專利名稱：流體儲存和分配系統(tǒng)以及包含該系統(tǒng)的流體供應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體4諸存和分配系統(tǒng)，以及向例如向工業(yè)工藝i殳備 如半導(dǎo)體制造裝置、水處理裝置、天然氣儲存庫，等供應(yīng)流體的方 法。
背景技術(shù)：
在封裝的氣體的使用中，許多工業(yè)應(yīng)用的常規(guī)做法是使用高壓 鋼氣瓶儲存、運輸和分配的各種氣體。在這些應(yīng)用中，氣體是以壓 縮狀態(tài)儲存在氣瓶里，以便使用于分配和最終使用的可用的氣體的 存量最大化。由于這種壓縮氣體的壓力通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大氣壓，安全問題是使 用這種封裝件固有的，因為高壓容器的任何泄露將迅速擴(kuò)散到容器 的周圍環(huán)境中。在氣體是危險的情況下，如有毒的、自燃的、或者
對暴露于其中的人員的健康或安全有損害的，或者對該容器附近的 環(huán)境或設(shè)備的可操作性有害的氣體，與含有氣體的封裝件相關(guān)的危 險相應(yīng)增加。這些危險組成了氣體管理努力的主要焦點以保證這種 高壓氣體封裝件在使用中的安全，例如，通過提供農(nóng)用設(shè)備中分離 的罐、將以供料關(guān)系與地上氣體消耗設(shè)備相連接的加壓的氣體供應(yīng) 容器設(shè)于地窖中等(進(jìn)行)?？紤]到半導(dǎo)體工業(yè)中涉及的高壓氣體封裝件的安全性和可靠 性，近年來為顯著提高氣體包裝的安全性已經(jīng)做出了很大努力。在這一努力下已經(jīng)產(chǎn)生了基于吸附劑的流體儲存和輸送系統(tǒng)，如Tom 等在美國專利第5,518,528號中所描述的那些，其中氣體^t吸附并 儲存在流體儲存和分配容器中的物理吸附劑上，并在分配條件下從 吸附劑上脫附并從容器中排出。在這些系統(tǒng)中，氣體可以在負(fù)壓(低 于大氣壓)水平下儲存和分配，通常低于約700托。這類基于物理 吸附劑的系統(tǒng)可以乂人ATMI, Inc. ( Danbury, CT， USA )商購獲得，商 標(biāo)是SDS和SAGE。新近開發(fā)了 ^是高安全性的流體l諸存和分配系統(tǒng)，其中流體一皮裝 在具有設(shè)置于內(nèi)腔中的流體壓力調(diào)節(jié)器(其中的調(diào)節(jié)器是指"內(nèi)部 調(diào)節(jié)器")的容器內(nèi)。這種設(shè)置可以有效地允許在高壓下儲存流體， 只有當(dāng)調(diào)節(jié)器4企測到下游壓力^f氐于調(diào)節(jié)器的i殳定點時調(diào)節(jié)器才工 作從容器中排出流體。這種內(nèi)部設(shè)置的調(diào)節(jié)器系統(tǒng)在Wang等的美 國專利第6,101,816號和第6,089,027號中有更充分的描述，并可以 從ATMI， Inc. ( Danbmy, CT， USA )公司商購獲得，商標(biāo)是VAC。本領(lǐng)域繼續(xù)追求更加安全的氣體封裝的開發(fā)，以便為工業(yè)使用 氣體的工藝提供安全、高效且可靠的氣源。這在半導(dǎo)體制造工業(yè)尤 其如此，其中試劑氣體毒性非常大甚至在低濃度下就可以致命，在 一些情況下濃度^氏至百萬分之一或者甚至^氏至億分之一。 本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及使用其供應(yīng)流體的方法。一方面，本發(fā)明涉及加工裝置，包括其中裝有對感興趣的流 體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)、和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的大型 的、固定定位的流體儲存和分配容器，以及在加工搡作中適于采用 這種感興趣的流體的工藝設(shè)備，其中該流體儲存和分配容器在以分 酉己流動連通方式與工藝i殳備相連才妻。另一方面，本發(fā)明涉及氣體供應(yīng)系統(tǒng)，包^舌大型的、固定定 位的流體儲存和分配容器，其中裝有對感興趣的流體具有吸附親和 力的物理吸附劑介質(zhì)；以及在加工操作中適于使用這種感興趣的流 體的工藝設(shè)備，其中該流體儲存和分配容器以分配流動連通方式與 工藝i殳備相連4妻；多個流體供應(yīng)容器，適于流體連通地與流體〗諸存 和分配容器相連接的，以用感興趣的流體充注流體儲存和分配容 哭^口 o另一個方面，本發(fā)明涉及加工裝置，包4舌大型的、固定定位 的流體儲存和分配容器，裝有對用于制造光學(xué)窗口 ( optical window ) 的感興趣的流體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，這種感興趣的 流體在負(fù)壓(低于大氣壓)下吸附性地保留在所述的吸附介質(zhì)上； 以及生產(chǎn)光學(xué)窗的工藝設(shè)備，其中流體儲存和分配容器以分配流動 連通方式與該工藝設(shè)備相連接，使這種感興趣的流體流到那里。