KR100596650B1

KR100596650B1 - 대기압 미만의 가스 수용 및 분배 방법과 그 장치

Info

Publication number: KR100596650B1
Application number: KR1020010049539A
Authority: KR
Inventors: 퍼얼스타인로날드마틴; 랑간존길스; 쩡다오홍; 이르벤존; 헤어츨러벤자민리
Original assignee: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2006-07-06
Also published as: IL144880A; KR20020014761A; SG99928A1; EP1180638A3; CA2354956A1; CN1190618C; JP2002147696A; JP3980849B2; EP1180638A2; CA2354956C; CN1340672A; TWI250258B; MY129881A; IL144880A0

Abstract

압력 용기로부터 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치가 제공되며, 이 장치는 압력 용기의 배출구 오리피스와 연통 상태로 밀봉되는 밸브 본체를 포함한다. 이 압력 용기의 배출구 오리피스는 상기 압력 용기의 내부 챔버에 대해 개방되어 있다. 상기 밸브 본체 속에는 유체 배출 경로가 형성되어 있고, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 사이에 위치한다. 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 구비한 압력 조절기가 상기 유체 배출 경로에 직렬로 상기 밸브 본체에 일체로 되며, 이때, 상기 압력 조절기는 대기압 미만의 압력까지 미리 설정되어 상기 압력 감지 수단이 상기 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력을 감지하는 경우에만 가스가 상기 내부 챔버로부터 상기 조절기를 통과하여 분배될 수 있다. 끝으로, 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 상류에 있는 고압 차단 밸브가 설치되어 있다. 상기 가스 흐름은 상기 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 상기 압력 용기의 내부 챔버에서, 상기 유체 배출 경로, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스 및 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스를 통과한다. 또한, 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 방법도 제공된다.

Description

대기압 미만의 가스 수용 및 분배 방법과 그 장치{METHOD FOR CONTAINING AND DELIVERING SUB-ATMOSPHERIC GASES AND APPARATUS FOR THE SAME}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 대기압 미만의 가스 분배 장치를 단순화시킨 정면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 대기압 미만의 가스 분배 장치의 제1 변형 구성을 단순화시킨 정면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 대기압 미만의 가스 분배 장치의 제2 변형 구성을 단순화시킨 정면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 대기압 미만의 가스 분배 장치의 제3 변형 구성을 단순화시킨 정면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 대기압 미만의 가스 분배 장치의 제4 변형 구성을 단순화시킨 정면도이다.

도 6은 도 4의 구성을 단순화시킨 정면도이며, 흐름이 처리실을 통과하는 상태를 보여준다.

도 7은 압축기가 고압의 가스를 분배하는 데에 사용되는 도 4의 구성을 단순화시킨 정면도이다.

도 8은 도 4의 구성의 정면 등각투상도이다.

도 9는 도 4의 구성의 배면 등각투상도이다.

도 10은 도 8의 10-10 선을 따라 실질적으로 취한 도 4의 구성의 단면도이다.

도 11은 도 8의 11-11 선을 따라 실질적으로 취한 도 4의 구성의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 가스 실린더

14, 14′, 14″: 밸브/조절기 조립체

16 : 압력 조절기

18 : 고압 밸브

22 : 저압 밸브

42 : 챔버

44 : 진공 발생기

46 : 압축기

52 : 감지 센서

54 : 마개

본 발명은 압력 가스 저장 용기의 일체형 분배 밸브/조절기에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 압력 가스를 저장 용기로부터 배출할 수 있도록 대기압 미만의 압력을 필요로 하는 압력 가스 저장 용기의 일체형 분배 밸브/조절기에 관한 것이다.

유독하면서 이종의 위험한 특수 가스가 반도체 소자 제조를 비롯하여 다수의 공업 설비에 사용되고 있다. 이러한 위험한 특수 가스의 사용자 대다수는 의도하지 않은 배출 가능성에 대해서 걱정하고 있다. 실린더 내부의 압력 가스는 양의 게이지 압력을 가지고 있기 때문에 그 실린더에 부착된 차단 밸브가 개방되기만 하면 즉시 배출된다. 심지어 기밀의 배출구 마개(대부분의 위험한 가스에 필요함)가 적소에 마련되어 있어도, 이 마개가 분리되는 경우 밸브의 우연한 개방은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 위험한 가스의 배출은 항상 바람직하지 않지만, 특히 반도체 제조 설비에서 바람직하지 않을 수가 있다. 그러한 배출이 일어나는 경우, 반도체 처리 공장의 부분적인 또는 완전한 가스 배출이 필요하며, 물질 회수 및 예정하지 않은 작업 중지의 실질적인 손실에 이른다. 또한, 반도체 처리 공장에 사용되는 민감하면서도 고가의 장비는 심지어 위험한 가스에 조금만 노출되어도 손상될 수 있다.

많은 위험한 가스 용기에는 우연한 배출의 경우에 가스의 배출 속도를 제한하기 위해 밸브 배출구에 스로틀링 유량 오리피스가 마련되어 있다. 비록 스로틀링 유량 오리피스가 위험한 가스 배출 속도를 현저하게 감소시킬 수 있을지라도, 배출로 인해 여전히 상당한 작업 방해가 일어날 수 있고, 작업자에 대한 위험이 완전하게 제거되지는 못한다. 게다가, 유량 스로틀링 장치는 실린더가 사용 중인 때에 가스의 흐름을 사용 불가능한 정도로 제한하기 때문에 채용되지 않을 수도 있다. 자동 차단 밸브에 결합된 과잉 유량 센서는 분배 시스템에서 누설이 있는 경우에 흐름을 차단할 수 있지만, 배출이 분배 유량 보다 실질적으로 더 많고 자동 차단 밸브의 하류에서 일어나는 경우에 효과적일 뿐이다. 또한, 잠정적인 누설 지점 근처의 위험한 가스 검출기에 기초하여 차단 밸브를 작동시키는 것도 가능할 수 있다. 그러나, 그러한 모든 시스템은 복잡하면서도 비용이 많이 들고, 가스 분배 시스템에 적절하게 미리 설치되어 있는 가스 용기에 대해 단지 효과적일 뿐이다. 이온 주입 공정, 화학적 증착 공정, 반응 이온 에칭 공정, 고밀도 플라즈마 에칭 공정 등과 같은 많은 반도체 제조 공정에서는 대기압 미만의 압력(즉, 주변 압력 미만)에서 위험한 가스를 사용된다. 그 결과, 가스 실린더에는 어떤 경우에서도 양의 게이지 압력의 가스가 공급될 필요는 없다.

