CN105555346A - 在与配对物配合时减少流体体积的连接器 - Google Patents

Abstract

公开了一种在与配对物配合时减少流体体积的连接器。连接器包括连接器本体，连接器本体具有至少一个带密封面的锥体区段，密封面配置为与配对物配合以密封此接头；以及凹部，凹部在连接器本体内部且至少部分地在锥体区段内部，凹部具有第一开口和第二开口。连接器还包括用于流体流的管，管朝着第一开口延伸穿过第二开口到凹部中。管配置为延伸穿过第二开口至少到凹部在锥体区段内部的某一部分。

Description

在与配对物配合时减少流体体积的连接器

发明背景

本公开大体上涉及一种与配对物配合时减少流体体积的连接器。

在麻醉或强化监护中，病人的状况时常通过例如分析病人呼出的空气的二氧化碳含量而进行监测。出于这个原因，可将小部分呼吸气体传送至气体分析器。样本沿着取样管运送，取样管时常在一端连接至呼吸管转接器，并且另一端连接至气体分析器。这种取样管通常是一次性的，并且必须具有某种可靠且紧密但简单且廉价的连接器。呼吸系统中几乎所有气动的连接器都具有渐缩的锥形接触表面。这种连接器是简单的，易于连接且制造起来廉价，并且它们还提供气密且可靠的连接。诸如众所周知的被称为Luer-Lok?的配合(美国新泽西州FranklinLakes的Becton,DickinsonandCompany的注册商标)的连接已经普遍用于气体取样，但也可使用其它具有不同尺寸的相似的连接器。连接器的渐缩部分通常是具有笔直的截面侧的锥形，因为其利用大的接触面积给出可靠且紧密的连接。渐缩部分原则上还可具有弯曲的截面侧，或者一个渐缩连接器结合适当设计的半刚性的配对物。负责紧密性的接触表面始终在连接器的渐缩部分上。其它可能性将是圆柱形的连接器，其具有轴向或径向垫圈，但它们更为复杂且昂贵，并因此不适合作为一次性构件。这种连接器通常用于例如压缩气体管线或更持久性质的气体管线中。

用于气体取样的广泛使用的连接器在不久的将来将被禁用于气体测量应用。新的标准化连接器将被引入气体应用。那种连接器由ISO80396限定。其在原理上类似于用于气体取样的广泛使用的连接器，但只是更大些。增加的尺寸具有其缺陷。增加的尺寸对于测量的上升时间和测量精度具有负面影响。增加的尺寸增加了连接内部的死空间。死空间增加了取样气体的混合并因此增加了测量的上升时间，并更难以使用低的样本流量以及监视高的呼吸率。

诸如死空间的额外的流体体积在渐缩连接中是特别固有的，其通常用于病人呼吸回路中。在图1中显示了具有医疗气体分析器11的这种呼吸回路。病人1利用插管3、Y形件4、吸气支管5和呼气支管6连接至呼吸器2。在呼吸回路中，通常包括用于流体取样的气路转接器7。这个呼吸回路中的所有呼吸管连接器通常是锥形渐缩的，但额外的体积特别对于新生儿使用是很重要的。关于新生儿换气的额外体积问题的原因在于管尺寸是为成人或儿科使用而设计的。呼吸回路中的额外的体积意味着新生儿的肺中的气体交换会因为吸气和呼气的气体混合而削弱。流体取样管线8同样利用转接器末端9中和输入10处的渐缩连接配合而连接至气体分析器11。这些连接器通常是相同的，并且可能是锥形渐缩的，类似于市场上众所周知的流体连接或者如进一步所述的渐缩。

设计为用于实时测量呼吸气体的气体分析器必须足够快速以分辨气体含量中的变化。这对于二氧化碳尤其如此，其从吸气阶段中的接近于零变化至呼吸循环的呼气阶段中的大约5%。这样使整个气体取样系统流线化是非常重要的。具有减慢响应的系统的许多部分可能很容易达到不可接受的气体分析器性能。例如二氧化碳的增加的上升时间的原因通常是额外的流体体积、气体管线中的死空间，在此处气体流动减慢。渐缩锥形连接器易于受到这种死空间的影响，尤其是如果内部尺寸显著大于孔或取样管线本身的那些时。锥形连接器的内在结构使得死空间始终被引入，并且数量严重依赖于锥形尺寸的公差。连接器必须容许轴向或纵向游隙，从而避免轴向接触的情形，因为那样的话可能发生空气泄漏。因此，公差始终在连接中限定了轴向额外的流体体积，以确保锥形表面处的紧密性。