本發(fā)明的另一個方面涉及加工裝置，包括氣體生產(chǎn)設(shè)備和氣 體使用設(shè)備，其中氣體生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)在這種氣體使用設(shè)備中使用的 試劑氣體，其中氣體生產(chǎn)"i殳備和氣體〗吏用設(shè)備以流體流動連通方式 相連4妻作為該試劑氣體傳遞到氣體4吏用i殳備通3各；以及大型的、固 定定位的流體儲存和分配容器，裝有對這種試劑氣體具有吸附親和 力的物理吸附劑介質(zhì)，其中這種流體4諸存和分配容器插入在氣體生 產(chǎn)設(shè)備和氣體使用設(shè)備之間以接收來自于氣體生產(chǎn)設(shè)備的試劑氣 體并將試劑氣體分配到氣體使用設(shè)備中，由此該流體儲存和分配容; 器一是供從氣體生產(chǎn)設(shè)備流向氣體使用設(shè)備的試劑氣體流量的緩沖。本發(fā)明的另 一個方面涉及在使用封裝的氣體的工藝設(shè)備中，減 少通風(fēng)氣體要求的方法，其中封裝的試劑氣體,皮置于通風(fēng)環(huán)境中， 這種方法包4舌在裝有對該試劑氣體具有吸附親和力的物理吸附劑 的大型的、固定定位的流體儲存和分配容器中4是供封裝的試劑氣 i 體，其中該流體^諸存和分配容器適于將試劑氣體分配到工藝設(shè)備 中，并且該容器在負(fù)壓(低于大氣壓)下容納試劑氣體。本發(fā)明的另 一方面涉及一種在^吏用試劑氣體的工藝設(shè)備中減 少封裝的試劑氣體的壓力等級要求的方法，這種方法包括在裝有對 試劑氣體具有p及附親和力的物理吸附劑的大型、固定定位的流體儲 存和分配容器中提供封裝的試劑氣體，這種容器在負(fù)壓下容納試劑 氣體。本發(fā)明的另一方面涉及流體4諸存和分配封裝件，包括流體儲 存和分配容器，其含有(i )對感興趣的流體具有口及附親和力的物 理吸附劑介質(zhì)，和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通地與 容器相連4姿并適于由此分配流體；以及運動流體驅(qū)動器(motive fluid ddved ),適于與該分配紐/f牛相連4妾以/人流體^f諸存和分配容器4由 耳又流體。另一方面，本發(fā)明涉及流體儲存和分配封裝件，包括流體儲 存和分配容器，其裝有(i ) ^j"感興趣的流體具有p及附親和力的物理 吸附劑介質(zhì)，和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配紐」牛，流體連通地與容 器相連4妻并適于由此分配流體；文丘里管(venturi),適于流體連通
地與容器相連接；以及運動流體驅(qū)動器，適于驅(qū)動載氣通過文丘里 管，以從流體儲存和分配容器中抽取流體。本發(fā)明的另一方面涉及加工設(shè)備，包括生產(chǎn)危險流體中間體 的制造裝置，以及以危險流體中間體4妻收關(guān)系相連至制造裝置的流 體儲存和分配容器，其中該危險流體中間體在負(fù)壓下被裝在該容器 中。本發(fā)明的另一個方面涉及工藝設(shè)備，包括工藝系統(tǒng)，潛在易 于發(fā)生危險氣體意外泄漏；以及大型的、固定定位的流通儲存和分 配容器，以接收意外泄漏危險氣體關(guān)系設(shè)置在工藝系統(tǒng)中，其中大 型的、固定定位的流通卩諸存和分配容器裝有對危險氣體具有吸附親 和力的物理吸附劑。本發(fā)明的另一個方面涉及流體儲存和分配封裝件，包括第一 容器，其內(nèi)腔裝有適合于在其上吸附地保持流體并在分配條件下使 流體爿充附的物理口及附劑介質(zhì)；以及分配組4牛，與該第一容器相連并 設(shè)置成選擇性地分配由此流過的流體；第二容器，其內(nèi)腔適合于容 納所述流體的供應(yīng)量；以及流體壓力調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第二容器的內(nèi) 腔中并限制其中這種流體的供應(yīng)量，第二容器以流體流量供應(yīng)關(guān)系 與第一容器相連^妻，并且該流體壓力調(diào)節(jié)器被配置成調(diào)節(jié)從第二容 器流向第 一 容器的流體流量以 <更至少部分地補(bǔ)償從第 一 容器分配 的流體，由此保持第一容器中用于分配的流體的存量。另一方面，本發(fā)明涉及流體供應(yīng)系統(tǒng)，包4舌適于分配由此流 過的流體的流體儲存和分配容器；以及輔助進(jìn)料單元，流體流動連 通地與流體儲存和分配容器相連，并適于連續(xù)地將流體排入流體儲 存和分配容器以j呆持流體^諸存和分配容器中流體的存量。 本發(fā)明的另 一個方面涉及大型的流體4諸存和分配容器，其中裝 有對感興趣的流體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，所述容器適 于固定定位在 一 個位置和/或與設(shè)備連接。