본 발명의 목적상, 본 명세서에서 언급되는 가스라는 용어는 액화 가스 증기와 영구 가스의 양자를 포함한다. 영구 가스라는 용어는 실제 압력만으로는 액화될 수 없는 가스이다. 액화 가스 증기는 압력 가스 실린더 내에서 액체 위에 존재한다. 가스를 실린더 속으로 충전시키기 위해 압축함에 따라, 압력 하에 액화되는 가스는 영구 가스는 아니며, 보다 정확하게는 압력을 받는 액화 가스로서 또는 액화 가스 증기로서 해석된다.

대기압 미만의 가스를 분배하는 한 가지 해결책은, 놀뮐러(Knollmueller)의 미국 특허 제4,744,221호 및 톰(Tom) 등의 미국 특허 제5,518,528호, 제5,704,965호 및 제5,704,967호에 기재된 방법이며, 이들 문헌에는 위험한 가스가 용기 내의 흡착제 표면에 물리적으로 또는 화학적으로 흡착되어 용기 내에서 필요한 종(種)의 평형 압력을 낮춘다. 이 방법은 특정 가스의 저장 및 분배를 위해 채용되었지만 뚜렷한 제한 사항이 있다[예컨대, 맥마누스(MaManus) 등이 저작권자로서 1998년 출판된 반도체 제조 기술(Semiconductor Fabtech) 제7권 참조]. 우선, 정해진 부피의 사용 흡착제에 저장되는 가스량은 액화된 압력 가스[예컨대, 포스핀(phosphine)]와 대비하여 상대적으로 적고, 따라서 유용한 풋프린트 공간(footprint space)을 이용하는 비교적 큰 용기가 요구되는데, 이는 예를 들어 이러한 가스를 반도체 제조 청정실에 사용하는 경우 중요하다. 또한, 고체 흡착제에서 열전달을 제한하면, 가스가 탈착될 수 있는 속도는 압력 가스로부터 속도에 대비하여 제한될 것이다(예로서, 실리콘 테트라플루오라이드).

놀뮐러의 특허(미국 특허 제4,744,221호)에는 용기의 내부에서 가스의 평형 압력을 감소시키기 위해 고체 흡착제 표면에 가스를 흡착하는 공정이 개시되어 있다. 이 용기를 가열하면, 용기 내의 평형 압력은 상승할 수 있고, 대기압 이상의 압력에서 가스를 분배할 수 있다. 그러나, 특수 가스의 가열은 바람직하지 않은데, 그 이유는 가스의 분해를 제어 및 유발하는 것이 느리면서도 어렵기 때문이다. 또한, 분배 압력의 증가를 위해 가열되는 경우, 가스의 우발적 배출에 대한 방지 기능이 저하된다.

톰 등의 특허(미국 특허 제5,518,528호와 계속해서 제5,704,965호 및 제5,704,967호)는 흡착제를 사용하여 이러한 개념을 개선시켰는데, 여기에서는 하류의 압력을 감소시킴으로써 가스가 실질적인 분해없이 배출될 수 있다. 이러한 흡착제도 여전히 각각의 솔빅산염(위험한 가스)에 최적화될 필요가 있다는 단점을 가지고 있다. 또한, 이 시스템에서 용기 내의 평형 압력은 생성물이 제거됨에 따라 일정하게 감소된다. 이러한 현상은 가스 흐름의 제어를 더욱 어렵게 하고, 용기 속으로 충전되어 사용자에 의해 배출될 수 있는 가스의 분율을 제한한다. 또한, 주변 온도가 상승하는 경우에, 용기 내부의 압력은 대기압 이상으로 상승할 가능성이 있고, 우발적 배출에 대한 방지 기능을 약화시킨다. 반대로 표현하면, 온도가 내려갔을 때 가스 분배 압력이 불충분할 수 있다.

대기압 미만의 압력 상태로 위험한 가스를 저장하는 경우, 다른 관심사는 진공으로 인해 누설이 일어나는 경우에 용기의 내부가 오염될 가능성이다. 이러한 대기에 의한 오염은 가스의 순도에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 상기의 방법과 관련하여 대기압 미만의 압력 하에 저장된 피흡착 가스와 반응하여 열, 압력 또는 부식성 부산물을 생성시킬 수 있다는 것도 생각될 수 있다. 이 방법에 대한 추가의 문제점은 분배되는 가스의 압력이 흡착된 가스의 잔류량과 흡착제의 온도 양자의 함수라는 점이다. 따라서, 흡착된 가스를 수용하고 있는 용기 내부의 압력은 그 가스가 가열되는 경우 대기압을 쉽게 초과할 수 있다. 또한, 용기의 내용물이 소모됨에 따라, 분배 압력은 바람직하지 못하게도 감소한다. 결국, 분배 압력은 충분한 흐름이 더 이상이 유지될 수 없는 시점까지 감소한다. 이 시점에서 초기의 충전물과 비교하여 저장 가스가 실질적으로 피흡착 상(相)으로 잔류하고 있을지라도 공급원은 대체되어야만 한다.