对于差不多稳定性的气体成分，额外的体积对于测量可能没有任何较大的影响，但是对于气体成分方面的快速变化，情形是不同的，尤其当利用快速气体分析器时。这在图4的曲线图中显示。虚线A代表典型的气体浓度值的测量，其作为以毫秒为单位的时间的函数从大约零快速地升高至最大相对值1。这可为根据现有技术的渐缩连接对气体分析器11所测量的从病人吐出的二氧化碳的响应时间的贡献的曲线图，其从零升高至大约5%的量。上升时间被限定为在最大测量值的10%至90%之间的时间，最大测量值在这种情况下为1。从中可看出，曲线非常缓慢地达到其终值，留下之前气体的轨迹，例如部分吸入的无二氧化碳的气体。这种轨迹时常在信号具有达到其90%值之前已经开始，其结果是在上升时间值方面相当大的增加。相同的情形适用于从最大值1至零的下降时间。当假定只有大约10ms时，曲线A的上升时间大约为40ms。如果气体分析器11的气动系统另外经过优化，那么这种尾迹可能减少精度，甚至超出规定。取样管线中若干个相似的连接当然将进一步恶化情形。不必说，如果渐缩连接具有比上面所给更大的尺寸的话，那么相同的情形甚至更为显著。注意曲线只显示了来自渐缩连接的贡献，而非病人的最终呼吸曲线，二氧化碳描记图。大约100ms的短的呼气时间段仅仅用于举例说明的目的。

最小的死空间在气相色谱法或液相色谱法中也是重要的。利用毛细管形成连接的努力是众所周知的。母连接部分是略微渐缩的，从而容纳圆柱形的毛细管，并形成紧密的压配合。这种连接器配合是针对液相色谱法或气相色谱法中所遭遇的条件特别设计的，并且不意在用于类似气体分析器中重复形成的可靠连接。坚固性不可避免地增加死空间到连接孔。

在新生儿应用中，主换气回路的额外的流体体积必须尽可能地小。对于这个问题存在不同的解决方案。这些连接也是锥形渐缩的，即使这些尺寸比用于气体取样系统的尺寸大得多。在一种解决方案中，存在填充死空间的滑动的内部通道，并且在另一解决方案中使用可压缩的部件消除额外的流体体积。然而，尤其对于小的一次性的连接器，例如用于气体分析器的取样管线中的那些连接器，这种移动的或可压缩的特征将难以实现，并且将增加一次性附件的费用。

因为生产量可能是每年数百万，所以连接器通常利用注塑模制来制成。因为大的体积，模具时常具有多个腔室以增加生产能力。较多的腔室通常还意味着较低的部件成本。另一方面，较多的腔室还使生产过程复杂化，使得过程更难以控制。在例如上述锥形连接器的情况下，重要的特征包括例如密封面的尺寸精度、闭锁特征的尺寸精度、焊接线路控制和凹痕控制。存在许多变量，其是归因于好的结果或坏的结果的因素。这些参数包括例如材料性质、模具结构、注入点、注入压力、保持压力以及其它已知的过程参数。所有参数都可用于单腔室模具和多腔室模具中的过程控制。部件几何形状和结构在多腔室模具中变得更加重要。换句话说，坏的部件结构在单腔室模具中比在多腔室模具中可能更容易利用过程参数补偿。

需要连接器部件的尺寸精度产生无泄漏的密封，以防止超出规格要求，并且最大限度地减小锥形连接的末端必须存在的死空间。

为了保留密封的完整性，密封面必须没有任何显著的凹痕、大的焊接线或短的焊点。因此注塑模制部件的表面厚度必须足够小，以避免当熔化的材料在注入之后在模具内部冷却下来时收缩，但必须足够大，以确保良好的填充置信度。小的收缩问题可利用过程参数进行调整。当模腔数量增加且尤其当部件几何形状不是最佳时，调整变得更难以完成。部件的壁厚必须优选在整个部件周围是均匀的，或者朝着填充方向逐渐地收缩。因此大体积的特征不是所需的。

