亚大气压气体的输送方法与装置的制作方法

专利名称：亚大气压气体的输送方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压力气体储存器的整体输送阀/调节器。特别是本发明涉及一种这样的压力气体储存器的整体阀/调节器，为了能使气体从储存器中取出，它要求亚大气压。
背景技术：
在包括半导体器件制造的许多工业应用中都使用有毒或其它有害特性的气体。这些有害气体的许多用户关心意外逸出的可能性。一旦打开联接于压力瓶的关闭阀，由于它有正表压，瓶中的气体就立刻逸出。即使压力瓶有气密出口盖(正如对大多数有害气体所要求的)，当取下盖时，阀的无意打开也能导致严重的后果。虽然都不希望，但在半导体的加工应用中可能特别不希望有害气体的逸出。因为这样的逸出将迫使对半导体加工厂进行部分或完全的排气，并导致因废品和非计划停机而造成重大损失。另外，半导体加工厂中所使用的灵敏而又昂贵的设备由于暴露于即使微量的有害气体而遭到损坏。
许多有害气体储存器在阀的出口装有限流孔，以便在偶然的逸出事件中限制气体的逸出速率。虽然限流孔可以大大降低有害气体的逸出速率，但任何逸出仍然可能造成可观的工作中断，而且也不能完全排除人身伤害的危险。此外，在使用压力瓶时，由于对气流的不实际的限制，对流速的限制可能是不能接受的。在输送系统出现漏气的情况下，联接于自动关闭阀的过流传感器能够关闭气流，但仅当逸出速率比输送流速大很多且发生在自动关闭阀的下游时它才起作用。也可以根据在可能泄漏点附近的有害气体监测器的检测率触发关闭阀。但是，所有这些系统都复杂而又昂贵，且仅对那些已被适当安装在气体输送系统中的气体储存器才起作用。许多半导体制造工艺，如离子注入、化学汽相淀积、反应离子腐蚀、高密度等离子体腐蚀等使用亚大气压(即低于大气压力)的有害气体。因此，并不要求气体瓶在所有情况下都提供正表压气体。
对于本发明的目的，正如下面所表示的，气体一词包括永久性的气体和液化气的蒸气。永久性气体实际上是不能仅靠压力来液化的气体。液化气的蒸汽则出现在压缩气体瓶中液体的上面。当为了把气体充入瓶中而在压力下液化的气体不是永久性气体，因而更准确地叙述为在压力之下的液化气体或叙述为液化气的蒸气。
提供亚大气压气体输送的一种方法是由Knollmneller在美国专利4,744,221中和(由Tom等人)在美国专利5,518,528及美国专利5,704,967中叙述的方法，其中有害气体通过物理或化学的方法被吸附在储存器中附吸剂表面上，以降低储存器中的所希望的气体平衡压。虽然这种方法已被用于某些气体的储存和输送(例如参阅Mc Manus.J.V.et al.，Senuicanductor Fabtech.Volume 7，1998)，但这种方法有很大的局限性。首先，储存在所使用的一定体积吸收剂中的气体量与液化的压缩气体(例如磷化氢)相比是很小的量，因而需要相当大的容器，该容器占用宝贵的立足(footprint)空间，例如，当这些气体是在半导体制造的洁净间使用时，这是很重要的。另外，相对于从压缩气体(例如四氟化硅)解吸率而言，固体吸附剂中的热传导限制将限制气体被解吸的速率。
Knollmueller(美国专利4,744,221)叙述了一种使气体吸附到固体表面上使容器内的气体平衡降低的方法。通过对该容器加热，容器中的平衡压可以增高并且使得能在超大气压下输送气体。但是，不希望对某些特殊气体加热，因为加热可能是缓慢且难以控制的，而且还可能引起气体的分解。另外，当加热使输送压力增高时会降低对气体意外逸出的防护。
Tom等人(美国专利5,518,528和其后的美国专利5,704,965和5,704,967)通过使用一种吸附剂改进了这个原理，即通过降低下游的压力使气体能逸出而无显著的分解。但仍然有对每一种吸收物(有害气体)需要优化其吸附剂的缺点。而且，随着产品的取出，系统容器中的平衡压一直在降低。这种现象使气流的控制更加困难，并且限制了可被用户取出的气体占充入容器的气体百分数。另外，出现环境温度升高的情况时容器中的压力可能升高到大气压之上，因此降低了对意外逸出的防护。相反，在较低的温度下则可能没有足以输送气体的压力。