대기압 미만의 가스 공급을 수행하는 다른 해결책으로는, 르페르(Le Febre) 등의 미국 특허 제5,937,895호에 개시된 장치가 있다. 여기에서, 이 장치는 밸브 요소를 사용하는 조절기를 구비하며, 이 밸브 요소는 한 가지 실시 형태에 따르면 조절기의 하류의 진공 상태에 응답하게 된다. 이러한 진공 상태가 밸브의 하류에서 발생하는 경우에 상기 밸브에 의해 흐름이 이루어질 뿐이며, 그 결과 유독성 액체 또는 가스의 우연한 누설 또는 배출 가능성이 감소된다. 상기 놀뮐러 및 톰의 특허에 개시되어 있는 바와 같은 어떠한 흡착제도 전혀 사용되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 또한, 이 특허는 미국 특허 제6,045,115호에 개시되어 있는 바와 같이 저장 용기 내부에 내장형 유량 스로틀링 장치를 가진 대기압 미만의 가스 분배 장치의 사용을 교시하고 있다. 이 유량 스로틀링 장치에는 압력 용기로부터 기상(氣相) 유체의 배출을 제한하는 모세관 치수의 구멍이 형성되어 있다. 상기 특허 제6,045,115호에 개시되어 있는 바와 같이, 용기로부터 액체를 배출하는 것은 특히 위험한데, 그 이유는 배출 액체의 유량이 특정 구멍을 통과하는 상응하는 배출 가스의 유량을 크게 초과하기 때문이다. 상기 제6,045,115호의 특허에서는 모세관 유량 스로틀링 장치의 입구 지점은 대략 실린더 길이의 중간 지점에 위치한다. 따라서, 이는 실린더가 뒤집어지든 오른쪽이 위로 되든 실린더 내의 액체가 배출되는 것을 방지한다. 그러나, 이 구조의 부정적인 측면은 모세관 시스템을 막는 경향이 있다는 점이다. 일단 실린더가 막히면, 이 실린더에서 위험한 가스를 제거하는 것은 어렵거나 불가능하다.

액체의 배출을 방지하는 동일한 결과를 달성하기 위해, PCT 특허 출원 제PCT/US99/09137호에는 상 분리 기구를 이용하는 압력 용기의 사용을 교시하고 있 으며, 이 상 분리 기구는 용기 속의 액체로부터 생기는 증기 또는 가스에 대해서는 투과성을 띠지만, 액체에 대해서는 투과성을 띠지 않는 다공성 격막이다. 여기에서, 상 분리 기구는 압력 조절기의 상류에 배치되어 유체가 들어가서 조절기의 기능을 방해하는 것이 방지되고, 액체가 용기로부터 유출되는 것이 방지된다. 이 압력 조절기는 분배 조건에 따라 대기압 초과, 대기압 미만, 또는 대기압의 압력일 수 있는 용기 압력 수준에서 용기로부터 가스 또는 증기를 분배하기 위해 예정된 수준으로 설정될 수 있는 흐름 장치이다.

본 발명은 흡착 수단 보다는 기계적으로 대기압 미만으로 압력을 감소시키는 것과, 압력 조절기 상류의 고압 밸브를 이용하는 것에 의해 선행 기술의 제한 사항을 극복한다. 비록 음의 압력 조절기(또한, 절대 압력 조절기 또는 진공 조절기로서 알려져 있음)가 잘 알려져 있지만, 상기 기능을 가스 저장 및 분배 패키지(package)에 일체화시키는 이러한 사용은 독립형 조절기에 의해 제공되지 않는 독특한 장점을 제공한다. 이 일체형 밸브/조절기는 단지 대기압 미만의 압력만을 제공하도록 미리 설정되어 잠금 상태로 될 수 있는데, 가스가 우발적으로 배출되는 위험을 감소시키는 데에 유리하다.

유럽 특허 출원 제EP 0916 891 A2호에는 조절기의 상류에 고압 차단 밸브를 갖춘 모듈형 가스 제어 밸브가 개시되어 있다. 여기에서, 차단 밸브는 분산 제어하는 것이 목적이다. 이 문헌에 교시된 시스템은 표준 압력 가스 시스템용이지, 조절기의 하류의 압력이 대기압 미만인 경우에 가스 공급만을 전담하는 시스템용은 아니다. 액체가 조절기와 간섭하는 것을 방지하는 방법은 교시되어 있지 않다.

선행 기술 중 어떤 것도 압력 용기의 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하고, 압력 감지 수단이 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력을 감지하는 경우에만 용기 속의 가스가 공급될 수 있도록 해주는 대기압 미만의 압력 조절기와, 압력 조절기 상류의 고압 차단 밸브를 구비하는 장치를 교시하고 있지는 않다. 상기 가스는 상기 장치의 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 흐를 수 있다. 일체형 밸브/조절기에서 조절기의 상류측에 있는 고압 밸브는 후술하는 바와 같이 많은 장점을 제공한다.

본 발명의 주된 목적은 압력 용기로부터 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압력 용기로부터 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 위험한 가스의 의도하지 않은 누설 또는 배출 가능성을 감소시키는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유독성 유체의 취급, 저장 및 분배를 제어하기 위한 흡착제가 필요 없는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 진공 시스템과 함께 사용되고 있는 동안에 단지 내용물의 배출만을 수행할 수 있는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치의 하류측 상태가 대기압 보다 낮은 압력을 요구하는 경우에만 위험한 가스의 분배를 수행할 수 있는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스로틀링 유량 오리피스를 사용할 필요가 없는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 위험한 가스의 의도하지 않은 흐름을 차단하기 위해 자동 차단 밸브에 결합된 과잉 유량 센서를 이용할 필요가 없는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 잠정적인 누설 지점 근처에 위험한 가스 검출기에 접속되는 차단 밸브가 필요 없는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치를 제공하여, 진공으로 인해 누설되는 경우에 용기의 내부가 오염될 가능성을 최소화하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 목적은 상대적으로 작은 공간을 필요로 하는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 압력 저장 용기로부터 가스를 배출할 수 있도록 밸브의 하류에 대기압 미만의 압력을 필요로 하는 압력 가스 저장 용기용 분배 밸브/조절기 장치를 제공한다. 이 분배 밸브/조절기 장치에는 감압 장치 또는 압력 조절기의 상류에 고압 차단 밸브가 설치된다. 이 고압 차단 밸브는 압력 조절기 속으로 액체가 들어가서 채용할 수 없는 정도의 빠른 배출 속도를 유발시키는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 발명의 주된 목적은 가스를 안전하게 분배하는 것이기 때문에, 이러한 고압 차단 밸브는 사용자가 사용하는 장치로부터 연결, 분리 및 이송하는 동안에 우발적인 가스 배출을 방지하므로 감압 장치를 보조하는 역할을 한다. 선택적으로, 고압 차단 밸브는 공압적으로, 그렇지 않은 경우에 기계적으로 작동되며, 공압적으로 또는 기타의 방식으로 에너지를 공급받지 못하는 경우에도 보통 폐쇄 상태에 있도록 힘을 받는다.

