KR102126904B1

KR102126904B1 - 최소의 데드레그들을 갖는 개선된 밸브 블록

Info

Publication number: KR102126904B1
Application number: KR1020177016316A
Authority: KR
Inventors: 찰스 마이클 버쳐; 길다르도 비반코; 윌리엄 존 시히
Original assignee: 버슘머트리얼즈 유에스, 엘엘씨
Priority date: 2014-11-15
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2020-06-26
Also published as: CN107208820A; EP3218626A4; EP3218626B1; US10663072B2; EP3218626A1; CN107208820B; JP2017534036A; JP6616415B2; TWI614434B; KR20170082636A; TW201619532A; US20170335987A1; WO2016077740A1

Abstract

한 측면에서, 본 발명은 시스템 퍼지 프로세스의 효율을 개선하는, 데드레그들을 최소화하거나 전혀 갖지 않는 개선된 밸브 블록 설계이다. 다른 측면에서, 본 발명은 개선된 상기 밸브 블록 설계를 포함하는 시스템이다.

Description

최소의 데드레그들을 갖는 개선된 밸브 블록{IMPROVED VALVE BLOCK HAVING MINIMAL DEADLEG}

관련 출원들에 대한 상호-참조

[0001] 본 출원은 2014년 11월 15일 출원된 미국 가출원 번호 제62/080,281호를 우선권으로 주장하며, 이로써, 이는, 전체적으로 기술된 것처럼 인용에 의해 포함된다.

[0002] 전자 디바이스 제조 산업은 집적 회로들 및 다른 전자 디바이스들을 제조하기 위한 원료들 또는 전구체들로서 다양한 액체 화학물질들(various liquid chemicals)을 필요로 한다. 전자 디바이스 제조 프로세스 동안 전자 제조 산업의 엄격한 요건들을 충족시키기 위해, 사용되는 다양한 액체 화학물질들이 함께 혼합되지 않고 개별적으로 높은 순도들로 유지되는 것이 중요하다.

[0003] 전자 디바이스 제조 프로세스 동안, 이러한 다양한 액체 화학물질들은 도관들 및 포트들(개구들)의 공통 시스템을 통해 화학물질 컨테이너들과 하나 또는 그 초과의 밸브-포함 매니폴드 사이에서 반복적으로 이동된다. 따라서, 제조 프로세스 동안 상이한 페이즈들에서, 새로운 화학물질이 시스템에 도입될 수 있기 전에 시스템 내의 모든 젖은 표면들로부터 특정 화학물질들을 퍼지(purge)시키는 것이 필수적이다. 이는 일반적으로, 시스템을 통해 강제되는 퍼지 가스(purge gas)의 사용을 통해 달성된다.

[0004] 용어가 현재 기술 분야와 관련되어 있기 때문에, "넌-임핀지 데드레그(non-impinged deadleg)"는 퍼지 가스가 직접 프로젝팅될 수 없는 파이핑 또는 도관 시스템의 일부이다. 기존 시스템들에서 도관들 및 포트들의 지오메트리는, 하나 또는 그 초과의 넌-임핀지 데드레그들이 퍼지 단계 동안 시스템에 존재하게 한다. 시스템에 하나 또는 그 초과의 넌-임핀지 데드레그들의 존재는, 시스템의 퍼지 효율이 감소시키는데, 그 이유는, 시스템의 젖은 표면들로부터 모든 화학물질을 충분히 퍼지시키기 위해, 퍼지 단계가 더 긴 시간 기간 동안 이루어 져야 하고 ― 그리고 추가 퍼지 가스가 사용되어야 하기 때문이다.

[0005] 따라서, 이들 시스템들의 퍼지 효율을 증가시키는 개선된 시스템들 및 방법들이 필요하다.

[0006] 이 요약은 아래 상세한 설명에서 추가로 설명되는 단순화된 형태로 본 발명의 다양한 양상들을 소개하기 위해 제공된다.

[0007] 양상 1 : 밸브 블록은, 제 1 측, 제 2 측 및 제 3 측을 갖는 하우징 ― 제 1 측은 제 2 측에 대향하고 제 3 측은 제 1 측 및 제 2 측 모두에 인접하게 로케이팅됨 ― ; 제 1 측 상에 로케이팅되는 제 1 밸브 시트(valve seat); 제 1 측 상에서 그리고 제 1 밸브 시트 내에서 종결되는 제 1 개구 및 제 2 측 상에서 종결되는 제 2 개구를 갖는 제 1 도관 ― 제 1 도관은 선형이며, 제 1 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능함 ― ; 제 3 측 상에 로케이팅되는 제 2 밸브 시트; 제 1 도관으로부터 일정 각도로 연장되는 제 2 도관을 포함하고, 제 2 도관은 제 1 도관과 유체 유동 연통하고, 제 2 도관은 제 3 측 상의 제 2 밸브 시트 내에서 종결되는 개구를 가지며, 제 2 도관의 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능하다.

[0008] 양상 2 : 양상 1의 밸브 블록에 있어서, 제 2 도관은 90도 각도로 제 1 도관에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0009] 양상 3: 양상 1 또는 양상 2의 밸브 블록에 있어서, 하우징은 직사각형 프리즘(rectangular prism)의 형상이다.

[0010] 양상 4 : 양상 1 내지 양상 3 중 임의의 양상의 밸브 블록에 있어서, 제 1 밸브 시트 및 제 2 밸브 시트 중 적어도 하나는 원통형 함몰부(cylindrical depression)의 형상이다.

[0011] 양상 5: 시스템은 액체 재충진 소스; 퍼지 가스 소스(purge gas source); 및 밸브 블록을 포함하고, 밸브 블록은, 액체 재충진 소스 및 퍼지 가스 소스 모두에 유체 유동 연통으로 연결된 제 1 포트 개구 ― 제 1 포트 개구는 밸브 블록의 제 1 측 상에 로케이팅됨 ― ; 제 2 포트 개구 ― 제 2 포트 개구는 밸브 블록의 제 2 측 상에 로케이팅되며, 제 2 측은 제 1 측에 대향하게 로케이팅됨 ― ; 제 1 포트 개구와 제 2 포트 개구 사이에 유체 유동 연통으로 연결되는 제 1 도관 부분 ― 제 2 포트 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능하고, 제 1 포트 개구 및 제 2 포트 개구는 축방향으로(axially) 정렬됨 ― ; 및 제 1 도관 부분에 대해 평행하지 않은 각도로 제 1 도관 부분으로부터 연장되는 제 2 도관 부분을 포함하고, 제 2 도관 부분은 제 1 도관 부분과 유체 유동 연통하고 제 2 도관 부분은 밸브 블록의 제 3 측 상에 로케이팅되는 제 3 포트 개구에서 종결되고, 제 3 포트 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능하다.

[0012] 양상 6 : 양상 5의 시스템에 있어서, 밸브 블록의 제 3 측은 밸브 블록의 제 1 측 및 제 2 측 모두에 인접하게 로케이팅된다 .

[0013] 양상 7 : 양상 5 또는 양상 6의 시스템에 있어서, 제 2 도관 부분은 제 1 도관 부분으로부터 90도 각도로 연장된다.

