专利名称：具有相关可偏转环的无菌连接器和方法·传统的流体连接器包括凸形连接器，凸形连接器容纳在凹形连接器中以将两个连接器定位成彼此流体连通。凸形连接器和凹形连接器可以螺纹地接合、卡扣配合或者互相可拆卸地连接以允许用于互连和断开。为了将流体通道设置为彼此流体连通以及允许流体在其间通过，每个连接器与诸如为管或流体腔室的相应的流体通道流体连通地联接。这种流体连接器通常不能防止通过其中的流体的污染。例如，在凸形连接器和凹形连接器互连之前，其流体接触表面可能暴露在环境大气中，并且通过与空中传播的细菌接触和/或通过与污染的表面接触而被污染。一种防止这种污染的方法是在互连之前利用酒精擦或其他消毒剂擦拭凸形连接器和凹形连接器的流体接触表面。这种方法的缺点在于不能去除流体接触表面上的所有细菌。这种方法的另外一个缺点在于在使用酒精擦后但在凸形连接器和凹形连接器连接之前，流体接触表面可能被污染。这种方法的还一个缺点是耗时并且被认为是麻烦的事，因此在实践中不可靠。因此，当无菌或消过毒的流体通过现有技术的连接器时可能易于受到污染。这种污染能够引起严重的问题。如果用于医院或其他医疗设备中，比如用于传送消毒的药物或用于静脉注射的其他流体，例如，任何这种污染会导致病毒性的或其他形式的感染，严重的疾病以及死亡。另一方面，在食品加工应用中，可能需要连接流体管道，例如，为了将消过毒的或无菌的流体从一个通道传送至另一个通道。如果流体在通过流体连接器时被污染，这将导致先前消过毒的食品的污染，并且如果这些污染的产品被食用，它们能够引起感染和/或疾病。在工业应用中，需要防止通过连接器的有毒流体污染环境大气、操纵连接器的操作者和/或可能位于连接器外部的其他表面。如果连接器的流体接触表面暴露为与人接触或者例如暴露于与人接触的表面，这会导致可能的伤害和/或疾病。因此，本发明的目的是克服现有技术的上述缺点和/或缺陷中的一个或更多个。
根据第一方面，本发明涉及一种无菌流体连接器，该无菌流体连接器包括第一连接器，第一连接器包括用于在其中容纳流体的第一流体通道；与第一流体通道流体连通以使流体由此通过的第一端口 ；以及第一偏转构件。第一偏转构件包括第一阀和相对于第一端口径向地间隔开的第一接合部，第一阀能够通过第一接合部在基本非偏转位置与偏转位置之间的运动而分别在关闭位置与打开位置之间运动。在基本非偏转位置中，第一阀位于关闭位置中，形成第一阀与第一端口之间的流体紧密密封并且防止流体由此通过，在偏转位置中，第一阀位于打开位置中，允许流体经过第一端口的无菌通过。在本发明的当前优选的实施方式中，无菌连接器还包括能够连接至第一连接器的第二连接器。第二连接器包括用于在其中容纳流体的第二流体通道；与第二流体通道流体连通以使流体由此通过的第二端口 ；以及第二偏转构件。第二偏转构件包括第二阀和相对于第二端口径向地间隔开的第二接合部，第二阀能够通过第二接合部在基本非偏转位置与偏转位置之间的运动而分别在关闭位置与打开位置之间运动。在基本非偏转位置中，第二阀位于关闭位置中，形成第二阀与第二端口之间的流体紧密密封并且防止流体由此通过，在偏转位置中，第二阀位于打开位置中，允许流体通过第二端口。在本发明的当前优选的实施方式中，第一连接器和第二连接器能够在未连接位置与连接位置之间运动。在未连接位置中，第一接合部和第二接合部处于其基本非偏转位置中，第一阀和第二阀处于其关闭位置中。在该位置中，每个阀形成相应的端口与环境大气之间的流体紧密密封，并且防止对相应的端口的任何流体接触表面的外部污染。另一方面，在·连接位置中，第一接合部和第二接合部处于偏转位置中并且第一阀和第二阀处于打开位置中，以允许无菌流体在第一阀与第二阀之间流动。