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本申请要求于2021年7月9日提交的美国临时申请序列号63/219,942的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分(并且通过引用并入)。

技术领域

本文涉及用于流体系统的流体联接装置及其使用方法。例如,本文件中描述的一些实施例涉及被配置为非溢出流体联接器并且以紧凑配置构造的流体联接装置。

背景技术

流体系统通常包括诸如管道、泵、贮存器、配件、联接器、热交换器、传感器、过滤器、阀、密封件等的部件。这些部件可以在网络中连接在一起以限定一个或多个流体流动路径。

流体联接组件通常包括凹形联接装置和凸形联接装置,凹形联接装置和凸形联接装置可释放地彼此连接以形成穿过其中的流体流动路径。这种联接组件可用于各种应用,包括生物医学应用、饮料分配、仪器连接、光化学处理、液体冷却、油墨处理等。

在一些流体系统的背景下,诸如用于电子器件的液体冷却的流体系统,可能期望使用在凸形联接器和凹形联接器的连接和断开期间具有最小或零流体溢出的非溢出联接器。例如,这种非溢出联接器将用于限制电子器件暴露于可能损坏电子器件的流体。这种非溢出联接器还可以用于在联接过程期间限制空气夹杂。

发明内容

本文描述了用于流体系统的流体联接装置及其使用方法。例如,本文件中描述的一些实施例涉及被配置为非溢出流体联接器并且以紧凑配置构造的流体联接装置。

在本公开的上下文中,术语“流体”是指可以流动的任何物质,包括但不限于液体、气体、颗粒状或粉末状固体、两种或更多种流体的混合物或乳液、固体在液体或气体中的悬浮液、蒸气、蒸汽、雾、凝胶、半固体等。

本文所述的流体联接装置在本文中也可称为凸形联接器和凹形联接器、“联接器半部”和/或“连接器”,凸形联接器在本文中也可称为“插入件”,凹形联接器在本文中也可称为“主体”。

在本文所述的一些实施例中,本文所述的流体联接装置具有模块化构造。也就是说,联接器半部中的一个或两个可以包括核心模块,该核心模块可以用于各种类型的流体联接器外部主体中。在一些实施例中,核心模块包括阀和一个或多个流体密封件。

在特定实施例中,本文所述的流体联接装置专门设计有一个或多个机械部件,以将装置配置为“非溢出”联接装置。本文所述的装置被称为非溢出联接装置,因为当联接装置的凸形部分和凹形部分彼此连接和/或彼此断开时,流体联接装置的设计将降低流体排出流体系统的可能性(例如,通过阻挡这种排出路径)并通过防止与流体联接装置内的流体内含物相关的溢出。因此,可以防止周围环境的污染,并且可以最小化当联接器彼此连接时向流体系统中添加空气。

在一个方面,本公开涉及一种流体联接装置,其包括限定内部空间的壳体和设置在内部空间内的阀组件。壳体包括第一壳体部分,第一壳体部分限定第一内部空间部分和第一端部开口;第二壳体部分,第二壳体部分限定第二内部空间部分和第二端部开口;以及第三壳体部分,第三壳体部分联接到第一壳体部分和第二壳体部分,第三壳体部分限定第三内部空间部分。阀组件包括阀杆和阀套。阀组件可在以下布置之间重新配置:(i)第一布置,其中第一端部开口和第二端部开口之间的流体流动路径打开,以及(ii)第二布置,其中阀组件阻挡流体流动路径。第三壳体部分设置在流体联接装置的封闭端处。

这种流体联接装置可以可选地包括以下特征中的一个或多个。阀组合件可以在第一内部空间部分内。流体流动路径的第一部分可以延伸穿过第一内部空间部分。流体流动路径的第二部分可以延伸穿过第二内部空间部分。流体流动路径的第三部分可以延伸穿过第三内部空间部分。流体流动路径的第三部分可以将流体流动路径的第一部分和第二部分互连。在一些实施例中,正交于流体流动路径的第三部分的轴向方向截取的第三内部空间部分的横截面是矩形的。第三内部空间的矩形横截面的面积可以沿着从第三壳体部分的连接到第一壳体部分的端部到第三壳体部分的连接到第二壳体部分的端部的方向减小。在一些实施例中,第一和第二端部开口之间的流体流动路径是U形的。第一端部开口和第二端部开口都可以面向远离流体联接装置的封闭端的相同方向。第一内部空间部分可以沿着第一轴线延伸。第二内部空间部分可以沿着第二轴线延伸。第三内部空间部分可以沿着第三轴线延伸。第一轴线可以与第二轴线间隔开并平行于第二轴线。第一轴线可以与第三轴线正交。第二轴线可以与第三轴线正交。第一轴线和第二轴线可以彼此间隔开,并且可以各自与第三轴线正交。

