用于物质处理容器的排放连接件的制作方法

专利名称：用于物质处理容器的排放连接件的制作方法
技术领域：
本发明涉及物质处理容器(substance processing receptacle )以
及用于其的排》文连接件，所述物质处理容器包括用于在实验室和工 业环境中对各种物质进行处理(例如，混合和/或反应)的容器。
背景技术：
诸如不同类型的固体、液体和/或气体的组分的混合和/或反应 在不同^亍业中均具有多种应用。例如，在制药业中，^吏不同类型的 药物前体材料和/或治疗剂混合和/或反应。在医学领域中，使诸如 体液和/或药物的组分混合和/或反应。在半导体领域中，将湿溶液
(wet solutions )与研磨材料相混合以制成浆料。食品业也将混合操 作结合到多种应用中，包括将水与干食品混合以实现再水化
C rehydration )。
然而，在这些4亍业以及其他4亍业中，-f寺混合或反应的组分可能 是有危害的、危险的、传染性的和/或要求高等级的纯度。例如，在 制药业和/或医学行业中，经受混合或反应操作的组分可能是有毒的。在医学领域中，待处理的流体可能包含活病毒(例如，HIV)
或其它病原体，证明对于个体而言需要避免与这样的流体相接触。
此外，在半导体行业中，应避免对化学制剂进4于处理以降低形成微:粒和引入杂质的可能性。鉴于这些原因，希望在由非反应性材料(non-reactive material,非活性材泮+)制成的密封物质处理组件中实现混合或反应步骤。
在物质处理纽/降中，鉴于多种原因，^f吏死体积、(dead volume)(未混合的组分可避免被搅拌的停滞区)最小化是重要的。使死体积最小化的首要原因是为了促进彻底的或高质量的混合，这对诸如药品配方的某些应用是很关键的。避免死体积的另 一原因是为了减少固体沉淀的可能性。位于排放连接件中或靠近于排放连接件的死体积尤其成问题，由于这些死体积可能导致不希望的污染物或处理批次之间的遗留物，或者如果包括固体则沉淀可能？I起对系统可靠性产生不利影响的阻塞或其它排放问题。
用于4吏物质混合和/或反应的传统系统利用由i者如^皮璃或不4秀钢的材料制成的可再度使用的槽(tank),以及相关的搅拌装置。在使用前，通常必须对这些槽进行清洗和消毒。可以用高压灭菌器对小体积的槽进行清洗和消毒，而可以采用基于水蒸汽的纟喿作对4交大体积的槽进行清洗和消毒。当准备用于半导体应用的成批蚀刻后剩余物去除剂时，必须在各级处理中阻止污染物的引入以降4氐会导致已完成的半导体器件失效的孩i粒形成。这些清洗、消毒和处理4喿作通常是耗时且昂贵的，并且为了它们的性能要求每个操作个体都是高度合4各的。
与传统混合系统一起^f吏用的排;改连4妄件是可再度4吏用的，并且通常包括从槽通向阀门或其它密封装置的排;改管(drain tube )。该排放管代表能够抑制完全混合和/或允许固体沉淀的死体积。上述清洗、消毒和处理操作可通过处于适当位置的排放连接件来进行，但无需确保该排方文连4妄件绝对没有污染。可替纟灸地，该排方文连纟妄件可拆卸并且可在混合批次之间分别清洗或消毒，但这以消耗大量的精力以及拖延时间为代价。
因此，技术人员继续尝试在混合组件以及与它们相关的排放连
才妾件方面进行改进。希望提供一种用于混合组件的小死体积排;故连
接件。希望排放连接件适于装配至各种不同类型的混合组件。希望能够确定排放连接件内物质的存在与否或监控排放连接件内物质的特性。还希望排放连接件足够简单且廉价，以使得在单次使用后(如果希望的话)对其进行处理是节省成本的，以避免污染物或遗留物问题。还希望排放连接件可与相关的混合组件一起消毒。

发明内容
在一个实施例中，可选择性地封闭的排放连接件包括中空柱塞
(plunger)以及限定适于容纳该柱塞的孔的排放法兰，其中，柱塞和法兰中的任何一个均适于相对于另一个移动。该柱塞包括开口端、去于闭端、中空心部(hollow core )、两个周向密去于件、以及至少一个通道，该至少 一个通道i殳置在两个密封件之间并乂人外表面延伸到该中空心部中。排》文法兰孔由内表面界定，该内表面适于当排》文连接件处于封闭状态时与第 一和第二周向密封件密封地接合，而当排放连接件处于打开状态时与第二周向密封件密封地接合。
在另 一实施例中，流体处理容器包括由聚合材料制成的中空槽和中空袋中的4壬4可一个，以及连4妄至该冲曹和该袋中的4壬4可一个的可选冲奪性地封闭的排;改连接件，其中该排;故连接件包括中空柱塞以及限定适于容纳该柱塞的孔的排放法兰，其中，柱塞和法兰中的任何一个均适于相对于另一个移动。该柱塞包^":开口端、封闭端、中空心部、两个周向密去于件、以及多个通道，这些通道i殳置在两个密封件之间并从外表面延伸到该中空心部中。排放法兰孔由内表面限定，该内表面适于当排放连接件处于封闭状态时与第一和第二周向密封件密封地接合，而当排放连接件处于打开状态时与第二周向密封件密封地接合。柱塞和法兰中的每一个均由聚合材料制成。
在又一实施例中，用于制造消过毒的(无菌的)混合容器的方法包括多个方法步骤。第 一方法步骤包括，没置中空混合槽和中空混合袋中的任何一个。第二方法步骤包括设置可选择性地封闭的排放连接件，该排放连接件包括中空柱塞以及限定适于容纳该柱塞的孔
的^M文法兰，其中该4主塞具有中空心部、两个周向密去于件以及至少
一个通道，该至少一个通道i殳置在两个密去;H牛之间并乂人外表面延伸到该中空心部中，其中排放法兰孔由内表面界定，该内表面适于当排放连接件处于封闭状态时与第 一和第二周向密封件密封地接合(其中，柱塞和法兰中的任何一个均适于相对于另一个移动)，而当排放连接件处于打开状态时与第二周向密封件密封地接合。第三方法步骤包括将该排it连4妻件连接至混合槽和混合袋中的任何一个以形成混合容器。第四方法步骤包括对该混合容器进4于消毒以形成消过毒的混合容器。可选的第五方法步骤包括将该消过毒的混合容器包装在密封的包装内。
