KR20010040591A - 키 코드 링을 구비한 액체 화학물 분배 시스템 - Google Patents

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KR20010040591A
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오스가마이클엘
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바누치 유진 지.
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Abstract

고 순도 액체 화학물을 취급하는 시스템(100)은 마우스를 구비한 외부 용기(104)를 갖는다. 키 코드 링을 유지하는 폐쇄부는 상기 마우스에 체결된다. 또한, 시스템(100)은 상기 폐쇄부에 체결되는 커넥터(108)를 갖는다. 커넥터(108)는 폐쇄부 내의 키 코드 링(216)과 결합하도록 형성된다. 커넥터(108)는 제조 공정에 연결되며 액체 화학물이 용기(104)로부터 제조 공정에 분배될 수 있도록 상기 폐쇄부에 체결된다.

Description

키 코드 링을 구비한 액체 화학물 분배 시스템{LIQUID CHEMICAL DISPENSING SYSTEM WITH A KEY CODE RING}
어떤 제조 공정은 앞서 기재된 바와 같은 액체 화학물의 사용을 필요로 한다. 대개, 이러한 공정은 각 공정에서 특정 액체 화학물을 필요로 한다. 저장 및 분배 시스템은 특정 시간 또는 장소에서의 제조 공정에 액체 화학물을 전달하는데 대체 용기가 사용되도록 한다. 제조 공정의 성공적인 작동은 작업자가 적절한 시간 및 장소에서 정확하게 적절한 액체 화학물을 시스템에 연결하는가에 따라 결정된다. 특정 공정 동안에 적절한 액체 화학물이 시스템에 주입되는 것은 중요하다. 부정확한 액체 화학물이 특정 공정에 주입된다면, 그 공정은 실패할 것이다. 이러한 실패는 제조 공정 작업자 뿐만 아니라 그 부근의 모든 사람에게 매우 위험한 상황을 초래할 것이다. 또한, 제조 장비 및 제조된 물품도 심각하게 손상을 입을 것이다.
본 발명은 산, 용제, 염기, 포토레지스트(photoresist), 혼입제, 무기물, 유기물, 생물학 용액, 제약품, 방사성 화학물 등을 포함하는 액체 화학물을 저장, 이송 및 분배하기 위한 용기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액체 화학물을 용기로부터 적절하고 안전하게 분배하기 위해 커넥터(connector)와, 용기의 적절한 체결을 확실하게 하는 키 요소를 사용하는 것에 관한 것이다.
도 1은 액체 화학물 분배 시스템의 투시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 용기 및 폐쇄부의 부분 단면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 용기의 마우스의 분해 단면도이며,
도 4는 도 2에 도시된 폐쇄부의 분해 단면도이고,
도 5a는 키 코드 링의 투시도이며,
도 5b는 도 5a에 도시된 키 코드 링의 단면도이고,
도 5c는 노치를 구비한 도 5a의 키 코드 링의 평면도이며,
도 5d는 노치를 구비한 도 5a의 키 코드 링의 저면도이고,
도 6은 도 1에 도시된 시스템의 커넥터의 단면도이며,
도 7은 도 6에 도시된 커넥터의 분해 단면도이고,
도 8a는 리테이너의 단면도이며,
도 8b는 도 8a에 도시된 리테이너의 저면도이고,
도 8c는 도 8a에 도시된 리테이너 및 키 코드 링의 단면도이며,
도 9는 조립되어 있는 용기와 커넥터를 도시하는 도 1에 도시된 시스템의 상부 단면도이다.
본 발명은 정확한 화학물을 제조 공정에 연결시키는 것을 확실하게 하기 위한 시스템 및 방법이다. 본 발명은 마우스(mouth)를 구비한 외부 용기 및 상기 마우스에 연결되는 포트(port)를 구비한 내부 용기를 포함한다. 키 코드 링을 구비한 폐쇄부는 마우스에 체결된다. 상기 키 코드 링과 짝을 이루도록 배치된 키 패턴(pattern)을 구비한 커넥터는 상기 폐쇄부에 체결된다.
도 1은 본 발명에 의한 이중 봉쇄 액체 화학물 분배 시스템(100)의 바람직한 실시예를 도시한다. 시스템(100)은 외부 용기(104), 가요성 백(106), 커넥터(108), 관(110) 및 관(114)을 포함한다. 커넥터(108)는 관(110)을 통해 제조 공정(도시 생략)에 연통되고, 관(114)을 통해 압축 유체 공급원(도시 생략)에 연통된다.
도 2는 외부 용기(104), 가요성 백(106), 맞춤부(204), 딥 튜브(dip tube:210), 폐쇄부(214), 키 코드 링(216), 파열성 박막(218) 및 캡(220)을 포함하는 시스템(100)의 다양한 구성 요소를 더 상세히 도시한다.
가요성 백(106)은 맞춤부(204)에 연결되는 포트를 포함한다. 딥 튜브(210)는 외부 용기(104)의 기저부 부근까지 가요성 백(106)의 내부에서 아래로 연장한다. 맞춤부(204)는 외부면이 나사가공된 외부 용기(104)의 마우스(224)에 리테이너(208)에 의해 설치되며, 외부 용기(104)내에 있는 가요성 백(106)의 포트를 유지한다.
