CN115046126A - 气体储存和分配容器以及自其分配的方法 - Google Patents

气体储存和分配容器以及自其分配的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115046126A
CN115046126A CN202210224403.9A CN202210224403A CN115046126A CN 115046126 A CN115046126 A CN 115046126A CN 202210224403 A CN202210224403 A CN 202210224403A CN 115046126 A CN115046126 A CN 115046126A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
pressure
storage
vessel
pressure regulator
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.)
Pending
Application number
CN202210224403.9A
Other languages
English (en)
Inventor
E·E·琼斯
J·R·德斯普雷斯
S·A·乌茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entegris Inc
Original Assignee
Entegris Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Entegris Inc filed Critical Entegris Inc
Publication of CN115046126A publication Critical patent/CN115046126A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • 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
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • 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
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • 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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/002—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for vessels under pressure
    • 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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • 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
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0114—Shape cylindrical with interiorly curved end-piece
    • 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
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • 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
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators
    • F17C2205/0385—Constructional details of valves, regulators in blocks or units
    • 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
    • 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
    • F17C2205/0394—Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel
    • 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
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/035—High pressure (>10 bar)
    • 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
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0689—Methods for controlling or regulating
    • 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
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • 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
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/05—Applications for industrial use
    • F17C2270/0518—Semiconductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

一种气体储存和分配容器包含储存器皿、第一气体压力调节器和第二气体压力调节器。所述储存器皿配置成容纳加压气体。所述气体储存和分配容器具有用于排放所述加压气体的排放流动路径。所述第一气体压力调节器设置在所述储存器皿内，并且所述第二气体压力调节器在所述储存器皿外部。所述排放流动路径延伸穿过所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器。一种从气体储存和分配容器排放气体的方法包含第一气体压力调节器将所述加压气体的压力降低至第一压力并且第二气体压力调节器将所述加压气体的所述压力降低至第二压力。

Description

气体储存和分配容器以及自其分配的方法
技术领域
本公开涉及用于储存加压气体的气体储存和分配容器。更具体地，本公开涉及在减压下分配储存的加压气体的气体储存和分配容器。
背景技术
气体储存和分配容器可用于在工业过程中供应气体。此类容器可配置成容纳高压，以增加所含气体量。气体储存和分配容器可配置成在显著较低压力下供应其加压气体。例如，工业过程，例如半导体制造过程，可能使用危险(例如有毒、酸性、易燃等)和/或昂贵的气体。气体储存和分配容器也可用于运输此类危险和/或昂贵的气体。
发明内容
本公开涉及用于储存加压气体的气体储存和分配容器，以及从所述容器中分配储存气体的方法。所述气体储存和分配容器包含气体调节器组件，所述气体调节器组件具有在所述容器的储存器皿内侧的气体压力调节器和在所述容器的所述器皿外侧的另一气体压力调节器。
在实施例中，一种气体储存和分配容器包含储存器皿、第一气体压力调节器和第二气体压力调节器。所述储存器皿具有用于容纳加压气体的内部容积。所述第一气体压力调节器设置在所述储存器皿的所述内部容积内，并且所述第二气体压力调节器设置在所述储存器皿外部。所述容器还包含用于从所述气体储存和分配容器排放所述加压气体的排放流动路径。所述排放流动路径延伸穿过所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器。
在实施例中，一种从气体储存和分配容器排放气体的方法是用于分配存储在所述气体储存和分配容器的储存器皿的内部容积中的加压气体。所述方法包含所述容器具有第一气体压力调节器和第二气体压力调节器，所述第一气体压力调节器将所述加压气体的压力降低至第一压力，所述第二气体压力调节器将所述加压气体的所述压力从所述第一压力降低至第二压力。所述第一气体压力调节器设置在所述储存器皿的所述内部容积内。所述第二压力调节器位于所述储存器皿外部。
附图说明
参考构成本公开一部分的附图，附图示出可实施本文描述的气体储存和分配容器的实施例。
图1是气体储存和分配容器的实施例的横截面。
图2是气体储存和分配容器的另一个实施例的横截面。
具体实施方式
图1是气体储存和分配容器1的实施例的横截面。容器1配置成容纳加压气体，并在预定压力下，例如低于加压气体的较低压力下排放气体。容器1包含用于储存加压气体的储存器皿10和用于在较低压力下排放储存气体的气体调节器组件20。气体调节器组件20从储存器皿10内延伸到储存器皿10外。气体调节器组件20配置成在加压气体流经气体调节器组件20时降低加压气体的压力，从而使气体以比其在容器1内的储存压力低的压力从容器1排放。气体调节器组件20包含第一气体压力调节器30和第二气体压力调节器40，其为可调节或不可调节，当气体流经气体调节器组件20并从容器1排放时，可降低气体压力。基于第二气体压力调节器的设置，第二气体压力调节器可将气体压力进一步降低25％、35％、45％或更多。第一压力调节器30是内部压力调节器(例如，设置在储存器皿10内)，其在储存器皿10内将气体压力降低第一量，并且第二压力调节器40是外部压力调节器(例如，位于储存器皿10的外部)，其在储存器皿10外部进一步将加压气体的压力降低第二量。
第二气体压力调节器与第一气体压力调节器串联有几个优点。例如，串联的第一气体压力调节器和第二气体压力调节器在气体分配和储存容器的整个使用寿命期间为加工/注入工具提供稳定(恒定)的输送压力。当气体分配和储存容器内的压力从高变低时，通过降低第二级调节器的进口压力范围来提高稳定性。进一步的优点包含，降低压力的串联的气体压力调节器也降低了气体的释放速率，从而又实现在气体分配和储存容器出现问题或泄漏时有安全优势。另一个实例是，由于使用了串联的气体压力调节器，由于第二气体压力调节器释放的气体量不足，因此气体流量更容易控制。因此，这可以降低气体分配和储存容器所连接系统的复杂性。进一步的优点包含第二气体压力调节器的可调节性能实现气体分配和储存容器应用的灵活性。这允许客户或供应商调节气体分配和储存容器的输送压力，以适用于多个行业，包含但不限于注入、太阳能电池板、平板或LED。
容器1包含用于从容器1排放加压气体的排放流动路径2。如图1所示，气体调节器组件20包含并形成排放流动路径2。排放流动路径2延伸穿过气体调节器组件20。排放流动路径2延伸穿过气体调节器组件20内串联的第一气体压力调节器30和第二压力调节器40。容器1配置成使得加压气体只能通过排放流动路径2从容器1排放。在实施例中，加压气体只能通过穿过气体调节器组件20流出容器1。
