KR20200110473A - 밸브 조립체 및 그를 포함하는 유체 저장 및 분배 패키지 - Google Patents

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Abstract

반도체 제조용 유체와 같은 유체를 분배하기 위해서 그러한 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체가 개시된다. 유체 분배 조립체는 특정 실시예에서 유체 분배 조립체 내의 밸브 요소에 과도한 힘을 가하는 것을 방지하고/하거나 독성 아니면 유해하거나 유용한 가스의 누출을 초래할 수 있는 부주의한 또는 우발적인 용기의 개방 상태를 예방하도록 구성된다. 또한, 커플링 요소, 예를 들어 전술한 유형의 유체 공급 패키지의 커플링 요소의 커플링을 도움으로써, 오정렬의 결과로 인한 그러한 커플링에 대한 손상이 예방되는 정렬 장치가 개시된다.

Description

밸브 조립체 및 그를 포함하는 유체 저장 및 분배 패키지{VALVE ASSEMBLIES AND FLUID STORAGE AND DISPENSING PACKAGES COMPRISING SAME}
관련 출원에 대한 교차 참조
"밸브 조립체 및 그를 포함하는 유체 저장 및 분배 패키지"에 대해 2015년 5월 12일자로 출원된 미국 가 특허 출원 제 62/160,409 호에 대해 35 USC 119 하의 이득이 본 개시에서 주장된다. 미국 가 특허 출원 제 62/160,409 호의 개시는 모든 목적을 위해서 이에, 그 전체가 원용에 의해 본 개시에 포함된다.
기술분야
본 개시는 밸브 조립체, 및 유체 저장 및 분배 패키지에 관한 것이다.
밸브 헤드 조립체에 커플링되는 유체 저장 및 분배 용기를 포함하는 유체 저장 및 분배 패키지의 사용시, 밸브 헤드 조립체는 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 밸브 헤드 구조물 내에서 병진 운동 가능한 유동 제어 밸브를 포함한다. 밸브의 위치는 밸브를 조정하기 위해 수동으로 회전 가능한 핸드 휠(hand wheel)에 의해서 또는 대안으로 밸브 조립체 내의 밸브 위치를 제어하는 공압 밸브 작동기와 같은 밸브 작동기에 의해 영향을 받는다.
그러한 유형의 유체 저장 및 분배 패키지는 유체가 흡착성 매체 상에 저장되며, 유체가 분배 조건하에 탈착되는 Entegris, Inc.(미국, 매사추세츠, 빌러리카)로부터 SDS 및 SAGE 상표하에서 상업적으로 이용 가능한 패키지, 및 유체 저장 및 분배 용기가 조절기 조립체의 설정점 미만인 하류 압력에 반응하여 개방되도록 배열되어 유체가 그 설정점 압력에서 분배되는 내부에 배치된 압력 조절기 조립체를 포함하는 Entegris, Inc.로부터 VAC 상표하에서 상업적으로 이용 가능한 패키지를 포함한다. 내부에 위치된 압력 조절 구성요소를 갖는 다른 유체 저장 및 분배 패키지는 Praxair, Inc.(미국, 코네티컷, 댄버리)로부터 UPTIME 상표하에서 상업적으로 이용 가능한 패키지를 포함한다.
전술한 유형의 유체 공급 패키지에서, 수동 작동되는 핸드 휠 또는 다른 수동 밸브 조정 부재의 제공은 과도한 수동력이 밸브를 개폐하려고 시도할 때 밸브 조정 부재 상에 가해질 수 있는 위험을 수반하며, 이는 극단적인 경우에 밸브 헤드내의 밸브 시트 또는 밸브 천장 표면에 대한 손상을 초래하거나 밸브 헤드 내의 밸브의 밸브 스템의 파손을 유발할 수 있다. 다른 경우에, 조작자는 수동 밸브 조정 부재가 개방 또는 폐쇄 위치에 있는 지의 여부를 알지 못 할 수 있으며, 이는 또한 유해 가스 누출 사고의 위험 또는 기타 바람직하지 않은 결과를 수반한다. 예를 들어, 밸브가 닫혀 있다고 믿는 조작자가 유체 공급 패키지를 사용하는 공구로부터 그러한 밸브와 관련된 유체 공급 패키지를 제거할 수 있기 때문에 밸브가 너무 개방될 수 있으며, 그러한 제거로 인해 개방 위치에 있는 유체 분배 밸브를 갖는 유체 공급 패키지로부터 가스 방출을 초래할 수 있다.
유체가 흡착성 저장 매체에 흡착 저장되고 흡착성 저장 매체로부터 탈착 분배되는 유체 공급 패키지에서, 그러한 흡착성 저장 매체의 결과로서의 유체 공급 패키지는 흡착된 유체를 갖는 흡착제를 포함하는 용기의 파손의 경우에 극히 낮은 치명적인 가스 방출 속도를 나타낼 수 있는데, 이는 용기의 파괴 조건하에서 통상적인 고압 가스 실린더로부터의 유체 유출에 비해서 수반되는 탈착 방출이 매우 느릴 것이기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 흡착제-기반의 유체 저장 및 분배 패키지는 패키지의 밸브 헤드 조립체 내의 유동 제어 밸브가 실수로 또는 우발적으로 개방된 채로 있는 경우에, 패키지의 출구 포트를 통해 가스를 여전히 천천히 누출시킬 수 있다. 흡착된 가스가 독성 아니면 유해한 특성을 갖는 경우에, 그러한 누출은 예를 들어, 가스가 가연성 수소화물 가스인 경우에 심각한 건강 및 안전 위험을 초래할 수 있다.
전술한 유형의 유체 공급 패키지는 반도체 제조와 같은 용례에서 많은 유해 가스를 포함할 수 있다. 유체 공급 패키지의 유체 분배 조립체가 밸브 헤드 먼지 캡, 예컨대 VCR 캡 또는 유사한 피팅부(fitting)로 덮여 있는 경우에, 밸브 헤드 먼지 캡이 제거될 때 비교적 소량의 가스가 방출될 수 있다. 이러한 이유로 크로스-밸브 누출, 선적/취급 중 실린더 밸브의 우발적인 부분 개방 등을 포함할 수 있다. 관련된 유량은 통상적으로 매우 작지만(수 sccm 미만), 사용될 재료에 대한 임계 한계 값(8 시간 노출 수준)이 종종 10 ppm 미만이기 때문에 임의의 재료의 존재는 잠재적으로 위험하다. 실제로, 아르신(arsine)의 경우에 TLV는 50 ppb로서 보고된다. 사용될 재료의 독성 외에도, 몇몇 재료는 자연 발화성이고 스파크에 대한 필요없이도 공기 환경에서 즉시 연소될 것이다. 이들 이유로 먼지 캡에 쌓인 재료는 상당한 위험을 제공한다.
유체 공급 패키지의 사용에서 마주치는 다른 문제점은 피팅부의 밀봉 표면 또는 교차-나사(cross-threading)의 손상이다.
유체 공급 용기 내의 유체 저장 매체로서 흡착제를 포함하는 유형의 유체 공급 패키지는 또한 온도 영향을 받기 쉽다. 유체 공급 패키지의 과도한 온도 조건에서, 흡착제는 가열될 것이고, 그에 따라서 이전에 흡착된 유체를 방출할 것이다. 온도 편차가 상당히 큰 경우에, 결과적인 압력 증가는 유체 분배 조립체의 시일 및 유체 배출 포트를 통한 과압 용기로부터 유체의 누출을 초래할 수 있다.
전술한 모든 쟁점은 유체 공급 패키지의 사용 및 적용 가능성을 제한한다. 결과적으로, 당업계는 그러한 쟁점을 해결한 안전하고 신뢰성 있고 경제적인 패키지 구성을 제공하기 위해서 유체 공급 패키지의 개선을 계속해서 추구하고 있다.
본 개시는 밸브 조립체 및 유체 저장 및 분배 패키지에 관한 것이다.
일 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드로서, 밸브 헤드 내의 분배되는 유체 유동 경로는 밸브 챔버와 연통하고 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기와 맞물릴 때 유체 공급 용기와 연통하는 밸브 헤드 입구 통로, 및 밸브 챔버와 연통하고 밸브 헤드의 배출 포트와 연통하는 유체 배출 통로를 포함하며, 유체 배출 통로는 배출 포트의 목부(throat)를 한정하는, 상기 밸브 헤드, 및 유체 공급 용기로부터 배출 포트를 통해 대응하는 유체 공급 패키지의 주변 환경으로의 유체 누출을 방지하도록 구성되는 누출 방지 밸브 조립체를 포함한다.
다른 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브의 폐쇄 또는 개방 상태를 나타내는 출력을 발생하도록 구성되는 위치 표시기를 포함한다.
추가의 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브의 각각의 폐쇄 또는 개방 작동에서 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태를 실행하는데 요구되는 힘을 초과하는 힘을 작동기가 유체 분배 밸브에 가하는 것을 방지하도록 구성되는 위치 제한기를 포함한다.