在再一实施例中，可选择性地封闭的排放连接件包括中空柱塞以及限定适于容纳该柱塞的孔的排放法兰，其中，柱塞和法兰中的任何一个均适于相对于另一个移动。该柱塞包括柱塞本体，该柱塞本体具有封闭端；开口端；壁，该壁具有外表面和界定中空心部的内表面；以及乂人外表面延伸到中空心部中的至少一个通道。该排放法兰内表面具有第 一和第二凸起密封件。当该排放连接件处于封闭状态时，该(至少一个)通道被设置在第一和第二凸起密封件之间，并且每个密封件均与该柱塞的外表面密封地4妾合。
从随后的公开内容和所附权利要求中，本发明的其他方面、特征和实施例将更显而易见。


在附图中，相似的标号旨在示出相似的元件或结构。除非另有指明，否则所有附图均不是4妄比例绘制的。
图1是根据本发明第一实施例的排放连接件的中空柱塞和排放
法兰的分解正一见图，其中，^主塞和4非;改法兰内的内部空间以阴影线表示。
图2A示出了处于封闭状态的图1的排放连接件，其中，柱塞以正一见图示出，而4非》文法兰和周向密去:f O型环以4黄截面图示出。
图2B示出了与图2A相同的一见图，^旦其中排;改连4妻件处于打开状态。
图3A是图1和图2A-2B中所示的排放法兰的底视图。
图3B是图3A的排;改法兰的顶一见图。
图4A是图1和图2A-2B的柱塞的正视图。
图4B是图4A的柱塞的底视图。
图4C是图4A-4B的柱塞的顶一见图。
图5A是根据本发明第二实施例的排放连接件的中空柱塞的正视图。
图5B是沿图5A中所示剖面线A-A截取的图5A的柱塞的一部分的片黄截面图，该一主塞包4舌下4亍进止挡4牛(lower travel stopelement )。图5C是图5B的行进止挡件的正视图，其中该行进止挡件内的内部空间以阴影线表示。
图6A示出了接近于分离的出口管的图2A-2B的柱塞，其中，一主塞以正 一见图示出，而出口管和两个周向密去于O型环以4黄截面图示出。
图6B示出了与图6A相同的—见图，4旦其中出口管连4妻至柱塞。
施例的处理容器的一部分的图2A-2B的排;故法兰的4黄截面图。
图7B提供了永久性地连接至处理袋以形成^^艮据本发明另一实施例的处理容器的一部分且与图2A-2B中所示法兰类似的排;改法兰的横截面图。
图7C提供了连接至处理袋以形成根据本发明另一实施例的处理容器的一部分的图2A-2B的排放法兰的横截面图，其中，该袋可拆除;也装配在处理4曹中。
图7D
实施例的处理容器的一部分且与图2A-2B中所示法兰类似的排》文法兰的横截面图，其中，该袋可拆除地装配在处理槽中。
图8是与才艮据本发明的排;改连接件一起〗吏用的处理槽或处理袋的透视图，该槽或袋具有包括混合件和连杆的中空套管，其中，该槽或袋的内部特征以阴影线表示。
图9是具有三个根据本发明的排放连接件并且具有包括混合件和连杆的中空套管的处理槽或处理袋的透^L图，其中，各外部结构的内部特4i以阴影线表示。图10A是根据本发明另一实施例的处于封闭状态的排放连接件的中空柱塞和排放法兰的正视图，其中，柱塞和排放法兰内的内部空间以阴影线表示。
图IOB示出了与图IOA相同的一见图，^旦其中氺M文连^妄件处于打开状态。
具体实施例方式
如这里所列出的，以下专利/申请的公开内容结合于此作为参考题为 "Sterilizable container with a sterilizable adapter for dockingto a port of an isolation system"的美国专矛J第6,749,808号；题为"Flexible mixing bag for mixing solids, liquids and gases，， 的美国专矛J申"i青乂A开第2005/0078552号；以及题为"Flexible mixing bag formixing solids, liquids and gases ，， 的美国专利中"i青公开第2004/0233779号，这些专利/申请中的每一个均普通转让给本申i青的受让人。
通过本发明的实施例克服了与采用传统排》文连接件的处理容器有关的各种缺点。例如，可通过靠近于排放容器设置可封闭的排放连接件来减小死体积，由此避免使用通过排放管与该容器分隔开的^f立于远处的阀门。
在图1、图2A-2B、图3A-3B以及图4A-4C中示出了根据本发明第 一 实施例的排;改连4^件100的组件，其中，在图2A-2B中示出了处于两种操作状态下的排放连接件100。
图1是根据本发明第一实施例的排放连接件的中空柱塞和排放法兰的分解正视图。排;改连接件100包括可相对于排放法兰150移动且处于该排;故法兰内的中空柱塞110。柱塞100具有本体115(其形状可以是管状)、第一封闭端111、和第二开口端112,以及 壁120,该壁具有外表面121和P艮定出中空心部125的内表面122， 该中空心部通向或朝向开口端112。穿过壁120限定出多个通道 126A-126C并且这些通道从外表面121延伸到中空心部125中。壁 120的外表面121进一步限定邻近于通道126A-126C的两个周向凹 才曹131、 132。具体;也，通道126A-126C4皮i殳置在凹冲曹131、 132之 间，其中，凹槽131、 132被定尺寸为(sized)以便分别保持O型 环133、 134，以在柱塞110与法兰150的内表面166之间提供密封 效用。
继续参照图1,柱塞110的第一封闭端111包括向外展开(flared， 漏斗形的)部141,当柱塞110移动(例如，向下)到法兰150的 孔165中时该向外展开部用作用于柱塞110的行进止挡件。该向外 展开部或行进止挡件141包括外锥形表面142，该外锥形表面被定 尺寸并成形为以Y更与法兰150的相应内锥形表面169相配合。在柱 塞110的相对端处，本体115优选地包括旨在与出口管(诸如图 6A-6B中所示的管50)相配合的4,形颈部118。