在亚环境压力下储存有害气体的另一个考虑是，在出现真空泄漏的情况时可能发生容器的内污染。这种大气体污染不仅对气体的纯度有不良影响，而且就上述方法而言，在亚环境压力下它也可能与储存的被吸收气体发生反应，因而产生热、压力或腐蚀性副产品。用这种方法的另一个问题是，被输送气体的压力是被吸附气体剩余量和吸附剂温度两者的函数。因此，如果装盛物被加热时装盛被吸收气体的容器的压力很容易超过大气压。另外，随着容器装盛物的消耗输送压会发生不希望的降低。最后，输送压降至不能维持足够气流的压力。此时即使被吸收相的气体剩余量相对初始量可能还有相当多的存量，也必须更换气源。
提供亚大气压气体输送的另一种手段是LeFebre等人在美国专利5,937,895中叙述的一种装置该装置提供了一种使用阀件的调节器，在一个具体装置中，该阀件响应于调节器下游的真空条件。仅当该阀的下游出现这种的真空条件，使有毒液体或气体意外泄漏或逸出的可能性降低时该阀才允许气体流过。值得注意的是，正如在Knolleler和Tom专利中叙述的那样，没有使用吸收剂。该专利也教给如何在美国专利6,045,115中公开的储存器中使用该专利的带有内部限流的亚大气压输送装置。该限流器提供了一个毛细尺寸的孔，该孔限制了气相流体从压力容器的排出。正如在‘115号专利中所指出的那些样，液体从容器排出可能是特别有害的，因为液体排出的质量速率远远超过相应气体通过一个特定孔排出的质量速率。‘115号专利将毛细限流器的入口点的位置定在瓶长度的中点附近。因此，无论瓶是倒放还是正放都防止了瓶中液体的排出。但是，该设计的负面问题是，毛细系统可能容易被堵塞。一旦被堵塞，瓶就难以或不可能排空有害气体。
为了得到防止液体排出的同样结果，申请号为PCT/US99/09137的PCT专利教给如何使用采用相分离装置的压力储存器，相分离装置是一个多孔隔膜，它可以渗透由储存器中的液体得到的蒸气或气体但不能渗透液体。其中，相分离器被设置在压力调节器的上游，以便防止因液体的进入而干扰调节器的功能，并防止液体从容器中外流。调节器是一个流量器，它可被设置在一个预定的高度，以便以容器压把气体或蒸气从储存器中发送出去，容器压可以是超大气压的、亚大气压的或大气压的，视发送条件而定。
本发明通过用机械的方法，而不是通过吸收和在调节器上游使用高压阀，把压力降低到亚大气压来克服现有技术的限制。虽然负压调节器(也叫绝对压力调节器或真空调节器)是为人所熟知的，但是通过将此功能与气体储存和输送组件相结合，可提供单个调节器所不能达到的极好优点。可以被预置并被锁定在仅提供亚大气压的这种整体阀/调节器可有利地降低气体意外逸出的危险性。
申请号为EP0,916,891 A2的欧洲专利公开了一种在调节器上游有一个高压关闭阀的组合气体控制阀。其中，关闭阀的用途是控制发送。其中所教给的系统是用于标准压缩气体系统，而不是用于仅当调节器下游的压力是亚大气压才提供气体的系统。该专利没有教给在防止液体干扰调节器方面的使用方法。
任何现有技术都没有教授能在压力储存器中装盛和输送亚大气压有害气体的装置，这种装置包括一亚大气压调节器以便仅当压力传感器感知到一个预置压力或低于预置压力的下游压力时才输送储存器中的气体，并包括一个压力调节器上游的高压关闭阀。仅当装置的所述出口孔被联接于真空系统时气体才能流出。正如下面将详细讨论的，整体阀/调节器中调节器的上游高压阀提供许多优点。
主要是希望提供一种能在压力储存器中盛载并运送有害气体的装置。
还希望提供一种能在压力储存器中装盛和运送亚大气压有害气体的装置。
还希望提供一种可降低有害气体意外逸出的能装盛和输送有害气体的装置。
也还希望提供一种能装盛和输送有害气体，而无需用吸收剂来控制有毒流体的处理、储存和输送的装置。
还希望提供一种能装盛和输送有害气体，但仅当与真空系统一起使用时才能排出所盛物的装置。
还希望提供一种能装盛和输送有害气体，且仅当装置的下游处于一个低于大气压的所希望压力的条件时才能发送有害气体的装置。
也还希望提供一种能装盛和输送有害气体，但不需要使用限流孔的装置。
还希望提供一种能装盛和输送有害气体，但不需要使用耦合于自动关闭阀以便关闭有害气体无意流出的过流传感器的装置。
还希望提供一种能装盛和输送有害气体，而无需在可能的泄漏点附近的有害气体监测器耦合一个关闭阀的装置。
也还希望提供一种装盛和输送亚大气压有害气体的装置，其中在因真空问题出现泄漏时容器内污染的可能性可减至最低程度。
最后，希望提供一种装盛和输送有害气体，需要相对较小的空间的装置。

发明内容