容器1还可以包含在容器1未被填充期间密封的填充流动路径4。如图1所示，气体压力调节器20可以包含并形成填充流动路径4。填充流动路径4可延伸穿过气体压力调节器20。在容器1中已经填充气体至所需压力后，填充流动路径4被密封。如图1所示，填充流动路径4与排放流动路径2分开。容器1可包含进口阀6，所述进口阀是单向阀，可防止气体通过填充流动路径4排放(例如，加压气体通过填充流动路径4向后流动)。填充流动路径4延伸穿过进口阀6。
容器1可以容纳多种合适的气体中的一种。在实施例中，容器1内的气体是用于半导体制造的气体。例如，气体可包含但不限于半导体制造中使用的氢化物气体(例如，砷化氢、磷化氢、锑化氢、硅烷、二硼烷等)、酸性气体(例如，卤化气体、氢卤络合物气体、卤化硅烷等)等。在一些实施例中，气体可以是不同类型气体的混合物(例如，三氟化硼和氢的混合物、四氟化锗和氢的混合物等)。
储存器皿10包含内部容积12和开口14。加压气体储存在内部容积12内。气体调节器组件20具有上部22和下部21。下部21直接耦合到上部22。在一些实施例中，下部21可焊接到上部22。气体调节器组件20的上部22安装到储存器皿10的开口14。下部21从上部22延伸到器皿10的内部空间12中。例如，如图1所示，下部21从开口14向下延伸到储存器皿10的内部空间12中。所有底部21均设置在储存器皿10内。
例如，上部21耦合到开口14以密封储存器皿10的开口14。密封件形成于上部22的外部与开口14的内壁之间。密封配置成将加压气体容纳在储存器皿10的内部容积12中，但使加压气体穿过气体调节器组件20的情况除外。下面将更详细地讨论容纳于储存器皿10内的气体的压力。如图1所示，开口14可以包含螺纹，并且通过将气体调节器组件20拧入开口14的螺纹中，可以将气体调节器组件20耦合到开口14。更具体地，在实施例中，通过将气体调节器组件20的上部22拧入储存器皿10的开口14中，可以将气体调节器组件20耦合到开口14。气体调节器组件20的上部22可以包含螺纹，所述螺纹拧入储存器皿10的开口14中的螺纹中。在一些实施例中，可以使用密封剂来确保储存器皿10与气体调节器组件20之间的密封。例如，用于防止磨损的润滑剂，如聚四氟乙烯胶带或膏，也可以用作密封剂。下面将更详细地讨论气体调节器组件20。
加压气体储存在储存器皿10的内部容积12内。容器1可配置成容纳压力为100磅每平方英寸表压(psig)或更高的加压气体。在实施例中，容器1容纳压力为200psig的加压气体。在实施例中，容器1容纳压力为700psig或800psig或更高的加压气体。在实施例中，容器1容纳压力为2000psig或更高的加压气体。在一个实施例中，容器1容纳压力为2200psig的加压气体。在一个实施例中，容器1容纳压力为2300psig的加压气体。容器1操作以在低于容器1内部压力的压力下排放加压气体。气体调节器组件20控制来自容器1的气体的排放压力。
气体调节器组件20包含排放进口26和排放出口24。排放进口26位于储存器皿10的内部容积12内。排放出口24位于储存器皿10的外部。排放流动路径2从排放进口26延伸到排放出口24。气体通过进入排放进口26、流经排放流动路径2、然后通过排放出口24离开而从容器1排放。在实施例中，填充路径4的部分可与排放流动路径2重叠。
气体调节器组件20包含第一气体压力调节器30和第二气体压力调节器40。如图1所示，气体调节器组件20的上部22包含容器的进口(例如，填充流动路径4的进口)、容器1的出口(例如，排放流动路径2的排放出口24)和第二气体压力调节器40。上部21还可以包含进口阀6和可调节流量阀60。气体调节器组件20的下部22包含第二压力调节器30和过滤器50。
第一气体压力调节器30设置在储存器皿10的内部容积12内。第二气体压力调节器40位于储存器皿10的外部。如图1所示，排放流动路径2延伸穿过两个气体压力调节器30、40。气体压力调节器30、40配置成控制从容器1排放的气体的压力。气体压力调节器30、40在气体流经排放流动路径2并从所述排放流动路径流出时降低气体压力。容器1可以在比容器1内储存气体时的压力明显更低的压力下从外部排放气体。
如图1所示，气体调节器组件20可包含过滤器50和可调节流量阀60。排放流动路径2延伸穿过过滤器50和可调节流量阀60。过滤器50可位于排放流动路径2的排放进口26处。例如，过滤器50可配置成防止固体和/或液体材料进入排放流动路径2。可向第二气体压力调节器40和/或进口阀6和/或排放流动路径2添加额外的过滤器(未示出)。
气体调节器组件20还可包含排放流动路径2中的限流孔32。如图1所示，可在气体调节器组件20的排放出口24处设置限流孔32。限流孔32限制通过排放流动路径2的最大气体流速，在所述流速下，允许气体从气体调节器组件20排放。例如，在气体压力调节器发生故障的情况下，限流孔32限制气体流过排放流动路径2，并防止加压气体立即从容器1大量排放。
可调节流量阀60是可调节以调节通过排放流动路径2的流速的流量控制阀。可调节流量阀60至少具有打开位置和关闭位置。在打开位置，流量阀60允许气体流过流量阀60和排放流动路径2。在关闭位置，流量阀60阻止流过排放流动路径2(例如，防止加压气体从容器1排放)。可调节流量阀60还可以包含在打开位置与关闭位置之间的一或多个位置。图1中的流量控制阀60是可以用手手动操作的手动阀。在另一个实施例中，流量控制阀60可以是气动流量控制阀。图1中的流量控制阀60设置在第二压力调节器40与排放出口24之间，所述排放出口在排放流动路径2中位于第一气体压力调节器30和第二气体压力调节器40的下游。然而，在其它实施例中，流量控制阀60可以设置在不同的位置。在实施例中，流量控制阀60可以设置在第一气体压力调节器30与第二气体压力调节器40之间，以便在排放流动路径中位于第一气体压力调节器30的下游和第二气体压力调节器40的上游。
