CN108374938A - 具有压差区的快速连接器 - Google Patents

Abstract

一种快速连接流体连接器，其充当填充管线和气瓶之间的连接，用于气体的填充和/或抽空过程。该流体连接器向流体连接器的一个或多个典型密封区供应气体或真空，以产生一个或多个压差区，该压差区具有大于周围压力的压力以用作防止污染物通过流体连接器进入主气体的流动中的屏障，或者小于周围压力的压力以防止气体从主气体的流动进入周围环境中。

Description

具有压差区的快速连接器

技术领域

本公开涉及一种快速连接流体连接器，其可以用于例如将第一流体系统与第二流体系统连接，以在第一流体系统和第二流体系统之间传送气体。

背景技术

由于密封限制，常规的快速连接器不能用于某些气体处理操作，因为常规的快速连接器允许正在被处理的气体通过快速连接器泄漏到周围环境中，或者允许诸如周围空气或其他污染物的污染物通过快速连接器引入到正在处理的气体中。

例如，在高纯度气瓶填充中，工业上使用非快速连接器，其与快速连接器相比，需要更多的精力、时间和劳动力来实现连接和填充。非快速连接器目前仅用于高纯度气体填充，因为所有市售的快速连接器都允许一些不需要的气体如周围空气流过快速连接器到高纯度气体中的渗透，这会引起高纯度气体的变质或在填充前无法在气瓶中达到所需的真空。

类似地，如果正在处理的气体是不应当泄漏到周围环境的气体，诸如对环境有害的气体，则常规的快速连接器会由于快速连接器的密封限制而允许一部分气体泄漏通过密封件。

发明内容

描述了快速连接流体连接器，其充当第一流体系统和第二流体系统之间的临时连接，并且可通过该快速连接流体连接器在第一流体系统和第二流体系统之间处理气体。第一流体系统可以是例如连接到快速连接流体连接器的填充/抽空管线，并且第二流体系统可以是例如储存了要处理气体的气瓶。本文所述的快速连接流体连接器可以用在气瓶的填充和/或抽空过程中。

本文所述的快速连接流体连接器向流体连接器的一个或多个典型密封区供应气体或真空，以产生一个或多个压差区。在向连接器的一个或多个典型密封区供应气体的情况下，所产生的压差区具有大于周围压力的压力，使得不需要的杂质如空气或其他污染物优先且可控地被阻止进入从周围流过快速连接流体连接器的主要气体流。由于压差区的压力大于周围压力，因此在该实施例中的压差区可以被称为正压差区。用于形成一个或多个正压差区的气体可以是通过连接器的气体，是与形成主要气体流动的相同类型的气体，或者是与形成主要气体流动的不同类型的气体。在正压不同的区域中，即使快速连接流体连接器的密封件在填充或深度真空期间泄漏，由于在快速连接流体连接器的典型密封区中所产生的正压差区的压差，不需要的周围气体诸如空气不可能发生渗透。

在经由次级流动路径将真空供应到流体连接器的一个或多个典型密封区的情况下，生成的压差区具有小于周围压力的压力。由于压差区的压力低于周围压力，所以在该实施例中的压差区可以被称为负压差区。在负压不同的区中，可通过在次级流动路径中所施加的真空，防止在填充或抽真空期间从主流动路径通过快速连接流体连接器经过密封件的任何气体泄漏到周围环境中。

在一个非限制性实施例中，通过快速连接流体连接器处理的气体可以是高纯度气体。本文所述的高纯度气体相对于相同组成的标准气体具有纯度水平的大小差异。使用氧气作为示例，相对于99.97％氧气和0.03％痕量气体的标准氧气，高纯度氧气可以是99.99990％的氧气和0.0001％的痕量气体。除非另有说明，否则本文所使用的术语“高纯度气体”是指纯度水平大于相同气体的标准纯度水平的气体。在一个实施例中，纯度水平大于99.97％。在另一个实施例中，纯度水平可以是99.99990％或更多。高纯度气体可以包括但不限于需要高纯度的氧气、氩气、氦气、氢气、氮气、氖气、氪气、氙气和其他气体，并且其中在涉及高纯度气体的填充和/或抽空处理期间使用流体连接器。在高纯度气体的情况下，在快速连接流体连接器中产生一个或多个正压差区可能是最合适的，尽管也可以利用一个或多个负压差区的产生。