본 개시의 추가 양태는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치로 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 분배 작동을 하지 않을 때 완전 폐쇄 상태로 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브를 고정하도록 구성되는 로크 조립체(lock assembly)를 포함한다.
본 개시의 또 다른 추가 양태는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 작동기에 통합되고 작동기에 작동 가능하게 맞물릴 수 있는 토크 렌치를 포함하며, 토크 렌치는 설정된 폐쇄 토크가 달성되면 분리되며, 선택적으로, 예를 들어 일단 설정된 폐쇄 토크가 달성되면 가스 캡이 "클릭(click)'하고 분리되는 방식으로 청각 출력 신호를 제공하도록 구성된다.
본 개시의 다른 양태는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 밸브 헤드를 덮고 밸브 헤드와 함께 밀폐 용적을 한정하도록 구성되는 캡, 및 밀폐 용적 내에 배치되고 밸브 헤드로부터 밀폐 용적 내로 누출되는 오염 유체를 제거하도록 구성되는 흡착제를 포함한다.
다른 양태에서, 본 개시는 커플링 요소가 맞물림을 위해 축방향으로 정렬되도록 서로 맞물리게 될 각각의 커플링 요소를 에워싸도록 구성되는 몸체 부분, 및 몸체 부분과 작동 가능하게 관련되고 각각의 커플링 요소의 맞물림시 또는 맞물림 이후에 커플링 정렬 장치를 위치시키도록 구성되는 위치설정 조립체를 포함하는 커플링 정렬 장치에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 개시는 여기서 다양하게 설명된 바와 같이, 본 개시의 유체 분배 조립체를 포함하는 유체 공급 패키지에 관한 것이다.
본 개시의 추가 양태는 용기로부터 유체를 분배하기 위한 배출 포트를 포함하는 유체 분배 조립체가 커플링되는 용기를 포함하는 압력-조절식 유체 공급 패키지에 관한 것이며, 용기의 내부 용적에는, 용기로부터, 배출 포트에서 패키지로부터의 유체를 분배하기 위한 유체 분배 조립체로 유체를 전달하도록 구성되는 내부 유체 전달 조립체가 수용되며, 내부 유체 전달 조립체는, 유체 유동 경로를 한정하고 용기로부터 배출 포트로의 유체의 유동을 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 장치로서, 상기 장치는 장치의 설정점 압력 미만인 장치 하류의 유동 경로 내의 압력에 반응하여 유체 유동에 개방되는, 상기 적어도 하나의 장치, 및 상기 장치의 상류 및/또는 하류에 배치되고 상기 장치를 통한 유체의 누출을 방지하도록 구성되는 적어도 하나의 체크 밸브를 포함한다.
본 개시의 다른 양태는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 유형의 유체 공급 패키지에 관한 것이며, 유체 공급 용기는 유체를 포함한다.
본 개시의 추가의 양태는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 유체 공급 패키지를 포함한, 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
본 개시의 다른 양태는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 유형의 유체 공급 패키지 내에 유체를 패키징하는 것을 포함한, 사용 유체를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 개시는 추가의 양태에서, 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 유형의 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체를 공급하는 것을 포함한, 사용 유체를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 개시의 다른 양태, 특징 및 실시예는 다음의 설명 및 첨부된 청구범위로부터 더 완전하게 자명해질 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 공급 패키지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유체 공급 패키지에 배치될 수 있는 유형의 유체 분배 조립체의 사시도이다.
도 3은 누출 방지 밸브 조립체의 개략적인 사시도이다.
도 4는 누출 방지 밸브 조립체에 대한 설치 위치를 보여주는, 도 1의 유체 공급 패키지에 사용될 수 있는 바와 같은 유형의 유체 분배 조립체의 횡단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 유형의 유체 공급 패키지의 상부 부분, 및 토크 제한 표시 디스플레이를 갖춘 유체 분배 조립체의 핸드 휠과 통합되는 토크 렌치의 사시도이다.
도 6은 본 개시의 추가 양태에 따른 모놀리식 흡착제를 이용하는 유체 저장 및 분배 시스템의 부분 단면도이다.
도 7은 서로 맞물리게 될 커플링과 관련된, 본 개시의 일 양태에 따른 커플 링 정렬 장치의 부분 단면 측면도이다.
도 8은 커플링이 서로 완전하게 맞물릴 때 도 7의 커플링 정렬 장치 및 커플 링의 부분 단면 측면도이다.
도 9는 그러한 장치의 도움으로 맞물리는 커플링과 관련된, 추가 실시예에 따른 커플링 정렬 장치의 사시도이다.
도 10은 본 개시의 일 양태에 따른 압력 조절 유체 공급 패키지의 부분 단면 사시도이다.
본 개시는 밸브 조립체 및 유체 저장 및 분배 패키지에 관한 것이다.
일 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드로서, 밸브 헤드 내의 분배되는 유체 유동 경로는 밸브 챔버와 연통하고 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기와 맞물릴 때 유체 공급 용기와 연통하는 밸브 헤드 입구 통로, 및 밸브 챔버와 연통하고 밸브 헤드의 배출 포트와 연통하는 유체 배출 통로를 포함하며, 유체 배출 통로는 배출 포트의 목부를 한정하는, 상기 밸브 헤드, 및 유체 공급 용기로부터 배출 포트를 통해 대응하는 유체 공급 패키지의 주변 환경으로의 유체 누출을 방지하도록 구성되는 누출 방지 밸브 조립체를 포함한다.
그러한 유체 분배 조립체에서, 누출 방지 밸브 조립체는 (i) 배출 포트의 목부에, (ii) 배출 포트에, (iii) 그의 입구 통로 또는 배출 통로 내의 밸브 헤드에, 또는 (iv) 밸브 헤드 입구 통로와 연통하고 대응하는 유체 공급 패키지 내의 유체 분배 조립체에 커플링되는 유체 공급 용기의 내부 용적 내로 연장하는 분배 도관에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 누출 방지 밸브 조립체는 적어도 하나의 체크 밸브를 포함한다.
따라서, 일 양태에서, 본 개시는 소형 체크 밸브가 패키지의 유체 분배 조립체의 배출 포트의 목부에 배치되는 유체 공급 패키지에 관한 것이다. 따라서, 체크 밸브는 누출 방지장치로서의 기능을 하고, 가스가 용기로부터 부주의하게 확산되거나 아니면 누출되는 것을 방지하여 위험을 야기하는 것을 방지한다.
누출 방지 장치는 유체 공급 패키지의 용기가 채워진 후에 정상적으로 폐쇄되고 제자리에 놓인다. 사용 후, 즉 유체 공급 용기 내의 유체가 분배되며 용기가 미리 결정된 범위까지 배출된 후에, 유체 공급 용기가 재충전될 수 있도록 누출 방지 장치가 제거될 수 있다. 따라서, 누출 방지 장치는 성격상 저렴할 수 있고, 사실상 유체 공급 패키지의 일회용 부속장치일 수 있다.
진공이 유체 공급 패키지에, 예를 들어 유체 공급 패키지에 커플링되는 이온 주입 시스템 매니폴드에 적용되는 용례에서, 누출 방지 장치는 패키지의 유체 배출 포트에서의 배출을 위해서 개방되어 유체 공급 용기로부터 유체 분배 조립체로 유체의 유동을 수용하도록 구성될 것이다. 그러한 목적을 위해, 누출 방지 장치는 유체 공급 패키지의 분배 작동시 유동을 제한하지 않도록 적절한 유동 컨덕턴스(flow conductance)로 설계된다.
누출 방지 장치는 온난한 기후 및 대기압이 낮은 상당한 고도에서 특히 유용성을 가질 수 있으며, 이때 유체 공급 패키지는 용기로부터 패키지의 저 대기압 환경으로 유체의 누출을 조율하는데 충분히 높은 온도로 고온 주변 조건에서 데워지기 쉽다.
누출 방지 장치의 존재는 또한, 유체 공급 패키지가 설치되는 영역에서의 환기 속도가 통상의 최악의 방출(WCR) 조건, 예를 들어 스윕 가스(sweep gas)의 용적 유량이 유체 공급 패키지의 사용에 따른 위험을 증가시키지 않고 감소될 수 있는 가스 캐비넷(gas cabinet)에서 감소될 수 있게 한다.
누출 방지 장치는 유체 공급 패키지의 유체 공급 용기의 내부에 배치되는 압력 조절기와 관련된 체크 밸브를 포함하여, 용기가 내부에서 압력 조절되게 될 수 있다. 그러한 유형의 용기는 VAC 상표하에서 Entegris, Inc.(미국, 매사추세츠, 빌러리카)로부터 상업적으로 이용 가능하고 용기의 내부 용적에 하나 이상의 압력 조절 장치를 포함할 수 있다. 누출 방지 장치 내의 체크 밸브는 분배된 가스 유동 경로 내의 압력 조절 장치(들)의 전후에, 즉 그러한 내부에 위치된 조절기(들)의 상류 및/또는 하류에 있을 수 있다. 조절기는 대부분의 시간에 역류를 방지하지만, 가스 공급 용기 압력은 역류가 발생할 수 있을 때(가스 공급 용기가 거의 비어있을 때)의 조절기 설정점보다 낮을 때가 있다. 체크 밸브는 이러한 가능성을 제거한다.
