TWI706103B - 負壓供氣鋼瓶 - Google Patents

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Abstract

一種負壓供氣鋼瓶其用於在負壓或真空環境下供應氣體，包括鋼瓶本體、鋼瓶閥件、管路結構、第一逆止閥、正壓式調壓閥與第二逆止閥。鋼瓶本體具有用於安全儲存及安全運輸氣體的容置空間並具有開口。鋼瓶閥件用於封閉開口。管路結構包括彼此相連的第一與第二管路。第一逆止閥是設置於第一管路的一單向閥，並對應輸出氣體的流動方向具有開啟壓力。正壓式調壓閥設置於第一管路且具有與輸出氣體的流動方向同向的出口壓力。第二逆止閥設置於第二管路，且是與輸入與儲存氣體的流動方向同向的單向閥。

Description

負壓供氣鋼瓶
本發明是有關於一種負壓供氣鋼瓶，尤其是一種只能在負壓或真空環境下釋放氣體的負壓供氣鋼瓶。
在半導體摻雜的製程中，離子植入與擴散植入是常見的兩種程序。相較擴散植入程序，離子植入程序具有可在低溫與真空下操作、雜質摻雜的濃度可精準控制、良好的雜質均一性、可穿透薄膜的能力以及沒有固體溶解度極限等優點。
離子植入程序是以電漿化的離子束植入半導體中，而離子束中的離子是解離於含有此離子的氣體其通常儲存於高壓鋼瓶中。因此離子植入機通常會連接多個高壓鋼瓶，每一高壓鋼瓶內填充有氣體，藉由離子植入機的真空設備將高壓鋼瓶內的氣體吸引出來，再經解離與電漿化而形成離子束，整個製程都在真空負壓環境下操作。
為了配合離子植入設備的真空環境，及避免氣體從高壓鋼瓶洩露，通常會設計精密的閥件來封閉高壓鋼瓶，然而越精密的閥件也增加了高壓鋼瓶的設置成本，或在高壓鋼瓶的閥件連接上離子植入機後，必須以多道的操作，才能將氣體引出高壓鋼瓶。
配合離子植入設備的氣體鋼瓶，早期大都採用高壓氣體鋼瓶，因考量安全因素，現在用在離子植入設備的氣體鋼瓶，大部分已改用負壓供氣鋼瓶(Vacuum Supply Gas cylinder,VSG)。
目前負壓鋼瓶有兩種型式，一種是採用吸附材料吸附氣體的氣體鋼瓶，另一種則是採用負壓調壓閥，將鋼瓶內的氣體壓力調整到負壓以下來供氣，這種負壓鋼瓶通常採用兩個閥口，一個是輸入端的閥口，另一個是輸出端的閥口，因而具有較為複雜的閥件設計。
本發明提供一種負壓供氣鋼瓶，使用正壓式調壓閥，搭配適當的逆止閥，就可形成負壓供氣效果，輸入和供輸出只用一個閥口，具有簡單的結構以降低成本之外，方便操作，安全度提升，並降低引出氣體所需的操作複雜度。
本發明所提供的負壓供氣鋼瓶是用於在負壓或真空環境下供應氣體，負壓供氣鋼瓶包括鋼瓶本體、鋼瓶閥件、管路結構、第一逆止閥、正壓式調壓閥與第二逆止閥。鋼瓶本體具有用於安全儲存及安全運輸氣體的容置空間並具有開口。鋼瓶閥件用於封閉開口，且具有輸出/入口以及通道其兩端分別連通於輸出/入口與鋼瓶本體的開口。管路結構包括第一管路與第二管路，第一管路具有連接於通道的第一端以及往容置空間內延伸的第二端，第二管路則連接於第一管路。當自容置空間釋放氣體時，儲存於容置空間中的氣體是經由第一管路的第二端往第一端流動，當對負壓供氣鋼瓶儲存與輸入氣體時，氣體是經由第一管路的第一端往第二管路流動。第一逆止閥是設置於第一管路的單向閥，並對應輸出氣體的流動方向具有一定的開啟壓力。正壓式調壓閥設置於第一管路且具有與輸出氣體的流動方向同向，可將鋼瓶內的高壓氣體調整到低壓的氣體，並設定在一定的出口壓力。第二逆止閥設置於第二管路且是與輸入與儲存氣體的流動方向同向的單向閥。
在本發明的一實施例中，第一逆止閥的開啟壓力大於正壓調壓閥的出口壓力。
在本發明的一實施例中，將調壓閥的出口壓力表示為P1，將第一逆止閥的開啟壓力表示為P2，當P1<P2時，氣體儲存在容置空間內，而當要將氣體引出容置空間時，可將輸出/入口連接於負壓真空裝置，以提供一真空度，將真空度相對容置空間的負壓表示為P3，當P1+P3>P2時，氣體可自容置空間中釋放。
在本發明的一實施例中，0psi<P1+P3-P2<14.7psi。
在本發明的一實施例中，負壓供氣鋼瓶可更包括設置於第一管路的第二端的第一過濾器。
在本發明的一實施例中，負壓供氣鋼瓶可更包括設置於第一逆止閥與第二管路和第一管路連接處之間的第二過濾器。
在本發明的一實施例中，氣體包括砷化氫(AsH3)、磷化氫(PH3)、三氟化硼(BF3)、四氟化矽(SiF4)、一氧化碳(CO)、四氟化鍺(GeF4)等特殊氣體，或包括上述特殊氣體的混合氣體。
