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TWI883410B - 具有止回閥門之流體容器裝置、具有止回閥門之流體容器裝置之卷材之製造方法以及生產流體包裝產品之方法 - Google Patents

具有止回閥門之流體容器裝置、具有止回閥門之流體容器裝置之卷材之製造方法以及生產流體包裝產品之方法 Download PDF

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TWI883410B
TWI883410B TW112111286A TW112111286A TWI883410B TW I883410 B TWI883410 B TW I883410B TW 112111286 A TW112111286 A TW 112111286A TW 112111286 A TW112111286 A TW 112111286A TW I883410 B TWI883410 B TW I883410B
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TW
Taiwan
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channel
flexible diaphragm
chamber
valve
fluid container
Prior art date
Application number
TW112111286A
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English (en)
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TW202438401A (zh
Inventor
史蒂芬麥可 斯戴克二世
Original Assignee
史蒂芬麥可 斯戴克二世
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Publication date
Application filed by 史蒂芬麥可 斯戴克二世 filed Critical 史蒂芬麥可 斯戴克二世
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Publication of TW202438401A publication Critical patent/TW202438401A/zh
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Abstract

本發明係關於一種流體容器裝置,其具有第一及第二可撓曲膜片,以形成至少一腔室,被配置為接收壓縮之惰性氣體之通道,及一或複數個設置於其等間之止回閥門組件。一或複數個止回閥門組件是由連續的第三可撓曲膜片在前端折疊而形成,並被配置為在充氣時提供加壓流體在一方向上之流動,從通道到該至少一腔室,同時限制其於相反方向上之流動。該一或複數個止回閥門組件之特徵為其等無需預印或電子對準,因此使充氣流速至少為傳統充氣包裝系統之兩倍。

Description

具有止回閥門之流體容器裝置、具有止回閥門之流體容器裝置之卷材之製造方法以及生產流體包裝產品之方法
本發明係關於特別適於藉由使用填充有流體之充氣元件以保護內容物免受機械損壞之容器、包裝元件及包裝。
現今許多行業使用充氣包裝系統作為緩沖及保護其等之貨物在運輸過程中免於受損之方式。此等包裝系統通常係由熱塑性塑膠平坦片材所製得,其等被分層並連接在一起以形成卷材。此等片材通常為一個在另一個之上定向,接著藉由沿周邊及在周邊內之不同位置處之熱密封接合,以在其中形成設計特徵。一旦成型,可進一步改良卷材,以確保包裝系統被充氣並準備運輸後,包裝系統充分地符合特定貨物之尺寸及形狀。此種方法使傳統包裝系統可滿足各種商品所需之尺寸及形狀,如消費電子產品、玻璃器皿、印表機墨盒及 其他易碎或在運輸過程中容易受損之產品。
傳統充氣包裝系統表現出類似的結構特徵。特別是,傳統設計之特徵為圓柱形線性排列之充氣腔室,及一或複數個位於每一腔室開口處之止回閥門。充氣腔室可包含允許相鄰腔室間之流體連通之開口,或者,可形成為彼此獨立地容納流體之此等腔室。止回閥門物理性地將每一充氣腔室之開口與公共充氣通道隔開。當包裝系統充氣時,公共充氣通道在通道之一端接收加壓流體,並通過閥門將流體均勻地分配至每一腔室。此等閥門通常用以限制流體在一方向上之流動,使流體能有效地進入每一空氣腔室,但不能從每一空氣腔室中逸出。在所屬技術領域中已習知多種止回閥門設計;此等閥門通常由額外之塑膠層定義,其形成從通道流向每一腔室的流體之路徑,並進一步由引入該空氣路徑內之局部特徵定義,以引導、限制或其他方式控制流體流過閥門。局部特徵通常係預印的,此涉及在加熱之前,於塑膠片材上之預定位置塗上耐熱性塗料,以便在特定區域而非其他區域發生熱接合。此等結構特徵及其他特徵係在產生卷材之製造製程中所形成。