本發(fā)明的另 一 個方面涉及處理液體以l是高其予貞定特性的方法， 包括〗吏該液體與處理流體接觸賦予其改善的預(yù)定特性，其中所述處 理流體是由包括裝有物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體容器 的流體源供應(yīng)的。另 一方面，本發(fā)明涉及乂十場所進(jìn)4于熏蒸以改善其預(yù)定特性的方法，包括將包括裝有物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體容器 的流體源提供的熏蒸氣體引入到該場所。本發(fā)明的另一方面涉及小型的流體4諸存和分配系統(tǒng)，包括在 其內(nèi)腔中裝有物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配 容器，以及與容器相連4妄用于由此抽耳又流體的文丘里管流體抽耳又器。本發(fā)明的另一個方面涉及廢水處理系統(tǒng)，包括其內(nèi)腔中裝有 物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述內(nèi)腔 還裝有廢水處理的流體試劑；以及與容器相連纟妾的文丘里流體才由耳又 器，用于由此抽取廢水處理流體試劑并分配與廢水接觸的廢水處理 試劑。本發(fā)明的另一個方面涉及加熱氣體供應(yīng)系統(tǒng)，包括其內(nèi)腔裝 有物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述北 部容積還裝有加熱流體；以及與容器相連4妄用于/人中抽耳又加熱流體 的文丘里流體抽耳又器。 本發(fā)明另一個方面涉及熏蒸系統(tǒng)，包括其內(nèi)腔裝有物理吸附 劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述內(nèi)腔還裝有熏 蒸流體，以及與容器相連接用于從中抽取熏蒸流體的文丘里流體抽 取器。本發(fā)明的另一個方面涉及流體儲存和分配封裝件，包括裝有 物理吸附劑的第一容器，和裝有流體壓力調(diào)節(jié)器的第二容器，以及 與第 一容器相連接以從中排出流體的流體排放結(jié)構(gòu)，第 一容器和第 二容器彼此連接以允許流體從第二容器流向第 一容器。本發(fā)明的另一個方面涉及用于能量〗諸存介質(zhì)(例如氣態(tài)流體如 甲烷、氫氣、天然氣或其它流體或流體混合物)的大量儲存和分配 的固定或移動系統(tǒng)，可以通過如燃燒、膨月長、4b學(xué)反應(yīng)等義人該能量 儲存介質(zhì)4是取能量。該系統(tǒng)包括流體儲存和分配容器，其裝有(i ) 對感興趣的流體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，和/或(ii)內(nèi) 部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通地與容器連4妄且適于由此分配流體； 以及運動流體驅(qū)動器，適于與該流體分配組件連沖妻以便從該流體儲 存和分配容器中抽耳又流體。本發(fā)明的另 一 方面涉及用于致冷流體的大量儲存和分配的固 定或移動系鄉(xiāng)克，該至丈;令;危體例如氣態(tài):;充體^m氨或適合用于常關(guān)見的或 吸附;水箱的,令凍劑的生產(chǎn)或充注(再充注)的其它具有高的;昝熱容 量。該系統(tǒng)包括流體儲存和分配容器，其包含(i )對感興趣的 流體具有"及附親和力的物理p及附劑介質(zhì)，和/或(ii )內(nèi)部調(diào)節(jié)器； 分配組件，流體連通地與容器連接且適于從中分配流體；以及運動 流體驅(qū)動器，適于與該流體分配組件連接以從該流體儲存和分配容 器中抽取流體。本發(fā)明的其它方面、特4正和實施方式方式上下文公開和所附權(quán)利要求中會更明顯。


圖1是向工藝設(shè)備提供試劑氣體的固定式吸附劑容器設(shè)備，以 及用試劑氣體對該容器進(jìn)行充注的不同方式的示意圖。圖2是提供例如用于熏蒸的磷化氫氣體或用于水消毒應(yīng)用的氯 氣之類的氣體的系統(tǒng)的示意圖。圖3是包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的充注容器的氣體供應(yīng)封裝件的示 意圖，該充注容器以流體充注方式i殳置有裝有物理吸附劑的容器， 分配組件連接至該容器。
具體實施方式