[0014] 양상 8 : 양상 5 내지 양상 7 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 밸브 블록의 제 2 측 상에 로케이팅되는 제 4 포트 개구; 밸브 블록의 제 4 측 상에 로케이팅되는 제 5 포트 개구 ― 제 4 측은 제 3 측에 대향하여 로케이팅됨 ― ; 및 제 4 포트 개구와 제 5 포트 개구 사이에 유체 유동 연통으로 연결된 제 3 도관 부분을 더 포함한다.

[0015] 양상 9 : 양상 8의 시스템에 있어서, 제 3 도관 부분은 그 안에 벤드(bend)를 갖는다.

[0016] 양상 10 : 양상 9의 시스템에 있어서, 벤드는 90도 각도로 있다.

[0017] 양상 11 : 양상 8 내지 양상 10 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 컨테이너를 더 포함하고, 제 5 포트 개구는 컨테이너에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0018] 양상 12 : 양상 8 내지 양상 11 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 밸브 블록의 제 3 측 상에 로케이팅되는 제 6 포트 개구; 밸브 블록의 제 5 측 상에 로케이팅되는 제 7 포트 개구 ― 제 5 측은 제 1 측, 제 2 측 및 제 3 측 각각에 인접하게 로케이팅됨 ― ; 및 제 5 포트 개구와 제 6 포트 개구 사이에서 유체 유동 연통으로 연결된 제 4 도관 부분을 더 포함한다.

[0019] 양상 13 : 양상 12의 시스템에 있어서, 제 4 도관 부분은 그 안에 벤드를 갖는다.

[0020] 양상 14 : 양상 13의 시스템에 있어서, 제 4 도관 부분의 벤드는 90도 각도로 있다.

[0021] 양상 15 : 양상 12 내지 양상 14 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 통기구(vent)를 더 포함하고, 제 7 포트 개구는 통기구에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0022] 양상 16 : 양상 5 내지 양상 15 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 제 1 포트 개구 및 제 2 포트 개구의 중심점들은 제 1 수평면에 놓이고, 제 3 포트 개구는 제 2 수평면에 놓이고, 제 2 수평면은 제 1 수평면 위에 로케이팅된다.

[0023] 양상 17 : 양상 8 내지 양상 15 중 임의의 양상의 시스템에 있어서, 제 1 포트 개구 및 제 2 포트 개구의 중심점들은 제 1 수평면에 놓이고, 제 4 포트 개구의 중심점은 제 2 수평면에 놓이고, 제 1 수평면은 제 2 수평면 위에 로케이팅된다.

[0024] 양상 18: 밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법은, 제 2 포트 개구 상에 일시적으로 생성된 시일(seal)과 접촉하는 제 1 도관 부분을 통해 퍼지 가스가 직접 프로젝팅되도록, 밸브 블록의 제 1 측 표면 상에 로케이팅되는 제 1 포트 개구를 통해 밸브 블록 내로 퍼지 가스를 전달하는 단계를 포함하고, 제 1 도관 부분은 선형이고, 제 2 포트 개구는 밸브 블록의 제 2 측 표면 상에 로케이팅되고, 제 2 측 표면은 제 1 측 표면으로부터 밸브 블록의 대향하는 측 상에 로케이팅되어서, 퍼지 가스가 시일로부터 리바운딩(rebound)하여 제 1 도관 부분을 통해 반대 방향으로 이동하고, 제 1 도관 부분으로부터 일정 각도로 연장되는 제 2 도관 부분에 진입하게 되며, 제 2 도관 부분은 밸브 블록의 상부 표면에서 종결된다.

[0025] 양상 19 : 양상 18의 방법에 있어서, 전달하는 단계는 분당 적어도 100 리터의 레이트로 퍼지 가스를 밸브 블록 내로 전달하는 단계를 더 포함한다.

[0026] 양상 20 : 양상 18의 방법에 있어서, 전달하는 단계는 분당 약 300 리터의 레이트로 퍼지 가스를 밸브 블록 내로 전달하는 단계를 더 포함한다.

[0027] 양상 21 : 양상 19 또는 양상 20의 방법에 있어서, 전달하는 단계 이전에 퍼지 가스를 적어도 50℃로 가열하는 단계를 더 포함한다.

[0028] 양상 22 : 양상 18의 방법에 있어서, 전달하는 단계 이전에 퍼지 가스를 적어도 50℃로 가열하는 단계를 더 포함한다.

[0029] 본 발명은, 유사한 번호들이 유사한 엘리먼트들을 나타내는 첨부된 그림 도면들과 함께 이하 설명될 것이다.
[0030] 도 1은 종래 기술에 따른 밸브 블록들의 쌍을 포함하는 호스트 컨테이너 매니폴드 시스템에 대한 재충진 매니폴드의 개략도이다.
[0031] 도 2는 종래 기술에 따른 밸브 블록을 포함하는 호스트 컨테이너 매니폴드 시스템에 대한 재충진 시스템의 개략도이다.
[0032] 도 3은 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록을 포함하는 호스트 컨테이너 매니폴드 시스템에 대한 재충진 매니폴드의 개략도이다.
[0033] 도 4는 종래 기술에 따른 밸브 블록들을 포함하는 벌크 화학물질 캐비넷 내에 로케이팅된 매니폴드의 부분들의 개략도이다.
[0034] 도 5는 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록을 포함하는 벌크 화학물질 캐비넷 내에 로케이팅된 매니폴드의 부분의 개략도이다.

[0035] 후속하는 상세한 설명은 단지 바람직한 예시적인 실시예들을 제공하고, 본 발명의 범위, 응용성 또는 구성을 제한하려는 것이 아니다. 오히려, 바람직한 예시적인 실시예들의 후속하는 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예들의 구현을 가능하게 하는 설명을 당업자에게 제공할 것이다. 다양한 변경들은, 첨부된 청구항들에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 엘리먼트들의 기능 및 어레인지먼트에서 이루어질 수 있다.

[0036] 본 명세서 및 첨부된 청구항들의 목적들을 위해, "고속 퍼지(high velocity purge)"라는 용어는 분당 100 리터 또는 그 초과의 레이트로 전달되는 퍼지 가스를 사용하는 퍼지 단계를 의미한다.

[0037] 본 명세서 및 첨부된 청구항들의 목적들을 위해, "도관(conduit)"이라는 용어는 유체들을 시스템의 2개 또는 그 초과의 컴포넌트들 사이에서 운반할 수 있는 하나 또는 그 초과의 구조들을 지칭한다. 예를 들어, 도관들은 시스템 전체에 걸쳐 다양한 압력들에서 액체들 및/또는 가스들을 운반하는 파이프들, 덕트들(ducts), 매니폴드들 및 이들의 결합들을 포함할 수 있다.

