CN100476276C - 输送气体的可渗透气体组件 - Google Patents
输送气体的可渗透气体组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100476276C CN100476276C CNB2003801095988A CN200380109598A CN100476276C CN 100476276 C CN100476276 C CN 100476276C CN B2003801095988 A CNB2003801095988 A CN B2003801095988A CN 200380109598 A CN200380109598 A CN 200380109598A CN 100476276 C CN100476276 C CN 100476276C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- fluid
- permeable
- import
- fluid source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 189
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 9
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 7
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 6
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710198693 Invasin Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 241000700647 Variola virus Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N fluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)CF QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000078 germane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/30—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers
- F16K1/301—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers only shut-off valves, i.e. valves without additional means
- F16K1/303—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers only shut-off valves, i.e. valves without additional means with a valve member, e.g. stem or shaft, passing through the seat
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0338—Pressure regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0388—Arrangement of valves, regulators, filters
- F17C2205/0391—Arrangement of valves, regulators, filters inside the pressure vessel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
- Y10T137/7822—Reactor surface closes chamber
- Y10T137/7823—Valve head in inlet chamber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
- Y10T137/86759—Reciprocating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86879—Reciprocating valve unit
- Y10T137/86887—Combined disk or plug and gate or piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
控制从高压流体源输送到低压处理工具的气体输送的阀门组件包括一个与阀座动配合的提升阀和一个流体可渗透性嵌入件，该嵌入件位于提升阀和阀座之间。当提升阀处于密闭位置时，嵌入件未暴露于流动的流体，因而防止了流体流过该阀门组件；当提升阀处于打开位置时，嵌入件为全部流动的流体提供了用于输送的扩散通道。渗透性嵌入件被嵌入阀座或提升阀的密闭邻接面内。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体阀组件，特别涉及到一种可渗透气体阀组件，该组件能控制流体从下游的流体源流到上游的处理工具。
背景技术
许多工业的加工和制造都需要使用巨毒的流体，半导体材料的生产就是一个代表。在半导体材料生产中安全的储存和处理高度有毒的氢化物或卤化物气体是必须的。这些气体包括例如硅烷、锗烷、氨、磷化氢、砷化三氢、锑化氢、硫化氢、硒化氢、碲化氢和其它的卤化物。出于对这些气体毒性和安全性的考虑，必须在工业的处理设备中小心的储存和使用。半导体工业尤其需要用气态的砷化氢(AsH3)和磷化氢(PH3)用离子注入法生产砷(As)和磷(P)，离子注入系统通常使用高达1500表压(psi)的AsH3和PH3的稀释混合物。由于这些气体的巨毒性和高蒸气压，半导体工业需要十分重视它们在使用、运输及储存中的安全。
例如：砷化三氢是一种巨毒气体，它被应用在半导体工业，并在约250表压的压力下被储存在压力容器中。在生产环境中，砷化三氢气罐的处理呈现了许多种危险的情形。一罐140克的砷化三氢的泄露就能污染一个面积为30000平方英尺、天花板高10英尺的建筑物的整个容积，并足以立刻危及生命和健康(即达到IDLH程度)。如果泄露比较多，几分钟内就会发生污染，这也就意味着在溢出的源头附近的区域在许多小时内将存在极其致命的污染。
在相对低压下传输气体的该类型的气压调节阀已经被人们所认识并使用了许多年。然而，这些调节阀容易遭受高压气体沿着阀杆的泄漏。除非采取了防止泄露的预防措施，否则在阀门装置内捕捉体积中的高压气体泄漏能够使调节阀产生意外的偏差并引起传输控制器变形。为了消除渗漏的影响，一些压力调节阀使用一个常开的排气口，把渗漏的气体直接释放到大气中。显然，如果是易燃或易爆气体，那么所释放的气体有可能在一定的空间内积聚，这会成为严重的健康和安全隐患，况且留一个排气口也不可取。
由于有毒流体不经意的释放所造成的伤害或死亡的可能性很大，这就暴露出先前技术在防止此类有毒流体灾难性地排放方面存在的缺陷。美国专利号为5704965、5704967、5707424、5518528的专利提出了用于储存、分配氢化物和卤化物气体的系统。这些系统通过减小气体压力以便释放出沸石材料所吸收的有毒流体而在环境温度下工作，沸石材料有很强的存储(吸收)这些气体的能力。然而，由于在排放气体内可能被带走的残留吸收材料，气体的纯度会有所降低。
因此，气体组件输送系统在技术上需要避免已知输送系统的缺陷，它包括避免直接向大气中释放高压有毒气体或避免由于带走的吸收材料而导致的排放流体纯度降低。
本发明的主要目的是降低有毒液体或气体意外溢出或释放的可能性。
本发明的另外一个目的就是不用吸附剂也能控制有毒流体的处理、储存和传输。
本发明进一步的目的是提供了一个排出系统，它能够在正常操作中和任何一种违规操作或阀门失效的情况下抑制气体的流动。
发明内容
本发明涉及一种气体传输阀门装置，它提供了从流体源通过该阀门装置到处理工具的有控制的连通。
本发明提供了一种可渗透流体阀组件，用于从流体源输送流体以便使用，该可渗透流体阀组件包括：进口，该进口用于和所述流体源的出口连通，用于来自所述流体源的流动流体：以及阀装置，该阀装置适于在密封位置和开启位置之间运动，所述密封位置阻挡流体流过所述进口，所述开启位置允许流体流过所述进口和阀装置，所述阀装置包括可渗透材料结构，当所述阀装置处于开启位置时，从流体源输送以便使用的流体流过所述可渗透材料结构。
本发明还提供了一种排放来自流体源容器的流体、同时减少流体从所述容器中不受控制的排放的方法，该方法包括：把流体源容器的出口连接到阀组件的进口，该阀组件包括阀装置，该阀装置适于在密封位置和开启位置之间运动，所述密封位置阻挡流体流过所述进口，所述开启位置允许流体流过所述进口和阀装置，所述阀装置包括可渗透材料结构，当所述阀装置处于开启位置时，从流体源输送以便使用的流体流过所述可渗透材料结构；以及使流体从流体源容器流过所述流体源容器的出口、所述进口和可渗透材料结构到达流体使用位置。
在一方面，本发明涉及到一个可渗透的流体阀组件，它把流体从流体源输送到下游的处理工具中。该组件包括：
一个进口，与流体源的出口连接，以便流体从流体源流出；
一个位于流体源下游的可渗透阀装置，包括一个阀元件和一个可渗透的阀座元件；
其中阀装置适于在密封位置和开启位置之间移动，在密封位置，阀装置阻止流体通过进口；在开启位置，它让流体通过进口和阀装置；
该阀元件有第一端和第二端，第一端位于进口内；
该阀座元件有一个邻接的第一端，该第一端有一个流出孔，用于接纳连接到阀元件第二端的至少一部分上的延伸部；
其中阀座元件的邻接的第一端包括一个嵌入件，这个嵌入件相配地构造为和阀元件的第二端相配合，并由流体可渗透的材料做成，用于当阀装置处于开启位置时，让来自流体源的流体通过进口和阀座元件的可渗透部分传送到下游的处理工具。