在图2中描绘了现有技术的流体连接。其包括母连接器12和公连接器14，母连接器具有锥形渐缩的内表面13，并且公连接器14具有对应的锥形渐缩的外表面15。另外，存在螺纹附件16以固定该连接。连接配合的至少一个末端通常附接至具有内径D1的取样管线8。取样管线插入连接器的内部，但没有远到低于渐缩表面。对于气体取样，取样管线8的内径D1通常大约为1mm。在公连接器内部，在锥形渐缩表面15的下面，直径时常被加宽至大约D2=2.5mm，这明显是出于制造原因。加宽区域位于渐缩表面15的下面，并且朝着连接器末梢打开。这个额外的体积当然增加了连接的额外体积，但可以很容易地通过减少直径来消除，诸如图3中所示，或者通过使取样管线8延伸更靠近连接器末梢，其将导致取样管线末梢未支撑在内径D2中的大的死空间的内部。

根据众所周知的连接器的规格，如图2中所示，母连接器在其底端的内径D3大约为3.8mm。因为连接器不能容许被轴向接触，所以关于长度L1的间隙和公差可利用6%或大约3.4度的渐缩部分的给定公差进行计算。这个长度L1可在最小1.0mm和大约2.8mm之间变化。其还限定了额外的体积17，诸如连接内部的额外空间。特别因为其内径D3(内径D3几乎是取样管线8的直径D1的四倍)，额外的体积将对气体分析器11的响应时间具有影响。这样的原因是部分气体流填充这个体积，其然后用作从正在流动的时间之前的一段时间的用于气体成分的储器。内径D2还在公连接器14的内部限定额外的死空间延伸体积17。为了避免大体积的特征，公连接器14的内径D2在外表面15周围是相对较大的，使得表面厚度在部件周围是均匀的。这种设计在流动路径的直径上也有梯级/差别，其如之前所述会影响测量。

对于整个死空间的一大原因是在母连接器12的末端上留下的额外的体积17。由于连接器的锥形形状，在公连接器和母连接器之间的保留的死空间极强地取决于这两个部分的尺寸(公差)变化。例如，如果公连接器外径较大，那么其将不会进到母连接器内部如所述直径较小时那么深。当利用标准化的锥形连接器时，公连接器的末梢和母连接器的末端之间的最小距离通过标准来限定。那个特征防止了连接器触底以及因而保持松弛和漏泄。然而，标准容许连接器的插入深度方面和因此死空间方面显著的变化。公差是注塑模制中的正常过程变化的结果，并且利用良好的部件设计可以更容易地控制它们。利用良好的部件设计可以更容易地最大限度地减小公差变化，并且还可定向到的公差谱的合适侧。

其它大的贡献是公连接器内部的死空间。不同于连接器之间的死空间，这不是由标准限定的。当利用例如注塑模制(它是最常见的制造方法)时，限制来自于制造过程要求、质量要求、生产率要求和价格要求。上文描述了其中的一些。

注塑模制锥形连接器的另一已知方法是增加锥形部件的壁厚，从而减少锥形面内部的内径D2，如图3中所示。在最佳的情形中，D2与取样管线8的内径D1相同。这个方法生产出将提供更快且更精确的测量的部件。这种设计的问题是在仍然具有有效且强健的过程的同时利用注塑模制大量地制造它。原因是这种设计在锥形部分区域周围的表面厚度和大体积特征方面具有显著的变化。这两者导致注塑模制、凹痕控制和整个压坯机设计的难度增加，尤其难以在多腔室模具中实现，并且进一步导致了上述诸如泄漏、尺寸控制和死空间的问题。当锥形连接器的外部尺寸增加并且内部流道保持较小时(在这种情况下，壁厚会增加)，问题会增加。这发生在例如用于气体取样的众所周知连接器和ISO80396连接器之间。因为上升时间和精度要求，流道在直径上不能增加。

本发明的概要

在本文中将解决上述缺点、劣势和问题，其将通过阅读和理解以下说明书进行理解。

在一个实施例中，与配对物配合时减少流体体积的连接器包括连接器本体，连接器本体具有至少一个带密封面的锥体区段，密封面配置为与配对物配合以密封此接头；以及凹部，凹部在连接器本体内部且至少部分地在锥体区段内部，凹部具有第一开口和第二开口。与配对物配合时减少流体体积的连接器还包括用于流体流的管，该管朝着第一开口延伸穿过第二开口到凹部中。该管配置为延伸穿过第二开口至少到凹部在锥体区段内部的某一部分。