[0038] 본 명세서 및 첨부된 청구항들의 목적들을 위해, "유체 유동 연통(fluid flow communication)"이라는 용어는, 액체들 및/또는 가스들이 제어된 방식으로 컴포넌트들 사이에서 운송되는 것을 가능케 하는 2개 또는 그 초과의 컴포넌트들 사이의 연결 특성을 지칭한다. 2개 또는 그 초과의 컴포넌트들이 서로 유체 유동 연통하도록 이들을 커플링하는 것은 예컨대, 플랜지 도관들, 개스킷들 및/또는 볼트들을 사용하는, 당분야에 알려진 임의의 적합한 방법을 포함할 수 있다.

[0039] 출원인은 화학물질 컨테이너와 매니폴드 사이에 또는 한 쌍의 매니폴드들 사이에 연결되는 모든 젖은 표면들을 건조시키기 위한 퍼징 효율을 개선하는데 사용될 수 있는 개선된 밸브 블록 설계 및 및 그에 대한 시스템을 개발하였다. 개선된 밸브 블록 설계는 시스템 내의 모든 젖은 표면들을 퍼지하는데 필요한 시간을 크게 감소시키는데 사용될 수 있는 몇 개의 특징들을 포함한다. 밸브 블록 설계는 데드레그들(deadlegs)을 단지 최소로만 도입시키거나 이들을 제거하고, 임의의 최소의 데드레그들에 대한 완전한 임핀지먼트(impingement)를 제공한다. 그것은 또한 통기구 경로의 길이의 상당한 감소 및 이에 따라 액체 화학물질로 적셔지는 도관의 표면적의 총량의 상당한 감소를 허용한다.

[0040] 본 발명에 따른 밸브 블록은, 밸브들의 쌍을 단일 밸브 블록 또는 하우징 내에 로케이팅시킴으로써 이러한 개선들을 달성하며, 밸브 시트들은 (예를 들어, 직사각형 프리즘 형상인 하우징의 인접한 표면들 상에서) 서로에 대해 90도 차이로 배향된다. 재충진 매니폴드가 밸브 블록을 통해 호스트 컨테이너에 연결된 시스템에서 사용될 때, 90도 간격으로 세팅된 밸브들의 쌍의 존재는, 모든 데드레그들이 퍼지 단계 동안 완전히 임핀지되는 것을 보장하고, 그리하여 보다 효율적인 퍼지 프로세스를 허용한다. 구체적으로, 퍼지 가스를 시스템에 진입시키는 도관은, 컨테이너와 유체 유동 연통하는 포트 개구와 선형으로 정렬된다. 이 포트 개구는 퍼지 프로세스 동안 폐쇄되기 때문에, 이 포트 개구에 인접하게 로케이팅되는 최소의 데드레그는 상기 포트 개구가 폐쇄될 때 퍼지 가스에 의해 완전히 임핀지된다. 이에 따라, 적은 퍼지 가스가 사용될 수 있고, 퍼지 프로세스가 보다 신속하게 이루어지고, 에너지 절감들이 실현될 수 있다. 이는, 밸브 시트들이 하우징의 대향하는 측들 상에 로케이팅되는 공지된 종래 기술의 시스템(도 1 및 도 2 참조)과 대조된다. 종래 기술의 디바이스에서의 이 어레인지먼트는, (퍼지 가스 소스 또는 재충진 시스템으로부터의) 퍼지 가스가 밸브 블록을 통해 이동되는 동안 공통적인 백투백 액체 경로(common back-to-back liquid path)의 양쪽 절반부들 모두에 대한 임핀지먼트를 허용하지 않고, 그리하여 더 많은 퍼지 시간들 및 에너지 및 퍼지 가스의 증가된 소비를 요구한다. 또한, 밸브들을 90도 간격으로 로케이팅하는 것은 액체(통기구) 경로가 매우 짧게 유지되도록 허용하고, 그리하여 적셔지게 되고 이에 따라 건조되어야 하는 도관 표면적의 양을 크게 감소시킨다. 이는 건조되어야 하는 비교적 훨씬 더 긴 액체(통기구) 경로를 갖는 공지된 종래 기술의 시스템(도 4 참조)과 대조된다.

[0041] 도 1은 호스트 컨테이너 매니폴드(12)와 재충진 매니폴드(42) 사이의 연결부(40)를 포함하는 종래 기술의 시스템(10)의 개략도이다. 이 시스템(10)에서, 호스트 컨테이너 매니폴드(12) 및 재충진 매니폴드(42)는 밸브 블록(12)의 밸브 시트들(37, 38)의 쌍 및 밸브 블록(42)의 밸브 시트들(67, 68)의 쌍이 그 각각의 하우징의 대향하는 측들 상에 로케이팅되는, 종래 기술에 따른 동일한 밸브 블록들로 구성된다.

[0042] 밸브 블록(12)(호스트 컨테이너 매니폴드)은 밸브 블록(12)의 일 측에서 종결되고 연결부(40)를 통해 밸브 블록(42)(재충진 매니폴드)에 유체 유동 연통으로 연결되는 개구(14)를 포함한다. 개구(14)는 T-연결부(16)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(15)에 유체 유동 연통으로 연결된다. T-연결부(16)는 또한 제 1 부분(18) 및 제 2 부분(19)을 포함하는 도관 부분(17)과 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0043] 밸브 블록(12)의 일 측에는, 내부에 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(20)를 포함하는 밸브 시트(37)가 있다. 원통형 함몰부(20)는 개구들(22, 23)이 종결되는 표면(21)을 포함한다. 개구(22)는 도관 부분(17)의 제 1 부분(18)과 유체 유동 연통한다. 밸브 제어 매커니즘은 개구(22)와 맞물릴 수 있는 다이어프램(diaphragm)을 포함하고, 따라서 개구(22)의 선택적 개방 및 폐쇄를 허용한다. 밸브 블록(12)의 대향하는 측에는, 내부에 제 2 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(24)를 포함하는 밸브 시트(38)가 있다. 원통형 함몰부(20)와 마찬가지로, 원통형 함몰부(24)는 표면 및 표면에서 종결되는 2개의 개구들을 갖는다(표면 및 개구들은 도 1에 도시되지 않음). 2개의 개구들 중 중앙의 개구는 도관 부분(17)의 제 2 부분(19)과 유체 유동 연통하고, 2개의 개구들 중 오프셋 개구는 도관 부분(25)과 유체 유동 연통한다. 제 2 밸브 제어 매커니즘은 원통형 함몰부(24)의 표면 상의 2개의 개구들 중 중앙의 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다.

[0044] 도관 부분(25)은 벤드(26)를 통해 도관 부분(27)과 유체 유동 연통하고, 도관 부분(27)은 개구(14)에 대향하는 밸브 블록(12)의 일 측 상의 개구(28)와 유체 유동 연통한다. 개구(28)는 연결부(29)를 통해 컨테이너(30)와 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(20)의 표면(21) 상에 로케이팅된 개구(23)는, 벤드(32)를 통해 도관 부분(33)과 유체 유동 연통하는 도관 부분(31)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(33)은 밸브 블록(12)의 일 측 상에 로케이팅된 개구(34)와 유체 유동 연통하고, 개구(34)는 연결부(35)를 통해 통기구(36)와 유체 유동 연통한다. 이 실시예에서, T-연결부(16) 및 벤드들(26, 32)은 각각의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킨다.