本发明提供一种用于压力气体储存器的输送阀/调节器装置，为了能使气体从储存器中取出，该装置要求在阀的下游是亚大气压的。该输送阀/调节器装置包括一个在降压器或调节器上游的高压关闭阀。该高压关闭阀起防止液体进入调节器造成不能接受的高排放速率的作用，由于本发明的一个主要目的是提供故障保险的输送，这个高压关闭阀在防止在输送、从用户设备上装卸过程中的意外气体逸出方面，对减压器起后备保险的作用。高压关闭阀可选择用气动或其它机械方法来驱动，并且当无气动或其它驱动时被偏置在常闭状态。
提供了一种能装盛和从压力储存器中输送亚大气压有害气体的装置，该装置包括一个与压力储存器出口密封相通的阀体。压力储存器的出口对压力储存器的内室是敞开的。在阀体内，在压力容器的排出孔和阀体排出孔之间，有一条液体排放通道。具有能够响应于亚大气压的压力传感机构的压力调节器与阀体结合为一个整体，与被预置在一个低于大气压的压力的压力调节器一起串联在流体排放路线中，以便仅当压力调节器传感到处于或低于预置压力的下游压力时气体才能通过调节器从内室输送出去。最后还包括一个高压关闭阀，该高压关闭阀与阀体结合为一个整体并且串联在流体排放路线中的压力调节器的上游。仅当出口联接于真空系统时气体才能通过流体排放路线，通过压力储存器的出口、通过阀体的出口从压力储存器的内室流出。
可以选择把压力调节器预置并锁定在低于大气压的一个压力上。也可以选择在流体排放路线中的压力调节器的下游串联一个低压关闭阀，以便控制来自气体瓶的气体流速，并且当低压关闭阀处在关闭位置时在储存和运输期间保护调节器以免环境空气进入。当没有已被驱动的真空系统联接于阀体的出口时高压关闭阀被偏置在常闭的状态。在阀体中的压力储存器出口和阀体充气口之间可包括一个充气路线。可以选择包括一个剩余压力阀串联在流体排放路线中的高压关闭阀的上游和储存器出口的下游，以防空气或外来气体的回流。压力调节器可固定在一个预置压力或者可以是可改变的。设置在压力储存器上的可拆卸阀保护盖可用作对储存器和装置的蒸气泄漏的二级限制机构。阀保护盖可有一个接合于泄漏探测器的口。最后，真空系统可包括把亚大气压下的气体从容器中排出，然后为运输而将气体压缩到较高压力的一个压缩机。
本发明提供一种用于压力气体储存器的输送阀/调节器装置，为了能使气体从储存器中取出，该装置要求在阀的下游是亚大气压。在输送阀/调节器装置的减压器或调节器上游包括一个高压关闭阀。该高压关闭阀起防止液体从储存器进入调节器的作用。液体从储存器进入调节器会造成不能接受的高排放速率。由于本发明的一个主要目的是提供故障保险的输送，所以该高压关闭阀在运输，从用户设备上装卸的过程中，在防止无意气体逸出方面用作降压器的后备保险。高压关闭阀可选择用气动或其它机械方法驱动，并且当无气动或其它驱动时被偏置在常闭的状态。
而且，在亚环境条件下输送强有害气体时，在使用气体之前抽空压力调节器的上游则对去除可能的杂质可能是特别有利的。再者，在使用气体储存器之后再抽空该系统，以便抽空有毒气体调节器的刚好上游空间是有益的。仅当调节器上游有正关闭阀时这些抽空才是可能的。
正如上面所指出的，通过使用一个与气体瓶组合成整体的绝对压力调节器，即具有能够响应于亚大气压而不是大气压压力传感器的压力调节器，就能提供运送有害气体的安全保障。这样一种调节器能够被预置并锁定在低于0psig(例如约-5pisg)的一个合适的压力上，这就确保了，如果储存器出口阀或其它输送系统零件不当心暴露于大气，不会有气体送出。但是，仅当系统与真空系统正确连接时，气体才可能流动。本设计的一个附加好处是，调节器也有助于防止回流进气体瓶，即使储存器的压力低于大气压时也是如此。输送压力的选择，应为流动提供足够的推动力，使得气体的克分子流速可以得到精确的控制。
可以采用一个固定弹簧，也可以采用一个需要专用调节钥匙的可调节弹簧，还可以采用一个部分抽空加压钟罩负载来调节调节器的输送压力设置。另外，压力调节器可以由，例如，蚀刻在一块硅片上的一个压力传感器和一个显微加工的控制阀组成，作为气流通道一部分微型机电系统(MEMS)组成的。但是，在本发明的任何实施例中输送系统的关键特点是于，在储存器可能面临的任何条件下，最高输送压力总是低于正常的大气压。
当储存器中的储存物被消耗至气体瓶的重量或内部压力降至一个可接受的水平以下时，可以以通常的方式更换气体瓶，即用一个满的储存器替代那个瓶。耗尽的储存器可能通过一个安装在储存器内的隔离的通道由气体供应者进行再充气，储存器有一个装专用锁的阀和一个气密出口盖，二者之一或二者只能由气体供应者用专用开锁工具打开。


图1是按照本发明一个优选实施方案的一个亚大气压气体输送装置的简化前视图。
图2是按照本发明一个优选实施方案的一个亚大气压气体输送装置的第一种不同结构的简化前视图。
