專利名稱：容器的通氣蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一方面，本發(fā)明涉及用于飲料容器的蓋，特別是涉及為了在飲用飲料時(shí)減小容器內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓或真空的蓋。在相關(guān)方面，本發(fā)明還涉及通過(guò)全蒸發(fā)冷卻液體的裝置和制造容器方法。
背景技術(shù)：
各種各樣的飲料容器構(gòu)造成具有小開(kāi)口或飲用出口，通過(guò)該小口或出口能夠吸出流體物質(zhì)。該開(kāi)口適于人們將嘴放在其上以形成繞該開(kāi)口的密封。這種類型的飲料容器的例子包括具有小環(huán)形開(kāi)口的汽水瓶；具有用飲用出口構(gòu)成的蓋的飲用杯或防流出杯；以及有橡皮奶嘴的嬰兒瓶。當(dāng)流體物質(zhì)從其中一種容器中被消耗時(shí)，在該容器內(nèi)形成負(fù)壓或真空，使得飲用必須中斷足夠長(zhǎng)的時(shí)間使空氣能夠進(jìn)入該容器中，以使內(nèi)外大氣平衡。這種中斷對(duì)成年飲用者來(lái)說(shuō)造成不方便，而對(duì)嬰兒來(lái)說(shuō)很難繼續(xù)喂食。業(yè)已提出各種解決方案，因而飲料容器被通氣以減小負(fù)壓的形成。正如人們所期望的，大多數(shù)解決方案是針對(duì)防流出杯或喂養(yǎng)嬰兒的嬰兒瓶。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，提供一種從容器中分配流體的蓋。該蓋包括一對(duì)共同形成流體通路的伸縮地連接的第一和第二部件，其中，該第一部件連接于基座(base)或與該基座是一個(gè)整體，該基座適于固定、連接或附接于容器并且該基座和/或該第一部件包括一段或多段帶孔的通氣材料，其允許氣體通過(guò)并阻止流體大量通過(guò)。在優(yōu)選實(shí)施例中，該流體通路是打開(kāi)的，通過(guò)相對(duì)該第一部件移動(dòng)第二部件，包括通過(guò)相對(duì)于該第一部件轉(zhuǎn)動(dòng)或拉開(kāi)該第二部件，使流體能夠流出容器。在一些實(shí)施例中，當(dāng)該蓋處于關(guān)閉位置時(shí)該多孔性通氣材料被第二部件所覆蓋，而當(dāng)該蓋處于打開(kāi)位置時(shí)則暴露于空氣。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，提供一種處理并分配液體的蓋，包括基座，該基座包括將蓋固定于容器的裝置；通過(guò)該基座的流體通路，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)液體通過(guò)該通路；包含在該液體通路內(nèi)或連接于該液體通路的多孔性處理基質(zhì)(matrix)，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)，液體通過(guò)該多孔性處理基質(zhì)；以及可選擇地，固定于該基座的多孔性通氣基質(zhì)，其中所述多孔性通氣基質(zhì)允許氣體通過(guò)該多孔性通氣基質(zhì)并且阻止液體通過(guò)該多孔性通氣基質(zhì)，從而使與所述多孔性通氣基質(zhì)的第一部分接觸的第一位置和與所述多孔性通氣基質(zhì)的第二部分接觸的第二位置之間的空氣壓力平衡。當(dāng)液體通過(guò)所述蓋時(shí)，由所述處理基質(zhì)給予該液體的處理包括但不限于或者通過(guò)化學(xué)合成、大小，或者其他性質(zhì)、陽(yáng)離和/或陰離子交換、以及化學(xué)反應(yīng)，選定的或未選定的化學(xué)物質(zhì)的除去或添加。在優(yōu)選實(shí)施例中，該處理是化學(xué)處理，包括從液體中去掉防腐劑或其他化學(xué)物質(zhì)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于分配液體的蓋，包括基座，該基座包括將該蓋固定于容器的裝置；通過(guò)該基座的液體通路，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)液體通過(guò)該通路；以及包含在該液體通路內(nèi)、或連接或附接于該液體通路的具有高液體流通率和低水注入壓力的多孔性滲流基質(zhì)，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)液體通過(guò)該多孔性滲流基質(zhì)，其中，當(dāng)該基質(zhì)相對(duì)兩端的壓力基本相等時(shí)，該多孔性滲流基質(zhì)基本防止液體流動(dòng)通過(guò)該蓋。在優(yōu)選實(shí)施例中，該蓋還包括固定在該基座的多孔性通氣基質(zhì)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種飲料分配組件，包括在其上具有開(kāi)口允許液體和氣體流過(guò)的帽(cap)；適于被固定于容器的基座外殼；以及由所述基座外殼支撐(例如在包含在，或附接于，或連接于該基座外殼，或與該基座外殼是一個(gè)整體)的具有高水注入壓力疏水的多孔通氣材料，其中，該基座外殼和帽以可移動(dòng)的方式連接并且共同形成液體通路，并且在使用時(shí)當(dāng)液體流出該容器并通過(guò)該分配器時(shí)，進(jìn)入該容器的空氣沿著液體繞其流動(dòng)的中心軸線而行，從而減少進(jìn)入該分配器中的空氣。
這里公開(kāi)的蓋和組件的優(yōu)選實(shí)施例可以包括下述的一個(gè)或多個(gè)通氣材料，包括塑料、金屬、陶瓷材料和/或玻璃；疏水通氣材料；以及具有高水注入壓力的通氣材料。此外，在蓋和組件的優(yōu)選實(shí)施例中，多孔性通氣材料提供足夠的通氣孔，以允許該蓋基本連續(xù)的液體流通率，而在該整個(gè)蓋中不形成明顯的壓力差，優(yōu)選，至少約500毫升/分鐘/cm2，包括至少50毫升/分鐘/cm2；在分配時(shí)該蓋產(chǎn)生的壓力降小于約2psi(每平方英寸磅數(shù))，包括1psi。
在優(yōu)選實(shí)施例中，蓋或組件在至少一部分流體通路內(nèi)包括多孔性滲流基質(zhì)，其中，該滲流基質(zhì)適于基本上阻止液體流動(dòng)通過(guò)該液體通路，除非該蓋與其連接的容器的內(nèi)外側(cè)之間存在空氣壓差(優(yōu)選0.05至2.0psi)。還有，在優(yōu)選實(shí)施例中，該蓋與容器結(jié)合，其中該容器具有帶外螺紋的頸部，該外螺紋與基座上的陰螺紋一起將該蓋連接于該容器?？蛇x地，組件或蓋具有適合于與鋁制飲料罐的頂部連接的基座。


圖1是嬰兒瓶的分解透視圖，示出了塑料瓶體、通氣孔(vent)、橡皮奶嘴和螺紋環(huán)的相互位置關(guān)系。
圖2A是該嬰兒瓶封閉端的截面圖，示出了通過(guò)注塑成形固定于瓶體的通風(fēng)孔(見(jiàn)圖1的用于圖2A-2D的接平面的線A和圖1的用作在圖2a-2d中形成瓶的下部的剖切線的線B)。
圖2b是該瓶體封閉端的截面圖，示出了通過(guò)焊接、密封劑或聲波密封固定于該瓶體的通氣孔。
圖2c是該瓶體封閉端的截面?zhèn)纫晥D，示出了形成為插塞并插入形成在瓶體的孔中的通氣孔。
圖2d是該瓶體封閉端的截面?zhèn)纫晥D，示出了形成為具有肩部的插塞并插入形成在瓶體的凹腔中的通氣孔。
圖3是以對(duì)瓶底部的位置關(guān)系示出了具有通氣孔的運(yùn)動(dòng)瓶的分解透視圖。
圖4是飲料杯擰上蓋的側(cè)剖視圖，示出了通過(guò)焊接、密封劑或聲波密封固定在該蓋的內(nèi)表面通氣孔。
圖5是通氣可重封閉的瓶蓋的側(cè)剖視圖，其具有位于肩部的并沿流體通路管莖用于通氣的裝置。多孔的防流出基質(zhì)與任選的細(xì)管一起被示于兩個(gè)位置的任選保護(hù)瓶罩(capsule)被作為包裝的一部分示于輸送管的上方。
圖6是空氣流動(dòng)路徑的示意圖，其通過(guò)位于圖5那種類型的通氣瓶蓋內(nèi)的肩的部通氣孔。
圖7A至圖7C示出在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)的多孔材料的幾何結(jié)構(gòu)。
圖8A和圖8B以通氣瓶蓋的實(shí)施例的分解和側(cè)視圖的形式示出層疊的包裝結(jié)構(gòu)以及從存放模式轉(zhuǎn)換到使用模式的方法。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)造成與碳酸飲料的包裝一起使用。
圖9A至圖9C是具有位于肩部的通氣孔的通氣瓶蓋的瓶蓋包裝結(jié)構(gòu)及從存放模式轉(zhuǎn)換到使用模式的方法的分解和剖面圖。這種結(jié)構(gòu)可以與碳酸飲料的包裝一起使用。
圖10A和圖10B是通氣瓶式的單腔和可重封閉的出口的剖面圖。圖10C和圖10D是通氣的分隔飲料容器的剖視圖，在具有任選的細(xì)管和可重封閉的出口的流體通路內(nèi)具有任選的多孔防流出基質(zhì)。
圖11是具有可重封閉的出口的通氣的蓋(closure封閉？)系統(tǒng)的剖視圖，在流體通路中具有與飲料容器一起使用任選的細(xì)管。當(dāng)出口處于封閉位置以防止液體蒸發(fā)時(shí)，該通氣路徑可以關(guān)閉。
圖12A示出在流體通路中具有多孔的防流出基質(zhì)的通氣的蓋，與適于保存熱液體的飲料容器一起使用。圖12B和12C示出通氣的蓋，用于單用或多用食物存放容器。
圖13A至13D是通氣的葡萄酒瓶蓋剖視圖，在流體通路中具有任選的一體的凈化基質(zhì)，并且優(yōu)選的包裝結(jié)構(gòu)具有從存放模式到使用模式的轉(zhuǎn)換。
圖14A和14B以打開(kāi)和封閉結(jié)構(gòu)示出通氣的飲料容器蓋，具有可選的可以與碳酸飲料一起使用的防流出基質(zhì)和可重封閉的出口。
圖15A至15D示出具有可重封閉的出口和多孔的防流出基質(zhì)的通氣的飲料蓋的剖面圖。當(dāng)該出口處于關(guān)閉位置以防止飲料蒸發(fā)時(shí)，該通氣的路徑可以關(guān)閉。
圖16A至16C示出可重封閉的葡萄酒瓶蓋和其相應(yīng)的包裝結(jié)構(gòu)的剖面圖，在流體通路中具有可選的一體的多孔的凈化基質(zhì)。
圖17A至17E示出各種示意圖，用于用多孔材料從液體中除去、交換或轉(zhuǎn)換不想要的污染物。
圖18A至18C示出從多孔和非多孔材料的組合中得到的流動(dòng)選擇通氣閥。
圖19示出用于減壓通氣和流體供應(yīng)的多功能碳酸飲料封閉系統(tǒng)。
圖20A和20B示出多功能碳酸飲料封閉系統(tǒng)、帽組件、流體、通氣孔和減壓路徑的分解圖。
圖21A至21C示出多功能碳酸飲料封閉系統(tǒng)、帽位置和用于壓力釋放、通氣和液體釋放的接合。
圖22A至22D示出適于高容積自動(dòng)組裝的通氣的轉(zhuǎn)動(dòng)蓋結(jié)構(gòu)。該蓋與通氣孔和液體通路關(guān)閉構(gòu)造成一體并適于碳酸飲料和非碳酸飲料。該整個(gè)蓋用高度自動(dòng)化的壓配合或緊壓配合機(jī)械裝配。該液體流體的通路與常規(guī)的蓋相反，以便優(yōu)化通氣屬性以及增強(qiáng)飲用感受。
圖23A至23D示出另一種示出適于高容積自動(dòng)組裝的通氣的轉(zhuǎn)動(dòng)蓋結(jié)構(gòu)。該蓋也與通氣孔和液體通路關(guān)閉構(gòu)造成一體并適于碳酸飲料和非碳酸飲料。該蓋包含一個(gè)具有用常規(guī)的設(shè)備和方法的鑲嵌造型或焊接的多孔通氣材料的部件。該蓋用高度自動(dòng)化的壓配合或緊壓配合機(jī)械裝配。
圖24A至24C示出大直徑通氣蓋，具有可重封閉的帽(cap)，適于與運(yùn)動(dòng)型瓶和其他再生容器一起使用。通氣的空氣路徑被優(yōu)化以增強(qiáng)飲用感受。
圖25A至25C示出另一種大直徑通氣蓋，適于與運(yùn)動(dòng)型瓶和其他類型容器一起使用。該蓋包含自密封彈性閥，除了優(yōu)化通氣的空氣路徑以增強(qiáng)飲用感受外，用于防流出控制。
附圖示出優(yōu)選實(shí)施例，并且僅僅是實(shí)例性的并代表一些實(shí)施例。為此，若干附圖包含不必包括在本發(fā)明的任何具體實(shí)施例中的選擇的特征，并且容器或蓋的形狀、類型或具體結(jié)構(gòu)不應(yīng)當(dāng)當(dāng)作對(duì)本發(fā)明的限制。
具體實(shí)施例方式
以下公開(kāi)的是飲料容器和容器蓋，包括當(dāng)容器中的飲料被消耗時(shí)，用于減少在容器內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓或真空的通氣的容器和容器蓋。在優(yōu)選實(shí)施例中，容器和/或蓋包括多孔性通氣材料。