[0045] 밸브 블록(42)(재충진 매니폴드)은 밸브 블록(42)의 측에서 종결하고 연결부(40)를 통해 밸브 블록(12)(호스트 컨테이너 매니폴드)에 유체 유동 연통으로 연결되는 개구(44)를 포함한다. 개구(44)는 T-연결부(46)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(45)에 연결된다. T-연결부(46)는 또한 도관 부분(47)과 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0046] 밸브 블록(42)의 일 측에는, 내부에 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(50)를 포함하는 밸브 시트(67)가 있다. 원통형 함몰부(50)는 개구들(52, 53)이 종결되는 표면(51)을 포함한다. 개구(52)는 도관 부분(47)의 제 1 단부와 유체 유동 연통한다. 밸브 제어 매커니즘은 개구(52)와 맞물릴 수 있는 다이어프램을 포함하고, 따라서 개구(52)의 선택적 개방 및 폐쇄를 허용한다. 밸브 블록(42)의 대향하는 측에는, 내부에 제 2 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(54)를 포함하는 밸브 시트(68)가 있다. 원통형 함몰부(50)와 마찬가지로, 원통형 함몰부(54)는 표면 및 표면에서 종결되는 2개의 개구들을 갖는다(표면 및 개구들은 도 1에 도시되지 않음). 2개의 개구들 중 중앙의 개구는 도관 부분(47)의 하나의 단부와 유체 유동 연통하고, 2개의 개구들 중 오프셋 개구는 도관 부분(55)과 유체 유동 연통한다. 제 2 밸브 제어 매커니즘은 원통형 함몰부(54)의 표면 상의 2개의 개구들 중 중앙의 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다.

[0047] 도관 부분(55)은 벤드(56)를 통해 도관 부분(57)과 유체 유동 연통하고, 도관 부분(57)은 개구(44)에 대향하는 밸브 블록(42)의 일 측 상의 개구(58)와 유체 유동 연통한다. 개구(58)는 연결부(59)를 통해 충전(CG) 시스템(60)과 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(50)의 표면(51) 상에 로케이팅된 개구(53)는, 벤드(62)를 통해 도관 부분(63)과 유체 유동 연통하는 도관 부분(61)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(63)은 밸브 블록(42)의 일 측 상에 로케이팅된 개구(64)와 유체 유동 연통하고, 개구(64)는 연결부(65)를 통해 퍼지 가스 소스(66)와 유체 유동 연통한다. T-연결부(46) 및 벤드들(56, 62)은 각각의 연결된 도관 부분을 90도 각도로 배향시킨다.

[0048] 시스템(10)의 재충진 단계 동안, 화학물질은 충전(CG) 시스템(60)으로부터 전달되고, 밸브 블록(42)을 통과하고, 연결부(40)를 통해 이동하고, 개구(14)를 통해 밸브 블록(12)에 진입하고, 도관 부분들(15, 17, 25, 27)을 통해 이동하고, 개구(28)를 통해 밸브 블록(12)을 빠져나오고, 연결부(29)를 통해 컨테이너(30)로 전달된다. 이 단계 동안, 개구(22)는 폐쇄되고 밸브 시트(38)에 대응하는 중앙 개구는 개방되고, 액체 화학물질은 도관 부분(17)의 제 1 부분(18) 및 제 2 부분(19) 모두의 표면들을 불가피하게 적신다.

[0049] 시스템(10)의 퍼지 단계 동안, 밸브 블록(호스트 컨테이너 매니폴드)(12)의 원통형 함몰부(20)에 대응하는 2개의 개구들 중 중앙의 개구는 폐쇄되고, 개구(22)는 개방되어, 퍼지 가스가 개구들(22, 23)을 통해 이동하고, 도관 부분들(31, 33)을 통과하고, 개구(34)를 통해 밸브 블록(12)을 빠져나가고, 연결부(35)를 통해 이동하고 통기구(36)에 도달할 수 있다. 퍼지 가스들은 개구(14)를 통해 밸브 블록(12)에 진입하고 제 2 부분(19)에 대해 직각으로 배향되는 도관 부분(15) 내로 이동한다. 도관 부분(15)과 제 2 부분(19) 사이의 90도 벤드로 인해, 도 1의 시스템(10)이 퍼지 단계를 거치는 경우, 도관 부분(15)을 통해 이동하는 퍼지 가스가 (이전에 적셔진) 제 2 부분(19)으로 직접 프로젝팅되는 것이 아니라, 대신, 단지 약하게 그리고 부분적으로 제 2 부분(19) 내로 분배되기 때문에, 도관 부분(17)의 제 2 부분(19)은 넌-임핀지 데드레그(non-impinged deadleg)이다. 이에 따라, 제 2 부분(19)의 적셔진 표면들을 비롯해서, 시스템(10)의 적셔진 표면들을 완전히 건조시키기 위해서 많은 양의 퍼지 가스가 사용되어야 하고 긴 퍼지 사이클이 발생해야 한다.

[0050] 도 2는 호스트 컨테이너 매니폴드(72)를 포함하는 종래 기술의 시스템(70)의 개략도이다. 이 시스템(70)에서, 호스트 컨테이너 매니폴드(72)는 도 1에 도시된 종래 기술의 밸브 블록들(12, 42)과 동일하다.

[0051] 밸브 블록(72)(호스트 컨테이너 매니폴드)은 밸브 블록(72)의 일 측에서 종결되고 연결부(97)를 통해 재충진(CG) 시스템(98) 및 퍼지 가스 소스(101) 모두에 유체 유동 연통으로 연결되는 개구(74)를 포함한다. 개구(74)는 T-연결부(76)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(75)에 연결된다. T-연결부(76)는 또한 제 1 부분(78) 및 제 2 부분(79)을 포함하는 도관 부분(77)과 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0052] 밸브 블록(72)의 일 측에는, 내부에 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(80)를 포함하는 밸브 시트(99)가 있다. 원통형 함몰부(80)는 개구들(82, 83)이 종결되는 표면(81)을 포함한다. 개구(82)는 도관 부분(77)의 제 1 부분(78)과 유체 유동 연통한다. 밸브 제어 매커니즘은 개구들(82)의 선택적 개방 및 폐쇄를 허용한다. 밸브 블록(72)의 대향하는 측에는, 내부에 제 2 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(84)를 포함하는 밸브 시트(100)가 있다. 원통형 함몰부(80)와 마찬가지로, 원통형 함몰부(84)는 표면 및 표면에서 종결되는 2개의 개구들을 갖는다(표면 및 개구들은 도 2에 도시되지 않음). 2개의 개구들 중 중앙의 개구는 도관 부분(77)의 제 2 부분(79)과 유체 유동 연통하고, 2개의 개구들 중 오프셋 개구는 도관 부분(85)과 유체 유동 연통한다. 제 2 밸브 제어 매커니즘은 원통형 함몰부(84)의 표면 상의 개구들 중 중앙의 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다.