本发明还涉及到从压力罐中流出并穿过可渗透的阀装置的流体排放，其中，可渗透的阀装置和内部围绕着膜板的室相连通。膜板限定了一个内部空间。这个空间与阀装置上游的压力环境相隔绝，并和阀元件第二端的延伸部接合，以便按以下方式控制阀元件的运动：保持阀元件于密封位置，直到膜板内部空间和室内部之间的压力差使阀元件移动到开启位置。阀元件也可以由邻近的并接触阀元件第一端的一个区域的弹性装置保持在密封位置。
阀元件优选的是一个细长结构，其中第一端延伸部的横截面的尺寸比进口的尺寸要小，这样就能有足够的空间使流体穿过进口和阀装置的可渗透部分。第一端的延伸部还包括一个相对第一端延伸部的剩余部分截面尺寸减小的尖端，以便当阀元件被移动到完全开启的位置时，在孔中提供充分的空间用于流体源的填充。
另一方面，本发明还涉及到一个可渗透的流体阀组件，用于把流体从流体源输送到下游的处理工具。该组件包括：
一个进口，和流体源的出口相连通，便于让流体从流体源流动；
一个位于流体源下游的阀装置，包括一个阀元件和一个阀座元件，
其中阀装置适于在密封位置和开启位置之间移动，在密封位置时阻止流体流过进口，在开启位置时允许流体流过进口和阀装置，
阀元件有第一端和第二端，第一端位于进口内；并且
阀座元件有一个邻接的第一端，该第一端有一个流出孔，用于接纳连接到阀元件第二端的至少一部分上的延伸部；在阀元件第二端的延伸部是由流体可渗透的材料做成的，当阀装置处于开启位置时，用于使来自流体源的流体通过进口、阀元件的可渗透的延伸部和阀座元件的流出孔输送到下游的处理工具。
当本发明阀组件的部件不接合因此而在用于使流体通过进口流动的开启位置时，优选地，一部分阀元件延伸部保持和阀座元件中的流出孔侧壁接合并接触，以便于基本上所有的流体通过阀装置的可渗透部分移动到下游处理工具，例如，该可渗透部分可以是第一个实施例中的阀座元件或第二个实施例中的阀元件的可渗透延伸部。
为了发挥效能，阀装置可安装在调节器箱体内，也可以安装在流体源容器中或与流体源容器的外部相邻。安装在流体源容器中能够为调节器和它失效的安全操作提供最大的保护。
在另一方面，本发明还涉及到一种可渗透的阀组件，用于控制从高压流体源到低压处理工具的气体输送，该组件包括：
一个和阀座元件可移动配合的提升阀；和
一个位于提升阀和阀座元件之间的流体可渗透的嵌入件，当提升阀和阀座元件密封接合时，该嵌入件和流动的流体相隔绝，因此阻止了流体通过阀组件；当提升阀不和阀座元件密封结合时，流体可渗透的嵌入件为所有来自高压流体源的流动流体提供一个扩散通道；可渗透的嵌入件能够被嵌入到提升阀或阀座元件的可密封并可接合的表面。
进一步，本发明还涉及到一种将流体从流体源容器排放到下游处理工具的方法，该方法在排放流体的同时减少了流体从容器中的非控制的排放。该方法包括：
把流体源容器的出口连接到阀组件的进口，该阀组件包括：
一个阀元件和一个可渗透的阀座元件；
其中，阀装置适于在密封位置和开启位置之间移动，在密闭位置阀装置阻止流体流过进口；在开启位置阀装置让流体流过进口和阀装置；
阀元件有第一端和第二端，该第一端位于进口内；
阀座元件有一个邻接的第一端，该第一端有一个流出孔，用于接纳连接到阀元件第二端的至少一部分上的延伸部；并且
阀座元件的邻接的第一端包括一个嵌入件，该嵌入件相配地构造为和阀元件的第二端相配合，并由流体可渗透的材料做成，用于当阀装置处于开启位置时，让来自流体源的流体通过进口和阀座元件的可渗透部分传送到下游的处理工具；
使流体从流体源容器通过进口、可渗透阀座元件、流出孔流动到下游处理工具。
同样地，本发明还涉及到一种将流体从流体源容器排放到下游处理工具的方法，该方法在排放流体的同时减少了流体从容器中非控制的排放。该方法包括：
把流体源容器的出口连接到阀组件装置的进口，该阀组件装置包括：
一个阀元件和一个阀座元件；
其中阀装置适于在密封位置和开启位置之间移动，在密闭位置阀装置阻止流体流过进口；在开启位置则让流体流过进口和阀装置，
阀元件有第一端和第二端，其中该第一端位于进口内；并且
阀座元件有一个邻接的第一端，该第一端有一个流出孔，用于接纳连接到阀元件第二端的至少一部分上的延伸部；
在阀元件第二端的延伸部是由流体可渗透的材料做成的，当阀装置处于开启位置时，用于使来自流体源的流体通过进口、阀元件的可渗透的延伸部和阀座元件的流出孔输送到下游的处理工具；
使流体从流体源容器通过进口、可渗透阀座元件、流出孔流动到下游处理工具。
从结合附图的下面详细的描述中，本发明的上述和其他的方面和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明的可渗透阀装置的侧视图，表示的是处于密闭状态下的可渗透阀座和提升阀。
图2是本发明的可渗透阀装置的侧视图，表示的是处于开启和排放方式下的可渗透阀座和提升阀。
图3是本发明的可渗透阀装置的侧视图，表示的是处于流体充满状态下的可渗透阀座和提升阀。
图4是本发明的另一个实施例的侧视图，表示的是处于密闭位置的阀座和具有可渗透延伸部的提升阀。
图5和图6表示的是图4中的阀组件在通过提升阀的可渗透延伸部释放流体的不同阶段。
图7表示了图4中的阀组件以填充方式完全被延伸，以便容易、快速的填充。
图8和图9表示合并在调整器中的可渗透阀组件，其中调整器利用风箱系统的膨胀和收缩来带动阀组件的可动接合运动。
具体实施方式