继续参照图1,法兰150包括具有上表面152、下表面153、以 及外周缘154的法兰凸缘151。法兰凸缘151从法兰本体155向外 延伸，该法兰本体的形状优选地为六边形，如图3A所示。法兰本 体155限定由内表面166和锥形上表面部167-169所界定的孔165, 如图3B所示。内表面166的下部优选地具有基本上恒定的内部尺 寸以-使得柱塞110能够在其中自由地滑动，其中，0型环133、 134 接触内表面166。法兰本体155包括外表面164，其中保持凸缘 (retaining lip ) 170 乂人该外表面突出。法兰本体155进一步包括环 绕孔165且形状优选为圆形的下本体表面158。
图2A示出了处于封闭状态下的图1的排放连接件，其中，柱 塞以正—见图示出，并且其中4非;改法兰和周向密去;j" O型环以片黄截面图示出。图2B示出了与图2A相同的视图，但其中排放连接件处于打 开状态，即，柱塞IIO相对于排方文法兰15(M皮^是起以开启通过通道 126A-126C进入到中空心部125中的流体^各径。
图3A是图1和图2A-2B中所示排》文法兰150的底一见图，其示 出了所有如上所述的法兰凸缘151、下表面153、法兰本体155、下 本体表面158、孑L165、内表面166，以及保持凸纟彖170。
图3B是图1、图2A-2B、和图3A中所示排i文法兰150的顶视 图，其示出了所有如上所述的法兰凸全彖151、上表面152、孔165、 内表面166，以及上表面部168。
图4A是图1和图2A-2B中的柱塞的正一见图，其示出了所有如 上所述的第一封闭端111、第二开口端112、外表面121、本体115、 4偉形颈部118、向外展开部141、外4偉形表面142、 0型环凹冲曹131 和132、以及通道126A-126C。
图4B是图4A的柱塞的底视图，其示出了所有如上所述的外 表面121、内表面122、中空心部125、 4偉形颈部118、以及外4,形 表面142。图4C是图4A-4B的柱塞的顶视图，其示出了第一封闭 端111。
虽然可使用各种材料和构造方法来制造柱塞110和法兰150， 但优选的实施例采用聚合材料并模制(例如，注模)。对于制造柱 塞110和法兰150而言，包含有低密度和高密度聚乙烯的聚乙烯材 料是尤其优选的材料。可以期望使用基本上透光的或透明的材料来 形成柱塞110和法兰150,以使得能够观察或4企查到排放连接件100 的内容物(content,所容之物)。使用这样的材料的好处包括低 制造成本，与在工业和实 -验室环境中所4吏用的各种物质的相容性 (例如，非反应性)，以及对于某些应用而言要求进行消毒的 应性。低制造成本使得如在此所公开的排放连接件适于单次使用或一 次性使用的操作，因此省去了昂贵的清洁/消毒操作并消除了批次之
间遗留物存在的可能性。柱塞110和法兰150中的每一个优选地均
由单件制成，4旦可替换地，如果希望的话，其可由多件构成。
可将各种类型的一个或多个传感器结合到法兰和/或柱塞中，以 对包含在排放连接件中的物质或在排放连接件内流动的物质的至
少一个特性进行监控。温度、pH值、传导率、以及压力是物质的 待通过适当的传感器来感应或监控的期望特性的实例。
本上为圓形的柱塞，并且同样地示出了形状基本上为圓形的排放法 兰孔，但应该理解到，这样的实施例^f又用于举例说明并且本发明并 不限于特定的形状。具有圓形或椭圆形的柱塞和法兰是优选的，但— 可以使用其它形状。
尽管示出了如穿过壁120限定的多个通道126A-126C,但柱塞 110可仅需要单个通道。如果希望的话，可穿过壁120限定具有适 于预定应用的任何尺寸的多个通道126A-126C。在一个实施例中， 通道126A-126C可以一皮定尺寸成以侵j是供筛滤或过滤效用。在另一 实施例中，这些通道可以^皮定尺寸成以便能够将空气或其他气体从 柱塞110引入到适合的容器中，诸如以向容纳在其中的生物部分
(biological moieties) 4是供氧气或为预期的反应供乡会气态反应物。 在这一点上，如这里应用于术语"排放连接件"的形容词"排放" 旨在表示这种装置的调节流量的能力，但并不限于仅沿一个方向调 节流动。
图2A-2B中示出了排放连接件100的两种操作状态，其中，图 2A示出了处于封闭状态下的排放连接件100，而图2B示出了处于 打开状态下的排放连接件100。当排放连接件100处于封闭状态时，第一封闭端的上表面111优选地与排》丈法兰150的上表面152基本 上齐平。这使得排放连接件100与设置在处理容器(排》文连4妄件100 可附于其上)内的混合件或其它搅拌装置之间的任何干扰最小化。 当排;改连接件100处于封闭状态下时，柱塞110的外锥形表面142 与该法兰的相应内锥形表面169相配合，并且第一(上)O型环133 和第二 (下)O型环134均与排放法兰150的内表面166密封地接 合。这样的密封接合阻止任何固体、液体或气体穿过排放连接件 100。 一主塞110的向上移动消除了第一 (上)O型环133与内表面 166之间的密封接合，由此露出通道126A-126C并且使得排放连接 件100处于打开状态。因此，位于其上连4妾有排;故连4妄件100的处 理容器内的物质可穿过通道126A-126C流入到中空心部125中并且 从该容器(未示出)排出。通过在柱塞110的上部与法兰150之间 提供紧密配合以及通过将上和下O型环133、 134均设置得靠近于 通道126A-126C，侵:得该排;故连4妄件中的死体积最小化。