在另一方面,本公开涉及一种流体联接系统,该流体联接系统包括第一流体联接装置和第二流体联接装置,该第二流体联接装置能够可释放地联接至第一流体联接装置。第一流体联接装置包括限定内部空间的壳体和在内部空间内的阀组件。壳体包括第一壳体部分,第一壳体部分限定第一内部空间部分和第一端部开口;第二壳体部分,第二壳体部分限定第二内部空间部分和第二端部开口;以及第三壳体部分,第三壳体部分联接到第一壳体部分和第二壳体部分,第三壳体部分限定第三内部空间部分。阀组件包括阀杆和阀套,阀套被弹簧偏置到关闭位置。第二流体联接装置包括限定内部空间的壳体和在内部空间内的阀组件。阀组件包括被弹簧偏置到关闭位置的阀构件。通过经由第一端部开口将第二流体联接装置的壳体的一部分插入第一内部空间部分中以打开第一流体联接装置和第二流体联接装置的阀组件并产生穿过流体联接系统的开放流体流动路径,第一流体联接装置和第二流体联接装置能够以联接布置可释放地联接。

这种流体联接系统可以可选地包括以下特征中的一个或多个。流体联接系统还可以包括联接至第一壳体部分的闩锁构件。闩锁构件可以配置成将第一流体联接装置和第二流体联接装置可释放地闩锁在联接布置中。通过第一流体联接装置的开放流体流动路径可以是U形的。穿过第二流体联接装置的开放流体流动路径可以是L形的。

可以实现本文档中描述的主题的特定实施例以实现以下优点中的一个或多个。首先,流体联接装置的一些实施例提供了改进的非溢出连接和断开能力,其在一些情况下可以有利地减少或消除流体溢出。因此,本文的流体联接装置的这些实施例可以非常适合于例如在向诸如计算机等的电子器件提供液体冷却的流体系统中使用。本文的流体联接器的非溢出设计的另一个益处是当联接器彼此连接时最小化将空气夹杂到流体系统中。

其次,在一些实施例中,流体联接器有利地以紧凑的方式构造。这种紧凑配置对于具有用于安装流体联接器的有限空间量的应用可能是有益的。用于计算机电子器件的流体冷却的流体联接器的安装可以是这种应用的一个示例。

第三,本文提供的流体联接装置的一些实施例有利地设计有鲁棒的闩锁系统。也就是说,当联接器的两个半部彼此可操作地连接以提供穿过其中的流体流动路径时,它们也机械地锁定在一起。在一些实施例中,线夹闩锁构件用于提供机械锁定。在一些实施例中,为了释放锁定并分离联接器的两个半部,必须首先移除线夹闩锁构件,或者必须首先压下拇指闩锁。该闩锁系统可以降低无意断开的可能性。

第四,在一些实施例中,流体联接装置可以有利地通过包括响应于温度的变色材料(例如,热致变色聚合物)来提供联接器内部的流体的温度的指示。在一些实施例中,可以使用用于指示流体温度的其他技术,例如但不限于施加到联接器的外表面上的变色粘合标签。

除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。此外,本文描述的实施例的材料、方法和示例仅是说明性的,而不旨在是限制性的。

在附图和本文的描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书,本发明的其他特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是根据在本文提供的一些实施例的流体联接组件的透视图,该流体联接组件包括以分离配置布置的示例凸形联接装置和示例凹形联接装置。