在另一个非限制性实施例中，通过本文所述的快速连接流体连接器处理的气体可以是如果泄漏到环境则被认为对环境有害的气体，或者是人们可以另外希望回收并防止释放到周围环境中的其他对环境有害的气体。此类气体的非限制性示例包括但不限于二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、烟雾、氮气等。在对环境有害的气体的情况下，在快速连接流体连接器中产生一个或多个负压差区可能是最合适的，尽管也可以利用一个或多个正压差区的产生。

本文所述的压差区概念可以应用于具有任何特定设计的任何快速连接流体连接器，允许任何快速连接流体连接器用于气体填充和/或抽空过程。

在一个实施例中，一种通过快速连接流体连接器的气体处理方法包括：将快速连接流体连接器连接到流体系统，以通过快速连接流体连接器将气体处理进入流体系统或从流体系统处理出。一旦连接，气体的流动被引导通过快速连接流体连接器的主流动路径进入流体系统或从流体系统流出。当气体流过主流动路径时，通过将气体或真空的流动通过快速连接流体连接器的次级流动路径引导到密封区而在快速连接流体连接器的密封区内产生第一压差区，其中第一压差区具有不同于周围压力，即大于或小于周围压力的压力。

当第一压差区具有大于周围压力的压力时，第一压差区用作屏障，以防止周围杂质，包括但不限于诸如空气的周围气体泄漏到流过主流动路径的气体中。当第一压差区由与流过主流动路径的相同类型的气体产生时，发生的任何泄漏都是来自第一压差区的气体，使得泄漏到主流动路径的气体不会污染流过其中的气体。

当第一压差区的压力小于通过在第一压差区施加真空而产生的周围压力时，第一压差区用作屏障，以防止流过主流动路径的气体泄漏到附近的周围环境中。

在另一个实施例中，提供了一种快速连接流体连接器，其可拆卸地连接到流体系统，以通过快速连接流体连接器将气体处理进入流体系统或从流体系统处理出。快速连接流体连接器包括连接机构，该连接机构具有连接位置以将快速连接流体连接器可拆卸地连接到流体系统，以及断开位置以将快速连接流体连接器从流体系统断开。致动器连接到连接机构，以致动连接机构在连接位置和断开位置之间切换。通过快速连接流体连接器限定主流动路径，用于在气体被处理进入流体系统或从流体系统处理出时使气体流过。另外，第一密封件沿着快速连接流体连接器的第一密封区设置，其中第一密封件可以经由第一密封区与周围压力流体连通。另外，次级流动路径延伸到第一密封件并且可流体连接到气体源或到真空以产生邻近第一密封件的第一压差区，其中第一压差区具有不同于周围压力，即大于或小于周围压力的压力。