图5A-5C中示出了冲艮据本发明第二实施例的可替换中空柱塞 210。柱塞210具有本体215、第一去于闭端211、第二开口端212、 以及壁220，该壁220具有外表面221和限定中空心部225的内表 面222，该中空心部通向或朝向开口端212。穿过壁220限定出多 个通道226A-226D并且这些通道延伸到中空心部225中。作为凹槽 和O型环的替换，该柱塞210包括突出的密封环235、 236，其中， 一个环235被设置在通道226A-226D上方，而另 一环236被设置在 通道226A-226D下方。除了包括作为第一行进止挡件的具有表面 142的向外展开部141之外，柱塞210进一步包括第二行进止挡件 245,该第二行进止挡件限定柱塞210相对于相关排放法兰的向外 或向上的移动。第二行进止挡件245的上表面246旨在与前述附图 中所示的排》文法兰150的下本体表面158相4妄触。4亍进止挡件245 可整体形成于柱塞210,或如图5C中所示，该4亍进止挡件可形成为具有用于与片主塞210的夕卜表面221才目酉己合的内吾卩空月空(cavity) 248的单《虫元4牛。
图6A-6B示出了柱塞110与出口管50的连4妄。可通过将4,形 颈部118插入到管50中而^1寻具有外壁51和限定孔(bore ) 53的内 壁52的出口管安装至柱塞110。可使用各种类型的出口管，其中硅 树脂管是一种优选的类型。出口管50与柱塞110之间的密封可进 一步通过粘合剂来确保，或更优选地，可通过外部的夹子或带子(未 示出)来确保。出口管50用于将物质^v柱塞110的中空心部125 中导出(或，可替换地，导入柱塞的中空心部)。如果希望的话， 出口管50还可用来致动排》文连4妄件100。当出口管50连接至柱塞 110的颈部118时，出口管50的向上移动将排;故连"l妄件100推入如 图2B中所示的打开位置，而出口管50的向下移动将排放连接件拉 到如图2A中所示的封闭位置。可替换地，可4吏用诸如杠杆、杆、 螺线管的传统致动元件或其它致动件以使得排放连接件100在打开 位置与封闭位置之间循环。
在其他实施例中，各种类型的流体处理容器包括如在此一皮设置 为与处理槽和/或处理袋相接合的排放连接件。图7A示出了包括处 理槽301 (仅示出了槽301的下部)的第一流体容器300的一部分。 槽301具有内表面302、外表面303,并且限定用于容纳排;改法兰 150的孑L305。(尽管为了清楚起见而在图7A中未示出，但应该理 解到，在此所/>开的中空柱塞110或210可^皮i殳置为与排^:法兰150 相接合以形成排放连接件100 )。槽301进一步限定用于承接法兰凸 全彖152的浅凹才曹306，以及用于^f呆持O型环309以促进法兰150与 槽301之间的密封的更窄但更深的凹槽308。法兰150与槽301之 间的压紧(compressive) 4妄触4昔助于与乂人法兰体155突出的4呆持凸 缘170接合的保持件380来保持。具体地，保持件380的下表面382 与保持凸缘170接合，而保持件380的上表面383与槽301的下表面303^妄合，由此在法兰150上施加一夺法兰凸》彖152压靠在O型环 309上的向下的力。如果希望的i舌，移除^f呆持〗牛382以〗吏法兰150 与槽301分离。使用这样的保持件382使得排放连接件100能够与 各种不同类型的处理槽一起使用并且易于安装到其中。
在另 一实施例中，排放连接件可连接至由基本上为非刚性的材 料制成的处理袋以形成处理容器。图7B示出了具有排放连接件的 容器400，该排放连接件包括永久性地接合至非刚性处理袋491的 4非方文法兰250。具有内表面492和外表面491并限定用于容纳该排 放连接件的孔495的袋491优选地由诸如高密度或低密度聚乙烯的 聚合物膜制成。排放法兰250基本上类似于在此之前所公开的排放 法兰150，但其中省去了任何保持凸缘。排放法兰250包括具有上 表面252和下表面253的法兰凸》彖251，以及限定由内表面266和 4偉形表面部267-269界定的孑L 265的法兰本体255。下本体表面258 才是供法兰250的下边界并环绕孔265。法兰250可通过任何适当的 方式连接至袋491，诸如超声波焊接、溶剂焊4妻、热结合、以及粘 合剂结合。袋491的内表面492与法兰凸^彖251的下表面253之间 的界面形成接合部499。将排放连接件/排放法兰250连接至处理袋 491以形成处理容器的一个优点在于，该容器可作为组合组件来消 毒，且由此可在消毒后一起封装在密封包装中。这确保了在运输期 间保持消过毒的状态并且当该容器准备好用于第一次使用时使污 染的可能性最小化。该容器尤其适于一次性操作。如果希望的话， 该袋可在结构上通过适当的钩状件或其它紧固件(未示出)支撑在 刚性槽或基本上敞开的才匡架内。
图7C中示出了才艮据本发明另一实施例的处理容器，该处理容 器包括处理槽、处理袋、以及排;故连纟妾件。容器500包括处理袋591， 该处理袋具有4姿合至其的排》文法兰150,其中，袋591由槽501所 支撑，在袋591裂开的情况下，该槽还提供二次容纳效用。在一个实施例中，袋591诸如通过超声波焊4妄永久性地4妄合至排;故法兰 150。在另一实施例中，袋591被挤压在排方文法兰150与槽501之 间，而并非永久性地接合至该排放法兰，以使排放法兰150能够与 不同的一次性袋591—起再度使用。在槽501和袋591的每一个中 均限定出孔505、 595以容纳法兰150。袋591具有外表面593和内 表面592，该内表面连4妄至法兰凸乡彖151的下表面153以形成"l妻合 部599。袋591的下表面593 i殳置在槽501的内表面502上，其中， 槽501进一步限定容纳O型环509的凹槽508以促进槽501与袋 591之间的密封。通过与从法兰本体155突出的保持凸缘170接合 的保持件580来保持将袋591压靠在槽501上。这样的压紧可与O 型环509结合在一起使用以保持排放法兰150与袋591之间的密封 接合。具体地，保持件580的下表面582与保持凸缘170接合，而 保持件580的上表面583与槽501的下表面503接合，由此在法兰 150上施加将法兰凸缘152和袋591的下表面593压靠在O型环509 上的向下力。以这种方式，具有相关朝^文连^妻〗牛/4非;故法兰150的一 次性处理袋591可与刚性混合槽501 —起使用，从而在批次之间无 需再度使用该混合槽或对该混合槽进行再消毒。
