CN117120136A - 流体传输连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流体连接器，包括具有第一端和第二端的主体。第一端限定具有第一直径的第一开口，第二端限定具有与第一直径不同的第二直径的第二开口。主体具有内表面，该内表面限定从第一开口延伸到第二开口的通道。内表面从第一端平滑地延伸到第二端。第一连接器被配置为当介质的流动直径从第一直径过渡到第二直径时防止流过其中的介质起泡。
Description
技术领域
本公开涉及流体传输连接器，更具体地，涉及入口直径不同于出口直径的流体传输连接器。
背景技术
生物制药和制药开发商和制造商通常开发和制造流体形式的产品。必须小心处理这些产品，以保持无菌环境并避免污染。生物制药公司和制药公司开发和生产的药物通常是通过多个步骤生产的，这些步骤可能需要通过导管将流体形式的药物或介质转移，以便在生产过程的各个步骤中进行采样、包装、混合、分离或在站之间通过。
当介质通过流体导管传输时，可能需要改变流体导管的直径，以使流体导管内介质的流动直径发生变化。此外，当介质被转移到具有不同于提供介质的流体导管的直径的容器中时，介质的流动直径可以随着其进入容器而改变。
当介质的流动直径发生变化时，介质的特性可能会发生变化。例如，介质的压力可能会发生变化。在一些情况下，介质可以在流动直径的过渡处起泡。介质特性的变化可能使得难以准确或精确地测量流过系统或流入容器的介质的量。
发明内容
本公开一般涉及具有入口直径和与入口直径不同的出口直径的流体连接器。本文公开的流体连接器包括入口直径和出口直径之间的平滑过渡，使得流体流过和离开流体连接器而不会起泡或流体特性的其他有害变化。
在本公开的一个实施例中，流体连接器包括具有第一端和第二端的主体。第一端限定具有第一直径的第一开口，第二端限定具有与第一直径不同的第二直径的第二开口。主体具有内表面，该内表面限定从第一开口延伸到第二开口的通道。内表面从第一端平滑地延伸到第二端。第一连接器被配置为当介质的流动直径从第一直径过渡到第二直径时防止流过其中的介质起泡。
在实施例中，第二直径大于第一直径。第二直径可以在第一直径的1.5至4倍的范围内。第二直径可以是第一直径的两倍。第一直径可以是0.125英寸，第二直径可以是0.25英寸。
在一些实施例中，主体包括终止于第一端的第一端部，第一端部可包括固定装置，该固定装置配置为固定其周围的流体导管。固定装置可以是倒钩。
在某些实施例中，主体可包括从主体的外表面延伸的第一肋。第一肋可以配置为抵接固定到第一端部的流体导管的端部。主体可以包括终止于第二端的第二端部，该第二端具有从主体的外表面延伸的第二肋。第二肋可以配置为抵接固定到第二端部的流体导管、容器盖或容器塞的端部。
在特定方面，主体在第一端部具有外表面和内表面。限定在外表面和内表面之间的主体的壁厚在第一端部中可以基本恒定。主体的外表面在第二端部中可以具有恒定的直径。主体的通道可以具有截头圆锥形。
在本公开的另一个实施例中，一种系统包括连接器、第一流体导管和第二流体导管、容器塞或容器盖，该容器盖具有主体，该主体包括限定具有第一直径的第一开口的第一端。所述主体还具有第二端，所述第二端限定第二开口，该第二开口具有不同于所述第一直径的第二直径。主体具有内表面，该内表面限定了从第一开口延伸到第二开口的通道。内表面从第一端平滑地延伸到第二端。第一流体导管被固定到连接器的第一端。第二流体导管、容器塞或容器盖固定到连接器的第二端。连接器被配置为当介质的流动直径从第一直径过渡到第二直径时防止流过其中的介质起泡。
在实施例中，容器塞或容器盖固定到连接器的第二端，容器塞或容器盖固定至容器，使得连接器的第二开口位于容器内部。连接器可以被配置为防止流过第一流体导管并进入容器内部的介质起泡。
在一些实施例中，第二流体导管固定在连接器的第二端。第二流体导管可以具有比第一流体导管大的直径。
在本公开的另一个实施例中，一种用介质填充容器的方法包括将第一流体导管固定到连接器的第一端部，并使介质流过第一流体导管。第一流体导管具有第一直径。使介质流过第一流体导管包括使介质从连接器的第一端流过连接器到连接器的第二端。连接器限定了通道，该通道在连接器的第一端处具有第一直径并且在连接器的第二端处具有不同于第一直径的第二直径。通道在连接器的第一端和第二端之间从第一直径平滑地过渡到第二直径，使得当介质的流动直径在连接器的第一端和第二端之间改变时防止介质起泡。