在本發明的一實施例中，第二逆止閥是設置在第二管路的末端。
在本發明的一實施例中，鋼瓶閥件包括彼此相連的閥件主體與瓶塞部，輸出/入口設置於閥件主體，而瓶塞部封閉鋼瓶本體的開口，且通道自瓶塞部延伸到輸出/入口。
本發明的實施例的負壓供氣鋼瓶，將用於調控儲存與釋放氣體的第一逆止閥、第二逆止閥以及調壓閥等連同管路結構設置在鋼瓶本體中，使得鋼瓶閥件僅需要設置一個輸出/入口，因此可大為降低鋼瓶閥件的結構複雜度，提供操作的便利性與安全性，進而降低成本。另外，在一般開放的大氣環境下打開鋼瓶閥件時，不會有氣體流出，操作相當安全。另外， 由於本發明的實施例的負壓供氣鋼瓶只要以輸出/入口接上儲氣來源或負壓真空裝置，當達到預設的壓力條件時，即可馬上儲氣或將氣體引出，因此操作也相當便利。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
100:負壓供氣鋼瓶
110:鋼瓶本體
111:開口
120:鋼瓶閥件
121:輸出/入口
122:通道
123:閥件本體
124:瓶塞部
125:閥件手輪
126:操作部
130:管路結構
131:第一管路
132:第二管路
1311:第一端
1312:第二端
140:第一逆止閥
150:調壓閥
160:第二逆止閥
170:第一過濾器
180:第二過濾器
S:容置空間
圖1為本發明一實施例的負壓供氣鋼瓶的透視示意圖。
圖2為本發明另一實施例的負壓供氣鋼瓶的透視示意圖。
圖1為本發明一實施例的負壓供氣鋼瓶的透視示意圖。請參照圖1，本實施例的負壓供氣鋼瓶100，可於負壓或真空環境下供應氣體，包括鋼瓶本體110、鋼瓶閥件120、管路結構130、第一逆止閥140、調壓閥150以及第二逆止閥160。
鋼瓶本體110具有用於安全儲存與安全運輸氣體的容置空間S，且於容置空間S的一端具有開口111。鋼瓶閥件120用於封閉鋼瓶本體110的開口111，且具有輸出/入口121以及兩端分別連通於輸出/入口121與鋼瓶本體110的容置空間S的通道122。鋼瓶閥件120並可具有調整輸出/入口121的口徑的限流結構(未繪示)，以調整氣體輸出/輸入鋼瓶100的流速。
管路結構130包括第一管路131與第二管路132，第一管路131具有連接於通道122的第一端1311以及往容置空間S內延伸的第二端1312，第二管路132則連接於第一管路131。當自容置空間S釋放氣體時，儲存於容置空 間S中的氣體是經由第一管路131的第二端1312往第一端1311流動，然而，當對負壓供氣鋼瓶100充填氣體時，氣體是經由第一管路131的第一端1311往第二管路132流動。
第一逆止閥140與第二逆止閥160屬於單向閥，即僅允許單向的流向，而針對所允許的氣體流動方向，也需感測到預設的開啟壓力時，才能讓氣體通過。
第一逆止閥140設置於第一管路131，所允許的氣體流動方向為自第二端1312往第一端1311的方向，即輸出氣體的流動方向。第二管路132與第一管路131的連接處位於第一端1311與第一逆止閥140之間。第一逆止閥140對應輸出氣體的流動方向具有開啟壓力，即當第一逆止閥140感測到第二端1312往第一端1311流動的氣體的氣體壓力大於開啟壓力時，第一逆止閥140開啟讓氣體通過，以自容置空間S中釋放。
正壓式調壓閥150設置於第一管路131且相較第一逆止閥140接近第一管路131的第二端1312，正壓式調壓閥150具有與自第二端1312往第一端1311的流動方向即輸出氣體的流動方向同向的出口壓力，以降低儲存於容置空間S中的氣體的氣體壓力。
將正壓式調壓閥150的出口壓力表示為P1，第一逆止閥140的開啟壓力表示為P2，而出口壓力P1與第一逆止閥140的開啟壓力P2的關係為：P1<P2。由於P1<P2，當在大氣環境下打開鋼瓶閥件120時，氣體仍然無法由鋼瓶100流出，氣體可安全的保留在鋼瓶100內，具有高度安全性。要開始供氣時，鋼瓶閥件120的輸出/入口121可連接至一個負壓真空裝置(未繪示)，以使通道122具有真空度，現將此真空度對於容置空間S的負壓表示為P3，若要引出儲存於鋼瓶本體110內的氣體，出口壓力P1、第一逆止閥140的開啟壓力P2與通道122的真空度所產生的負壓P3須滿足關係式：P1+P3 >P2。為了有效率的引出儲存於鋼瓶本體110內的氣體，出口壓力P1加上通道122的真空度所產生的負壓P3與第一逆止閥140的開啟壓力P2的差值可依關係式：0psi<P1+P3-P2<14.7psi。但並不僅限於此，只要P1+P3-P2大於0psi，即可將氣體由負壓供氣鋼瓶100中引出。
