20)上；其中前述刺穿單元(13)包括一彈性元件(22)；其中前述刺穿單元(13)經設計以提供助力，使得在打開前述氣體容器(1')後，確保能拔出或自動滑出位於前述密封及導引元件(5)中之前述刺穿矛(15)；其特徵在於，前述密封及導引元件(5)至少部分設於前述基體頭部(2)內部且固定連接前述基體頭部 (2)，前述刺穿單元(13)更包括傳力元件(23)，打開前述氣體容器(1')時，設於前述基體頭部(2)上之前述密封及導引元件(5)位於前述傳力元件(23)上；前述傳力元件(23)被構建為用於前述彈性元件(22)之導引件，或前述傳力元件(23)是環形的且具有U形或L形的截面輪廓，或者前述傳力元件(23)是盤形的，並且前述氣體容器(1')和前述刺穿單元(13)相對於彼此可移動以打開前述氣體容器(1')。
2. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述密封及導引元件(5)密封封閉前述基體(1)。
3. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述空腔(7)至少部分具有槽形截面以容置前述密封件(12)。
4. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述密封及導引元件(5)包括一連接部(8)，前述連接部(8)透過前述基體(1)的開放端面(3)伸入前述基體頭部(2)。
5. 如請求項4所記載之用於提供氣體之系統，其中前述密封及導引元件(5)具有大致呈T形之截面，前述連接部(8)具有一截面，其形狀形成前述T形截面的縱梁。
6. 如請求項4所記載之用於提供氣體之系統，其中前述密封及導引元件(5)密封封閉前述基體(1)，且前述密封及導引元件(5)對前述基體(1)之密封封閉係透過前述密封及導引元件(5)一方面在前述連接部(8)區域緊密 連接前述基體(1)，且另一方面緊密連接前述基體頭部(2)而形成，及/或透過前述密封及導引元件(5)在前述基體(1)的前述端面(3)區域緊密連接前述基體(1)而形成。
7. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述密封及導引元件(5)具有與前述開口(9)相對的設置之封閉面(10)，前述封閉面(10)具有一刺穿區(11)，前述刺穿區具有0.1mm至1.0mm之削弱壁厚，以便可被前述刺穿矛(15)刺破。
8. 如請求項7所記載之用於提供氣體之系統，其中前述封閉面(10)採用平面或弧形或錐形設計。
9. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿矛(15)具有刺穿尖部(16)以刺穿前述封閉面(10)。
10. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿矛(15)具有氣流通道(17)，以便在已刺穿狀態下從前述氣體容器(1')中排出氣體。
11. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿矛(15)呈圓柱形或錐形。
12. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述基體(1)在前述基體頭部(2)區域被密封封閉。
13. 如請求項7所記載之用於提供氣體之系統，其中前述封閉面(10)設於前述連接部(8)上。
14. 如請求項7所記載之用於提供氣體之系統，其中前述削弱壁厚為0.2mm至0.3mm。
15. 如請求項9所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿尖部(16)具有比前述刺穿矛(15)其餘部分更大之硬度。
16. 如請求項9所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿尖部(16)具有氣流通道(17)，以便在已刺穿狀態下從前述氣體容器(1')中排出氣體。
17. 如請求項1所記載之用於提供氣體之系統，其中前述刺穿單元(13)包括用於前述彈性元件(22)之導引件(21)。

Images