根据本发明，高压流体，例如高压有毒气体的受控制的排放是通过将气体通过阀组件装置的可渗透部分扩散而实现的。
参考图1～图3，本发明的阀组件装置如10所示，它具有阀元件12(提升阀)和阀座元件14。阀座元件里有一个嵌入件16，该嵌入件由可渗透性的材料制成，用于通过它扩散气体。虽然图中没有表示，压力下的流体源优选地放在紧邻阀组件的上游。阀组件的下游是需要使用低压流体的处理工具(图中没有表示)。本发明的阀组件装置控制流体从流体源输送到下游的处理工具。
阀元件12包括第一端延伸部18。在图1～图3中，此延伸部轴向地向外延伸并有足够的长度以便延伸到进口20。进口20的管道和流体源相连，这样就能使流体输送到阀组件。第一端延伸部18的端尺寸比进口的尺寸小，以便为从流体源通过进口排放流体的运动提供足够大的空间。阀元件的第二端上是一个支持面或邻接面22，该邻接面22与可渗透阀座14的具有和邻接面22相应形状的表面24相配合。阀元件的第二端还包括一个延伸部26，它延伸入流出孔28，该流出孔延伸入并穿过可渗透的阀座元件。
图1表示了本发明可渗透阀组件的一个实施例，其中提升阀元件12与可渗透性阀座元件14完全接合，形成了一个密封连接以阻止流体从流体源流向处理工具。通过阀元件表面22与延伸部26，可渗透嵌入件16的接触面24完全和流体源隔绝，其中阀元件表面22和延伸部26是由不可渗透性的材料制成的。
图2表示了开启位置的可渗透阀组件，用于流体从流体源通过进口、围绕阀元件的头部周围，并通过阀座元件14的可渗透嵌入件16的流动。优选地，延伸部26的尺寸正好和流出孔的尺寸相配合，从而所有被分配的流体从可渗透性的材料里流过。为了提供动密封，还有一个O形圈，以保证流体只能经过可渗透嵌入件16流过。
图3是处于充满方式的实施例。为了利于流体源快速的再次填充，阀元件的延伸部26被完全延伸而远离阀座元件14。优选地，延伸部26在结构上构造为包括一个更小尺寸的末端30，这样在流出孔28的内表面和阀元件26的窄末端30之间形成一个空间或间隙32，这个空间为流体的流动和流体到流体源的传输提供了通道。
图4表示本发明的另一个实施例，其中，可渗透的阀组件40包括一个可渗透的阀元件42和一个阀座元件44。可渗透的阀元件42包括第一端延伸部46，在图4～图7中，此延伸部轴向地向外延伸并有足够的长度以延伸入进口48，进口48和流体源相连，用于使流体向阀组件的输送。第一端延伸部46截面尺寸比进口尺寸小，以便为从流体源经过进口排放流体的运动提供足够大的空间。阀元件的第二端上是支持面或邻接面50，该邻接面与阀座元件44的和此邻接面有相应形状的表面52相配合。阀元件的第二端还包括一个可渗透的延伸部54，它延伸入流出孔56，该流出孔穿过了阀座元件。
在这个实施例中，连在阀元件(提升阀)上的可渗透延伸部54提供了一个可扩散的表面，用于气体从上游流体源到下游的处理工具的受控制的输送。在图4中，阀元件的表面和可渗透延伸部54与阀座元件44及流出孔56紧密配合，形成一个密封连接，以阻止流体从流体源流到处理工具。由于阀元件表面50及阀座表面52的密封连接，可渗透延伸部54完全和流体源隔绝，该阀元件表面50和阀座表面52都是由不可渗透的材料做成的。
图5～图6表示处于工作位置的可渗透性阀组件，该工作位置用于通过进口来自流体源的流体通过阀元件头部周围的通道58并通过可渗透延伸部54的渗透壁到达流出孔56的低流动性和较高流动性。优选的是，可渗透延伸部54的尺寸与流出孔的尺寸相配合，从而所有被分配的流体通过可渗透材料到达下游的处理工具。
图7表示处于填满方式下的这个实施例。为了促进流体源的快速再填充，可渗透阀元件的延伸部54被完全伸长而与阀座元件44分离。在填满方式下，被伸长的元件54漏出一个凹槽59。该凹槽59有助于流体绕过可渗透延伸部54并直接流入进口而容易的填充流体源。
制造阀组件的可渗透性材料可以产生一个轻微的阻力。该阻力控制流体的高流动性和可渗透材料的渗透能力，所述流体的高流动性受到流体压力和温度的限制。这个扩散因子降低了压力峰值到达下游的可能性。一般来讲，气体或蒸汽能渗透而液体不能渗透的任何可渗透性材料都可以被使用，可渗透的材料可以由许多种潜在地有用材料构成，例如：聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙酸和硅树脂。一种优选的有用的材料包括聚偏二氟乙烯。
气体通过聚合物渗透是众所周知的现象。可以使用制成表格的、可能适于可渗透嵌入件或可渗透阀延伸部的多种材料的渗透值，来设计依照本发明的一个气体输送系统。
一般来讲，气体通过一个聚合物薄膜的渗透由下面等式所决定：R＝P×SA，其中：R为渗透率，P是给定聚合材料在标准气压和温度下的渗透常数，SA是渗透表面的面积。这样，就可以通过许多方法来控制渗透率。这些方法包括：改变温度(温度能改变蒸气压力和通过可渗透壁的扩散常数)；改变可渗透壁的厚度；通过移动阀元件机械地改变扩散系统的表面积。
本发明的阀组件可应用到如图8、图9所示的一些系统中。可渗透性阀组件可以包含在调整器60中，该调整器60包括风箱系统66和内室68。其中内室68和小直径的延伸部26相连接。压力差促使阀元件进入或远离可渗透性阀座元件64。换言之，周围的室直接和阀座元件相连，阀座元件进入或远离阀元件。