第二逆止閥160設置於第二管路132，且是與輸入與儲存氣體的流動方向同向的單向閥，即第一逆止閥140與第二逆止閥160所允許的氣體流動方向彼此相反，第二逆止閥160只允許氣體自外部儲存與輸入至鋼瓶100中。第二逆止閥160可設置於第二管路132的末端，且所具的開啟壓力可大致相同於第一逆止閥140的開啟壓力P2。由於第二管路132並無設置有調壓閥150，因此即使鋼瓶閥件120的輸出/入口121連接至一個負壓真空裝置，並開始自容置空間S引出氣體時，氣體只能由第一管路131的第二端1312流出，而不會從第二管路132流出。此外，由於第二管路132僅需設置第二逆止閥160，因此第二管路132的長度也可較第一管路131來得短一些。
在本實施例中，氣體可包括砷化氫(AsH3)、磷化氫(PH3)、三氟化硼(BF3)、四氟化矽(SiF4)、一氧化碳(CO)或四氟化鍺(GeF4)等特殊氣體，或包括上述特殊氣體的混合氣體。但並不僅限於此。
在本實施例中，鋼瓶閥件120包括彼此相連的閥件主體123與瓶塞部124，輸出/入口121設置於閥件主體123，而瓶塞部124封閉鋼瓶本體110的開口111，且通道122自瓶塞部124延伸到輸出/入口121。瓶塞部124與鋼瓶本體110的開口111可藉由彼此配合的螺牙結構而結合。但並不僅限於此，瓶塞部124與鋼瓶本體110的開口111間也可具有其他不同的結合結構。
本實施例的負壓供氣鋼瓶100的鋼瓶閥件120可更包括閥件手輪125其包括一操作部126與連接於操作部126並伸入鋼瓶閥件120內的阻隔部(未繪示)。例如操作部126可螺接於閥件主體123的頂部，而阻隔部可隨著操 作部126的轉動升降以封閉或開啟通道122。由前述可知，藉由本實施例的管路結構130搭配第一逆止閥140、調壓閥150與第二逆止閥160，在沒有對通道122施加足夠的負壓之前，氣體並不會從鋼瓶本體110的容置空間S中洩漏，而可安全的儲存在容置空間S中。鋼瓶閥件120的設置規格可類似於現行一般閥件，而無須過於複雜且昂貴的結構。
本實施例的負壓供氣鋼瓶100，將用於調控儲存與釋放氣體的第一逆止閥140、第二逆止閥160以及調壓閥150等連同管路結構130設置在鋼瓶本體110中，因此可大為降低鋼瓶閥件120的結構複雜度，進而降低成本。另外，本實施例的負壓供氣鋼瓶100在一般開放的大氣環境下打開鋼瓶閥件120時，不會有氣體流出，操作相當安全。另外，只要以輸出/入口接上儲氣來源或負壓真空裝置，當達到預設的壓力條件時，即可馬上儲氣或將氣體引出，操作相當便利。
圖2為本發明一實施例的負壓供氣鋼瓶的透視示意圖。請參照圖2，本實施例的負壓供氣鋼瓶100a與圖1的負壓供氣鋼瓶100大致相同，不同處僅在於負壓供氣鋼瓶100a可更包括設置於第一管路131的第二端1312的第一過濾器170。此外，負壓供氣鋼瓶100a也可更包括設置於第一逆止閥140與第二管路132和第一管路131的連接處之間的第二過濾器180。
由於負壓供氣鋼瓶100a是儲存待解離的氣體，因此負壓供氣鋼瓶100a中難以避免地會有氣體與鋼瓶壁面反應所形成的沉積物或雜質，為了避免這些沉積物或雜質透過管路結構130進入離子植入機(未繪示)的離子源(未繪示)中，而對離子植入系統的設備造成損害，因此可在第一管路131設置第一過濾器170與第二過濾器180。
本發明的實施例的負壓供氣鋼瓶，將用於調控儲存與釋放氣體的第一逆止閥、第二逆止閥以及調壓閥等連同管路結構設置在鋼瓶本體中， 使得鋼瓶閥件僅需要設置一個輸出/入口，因此可大為降低鋼瓶閥件的結構複雜度，提供操作的便利性與安全性，進而降低成本。另外，在一般開放的大氣環境下打開鋼瓶閥件時，不會有氣體流出，操作相當安全。另外，由於本發明的實施例的負壓供氣鋼瓶只要以輸出/入口接上儲氣來源或負壓真空裝置，當達到預設的壓力條件時，即可馬上儲氣或將氣體引出，因此操作也相當便利。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:負壓供氣鋼瓶
110:鋼瓶本體
111:開口
120:鋼瓶閥件
121:輸出/入口
122:通道
123:閥件本體
124:瓶塞部
125:閥件手輪
126:操作部
130:管路結構
131:第一管路
132:第二管路
1311:第一端
1312:第二端
140:第一逆止閥
150:正壓式調壓閥
160:第二逆止閥
S:容置空間