第二气体压力调节器40在排放流动路径2中位于第一气体压力调节器30的下游。在排放流动路径2内，气体先经过第一气体压力调节器30，然后再经过第二气体压力调节器40。第一气体压力调节器30可将流经排放流动路径2的加压气体的压力降低第一量，并且第二气体压力调节器40可进一步将流经第一气体压力调节器30的气体的压力降低第二量。第一气体压力调节器30在第一压力P1下排放气体，且第二压力调节器40在第二压力P2下排放气体，所述第二压力P2可小于所述第一压力P1(例如，P2<P1)。在实施例中，第一压力调节器30的排放压力P1处于或小于500psig，例如450psig或300psig。在实施例中，第一压力调节器30的排放压力P1处于或小于200psig。在实施例中，第一压力调节器30的排放压力P1处于或约为100psig。在实施例中，第一压力调节器30的排放压力P1处于或约为25psig。
在实施例中，第一压力调节器30配置成在容器1内是不可调节的。第一压力调节器30配置成具有设定的减压设置。在实施例中，第一压力调节器30的减压设置只能通过拆卸容器1(例如，从储存器皿10上移除/卸下气体调节器组件20)来改变。在另一个实施例中，第一压力调节器30可以具有不具有可调节排放压力的结构。
第二压力调节器40从第一压力调节器30接收设定的加压气体。第二压力调节器40在第一压力调节器30的排放压力P1下接收气体。例如，第二压力调节器40将气体压力从第一压力P1降低至第二压力P2。第二压力调节器40控制气体从容器1排放时的压力。例如，从排放出口2排放的气体处于第二压力调节器30的排放压力P2。
在实施例中，第二压力调节器40的减压设置是可调节的。减压设置控制第二压力调节器40的排放压力P2。第二压力调节器40的减压设置即使在容器使用时(例如，在容器1组装时)也是可调节的。例如，当容器1的气体被加压时，可以调节第二压力调节器40的减压设置。在实施例中，可以通过流量阀60接近第二压力调节器40的减压设置。在实施例中，可以通过排放出口24接近第二压力调节器40的减压设置。在另一个实施例中，气体调节器组件20的外壳可以包含单独的开口，用于接近第二压力调节器40的减压设置。
第二气体压力调节器40的可调节性允许供应商、客户和最终用户系统进行额外的安全控制和可用性。调节范围可根据应用而定，但在某些应用中，压力将处于亚大气条件或第一气体压力调节器的出口设定点。在其它非限制性实例中，压力可调节至25psig、50psig、100psig、150psig或任何有利于应用的值。调节也可以在使用中完成，或在将气体分配和储存容器附接到现场或应用时预先确定。也可以经由软件系统远程地或在气体分配和储存容器处进行调节。对可调节性的远程控制使气体分配和储存容器的商业能力和可用性具有更大的灵活性。
第二压力调节器40可调节为具有可为30psig或更低的排放压力P2。第二压力调节器40可配置成具有25psig的排放压力P2。在一些实施例中，第二压力调节器40可调节为具有小于大气压力的排放压力P2。例如，在此类配置中，可以向排放出口24施加真空以从容器1排放气体。
图2是气体储存和分配容器100的另一个实施例的横截面图。容器100配置成容纳加压气体，并在预定压力(例如，较低压力)下排放气体。与图1中的容器1类似，容器100包含用于从容器100排放加压气体的排放流动路径102，并且其配置使得加压气体只能通过排放流动路径102从容器100排放。如图2所示，气体储存和分配容器100包含储存器皿110和气体调节器组件120。储存器皿110和气体调节器组件120可以具有与上文针对图1中的储存器皿10和气体调节器组件12讨论的类似配置。例如，储存器皿110具有用于储存加压气体的内部容积112；并且气体调节器组件120耦合到储存器皿110的开口114，并包含设置在储存器皿110内的第一气体压力调节器130和位于包含在排放流动路径102中的储存器皿110外部的第二气体压力调节器140。例如，气体调节器组件120可包含过滤器150，所述过滤器配置成防止固体和/或液体材料进入排放流动路径2。
在实施例中，气体的一部分可以吸附状态和/或液体状态中的一或多种储存在内部容积112内。例如，储存器皿110内的压力使得储存器皿110内的气体在内部容积112内被液化和/或被吸附。当气体从容器100排放时，吸附气体和液化气体在储存器皿110内返回到气态状态，然后以气态状态从容器100排放。
如图2所示，容器100可在内部容积112中包含用于吸附气体的固体吸附剂116。例如，过滤器150可配置成防止固体吸附剂进入排放流动路径102。固体吸附剂116可用于增加容器100的容量。当内部容积112充满气体并加压时，吸附剂116吸附气体。当气体从内部容积112排放时，吸附剂116内的气体被解吸到容器110内部容积112的开放空间中。在实施例中，吸附剂116可解吸气体，直到内部容积112完全耗尽(例如，达到或接近大气压力)。在实施例中，吸附剂116可解吸，直到内部容积112达到亚大气压(例如，达到小于760托且大于550托的压力或小于760托且大于650托的压力)。在另一个实施例中，吸附剂116可解吸，直到内部容积112达到小于550托的亚大气压。因此，使用吸附剂116，可以在容器100中储存更大质量的气体。固体吸附剂116可以呈一或多种颗粒、微粒、珠子、球粒、薄片等的形式。