如果外部室70中的压力比内室68里的预定压力高，则和阀元件62相连的膜板系统将收缩，并且阀元件将被推向阀座元件64，以阻止流体通过阀组件的可渗透性材料。这主要是膜板66被压缩，迫使阀元件62朝阀座移动，以达到密闭配合。一旦室70里的流体压力减退，膜板系统能够张开，如图9所示，伴随着阀元件的开启，流体通过阀座元件内的可渗透性嵌入件流到流出口78，通过室70被输送到处理工具80。
本发明的可渗透的阀组件还可以应用在任意系统中，当气体穿过另外一种使用阀元件的设备一样，这些系统可以使汽缸或加工管道中高压气体降低到较低、可使用的水平。此系统也可以包括一个风箱系统或弹簧，该风箱系统或弹簧对压力差做出反应以打开和关闭提升阀。
Claims (10)
1.一种可渗透流体阀组件，用于从流体源输送流体以便使用，该可渗透流体阀组件包括：
进口，该进口用于和所述流体源的出口连通，用于来自所述流体源的流动流体：以及
阀装置，该阀装置适于在密封位置和开启位置之间运动，所述密封位置阻挡流体流过所述进口，所述开启位置允许流体流过所述进口和阀装置，所述阀装置包括可渗透材料结构，当所述阀装置处于开启位置时，从流体源输送以便使用的流体流过所述可渗透材料结构，
所述阀装置包括阀元件和可渗透阀座元件，其中所述阀元件具有第一端和第二端，所述阀元件的第一端位于进口中，其中，所述阀座元件具有邻接的第一端，所述阀座元件的邻接的第一端具有穿过其中的流出孔，用于接纳连接到阀元件的第二端的至少一部分上的延伸部，其中阀座元件的邻接的第一端包括一个嵌入件，该嵌入件相配地构造为和阀元件的第二端相接合，并由流体可渗透的材料制成，用于当阀装置处于开启位置时，让来自流体源的流体通过所述进口和所述阀座元件的可渗透材料传送到下游处理工具。
2.根据权利要求1的可渗透流体阀组件，其中所述流体源是一个加压罐。
3.根据权利要求2的可渗透流体阀组件，其中所述阀元件是一个细长结构，所述细长结构包括第一端延伸部，该第一端延伸部相对进口具有减小的截面，以便提供充足面积，用于使流体在阀元件周围穿过进口，以便通过所述可渗透阀座元件。
4.根据权利要求3的可渗透流体阀组件，其中贯穿所述可渗透阀座元件的流出孔适于容纳连接到阀元件的第二端的延伸部，其中该连接到阀元件的第二端的延伸部密封地配合在该流出孔中，以便在该流出孔中运动，但基本上减小了从流体源通过该流出孔的流体通过。
5.根据权利要求4的可渗透流体阀组件，还包括一个室，该室包围了一个膜板，该膜板确定了一个内部体积，该内部体积和所述阀装置上游的压力条件相隔绝，并与所述连接到阀元件的第二端的延伸部接合，以便以一种方式控制阀元件的运动，即将阀元件保持在密封位置，直到膜板的内部体积与室的内部之间的压力差使阀元件移动到开启位置。
6.根据权利要求5的可渗透流体阀组件，还包括弹性装置，该弹性装置位于阀元件的第一端附近，并将阀元件保持在密封位置。
7.根据权利要求4的可渗透流体阀组件，其中所述连接到阀元件的第二端的延伸部具有一个减小横截面的末端，以便当所述阀装置处于开启位置时，在所述流出孔内提供充足的空间，用于流体源的填充。
8.根据权利要求1的可渗透流体阀组件，其中流体可渗透的材料的嵌入件包围着穿过所述可渗透阀座元件的流出孔。
9.根据权利要求1的可渗透流体阀组件，该可渗透流体阀组件适于将流体从处于较高压力的流体源输送到处于较低压力的处理工具，其中，所述阀装置包括能够和阀座元件移动地接合的提升阀，该提升阀具有第一端和第二端，该提升阀的第一端位于进口内，所述流体可渗透的材料的嵌入件位于提升阀的第二端和阀座元件之间，当提升阀和阀座元件密封接合时，该流体可渗透的材料的嵌入件和流动的流体相隔绝，因此阻止了流体流过所述可渗透阀组件，当提升阀和阀座元件不密封接合时，该流体可渗透的材料的嵌入件提供了一个用于传送来自较高压力流体源的所有流动流体的扩散路径。
10.一种排放来自流体源容器的流体、同时减少流体从所述容器中不受控制的排放的方法，该方法包括：
把流体源容器的出口连接到阀组件的进口，该阀组件包括阀装置，该阀装置适于在密封位置和开启位置之间运动，所述密封位置阻挡流体流过所述进口，所述开启位置允许流体流过所述进口和阀装置，所述阀装置包括可渗透材料结构，当所述阀装置处于开启位置时，从流体源输送以便使用的流体流过所述可渗透材料结构；以及
使流体从流体源容器流过所述流体源容器的出口、所述进口和可渗透材料结构到达流体使用位置，
所述阀装置包括阀元件和可渗透阀座元件，其中所述阀元件具有第一端和第二端，所述阀元件的第一端位于进口中，其中，所述阀座元件具有邻接的第一端，所述阀座元件的邻接的第一端具有穿过其中的流出孔，用于接纳连接到阀元件的第二端的至少一部分上的延伸部，其中阀座元件的邻接的第一端包括一个嵌入件，该嵌入件相配地构造为和阀元件的第二端相接合，并由流体可渗透的材料制成，用于当阀装置处于开启位置时，让来自流体源的流体通过所述进口和所述阀座元件的可渗透材料传送到下游处理工具，并且使流体从流体源容器通过所述进口、可渗透阀座元件和流出孔到达下游处理工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/314,728 US6935354B2 (en) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | Permeable gas assembly for gas delivery |