通氣材料可以是各種各樣材料中的任何材料，包括但不限于，塑料、金屬、玻璃和陶瓷材料。也可以用塑料與金屬、玻璃或陶瓷材料的組合。這種組合可以表示為例如兩種或多種組分的配料以成為共同燒結(jié)，或從兩種或多種材料得來(lái)的成層為例如多層結(jié)構(gòu)。不同的塑料、彈性體、金屬、玻璃或陶瓷材料可以被燒結(jié)或制造成用于多孔材料的多層結(jié)構(gòu)。用于多孔性通氣材料的優(yōu)選塑料包括但不限于熱塑性聚合物，熱固性彈性體和熱塑性彈性體。優(yōu)選的熱塑性聚合物包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚丙烯(PP)及其共聚物、聚甲基戊烯(PMP)、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、乙二醇改性的聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PETG)、聚醚醚酮(PEEK)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯乙烯醇(EVOH)、聚縮醛、聚丙烯腈(PAN)、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)、聚(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)(AES)、聚(丙烯腈-乙烯-丙烯-苯乙烯)(ASA)、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯、纖維素塑料、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚全氟烷氧基乙烯(PFA)、尼龍6(N6)、聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯乙烯(PS)、聚砜、和聚醚砜(PES)。優(yōu)選的熱固性彈性體包括苯乙烯-丁二烯、聚丁二烯(BR)、乙烯-丙烯、丙烯腈-丁二烯(NBR)、聚異戊二烯、聚氯丁烯、硅酮、氟硅氧烷、聚氨酯橡膠、氫化丁腈橡膠(HNBR)、聚降冰片烯(PNR)、包括氯丁基(CIIR)和溴丁基(BIIR)的丁基橡膠(IIR)、氟化橡膠，例如Viton和Kalrez、FluorelTM、以及氯磺化聚乙烯。優(yōu)選的熱塑性彈性體(TPE)分類包括熱塑性聚烯烴(TPO)，其包括可以通過(guò)商業(yè)途徑得到的Dexflex和Indure；彈性PVC共混物和合金；苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，其包括SBS苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)以及苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(ESPS)，一些從商業(yè)上可得到的SBC包括Kraton、Dynaflex和ChronopreceTM；熱塑性硫化橡膠(TPV，也稱之為動(dòng)態(tài)硫化合金)包括從商業(yè)上可得到的如Versalloy、Santoprene、以及Sarlink；熱塑性聚氨酯(TPU)包括商業(yè)上可得到的如ChronoThane、VersollanTM、以及Texrin；共聚多酯熱塑性彈性體(COPE)包括商業(yè)上可得到的如Ecdel；聚醚嵌段共聚多酰胺(COPA)包括商業(yè)上可得到的如PEBAX。用于多孔材料的金屬包括不銹鋼、鋅、銅及其合金。優(yōu)選的玻璃和陶瓷材料包括石英、硼硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硅酸鋁鈉，優(yōu)選為從所述材料得到的燒結(jié)顆?；蚶w維形式。上述所列優(yōu)選材料在整個(gè)說(shuō)明書中作為參考。
制造大孔隙塑料的優(yōu)選方法是通過(guò)稱之為燒結(jié)的工藝，其中粉末或顆粒狀的聚合物進(jìn)行熱反應(yīng)并加壓以使微粒部分凝聚并形成粘接的大孔隙片材或零件。該大孔隙材料包括互連接的大孔隙網(wǎng)絡(luò)，其形成通過(guò)該片材的隨機(jī)的曲折路徑。雖然根據(jù)燒結(jié)方法可以大于或小于所述的范圍，但通常，大孔隙片材的孔隙體積或孔隙率根據(jù)燒結(jié)條件從30％到65％。由于表面張力，大孔隙材料可以制造成排斥或吸收液體，但是空氣和其他氣體能夠很容易通過(guò)。Goldman的美國(guó)專利第3051993號(hào)公開(kāi)了用聚乙烯制造大孔隙塑料的細(xì)節(jié)，其整個(gè)內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。
適于制造根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的通氣孔的多孔塑料，包括大孔隙塑料，可以制造成片材或模制成各種規(guī)格，并且可以從各種渠道得到。Porex公司(美國(guó)，左治亞州，F(xiàn)airburn市)是其中之一，所提供的多孔塑料的商品名稱為POREX。以POREX名稱銷售的多孔塑料可以買到用預(yù)先所希望的任何一種熱塑性聚合物制造成片材或模制成各種規(guī)格。這種POREX材料的平均孔隙度根據(jù)所用聚合物微粒的尺寸和燒結(jié)過(guò)程中采用的條件可以從1到350微米變化。GenPore(美國(guó)，賓夕法尼亞，Reading市)是另一個(gè)多孔塑料產(chǎn)品制造商，孔的尺寸從5到1000微米的范圍。MA Industries Inc.(美國(guó)，左治亞州，Peachtree市)也制造多孔塑料產(chǎn)品。Porvair Technology Ltd.(英國(guó)，北威爾士Wrexham市)是多孔產(chǎn)品的另一個(gè)制造商，既供給多孔塑料(品牌名為VyonTM的產(chǎn)品孔的大小在5至200微米的范圍)又供給多孔金屬介質(zhì)(品牌名為Sinterflo)。
選擇來(lái)制造通氣孔的塑料的基本尺寸、厚度和孔隙通過(guò)計(jì)算在給定的時(shí)間內(nèi)必須通過(guò)該通氣孔的物質(zhì)的量(流率)來(lái)確定。給定通氣面積的流率稱之為流通率。給定的大孔隙塑料的該流率和流通率根據(jù)如下因素變化包括孔的大小、孔隙百分比以及通氣孔的截面厚度，并且通常以用于流通率的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)流體的體積和用于流率的單位時(shí)間的體積來(lái)表示。為了得到足夠的通氣度，通氣孔的流率是這樣的，使得每分鐘通過(guò)通氣孔的空氣的體積等于或大于由于飲用或分配每分鐘從容器中流出的飲料的體積。在嬰兒情況下，每分鐘50到200毫升流體流率供給足以產(chǎn)生令人愉悅的飲用感受，而對(duì)于大多數(shù)成人，在正常飲用條件下，優(yōu)選每分鐘250到5000毫升流體流率供給。在優(yōu)選實(shí)施例中，大孔隙通氣孔的大小、孔隙百分比和厚度的組合導(dǎo)致通氣率能夠平均提供每分鐘約50到5000毫升流體或飲料供給率流出容器，包括每分鐘75、100、200、250、300、400、500、600、700、750、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000和4500毫升，包括對(duì)于嬰兒每分鐘約50到200毫升，對(duì)于學(xué)步的小孩每分鐘約100到500毫升，對(duì)于兒童每分鐘約250到2500毫升，對(duì)于年輕人和成年人每分鐘約500到5000毫升。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)通氣的蓋供給的飲料的流通量每分鐘每平方厘米約50到5000毫升，包括每分鐘每平方厘米75、100、200、250、300、400、500、600、700、750、800、900、1000、1250、1500、1750、2000、2500、3000、3500、4000和4500毫升。
在一般的使用中，“大孔隙率”通常是指該材料或其微結(jié)構(gòu)的總的孔隙體積。術(shù)語(yǔ)“大孔隙的”通常用于分類材料的在尺寸上相當(dāng)大的單個(gè)孔。術(shù)語(yǔ)“微孔隙率”通常是指構(gòu)成多孔材料的微結(jié)構(gòu)的單個(gè)孔尺寸或孔尺寸的分布。術(shù)語(yǔ)“微孔的”通常用于分類材料的在尺寸上相當(dāng)小的單個(gè)孔。對(duì)于這里的蓋，孔的尺寸(直徑)按照純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)國(guó)際聯(lián)合會(huì)(IUPAC)高分子技術(shù)分會(huì)2002年2月26日起草的術(shù)語(yǔ)定義來(lái)分類。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將孔的尺寸分成三類微孔隙的(＜0.002μm)，中孔隙的(0.002到0.05μm)，大孔隙的(＞0.05μm)，還有，對(duì)于這里的蓋，孔隙體積將以材料的“孔隙百分比”來(lái)討論。
優(yōu)選的多孔材料包括在其相對(duì)的兩側(cè)(將變成內(nèi)側(cè)和外側(cè))的孔相互連接以便兩側(cè)是連通的材料。但是這種相互連接優(yōu)選不是直接連通形成通過(guò)材料的管或孔，而是形成用于液體或氣體通過(guò)的曲折的通路的孔的網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)于單層通氣孔，多孔材料優(yōu)選為孔的尺寸大于或等于0.05μm的大孔隙材料，優(yōu)選為約0.1到500μm，以及約0.5到10μm，包括0.25、0.5、1、5、15、20、40、60、80、100、150、200、250、300、350、400以及450μm。在一個(gè)實(shí)施例中，在連接(conjuncton)中所用的通氣材料具有的孔尺寸在0.1和100μm之間，優(yōu)選在0.5和75μm之間。該材料的孔隙百分比(開(kāi)口面積的百分比)優(yōu)選為約10到90％，包括30％到70％，包括20％、40％、60％和80％。多孔材料的厚度包括從0.025到7mm，包括1到3mm之間，包括0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0和2.5mm。其他實(shí)施例的上述參數(shù)可以具有高于或低于上面所提出的值。對(duì)于在這一段以及在該說(shuō)明書的其他部分所提出的值，所述的范圍包括在具體提到的值之間的值。在其他實(shí)施例中，材料可以具有一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)，該性質(zhì)的值在所公開(kāi)的范圍之外。
通氣材料可以從塑料、彈性體、玻璃、金屬或其組合中得到。一些優(yōu)選的基質(zhì)材料是上面詳細(xì)描述的，包括熱塑性聚合物、熱固性彈性體、熱塑性彈性體、金屬、玻璃和陶瓷材料。通氣材料可以通過(guò)商業(yè)途徑買到，或者根據(jù)不同的方法制造。White等人的美國(guó)專利第4,076,656號(hào)詳細(xì)說(shuō)明一種方法，其中，生孔劑加入熔融的和溶解的材料，其能夠用溶劑溶濾出或在材料設(shè)置并成為最終形式后用超臨界的流體萃起。Rusincovitch等人的美國(guó)專利5,262,444公開(kāi)了形成多孔材料的另一種方法，其通過(guò)在處理材料之后引入發(fā)展成氣體的孔產(chǎn)生，以形成多孔的結(jié)構(gòu)。這些專利通過(guò)參考其整個(gè)內(nèi)容被結(jié)合。
單層多孔通氣材料用來(lái)提供對(duì)熱液體和熱食物容器蓋的通氣是有利的，例如用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的那些蓋。這些可以包括用于熱液體，例如咖啡、茶、巧克力、湯、肉汁和調(diào)味汁的容器。具有低到中等空氣流通率和高水注入壓力的低成本多孔性通氣材料非常適合這種類型的應(yīng)用。多孔性通氣材料優(yōu)選不明顯降低該蓋的結(jié)構(gòu)整體性。在另一個(gè)實(shí)施例中，有利地選擇具有與上面所提到的材料類似特征的多孔性通氣材料為塑料制品類型的食物儲(chǔ)存容器提供通氣，該儲(chǔ)存容器根據(jù)希望的用途可以是一次性使用的或可重復(fù)使用的。該通氣的食物容器也適合于微波加熱環(huán)境，其中，在加熱過(guò)程中它們?cè)试S食物容器安全地通氣流。在可微波烹調(diào)的實(shí)施例中，優(yōu)選的多孔材料由包括彈性體的塑料制造，因?yàn)榻饘賹?duì)于微波加熱或加熱時(shí)是不利的。優(yōu)選的塑料包括高密度聚乙烯(HDPE)，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，聚丙烯(PP)，聚甲基戊烯(PMP)，聚醚醚酮(PEEK)，聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)，聚酯，聚偏二氯乙烯(PVDC)，聚氟乙烯(PVF)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚全氟烷氧基乙烯(PFA)，聚酰亞胺，聚碳酸酯。優(yōu)選的彈性體具有熱固性類型并包括苯乙烯-丁二烯，聚丁二烯(BR)，乙烯-丙烯，丙烯腈-丁二烯(NBR)，聚異戊二烯，聚氯丁烯，硅酮，氟硅酮，聚氨酯橡膠，氫化丁腈橡膠(HNBR)，聚降冰片烯(PNR)，包括氯丁基(CIIR)和溴丁基(BIIR)的丁基橡膠(IIR)，以及參考上述的其他塑料。
塑料的基本尺寸、厚度和孔隙率選擇成使通氣可以通過(guò)計(jì)算在給定的時(shí)間內(nèi)必須通過(guò)該通氣孔的空氣量(流率)來(lái)確定。給定的大孔隙塑料的流率根據(jù)下述因素變化，包括孔的大小、孔隙百分比和該氣孔的橫截面厚度，并且通常用單位時(shí)間的流體體積來(lái)表示。為了實(shí)現(xiàn)足夠的通氣量，通氣孔的流率應(yīng)當(dāng)使得通過(guò)該氣孔流入或流出該容器的空氣的體積足以保持該容器內(nèi)的大氣壓力與容器外的大氣壓力平衡。此外，為了在從飲料容器中飲用飲料時(shí)實(shí)現(xiàn)足夠的通氣，通氣孔的流率應(yīng)當(dāng)使得每單位時(shí)間通過(guò)通氣孔進(jìn)入容器的周圍空氣的量足以代替被立即消耗的液體的體積。優(yōu)選的流率是上面公開(kāi)的并包括約10到3500毫升/分鐘或約500到2500毫升/分鐘通氣流，對(duì)于熱液體容器外面的通氣流為約10到100毫升/分鐘，和對(duì)于進(jìn)入熱飲料容器的空氣通氣為約50到1000毫升/分鐘，包括100到500毫升/分鐘，以便有助于飲用該飲料。應(yīng)當(dāng)注意，由于流率和流通率是相互聯(lián)系的概念(流通率是單位面積的流率)，當(dāng)涉及基質(zhì)材料所希望的性質(zhì)時(shí)，這些術(shù)語(yǔ)在一定程度上可以相互交換使用。