图7D中示出了才艮据本发明另一实施例的处理容器，该处理容 器包括处理槽、处理袋、以及排;故连4妻件。容器500A十分类似于 图7C中所示的容器500,其中增加了位于排放法兰150A与袋591A 之间的第二 O型环519A,并且其中该容器具有略厚一些的排;故法 兰150A以容纳这样的O型环519A,以及略薄一些的袋591A。在 本实施例中，袋591A没有7lc久性i也连^姿至4非》文法兰150A。袋591A 由提供二次容纳效用的槽501A支撑。在槽501A和袋591A的每一 个中均限定出孔505A、 595A以容纳排放法兰151A。袋591A具有 外表面593A和内表面592A,该内表面连4妻至法兰凸*彖151A的下 表面153A以形成4妻合部599A。排》文法兰150A的下表面153A进 一步限定用于接收O型环519A的凹槽508A,该O型环适于提供排放法兰591A与袋591A之间的密封。袋591A的下表面593A #皮 :没置为靠在槽501A的内表面502A上，其中槽501A进一步限定容 纳另一 O型环509的凹槽508A以促进槽501A与袋591A之间的密 封。通过与从法兰本体155A突出的保持凸缘170A相接合的保持 件580来保持将袋591A压靠在槽501A上。这样的压紧可与O型 环509A、 519A结合在一起4吏用以保持槽501A与袋591A之间以及 袋591A与排放法兰150A之间的密封4妄合。具体地，保持件580A 的下表面582A与^f呆持凸纟彖170A 4妄合，而保持件580A的上表面 583A与槽501A的下表面503A 4妄合，由此在法兰150A上施力口将 O型环509A、 519A均压靠在袋591A的相应表面591A、 593A上 的向下力。以这种方式，具有相关排放连接件/排放法兰150的一次 性处理袋591A可与刚性混合槽501A —起使用，从而在批次之间 无需再度使用该混合槽或对该混合槽进行再消毒。如果希望的话， 可对排放法兰591A进行再消毒并与另 一混合袋/混合槽组件一起再 度使用。
作为使用具有通过周向密封与排放法兰的内表面相配合的柱 塞的排;改连接件的替换，该排;改连4妄件的内表面可包括凸起密封 件。在这样的实施例中，可选择性地封闭的排放连接件包括可移动 的中空柱塞，该中空柱塞具有柱塞本体，该柱塞本体具有第一封 闭端；第二开口端；以及壁，该壁具有外表面和界定中空心部的内 表面。柱塞本体限定从外表面延伸到中空心部中的至少一个通道。 排放法兰限定由内表面界定并适于容纳柱塞的孔，其中该内表面具 有第一和第二凸起密封件。当排放连接件处于封闭状态时，该至少 一个通道被设置在第一和第二凸起密封件之间，并且该第一和第二 凸起密封件中的每一个均与柱塞的外表面密封地接合。
图8中示出了用于与如在此所描述的排》文连4妄件一起使用的槽 或袋(在下文中称作槽601， ^旦应该理解的是，槽601可指槽或袋)。槽601包括连接至槽601 (例如，其顶部604)并伸入到槽601中 的空^空限定(cavity-defining)密佳t套管620。空力空623包含有混合 叶板625和支撑杆624。套管620的作用是作为混合件624、 625与 槽601的内部之间的隔离屏障。如果希望的话，套管620可由聚合 物膜制成，该套管具有下4妄缝(lower seam) 621,在混合件624、 625被插入到套管620中之后设置该下接缝，从而使得混合件624、 625中的任何一个可由套管620永久性地保持。套管620可包括加 强的孔限定的结合引导件628，以使支撑杆625能够插入到套管620 中和/或使外部混合机构(未示出)能够结合至支撑杆625，而无需 刺穿或损坏套管620。在才喿作中，包含在套管625内的混合叶4反625 和杆624优选地被引导为在槽601内沿圆形、椭圓形、或其它适当 的路径来对容纳在槽中的物质进行搅拌或混合。
上4妻缝622优选地将套管620连4妄至槽601的上壁604,其中 套管620优选地永久性地连接至槽601。槽601和套管620优选地 均由适于经济的单次使用(即， 一次性)操作的聚合材料制成。在 一个实施例中，槽601和套管620中的每一个均由聚合物膜制成； 在特别优选的实施例中，槽601和套管620中的每一个均由基本上 透光的或透明的膜制成。如果希望的话，可设置基本上敞开的外框 (未示出)以通过相关的钩状件或连接件(未示出)来支撑槽601。 该槽的上壁进一步限定用作用于将物质引入到槽601中的入口的孑L 631、 632。每个孔或口 631、 632优选地均具有相关的供给管线633、 634，密去;H牛635、 636，以及纟吉合4牛637、 638。冲曹601的下壁606 限定适于容纳可通过任何适当的装置(方式，means)连4妻至槽601 的排放连接件法兰(诸如在此所描述的法兰150、 250中的任何一 个)的孔605。槽601与法兰150、 250的组合可称为处理容器600， 它类似于图7A-7D中所示的容器300、 400、 500、 500A。图9中示出了结合有三个排放连接件IOOA、 IOOB、 100C (优