| US10/314,728 | 2002-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1745266A CN1745266A (zh) | 2006-03-08 |
| CN100476276C true CN100476276C (zh) | 2009-04-08 |
Family
ID=32468549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2003801095988A Expired - Fee Related CN100476276C (zh) | 2002-12-09 | 2003-11-24 | 输送气体的可渗透气体组件 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6935354B2 (zh) |
| EP (1) | EP1570197A4 (zh) |
| JP (1) | JP2006515918A (zh) |
| KR (1) | KR101223924B1 (zh) |
| CN (1) | CN100476276C (zh) |
| AU (1) | AU2003291182A1 (zh) |
| WO (1) | WO2004053367A2 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7370661B2 (en) * | 2002-12-09 | 2008-05-13 | Advanced Technology Materials, Inc. | Permeable gas assembly for gas delivery |
| US6911065B2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-06-28 | Matheson Tri-Gas, Inc. | Method and system for supplying high purity fluid |
| US20060163522A1 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-27 | Paul Gallagher | Apparatus and method for supporting a memeber and controlling flow |
| US7905247B2 (en) * | 2008-06-20 | 2011-03-15 | Praxair Technology, Inc. | Vacuum actuated valve for high capacity storage and delivery systems |
| DE102013008140A1 (de) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | Witt Gmbh & Co. Holding Und Handels-Kg | Ventilvorrichtung und Ventilblock |
| US9909670B2 (en) * | 2015-03-04 | 2018-03-06 | Praxair Technology, Inc. | Modified vacuum actuated valve assembly and sealing mechanism for improved flow stability for fluids sub-atmospherically dispensed from storage and delivery systems |
| GB201504471D0 (en) * | 2015-03-17 | 2015-04-29 | Johnson Matthey Plc | Apparatus and method for scanning a structure |
| GB2583949A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-18 | Edwards Ltd | A vacuum pump comprising a relief valve and a method of assembly of the relief valve |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1645601A (en) * | 1926-10-26 | 1927-10-18 | Henry B Lee | Velocity-reducing valve |
| US4397331A (en) * | 1978-09-29 | 1983-08-09 | Honeywell Inc. | Fluid flow control valve with maximized noise reduction |