本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及使用其供應(yīng)其中的流體 的方；去。本發(fā)明 一方面涉及用于復(fù)合半導(dǎo)體生產(chǎn)的氣體的大規(guī)模儲存。 這種大規(guī)模儲存由于涉及到規(guī)模經(jīng)濟(jì)而是人們所希望的，但是由于 實際情況移動這種大鋼瓶存在問題，而必須使這樣的大型儲存設(shè)備 固定定位，因此受到限制。作為實例，從Advanced Technology Materials, Inc. (Danbury, Connecticut, USA)商購的商標(biāo)為SAGE的184 L容積的氣體儲罐重 量大于700磅，裝有在負(fù)壓下吸附地^f呆持氣體如砷化氫或磷化氫的 物理口及附劑介質(zhì)，以及450L同類型的氣體4諸罐重量大于1200石身。 由于其尺寸和重量的原因，這些氣體儲在簞在充氣站難以裝卸，并且 在使用現(xiàn)場難以從氣瓶拒安裝和搬運。
本發(fā)明解決了這些難題，并提供獲得負(fù)壓氣體的大容量現(xiàn)場儲 存的方法，而無需在充氣站和-使用現(xiàn)場之間長距離運輸非常大、非 常笨重的容器。如在本文中使用的，術(shù)語"大型，，是指本發(fā)明的流體儲存和分配容器，意思是具有內(nèi)部容積(內(nèi)腔)大于450 L的容器。相應(yīng)的， 術(shù)語"小型，，是指本發(fā)明的流體儲存和分配容器，意思是具有內(nèi)部 容積不超過450 L的容器。例如，具有容積為450 L或更大的4諸在蓽 可以在生產(chǎn)現(xiàn)場安裝在生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)或者生產(chǎn)設(shè)備外。應(yīng)該認(rèn)識到本發(fā)明可以應(yīng)用于大型以及小型容器，并包括大型 和小型的固定的和固定式容器。在某些情況下，大容量容器是運輸 的，如拖車上的那些和裝在火車上的容器。更具體地，關(guān)于流體儲存和分配容器的術(shù)語"固定式(的)" 或"固定定位(的)"是指基本上永久處于該位置的容器，例如位 于地面上永久的底座或地基上安裝的容器，或另外永久錨固在地板 上、墻上、建筑或其它結(jié)構(gòu)實體上的容器。如在本文中4吏用的，術(shù)語"物理吸附劑"指對流體具有吸附親 和力，以可逆的方式與流體物理性結(jié)合的初一+。該物理p及附劑性質(zhì) 上可以是固體、半固體或非固體，例如液體、〗艮塑性材料、觸變性 材料、觸變材料、凝膠或多相材料。優(yōu)選的物理吸附劑材料包括固 態(tài)物理吸附劑如氧化,圭、氧化鋁、分子篩、粘土、大網(wǎng)眼狀聚合物、 炭(包括所謂的活性炭)等。本發(fā)明一方面涉及包括用于氣體如危險氣體的負(fù)壓儲存的固 定式容器的氣體儲存和分配系統(tǒng)。盡管在氣體的負(fù)壓儲存的其它實 施方式中使用，但是本發(fā)明廣泛地適用于低的超大氣壓(low super atmospheric pressure)或中等壓力下的才才泮牛的卡者存禾口分酉己，在容器 內(nèi)使用吸附劑和/或機(jī)械調(diào)節(jié)器。例如，為了使這種所含材料的容器 J諸存能力最大化，特定應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)特性可以^f呆i正流體材^f在300或 400 psi下在物理吸附劑床上卩諸存。該容器可以使任何適合的類型，包括高壓設(shè)計以及低壓設(shè)計。 例如，該容器的壓力被確定等級可以高達(dá)2500鎊/平方英寸(表壓) (psig)或者甚至更高，或者可替代地，該容器可以是低壓設(shè)計， 例如，具有與現(xiàn)行美國運輸部(DOT)免檢規(guī)定相一致的小于300 psig的爆破壓力。這種儲罐容器可以配有溫度計套管和/或有源/無 源加熱結(jié)構(gòu)，如散熱片、夾套、盤管和其它對吸附的氣體的脫附有 用的輸入能量的方式。由于這種容器是固定式的，該容器不受DOT 頭見定的限制。在廣泛的實踐中，本發(fā)明的裝有流體的容器可以是任何適合的 尺寸和構(gòu)造。在容器裝載物理吸附劑，并且其具有非常大的體積的 情況下，如2000L或更多，就會有一些與吸附劑材料的大體積有關(guān) 的流體阻抗，因此希望有從容器分配氣體的多個排放口或開口，例 如以岐管排布，其包括具有集管的連接多個排放口或開口的進(jìn)料管 道或其它^支管結(jié)構(gòu)?？商娲?，可以通過在容器內(nèi)提供多種離散床或物理上彼此分 離的大量物理吸附劑來使阻抗最小化，通過分離介質(zhì)如網(wǎng)眼、填料 或敞開的三維基質(zhì)結(jié)構(gòu)，允許乂人吸附劑脫附的流體進(jìn)入到容器填充 區(qū)(plenum area),用于分配才喿作期間排出流體。通過這種固定定位的裝置，能夠建造并設(shè)置儲氣罐而沒有在公 百各上或高速7>路上運輸容器的限制，因此其必須被設(shè)計成能適應(yīng)運 輸容器的車輛發(fā)生的交通事故動可能性。