在本发明的当前优选的实施方式中，每个连接器还包括本体，本体限定与相应的端口相邻地形成的密封表面，并且该密封表面能够与位于关闭位置中的相应的阀接合，以形成阀与端口之间的流体紧密密封。在一些这种实施方式中，每个密封表面为基本环状，每个阀为基本环状，并且在关闭位置中，每个阀接合相应的密封表面并且形成阀与密封表面之间的环状流体紧密密封。在一些这种实施方式中，每个密封表面是相对刚性的，以及每个阀是柔性的。在关闭位置中，每个阀和相应的密封表面在环状流体紧密密封处形成阀与相应的密封表面之间的过盈配合。在一些这种实施方式中，每个接合部与相应的阀形成一体、相对于相应的阀径向地间隔开、围绕相应的阀环状地延伸、以及相对于相应的阀轴向地延伸。优选地，每个接合部和阀由诸如为硅酮的弹性材料制成。在本发明的当前优选的实施方式中，第一连接器还包括第一本体，第一本体限定与第一端口相邻地形成的第一密封表面，并且第一密封表面能够与处于关闭位置中的第一阀接合，以形成第一阀与第一端口之间的流体紧密密封。第二连接器还包括第二本体，第二本体限定与第二端口相邻地形成的第二密封表面，并且第二密封表面能够与处于关闭位置中的第二阀接合，以形成第二阀与第二端口之间的流体紧密密封。在一些这种实施方式中，在非偏转位置中，第一阀形成第一端口与环境大气之间的流体紧密密封并且防止对第一端口的任何流体接触表面的外部污染。相似地，第二阀形成第二端口与环境大气之间的流体紧密密封并且防止对第二端口的任何流体接触表面的外部污染。在一些这种实施方式中，第一密封表面为基本环状，第一阀为基本环状，并且在关闭位置中，第一阀接合第一密封表面，并形成第一阀与第一密封表面之间的环状流体紧密密封。相似地，第二密封表面为基本环状，第二阀为基本环状，并且在关闭位置中，第二阀接合第二密封表面，并形成第二阀与第二密封表面之间的环状流体紧密密封。在当前的优选的实施方式中，每个环状流体紧密密封均在相应的阀与密封表面之间轴向地延伸，从而进一步防止污染物通过密封进入。同样在本发明的当前优选的实施方式中，第一密封表面是相对刚性的，第一阀是柔性的，在关闭位置中，第一阀和第一密封表面在相应的环状流体紧密密封处形成第一阀与第一密封表面之间的过盈配合。相似地，第二密封表面是相对刚性的，第二阀是柔性的，在关闭位置中，第二阀和第二密封表面在相应的环状流体紧密密封处形成第二阀与第二密封表面之间的过盈配合。在一些这种实施方式中，第一接合部与第一阀形成一体、相对于第一阀径向地间隔开、围绕第一阀环状地延伸、以及相对于第一阀轴向地延伸。相似地，第二接合部与第二阀形成一体、相对于第二阀径向地间隔开、围绕第二阀环状地延伸、以及相对于第二阀轴向地延伸。在一些这种实施方式中，每个偏转部为基本圆顶形状，并且每个阀相对于相应的圆顶形状的偏转部的轴线横向地延伸。在一些这种实施方式中，每个偏转部为基本圆筒形，每个阀与相应的基本圆筒形形状的偏转部的轴线基本正交地延伸。优选地，第一接合部和第一阀由诸如为硅酮的弹性材料制成，第二接合部和第二阀由诸如为硅酮的弹性材料制成。在本发明的当前优选的实施方式中，在连接位置中，第一接合部和第二接合部彼此接合，并且彼此偏转到偏转位置中，第一阀和第二阀在第一接合部和第二接合部内内折 到其各自的打开位置中，第一端口和第二端口彼此流体连通，并且允许流体在第一端口与第二端口之间流动。在本发明的当前优选的实施方式中，在连接位置中，第一接合部和第二接合部形成其间的基本流体紧密密封。在一些这种实施方式中，在连接位置中，第一接合部和第二接合部分别围绕第一阀和第二阀以及第一端口和第二端口环状地延伸，并且相对于环境大气形成基本流体紧密密封。在一些这种实施方式中，在连接位置中，第一阀和第二阀分别围绕第一端口和第二端口环状地延伸、相对于环境大气形成基本流体紧密密封、以及防止对第一端口和第二端口的任何流体接触表面的污染。