图2是图1的流体联接组件的纵向截面图。

图3是以可操作的联接配置布置的图1的流体联接组件的透视图。

图4是以可操作联接配置布置的图1的流体联接组件的纵向截面图。

图5是图1的示例凹形联接装置的端部部分的分解视图。

图6是图1的示例凸形流体联接装置的示例阀构件的透视图。

图7是图1的示例凹形流体联接装置的示例阀杆的透视图。

图8是根据在本文提供的一些实施例的另一流体联接组件的透视图,该另一流体联接组件包括以分离配置布置的另一示例凸形联接装置和另一示例凹形联接装置。

图9是图8的流体联接组件的纵向截面图。

图10是以可操作的联接配置布置的图8的流体联接组件的透视图。

图11是以可操作联接配置布置的图8的流体联接组件的纵向截面图。

图12是图8的示例凹形联接装置的端部部分的分解视图。

图13是图8的示例凸形流体联接装置的示例阀构件的透视图。

图14是图8的示例凹形流体联接装置的示例阀杆的透视图。

图15是图8的示例凹形联接装置的壳体部分的截面视图。

图16至图18是图8的示例凸形流体联接装置的闩锁构件的透视图。

相同的附图标记始终表示相应的部件。

具体实施方式

参照图1,流体联接系统10的一些示例性实施例包括凹形联接装置100和凸形联接装置200,该凹形联接装置100和该凸形联接装置200可释放地彼此联接。凹形联接装置100也可以被称为本体100或第一流体联接装置100。凸形联接装置200也可以称为插入件200或第二流体联接装置200。

凹形联接装置100包括壳体110。壳体110包括第一壳体部分110a、第二壳体部分110b和第三壳体部分110c。壳体部分110a-c中的每一个限定内部空间。

第三壳体部分110c联接到第一壳体部分110a和第二壳体部分110b。第三壳体部分110c在第一壳体部分110a和第二壳体部分110b之间延伸。第三壳体部分110c设置在流体联接装置100的封闭端处。

凸形联接装置200包括壳体210。

第一壳体部分110a限定第一端部开口114a。第二壳体部分110b限定第二端部开口114b。在所描绘的实施例中,第一端部开口114a和第二端部开口114b都面向远离第三壳体部分110c(其是流体联接装置100的封闭端)的相同方向。

第一端部开口114a被配置成当凹形联接装置100和凸形联接装置200以可操作配置彼此可释放地联接时容纳凸形联接装置200的壳体210的一部分,该可操作配置产生穿过凹形联接装置100和凸形联接装置200的开放流体流动路径。当凹形联接装置100和凸形联接装置200彼此脱开联接时(如图1所示),不存在穿过凹形联接装置100或凸形联接装置200中的任一者的开放流体流动路径。这是因为凹形联接装置100和凸形联接装置200中的每一个具有被偏置成闭合布置的内部阀(如下文进一步描述的)。

凹形联接装置100的第二端部开口114b是可以用于将凹形联接装置100联接至各种类型的流体输送构件(例如,管、歧管、管道、轨道、配件等)上的连接点(或“终端”114b)。在所描绘的实施例中,第二端部开口114b简单地是开放端口。在一些实施例中,适配器(例如,接头、定位桩、螺纹部分、软管倒钩、压缩配件等)可以用于经由第二端部开口114b将所选类型的流体输送构件连接至凹形联接装置100。

凸形联接装置200包括连接点202(或“终端”202),该连接点可以用于将凸形联接装置200联接至各种类型的流体输送构件(例如,管、歧管、管道、轨道、配件等)上。在所描绘的实施例中,连接点202是带倒钩的终端。在其他实施例中,连接点202可以是任何其他类型的终端,例如但不限于螺纹部分、压缩配件、卫生配件、鲁尔配件等,但不限于此。

虽然凹形联接装置100的终端114b被描绘为开放端口,并且凸形联接装置200的终端202被描绘为倒钩连接件,但是应当理解的是,凹形联接装置100和/或凸形联接装置200可以具有任何类型的连接件/终端,例如但不限于螺纹连接件、弯头、三通件、卫生配件、压缩配件等、以及其组合。

制成流体联接系统10的一个或多个部件的材料包括热塑性塑料和/或热固性塑料。在特定实施例中,制成流体联接系统10的部件的材料是热塑性塑料,例如但不限于缩醛、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚硫化物、聚酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯、全氟聚合物(PFA、PTFE、PCTFE等)、聚苯砜(PPSU;例如

在一些实施例中,制成流体联接系统10的一个或多个部件的材料包括金属,例如但不限于不锈钢、黄铜、铝、电镀钢、锌等。在特定实施例中,凹形联接装置100和凸形联接装置200中的一者或两者不含金属。在一些实施例中,凹形联接装置100和凸形联接装置200中的一者或两者包括一个或多个塑料(例如,PEEK、PPS等)或金属弹簧构件(例如,PEEK、PPS等)或金属弹簧构件(例如,弹簧钢、不锈钢(如316L)、钢琴/音乐钢丝、铍铜、钛、