전술한 접근법은 가스 공급 용기의 내부 용적 내에 있는 진공 작동 분배 밸브에 적용될 수 있어서, 체크 밸브/진공 작동 분배 밸브 조립체에 진공 작동 분배 밸브와 관련된 하나 이상의 체크 밸브를 제공하여 역류를 방지하거나 가스 공급 용기의 내부에 배치되는 진공 작동식 분배 밸브의 다른 바람직하지 않은 성능 거동을 방지한다.
특정 예로서, 가스 공급 용기에는 정상적으로 500 토르(torr)에서 가스를 전달하는 내부에 배치된 조절기가 제공될 수 있다. 체크 밸브는 가스 공급 용기 내부의 조절기의 하류에 제공된다. 이러한 체크 밸브는 예를 들어, 300 토르의 크래킹 압력(cracking pressure)을 가질 수 있다. 정상적인 사용시, 가스 공급 용기는 약 200 토르에서 가스를 전달할 수 있다. 그러나 조절기가 크리프(creep)하는 경우에, 체크 밸브는 특정 지점(이 경우에, 약 760 토르 + 300 토르 = 1060 토르일 수 있는)까지 누출이 발생하지 않게 보장할 것이다. 따라서, 체크 밸브와 조절기의 조합은 유동 작동을 위한 진공을 엄격하게 요구할 것이며, 가스 공급 용기가 거의 비었을 때조차도 어떠한 역류의 발생을 제거할 것이다. 조절기가 1060 토르 전달 압력 초과로 크리프되면, 압력 조절된 용기는 누출 방지 밸브 더 이상 진공 작동되지 않을 것이지만, 체크 밸브 및 조절기 조립체는 여전히 잠재적 방출 속도를 감소시키는 역할을 할 것이다.
따라서, 본 개시는 그의 일 양태에서, 용기로부터 유체를 분배하기 위한 배출 포트를 포함하는 유체 분배 조립체가 커플링되는 용기를 포함하는 압력-조절식 유체 공급 패키지에 관한 것이며, 용기의 내부 용적에는, 용기로부터, 배출 포트에서 패키지로부터의 유체를 분배하기 위한 유체 분배 조립체로 유체를 전달하도록 구성되는 내부 유체 전달 조립체가 수용되며, 내부 유체 전달 조립체는 유체 유동 경로를 한정하고 용기로부터 배출 포트로의 유체의 유동을 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 장치로서, 상기 장치는 장치의 설정점 압력 미만인 장치 하류의 유동 경로 내의 압력에 반응하여 유체 유동에 개방되는, 상기 적어도 하나의 장치, 및 상기 장치의 상류 및/또는 하류에 배치되고 상기 장치를 통한 유체의 누출을 방지하도록 구성되는 적어도 하나의 체크 밸브를 포함한다.
전술한 압력 조절 유체 공급 패키지 내의 장치는 고정된 설정점 또는 조정 가능하게 설정될 수 있는 설정점을 갖는 압력 조절기를 포함할 수 있으며, 내부 유체 분배 조립체는 그러한 장치들의 하나, 둘 또는 그 초과의 장치를 포함할 수 있으며, 그 장치들 중 적어도 하나는 내부 유체 분배 조립체에 의해 한정되는 유동 경로 내의 장치의 상류 및/또는 하류에 그와 관련된 적어도 하나의 체크 밸브를 가진다.
대안으로, 전술한 압력 조절 유체 공급 패키지 내의 장치는 UPTIME 상표하에서 Praxair, Inc.,(미국, 코네티컷, 댄버리)로부터 상업적으로 이용 가능한 유체 공급 패키지에 사용되는 것과 같은 소위, 진공 작동 밸브를 포함할 수 있다. 그러한 장치는 대안으로 여전히 다른 유형일 수 있다.
추가 양태에서 본 개시는 예를 들어, 유체 분배 조립체가 유체 저장 및 분배 용기에 커플링되며 유체 분배 조립체가 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하도록 배열되는 유체 분배 조립체 밸브의 개방 밸브 누출 방지에 관한 것이다. 개방 밸브 누출 방지 장치는 유동 제어 밸브가 내부에 배치되는 내부 밸브 용적을 포함하는 밸브 헤드를 포함하는 유체 분배 조립체를 포함한다. 내부 밸브 용적은 밸브 헤드의 유체 출구 포트와 연통한다. 이중 유동 제어 밸브는 출구 포트에 커플링된다. 예를 들어, 유체 분배 조립체는 0.25 인치(0.635 cm) 또는 0.5 인치(1.27 cm) VCR 연결부를 한정하는 출구 포트를 포함할 수 있다.
이중 유동 제어 밸브는 예를 들어, 각각의 단부에 VCR 연결부를 갖도록 구성될 수 있어서, 필요할 때 이중 유동 제어 밸브가 제거될 수 있게 한다. 이중 유동 제어 밸브는 단일 또는 대안으로 이중의 백-투-백(back-to-back) 구성으로 구성될 수 있으며 가스 압력 조절 기능이 없더라도 설정점 가스 압력 조절기와 유사한 방식으로 기능을 할 수 있다. 이중 유동 제어 밸브는 650 토르 또는 다른 설정점 압력에서 작동하도록 설정될 수 있는 압력 감지 조립체를 포함할 수 있다. 이중 유동 제어 밸브는 인-라인 카트리지 필터의 방식으로 배치될 수 있고, 일회용 특성을 가질 수 있다.
그러한 배열의 이중 유동 제어 밸브는 그러한 유체 분배 조립체 밸브가 실수로 또는 우발적으로 개방상태로 있거나 유체 분배 조립체 내의 밸브의 밸브 시트 누출이 있을 때 유체 분배 조립체 내의 밸브의 밸브 시트를 통한 누출을 방지한다.
다양한 실시예에서, 이중 유동 제어 밸브는 관련된 유체 저장 및 분배 용기의 내부 용적 내로 하향 연장하도록 배열되는 가스 분배 "스틱(stick)"의 구성요소로서, 즉 분배 조건하에서 용기로부터 유체를 배출하기 위한 가스 배출 도관으로서 배치될 수 있다. 그러한 목적을 위한 이중 유동 제어 밸브는 전술한 바와 같이 그러한 가스 배출 도관 내의 인-라인 카트리지 필터에 관해서 배치될 수 있다. 제이. 도날드 카루터(J. Donald Carruthers)에게 2011년 8월 23일에 허여된 미국 특허 제 8,002,880 호에 설명된 바와 같이, 유체 저장 및 분배 용기가 모놀리식 형태인, 예를 들어 원통형 탄소 흡착성 퍽(puck) 또는 디스크의 스택(stack)인 흡착제를 포함하는 경우에, 흡착제 물품은 가스 분배 튜브의 인-라인 구성요소로서 이중 유동 제어 밸브를 수용하도록 형상화될 수 있다. 따라서, 그러한 특허에 도시된 적층형 흡착제 물품에는 확대된 중앙 개구가 제공될 수 있으며, 그 개구를 통해서 이중 유동 제어 밸브를 포함하는 가스 분배 튜브가 흡착제 물품의 그러한 적층 어레이 내에서 연장한다.
도면을 참조하면, 도 1은 전술한 누출 방지 접근법이 사용될 수 있는 본 개시의 일 실시예에 따른 유체 공급 패키지의 사시도이다.
도 1은 유체 저장 및 분배 용기(12)와 유체 분배 조립체(14)를 포함하는 유체 공급 패키지(10)를 도시한다. 용기(12)는 용기를 위한 유체 분배 조립체와 함께 용기의 내부 용적(18)을 한정하는 원통형 용기 벽(16)을 포함하며, 용기의 내부에는 전술한 미국 특허 제 8,002,880 호에 설명된 바와 같은, 디스크 형상의 흡착제 물품의 적층 어레이의 형태로 흡착제 재료가 배치된다.
유체 공급 패키지는 예컨대, 납땜, 용접, 기계적 체결 또는 다른 고정 수단에 의해 원통형 용기 벽(16)에 고정되는 상부 폐쇄 부재(22)를 포함한다. 상부 폐쇄 부재는 유체 분배 조립체(14)의 밸브 본체 커플링 섹션(28)이 배치되는 개구를 에워싸는 원통형 칼라를 가진다. 그러한 목적을 위해, 밸브 본체 커플링 섹션은 상부 폐쇄 부재(22)의 나사식 개구와 맞물리도록 나사 결합될 수 있다.
유체 분배 조립체(14)는 핸드 휠(30)의 대응하는 수동 회전에 의해 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 병진 운동 가능한 유동 제어 밸브 요소가 배치되는 밸브 헤드(26)를 포함한다. 유동 제어 밸브 요소 밸브(도 1에 도시되지 않음)가 밸브 헤드 (26) 내의 밸브 챔버에 배치되며 밸브 챔버(똑같이, 도 1에 도시되지 않음)는 밸브가 유체 분배 출구 포트(30)에 대해 적어도 부분적으로 개방될 때 유체 분배 출구 도관(34)의 단부와 유동 연통된다.