圖1提供代表先前技術之傳統充氣包裝系統10之平面圖,其具有充氣通道11、止回閥體12及複數個線性排列之流體腔室13。由第一層18及第二層19形成包裝系統10。流體腔室13由側部14隔開。止回閥體12包含局部特徵15a、15b、15c及15d,其等將通過閥體12之流體流動限制在一方向上。每一流體腔室13之進一步特徵為頂部16a及底部16b。此外,傳統充氣包裝系統10包含連續密封16,其連接頂部16a與一或複數層18、19。
在傳統充氣包裝系統中所使用之止回閥門存在幾個問題。第一點,形成閥門之預印的局部特徵必須進行電子對準,以使其等與每一充氣腔室 及相關部件精確地對齊。在卷材製造過程中,有幾個因素會使錯位發生;例如,熱密封會導致塑膠變形及相關之片材膨脹與收縮。因此,傳統設計會因對準不正確導致錯位之閥門無法使用。第二點,預印需要在其他情況下不必要的專門的成型設備。第三點,傳統止回閥門設計顯著限制通過閥門之流體流動;流體流動在閥門入口處特別地受到限制,此處需要熱密封元件以正確形成充氣通道、止回閥門及腔室間之連接。此種受限之流動導致需要更長時間以填充充氣包裝系統。
根據本發明之裝置、系統及方法解決與傳統充氣包裝系統相關之先前技術之缺點。
本發明目的之一係消除對用於製造傳統卷材之預印止回閥門特徵之需求,從而產生更簡易之製造製程及充氣包裝系統,其較不易發生與錯誤放置之止回閥門相關的故障及無法操作之特徵。
本發明目的之一係消除對電子對準預印閥門特徵所需之專用設備的需求,從而產生更簡易之製造製程及較低製造設備所需之資金成本。
本發明目的之一係提供充氣包裝裝置,其之充氣速度至少為傳統包裝系統之兩倍(或最多只需一半的時間),因其之止回閥門設計可接受比其之傳統同類產品更高的流速。
10:充氣包裝系統
11:充氣通道
12:止回閥體
13:流體腔室
14:側部
15a、15b、15c及15d:局部特徵
16:連續密封
16a:頂部
16b:底部
17:連續密封
18:第一層
19:第二層
100:流體容器
101:第一可撓曲膜片
101a:第一內腔室表面
101b:第一外腔室表面
101c:第一內閥門表面
101d:第一外閥門表面
101e:第一內通道表面
101f:第一外通道表面
102:第二可撓曲膜片
102a:第二內腔室表面
102b:第二外腔室表面
102c:第二內閥門表面
102d:第二外閥門表面
102e:第二內通道表面
102f:第二外通道表面
103:第三可撓曲膜片
103a:第三上腔室表面
103b:第三上閥門表面
103c:第三下腔室表面
103d:第三下閥門表面
103e:第三中間腔室表面
103f:第三中間通道表面
104:上內部邊緣
105:上外部邊緣
106:下內部邊緣
107:下外部邊緣
108:周邊
110:第一重疊部分
111:第二重疊部分
112:中間重疊部分
130:第一止回閥門組件
131:第二止回閥門組件
132:第一閥體
133:第二閥體
134:結合部分
134a:上結合部分
134b:下結合部分
140:腔室
141:底部部分
142:側部
143:通道
144:中間銜接點
145:側銜接點
148:寬腔室
149:窄腔室
160:通道
161:通道入口
162:隔板
163:端部
164:前端
170:可撓曲膜片
171:連續結合密封/連續之可撓曲膜片
172:通道
173:第一折痕
174:第二折痕
175:第三折痕
180:端口
181:主體
182:第一端
183:第二端
184:凸緣
185:肋狀物
190:矩形流體容器產品
M:箭頭
參照以下圖式說明本發明之非限制性及非詳盡列示之實施方 式。在圖中,除非另有說明,否則類似之元件符號係指各圖式中之類似部分。
為了更好地理解本發明,將參照以下本發明之實施方式,將其結合圖式一起閱讀,此等圖式併入本發明說明書並構成其之一部分,顯示本發明所揭露之標的某些態樣,並有助於與本發明說明書一起解釋與所揭露之實施方式相關的一些原則,其中:〔圖1〕係描繪根據先前技術之傳統充氣包裝系統之平面圖;〔圖2〕係描繪根據本發明之一實施方式,提供疊置之可撓曲膜片之排列的示意性透視圖;〔圖3〕係描繪根據本發明之一實施方式,提供複數個結合部分之排列的示意性透視圖;〔圖4〕係描繪根據本發明之一實施方式,顯示第三可撓曲膜片之摺疊方向的示意性透視圖;〔圖5〕係描繪根據本發明之一實施方式所製造之卷材的示意性透視圖;〔圖6〕係描繪根據本發明之一實施方式之具有止回閥門產品的經充氣流體容器;〔圖7〕係描繪根據本發明之一實施方式,提供疊置之可撓曲膜片之排列的示意性透視圖;〔圖8〕係描繪根據本發明之一實施方式,提供複數個結合部分之排列的示意性透視圖;〔圖9〕係描繪根據本發明之一實施方式,具有連續外膜之部分成型的卷材之示意性透視圖,該外膜具有沿通道設置之鋸齒狀端部;〔圖10〕係描繪根據本發明之一實施方式,顯示第三可撓曲膜片之摺疊方 向的示意性透視圖;〔圖11〕係描繪根據本發明之一實施方式,顯示第三可撓曲膜片之摺疊方向的示意性透視圖;〔圖12〕係描繪根據本發明之一實施方式所製造之卷材的示意性透視圖;〔圖13〕係描繪根據本發明之一實施方式之具有止回閥門產品的經充氣流體容器;〔圖14〕係描繪根據本發明之另一實施方式,顯示第三可撓曲膜片之摺疊方向的示意性透視圖;〔圖15〕係描繪其之示意圖,其中,第一及第二可撓曲膜片相對於彼此疊置;〔圖16〕係描繪具有止回閥門產品的充氣流體容器;〔圖17〕圖17A及17B係描繪根據本發明之流體容器及/或包含端口之流體容器產品之一實施方式;及〔圖18〕係描繪矩形流體容器產品之透視圖。