在另一个实施例中，与配对物配合时减少流体体积的连接器包括连接器本体，连接器本体具有至少一个带密封面的锥体区段，密封面配置为与配对物配合以密封此接头；以及凹部，凹部在连接器本体内部且至少部分地在锥体区段内部，凹部具有第一开口和第二开口。与配对物配合时减少流体体积的连接器还包括用于流体流的管，该管朝着第一开口延伸穿过第二开口到凹部中。该管配置为延伸穿过第二开口至少到凹部在锥体区段内部的整个长度的三分之二。

在还有另一个实施例中，与配对物配合时减少流体体积的连接器包括连接器本体，连接器本体具有至少一个带密封面的锥体区段，密封面配置为与配对物配合以密封此接头；以及凹部，凹部在连接器本体内部且至少部分地在锥体区段内部，凹部具有第一开口和第二开口。与配对物配合时减少流体体积的连接器还包括用于流体流的管，该管朝着第一开口延伸穿过第二开口延伸到凹部中。该管配置为终止于离第一开口一定距离处，所述距离小于管的内径的两倍，或者更特别地小于管的内径的1.5倍，或者甚至更特别地小于管的内径的一倍。

从附图和其详细描述将使本公开的各种其它特征、目的和优势对本领域中的技术人员显而易见。

附图的若干视图的简要说明

图1显示了典型的监测情形的示意性透视图，其具有带插管的患者和各种流体连接；

图2显示了现有技术的锥形渐缩的流体连接；

图3显示了现有技术的锥形渐缩的流体公连接器；

图4显示了流体连接的额外的流体体积如何影响气体浓度测量的响应时间的图表；

图5显示了用以减少流体体积的锥形渐缩的流体连接器的一个实施例；

图6显示了图5的锥形渐缩的流体连接器，此时连接器本体和管是彼此分离的；

图7显示了流体连接的一个实施例，此时图5的流体连接器连接至配对物；

图8显示了没有管的锥形渐缩的流体连接器的另一实施例；

图9显示了带管的图8的锥形渐缩的流体连接器；

图10显示了没有管的锥形渐缩的流体连接器的另一实施例；

图11显示了带管的图10的锥形渐缩的流体连接器；

图12显示了带管的锥形渐缩的流体连接器的另一实施例；且

图13显示了图11的流体连接器的正视图。

本发明的详细描述

在以下参照附图所作的详细说明中将解释特定的实施例。这些详细的实施例可自然地进行改进，并且不应限制如权利要求中所阐述的本发明的范围。

描述了一种连接器，其用于与配对物配合以避免额外的流体体积，诸如死空间。流体流(诸如气流)可通过此连接器进行引导。利用以下解释的设计将更容易有利地避免例如ISO80369连接孔或任何锥形/渐缩连接器(它们面临相似的问题)中的死空间，而没有大的外部尺寸的缺点。

在图5和图6中显示了一个实施例，其显示了连接器20，诸如公连接器，包括具有长度L6的连接器本体21，其具有锥体区段22。此连接器可在例如图1所示的环境中实现。具有长度L2的此区段设有与配对物25(例如母连接器)配合的密封面23，如图7中所示用以形成密封的接头。连接器还包括在连接器本体21内部的凹部26。此凹部具有长度L8，该长度在一些实施例中可与连接器本体21的长度L6相同，该凹部至少部分地在锥体区段22内部，但通常该凹部可延伸穿过锥体区段的整个长度L2。凹部设有第一开口27和第二开口28，尤其如图6中所示在这些开口之间延伸。凹部的第一开口和第二开口可在连接器本体的相对两端。连接器20还包括引导流体流的管30，该管延伸穿过第二开口到凹部中，并朝向第一开口27延伸。还可存在固定该连接的螺纹附件19。此螺纹附件不总是存在，因为渐缩连接容易通过其表面的摩擦而保持就位且是气密的。

连接器可具有凹部中的边界40，以防止管延伸穿过第一开口27。边界位于L2区域周围，并且至少部分地位于锥体区段22内部。边界40标记了凹部26直径方面的变化。这种途径的优点是例如管30可抵靠边界进行装配，在这种情况下，至少部分地被边界40包围的凹部的内径D17小于在第二开口28和边界40之间用于管的凹部的内径D11。相比第二开口28，边界可能更靠近第一开口27，通常围绕第一开口处的凹部，边界可使装配更为容易。第二开口28和边界40之间的长度L7可在一定程度上根据边界40的位置而变化。沿着长度L7的凹部内径D11可设计为用以容纳管30，但其在一定程度上也可能不同于管30的外径。这些在后面进行更详细地解释。通常锥体区段内部的凹部的内径至少与管的外径D10一样大。边界40并不总是存在，因为凹部可在没有边界的条件下形成，如图8和图9中所示。在凹部26的内部可能存在不止一个边界。边界40可能是位于凹部26内部的特征。这意味着凹部26的直径可在边界40和连接器34的末梢之间变化，以及在另一方面，在边界40和第二开口28之间变化。应当注意的是，直径也可理解为尺寸值。

