FR2853950A1

FR2853950A1 - Stopcock for cylinder containing compressed, corrosive gas and/or liquid has calibrated orifice in lower part of pipe and located below the top of the neck of the cylinder, to limit flow of gas and/or liquid under pressure

Info

Publication number: FR2853950A1
Application number: FR0304699A
Authority: FR
Inventors: Didier Demay; Denis Muller
Original assignee: Air Liquide Electronics Materials SA
Current assignee: Air Liquide Electronics Materials SA
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-10-22
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: FR2853950B1

Abstract

The stopcock has a body provided in a lower part of a pipe (5) for passing the gas and/or liquid of the cylinder to a pipe (6). The two pipes are separated by a movable valve (7) controllable by the head (4) of the stopcock. A calibrated orifice is located in the pipe (5), to limit the flow of gas and/or liquid under pressure. The orifice is situated in the lower part of the pipe (5) below the top of the neck of the cylinder.

Description

Robinet pour bouteille de gaz et/ou de liquide comportant un orificeGas and / or liquid cylinder valve with an orifice

calibrécalibrated

interne La présente invention concerne un robinet pour bouteille de gaz et/ou de 5 liquide sous pression comportant un corps de robinet muni dans sa partie inférieure d'un premier conduit pour mettre en communication le gaz et/ou le liquide de la bouteille avec un second conduit, le premier et le second conduit étant séparés par un clapet mobile commandable par la tête du robinet. The present invention relates to a valve for a gas and / or liquid bottle under pressure comprising a valve body provided in its lower part with a first conduit for placing the gas and / or the liquid in the bottle in communication with a second conduit, the first and the second conduit being separated by a movable valve controllable by the head of the tap.

Les gaz chimiques sont couramment utilisés pour la fabrication des 10 semi-conducteurs: il s'agit principalement de gaz compressé sous forme gazeuse et/ou de gaz liquéfié sous pression également tel que notamment des gaz corrosifs comme le chlore, l'ammoniaque, l'acide chlorhydrique, etc... Chemical gases are commonly used for the manufacture of semiconductors: they are mainly compressed gas in gaseous form and / or liquefied gas under pressure also such as in particular corrosive gases such as chlorine, ammonia, l hydrochloric acid, etc ...

Parmi ces gaz également on peut considérer les hydrures de silicium et autres gaz précurseurs de silicium, les gaz ou liquides précurseurs de produits 15 chimiques, les gaz de dopage, de gravure, etc... La manipulation de ces gaz et notamment des bouteilles contenant ces gaz entraîne des contraintes environnementales qui imposent notamment un certain nombre de mesures de sécurité qui sont indispensables. Among these gases also we can consider silicon hydrides and other silicon precursor gases, gases or liquids precursors of chemicals, doping or etching gases, etc. The manipulation of these gases and in particular bottles containing these gases cause environmental constraints which in particular impose a certain number of safety measures which are essential.

En général, l'utilisation de ces gaz est liée à l'obtention de l'accord 20 d'autorité locale, accord qui est donné éventuellement après préparation d'un dossier d'autorisation d 'exploiter comprenant notamment un important volet relatif à la simulation des conséquences d'une fuite de ce gaz de la bouteille. En règle générale, les différentes possibilités envisagées pour ces études de simulation sont essentiellement la rupture par cisaillement du robinet, 25 notamment lors de la chute d'une bouteille lors de son transport (partie haute du robinet), et l'arrachement du flexible de connexion entre le robinet de la bouteille et le point d'utilisation. In general, the use of these gases is linked to obtaining the local authority agreement 20, an agreement which may be given after preparation of an operating authorization file including in particular an important component relating to the simulation of the consequences of a leak of this gas from the cylinder. As a general rule, the various possibilities envisaged for these simulation studies are essentially rupture by shearing of the valve, in particular when a bottle falls during its transport (upper part of the valve), and the tearing of the flexible connection between the cylinder valve and the point of use.

Ces études de simulation consistent à déterminer des rayons dits de danger c'est-à-dire de délimiter un périmètre de danger potentiel lorsque une 30 telle bouteille se trouve dans une installation. Lorsque notamment ces installations se trouvent en milieu urbain, ces dispositions sont encore plus importantes et les études de risques peuvent limiter ou rendre impossible l'utilisation de ces gaz dans les installations notamment lorsque le rayon de danger s'étend au-delà des limites de l'installation. These simulation studies consist in determining so-called danger radii, that is to say delimiting a perimeter of potential danger when such a bottle is in an installation. When, in particular, these installations are located in an urban environment, these provisions are even more important and risk studies can limit or make impossible the use of these gases in installations, especially when the danger radius extends beyond the limits of installation.