다른 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브의 폐쇄 또는 개방 상태를 나타내는 출력을 발생하도록 구성되는 위치 표시기를 포함한다.
작동기는 성격상, 수동 또는 자동(공압식, 전기식 등)일 수 있으며, 예를 들어 밸브 스템에 의해 유체 분배 밸브와 기계적으로 커플링되는 수동 작동기를 포함 할 수 있으며, 이때 작동기는 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성된다. 다른 예로서, 유체 분배 밸브는 수동 또는 자동 플립 작동기(flip actuator)가 유체 분배 밸브를 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 병진 운동시키는데 사용되는 플립-유형 일 수 있다. 대안으로, 작동기는 유체 분배 조립체 내의 밸브 요소를 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 병진 운동시키는데 효과적인 임의의 다른 적합한 유형일 수 있다.
도 2는 도 1의 유체 공급 패키지에 배치될 수 있는 유형의 유체 분배 조립체의 사시도이다. 대응하는 부분들 및 특징들은 도 1의 것들에 상응하여 번호가 매겨져 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라서, 밸브 헤드(26)에는 유체 분배 조립체(14) 내의 유동 제어 밸브의 대응하는 개방 문자 또는 폐쇄 문자를 각각 나타내는 개방 표시 디스플레이(31) 및 폐쇄 표시 디스플레이(33)가 갖춰질 수 있다. 그러한 목적을 위해서, 핸드 휠(30)은 핸드 휠이 밸브 헤드(26) 내의 밸브의 완전 폐쇄 상태에 대응하는 위치에 있을 때 폐쇄 표시 디스플레이(33)가 밸브의 그러한 완전 폐쇄 상태를 반영하도록 조명되며, 그에 대응하여 밸브가 적어도 부분적으로 개방될 때, 폐쇄 표시 디스플레이(33)가 조명되지 않고 밸브가 적어도 부분적으로 개방되었음을 반영하기 위해 개방 표시 디스플레이(31)가 조명되도록 구성되는 위치-반응 기구에 작동 가능하게 커플링된다.
이러한 방식으로, 밸브의 완전 폐쇄 상태 또는 적어도 부분 개방 상태에 대해 용이하게 시각적으로 확인 가능한 표시가 유체 공급 패키지를 보고 있는 사람에게 표시된다. 그러한 방식으로, 유체 공급 패키지를 보고 있는 사람은 밸브 헤드 내의 밸브 상태를 쉽게 알 수 있다.
선택적으로 조명된 개폐 표시기 구성 대신에, 단일 윈도우가 밸브 헤드 상에 제공될 수 있으며, 이때 핸드 휠(30)의 회전은 핸드 휠에 의해 변환되는 밸브의 특정 위치에 따라서 대응하는 개방 또는 폐쇄 표시를 윈도우에 기계적으로 표시하는 역할을 한다. 밸브 헤드 내의 밸브의 대응하는 개방 또는 폐쇄 상태를 나타내기 위해서 핸드 휠(30)의 회전 정도 및 회전 방향에 위치적으로 의존하는 임의의 다른 기계적, 전기 기계적, 광학적 또는 기타 표시 시스템이 사용될 수 있다.
유체 분배 조립체에서 밸브의 폐쇄 상태 또는 (적어도 부분적으로)개방 상태를 확인하기 위해서 다른 개방/폐쇄 표시기가 유체 분배 조립체에 사용될 수 있다. 따라서 핸드 휠이 회전될 때 보이게 되는 라벨, 알파벳 또는 숫자 디스플레이(예를 들어, 밸브의 개방 문자의 개폐 정도를 0 %(완전 폐쇄)에서 100 %(완전 개방)까지 표시하는 숫자 표시기), 또는 색상이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 밸브의 개방 또는 폐쇄 상태를 보여주는 팝-업(pop-up) 표시기가 사용될 수 있다. 다른 대안으로서, 핸드 휠은 핸드 휠 상의 표시기의 위치가 밸브의 위치를 나타내기 위해서 밸브 출구를 인덱싱(indexed)하거나 정렬되게 하는 그러한 방식으로 스템에 부착될 수 있다.
특정 실시예에서, 밸브 스템은 밸브의 위치 상태에 대한 결정을 돕기 위해서 밸브의 회전을 미리 결정된 범위, 예를 들어 볼 밸브의 1/4 회전으로 제한하도록 구성 및 배열될 수 있다.
추가의 양태에서, 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브의 각각의 폐쇄 또는 개방 작동에서 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태를 실행하는데 요구되는 힘을 초과하는 힘을 작동기가 유체 분배 밸브에 가하는 것을 방지하도록 구성되는 위치 제한기를 포함한다.
그러한 유체 분배 조립체에서, 위치 제한기는 토크 제한기를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가 양태는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치로 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 분배 작동을 하지 않을 때 완전 폐쇄 상태로 밸브 챔버 내의 유체 분배 밸브를 고정하도록 구성되는 로크 조립체를 포함한다.
다른 실시예에서, 로크(lock) 또는 다른 고정 구조물은 유체 공급 패키지가 사용되지 않을 때, 예컨대 유체 공급 패키지가 저장 중이거나 이송될 때 폐쇄 위치에 유체 분배 조립체의 밸브를 고정시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 유체 분배 조립체의 밸브는 사용 중에 공구나 다른 최종 사용 장치, 환경 또는 용례에 유체를 분배할 때를 제외하고 항상 폐쇄될 필요가 있다. 안전 연동 장치(interlock)는 유체 분배 조립체의 밸브가 완전 폐쇄되는 것을 보장하도록 사용될 수 있으며 관련된 유체 공급 패키지가 각각의 분배 또는 충전 작업을 위해 공구 또는 가스 충전 설비에 연결될 때에만 개방될 수 있다. 그러한 안전 연동 장치는 또한, 유체 공급 패키지를 공구로부터 제거할 필요가 있을 때 유체 분배 조립체 내의 밸브가 완전히 폐쇄되는 것을 보장한다.
안전 연동 장치는 특정 실시예에 적절하게 기계식, 공압식 또는 다른 적합한 특성일 수 있다.
기계식 구성에서, 안전 연동 장치는 유체 분배 조립체가 공구 또는 가스 라인에 연결되지 않을 때 개방될 수 없도록 유체 분배 조립체의 밸브를 로크하기 위해서 기계식 핀/키를 사용할 수 있다. 유체 공급 패키지가 유동 회로, 예를 들어, 피그테일(pigtail) 또는 가스 라인에 연결될 때, 피그테일 또는 가스 라인 피팅부가 핀 또는 키를 배치하도록 작동하여 유체 공급 패키지 로크 핀을 밀고 이를 해제시킴으로써, 유체 공급 패키지가 공구에 연결되는 동안 유체 분배 조립체 내의 유체 공급 패키지 밸브가 개방될 수 있게 한다. 한편, 유체 공급 패키지가 공구에 연결되고 유체 분배 조립체 내의 밸브가 개방 위치에 있는 동안, 유체 공급 패키지 및 유동 회로가 또한 로크될 수 있어서, 유체 분배 조립체의 밸브가 폐쇄되지 않는 한 유체 공급 패키지가 공구로부터 분리될 수 없게 한다. 그러한 기계식 연동장치의 설계는 유체 공급 용기 또는 유체 분배 조립체 상의 임의의 라벨, 기호, 표시기 또는 디스플레이와 조합될 수 있다.
압력-반응 안전 연동 장치는 기계식 연동 장치와 유사한 방식으로 구성될 수 있지만, 압력-반응 안전 연동 장치는 기계식 키 대신에 압력에 의해 구동된다. 연동장치 밸브가 유체 분배 조립체의 내부에 제공될 수 있어서, 밸브는 대기압하의 폐쇄 위치에서 유체 분배 조립체 밸브를 로크하는 정상 위치에 있게 된다. 유체 공급 패키지가 공구에 설치되고 유체 배출 라인이 진공 압력 수준으로 펌핑함으로써 배기될 때, 밸브가 밀리고 로크를 해제하여 유체 분배 조립체 밸브가 개방될 수 있다. 한편, 유체 공급 패키지가 유체 분배 라인으로부터 제거될 수 없도록 유체 분배 라인 연결부를 로크하기 위해서 다른 로크 요소 또는 조립체를 선택적으로 밀 수 있다.
그러한 압력 연동장치는 유체 공급 패키지 또는 유체 분배 조립체 상의 기계식 연동장치 또는 임의의 라벨, 기호, 표시기, 또는 디스플레이와 함께 이용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 유체 분배 조립체는 유체 공급 패키지가 유체 공급 패키지의 밸브 출구, 즉 유체 분배 포트에서 정확한 정합 피팅부에 연결될 때에만 분배될 수 있게 유체 공급 패키지의 유체 분배 조립체 밸브가 개방될 수 있도록 구성되는 밸브 출구를 사용할 수 있다.