以下將參照本發明之圖式描述本發明之非限制性實施方式,其中類似之元件符號係指本發明中之類似部分。雖然本發明已針對其理想實施方式進行詳細描述,惟應理解,在閱讀及理解上述內容後,理想實施方式之某些變化將變得顯而易見,惟此等變化仍屬本發明之精神及範圍。
本發明所使用之術語「一(a)」或「一(an)」定義為一個或一個以上。本發明所使用之術語「複數個(plurality)」定義為兩個或兩個以上。 本發明所使用之術語「另一(another)」定義為至少第二個或兩個以上。本發明所使用之術語「包含(including)」及/或「具有(having)」定義為包含(即開放式用語)。本發明所使用之術語「耦合(coupled)」定義為連接,惟其不一定是直接連接,亦不一定為機械連接。
本發明中提及之「部分實施方式(some embodiments)」、「一實施方式(one embodiment)」、「某些實施方式(certain embodiments)」及「一實施方式(an embodiment)」或類似之術語係指與該實施方式相關描述之特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一實施方式中。因此,此種用語或在本發明之說明書各處出現之用語並不一定皆係指相同的實施方式。此外,可在一或多個實施方式中以任何合適之方式組合特定之特徵、結構或特性而不對其做限制。
本發明所使用之術語「或(or)」應被解釋為包含或表示任何一個或任何之組合。因此,「A、B或C」係指以下任何一項:「A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C」。僅當元件、功能、步驟或行為之組合以某種方式本質上相互排除時,才會出現此定義之例外情況。
圖中之圖式特徵係提供為說明本發明之部分實施方式之目的,而不應視為對本發明之限制。在操作之現在分詞前之術語「手段(means)」,表示存在一或複數個實施方式之期望功能,即一或複數個實現期望功能之方法、設備或裝置,且基於本發明之揭露,所屬技術領域中具有通常知識者可選自此等或其等之均等物中,且本發明所使用之術語「手段(means)」並不旨在用以限制。
術語「結合(bond)」係指藉由應用加熱密封、焊接、膠合、雷 射焊接或其之任何組合,連接兩個或複數個可撓曲膜片,以在兩個或複數個可撓曲膜片之局部形成無法穿透之流體隔離。
術語「可撓曲膜片(flexible membrane)」最常見係指塑膠,特別係熱塑性塑膠,例如,聚乙烯之共層壓板及聚乙烯與尼龍之共層壓板,惟亦包含任何能形成無法穿透屏障之膜片。
術語「預印(pre-printing)」係指在熱密封發生後,將具有高耐熱性之流體材料應用於熱塑性片材表面之預定部分,以在相鄰熱塑性片材之間形成局部隔離點。
術語「對準(register)」係指相對於形成流體腔室任一側之兩個結合部分,精確地定位熱塑性片材之預處理表面,從而使止回閥門及相關部件以符合設計意圖之方式操作。
如圖2至圖17所示,流體容器裝置、系統及方法通常顯示為元件100。流體容器100可採取如圖5及圖12所示之卷材形式,亦可採取如圖17所示之以矩形流體容器產品190實施之改良卷材形式,以在其中插入欲運輸之貨物。參照圖6,流體容器100可包含一或複數個腔室140、通道160、第一止回閥門組件130,及第二止回閥門組件131。參照圖13,流體容器100可替代性地包含連續之可撓曲膜片171。如圖1至圖4所示,流體容器100可進一步包含第一、第二及第三可撓曲膜片,其等分別為101、102及103。在另一實施方式中,如圖9及圖10所示,流體容器100可包含連續的可撓曲膜片170及第三可撓曲膜片103。此外,為促進製造的便利性,可交替使用第三可撓曲膜片103,包含但不限於由獨立的片材形成並將其等結合在一起。如所屬領域技術中具有通常知識者所理解,流體容器100可包含來自烴類之可撓曲膜片材料,或替代材料,如 可再生生物來源之物質。同樣地,所屬領域技術中具有通常知識者將認知到流體容器100可使用任何惰性氣體來充氣,包含空氣。