Pour répondre aux problèmes ainsi posés le robinet selon l'invention est caractérisé en ce qu'un orifice calibré est disposé dans le premier conduit pour limiter le débit du gaz et/ou du liquide. To respond to the problems thus posed, the valve according to the invention is characterized in that a calibrated orifice is placed in the first conduit to limit the flow of gas and / or liquid.

De préférence, l'orifice calibré sera placé dans la partie basse du premier conduit du robinet de manière à se trouver sous le niveau du sommet du col de la bouteille et à rester ainsi actif même lorsque la partie haute du robinet de la bouteille se trouve arrachée par cisaillement notamment lors d'une chute. 10 De préférence, l'orifice calibré sera placé de manière démontable dans ledit premier conduit. Preferably, the calibrated orifice will be placed in the lower part of the first tap conduit so as to be below the level of the top of the neck of the bottle and thus remain active even when the upper part of the valve of the bottle is torn by shearing, especially during a fall. Preferably, the calibrated orifice will be detachably placed in said first conduit.

Selon une variante de l'invention, cet orifice calibré sera réalisé dans une pièce de forme extérieure cylindrique percée de préférence selon son axe de deux cavités disposées tête bêche de part et d'autre d'un canal de diamètre 15 calibré, reliant les deux cavités, le diamètre du cylindre étant compatible avec le diamètre intérieur du premier conduit. According to a variant of the invention, this calibrated orifice will be produced in a part of cylindrical external shape preferably pierced along its axis with two cavities arranged head to tail on either side of a channel of calibrated diameter 15, connecting the two cavities, the diameter of the cylinder being compatible with the inside diameter of the first conduit.

De préférence bien entendu, cette pièce de forme cylindrique comportera un filetage externe qui viendra se visser dans un taraudage interne du premier conduit. Preferably of course, this cylindrical piece will have an external thread which will be screwed into an internal thread of the first conduit.

L'orifice calibré ainsi placé dans le premier conduit du robinet selon l'invention est ainsi protégé de la rupture dudit robinet par cisaillement. Sa fonction est de limiter le débit de gaz en cas de fuite de la bouteille et notamment lorsqu'il s'agit d'un gaz stocké sous forme liquide dans ladite bouteille. The calibrated orifice thus placed in the first conduit of the valve according to the invention is thus protected from the rupture of said valve by shearing. Its function is to limit the flow of gas in the event of the bottle leaking and in particular when it is a gas stored in liquid form in said bottle.

L'avantage d'un tel orifice calibré est qu'il reste en place même lorsqu'il y a rupture de la partie haute du robinet ou lorsqu'il y a arrachement du flexible de connexion du robinet vers le point d'utilisation. Le diamètre de cet orifice calibré sera adapté à chaque gaz et/ou liquide de manière à obtenir des débits de gaz acceptables lors de l'utilisation de la bouteille tout en limitant les risques en cas 30 de fuites. On constate de cette manière que l'utilisation d'un tel orifice calibré permet de réduire de manière significative les rayons dits de danger. The advantage of such a calibrated orifice is that it remains in place even when the upper part of the tap breaks or when the tap connection hose is torn off towards the point of use. The diameter of this calibrated orifice will be adapted to each gas and / or liquid so as to obtain acceptable gas flow rates during the use of the bottle while limiting the risks in the event of leaks. It is found in this way that the use of such a calibrated orifice makes it possible to significantly reduce the so-called danger radii.

L'orifice calibré est de préférence placé de manière démontable dans le premier conduit de manière à pouvoir être remplacé dans celui-ci par un autre orifice calibré de diamètre différent. The calibrated orifice is preferably placed in a removable manner in the first conduit so that it can be replaced therein by another calibrated orifice of different diameter.

En général, on réalisera cet orifice calibré en une pièce de forme 5 extérieure de préférence cylindrique percé de deux cavités par exemple tronconiques, disposées tête-bêche, selon l'axe de la pièce, et reliées par un canal de diamètre calibré. In general, this calibrated orifice will be produced in a part of external shape, preferably cylindrical, pierced with two cavities, for example frustoconical, arranged head to tail, along the axis of the part, and connected by a channel of calibrated diameter.