본 개시에서 이전에 지적한 바와 같이, 통합된 토크 제한 장치가 유체 분배 조립체의 밸브 내에 또는 유체 분배 조립체의 밸브와 관련하여 제공될 수 있어서, 사용자가 밸브를 개폐할 때 너무 많은 힘을 가하는 것을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 공압식 작동기를 유체 분배 조립체 밸브와 통합하면 밸브가 개방 또는 폐쇄될 때 밸브를 손상시킬 수 있는 조작자 오류를 제거할 수 있다. 이들 또는 다른 실시예에서, 공압식 작동기는 유체가 유체 공급 패키지에 의해 공급되는 공구에 통합될 수 있어서, 유체 분배 밸브는 유체 공급 패키지로부터의 유체 누출이 검출되는 경우에 공압식 작동기의 작동에 의해 차단된다.
유체 분배 밸브는 이와는 달리, 유체 분배 밸브가 관련되는 유체 공급 패키지의 성능을 향상시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 밸브 계수를 갖는 유체 분배 밸브는 유체 공급 패키지로부터의 더 큰 유동률 또는 개선된 전달 가능성을 가능하게 하는데 사용될 수 있다. 타이형 다이어프램(tied diaphragm)은 밸브 시트가 완전히 개방되고 분배된 유체의 유동을 제한하지 않도록 보장하는데 사용될 수 있다. 밸브 내에서 표면/용적 비율의 감소는 밸브가 주기적으로 퍼지된 후에 더 깨끗한 밸브를 초래하게 하는데 사용될 수 있다. 다른 대안적인 특징으로서, 유체 공급 패키지의 용기 출구의 밀봉 표면에는 밀봉 표면이 손상되거나 마모되었을 때 교체될 수 있는 교체 가능한 밀봉 표면 요소가 제공될 수 있음으로써, 만족스러운 밀봉을 보장하고 유체 공급 패키지의 용기 출구와 맞물리는 유체 분배 조립체의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 누출 방지 밸브 조립체(40)의 개략적인 사시도이다. 누출 방지 밸브 조립체(40)는 대체로 원통형인 몸체(46)를 포함하며, 대체로 원통형 몸체의 각각의 단부에 원위 커플링(42) 및 근위 커플링(44)을 포함한다. 누출 방지 밸브는 대체로 원통형인 몸체 내에 포함되며, 그렇지 않으면 유체 공급 패키지로부터의 유체 누출을 초래할 수 있는 밸브 헤드 내의 밸브의 손상 또는 열화의 경우에 용기로부터 유체의 누출을 방지하는 역할을 한다. 다양한 실시예에서, 누출 방지 밸브 조립체는 대체로 원통형인 몸체에 체크 밸브를 포함할 수 있으며, 근위 및 원위 커플링은 유체 공급 장치 패키지의 유체 분배 유동 경로 내의 누출 방지 밸브 조립체의 맞물림을 위한 VCR 피팅부 또는 다른 커플링 구조물을 포함할 수 있다.
도 4는 누출 방지 밸브 조립체에 대한 설치 위치를 보여주는, 도 1의 유체 공급 패키지에 사용될 수 있는 유형의 유체 분배 조립체의 횡단면도이다. 도 4의 유체 분배 조립체의 참조 번호는 도 1 내지 도 3에 도시된 동일한 번호의 부분 및 구조물에 대응한다. 도 4의 유체 분배 조립체는 밸브 헤드(26)의 밸브 몸체 커플링 섹션(28)으로부터 하향으로 연장하는 유체 배출 입구 도관을 제공한다는 점에서 도 2에 도시된 것과 다르다. 그러한 유체 배출 입구 도관은 그의 하단부에서 개방되어, 용기로부터 관련 유체 유동 경로를 통한 유체 분배 출구 포트(32)(도 1 및 도 2 참조)로 배출하기 위한 유체의 유입을 허용한다.
다양한 실시예에서, 도 3에 도시된 누출 방지기는 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이 가스 배출 유동 경로 내의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 예를 들어 누출 방지 밸브 조립체는 밸브 몸체 커플링 섹션(28)으로부터 하향으로, 예를 들어 위치 "A"에서 유체 배출 입구 도관에 커플링되거나 아니면 인라인으로 배열될 수 있다. 대안으로, 누출 방지 밸브 조립체는 "B" 위치에서 밸브 헤드(26) 내에, 예를 들어 밸브 몸체 커플링 섹션(28) 내의 유체 배출 통로의 하부 부분에 배치될 수 있다. 다른 대안으로서, 누출 방지 밸브 조립체는 위치 "C"에서 유체 분배 출구 포트의 상류인 밸브 헤드의 출구 섹션에 배치될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 누출 방지 밸브 조립체는 위치 "D"에서 유체 분배 출구 포트에 커플링될 수 있다.
유체 분배 조립체의 밸브 헤드 내의 유동 제어 밸브의 밸브 시트 또는 다른 밸브 구조물을 통한 유체의 누출에 대한 보호장치를 제공하기 위해서, 유체 분배 유동 경로 내의 누출 방지 밸브 조립체에 대한 많은 가능한 배열이 있다는 것이 인정될 것이다.
추가의 양태에서 본 개시는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 및 작동기에 통합되고 작동기에 작동 가능하게 맞물림될 수 있는 토크 렌치를 포함하며, 토크 렌치는 설정된 폐쇄 토크가 달성되면 분리되며, 선택적으로, 예를 들어 일단 설정된 폐쇄 토크가 달성되면 가스 캡이 "클릭(click)'하고 분리되는 방식으로 청각 출력 신호를 제공하도록 구성된다.
그러한 유체 분배 조립체의 다양한 실시예에서, 토크 렌치는 영구적으로 부착되거나 아니면 "내장되는" 구성요소로서 작동기, 예를 들어 핸드 휠 또는 자동 작동기와 통합되도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 토크 렌치는 핸드 휠 작동기와 관련될 수 있고, 토크가 핸드 휠에 가해질 수 있는 작동 위치로부터 토크가 핸드 휠에 가해질 수 없는 비-작동 저장 위치로 재-위치될 수 있도록 구성된다.
유체 분배 조립체의 다양한 실시예에서, 토크 렌치는 특성상 프리휠링(freewheeling)이 되고 미리 결정된 토크 레벨을 초과하는 토크를 가할 수 없도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 개시는 다양한 실시예에서 밸브 및 일체형 토크 렌치 기구를 포함하는 유체 분배 조립체에 관한 것이다. 유체 분배 조립체는 예를 들어, 유체 분배 조립체에서 밸브의 위치를 조절하도록 회전 가능한 밸브 스템 또는 핸드 휠을 포함할 수 있으며, 여기서 밸브 스템 또는 핸드 휠은 일체형 토크 렌치 기구를 포함하거나, 밸브 스템 또는 핸드 휠과 통합된 적어도 1 개의 토크 렌치가 제공된다.
하나의 간단한 실시예에서, 유체 분배 조립체는 유체 분배 조립체의 핸드 휠에 통합되는 토크 렌치를 포함하며, 여기서 토크 렌치는 최대 토크가 달성되는 경우에 사용자가 핸드 휠에 임의의 추가 힘을 가할 수 없게 토크 렌치가 간단히 제자리에서 회전하도록 구성되고 배열된다. 그러한 방식으로, 밸브 스템 및 관련 밸브 요소에 과도한 힘이 가해지는 것이 예방된다. 바람직하게, 단일 토오크 렌치가 유체 방출 조립체 내의 밸브의 개방 또는 폐쇄를 위해 제공되지만, 본 개시는 유체 공급 패키지의 밸브 헤드에서 밸브의 각각의 밸브 개폐 작동을 위한 다수의 일체형 토크 렌치를 제공하는 것을 고려한다.
하나의 특정 실시예에서, 토크 렌치는 핸드 휠 또는 밸브 스템과 맞물리는 동안 "접이식(foldaway)" 위치설정을 허용하도록 관절 연결될 수 있어서, 토크 렌치가 핸드 휠 또는 밸브 스템과 연속적으로 맞물릴 수 있지만, 접은 상태 또는 다른 비-사용 위치에 저장될 수 있다. 그러한 토크 렌치는 예를 들어, 기계식 체결기 또는 다른 고정장치에 의해 핸드 휠 또는 밸브 스템에 영구적으로 고정될 수 있거나, 관련 유체 저장 및 분배 용기로부터 유체 분배의 개시 중에 그리고 그러한 분배 작동의 중단 또는 종료시에 이용 가능하도록 핸드 휠 또는 밸브 스템에 제거 가능하게 설치될 수 있다.
토크 렌치기구가 제공되는 것과 무관하게, 토크 렌치기구의 목적은 유체 분배 조립체에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지하여, 밸브 헤드 및 그의 밸브 요소가 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 밸브 위치의 조절 중에 변형되거나 아니면 손상되지 않게 하는 것이다.
또한, 도 5는 도 1에 도시된 유형의 유체 공급 패키지의 상부 부분, 및 토크 제한 표시 디스플레이를 갖춘 유체 분배 조립체의 핸드 휠에 통합되는 토크 렌치의 사시도이다.