現在參照圖2至6,流體容器100可由預製之可撓曲膜片之平板片材形成,即第一、第二及第三可撓曲膜片,其等分別為101、102及103。最初之平板片材可按尺寸切割,並以圖2所示之方式疊置,以箭頭M所示的製造流向進料。在一側,第一可撓曲膜片101可包含第一內腔室表面101a、第一內閥門表面101c及第一內通道表面101e。在相反的另一側,第一可撓曲膜片101可包含第一外腔室表面101b、第一外閥門表面101d及第一外通道表面101f。上外部邊緣105可設置於第一可撓曲膜片101之一端。以類似的方式,第二可撓曲膜片102之一側可包含第二內腔室表面102a、第二內閥門表面102c,及第二內通道表面102e。在相反的另一側,第二可撓曲膜片102可包含第二外腔室表面102b、第二外閥門表面102d及第二外通道表面102f。此外,下外部邊緣可設置於第二可撓曲膜片102之一端。同樣地,第三可撓曲膜片103之一側可包含第三上腔室表面103a、第三下腔室表面103c,及第三中間腔室表面103e。在相反的另一側,第三可撓曲膜片103可包含第三上閥門表面103b、第三下閥門表面103d,及第三中間通道表面103f。此外,第三可撓曲膜片103可包含一端之上內部邊緣104,及形成於相對一端之下內部邊緣106。
重要地,第一可撓曲膜片101、第二可撓曲膜片102及第三可撓曲膜片103之上述表面係由每一膜片之方向及相對於彼此之疊置而定義。取決於特定應用及期望之最終結果,此等定義之表面在面積及線性尺寸上可有所不同。舉例而言,第一重疊部分110取決於上內部邊緣104及下外部邊緣107之間定義的線性尺寸。同樣地,第二重疊部分111取決於上外部邊緣105及下內部邊 緣106之間定義的線性尺寸。此外,中間重疊部分112取決於上外部邊緣105及下外部邊緣107之間定義的線性尺寸。
現在參照圖3,在第一重疊部分110上可形成複數個上結合部分134a,及在第二重疊部分112上可形成複數個下結合部分134b。此等結合部分134a、134b顯示為線性段,其定向為使每一段之寬的部分面向流體流動方向,將更詳細地描述此點。結合部分134a、134b可為任何形狀,其相對於任何流體流動之方向定向,並在第一及第二重疊部分110、111上以任何形式排列。結合部分134a、134b可在各自的膜片之間形成,以在局部部分耦合膜片,形成無法穿透之屏障,以抑制流體在局部部分之流動。
現在參照圖4,顯示第三可撓曲膜片103為折疊的,以使上內部邊緣104基本上與下內部邊緣106疊置,並沿第三中間腔室表面103e之部分形成前端164。因此,第一可撓曲膜片101基本上與第二可撓曲膜片102疊置,以使上外部邊緣105可與下外部邊緣107相鄰放置。
現在參照圖5及圖6,第一及第二可撓曲膜片101、102沿可包含通道入口161之周邊108結合。第一及第二可撓曲膜片101、102可進一步形成至少一腔室140及一通道160。應注意,圖5顯示卷材的一種版本,其可藉由製造製程進一步對其進行改良,以包含一或複數個側部142、一或複數個通道143、一或複數個中間銜接點144,及一或複數個側銜接點145;卷材可包含亦可不包含此等特徵。在另一實施方式中,一或複數個中間銜接點144可延伸至腔室140之整個寬度上,以防止流體進入腔室之部分。側部142可藉由位於其中之所有膜片形成連續的結合,側部終止於由側部142與前端164之交點定義之一端。在另一實施方式中,側部142形成非線性結合,包含但不限於形成弓形、橢圓形 及大體上相對於流體容器100非正交設置之形狀的結合。在一實施方式中,複數個腔室140可包含相距相似距離之各自的側部142,以使每一腔室140之各自體積大約相同。在圖5所示的另一實施方式中,可形成一個寬腔室148,其側部142與形成窄腔室149之側部以不同尺寸間隔開。所屬技術領域中具有通常知識者可理解,側部142可以任何適合所需應用之方式形成,且可良好地儲存於流體容器100內。
現在參照圖6,其顯示流體容器100。如圖中之流動箭頭所示,流體容器100可被配置為從通道入口161接收壓縮之流體。通道160包含在第三中間通道表面103f、第一內通道表面101e及第二內通道表面102e形成之隔板162。在一實施方式中,上外部邊緣105及下外部邊緣107結合在一起,以形成端部163;在另一實施方式中,如圖9所示,通道160為預連接之通道172,由連續的可撓曲膜片170形成,其中端部163係由分別從第一、第二及第三折痕173、174及175之單一片材所形成。在後一實施例中,例如腔室140之相關部件亦使用連續的可撓曲膜片170形成。圖6亦顯示第一及第二止回閥門組件130及131,其等可分別包含第一及第二閥體132及133。第一止回閥門組件130可由第三上閥門表面103b、第一內閥門表面101c形成,及可包含複數個上結合部分134a。第二止回閥門組件131可由第三下閥門表面103d、第二內閥門表面102c形成,及可包含複數個下結合部分134b。在另一實施方式中,如圖13所示,在流體容器100之一側形成包含複數個上結合部分134a之閥體;接著,流體容器100之另一側可包含連續結合密封171,其限制流體流經該側。一或複數個腔室140同樣地可由第一內腔室表面101a、第三上腔室表面103a、第三中間腔室表面103e、第三下腔室表面103c及第二內腔室表面102a形成。此外,一或複數個腔 室沿封閉之底部部分141終止。