對(duì)于層壓的疏水通氣材料，最終的通氣材料得到的性質(zhì)至少部分地決定于構(gòu)成該層壓件的每個(gè)疊層的獨(dú)特的特性。例如，具有較差的結(jié)構(gòu)整體性、較高水注入壓力和高流通率的薄材料可以層壓成較厚的材料，其具有良好的結(jié)構(gòu)整體性、低水注入壓力和高流通率，并且優(yōu)選從包括上面提到的具體材料的塑料、彈性體、金屬或陶瓷材料得到。薄層優(yōu)選地在約20μm和1000μm之間的范圍內(nèi)，具有平均孔尺寸優(yōu)選在0.5和350μm之間，包括約5到150μm，并且孔隙百分比優(yōu)選在約10％到90％，包括30％到75％之間和50％到70％之間。前述的范圍是用于與一些優(yōu)選實(shí)施例相聯(lián)系的范圍。對(duì)于特定用途如果希望的話，使用具有所述范圍之外的值的材料也在考慮之中。
薄層可以用本領(lǐng)域熟知的方法層壓成較厚的層。厚的層壓制件優(yōu)選從塑料、彈性體、金屬或陶瓷材料得到，這些材料包括但不限于上述所列優(yōu)選材料。厚度優(yōu)選在從約100到5000μm的范圍內(nèi)，其平均的孔尺寸優(yōu)選在從約0.5到500μm的范圍內(nèi)。厚層材料的孔隙百分比從約10％到90％，包括30％到75％之間和50到70％之間。
通氣材料可以從由混合物制造的多孔材料得到。自優(yōu)選實(shí)施例中，多孔材料包括但不限于，聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚全氟烷氧基乙烯(PFA)、和/或氟化添加劑、例如Zonyl、與選擇的聚烯烴或其它樹(shù)脂的共混物、優(yōu)選選自聚乙烯(LLDPE、LDPE、MDPE、HDPE、UHMWPE)系列、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、ABS、丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯聚甲基戊烯(PMP)、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚縮醛、聚(聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)、聚(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)(AES)、聚(丙烯腈-乙烯-丙烯-苯乙烯)(ASA)、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、尼龍6(N6)、聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、以及聚醚砜(PES)。得到的包括燒結(jié)混合物的混合物具有孔隙率、柔性和機(jī)械強(qiáng)度變化的多孔結(jié)構(gòu)，這些變化主要決定于非PTFE或其他的非氟化樹(shù)脂，以及主要由在燒結(jié)過(guò)程中其優(yōu)選的到孔表面的遷移引起的氟化樹(shù)脂決定的高水注入壓力。孔隙百分比、孔尺寸和厚度優(yōu)選如上面所述?；旌系幕|(zhì)材料可以通過(guò)商業(yè)途徑買到，或根據(jù)各種方法制造。Wolbrom美國(guó)專利第5,693,273號(hào)詳細(xì)描述了共同燒結(jié)以生產(chǎn)多孔隙的多孔塑料片材，這種片材可以從兩層聚合物樹(shù)脂材料得到，Takiguchi等人的美國(guó)專利第5,804,074號(hào)詳細(xì)描述了通過(guò)在模制過(guò)程中共同燒結(jié)兩種或更多種聚合物樹(shù)脂以生產(chǎn)過(guò)濾器部件來(lái)生產(chǎn)塑料過(guò)濾器的方法。這兩個(gè)專利通過(guò)參考其整個(gè)內(nèi)容結(jié)合于此。
一些多孔材料是可以滲透液體的。其滲透速率與其流通率有關(guān)。液體流通率由下述因素決定，包括孔的大小、孔隙率百分比、表面張力以及截面厚度。這些因素適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合產(chǎn)生的液體流通率，能夠以合適的流率從容器中提供飲料液體，包括業(yè)已發(fā)現(xiàn)它能夠提供令人愉悅的飲用感受的上面所述的那些流率。
多孔材料可以構(gòu)造或制定成親水的。諸如尼龍、聚砜和纖維素的商業(yè)塑料材料可以得到親水級(jí)的。這些親水材料碾壓成顆粒并用本領(lǐng)域已知的方法燒結(jié)以生產(chǎn)具有高流通率的親水的多孔材料。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例適于液體飲料供給、包括大孔隙塑料的多孔的親水材料可以制造成片材或模制成一定規(guī)格并且可以從各種商業(yè)渠道買到。Porex公司(美國(guó)，左治亞州，F(xiàn)airburn)是其中之一，所提供的多孔塑料的商品名稱為POREX。以POREX名稱銷售的多孔塑料可以買到用預(yù)先所希望的任何一種熱塑性聚合物制造成片材或模制成一定規(guī)格。這種材料的平均孔隙度根據(jù)所用聚合物微粒的尺寸和燒結(jié)過(guò)程中采用的條件可以從1到150微米變化。GenPore(美國(guó)，賓夕法尼亞，Reading)是另一個(gè)親水多孔塑料產(chǎn)品制造商，孔的尺寸從5到1000微米的范圍。MA Industries Inc.(美國(guó)，左治亞州，Peachtree City)也制造親水多孔塑料產(chǎn)品。Porvair Technology Ltd.(英國(guó)，Wrexham North Wales)是親水多孔產(chǎn)品的另一個(gè)制造商，既供給多孔塑料(品牌名為VyonTM的產(chǎn)品孔的大小在5至200微米的范圍)又供給多孑L金屬介質(zhì)(品牌名為Sinterflo)。多孔親水纖維材料優(yōu)選孔的尺寸在從20到120μm的范圍內(nèi)，其孔體積的孔隙率百分比在25到80范圍內(nèi)。而且，包括許多上面提到的疏水多孔材料的疏水的多孔材料通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的一種或多種處理工藝可以變成親水的，這些工藝包括但不限于，等離子體蝕刻、化學(xué)蝕刻，用濕潤(rùn)劑浸漬，或施加親水涂層。此外，可以結(jié)合一個(gè)或多個(gè)處理工藝使用掩膜以選擇地在疏水多孔材料形成圖案，其具有有高流通率的親水性區(qū)。形成圖案的材料可以有利地包含在飲料容器蓋中，以便在飲用過(guò)程中對(duì)液體從容器內(nèi)到容器外的流動(dòng)調(diào)節(jié)提供附加的控制。在一個(gè)實(shí)施例中，形成圖案的材料被用來(lái)提供與飲料蓋一體的可轉(zhuǎn)動(dòng)的流動(dòng)選擇器。用來(lái)將親水材料變成疏水材料的方法也可以用于將疏水材料變成更加親水的。
多孔的通氣孔可以制造成組裝在飲料蓋或飲料容器中，例如將大孔隙材料的片材通過(guò)模切或沖壓成圓片形或環(huán)狀的幾何形狀。多孔的通氣孔也可以用合適的工藝和模具結(jié)構(gòu)燒結(jié)模制以在一個(gè)工藝中形成最終的氣孔幾何形狀。燒結(jié)模制工藝與沖壓片材比產(chǎn)生較少的廢品，并且根據(jù)零件的數(shù)量和加工成本可以是比較經(jīng)濟(jì)的。其他的多孔零件幾何形狀可以用這兩種方法，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他合適的方法同樣地并且很容易產(chǎn)生，以生產(chǎn)適合與容器蓋和容器的部件。
在優(yōu)選實(shí)施例中，上述的容器和容器蓋提供含水的液體，其表面張力為約40-75mN/m，或在大多數(shù)飲料中發(fā)現(xiàn)的表面張力范圍。雖然這里描述了關(guān)于提供飲料的優(yōu)選實(shí)施例，但是這里所描述的關(guān)于蓋的構(gòu)思也可以用于提供任何液體。
在本說(shuō)明書的上下文中，“通氣基質(zhì)”和類似術(shù)語(yǔ)是指允許空氣容易通過(guò)同時(shí)避免大量液體通過(guò)并因此提供通氣能力的多孔材料。在所用的具有含水液體的通氣基質(zhì)中，通氣基質(zhì)的空氣流通率高，而水或液體的流通率低，并且具有高水注入壓力。類似地使用的術(shù)語(yǔ)“滲流基質(zhì)”是指多孔材料，其允許流體通過(guò)，優(yōu)選在具有壓力降的狀況下，以便分配液體。對(duì)于分配含水液體的滲流基質(zhì)，優(yōu)選該液體流通率高而水注入壓力優(yōu)選低。液體流通率越高并且水的注入壓力越低，液體的分配的速率越快。高流通率的材料以氣體或液體(分別用于氣孔基質(zhì)和流通基質(zhì))的相應(yīng)的速率(例如，該蓋或容器的預(yù)期的功能可接受的速率)通過(guò)該材料。同樣，低流通率的材料阻止或基本阻止液體(低液體流通率)或氣體(低氣體流通率)通過(guò)。當(dāng)液體是水或含水時(shí)，具有低液體流通率的材料還被描述為具有高水注入壓力，而具有高液體流通率的材料還被描述為具有低水注入壓力。
另一個(gè)重要的構(gòu)思是壓力降。這里所用的壓力降是指在通氣或分配飲料時(shí)基質(zhì)相對(duì)兩側(cè)之間的壓力差的絕對(duì)值。在一個(gè)實(shí)施例中，下面進(jìn)一步詳細(xì)討論，所用的壓力降是指越過(guò)該基質(zhì)以起動(dòng)液體流動(dòng)通過(guò)滲流基質(zhì)所需要的壓力差，該滲流基質(zhì)用作非機(jī)械單向閥。
通氣的容器如圖1所示，通氣容器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例用嬰兒瓶的形式示出。該嬰兒瓶包括具有開(kāi)口端12和部分封閉端14的細(xì)長(zhǎng)的圓柱形瓶10。在一個(gè)實(shí)施例中，該瓶體優(yōu)選用包括但不限于，聚丙烯、聚乙烯或聚碳酸酯的熱塑性聚合物通過(guò)本領(lǐng)域熟知的工藝，例如，吹塑法或注塑法形成。該瓶體在其開(kāi)口端具有帶螺紋的唇部16以便彈性材料的橡皮奶嘴18用擰入在該瓶的帶螺紋的唇部的帶螺紋的環(huán)20夾持在該瓶的頂部。該瓶體的部分封閉端14具有用來(lái)接受通氣孔23的孔22。該通氣孔23由大孔隙塑料制造并優(yōu)選用下面討論的方法之一固定在該孔中。
一旦獲得大孔隙的通氣孔，該通氣孔通過(guò)許多種方法之一能夠固定于該塑料瓶體。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)該瓶注模模制時(shí)(即鑲嵌造型)該通氣孔模制在形成于該瓶壁中的凹腔中。參考圖2a，圖2a示出一個(gè)例子，其中，模制在該瓶的壁中、形成該孔的零件包括外唇部25和內(nèi)唇部27，該外唇部25和內(nèi)唇部27形成環(huán)形凹腔29，其內(nèi)側(cè)尺寸相應(yīng)于該通氣孔23的外側(cè)尺寸。在注塑之前，該通氣孔23定位在注塑模中，使得當(dāng)熔融的塑料注入模具中時(shí)，該唇部零件將環(huán)繞該通氣孔的邊緣形成在瓶壁上，因此在該瓶壁和通氣孔之間形成防滲漏的密封，并且該通氣孔永久地固定在位。
在第二個(gè)實(shí)施例中，該瓶體是吹塑模制的或注塑模制的，具有孔。在一個(gè)實(shí)施例中，在瓶壁中形成孔的零件包括環(huán)形凹陷21，如圖2b所示。其尺寸做成緊貼地配合在該凹陷側(cè)面32和底部34的通氣孔圓片23，用本領(lǐng)域已知的諸如超聲封接或焊接固定在位。在焊接的情況下，該通氣孔的邊緣和將被焊接在一起的瓶壁用熱源加熱直到熔化，并且然后該邊緣被鄰接在一起并被夾持在位直到冷卻。優(yōu)選用下述方法之一進(jìn)行適合焊接的低溫加熱塑料熱氣槍、熱氣噴射機(jī)、紅外加熱燈、輻射管、棒形釋熱元件、帶狀電纜；或轉(zhuǎn)動(dòng)焊接方法。在焊接、加熱或模制期間，應(yīng)當(dāng)限制對(duì)該通氣孔的加熱以便該通氣孔的多孔特性除了被加熱的邊緣之外其他任何地方?jīng)]有明顯的改變。
該通氣孔還可以用密封劑或粘結(jié)劑固定在位。所用的密封劑的類型根據(jù)該密封劑與該塑料孔隙的結(jié)合能力或透入該塑料孔隙的能力決定。一個(gè)例子用PVC和/或ABS粘結(jié)，以機(jī)械地將PP結(jié)合于PVC、苯乙烯或ABS。在一些應(yīng)用中，兩個(gè)零件的環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)或硅酮可以用來(lái)將該通氣孔固定在位。一種考慮是該粘結(jié)劑與該通氣材料或被粘接的其他材料化學(xué)地兼容。
參考圖2c和圖2d，該通氣孔也可以形成為孔塞23，其在該瓶的吹塑模制或注塑模制期間能夠插入形成在該瓶壁中的孔中。在一個(gè)實(shí)施例中，該孔塞用PTFE構(gòu)成并且該孔塞23的外徑稍稍大于該孔22的直徑。為了將該孔塞插入控孔中，該孔塞進(jìn)行低溫處理，例如將該孔塞暴露在液氮中。冷卻的溫度使該孔塞收縮到足以使該孔塞插入該孔中。當(dāng)溫度升高時(shí)，該孔塞膨脹到其原來(lái)的尺寸，因此塞住該孔并且在該瓶壁和該孔塞之間形成防水密封。該孔塞也可以壓配合在該瓶中。
也可以用上述方法之一將通氣孔固定于類似于所用的螺紋環(huán)20的帶螺紋的塑料螺帽，以將橡皮奶嘴夾持在該瓶的開(kāi)口端。在這種情況下，該瓶包括在每端的帶螺紋的細(xì)長(zhǎng)管。橡皮奶嘴可以用帶螺紋的環(huán)夾持在該瓶的一端并且具有大孔隙通氣孔的螺帽擰入該瓶體的另一端。在相關(guān)的實(shí)施例中，在螺帽的位置可以用卡接配合的帽固定該通氣孔。