[0053] 도관 부분(85)은 벤드(86)를 통해 도관 부분(87)과 유체 유동 연통하고, 도관 부분(87)은 개구(74)에 대향하는 밸브 블록(72)의 일 측 상의 개구(88)와 유체 유동 연통한다. 개구(88)는 연결부(89)를 통해 컨테이너(90)와 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(80)의 표면(81) 상에 로케이팅된 개구(83)는, 벤드(92)를 통해 도관 부분(93)과 유체 유동 연통하는 도관 부분(91)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(93)은 밸브 블록(72)의 일 측 상에 로케이팅된 개구(94)와 유체 유동 연통하고, 개구(94)는 연결부(95)를 통해 통기구(96)와 유체 유동 연통한다. T-연결부(76) 및 벤드들(86, 92)은 각각의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킨다.

[0054] 도 1에 도시된 종래 기술의 시스템과 마찬가지로, 도관 부분(75)과 제 2 부분(79) 사이의 90도 벤드로 인해, 도 2의 시스템(70)이 퍼지 단계를 거치는 경우, 도관 부분(75)을 통해 이동하는 퍼지 가스가 (이전에 적셔진) 제 2 부분(79)으로 직접 프로젝팅되는 것이 아니라, 대신, 단지 약하게 그리고 부분적으로 제 2 부분(79) 내로 분배되기 때문에, 도관 부분(77)의 제 2 부분(79)은 넌-임핀지 데드레그이다. 이에 따라, 제 2 부분(79)의 적셔진 표면들을 비롯해서, 시스템(70)의 적셔진 표면들 모두를 완전히 건조시키기 위해서 많은 양의 퍼지 가스가 사용되어야 하고 긴 퍼지 사이클이 발생해야 한다.

[0055] 이제 도 3을 참조로, 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록(112)을 포함하는 재충진 매니폴드 내지 호스트 컨테이너 매니폴드 시스템(110)이 이제 상세하게 설명될 것이다.

[0056] 본 발명에 따른 밸브 블록(112)은 대략 직사각형 프리즘 형상인 하우징(114)을 포함하지만, 일반적으로 입방체, 구형 또는 난형(ovoid) 형상들 또는 불규칙한 형상들을 포함하는 다른 하우징 형상들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 이 실시예에서, 하우징(114)은 원통형 함몰부(118)를 포함하는 밸브 시트(117)를 포함하는 제 1 측을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는 개구들(122, 124)이 종결되는 표면(120) 및 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 포함한다. 원통형 함몰부(118)는 그 내부에 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용한다. 밸브 제어 매커니즘은 개구(122)와 완전히 맞물릴 수 있는 다이어프램을 통해 개구(122)의 선택적 개방 및 폐쇄를 허용한다.

[0057] 개구(122)는 T-연결부(146)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(144)에 유체 유동 연통으로 연결된다. T-연결부(146)는 또한 제 1 부분(150) 및 제 2 부분(152)을 포함하는 도관 부분(148)과 유체 유동 연통으로 연결된다. 밸브 블록(112)은 원통형 함몰부(130)를 포함하는 밸브 시트(129)를 포함하는 제 3 측을 더 포함한다. 원통형 함몰부(130)는 개구들(134, 136)이 종결되는 표면(132), 제 3 측에 대향하는 제 4 측(138), 제 5 측(140)에 대향하는 제 6 측(142)을 포함한다. 원통형 함몰부(130)는 그 내부에 제 2 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용한다. 제 2 밸브 제어 매커니즘은 개구(134)와 완전히 맞물릴 수 있는 다이어프램을 통해 개구(134)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다. 개구(134)는 도관 부분(148)의 제 1 부분(150)과 유체 유동 연통하고, 개구(136)는 도관 부분(160)과 유체 유동 연통한다. 이 실시예에서, 밸브 제어 매커니즘들의 부착을 수용하는 밸브 시트들(117, 129)의 원통형 함몰부(118, 130)는, 도 1 및 도 2의 종래 기술의 실시예들에서 도시된 바와 같이 밸브 블록의 하우징의 대향하는 측들 대신, 하우징(114)의 인접한 측들(즉, 제 1 측 및 제 3 측) 상에 로케이팅된다. 이 실시예에서, 개구들(134, 154)은 축방향으로 정렬되는데, 즉, 개구들(134, 154)의 중심점들은 (도관 부분(148)의 체적의 중심을 통하게 그려질 수 있는 라인을 통해) 동일한 선형 축을 따라 정렬된다.

[0058] 도관 부분(148)의 제 2 부분(152)은 밸브 블록(112)의 제 4 측(138) 상에 로케이팅된 개구(154)와 유체 유동 연통하고, 개구(154)는 연결부(156)를 통해 재충진 매니폴드(158) 및 퍼지 가스 소스(159) 모두와 유체 유동 연통한다. 도관 부분(160)은 벤드(162)를 통해 도관 부분(164)과 유체 유동 연통하고, 도관 부분(164)은 하우징(114)의 제 2 측 상에 로케이팅된 개구(166)와 유체 유동 연통한다. 개구(166)는 연결부(168)를 통해 컨테이너(170)와 유체 유동 연통한다. 원통형 함몰부(118)의 표면(120) 상에 로케이팅된 개구(124)는, 벤드(174)를 통해 도관 부분(176)과 유체 유동 연통하는 도관 부분(172)과 유체 유동 연통한다. 도관 부분(176)은 하우징(114)의 제 5 측(140) 상에 로케이팅된 개구(178)와 유체 유동 연통하고, 개구(178)는 연결부(180)를 통해 통기구(182)와 유체 유동 연통한다. 이 실시예에서, T-연결부(146) 및 벤드들(162, 174)은 각각의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킨다. 대안적인 실시예들에서, T-연결부(146) 및/또는 벤드들(162,174)은 각각의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킬 필요는 없지만, 대신에 45도 내지 135도 사이의 임의의 각도로 각각의 연결된 도관 부분들을 배향시킬 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

[0059] 도 3의 시스템(110)에서, 컨테이너(170)가 밸브 블록(112)을 통해 재충진 매니폴드(158)로부터 재충진될 때, 개구(134)는 개방되고 개구(122)는 폐쇄된다. 이 단계에서, 액체 화학물질은 개구(154)를 통해 밸브 블록(112)에 진입하고, 도관 부분(148)을 통해 이동하고, 개구(134)를 빠져 나오고, 개구(136)에 진입하고, 도관 부분(160, 164)을 통해 이동하고, 개구(166)를 통해 밸브 블록(112)을 빠져나오고, 연결부(168)를 통해 컨테이너(170)에 전달된다. 시스템(110)에서, 개구(136)는 물리적으로 개구(134) 아래에 배치되어서, 액체가 개구(134)로부터 개구(136)로 그리고 그 후 그 후 컨테이너(170)로 하방으로 중력의 힘을 통해 자연스럽게 유동하게 된다는 것이 종래 기술보다 나은 개선이다. 이는 도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술의 디바이스들에서의 각각의 개별 밸브 시트 내의 개구들의 쌍의 배향과 대조적이며, 여기서 이러한 개구들은 동일한 수평면에 로케이팅되고 밸브 블록으로부터의 액체의 자연스러운 이동을 조장하지 못한다.