附图说明

图1是处于连接到气瓶的阀的位置的本文所述的示例性快速连接流体连接器的透视图。

图2是连接到气瓶的阀的图1的示例性快速连接流体连接器的透视图。

图3是本文所述的示例性快速连接流体连接器的纵向横截面图。

图4是类似于图3的视图，其示出了通过快速连接流体连接器的次级流动路径的气体的流动(由箭头指示)，以产生一个或多个正压差区。

图5是包含在图3中的圆A内的区域的近视图，其示出了在快速连接流体连接器的后密封件处的正压差区。

图6是包含在图3中的圆B内的区域的近视图，其示出了在快速连接流体连接器的前密封件处的正压差区。

图7A和图7B分别是类似于图6的区域的透视图和横截面图，但是其示出了使用单件式密封件作为前密封件的替代实施例。

图8示出了用来抽空气瓶的快速连接流体连接器的操作的示例性抽空模式，其中气体流过主流动路径并且气体流过次级流动路径，以产生正压差区。

图9示出了用来填充气瓶的快速连接流体连接器的操作的示例性填充模式，其中气体流过主流动路径并且气体流过次级流动路径，以产生正压差区。

图10示出了用来抽空气瓶的快速连接流体连接器的操作的示例性抽空模式，其中通过次级流动路径施加真空以产生负压差区。

图11示出了用来填充气瓶的快速连接流体连接器的操作的示例性填充模式，其中通过次级流动路径施加真空以产生负压差区。

图12和图13分别是类似于图5和图6的视图，但是其显示了使用真空来产生负压差区。

图14示出了类似于图1的类型的常规快速连接流体连接器。

具体实施方式

本文所述的快速连接流体连接器用作填充管线和气瓶之间的临时连接，其中快速连接流体连接器可用于气体填充和/或抽空过程。本文所述的快速连接流体连接器利用气体或真空在连接器的一个或多个典型密封区中产生一个或多个压差区。压差区具有不同于(大于或小于)周围压力的压力，以用作防止将不需要的杂质如空气或其他污染物从周围环境引入通过连接器的主要气体流动中的屏障，或用作防止气体从主要气体流动通过连接器泄漏到周围环境的屏障。

在下面关于图4至图9描述的一个实施例中，可以将气体供应到流体连接器的一个或多个典型密封区，以产生所得到的(resulting)压差区，该压差区中的每一个具有大于周围压力的压力，使得不需要的杂质如空气或其他污染物优先且可控地被阻止进入流过快速连接流体连接器的主要气体流动。本实施例中的压差区可以被称为正压差区。用于产生一个或多个正压差区的气体可以是通过连接器的气体，是形成与主要气体流动的相同类型的气体，或者是形成与主要气体流动的不同类型的气体。在正压不同的区中，即使快速连接流体连接器的密封件在填充或深度真空期间泄漏，由于所产生的正压差区的压差，不需要的周围气体诸如空气或其他杂质不可能发生渗透。

在下面关于图10至图11描述的另一个实施例中，真空可以经由次级流动路径供应到流体连接器的一个或多个典型的密封区，以产生所得到的压差区，该压差区中的每一个具有小于周围压力的压力。本实施例中的压差区可以被称为负压差区。在负压不同的区中，可通过在次级流动路径中所施加的真空，防止在填充或抽真空期间从主流动路径通过快速连接流体连接器经过密封件的任何气体泄漏到周围环境中。

在一个非限制性实施例中，通过快速连接流体连接器处理的气体可以是高纯度气体。本文所述的高纯度气体相对于相同组成的标准气体在纯度水平上具有大小差异。使用氧气作为示例，相对于99.97％氧气和0.03％痕量气体的标准氧气，高纯度氧气可以是99.99990％的氧气和0.0001％的痕量气体。除非另有说明，否则本文使用的术语“高纯度气体”是指纯度大于相同气体的标准纯度的气体。在一个实施例中，纯度水平大于99.97％。在另一个实施例中，纯度水平可以是99.99990％或更多。高纯度气体可以包括但不限于需要高纯度的氧气、氩气、氦气、氢气、氮气、氖气、氪气、氙气和其他气体，并且其中在涉及高纯度气体的填充和/或抽空处理期间使用流体连接器。

在高纯度气体的情况下，在快速连接流体连接器中产生一个或多个正压差区可能是最合适的，尽管也可以利用一个或多个负压差区的产生。例如，在高纯度气体的特定情况下，所得到的压差区可以具有大于周围压力的压力，使得不需要的杂质如空气或其他污染物优先且可控地被阻止进入流过快速连接流体连接器的主要气体流动。当使用与通过连接器的主要气体流动相同的高纯度气体产生压差区时，来自压差区的高纯度气体，而不是不需要的杂质如空气或其他污染物，可以优先和可控地通过快速连接流体连接器而泄漏到相同高纯度气体的主流中。