在实施例中，该方法包括将连接器的第二端固定到直径不同于第一流体导管的第二流体导管。或者，该方法可以包括将连接器的第二端固定到容器塞或容器盖。该方法可以包括将容器塞或容器盖固定到限定内部的容器。使介质流入连接器可以包括测量流入容器内部的介质的量。连接器可以提高流入容器中的介质的量的准确度。
此外，在一致的范围内，本文描述的任何实施例或方面可与本文描述的任意或所有其他实施例或方面结合使用。
附图说明
下文参考附图描述了本公开的各个方面，附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分，其中：
图1是现有技术的流体连接器的纵向截面图；
图2是根据本公开的实施例提供的流体连接器的透视图；
图3是图2的流体连接器的纵向截面图；
图4是图2的流体连接器的透视图，其中第一导管和第二导管固定到流体连接器的端部；
图5是图4的流体连接器的纵向截面图；
图6是图2的流体连接器的透视图，其中流体导管固定到流体连接器的第一端并且流体连接器的第二端固定在容器的容器塞中；和
图7是根据本公开的实施例的使介质流动的方法的流程图。
具体实施方式
下文将参照本公开的示例性实施例，并参照附图对本公开进行更全面的描述，在附图中，相同的附图标记在多个视图中的每个视图中表示相同或对应的元件。这些示例性实施例的描述使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。来自一个实施例或方面的特征可以以任何适当的组合与来自任何其他实施例或方面的特征相结合。例如，方法方面或实施例的任何单独或共同特征可以应用于设备、产品或组件方面或实施例，反之亦然。本公开可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。如说明书和所附权利要求中所用，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”、“该”等包括复数引用。此外，尽管本文可以参考定量测量、值、几何关系等，除非另有说明，但这些中的任何一个或多个(如果不是全部的话)都可以是绝对的或近似的，以说明可能发生的可接受的变化，例如由于制造或工程公差等引起的变化。
现在参考图1，示出了现有技术的流体连接器，总体上称为连接器101。连接器101包括主体110，主体110包括第一端部120和与第一端部120相对的第二端部140。第一端部120限定具有第一直径D1的第一开口122，第二端部140限定具有不同于第一直径D1的第二直径D2的第二开口142。第一开口122可以是入口或出口，而第二开口142是入口或出口中的另一个。
第一端部120被配置为接收在第一流体导管的管腔内，该第一流体导管具有基本上等于第一开口122的直径的第一直径。第一端部120包括诸如倒钩124的固定装置，该固定装置将第一流体导管固定到流体连接器101的主体110。第一端部120还可以包括肋或止挡部126，该肋或止挡部126配置为抵接第一流体导管的端部。在一些实施例中，第一端部120可以被接收在容器的端部中的容器塞或盖中，使得第一开口122与容器的内部流体连通。
类似地，第二端部140被配置为接收在第二流体导管的管腔内，第二流体导管的第二直径基本上等于第二开口142的直径。第二端部140包括诸如倒钩144的固定装置，该固定装置将第二流体导管固定到流体连接器101的主体110。第二端部140还可以包括肋或止挡部146，该肋或止挡部146配置为抵接第二流体导管的端部。在一些实施例中，第二端部140可以被接收在容器的端部中的容器塞或盖中，使得第二开口142与容器的内部流体连通。
第一端部120限定第一通道132，第一通道132具有基本上恒定的直径，该直径基本上等于第一直径D1。第二端部140限定第二通道152，该第二通道具有基本上等于第二直径D2的基本上恒定的直径。第一通道132延伸到第二通道152并且在过渡部160处与第二通道152会合。如图所示，过渡部160是突变的，然而，在第一通道132或第二通道152之间的过渡部160处可能存在轻微的锥度或倒角。这种突变的过渡部160已经显示为在流过连接器101的介质中产生泡沫。这种起泡可能使得难以准确或精确地测量流过连接器101的介质的量。此外，过渡160可能使得难以测量非牛顿流体(例如流变流体)的流动。例如，流变流体可以在连接器101内产生背压，使得流过连接器101的介质的量小于预期。
虽然连接器101显示为独立连接器，但当导管连接到塞时，塞的开口以突变过渡的方式向容器内部打开，也显示了类似的效果，如图6所示。