仍參照圖6,當壓縮之流體進入流體容器100時,通道160開始充氣。隨著壓縮之流體繼續進入流體容器100,流體通過第一及第二閥體132及133穿透,接著流入一或複數個腔室140所定義之空間,使一或複數個腔室140充氣並加壓。一旦充分地填充一或複數個腔室140,腔室140之加壓促使閥體沿流體路徑關閉,此藉由禁止流體通過第一及第二止回閥門組件滲出而限制流體流動。一般而言,圖6及圖13中所示之方向性箭頭代表流體容器100充氣時穿透經其之流體流線。重要地,流體容器100之設計避免如圖1中先前技術所示之連續密封17之需求,從而提供止回閥門組件130、131,具有至少加倍之空氣流量(例如,立方英尺/分鐘,或CFM)之能力,且相應地將所需之充氣時間減少至最多為傳統充氣包裝所需時間的一半。流體容器100為可藉由本發明之方法製造之產品或產品。有利地,流體容器裝置、系統及方法100消除層及結構,從而減少材料成本、浪費及製造之額外步驟。
現在參照圖14至16,在另一實施方式中,流體容器100可包含第一、第二及第三可撓曲膜片,其等分別標為101、102及103。此外,參照圖14至16,流體容器100可包含連續的片材,第三可撓曲膜片103設置於其等之間。如圖14所示,作為製造製程之一部分,第一可撓曲膜片101、第二可撓曲膜片102及第三可撓曲膜片103可彼此相互疊置。第一可撓曲膜片101,同樣作為製造製程之一部分,可以特定角度設置,膜片101之部分相對於邊緣105具有特定角度,以提供對第二及第三可撓曲膜片102、103之暴露,以在加熱及其他製造製程應用時在下內部邊緣106之附近產生連接,例如連續之可撓曲膜片171。重要地,如圖14所示之製造步驟之前,第一及第二可撓曲膜片101、102,可與如 圖8所示之排列一致的方式配置,從而可形成上結合部分134a。同樣在此實施方式中,相對於第一及第二可撓曲膜片101、102而言,排列可採取連續片材之形式。
圖14至16中反映之替代實施方式之特徵在於,第三可撓曲膜片103形成「S」形截面輪廓,而非本發明替代實施方式可為「U」形截面輪廓之特徵。以此種方式,下內部邊緣106可與如圖14所示之方式與第二可撓曲膜片102相符,而上內部邊緣104可與另一方向相符,從而如圖16所示,在組裝及/或充氣之配置中形成「S」形截面輪廓。此外,第三可撓曲膜片103之一部分可包含在與第二可撓曲膜片102耦合之部分上之連續接合密封171,而在第一可撓曲膜片101上可形成複數個上結合部分134a。或者,可切換此種排列。此外,此種排列可包含兩個閥門組件,即在第三可撓曲膜片103之兩個耦合部分上可形成複數個上結合部分134a。形成「S」或「U」或其他截面輪廓之任何組合皆在本發明揭露之範圍內被設想及考量。
現在參照圖17A及17B,在未充氣之組件式流體容器100之環境中,可採用可選的流體連通功能,在實施方式中顯示與通道160的通道入口161耦合之端口。端口180可包含在第一端182及第二端183之間延伸之主體181。主體181可採取任何一般的形狀或構造,包含圓柱形、錐形圓柱形、橢圓形、方形、矩形,及/或可作為多件或部分,例如,藉由部件間之螺紋連接、壓接等方式與通道入口161耦合。如圖所示,主體181為錐形圓柱形輪廓,且藉由加熱與通道入口161及/或靠近入口161之通道160耦合。可採用任何已知之將端口180耦合或以其他方式固定附接於通道160上之方法,例如,聲波焊接、熱焊接、黏合劑、壓接及/或藉由複數個部分之耦合。端口180可進一步包含凸緣184以促進 充氣過程,例如,提供一表面或部分以夾住或以其他方式將噴嘴固定於其上。噴嘴(未顯示)可藉由手動充氣方法,例如,使用棍棒,或機器驅動方法,例如,使用桌上型充氣機,向流體容器100提供空氣或流體。因此,凸緣184可為設置於第一端182之任何特徵,以提供噴嘴耦合,從而使充氣軟管及鼻端在充氣過程中保持在所需之位置,而無需手動握持。端口180可由任何合適之材料製成;理想為聚乙烯(PE)。理想地,採用單一端口180,惟亦可在方便的位置使用其他端口180,例如在通道160之相反端,或在通道160之相同端,並靠近初始端口180。PE之非限制性替代包含聚碳酸酯(PC)聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、環狀烯烴共聚物(COC)、氟化乙烯丙烯(FEP),及可回收產品,例如紙基材料、可生物降解材料等。此外,端口180可藉由加熱或以其他方式操縱通道160及/或通道入口161以形成剛性或半剛性部分,以適合接收及容納用於流體容器100充氣之噴嘴。端口180可進一步包含設置於主體181之至少一部分內之複數個肋狀物185。肋狀物185,在錐形圓柱形本體181之實施方式中,可適合在噴嘴之特定深度及/或肋狀物185周圍形成密封。以此種方式,各種形狀之噴嘴等可以插入於其中,從而形成如上所述之實質性密封。此處之實質性係指足以向流體容器100提供流體之密封,從而使其在所需之時間內充氣。
在操作中,端口180可於製造製程中之任何合適的步驟形成或以其他方式耦合至流體容器100。端口180理想為在整個使用期限內保持與流體容器100耦合,並具有減少由流體容器100保護之產品的包裝時間之優勢。為了對流體容器100或流體容器產品190進行充氣(以下討論),使用者或機器人機器/組件設備將流體充氣來源,即手動或機器驅動裝置,連接至端口180,確保其 充分滲透以得到所需之實質性密封。接著充氣至所需之程度,其中,可選的凸緣184可促進將噴嘴與端口180耦合。一旦達到充足充氣量,噴嘴與端口180去耦合,且通道160平衡與周圍環境之壓力,將一或複數個腔室140充氣。接著,端口180可在其整個使用期限內保留在流體容器100或產品190中。或者,端口180係可重複使用,例如在端口180之實施方式中,其包含旋開之複數個部分,或以其他方式重新使用。