| US4398563A (en) * | 1981-09-28 | 1983-08-16 | Vacco Industries | Multi-tube flow restrictor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2887129A (en) * | 1956-01-10 | 1959-05-19 | Hughes Aircraft Co | Liquid metering device |
| US3682437A (en) * | 1971-03-30 | 1972-08-08 | Air Reduction | Sealing valve for pressure regulator |
| US4436098A (en) * | 1981-03-16 | 1984-03-13 | Becton Dickinson Company | Needle assembly with vein entry indicator |
| US4429714A (en) * | 1981-08-03 | 1984-02-07 | E. I. Du Pont De Nemours & Co. | Control valve |
| DE4137137A1 (de) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Hans Dipl Ing Hoehr | Vorrichtung zur druckreduzierung von dampf- und gasstroemen in armaturen |
| US5704967A (en) | 1995-10-13 | 1998-01-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Fluid storage and delivery system comprising high work capacity physical sorbent |
| US5518528A (en) | 1994-10-13 | 1996-05-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Storage and delivery system for gaseous hydride, halide, and organometallic group V compounds |
| US5707424A (en) | 1994-10-13 | 1998-01-13 | Advanced Technology Materials, Inc. | Process system with integrated gas storage and delivery unit |
-
2002
- 2002-12-09 US US10/314,728 patent/US6935354B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-11-24 EP EP03783777A patent/EP1570197A4/en not_active Withdrawn
- 2003-11-24 AU AU2003291182A patent/AU2003291182A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-24 JP JP2004559172A patent/JP2006515918A/ja not_active Withdrawn
- 2003-11-24 CN CNB2003801095988A patent/CN100476276C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-24 KR KR1020057010466A patent/KR101223924B1/ko active IP Right Grant
- 2003-11-24 WO PCT/US2003/037735 patent/WO2004053367A2/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1645601A (en) * | 1926-10-26 | 1927-10-18 | Henry B Lee | Velocity-reducing valve |
| US4397331A (en) * | 1978-09-29 | 1983-08-09 | Honeywell Inc. | Fluid flow control valve with maximized noise reduction |
| US4398563A (en) * | 1981-09-28 | 1983-08-16 | Vacco Industries | Multi-tube flow restrictor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004053367B1 (en) | 2005-12-29 |