在某些实施例中,流体联接系统10包括一个或多个垫圈或密封件,所述垫圈或密封件由诸如但不限于以下的材料制成:硅树脂、含氟弹性体(FKM)、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、全氟弹性体(例如,FFKM、

在一些实施方案中,联接器或其部分可以由响应于温度的变色材料(例如,热致变色聚合物)构成。因此,这种联接器的颜色可以提供联接器内部的流体的温度的指示。在一些实施例中,可以使用用于指示流体温度的其他技术,例如但不限于施加到联接器的外表面上的变色粘合标签。

应当理解的是,流体联接系统10的部件(例如,凹形联接装置100和凸形联接装置200)可缩放至几乎任何期望的尺寸。因此,流体联接系统10可以被缩放以连接从非常小的导管/管道(例如,直径为3mm或更小)到非常大的导管/管道(例如,直径为50mm或更大)的宽范围的不同导管或管道尺寸。

图2示出了凹形联接装置100和凸形联接装置200的纵向截面视图。在这些视图中,可以看出,凹形联接装置100包括阀组件120,并且凸形联接装置200包括阀组件220。在所描绘的布置中,阀组件120和阀组件220各自处于关闭布置,在该关闭布置中,阀组件120和阀组件220分别阻止流体流过凹形联接装置100和凸形联接装置200。

如上所述,凹形联接装置100包括第一壳体部分110a、第二壳体部分110b和第三壳体部分110c。现在在图2中,可以看出,第一壳体部分110a限定沿着第一轴线111a延伸的第一内部空间部分112a。第二壳体部分110b限定沿着第二轴线111b延伸的第二内部空间部分112b。第三壳体部分110c限定沿着第三轴线111c延伸的第三内部空间部分112c(也参见图5)。第三内部空间部分112c将第一内部空间部分112a和第二内部空间部分112b流体互连。换句话说,当阀组合件120处于其打开配置时,第一端部开口114a和第二端部开口114b经由第一内部空间部分112a、第二内部空间部分112b和第三内部空间部分112c的串联组合流体连通。

可以看出,在所描绘的实施例中,第一轴线111a与第三轴线111c正交。另外,第二轴线111b与第三轴线111c正交。此外,在所示实施例中,第一轴线111a和第二轴线111b彼此间隔开,彼此平行,并且各自与第三轴线111c正交。换句话说,当阀组件120处于其打开配置时,可以说第一端部开口114a和第二端部开口114b之间的流体流动路径是“U形”。

阀组件120位于壳体的第一内部空间部分112a内。阀组件120包括阀杆122(也参见图7)和围绕阀杆122的阀套126。阀套126可沿着阀杆122(并且沿着第一轴线111a)在(i)第一布置(如图4所示)和(ii)第二布置(如图2所示)之间平移(重新配置),在第一布置中,第一端部开口114a和第二端部开口114b之间的流体流动路径打开,在第二布置中,阀组件120阻挡流体流动路径。阀组件120还包括弹簧128,弹簧128将阀套126弹簧偏置到第二布置(关闭布置)。

凸形联接装置200包括在壳体的内部空间212内的阀组件220。阀组件220包括阀构件222(也参见图6)和弹簧228。阀构件222可在内部空间212内在(i)第一布置(如图4所示)与(ii)第二布置(如图2所示)之间平移(重新配置),在第一布置中,穿过凸形联接装置200的流体流动路径是打开的,在第二布置中,阀组件220阻挡穿过凸形联接装置200的流体流动路径。228将阀构件222弹簧偏置到第二布置(关闭布置)。当阀构件222处于其打开布置时,穿过凸形联接装置200的流体流动路径在所描绘的实施例中是“L形”的(但不限于此)。

凹形联接装置100包括多个密封件,例如,设置在阀杆122与阀套126之间的第一密封件(当阀套126处于其关闭布置时)、设置在阀套126与第一壳体部分110a的内壁之间的第二密封件(当阀套126处于其闭合布置时)、以及第三密封件,当凹形联接装置100和凸形联接装置200部分地和/或完全地联接在一起时,该第三密封件变得布置在第一壳体部分110a的内壁与凸形联接装置200的壳体210的外壁之间。

凸形联接装置200包括设置在阀构件222与壳体210的内壁之间的密封件(当阀构件222处于其关闭布置时)。

图3示出了处于其操作配置(或完全联接配置)的流体联接系统10,在该操作配置中,凹形联接装置100和凸形联接装置200可释放地彼此联接,以形成穿过流体联接系统10的开放流体流动路径(即,在由终端202限定的开口与第二端部开口114b之间)。

