具有压差区的快速连接器制造技术

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。

Fast connector with differential pressure zone

A fast-connecting fluid connector that acts as a connection between a filling line and a cylinder for gas filling and/or evacuation. The fluid connector supplies a gas or vacuum to one or more typical seal areas of the fluid connector to produce one or more differential pressure zones, which have pressure greater than the surrounding pressure to prevent pollutants from entering the main gas flow through the fluid connector, or less than the pressure around the surrounding pressure. The gas flows into the surrounding environment from the flow of the main gas.

【技术实现步骤摘要】
具有压差区的快速连接器
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2017.01.30 US 62/452,0641.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·丹尼尔森，C·瓦格纳，
申请(专利权)人：法斯泰斯特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US