图3是按照本发明一个优选实施方案的亚大气压气体输送装置的第二种不同结构的简化前视图。
图4是按照本发明一个优选实施方案的亚大气压气体输送装置的第三种不同结构的简化前视图。
图5是按照本发明一个优选实施方案的亚大气压气体输送装置的第四种不同结构的部分简化前视图。
图6是图4结构的简化前视图，带有工艺处理室的流动指向。
图7是图4结构的简化前视图，其中为了输送较高压力气体使用了一个压缩机。
图8是图4结构的前视立体图。
图9是图4结构的后视立体图。
图10是图4结构的横截面图，基本上沿图8的直线10-10截取。
图11是图4结构的横截面图，基本上沿图8的直线11-11截取。
具体实施例方式
现在参考附图，其中在所有几种视图中相同的标注号码标记相同的零件。图1-7中给出了用于用压力储存器装盛和输送亚大气压有害气体的装置的几种结构的几个视图。图1描述一个用于装盛和输送有害气体的装置10，具有需一个整体阀/调节器组件14联接在其上的气瓶12的形式。最好使用标准压缩气体瓶12，气体瓶12用阀/调节器组件14关闭一个绝对压力调节器16被安装在阀/调节器组件14中，并在调节器16的高压侧1，即上游8侧安装了一个高压关闭阀18。同样，图2描述一个用于装盛和输送有害气体的装置20，其中高压关闭阀18位于阀调节器组件14’中的调节器16的高压侧，低压关闭阀22位于调节器16的低压侧。应指出，为简便起见，装置10和20的共同零件用相同的号码给出，而且不重述它们的结构和作用。仅详细叙述它们的不同特点。其中气体输送控制功能可由选择的低压阀22提供。低压阀22的用途是控制从气体瓶中取出的气体的流动，更重要的是，在储存和运送期间用来防止环境空气进入调节器16。当输送诸如HCl，HBr，SiH4，BCl3等腐蚀性或活性气体时，空气污染能导致腐蚀性或/和固体颗粒的形成，这个特点显得尤为重要。一旦用户结束用气就要关闭高压关闭阀18并从阀/调节器组件14’中抽空剩余的气体。在把本实施例的阀/调节器组件14’从下游零件上卸下之前要关闭调节器16下游的低压阀22，以防当卸下该系统时空气被吸入已抽空的空间。
讨论至此应该指出，对于高压关闭阀18和低压关闭阀22的介绍是指在流动路线中的位置而不必是这些阀的物理特性。也就是说，高压阀18最靠近压力气体瓶12并且在调节器16的上游，而低压阀22在高压阀18和调节器16的下游。
在一种工作模式中，在关闭低压阀22之前可以把惰性气体(例如干燥的N2，Ar等)引入阀/调节器组件14’中，以便进一步降低在运送过程中空气进入调节器16的危险性。因此，高压关闭阀18的一个附加作用是绝对分开因而防止在转换过程是用来包围调节器的惰性吹洗气体对有害工艺气体的污染或稀释。可以选择当没有已被驱动的真空系统联接于阀体的出口时用本专业所知道的方法把高压关闭阀18偏置在常闭的状态。
正如在图1和图2的实施例中所表示的那样，再充气口24可以是分开的，也可以通过采用旁路28和阀32与取出口26相结合，如图3所示装置30上所表示的，装置30用于装盛和输运亚大气压的有害气体。还应指出，为简便起见，装置10，20和30的共同零件用相同的标注号码表示，而且不重述它们的结构和作用。仅详细叙述那些不同的特点。
在图4中表示一个用于装盛和输送亚环境压力有害气体(该例为C4F6)的装置的特定实施例，在图8-11中特别详细地表示了装置40，装置40有一个类似于图2的两口结构的阀/调节器组件14。在图5中表示了类似于图3的单口阀/调节器组件14””。为简便起见，装置10，20，30，40和50的共同零件用相同的标注号码表示，而且不重述它们的结构和作用。仅详细叙述那些不同的特点。
如果运输当局要求的话，如图4和5所示可包括一个可选择的减压装置34。另外还可包括一个对亚环境压力已校准过的压力表36以便监测输送压，参看图4和8。
另外，在调节器的上游还可包括一个用于非液化压缩气体的压力表以便指示储存器中的气体容量。
在该例中，气体用户联接于出口38(参看图8和10)，出口38可按照压缩气体联合会(Compressed Gas Association)的直径指数安全系统(Diameter Index Safety System)来确定，然后利用适当的通常被称为挠性接头的联接接头联接于它或它的工艺设备上。在可选择地从已暴露于空气的空间吹去污染物之后，阀/调节器组件14的下游压力被减至大气压以下。然后打开高压阀18和低压阀22，以便允许气体开始流动。