압력 용기로부터 대기압 미만의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치는 압력 용기의 배출구 오리피스와 연통 상태로 밀봉되는 밸브 본체를 포함한다. 이 압력 용기의 배출구 오리피스는 상기 압력 용기의 내부 챔버에 대해 개방되어 있다. 상기 밸브 본체 속에는 유체 배출 경로가 배치되어 있고, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 사이에 위치한다. 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 구비한 압력 조절기가 상기 유체 배출 경로에 직렬로 밸브 본체에 일체로 되며, 이때 상기 압력 조절기는 대기압 미만의 압력까지 미리 설정되어, 이 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력이 상기 압력 조절기에 의해 감지되는 경우에만 가스가 내부 챔버로부터 상기 조절기를 통과하여 분배될 수 있는 상태이다. 끝으로, 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 상류에 있는 고압 차단 밸브가 설치되어 있다. 상기 가스는 상기 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 상기 압력 용기의 내부 챔버에서 출발하여, 상기 유체 배출 경로, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스 및 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스를 통해 흐른다.

선택적으로, 상기 압력 조절기는 미리 설정되어 대기압 보다 낮은 압력에서 잠금 상태로 된다. 또한, 선택적으로는, 유체 배출 경로에 직렬이고, 압력 조절기 하류에 있는 저압 차단 밸브가 설치되어, 가스 실린더로부터의 가스 흐름을 제어하고, 이 저압 차단 밸브가 폐쇄 상태에 있는 저장 및 이송 동안에 주변 공기의 유입으로부터 압력 조절기를 보호한다. 상기 고압 차단 밸브는 어떠한 에너지도 공급받지 못한 진공 시스템이 밸브 본체의 배출구 오리피스에 연결되는 경우에도 보통폐쇄 상태에 있도록 힘을 받을 수 있다. 밸브 본체에는 압력 용기의 배출구 오리피스와 밸브 본체의 충전 포트 오리피스 사이에 충전 경로가 마련될 수 있다. 선택적으로, 공기 또는 이종 가스의 역류를 방지하기 위해 유체 밸브 경로에 직렬이고, 고압 차단 밸브에 대해서는 상류에 위치하고 용기의 배출구 오리피스에 대해서는 하류에 위치하는 잔류 압력 밸브가 설치될 수 있다. 상기 압력 조절기는 미리 설정된 압력에 고정될 수도 있고, 또는 변동될 수 있다. 압력 용기에 분리 가능하게 배치되는 밸브 보호 마개는 용기 및 장치로부터 누설되는 증기에 대해 2차 봉쇄 수단으로서 역할을 할 수 있다. 이 밸브 보호 마개에는 누설 검출 장치에 부착할 포트가 마련될 수 있다. 끝으로, 진공 시스템은 대기압 미만의 압력에서 용기로부터 가스를 배출시키고 나서 이 가스를 압축하여 더 높은 압력에서 가스를 분배하는 압축기를 포함할 수 있다.

본 발명은 압력 가스 저장 용기를 위한 분배 밸브/조절기 장치를 제공하는데, 이 장치는 저장 용기로부터 가스를 배출할 수 있도록 밸브의 하류에 대기압 미만의 압력을 필요로 한다. 상기 분배 밸브/조절기 장치에는 감압 장치 또는 압력 조절기의 상류에 고압 차단 밸브가 설치되어 있다. 이 고압 차단 밸브는 액체가 압력 용기로부터 압력 조절기 속으로 들어가서 채용될 수 없는 정도의 빠른 배출 속도를 유발시키는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 발명의 주된 목적은 안전하게 문제없이 분배하는 것이기 때문에, 이러한 고압 차단 밸브는 사용자가 사용하는 장치로부터 연결, 분리 및 이송하는 동안에 우발적인 가스 배출을 방지하므로 감압 장치에 대한 지원부로서 역할을 한다. 선택적으로, 상기 고압 차단 밸브는 공압적으로, 그렇지 않은 경우에 기계적으로 작동되며, 공압적으로 또는 다른 방식으로 에너지를 공급받지 못한 경우에도 보통 폐쇄 상태에 있도록 힘을 받는다.

또한, 대기압 미만의 상태에 있는 고도로 위험한 가스를 분배하는 경우에, 가스의 사용 전에 잠정적인 불순물을 제거하기 위해 압력 조절기의 상류측을 진공 처리하는 것이 특히 유리할 수 있다. 다시 말해서, 유독성 가스의 조절기의 바로 상류의 공간을 진공으로 만들기 위해서 가스 용기를 사용한 후에 시스템을 재차 진공 처리하는 것이 유리하다. 이러한 진공 처리는 조절기의 상류에 파지티브 차단 밸브(positive shut-off valve)가 있는 경우에 단지 가능할 뿐이다.