유체 공급 패키지의 예시된 부분의 참조 번호는 도 1의 동일한 부분 및 구조물에 상응하는 번호가 매겨져 있다. 토크 렌치(50)는 토크 렌치 헤드(52)를 포함하며, 토크 렌치 헤드로부터 하향으로 매달려 있는 핸드 휠 맞물림 면(54)의 어레이가 핸드 휠의 각각의 구멍에 맞물릴 수 있어서, 토크 렌치 작용이 핸드 휠 상에서 어느 회전 방향(시계 방향 또는 반 시계 방향)으로 가해질 수 있다. 토크 렌치 헤드(52)는 그 상부 표면에 배치되는 토크 제한 표시 디스플레이(56)를 갖는 것으로 도시된다. 토크 제한 표시 디스플레이는 최대 허용 가능한 토크가 토크 렌치에 도달할 때 스위치 온되어서, 핸드 휠이 각각의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 한계를 지나쳐 회전하지 않게 하는 표시등을 포함할 수 있다.
토크 렌치(50)는 도시된 실시예에서 접이식 조인트(60)에 커플링되는 토크 렌치 핸들(58)을 포함하며, 따라서 도시된 작동 위치에 있는 토크 렌치는 원하는 방식으로 핸드 휠의 회전을 실행하기 위해서, 토크 렌치가 유체 공급 패키지 상의 그러한 위치(점선 표시로 도시됨)에 저장될 수 있도록 양방향 화살표(Q)로 표시된 방향으로 하강되고, 그 후에 실선 표시로 나타낸 위치로 상승될 수 있다.
토크 렌치는 핸드 휠의 구멍에 돌기의 각각의 삽입 또는 제거에 의해 핸드 휠로부터 맞물림 및 분리가 가능한 것으로 도 5에 도시되지만, 토크 렌치가 그러한 핸드 휠에 영구적으로 고정되어 단일 토크 렌치 및 핸드 휠 조립체를 제공할 수 있다는 것이 인정될 것이다.
본 개시의 다른 양태는 유체 분배 조립체가 유체 공급 용기에 커플링되는 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체 분배 조립체에 관한 것이며, 유체 분배 조립체는 밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드, 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 작동기, 밸브 헤드를 덮고 밸브 헤드와 함께 밀폐 용적을 한정하도록 구성되는 캡, 및 밀폐 용적 내에 배치되고 밸브 헤드로부터 밀폐 용적 내로 누출되는 오염 유체를 제거하도록 구성되는 흡착제를 포함한다. 그러한 패키지 내의 유체 공급 용기는 용기 내에 포함되고 용기로부터 차후에 분배될 유체용 저장 매체로서 흡착제를 포함하는 유체 공급 용기뿐만 아니라, 원하는 압력으로 제어된 유체를 분배하기 위해 내부에 배치되는 압력 조절 장치(들)를 갖는 유체 공급 용기뿐만 아니라, 다른 구성의 유체 공급 용기를 포함하는 임의의 적합한 유형일 수 있다.
따라서, 밸브 헤드 주위에 밀폐 용적을 형성하도록 유체 공급 패키지의 유체 분배 조립체의 밸브 헤드를 덮기 위해 사용되는 밸브 먼지 캡을 포함하는 유체 분배 조립체가 제공될 수 있으며, 유체 공급 패키지 내의 유체에 대한 흡착 친화력을 갖는 흡착제가 캡의 내부에 배치되어서, 밀폐 용적을 오염시키는 유체의 누출을 흡착 제거할 수 있다. 흡착제는 캡의 내부 표면에 제공되는 흡착제, 예를 들어 결합제 또는 다른 필름-형성 재료 내에 분산된 과립 아니면 미립자 형태의 흡착제를 포함하는 필름 또는 층의 형태로 밀폐 용적에 제공될 수 있다. 대안으로, 흡착제는 캡의 내부 표면에 고정되는 패키지에 제공될 수 있고, 흡착제에 접촉하여 제거될 수 있는 내부 용적 내의 오염 가스에 대한 투과성 필름 또는 다른 접근 구조물을 포함한다.
특정한 예시적인 실시예에서, 유체 공급 패키지 내의 유체는 삼불화 붕소를 포함할 수 있으며, 캡의 내부 용적으로부터 그러한 유체를 제거하는데 사용되는 흡착제는 수산화칼슘, 수산화 리튬, 산화철, 황산구리, 및/또는 캡의 밀폐 내부 용적으로부터 삼불화 붕소 오염물을 흡착 제거하는데 효과적인 임의의 다른 재료들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 유체 공급 패키지 내의 유체는 포스핀(phosphine)을 포함할 수 있으며, 그러한 유체의 오염량을 제거하기 위해 캡에 이용되는 흡착제는 산화구리, 수산화구리, 탄산 구리, 구리 홉칼라이트(copper hopcalite), 및 포화 탄소들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시의 추가 양태에 따른 모놀리식 흡착제를 이용하는 유체 저장 및 분배 시스템(100)의 부분 단면도이다.
시스템(100)은 용기 내에 흡착 물품의 수직으로 연장되는 복합체를 형성하도록 면대면 관계로 적층되는 디스크형 모놀리식 흡착제 물품(110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130 및 132)을 포함하는 내부 용적을 밀폐하고 있는 측벽(102) 및 바닥(103)을 갖는 원통형 유체 저장 및 분배 용기(101)를 포함한다.
용기(101)의 바닥(103)은 오목한 형태로 도 6에 도시되며, 외부 환형 부분(104)은 흡착 재료가 없는 내부 환형 플레넘(plenum) 용적을 밀폐하는 역할을 함으로써, 측벽(12)과 디스크형 물품의 인접한 스택 사이의 공간과 연통하는 내부 환형 공간을 한정한다. 따라서 내부 환형 플레넘 용적은 용기로부터 최종 분배를 위해 자유 가스의 분리(흡착제로부터 탈착) 아니면 측벽의 내부 표면을 따라 상향으로 자유 가스의 유동을 허용한다.
용기(101)에서, 각각의 디스크-형 모놀리식 흡착제 물품(110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 및 132)은 최상부 모놀리식 흡착제(132)가 필터(140)를 수용하기 위해 내부에 중앙 통로(134)를 갖는 것을 제외하고는, 각각 동일한 직경과 두께를 가질 수 있다. 대체 실시예로서, 스톡 내의 다수의 흡착제 물품이 중앙 통로에 제공될 수 있어서, 가스 배출 튜브를 위한 긴 수직 통로가 흡착제 물품의 스택 내에 제공된다. 그러한 가스 배출 튜브는 이전에 설명된 바와 같은 유형의 인-라인 누출 방지 밸브 조립체를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 가스 배출 튜브에는 그의 길이를 따라 개구가 제공될 수 있어서, 분배 조건하에서 탈착된 가스가 그러한 튜브의 길이를 따라 적층되는 흡착제 물품으로부터 가스 배출 튜브로 진입할 수 있다.
그의 상부 부분에서, 측벽(102)의 상부 에지는 예를 들어, 용접, 납땜, 또는 다른 적합한 고정 기술 또는 구조물에 의해 목부 칼라(neck collar)(108)에 고정된다. 목부 칼라(108)는 최상부 모놀리식 흡착제 물품(132)의 중앙 통로(134)와 연통하는 중앙 개구(142)를 내부에 가지며, 중앙 개구(142)는 밸브 헤드(160)의 상보적인 나사가 나사 결합될 수 있는 내부 나사 표면(144)을 가진다.
밸브 헤드(160)는 중앙 개구(142)의 내부 나사 표면(144)과 누설-방지 방식으로 맞물리기 위한 나사식 하부 부분이 있는 내부 밸브 구조물(도시되지 않음)을 갖는 주 밸브 몸체를 포함한다. 밸브 헤드는 시스템(100)으로부터 가스 분배를 가능하게 하기 위해서 외부 유동 회로에 연결하기 위한, 밸브 헤드의 통로 개구와 나사식으로 맞물리는 피팅부(fitting)를 포함할 수 있는 분배 포트(162)와 연통하는 내부 통로(들)를 내부에 가진다. 밸브 헤드 내부 통로(들)는 또한, 밸브 헤드의 입구 포트와 연통하고, 그 내부에는 그의 하단부에 연결되는 필터(140)를 갖는 공급 튜브(150)가 연결되는 부싱(152)이 배치된다.
이러한 배열에 의해서, 용기(101) 내의 흡착제로부터 탈착된 가스는 분배 작동시에 중앙 통로(134)로 유동하고, 필터(140)로 유입되고, 공급 튜브(150) 및 부싱(152) 내의 중앙 개구를 통해 밸브 헤드(160)의 내부 통로(들) 내로 유동한다. 밸브 헤드의 내부 통로(들)는 밸브 헤드(160) 내의 밸브 구조물 내에서 밸브의 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 병진 운동할 수 있는 스템 조립체 및 밸브 요소(도시되지 않음)와의 상호 작용을 수용하도록 적합하게 형성될 수 있다. 스템 조립체는 도시된 실시 예에서 밸브의 수동 개폐를 위한 핸드 휠이지만, 이와는 달리 적합한 작동 회로, 전원 공급장치, 중앙 처리 유닛 등에 커플링되는 자동 작동기, 예컨대 솔레노이드 작동기, 공압 작동기 등을 포함할 수 있는 밸브 작동기(164)에 차례로 커플링된다.