[0060] 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술의 시스템들(10, 70)과 달리, 본 발명에 따른 도 3의 시스템(110)이, 퍼지 가스 소스(159)로부터의 퍼지 가스가 연결부(156)를 통해 도관 부분(148)으로 전달되는 퍼지 단계를 거치는 경우, (이전에 적셔진) 도관 부분(148)의 두 부분들(150, 152)은 완전히 임핀지되는데, 즉, 넌-임핀지 데드레그들이 없다. 퍼지 단계 동안, 개구(134)는 폐쇄될 것이고 개구(122)는 개방될 것이어서, 퍼지 가스가 도관 부분(144)에 진입하고, 개구들(122,124)을 통해 이동하고, 도관 부분들(172,176)을 통과하고, 개구(178)를 통해 밸브 블록(112)을 빠져나가고, 연결부(180)를 통해 이동하고 통기구(182)에 도달할 수 있게 된다. 퍼지 가스는 개구(154)를 통해 밸브 블록(112)에 진입하고, 도관 부분(148)의 제 2 부분(152)에 먼저 진입한다. 이 실시예에서, 도관 부분(148)의 제 2 부분(152)이 제 1 부분(150)과 선형으로(축방향으로) 정렬되기 때문에, 도 3의 시스템(110)이 퍼지 단계를 거치는 경우, 도관 부분(148)의 제 1 부분(150)은 개구(154)를 통해 밸브 블록(112)으로 진입하는 퍼지 가스에 의해 완전히 임핀지된다. 퍼지 가스는 개구(154)를 밀봉하는 밸브 제어 매커니즘의 다이어프램과 접촉하도록 직접 프로젝팅되며, 그 후 퍼지 가스는 퍼지 가스가 도관 부분(144)에 진입할 수 있기 전에 도관 부분(148)의 제 1 부분(150)을 통해 반대 방향으로 리바운딩해야 한다. 제 1 부분(150)이 본 시스템(110)에서 완전히 임핀지되기 때문에, 제 1 부분(150)의 적셔진 표면을 포함하여 모든 적셔진 표면들을 완전히 건조시키기 위해 훨씬 더 적은 양의 퍼지 가스가 사용될 수 있고 훨씬 더 짧은 퍼지 사이클이 발생할 수 있다.

[0061] 도 4는 종래 기술의 매니폴드 시스템(210)의 부분들의 개략도이다. 시스템(210)은 벌크 화학물질 컨테이너와 인터페이싱하는 벌크 화학물질 캐비넷에 로케이팅된 매니폴드 내에 로케이팅되는 2개의 밸브 블록들(212, 252) 사이에 연결부(250)를 포함한다. 당업자에 의해 인지될 수 있는 바와 같이, 벌크 화학물질 캐비넷은, 툴이 호스트 컨테이너에서 이용 가능한 화학물질을 모조리 사용한 후에 호스트 컨테이너를 재충진하도록 호스트 컨테이너 매니폴드에 화학물질을 제공하는데 사용된다.

[0062] 밸브 블록(212)은, 내부에 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(214)를 갖는 밸브 시트(213)를 포함한다. 원통형 함몰부(214)는 개구들(218, 220)이 종결되는 표면(216)을 포함한다. 밸브 제어 매커니즘은 개구(218)와 완전히 맞물릴 수 있는 다이어프램을 통해 개구(218)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다. 개구(218)는 벤드(236)를 통해 도관 부분(238)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(234)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 도관 부분(238)은, 도관 부분(238)이 연결부(250)를 통해 밸브 블록(252)의 도관 부분(276)과 유체 유동 연통으로 연결되도록, 밸브 블록(212)의 일 측에 로케이팅된 관통구멍(240)을 통해 연장된다. 개구(220)는 벤드(224)를 통해 도관 부분(226)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(222)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 도관 부분(226)은 연결부(230)를 통해 진공 통기구(232)에 유체 유동 연통으로 연결된 개구(228)에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0063] 밸브 블록(252)은, 내부에 제 2 밸브 제어 매커니즘(도시되지 않음)의 배치를 수용하는 원통형 함몰부(254)를 갖는 밸브 시트(253)를 포함한다. 원통형 함몰부(254)는 2개의 개구들(개구(258); 도 4에 도시되지 않은 다른 개구 포함)가 종결되는 표면(256)을 포함한다. 제 2 밸브 제어 매커니즘은 개구(258)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는데 사용된다. 개구(258)는 T-연결부(274)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(272)에 유체 유동 연통으로 연결된다. T-연결부(274)는 또한, 도관 부분(276) 및 도관 부분(280)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 도관 부분(276)은 밸브 블록(252)의 일 측에 로케이팅된 관통구멍(278)을 통해 연장하고, 위에서 언급된 바와 같이, 연결부(250)를 통해 밸브 블록(212)의 도관 부분(238)에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0064] 도관 부분(280)은 연결부(284)를 통해 컨테이너(286)와 유체 유동 연통하는 개구(282)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 원통형 함몰부(254)의 표면(256) 상의 오프셋 개구(도시되지 않음)는 벤드(262)를 통해 도관 부분(264)에 유체 유동 연통으로 연결되는 도관 부분(260)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 도관 부분(264)은 연결부(268)를 통해 아웃렛 매니폴드(270)에 유체 유동 연통으로 연결된 개구(266)에 유체 유동 연통으로 연결된다. 이 실시예에서, T-연결부(274) 및 벤드들(224,236,262)은 각각의 연결된 도관 부분들을 90도 각도로 배향시킨다.

[0065] 도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술 시스템(210)의 동작 동안 화학물질로 적셔지는 통기구 경로의 부분들의 길이들(A 및 B)의 합은 상당히 길다. 명확성을 위해, 길이(A)는 밸브 블록(252)의 도관 부분(272)의 길이(개구(258)의 영역의 중심과 도관 부분(276)의 단면 영역의 중심 사이에서 측정됨)에 대응하고 길이(B)는 밸브 블록(212)의 도관 부분(238) 및 밸브 블록(252)의 도관 부분(276)의 결합된 길이(개구(218)의 영역의 중심과 개구(258)의 영역의 중심 사이에서 측정됨)에 대응한다.

[0066] 도 5는 벌크 화학물질 캐비넷 내에 로케이팅된 매니폴드 시스템(310)의 부분들의 개략도이며, 시스템(310)은 본 발명에 따른 개선된 밸브 블록(112)을 포함한다(도 3 참조). 이 시스템(310)에서 사용될 때, 밸브 블록(112)의 제 4 측(138) 상에서 종결되는 개구(154)는 연결부(312)를 통해 컨테이너 매니폴드(314)에 유체 유동 연통으로 연결되고, 밸브 블록(112)의 제 2 측 상에서 종결되는 개구(166)는 연결부(316)를 통해 아웃렛 매니폴드(318)에 유체 유동 연통으로 연결되고, 밸브 블록(112)의 제 5 측(140) 상에서 종결되는 개구(178)는 연결부(320)를 통해 벤트(322)에 유체 유동 연통으로 연결된다.