用來(lái)將通氣孔固定于瓶體的同樣的方法也可以用于其他種類的飲料瓶或容器的塑料瓶體。和前面一樣，該瓶或容器優(yōu)選由吹塑或注塑工藝制成。這種類型的瓶或容器的例子包括汽水瓶、水瓶、運(yùn)動(dòng)瓶和罐。參考圖3，圖3示出具有固定在底部的通氣孔23的水瓶36。
也可以用上述方法之一將通氣孔固定于飲料杯的塑料蓋。參考圖4，飲料杯38在開(kāi)口端40是帶螺紋的。塑料蓋42在一側(cè)具有剛性的飲用出口44，在另一側(cè)有孔形成零件46，并且螺紋48將該蓋夾持在該杯上。通氣孔23用上述固定方法之一固定在孔46中。杯和蓋兩者優(yōu)選通過(guò)本領(lǐng)域悉知的方法，例如吹塑法或注塑法，用塑料構(gòu)成。
前面討論的用于將通氣孔固定于塑料瓶體方法也可以將通氣孔固定于玻璃或金屬容器。例如，如前面所述，該瓶可以模制成具有形成孔的零件，和用密封劑或冷卻收縮法固定在其內(nèi)的塑料通氣孔。通氣孔用螺帽或卡接帽固定的實(shí)施例也可以與玻璃或金屬容器一起使用。
在可選實(shí)施例中，通氣孔可以用金屬或玻璃通過(guò)在選定加熱和加壓條件下燒結(jié)粉末狀玻璃或金屬，引起顆粒的部分凝聚作用和粘合的大孔隙基質(zhì)的形式而構(gòu)成。根據(jù)所選擇的條件，獲得的平均孔隙度在7到350微米，孔隙的體積在30％到65％。玻璃和金屬優(yōu)選用表面改性劑，例如有機(jī)硅烷，在熔融工藝之前或在熔融工藝之后變成疏水的，以減少不想要的含水物質(zhì)的滲漏。通氣孔的大小、厚度和孔隙率可以如前面所描述的通過(guò)計(jì)算流通率或流率來(lái)確定。然后使燒結(jié)條件和模具尺寸適合得到具有所希望的性質(zhì)的通氣孔。玻璃和金屬通氣孔可以用前面所述的方法固定于玻璃、金屬或塑料。
這里所描述和示出的多個(gè)實(shí)施例采用圓片狀的通氣孔。雖然為了容易制造和功能的有效性圓片狀的通氣孔是優(yōu)選的，但是也可以用不同形狀和幾何結(jié)構(gòu)的通氣孔，例如橢圓形或矩形以及任何其他形狀也是必然考慮的。優(yōu)選地，通氣孔的形狀不妨礙該通氣孔以防止?jié)B漏的方式固定，例如用上述公開(kāi)的固定方法或等同的方法之一。
雖然參考圖2所描述的例子將該通氣孔位于瓶的封閉端，通氣孔或多個(gè)通氣孔也可以很容易沿瓶的側(cè)壁設(shè)置，并且這種實(shí)施例也在考慮中。通氣材料優(yōu)選由疏水的大孔隙材料構(gòu)造，其拒絕移動(dòng)零件的要求以控制通氣。通氣的蓋可以固定于任何形式的飲料容器，包括塑料、玻璃瓶，和金屬罐。在這里所公開(kāi)的內(nèi)容中，各種材料和方法可以用來(lái)將蓋固定或連接于容器。這種方式和方法包括螺紋配合、壓配合、卡接配合、干涉配合，和/或緊壓配合的各種配合；應(yīng)用于容器或蓋的一個(gè)或多個(gè)表面的粘結(jié)劑；包括超聲焊接的焊接；和/或本領(lǐng)域已知的封閉裝置和方法。這里所用的關(guān)于將蓋連接或附接于容器的術(shù)語(yǔ)“固定”是在普通意義中使用的廣義的術(shù)語(yǔ)，并且包括可拆卸的、不可拆卸的(即不破壞該蓋和/或容器的結(jié)構(gòu)不能去掉的)，和單一的(例如，單件、整件或其功能等同的)模式。這里所用的術(shù)語(yǔ)“容器”是用于普通意義的廣義術(shù)語(yǔ)，并且包括瓶、金屬容器、飯盒、罐和適合保持和/或分配液體的其他容器。容器可以用任何合適的材料制造。術(shù)語(yǔ)“連接于”和“附接于”是用其普通意義的廣義術(shù)語(yǔ)，以描述兩個(gè)或更多個(gè)零件之間的關(guān)系，包括，零件可拆卸地連接或不可拆卸地連接，例如用粘接劑粘接，兩個(gè)零件的整體結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺紋連接或壓配合連接，鑲嵌造型在一起等。
在多個(gè)附加的實(shí)施例中，選擇親水的和/或疏水的多孔材料以在飲用飲料時(shí)提供能夠同時(shí)通氣并且流體控制的基質(zhì)。疏水的多孔材料可以選擇地處理，例如用等離子體蝕刻、化學(xué)蝕刻、涂覆等，以產(chǎn)生允許發(fā)生流體流動(dòng)的不連續(xù)的親水區(qū)。同樣，這種效果也可以由密切貼近地結(jié)合或放置親水材料和疏水材料實(shí)現(xiàn)，其方式是允許選定的流體在一些區(qū)域流動(dòng)，同時(shí)在另一些區(qū)域只有通氣作用。還有，流體流動(dòng)的區(qū)域可以進(jìn)一步制作成在飲用時(shí)(即，非機(jī)械單向閥)提供最小的注入壓力以開(kāi)始流體流動(dòng)。以這種方式，防流出或防滲漏特性結(jié)合在該蓋的整個(gè)功能中。該制作通過(guò)使用具有所希望性質(zhì)的多孔材料實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)選擇如上所述的處理實(shí)現(xiàn)。
圖7A-7C示出在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)的各種優(yōu)選的孔隙結(jié)構(gòu)。多孔的基質(zhì)組合用來(lái)獲得通常用單一材料不可能獲得的性質(zhì)。圖7A示出多孔材料的單一層，其具有形成不連續(xù)的多孔性質(zhì)區(qū)域的圖案。圖案的形成通過(guò)用適當(dāng)?shù)难谀ぜ夹g(shù)然后用化學(xué)、等離子體或涂覆處理產(chǎn)生。區(qū)域94-10在親水性方面不同，其改變材料的流通率和相應(yīng)的水注入壓力。利用如圖18A-18C所簡(jiǎn)化的這種特征的通氣的蓋的結(jié)構(gòu)在飲用飲料時(shí)有利于提供改進(jìn)的流體控制。
圖18A-18C示出這種類型的流體控制插入件的三種優(yōu)選實(shí)施例，其能夠在流體通路中有利地設(shè)置，以提供容器蓋的功能性。圖18A示出具有包含在低水注入壓力區(qū)域內(nèi)的開(kāi)口(312)和(315)的多孔區(qū)域(311)和(314)。多孔區(qū)域(313)和(318)具有高水注入壓力并且能夠阻止液體流動(dòng)。套環(huán)(collar)(317)所支撐的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(316)的轉(zhuǎn)動(dòng)用來(lái)選擇地與開(kāi)口對(duì)齊，以允許流體流動(dòng)以開(kāi)始或停止通氣。圖18B稍稍不同，用于通氣的疏水多孔通氣基質(zhì)設(shè)置在該結(jié)構(gòu)的中心。具有低水注入壓力的多孔區(qū)設(shè)置在位置(319)和(325)，并具有用(324)所示的一個(gè)開(kāi)口。區(qū)域(321)和(326)包含比區(qū)域(319)和(325)高的水注入壓力的多孔區(qū)，以提供或者較慢的流體流動(dòng)或者防止流出的特征。圍繞套環(huán)(323)的環(huán)(322)的轉(zhuǎn)動(dòng)用于選擇所希望的流體控制性質(zhì)。圖18C不同于前面兩圖，區(qū)域(328)不是多孔的。它包含有位于中心的連續(xù)通氣的區(qū)域(327)，并具有低水注入壓力區(qū)(329)和開(kāi)口(332)?？赊D(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)(331)設(shè)置成繞該套環(huán)(330)運(yùn)動(dòng)。
圖7B和7C示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的多孔基質(zhì)材料的兩層疊層結(jié)構(gòu)的例子。在圖7B中，薄層的比較疏水的多孔材料(104)層壓于較厚的多孔材料層(102)，以提供具有從(102)和(104)得來(lái)的性質(zhì)的單一的基質(zhì)。箭頭示出流動(dòng)方向，并且流動(dòng)是從該薄層通過(guò)該厚層。圖7B所示的結(jié)構(gòu)有利于構(gòu)造用于容器蓋的多孔疏水通氣孔，其中，需要高水注入壓力和高空氣流通率。在圖7C中，通氣的薄層多孔材料(106)層壓于較厚的多孔材料(108)，結(jié)果得到如箭頭所示的流動(dòng)性質(zhì)，其示出從厚層到薄層的流動(dòng)。圖7C所示的結(jié)構(gòu)有利于構(gòu)造多孔的流動(dòng)控制基質(zhì)，其中需要高流體流通率和低水注入壓力。
在圖5所示的實(shí)施例中，蓋大體上是圓形的，并且優(yōu)選是具用于普通類型容器開(kāi)口的螺紋的。當(dāng)固定時(shí)在容器開(kāi)口凸緣和蓋的內(nèi)側(cè)之間具有一般的防滲漏密封。密封的整體性通過(guò)使用彈性體密封件、O形環(huán)等而增強(qiáng)，以防止碳酸飲料的滲漏。容器開(kāi)口的尺寸可以變化。對(duì)于飲料，合適的容器開(kāi)口尺寸包括直徑為15到80mm的圓形開(kāi)口，包括20、30、40、50、60和70mm。容器可以用任何合適的材料制造，包括塑料、彈性體、金屬或玻璃，但是優(yōu)選為塑料。圖5示出用于與容器連接的優(yōu)選的通氣的蓋(closure)系統(tǒng)。
在圖5中，所示的可重封閉的飲料出口(54)具有可伸縮的出口，這是通過(guò)出口轉(zhuǎn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)可以手動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉的出口，結(jié)果沿流體供給通路的軸線升高或降低。當(dāng)容器被顛倒或成一定角度以能夠飲用該飲料時(shí)，流體通過(guò)出口的開(kāi)口流出。該出口可以終止在流體流動(dòng)通路的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口。關(guān)閉該出口的推拉或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)接合該流體通路(56)的末端以封閉液體流出該出口開(kāi)口外。該出口在流體通路的頂點(diǎn)和該出口開(kāi)口之間例如由壓力或干涉配合密封。密封的整體性通過(guò)使用彈性體密封件、O形環(huán)等而增強(qiáng)，以防止碳酸飲料的滲漏。多孔通氣材料可以徑向地(62)、(66)和/或沿該流體通路(60)的圓周(58)設(shè)置。該通氣材料優(yōu)選具有高水注入壓力和比較高的空氣流通率以容納寬范圍的飲用類型和飲料類型。消除空氣的真空注入示于圖6，示出了通過(guò)該多孔的疏水通氣孔。在正常的飲料飲用、存放或容器意外地傾翻時(shí)，該通氣的材料阻止或基本防止液體通過(guò)到容器的外面。應(yīng)當(dāng)明白，一定量的液體分子可以通過(guò)許多優(yōu)選的通氣材料。但是，如這里所用的，在用作通氣材料范圍內(nèi)，可以看到在功能范圍內(nèi)基本防止或阻止液體通過(guò)，沒(méi)有因?yàn)榇罅恳后w通過(guò)該通氣材料而形成通過(guò)該通氣材料的液滴或小液滴。該流體通路可以在任何位置，但是經(jīng)常在該蓋的基底的中心。通過(guò)將互補(bǔ)的蓋擰入瓶開(kāi)口(70)，該蓋64機(jī)械地固定于該瓶(72)，雖然在可選實(shí)施例中可以用其他合適的連接裝置?？蛇x地，多孔的流動(dòng)控制基質(zhì)(68)接近地設(shè)置在流體通路，為蓋提供防止流出特征。該多孔的流動(dòng)控制基質(zhì)由具有一般的低水注入壓力和高流體流通率的疏水的多孔材料構(gòu)成，并且關(guān)鍵地設(shè)置在流體通路內(nèi)，其選擇地包括輸送管(76)，一旦在消耗時(shí)形成特定的壓力降，從而允許流體通過(guò)。低水注入壓力型疏水多孔材料用作在流體開(kāi)始流動(dòng)之前需亞最小的壓力降的“單向閥”，從而在消耗時(shí)允許飲料流體通過(guò)。該多孔的“單向閥”在同一個(gè)蓋內(nèi)可以與疏水的多孔通氣材料有利地結(jié)合。該流動(dòng)控制基質(zhì)以同樣方式起機(jī)械單向閥的作用。在與多孔的通氣孔(62)、(66)的結(jié)合中，響應(yīng)在消耗時(shí)產(chǎn)生的最小壓力降，啟動(dòng)流體流出該出口，壓力降通常通過(guò)將容器顛倒或成一定角度以將其放置成舒適的飲用位置并使該流體能夠壓在該流體控制基質(zhì)上而發(fā)生在前。由于多孔的通氣孔消除了真空，流體的流動(dòng)保持基本不中斷。當(dāng)消耗暫停時(shí)該容器放平。圖5示出一種方式，其中，為了清潔，該優(yōu)選的蓋可選地包裝。在所示的實(shí)施例中，保護(hù)的瓶罩(50)用來(lái)保護(hù)該蓋。所示的實(shí)施例還可以用在該流體通路的近端設(shè)置并結(jié)合于該蓋的可選的輸送管(76)進(jìn)一步功能化。該輸送管可以在其遠(yuǎn)端(78)包含可選的多孔的流體控制裝置。該流體控制基質(zhì)也可以以與該輸送管結(jié)合的方式設(shè)置在該流體通路(68)的近端。在圖5中所示的該可選的輸送管飲料封閉系統(tǒng)優(yōu)選用在基本豎立的位置。
防流出通氣的飲料容器/蓋以及用于帶輸送管的盒的分配系統(tǒng)圖10A到圖10B示出兩個(gè)帶輸送管的盒的優(yōu)選實(shí)施例。在圖10A中，設(shè)置輸送管(158)形成在該容器盒的主體中或頂部具有多孔通氣材料(152)、(154)的構(gòu)造的該容器的流動(dòng)通路。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置可以重封閉的飲用出口(150)。單個(gè)盒腔選擇地包含結(jié)合在該輸送管的近端部分(156)和/或遠(yuǎn)端部分(162)具有低到中等的水注入壓力的多孔的流動(dòng)控制基質(zhì)(156)。該多孔的基質(zhì)(156、162)為飲料盒系統(tǒng)(160)提供防流出性質(zhì)。圖10B示出具有分配輸送管(164)的實(shí)施例，該輸送管具有選擇的滲流基質(zhì)(156、162)，用來(lái)代替可重封閉的飲用出口。