固体吸附剂116是选自适合于特定气体或储存于容器100内的气体类型的吸附剂的至少一种吸附剂。容器100中可包含不止一种吸附剂。例如，固体吸附剂116可包含一或多种碳吸附剂和金属有机骨架结构吸附剂。在实施例中，金属有机骨架结构吸附剂可以包括具有通过咪唑酯连接物连接的过渡金属原子的沸石咪唑酯骨架结构。在此类实施例中，过渡金属原子可以是锌。在实施例中，金属有机骨架结构吸附剂可以包含ZIF-8、Cu-MOF-74、Ni-MOF-74、Mg-MOF-74、MOF-5、PCN-250(Fe)和Cu-BTC中的一或多种。如上文描述的储存和分配容器(例如，上文描述的储存和分配容器1、上文描述的储存和分配容器100等)的实施例可用于从储存和分配容器排放气体的方法。在实施例中，可以根据如上文所描述利用储存和分配容器1或储存和分配容器100来修改所述方法。
所述方法可以包含第一气体压力调节器(例如，第一压力调节器30和第一压力调节器130)将储存器皿内部容积(例如，储存器皿12的内部容积12和储存器皿112的内部容积114)中容纳的加压气体流的压力降低至第一压力(例如，第一压力P1)。第一压力调节器位于储存器皿的内部容积内。第一压力调节器在内部容积内的储存压力下接收加压气体。所述方法还可以包含第二气体压力调节器(例如，第二压力调节器40和第一压力调节器140)将加压气体的压力从第一压力降低至第二压力(例如，第二压力P2)。
第一压力调节器将加压气体的压力降低至第一压力可以包含第一压力调节器在第二压力下排放加压气体。第二压力调节器将加压气体流的压力降低至第二压力可以包含第二气体压力调节器在第一压力下从第一气体压力调节器接收加压气体并且在第二压力下排放气体。在一些实施例中，第二气体压力调节器可在亚大气压下排放加压气体。
所述方法还可以包含在外部调节第二气体压力调节器(例如，第二压力调节器40和第二压力调节器140)的减压设置。例如，在组装容器时调节减压设置。
方面：
方面1至16中的任一个可以与方面17至19中的任一个组合。
方面1.一种气体储存和分配容器，其包括：具有用于容纳加压气体的内部容积的储存器皿；所述内部容积内的第一气体压力调节器；所述储存器皿外部的第二气体压力调节器；以及用于从所述气体储存和分配容器排放所述加压气体的排放流动路径，所述排放流动路径延伸穿过所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器。
方面2.根据方面1所述的气体储存和分配容器，其进一步包括：气体调节器组件，其耦合到所述储存器皿的开口，所述气体调节器组件包含所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器并形成所述排放流动路径。
方面3.根据方面1或2所述的气体储存和分配容器，其中所述气体调节器组件包含在所述储存器皿的所述开口处形成密封的上部，以及从所述上部延伸到所述储存器皿的所述内部容积中的下部，所述上部包含所述第一气体压力调节器并且所述下部包含第二气体压力调节器。
方面4.根据方面1至3中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述第一气体压力调节器在第一压力下排放所述气体，并且所述第二气体压力调节器在低于所述第一压力的第二压力下排放所述气体。
方面5.根据方面4所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器在所述排放流动路径中相对于所述第一气体压力调节器位于下游，并在所述第一压力或大约所述第一压力下接收所述气体。
方面6.根据方面1至5中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述储存器皿配置成在700psig或更大的压力下将所述加压气体容纳在所述内部容积中。
方面7.根据方面1至6中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述第一气体压力调节器配置成在所述储存器皿内是不可调节的。
方面8.根据方面1至7中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器的减压设置在使用时是可调节的。
方面9.根据方面8所述的气体储存和分配容器，其中所述气体在由所述第二气体压力调节器控制的出口压力下从所述气体调节器组件的出口排放。
方面10.根据方面9所述的气体储存和分配容器，其中所述气体的所述出口压力是可控的，使得从所述气体调节器组件的所述出口排放的所述气体的所述压力小于大气压力。
方面11.根据方面1至10中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述气体调节器组件包含所述储存器皿外部的可调节流量阀，所述排放流动路径延伸穿过所述可调节流量阀。
方面12.根据方面11所述的气体储存和分配容器，其中所述流量阀具有关闭位置，处于所述关闭位置的所述流量阀阻止所述气体流过所述气体调节器组件。
方面13.根据方面1至12中任一方面所述的气体储存和分配容器，其中所述气体调节器组件包含密封的填充流动路径，所述填充流动路径是与所述排放流动路径分离的路径。
方面14.根据方面1至13中任一方面所述的气体储存和分配容器，其进一步包括：设置在所述储存器皿的所述内部容积内的固体吸附剂，所述固体吸附剂含有吸附气体且配置成将所述吸附气体解吸到所述内部容积中，并且解吸气体包含在所述加压气体中。
方面15.根据方面14所述的气体储存和分配容器，其中所述加压气体流入且穿过所述排放流动路径降低了所述储存器皿的所述内部容积的压力，从而使得所述气体从所述固体吸附剂解吸到所述内部容积中。