图6显示了拆卸的连接器本体21和管30。根据一个实施例，连接器本体21内部的凹部可定位在密封面的下面。这可通过利用模芯来完成，其形成用于管30的凹部。换而言之，相同的凹部26可用于管附接并且用于使连接器本体21的注塑模制更为容易。通过将凹部26定位在锥体区段22内部，该区段的一部分被密封面23包围，相同凹部可用于管理密封面23和凹部26之间的注塑模制部分的锥体区段22的壁厚T10，其在密封要求较高的区域周围，并且用以附接管30。密封要求在锥体区段22的沿着凹部26的纵轴线具有长度L3的密封区域32周围是最高的。密封区域32至少覆盖密封面23的在连接时与配对物配合的此部分。壁厚T10可适合于通过关于凹部26的内径D11的尺寸修改管30的外径D10的尺寸来帮助管理和精细调整注塑模制工艺。这种调整可在不增加任何额外项至体积36的情况下完成，其将是现有技术设计中的情形。直径D10和D11的尺寸确定为在装配期间配合在一起。通过改变直径，有可能通过修改管30的壁厚T11来精细调整锥体区段22的壁厚T10。这可在不必修改管30的内径D12的情况下完成。这有助于实现较快的上升时间。在锥体区段22的具有长度L2的至少一部分内部(或者作为备选在密封区域32的具有长度L3的至少一部分内部)容纳至少管30的末梢33的凹部26的内径D11可大于管30的外径D10不超过10%，或者更特别地大于管30的外径D10不超过5%，或者甚至更特别地大于大于管30的外径D10不超过2%。容纳管30的末梢33的凹部26的内径D11甚至可略小于管30的外径D10，用以形成与管30可能的紧密密封。因而管30可与锥体区段22内部的连接器本体21紧密接触，通常甚至流体密封的接触，其也有利地在密封区域32的内部。如果管30在末梢33周围与锥体区段紧密接触，则是有利的，从而最大限度地减小体积36以及因而死空间。

图7显示了连接器，诸如公连接器，以及配对物25，诸如母连接器。距离L4可在连接器20的末梢34和配对物25的相对末端35之间造成体积。该体积(诸如死空间)还与连接器20和配对物25之间的密封区域32的装配长度L3相关。该体积与连接器直径相关。直径与壁厚和制造的简易性以及达到尺寸精度的能力相关。

在没有增加诸如死空间的体积的缺陷的情况下精细调整锥体区段22的壁厚T10的能力导致密封面23更好的尺寸和质量控制，且因此导致更好的过程精度和更容易的过程控制，以达到从部件到部件以及和从批次到批次更好的尺寸精度。较小的密封面直径D13是一个期望的目标，其可利用所解释的设计以较恒定的方式实现。这再次增加了与密封区域32对应的连接器20的平均插入深度，而且导致了连接器20和配对物25之间较少的体积36，其为死空间。这可在不破坏标准连接器或定制锥形连接器的公差限制，或者不触到配对物的相对末端的情况下完成，否则其将造成泄漏。