通氣的并且隔開(kāi)的多構(gòu)件飲料蓋/容器系統(tǒng)多孔材料包含在容器中是有利的，以提供用于多組分飲料的新穎的混合系統(tǒng)。通常這些飲料容器由隔開(kāi)的或多空腔主體構(gòu)成，其包括兩個(gè)或更多個(gè)分隔的流體分隔間。這種新穎的混合系統(tǒng)特別適合于多組分飲料組分，當(dāng)混合時(shí)能夠自發(fā)地碳酸化。在一個(gè)實(shí)施例中，具有低水注入壓力和高液體流通率的疏水的多孔材料成層為具有高液體流通率的親水的多孔材料的較厚區(qū)。該飲料容器空腔和分隔物在頂部被多孔的層壓材料密封。附加的疏水多孔材料也可以優(yōu)選地設(shè)置在飲料蓋主體中，以在消耗時(shí)提供真空消除，其也提供從相互連接的孔的隨機(jī)的曲折多孔路徑流出到蓋出口的均勻混合的液體組分。如果希望的話，疏水的多孔通氣材料可以設(shè)置在容器中。在相關(guān)的實(shí)施例中，輸送管可以很容易一體成提供多組分混合的上述的提供系統(tǒng)。
圖10C和10D示出用于多組分飲料的飲料容器和蓋系統(tǒng)的組合。當(dāng)消耗期間起動(dòng)流體流動(dòng)時(shí)該系統(tǒng)提供就地混合組分的裝置。在圖10C中，示出兩個(gè)空腔的容器(176)，其具有從(180)分隔空腔(172)的分隔物(174)。疏水的多孔通氣基質(zhì)設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)位置(168)、(170)。如果希望的話，設(shè)置輸送管(166)以便容器處于豎立位置時(shí)其內(nèi)的物質(zhì)被消耗。該輸送管在其底部結(jié)合于多孔的混合基質(zhì)材料(182)，其選擇成具有低到中等水注入壓力。消耗時(shí)，組分從空腔(172)和(180)中進(jìn)入基質(zhì)(182)并開(kāi)始混合同時(shí)沿輸送管向上?；|(zhì)(182)的孔隙可以根據(jù)用途的需要制造成提供不同的混合比率。選擇地，多孔流出控制基質(zhì)(177)設(shè)置在靠近該輸送管的頂部，但是也可以位于該輸送管的底部和/或混合基質(zhì)(182)的入口處，或圍繞/密封該混合基質(zhì)。
圖10D示出多組分飲料容器/蓋系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例?？芍胤忾]的飲用出口(184)與疏水的多孔通氣基質(zhì)(186、188)一起設(shè)置在蓋(190)上，并且互補(bǔ)的蓋體擰入該容器主體開(kāi)口上。親水的多孔混合基質(zhì)材料(192)的實(shí)質(zhì)層設(shè)置在流體通路的近端。小橫截面的低水注入壓力多孔材料(194)設(shè)置成正好在混合基質(zhì)材料的遠(yuǎn)端，除了不希望的組分混合之外還提供防流出的性質(zhì)。分隔物(196)設(shè)置成分隔空腔(198)和(204)。附加的容器通氣材料(200、206)可以如圖所示設(shè)置在該容器主體的底部，或沿容器主體的壁設(shè)置。
用于鋁制容器的通氣飲料蓋圖11示出與鋁制飲料罐一起使用的通氣蓋。該蓋具有選擇的可重封閉的飲用出口(208)，其偏心地位于靠近容器開(kāi)口。設(shè)置疏水的多孔通氣孔(210)并位于在例如中心或與該出口的位置相對(duì)。蓋體由鎖緊機(jī)構(gòu)(214)固定在鋁制容器主體(218)上，該鎖緊機(jī)構(gòu)接合形成在位于容器頂部的上邊緣(212)的卷邊?？梢允褂每ń优浜匣蚱渌线m的連接裝置?？蛇x的輸送管(216)設(shè)置成能夠飲用該容器內(nèi)的物質(zhì)，所示的選擇的多孔流動(dòng)控制基質(zhì)(220)設(shè)置在該輸送管的遠(yuǎn)端以實(shí)現(xiàn)流出控制。
圖14A和14B示出鋁制容器通氣蓋的另一個(gè)實(shí)施例。除了圖14A所示的疏水的多孔通氣材料(270)之外，設(shè)置位于中心的可重封閉的飲用出口。可選的多孔流動(dòng)控制基質(zhì)(276)位于該流體通路的底部并提供防流出控制。在圖14B中，蓋體由鎖緊機(jī)構(gòu)(274)固定在鋁制容器主體(280)上，該鎖緊機(jī)構(gòu)接合形成在位于容器頂部的上邊緣(278)的卷邊。在圖14A中，示出處于打開(kāi)位置的蓋，其具有從該蓋體圓周脫離的密封件(268)，使多孔性通氣材料(270)能夠被露出。在出口末端的該密封件(268)在圖14A中被示為打開(kāi)狀態(tài)?？芍胤忾]的通氣孔和出口蓋的結(jié)合有利于在容器打開(kāi)之后保存飲料產(chǎn)品的新鮮度，特別使碳酸飲料等。圖14A和14B的實(shí)施例可以選擇地包含輸送管裝置(未示出)作為流體通路，當(dāng)容器基本處于豎立位置時(shí)以提供消耗。
熱飲料和食物容器蓋可重復(fù)利用的食物存放容器蓋圖12A示出與一次性使用的杯等一起使用的熱飲料容器蓋系統(tǒng)。容器蓋具有適合于熱飲料的多孔疏水通氣材料。通氣孔(222)和(228)位于多孔的飲用出口(224)和(226)的對(duì)面，并具有高水注入壓力和高空氣流通率。該飲用出口優(yōu)選用與熱飲料兼容的材料制造并具有低水注入壓力和高液體流通率。該飲用出口可以通過(guò)使用具有低到中等水注入壓力的多孔材料提供防流出性質(zhì)。通氣的蓋通過(guò)沿該容器主體(232)的頂部邊緣(230)的壓配合固定。同樣，類似的蓋也可以與用于熱液體的非一次性容器一起使用，例如旅行杯等。另一個(gè)實(shí)施例示于圖12B。這種類型的容器適合于用于取出食物/湯容器并且在蓋中心包含多孔性通氣基質(zhì)(234)和(236)。該蓋壓配合在蓋容器主體(238)的上邊緣。圖12B的實(shí)施例為容器物質(zhì)提供通氣而沒(méi)有液體滲漏的危險(xiǎn)。通氣材料選擇成與取出時(shí)所遇到的熱食物和熱液體的溫度兼容。雖然所示的通氣材料位于中心，但實(shí)際上可以設(shè)置在蓋的任何位置上。
圖12C示出食物存放容器的一個(gè)實(shí)施例，其可以重復(fù)利用和/或一次性使用。幾何形狀可以變化，可以是如圖所示的矩形或圓形(未示出)或任何其他合適的形狀。在圖12C中，多孔性通氣基質(zhì)(240)設(shè)置在蓋的中心，其通過(guò)該蓋的邊緣(242)和該蓋(244)的上邊緣之間構(gòu)成的壓配合固定。再一次，雖然所示的通氣材料在中心，但是它實(shí)際上可以設(shè)置在蓋的任何地方，并且也可以用其他的固定方法將蓋固定于容器上。
用于碳酸飲料通氣蓋的包裝結(jié)構(gòu)對(duì)于碳酸飲料，通氣的蓋與容器一起很容易包裝而不失去碳酸作用。在這種蓋的一個(gè)實(shí)施例中，如圖8A和8B所示，分離結(jié)構(gòu)(break-away design)包含在容器蓋組件的中部，其從該一次性的主存放蓋分開(kāi)通氣蓋。一旦分離，通氣的蓋在使用之前固定于該容器主體。圖8A是用于優(yōu)選的通氣蓋的最終包裝結(jié)構(gòu)的分解圖，其包括可重封閉的優(yōu)選伸縮式的出口(118)、多孔性通氣基質(zhì)(120)、帶螺紋的通氣蓋體(122)，其具有與主蓋體(126)的開(kāi)口(124)互補(bǔ)的螺紋。在圖8A中示出雙重蓋，收縮的包裹(114)，具有放置在出口(118)上面并固定在該通氣蓋(122)的頂部的保護(hù)瓶罩(115)，該通氣蓋(122)具有分離、旋轉(zhuǎn)或防流出機(jī)構(gòu)(116)。通氣蓋體(122)用分離、旋轉(zhuǎn)、或扯下機(jī)構(gòu)結(jié)合于該主蓋(126)。該主蓋(126)通過(guò)螺紋機(jī)構(gòu)固定于該容器主體，并具有用于分離、旋轉(zhuǎn)或扯下機(jī)構(gòu)(127)的裝置，以確保該內(nèi)容物的整體性。主蓋被接合以在包裝之后和長(zhǎng)期的保存中保持飲料內(nèi)的碳酸化作用。在使用中，主蓋組件起初首先從容器主體上分開(kāi)，接著通氣蓋從主蓋分開(kāi)。然后，主蓋被拆下并拋棄，隨后將通氣蓋固定在容器開(kāi)口。在可選實(shí)施例中，取消主蓋，而輔助密封件，例如可以撕去的薄金屬片密封件覆蓋該瓶的開(kāi)口或通氣蓋體的里面。圖8B示出在雙重蓋上具有保護(hù)收縮包裹的最終包裝結(jié)構(gòu)，除了(127)所示的機(jī)構(gòu)之外，該雙重蓋也能夠用于確保產(chǎn)品的整體性。
在圖9A所示的另一個(gè)實(shí)施例中，通氣蓋充填在封閉的容器的頸部，并通過(guò)密封的和一次性的瓶帽保護(hù)其內(nèi)容物。在圖9B中，保護(hù)的瓶罩(138)固定于帶螺紋的容器開(kāi)口(140)，其用本領(lǐng)域的人員熟知的常規(guī)方法形成氣密密封，例如彈性襯墊、壓縮密封、干涉配合等。通氣蓋(136)存放在保護(hù)瓶罩(138)的空心中是有利的。蓋罩-蓋組件還可以通過(guò)放置保護(hù)的和可拆卸的熱密封件(134)進(jìn)一步包裝，并且頭部包裹或收縮包裹(132)可以選擇地用于蓋熱密封件。此外，分離密封件(未示出)可以設(shè)置在該蓋罩和通氣蓋體的連接處。另一種選擇是采用剛性罩以保護(hù)該組件的頂側(cè)，其可能壓配合或擰入在蓋保護(hù)罩的外側(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，保護(hù)的頭部包裹從該蓋罩-蓋組件的拆除被拆除之后，該蓋罩被分開(kāi)并除去。剩下的蓋然后固定于容器主體的帶螺紋的開(kāi)口并處于待消耗狀態(tài)，如圖9C所示。飲料通過(guò)出口(144)分配同時(shí)通過(guò)通氣基質(zhì)(146)提供通氣并且選擇地設(shè)置滲流基質(zhì)(148)。該保護(hù)的蓋罩(142)被用作罩以維護(hù)出口的清潔。
多功能碳酸飲料蓋系統(tǒng)圖19、20A和20B、21A、21B和21C示出適合于通過(guò)運(yùn)輸和消費(fèi)者長(zhǎng)期保存的裝瓶的碳酸飲料的主蓋的多功能碳酸飲料蓋系統(tǒng)。通過(guò)將帽旋轉(zhuǎn)出其儲(chǔ)存部分，該碳酸化的蓋起作用以通過(guò)多孔的基質(zhì)安全釋放過(guò)大的壓力，從而保存液體和該飲料容器內(nèi)的任何泡沫。泡沫和液體都被有利地防止通過(guò)疏水的通氣基質(zhì)通到外面。通過(guò)在一次旋轉(zhuǎn)該帽，通氣孔保持打開(kāi)同時(shí)液體通路通過(guò)該蓋對(duì)其有利地允許消耗或分配該飲料。在圖19中，所示的蓋頂部(335)具有兩個(gè)通氣孔(337)和從蓋底(336)伸出到外面的流體供給出口(338)。未示出的可選種結(jié)構(gòu)能夠封閉或釋放該出口。圖20A和20B示出碳酸化的蓋的分解圖，該蓋具有示于蓋底部(343)的兩個(gè)通氣孔(342)之一，和同樣的在蓋頂部(352)上的兩個(gè)通氣孔(350)。環(huán)狀液體密封件(341)提供不滲漏的飲料流體路徑，以從容器通過(guò)出口(339)流動(dòng)，并且位于在該蓋底部(345)的凹槽(347)內(nèi)。疏水的多孔通氣孔圓片(349)使容器的壓力或真空能夠與外面的大氣平衡，并位于蓋底部(345)的凹槽(348)內(nèi)。在可選的結(jié)構(gòu)(未示出)中，疏水的多圓片與蓋的頂部(340)一體化。通氣槽(344)允許該蓋底部(345)和蓋頂部(340)之間的氣體能夠通過(guò)。旋轉(zhuǎn)的卡接槽(346)位于該蓋底部(345)的頂邊。當(dāng)蓋頂部在圖21A到21C所示的各個(gè)位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，該槽提供保持在蓋頂部(340)和蓋底部(345)之間的壓縮密封。圖21A示出蓋在封閉位置的頂視圖，所示的頂部是透明的以露出通氣槽(354)、在通氣孔(355)之間的環(huán)狀液體密封件(358)以及靠近疏水的多孔圓片(356)的出口(357)。圖21B示出該蓋已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)到第二位置，該位置允許疏水的多孔通氣材料(圓片)與通氣槽對(duì)齊，從而能夠從該容器安全地釋放壓力，而沒(méi)有液體從容器中損失。圖21C示出蓋已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)到第三位置，該位置能夠持續(xù)地通氣，同時(shí)飲料流體能夠通對(duì)齊的出口。
通氣的供給和流動(dòng)通過(guò)飲料凈化和過(guò)濾系統(tǒng)在另一個(gè)實(shí)施例中，多孔材料用來(lái)提供能夠凈化或過(guò)濾飲料而且同時(shí)為容器通氣的裝置。優(yōu)選的多孔塑料被制造成容器蓋以在消耗時(shí)提供通氣。此外，選擇的多孔塑料，在這里有時(shí)是指處理基質(zhì)或多孔性處理基質(zhì)，制造成與容器蓋一體的一個(gè)或多個(gè)分隔間，以提供一種用于化學(xué)處理的裝置，包括添加化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)處理劑和/或去掉污染物。在一個(gè)實(shí)施例中，多孔塑料形式的處理物質(zhì)制造成用選擇的、非選擇的、或反應(yīng)的分離機(jī)制或其組合從流動(dòng)的流體流中除去物質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，多孔材料選擇成提供兩種或更多種飲料組分需要的混合，同時(shí)容器通氣。優(yōu)選的多孔疏水材料被選擇成或制造成以便在消耗時(shí)(即，非機(jī)械單向閥)提供最小的液體注入壓力以起動(dòng)多種飲料組分的流動(dòng)。此外，優(yōu)選的具有隨機(jī)相互連接的孔并形成曲折路徑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多孔材料優(yōu)先設(shè)置成提供飲料組分的靜止混合。而且，優(yōu)選的多孔材料設(shè)置在蓋內(nèi)或容器主體內(nèi)，以在消耗飲料時(shí)提供通氣。該供給系統(tǒng)除了兩種或更多種組分的一般混合之外，也能夠用于就地提供碳酸化。