正如在图6中所能看到的，通过出口38和真空产生器44之间安置工艺室42可使这一流动被导流通过工艺室42。
倘若系统被无意暴露于大气，那么有害气体的流动将迅速停止或大大减小，从而降低了人为暴露或设备损坏的危险性。同样，倘若在没有首先把出口38联接于真空源44的情况下无意打开了低压阀22或低压阀22和高压阀18两个阀，那么很少或没有气体从容器中跑出。
正如在图7所能看到的，在气体必须在压力接近或超过大气压下被输送到下游工艺的情况下，可以选择用一个压缩机46，以便从亚环境压力的容器中抽出产品，然后在较高压力下输送气体。为了增加安全性，可以把压缩机46安置在通风良好的柜子48中并与有害气体释放探测器52联锁(参看图7)。
为了输送低蒸气压的气体，可以把阀/调节器组件14焊接到压力气体瓶12上或者接合为一个整体，以便确保完全密封，而没有阀螺纹成为一个可能泄漏的问题。一个可能的有利安排是把调节器16的敏感零件放在压力容器12中，因而可以保护它们。
可以通过任意数量的标准的高度整体化的真空联接件，例如Cajon，Conflat或Del-sealTM的联接件Swagrelok，VCR和Ultratorr或者各种来源的JIS，ISO，KF，W，B或C密封件进行气体出口38和用户真空系统之间的联接。也可以使用压缩气体联合会推荐的适当的装锁气体瓶联接件。作为可能的扩展，可以设置客户装锁的联接件，以便确保不会错接性质相反的气体。广泛地参看图8-11。
正如在图4中示意表示的，可以把可选择的整体阀保护装置(类似于瓶盖)54联接到储存器上，整体阀保护装置54允许在不去除保护装置的情况下进行低压联接和关闭阀的驱动。另外，不管有无上述特点，阀保护盖54都能用作对蒸气从任何带螺纹的联接件泄漏到储存器辅助的限制，并且能与口56配合，以便联接检漏设备。可以把一个整体把手或其它起重工具模制进保护装置中，以便使该组件更容易运输和安装。最后，可选择在调节器16和阀18，22的下游使用一个限流孔。
本发明可选择包括一个剩余压力阀58，剩余压力阀58被联接在高压关闭阀的上游，以防外来气体的回流，如在图4中所能看到的那样。但是，本发明中的调节器本身就能实现阻止回流的作用，不过令人惊奇的是，在调节器上游的剩余压力阀在维持故障保险方面仅对预置压力才能起更主要的作用。
优选单级隔板设计的减压器(调节器)有一个普遍的性质，即被调节的下游(出口)压力会随入口压力而变化，致使入口压力的降低导致出口压力的增加。因此，由于本发明的关键在于提供一种装置，该装置仅当下游压力低于一个一定值(例如低于大气压力)时才会安全输送气体或蒸气，而在转换中或储存中不容易发生下游压力低于一个一定位的情况，所以一个根本问题是上游压力总保持在一定的压力之上。在本文中剩余压力阀的存在解决了这个问题。
最后，该装置可由按标准尺寸制造的元件构制而成，使得用户可以容易制造和修改，这里教给的更改装置。
虽然在此参考若干具体实施例对本发明进行了说明和叙述，但决无意把本发明限制于所表示的具体实施例。而是在不离开本发明精神的条件下，在权利要求书的相当内容范围内可做各种修改。
权利要求
1.一种装置，用于从压力储存器中装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括(a)一个与压力储存器出口密封相通的阀体，所述压力储存器的所述出口对于所述压力储存器内室是敞开的；(b)一条在阀体内的压力储存器出口和阀体出口之间的流体排放路线；(c)一个压力调节器，具有一个能够响应于亚大气压的压力传感机构，与所述阀结合为一体，串联在流体排放路线中，所述压力调节器被预置在低于大气压的一个压力上，以便仅当所述压力传感机构传感到一个处于或者低于预置压力的下游压力时所述气体才能通过所述调节器从所述内室输送出去；和(d)一个高压关闭阀，与所述阀体结合为一个整体，串联在流体排放路线中，并在所述压力调节器的上游；因而仅当所述出口联接于真空系统时所述气体才能通过所述流体排放路线，所述压力储存器的所述出口和所述阀体的所述出口从所述压力储存器的所述内室流出。
2.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，压力调节器被预置并锁定在低于大气压的压力上。
3.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一个低压关闭阀，串联在流体排放路线中的压力调节器的下游，以便控制气体从气体瓶中的流出，并且当所述低压关闭阀处在关闭位置时在储存和运输期间防止环境空气进入调节器。