목부 칼라(108)는 캡의 하부 내부 표면에 상보적으로 나사 결합되는 먼지 캡(166)과 정합식으로 맞물리도록 나사 결합되는 외부 목부 표면을 가진다. 캡은 흡착제(170)가 내부에 배치되는 내부 용적(168)을 밀폐한다. 본 개시에서의 이전의 논의와 일치되게, 흡착제(170)는 흡착제가 흡착식으로 이용될 수 있는 결합제에서와 같이 캡의 내부 표면 영역에 층 또는 부착물로서 제공될 수 있거나, 흡착제는 용기로부터 누출되어 캡의 내부 용적으로 유입될 수 있는 유체에 투과될 수 있는 용기 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 흡착제(170)는 흡착제가 선택적인 유체에 대해 투과될 수 있는 필름 컨테이너에 패키징되는 흡착제 미립자를 포함할 수 있다. 흡착제(170)는 용기(101) 내에 포함되는 유체에 대해 흡착 친화력을 갖도록 선택되어서, 캡(166)의 내부 용적(168)으로의 어떠한 누출도 흡착제에 의해 흡착된다. 흡착제의 국부적인 제공으로서 도시되어 있지만, 흡착제는 캡(166)의 내부 용적의 내부 표면의 전부 또는 상당한 부분에, 예를 들어 캡의 내부 표면에 도포되는 박막 결합제로 코팅될 수 있다.
이러한 방식으로 캡은 캡 헤드(160)를 충격 및 환경 노출로부터 보호하는 동시에, 용기로부터 캡(166)의 내부 용적(168)으로의 어떠한 누출도 제거하는 역할을 한다. 캡은 시스템(100)의 분배 모드에서 유체의 분배를 위한 가스 유동 회로에 대한 커플링을 위해서 밸브 헤드에 접근하도록 목부 칼라(108)로부터 용이하게 나사 결합이 해제될 수 있다.
용기(101)로부터 가스의 분배는 임의의 적절한 작동 모드로 수행될 수 있다. 예를 들어, 밸브 헤드(160)는 반도체 프로세스 툴 또는 다른 가스-이용 장치 또는 현장으로의 가스 유동 회로에 커플링될 수 있으며, 이때 가스는 용기 외부의 유동 회로에서 감소된 압력의 자극 하에서 탈착된다. 추가적으로 또는 대안으로, 용기는 예를 들어, 용기 주위의 가열 재킷의 설치에 의해 가열됨으로써, 흡착제가 가열되어 분배를 위해 용기로부터 기체를 탈착시킬 수 있다. 분배의 다른 대안 또는 추가 모드로서, 추출 시스템, 예를 들어 추출 펌프, 이덕터(eductor), 벤츄리, 압축기, 터빈, 또는 용기로부터 가스를 빼내는데 효과적인 다른 장치가 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 용기는 캐리어 가스가 용기(101)의 내부를 통해 유동되도록 배열되어 캐리어 가스에서 탈착된 유체의 탈착 및 혼입(entrainment)에 효과적인 물질 전달 구배를 확립함으로써, 탈착된 유체와 캐리어 가스의 혼합물이 그 후에 분배 작동시 용기로부터 배출된다.
도 6에 도시된 바와 같이 적층된 어레이의 모놀리식 디스크-형 물품의 형태로 용기(101) 내에 흡착성 매체를 제공함으로써, 예를 들어 용기의 내부 용적의 하부 둘레에 있는 내부 환형 공간 이외의 용기(101)의 실질적으로 전체의 내부 용적, 및 최상부 모놀리식 흡착제 물품(132)의 중앙 통로(134)가 흡착제로 채워지는 매우 콤팩트한 배열이 제공된다. 모놀리식 흡착제 물품은 용기의 내부 직경에 아주 가까운 직경으로 제조될 수 있어서, 모놀리식 흡착제 물품의 측면 에지와 그에 인접한 용기의 내부 측벽 표면 사이에 최소 틈새가 존재하며, 이는 분배를 위해 흡착제로부터 측벽을 따라 용기의 상부 부분으로 가스의 유동을 수용하기에 충분하다.
도 6의 용기(101)의 내부 용적 내의 흡착제는 예시된 배열에서와 같이, 흡착제 재료의 디스크-형 모놀리식 물품의 스택에 의해, 또는 대안으로 다른 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 흡착제는 목부 칼라가 측벽(102)의 상부 에지에 고정되기 전에 용기에 설치되는 단일의 원통형 모놀리식 물품으로서 제공될 수 있다. 다른 대안으로서, 흡착제는 용기 내부 용적 내의 원위치에 형성될 수 있다.
본 개시의 추가 양태는 커플링 요소가 맞물림을 위해 축 방향으로 정렬되도록 서로 맞물리게 될 각각의 커플링 요소를 에워싸도록 구성되는 몸체 부분, 및 몸체 부분과 작동 가능하게 관련되고 각각의 커플링 요소의 맞물림시 또는 맞물림 이후에 커플링 정렬 장치를 위치시키도록 구성되는 위치설정 조립체를 포함하는 커플링 정렬 장치에 관한 것이다.
그러한 커플링 정렬 장치의 다양한 실시예에서, 본체 부분은 관형 형태이며, 위치설정 조립체는 그들의 맞물림시 커플링 정렬 장치를 커플링 요소로부터 멀어지게 병진 운동시키는 스프링-부하식 기구를 포함한다.
따라서, 유체 분배 조립체는 분배된 유체를 하류 위치 또는 처리 장치에 전달하기 위한 유동 회로에 대한 유체 분배 조립체의 연결부에서 커플링의 적절한 정렬을 보장하는 스프링-부하식 장치를 사용할 수 있다. 스프링-부하식 장치는 예를 들어, 짧은 튜브 또는 케이지 구조물로 구성될 수 있으며, 유체 공급 패키지가 패키지의 유체 분배 조립체의 피팅부에 접근함에 따라서 피팅부는 적절한 정렬을 필요로 하는데 충분할 정도로 꼭 끼워 맞춤된다. 즉, 유체 분배 조립체의 유체 배출 도관이 튜브 또는 케이지 구조물과 완전히 정렬될 때에만 피팅부가 튜브 또는 케이지 구조물로 진입할 수 있다.
그 후 정렬 장치는 유체 공급 패키지가 피팅부에 단단히 커플링되게 하는데 충분한 정도로 병진 운동할 수 있다. 정렬 장치의 작용은 성격상 비선형일 수 있어서, 나사가 단단히 맞물리는 깊이에서 정렬 장치는 커플링의 경로로부터 튀어나오거나 아니면 커플링 궤적으로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 정렬 장치는 유체 공급 패키지의 목부의 평면을 향해 선형 방식으로 후방으로 병진 운동할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 정렬 장치는 원주 방향으로 세그먼트화(segmented)될 수 있으며, 그 개별 세그먼트는 날개의 방식으로 피팅부의 축으로부터 외측으로 튀어나온다. 정렬 장치는 또한, 우연한 접촉 및 손상으로부터 유체 공급 패키지의 밀봉 표면을 보호하는 역할을 한다.
도 7은 서로 맞물릴 커플링(202, 204)과 관련된, 본 개시의 일 양태에 따른 커플링 정렬 장치(206)의 부분 측면도이다. 커플링 정렬 장치(206)는 장치의 기저부(210) 내의 스프링-부하식 조립체와 관련하여 횡단면도로 도시된 관형 정렬 가이드 부재(208)를 포함한다. 커플링(202 및 204)은 화살표(A)로 나타낸 방향으로의 커플링(204)의 전방 병진 운동에 의해서 서로 맞물린다.
도 8은 커플링이 서로 완전히 맞물릴 때, 도 7의 커플링 정렬 장치 및 커플 링의 부분 측면도이다.
커플링이 수동으로 결합될 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 커플링 정렬 장치의 기저부(210)에 압력이 가해져서, 장치의 기저부(210) 내의 스프링-부하식 조립체가 작동되어 도 8에 화살표(B)로 나타낸 방향으로 커플링 정렬 장치(206)를 병진 운동시킨다. 따라서, 커플링 정렬 장치는 커플링(202 및 204)이 서로 축 방향으로 적절히 정렬되도록 보장하여, 커플링 내의 밀봉 표면 및 임의의 관련 나사 또는 맞물림 부재가 커플링의 오정렬의 결과로써 새겨지거나, 할퀴어지거나 아니면 손상되지 않는다.