親水多孔材料用作支撐基質(zhì)，當(dāng)與該蓋中的疏水多孔材料組合時(shí)，以提供一種裝置，用于從飲料中分離或過(guò)濾組分。反應(yīng)的親水多孔材料優(yōu)選設(shè)置在該蓋內(nèi)，當(dāng)液體流通量經(jīng)與該容器內(nèi)外側(cè)連通的相互連接的孔的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)該基質(zhì)時(shí)以提供動(dòng)態(tài)的分離。該動(dòng)態(tài)分離過(guò)程對(duì)于所希望的組分的除去可以是選擇的或非選擇的。選擇除去的例子包括陰離子和陽(yáng)離子的交換、大小、親和力以及反應(yīng)分離。具有離子交換性質(zhì)的親水的多孔材料可以從本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的共同燒結(jié)工藝中產(chǎn)生。而且，表面改性領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很容易處理多孔材料，以包含固定在用于提供動(dòng)態(tài)分離或過(guò)濾能力的多孔材料的孔的表面的化學(xué)的或催化的物質(zhì)。
反應(yīng)的親水多孔材料很容易包含在飲料容器蓋中，并且與蓋通氣(材料)有利地組合，以在消耗時(shí)提供始終如一的流體供給而在容器內(nèi)不形成真空。反應(yīng)的親水多孔材料適合于除去污染物、消毒劑、或其他作為目標(biāo)的飲料組分，例如來(lái)自飲料液體流的氯、碘、過(guò)氧化物、咖啡堿、酒精等。在優(yōu)選實(shí)施例中，所用的多孔結(jié)構(gòu)具有下述一個(gè)或多個(gè)或全部的性質(zhì)隨機(jī)的相互連接的與飲料和容器的內(nèi)外側(cè)連通的孔；平均孔尺寸在從0.5到500μm，包括5和250μm之間；孔隙率百分比在約10％到90％，包括在50％到90％之間；高表面面積，優(yōu)選在0.1和1000m2/g，包括約100和和1000m2/g；以及一般的高表面能量，其表面張力值在約40和80達(dá)因/cm2之間，包括約50和70達(dá)因/cm2之間。直接用于飲用的這些因素的一個(gè)或多個(gè)或全部在實(shí)施例中的組合產(chǎn)生液體流通率能夠提供約50到4000毫升/分鐘的飲料流率，包括約500到2000毫升/分鐘和約1000到2000毫升/分鐘。
有各種構(gòu)造技術(shù)以過(guò)濾能夠用于凈化飲料的液體。圖17A到17E示出根據(jù)最普通的液體分離方法的優(yōu)選實(shí)施例。圖17A提供用于根據(jù)化學(xué)制備凈化的非選擇的多孔的基質(zhì)。該非選擇的多孔基質(zhì)可以用于分離出所有的有機(jī)化合物，例如通過(guò)提供從活性化的碳得到的多孔基質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，孔的大小可以用于“篩”出各種大小的顆粒，不管是化學(xué)合成物。圖17B提供能夠選擇性地去掉一種或多種類型的特定的污染物的多孔基質(zhì)。這可以根據(jù)分子間的結(jié)合、極性、磁性和其他性質(zhì)通過(guò)親和力類型機(jī)制實(shí)現(xiàn)。圖17C提供根據(jù)存在凈負(fù)電荷通過(guò)用特定的具有凈負(fù)電荷的新化學(xué)物質(zhì)替換能夠分離污染物的多孔基質(zhì)。作為離子交換的這種方法對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員是知道的。同樣，稱作陽(yáng)離子交換的凈正電荷交換方法(圖17E)可以用多孔材料進(jìn)行以分離液體污染物。分離方法的最終類型是根據(jù)將污染物轉(zhuǎn)換成新的化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，其優(yōu)選是有益于健康的。術(shù)語(yǔ)反應(yīng)分離用來(lái)向熟悉本領(lǐng)域的人員描述該方法并用圖17D所示的多孔基質(zhì)說(shuō)明。
由圖17A至圖17E所示的實(shí)施例進(jìn)行的凈化方法有利地結(jié)合在多孔基質(zhì)材料中，用于同時(shí)對(duì)所涉及分配的液體飲料的凈化和通氣。示于圖13A至圖13D的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，用于通過(guò)除去諸如亞硫酸鹽、二硫化物和二氧化硫的防腐來(lái)劑凈化葡萄酒。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間地儲(chǔ)存葡萄酒防腐劑是必須的，但是對(duì)葡萄酒的消費(fèi)者有許多缺點(diǎn)，包括過(guò)敏反應(yīng)、化學(xué)過(guò)敏、刺激性的氣味，并且掩蓋葡萄酒的天然氣味而只有淡淡的氣味存在于葡萄酒中。為了更好地享用葡萄酒，在購(gòu)買時(shí)具有與葡萄酒瓶一起包裝的葡萄酒分配裝置或葡萄酒瓶蓋是有利的，該葡萄酒分配裝置或葡萄酒瓶蓋不增加或很少增加產(chǎn)品的成本，在從原來(lái)的容器中分配該葡萄酒時(shí)能夠凈化該葡萄酒并且如果希望的話提供密封該物質(zhì)的方法。
在圖13A中，所示的最終包裝的葡萄酒蓋具有金屬薄片或塑料套的外部包裹(245)。圖13B示出該包裝的蓋軟木塞組件如何與蓋葡萄酒瓶(258)分離。該組件包括結(jié)合在該軟木塞(252)的通氣的凈化蓋(248)。該通氣的蓋具有位于該通氣的凈化蓋中心的凈化多孔基質(zhì)(250)。該凈化基質(zhì)時(shí)具有高液體流通率和低水注入壓力的高孔隙材料，具有適合分離葡萄酒防腐劑的孔隙表面。在取下蓋軟木塞組件之后，將其到過(guò)來(lái)并重新固定于該葡萄酒瓶開(kāi)口，如圖13C所示。該軟木塞從該通氣的凈化蓋上分開(kāi)，其通過(guò)壓配合或干涉配合被留在瓶開(kāi)口的頸部中的后面。供給管(262)被示出并包含凈化基質(zhì)。通氣的凈化蓋(264)的肩部包含多孔性通氣基質(zhì)，其沿著蓋體的縱向延伸以便提供蓋容器內(nèi)外側(cè)之間的連通。圖13D示出當(dāng)通過(guò)顛倒酒瓶分配該葡萄酒時(shí)的通氣作用。
圖16A至16C示出例如用于分配葡萄酒的通氣的凈化蓋的另一個(gè)實(shí)施例。圖16B所示的包裝的蓋具有在軟木塞組件和瓶頸外部的金屬箔包裹(308)。該軟木塞(309)也被示出并仍然用作主蓋。圖16A示出通氣的蓋包含可重封閉出口(301)、凈化室(302)。多孔的通氣外套(304)和肩部(307)。圖16A是通氣蓋的剖視圖，示出出口(301)、凈化基質(zhì)(302)、流體流出通路(303)、多孔通氣的外套和肩部(304、307)以及開(kāi)口的液體供給通路(305)。再一次說(shuō)明，該多孔的凈化基質(zhì)具有高液體流通率、低水注入壓力并且化學(xué)上適合凈化諸如溶液中的亞硫酸鹽和其相關(guān)物質(zhì)的葡萄酒防腐劑。該通氣的多孔外套用具有高水注入壓力和高空氣流通率的疏水多孔材料制造。圖16C示出處于打開(kāi)位置同時(shí)通氣的出口。應(yīng)當(dāng)知道，通氣、凈化和消毒供給的組合可以用多孔材料的整體系統(tǒng)被有利地結(jié)合將消毒劑引入飲料中，并且在從容器中消耗該飲料時(shí)選擇性地除去消毒劑并且同時(shí)為令人愉悅地飲用感受提供通氣。還應(yīng)當(dāng)知道，將其他類型的溶解物供給配置結(jié)合在多孔材料中，以引進(jìn)飲料容器中也應(yīng)當(dāng)是很明顯的，除了具有多孔材料以提供凈化和通氣能量之外還包括藥物、香料、色素、維生素或中草藥補(bǔ)品。
用于大容積制造/裝瓶的通氣的飲料蓋圖15A至15D示出優(yōu)選的通氣的飲料蓋，其具有可重封閉的通氣孔和流體通路。圖15A示出的最終包裝的結(jié)構(gòu)在圖15B所示的蓋(284)的外面具有保護(hù)的收縮的包裹(282)。該蓋體包含與瓶口螺紋互補(bǔ)的螺紋，用于固定。在可選實(shí)施例中，可以使用不是螺紋蓋的其他蓋。選擇的輔助保護(hù)密封(288)可以用來(lái)對(duì)產(chǎn)品的整體性提供附加的保護(hù)。該蓋體在其末端包含位于中心可重封閉的飲用出口(286)。圖15C示出該蓋的剖視圖，其具有設(shè)置在該蓋圓周上的可重封閉的機(jī)構(gòu)和飲用出口末端(290)。結(jié)合可重封閉的通氣孔和出口的蓋在保護(hù)飲料產(chǎn)品的新鮮性方面是有利的。圖15D示出處于打開(kāi)位置(194)的蓋，露出多孔性通氣基質(zhì)材料(296)。多孔的流體控制基質(zhì)(298)設(shè)置在蓋流體通路內(nèi)或者可以略去。
圖22A至22D示出通氣的飲料分配蓋。包括通氣材料的該蓋實(shí)施例用卡接配合或壓配合方法組裝成一個(gè)整體是有利的，并非常適合大容積制造。與圓形幾何形狀相比，矩形的通氣材料用來(lái)制造是有利的，因?yàn)樗鼘?shí)際上消除了產(chǎn)生廢棄通氣材料。減少?gòu)U料在大容積制造中有利于降低生產(chǎn)成本。而且，由于熟悉本領(lǐng)域的人員能夠?qū)崿F(xiàn)，在大容積制造中，中心地設(shè)置多孔通氣材料能夠最有效地利用材料，其他優(yōu)點(diǎn)和節(jié)省成本。圖22A至22D的通氣的蓋的實(shí)施例具有通過(guò)相對(duì)于基座外殼旋轉(zhuǎn)該蓋操縱的液體和空氣通氣孔關(guān)閉控制特征。這種有利的結(jié)構(gòu)允許空氣通氣通路能夠位于中心軸線上并且液體流體通路徑向地，以便減少空氣進(jìn)入流體硫的遠(yuǎn)端部分?？諝夂鸵后w軸向地分開(kāi)對(duì)于通過(guò)通氣飲料隨后的消耗減少空氣進(jìn)入是很重要的。與常規(guī)中心流體流相反，當(dāng)從具有通氣的蓋的容器中消耗飲料時(shí)，周邊的流體流進(jìn)一步增強(qiáng)飲用感受。雖然在這里結(jié)合一組具體的實(shí)施例進(jìn)行討論，但是這里描述的其他的蓋由下面的討論看也適合于使用相反的流。這個(gè)“相反的流”結(jié)構(gòu)大大地減少靠近通氣的蓋的流體通路入口的紊流流條件的形成。引起紊流流形成的因素包括該顛倒的飲料容器的分配角度、液體的消耗速率、空氣返回孔的大小合數(shù)目、空氣返回和液體進(jìn)入流體通路之間的軸向和緯度方向分開(kāi)的程度。因此通氣的蓋固有的是“臨界孔隙”的存在；超過(guò)的尺寸將引起紊流流的形成并將空氣運(yùn)入該流體通路中。例如，圖22A中那種類型的兩個(gè)通氣的“相反的流”蓋是用28mm瓶螺紋表面加工制造。蓋之一的孔隙尺寸為1/16”而另一個(gè)為1/8”。當(dāng)每個(gè)蓋固定于其瓶時(shí)，兩個(gè)瓶用500毫升的水填充。該瓶然后顛倒使其完全顛倒過(guò)來(lái)并垂直(與水平成90度)。除了在水中存在空氣壓力之外將每個(gè)瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)倒空的時(shí)間如下面的表1所示表1

根據(jù)表1，雙倍的孔隙直徑導(dǎo)致空氣帶進(jìn)液體飲料中。因此，對(duì)于1/16”和1/8”直徑之間的結(jié)構(gòu)存在“臨界孔隙”。為了最令人愉悅的飲用感受，知道“臨界孔隙”在設(shè)計(jì)通氣的飲料蓋時(shí)是有利的。術(shù)語(yǔ)“臨界孔隙”的使用在這里不是想要暗示需要特定的孔隙或臨界孔隙作為實(shí)施例。它只是用來(lái)描述提供較少紊流流的孔隙尺寸或孔隙尺寸的范圍；根據(jù)許多實(shí)施例的蓋可以通常具有紊流流或它們用“臨界孔隙”概念設(shè)計(jì)。
圖22A至22D的反向流蓋的結(jié)構(gòu)特征包括設(shè)置在中心的矩形形狀(也可以是其他形狀)的疏水多孔通氣材料(377)，其夾在通氣外殼入口(371)和通氣外殼出口(378)之間以形成與兩個(gè)通氣入口孔(375)和通氣入口管(381)形成子組件?？?375)和管(381)與通氣材料(377)直接順序連接。通氣材料(377)由于伸出的肋、零件(382)和(370)離開(kāi)部件(371)和(378)的平表面。這種分開(kāi)有助于(377)的適當(dāng)?shù)墓δ?。多孔的通氣?377)由于密封件(380)的作用被密封。子組件(371)、(377)和(378)首先被壓進(jìn)該遠(yuǎn)側(cè)的帽(369)中，并且然后罩密封件(383)被壓進(jìn)該遠(yuǎn)側(cè)的帽(369)中，基本覆蓋通氣外殼入口(371)、通氣孔(377)和通氣外殼出口(378)?；淄鈿?387)然后被加在該組件上以使其完整。
組裝之后，外部通氣通道口(370)是直接與口開(kāi)口(375)連接的空氣的入口，該口開(kāi)口(375)通過(guò)柔性通氣管(374)并且直接與通氣外殼的內(nèi)側(cè)接觸并伸出肋(370)?？諝鈱⑼ㄟ^(guò)該多孔的疏水過(guò)濾器以到達(dá)遠(yuǎn)側(cè)空氣管(381)。當(dāng)蓋裝置處于關(guān)閉模式時(shí)(圖22A)，口(381)由于零件(392)的密封表面、通氣孔/閥密封件的接觸而被密封。當(dāng)蓋裝置處于打開(kāi)位置時(shí)(圖22B)空氣將離開(kāi)管(381)并通過(guò)開(kāi)口(390)進(jìn)入該瓶的內(nèi)側(cè)，以代替移動(dòng)的流體直到達(dá)到壓力平衡。