在本发明的一些实施方式中，第一连接器为凹形连接器，第二连接器为在连接位置中容纳在凹形连接器内的凸形连接器。在一些这种实施方式中，第一连接器包括第一连接器壳体，第一连接器壳体围绕第一接合部和第一阀环状地延伸并且从第一接合部和第一阀轴向向外地延伸。相似地，第二连接器包括第二连接器壳体，第二连接器壳体围绕第二接合部和第二阀环状地延伸并且从第二接合部和第二阀轴向向外地延伸，并且第二连接器壳体在连接位置中能够容纳在第一连接器壳体内。在连接位置中，第二连接器壳体容纳在第一连接器壳体内，第一接合部和第二接合部以及第一阀和第二阀都位于第二连接器壳体内。在一些这种实施方式中，第一连接器包括限定第一端口的第一本体，第二连接器包括限定第二端口的第二本体，并且在关闭位置中，第二本体的远端部容纳在第一本体的远端部内。在本发明的一些实施方式中，第一连接器包括相对于彼此成角度地间隔开的多个第一端口，并且第二连接器包括相对于彼此成角度地间隔开的多个第二端口。在本发明的一些实施方式中，第一流体管道与第一连接器流体连通地连接，并且第二流体管道与第二连接器流体连通地连接。根据另一方面，本发明涉及一种包括用于连接的第一装置的无菌连接器。第一装置包括用于在其中容纳流体的第一流体通道；与第一流体通道流体连通以使流体由此通过的第二装置；以及用于偏转的第三装置。第三装置包括第四装置和第五装置，第四装置相对于第二装置径向地隔开用于接合另一个连接器以及用于偏转第三装置，第五装置能够以下两个位置之间运动(i)关闭位置，用于通过形成第五装置与第二装置之间的流体紧密密封来密封第二装置以及用于防止流体由此通过，以及(ii)打开位置，用于允许流体流过第二装置。第五装置能够通过第四装置在基本非偏转位置与偏转位置之间的运动而分别在关闭位置与打开位置之间运动。在本发明的一些实施方式中，无菌连接器还包括用于连接的第六装置。第六装置包括用于在其中容纳流体的第二流体通道；与第二流体通道流体连通以使流体由此通过的第七装置；以及用于偏转的第八装置。第八装置包括第九装置和第十装置，第九装置相对于第七装置径向地间隔开用于接合另一个连接器以及偏转第八装置，第十装置能够在以下两个位置之间运动(i)关闭位置，用于通过形成第十装置与第七装置之间的流体紧密密封来密封第七装置以及用于防止流体由此通过，以及(ii)打开位置，用于允许流体流过第七装置。第十装置能够通过第九装置在基本非偏转位置与偏转位置之间的运动而分别在关闭位置与打开位置之间运动。在本发明的当前优选的实施方式中，第一装置是第一连接器，第二装置是第一端 口，第三装置是第一偏转构件，第四装置是第一接合部，第五装置是第一阀，第六装置是第二连接器，第七装置是第二端口，第八装置是第二偏转构件，第九装置是第二接合部，以及第十装置是第二阀。根据另一个方面，本发明涉及一种方法，该方法包括下列步骤提供第一连接器，第一连接器包括第一阀，第一阀在常闭位置中密闭地密封与第一流体通道流体连通的第一端口，以及提供与第一流体通道流体连通的无菌流体；将第一连接器连接至第二连接器，第二连接器包括与第二流体通道流体连通的第二端口 ；在连接步骤过程中，将第一阀从常闭位置偏转到打开位置，并且将第一端口设置成与第二端口流体连通；允许无菌流体通过第一端口和第二端口流动；以及在上述步骤过程中，保持第一端口和第二端口相对于环境大气密闭地密封，从而防止对第一端口和第二端口的任何流体接触表面的污染，以及防止对流过第一端口和第二端口的无菌流体的污染。在本发明的一些实施方式中，第一连接器包括第一阀和第一偏转构件，第二连接器包括第二阀和第二偏转构件。