凹形联接装置100还包括闩锁构件130(例如,线夹或保持器)。闩锁构件130接合到周向凹槽214(参见图2)中,以便在操作配置中将凹形联接装置100和凸形联接装置200可释放地闩锁在一起。为了使凹形联接装置100与凸形联接装置200脱开联接,可以通过将闩锁构件130向外拉离凹形联接装置100的壳体110来手动地使闩锁构件130与周向凹槽214脱离接合。替代地,在一些实施例中,可以使用另一种类型的闩锁机构来代替闩锁构件130。一些这样的闩锁机构可以包括弹簧加载夹,这些弹簧加载夹是凹形联接装置100的一部分,并且可以手动按压以使凹形联接装置100与凸形联接装置200脱开联接。这种弹簧加载的夹子可以可释放地接合在凸形联接装置200的周向凹槽214中,并且然后在手动压下时变得与周向凹槽214脱离接合。

图4示出了凹形联接装置100和凸形联接装置200的纵向截面视图,其中流体联接系统10处于其操作配置,在该操作配置中,凹形联接装置100和凸形联接装置200可释放地彼此联接以形成穿过流体联接系统10的开放流体流动路径(即,在由终端202限定的开口与第二端部开口114b之间)。在这些视图中,可以看出凹形联接装置100的阀套126和凸形联接装置200的阀构件222处于其第一打开布置。

为了达到所描绘的联接布置(与图2的断开联接布置相比),当凸形联接装置200的壳体210插入凹形联接装置100的第一端部开口114a中时,阀杆122的面将阀构件222抵靠其弹簧228推动到其打开位置,并且壳体210的端面将阀套126抵靠其弹簧128推动到其打开位置。凹形联接装置100的第二密封件和第三密封件抵靠凸形联接装置200的壳体210的外壁密封。

在将凹形联接装置100与凸形联接装置200联接的过程中,这些联接器的多个密封件用于减少或消除联接过程中空气夹杂的可能性。此外,联接器的多个密封件用于减少或消除在断开联接过程期间流体溢出的可能性。密封件的放置和功能例如在美国专利No.11,067,210、美国专利No.11,060,650和美国专利申请No.16/670,294(其全部内容通过引用并入本文)中示出和描述。

图5示出了凹形联接装置100的第三内部空间部分112c的分解图。可以看出,第三内部空间部分112c是平坦且宽的。第三内部空间部分112c的这种平坦且宽的配置以及第三内部空间部分112c将第一内部空间部分112a与第二内部空间部分112b互连的事实有利地使得凹形联接装置100能够具有紧凑的低轮廓。

可以看出,在所描绘的实施例中,正交于第三轴线111c(即,流体流动路径的方向)截取的第三内部空间部分112c的横截面是椭圆形或矩形的。在一些实施例中,与第三轴线111c正交地截取的第三内部空间部分112c的宽度尺寸与高度尺寸的比率在8:1至12:1、或6:1至10:1、或4:1至8:1、或9:1至14:1的范围内,但不限于此。此外,第三内部空间111c的长方形/矩形横截面的面积沿着从第三壳体部分110c的连接到第一壳体部分110a的端部到第三壳体部分110c的连接到第二壳体部分110b的端部的方向减小。第三壳体部分110c包括在第三内部空间部分112c内的一个或多个肋113c,其可以支撑阀杆122和/或可以为通过第三内部空间部分112c的流体流动提供引导。

图8描绘了另一示例性流体联接系统。如图所示,流体联接系统30的一些示例性实施例包括凹形联接装置300和凸形联接装置400,凹形联接装置300和凸形联接装置400可释放地彼此联接。凹形联接装置300也可以被称为主体300或第一流体联接装置300。凸形联接装置400也可以被称为插入件400或第二流体联接装置400。

凹形联接装置300包括壳体310。壳体310包括第一壳体部分310a、第二壳体部分310b和第三壳体部分310c。壳体部分310a-c中的每一个限定内部空间。

第三壳体部分310c联接到第一壳体部分310a和第二壳体部分310b。第三壳体部分310c在第一壳体部分310a和第二壳体部分310b之间延伸。第三壳体部分310c设置在流体联接装置300的封闭端处。