전술한 바와 같이, 위험한 가스를 분배하는 안전 수단은 가스 실린더 패키지에 일체형으로 결합된 절대 압력 조절기, 즉 대기압 대신에 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 가진 조절기를 사용하는 것에 의해 제공될 수 있다. 그러한 조절기는 미리 설정되어 0 psig 미만의 통상의 압력(예컨대, 약 -5 psig)에서 잠금 상태로 되어 용기 배출구 밸브 또는 분배 시스템의 다른 구성 요소가 대기에 우연하게 노출되는 경우 어떠한 가스도 분배되지 않도록 해준다. 그러나, 가스는 시스템이 진공 시스템에 올바르게 접속되어 있는 경우에만 흐른다. 이러한 구조에 대한 추가의 장점은 상기 압력 조절기가 용기의 압력이 대기압 미만인 경우에서 조차도 실린더로의 역류를 방지하는 것을 지원하는 역할도 한다는 점에 있다. 분배 압력은 흐름에 충분한 구동력을 제공하여 가스의 몰 유량(molar flow rate)이 정확하게 제어될 수 있도록 선택된다.

조절기의 분배 압력 설정은 고정 스프링을 이용하여 조절될 수 있거나, 조절을 위해 특수한 키이(key)를 필요로 하는 조절 가능한 스프링을 이용할 수 있거나, 부분적으로 진공 또는 압축된 돔 로드(dome load)를 이용할 수 있다[예컨대, 두 개의 스프링(S1, S2) 사이에 바이어스된 다이아프램(D)은 하류 압력이 진공으로 감지된 경우에 한하여 포핏(P)을 밀게 된다, 도 11 참조]. 선택적으로, 압력 조절 장치는 가스 흐름 경로의 일부인 마이크로 전자 기계 시스템(micro-electromechanical system: MEMS)으로 이루어질 수 있으며, 이 시스템은 예를 들어 모두 단일의 실리콘 웨이퍼에 에칭된 압력 센서 및 초정밀 가공된 제어 밸브로 구성된다. 그러나, 본 발명의 실시 형태 중 어느 것에 있어서, 분배 시스템의 중요한 특징은 용기가 놓일 것이라고 당연히 기대될 수 있는 어떤 상황 하에서도 최대 분배 압력이 항상 통상의 대기 압력 보다 더 낮다는 점에 있다.

실린더의 내용물이 소모되어 실린더의 중량 또는 내부 압력이 수용 가능한 수준 이하로 되는 경우, 이 실린더는 통상의 방식대로, 즉 만충 용기로 교체될 수 있다. 사용한 용기는 이 용기에 합체된 별도의 채널을 이용하여 가스 공급기를 통해 재충전될 수 있으며, 특수하게 키이 조작되는 밸브 및 기밀 배출구 마개를 갖추고 있으며, 이들 중 하나 또는 모두는 단지 특수하게 키이 조작되는 공구를 사용함으로써 가스 공급기에 의해 개방될 수 있다.

이제, 도면을 참조하면, 도면에서는 동일한 도면 부호는 다수의 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소를 가르키며, 도 1 내지 도 7에서는 압력 용기로부터 대기압 미만의 압력의 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치의 여러 가지 구성을 보여주고 있다. 도 1에는 일체형 밸브/조절기 조립체(14)가 부착되어 있는 가스 실린더(12) 형태의 위험한 가스의 수용 및 분배 장치(10)가 도시되어 있다. 바람직하게는, 상기 밸브/조절기 조립체(14)에 의해 폐쇄되는 표준 압력 가스 실린더(12)가 이용되며, 상기 조립체에는 절대 압력 조절기(16) 및 이 조절기(16)의 고압측, 즉 상류측에는 고압 차단 밸브(18)가 조립된다. 이와 유사하게, 도 2에는 밸브/조절기 조립체(14′)에서 고압 차단 밸브(18)가 조절기(16)의 고압측에 배치되고, 저압 차단 밸브(22)가 조절기(16)의 저압측에 배치되어 있는 위험한 가스의 수용 및 분배 장치(20)가 도시되어 있다. 간결성으로 인해, 상기 장치(10, 20)의 공통 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 부여될 것이며, 그 구성 및 동작을 반복하여 설명하지 않을 것이라는 점을 유의해야 한다. 단지 상이한 특징만을 상세하게 설명한다. 여기에서, 가스 분배를 제어하는 기능은 임의의 저압 밸브(22)에 의해 이루어질 수 있다. 이 저압 밸브(22)는 실린더로부터 배출되는 가스의 흐름을 제어하고, 더욱 중요하게는 저장 및 이송 도중에 주변 공기의 유입으로부터 조절기(16)를 보호하는 것을 목적으로 한다. 이러한 특징은 HCl, HBr, SiH₄, BCl₃ 등과 같은 부식 가스 또는 반응 가스를 분배하는 경우에 특히 중요한데, 여기에서는 공기가 오염되면, 부식 또는 고체의 형성, 또는 이들 모두가 이루어질 수 있다. 일단 가스 사용자가 가스의 사용을 완료하면, 고압 밸브(18)는 폐쇄되고, 잔류 가스는 밸브/조절기 조립체(14′)로부터 진공 처리된다. 이 실시 형태의 밸브/조절기 조립체(14′)가 하류측의 구성 요소로부터 분리되기 전에, 조절기(16)의 하류에 있는 저압 밸브(22)가 폐쇄되어 시스템의 분리 시에 공기가 진공 처리된 공간 속으로 흡인되는 것을 방지한다.

여기에서 설명할 때, 고압 밸브(18) 및 저압 밸브(22)라는 용어는 흐름 경로에 있는 밸브의 위치를 의미하는 것이지, 반드시 밸브의 물리적인 특성을 의미하는 것은 아니다. 다시 말해서, 고압 밸브(18)는 압력 가스 실린더(12)에 가장 가깝고, 조절기(16)의 상류에 있으며, 저압 밸브(22)는 고압 밸브(18) 및 조절기(16)의 하류에 있다.