现在参考图2和图3，根据本公开实施例提供的流体连接器总体上被称为连接器1。连接器1被配置为使流过流体导管的介质的流动直径从第一直径平滑地过渡到第二直径。与上述现有技术连接器101相比，连接器1的流动直径的平滑过渡避免了流过连接器1的介质的起泡和其他特性变化。因此，当与测量流过现有技术连接器101的介质的量的准确度和精度相比时，测量流过连接器1的介质的量的准确度和精度显著更高。
连接器1包括主体10，主体10包括第一端部20和与第一端部20相对的第二端部40。第一端部20限定了具有第一直径D1的第一开口22，第二端部40限定了具有不同于第一直径D1第二直径D2的第二开口42。第一开口22可以是入口或出口，而第二开口42是入口或出口中的另一个。
主体1限定了从第一开口22延伸到第二开口42的通道50，通道50的直径从第一开口22到第二开口42线性地增大。具体地，通道50在第一开口22处的第一端52具有直径D1，并且通道50在第二开口42处的与第一端52相对的第二端58具有直径D2。如图所示，通道50具有截头圆锥形的形状。在实施例中，通道50的直径可以以非线性但平滑的方式增打。通道50被配置为以平滑的方式将进入主体1的介质的流动直径从一个流动直径(例如直径D1)过渡到另一个流动直径(例如直径D2)。连接器1的主体10内的介质的流动直径的这种平滑过渡保持流体的平滑或层流，并且随着流动直径的改变而减少或防止介质的起泡。直径D2可以在直径D1的1.5到4倍的范围内。例如，直径D1可以是直径D2的一半。在一些实施例中，直径D1可以是0.125英寸，直径D2可以是0.25英寸。直径D1可以是0.125英寸，直径D2可以是0.5英寸。在特定实施例中，直径D1可以在0.09375英寸至2.0英寸的范围内(例如，0.09375、0.125、0.1875、0.25、0.375、0.5、0.625、0.75、0.875、1或2英寸)，并且直径D2可以在0.1875至4英寸的范围内(例如，0.1875、0.25、0.375、0.5、0.625、0.75、0.875、1、1.25、1.5、1.75、2、2.5、3、3.5或4英寸)。
另外参考图4和图5，第一端部20被接收在第一流体导管300的管腔内，该第一流体导管具有基本上等于第一开口22的直径的第一流动直径。第一端部20可以从第一开口22朝向第二开口42渐缩，使得从主体10的外表面12到主体10的内表面14(其限定通道50)限定的壁厚从第一开口22到第二端部40基本恒定。
第一端部20可包括固定装置，如倒钩24，用于将第一流体导管300固定至流体连接器1的主体10。在一些实施例中，第一端部20可以包括鲁尔连接器或高摩擦外表面形式的固定装置。在某些实施例中，可以在没有固定装置的情况下提供第一端部20。第一端部20还可以包括肋或止挡部26，该肋或止挡部26配置为当第一流体导管300固定到流体连接器1时抵接第一流体导管300的端部310。
第二端部40可配置为接收在第二流体导管400的管腔内，第二流体导管400的第二流动直径基本上等于第二开口42的直径。主体10的外表面12在第二端部40中可以具有基本上恒定的直径。这样，在第二端部的外表面12和内表面14之间限定的壁厚可以随着第二端部40远离第一端部20延伸而减小。
第二端部40可包括固定装置，如倒钩44，用于将第二端部40固定至第二流体导管400。在一些实施例中，第二端部40可以包括鲁尔连接器或高摩擦外表面形式的固定装置。第二端部40的固定装置可以与第一端部20的固定装置相同或不同。在某些实施例中，第二端部40可以在没有固定装置的情况下提供。第二端部40还可以包括肋或止挡部46，该肋或止挡部46配置为抵接第二流体导管400的端部410、容器塞或盖。肋或止挡部46从主体10的外表面12延伸。
主体10可包括位于第一端部20和第二端部40之间的中心部分16。中心部分16可以定位在第一端部20的肋26和第二端部40的肋46之间。外表面12在中心部分16中可以具有基本恒定的直径，该直径等于或小于在第二端部40中的外表面12的直径。在一些实施例中，中心部分16中的外表面12可以渐缩，使得在外表面12和内表面14之间限定的壁厚在中心部分16中可以是恒定的。