凸形联接装置400包括壳体410。

第一壳体部分310a限定第一端部开口314a。第二壳体部分310b限定第二端部开口314b。在所示的实施例中,第一端部开口314a和第二端部开口314b都面向远离第三壳体部分310c(其是流体联接装置300的封闭端)的相同方向。

第一端部开口314a被配置成当凹形联接装置300和凸形联接装置400以可操作配置彼此可释放地联接时容纳凸形联接装置400的壳体410的一部分,该可操作配置产生穿过凹形联接装置300和凸形联接装置400的开放流体流动路径(例如,如图10和图11所示)。当凹形联接装置300和凸形联接装置400彼此脱开联接时(如图8和图9所示),不存在穿过凹形联接装置300或凸形联接装置400中的任一者的开放流体流动路径。这是因为凹形联接装置300和凸形联接装置400中的每一个都具有被偏置成关闭布置的内部阀(如下文进一步描述的)。

凹形联接装置300的第二端部开口314b是可以用于将凹形联接装置300联接至各种类型的流体输送构件(例如,管、歧管、管道、轨道、配件等)的连接点(或“终端”314b)。在所示的实施例中,第二端部开口314b简单地是开放端口。在一些实施例中,转接器(例如,接头、定位桩、螺纹部分、软管倒钩、压缩配件等)可以用于经由第二端部开口314b将所选类型的流体输送构件连接至凹形联接装置300。

凸形联接装置400包括连接点402(或“终端”402),该连接点可以用于将凸形联接装置400联接至各种类型的流体输送构件(例如,管、歧管、管道、轨道、配件等)上。在所描绘的实施例中,连接点402是带倒钩的终端。在其他实施例中,连接点402可以是任何其他类型的终端,例如但不限于螺纹部分、压缩配件、卫生配件、鲁尔配件等,但不限于此。

虽然凹形联接装置300的终端314b被描绘为开放端口,并且凸形联接装置400的终端402被描绘为倒钩连接件,但是应当理解的是,凹形联接装置300和/或凸形联接装置400可以具有任何类型的连接件/终端,例如但不限于螺纹连接件、弯头、三通件、卫生配件、压缩配件等、以及其组合。

流体联接组件30的各个部件(例如,主体、阀构件、弹簧、密封件等)可以像任何变型一样配置,并且由任何材料制成,如上文关于流体联接组件10所述。

在一些实施例中,联接器300和400或其部分可以由响应于温度的变色材料(例如,热致变色聚合物)构成。因此,这种联接器的颜色可以提供联接器内部的流体的温度的指示。在一些实施例中,可以使用用于指示流体温度的其他技术,例如但不限于施加到联接器的外表面的变色粘合标签。

应当理解的是,流体联接系统30的部件(例如,凹形联接装置300和凸形联接装置400)可缩放到几乎任何期望的尺寸。因此,流体联接系统30可以被缩放以连接从非常小的导管/管道(例如,直径为3mm或更小)到非常大的导管/管道(例如,直径为50mm或更大)的宽范围的不同导管或管道尺寸。

图9示出了凹形联接装置300和凸形联接装置400的纵向截面视图。在这些视图中,可以看出,凹形联接装置300包括阀组件320,并且凸形联接装置400包括阀组件420。在所描绘的布置中,阀组件320和阀组件420各自处于关闭布置,在该关闭布置中,阀组件320和阀组件420分别阻挡流体流过凹形联接装置300和凸形联接装置400。

如上所述,凹形联接装置300包括第一壳体部分310a、第二壳体部分310b和第三壳体部分310c。现在在图9中,可以看出,第一壳体部分310a限定沿着第一轴线311a延伸的第一内部空间部分312a。第二壳体部分310b限定沿着第二轴线311b延伸的第二内部空间部分312b。第三壳体部分310c限定沿着第三轴线311c延伸的第三内部空间部分312c(也参见图12)。第三内部空间部分312c将第一内部空间部分312a和第二内部空间部分312b流体互连。换句话说,当阀组件320处于其打开配置时,第一端部开口314a和第二端部开口314b经由第一内部空间部分312a、第二内部空间部分312b和第三内部空间部分312c的串联组合流体连通。

可以看出,在所描绘的实施例中,第一轴线311a基本上正交于第三轴线311c。另外,第二轴线311b基本上正交于第三轴线311c。此外,在所示实施例中,第一轴线311a和第二轴线311b彼此间隔开,基本上彼此平行,并且各自基本上正交于第三轴线311c。换句话说,当阀组件320处于其打开配置时,可以说第一端部开口314a和第二端部开口314b之间的流体流动路径是“U形”。