裝有氣體吸附性^呆留在其上的物理吸附劑的大型氣體容器固 定式裝置，在使用現(xiàn)場可以容納比采用常^見高壓容器更大量的有害 物質(zhì)。基于物理吸附劑的容器能夠在負(fù)壓(低于大氣壓)下裝載氣 體，因此基于物理吸附劑的容器代表比高壓系統(tǒng)危險較小的量級。 結(jié)果，基于物理吸附劑的容器不屬于壓縮氣體類別。的才乘作中，該容器一皮有利地連接至抽取器系統(tǒng)，例如，用來將吸力或其它的抽取壓力差施加到在容器內(nèi)的物理吸附劑床上的泵單元， 從而進(jìn)行氣體從容器的脫附和分配。抽取器單元可以位于處理器具 的附近并將危險氣體,人基于物理吸附劑的容器傳輸?shù)教幚砥骶摺３?取器系統(tǒng)可以替代地或附加地提供力口熱或其它能量輸入到容器中 的物理吸附劑，為氣體分配進(jìn)行吸附劑流體的熱脫附。該抽耳又器系 統(tǒng)還包括能為吸附劑供熱或者從吸附劑除熱的其他熱控制技術(shù)，來 分別補(bǔ)償1)由于流體從吸附劑高流速的脫附(即釋放)導(dǎo)致的致 冷或2)由于吸附劑上流體的高流速的吸附(即裝^F)導(dǎo)致的加熱。用便攜式氣體供應(yīng)容器定期給裝有物理吸附劑的固定式容器進(jìn)4亍充S主，^口 ATMI, Inc. (Danbury， Connecticut, USA)7〉司4肖售型的 商標(biāo)為VAC的配有調(diào)節(jié)器的液體4諸存和氣體分配容器，可以在適 當(dāng)?shù)膲毫?50 4乇(torr)壓力下分配氣體。在負(fù)壓下供應(yīng)氣體 的配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器的 <吏用可以確保在現(xiàn)場 能夠保持安全的低壓水平。將氣體從配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器分配到裝有 物理吸附劑的固定式容器的充注:搡作的頻率是固定式容器的儲存 能力和此處使用氣體的速率的函數(shù)。例如，可以使用650托配有調(diào) 節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器來將氣體傳輸?shù)窖b有物理吸附劑 的固定式容器中來提供650托的裝有物理吸附劑的固定式容器的理吸附劑的固定式容器的附近。前述裝有物理吸附劑的固定式容器和配有調(diào)節(jié)器的液體儲存 和氣體分配容器的排布，提供了氣體供應(yīng)和充注容器的高效排布， 此容器可以用來使要求引進(jìn)到、儲存到、安裝到工業(yè)工藝設(shè)備例如半導(dǎo)體生產(chǎn)裝置中和從中除去的氣體分配容器的數(shù)量最小化。這種 操作方式簡化了業(yè)務(wù)安排，其中氣體公司擁有裝有物理吸附劑的固 定式容器以及配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器，并負(fù)責(zé)從配 有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器對固定式容器的定期充注。裝有物理吸附劑的固定式容器可以以任何適合的方式配置。例 如，該容器可以在容器的排出管線中和/或在容器內(nèi)采用負(fù)壓調(diào)節(jié) 器，這樣防止周圍的氣體例如空氣滲入到容器的內(nèi)腔并污染其中的 物理口及附劑材津牛。/人而可以采用調(diào)節(jié)器來防止;參入的氣體對物理吸附劑的污染，該調(diào)節(jié)器—皮i殳置在合適的負(fù)壓下，例如300 400 4乇 的凄t值范圍。上述氣體儲存和分配系統(tǒng)4是供了實際上減少了與將氣體供應(yīng) 到工業(yè)工藝i殳備如半導(dǎo)體制造裝置相關(guān)的危險水平。更具體地，這 樣的系統(tǒng)提供了氣體的負(fù)壓儲存，裝載物理吸附劑的固定式容器的 充注在負(fù)壓下進(jìn)行，對于固定式容器的充注操作現(xiàn)場僅有一'J、部分 時間用高壓氣體。氣體供應(yīng)容器表明危險減少>1000倍。此外，本發(fā)明的氣體^諸存和 分配系統(tǒng)4吏得在通風(fēng)系統(tǒng)、緊急氣體泄漏系統(tǒng)以及類似系統(tǒng)的安裝 和維護(hù)上節(jié)省了大量經(jīng)費，以及在i殳備力欠置上實現(xiàn)了節(jié)約并使系統(tǒng) 部件如雙壁管線最小化或者甚至消除。 系統(tǒng)與壓縮氣體或液化氣體儲存容器相比還可以提供顯著優(yōu)勢，并且還 能在減少充注儲存容器所需要的壓縮器復(fù)雜性方面，顯著減少系統(tǒng) 費用。前述氣體儲存和分配系統(tǒng)還才是供了在4吏用這種系統(tǒng)的工業(yè)工 藝i殳備的風(fēng)險管理活動方面與成本節(jié)省和效率相關(guān)問題。由于與工 業(yè)工藝設(shè)備相關(guān)的危險減少，保險成本實際上也減少了，對于這種工藝設(shè)備，簡化了危風(fēng)險管理計劃(RMP)的準(zhǔn)備和實施。通過使用 本發(fā)明的氣體儲存和分配系統(tǒng)實際上減少了嚴(yán)重事故的數(shù)量。另 外，與使用許多小尺寸的高壓氣體鋼瓶相比，通過由較大的容器即 裝有物理吸附劑的大型固定式容器來供應(yīng)氣體，可以改善工藝的經(jīng) 濟(jì)性。上述氣體儲存和分配系統(tǒng)是高度可調(diào)整的，并且對于許多種類 的終端應(yīng)用和工藝設(shè)備來說適于儲存和分配許多類型氣體。該系統(tǒng) 對于減少工藝"i殳備的操作所要求的供應(yīng)氣體容器的數(shù)量具有相當(dāng) 大的優(yōu)勢，并從而獲得與現(xiàn)有實際采用的高壓氣體鋼瓶相比較高水 平的*丈率。在上述4諸存詳口分配系統(tǒng)的一個具體實施方式