锥体区段22的壁厚T10方面的快速变化，例如梯级状变化或逐步变化不是期望的，但该设计仍可工作，即使设计中存在壁厚T10方面的变化。小于壁厚T10的10%或大约为壁厚T10的10%的变化可能不会对品质具有严重影响。这些例如可能是凹部表面上的凹部斜度或略微倒角方面的变化。大约为壁厚T10的25%的变化可能已经造成一些问题，尤其是在多腔室模具中。锥体区段22的壁厚T10的大约50%的变化可能造成严重的问题，例如，如果变化沿着凹部26或尤其是密封区域32的纵轴线发生在密封区域32的长度L3周围。发生在密封区域32之外的凹部26的内径D11方面的快速或逐步的变化将造成注塑模制方面较少的问题，但仍可对管至连接器的对接具有一些负面影响，这取决于其它参数。换句话说，部件之间的连接可能受损。这是如果变化造成大材料束的情形。如果快速变化不会造成大材料束，那么该变化可能不会对品质具有重要影响。这种情况的好的示例是具有厚度T12的相交壁的厚度，其例如产生边界40。其是与具有壁厚T10的锥体区段22相交的壁。一般的规则是相交的壁(其厚度在这种情况下是T12)可能是该壁(这种情况下锥体区段)厚度的0.5倍，从而在壁上具有凹痕自由面。所以如果T12小于0.5倍的T10，那么在相交区域周围的密封面23的品质方面没有较大的问题。如果T12大于0.5倍的T10，那么在相交区域周围的密封面23的品质方面可能存在问题。当T12关于T10增加时，表面23的品质问题增加。问题区域通常位于相交区域周围，所以在密封区域32周围应特别避免它们。如果相似的一个或多个梯级或相交的一个或多个壁位于凹部26内部的锥体区段区域22周围的任何其它地方，也同样适用。梯级的高度不如沿着凹部26的纵轴线具有变化的直径的区域的距离重要。

通过帮助最大限度地减小在连接器20的末梢34和配对物25的相对末端35之间的长度和因此体积36，之前这个实施例还极大地减少了在现有技术设计中的一些中发现的由锥形面内部的直径D2以及连接器20和配对物25之间的整个锥形连接造成的体积36。这可在没有现有技术设计缺陷的情况下完成。在优选的设计中，其完全除去了连接器20内部的死空间。为了获得设计的全部益处，管30装配到凹部26中，填充连接器内部的这个凹部并使流体流动路径38穿过没有任何造成死空间的腔室的整个连接器。例如，通过胶合或通过利用溶剂使部件熔化在一起并密封该连接，可附接管30。利用胶水有助于填充因为设计或尺寸而可能存在于配合部分之间的腔室。利用溶剂有助于使直径方面略微的重叠差异均等化。

管30可延伸穿过连接器20的第二开口28到凹部26中，其意味着管深度L5可在一定程度上变化。不需要使用整个锥体区段22用于密封，即，沿着凹部26的轴线的密封区域32的长度L3通常小于沿着凹部26的轴线的锥体区段22的长度L2，诸如锥形面长度。因此管可延伸穿过凹部26的第二开口至少到凹部在锥体区段内部的此部分。管可延伸到凹部在锥体区段22内部的整个长度的至少三分之一。甚至更好的是，如果管可延伸到凹部中至少到凹部在锥体区段内部的整个长度的一半，或者至少到凹部在锥体区段内部的整个长度的三分之二。如果管可延伸穿过第二开口至少到凹部的某一部分，可获得更好的结果，所述部分也在锥体区段22的内部，但还在其中密封区域32将与配对物25配合以形成密封接头的区段内部。典型的管配置为延伸穿过第二开口28并朝着第一开口27延伸穿过锥体区段22内部的凹部26，终止于离第一开口一定距离处，其小于管的内径的两倍，或者更特别地小于管的内径的1.5倍，或者甚至更特别地小于管的内径的一倍。管还可延伸穿过第二开口并一直穿过锥体区段22内部的凹部26至第一开口27，其可在连接器20的末梢34处。

如之前解释的那样，有利的是使管30接近连接器的末梢34，例如离末梢大约0.5mm-1mm的距离处，这取决于连接器大小。或者作为备选在与锥体区段22的壁厚T10相似范围的距离处。这种途径有助于装配，因为如果这种边界存在的话，管可被压靠在凹部26的边界40上，但自然地凹部可能没有边界，在这种情况下，管可延伸至连接器的末梢34。然而，相交的壁的厚度T12还可能为0mm至0.5mm之间的任何值，其产生了例如边界40。这导致在密封区域32周围较少的大体积特征，并因此导致没有凹痕的密封区域更长的长度L3。边界40还可能在密封区域32内部的凹部26中的任何地方，或者更好地离连接器的末梢34在密封区域的长度L3的三分之二处，或者还更好地离连接器的末梢34在密封区域的长度L3的三分之一处，或者甚至更好地离连接器的末梢34少于三分之一处。完好的密封区域32越多，密封就越好。如果凹部26穿过没有边界40的整个连接器20，那么管30可通过例如装配夹具进行定位。