方面16.根据方面14所述的气体储存和分配容器，其中所述固体吸附剂包含碳吸附剂和金属有机骨架结构吸附剂中的一或多种。
方面17.一种从气体储存和分配容器排放气体的方法，所述气体储存和分配容器包含具有容纳加压气体的内部容积的储存器皿，所述方法包括：利用设置在所述内部容积内的第一气体压力调节器将所述加压气体的压力降低至第一压力；以及利用位于所述储存器皿外部的第二气体压力调节器将所述加压气体的所述压力降低至第二压力。
方面18.根据方面17所述的方法，其中将所述加压气体的所述压力降低至所述第一压力包含所述第一气体压力调节器在所述第一压力下排放所述加压气体，并且将所述加压气体的所述压力降低至所述第二压力包含：所述第二气体压力调节器在所述第一压力下从所述第一气体压力调节器接收所述加压气体，并且所述第二气体压力调节器在所述第二压力下排放所述加压气体。
方面19.根据方面17和18中任一方面所述的方法，其进一步包括：外部调节所述第二气体压力调节器的减压设置。
本申请中公开的实例在所有方面中都被视为说明性和非限制性的。本发明的范围是由所附权利要求书而不是由前述描述来指定的；且其中打算涵盖在所述权利要求书的等效含义和范围之内的所有变化。

Claims (12)

1.一种气体储存和分配容器，其包括：
具有用于容纳加压气体的内部容积的储存器皿；
所述内部容积内的第一气体压力调节器；
所述储存器皿外部的第二气体压力调节器；以及
用于从所述气体储存和分配容器排放所述加压气体的排放流动路径，所述排放流动路径延伸穿过所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器。
2.根据权利要求1所述的气体储存和分配容器，其进一步包括：
气体调节器组件，其耦合到所述储存器皿的开口，所述气体调节器组件包含所述第一气体压力调节器和所述第二气体压力调节器并形成所述排放流动路径。
3.根据权利要求2所述的气体储存和分配容器，其中所述气体调节器组件进一步包含在所述储存器皿的所述开口处形成密封的上部，以及从所述上部延伸到所述储存器皿的所述内部容积中的下部，所述上部包含所述第一气体压力调节器并且所述下部包含第二气体压力调节器。
4.根据权利要求1所述的气体储存和分配容器，其中
所述第一气体压力调节器在第一压力下排放所述气体，并且
所述第二气体压力调节器在低于所述第一压力的第二压力下排放所述气体。
5.根据权利要求4所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器在所述排放流动路径中相对于所述第一气体压力调节器位于下游，并在所述第一压力或大约所述第一压力下接收所述气体。
6.根据权利要求1所述的气体储存和分配容器，其中所述储存器皿配置成在至少550psig或更大的压力下将所述加压气体容纳在所述内部容积中。
7.根据权利要求1所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器的压力设置是可调节的。
8.根据权利要求7所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器的压力设置在使用时是可调节的。
9.根据权利要求7所述的气体储存和分配容器，其中所述第二气体压力调节器的压力设置可以从所述气体储存和分配容器远程设置。
10.根据权利要求8所述的气体储存和分配容器，其中所述气体在由所述第二气体压力调节器控制的出口压力下从所述气体调节器组件的出口排放。
11.根据权利要求1所述的气体储存和分配容器，其中所述气体调节器组件包含所述储存器皿外部的可调节流量阀，所述排放流动路径延伸穿过所述可调节流量阀。
12.一种从气体储存和分配容器排放气体的方法，所述气体储存和分配容器包含具有容纳加压气体的内部容积的储存器皿，所述方法包括：
利用设置在所述内部容积内的第一气体压力调节器将所述加压气体的压力降低至第一压力；以及
利用位于所述储存器皿外部的第二气体压力调节器将所述加压气体的所述压力从所述第一压力降低至第二压力。
CN202210224403.9A 2021-03-09 2022-03-09 气体储存和分配容器以及自其分配的方法 Pending CN115046126A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163158749P 2021-03-09 2021-03-09
US63/158,749 2021-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115046126A true CN115046126A (zh) 2022-09-13

Family

ID=83158063

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210224403.9A Pending CN115046126A (zh) 2021-03-09 2022-03-09 气体储存和分配容器以及自其分配的方法
CN202220497751.9U Active CN217875276U (zh) 2021-03-09 2022-03-09 气体储存和分配容器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202220497751.9U Active CN217875276U (zh) 2021-03-09 2022-03-09 气体储存和分配容器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220290812A1 (zh)