在另一个非限制性实施例中，通过本文所述的快速连接流体连接器处理的气体可以是如果泄漏到环境中则被认为对环境有害的气体。此类气体的非限制性示例包括但不限于二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、烟雾等。在对环境有害的气体的情况下，在快速连接流体连接器中产生一个或多个负压差区可能是最合适的，尽管也可以利用一个或多个正压差区的产生。

本文所述的压差区概念可以应用于具有任何特定设计的任何快速连接流体连接器，允许任何快速连接流体连接器用于气体填充和/或抽空过程。为了便于解释在本文所述的概念，本文描述和图示了快速连接流体连接器的具体示例。然而，本文所述的概念可以用于任何其他类型的快速连接流体连接器，其可能希望用于气体处理(填充和/或抽空)。

首先参考图1和图2，示出了示例性快速连接流体连接器10以及气瓶阀12。该流体连接器10在某种程度上与从美国明尼苏达州罗斯威尔的FasTest公司(FasTest Inc.ofRoseville,Minnesota)获得的G580快速连接器在构造和操作上相似。此外，关于该类型的某种程度上类似的流体连接器以及其操作的进一步的信息可以在美国专利8844979中找到，其全部内容通过引用方式并入本文。

气瓶阀12在结构上是常规的，并且附接到形成将被填充气体的流体系统的气瓶(未示出)，并且其中在涉及气体的填充和/或抽空处理期间使用该流体连接器10。阀12控制气体进出气瓶。

流体连接器10具有合适的连接装置14，该连接装置14可以被致动以实现与气瓶阀12的端口16的临时密封连接，气体通过该气瓶阀12的端口16被引入气瓶或从气瓶排出。端口16的内部(或外部)表面设置有用于与连接器10的连接装置14接合的螺纹或其他常规结构。合适的连接装置14的示例包括但不限于：外螺纹夹头，其可与端口16的内螺纹接合(如本文附图中所示和美国专利8844979中所述)；内螺纹夹头，其可与端口16上的外螺纹接合(如美国专利8844979中所述)；非螺纹夹头，如美国专利5507537中所述的连接装置；如美国专利5343798中所述的连接装置以及本领域已知的其他类型的连接装置。下面将进一步详细描述具有外螺纹夹头形式的连接装置14的具体示例。

连接装置14由本领域已知的合适的手动致动装置18致动以实现连接和断开。在图1和图2所示的示例中，致动装置18包括手柄，例如提环手柄(bail handle)。然而，可以使用本领域已知的其他类型的手动致动装置18，诸如杠杆。另外，可以使用本领域中已知的电动的或流体致动的致动机构。

参考图3，将描述流体连接器10的进一步的细节。除了形成连接机构14的连接装置14和形成致动器18的一部分的致动装置18(参见图1至图2)之外(其中所述致动器18连接到连接机构14以致动连接机构14)，流体连接器10通常还包括限定纵向轴线的圆柱形外套筒20、主体22、活塞24。关于套筒20、主体22、活塞24、连接装置14(外螺纹夹头和内螺纹夹头)以及致动装置18的构造和操作的进一步信息可以在美国专利8844979中找到，其全部内容通过引用的方式并入本文。

主体22是圆柱形构件，并且至少部分地设置在套筒20中并且被套筒20包围。将接头(nipple)26固定到主体22，该主体22限定流体端口并且突出超过圆柱形套筒20的外部。主体22和套筒20可平行于纵向轴线相对于彼此滑动。主体22限定流体通路28，流体通路28与接头26的流体通路30流体连通，使得气体可以在接头26和流体通路28之间流动。

活塞24是至少部分地设置在主体22内的圆柱形构件，并且活塞24可平行于纵向轴线相对于主体22滑动。活塞24限定流体通路32，该流体通路32从一端部延伸到另一端部，并且与主体22的流体通路28流体连通。流体通路28、流体通路30、流体通路32限定用于流体连接器10的气体的主流动路径。如美国专利8844979中所述，弹簧(未示出)作用在活塞24上，以沿着图3中的右侧即朝向阀12的方向偏置活塞24。

连接机构14被示出为包括安装在主体22上并围绕活塞24的端部的多个夹头40。各夹头40可从收缩或断开位置(图1所示)致动到连接至端口16的位置或连接位置(如图3所示)。夹头40的外表面形成有螺纹(在图1中最佳可见)，该螺纹借助形成在端口16的内表面上的内螺纹实现夹持。这种夹头40的构造和操作以及夹头40的致动是常规的，并且本领域的普通技术人员将会很好地理解。

致动器18将夹头40从图1中的收缩或断开位置致动到图3所示的扩展或连接位置。致动器18在构造和操作上可以与美国专利8844979中所述的致动机构类似。

参考图3，活塞24的前端部包括密封件50，密封件50经配置以在连接时与端口16的内表面密封。另外，密封件52位于活塞24的外表面和主体22的内表面之间。密封件50、密封件52位于流体连接器10的如此区域处，该区域可能发生允许来自周围环境的不需要的杂质如空气或其他污染物到达通过流体连接器10的主流动路径的泄漏，或者在该区域流过流体连接器10的气体可能泄漏到周围环境。为了防止此类泄漏，邻近密封件50、密封件52中的一个或两个产生压差区，其中每个压差区具有不同于周围压力的压力。如下面关于图4至图9进一步所述的，通过将气体的流动引导到压差区，使压差区可以具有大于周围压力的压力。另选地，如下面关于图10至图13进一步所述的，通过对压差区施加真空，压差区可以具有小于周围压力的压力。

可以使用流体连接器10中的任何合适的流动路径以任何合适的方式邻近密封件50、密封件52产生压差区。在图3所示的一个非限制性示例中，第一次级流动路径60和第二次级流动路径62大致平行于纵向轴线形成在活塞22中，并分别延伸到密封件50、密封件52。流动路径60、流动路径62与延伸通过套筒20、主体22并进入活塞24中的端口64连通，以便与流动路径60、流动路径62流体连通。流动路径60、流动路径62可以由通向密封件50、密封件52的活塞24(或通过流体连接器10的其他元件)的一个或多个通路形成。在使用中，端口64连接到气体源(当产生正压差区时)或真空源(当产生负压差区时)。另选地，用于流过流动路径60、流动路径62的气体或真空可以由单独的气体供给源或真空源提供。

参考图4至图9，在正压差区的情况下，气体的流动可以被引导到端口64中，并且通过流动路径60、流动路径62中的任一个或两个到密封件50、密封件52中的一个或两个。在所示的示例中，气体的流动被引导通过流动路径60、流动路径62中的每一个以产生邻近密封件50、密封件52中的每一个的正压差区。邻近密封件50、密封件52的区域中的气体处于大于流体连接器10周围的环境压力的压力下。因此，该正压差区可防止不需要的杂质如空气或其他污染物流过密封件50、密封件52并进入流体连接器10的主流动路径10。

在一个非限制性示例中，流过流体连接器10的气体可以是高纯度气体，并且用于产生正压差区的气体可以是流过主流动路径的相同高纯度气体。因此，泄漏越过密封件50、密封件52并通过流体连接器10进入高纯度气体的主流动路径中的、来自正压差区的任何高纯度气体，都不会污染主流动路径中的高纯度气体。

在图4和图6中最佳可见的一个非限制性示例中，密封件50可以包括隔开的第一密封件50a和第二密封件50b，隔开的第一密封件50a和第二密封件50b限定了在其间限定空间50c的隔开的第一密封表面和第二密封表面。次级流动路径60通向空间50c并与空间50c流体连通，从而将气体引入到空间50c中。气体在空间50c中以及在两个密封件50a、密封件50b的表面与端口16的内表面54密封的位置之间产生正压差区50d(由具有斜线的矩形示意性地示出)。区域50d优选地围绕整个圆周延伸360度，以产生对污染物的连续的360度屏障。为了便于可视，图4和图6中示出的区域50d比实际上大得多，并且该区不会延伸到流体连接器的任何物理结构中。