도 9는 그러한 장치의 도움으로 맞물리는 커플링(218 및 224)과 관련된, 추가 실시예에 따른 커플링 정렬장치(230)의 사시도이다. 커플링(218)은 유체 공급 패키지와 관련되는 유체 분배 조립체의 유체 배출 도관과 관련되며, 커플링(224)은 분배된 유체를 프로세스 툴 또는 기타 사용 장소와 같은 하류 궤적으로 전달하기 위한 유동 회로 도관(222)과 관련된다. 커플링 정렬 장치(230)는 원주 방향으로 인접한 케이지 세그먼트로 구성되는 원주 방향으로 둘러싸인 케이지 구조물을 포함하는 것으로서 도시된다. 간결함을 위해, 그러한 커플링 정렬 장치와 관련된 작동 조립체는 생략되었지만, 커플링이 영향을 받고 각각의 커플링 요소가 서로 맞물려서 축 방향으로 안내될 때, 원주 방향으로 인접한 케이지 세그먼트가 그들의 힌지 조인트 상에서 피봇되게 하도록 작용하여, 케이지 세그먼트가 전방으로 연장된 위치로부터 도 9에 예시된 바와 같은 원호(D)를 통해 그 도면에 점선 표시로 도시된 바와 같이 후방 후퇴 위치로 이동하게 된다.
그러한 케이지 구조물은 임의의 적합한 방식으로 관련 작동 조립체에 의해 작동될 수 있으며, 장치가 커플링을 둘러싸는 제자리에 유지되어서 이들이 분리될 때, 커플링의 경사 운동 또는 편심 운동으로 커플링 요소의 분리시 손상 위험이 있는 그러한 커플링 정렬 장치의 다른 변형예도 가능하다는 것이 인정될 것이다.
도 10은 본 개시의 일 양태에 따른 압력 조절 유체 공급 패키지(300)의 부분 단면 사시도이다.
유체 공급 패키지(300)는 밀폐 내부 용적(304)을 한정하는 용기(302)를 포함한다. 용기(302)는 그의 상단부에서 플랜지(326)에 커플링되고, 플랜지(326)는 용기(302)의 내부 용적(304) 및 패키지의 가스 배출 포트(322)와 연통하는 밸브 챔버 내에 밸브 요소를 포함하는 밸브 헤드(320)에 차례로 커플링된다. 밸브 요소는 도시된 바와 같은 수동 핸드 휠, 또는 대안으로 다른 유형의 수동 작동기, 또는 대안으로 임의의 적합한 유형의 자동 작동기를 포함할 수 있는 작동기(324)에 커플링된다.
용기(302) 내의 패키지(300)는 체크 밸브(312)에 의해 상호 연결되는 압력 조절기(388 및 310)의 직렬 연결된 배열을 포함하는 내부 압력 조절 조립체를 보유하고 있다. 압력 조절기(388)는 차례로, 상류 체크 밸브(309)에 연결되고, 그 체크 밸브는 차례로 가스 입구 튜브(308)에 의해 필터(306)에 연결될 수 있다. 필터(306)는 미립자가 튜브(308), 체크 밸브(309), 압력 조절기(388), 체크 밸브(312), 압력 조절기(310), 및 밸브 헤드(320)에 연결되는 체크 밸브(316)를 포함하는 가스 배출 경로로 진입하는 것을 방지하기 위해서 소결 매트릭스 또는 다른 필터 요소를 포함할 수 있다.
조절기(388 및 310)는 저압 조절기(388)가 더 높은 설정점 압력을 가지며, 상부 압력 조절기(310)가 더 낮은 설정점 압력을 갖는 설정점 조절기 유형일 수 있으며, 여기서 각각의 설정점 압력은 원하는 압력 조건에서 가스 분배 포트(322) 내의 용기로부터 가스의 분배를 보장하도록 제공된다.
도 10의 가스 공급 용기는 그의 다양한 실시예에서, 용기의 누출 방지 특징부로서 체크 밸브(309, 312 및 316) 중 하나만을, 또는 그러한 체크 밸브 중 2 개를, 또는 그러한 체크 밸브 중 3 개 모두를 갖도록 구성될 수 있다.
따라서, 압력 조절 유체 공급 패키지는 배출 포트에서 패키지로부터 유체를 분배하기 위해서 용기로부터 유체 분배 조립체로 유체를 전달하도록 구성되는 내부 유체 전달 조립체를 포함하는 것으로서 고려되며, 여기서 내부 유체 전달 조립체는 유체 유동 경로를 한정하고 용기로부터 배출 포트로 유체의 유동을 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 장치를 포함하며, 그러한 장치는 장치의 설정점 압력 미만인 장치 하류의 유동 경로 내의 압력에 반응하여 유체 유동을 개방하며, 장치의 상류 및/또는 하류의 적어도 하나의 체크 밸브는 장치를 통한 유체 누출을 방지하도록 구성된다.
더 일반적으로, 본 개시는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 임의의 적합한 유형의 유체 분배 조립체를 포함하는 다양한 유체 공급 패키지를 고려하며, 여기서 유체 분배 조립체는 유체 공급 용기에 커플링된다. 다양한 실시예에서, 유체 공급 용기는 유체를 흡착할 수 있고 유체 공급 패키지의 분배 조건하에서 그 유체를 탈착시킬 수 있는 흡착제를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 압력 조절 조립체는 유체 공급 용기의 내부에 배치될 수 있고, 조절된 압력에서 유체 공급 패키지로부터의 배출을 위해 유체를 분배하도록 구성될 수 있다.
유체 공급 패키지는 여기서 다양하게 설명된 바와 같이, 임의의 적합한 유형의 유체, 예를 들어 이온 주입용 도펀트(dopant) 유체 또는 증착용 유체 및/또는 증착 툴(tool)의 세정용 유체와 같은 반도체 제조에 사용하기 위한 유체를 포함할 수 있다. 유체는 예를 들어, 하이드라이드 유체(hydride fluid), 할라이드 유체(halide fluid) 및 유기금속 시약 유체로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 유체를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한, 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 임의의 적합한 유형의 유체 공급 패키지를 포함하는 반도체 제조 장치를 고려한다. 반도체 제조 장치는 예를 들어, 이온 주입 장치, 증착 툴 또는 다른 적합한 장치를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 임의의 적합한 유형의 유체 공급 패키지 내에 유체를 패키징하는 것을 포함한, 사용 유체를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 개시의 추가의 양태는 여기서 다양하게 설명된 바와 같은 임의의 적합한 유형의 유체 공급 패키지에 사용하기 위한 유체를 공급하는 것을 포함한, 사용 유체를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 개시가 특정 양태, 특징 및 예시적인 실시예를 참조하여 여기에 기재되었지만, 본 개시의 유용성은 이에 한정되지 않고, 오히려 본 개시의 설명에 기초하여 본 개시의 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 스스로 제안될 수 있는 바와 같은 다수의 다른 변형, 수정 및 대체 실시예로 확장되고 그들을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 이하에 청구된 바와 같은 개시는 그의 사상 및 범주 내에서 모든 그러한 변형, 수정 및 대체 실시예를 포함하는 것으로서 폭넓게 이해되고 해석되도록 의도된다.

Claims (4)

  1. 유체 공급 용기에 결합되는 유체 공급 패키지용의 유체 분배 조립체에 있어서,
    밸브 헤드 입구 및 출구 통로와 연통하는 밸브 챔버 내에 유체 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드와,
    완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이에서 상기 유체 분배 밸브를 병진 운동시키도록 구성되는 핸드 휠(hand-wheel)과,
    상기 밸브 챔버 내의 상기 유체 분배 밸브의 폐쇄 상태 또는 개방 상태를 나타내는 출력을 발생하도록 구성되는 위치 표시기를 포함하고,
    상기 밸브 헤드는 개방 표시 디스플레이 및 폐쇄 표시 디스플레이를 포함하는
    유체 분배 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드 휠은 상기 핸드 휠이 상기 밸브 해드 내의 상기 유체 분배 밸브의 완전 폐쇄 상태에 대응하는 위치에 있을 때, 상기 폐쇄 표시 디스플레이가 상기 유체 분배 밸브의 그러한 완전 폐쇄 상태를 반영하도록 조명되며, 그에 대응하여 상기 유체 분배 밸브가 적어도 부분적으로 개방될 때, 상기 폐쇄 표시 디스플레이가 조명되지 않고 상기 유체 분배 밸브가 적어도 부분적으로 개방되었음을 반영하기 위해 상기 개방 표시 디스플레이가 조명되도록 구성되는 위치-반응 기구에 작동 가능하게 결합되는
    유체 분배 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 분배 밸브는 밸브 스템을 포함하고, 상기 핸드 휠은 상기 밸브 스템에 결합되고, 상기 핸드 휠은 상기 위치 표시기를 포함하고, 상기 핸드 휠 상의 상기 위치 표시기의 위치는 상기 유체 분배 밸브의 위치를 나타내기 위해서 밸브 출구와 정렬되거나 인덱싱(indexed)되는
    유체 분배 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브 스템은 상기 유체 분배 밸브의 위치 상태에 대한 결정을 돕기 위해서 상기 유체 분배 밸브의 회전을 미리 결정된 범위로 제한하도록 구성 및 배열되는
    유체 분배 조립체.
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