零件(371)優(yōu)選在有一段部分(374)是柔性的。這種柔性使外部密封/固定環(huán)(372)能夠固定于零件(369)并且零件(371)的中心部分能夠在軸向相對(duì)于該密封/固定環(huán)移動(dòng)。通道(374)將轉(zhuǎn)動(dòng)并控制以給出軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)蓋裝置處于打開(kāi)模式時(shí)，液體流動(dòng)并且空氣通氣，沒(méi)有零件(371)軸向移動(dòng)/彎曲。當(dāng)蓋遠(yuǎn)側(cè)帽組件封閉時(shí)，管(381)與表面(392)接觸并通過(guò)2自對(duì)中錐形和在載荷下的密封件密封。由于封閉模式繼續(xù)，由于接觸管(381)零件(371)的中心部分軸向地移動(dòng)，并且將繼續(xù)軸向移動(dòng)直到圓柱形的密封表面(373)被密封進(jìn)入開(kāi)口(364)。該轉(zhuǎn)動(dòng)作用蓋將具有機(jī)械止動(dòng)器，以限制該裝置打開(kāi)和關(guān)閉的移動(dòng)量并確保適當(dāng)?shù)妮S向移動(dòng)以密封空氣和液體。
零件(369)是收集流體并將其引導(dǎo)出開(kāi)口(364)的遠(yuǎn)側(cè)零件。零件(369)、(371)、(377)、(378)和(383)將成為連接于零件(387)的一個(gè)完整的子組件。當(dāng)飲用時(shí)，形狀(362)處于對(duì)到唇部的符合人體工程學(xué)的方式。當(dāng)蓋裝置處于打開(kāi)模式零件(364)處于打開(kāi)位置以便流體通過(guò)，當(dāng)該蓋裝置處于關(guān)閉模式時(shí)，蓋零件(364)與零件(373)處于環(huán)形圓周流體密封狀態(tài)。零件(383)是一個(gè)罩，以封閉上組件的流體分隔間和動(dòng)態(tài)密封件(385)以密封圓柱形的密封表面(394)。零件(384)是用于部件的一個(gè)壓縮環(huán)密封件和鎖緊件。在使用時(shí)，流體開(kāi)始流動(dòng)通過(guò)開(kāi)口(390)，通過(guò)或環(huán)繞零件(371)并流出遠(yuǎn)側(cè)口(364)。通過(guò)該上部組件的零件(383)內(nèi)側(cè)的配合螺紋(386)和基座外殼的螺紋(388)起動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉。90度的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作用于這種結(jié)構(gòu)以打開(kāi)和關(guān)閉閥或通道。
圖23A至23D示出減少?gòu)?fù)雜性通氣的飲料分配蓋。該蓋實(shí)施例的最終組件用卡接配合或壓配合在一起而完成，所以非常適合大容積的制造。根據(jù)制造商的能力，該實(shí)施例可以以兩種方式中的任何一種生產(chǎn)。第一中方法需要使用鑲嵌造型方法，因而疏水的多孔通氣材料(419)在澆注樹(shù)脂形成通氣孔插入件支撐(430)之前設(shè)置在注塑模具內(nèi)。再一次，根據(jù)制造商，與用手工插入相比，可以使用機(jī)器人拾起和放置環(huán)形形狀的通氣材料。使用機(jī)器人對(duì)于包括具有高度氣蝕現(xiàn)象的注塑的大規(guī)模生產(chǎn)具有極大的優(yōu)越性。采用連續(xù)的或間歇的模制技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很明顯的，其中多孔性通氣材料的連續(xù)帶，經(jīng)過(guò)由沿帶兩側(cè)出現(xiàn)凹槽或在帶的中間存在關(guān)鍵地沖出的孔而提供的牽引器供料機(jī)構(gòu)，通過(guò)一對(duì)互補(bǔ)的模制凹腔之間。在這種方案中，當(dāng)該模具型腔在一起時(shí)，中心部分(430)可以直接模制于多孔材料的連續(xù)帶上，并且隨后當(dāng)其打開(kāi)時(shí)離開(kāi)該模具型腔，可以用靠近模具出口通路的切割器，從而從連續(xù)的帶上釋放完工的零件。牽引器供料方法也適合具有高氣蝕現(xiàn)象的模制，并且因此也能夠在大容積制造操作中被采用。其余的部件，罩(401)和基底(402)用本領(lǐng)域人員熟悉的注模方法制造。最后三件隨后用前面所述的卡接方法組裝。
第二種方法涉及用本領(lǐng)域人員熟悉的標(biāo)準(zhǔn)的注模方法制造所有的三件(401)、(402)和(430)。組裝之前，疏水的多孔通氣材料用適合于大容積制造的方法，優(yōu)選用超聲或激光焊接連接于中心件(430)。也可以用前面所討論的其他連接方法。然后所得到的三件(401)、(402)和(430)用前面所討論的卡接組裝。圖23A至23D的通氣的蓋的實(shí)施例包含通過(guò)相對(duì)于基底外殼轉(zhuǎn)動(dòng)該帽來(lái)起動(dòng)的一體的液體和空氣關(guān)閉控制特征。這種有利的結(jié)構(gòu)使空氣通氣通道能夠圍繞中心軸線圓周地設(shè)置，而液體流體通路用其流體口(408)中心地設(shè)置，但是相對(duì)于空氣返回口(407)明顯地升高，以便減少空氣進(jìn)入液體流動(dòng)的遠(yuǎn)側(cè)部分內(nèi)進(jìn)入管(427)。通過(guò)升高空氣和液體分開(kāi)也可以用于控制空氣進(jìn)入流動(dòng)的液體。
圖23A所示的減少?gòu)?fù)雜性通氣的蓋的實(shí)施例包括蓋(400)、人與機(jī)器控制的形狀(404)的中心地位于頂部流體出口(403)的開(kāi)口、與帶螺紋的基底(402)連通的蓋罩(401)。在圖23B中，該底視圖示出空氣返回口(407)、空氣反射器外殼(409)流體口(408)以及用于固定于瓶的一體的螺紋(410)。該蓋可以通過(guò)相對(duì)于基底(402)轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)罩(401)(在所示的實(shí)施例中轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈)被驅(qū)動(dòng)到打開(kāi)位置，其使得在圖23D中包含中心件(430)的罩由于在通氣孔插入支撐柱內(nèi)的槽(421)的作用沿著螺紋引導(dǎo)(429)在高度上被升高。在圖23D中，當(dāng)該罩處于封閉狀態(tài)時(shí)管密封件(414)通過(guò)起作用的管密封支撐(415)保持在位，從而在流體通路內(nèi)提供液密密封。所示的包含在環(huán)形罩密封件(417)內(nèi)的徑向設(shè)置的空氣槽(416)設(shè)置在環(huán)形通氣孔外部密封滑動(dòng)片(418)的里面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)罩到封閉位置時(shí)。它推向環(huán)形基座密封件(413)，從而在插入在該罩(418)的環(huán)形密封滑動(dòng)片和環(huán)形罩密封件(417)之間的基底密封件(413)的刃口之間形成氣密密封。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到封閉位置時(shí)，基底密封件的楔入是從該罩向下位移實(shí)現(xiàn)的。在打開(kāi)位置，罩向上位移，并且當(dāng)槽(425)與罩(423)中的槽(416)對(duì)齊時(shí)空氣能夠流動(dòng)。然后流動(dòng)的空氣由于內(nèi)部環(huán)形密封件(420)被迫通過(guò)疏水的多孔通氣材料(419)，導(dǎo)致空氣流動(dòng)通過(guò)包含若干個(gè)支撐短柱的該通氣孔插入支撐(430)中的通氣孔開(kāi)口(424)。從這里，流動(dòng)的空氣被引導(dǎo)進(jìn)入基座(402)的空氣返回口(407)，其中密封件(432)在該容器的邊緣開(kāi)口供給液體起作用，并且同時(shí)氣密密封件固定于該瓶。然后空氣的流入起作用，抵消該飲料容器內(nèi)產(chǎn)生的真空，以提供令人愉悅的飲用感受。
圖24A至24C示出大尺寸的通氣的飲料蓋，最優(yōu)選地適合于可重新利用的運(yùn)動(dòng)型飲料容器。圖24A中的該蓋(453)包含可重封閉的出口(436)和在圓周上的槽以有助于固定于合適的運(yùn)動(dòng)型飲料瓶。該出口可以由旋轉(zhuǎn)或用推拉運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，如圖24B所示。蓋和運(yùn)動(dòng)飲料瓶均由塑料制造，并且優(yōu)選能夠用肥皂和水由手洗滌的塑料，最優(yōu)選能夠經(jīng)受嚴(yán)格的家用洗碗機(jī)的清洗循環(huán)和洗滌劑使該蓋和瓶能夠重新使用的塑料。優(yōu)選塑料的例子和這種材料的性質(zhì)列于前面。
在圖24B中，所示的通氣的蓋(438)具有用于疏水的大孔隙通氣材料的構(gòu)造，其使空氣能夠進(jìn)入并通過(guò)帽體。關(guān)鍵性地設(shè)置的空氣流動(dòng)偏轉(zhuǎn)器(440)和(441)的功能是將空氣從流體通路偏轉(zhuǎn)開(kāi)并且因而減少空氣進(jìn)入分配的液體飲料的可能性。圖24C詳細(xì)示出該通氣的蓋的底視圖，示出疏水的多孔通氣材料(447)正好位于空氣偏轉(zhuǎn)器(446)的上方的位置，以及遠(yuǎn)側(cè)流體通路(449)和近側(cè)流體通路(448)的位置。
圖25A至25C是人和機(jī)器控制地設(shè)計(jì)的通氣的蓋，優(yōu)選設(shè)計(jì)成與可重新使用的運(yùn)動(dòng)型飲料容器一起使用。在圖25A中，蓋(450)出口位于中心并具有能增強(qiáng)飲用感受的舒適的人和機(jī)器控制的形狀(451)。自密封的出口構(gòu)造成保持在固定的位置以便在防止飲料流出時(shí)不需要打開(kāi)或關(guān)閉。蓋的通氣通過(guò)位于該蓋體邊緣附近的通氣材料(452)提供。分配時(shí)流體被設(shè)計(jì)成在出口位置(453)離開(kāi)。分配通過(guò)消耗該物質(zhì)實(shí)現(xiàn)，為了分配，自密封的分配閥構(gòu)造成打開(kāi)其元件，因而使液體飲料能夠開(kāi)始流動(dòng)。當(dāng)終止飲用時(shí)，閥的元件關(guān)閉并且液體流動(dòng)停止。在與通氣連接時(shí)，飲用過(guò)程保持飲用者所希望的長(zhǎng)時(shí)間不中斷。飲料容器不產(chǎn)生真空，也不需要費(fèi)力地?cái)D壓飲料容器以維持分配。圖25B詳細(xì)示出包含在彈性體元件(456)的通氣的蓋的閥組件，該彈性體元件(456)具有位于該元件內(nèi)的多孔的狹縫(457)。該彈性體元件由(458)保持在流體通路內(nèi)，該(458)由本領(lǐng)域人員熟悉的方法結(jié)合并中心地設(shè)置在該流體通路中，例如超聲焊接、旋轉(zhuǎn)焊接、粘接、壓配合或其他熟知的方法。圖25C是通氣的蓋的剖視圖，示出空氣流動(dòng)通過(guò)通氣孔(464)以及液體在通過(guò)保持器(461)和彈性體元件(462)之后流出蓋出口(463)。該蓋優(yōu)選可以包括空氣偏轉(zhuǎn)器(未示出)以便減少空氣收集并增強(qiáng)飲用感受。
進(jìn)行過(guò)一系列比較基質(zhì)材料性質(zhì)的試驗(yàn)。容器填充700毫升的水并且用于分配的開(kāi)口(此處是流動(dòng)面積)是0.71平方厘米。來(lái)自空氣通氣并且在液體分配時(shí)測(cè)量的壓降列于表2。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓降優(yōu)選小于2psi，包括小于1.2、1.1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1和0.05psi。正如在表2中所見(jiàn)，材料試驗(yàn)正好在所希望的范圍內(nèi)。
表2

測(cè)量倒空容器的時(shí)間并計(jì)算流率和流通率且列入表3表3

在表4中，滲漏試驗(yàn)的結(jié)果以確定是否存在看得見(jiàn)的滲漏通過(guò)用于添加和沒(méi)有添加5％的乙醇碳化軟飲料(CSD)的基質(zhì)材料表4

上面所描述的各種方法和技術(shù)提供實(shí)施本發(fā)明的許多方式。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)明白，所描述的所有目的和優(yōu)點(diǎn)在根據(jù)這里所描述的任何具體實(shí)施例中全部實(shí)現(xiàn)是不必要的。因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，以實(shí)現(xiàn)這里所公開(kāi)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式使用的方法不必實(shí)現(xiàn)這里公開(kāi)的或提出的其他目的和優(yōu)點(diǎn)。
還有，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到不同實(shí)施例中的各種特征的可相互交換性。同樣，上面討論的各種特征和步驟，以及每個(gè)這種特征或步驟的其他已知的等同物，可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員混合和配合，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)這里所描述的原理的方法。