选地，与如在此所提供的排放连接件100相同或基本相似)的另一 槽或袋(在下文中称作槽701， 4旦应该理解的是，槽701可指槽或 袋)。槽701具有上表面704、下表面706、外壁703以及内壁702。 槽701进一步包括限定连接至槽701的顶部704的密封套管720并 伸入到槽701中的空腔。该套管包括混合叶板725和支撑杆724。 套管720的作用是作为混合件724、 725与槽701的内部之间的隔 离屏障。包含在套管725内的叶板725和支撑杆724优选地被引导 为在槽601内沿圓形、椭圓形、或其它适当^各径来对容纳在槽中的 物质进行搅拌或混合。优选地，设置结合引导件728以使得能够在 不损坏套管720的情况下将支撑杆724插入到套管720中。优选地， 从上方设置并结合一个或多个外部混合才几构或混合件(未示出)， 以4吏混合杆724和叶—反725在槽701内运动。
槽701限定每个均具有相关的排i丈连4妾件100A-100C的三个孔 或口 705A-705C 。每个排力文连4妄件100A-100C均具有法兰 150A-150C和柱塞(图9中标注了每个柱塞的密封端111A-111C)、 相关的入口/出口管50A-50C、以及与入口/出口管50A-50C相关的 结合部149A-149C。槽701、套管720和其中的混合件724、 725, 以及排放连接件100A-100C的组合可称为处理容器700。在容器700 的操作中，通过例如上排放连接件IOOB、 100C将物质供应至槽701， 可将这些排放连接件在如所希望的长或短时间段内打开和/或如果 希望的话可使它们间歇地运行。然后，在槽701内对物质进行处理。 在任何处理步骤之后，可打开排放连接件，例如下排放连接件IOOA， 以使处理后的物质能够从槽701中排出。
图10A-10B中示出了冲艮据另一实施例的排i文连接件800。该排 i支连4妄件800通过—夸斗主塞810沿远离相关的冲曹或袋(未示出)的方 向拉回到法兰850中来致动，而不是通过沿相关的槽或袋的方向从法兰外部才齐压柱塞来致动。图10A示出了处于封闭状态下的连4妄件 800,而图10B示出了处于打开状态下的连4妄件800。中空柱塞810 具有本体815;第一去于闭端811;第二开口端812;以及壁820， 该壁具有外表面821和限定中空心部825的内表面822，该中空心 部通向或朝向开口端812。穿过壁820限定出多个通道826A-826C 并且这些通道乂人外表面821延伸到中空心部825中。壁820的夕卜表 面821进一步限定邻近于通道826A-826C的周向凹槽831,其中凹 槽831优选地纟皮定尺寸且成形为以侵/f呆持O型环或等效密封件。 (为了简化，已从图10A-10B中省去了可装配到限定于柱塞810中 的凹槽831内并可装配到限定于法兰850中的凹槽881内的密封件， 但应该理解的是，优选地设置有密封件)。在柱塞810的相对端处， 柱塞本体815优选地包括旨在与出口管相配合的锥形颈部818。
法兰850包括具有上表面852、下表面853、以及外周缘854 的法兰凸纟彖851。法兰凸缘851从法兰本体855向外延伸。法兰本 体855限定具有由内密封表面866界定的第一部分以及由内凹槽表 面866A界定的第二扩大部分的孑L 865。由内密佳十表面866界定的 第一部分优选地具有基本上恒定的内部尺寸，以-使柱塞810能够在 其中自由地滑动，其中O型环(未示出)^f呆持在4妻触内表面866的 周向凹槽831中。法兰本体855包括外表面864，该外表面具有乂人 其中突出的保持凸缘870。法兰体855进一步包括环绕孔865的形 状优选为圓形的下本体表面858。
当排放连接件800处于封闭状态(图10A中所示)下时，装配 到周向凹槽831中的密封件(未示出)与内密封表面866之间的密 封接合防止任何物质从槽(未示出)进入到中空心部825中。当排 放连接件800处于打开状态(如图IOB所示)下时，使得物质(例 如，槽的内容物)能够流入到凹槽865中并穿过通道826A-826C进 入到中空心825中，以从排放连接件800中排出。通过装配或以其^也方式"i殳置在沿该法兰的下内表面部866B限定的凹槽881中的密 封件(未示出)之间的密封接合来防止法兰850与柱塞810之间的 泄漏。因此，排方文连^姿件800包括^立于柱塞810与法兰850之间的 两个周向密封件，其中通向中空心部825的通道826A-826C被设置
在密封件之间。
可将包括所有如在此所描述的连4妄至处理槽和/或处理袋的排 ;改连4妻件的处理容器用于各种所希望的用途。在一个实施例中，这 样的处理容器可用于〗吏工业化学品混合和/或反应。在第 一方法步骤 中，将至少一种材料添加至如在此所描述的处理容器。在第二方法 步骤中，在该容器中对该至少一种材料进行处理。在第三方法步骤 中，通过如在此所描述的排》文连4妻件将该至少一种处理过的材料从 该容器中排出。在可选的方法步骤中，在该排放步骤之前，可通过 该排放连接件向该容器供应一种或多种材料。这样的步骤可包括供 应诸如氧气或空气的气体以有助于通气或促进设置在该容器中的 材料的化学反应。
在另 一实施例中，如在此所描述的处理容器可用于参与药物研 制、配方或制造。在第一方法步骤中，将选自药物前体材并+、治疗 剂、粘合材料、散装材料、着色剂、增香剂、稳定剂、防腐剂以及 试剂中的至少一种材料添加至处理容器。在第二方法步骤中，在该 容器中对该至少一种材料进行处理(例如，混合和/或反应)。在第 三方法步-骤中，通过如在此所描述的朝M文连"I妾^H夸该至少一种处理 过的材料从该容器中排出。在可选的方法步骤中，在该排》文步骤之 前，可通过该排放连接件向该容器供应一种或多种材料(例如，包 括气体)。
在另 一实施例中，如在此所描述的处理容器可用于处理生物才才 料。在第一方法步骤中，将各种生物材料中的至少一种添加至处理 容器。如果希望用于特定应用，则还可添加非生物材料。在第二方法步骤中，在该容器中对该至少一种生物材冲牛进4亍处理(例如，混 合、反应、和/或发酵)。在第三方法步骤中，通过如在此所描述的 排放连接件将该至少一种处理过的材料从该容器中排出。在可选的