Claims (9)

  1. 一種負壓供氣鋼瓶，用於在負壓環境下釋放一氣體，該負壓供氣鋼瓶包括：一鋼瓶本體，具有用於儲存該氣體的一容置空間以及位於該容置空間的一端的一開口；一鋼瓶閥件，用於封閉該鋼瓶本體的該開口，且具有一輸出/入口以及一通道其兩端分別連通於該輸出/入口與該鋼瓶本體的該容置空間；一管路結構，包括一第一管路與一第二管路，該第一管路具有連接於該通道的一第一端以及往該容置空間內延伸的一第二端，該第二管路則連接於該第一管路，當自該容置空間釋放該氣體時，儲存於該容置空間中的該氣體是經由該第一管路的該第二端往該第一端流動，當對該負壓供氣鋼瓶儲存與輸入該氣體時，該氣體是經由該第一管路的該第一端往該第二管路流動；一第一逆止閥，其是設置於該第一管路的一單向閥，且該第二管路與該第一管路的連接處位於該第一端與該第一逆止閥之間，該第一逆止閥針對自該第二端往該第一端的氣體流動方向具有一開啟壓力；一正壓調壓閥，設置於該第一管路且相較第一逆止閥接近該第一管路的該第二端，該正壓調壓閥具有與自該第二端往該第一端的氣體流動方向同向，可將該容置空間內的該氣體由高壓調整到低壓，並設定在一預定的一出口壓力；以及一第二逆止閥，其設置於該第二管路且與該第二管路中輸入與儲存該氣體的氣體流動方向同向的一單向閥。
  2. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，其中該第一逆止閥的該開啟壓力大於該正壓調節閥的該出口壓力。
  3. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，其中將該調壓閥的該出口壓力表示為P1，將該第一逆止閥的該開啟壓力表示為P2，當P1<P2時，該氣體儲存在該容置空間內，而當要將該氣體引出該容置空間時，可將該輸出/入口連接於一負壓真空裝置，以提供一真空度，將該真空度相對該容置空間的一負壓表示為P3，當P1+P3>P2時，該氣體可自該容置空間中釋放。
  4. 如請求項3所述的負壓供氣鋼瓶，其中0psi<P1+P3-P2<14.7psi。
  5. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，更包括一第一過濾器，設置於該第一管路的該第二端。
  6. 如請求項5所述的負壓供氣鋼瓶，更包括一第二過濾器，設置於該第一逆止閥與該第二管路和該第一管路連接處之間。
  7. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，其中該氣體包括砷化氫(AsH3)、磷化氫(PH3)、三氟化硼(BF3)、四氟化矽(SiF4)、一氧化碳(CO)或四氟化鍺(GeF4)等特殊氣體，或包括上述特殊氣體的混合氣體。
  8. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，其中該第二逆止閥設置在該第二管路的末端。
  9. 如請求項1所述的負壓供氣鋼瓶，其中該鋼瓶閥件包括彼此相連的一閥件主體與一瓶塞部，該輸出/入口設置於該閥件主體，而該瓶塞部封閉該鋼瓶本體的該開口，且該通道自該瓶塞部延伸到該輸出/入口。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI774149B (zh) * 2020-12-08 2022-08-11 古豐愿 安全負壓供氣鋼瓶

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI250258B (en) * 2000-08-18 2006-03-01 Air Prod & Chem Sub-atmospheric gas delivery method and apparatus
US20080283123A1 (en) * 2005-09-15 2008-11-20 Manbas Alpha Ab Pressure Controlled Gas Storage
CN101952637A (zh) * 2008-02-21 2011-01-19 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 气体填充和分配装置以及填充方法
CN102027284A (zh) * 2008-05-16 2011-04-20 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 加压气体分配装置、包括这种装置和控制装置的组件以及设有这种分配装置的容器
US8573253B2 (en) * 2005-03-01 2013-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve assembly for gas container
CN108027106A (zh) * 2015-07-09 2018-05-11 恩特格里斯公司 流体供应组件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6911065B2 (en) * 2002-12-26 2005-06-28 Matheson Tri-Gas, Inc. Method and system for supplying high purity fluid
CN104813095B (zh) * 2012-09-21 2018-05-01 恩特格里斯公司 压力调节流体贮存和输送容器的抗尖峰压力管理

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI250258B (en) * 2000-08-18 2006-03-01 Air Prod & Chem Sub-atmospheric gas delivery method and apparatus
US8573253B2 (en) * 2005-03-01 2013-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve assembly for gas container
US20080283123A1 (en) * 2005-09-15 2008-11-20 Manbas Alpha Ab Pressure Controlled Gas Storage
CN101952637A (zh) * 2008-02-21 2011-01-19 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 气体填充和分配装置以及填充方法
CN102027284A (zh) * 2008-05-16 2011-04-20 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 加压气体分配装置、包括这种装置和控制装置的组件以及设有这种分配装置的容器
CN108027106A (zh) * 2015-07-09 2018-05-11 恩特格里斯公司 流体供应组件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI774149B (zh) * 2020-12-08 2022-08-11 古豐愿 安全負壓供氣鋼瓶

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