외부 용기(104)는 충전(充塡), 이송, 취급 및 분배하는 동안 가요성 백(106)이 필요로 하는 기계적 지지 및 보호를 제공한다. 외부 용기(104)는 일반적으로 금속으로 구성되지만, 플라스틱 소재를 포함한 다른 소재도 액체 화학물의 특성 및 그 취급에 대한 정부 규제 사항에 따라 사용될 수 있다. 외부 용기(104)는 일반적으로 마우스(224), 기저부(226), 측벽(228), 경사진 상부(230) 및 순부(234)를 구비한 강철 드럼이다. 경사진 상부(230)는 측벽(228)의 상부 모서리 하부에 삽입된다. 외부 용기(104)의 측벽부(228)는 폐쇄부(214), 캡(220) 및 마우스(224)를 보호한다.
충전하는 동안, 가요성 백(106)은 우선 질소 등과 같은 가스에 의해 팽창되며, 그 후에 액체 화학물이 맞춤부(204)를 통해 공급되어 외부 용기(104) 내의 가요성 백(106)을 채운다. 가요성 백(106)이 충전된 후, 딥 튜브(210)와 딥 튜브 커플링(238)이 맞춤부(204) 내로 삽입된다. 딥 튜브 커플링(238)은 맞춤부(204) 내에 놓여지며 가요성 백(106) 내에서 딥 튜브를 지지한다. 딥 튜브 커플링(238)은 모든 축적가스를 맞춤부(204) 상부 영역으로 배출하게 한다. 딥 튜브(210)는 액체 화학물이 분배되는 동안 외부 용기(104)가 직립 상태로 있게 한다. 또한, 딥 튜브(210)는 가요성 백(106)의 모든 내용물이 비었다는 것을 보장한다. 따라서, 딥 튜브(210)는 큰 용기로부터 액체 화학물을 안전하게 분배하도록 한다. 오염이 최소로 유지되는 것을 보장하기 위하여, 가요성 백(106)이 액체 화학물로 채워진 후 딥 튜브(210)는 바로 장착된다. 딥 튜브(210)가 제거되면 위험한 유출 및 범람이 발생하기 때문에, 딥 튜브(210)는 모든 액체 화학물이 가요성 백(106)으로부터 분배될 때까지 제거되지 않는다.
폐쇄부(214)는 맞춤부(204), 딥 튜브 커플링(238) 및 외부 용기(104)의 마우스(224)를 포위하는 동시에 맞춤부(204)와 외부 용기(104)를 파열성 박막(218)으로 밀봉시킨다. 캡(220)은 용기를 선적 및 취급하는 동안에 파열성 박막(218)을 덮어 보호한다. 또한, 폐쇄부(214)는 단지 적절한 커넥터(108)(도 1에 도시)에만 연결하게 하는 키 코드 링(216)을 수용한다.
도 3은 외부 용기(104), 가요성 백(106), 맞춤부(204), 리테이너(208), 딥 튜브(210) 및 딥 튜브 커플링(238)의 분해 단면도이다. 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 맞춤부(204)는 마우스(300), 순부(304), 스로트(throat:308), 목 부분(310), 숄더(shoulder:314) 및 입구(318)를 포함한다. 입구(318)는 맞춤부(204)를 통과하여 연장하며 가요성 백(106)의 내부와 연통되어 있다. 순부(304)는 마우스(300)의 상단부에 배치되며 마우스(300)로부터 외측으로 90°를 이루며 연장한다. 맞춤부(204)는 마우스(300)의 저부 방향으로 폭이 좁아져서 스로트(308)를 형성한다. 목 부분(310)은 스로트(308)로부터 외부 용기(104)의 내부로 아래쪽으로 연장하며, 맞춤부(204)가 목 부분(310)으로부터 거의 수평으로 외측으로 연장하여 숄더(314)를 형성한다. 숄더(314)는 외부 용기(104)내에 있는 가요성 백(106)을 지지한다. 가요성 백(106)을 채우는 동안 액체 화학물이 외부 용기(104)와 접촉할 수 없도록 가요성 백(106)은 숄더(314)에서 밀봉된다.
리테이너(208)는 외부 용기(104)의 마우스(224) 내에 맞춤부(204)를 설치하며, 테두리부(320), 수평 돌기부(324), 측벽(328), 지지벽(30) 및 개구(334)를 포함한다. 테두리부(320)은 수평이며, 측벽(328)의 상단부로부터 외측으로 연장한다. 리테이너(208)는 테두리부(320) 아래에서 수직으로 연장하며, 측벽(328)으로부터 수직으로 외측 방향으로 굽어 수평 돌출부(324)를 형성하고, 그 후에 90°로 아래 방향으로 굽어 수직 지지벽(330)을 형성한다. 측벽(328) 및 테두리부(320)의 내경은 맞춤부(204)의 마우스(300)의 외경보다 크다. 테두리부(320)는 맞춤부(204)의 순부(304) 아래에서 맞춤부(204)를 지지한다. 수평 돌출부(324)는 외부 용기(104)의 마우스(224)의 내부 표면에 배치된 모서리(338)에 놓여있다. 모서리(338)는 외부 용기(104)의 마우스(224)내에서 리테이너(208)를 지지한다. 수평 돌출부(324)내에 있는 개구(334)는 압축 공간(340)과 연통되어 있고, 압축 공간(340)으로 유체가 공급되도록 한다. 유체는 압축 공간(340)에 공급되어 가요성 백(106)을 수축 변형시키며 액체 화학물이 딥 튜브(210)를 통해 위쪽으로 분배되도록 한다. 선택적으로, 액체 화학물은 가요성 백(106)의 밖으로 펌핑될 수 있다. 이러한 구성에서, 개구(334)는 공기를 압축 공간(340)에 분출시켜 가요성 백(106)이 수축 변형되도록 한다.