參照圖18,矩形流體容器產品190顯示為充氣配置,其中將複數個腔室140完全地充氣。如前述參照圖5所解釋般,矩形流體容器產品190可包含對卷材之改良,例如,具有一或複數個側部142及一或複數個中間銜接點144。複數個結合部分134、第三可撓曲膜片103及相關部件可基本上位於如圖所示之位置,惟亦可位於沿矩形流體容器產品190之相異部分。貨物可通過通道160附近形成之開口(未顯示)儲存於被腔室140包圍之內部空間。
如本發明所述之流體包裝產品,其可用於各種產業之各種產品。例如,本發明所述之可撓曲包裝,其可用於整個消費產品產業之運輸,包含但不限於以下產品:清潔產品、消毒劑、洗碗組成物、洗衣粉、織物柔軟劑、織物染料、表面保護劑、化妝品、皮膚護理產品、頭髮處理產品、肥皂、身體磨砂膏、去角質劑、收斂劑、擦洗洗滌劑、脫毛劑、止汗劑組成物、除臭劑、刮鬍產品、刮鬍前產品、刮鬍後產品、牙膏、漱口水、個人護理產品、嬰兒護理產品、女性護理產品、驅蟲劑、食品、飲料、電子產品、醫療裝置及商品、藥品、補充劑、玩具、辦公用品、家庭用品、汽車用品、航空用品、農業用品、服裝、鞋子、珠寶、工業產品,及任何其他可能期望透過郵件或其他包裹服務運送之物品等。
在本發明之另一實施態樣中,包裝材料、包裝袋、包裝物品及包裝方法,用於容納作為被包裝物之如需要隔熱材料之食品及飲料,例如,雞蛋、豆腐、蔬菜、水果或牛奶,或日常商品,例如,服裝或家具、或易碎物品,例如,電子零件、精密儀器或半導體,更具體而言,本發明係關於其等藉由向包裝材料本身添加緩衝功能,使包裝物之複雜包裝及拆除包裝變得容易,及亦簡化使用後之丟棄。傳統上,此種包裝可係指為冷鏈運輸,其藉由減少或消除輻射性熱傳遞而提供進一步之絕緣特性。此種緩衝可係應用於本發明所述之任一層的任何部分之一或複數個表面之反射層。
雖然為了呈現本發明之基本結構,已說明某些結構之配置,惟所屬技術領域中具有通常知識者將會明瞭,亦可能存在其他之變化,此等變化仍落入本發明後附請求項之範圍內。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言,其他之優勢及改良亦輕易思及。故本發明在其更廣泛之態樣中並不限於本發明所示與描述之具體細節及代表性之實施方式。因此,在不脫離後請求項及其均等物所定義之一般發明概念的精神或範圍之情況下,可進行各種修改。
100:流體容器 140:腔室 160:通道 161:通道入口 180:端口 181:主體 182:第一端 183:第二端 184:凸緣

Claims (24)

  1. 一種流體容器裝置,可藉由壓縮之惰性氣體充氣,以保護其中之產品,包含: 第一及第二可撓曲膜片,該第一及第二可撓曲膜片彼此相互疊置,每一該第一及第二可撓曲膜片包含: 外表面,其具有外通道部分、外腔室部分及設置於其等間之外閥門部分,及 內表面,其具有內通道部分、內腔室部分及設置於其等間之內閥門部分, 其中,該外表面之每一該部分與該內表面的類似部分相對應,該第一及第二可撓曲膜片之每一該內表面被定向為彼此面對, 及其中該第一及第二可撓曲膜片沿具有被配置為接收該壓縮之惰性氣體之通道入口的周邊密封; 第三可撓曲膜片,包含: 具有上閥門部分及下閥門部分之下表面,設置在其等間之中間通道部分,及上表面,該上表面具有設置為鄰近於且位於該下表面之該下閥門部分之相對側的可選的下閥門部分,該上閥門部分具有上內部邊緣,該下閥門具有與該上內部邊緣相對設置之下內部邊緣, 其中,該上閥門部分與該第一可撓曲膜片之該內閥門部分耦合,折疊該第三可撓曲膜片,以使該下閥門部分或該可選的下閥門部分面向並與該第二可撓曲膜片之該內閥門部分耦合; 由該第一及第二可撓曲膜片之該內腔室部分及該第三可撓曲膜片之該上表面形成之至少一腔室,該至少一腔室具有一寬度, 由該第一及第二可撓曲膜片之該通道部分、該第三可撓曲膜片之該中間通道部分及該通道入口形成之通道;及 至少一第一止回閥門組件,包含第一閥體,該第一閥體由該第三可撓曲膜片之該上閥門部分及該第一可撓曲膜片之該內閥門部分形成,該至少一第一止回閥門組件延伸橫跨該寬度,該至少一第一止回閥門組件之進一步特徵為在該第一閥體之至少一部分內設置複數個錯位且並排的上結合部分, 其中,該至少一第一止回閥門組件被配置為當該流體容器裝置被充氣時,允許壓縮之惰性氣體從該通道流向該至少一腔室, 及其中,一旦該流體容器裝置被充氣,該至少一第一止回閥門組件便抑制壓縮之惰性氣體從該至少一腔室流向該通道。
  2. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含與該通道入口耦合之端口。