[0067] 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매니폴드 시스템(310)의 동작 동안 화학물질로 적셔지는 통기구 경로 부분들의 길이들(A'및 B')의 합은, 도 4에 도시된 종래 기술의 시스템(210)의 통기구 경로의 부분들의 길이들(A 및 B)의 합보다 훨씬 더 짧다. 명확성을 위해, 길이(A')는 밸브 블록(112)의 도관 부분(148)의 길이(개구(134) 영역의 중심과 도관 부분(144)의 단면 영역의 중심 사이에서 측정됨)에 대응하고 길이(B')는 밸브 블록(112)의 도관 부분(144)의 길이(개구(122)의 영역의 중심과 개구(134)의 영역의 중심 사이에서 측정됨)에 대응한다. 본 발명에 따른 밸브 블록(112)의 지오메트리는 전체 통기구 경로 길이(즉, 길이들(A'및 B')의 합)의 상당한 감소를 허용한다. 이 실시예에서, 길이(A'및 B')의 합의 값은 길이들(A 및 B)의 합의 값의 약 10 %이다. 본 발명의 개선된 밸브 블록(112)에 의해 가능하게 된 통기구 경로의 길이의 감소(위에서 상세히 논의된 바와 같이 모든 데드레그들이 완전히 임핀지되는 사실과 결부됨)는, 퍼지 단계 동안 건조되어야 하는 적셔진 표면들의 총 면적을 크게 감소시키고 그리하여 퍼지 프로세스의 효율을 크게 증가시킨다.

[0068] 본 발명의 제 1 부가적인 양상은, 상기 본원에서 설명된 시스템 또는 본 출원에서 개시되지 않은 다른 시스템에서의 모든 적셔진 표면들의 퍼지 시간을 최소화하기 위해 고속 퍼지 가스를 사용하는 방법이다. 퍼지 가스가 분당 적어도 100 리터의 레이트로 시스템에 전달되는 고속 퍼지를 사용함으로써, 출원인은 퍼지 프로세스를 수행하는데 필요한 시간의 길이가 크게 감소될 수 있다고 결정했다. 고속 퍼지 단계는 바람직하게는 분당 100-1,000 리터, 보다 바람직하게는 분당 200-750 리터, 더욱 바람직하게는 분당 250-500 리터, 및 가장 바람직하게는 분당 300 리터의 유량으로 이루어진다.

[0069] 예 # 1

[0070] 종래 기술에 따른 밸브 블록(12)을 포함하는 종래 기술의 시스템에서, 퍼지 단계는 분당 약 10 리터의 표준 레이트로 도입된 퍼지 가스를 사용하여 수행되었다. 출원인들은 이러한 파라미터들에 따라 시스템의 모든 적셔진 표면들을 완전히 건조시키기 위해 통상적으로 약 3-7 일의 지속기간이 요구된다고 결정했다. 대조적으로, 본 발명에 따른(즉, 밸브 블록(72)을 포함하는) 시스템(70)이 퍼지 가스가 분당 약 300 리터로 도입되는 퍼지 단계를 거칠 경우, 시스템(70) 내의 모든 적셔진 표면들을 건조시키는데 요구되는 지속기간은 2-4 시간으로 단축된다.

[0071] 본 발명의 제 2 부가적인 양상은, 상기 본원에서 설명된 시스템들 또는 본 출원에 개시되지 않은 다른 시스템들에서 질소 가스(N2)를 가열한 다음에 퍼지 가스로서 사용하는 방법이다. 일부 실시예들에서, 질소 가스는 퍼지 단계 이전에 적어도 50 ℃로 가열된다. 적어도 50 ℃로 가열된 질소 가스는 단독으로 저속에서 또는 위에서 설명된 바와 같이 고속 퍼지와 결합하여 사용될 수 있다. 출원인들은, 시스템으로부터 제거하기에 더 쉬운 그러한 지점으로 매질의 증기압을 상승시키기 위해, 퍼지되는 상기 매질의 온도와 유사한 온도로 퍼지 가스를 가열하는 것이 바람직하다는 것을 발견했다.

[0072] 예 # 2

[0073] 종래 기술에 따른 밸브 블록(12)을 포함하는 종래 기술의 시스템에서, 퍼지 단계는 분당 약 10 리터의 표준 레이트로 도입되는 퍼지 가스를 사용하여, 주위 온도(약 20℃)에서 수행되었다. 출원인들은 이러한 파라미터들에 따라 시스템의 모든 적셔진 표면들을 완전히 건조시키기 위해 통상적으로 약 3-7 일의 지속기간이 요구된다고 결정했다. 대조적으로, 본 발명에 따른(즉, 밸브 블록(72)을 포함하는) 시스템(70)은 퍼지 가스가 50℃로 가열되고 분당 약 200 리터로 도입되는 퍼지 단계를 거칠 경우, 시스템(70) 내의 모든 적셔진 표면들을 건조시키는데 요구되는 지속기간은 2-4 시간으로 단축된다.

[0074] 본 발명의 원리들이 바람직한 실시예들과 관련하여 상기에서 설명되었지만, 이 설명은 본 발명의 범위의 제한이 아니라 단지 예로서 이루어진다는 것이 명확히 이해될 것이다.