작동 방식에 있어서, 이송 중에 공기가 조절기(16) 속으로 유입되는 위험을 더욱 감소시키기 위해 저압 밸브(22)를 폐쇄하기 전에 불활성 가스(예컨대, 건조한 N₂, Ar 등)를 밸브/조절기 조립체(14′) 속으로 도입할 수 있다. 따라서, 고압 차단 밸브(18)의 추가의 역할은 확실하게 분리되고, 이에 의해 이송 중에 조절기를 둘러싸는 데에 이용되는 불활성 퍼지 가스에 의해 위험한 공정 가스가 오염 또는 희석되는 것을 방지한다. 선택적으로, 고압 차단 밸브(18)는 기술 분야에서 공지된 수단에 의해, 어떤 에너지도 공급받지 못한 진공 시스템이 밸브 본체의 배출구 오리피스에 연결되는 경우에도 보통 폐쇄 상태에 있도록 힘을 받을 수 있다.

재충전 포트(24)는 도 1 및 도 2의 실시 형태에 도시된 바와 같이 분리되어 있을 수도 있고, 그렇지 않은 경우 대기압 미만의 위험한 가스의 수용 및 분배 장치(30)에 관하여 도 3에 도시된 바와 같이 바이패스 라인(28)과 밸브(32)를 이용하여 배출 포트(26)와 결합될 수도 있다. 간결성으로 인해, 장치(10, 20, 30)의 공통의 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 부여되며, 그들의 구성 및 작동은 반복하여 설명하지 않을 것이라는 점을 재차 유의해야 한다. 단지 상이한 특징만을 세부적으로 설명한다.

대기압 미만의 위험한 가스(예컨대, C₄F₆)의 수용 및 분배 장치(40)의 구체적인 실시 형태가 도 4에 도시되어 있고, 보다 세부적인 사항에 대해서는 도 8 내지 도 11에 도시되어 있으며, 이 장치는 도 2와 유사한 2개의 포트 구성을 가진 밸브/조절기 장치(14''')를 구비한다. 도 5에는 도 3과 유사한 단일의 포트 밸브/조절기 조립체(14"")의 실시 형태(50)가 도시되어 있다. 또 한편으로는, 간결성으로 인해 장치(10, 20, 30, 40, 50)의 공통의 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 부여되고, 그 구성 및 작동을 반복하여 설명하지 않는다. 단지 상이한 특징만을 상세하게 설명한다.

운송 당국이 요구하는 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 임의의 압력 완화 장치(34)가 설치될 수 있다. 또한, 대기압 미만의 압력에 대해 눈금 조정된 압력 게이지(36)가 분배 압력을 검출하기 위해 설치될 수도 있다(도 4 및 도 8 참조).

추가적으로, 용기 내의 가스 내용물을 표시하기 위해, 액화되지 않은 상태의 압력 가스용 압력 게이지가 조절기의 상류에 설치될 수 있다.

이 실시예에서는, 가스 사용자는 예컨대 압력 가스 협회의 직경 색인 안전 체계에 따라서 상세하게 열거될 수 있는 배출구 포트(38)에 연결시키고 나서(도 8 및 도 10 참조), 통상적으로는 피그테일 어댑터(pigtail adapter)로 불리워지는 적절한 연결 어댑터를 사용하여 사용자의 처리 장비에 연결한다. 공기에 노출된 공간으로부터 오염 물질을 선택적으로 퍼지 처리한 후에는, 밸브/조절기 장치(14)의 하류 압력이 대기압 미만으로 감소된다. 다음에, 고압 밸브(18)와 저압 밸브(22)가 개방되어 가스 유동이 개시될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 이 흐름은 배출구 포트(38)와 진공 발생기(44) 사이에 위치하고 있는 처리 챔버(42)를 통과하도록 하는 것이 유용할 수도 있다.

상기 시스템이 우연하게 대기에 노출되는 경우, 위험한 가스의 흐름은 곧 정지하거나 급격하게 감소되어 작업자의 노출 또는 장비 손상의 위험이 감소된다. 이와 유사하게, 배출구 포트(38)를 진공원(44)에 먼저 연결하지 못한 상태에서 저압 밸브(22), 또는 저압 밸브(22)와 고압 밸브(18) 모두가 우연하게 개방되는 경우, 그때 가스가 용기로부터 거의 또는 전혀 배출되지 못하게 된다.

도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 가스가 대기압 근처 또는 그 이상의 압력에서 하류 공정으로 분배되어야만 하는 경우에, 선택적으로 대기압 미만의 압력에서 용기로부터 생성물을 배출하고 나서 가스를 더 높은 압력에서 분배하는 데에 압축기(46)를 사용할 수 있다. 이 압축기(46)는 안전성을 높이기 위해 통기성이 좋은 수용체(48) 내에 배치되고, 위험한 가스 배출 감지 센서(52)와 상호 접속될 수 있다(도 7 참조).

낮은 증기압 가스를 분배하기 위해, 밸브/조절기 조립체(14)를 압력 가스 실린더(12)에 용접할 수도 있고, 그렇지 않는 경우 가능한 누설 생성원으로서 역할을 할 밸브 나사부가 없는 완벽한 밀봉 상태를 확보하기 위해 일체형으로 부착할 수도 있다. 가능한 유리한 구성에 따르면, 조절기(16)의 민감한 구성 요소가 가스 실린더(12)의 내부에 배치되어 이들 구성 요소를 보호한다.

가스 배출구(38)와 사용자의 진공 시스템 사이에 어떤 갯수의 표준 고순도 진공 접속 장치, 예컨대 캐연(Cajon)의 Swagelok

, VCR

및 Ultratorr

접속 장치, Conflat

, Del-SealTM, 또는 제조원이 다양한 JIS, ISO, KF, W, B 및 C 시일과 같은 접속 장치를 통해 접속될 수 있다. 또한, 압력 가스 협회가 권장하는 적합한 키이 조작형 가스 실린더 접속 장치도 이용될 수 있다. 가능한 연장 장치로서, 통상의 키이 조작형 접속 장치가 설치되어 부적합한 가스가 실수로 연통되지 않도록 해준다(대략 도 8-11 참조).