中，石西4匕氫一皮4諸存 在裝有吸附劑的固定式容器中，并被分配到用于紅外傳輸窗的硒化 今辛4匕學(xué)氣相沉積(CVD)制造工藝中。石西4匕氫可以在現(xiàn)場生產(chǎn)并且 在這種環(huán)境下有利于收集生成的硒化氫，并將其送入裝有吸附劑的 容器中，在那里儲存起來，用于在負(fù)壓下按要求進(jìn)行分配。在商業(yè) 裝置中，裝有吸附劑的容器可以例如具有約450 L級別的容量，才是 供全天硒化氬的需求。如果采用含有物理口及附劑的3-4p屯容量的容 器，可以容納幾天的硒化氬的儲備。在這種生產(chǎn)設(shè)備環(huán)境下，可以 安裝幾個裝有吸附劑的容器，而附加的、載流容器用來動態(tài)分配硒
化氫。這樣，多個裝有吸附劑的容器可以岐管連^妄或者其它方式相 互連接，以便在硒化氫的收集和隨后的分配中來提供連續(xù)操作。作為另 一 個實施方式，裝有吸附劑的容器可以以動態(tài)平衡進(jìn)行 操作，其中收集的硒化氫氣體可以從容器的一端引入，而從該容器 的另 一端排出。這種雙端操作抵消了吸附效應(yīng)的熱。在另一個實施方式中，采用了類似的安排以用于在裝有吸附劑的固定式容器內(nèi)儲存硫化氫，向硫化鋅CVD工藝分配氣體用于硫 化鋅光學(xué)窗口的制造。在另一種實施方式中，在氣體生產(chǎn)和使用設(shè)備中釆用裝有吸附 劑的大型容器，位于氣體生產(chǎn)裝置和消耗氣體的設(shè)備或位置之間。 在這種安排中，裝有吸附劑的容器被用作負(fù)壓緩沖容器。為了進(jìn)一 步提高安全性，這種裝有吸附劑的容器可以通過包括閥和管線部件 的適合的流動線^各來與緊急泄露噴嘴(ERS)單元相連4妄。該ERS 單元的尺寸可以相對較小，并#皮-沒計成用來處理火災(zāi)事故或類似緊 急情況下從負(fù)壓緩沖容器的溢流。這種安排消除了安裝較大的ERS 單元的需要和資金成本，并且由于4是供獨立的ERS單元，實際上也 相應(yīng)減少了操作和維護(hù)成本。由于該裝有吸附劑的大型容器的低壓特征，相對于相應(yīng)的高壓 氣體儲存和分配容器，該容器附近通風(fēng)的需要實際上減少了。這是由于通風(fēng)流速必須非常高以確 <呆在高壓氣體4諸存和分配容器的使 用的安全性，因為高壓化氣體的任何釋放和泄露都將相應(yīng)地要求高 體積流速的通風(fēng)氣體來"清除，，泄露氣體，使其在泄露或釋》文的周 圍環(huán)境中的濃度最小化。相對于使用高壓氣體儲存和分配容器的另一個益處，裝有吸附 能夠被構(gòu)造成非常薄的壁，這是由于維持在容器內(nèi)的低壓環(huán)境。結(jié) 果，該容器4叉需要中等的工作壓力，例如在某些情況下低至200或300 psig,由此使得該容器的生產(chǎn)實際上比用于裝載高壓氣體的更厚壁的、更高壓力等級的容器的造價低。另外，由于壓力等級較低， 裝載吸附劑的氣體儲存和分配容器受益于不太嚴(yán)格的環(huán)境和建筑 規(guī)范要求。圖1是對工藝設(shè)備提供試劑氣體的固定式吸附劑容器裝置以及 用試劑氣體充注這樣的容器的不同方式的示意圖。該固定式吸附劑容器裝置10包括固定定位的容器12，容器12 中裝有物理吸附劑材^"的床13，其中該物理吸附劑對在容器內(nèi)4諸存 和乂人容器分配的氣體具有吸附親和力。容器12安裝在基座14上， 諸如位于或固定在工藝設(shè)備24 (諸如包括使用乂人容器12分配來的 處理器具26的半導(dǎo)體制造裝置)外面的地面上的混凝土或鋼基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)上。如圖示，容器12具有通過if關(guān)接器18與排出管20相連接的排 放口 16。排出管20具有與其連4^的運動流體驅(qū)動器22，來實現(xiàn)從 容器12分配來的流體流入通到器具26的供《會管28中。該運動流 體驅(qū)動器可以是任何適合的類型，可以包括例如含有真空泵、泄壓 罐和相關(guān)的流體流動線路及監(jiān)測和控制設(shè)備的抽取器單元，來從容 器12中以預(yù)定的或其它希望的流速將流體抽耳又到該器具或其它使 用流體的設(shè)備或工藝設(shè)備24中的工藝。容器12具有一個充注口 30,充注口 30可以連4妻充注氣源，如 裝有吸附劑的再供給容器32，再供給容器32配有通過適合的流動 線路(如圖1中示意性示出箭頭指向容器12的充注口 30)連接起 來的分配組件34。