  3. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,該第一及第二可撓曲膜片在預定之側部結合在一起,以形成複數個腔室。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之流體容器裝置,其中,該複數個腔室形成獨立腔室,並被配置以抑制該複數個腔室間之流體連通。
  5. 如請求項1或3所述之流體容器裝置,其中,該側部中之至少一個進一步包含通路,該通路被配置以允許該複數個腔室之相鄰腔室間之流體連通。
  6. 如請求項1或3所述之流體容器裝置,其中,該複數個腔室中之至少一腔室包含位於第一距離之側部,及複數個腔室中之另一腔室包含位於第二距離之側部,其中,該第一距離與該第二距離不同。
  7. 如請求項1或3所述之流體容器裝置,其中,該複數個腔室中之至少一腔室進一步包含中間關節點。
  8. 如請求項7所述之流體容器裝置,其中,該中間關節點延伸至該複數個腔室中之該至少一腔室之一部分。
  9. 如請求項7所述之流體容器裝置,其中,該中間關節點延伸至該複數個腔室中之該至少一腔室之整體。
  10. 如請求項7所述之流體容器裝置,其中,該中間關節點相對於該流體容器之外表面形成凸角。
  11. 如請求項7所述之流體容器裝置,其中,該中間關節點相對於該流體容器之外表面形成凹角。
  12. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含至少一第二止回閥門組件,包含由該第三可撓曲膜片之該下閥門部分及該第二可撓曲膜片之該閥門部分形成之第二閥體,該止回閥門組件之進一步特徵為,在該第二閥體之至少一部分內設置複數個下結合部分。
  13. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含設置於該下閥門部分之至少一部分及該第二可撓曲膜片之該閥門部分間之連續結合密封。
  14. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含至少一第二止回閥門組件,其包含由該下閥門部分及該第二可撓曲膜片之該閥門部分形成之第二閥體。
  15. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含設置於該下閥門部分之至少一部分及該第二可撓曲膜片之該閥門部分間之連續結合密封。
  16. 如請求項1所述之流體容器裝置,其中,進一步包含至少一第二止回閥門組件,其包含由該下閥門部分及該第二可撓曲膜片之該閥門部分形成之第二閥體。
  17. 一種流體容器裝置之卷材之製造方法,包含以下步驟: 提供第一及第二可撓曲膜片,每一該可撓曲膜片包含: 外表面,其具有外通道部分、外腔室部分及設置於其等間之外閥門部分,及 內表面,其具有內通道部分、內腔室部分及設置於其等間之內閥門部分, 其中,該外表面之每一該部分與該內表面的類似部分相對應, 及其中,該第一可撓曲膜片之該內部通道部分具有上外部邊緣,該第二可撓曲膜片之該內部通道部分具有下外部邊緣; 提供第三可撓曲膜片,包含: 具有上閥門部分及下閥門部分之下表面,設置在其等間之中間通道部分,及上表面,該上表面具有設置為鄰近於且位於該下表面之該下閥門部分之相對側的可選的下閥門部分,該上閥門部分具有上內部邊緣,該下閥門具有與該上內部邊緣相對設置之下內部邊緣, 疊置該第一、第二及第三可撓曲膜片以形成: 第一重疊部分,其包含與該第一可撓曲膜片之該內閥門部分重疊之該第三可撓曲膜片之該上閥門部分, 第二重疊部分,其包含與該第二可撓曲膜片之該內閥門部分重疊之該第三可撓曲膜片之該下閥門部分或該可選的下閥門部分,及 中間重疊部分,其包含與該第二可撓曲膜片之該內表面之該通道部分重疊之該第一可撓曲膜片之該外表面之該通道部分,其中,該第三可撓曲膜片之該下表面之該中間通道部分,其由該第一可撓曲膜片之該上外部邊緣及該第二可撓曲膜片之該下外部邊緣之間的距離界定; 在複數個錯位且並排的上結合位置結合該第一重疊部分,以形成第一止回閥門組件; 在複數個錯位且並排的下結合位置結合該第二重疊部分,以形成第二止回閥門組件; 折疊該第一及第二可撓曲膜片以使其相互疊置;及 將該第一及第二可撓曲膜片沿具有被配置為接收一壓縮之惰性氣體之通道入口的周邊結合,從而形成: 至少一腔室,其包含該第一及第二可撓曲膜片之該腔室部分及該第三可撓曲膜片之該上表面,及 通道,其包含該第一及第二可撓曲膜片之該通道部分、該第三可撓曲膜片之該中間通道部分及該通道入口。
  18. 如請求項17所述之方法,其中,進一步包含以下步驟: 將該第一及第二可撓曲膜片在預定之側部結合在一起,以形成複數個腔室。
  19. 如請求項17或18所述之方法,其中,進一步包含以下步驟: 將端口耦合至該通道入口。