딥 튜브 커플링(238)은 맞춤부(204) 내에 위치한다. 딥 튜브 커플링(238)은 공동(342), 액체 통로(344), 환형링(360), 숄더(350), 홈(354), 테두리부(358) 및 노치(348)를 포함한다. 공동(342)은 딥 튜브 커플링(238) 내의 상단부에서 센터링되고, 딥 튜브 커플링의 하단부 방향으로 폭이 좁아져서 액체 통로(344)에 연통된다. 액체 통로(344)는 딥 튜브 커플링(238)내에서 센터링 되며, 공동(342)으로부터 딥 튜브 커플링(238)의 하단부까지 연장한다. 환형링(360)은 딥 튜브 커플링(238)의 외부 표면의 구성요소이다. 노치(348)는 환형링(360)을 수직으로 통과하여 연장한다. 숄더(350)는 환형링(360) 아래에 배치되며 딥 튜브 커플링(238)의 외부 표면이 안쪽 방향으로 급격히 폭이 좁아지는 곳에 형성된다. 테두리부(358)는 딥 튜브 커플링(238)의 외부 표면이 외측으로 돌출하는 곳인 딥 튜브 커플링(238)의 상단부에 형성된다. 홈(354)은 딥 튜브 커플링(238)의 외부 표면에 존재하며 환형링(360)의 위에 그리고 테두리부(358) 아래에 배치된다. O형 링(362)이 홈(354) 내에 놓여지며 맞춤부(204)와 딥 튜브 커플링(238)사이의 시일(seal) 역할을 한다. 환형링(360)은 맞춤부(204)의 스로트(310) 조금 아래의 맞춤부(204) 내에서 딥 튜브 커플링(238)을 유지한다.
딥 튜브(210)는 숄더(350) 하부에서 딥 튜브 커플링(238)의 하단부에 놓여진다. 딥 튜브(210)의 상단부는 깔대기(364)를 형성하며 폭이 좁아져서 가요성 백(106)의 내부로 하향으로 연장하는 관(368)을 형성한다. 깔때기(364)의 내경은 상기 숄더(350) 하부의 딥 튜브 커플링(238)의 외경보다 크다. 깔대기(364)는 딥 튜브 커플링(238)의 유체 통로(344)가 딥 튜브(210)의 관(368)과 유체 연통되도록 딥 튜브 커플링(238)에 체결된다. 액체 화학물이 분배되는 동안, 가요성 백(106)의 저부로부터 관(368) 및 딥 튜브 커플링(238)의 유체 통로(344)를 통해 상기 액체 화학물은 강제로 위로 올라가게 된다.
도 4는 폐쇄부(214) 및 캡(220)의 분해도이다. 폐쇄부(214)는 외부 용기(104)의 마우스(224)(도 3에 도시)에 파열성 박막(218)으로 연결된다. 또한, 폐쇄부(214)는 부적절한 액체 화학물이 부적절한 커넥터에 연결되는 것을 방지하도록 사용되는 키 코드 링(216)을 유지한다.
폐쇄부(214)는 하부 보어(404), 홈(408), 립 스페이서(410), 상부 보어(414), 압축 통로(418) 및 수평 돌출부(420)를 포함한다. 하부 보어(404)는 폐쇄부(214)내의 폐쇄부(214)의 하단부에서 센터링 된다. 하부 보어(404)는 외부 용기(104)의 마우스(224) 상에 있는 외부 나사선과 결합하는 내부 나사선을 포함한다. 홈(408)은 하부 보어(404)의 상단부 부근에 배치된다. 립 스페이서(410)은 하부 보어(404) 상부에 배치된다. 립 스페이서(410)는 맞춤부(204)의 순부(304)의 외경보다 조금 더 큰 내경을 갖는다. 립 스페이서(410)는 높이는 순부(304)의 높이와 동일하거나 더 크다. 파열성 박막(218)은 스로트(424)의 하단부를 밀봉시키고, 립 스페이서(410)와 하부 보어(404)를 스로트(424)와 상부 보어(414)로부터 분리시킨다. 상부 보어(414)는 폐쇄부의 상단부내에서 센터링 된다. 폐쇄부(214)의 상단부는 캡(220)의 내부 나사산과 결합하는 외부 나사산을 갖는다. 압축 통로(418)는 상부 보어(414)로부터 파열성 박막(218)을 지나쳐 폐쇄부(214)를 통과하여 하부 보어(404)로 연장한다. 홈(408)은 외부 용기(104)의 마우스(224)와 폐쇄부(214)사이를 밀봉시키는 O형 링(428)을 유지한다. 압축 통로(418) 및 리테이너(208)의 개구(334)(도 3에 도시)는 가압 유체가 압축 공간(340)에 공급되게 하여, 가요성 백(106)(도 3에 도시)이 액체 화학물을 분배하도록 수축 변형될 수 있다.
용기를 선적 및 취급하는 동안에는, 캡(220)은 폐쇄부(214)의 상단부에서 나사 체결된다. 캡(220)은 내부 공동(430), 돌출부(434) 및 홈(438)을 포함한다. 내부 공동(430)은 캡(220)의 하단부 내에서 센터링 되며 폐쇄부(214)의 외부 나사선과 결합하는 내부 나사선을 갖는다. 돌출부(434)는 캡(220)의 상단부로부터 내부 공동(430)으로 연장하며 폐쇄부(214)의 스로트(424)와 끼워 맞춰지도록 형성된다. 홈(438)은 캡(220) 저면에 배치된다. 홈(438)은 캡(220)이 폐쇄부(214)의 위에서 나사 체결될 때, 폐쇄부(214)와 캡(220) 사이를 밀봉시키는 O형 링(440)을 수용한다. 또한, 돌출부(434)는 파열성 박막(218)을 구조적으로 지지한다. 파열성 박막(218)의 대안으로서, 해당 분야에서 평범한 기술의 하나임이 분명한 것으로, 캡(220)이 폐쇄부(214)에 부착될 때 캡 시일(cap seal)이 밀봉재로서 작용하도록, 캡 시일(cap seal) 돌출부(434) 위에 맞춤 고정될 수 있다. 캡(220)은 외부 용기(104)로부터의 위험한 유출 및 범람이 일어나지 않도록 보장하고 내용물이 오염되는 것을 막기 위해 외부 용기(104)를 밀봉하도록 작용한다.
폐쇄부(214)는 키 코드 링(216)을 유지한다. 키 코드 링(216)은 폐쇄부(214)의 상단부에서 정지해 있을 때 스로트(424) 바로 위에서 수평 돌출부(420)에 위치하여, 모든 키 코드 링(216) 부분이 스로트(424) 상부 공간에 돌출하지 않는다. 다시 말해서, 캡(220)이 폐쇄부(214) 위에 나사 체결될 때, 돌출부(434)는 키 코드 링(106)의 어떤 부분과도 접촉하지 않을 것이다. 키 코드 링(106)의 외경은 폐쇄부(214)의 상부 보어(414)의 내경 보다 조금 작아서 키 코드 링(216)이 외부 홈(444)내의 O형 링(448)으로 끼워 맞춰질 때, 상기 키 코드 링은 폐쇄부(214)의 상부 보어(414)내에 압축 고정될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 키 코드 링(216)의 투시도, 중앙 단면도, 평면도 및 저면도를 상세히 도시한다. 키 코드 링(216)은 폐쇄부(214)의 상단부에 위치하며(도 4에 도시) 폐쇄부(214)가 적절한 커넥터(108)에만 체결되게 하는(도 1에 도시) 주요한 안전 특징을 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 키 코드 링(216)은 해당 분야에서 평범한 기술임이 분명한 것으로서 모든 적합한 폴리머 또는 플라스틱 소재로 제작된다.
키 코드 링(216)은 그 중앙을 관통하는 구멍이 있는 원판 형상으로 형성된다. 키 코드 링(216)은 외부 홈(444), 보어(500), 하부 홈(504), 구멍(508) 및 노치(510)를 포함한다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 외부 홈(444)은 키 코드 링(216)의 상단부의 외주에 걸쳐 연장하며, 폐쇄부(214)내에 키 코드 링(216)을 유지하기 위해 O형 링(448)을 수용하도록 형성된다. 보어(500)는 키 코드 링(216)의 중심을 통과하여 상면으로부터 저면까지 연장하며, 폐쇄부(214)의 스로트(424)의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는다. 하부 홈(504)은 키 코드 링(216)의 저면으로 부분적으로 연장하며, 보어(500)의 경계를 정한다. 하부 홈(504)의 단면은 키 코드 링(216)의 저면 부근에서 외측으로 굽는 외부 표면을 갖는 직사각형 형태이다. 키 코드 링(216)으로부터 하부 홈(504)까지의 거리는 하부 홈(504)이 압축 통로(418)와 연통될 수 있을 정도의 거리이다. 구멍(508)은 보어(500)로부터 키 코드 링(216)의 외부 표면까지 바깥쪽으로 연장한다. 구멍(508)은 폐쇄부(214)의 상부 보어(414)에 대한 키 코드 링(216)의 삽입 및 제거를 편리하게 한다.
도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 일련의 노치(510)는 보어(500)로부터 키 코드 링(216)의 외부 표면 방향으로(외부 표면에 도달하지는 않음) 연장한다. 도 5d에 잘 도시된 바와 같이, 노치(510)는 충분히 하부 홈(504)과 접촉할 수 있을 정도로 바깥쪽으로 멀리 반경방향으로 연장한다. 도 5c 및 도 5d는 무수한 노치 형태 중에서 단지 일례를 도시한다. 각각의 노치 형태는 가요성 백(106)의 내용물을 식별한다. 예를 들어, 도 5c 및 도 5d에 도시된 노치 형태를 갖는 키 코드 링(216)은 동일한 액체 화학물을 수용하는 모든 외부 용기(104)(도 1에 도시)에 사용될 것이다. 다른 액체 화학물을 수용하는 모든 외부 용기(104)는 다른 노치 형태를 갖는 키 코드 링(216)을 사용할 것이다.
키 코드 링(216)이 폐쇄부(214)의 상부 보어(414)에 눌려져서 수평 돌출부(420)(도 4에 도시)에 적절하게 위치되었을 때, 키 코드 링은 부적절한 커넥터(108)(도 1에 도시)와는 체결되지 못하게 하는 기능을 한다. 단지 노치(510)와 짝을 이루는 형상으로 만들어진 커넥터(108)만이 키 코드 링(216)에 의해 수용될 수 있다. 이는 가요성 백(106)의 내용물이 제조 공정내에서 적합한 지점에서만 사용될 수 있는 것을 보장함으로써 위험한 상황을 피하게 한다.
도 6은 조립되어 있는 커넥터(108)의 단면도이다. 커넥터(108)는 하부 커넥터(600), 리테이너(604), 탐침(608) 및 상부 커넥터(610)를 포함한다. 또한, 커넥터(108)는 O형 링(614, 618, 620, 624, 628)을 포함한다. 커넥터(108)의 연결 요소로는 수나사 엘보우(630) 및 스위블 엘보우(swivel elbow:634)가 포함된다. 끝으로, 커넥터(108)는 통기구(638)를 포함한다. 커넥터(108)는 폐쇄부(214)(도 4에 도시)에 체결되어 가요성 백(106)의 내용물을 제조 공정(도시 생략)에 연결한다.
도 7은 커넥터(108)의 분해도이다. 하부 커넥터(600)는 하부 보어(700), 중부 보어(704) 및 상부 보어(708)를 포함한다. 하부 보어(700)는 하부 커넥터(600)의 하단부 내에서 센터링 된다. 중부 보어(704)는 하부 커넥터(600) 내의 하부 보어(700) 위에서 센터링 된다. 중부 보어(704)는 하부 보어(700)보다 폭이 좁고, 폐쇄부(214)의 외부 나사선과 결합하는 내부 나사선을 가지며, 그리고 내경은 리테이너(604)를 수용할 수 있을 정도로 폭이 크다. 상부 보어(708)는 하부 커넥터(600)의 상단부 내에서 센터링 된다. 상부 보어(708)는 중부 보어(704)의 상부에 배치되고 연통된다. 상부 보어(708)의 직경은 상부 커넥터(610)의 돌출부(764)에 체결될 수 있을 정도로 크다. 부싱(710)의 외경은 상부 보어(708)의 직경과 동일하다. 부싱(710)은 상면에서 연장하는 수평 돌출부(714)를 구비한다. 부싱(710)은 하부 커넥터(600)와 상부 커넥터(610) 사이에 위치하여 하부 커넥터(600)가 상부 커넥터(610)에 대해 자유롭게 회전하도록 한다.
리테이너(604)는 하부 커넥터(600)의 중부 보어(704) 내에 끼워 맞춰지며, 중앙 보어(718), 홈(720), 홈(724), 숄더(728), 압축 통로(730) 및 볼트 수용체(780)를 포함한다. 중앙 보어(718)는 리테이너(604)의 중앙을 관통하여 연장한다. 홈(724)은 O형 링(618)을 수용하도록 중앙 보어(718)의 상단부의 외측 테두리를 따라 연장한다. 숄더(728)는 리테이너(604)의 중점 부근에서 리테이너(604)의 외부 표면을 따라 연장한다. 홈(720)은 숄더(728) 하부에서 리테이너(604)의 외부 표면을 따라 연장하며 O형 링(614)을 수용한다. 압축 통로(730)는 중앙 보어(718)의 외측면을 통과하며, 상단부로부터 하단부까지 리테이너(604)를 관통하여 연장한다.
탐침(608)은 리테이너(604)의 중앙 보어(718)를 지나 연장하며 리테이너(604)에 의해 지지된다. 탐침(608)은 유로(734), 숄더(738), 샤프트(740), 숄더(744) 및 홈(748, 750)을 포함한다. 수나사 엘보우(630)는 압축 방식의 끼워 맞춤을 사용하여 탐침부(608)의 상단부에 부착된다. 유로(734)는 탐침(608) 내에서 센터링 되며 탐침(608)의 상단부로부터 하단부까지 연장한다. 탐침(608)의 외부 표면은 탐침(608)의 상단부 아래에서 폭이 넓어져 숄더(738)를 형성한다. 샤프트(740)는 숄더(738) 아래로부터 탐침(608)의 하단부까지 연장한다. 또한, 탐침(608)의 하단부는 폭이 좁아져서 숄더(744)를 형성한다. 탐침(608)의 하단부는 숄더(744) 아래에서 O형 링(624, 628)을 수용하는 홈(748, 750)을 구비한다. 탐침(608)의 하단부는 홈(750)의 아래에서 45°로 절삭되어 팁(tip)을 형성한다. 홈(748, 750)은 샤프트(740)의 외주에 걸쳐 연장한다. O형 링(624, 628)은 홈(748, 750)에 의해 수용되며, 용기(104)로부터 액체 화학물이 분배되는 동안에 탐침(608)과 딥 튜브 커플링(238) 사이를 밀봉하는 기능을 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상부 커넥터(610)는 하부 공동(754), 상부 공동(758), 개구(760), 돌출부(764), 보어(768), 압축 도관(770) 및 볼트 통로(784)를 포함한다. 돌출부(764)는 상부 커넥터(610)의 저면으로부터 연장하며 그 외경은 부싱(710)의 내경보다 작다. 상부 공동(758)은 상부 커넥터(610)의 상단부 내에서 센터링 된다. 개구(760)는 상부 공동(758)으로부터 상부 커넥터(610)의 측벽을 관통하여 연장한다. 하부 공동(754)은 상부 커넥터(610)의 하단부에서 센터링 되며 그 직경은 수나사 엘보우(630)의 기저부를 수용할 수 있을 정도로 충분히 크다. 보어(768)는 상부 커넥터(610)의 돌출부(764) 내에서 센터링 된다. 보어(768)의 직경은 하부 공동(754)의 직경보다 크며, 탐침(608)의 숄더(738)의 직경보다는 조금 더 크다.
압축 도관(770)은 하부 공동(754)과 보어(768)의 외측면에 배치되며 상부 공동(758)으로부터 돌출부(764)를 관통하여 상부 커넥터(610)의 하단부까지 연장한다. 홈(774)은 압축 도관(770)의 하단부에 존재하며 압축 도관(770)의 외부 표면에 걸쳐 연장한다. 홈(770)은 압축 도관(770)을 리테이너(604)에 밀봉하는 O형 링(620)을 수용한다. 압축 도관(770)의 상단부는 가압 유체 공급원(114)에 연결되는 스위블 엘보우(634)의 외부 나사선과 결합하는 내부 나사선을 갖는다.
커넥터(108)가 조립되었을때, 탐침(608)의 샤프트(740)는 리테이너(604)의 중앙 보어(718)를 통과하여 연장한다. 탐침(608)의 숄더(738)는 리테이너(604)으 상단부에 위치한다. O형 링(618)은 홈(724)에 수용되며 탐침(608)의 숄더(738)와 리테이너(604) 사이를 밀봉한다. 탐침(608)은 중부 보어(704)를 통과하여 커넥터(600)의 하부 보어(700) 내로 연장한다. 부싱(710)은 하부 커넥터(600)의 상부 보어(708) 내에 위치하며 그 돌출부(714)는 하부 커넥터(600)의 상면 위에서 연장한다.
커넥터(108)가 완전히 조립되었을때, 탐침(608)의 숄더(738)는 상부 커넥터(610)의 보어(768) 내에서 끼워 맞추어진다. 상부 커넥터(610)의 돌출부(764)는 하부 커넥터(600)의 상부 보어(708) 내에 있는 부싱(710)안에서 끼워 맞추어진다. 리테이너(604)는 하부 커넥터(600)의 중부 보어(704) 내에 끼워 맞추어지며, 압축 통로(730)가 상부 공동(610)의 압축 도관(770)과 맞추어지도록 정렬된다. 압축 도관(770) 및 압축 통로(730)는 홈(774) 내부에 있는 O형 링(620)에 의해 밀봉된다. 리테이너(604)는 볼트(788)를 와셔(790)를 통해 볼트 수용체(780)의 나사산에 삽입하여 상부 커넥터(610)의 돌출부(764)에 잠금 고정된다. 이러한 형태에서, 상부 커넥터(610)와 리테이너(604)는 부싱(710)의 도움으로 하부 커넥터(600)에 대해 회전이 자유롭다. 스위블 엘보우(634)의 외부 나사선은 상부 커넥터(610)의 압축 도관(770)의 내부 나사선에 하향 나사 체결된다. 수나사 엘보우(630)는 압축 방식의 끼워 맞춤을 사용하여 탐침(608)의 상단부에 부착된다.
도 8a 및 도 8b는 리테이너(604)의 단면도 및 저면도이다. 도 8a는 리테이너(604)의 수직 단면도이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 상당량의 소재가 키 패턴(800)이 형성하도록 리테이너(604) 하단부의 주변에서 제거된다. 상기 제거된 소재가 압축 통로(730)의 원상태를 변형시키지 않도록 키 패턴(800)은 절삭되어야 한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 키 패턴(800)은 커넥터(108)(도 6에 도시)가 어떤 액체 화학물을 분배할 것인지를 결정한다. 키 패턴(800)은 커넥터(108)(도 6에 도시)가 분배할 특정 액체 화학물에 상응한다. 리테이너(604)의 저면에 있는 키 패턴(800)은 단지 하나의 상응하는 키 코드 링(216)에 끼워 맞추어지도록 절삭된다. 도 8c는 리테이너(604)와 키 코드 링(216)이 결합 위치에 있을때의 단면도이다. 상기 도면은 어떻게 키 패턴(800)이 키 코드 링(216)과 결합하는지를 확실히 보여준다.
도 9는 액체 화학물 분배 시스템(100)으로부터 액체 화학물을 분배하는 동안 제거되는 캡(220)(도 4에 도시)을 구비하는 폐쇄부(214)에 결합하는 커넥터를 도시한다. 액체 화학물을 분배하기 위해, 캡(220)은 제거되며 탐침(608)의 샤프트(740)는 폐쇄부(214)의 스로트(424)를 통해 삽입되며, 그 후 파열성 피막(218)을 관통한다. 파열성 피막(218)이 뚫리면, 맞춤부(204)와 딥 튜브 커플링(238)의 내에 축적되어 있던 가스가 배출된다. 탐침(608) 탐침(608)의 팁이 딥 튜브 커플링(238)과 접촉할 때까지 계속 삽입된다. 탐침(608)의 하단부 상의 O형 링(624)과 O형 링(628)은 탐침(608)와 딥 튜브 커플링(238) 사이를 밀봉한다. 또한, 딥 튜브 커플링(238)의 O형 링(360)은 맞춤부(204) 내로 하향 힘을 받아 딥 튜브 커플링(238)과 맞춤부(204) 사이를 밀봉하여, 액체 화학물이 탐침(608)을 지나 역류하는 것을 방지하고 위험한 화학물 유출을 방지한다.
리테이너(604)의 키 패턴(800)이 폐쇄부(214)의 키 코드 링(216) 내로 적절하게 삽입되지 않고 또한 폐쇄부(214)의 키 코드 링(216)과 적절하게 결합하지 않는다면, 탐침(608)의 완전한 삽입은 불가능하다. 리테이너는 키 패턴(800)이 키 코드 링(216)의 두께 미만으로 리테이너(604)로부터 돌출하도록 치수를 갖는다.
리테이너(604)의 키 패턴(800)이 키 코드 커플링(216) 내로 적절하게 삽입될 때, 리테이너(604)와 폐쇄부(214)의 수평 돌출부(420) 사이에 매니폴드가 형성된다. 상기 매니폴드는 리테이너(604)의 압축 경로(730)와 폐쇄부(214)의 압축 경로 모두에 연통되고, 이에 의해 압축된 유체 공급원(도시 생략)에서 압축 공간(340)까지의 밀봉 시스템을 만들어낸다.
만약 키 패턴(800)과 키 코드 링(216)이 서로 맞지 않는다면, 매니폴드는 통기구(638)를 통해 대기에 개방된 채로 유지될 것이다. 이러한 상황에서, 매니폴드에 유입되는 압축된 가스는 압축 공간(340)에 유입되기 보다는 대기에 방출되므로 유체의 분배는 불가능할 것이다.
탐침(608)이 딥 튜브(210)의 공동(368) 내로 완전히 삽입되고 키 패턴(800)이 키 코드 링(216)과 적절하게 정렬된 후에는, 가압 유체는 스위블 엘보우(634) 내로 공급될 수 있고, 상기 스위블 엘보우에서, 압축 유체, 바람직하게는 압축 공기 또는 압축 질소 가스가 압축 도관(77), 압축 경로(730)를 통해 매니폴드 내로 유동하고, 압축 경로(418), 개구부(334)를 통해 압축 공간(340) 내로 유동하도록 허용된다. 일단 압축 공간(340) 내에서, 가압 유체는 외부 용기(104) 내의 가요성 백을 수축 변형시키고, 액체 화학물에 상향의 힘을 가해 딥 튜브(210), 딥 튜브 커플링(238), 탐침(608)의 유로(734)를 통해, 수나사 엘보우(630) 내로, 그리고 제조 공정(도시하지 않음)으로 나가게 한다.
본 발명의 이중 봉쇄 액체 화학물 분배 시스템(100)은 선행 기술보다 명백한 이점을 제공한다. 본 발명은 키 패턴(800)과 키 코드 링(216)이 들어 맞을때에만 액체 화학물이 분배되도록 한다. 이러한 특징은 운영자가 제조 공정에서 부적절한 장소에 부적절한 액체 화학물을 연결시키는 걸 방지한다. 또한, 본 발명의 키 시스템은 다용도이고 경제적이다. 키 코드 링(216)은 무한 개의 서로 다른 노치 패턴을 실현시킬 수도 있다. 또한, 키 코드 링(216)은 저렴하고, 제조가 용이하다. 본 발명의 키 시스템은 대부분의 이미 제작된 외부 용기(104), 폐쇄부(214) 그리고 커넥터(108)와 결합하여 사용될 수 있을 것이다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었다 할지라도, 당 분야의 숙련자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부적인 변형이 있을 수 있다는 걸 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 액체 화학물을 수용하기 위한 용기로서,
    마우스를 구비한 외부 용기와,
    포트를 구비한 내부 용기와,
    포트를 상기 마우스에 체결하기 위한 체결 수단과,
    마우스에 체결되며, 그것을 관통하는 구멍을 구비하는 폐쇄부와,
    상기 폐쇄부의 상단부에서 지지되는 키 코드 링과,
    하단부를 구비하며, 상기 폐쇄부에 체결되는 커넥터와, 그리고
    상기 커넥터의 하단부에 연결되며, 상기 키 코드 링과 결합하도록 형성되는 키 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  2. 제1항에 있어서, 내부 용기의 포트를 덮는 관통 가능한 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 키 코드 링은 그것을 관통하는 중앙 구멍을 구비한 원판이며, 상기 원판은 그 내부에 노치를 구비하고, 상기 키 패턴은 상기 키 코드 링과 결합하도록 형성되어 있는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폐쇄부는 그것을 관통하여 상기 내부 용기의 외부표면과 연통되는 제1 가스 통로를 구비하며, 상기 커넥터는 그것을 통하여 가스 공급원과 연통되는 제2 가스 통로를 구비하고, 상기 키 코드 링은 제1 가스 통로 및 제2 가스 통로와 연통되어 매니폴드를 형성하도록 상기 키 패턴과 결합하는 것을 특징으로 하는 용기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 키 코드 링은 상기 폐쇄부의 구멍 부근에 노치의 경계를 형성하며, 상기 키 패턴은 상기 커넥터로부터의 돌출부의 경계를 형성하고, 상기 돌출부는 상기 노치와 결합하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 상기 폐쇄부의 체결용 내부 나사선과 결합하는 외부 나사선을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는
    그것을 통과하는 액체 통로와.
    그것을 통과하는 가스 통로와, 그리고
    상기 액체 통로와 연통되는 탐침을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 키 코드 링은 특정 화학물을 대표하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 용기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 키 코드 링은 저면을 구비하며, 상기 저면이 상기 키 코드 링의 중앙 구멍에 외접하며 상기 폐쇄부 내의 통로와 연통되는 홈을 그 내부에 갖는 것을 특징으로 하는 용기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 구멍은 상기 폐쇄부의 상단부에서 숄더의 경계를 형성하며, 상기 키 코드 링은 상기 숄더에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 용기.
  11. 액체 화학물 분배용 용기로서,
    마우스를 구비한 외부 용기와,
    포트를 구비하며 상기 외부 용기의 내부에 배치되는 내부 용기와,
    포트를 마우스에 체결하기 위한 수단과,
    폐쇄부를 관통하며 그 상단부에서 숄더의 경계를 형성하는 구멍을 갖는 상단부와 하단부를 구비하고, 마우스에 체결되는 폐쇄부와,
    상기 폐쇄부에서 상기 구멍의 숄더에 의해 지지되며, 상기 구멍을 포위하는 키 코드 링과,
    상기 폐쇄부에 체결되는 상단부와 하단부를 구비하며, 그것을 통과하는 유로의 경계를 형성하는 탐침을 포함하는 커넥터와, 그리고
    상기 탐침의 외주에 걸쳐 상기 하단부에서 돌출하며, 상기 키 패턴이 상기 키 코드 링과 들어맞지 않으면 상기 커넥터가 상기 폐쇄부에 체결할 수 없도록 형성되어 있는 키 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 포트를 덮는 관통 가능한 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 용기가 운반되는 동안 밀봉되도록 상기 폐쇄부의 외부 나사선과 결합하는 내부 나사선을 구비한 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  14. 제11항에 있어서, 탐침에 체결되며 내부 용기의 저면까지 연장하는 딥 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  15. 제11항에 있어서, 상기 커넥터는 결합 가능한 나사선에 의해 상기 폐쇄부에 체결되는 것을 특징으로 하는 용기.
  16. 제11항에 있어서, 상기 키 코드 링은 그것을 관통하는 중앙 구멍을 구비하는 원판이며, 상기 원판은 그 내부에 하나 이상의 노치를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 키 코드 링은 폴리머 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 용기.
  18. 제11항에 있어서, 상기 키 패턴은 하단부에서 상기 탐침에 외접하는 복수개의 돌출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기.
  19. 제11항에 있어서, 상기 커넥터는 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 체결되는 상부와 하부로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기.
  20. 제조 공정에서 화학물의 적절한 연결을 보장하기 위한 수단으로서,
    액체를 수용하는 내부를 가지며, 상기 내부와 연통되는 포트를 구비하는 가요성 백을 제공하는 단계와,
    마우스를 구비한 외부 용기 내에 가요성 백을 배치하고 상기 마우스에 상기 포트를 연결시켜, 상단부를 갖는 폐쇄부를 마우스 위에 부착시키고 상기 폐쇄부가 그것을 통과하는 제1 액체 통로 및 제1 가스 통로를 갖는 단계와,
    폐쇄부의 상단부에 키 코드 링을 부착시키는 단계와,
    제2 가스 통로를 갖는 커넥터를 제공하며, 유체 탐침이 상기 제조 공정과 연통되는 제2 액체 통로를 형성하는 단계와,
    상기 유체 탐침에 외접하는 상기 커넥터에 상기 키 코드 링과 결합하도록 형성되는 키 패턴을 부착하는 단계와,
    유체 탐침을 제1 유체 통로 내에 삽입하며, 키 코드 링이 키 패턴과 들어 맞으면 매니 폴드가 형성되어 이로 인해 제1 가스 통로가 제2 가스 통로와 연통되도록 위치되고, 상기 키 코드 링이 상기 키 패턴과 들어 맞지 않으면 제1 가스 통로가 외부 대기와 연통되도록 상기 커넥터를 상기 폐쇄부에 결합시키는 단계와,
    가스 통로를 압축 가스 공급원에 연결시키는 단계를 포함하는 특징으로 하는 연결 보장 수단.
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