出于這個目的，裝有吸附劑的再供給容器32可 以與適合的抽取設(shè)備連接，如抽取器單元，以便輔助流體從再供給 容器32向固定式容器12的傳輸。由此再供給容器在此具有分配到 固定式容器12的氣體存量，以提供吸附性保留在吸附劑材料的床13上的氣體存量，在通過運動流體驅(qū)動器22作用下進(jìn)行的流體分 配條件下氣體/人該吸附劑材津+上脫附。該運動流體驅(qū)動器22可以是任何適合的類型，并可替代地由 壓縮^L、泵、排出器、噴射器、文丘里管(文氏管)、風(fēng)扇、鼓風(fēng) 才幾、低溫泵等組成，例如與質(zhì)量流量控制器，限流孔板或其它流量 控制裝置相連接，加上管線、導(dǎo)管、液流通道、調(diào)壓室或儲存槽、 傳感器、檢測器和/或監(jiān)測或控制元件等，在裝有物理吸附劑的固定 式容器的給定的端部使用中是必需的或者是希望的。與充注口 30相連4妻用于容器12的充注的充注氣源可以另外或 可替代地包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體供應(yīng)容器36，其包含要充注進(jìn) 容器12的流體。該流體可以以壓縮氣體或液體形式在適合的壓力 下包含在配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體供應(yīng)容器36內(nèi)，通過具有設(shè)定點 的調(diào)節(jié)器限制在該容器內(nèi)腔里，設(shè)定點,皮設(shè)置成在適合的壓力下在 充注操作中將流體分配到容器12。例如，在充注容器36中該調(diào)節(jié) 器的設(shè)定點壓力可以是適合的負(fù)壓，以使充注才喿作的安全性最大 化。作為另一個可^拳〗戈的方式，與充注口 30相連4妄、用于對容器 12進(jìn)4于充注的的充注氣源可以是容器纟備車38，在拖車上的在律中裝 有充注流體，并提供分配組件，該分配組件通過適合的軟管、管線、 管道等連接至與容器充注口 30,以進(jìn)行充注流體從拖車罐到容器 12的傳輸。本發(fā)明的另 一個方面涉及熏蒸氣體特別是-粦化氫氣體的儲存 詳口，酉己。
目前，金屬磷化物廣泛用于釋》文熏蒸氣體用來保護(hù)谷物和其它 天然產(chǎn)物免受昆蟲和嚙齒類動物的4曼襲。在目前的應(yīng)用中一種方法涉及^是供,岸^:鋁作為熏蒸源試劑。水 或者大氣濕度水解該材料以釋放出磷化氬氣體。磷化鋁'J、塊被置于 空氣再循環(huán)分配機(jī)中或者置于適合的區(qū)域以適度慢的速率來釋放 磷化氫氣體。磷化鋁(A1P)便宜，但是溫度和濕度是釋放速率的 主要決定因素，并且這些參數(shù)高度可變的，這樣熏蒸氣體釋放的激 活條件是不確定的。此外，熏蒸氣體遞送的濃度控制以及定時非常 困難，人們關(guān)注的是其可靠性和再生性的獲得。已知前述問題，優(yōu)選將純磷化氫氣體按要求以與最終應(yīng)用一致 的特定的濃度和速率進(jìn)行配送。盡管優(yōu)選這種方式，還是在磷化氫 氣體自身的使用中遇到兩個主要問題。磷化氫是高度可燃性氣體的 并且是劇毒的氣體。通過用稀釋氣體配制磷化氫氣體可以避免可燃性問題，如在二氧化石灰中加入磷化氫制成2%的混合物。在這種<氐濃度下，氣體與空氣相比是不可燃的，但是高度稀釋的混合物需要 運輸大量的氣體來提供所需量的磷化氫。從運輸磷化氫氣體的角度考慮，磷化氬的毒性問題就是安全問 題，這還涉及到可能的恐怖威脅因素。伴隨磷化氫氣體的使用的前述問題通過以下方法在本發(fā)明的實踐中得到解決填過以吸附態(tài)將磷化氬氣體封裝起來，這樣將其 在低壓下例如負(fù)壓下吸附性束縛，或者可替代地，在配有調(diào)節(jié)器的 氣體儲存和分配容器內(nèi)將磷化氫氣體封裝起來，其中該調(diào)節(jié)器設(shè)置 在容器內(nèi)腔，調(diào)節(jié)器的設(shè)定點在負(fù)壓下，這樣只有當(dāng)調(diào)節(jié)器察覺到 外界環(huán)境壓力處于或低于調(diào)節(jié)器設(shè)定點的壓力值時才分配磷化氫 氣體。
前述封裝方法使得純-粦化氫氣體的4吏用能夠在高度安全和有 爻文的方式下進(jìn)4亍。
用于熏蒸應(yīng)用的磷化氫氣體的典型濃度在2-1000 ppm范圍內(nèi)。 因此，相對于其它氣體分配的應(yīng)用需要非常小的提取速率。根據(jù)本 發(fā)明封裝的純氣體的直接應(yīng)用是對于4姿要求分配準(zhǔn)確量的磷化氫 氣體提供高效的安排。此外，100%濃度的磷化氫氣體的封裝要比非 常稀的磷化氫氣體混合物的配制和運輸?shù)某杀撅@著降低，特別當(dāng)稀 的磷化氫氣體混合物的運輸涉及長距離和不同的運輸方式或方法 的情況更是如此。
因此，本發(fā)明因以下(原因)在本領(lǐng)域耳又得了顯著的進(jìn)步在 負(fù)壓下在物理吸附劑介質(zhì)上以吸附態(tài)提供封裝的磷化氫氣體；或者 具有在容器氣體空間內(nèi)部設(shè)置了調(diào)節(jié)器的配有調(diào)節(jié)器的氣體儲存 和分配容器，該調(diào)節(jié)器設(shè)置成限制磷化氫氣體處于高壓下，并且該 調(diào)節(jié)器具有在低壓狀況下的設(shè)定點，由此避免在超大氣壓下有害的 磷化氫氣體由于疏忽或意外而排放。