方法步骤中，在该排》文步骤之前，可通过该排;改连4妻件向该容器供 应一种或多种材料(例如，包括气体)。
在另 一实施例中，如在此所描述的处理容器可用于处理半导体 前体和/或处理材料。例如，可将湿溶液与研磨材料结合以使浆料实 现化学机械抛光或平面化(CMP)。在第一方法步骤中，将至少一 种半导体前体和/或处理材料添加至处理容器。在第二方法步骤中，
在该容器中对该至少一种半导体前体和/或处理材料进行处理。在第 三方法步骤中，通过如在此所描述的排;故连纟妾件将该至少一种处理 过的材料从该容器中排出。在可选的方法步-骤中，在该排;汶步骤之 前，可通过该排放连接件向该容器供应一种或多种材料(例如，包 括气体)。
尽管在此已参照本发明的具体方面、特征以及示例性实施例对 本发明进行了描述，但应该理解的是，本发明的效用并不因而限于 此，而是延伸至并包4舌如本发明所属领域普通才支术人员基于在此所 公开的内容将想到的各种其它改变、更改以及可替换的实施例。因 此，如在此所要求^呆护的本发明旨在4皮宽泛地解释和理解成包括在 本发明的精神和范围内的所有这样的变型、改进以及可替换的实施 例。
权利要求
1.一种可选择性地封闭的排放连接件，包括中空柱塞，所述中空柱塞包括柱塞本体，所述柱塞本体具有第一封闭端；第二开口端；壁，所述壁具有外表面并且具有界定中空心部的内表面；以及沿所述外表面设置的第一周向密封件和第二周向密封件，所述柱塞本体进一步限定至少一个通道，所述至少一个通道从所述外表面延伸到所述中空心部中并且被设置在所述第一周向密封件与所述第二周向密封件之间；以及排放法兰，所述排放法兰限定适于容纳所述柱塞的孔，所述孔由内表面界定，当所述排放连接件处于封闭状态时，所述内表面适于与所述第一周向密封件和所述第二周向密封件密封地接合，而当所述排放连接件处于打开状态时，所述内表面适于与所述第二周向密封件密封地接合；其中，所述柱塞和所述法兰中的任何一个均适于相对于另一个移动。
2. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述柱塞本体的至 少一部分的周界基本上为圓形形状。
3. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述柱塞进一步包 括至少 一个行进止挡件。
4. 根据权利要求3所述的排放连接件，其中，所述至少一个行进 止挡件包括沿所述柱塞的所述第 一封闭端设置的向外展开部。
5. 根据权利要求3所述的排放连接件，其中，所述至少一个行进 止挡件包括沿所述柱塞本体的所述外表面i殳置的凸起片或凸起环。
6. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述第一周向密封 件和所述第二周向密封件中的每一个均具有限定在本体壁的 所述外表面中的相关周向凹槽，并且所述第 一周向密封件和所 述第二周向密封件中的每一个均包括适于装配到与其相关的 周向凹;f曹中的o型环。
7. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述第一周向密封 件和所述第二周向密封件中的每一个均包括装配至所述柱塞 或与所述柱塞一体形成的凸起密封环。
8. 4艮据权利要求1所述的排》文连4妄件，进一步包才舌沿所述开口端 接合至所述柱塞的中空出口管。
9. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，通过所述出口管的 运动将所述排放连接件从打开状态致动至封闭状态或从封闭 状态致动至打开状态。
10. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述至少一个通道 包4舌多个通道。
11. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述柱塞和所述排 放法兰中的每一个均具有上表面，并且当所述排放连接件处于 封闭状态时，所述柱塞的上表面与所述排放法兰的上表面基本齐平。
12. —种中空处理槽，包括根据权利要求1所述的排放连接件。
13. 才艮据权利要求12所述的槽，其中，所述槽具有内表面，并且 所述柱塞的第 一封闭端沿所述内表面来设置。
14. 根据权利要求12所述的槽，其中，所述槽由基本上透光的材 料制成。
15. 根据权利要求12所述的槽，进一步包括由基本上非刚性的材 料制成的处理袋，其中，所述袋基本上被设置在所述槽内，并 且所述排放法兰密封地接合至所述袋。
16. 根据权利要求15所述的槽，其中，所述排放法兰与所述袋之 间的密封接合是非永久性的并且适于允许移除所述排放法兰。
17. 根据权利要求16所述的槽，进一步包括设置在如下任一种位 置情况中的至少一个O型环(1 )所述排放法兰与所述袋之 间；以及(2 )所述袋与所述槽之间。
18. 才艮据权利要求12所述的槽，进一步包括i殳置在所述槽内的混 合件。
19. 一种中空处理袋，包括根据权利要求1所述的排放连接件。
20. 根据权利要求19所述的袋，其中，所述袋和所述排放连接件 是消过毒的。
21. 根据权利要求19所述的袋，其中，所述袋由基本上非刚性的 材料制成。
22. 根据权利要求19所述的袋，其中，所述袋由聚合物膜制成。
23. 根据权利要求19所述的袋，其中，所述袋由基本上透光的材 料制成。
24. 才艮据权利要求19所述的袋，进一步包括"i殳置在所述袋内的混 合件。
25. 根据权利要求1所述的排放连接件，其中，所述柱塞和所述排 放法兰中的任何一个均由基本上透光的材料制成。