雖然在一些實(shí)施例和實(shí)例中公開(kāi)了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明超過(guò)具體公開(kāi)的實(shí)施例延伸到其他實(shí)施例和/或使用顯而易見(jiàn)的修改及其等同物。
權(quán)利要求
1.從容器中分配流體的蓋，其包括一對(duì)伸縮地連接的第一和第二部件，它們共同形成流體通路；所述第一部件連接于適合固定于容器的基座；其中，該基座和/或該第一部件包括一個(gè)或多個(gè)由多孔性通氣材料制成的部分，該通氣材料允許氣體通過(guò)并阻止液體大量通過(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該通氣材料包括塑料、金屬、陶瓷材料和/或玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該通氣材料包括疏水的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該通氣材料包括具有高水注入壓力的塑料材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許流出該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，同時(shí)在蓋的兩側(cè)沒(méi)有顯著的壓差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約50毫升/分鐘/cm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約500毫升/分鐘/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該蓋在進(jìn)行分配時(shí)提供小于約2psi的壓降。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該蓋在進(jìn)行分配時(shí)提供小于約1psi的壓降。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，還包括在流體通路內(nèi)的至少一部分中的多孔性滲流基質(zhì)，其中該滲流基質(zhì)適合于基本阻止液流通過(guò)該滲流基質(zhì)，除非在與該蓋相連接的容器的內(nèi)外側(cè)之間存在空氣壓差。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該空氣壓差為約0.05到2.0psi。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該第一和第二部件大致為管狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該流體通路被打開(kāi)，從而通過(guò)相對(duì)于該第一部件移動(dòng)該第二部件以允許流體流出容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的蓋，其中，該第二部件相對(duì)于該第一部件以轉(zhuǎn)動(dòng)方式移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該基座包括陰螺紋。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的蓋，其與容器相結(jié)合，其中，該容器具有頸部，該頸部具有適于與該基座上的螺紋配合的外螺紋，以將該蓋連接于該容器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該多孔性通氣材料的所述一個(gè)或多個(gè)部分設(shè)置在該第一部件上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的蓋，其中，當(dāng)該蓋處于關(guān)閉位置時(shí)，該多孔性通氣材料被第二部件覆蓋；當(dāng)該蓋處于打開(kāi)位置時(shí)，則暴露于空氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該第一部件和該基座是一體的。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的蓋，其中，該基座包括保持壁，其大致垂直于并圍繞該第一部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的蓋，其中，該多孔性通氣材料的所述一個(gè)或多個(gè)部分設(shè)置在該基座的保持壁部分上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的蓋，其中，該基座適于與鋁制飲料罐的頂部相接合。
23.一種用于處理和分配液體的蓋，其包括適于將該蓋固定到容器的基座；通過(guò)該基座的液體通路，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)，液體經(jīng)過(guò)該液體通路；包含在該液體通路內(nèi)或連接到該液體通路的多孔性處理基質(zhì)，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)，液體經(jīng)過(guò)孔性處理基質(zhì)；以及固定于該基座的多孔性通氣基質(zhì)，其中，所述多孔性通氣基質(zhì)允許氣體通過(guò)該多孔性通氣基質(zhì)并阻止液體通過(guò)該多孔性通氣基質(zhì)，從而使在與所述多孔性通氣基質(zhì)的第一部分接觸的第一位置和與所述多孔性通氣基質(zhì)的第二部分接觸的第二位置之間的空氣壓力得到平衡；其中，當(dāng)所述蓋在使用中固定于容器時(shí)，所述蓋在液體經(jīng)過(guò)該蓋時(shí)對(duì)液體提供化學(xué)處理。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該化學(xué)處理包括向該液體添加化學(xué)物質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該化學(xué)處理包括從液體中選擇性地除去防腐劑或其他化學(xué)物質(zhì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性處理基質(zhì)直接連接于該液體通路。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性處理基質(zhì)至少部分地位于該液體通路內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)圍繞著該液體通路。
29.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)包括疏水的材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)包括具有高水注入壓力的塑料材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)提供足夠的通氣結(jié)構(gòu)，以允許流出該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，同時(shí)在蓋的兩側(cè)沒(méi)有顯著的壓差。
32.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約50毫升/分鐘/cm2。
33.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，該多孔性通氣基質(zhì)提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約500毫升/分鐘/cm2。
34.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，在分配時(shí)該蓋提供小于約2psi的壓降。
35.根據(jù)權(quán)利要求23的蓋，其中，在分配時(shí)該蓋提供小于約1psi的壓降。
36.一種用于分配液體的蓋，包括基座，其包括將該蓋緊固到容器的裝置；通過(guò)該基座的液體通路，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)，液體通過(guò)該液體通路；以及包含在該流體通路內(nèi)或連接到該流體通路的具有高液體流通率和低水注入壓力的多孔性滲流基質(zhì)，當(dāng)該蓋處于使用狀態(tài)時(shí)，液體通過(guò)該多孔性滲流基質(zhì)；其中，當(dāng)該基質(zhì)相對(duì)兩端的空氣壓力基本相等時(shí)，該多孔性滲流基質(zhì)基本上防止液流通過(guò)該蓋。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的蓋，其中，還包括固定于該基座的多孔性通氣基質(zhì)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的蓋，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約50毫升/分鐘/cm2。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的蓋，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約500毫升/分鐘/cm2。
40.根據(jù)權(quán)利要求36的蓋，其中，還包括管狀部件，該管狀部件穿過(guò)該液體通路并將該液體通路連接到該多孔性滲流基質(zhì)。
41.根據(jù)權(quán)利要求36的蓋，其中，在使用時(shí)，壓降為約0.05到2.0psi。
42.一種飲料分配組件，其包括帽，該帽在其中具有開(kāi)口，以允許液體和氣體流動(dòng)；適合于固定到容器的基底外殼；和容納在所述基底外殼內(nèi)或連接于所述基底外殼的大體上疏水的多孔性通氣材料，其具有高水注入壓力；其中，該基座外殼和帽以可移動(dòng)方式相接合并且共同形成一液體通路；并且在使用時(shí)，通氣空氣沿著一中心軸線通入該容器，液體在流出容器并通過(guò)分配器時(shí)圍繞該中心軸線流動(dòng)，從而減少已分配的液體中夾帶的空氣。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該組件在分配時(shí)提供小于約2psi的壓降。
44.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該組件在分配時(shí)提供小于約1psi的壓降。
45.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣結(jié)構(gòu)，以允許流出該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，同時(shí)在蓋的兩側(cè)沒(méi)有顯著的壓差。
46.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約50毫升/分鐘/cm2。
47.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該多孔性通氣材料提供足夠的通氣構(gòu)造，以允許該蓋的基本連續(xù)的液體流通率，該液體流通率至少為約500毫升/分鐘/cm2。
48.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，還包括在該液體通路的至少一部分內(nèi)的多孔性滲流基質(zhì)，其中，該滲流基質(zhì)適于基本上阻止液流通過(guò)該滲流基質(zhì)，除非在與該組件連接的容器的內(nèi)外側(cè)之間存在空氣壓差。
49.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該空氣壓差為約0.05到2.0psi。
50.根據(jù)權(quán)利要求41的分配組件，其中，該液體通路被打開(kāi)，通過(guò)相對(duì)于該基底移動(dòng)該帽以允許液體流出該容器。
51.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該帽相對(duì)于該基底以轉(zhuǎn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)。
52.根據(jù)權(quán)利要求42的分配組件，其中，該基底包括陰螺紋。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的分配組件，該分配組件與容器結(jié)合，其中，該容器具有頸部，該頸部具有外螺紋，適于與該基底上的螺紋一起共同將該組件連接到該容器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的是飲料容器和用于飲料容器的通氣的蓋，其目的是當(dāng)飲料從容器中消耗時(shí)減少形成在該容器內(nèi)的負(fù)壓或真空。同時(shí)還公開(kāi)了對(duì)液體提供化學(xué)處理的蓋，當(dāng)液體通過(guò)該蓋進(jìn)行分配時(shí)通過(guò)多孔性處理基質(zhì)對(duì)液體進(jìn)行化學(xué)處理。
文檔編號(hào)A61J1/14GK1675109SQ03818687
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者丹尼爾·D·斯莫爾科, 格雷戈里·凱沃爾基安 申請(qǐng)人:先進(jìn)多孔技術(shù)有限責(zé)任公司