| KR20050085486A (ko) | 2005-08-29 |
| EP1570197A4 (en) | 2005-11-09 |
| WO2004053367A3 (en) | 2004-12-09 |
| EP1570197A2 (en) | 2005-09-07 |
| CN1745266A (zh) | 2006-03-08 |
| US6935354B2 (en) | 2005-08-30 |
| KR101223924B1 (ko) | 2013-01-18 |
| WO2004053367A2 (en) | 2004-06-24 |
| JP2006515918A (ja) | 2006-06-08 |
| AU2003291182A8 (en) | 2004-06-30 |
| US20040107997A1 (en) | 2004-06-10 |
| AU2003291182A1 (en) | 2004-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102066829B (zh) | 用于高容量储存和输送系统的真空促动阀 | |
| CN101225924B (zh) | 用于高压输送系统的故障防护的真空促动阀 | |
| US6045115A (en) | Fail-safe delivery arrangement for pressurized containers | |
| US5937895A (en) | Fail-safe delivery valve for pressurized tanks | |
| CN100476276C (zh) | 输送气体的可渗透气体组件 | |
| US8573441B2 (en) | Integrated valve regulator assembly and system for the controlled storage and dispensing of a hazardous material | |
| US20080302421A1 (en) | Permeable gas assembly for gas delivery | |
| CN107567557A (zh) | 用于改善来自储存和递送系统的经亚大气分配的流体的流量稳定性的修改的真空致动阀组件和密封机构 | |
| CN1190618C (zh) | 亚大气压气体的输送方法与装置 | |
| CN1759271A (zh) | 多个分配止回阀输送系统 | |
| US7370671B2 (en) | Valve activation assembly which mechanically collapses a collapsible member in response to both overpressure and underpressure conditions | |
| WO2005047865A3 (en) | Pressurized gas sampling container | |
| CN201273451Y (zh) | 用于控制加压流体的系统、气瓶和阀组件与波纹管组件 | |
| WO2004053367A9 (en) | Permeable gas assembly for gas delivery | |
| US20180037307A1 (en) | Ultra-high pressure regulator and a method of using the same | |
| JP2580645Y2 (ja) | ニューマチック容器弁 | |
| KR100697160B1 (ko) | 압축 탱크의 가압 유체 이송용 안전 밸브 | |
| EP1887276B1 (en) | Fail-safe delivery valve for pressurized tanks | |
| US6435227B1 (en) | Tank filling apparatus and method | |
| JP2001050496A (ja) | 加圧タンク用フェイル−セーフ送出し弁 | |
| US8795420B1 (en) | Apparatus for removing unwanted contaminates from gases | |
| CN114341544A (zh) | 用于从储存容器分配气体的方法和设备 | |
| CN103574289A (zh) | 危险气体安全输送系统 | |
| RU2004131075A (ru) | Способ герметичного хранения без давления вредных или пожароопасных жидкостей и установка для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090408 Termination date: 20121124 |