Claims

밸브 블록으로서,
제 1 측, 제 2 측 및 제 3 측을 갖는 하우징 ― 상기 제 1 측은 상기 제 2 측에 대향하고 상기 제 3 측은 상기 제 1 측 및 상기 제 2 측 모두에 인접하게 로케이팅됨 ― ;
상기 제 1 측 상에 로케이팅된 제 1 밸브 시트(valve seat);
상기 제 1 측 상에서 그리고 상기 제 1 밸브 시트 내에서 종결되는 제 1 개구 및 상기 제 2 측 상에서 종결되는 제 2 개구를 갖는 제 1 도관 ― 상기 제 1 도관은 상기 제 1 개구와 제 2 개구 사이에서 완전히 선형이며, 상기 제 1 개구는 선택적으로 개방 가능하고 폐쇄 가능함 ― ;
상기 제 3 측 상에 로케이팅된 제 2 밸브 시트;
상기 제 1 도관으로부터 일정 각도로 연장되는 제 2 도관을 포함하고,
상기 제 2 도관은 상기 제 1 도관과 유체 유동 연통(fluid flow communication)하고, 상기 제 2 도관은 제 3 측 상의 상기 제 2 밸브 시트 내에서 종결되는 개구를 가지며, 상기 제 2 도관의 개구는 선택적으로 개방 가능하고 폐쇄 가능하며,
상기 제 2 도관의 개구가 폐쇄되고 상기 제 1 도관의 상기 제 1 개구가 개방될 때, 액체는 상기 제 1 도관의 상기 제 2 개구로 진입하고,
상기 제 1 도관의 상기 제 1 개구가 폐쇄되고 상기 제 2 도관의 개구가 개방될 때, 퍼지 가스는 상기 제 1 도관의 상기 제 2 개구를 통해 상기 제 1 도관으로 진입하고 상기 제 2 도관의 개구를 통해 상기 제 2 도관을 빠져나가는,
밸브 블록.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 도관은 90도 각도로 상기 제 1 도관에 유체 유동 연통으로 연결되는,
밸브 블록.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징은 직사각형 프리즘(rectangular prism)의 형상인,
밸브 블록.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 밸브 시트 및 상기 제 2 밸브 시트 중 적어도 하나는 원통형 함몰부(cylindrical depression)의 형상인,
밸브 블록.
시스템으로서,
액체 재충진 소스;
퍼지 가스 소스(purge gas source); 및
밸브 블록을 포함하고, 상기 밸브 블록은,
상기 액체 재충진 소스 및 상기 퍼지 가스 소스 모두에 유체 유동 연통으로 연결된 제 1 포트 개구 ― 상기 제 1 포트 개구는 상기 밸브 블록의 제 1 측 상에 로케이팅됨 ― ;
제 2 포트 개구 ― 상기 제 2 포트 개구는 상기 밸브 블록의 제 2 측 상에 로케이팅되며, 상기 제 2 측은 상기 제 1 측에 대향하게 로케이팅됨 ― ;
상기 제 1 포트 개구와 상기 제 2 포트 개구 사이에 유체 유동 연통으로 연결되는 제 1 도관 부분 ― 상기 제 2 포트 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능하고, 상기 제 1 포트 개구 및 상기 제 2 포트 개구는 축방향으로(axially) 정렬됨 ― ; 및
상기 제 1 도관 부분에 대해 평행하지 않은 각도로 상기 제 1 도관 부분으로부터 연장되는 제 2 도관 부분을 포함하고, 상기 제 2 도관 부분은 상기 제 1 도관 부분과 유체 유동 연통하고 상기 제 2 도관 부분은 상기 밸브 블록의 제 3 측 상에 로케이팅되는 제 3 포트 개구에서 종결되고, 상기 제 3 포트 개구는 선택적으로 개방 가능 및 폐쇄 가능하며,
상기 제 2 도관 부분의 상기 제 3 포트 개구가 폐쇄되고 상기 제 1 도관 부분의 상기 제 2 포트 개구가 개방될 때, 액체는 상기 제 1 도관 부분의 상기 제 1 포트 개구로 진입하고,
상기 제 2 포트 개구가 폐쇄되고 상기 제 3 포트 개구가 개방될 때, 퍼지 가스는 상기 제 1 포트 개구를 통해 상기 제 1 도관 부분으로 진입하고 상기 제 3 포트 개구를 통해 상기 제 2 도관 부분을 빠져나가는,
시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 밸브 블록의 제 3 측은 상기 밸브 블록의 제 1 측 및 제 2 측 모두에 인접하게 로케이팅되는,
시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 도관 부분은 상기 제 1 도관 부분으로부터 90도 각도로 연장되는,
시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 밸브 블록의 제 2 측 상에 로케이팅되는 제 4 포트 개구;
상기 밸브 블록의 제 4 측 상에 로케이팅된 제 5 포트 개구 ― 상기 제 4 측은 상기 제 3 측에 대향하여 로케이팅됨 ― ; 및
상기 제 4 포트 개구와 상기 제 5 포트 개구 사이에 유체 유동 연통으로 연결된 제 3 도관 부분을 더 포함하는,
시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제 3 도관 부분은 그 안에 벤드(bend)를 갖는,
시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 벤드는 90도 각도로 있는,
시스템.
제 8 항에 있어서,
컨테이너를 더 포함하고, 상기 제 5 포트 개구는 상기 컨테이너에 유체 유동 연통으로 연결되는,
시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 밸브 블록의 제 3 측 상에 로케이팅되는 제 6 포트 개구;
상기 밸브 블록의 제 5 측 상에 로케이팅되는 제 7 포트 개구 ― 상기 제 5 측은 상기 제 1 측, 제 2 측 및 제 3 측 각각에 인접하게 로케이팅됨 ― ; 및
상기 제 5 포트 개구와 상기 제 6 포트 개구 사이에 유체 유동 연통으로 연결된 제 4 도관 부분을 더 포함하는,
시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제 4 도관 부분은 그 안에 벤드를 갖는,
시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 제 4 도관 부분의 벤드는 90도 각도로 있는,
시스템.
제 12 항에 있어서,
통기구(vent)를 더 포함하고, 상기 제 7 포트 개구는 상기 통기구에 유체 유동 연통으로 연결되는,
시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 포트 개구 및 상기 제 2 포트 개구의 중심점들은 제 1 수평면에 놓이고, 상기 제 3 포트 개구는 제 2 수평면에 놓이고, 상기 제 2 수평면은 상기 제 1 수평면 위에 로케이팅되는,
시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 포트 개구 및 상기 제 2 포트 개구의 중심점들은 제 1 수평면에 놓이고, 상기 제 4 포트 개구의 중심점은 제 2 수평면에 놓이고, 상기 제 1 수평면은 상기 제 2 수평면 위에 로케이팅되는,
시스템.
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 상기 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법으로서,
제 2 포트 개구 상에 일시적으로 생성된 시일(seal)과 접촉하는 제 1 도관 부분을 통해 퍼지 가스가 직접 프로젝팅되도록 상기 밸브 블록의 제 1 측 표면 상에 로케이팅되는 제 1 포트 개구를 통해 상기 밸브 블록 내로 퍼지 가스를 전달하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 도관 부분은 선형이고, 상기 제 2 포트 개구는 상기 밸브 블록의 제 2 측 표면 상에 로케이팅되고, 상기 제 2 측 표면은 상기 제 1 측 표면으로부터 상기 밸브 블록의 대향하는 측 상에 로케이팅되어서, 상기 퍼지 가스가 상기 시일로부터 리바운딩(rebound)하여 상기 제 1 도관 부분을 통해 반대 방향으로 이동하고, 상기 제 1 도관 부분으로부터 일정 각도로 연장되는 제 2 도관 부분에 진입하게 되고, 상기 제 2 도관 부분은 상기 밸브 블록의 상부 표면을 통해 형성된 제 3 포트 개구에서 종결되며, 상기 퍼지 가스는 상기 제 3 포트 개구를 통해 상기 제 2 도관 부분에서 빠져나가고,
상기 충진 단계에서, 상기 제 2 도관 부분의 상기 제 3 포트 개구가 폐쇄되고 상기 제 1 도관 부분의 상기 제 2 포트 개구가 개방될 때, 액체는 상기 제 1 도관 부분의 상기 제 1 포트 개구로 진입하는,
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 전달하는 단계는 분당 적어도 100 리터의 레이트로 상기 퍼지 가스를 상기 밸브 블록 내로 전달하는 단계를 더 포함하는,
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 전달하는 단계는 분당 300 리터의 레이트로 상기 퍼지 가스를 상기 밸브 블록 내로 전달하는 단계를 더 포함하는,
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 전달하는 단계 이전에 상기 퍼지 가스를 적어도 50℃로 가열하는 단계를 더 포함하는,
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 전달하는 단계 이전에 상기 퍼지 가스를 적어도 50℃로 가열하는 단계를 더 포함하는,
밸브 블록이 충진 단계를 거친 후 밸브 블록에서 퍼지 단계를 수행하는 방법.