JP (1) JP2024508954A (zh)
KR (1) KR20230154465A (zh)
CN (2) CN115046126A (zh)
TW (1) TWI813195B (zh)
WO (1) WO2022192260A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6343476B1 (en) * 1998-04-28 2002-02-05 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system comprising regulator interiorly disposed in fluid containment vessel and adjustable in situ therein
US6257000B1 (en) * 2000-03-22 2001-07-10 Luping Wang Fluid storage and dispensing system featuring interiorly disposed and exteriorly adjustable regulator for high flow dispensing of gas
US6360546B1 (en) * 2000-08-10 2002-03-26 Advanced Technology Materials, Inc. Fluid storage and dispensing system featuring externally adjustable regulator assembly for high flow dispensing
US6959724B2 (en) * 2002-07-01 2005-11-01 Praxair Technology, Inc. Multiple regulator vacuum delivery valve assembly
EP2898254B1 (en) * 2012-09-21 2022-07-13 Entegris, Inc. Anti-spike pressure management of pressure-regulated fluid storage and delivery vessels
KR20180019240A (ko) * 2015-07-09 2018-02-23 엔테그리스, 아이엔씨. 연료 공급 패키지
KR101899470B1 (ko) * 2018-03-28 2018-11-08 티이엠씨 주식회사 저장능력을 향상시킨 유체압력조정밸브가 구비된 실린더
SG11202102146TA (en) * 2018-09-13 2021-04-29 Entegris Inc Adsorbent-based, mechanically-regulated gas storage and delivery vessel

Also Published As

Publication number Publication date
TW202242299A (zh) 2022-11-01
JP2024508954A (ja) 2024-02-28
TWI813195B (zh) 2023-08-21
CN217875276U (zh) 2022-11-22
WO2022192260A1 (en) 2022-09-15
US20220290812A1 (en) 2022-09-15
KR20230154465A (ko) 2023-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1328756B1 (en) Gas storage and dispensing system comprising regulator interiorly disposed in fluid containment vessel and adjustable in situ therein
EP0854749B1 (en) Fluid storage and delivery system comprising high work capacity physical sorbent
JP4279191B2 (ja) 気体化合物の貯蔵と送出のシステム
US6660063B2 (en) Sorbent-based gas storage and delivery system
US6089027A (en) Fluid storage and dispensing system
US6959724B2 (en) Multiple regulator vacuum delivery valve assembly
EP1614454B1 (en) Built in purifier for fluids
CN106536377A (zh) 压力调节式流体储存与施配容器的基于吸附剂的压力稳定
CN112689728B (zh) 基于吸附剂的机械调节式气体存储及输送容器
EP1588013A2 (en) Multiple dispensing check valve delivery system
CN217875276U (zh) 气体储存和分配容器
CN116324263A (zh) 使用沸石吸附剂存储GeH4的存储及运送容器
CN114728264A (zh) 利用高性能结构改性颗粒碳吸附剂的掺杂剂流体储存和分配系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination