JP2001050496A - 加圧タンク用フェイル−セーフ送出し弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 このシステムはアルシン・ガスの輸送におい
て特に有益であり、偶発的な排出に対する多重安全対策
を遂行することのできる加圧タンク用フェイル−セーフ
送出し弁を提供する。 【解決手段】 この装置は加圧シリンダ又はタンクから
の流体の危険な排出を防ぐための実質的フェイル−セー
フシステムを提供するために圧力感応弁要素を用い、所
定の圧力条件がチェック弁から下流に存在していなけれ
ば、ダイアフラムはタンクからのガスの排出を阻止する
ように弁要素の動きを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内容物の偶発的な
漏出に対して何重もの安全を提供する加圧タンクやシリ
ンダなどの貯蔵コンテナのための送出し弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】多くの工業用処理及び製造装置は、毒性
が高い流体の使用を必要としている。半導体材料の製造
はそうした事例のひとつで、毒性の高い水素系又はハロ
ゲン系ガスの安全な貯蔵と取り扱いが必要となる。そう
したガスの事例としては、シラン、ゲルメーン、アンモ
ニア、ホスフィン、アルシン、スチビン、硫化水素、セ
レン化水素、テルル化水素、及びその他のハロゲン化合
物である。毒性及び安全対策の結果として、これらのガ
スは工業プロセス施設においては慎重な貯蔵と取り扱い
が要求される。

【０００３】半導体産業は特にイオン注入における砒素
（Ａｓ）及び燐（Ｐ）の供給源として、アルシン（Ａｓ
Ｈ₃）とホスフィン（ＰＨ₃）などのガス性水素化物に依
存している。イオン注入システムは通常ＡｓＨ₃とＰＨ₃
の希釈混合物を10.4MPa（1500psig）もの圧力下で使用
する。その非常に高い毒性と高い蒸気圧の故に、その使
用、輸送及び貯蔵は半導体業界の安全上の重大な関心事
となっている。

【０００４】非常に毒性の高いガスが半導体産業でどの
ように取り扱われているかを示すより具体的な例として
アルシンの取り扱いを見ると、アルシンは通常1825kPa
（250psig）の加圧コンテナ内に貯蔵されている。生産
環境内でのアルシン・シリンダの取り扱いは非常に多様
な危険状況を示す。140グラム・シリンダでのアルシン
の漏洩でも、天井までの高さが３メートルの3,500平方
メートルの建物の容積全体を生命と健康に対する即時危
険性（ＩＤＬＨ）レベルまで汚染してしまう。その漏出
が大規模であると、こうした状況が１、２分で起きてし
まい、その漏出源近くの領域では数時間にわたって極端
な致死濃度が続くことを意味している。

【０００５】アルシン・コンテナは通常500ccガス・シ
リンダを用い、一端に弁がついている。1825kPa（250ps
ig）で汲み上げられた液体アルシンは、その容積のほぼ
20％程度（140グラムのアルシン）までそのシリンダを
満たす。一度満たされると、弁が閉じられて安全キャッ
プが弁出口に取り付けられる。このシリンダは軽量（約
2.5kg）であり、弁はシリンダの重量と比較して強力で
あるので、コンクリート・フロア上で３〜６メートルの
高さから弁端上にシリンダを落としても、弁やシリンダ
の一体性は破壊されない。これらの小型シリンダの強度
は大型のガス・シリンダの場合は通常必要となるような
弁の保護の必要性をなくしてくれる。

【０００６】こうしたコンテナを受け取るエンド・ユー
ザは、十分に換気されている場所で、安全キャップを取
り外し、エンド・ユース装置上に通常は立ててそのコン
テナを取り付けて弁を開く。そうするとコンテナは弁端
の位置に応じて液体又は基体アルシンを放出する。弁端
が下側の場合は、アルシン液が送り出される。弁端が上
側の場合は、アルシン・ガスが送り出される。弁の位置
にはかかわりなく、エンド・ユース装置は、そのシリン
ダからガスとして排出されるか、エンド・ユース装置内
で液体からガスに転化されるかのいずれかの方法でアル
シンを気相で用いる。

【０００７】室温（22℃）での液体アルシンの飽和圧力
は1825kPa（250psig）である。このことはコンテナ内で
の装置接続部への、又はエンド・ユーザ装置内でなんら
かの漏洩があった場合、1825kPaのアルシンが大気に放
出されることを意味する。従って、1825kPa又はそれの
絶対的な漏洩を防止できる接続部が、装置及び供給コン
テナのすべての部分を接続しなければならないことを意
味している。エンド・ユーザが最初に弁を開けて安全プ
ラグを取り外さねばならない場合、特に弁端が下側の場
合、140グラムのアルシン全体がわずか１〜２秒で漏れ
出てしまう可能性がある。弁が閉じられているという過
った考えの下で安全キャップの取り外しや、シリンダの
切り離しを行うと、アルシンが急速に放出されてしま
う。

【０００８】こうした流体の意図しない放出の結果とし
て生ずる傷害や死の重大な可能性を考えて、こうした毒
性流体の災害につながるような放出を阻止するためのシ
ステムについて開示している先行システムがある。現在
一般的に用いられているひとつのシステムは、アルシン
や他の毒性の高いドーパントを吸着材に保持している。
例えば、米国特許出願No.4,744,221は、アルシンを−30
℃から＋30℃の範囲の温度下でゼオライトと接触させて
アルシンをゼオライトに吸着させて保存し、そしてアル
シンを輸送することを開示している。その後175℃程度
の温度で加熱すると、アルシンがゼオライトから放出さ
れる。米国特許出願No.4,744,221の方法は、アルシン輸
送のために加熱を必要としているがこれは望ましくな
い。加熱に伴うひとつの問題は貯蔵容器が通常かなりの
熱容量を持っていることである。貯蔵容器の熱容量は送
り出し操作にかなり時間差が生じることを意味してい
る。さらに、加熱はアルシンを分解させて水素ガスを発
生させ、爆発の危険性を伴う。アルシンの熱分解はプロ
セス・システムに対するガス圧を望ましくないレベルま
で増大させてしまう可能性もある。

【０００９】米国特許出願No.5,704,965、米国特許出願
No.5,704,967、米国特許出願No.5,707,424、及び米国特
許出願No.5,518,528はこれらのガスに対する高い貯蔵
（吸着）容量を有するゼオライトから、毒性の流体を脱
着するために減圧を用いて室温で作動する水素化及びハ
ロゲン化ガスの貯蔵及び送出しのためのシステムを開示
している。米国特許出願No.5,518,528をより詳細に調べ
てみると、それは貯蔵容器の内部圧力以下の圧力をもた
らすために送出しアセンブリを用いている。減圧するこ
とによって吸着ガスが固相物理的脱着材媒体から脱着さ
れる。アルシンのかなりの部分を吸着材から引き出すた
めには、非常に低い圧力を用いる必要がある。一杯の場
合、送出し圧力は79.8kPa（600torr）でなければならな
い。半分だけ満たされている場合、それは9.3kPa（70to
rr）まで下がる。ほとんどのマス・フロー・コントロー
ラは20kPa（150torr）までの圧力しか読み取れない。25
kPa（150torr）で、吸着材上のアルシンの60％はその吸
着材に残ったままである。吸着材タイプ・シリンダ内の
アルシンの40％以上を利用するために必要な非常に低圧
のマス・フロー・コントローラを設置するためには装置
に一定の修正を加える必要があるであろう。

【００１０】米国特許出願No.4,936,877はアルシンをキ
ャリア・ガス内に分散させて輸送することを開示してい
る。この方式では、アルシンはキャリア・ガスをアルシ
ンと接触させる混合室内に配置された流速制御薄膜を通
じて貯蔵器を出ていく。

【００１１】弁ロック構成がキャリア・ガス貯蔵装置か
らの流体の流れを制限するより直接的な手段を提供して
いる。米国特許出願No.4,723,867と米国特許出願No.4,7
38,693は半導体産業用のドーピング材の輸送における液
体排出を阻止するためにいくつかの多重ポート弁を含む
弁ブロック内での薄膜とダイアフラムの使用について開
示している。弁設計の一般的技術は弁要素を制御するた
めの密封されたふいご部材の利用について開示してい
る。米国特許出願No.4,157,072は船舶燃料タンク用の換
気弁を開示している。この特許は沈没した船舶からの燃
料の流出を阻止するための高い水圧に対応するための密
封されたふいごを設けることを開示している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は毒性
のある液体や気体の偶発的な漏洩や放出の可能性を減ら
すことである。この発明のさらに別の目的は毒性流体を
保持、貯蔵、及び輸送を制御するための吸着材の必要性
をなくすことである。この発明のさらに別の目的は供給
サービス内に配置された場合だけその内容物を排出する
タンクやシリンダ用の弁を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明による装置は貯
蔵コンテナの取出口を通じて移される毒性の高い流体の
放出を自動的に制限するレギュレータを提供する。この
レギュレータはコンテナの外側に適切な排出条件が存在
していない場合、又は圧力レギュレータ上に適切な排出
条件が指示されない場合は、流体の排出を防ぐために貯
蔵コンテナの取出口又はそれより下流に状況に対応可能
な弁要素を配置して用いる。排出条件は通常の取り扱い
及び貯蔵手順と通常の大気条件下で弁を保管又は取り扱
う際には非常に起こりにくい所定の条件を示している。
こうした条件としてはレギュレータの加熱、電流、電
圧、磁界又は異常な物理的力のレギュレータ上又はその
周辺への負荷などを含んでいる。好ましくは、このレギ
ュレータは所定の圧力条件、又はより好ましくは真空条
件がレギュレータの下流に存在するまでは、流体の排出
を阻止する圧力感応要素を含んでいる。さらなる安全対
策として、コンテナがエンド・ユース装置の内部又はそ
の周辺に適切に配置されて、安全に接続されるまでは排
出条件が指示できないようにすることができる。こうし
た方法で、本発明は貯蔵コンテナからの毒性のある流体
を移すためのフェイル−セーフシステムを提供すること
ができる。

【００１４】有効性を確実にするために、コンテナ弁又
はコンテナ自体がレギュレータを内包するようにする。
レギュレータはコンテナ弁の上流、又は下流に配置する
ことができる。コンテナ弁の上流に配置された場合は、
レギュレータとそのフェイル−セーフシステムに対する
保護が最も高くなる。

【００１５】この発明の最も有利な使用法として、貯蔵
コンテナ内部に内部流量制限を設けることによってさら
に安全策を構じる方法がある。この流量制限はコンテナ
からの気相流体の排出を低質量流量に制限する。低質量
流量とは通常コンテナがガスをエンド・ユース装置に提
供する上での望ましい最大流量と同じ、又はそれ以上で
あるが、それでも偶発的な排出量を厳しく制限するのに
十分な程度に制限されている。

【００１６】公知の流量制限装置のいずれでも、この発
明における流量制限装置として用いることができる。適
切な流量制限装置は組み込まれた導管、薄膜要素、又は
細かな多孔性スクリーンやフィルター材を単独、又は組
み合わせで用いることができる。毛細管はその長さと直
径を調節することで、最大流体排出量を調節することが
できるので好ましい流量制限を可能にしてくれる。有効
な流量制限はコンテナ取出口又はコンテナ弁取出口の上
流のいずれかの場所で行われる。好ましくは流量制限は
ガスを供給するシリンダ又はタンク内部で行われる。

【００１７】コンテナからの液体の排出は液体の質量排
出量が同じ制限開口部を通じての対応するガスの質量排
出量を大幅に上回るので特別の危険性をもたらす。従っ
て、流量制限装置の取入口の位置を調節することは流体
排出の制御に役立つ。特に好適な構成では、流量制限装
置への取入口をコンテナからの液体排出を防ぐように配
置する。通常のアルシン・シリンダの20％充填容量の場
合、流量制限装置に対する取入口をシリンダの中央部分
に配置すると、そのシリンダが正しい姿勢で置かれてい
るか、又は逆さまに置かれているかによって液体アルシ
ンの排出を防いでくれる。さらに、取入口をシリンダの
半径方向中央に配置すると、部分的に満たされたシリン
ダを水平方向、垂直方向のどのような姿勢に置こうとも
液体の排出を防いでくれる。

【００１８】従って、好ましい装置の実施の形態におい
て、この発明は加圧コンテナの取出口からの加圧流体の
排出を制御するための装置である。この装置は加圧コン
テナの取出口と連通してコンテナからの流体排出路を形
成するポート体を含んでいる。このポート体の内部、又
はその前方に固定された圧力レギュレータは、その流体
排出路を通じての流体を流れを阻止する密封位置とその
流体排出路を通じての流体の流れを可能にしてくれる開
放位置との間を動くことができるようにされた弁要素を
含んでいる。ダイアフラムはポート体上流の圧力条件か
らは切り離された内容積を形成しており、そのダイアフ
ラムの内側と外側の圧力差が弁要素を開放位置に動かす
まで、弁要素を密封位置に保持しておくような方法で弁
要素の動きを制御するために弁要素と係合している。

【００１９】さらに具体的な装置の実施の形態において
は、この発明は加圧流体を収容し、その加圧流体のシリ
ンダからの排出を制御するためのシリンダと弁によるア
センブリである。このシリンダと弁のアセンブリはシリ
ンダの開口部を形成するシリンダを含んでいる。この弁
アセンブリはシリンダ開口部との密封係合に適合したポ
ート体を含んでいる。流体取入口はそのポート体によっ
て形成されており、シリンダ開口部と連通している。流
体取入口はそのポート体によって形成され、シリンダの
外部に配置されている。流体排出路は弁本体によってそ
の流体取入口と流体取出口との間に形成されている。手
動制御遮断弁は流体排出路を通じての流体の流れを制御
する。自動弁はその流体排出路を通じての流体の流れを
阻止する密封位置にバイアスされた弁要素を含んでい
る。流体排出路に沿って弁要素の下流に配置された密封
されたふいごは、その一部がポート体に固定されてお
り、別の部分は弁要素と作動可能に結合されて、ふいご
の内部及び外部との間の相対圧力差がふいごを拡張した
場合に、弁要素を密封位置から開放位置に移動させるよ
うになっている。

【００２０】他の実施の形態においては、この発明はタ
ンクから流体を排出してそのタンクからの流体の制御さ
れない排出を防ぐための方法及び制御システムとなって
いる。この方法はタンクに加圧流体を満たし、このタン
クの内部と連通した取出口からタンクの外側に配置され
た輸送ポートに制御された排出を行うための排出路を確
立し、通常の大気条件の外部の熱的、機械的、又は圧力
条件に対応する制御弁によって排出路を通じての流体の
流れを阻止し、選択的に排出路を開放して、望ましい場
合は加圧流体を放出するように必要な熱的、機械的、及
び圧力条件を課する諸工程で構成されている。

【００２１】例えば、制御弁は制御条件としての電気的
パルスに感応することができる。電流がその弁に到着す
るまでその弁からの流出は起きないであろう。パルス電
流はガスをそのシステム内に周期的に供給するようにだ
け作動する。システム・パイプはパルス間に圧縮して供
給に必要な条件を達成するのに十分なガスを供給できる
ような内容積を含んでいる。作動中にチューブ内に漏出
が起きると、パルスが起こり得る排出の量を制限する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１で、500ccシリンダ10を有す
るこの発明の実施の形態が示されており、この実施の形
態は、シリンダ・ヘッド弁12がその頂点に設けられて弁
取出口16を有している。シリンダの内部にはアルシン・
ガスを弁取入口11に供給する取入口を有する毛管13が設
けられている。排出されるまでは、シリンダ10の底部の
液体アルシン貯蔵器15は、アルシン・ガスがシリンダを
出ていくとそれを補充して、シリンダ内部の蒸気圧力を
維持する。弁12内部に配置されたレギュレータ17はシリ
ンダからのアルシン・ガスの排出を自動的に制御するふ
いご・アセンブリ28を含んでいる。ハンドル18によって
主要弁要素19を手動制御することができる。

【００２３】図２はレギュレータ17とヘッド弁12の内部
をより詳細に示している。ヘッド弁12からのアルシン・
ガスの経路に続いて、ガスはまずチューブ13の毛管サイ
ズの流域を通じて弁取入口11に入る。ヘッド弁12の本体
はレギュレータ17を含んでいる。導入されたガスは最初
にポペットの形状の弁要素20に接触する。ばね21はポッ
パー弁20を弁座22に対してバイアスさせ、ガス流路の閉
鎖状態をつくりだす。ポッパー弁20の上部は弁座22全体
を能動的な密封状態に維持するための弾力性座金又は他
の密封要素を持っていてもよい。ばね21は通常は、ふい
ご23の形状のダイアフラム要素が拡大して接触プレート
をずらすまでポッパー弁20と弁座22に押しつける。接触
弁24は制御ピンに作用してポペット20を弁座22から押し
離す。そうすると、アルシン・ガスはピン25の回りのピ
ン通路26を通じてふいごアセンブリ28を包んでいるふい
ご室27内部に流入する。

【００２４】ふいごアセンブリ28はふいご23の内部を支
承する壁23を有する内部圧力室30を形成するふいごガイ
ド29と、ふいご23の外部を取り囲む外部スリーブ32と、
底部誘導プレートを有している。ふいご23の上端でのふ
いごガイド29、及びふいご下端での接触プレートとの密
封接触によってふいごが室27内部及びガス流路全体の圧
力から切り離される。内部室30は通常大気圧状態で密封
されて、ふいご室27内の圧力の減少によってふいご室30
内のガスがふいご23を拡大させて接触プレート24をピン
25に抵抗して下方に圧迫するようにする。ふいごガイド
29はスリーブ32をその外側端部周辺に保持する。ふいご
ガイド29、スリーブ32及び誘導プレート33は全体として
ふいご23を保護するように包んでいる。ピン25は誘導プ
レート33内の制御孔を貫通しており、接触プレート24と
の位置的整合性を維持する。

【００２５】ふいご室27を出たアルシン・ガスは弁取入
口34を通じ、密封面35に沿って流れる。ねじ溝を切った
ブッシング36が多層金属製ダイアフラム48を弁体50に締
めつけて、それによって弁本体38を介しての流体漏洩が
起きないように密封している。ねじ溝を切った弁本体38
と連係して作動するハンドル18は摩擦パッド52を介して
ピストン51をダイアフラム48上に押しつけて、主要弁プ
ランジャ37をばね53の抵抗力に抗して下方に移動させ
る。プランジャ37の下方への動きはナット55によって保
持されているテフロン製密封要素54を、弁本体50上に押
しつけて表面35上に密封状態をつくりだす。ダイアフラ
ム48から離れる方向に弁本体38を戻すとばね53が弁プラ
ンジャ37を上方に移動させ、それによって密封面を分離
させ、ガスがポート34を通じて流れることができるよう
にする。密封面35を通過してしまえば、アルシン・ガス
は室40から取出口41及び弁取出口16へ流れる。

【００２６】レギュレータ手段17は弁体内部の圧力が真
空状態に低下するまでポペット20が絶対に開かないよう
に設定することができる。こうした条件は通常500torr
又はそれ以下の圧力と同等である。レギュレータをこの
ように設定しておくと、保護キャップを所定の場所に取
り付けても取り付けなくても、主要弁の開口によってア
ルシンがシリンダから送り出されることはない。通常の
エンド・ユース装置は100torr以下の圧力で作動するの
で、真空、又は具体的には500torr以下の圧力でアルシ
ンを送り出すことにはいくつかの利点がある。例えば、
アルシン・ガス接続部のすべてで陰圧となり、従って漏
洩があってもエンド・ユース装置に流れ込むだけで、そ
れは装置自体によってすばやく検出される。従って、漏
出がないかどうか確認するために接合部をひとつずつ検
査する必要がなくなる。加えて、タンク圧力を質量流量
制御装置に受け入れ可能なレベルの圧力まで低下させる
ための外部圧力レギュレータは必要なくなる。より重要
なことは、アルシン・システムのパイプ接続が偶発的に
開けられても、保護キャップが取り外された場合のシリ
ンダ弁の開口より危険性はずっと低いレベルにとどまる
ことである。

【００２７】制限流路を用いると、必要な時にレギュレ
ータ17がガス流をチェックできないというありそうもな
い出来事が起きた場合の安全性をさらに向上させてくれ
る。上に述べた制限装置の他にも、ある種の形状の毛管
サイズの流域が流量制限装置としての細孔の柔軟性と信
頼性を提供してくれる。単一又は複数の小径口又はしっ
かり束ねられた形状のいずれで設けられた場合でも、こ
のタイプの適切な制限装置は気相流体の輸送を非常に低
い流量に制限してくれると同時に、毛管作用によるより
高い流量での液体の流れも可能にしてくれる。

【００２８】例えば、単一内径毛管は大気へのアルシン
の放出を３sccm程度まで制限することができる。図１を
参照してこの形状の流量制限装置をより詳細に説明する
と、毛管13はシリンダ10からの出口を提供しているだけ
である。毛管13を曲がりくねった形状で形成してあるの
で、取出口14はシリンダ10の軸方向及び半径方向の中央
に維持される。毛管の内径は通常は0.02ミリメートル
（0.001インチ）を越さない。この直径はアルシンの182
5kPa（250psig）飽和圧力がアルシンをチューブを通じ
て１分間あたりわずか60ミリグラム程度の流量で送るよ
うに流量を制限する。通常のエンド・ユーザは１分間あ
たり３〜10ミリグラム程度（１〜３sccm）の流量を必要
とするだけである。流量60ミリグラムの場合、コンテナ
が空になるまでに40時間かかる。縦横10メートルずつで
天井の高さが３メートルの部屋がアルシンの生命及び健
康に対する緊急危険性（ＩＤＪＨ）レベルに到達するま
でに１時間がかかるであろう。１時間あれば要因が退去
するように警告を与え、対応チームが必要な措置を取る
ために十分な時間を提供してくれるであろう。より重要
なことは、このアルシン・システムでのパイプ接続で偶
発的な開口や事故があっても、それは真空状態で作動さ
れるシステムでの危険性の程度が加圧状態で作動される
システムの場合より低いことである。

【００２９】毛管の長さと直径も制限装置を通じて最も
望ましい流量を提供するように調節することができる。
上に述べたような流速でアルシンを輸送する場合、毛管
の長さは15cm程度、孔径は直径12ミクロン程度である。
毛管の直径が９ミクロン程度まで減少され、長さが上記
のままであると、同じ流量を実現するためには４本の毛
管を平行に用いる必要があるであろう。こうしたサイズ
の毛管は種々のガラス素材からつくることができる。適
切に封じ込めることによってガラスのもろさを克服する
ことは可能である。

【００３０】種々の適切な毛管構造をつくることができ
る。図３は直線的な毛管構成13を提供するようにガラス
・ロッドによって形成され、その取入口14がシリンダ10
の半径及び軸方向の中央に配置されている修正された形
状の毛管を用いたタンクを示している。図４の断面図で
よりはっきりと示されているように、通常ステンレス・
スチールで構成されるメタル・チューブ42がガラス・チ
ューブ46を保護するように包んでいる。チューブ46の直
径の内側に中心のガラス・ロッド44を中心に固いガラス
・ロッドの６角形構成があり、その内部でロッドのすべ
てはほぼ同じ直径を有している。ロッド43とロッド44と
の間、及びロッド43とチューブ46内部との間の空間は毛
管構成13′を通じて流れる毛管サイズの流域を提供す
る。ガラス・ロッド上にガラス管を縮めると固いチュー
ブ／ロッド・アセンブリを提供してくれる。従って、内
側ロッドが破壊された場合でも、ガラス管46によってそ
の破片が保持されるので、ガラス管46の内径を通じての
毛管流は維持される。金属チューブ42はオプションとし
てガラス・ロッド43と44の回りに収縮させるとさらに固
さと耐久性が向上し、より強化された装置が提供され
る。金属チューブ42をさらに強化すると、ガラス・ロッ
ドやそれを取り巻くガラス・チューブが破断しても毛管
構成13′内の制限流路の機能はほとんど変わらない。

【００３１】毛管が入口部分だけに使われている場合、
シリンダを満たすアルシンはその毛管を通じてシリンダ
に入るようにするべきである。シリンダを満たすために
は通常液体アルシンをシリンダ内に汲み上げることを必
要とする。液体アルシンは気相アルシンと比べて500倍
程度も高い密度を有している。その結果、ほとんどの液
体充填／ガス引き出しシステムの場合、シリンダを用い
る場合よりその強度はずっと低い。