보호 장치를 분리하지 않고서 차단 밸브(들)를 낮은 압력으로 접속해서 작동시킬 수 있는 선택적인 일체형 밸브 보호 장치(실린더 마개과 유사함)(54)가 용기에 부착될 수 있다(도 4에 개략적으로 도시). 추가적으로, 상기의 특징부의 유무에 따라, 밸브 보호 마개(54)는 어떤 나사 결합식 접속 장치로부터 용기까지 누설되는 증기의 2차 봉쇄 수단으로서 선택적으로 역할을 하고, 누설 감지 장치를 부착하기 위해 포트(56)와 선택적으로 장착될 수 있다. 일체형 손잡이 또는 다른 승강 보조 수단이 누설 보호 장치에 성형될 수 있어서 상기 패키지를 보다 용이하게 운반 및 설치할 수 있게 해준다. 마지막으로, 조절기(16)와 밸브(18, 22)의 하류에 스로틀링 유량 오리피스가 선택적으로 이용될 수도 있다.

본 발명은, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 선택적으로는 고압 차단 밸브(18)의 상류에 접속되어 이종 가스의 역류를 방지할 수 있는 잔류 압력 밸브(58)을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 조절기는 역류 그 자체를 방지하는 역할을 수행할 수 있지만, 놀랍게도 조절기의 상류에 있는 잔류 압력 밸브가 미리 설정된 압력으로만 안전하게 문제없이 분배하는 것에 보다 기본적인 역할을 수행할 수 있다.

단일단 격막 구조가 선호되는 감압 장치(조절기)는 조절된 하류 (배출구) 압력이 인입구 압력에 따라 변동하게 되는 일반적인 특성을 가지고 있기 때문에, 인입구 압력이 하강하면 배출구 압력이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명의 핵심은 하류 압력이 이송 또는 저장시에는 발생할 것같지 않은 어떤 값 미만(대기압 미만)일 때에만 가스 또는 증기를 안전하게 문제없이 분배하는 장치를 제공하는 것이기 때문에, 상류 압력이 항상 어떤 압력 이상으로 유지되어야 하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서 잔류 압력 밸브가 설치되면, 상기의 문제점은 해결된다.

끝으로, 상기 장치는 모듈형 부품으로 구성될 수 있어서, 본 명세서에 교시된 변형 형태를 용이하게 제조할 수 있고 사용자에 의해 쉽게 변경될 수 있다.

비록 본 명세서에서는 구체적인 실시 형태를 본 발명을 참조하여 예시 및 설명하였지만, 본 발명을 도시된 세부 사항에 한정하려는 의도는 없다. 대신에, 본 발명의 사상을 벗어나는 일없이 청구범위의 균등물의 범위 내에서 세부 사항을 다양하게 변형한 형태를 만들 수 있다.

본 발명의 위험한 가스의 수용 및 분배 장치에 따르면, 위험한 가스의 의도하지 않은 누설 또는 배출 가능성을 감소시킬 수 있으며, 유독성 유체의 취급, 저장 및 분배를 제어하기 위한 흡착제의 필요성을 제거하며, 진공 시스템과 함께 사용되고 있는 동안에 내용물의 배출만을 수행할 수 있으며, 장치의 하류측 상태가 대기압 보다 낮은 압력을 요구하는 경우에 위험한 가스의 분배만을 수행할 수 있으며, 스로틀링 유량 오리피스를 사용할 필요가 없으며, 위험한 가스의 의도하지 않은 흐름을 차단하기 위해 자동 차단 밸브에 결합된 과잉 유량 센서를 이용할 필요가 없으며, 잠정적인 누설 지점 근처에 위험한 가스 검출기에 접속되는 차단 밸브가 필요 없으며, 진공으로 인해 누설되는 경우에 용기의 내부가 오염될 가능성을 최소화하며, 상대적으로 작은 공간을 필요로 한다.

Claims

압력 용기로부터 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치로서,

(a) 압력 용기의 내부 챔버로 개방되어 있는 압력 용기의 배출구 오리피스와 연통 상태로 밀봉되는 밸브 본체와,

(b) 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 사이에 있는 밸브 본체의 유체 배출 경로와,

(c) 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 구비하고, 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 대기압 미만의 압력까지 미리 설정되어 상기 압력 감지 수단이 상기 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력을 감지하는 경우에만 가스가 상기 내부 챔버로부터 내부를 통과하여 분배될 수 있게 하는 압력 조절기와,

(d) 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 상류에 위치하는 고압 차단 밸브를 포함하며,

상기 가스는 상기 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 상기 압력 용기의 내부 챔버로부터, 상기 유체 배출 경로, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스 및 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스를 통과하여 흐를 수 있는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 조절기는 미리 설정되어 대기압 미만의 압력에서 잠금 상태로 되는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 하류에 위치하며, 상기 압력 용기로부터 가스의 흐름을 제어하고, 폐쇄 위치에 있을 때에는 저장 및 이송 중에 상기 조절기를 대기의 유입으로부터 보호하는 저압 차단 밸브를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 고압 차단 밸브는 어떤 에너지도 공급받지 못하는 진공 시스템이 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스에 연결되는 경우에 정상 상태로서 폐쇄 상태에 있도록 힘을 받는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 충전 포트 오리피스 사이에 있는 상기 밸브 본체의 충전 경로를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 고압 차단 밸브의 상류에 위치하여 공기 또는 이종 가스의 역류를 방지하는 잔류 압력 밸브를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 충전 경로는 상기 유체 배출 경로와 일치하지 않는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 충전 경로는 상기 압력 조절기의 상류와 상기 차단 밸브의 상류에 있는 배출구 오리피스 근처의 상기 유체 배출 경로에 있는 지점으로부터 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 근처의 상기 유체 배출 경로에 있는 지점까지 흐르는 경로인 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 조절기는 약 -5 psig 압력까지 미리 설정되어 있는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 조절기는 대기압 보다 낮은 고정되고 변경 불가능한 조절기 압력으로 미리 설정되어 있는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 조절기는 상기 미리 설정된 압력을 조절하는 수단을 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 용기 및 장치로부터 누설되는 증기용의 2차 봉쇄 수단으로서 역할을 하는, 상기 압력 용기에 분리 가능하게 배치되는 밸브 보호 마개를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 진공 시스템은 압축기를 포함하며, 상기 진공 시스템은 대기압 미만의 압력에서 용기로부터 가스를 배출시키고 나서 이 가스를 압축해서 더 높은 압력으로 분배하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
압력 용기로부터 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치로서,