  20. 一種流體容器裝置,可藉由壓縮之惰性氣體充氣,以保護其中之產品,包含: 連續的可撓曲膜片,其包含彼此相互疊置之第一半部及第二半部,每一該半部包含: 外表面,其具有外通道部分、外腔室部分及設置於其等間之外閥門部分,及 內表面,其具有內通道部分、內腔室部分及設置於其等間之內閥門部分, 其中,該外表面之每一該部分與該內表面的類似部分相對應,該第一及第二半部之每一該內表面被定向為彼此面對, 及其中,該膜片沿具有被配置為接收該壓縮之惰性氣體之通道入口的周邊密封; 第三可撓曲膜片,包含: 具有上閥門部分及下閥門部分之下表面,及設置在其等間之中間通道部分,及上表面,該上表面具有設置為鄰近於且位於該下表面之該下閥門部分之相對側的可選的下閥門部分,該上閥門部分具有上內部邊緣,該下閥門具有與該上內部邊緣相對設置之下內部邊緣, 其中,該上閥門部分與該第一半部之該內閥門部分耦合,折疊該第三可撓曲膜片,以使該下閥門部分或該可選的下閥門部分面向並與該第二半部之該內閥門部分耦合; 由該第一及第二半部之該內腔室部分及該第三可撓曲膜片之該上表面形成之至少一腔室,該至少一腔室具有一寬度, 由該第一及第二半部之該通道部分、該第三可撓曲膜片之該中間通道部分及該通道入口形成之通道;及 至少一第一止回閥門組件,包含第一閥體,該第一閥體由該第三可撓曲膜片之該上閥門部分及該第一半部之該內閥門部分形成,該至少一第一止回閥門組件延伸橫跨該寬度,該至少一第一止回閥門組件之進一步特徵為在該第一閥體之至少一部分內設置複數個錯位且並排的上結合部分, 其中,該至少一第一止回閥門組件被配置為當該流體容器裝置被充氣時,允許壓縮之惰性氣體從該通道流向該至少一腔室, 及其中,一旦該流體容器裝置被充氣,該至少一第一止回閥門組件便抑制壓縮之惰性氣體從該至少一腔室流向該通道。
  21. 如請求項20所述之流體容器裝置,其中,進一步包含耦合至該通道入口之端口。
  22. 一種生產流體包裝產品之方法,其係由卷材生產,包含: 提供如請求項17所述之卷材; 沿該腔室部分之一部分並在相對於該腔室部分之橫向方向折疊該卷材,以提供用於在其中儲存物品之接收腔室; 選擇性地結合該卷材之周邊部分; 以在該通道入口處引入之流體對該卷材進行充氣。
  23. 一種流體容器裝置之卷材之製造方法,包含以下步驟: 提供連續的可撓曲膜片,其包含彼此相互疊置之第一半部及第二半部,每一該半部包含: 外表面,其具有外通道部分、外腔室部分及設置於其等間之外閥門部分,及 內表面,其具有內通道部分、內腔室部分及設置於其等間之內閥門部分, 其中,該外表面之每一該部分與該內表面的類似部分相對應,該第一及第二半部之每一該內表面被定向為彼此面對, 及其中,該膜片沿具有被配置為接收該壓縮之惰性氣體之通道入口的周邊密封; 第三可撓曲膜片,包含: 具有上閥門部分及下閥門部分之下表面,設置在其等間之中間通道部分,及上表面,該上表面具有設置為鄰近於且位於該下表面之該下閥門部分之相對側的可選的下閥門部分,該上閥門部分具有上內部邊緣, 其中,該上閥門部分與該第一半部之該內閥門部分耦合,折疊該第三可撓曲膜片,以使該下閥門部分或該可選的下閥門部分面向並與該第二半部之該內閥門部分耦合; 由該第一及第二半部之該內腔室部分及該第三可撓曲膜片之該上表面形成之至少一腔室,該至少一腔室具有一寬度, 由該第一及第二半部之該通道部分、該第三可撓曲膜片之該中間通道部分及該通道入口形成之通道;及 至少一第一止回閥門組件,包含第一閥體,該第一閥體由該第三可撓曲膜片之該上閥門部分及該第一半部之該內閥門部分形成,該至少一第一止回閥門組件延伸橫跨該寬度,該至少一第一止回閥門組件之進一步特徵為在該第一閥體之至少一部分內設置複數個錯位且並排的上結合部分, 其中,該至少一第一止回閥門組件被配置為當該卷材被充氣時,允許壓縮之惰性氣體從該通道流向該至少一腔室, 及其中,一旦該卷材被充氣,該至少一第一止回閥門組件便抑制壓縮之惰性氣體從該至少一腔室流向該通道, 疊置該第一半部、該第二半部及該第三可撓曲膜片以形成: 第一重疊部分,其包含與該第一半部之該內閥門部分重疊之該第三可撓曲膜片之該上閥門部分, 第二重疊部分,其包含與該第二半部之該內閥門部分重疊之該第三可撓曲膜片之該下閥門部分或該可選的下閥門部分,及 中間重疊部分,其包含與該第二半部之該內表面之該通道部分重疊之該第一半部之該外表面之該通道部分,其中,該第三可撓曲膜片之該下表面之該中間通道部分,其由該第一半部之上外部邊緣及該第二半部之下外部邊緣之間的距離界定; 在複數個錯位且並排的上結合位置結合該第一重疊部分,以形成第一止回閥門組件; 在複數個錯位且並排的下結合位置結合該第二重疊部分,以形成第二止回閥門組件; 折疊該第一及第二可撓曲膜片,以使其相互疊置;及 將該第一及第二半部沿具有被配置為接收該壓縮之惰性氣體之通道入口的周邊結合,從而形成: 至少一腔室,其包含該第一及第二可撓曲膜片之該腔室部分及該第三可撓曲膜片之該上表面,及 通道,其包含該第一及第二半部之該通道部分、該第三可撓曲膜片之該中間通道部分及該通道入口。
  24. 一種生產流體包裝產品之方法,其係由卷材生產,包含: 提供如請求項21所述之卷材; 沿該腔室部分之一部分並在相對於該腔室部分之橫向方向折疊該卷材,以提供用於在其中儲存物品之接收腔室; 選擇性地結合該卷材之周邊部分; 以在該通道入口處引入之流體對該卷材進行充氣。
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