26. 根据权利要求1所述的排放连接件，进一步包括附加于所述柱 塞、所述排放法兰、以及出口管中的任何一个的传感器，所述 出口管与所述柱塞和所述排;故法兰中的任何一个相关。
27. —种流体处理容器，包括由聚合材料制成的中空箱；以及连接至所述中空箱的可选择性地封闭的排放连接件，所 述排》文连4妻件包括中空柱塞，所述中空柱塞包4舌柱塞本体，所述柱塞本 体具有第一封闭端；第二开口端；壁，所述壁具有外表 面并且具有界定中空心部的内表面；以及沿所述外表面设 置的第 一周向密封件和第二周向密封件，所述柱塞本体进 一步限定多个通道，所述多个通道乂人所述外表面延伸到所 述中空心部中并且^皮i殳置在所述第 一周向密封件与所述 第二周向密封件之间；以及排放法兰，所述排;汶法兰限定适于容纳所述柱塞的 孑L,所述孔由内表面界定，所述内表面适于当所述排放连 接件处于打开状态时与所述第一周向密封件和所述第二 周向密封件密封地接合，而当所述排放连接件处于封闭状 态时与所述第二周向密封件密封地接合；其中，所述柱塞和所述法兰中的4壬4可一个均适于相对于 另 一个移动，并且所述柱塞和所述法兰中的每一个均由聚合材料制成。
28. 根据权利要求27所述的容器，其中，所述中空箱包括设置在 中空槽中的中空袋，所述排放连接件连接至所述袋，并且所述 袋基本上被设置在所述槽中。
29. 根据权利要求27所述的容器，其中，所述排放连接件被永久 性地连接至所述袋。
30. 根据权利要求27所述的容器，其中，所述第一周向密封件和 所述第二周向密封件中的每一个均具有限定在本体壁的所述外表面中的相关周向凹槽，并且所述第 一周向密封件和所述第 二周向密封件中的每一个均包括适于装配到与其相关的周向 凹才曹中的O型环。
31. —种用于制造消过毒的处理容器的方法，所述方法包括以下步 设置中空箱；设置可选择性地封闭的排放连接件，所述排放连接件包中空柱塞，所述中空柱塞包括柱塞本体，所述柱塞本 体具有第一封闭端；第二开口端；壁，所述壁具有外表 面并且具有界定中空心部的内表面；沿所述外表面设置的第一周向密封件和第二周向密封件；以及行进止挡件，所 述柱塞本体进一步限定至少一个通道，所述至少一个通道 /人所述外表面延伸到所述中空心部中并且一皮i殳置在所述 第一周向密封件与所述第二周向密封件之间；以及骤:括:排放法兰，所述排放法兰限定适于容纳所述柱塞的 孑L，所述孔由内表面界定，所述内表面适于当所述排放连 接件处于打开状态时与所述第一周向密封件和所述第二 周向密封件密封地接合，而当所述排放连接件处于封闭状态时与所述第二周向密封件密封地接合；其中，所述柱塞和所述法兰中的4壬何一个均适于相对 于另一个移动；将所述排放连接件连接至所述中空箱以形成流体处理容 器；以及对所述流体处理容器进行消毒。
32. 根据权利要求31所述的方法，进一步包括将消过毒的流体处 理容器包装在密封包装内的步骤。
33. 根据权利要求31所述的方法，其中，所述中空箱包括中空袋 和中空槽中的任何一个。
34. —种可选择性地封闭的排放连接件，包括中空柱塞，所述中空柱塞包4舌柱塞本体，所述柱塞本体 具有第一封闭端；第二开口端；壁，所述壁具有外表面并且 具有界定中空心部的内表面；以及沿所述外表面设置的第一周 向密封件，所述柱塞本体进一步限定至少一个通道，所述至少 一个通道从所述外表面延伸到所述中空心部中并且被设置为 邻近于所述第一周向密封件；以及排放法兰，所述排放法兰限定适于容纳所述柱塞的孔， 所述孔由内表面限定，所述内表面适于当所述排i文连4妄件处于 封闭状态时与所述第 一周向密封件密封地4妻合，所述排i文法兰 进一步包括第二密封件，所述第二密封件适于当所述排放连接件处于打开状态时以及当所述排;故连4妄件处于封闭状态时与 所述柱塞的外表面的 一部分密封地4妾合；其中，所述柱塞和所述法兰中的4壬-f可一个均适于相对于 另一个移动。
35.—种可选择性地封闭的排放连接件，包括中空柱塞，所述中空柱塞包4舌柱塞本体，所述柱塞本体 具有第一封闭端；第二开口端；壁，所述壁具有外表面并且 具有界定中空心部的内表面，所述柱塞本体进一步限定至少一 个通道，所述至少一个通道乂人所述外表面延伸到所述中空心 中；以及排放法兰，所述排放法兰限定由内表面界定并且适于容 纳所述柱塞的孔，所述内表面具有第一凸起密封件和第二凸起 密封件，其中，当所述排放连接件处于封闭状态时，所述至少一个通道被设置在所述第一凸起密封件与所述第二凸起密封 件之间，并且所述第 一和所述第二凸起密封件中的每一个均与 所述柱塞的外表面密封地接合；其中，所述柱塞和所述法兰中的4壬4可一个均适于相对于 另一个移动。
全文摘要
本发明公开了一种可选择性地封闭的排放连接件(100、100A、800)，其包括可相对于孔限定的排放法兰(150、150A、250、850)移动的中空柱塞(110、210、810)。该连接件(100、100A、300、400、500、500A、800)包括位于该柱塞(110、210、810)与该法兰(150、150A、250、850)之间的两个周向密封件(133、134、235、236)，并且包括设置在这些密封件(133、134、235、236)之间且通向中空内部(125、225、825)的至少一个通道(126A-126C、226A-226D、826A-826C)。该排放连接件(100、100A、300、400、500、500A、800)可连接至处理袋(491、591、591A、601、701)和/或处理槽(301、501、501A、601、701)，以形成物质处理容器(300、400、500、500A)。
文档编号B67D7/06GK101627242SQ200680039527
公开日2010年1月13日 申请日期2006年9月18日 优先权日2005年9月19日
发明者斯文·施蒂尔斯 申请人:高级技术材料公司