之前论述的具有较少大体积特征的这些实施例还有助于注塑模制，尤其当试图达到接近直径的最小公差的尺寸精度和密封面直径D13时。由大体积特征或相交的壁造成的凹痕可利用大的保持压力进行补偿。那可能导致略微增加的部件尺寸，例如密封面直径D13，导致如上所述增加的体积36。由于锥形密封面23的原因，即使真正小的尺寸变化也会导致插入深度且因而密封区域32的长度L3的大的差异。这些实施例还有助于控制由于连接器20的末梢34或连接器本体21周围的凹痕造成的泄漏。

取样管线可装配到凹部的底面40中，这是一个好的选择，但其也可装配在偏离底面40的位置处，导致连接器20内部额外的死空间。然而，两种备选方案都将相应地除去或减少流动路径38中的直径方面的梯级或变化所引起的所有问题，这些问题在如图2中所示的现有技术中是必然的。如果偏差接近零，那么其不应非常多地影响测量。如果其接近锥体区段22的长度L2，那么其可能具有与现有技术设计相似的影响。如果其在这两者之间，那么最终结果应该好于现有技术。

沿着长度L7具有内径D11的凹部26设计为用于容纳管30，其如之前解释且如图8和图9中所示还可穿过整个连接器20。图8显示了没有管30的连接器20，并且图9显示了装配有管30的连接器20。根据图9中的有利实施例，管30定位在连接器20的末梢34处，或者定位在凹部26的内部，略微偏离连接器20的末梢34。后一方案将在连接器内部导致小的额外的死空间。然而，两种备选方案将相应地除去或减少流动路径38中的直径方面的梯级或变化所引起的所有问题，这些问题在现有技术中是必然的。如果偏差接近零，那么其不应非常多地影响测量。如果其接近锥体区段22的长度L2，那么其可能具有与现有技术设计相似的影响。如果其在这两者之间，那么最终结果应该好于现有技术。

如果沿着长度L7具有直径D11的设计为用于容纳管30的凹部26不位于密封区域32内部，那么可能并不有助于改善注塑模制，因此造成上面所述的问题。如果在边界40和第二开口28之间的凹部的长度L7并不完全延伸到密封区域32中，那么可能发生相同的情形。在这些情况下，如图10、图11中所示，在连接器20的末梢34围绕凹部26或在凹部和密封面23之间的至少一个中空部42是有利的。该至少一个中空部40可在锥体区段22内部沿着凹部26的纵轴线从连接器的末梢34延伸。这是对于连接器本体沿着凹部26的纵轴线的长度L6减去凹部26沿着具有直径D11的长度L7的距离区域避免锥体区段22上的密封面23上的收缩问题的备选方法，凹部26设计为用于容纳管30，而管30具有管30和流动路径38的较小内径D12。这可通过例如具有二次射出注塑模制部件来实现，其如图10和图11中所示在第一次射出中具有连接器本体21中的中空部42，该中空部42然后在二次射出注塑模制的第二阶段中利用第二次射出进行填充，如图12中所示。

在圆柱形注塑模制的连接器中，一个有利的选择将是在流动路径38周围具有圆柱形中空形状，该中空部例如可与凹部26分开。中空部42的较小内径D16必须足够大，以便留出用于取样气体流过的管状通道。在优选的选择中，这个特征可具有与管30的内径D12相同的直径。中空部42和凹部26的尺寸可用于调整流动路径38周围的区域中的在连接器20的第一开口27和第二开口28之间的第一次射出的表面厚度，第一开口和第二开口均沿着距离L7并围绕中空部42。其导致了如上所述的相同益处。中空部42的最大外径D15可小于锥形密封面的直径D13。在图10、图11和图12中显示了装配步骤。图10显示了没有管30的连接器本体21。步骤还可按照备选顺序来完成。图11显示了与管30附接在一起的连接器本体21。图12显示了最终的组件。中空部42还可能为多个不同的较小中空部42的组合，其按照圆柱形形态设置在连接器的中心轴线周围，并因而设置在凹部26或流动路径38周围，如图13中所示。

用于至少一个中空部42的填充材料可能与第一次射出相同，或者其也可能是其它材料。其可能是注塑模制的，传递模制的或利用单独方法填充的，例如胶合。不需要沿着锥体区段22的长度L2使用整个密封面23进行密封。因此中空部42的最小深度必须在成对连接器的密封区域32的范围内。中空部42的最大深度小于锥体区段22的长度L2，即，中空部42加凹部26沿着具有直径D11的长度L7最大为锥体21的长度L6，凹部26设计为用于容纳管30。

