KR20220150391A - 제한된 체적 동축 밸브 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학물질 용기를 위한 밀집한 밸브 블록에 관한 것이며, 동축 밸브 블록은 3개의 밸브 제어 기구들을 수용할 수 있는 하우징을 가져, 따라서 부가 외부 도관, 밸브들, 및 동축 인젝터에 대한 필요 없이 신속한 그리고 효과적인 퍼징을 허용한다. 이점은, 시스템을 퍼지하는 데 걸리는 시간의 상당한 감소로 이어져, 따라서 화학물질 용기들을 변경하는데 보다 신속한 시간들을 허용하는, 밸브 블록 내부의 습윤된 표면적의 크게 감소된 양이다.

Description

제한된 체적 동축 밸브 블록

[0001] 특허에 대한 본 출원서는 2020년 3월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/987,128호 및 2020년 7월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제63/055,869호에 대한 우선권을 주장한다.

[0002] 다양한 유형들의 화학물질들 및 프로세스들은 반도체 제조 산업에서 요구되며, 모두 계속되는 동안, 연속적인 순수 화학물질은 반도체 공구 요청시에 공급될 수 있다. 이러한 요건들은 화학물질 전달 시스템 내에서 규칙적인 그리고 안전한 화학물질 용기 변경 프로세스들을 필요로 한다.

[0003] 설계 내의 데드레그들(deadlegs)의 존재 및 큰 배관 동작들은 퍼징 효율(purging efficiency)을 감소시키면서, 이러한 화학물질 용기들을 안전하게 교체하는 데 요구되는 퍼지 시간을 증가시킨다. 데드레그들은, 퍼지 가스가 효과적으로 도달할 수 없으며, 따라서 화학물질 용기 교체 및 시스템 정비 동안에 퍼징 효율 및 시스템의 안전성을 감소시키는, 화학물질 전달 시스템 설계의 섹션들을 지칭한다.

[0004] 화학물질 전달 시스템 설계에 대한 이러한 단점들은 TDMAT(tetrakis(dimethylamido)titanium)과 같은, 보다 낮은 증기압 및 높은 순도를 갖는 화학물질들의 존재에 의해 증폭된다. 이러한 종류의 화학물질들은, 미국 특허 번호 제5,964,230호 및 미국 특허 번호 제6,138,691호에 개시되는 바와 같이, 용매 화학물질의 사용으로 역사적으로 퍼지된다(purged).

[0005] 아래에 설명되는 바와 같이, 저체적 블록 밸브의 사용은 용매 퍼지 요건을 제거하고 그리고 대신에 고압, 고속 퍼지 가스 및 내부 동축 라인을 사용하는 능력을 가질 것이다. 진공 배출 및 퍼지 가스 비움의 사용은 또한 차단 밸브 설계에 포함된다. 이러한 낮은 체적 차단 밸브는 퍼지가능한 배관 설계 내에서 임의의 데드레그를 사실상 제거하여, 화학물질 용기 교체들 동안 개선된 퍼징 효율을 허용한다.

[0006] 일 양태에서, 밸브 블록이 본원에 개시되며, 이 밸브 블록은, 하우징(housing)(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제2 부분(152)은 굽힘 부분(162)을 통해 도관을 통해 하우징(114)의 제5 측면 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 및 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158)을 포함하며, 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통한다.

[0007] 다른 양태에서, 시스템이 본원에 개시되며, 이 시스템은 밸브 블록을 포함하며, 이 밸브 블록은: 하우징(housing)(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통함 ─ ; 및 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함한다.

[0008] 또 다른 양태에서, 밸브 블록이 유체 유동 단계를 겪은 후에, 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법이 본원에 개시되며, 밸브 블록은 용기와 유체 연통하며, 밸브 블록은, 하우징(housing)(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통하며, 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)는 퍼지 가스 소스(159)와 유체 연통함 ─ ; 및 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함하며, 이 방법은, 용기를 변경시키는 단계; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 제1 개구(134)를 폐쇄하기 위해 그리고 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 제2 개구(136)를 격리시키기 위해 제2 밸브 제어 기구를 맞물림시키는 단계; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 제1 개구(122)를 개방하기 위해 그리고 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 제2 개구(124)를 개방하기 위해 제1 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계; 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 제1 개구(174)를 개방하기 위해 그리고 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 제2 개구(176)를 개방하기 위해 제3 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계; 동축 도관의 내부 동축 부분(183)을 빠져나오고 그리고 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)의 제1 개구(122)를 통해, 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)의 제2 개구(124) 내로 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)까지 동축 도관의 외부 동축 부분(185)을 백업하기(back up) 위해, 퍼지 가스가 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 제2 개구(176)를 통해 그 후 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 제1 개구(174)를 통해 유동하도록, 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)를 통해 고압 퍼지 가스를 유동시키는 단계를 포함한다.

[0009] 본 발명의 실시예들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.

[0010] 도 1은 2개의 독립적인 밸브들 및 동축 인젝터 연결부(coax injector connection)를 포함하는 용매 퍼지 매니폴드 투 호스트 용기 매니폴드 시스템(solvent purge manifold to host container manifold system)을 포함하는 종래 기술의 용매 퍼지 시스템을 예시한다;
[0011] 도 2는, 3개의 독립적인 밸브 제어 기구들 및 동축 인젝터 연결부로 구성되는 2개의 독립적인 밸브들을 포함하는 종래 기술의 고압 퍼지 매니폴드 투 호스트 용기 매니폴드 시스템을 예시한다;
[0012] 도 3은 이중 밸브 제어 기구들을 갖는 밸브 블록을 포함하는 또 다른 종래 기술 시스템을 예시한다;
[0013] 도 4는 본 발명의 밸브 블록을 예시한다;
[0014] 도 5는 도 4의 밸브 블록의 축방향 도면이다;
[0015] 도 6은 선(A-A)을 따라 절단된 도 5의 밸브 블록의 도면이다;
[0016] 도 7은 선(B-B)을 따라 절단된 도 6의 밸브 블록의 도면이다;
[0017] 도 8은 도 4의 밸브 블록의 다른 도면이다;
[0018] 도 9는 선(C-C)을 따라 절단된 도 8의 밸브 블록의 도면이다;
[0019] 도 10은 선(D-D)을 따라 절단된 도 8의 밸브 블록의 도면이며; 그리고
[0020] 도 11은 키머링(chimering) 아래의, 용기 상의 그의 설치 지점에 대한 본 발명의 밸브 블록의 예시이다.

[0021] 후속하는 상세한 설명은 바람직한 예시적인 실시예들만을 제공하고, 그리고 본 발명의 범주, 적용성 또는 구성을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 바람직한 예시적인 실시예들의 후속하는 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예들을 구현하기 위한 합법화하는(enabling) 설명을 당업자에게 제공할 것이다. 첨부된 청구항들에 제시된 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 요소들의 기능 및 배열에서의 다양한 변경들이 이루어질 수 있다.

[0022] 본 명세서 및 첨부 청구항들의 목적들을 위해, 용어 “고속 퍼지(high speed purge)”는 분당 100리터 이상의 속도로 전달되는 퍼지 가스를 사용하는 퍼지 단계를 의미한다.

[0023] 본 명세서 및 첨부된 청구항들의 목적들을 위해, 용어 “도관”은, 유체들이 시스템의 2개 이상의 구성요소들 사이에서 수송될 수 있는 하나 이상의 구조물들을 지칭한다. 예를 들어, 도관들은, 시스템 전체에 걸쳐 다양한 압력들로 액체들 및/또는 가스들을 수송하는 파이프들, 덕트들, 매니폴드들, 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다.

[0024] 본 명세서 및 첨부 청구항들의 목적들을 위해, 용어 “유체 유동 연통”은, 액체들 및/또는 가스들이 제어된 방식으로 구성요소들 사이에서 수송되는 것을 가능하게 하는 2개 이상의 구성요소들 사이의 연결성의 성질을 지칭한다. 2개 이상의 구성요소들이 서로 유체 유동 연통하도록 2개 이상의 구성요소들을 커플링하는 것은 (예컨대, 플랜지형 도관들, 개스킷들 및/또는 볼트들의 사용과 함께) 당 분야에서 공지된 임의의 적합한 방법을 포함할 수 있다.

[0025] 본 명세서 및 첨부 청구항들의 목적을 위해, 용어 “동축(coax)” 또는 “동축의(coaxial)”은 동심 방식으로 외부 튜브의 내부에 위치되는 내부 튜브가 위치되 배관의 배열을 지칭한다.

[0026] 본 발명을 설명하는 맥락에서 (특히 하기의 청구항들의 맥락에서) 용어들 "하나의" 및 "상기"의 사용 및 유사한 지시대상들은, 본 명세서에 달리 표시되거나, 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 둘 모두를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 용어들 "포함하는", "가지는", "포함하는" 및 "함유하는"은 달리 언급되지 않는 한, 제약 없는 용어들(즉, "포함하지만, 이에 제한되지 않음"을 의미함)로서 해석될 수 있다. 본원의 값들의 범위들의 인용은, 본원에서 달리 언급되지 않는 한, 단지, 범위 내에 속하는 각각의 별도 값을 개별적으로 지칭하는 약칭(shorthand) 방법으로서의 역할을 하는 것으로 의도되며, 그리고 각각의 별도의 값은, 이 값이 본원에서 개별적으로 인용되었다면, 본 명세서로 포함된다. 본원에 설명되는 모든 방법들은, 본원에 달리 표현되거나 내용에 의해 달리 명백하게 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에서 제공된 임의의 및 모든 예들 또는 예시적인 표현(예를 들어, "와 같은")의 사용은, 달리 언급되지 않는 한, 단지 본 발명을 더 양호하게 밝히는 것으로 의도되고, 그러므로 본 발명의 범주에 대한 제한을 제기하지 않는다. 명세서에서의 어떠한 용어도 본 발명의 실행에 대해 필수적인 것으로 임의의 청구되지 않은 요소를 표시하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 명세서 및 청구항들에서의 용어 "포함하는"의 사용은 "본질적으로 ~로 구성되는" 및 "~로 구성되는"의 보다 좁은 언어를 포함한다.

[0027] 본 발명을 실행하기 위해 발명자들에게 공지된 최고의 모드를 포함하는 실시예들이 본원에 설명된다. 이들 실시예들의 변형예들은 전술한 설명을 판독할 때 당업자에게 명백해질 수 있다. 발명자들은, 당업자들이 이러한 변형들을 적절하게 채택할 것으로 예상하며, 그리고 발명자들은 본 발명이 본 명세서에 구체적으로 설명되는 것과는 달리 실시되는 것을 의도한다. 이에 따라, 본 발명은 적용가능한 법에 의해 허용되는 바와 같이 본원에 첨부된 청구항들에서 인용된 청구 대상의 모든 수정예들 및 동등물들을 포함한다. 게다가, 이의 모든 가능한 변형들에서의 전술된 요소들의 임의의 조합은 본원에서 달리 표시되지 않거나 문맥에 의해 달리 명백하게 모순되지 않는 한, 본 발명에 의해 포함된다.

[0028] 본원에 사용된 바와 같이, "약"은 언급된 값의 ±5%에 대응하는 것으로 의도된다.

[0029] 화학 용기와 매니폴드 사이에 또는 한 쌍의 매니폴드들 사이에 연결되는 모든 습윤된 표면들을 건조하기 위한 퍼징 효율을 개선시키는 데 사용될 수 있는 개선된 밸브 블록 설계 및 이를 위한 시스템이 본원에 개시된다. 개선된 밸브 블록 설계는 시스템 내에서 모든 습식 표면들을 퍼지하는 데 요구되는 시간을 상당히 감소시키는 데 사용될 수 있는 수개의 피처들을 포함한다. 밸브 블록 설계는 단지 최소 데드레그들(deadlegs)을 제거하거나 도입하고, 그리고 임의의 최소 데드레그들 상에 완전한 충돌을 제공한다. 이는 또한, 통기 경로의 길이의 실질적인 감소, 및 따라서, 액체 화학물질로 습윤되게 되는 도관의 표면적의 총량의 실질적인 감소를 허용한다.

본원에 개시된 밸브 블록은 하우징(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제2 부분(152)은 굽힘 부분(162)을 통해 도관을 통해 하우징(114)의 제5 측면 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 및 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158)을 포함하며, 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통한다.

[0031] 본원에 개시된 실시예들에 따른 밸브 블록은 단일의 밸브 블록 또는 하우징 내에 위치되는 밸브들의 트라이어드(triad)를 가짐으로써 이러한 개선들을 달성하며, 밸브 시트들 중 2개는 서로에 대해 90도 차이로(예컨대, 직사각형 프리즘의 형상인 인접한 표면들 상에서) 배향되는 반면, 제3 하우징은 다른 측면 상에 독립적으로 위치된다. 밸브 블록이 호스트 용기에 연결되는 시스템에서 사용될 때, 밸브들의 트라이어드의 존재는, 모든 데드레그들이 퍼지 단계 동안 완전히 충돌되는 것을 보장하여, 이에 의해 보다 효율적인 퍼지 프로세스를 허용한다. 특히, 퍼지 가스가 시스템에 진입하는 도관은 용기와 유체 유동 연통하는 포트 개구와 동축으로 정렬된다. 이러한 포트 개구가 퍼지 프로세스 동안 폐쇄되기 때문에, 이러한 포트 개구에 대해 동축으로 위치되는 최소 데드레그는, 상기 포트 개구가 폐쇄될 때 퍼지 가스에 의해 완전히 충돌된다. 이에 따라, 보다 적은 퍼지 가스가 사용될 수 있으며, 퍼지 프로세스가 보다 신속하게 발생할 수 있으며, 그리고 에너지 절약들이 실현될 수 있다. 이는, 밸브 시트들이 용기 개구로부터 추가로 멀리 있는 공지된 종래 기술 시스템들(도 1 및 도 2 참조)과 대조된다. 또한, 밸브들을 단일 밸브 블록에 위치시키는 것은, 액체(통기) 경로가 매우 짧게 유지되는 것을 허용하여, 이에 의해 습윤되고 그리고 이에 따라 건조되어야 하는 도관 표면적의 양을 크게 감소시킨다. 이는, 건조되어야 하는 비교적 훨씬 더 긴 액체(통기) 경로를 가지는 공지된 종래 기술 시스템(도 2 참조)과 대조된다.

[0032] 도 1은 밸브(38)와 유체 유동 연통하는 도관(40)과 유체 유동 연통하는 용매 소스(66)를 포함하는 종래 기술 시스템(10)의 시각적 표현이다. 밸브(38)는 굽힘부(26)를 통해 도관(15)과 유체 유동 연통하는 연결부(16)를 통해 도관(17)과 유체 유동 연통한다. 도관(15)은 동축 인젝터(36)의 내부 동축 부분과 유체 유동 연통하고, 그리고 도관(29)을 통해 용기(30)와 유체 유동 연통한다.

[0033] 유체 유동 유출구(60)는 밸브(68)와 유체 유동 연통하는 도관(59)과 유체 유동 연통한다. 밸브(68)는 연결부(46)를 통해 도관(47)과 유체 유동 연통한다. 도관(47)은 동축 인젝터(36)의 외부 동축 부분과 유체 유동 연통하고, 그리고 도관(29)을 통해 용기(30)와 유체 유동 연통한다.

[0034] 도 2는 굽힘부(92)를 통해 밸브(84)와 유체 유동 연통하는 도관(97)과 유체 유동 연통하는 퍼지 소스(101)를 포함하는 종래 기술 시스템(70)의 시각적 표현이다. 밸브(84)는 도관(79)과 유체 유동 연통하고, 그리고 동축 인젝터(88)의 내부 동축 부분과 유체 유동 연통하고, 그리고 도관(89)을 통해 용기(90)와 유체 유동 연통한다.

[0035] 유체 유동 유출구(98)는 연결부(83)를 통해 밸브(72)와 유체 유동 연통하는 도관(74)과 유체 유동 연통한다. 밸브(72)는 액추에이터들(99, 100)을 통해 개별 포트 연결부들(82, 83)을 제어하도록 이중 구동된다. 이러한 작동 동안, 액추에이터(99)는 개방되고 그리고 100은 연결부(75)와의 유체 유동 연통을 허용하도록 폐쇄되고, 그리고 도관(93)과 유체 유동 연통한다. 도관(93)은 동축 인젝터(88)의 외부 동축 부분과 유체 유동 연통하고, 그리고 도관(89)을 통해 용기(90)와 유체 유동 연통한다.

[0036] 통기구(96)는 연결부(82)를 통해 밸브(72)와 유체 유동 연통하는 도관(95)과 유체 유동 연통한다. 밸브(72)는 액추에이터들(99, 100)을 통해 개별 포트 연결부들(82, 83)을 제어하도록 이중 구동된다. 이러한 작동 동안, 액추에이터(100)는 개방되고 그리고 99은 연결부(75)와의 유체 유동 연통을 허용하도록 폐쇄되고, 그리고 도관(93)과 유체 유동 연통한다. 도관(93)은 동축 인젝터(88)의 외부 동축 부분과 유체 유동 연통하고, 그리고 도관(89)을 통해 용기(90)와 유체 유동 연통한다.

[0037] 종래 기술 도 3에서 도시되는 밸브 블록은, 인용에 의해 본원에 포함되는 미국 특허 번호 제10,663,072호에서 개시된다. 종래 기술 도 3에 도시된 밸브 블록은, 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록(112)을 포함하는 리필 매니폴드 투 호스트 용기 매니폴드 시스템(110)이며, 이는 이제 상세히 설명될 것이다.

[0038] 본 발명에 따른 밸브 블록(112)은, 일반적으로 입방체, 구형, 또는 계란형 형상들 또는 불규칙적인 형상들을 포함하는, 다른 하우징 형상들이 본 발명의 범주 내에서 가능하지만, 대략적으로 형상이 직사각형 프리즘인 하우징(114)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 하우징(114)은 원통형 함몰부(118)를 포함하는 밸브 시트(117)를 포함하는 제1 측면(116)을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는, 개구들(122, 124)이 종료되는 표면(120) 및 제1 측면(116)을 대향하는 제2 측면(126)을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는 내부에 밸브 제어 기구(미도시)의 배치를 수용한다. 밸브 제어 기구는 개구(122)와 완전히 맞물림가능한 격막을 통해 개구(122)의 선택적인 개방 및 폐쇄를 허용한다.

[0039] 개구(122)는 도관 부분(144)에 유체 유동 연통하여 연결되며, 이 도관 부분은 T-연결부(146)에 유체 유동 연통하여 연결된다. T-연결부(146)는 또한, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 포함하는 도관 부분(148)과 유체 유동 연통하여 연결된다. 밸브 블록(112)은 원통형 함몰부(130)를 포함하는 밸브 시트(129)를 포함하는 제3 측면(128)을 더 포함한다. 원통형 함몰부(130)는, 개구들(134, 136)이 종료되는 표면(132), 제3 측면(128)을 대향하는 제4 측면(138), 제5 측면(140), 및 제5 측면(140)을 대향하는 제6 측면(142)을 포함한다. 원통형 함몰부(130)는 내부에 제2 밸브 제어 기구(미도시)의 배치를 수용한다. 제2 밸브 제어 기구는 개구(134)와 완전히 맞물림가능한 격막을 통해 개구(134)를 선택적으로 개방하고 그리고 폐쇄하는 데 사용된다. 개구(134)는 도관 부분(148)의 제1 부분(150)과 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(136)는 도관 부분(160)과 유체 유동 연통한다. 이러한 실시예에서, 밸브 제어 기구들의 부착을 수용하는 밸브 시트들(117, 129)의 원통형 오목부들(118, 130)은 하우징(114)의 인접한 측면들(즉, 제1 측면(116) 및 제3 측면(128)) 상에 위치되며, 개구들(134, 154)은 축방향으로 정렬되며, 즉, 개구들(134, 154)의 중심 지점들은 (도관 부분(148)의 체적부의 중심을 통해 그려질 수 있는 선을 통해) 동일한 선형 축을 따라 정렬된다.

[0040] 도관 부분(148)의 제2 부분(152)은 밸브 블록(112)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(154)와 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(154)는 리필 매니폴드(158) 및 퍼지 가스 소스(159) 둘 모두와 연결부(156)를 통해 유체 유동 연통한다. 도관 부분(160)은 굽힘부(162)를 통해 도관 부분(164)과 유체 유동 연통하며, 그리고 도관 부분(164)은 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 유동 연통한다. 개구(166)는 연결부(168)를 통해 용기(170)와 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(118)의 표면(120) 상에 위치되는 개구(124)는 도관 부분(172)과 유체 유동 연통하며, 이 도관 부분은 굽힘부(174)를 통해 도관 부분(176)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(176)은 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(178)와 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(178)는 연결부(180)를 통해 통기구(182)와 유체 유동 연통한다. 이러한 실시예에서, T-연결부(146) 및 굽힘부들(162, 174)은 개개의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향한다. 대안적인 실시예들에서, T-연결부(146) 및/또는 굽힘부들(162, 174)이 개개의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킬 필요가 없고, 대신에 30도 내지 135도의 임의의 각도로 개개의 연결된 도관 부분들을 배향시킬 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

[0041] 그러나, 미국 특허 번호 제10,663,072호에 개시되는 밸브 블록은, 2개의 액추에이터들에 의해 제어되는 3개의 포트들을 통해 단지 액체들 또는 가스을 이동시키고 있는 단점을 여전히 겪는다. 본 발명은 3개의 개별적인 액추에이터들에 의해 제어되는 4개의 포트들을 통해 액체들 또는 가스를 이동시킬 수 있다. 진보된 포트 제어 이외에, 본 발명은 밸브 블록 내의 동축 튜브의 사용으로 인해 용기 연결부, 유체 유동 경로, 및 통기구에서 직접적으로 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 밸브의 동축 부분의 보다 작은 튜브 내부는, 밸브 블록의 보다 신속한 퍼징을 허용하는 보다 높은 압력들로 퍼지 가스의 압력을 집중시킨다. 본 개시내용은 미국 특허 번호 제10,663,072호에 개시된 것 상에 구축된다.

[0042] 이제 도 4 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록(112)을 포함하는 퍼지 매니폴드 투 호스트 용기 매니폴드 시스템(110)은 이제 상세히 설명될 것이다.

[0043] 비록 일반적으로 다른 하우징 형상들이 입방체, 구형, 직사각형, 계란형 형상들 또는 다른 불규칙적인 형상들을 포함하는 다른 하우징 형상들이 본 발명의 범주 내에서 가능하지만, 본 발명에 따른 밸브 블록(112)은, 다면체인 물체인 하우징(114)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 하우징(114)은 원통형 함몰부(118)를 포함하는 밸브 시트(117)를 포함하는 제1 측면(116)을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는, 개구들(122, 124)이 종료되는 표면(120) 및 제1 측면(116)을 대향하는 제2 측면(126)을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는 내부에 밸브 제어 기구(미도시)의 배치를 수용한다. 밸브 제어 기구는 개구(122)와 완전히 맞물림가능한 격막을 통해 개구(122)의 선택적인 개방 및 폐쇄를 허용한다.

[0044] 개구(122)는 도관 부분(144)에 유체 유동 연통하여 연결되며, 이 도관 부분은 T-연결부(146)에 유체 유동 연통하여 연결된다. T-연결부(146)는 또한, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 포함하는 도관 부분(148)과 유체 유동 연통하여 연결된다. 밸브 블록(112)은 원통형 함몰부(130)를 포함하는 밸브 시트(129)를 포함하는 제3 측면(128)을 더 포함한다. 원통형 함몰부(130)는, 개구들(134, 136)이 종료되는 표면(132), 제3 측면(128)을 대향하는 제4 측면(138), 제5 측면(140), 및 제5 측면(140)을 대향하는 제6 측면(142)을 포함한다. 원통형 함몰부(130)는 내부에 제2 밸브 제어 기구(미도시)의 배치를 수용한다. 제2 밸브 제어 기구는, 예를 들어, 격막으로 개구(134)를 선택적으로 개방하고 폐쇄하는 데 사용된다. 개구(134)는 도관 부분(148)의 제1 부분(150)과 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(136)는 도관 부분(198)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(198)은 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(204)는 연결부(200)를 통해 유체 유동 유출구(202)와 유체 유동 연통한다. 이러한 실시예에서, 밸브 제어 기구들의 부착을 수용하는 밸브 시트들(117, 129)의 원통형 함몰부들(118, 130)은, 도 2의 종래 기술의 실시예들에서 도시되는 바와 같은 밸브 블록의 하우징의 대향 측면들 대신에, 인접한 측면(즉, 제1 측면(116) 및 제3 측면(128))에 위치된다.

[0045] 도관 부분(148)은 굽힘부(162)를 통해 도관 부분(164)과 유체 유동 연통하며, 그리고 도관 부분(164)은 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 유동 연통한다. 개구(166)는 감소 도관(189)을 통해 면 밀봉 피팅(187)과 유체 유동 연통하고, 그리고 개구(208)와 유체 유동 연통하는 동축 도관 부분(185)과 유체 유동 연통한다. 개구(208)는 연결부(168)를 통해 용기(170)와 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(118)의 표면(120) 상에 위치되는 개구(124)는 도관 부분(172)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(172)은 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(178)와 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(178)는 연결부(180)를 통해 통기구(182)와 유체 유동 연통한다.

[0046] 또한, 밸브 블록(112)은 원통형 함몰부(154)를 포함하는 밸브 시트(131)를 포함하는 각진 제7 측면(158)을 포함한다. 원통형 함몰부(154)는, 개구들(174, 176)이 종료되는 표면(184), 및 제1 측면(116)을 대향하는 제2 측면(126)을 포함한다. 원통형 함몰부(154)는 내부에 제3 밸브 제어 기구(미도시)의 배치를 수용한다. 제3 밸브 제어 기구는 개구(174)를 선택적으로 개방하고 그리고 폐쇄하는 데 사용된다. 개구(174)는 도관 부분(192)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(192)은 굽힘부(196)를 통해 도관 부분(194)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(194)은 면 밀봉 피팅(187) 내부에 위치되는 내부 동축 부분(183)(내부 부분)을 통해 용기(170)에 대해 외부 동축 도관 부분(185)(외부 부분) 및 도관 부분(168)과 유체 유동 연통하며, 그리고 개구(176)는 도관 부분(186)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(186)은 굽힘부(190)를 통해 도관 부분(188)과 유체 유동 연통하며, 그리고 도관 부분(188)은 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 유동 연통하고 그리고 연결부(156)를 통해 퍼지 가스 소스(159)와 유체 유동 연통한다.

[0047] 정상적인 유체 유동 작동 동안의 도 4 내지 도 10의 시스템(110)에서, 원통형 함몰부(130)의 밸브 제어 기구(미도시)가 개방된다. 이는, 유체가 용기(170)로부터 도관(168)을 통해 그리고 개구(208)를 통해 도관(185) 내로 유동하는 것을 허용한다. 도관(185)은 면 밀봉부(187)의 외부 동축 부분이며, 이 외부 동축 부분은, 유체가 개구(166)를 통해 그리고 도관들(164 및 148) 내로 유동하는 것을 허용한다. 밸브 제어 기구가 개방되는 경우(미도시)에, 유체는 개구(134)를 통해 그리고 개구(136) 내로 유동할 수 있어서, 유체는 개구(204)로부터 도관(198 및 200)을 통해 유체 유동 유출구(202)로 나아갈 수 있다.

[0048] 용기(170)가 비어 있고 그리고 변경되어야 할 때. 원통형 함몰부(130)(제3 측면)의 밸브 제어 기구(미도시)는 폐쇄된다. 이는 개구(134)를 폐쇄하고, 그리고 퍼지되도록 의도된 영역으로부터 습윤된 시스템을 격리시킨다. 원통형 함몰부들(154 및 118) 둘 모두의 밸브 제어 기구들(미도시)은 퍼지 사이클이 시작되는 것을 허용하도록 개방된다. 퍼지 가스 소스(159)는 도관(156)을 통해 개구(206)를 통해 그리고 도관들(188 및 186)을 통해 퍼지 가스를 공급한다. 밸브 제어 기구가 개방되는(미도시) 경우에, 유체는 개구(174)를 통해 그리고 개구(176) 내로 유동할 수 있어서, 유체는 내부 동축 부분(183)을 빠져나오기 위해 도관(192 및 196)을 이동한다. 용기 상의 밸브 제어 기구(미도시)는 폐쇄될 것이며, 그리고 이러한 퍼지 단계는, 개구(208)의 연결부에서 벗어나게 유체 분자들을 블라스트하도록 고압 퍼지 가스를 강제하고 그리고 외부 동축 도관(185)을 강제하고 그리고 백업한다. 도관(185)은 면 밀봉부(187)의 외부 동축 부분이며, 이 외부 동축 부분은, 퍼지 가스 및 유체 입자들이 개구(166)를 통해 그리고 도관들(164 및 148) 내로 유동하는 것을 허용한다. 원통형 함몰부(118)의 밸브 제어 기구가 개방되는 경우(미도시), 퍼지 가스 및 유체 입자들은 개구(122)를 통해 그리고 개구(124) 내로 유동할 수 있어서, 유체는 도관(172 및 180)을 통해 개구(178)로부터 통기구(182)까지 나아갈 수 있다.

[0049] 따라서, 시스템은 본원에 개시되며, 이 시스템은 밸브 블록을 포함하며, 밸브 블록은: 하우징(housing)(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통함 ─ ; 및 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함한다.

[0050] 따라서, 밸브 블록이 유체 유동 단계를 겪은 후에, 이 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법이 또한 본원에 개시되며, 이 밸브 블록은 용기와 유체 연통하며, 이 밸브 블록은: 하우징(housing)(114)을 포함하며, 하우징은 제1 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 제2 개구(124)는 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구; 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(134)는 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 제2 개구(136)는 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 개구(204)와 유체 연통함 ─ ; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구; 제5 측면(140) 및 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 제1 측면(116) 및 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 제1 개구 및 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 제1 개구(174)는 하우징(114)의 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)와 유체 연통하며, 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)는 퍼지 가스 소스(159)와 유체 연통함 ─ ; 및 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함하며, 이 방법은, 용기를 변경시키는 단계; 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 제1 개구(134)를 폐쇄하기 위해 그리고 제3 측면(128)의 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 제2 개구(136)를 격리시키기 위해 제2 밸브 제어 기구를 맞물림시키는 단계; 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 제1 개구(122)를 개방하기 위해 그리고 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 제2 개구(124)를 개방하기 위해 제1 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계; 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 제1 개구(174)를 개방하기 위해 그리고 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 제2 개구(176)를 개방하기 위해 제3 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계; 동축 도관의 내부 동축 부분(183)을 빠져나오고 그리고 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 표면(120)의 제1 개구(122)를 통해, 제1 측면(116)의 원통형 함몰부(118)의 제2 개구(124) 내로 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)까지 동축 도관의 외부 동축 부분(185)을 백업하기(back up) 위해, 퍼지 가스가 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 제2 개구(176)를 통해 그 후 각진 제7 측면(158)의 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 제1 개구(174)를 통해 유동하도록, 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 개구(206)를 통해 고압 퍼지 가스를 유동시키는 단계를 포함한다.

[0051] 도 1에서 도시되는 종래 기술의 시스템(10)과는 달리, 도 4의 시스템(110)이 용기를 변경해야 할 때, 시스템은 위험한 용매 소스를 사용할 필요가 없다. 고압 퍼지 가스의 사용은 동일한 업무를 달성하기 위한 것이고, 시스템에서 유해한 화학물질 노출의 변경을 감소시키고 그리고 유해한 화학물질들을 폐기하는 폐기물 스트림을 감소시킨다.

[0052] 또한, 도 2에서 도시되는 종래 기술 시스템(70)과는 달리, 도 4 내지 도 10의 시스템(110)은 부가의 도관, 밸브들 및 별도의 동축 인젝터를 요구하지 않는다. 도 4 내지 도 10의 시스템(110)은 모든 이러한 별도의 구성요소들을 취하고 그리고 이들을 하나의 작은 밸브 블록으로 조합한다. 이의 이점은 밸브 블록 내부에 습윤된 표면들의 크게 감소된 양이다. 이는 퍼지 시간들을 상당히 감소시키고, 용기가 변경될 수 있는 속도를 증가시킨다.

[0053] 또한, 도 3에서 도시되는 종래 기술의 시스템(110)과는 달리, 도 4 내지 도 10의 시스템(110)이 용기 변경을 수행할 때, 동축 인젝터 부분(187)은 고압 퍼지 가스로 밸브 블록(112)과 용기(170) 사이의 연결부를 블라스트할 수 있다 이는, 동일한 밸브가 동일한 단계에서 가스를 통기할뿐만 아니라, 일단 캔 변경이 완료된다면, 다른 단계에서 유체를 전달하는 것을 허용한다. 이는, 또한 동축 고압 퍼지 디바이스를 이용하면서, 3개의 별도의 밸브 제어 기구들(미도시)을 단일의 밸브 블록으로 포함시킴으로써 완성된다.

Claims (21)

1. 밸브 블록(valve block)으로서, 상기 밸브 블록은,
   하우징(housing)(114)을 포함하며, 상기 하우징은 제1 측면(116) 및 상기 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 상기 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구(valve control mechanism)를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 상기 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(124)는 상기 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ;
   상기 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 상기 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 상기 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 상기 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(134)는 상기 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 상기 제2 개구(136)는 상기 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 상기 개구(204)와 유체 연통함 ─ ;
   제5 측면(140) 및 상기 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 상기 제2 도관(148)의 제2 부분(152)은 굽힘 부분(162)을 통해 도관을 통해 상기 하우징(114)의 제5 측면 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ; 및
   상기 제1 측면(116) 및 상기 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158)을 포함하며, 상기 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 상기 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 상기 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(174)는 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)와 유체 연통하는,
   밸브 블록.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징(114)의 상기 제4 측면(138)의 상기 개구(204)는 연결부(200)를 통해 유체 유동 유출구(202)와 유체 연통하는,
   밸브 블록.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제5 측면(140) 상의 상기 개구(166)는 감소 도관(189)을 통해 면 밀봉 피팅(face seal fitting)(187)과 유체 연통하고 그리고 상기 동축 도관(185)과 유체 연통하며, 상기 동축 도관은 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)와 유체 연통하는,
   밸브 블록.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)는 연결부(168)를 통해 용기(170)와 유체 연통하는,
   밸브 블록.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)는 퍼지 가스 소스(purge gas source)(159)와 유체 연통하는,
   밸브 블록.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 T-연결부는 90°의 각도를 포함하는,
   밸브 블록.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 T-연결부는 30° 내지 135°의 각도를 포함하는,
   밸브 블록.
8. 시스템(system)으로서,
   상기 시스템은 밸브 블록을 포함하며, 상기 밸브 블록은:
   하우징(114)을 포함하며, 상기 하우징은 제1 측면(116) 및 상기 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 상기 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 상기 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(124)는 상기 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ;
   상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구;
   상기 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 상기 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 상기 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 상기 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(134)는 상기 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 상기 제2 개구(136)는 상기 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 상기 개구(204)와 유체 연통함 ─ ;
   상기 제3 측면(128)의 상기 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구;
   제5 측면(140) 및 상기 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 상기 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ;
   상기 제1 측면(116) 및 상기 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 상기 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 상기 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 상기 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(174)는 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)와 유체 연통함 ─ ; 및
   상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함하는,
   시스템.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 하우징(114)의 상기 제4 측면(138)의 상기 개구(204)는 연결부(200)를 통해 유체 유동 유출구(202)와 유체 연통하는,
   시스템.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제5 측면(140) 상의 상기 개구(166)는 감소 도관(189)을 통해 면 밀봉 피팅(187)과 유체 연통하고 그리고 상기 동축 도관(185)과 유체 연통하며, 상기 동축 도관은 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)와 유체 연통하는,
    시스템.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)는 연결부(168)를 통해 용기(170)와 유체 연통하는,
    시스템.
12. 제8 항에 있어서,
    상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)는 퍼지 가스 소스(159)와 유체 연통하는,
    시스템.
13. 제8 항에 있어서,
    상기 T-연결부는 90°의 각도를 포함하는,
    시스템.
14. 제8 항에 있어서,
    상기 T-연결부는 30° 내지 135°의 각도를 포함하는,
    시스템.
15. 밸브 블록이 유체 유동 단계를 겪은 후에, 상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법으로서,
    상기 밸브 블록은 용기와 유체 연통하며, 상기 밸브 블록은:
    하우징(114)을 포함하며, 상기 하우징은 제1 측면(116) 및 상기 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 측면(126) ─ 상기 제1 측면(116)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(118)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(118)는 표면(120) 및 상기 표면(120)의 제1 개구(122) 및 제2 개구(124)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구는, 제1 부분(150) 및 제2 부분(152)을 가지는 제2 도관(148)과 유체 연통하는 T-연결부(146)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(124)는 상기 하우징(114)의 제2 측면(126) 상에 위치되는 통기 개구(178)와 유체 연통함 ─ ;
    상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)에 위치되는 제1 밸브 제어 기구;
    상기 제1 측면(116)에 인접한 제3 측면(128) 및 상기 제3 측면(128)의 반대편에 있는 제4 측면(138) ─ 상기 제3 측면(128)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(130)를 포함하며, 상기 원통형 함몰부(130)는 표면(132) 및 상기 표면의 제1 개구(134) 및 제2 개구(136)를 포함하고, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(134)는 상기 제2 도관(148)의 제1 부분(150)과 유체 연통하고 그리고 상기 제2 개구(136)는 상기 하우징(114)의 제4 측면(138) 상에 위치되는 상기 개구(204)와 유체 연통함 ─ ;
    상기 제3 측면(128)의 상기 원통형 함몰부(130)에 위치되는 제2 밸브 제어 기구;
    제5 측면(140) 및 상기 제5 측면(140)의 반대편에 있는 제6 측면(142) ─ 상기 제2 도관(148)의 제1 부분(150)은 굽힘 부분(162) 통해 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 개구(166)와 유체 연통함 ─ ;
    상기 제1 측면(116) 및 상기 제4 측면(138)에 인접한 각진 제7 측면(158) ─ 상기 각진 제7 측면(158)은 밸브 제어 기구를 수용하기 위한 원통형 함몰부(154)를 포함하고, 상기 원통형 함몰부(154)는 표면(184) 및 상기 표면(184)의 제1 개구(174) 및 제2 개구(176)를 포함하며, 각각의 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 도관들의 말단 단부들이며, 상기 제1 개구(174)는 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 굽힘부(196)를 통하여 도관 부분(194)을 통해 개구(208)와 유체 연통하고, 상기 제2 개구(176)는 굽힘부(190) 및 도관 부분(188)을 통하여 도관(186)을 통해 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)와 유체 연통하며, 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)는 퍼지 가스 소스(159)와 유체 연통함 ─ ; 및
    상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)에 위치되는 제3 밸브 제어 기구를 포함하며,
    상기 방법은,
    상기 용기를 변경시키는 단계;
    상기 제3 측면(128)의 상기 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 상기 제1 개구(134)를 폐쇄하기 위해 그리고 상기 제3 측면(128)의 상기 원통형 함몰부(130)의 표면(132)에서 상기 제2 개구(136)를 격리시키기 위해 상기 제2 밸브 제어 기구를 맞물림시키는 단계;
    상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 상기 제1 개구(122)를 개방하기 위해 그리고 상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)의 표면(120)에서 상기 제2 개구(124)를 개방하기 위해 상기 제1 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계;
    상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 상기 제1 개구(174)를 개방하기 위해 그리고 상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)의 표면(184)에서 상기 제2 개구(176)를 개방하기 위해 상기 제3 밸브 제어 기구를 맞물림해제하는 단계;
    상기 동축 도관의 상기 내부 동축 부분(183)을 빠져나오고 그리고 상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)의 표면(120)의 상기 제1 개구(122)를 통해, 상기 제1 측면(116)의 상기 원통형 함몰부(118)의 상기 표면(120)의 상기 제2 개구(124) 내로 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 통기 개구(178)까지 상기 동축 도관의 외부 동축 부분(185)을 백업하기(back up) 위해, 상기 퍼지 가스가 상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 상기 제2 개구(176)를 통해 그 후 상기 각진 제7 측면(158)의 상기 원통형 함몰부(154)의 표면(184)의 상기 제1 개구(174)를 통해 유동하도록, 상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)를 통해 고압 퍼지 가스를 유동시키는 단계를 포함하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 하우징(114)의 상기 제4 측면(138)의 상기 개구(204)는 연결부(200)를 통해 유체 유동 유출구(202)와 유체 연통하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 제5 측면(140) 상의 상기 개구(166)는 감소 도관(189)을 통해 면 밀봉 피팅(187)과 유체 연통하고 그리고 상기 동축 도관(185)과 유체 연통하며, 상기 동축 도관은 상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)와 유체 연통하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 하우징(114)의 상기 제5 측면(140) 상에 위치되는 상기 개구(208)는 연결부(168)를 통해 용기(170)와 유체 연통하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
19. 제15 항에 있어서,
    상기 하우징(114)의 상기 제2 측면(126) 상에 위치되는 상기 개구(206)는 퍼지 가스 소스(159)와 유체 연통하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
20. 제15 항에 있어서,
    상기 T-연결부는 90°의 각도를 포함하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
21. 제15 항에 있어서,
    상기 T-연결부는 30° 내지 135°의 각도를 포함하는,
    상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.

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