继续参考图4和图5，连接器1的第一端部20被接收在第一流体导管300的端部310中，连接器1的第二端部40被接收在第二流体导管400的端部410中。第一流体导管300可以具有基本上等于连接器1的第一开口22的直径的内部流动直径，并且第二流体导管400可以具有基本等于连接器1的第二开口42的直径的内部流动直径。连接器1根据流动方向将流过其中的介质的流动直径从第一流体导管300的流动直径平滑地过渡到第二流体导管400的流动直径，或者反之亦然。流动直径的这种平滑过渡防止了在流过连接器1的介质内产生泡沫或其他不希望的影响。与上面详细描述的连接器101的测量相比，防止起泡可以提高流过连接器1的介质的量的测量的准确度和精度。
第一流体导管300可通过倒钩24或其他固定装置固定至第一端部20。第一流体导管300可以定位在第一端部20上，使得第一流体导管300的端部310抵接肋26。第二流体导管400可以通过倒钩44或其他固定装置固定至第二端部40。第二流体导管400可以定位在第二端部40上，使得第二流体导管400的端部410抵接肋46。
参考图6，如上所述，连接器1的第一端部20可固定到第一流体导管300，第二端部40可固定到容器500的容器塞或盖510。具体地，如图所示，连接器1的第二端部40可以接收在容器500的容器塞或盖510中，使得固定到第一端部20的第一流体导管300通过连接器1与容器的内部502流体连通。第二端部40可以延伸穿过容器塞或盖510，使得第二端部40的第二开口42至少部分地设置在容器500的内部502内。当介质进入容器500的内部502时，介质通过连接器1的流动直径的平滑过渡可以减少或消除介质的起泡。起泡的减少可以增加用介质填充容器500的填充测量的准确度或精度。
现在参考图7，根据本公开的一个实施例描述用介质填充容器的方法，其总体上称为方法200，参考图2和图3的流体连接器1以及包括图6的流体导管300和容器500的系统。通过将第一端部20插入流体导管300的端部直到流体导管300的端部310抵接连接器1的肋26，流体导管300被固定到连接器1的第一端部20(步骤210)。第一端部20的固定装置，例如倒钩24，可以将流体导管300固定到连接器1。将第二端部40插入到容器500的容器盖或塞510的孔中，直到容器盖或塞510抵接肋46(步骤220)。固定装置，例如倒钩44，可以将连接器1固定到盖或塞510。在连接器1固定到容器盖或塞510之前或之后，容器盖或塞510固定到容器500(步骤230)。
当流体导管300固定至连接器1并且连接器1固定至容器500时，流体导管300与容器500的内部502流体连通，通过流体导管300提供介质流，并通过连接器1进入容器500的内部502(步骤240)。介质的流动可以手动地或通过控制器来控制。介质的流动可以在重力的影响下和/或作为泵送介质的泵的结果。当介质流入容器500的内部502时，在连接器1的上游测量介质的量。当期望量的介质流入容器500的内部502时，介质的流动终止(步骤250)。通道50从第一开口22的第一直径到第二开口42的第二直径的平滑过渡防止了当介质的流动直径通过连接器1并且从连接器1进入容器500的内部502而增大时介质起泡。与之前的连接器，例如连接器101(图1)相比，这种起泡的减少或消除增加了流入容器500的介质的测量准确度。
虽然附图中显示了本公开的几个实施例，但并不意味着本公开仅限于此，因为本公开的范围应尽可能广泛，说明书也应同样阅读。上述实施例的任何组合也是可以设想的，并且在所附权利要求的范围内。因此，上述描述不应被解释为限制性的，而仅仅是特定实施例的示例。本领域技术人员将设想在所附权利要求的范围内的其他修改。
Claims (20)
1.一种流体连接器，包括：
主体，所述主体具有限定具有第一直径的第一开口的第一端和限定具有与所述第一直径不同的第二直径的第二开口的第二端，所述主体具有限定从所述第一开口延伸到所述第二开口的通道的内表面，所述内表面从所述第一端平滑地延伸到所述第二端，所述流体连接器被配置为当所述介质的流动直径从所述第一直径过渡到所述第二直径时防止流过其中的介质起泡。
2.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述第二直径大于所述第一直径。
3.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述第二直径在所述第一直径的1.5至4倍的范围内。
4.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述第二直径是所述第一直径的两倍。