类似地，如图4和图5所示，密封件52可以包括隔开的第一密封件52a和第二密封件52b，该隔开的第一密封件52a和第二密封件52b限定了在其间限定空间52c的隔开的第一密封表面和第二密封表面。次级流动路径62通向空间52c并与空间52c流体连通，使得气体被引入空间52c中。气体在两个密封件52a、密封件52b之间的空间52c中产生正压差区52d(用斜线示意性地示出)。区域52d优选地围绕整个圆周延伸360度，以产生对污染物的连续的360度屏障。为了便于可视，图4和图5中示出的区域52d比实际上大得多，并且该区不会延伸到流体连接器10的任何物理结构中。

图7A和图7B中示出了另一种密封实施例。在该实施例中，密封件50'是具有一体式的第一密封部分50a'和第二密封部分50b'的单个连续的单件式密封元件，该一体式的第一密封部分50a'和第二密封部分50b'限定与内表面54密封的、隔开的第一密封表面和第二密封表面，并且限定其间的空间50c'。高纯度气体从次级流动路径62流入形成在活塞24与密封件50'的基部之间的周向充气室66中，并且然后通过密封件50'中的周向隔开的孔68进入空间50c'中，以产生高纯度气体的区域50d'。为了便于可视，在图7A和图7B中示出的区域50d'(由具有斜线的矩形示意性地示出)比实际上大得多，并且该区不会延伸到流体连接器10的任何物理结构中。

图8示出了在气瓶12被抽空的抽空模式中的流体连接器10的示例性操作。在该实施例中，流体连接器10连接到其中容纳有气体的气瓶12的端口16，并且真空源(未示出)连接到接头26，以通过流体通路32、流体通路28、流体通路30(即通过主流动路径)从气瓶12抽出气体，如箭头所示。同时，气流通过端口64被引入到次级流动路径60、62中。气体流过流动路径60、62到达生成如上所述的正压差区的密封件50、密封件52。通常可能泄漏经过密封件50、密封件52并进入主流动路径的任何污染物被压力高于流体连接器10的周围环境压力的正压差区50d、正压差区52d阻挡(参见图5和图6)。在流过主流动路径的气体是高纯度气体的实施例中，因为来自正压差区50d、正压差区52d的可能被吸入主流动路径中的气体可以是与流过主流动路径的相同的高纯度气体，因此该高纯度气体不被污染。

图9示出了在填充模式中的流体连接器10的示例性操作，其中气瓶12填充有气体。在该实施例中，流体连接器10连接到气瓶12的端口16以填充气体，并且气体源(未示出)连接到接头26以通过流体连接器10的流体通路32、流体通路28、流体通路30(即通过主流动路径)将气体馈送到气瓶12，如箭头所示。同时，气流通过端口64被引入到次级流动路径60、62中。气体流过流动路径60、62到达从而形成如上所述的正压差区的密封件50、密封件52。通常可能泄漏经过密封件50、密封件52并进入主流动路径的任何污染物被压力高于流体连接器10的周围环境压力的正压差区50d、正压差区52d阻挡(参见图5和图6)。在流过主流动路径的气体是高纯度气体的实施例中，因为来自正压差区50d、正压差区52d的可能流入主流动路径中的气体可以是与流过主流动路径的相同的高纯度气体，因此该高纯度气体不被污染。

图10以及图12至图13示出了在气瓶12被抽空的抽空模式中的流体连接器10的示例性操作。在该实施例中，流体连接器10连接到其中容纳有气体的气瓶12的端口16，并且真空源(未示出)连接到接头26，以通过流体通路32、流体通路28、流体通路30(即通过主流动路径)从气瓶12抽出气体，如箭头所示。同时，通过端口64引入真空并进入次级流动路径60、62到达密封件50、52。真空产生如上所述的负压差区50d、负压差区52d(参见图5和图6)。通常可能泄漏经过密封件50、密封件52并进入周围环境中的流过主流动路径的任何气体被压力低于流体连接器10的周围环境压力的负压差区50d、负压差区52d阻挡。此外，任何泄漏的气体都被吸入流动路径60、62中并通过端口64流出以收集泄漏的气体。