Selon une autre variante de réalisation encore plus aisée à mettre en oeuvre, la pièce contenant l'objet calibré, au lieu d'être introduite complètement 10 dans le premier conduit, n'y sera introduite que partiellement, soit à force, soit à l'aide d'un taraudage qui peut être limité et moins long que la pièce elle-même, une partie de la pièce se trouvant dans l'espace de la bouteille, au niveau du col, par exemple. On peut également prévoir un support qui entoure l'orifice calibré et qui se prolonge par une partie d'extrémité cylindrique munie d'un filetage et 15 qui vient de se visser dans le taraudage intérieur du conduit. On peut prévoir tout autre moyen de fixation du support au conduit (par exemple soudage, brasage, emmanchement à force, etc...). According to another alternative embodiment which is even easier to implement, the part containing the calibrated object, instead of being completely introduced into the first conduit, will only be partially introduced therein, either by force or by 'Using a tapping which can be limited and shorter than the part itself, part of the part being in the space of the bottle, at the neck, for example. One can also provide a support which surrounds the calibrated orifice and which is extended by a cylindrical end part provided with a thread and which has just been screwed into the internal thread of the duct. Any other means of fixing the support to the duct can be provided (for example welding, brazing, press fitting, etc.).

Selon une variante, il est possible d'avoir plusieurs canaux (de diamètres calibrés, identiques ou différents si on le souhaite), de préférence parallèles et 20 parallèles à l'axe de la pièce, jouant le rôle d'orifice calibré. According to a variant, it is possible to have several channels (of calibrated diameters, identical or different if desired), preferably parallel and 20 parallel to the axis of the part, playing the role of calibrated orifice.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des éléments de réalisation suivants donnés à titre non-limitatif conjointement avec les figures qui représentent: - la figure 1 une vue en coupe du robinet selon l'invention; - la figure 2 un élargissement d'une partie de la figure 1, qui correspond à une vue en coupe agrandie de l'orifice calibré ; et - la figure 3, une variante de réalisation de la figure 1 Sur la figure 1, on a représenté un robinet de bouteille 1 vissé dans le col d'une bouteille 16 destinée à contenir un gaz industriel sous pression et/ou 30 un liquide chimique. Ce robinet 1 comporte une partie basse 2 et une partie haute 3 surmontées par une molette de manoeuvre 4du clapet mobile 7 qui vient obturer le premier conduit 5 disposé dans la partie basse 2 du robinet 1 sensiblement selon l'axe vertical dudit robinet. Le clapet 7 est relié à la molette de commande 4 par un moyen d'entraînement connu en soi. A la sortie du clapet 7 se trouve un second conduit 6 disposé sensiblement horizontalement sur la figure (le conduit 5 est sensiblement vertical sur la figure), ce second conduit 6 étant destiné à être relié à un flexible d'utilisation lui-même connecté à son autre 5 extrémité à un poste d'utilisation du gaz. L'orifice calibré 10 est placé dans le premier conduit 5 de telle manière que sa partie supérieure reste sous le niveau de sortie du col 17 de la bouteille 16. The invention will be better understood using the following embodiments given without limitation in conjunction with the figures which represent: - Figure 1 a sectional view of the valve according to the invention; - Figure 2 an enlargement of a portion of Figure 1, which corresponds to an enlarged sectional view of the calibrated orifice; and - Figure 3, an alternative embodiment of Figure 1 In Figure 1, there is shown a bottle valve 1 screwed into the neck of a bottle 16 intended to contain an industrial gas under pressure and / or a liquid chemical. This valve 1 has a lower part 2 and an upper part 3 surmounted by an operating wheel 4 of the movable valve 7 which closes the first conduit 5 disposed in the lower part 2 of the valve 1 substantially along the vertical axis of said valve. The valve 7 is connected to the control wheel 4 by a drive means known per se. At the outlet of the valve 7 is a second conduit 6 disposed substantially horizontally in the figure (the conduit 5 is substantially vertical in the figure), this second conduit 6 being intended to be connected to a flexible hose which is itself connected to its other end at a gas station. The calibrated orifice 10 is placed in the first conduit 5 so that its upper part remains below the outlet level of the neck 17 of the bottle 16.

Sur la figure 2, est représentée une vue agrandie d'un exemple de réalisation d'un orifice calibré selon l'invention. Cet orifice calibré est ici 10 représenté par une vue en coupe. Cet orifice est constitué d'un cylindre dont la partie extérieure 12 est taraudée de manière à se visser à l'intérieur du conduit 5 qui est lui-même taraudé de manière à recevoir ce filetage 12. L'orifice calibré 10 en forme de cylindre comporte une cavité supérieure 14 et une cavité inférieure 13 sensiblement identiques disposées tête-bêche et qui sont en communication 15 l'une avec l'autre par l'intermédiaire du canal 15 de diamètre calibré, adapté au type de gaz et/ou de liquide qui est contenu ou qui sera contenu dans la bouteille utilisant le robinet selon l'invention. In Figure 2, there is shown an enlarged view of an embodiment of a calibrated orifice according to the invention. This calibrated orifice is here represented by a sectional view. This orifice consists of a cylinder, the outer part 12 of which is tapped so as to be screwed inside the duct 5 which is itself tapped so as to receive this thread 12. The calibrated orifice 10 in the form of a cylinder comprises an upper cavity 14 and a substantially identical lower cavity 13 arranged head to tail and which are in communication 15 with each other via the channel 15 of calibrated diameter, adapted to the type of gas and / or liquid which is contained or which will be contained in the bottle using the tap according to the invention.