5.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述第一直径为0.125英寸，所述第二直径为0.25英寸。
6.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述主体包括终止于所述第一端的第一端部，所述第一端部包括固定装置，所述固定装置被配置为将流体导管固定在其周围。
7.根据权利要求6所述的流体连接器，其中，所述固定装置是倒钩。
8.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述主体包括终止于所述第一端的第一端部，所述第一端部具有从所述主体的外表面延伸的第一肋，所述第一肋配置为抵接固定到所述第一端部的流体导管的端部。
9.根据权利要求8所述的流体导管，其中，所述主体包括终止于所述第二端的第二端部，所述第二端部具有从所述主体的外表面延伸的第二肋，所述第二肋配置为抵接固定到所述第二端部的流体导管的端部、容器塞或容器盖。
10.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述主体包括终止于所述第一端的第一端部，所述主体在所述第一端部中具有外表面和内表面，在所述外表面和所述内表面之间限定的所述主体的壁厚在所述第一端部中基本恒定。
11.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述主体包括终止于所述第二端的第二端部，所述主体在所述第二端部中具有外表面，所述外表面在所述第二端部中具有恒定直径。
12.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述通道具有截头圆锥形。
13.一种系统，包括：
连接器，所述连接器包括主体，所述主体具有限定具有第一直径的第一开口的第一端和限定具有不同于所述第一直径的第二直径的第二开口的第二端，所述主体具有限定从所述第一开口延伸到所述第二开口的通道的内表面，所述内表面从所述第一端平滑地延伸到所述第二端；
第一流体导管，所述第一流体导管固定到所述连接器的第一端；和
固定到所述连接器的第二端的第二流体导管、容器塞或容器盖，所述连接器配置为当所述介质的流动直径从所述第一直径过渡到所述第二直径时防止流过其中的介质起泡。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述容器塞或所述容器盖固定到所述连接器的所述第二端，所述容器塞或所述容器盖固定到容器，使得所述连接器的第二开口在所述容器内部中，所述连接器配置为防止流过所述第一流体导管而进入所述容器的内部的介质起泡。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第二流体导管固定到所述连接器的第二端，所述第一流体导管的直径大于所述第二流体导管的直径。
16.一种用介质填充容器的方法，该方法包括：
将第一流体导管固定到连接器的第一端部，所述第一流体导管具有第一直径；和
使介质流过所述第一流体导管进入所述连接器，这样的介质从所述连接器的第一端流过所述连接器到所述连接器的第二端，所述连接器限定通道，所述通道在所述连接器的第一端处具有所述第一直径并且在所述连接器的第二端处具有不同于所述第一直径的第二直径，所述通道在所述连接器的所述第一端和所述第二端之间具有从所述第一直径到所述第二直径的平滑过渡，使得当所述介质的流动直径在所述连接器的第一端和第二端之间改变时防止所述介质起泡。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述连接器的所述第二端固定到具有不同于所述第一流体导管的直径的第二流体导管。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述连接器的所述第二端固定到容器塞或容器盖。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括将所述容器塞或所述容器盖固定到限定内部的容器。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，使所述介质流入所述连接器包括测量流入所述容器的内部的介质的量，所述连接器提高流入所述容器的介质的量的准确度。
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