图11至图13示出了在填充模式中的流体连接器10的示例性操作，其中气瓶12填充有气体。在该实施例中，流体连接器10连接到气瓶12的端口16以填充气体，并且气体源(未示出)连接到接头26以通过流体连接器10的流体通路32、流体通路28、流体通路30(即通过主流动路径)将气体馈送到气瓶12，如箭头所示。同时，通过端口64引入真空并进入次级流动路径60、62中到达密封件50、52。真空产生如上所述的负压差区50d、负压差区52d(参见图5和图6)。通常可能泄漏经过密封件50、密封件52并进入周围环境中的流过主流动路径的任何气体，被压力低于流体连接器10的周围环境压力的负压差区50d、负压差区52d阻挡。此外，任何泄漏的气体都被吸入流动路径60、62并通过端口64流出以收集泄漏的气体。

图14示出了类似于图1类型的常规快速连接流体连接器100。与流体连接器10类似，流体连接器100具有连接装置104，该连接装置104可以被致动以实现与气瓶阀12的端口16的临时密封连接，气体通过该连接装置被引入气瓶或从气瓶排出。流体连接器100进一步包括圆柱形外套筒106、主体108和活塞110。关于流体连接器100的构造和操作的进一步信息可以在美国专利8844979中找到，其全部内容通过引用的方式并入本文。

流体连接器100与流体连接器10的不同之处在于，流体连接器100包括形成了在流体连接器100的前端部处的单个密封表面的单个密封件112，以及形成了在主体108和活塞110之间的单个密封表面的单个密封件114。另外，流体连接器100不限定像流体连接器10的流动路径60、流动路径62那样的次级流动路径。因此，当流体连接器100用于处理气体时，污染物可能流经密封件112、密封件114并污染流过流体连接器100的气体，或者气体可能会泄漏到周围环境中。

在图1至图13所示的实施例中，流体连接器10被示出为具有两个压差区，一个在邻近密封件50、密封件50'的流体连接器10的前端部处，而另一个邻近在主体22和活塞24之间的密封件52。然而，流体连接器10可以仅使用压差区中的单个压差区，或者流体连接器10可以具有多于两个的压差区。

在一个实施例中，端口64也可以用于在气瓶的填充操作期间的处理。这将消除将接头26连接到气体源的需求。

次级流动路径60、62不一定形成在活塞24中。而是，次级流动路径60、可以由适合于引导气体或真空以生成压差区的任何结构形成。

本文所述的流体连接器10的具体类型仅是示例。如本文所述的在流动路径中的压差区的产生可以应用于任何类型的流体连接器，其包括可用于处理气体的快速连接流体连接器和非快速连接流体连接器。

本申请中所公开的示例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示；并且在权利要求的等同的含义和范围内的所有改变都被包括在其中。

Claims (18)

1.一种通过快速连接流体连接器的气体处理的方法，其包括：

将所述快速连接流体连接器连接到流体系统，以通过所述快速连接流体连接器将气体处理进入或从所述流体系统处理出；

引导所述气体的流动通过所述快速连接流体连接器的主流动路径流入所述流体系统或从所述流体系统流出；以及

当气体流过所述主流动路径时，通过将气体或真空的流动通过所述快速连接流体连接器的次级流动路径引导到密封区而在所述快速连接流体连接器的密封区内产生第一压差区，其中所述第一压差区具有不同于周围压力的压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封区经过所述快速连接流体连接器的密封件，并且包括将所述气体或所述真空的所述流动引导至邻近所述密封件的所述密封区，使得所述第一压差区邻近所述密封件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中流过所述主流动路径的所述气体是高纯度气体；并且进一步包括：通过将高纯度气体的流动经由所述快速连接流体的所述次级流动路径引导至密封区而在所述密封区内产生所述第一压差区，使得所述第一压差区具有大于周围压力的压力。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：通过将真空经由所述快速连接流体连接器的所述次级流动路径引导至密封区而在所述密封区内产生所述第一压差区，使得所述第一压差区具有小于周围压力的压力。

5.根据权利要求1所述的方法，其包括：通过将邻近所述第一密封件的气体或真空的所述流动引导通过所述快速连接流体连接器的所述次级流动路径而产生邻近所述快速连接流体连接器的第一密封件的所述第一压差区。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一密封件包括在其间限定空间的隔开的第一密封表面和第二密封表面，并且包括通过所述次级流通路径将所述气体或所述真空的所述流动引导到所述隔开的第一密封表面和第二密封表面之间的所述空间中。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一密封件位于所述快速连接流体连接器的一个端部处，所述快速连接流体连接器经由所述第一密封件与所述流体系统密封接合。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述快速连接流体连接器包括可滑动地设置在主体内的活塞，并且所述第一密封件位于所述活塞和所述主体之间。

9.根据权利要求5所述的方法，其中流过所述主流动路径的所述气体是高纯度气体；并且进一步包括：通过将所述高纯度气体的流动引导到所述隔开的第一密封表面和第二密封表面之间的所述空间中而产生所述第一压差区，使得所述第一压差区具有大于周围压力的压力。

10.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：通过将真空引导到所述隔开的第一密封表面和第二密封表面之间的所述空间中而产生所述第一压差区，使得所述第一压差区具有小于周围压力的压力。

11.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：

当所述气体流过所述主流动路径时，通过将邻近所述第二密封件的气体或真空的流动引导通过所述快速连接流体连接器的次级流动路径而产生邻近所述快速连接流体连接器的第二密封件的第二压差区，所述第二压差区具有不同于周围压力的压力。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一压差区和所述第二压差区沿着所述快速连接流体连接器的纵向轴线彼此间隔开。

13.一种快速连接流体连接器，其可拆卸地连接到流体系统，以通过所述快速连接流体连接器将气体处理进入所述流体系统或从所述流体系统处理出，所述快速连接流体连接器包括：

连接机构，其具有连接位置以将所述快速连接流体连接器可拆卸地连接到所述流体系统，以及断开位置以将所述快速连接流体连接器从所述流体系统断开；

致动器，其连接到所述连接机构，以致动所述连接机构在所述连接位置与所述断开位置之间切换；

主流动路径，其通过所述快速连接流体连接器，用于在所述气体被处理进入所述流体系统或从所述流体系统处理出时，使所述气体流过；

第一密封件，其沿着所述快速连接流体连接器的第一密封区设置，所述第一密封区与周围压力流体连通；

次级流动路径，其延伸到所述第一密封件并且能流体连接到气体源或到真空以产生邻近所述第一密封件的第一压差区，所述第一压差区具有不同于周围压力的压力。

14.根据权利要求13所述的快速连接流体连接器，其中所述第一密封件包括在其间限定空间的隔开的第一密封表面和第二密封表面，并且所述次级流动路径与所述隔开的第一密封表面和第二密封表面之间的所述空间流体连通。

15.根据权利要求13所述的快速连接流体连接器，其中所述第一密封件位于所述快速连接流体连接器的一个端部处，在使用期间所述快速连接流体连接器经由所述第一密封件与所述流体系统密封接合。

16.根据权利要求13所述的快速连接流体连接器，其进一步包括可滑动地设置在主体内的活塞，并且所述第一密封件位于所述活塞和所述主体之间。

17.根据权利要求13所述的快速连接流体连接器，其进一步包括：

第二密封件，其沿着所述快速连接流体连接器的第二密封区设置，所述第二密封区与周围压力流体连通；

次级流动路径，其延伸到所述第二密封件并且能流体连接到气体源或到真空以产生邻近所述第二密封件的第二压差区，所述第二压差区具有不同于周围压力的压力。

18.根据权利要求17所述的快速连接流体连接器，其中所述第一压差区和所述第二压差区沿着所述快速连接流体连接器的纵向轴线彼此间隔开。