阀组件320位于壳体的第一内部空间部分312a内。阀组件320包括阀杆322(也参见图14)和围绕阀杆322的阀套326。阀套326可沿着阀杆322(并且沿着第一轴线311a)在(i)第一布置(如图11所示)和(ii)第二布置(如图9所示)之间平移(重新配置),在第一布置中,第一端部开口314a和第二端部开口314b之间的流体流动路径打开,在第二布置中,阀组件320阻挡流体流动路径。阀组件320还包括弹簧328,弹簧328延伸到由阀套326限定的环形袋中并且将阀套326弹簧偏置到第二布置(关闭布置)。阀组件320还包括设置在阀杆322的密封凹部中的密封件324。当阀套326处于其中流体流动路径被阻挡的其第二布置时,密封件324在阀杆322和阀套326之间形成流体紧密密封。

凸形联接装置400包括在壳体的内部空间412内的阀组件420。阀组件420包括阀构件422(也参见图13)、密封件424和弹簧428。阀构件422可在内部空间412内在(i)第一布置(如图11所示)与(ii)第二布置(如图9所示)之间平移(重新配置),在第一布置中,穿过凸形联接装置400的流体流动路径是打开的,在第二布置中,阀组件420阻挡穿过凸形联接装置400的流体流动路径。428将阀构件422弹簧偏置到第二布置(关闭布置)。密封件424设置在阀构件422的密封凹部中。当阀构件422处于其中流体流动路径被阻挡的其第二布置时,密封件424在阀构件422与主体410之间形成流体紧密密封。主体410包括环形密封表面,该环形密封表面相对于中心纵向轴线411b以约45°的角度定向,阀构件422沿着中心纵向轴线411b平移。

当阀构件422处于其打开布置时,穿过凸形联接装置400的流体流动路径在所描绘的实施例中是“L形”的(但不限于此)。换句话说,主体410限定第一中心纵向轴线411a和第二中心纵向轴线411b。第一中心纵向轴线411a基本上垂直于第二中心纵向轴线411b。

凹形联接装置300包括多个密封件,例如,设置在阀杆322与阀套326之间(当阀套326处于其关闭布置时)的密封件324、设置在阀套326与第一壳体部分310a的内壁之间(当阀套326处于其关闭布置时)的第二密封件325a、以及第三密封件325b,当凹形联接装置300和凸形联接装置400部分地和/或完全地联接在一起时,该第三密封件变得布置在第一壳体部分310a的内壁与凸形联接装置400的壳体410的外壁之间。间隔件325c设置在密封件325a-b之间。

图10示出了处于其操作配置(或完全联接配置)的流体联接系统30,在该操作配置中,凹形联接装置300和凸形联接装置400可释放地彼此联接,以形成穿过流体联接系统30的开放流体流动路径(即,在由终端402限定的开口与第二端部开口314b之间)。

凸形联接装置400还包括可移动地联接至壳体410的闩锁构件430(也参见图16至图18)。闩锁构件430可沿着第一中心纵向轴线411a(图9)相对于壳体410移动(平移或滑动)。闩锁构件430可以通过手动按压表面434而朝向壳体410移动。闩锁构件430还包括偏置构件436。在所描绘的实施例中,偏置构件436是邻接壳体410的柔性悬臂构件。在一些实施例中,偏置构件436可以是螺旋弹簧或扭转弹簧。当在表面434上施加力时,使偏置构件436弹性偏转。当力中断时,偏置构件436弹回,使得闩锁构件430远离壳体410移动到其默认位置(例如,如图8和图9所示)。

闩锁构件430包括弧形突出部432,该弧形突出部432可释放地与由凹形联接装置300的第一壳体部分310a限定的周向凹槽315接合,以便在操作配置中将凹形联接装置300和凸形联接装置400可释放地闩锁在一起。