Afin de faciliter la mise en place de cet orifice calibré 10, les cavités têtebêche 14 et 13 peuvent être de forme hexagonale de manière à pouvoir être 20 aisément vissées à l'intérieur du conduit 5 à l'aide d'une clé mâle à six pans. In order to facilitate the positioning of this calibrated orifice 10, the head-to-tail cavities 14 and 13 can be of hexagonal shape so that they can be easily screwed inside the duct 5 using a hexagon wrench sections.

L'avantage de l'orifice facilement démontable selon l'invention est de pouvoir très facilement remplacer celui-ci par un autre orifice éventuellement de diamètre différent lorsque le robinet est utilisé avec un gaz différent. Ceci permet d'avoir une fabrication unique de robinet en adaptant un orifice calibré dans 2 5 chaque robinet qui est fonction du gaz avec lequel ledit robinet va être utilisé. The advantage of the easily removable orifice according to the invention is that it can be very easily replaced by another orifice, possibly of different diameter when the valve is used with a different gas. This makes it possible to have a unique valve manufacture by adapting a calibrated orifice in each valve which is a function of the gas with which said valve will be used.

La figure 3 représente une variante de réalisation de l'invention. Sur cette figure, les mêmes éléments que ceux des figures précédentes portent les mêmes références. L'orifice calibré 10 dans cette variante, se trouve placé dans un support 25 ayant ici une forme (du bas vers le haut sur la figure) 30 cylindrique 20, tronconique 21 puis cylindrique 22, permettant d'insérer la portion 22 dans l'extrémité inférieure du conduit 5, au niveau du taraudage 23. FIG. 3 represents an alternative embodiment of the invention. In this figure, the same elements as those of the previous figures have the same references. The orifice 10 calibrated in this variant, is placed in a support 25 having here a shape (from bottom to top in the figure) 30 cylindrical 20, frustoconical 21 then cylindrical 22, allowing the portion 22 to be inserted into the lower end of the duct 5, at the thread 23.

L'extrémité supérieure de 22 peut être fileté pour correspondre au taraudage 23, ou simplement introduite à force dans ledit canal. The upper end of 22 can be threaded to correspond to the internal thread 23, or simply forced into said channel.

L'avantage d'une telle solution est de pouvoir réaliser une pièce plus solide, c'est-à-dire de diamètre extérieur plus grand que le diamètre du conduit 5, du fait du rétrécissement via la pièce tronconiqe 21. The advantage of such a solution is that it can be made of a more solid part, that is to say of an outside diameter larger than the diameter of the duct 5, due to the narrowing via the frustoconical part 21.

Bien que non représenté sur la figure, on peut réaliser aussi plus 5 facilement plusieurs canaux dans la pièce 10 créant une pluralité d'orifices calibrés, identiques ou différents, parallèle ou non. Although not shown in the figure, it is also easier to make several channels in the part 10 creating a plurality of calibrated orifices, identical or different, parallel or not.

Claims

1. Tap for a gas and / or pressurized liquid bottle 5 comprising a tap body provided in its lower part with a first pipe (5) for putting the gas and all the liquid in the bottle into communication with a second pipe ( 6), the first and second conduits being separated by a movable valve (7) controllable by the head (4) of the tap, characterized in that a calibrated orifice is placed in the first conduit to limit the flow of gas 10 and / or liquid.

2. Tap according to claim 1, characterized in that the calibrated orifice is placed in the lower part of the first conduit so as to be below the level of the top of the neck of the bottle.

3. Tap according to claim 1 or 2, characterized in that the calibrated orifice 15 is detachably placed in the first conduit, so that it can be replaced therein by another calibrated orifice of different diameter.

4. Tap according to one of claims 1 to 3, characterized in that the calibrated orifice is produced in a part of cylindrical external shape pierced 20 preferably along its axis with two cavities arranged head to tail on either side of '' a calibrated diameter channel, connecting the two cavities.

5. Tap according to one of claims 1 to 4, characterized in that the calibrated orifice is composed of one or more channels of calibrated diameter connecting the two cavities.

6. Tap according to one of claims 1 to 5, characterized in that the calibrated orifice is placed in a support in the lower part of the tap fixed to the lower part of the first conduit (5), preferably at the end lower of said conduit (5).