所述偏转步骤包括将第一偏转构件和/或第二偏转构件设置成与另一个接合，偏转第一偏转构件和第二偏转构件，接着，将第一阀和第二阀从常闭位置移动到打开位置，以及，接着，将第一端口和第二端口设置成彼此流体连通。在一些这种实施方式中，该方法还包括下列步骤当处于连接位置和打开位置中时，在(i)第一偏转构件与第二偏转构件之间和/或在(ii)第一阀与第二阀之间形成流体紧密密封；相对于环境大气密闭地密封第一端口和第二端口 ；以及由此防止对第一端口和第二端口的任何流体接触表面的污染，和防止对流过第一端口和第二端口的无菌流体的污染。在一些这种实施方式中，在连接步骤过程中，第一偏转构件和第二偏转构件彼此弹性地接合，并且使第一阀和第二阀内折至打开位置中并彼此接触，以形成第一阀与第二阀之间的环状流体紧密密封。本发明的一个优点在于，当不连接时，阀保持端口相对于环境大气密闭地密封，并且防止对任何流体接触表面连接器的污染。然后，当连接时，阀和/或偏转构件保持端口和任何流体接触表面相对于环境大气密闭地密封。因此，本发明对于无菌流体或已消毒流体的流体传送是特别有利的。例如，两个流体管道可以与本发明的连接器互连，并且无菌流体或已消毒流体由此通过，而不会污染无菌流体或已消毒流体。基于对当前优选的实施方式和附图的以下详细描述，本发明和/或本发明的当前优选的实施方式的其他目的和优势将变得更容易理解。
图I是体现本发明的连接器的透视截面图，示出处于未连接状态的凸形连接器和凹形连接器，其中连接器的处于关闭位置中的阀使连接器的内部与环境大气密闭地密封；图2A是图I的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的互连的开 始，其中，凸形连接器壳体初始地容纳在凹形连接器壳体内，相对的偏转构件的接合表面处于互相的外围接触；图2B是图2A的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的互连的进展，其中，相对的偏转构件进一步地挤压至相互接合，在其间形成环状流体紧密密封，并且阀初始地偏转远离相应的密封表面，以启动阀的打开；图2C是图2B的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的互连的进一步的进展，其中，偏转构件进一步地偏转至相互接合，阀进一步径向移动远离相应的密封表面，从而进一步打开凸形连接器与凹形连接器的端口之间的无菌流动路径；图2D是图2C的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的互连的进一步的进展，其中，连接器的相对的阀偏转或内折成彼此接触，以开始形成其间的流体紧密密封，以及进一步地打开连接器的端口之间的无菌流动路径；图2E是图2D的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的互连的进一步的进展，其中，连接器的相对的偏转构件和相对的阀被挤压成彼此完全接合，以形成其间的环状流体紧密密封，以及进一步打开连接器的端口之间的无菌流动路径；图3是图2E的连接器的透视截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的完全互连，其中，在连接器的相对的阀之间形成环状流体紧密密封，以密封连接器的端口之间的无菌流动路径，基本圆筒形的偏转构件内的相关的环相对于无菌流动路径被密封，从而防止对无菌流体流动路径或流过连接器的流体的任何污染；图4A是本发明的连接器的另一个实施方式的截面图，示出处于未连接状态的凸形连接器和凹形连接器，其中，连接器的处于其关闭位置中的阀使连接器的内部与环境大气密闭地密封，连接器还具有联接至凸形连接器和凹形连接器的用于提高耐久性的一对支承部；以及图4B是图4A的连接器的截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的完全互连，其中，在连接器的相对的阀之间形成环状流体紧密密封，以密封连接器的端口之间的无菌流体流动路径，并且基本圆筒形的偏转构件内的相关的环相对于无菌流体流动路径被密封，从而防止对无菌流体流动路径或流过连接器的流体的任何污染。

22、34和密封表面40、46之间轴向地延伸，从而进一步防止污染物通过密封进入。每个密封表面40、46是相对刚性的,每个阀22、34是柔性的，并且在关闭位置中，每个阀22、34和相应的密封表面40、46在相应的环状的流体紧密密封36、42处形成其间的过盈配合。通常如图3所示，第一连接器包括覆盖第一端口 16的第一轴向和环状地延伸的基部60。第一环状可偏转结合部62在第一基部60和第一阀22之间延伸，从而有助于第一阀22在关闭位置和打开位置之间运动。第一本体38限定环状和轴向延伸的第一基部表面64,第一基部表面64形成为与第一端口 16邻接,并且第一台阶部66在基部表面64与第一密封表面40之间延伸。在所示出的实施方式中，第一台阶部66与第一基部表面64和第一密封表面40基本正交地定向。与第一连接器12相似，通常如图3所示，第二连接器24包括覆盖第二端口 28的第二轴向和环状地延伸的基部68。第二环状可偏转结合部70在第二基部68和第二阀34之间延伸，从而有助于第二阀34在关闭位置和打开位置之间运动。第二本体44限定环状和轴向地延伸的第二基部表面72，第二基部表面72形成为与第二端口 28邻接，并且第二台阶部74在基部表面72与第二密封表面46之间延伸。在所示出的实施方式中，第二台阶部74与第二基部表面72和第二密封表面46基本正交地定向。在第一连接器12的关闭位置中(图1)，第一基部60密封地接合第一阀本体38的第一基部64，以在其间形成流体紧密密封，第一台阶部64容纳其中，并且密封地接合第一本体38的第一台阶部66，从而进一步实现流体紧密密封，并且第一阀22密封地接合第一密封表面40，从而实现阀和本体之间的流体紧密密封。相似地，在第二连接器24的关闭位置中，第二基部68密封地接合第二阀本体44的第二基部72，从而形成其间的流体紧密密封，第二台阶部70容纳其中，并且密封地接合第二本体44的第二台阶部74，从而进一步实现流体紧密密封，并且第二阀34密封地接合第二密封表面46，以实现阀和本体之间的流体紧密密封。正如所见，在常闭位置中，第一连接器本体38和第二连接器本体44的所有外部流体接触表面分别被密闭地密封在第一阀22和第二阀34内。另一方面，在完全连接的打开位置中(图2E和图3)，阀22、34偏转或内折至完全打开位置以互相接合，并且因此径向地移动远离相应的密封表面40、46，偏转结合部62、70径向地偏转远离相应的台阶部64、72，基部60、68径向地偏转远离相应的本体基部表面64、72，由此限定在两个连接器之间延伸的环状、轴向延伸的流体通道76。如图3中虚线箭头所示，在连接的完全打开位置中，允许流体从第一流体通道14通过多个端口 16、通过环状的轴向延伸的通道76、通过多个第二端口28，流入第二通道26内。如果需要，流体可以沿相反的方向流动。环状的轴向延伸的通道 76通过第一阀22和第二阀34的邻接接合相对于相关的可偏转环(即，偏转构件18、30的表面)和环境大气两者密闭地密封。可以看出，在两个连接器之间通过的流体相对于环境大气保持密封，并且连接器的接触这种流体的表面同样相对于环境大气保持密封，由此保持流体无菌并且相对于环境大气密闭地密封。转向图4A，本发明的连接器的另一个实施方式一般由附图标记110指示。连接器110与上文描述的连接器10基本相同，因此通过数字“I”引领的相同的附图标记用于指示相同的元件。与连接器10相比，连接器110的主要不同在于其包括分别位于第一壳体148和第二壳体150的基部与第一阀22和第二阀134之间的第一支承部180和第二支承部182。第一支承部180和第二支承部182可以分别与第一整体阀122和第二整体阀134的基部模制在一起。在一些实施方式中，第一支承部和第二支承部与第一整体阀122与第二整体阀134共同模制或包覆模制。第一支承部180和第二支承部182分别卡扣配合至第一凹部186和第二凹部188内，第一凹部186和第二凹部188分别设置在第一壳体148和第二壳体150的基部中。在所示出的实施方式中，支承部180、182为环形形状；然而，正如相关领域的普通技术人员所认识到的，支承部180、182可以采用现在已知或之后变得已知的任何多个不同的形状和/或构型。图4B是图4A的连接器的截面图，示出凸形连接器和凹形连接器的完全互连。如在图4B中所看到的，第一支承部180和第二支承部182支撑第一整体阀122和第二整体阀134的基部，并且提高了连接器110在打开位置中的结构完整性和耐久性。在打开的互连位置中，第一支承部180和第二支承部182与整体阀122、134邻接，以防止阀的失效。第一支承部180和第二支承部182的另一个实施方式是其防止第一整体阀122和第二整体阀134弯曲或变形超出最大、打开或偏转位置。本发明的连接器在任何多个不同的领域中具有多个不同的应用。例如，连接器可以用于互连IV管、囊状物和管、填充容器和/或填充机器，以及需要流体连接的任何多个其他应用。正如可被容易地理解的，本发明的连接器特别地适用于需要无菌或消毒连接的应用，或者需要防止与所传送的流体的任何接触的应用(比如有毒流体)。
正如相关领域的普通技术人员基于本文中的教示所认识到的，在不偏离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以对本发明的上述及其他实施方式做出许多改变、改型和改进。例如，端口、阀、接合部、偏转构件、连接器本体、连接器壳体以及用于可拆卸地连接或者连接连接器的装置可以采用现在已知或那些之后变得已知的任何多个不同的构型。另外，并非本文中公开的所有元件或所有特征均是必要的，如果需要，可以增加另外的元件或特征。进一步地，连接器的元件或部件可以由现在已知或那些之后变得已知的任何多种不同的材料制成。更进一步地，连接器可以用于传送现在已知或那些之后变得已知的任何多种不同的流体，比如药品、药物、疫苗、眼科用品、乳霜、软膏、凝胶、诸如为乳品、牛奶、乳脂、婴幼儿配方奶粉、巧克力的饮料或食品、以及诸如为工业流体或气体的工业产品。再进一步地，两个连接器中的仅一个需要具有阀(即，如果连接的仅一侧需要是无菌或消毒的)，因此一个连接器(凸形或凹形) 可以是常规连接器或者与另一个连接器不同。因此，对当前优选实施方式的详细描述被认为是例示性的，而非限制性的。


一种无菌流体连接器，其具有第一连接器，第一连接器包括第一流体通道，用于在其中容纳流体；第一端口，其与第一流体通道流体连通，以使流体由此通过；以及第一偏转构件。第一偏转构件包括第一接合部和第一阀，第一接合部相对于第一端口径向地间隔开，第一阀能够通过第一接合部在非偏转位置与偏转位置之间的运动而分别在关闭位置与打开位置之间运动，在非偏转位置中，第一阀位于关闭位置中，形成第一阀与第一端口之间的流体紧密密封并且防止流体由此通过，在偏转位置中，第一阀位于打开位置中，允许流体经过第一端口的无菌通过。