4.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，当没有已被驱动的真空系统联接于阀体的所述出口时高压关闭阀被偏置在常闭的位置。
5.如权利要求1所述装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一条充气路线，位于阀体中的压力储存器出口和阀体的充气口之间。
6.如权利要求5所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一个剩余压力阀，位于流体排放路线中的高压关闭阀上游，以防空气或外来气体的回流。
7.如权利要求5所述的装置，用于装盛和输送在亚大气压的有害气体，其特征在于，充气路线不与流体排放路线重合。
8.如权利要求5所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，充气路线是这样一条路线，它从所述流体排放路线上邻近所述压力调节器上游出口和所述关闭阀上游的一个点流到所述流体排放路线上邻近所述阀体的所述出口的一个点。
9.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，所述压力调节器被预置在约-5psig的压力上。
10.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，所述压力调节器被预置在低于大气压的一个固定且不可改变的调节器压力上。
11.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，所述压力调节器包括一个调节所述预置压力的机构。
12.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一个可去除地设置在所述压力储存器上的阀保护盖，该阀保护盖用作对蒸汽从储存器和装置中泄漏的二级限制机构。
13.如权利要求1所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，真空系统包括一个压缩机，其特征在于，所述真空系统从亚大气压的容器中抽出气体，然后压缩该气体，以便输送较高压力的气体。
14.一种装置，用于从一个压力储存器中装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括(a)一个阀体，与压力储存器的出口密封相通，所述压力储存器的所述出口对所述压力储存器的内室是敞开的；(b)一条流体排放路线，位于阀体中的压力储存器出口和阀体出口之间；(c)一个压力调节器，具有一个能够响应于亚大气压的压力传感机构，与所述阀体结合为一体，串联在流体排放路线中，所述压力调节器被预置在一个低于大气压的压力上，以便仅当所述压力传感机构传感到处于或低于所述预置压力的下游压力时所述气体才能通过所述调节器从所述内室输送出去；(d)一个高压关闭阀，与所述阀体结合为一个整体，串联在流体排放路线中并在所述压力调节器的上游；(e)一个低压关闭阀，串联在流体排放路线中，并在压力调节器的下游，以便控制气体从气体瓶中的流出，并且当所述低压关闭阀处在关闭位置时，在储存和运输期间防止环境空气进入压力调节器；和(f)一条充气路线，位于阀体中的压力储存器出口和阀体充气口之间；由此，仅当所述出口联接于真空系统时所述气体才能通过所述流体排放路线，通过所述压力储存器的所述出口和通过所述阀体出口从所述压力储存器的所述内室流出。
15.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，压力调节器被预置并锁定在低于大气压的压力。
16.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，当没有已被驱动的真空系统联接于储存器的所述出口时，高压关闭阀被偏置在常闭的状态。
17.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一个剩余压力阀，串联在流体排放路线中的高压关闭阀上游，以防空气或外来气体的回流。
18.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，充气路线与流体排放路线不重合。