在将凸形联接装置400和凹形联接装置300联接(通过使凸形联接装置400和凹形联接装置300朝向彼此移动)的过程中,弧形突出部432的斜切边缘432b(图9)将与围绕凹形联接装置300的第一端部开口314a的环形斜切表面接触。当凸形联接装置400和凹形联接装置300被推向彼此时,这些斜面之间的接触将迫使闩锁构件430朝向壳体410。这也加载偏置构件436。当凸形联接装置400和凹形联接装置300被进一步推到一起时,偏置构件436将使弧形突出部432卡扣成与周向凹槽315接合。这将凸形联接装置400和凹形联接装置300闩锁成完全可操作的联接布置,在该布置中,阀320和420打开并且流动路径打开穿过流体联接系统30(即,在由终端402限定的开口与第二端部开口314b之间)。当凸形联接装置400和凹形联接装置300保持闩锁在一起时,凸形联接装置400可以相对于凹形联接装置300围绕第一轴线311a旋转360°,以便获得流体联接系统30的任何期望配置。

弧形突出部432围绕中心纵向轴线411b延伸小于180°。为了使凹形联接装置300与凸形联接装置400脱开联接,可以通过将闩锁构件430的表面434推向凹形联接装置300的壳体310来手动地使闩锁构件430与周向凹槽315脱离接合。这使弧形突起432与周向凹槽315脱离接合。然后可以将凸形联接装置400与凹形联接装置300分离。弹簧328和428将自然地有助于凸形联接装置400与凹形联接装置300的分离。

图11示出了凹形联接装置300和凸形联接装置400的纵向截面视图,其中流体联接系统30处于其操作配置,在该操作配置中,凹形联接装置300和凸形联接装置400可释放地彼此联接以形成穿过流体联接系统30的开放流体流动路径(即,在由终端402限定的开口与第二端部开口314b之间)。在这些视图中,可以看出凹形联接装置300的阀套326和凸形联接装置400的阀构件422处于其第一打开布置。

为了达到所描绘的联接布置(与图9的断开联接布置相比),当凸形联接装置400的壳体410插入凹形联接装置300的第一端部开口314a中时,阀杆322的面将阀构件422抵靠其弹簧428推动到其打开位置,并且壳体410的端面将阀套326抵靠其弹簧328推动到其打开位置。凹形联接装置300的第二密封件325a和第三密封件325b抵靠凸形联接装置400的壳体410的外壁密封。

在联接凹形联接装置300和凸形联接装置400的过程中,联接装置300和400的多个密封件用于减少或消除联接过程期间空气夹杂的可能性。此外,联接装置300和400的多个密封件用于减少或消除在断开联接过程期间流体溢出的可能性。密封件的放置和功能例如在美国专利No.11,067,210、美国专利No.11,060,650和美国专利申请No.16/670,294(其全部内容通过引用并入本文)中示出和描述。

图12示出了凹形联接装置300的第三内部空间部分312c的分解图。可以看出,第三内部空间部分312c是平坦且宽的。第三内部空间部分312c的这种平坦且宽的配置以及第三内部空间部分312c将第一内部空间部分312a互连到第二内部空间部分312b的事实有利地使得凹形联接装置300能够具有紧凑的低轮廓。

可以看出,在所示实施例中,与第三轴线311c(即,流体流动路径的方向)正交截取的第三内部空间部分312c的横截面15-15(也参见图15)是椭圆形或矩形的,具有中心肋313c。在一些实施例中,与第三轴线311c正交地截取的第三内部空间部分312c的宽度尺寸与高度尺寸的比率在8:1至12:1、或6:1至10:1、或4:1至8:1、或9:1至14:1的范围内,但不限于此。此外,第三内部空间311c的椭圆形/矩形横截面的面积沿着从第三壳体部分310c的连接到第一壳体部分310a的端部到第三壳体部分310c的连接到第二壳体部分310b的端部的方向减小。第三壳体部分310c包括在第三内部空间部分312c内的一个或多个肋313c,其可以支撑阀杆322,增加第三壳体部分310c的抗弯曲性,和/或可以为通过第三内部空间部分312c的流体流动提供引导。

被称为基本上彼此垂直或正交的轴线意味着轴线限定90°+/-5°或90°+/-10°的角度。被称为基本上彼此平行的轴线意味着轴线限定0°+/-5°或0°+/-10°的角度。当角度被称为“约”X°(一定度数)时,这意味着X°+/-5°或X°+/-10°的公差。

虽然本说明书包含许多具体的实施方式细节,但是这些不应被解释为对任何发明或可能要求保护的范围的限制,而是作为可以特定于特定发明的特定实施例的特征的描述。在本说明书中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外,尽管特征在本文中可以被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除,并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

类似地,虽然在附图中以特定顺序描绘了操作,但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作,或者执行所有示出的操作,以实现期望的结果。此外,本文描述的实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这种分离。

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