避免密封面23上的收缩问题同时具有管30的较小内径D12的备选方法是具有图11所代表的类似的中空部42。这种设计在原理上与图12是相似的，但没有填充中空部42的第二次射出或胶料。同之前相比，这种途径的优势是价格。劣势是上升时间和测量精度可能在两个方向上不一样好，例如在其中相同连接器类型在管线两端的管中。未填充的中空部42将是额外的死空间。

本申请的实施例有助于开发一种连接器，其出于简单操纵和良好的机械强度的目的在规模上是相对较大的，但仍然具有足够小的流动路径38和体积36以确保快速且精确的测量。连接器还易于在精确的尺寸下以大的生产量生产。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种在与配对物配合时减少流体体积的连接器，所述连接器包括：

连接器本体，其具有至少一个带密封面的锥体区段，所述密封面配置为与所述配对物配合以密封此接头；

凹部，其在所述连接器本体内部且至少部分地在所述锥体区段内部，所述凹部具有第一开口和第二开口；和

用于流体流的管，所述管朝所述第一开口延伸穿过所述第二开口到所述凹部中；

其中所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部在所述锥体区段内部的某一部分。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部在所述锥体区段内部的全部长度的三分之一。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部在所述锥体区段内部的全部长度的一半。

4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部在所述锥体区段内部的全部长度的三分之二。

5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部的某一部分，所述部分也在所述锥体区段内部，但还在其中所述密封面配置为与所述配对物配合以用于密封接头的区段内部。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口并朝着所述第一开口延伸穿过所述锥体区段内部的所述凹部，在所述连接器的末梢处终止于离所述第一开口0.5mm–1mm的距离处。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口并朝着所述第一开口延伸穿过所述锥体区段内部的所述凹部，终止于离所述第一开口一定距离处，所述距离小于所述管的内径的两倍，或者更特别地小于所述管的内径的1.5倍，或者甚至更特别地小于所述管的内径的一倍。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为延伸穿过所述第二开口一直穿过所述锥体区段内部的所述凹部到所述第一开口。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器是公连接器。

10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述锥体区段内部的所述凹部的内径至少与所述管的外径一样大。

11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述凹部的所述第一开口和所述第二开口在所述连接器本体的相对两端。

12.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，具有末梢的所述管配置为与所述锥体区段至少在所述末梢周围紧密接触。

13.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述管配置为与所述锥体区段紧密接触。

14.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括至少一个中空部，其在所述凹部的所述第一开口周围，但与所述凹部分开以避免所述密封面上的收缩问题。

15.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括至少一个中空部，其在所述凹部的所述第一开口周围，所述至少一个中空部在所述凹部和所述密封面之间，沿着所述锥体区段内部的所述凹部的纵轴线延伸。

16.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述中空部配置为填充有适合的材料。

17.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括所述凹部中的边界，所述边界配置为防止所述管穿过所述第一开口。

18.根据权利要求17所述的连接器，其特征在于，所述凹部配置为具有用于所述管的内径，并且由所述边界包围的所述凹部配置为具有比用于所述管的内径更小的内径。

19.一种在与配对物配合时减少流体体积的连接器，所述连接器包括：

连接器本体，其具有至少一个带密封面的锥体区段，所述密封面配置为与所述配对物配合以密封此接头；

凹部，其在所述连接器本体内部且至少部分地在所述锥体区段内部，所述凹部具有第一开口和第二开口；和

用于流体流的管，所述管朝着所述第一开口延伸穿过所述第二开口到所述凹部中；

其中所述管配置为延伸穿过所述第二开口至少到所述凹部在所述锥体区段内部的全部长度的三分之二。

20.一种在与配对物配合时减少流体体积的连接器，所述连接器包括：

连接器本体，其具有至少一个带密封面的锥体区段，所述密封面配置为与所述配对物配合以密封此接头；

凹部，其在所述连接器本体的内部且至少部分地在所述锥体区段内部，所述凹部具有第一开口和第二开口；和

用于流体流的管，所述管朝着所述第一开口延伸穿过所述第二开口到所述凹部中；

其中所述管配置为终止于离所述第一开口一定距离处，所述距离小于所述管的内径的两倍，或者更特别地小于所述管的内径的1.5倍，或者甚至更特别地小于所述管的内径的一倍。