19.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，充气路线是这样一条路线，该路线从所述流体排放路线上邻近所述压力调节器上游出口和所述关闭阀上游的一个点流到所述流体排放路线上的所述阀体的所述出口下游的一个点。
20.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，充气口包括一个装锁的阀，以防未经允许的进入。
21.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，充气口包括一个装锁的气密出口盖，以防未经允许的进入。
22.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，所述压力调节器被预置在一个约-5psig的压力。
23.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，所述压力调节器被预置在一个固定且不可改变的低于大气压的调节器压力上。
24.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，所述压力调节器包括一个调节所述预置压力的机构。
25.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括一个阀保护盖，可去除地设置在所述压力储存器上，用作蒸气从储存器和装置中泄漏的二级限制机构。
26.如权利要求14所述的装置，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，其特征在于，真空系统包括一个压缩机，其特征在于，真空系统从亚大气压的容器中抽出气体，然后压缩气体，以便输送较高压力的所述气体。
27.一种方法，用于从压力储存器中装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括(a)提供一个密封地与压力储存器出口相通的阀体，所述压力储存器的所述出口对所述压力储存器的内室是敞开的；(b)在阀体中的压力储存器出口和阀体出口之间提供一条流体排放路线；(c)提供一个压力调节器，该压力调节器具有一个能够响应于亚大气压力的压力传感器，与所述阀体结合为一体，串联在流体排放路线中，所述压力调节器被预置在低于大气压的一个压力上，以便仅当所述压力传感机构传感到处于或低于所述预置压力的下游压力时所述气体才能通过所述调节器从所述内室输送出；和(d)提供一种高压关闭阀，与所述阀体结合为一个整体，串联在流体排放路线中并在所述压力调节器的上游；(e)仅当所述出口联接于真空系统时所述气体才能通过所述流体排放路线，通过所述压力储存器的所述出口和通过所述阀体的所述出口从所述压力储存器的所述内室流出去。
28.如权利要求27所述的方法，用于装盛输送亚大气压的有害气体，它包括提供低压关闭阀的步骤，该低压关闭阀串联在流体排放路线中的压力调节器的下游，以便控制气体从气体瓶的流出，并且当所述低压关闭阀处在关闭位置时在储存和转换期间防止环境空气进入调节器。
29.如权利要求28所述的方法，用于装盛和输送亚大气压的有害气体，它包括这样一个步骤，即在使用气体之后和关闭低压阀之前把惰性气体供入阀/调节器组件中以便降低转换过程中空气进入阀/调节器组件的危险性。
全文摘要
一种从压力储存器中装盛和输送亚大气压有害气体的装置,包括一个与压力储存器出口密封相通的阀体。压力储存器的出口对压力储存器的内室是敞开的。流体排放路线位于阀体中的压力储存器出口和阀体出口之间。具有能够响应于亚大气压的压力传感机构的压力调节器与阀体结合为一个整体,串联在流体排放路线中,压力调节器被预置在低于大气压的压力,使气体仅当压力调节器传感到一个处于或低于预置压力的下游压力时才通过调节器从内室输出。最后,该装置包括一个高压关闭阀,该高压关闭阀与阀体结合为一体并且串联在流体排放路线的压力调节器上游。也提供装盛和输送亚大气压有害气体的方法。
文档编号F17C7/00GK1340672SQ0113397
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月18日 优先权日2000年8月18日
发明者R·M·皮尔斯泰恩, J·G·兰干, D·H·郑, J·艾文, B·L·赫茨勒 申请人:气体产品与化学公司