(a) 압력 용기의 내부 챔버로 개방되어 있는 압력 용기의 배출구 오리피스와 연통 상태로 밀봉되는 밸브 본체와,

(b) 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 사이에 있는 밸브 본체의 유체 배출 경로와,

(c) 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 구비하고, 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 대기압 미만의 압력까지 미리 설정되어 상기 압력 감지 수단이 상기 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력을 감지하는 경우에만 가스가 상기 내부 챔버로부터 내부를 통과하여 분배될 수 있게 하는 압력 조절기와,

(d) 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 상류에 위치하는 고압 차단 밸브와,

(e) 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 하류에 위치하며, 상기 압력 용기로부터 가스의 흐름을 제어하고, 폐쇄 위치에 있을 때 저장 및 이송 중에 대기의 유입으로부터 상기 조절기를 보호하는 저압 차단 밸브와,

(f) 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 충전 포트 오리피스 사이에 있는 상기 밸브 본체의 충전 경로를 포함하며,

상기 가스는 상기 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 상기 압력 용기의 내부 챔버로부터, 상기 유체 배출 경로, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스 및 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스를 통과하여 흐를 수 있는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 압력 조절기는 미리 설정되어 대기압 미만의 압력에서 잠금 상태로 되는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 고압 차단 밸브는 어떤 에너지도 공급받지 못한 진공 시스템이 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스에 연결되는 경우에도 보통 폐쇄 상태에 있도록 힘을 받는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 고압 차단 밸브의 상류에 위치하여 공기 또는 이종 가스의 역류를 방지하는 잔류 압력 밸브를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 충전 경로는 상기 유체 배출 경로와 일치하지 않는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 충전 경로는 상기 압력 조절기의 상류와 상기 차단 밸브의 상류에 있는 배출구 오리피스 근처의 상기 유체 배출 경로에 있는 지점으로부터 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 근처의 상기 유체 배출 경로에 있는 지점까지 흐르는 경로인 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 충전 포트는 인가되지 않은 접근을 방지하기 위해 키이 조작되는 밸브를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14에 있어서, 상기 충전 포트는 인가되지 않은 접근을 방지하기 위해 키이 조작되는 기밀 배출구 마개를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 압력 조절기는 약 -5 psig의 압력까지 미리 설정되는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 압력 조절기는 대기압 보다 낮은 고정되고 변경 불가능한 조절기 압력으로 미리 설정되는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 압력 조절기는 상기 미리 설정된 압력을 조절하는 수단을 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 용기 및 장치로부터 누설되는 증기용의 2차 봉쇄 수단으로서 역할을 하는, 상기 압력 용기에 분리 가능하게 배치되는 밸브 보호 마개를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 진공 시스템은 압축기를 포함하며, 상기 진공 시스템은 대기압 미만의 압력에서 용기로부터 가스를 배출시키고 나서 이 가스를 압축해서 더 높은 압력으로 분배하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 장치.
압력 용기로부터 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 방법으로서,

(a) 압력 용기의 내부 챔버로 개방되어 있는 압력 용기의 배출구 오리피스와 연통 상태로 밀봉되는 밸브 본체를 마련하는 단계와,

(b) 상기 압력 용기의 배출구 오리피스와 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스 사이에 있는 밸브 본체의 유체 배출 경로를 형성하는 단계와,

(c) 대기압 미만의 압력에 응답할 수 있는 압력 감지 수단을 구비하고, 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 대기압 미만의 압력까지 미리 설정되어 상기 압력 감지 수단이 상기 미리 설정된 압력이나 그 미만의 하류 압력을 감지하는 경우에만 가스가 상기 내부 챔버로부터 내부를 통과하여 분배될 수 있게 하는 압력 조절기를 마련하는 단계와,

(d) 상기 밸브 본체에 일체로 되고, 상기 유체 배출 경로에 직렬고, 상기 압력 조절기의 상류에 위치하는 고압 차단 밸브를 마련하는 단계와,

(e) 상기 배출구 오리피스가 진공 시스템에 연결되어 있는 경우에만 상기 가스가 상기 압력 용기의 내부 챔버로부터, 상기 유체 배출 경로, 상기 압력 용기의 배출구 오리피스 및 상기 밸브 본체의 배출구 오리피스를 통과하여 흐를 수 있게 하는 단계를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 방법.
제27항에 있어서, 상기 유체 배출 경로에 직렬이고, 상기 압력 조절기의 하류에 위치하며, 상기 압력 용기로부터 가스의 흐름을 제어하고, 폐쇄 위치에 있을 때 저장 및 이송 중에 대기의 유입으로부터 상기 조절기를 보호하는 저압 차단 밸브를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 방법.
제28항에 있어서, 상기 가스를 이용한 후 및 상기 저압 밸브를 폐쇄하기 전에 상기 밸브와 조절기의 조립체 내로 불활성 가스를 공급하여 이송 중에 상기 밸브와 조절기의 조립체 내로 공기가 유입되는 위험을 감소시키는 단계를 포함하는 것인 대기압 미만에서 위험한 가스를 수용 및 분배하는 방법.