【００３２】充填時間を減らすことが必要な装置の場
合、シリンダ充填専用のより大型のポートを用いること
によって、他のガス／ガス又は流体／ガス・システムの
充填／輸送に望ましい、又は必要な場合にシリンダを再
充填するための時間を短くすることができる。こうした
構成の場合、シリンダ又は弁は毛管又はその他の流量制
限をバイパスする別個の入力ポートを含んでいてもよ
い。このバイパス・ポートへの流れは、例えば、圧力、
電気、磁気、又はその他の機械的な手段で制御すること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】この発明は前記のようであって、変移可
能な制限装置を用いてシリンダを充填することも可能で
ある。こうした構成の場合、制限要素として寄与できる
フィルター要素が異なった位置間、つまりコンテナを充
填するための位置とコンテナからガスを引き出すための
別の位置との間で往復運動する。こうした制限装置の場
合、密封体が弁体を通じての流体の流れを抑止するコン
テナからの流体流路を確立するために、密封面から離れ
るように変移すると同時に流体を制限装置を通じて送
り、コンテナからの流体の流れを制限するコンテナから
弁取出口への流体流路を形成するように密封面の方向に
変移できるようになっている密封体の形状で構成するこ
ともできる。このようにして、自動的に流量を変えなが
らコンテナに流体を出し入れするために単一ポートを用
いることができる。タンク取入口を通じての単一ポート
の使用はそのポートがほとんどのコンテナの細口を通じ
ての大きな流域を持たせるようにしてタンクをガスで充
填する作業をより容易にしてくれる。変移可能な制限要
素はさらに、その制限装置が密封面と十分に接触してい
ない場合、いかなるガスの排出も阻止するように制限要
素と共に移動する弁密封要素を組み込んでいてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の断面図である。

【図２】同上のシリンダ・ヘッド・アセンブリの拡大図
である。

【図３】この発明の他の実施形態の断面図である。

【図４】図３の線３−３による断面図である。

【符号の説明】

10 加圧タンク 13 導管 20 弁要素 23 ダイアフラム 25 ピン 26 流体排出路 30 内容積 34 流体排出路 41 流体排出路 50 ポート体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ビイ．マーチン ジュニア アメリカ合衆国 95667 カリフォルニア, プレサービル，ヴァレイ オークス コー ト 5692 Ｆターム(参考） 3E072 AA03 GA30 3H060 AA02 BB01 CC28 CC40 DC10 DD04 DF02 FF03 FF06 GG11 HH07 HH20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧タンクの取出口からの加圧液の排出
   を制御する装置において、 加圧タンク(10)の取出口と連通して流体排出路(26，3
   4，41)を形成するポート体(50)と、 このポート体内部又はその上流に固定されていて、流体
   が流体排出路を通じて流出するのを防いでいる密封位置
   と、流体排出路に沿って流体が流れるようにする開放位
   置との間で動けるようになっている弁要素(20)と、 弁要素の上流の圧力状態から切り離された内容積(30)を
   形成しており、弁要素と係合して、ガイアフラムの内容
   積とポート体の内部との間の圧力差が、弁要素を開放位
   置に移動させるように弁要素の動きを制御するダイアフ
   ラム(25)とを有する装置。
2. 【請求項２】 ポート体が弁要素に加えて手動で起動さ
   れる弁(12)を保持している請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 規制流路を有する導管(13)が流体排出路
   の一部を形成している請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】 ダイアフラム(23)がふいごを含んでいる
   請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 ハウジング(32)がふいごを取り囲んでい
   るふいご室を形成し、そのふいご室が弁要素の下流に位
   置する流体排出路の一部と連通していて、ふいごが排出
   路との連通がそのふいご室内部に真空をつくりだした時
   に、弁要素を開放位置に動かすのに十分な内圧で密封さ
   れている請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 弁要素(20)がポッパー弁を含んでおり、
   ふいごの拡大がピン(25)を作動させてポッパー弁を開放
   位置にずらさせる請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 密封されたふいごの一部がポート体に対
   して固定されており、他の部分が弁要素と開放可能に結
   合されていて、ふいごの内部と外部との間の相対圧力が
   ふいごを拡張させた場合に、弁要素を開放位置に移動さ
   せ、その開放位置が流体排出路に沿って流体が流れるこ
   とができるようにする請求項５に記載の装置。
8. 【請求項８】 ふいごがふいご室の真空状態に対応して
   弁要素を開放位置に移動させるようになっている請求項
   ７に記載の装置。