由于本發(fā)明簡化了 100%濃度的磷化氫氣體的封裝，從而比非 常稀的氣體混合物的運輸獲得了節(jié)省，本發(fā)明簡化了磷化氫氣體與 稀釋劑或載氣在使用時的混合。因此，本發(fā)明的磷化氫氣體的封裝 件有利地包括與載氣混合器相連的計量分配組件，用于配制在這樣 的使用點處的熏蒸氣體，以便磷化氫氣體被從氣體封裝件中提取出 來并混合/稀釋并按要求遞送。
外部真空條件來提供動力以從封裝件移出氣體。這種外部真空條件 可以由任何各種類型的運動流體驅(qū)動器來才是供，包括例如真空泵、 鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、文丘里管、風(fēng)扇、抽吸裝置、排出器、噴射器、 低溫泵等。
例如，適合于在負(fù)壓下從封裝件提取氣體的一種氣體抽取裝置 包括文丘里發(fā)生器來形成真空，用設(shè)置有孔板或其它質(zhì)量流量裝置 來控制從裝有磷化氬氣體的封裝件中提取磷化氫氣體的速率。
當(dāng)采用文丘里管/人氣體封裝件中進(jìn)4亍流體抽耳又和/或流體混合 時，載流體可以是任何適于本發(fā)明的具體的最終應(yīng)用的適合的類 型。例如，該載流體可以是氣態(tài)或蒸汽載體介質(zhì)、液態(tài)載體介質(zhì)、 多相流體載體介質(zhì)、或?qū)τ谙Ｍ奶崛『?或混合操作有用的任何其 它適合的流體介質(zhì)。
在一個示意性的實施方式中，磷化氫氣體被封裝于配有內(nèi)部調(diào) 節(jié)器、在適合的超大氣壓下將磷化氫氣體限制的容器內(nèi)，該調(diào)節(jié)器
具有用于分配的^f氐于1個大氣壓的i更定點，例如650對乇。
一旦調(diào)節(jié)器所處的外部壓力(封裝件之外M氐于650托，例如， 通過將封裝件與被真空泵或其它氣體抽耳又器抽空的分配線路相連 接，容器內(nèi)的調(diào)節(jié)器將打開以允許流量在設(shè)定點壓力發(fā)生。在一個 特別優(yōu)選的設(shè)置中，該氣體抽取器包括由載氣驅(qū)動的文丘里管，以 便磷化氫氣體與載氣在文丘里管中混合并稀釋到希望的濃度。為 此，該文丘里管與測量設(shè)備相連，來確保在載氣流速和磷化氫氣體 流速之間有 一 個恒定比例。
為監(jiān)管需要<吏用熏蒸處理的位置，將載氣與磷化氫氣體混合以 形成熏蒸氣體混合物可以在混合器中進(jìn)行，如靜態(tài)混合器，這種靜 態(tài)混合器可以與文丘里裝置中的混合部分結(jié)合。
文丘里管的驅(qū)動氣體可以使用小的壓縮機(jī)生成。如果易燃性是 問題那么該壓縮機(jī)另外能采用膜或其它裝置如變壓吸附(PSA)單 元，來減小驅(qū)動氣體內(nèi)的氧含量。可-奪^;也，該驅(qū)動氣體可以是惰 性氣體，例如氮氣或二fU匕石友。
在一個優(yōu)選的才喿作方式中，相對于驅(qū)動文丘里管的驅(qū)動氣體， 熏蒸氣體的含量低，使得非可燃性混合物的稀釋發(fā)生的非?？煲灾?于燃燒或者爆炸不能發(fā)生。減少驅(qū)動氣體的氧氣含量或者使用惰性 氣體如氮氣還會使威脅最小化或消除。
在一個優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明包括包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器、
裝有磷化氫氣體的容器的輸送系統(tǒng)，文丘里真空發(fā)生器系統(tǒng)，空氣 或其它氣體的驅(qū)動氣體源，其可以例如包括小的壓縮機(jī)和泄壓罐 (或緩沖罐)，以及適合的限流孔板來限制氣體乂人配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器 的容器氣體流。
該石粦化氫氣體^諸存和分配系統(tǒng)可以配有各種監(jiān)測和控裝置，例
如傳感器和一全測器，并可以與控制器如CPUs、孩i處理器、可編程 邏輯單元、通用可編禾呈計算4幾等相連^妄。該系統(tǒng)可以在各種驅(qū)動氣 體輸送壓力下操作以控制熏蒸劑濃度。此外，利用適合的循環(huán)時間 控制器，該系統(tǒng)可以^皮i殳定成劑量調(diào)度的時間分配沖莫式、間歇沖莫式 或步進(jìn)式才莫式下"t喿作，其中濃度隨著時間變化。該系統(tǒng)可以用電或 電池供能，或以其它方式供能。
在一種實施方式中，磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)包括汽油供能 的壓縮才幾，該系統(tǒng)安裝在拖車、運貨車、卡車車床(truck bed)或 其它才幾動車或車輛上，作為移動系統(tǒng)。
在一個尤其優(yōu)選的實施方式中，該-粦化氫氣體儲存和分配系統(tǒng) 包括可操作的驅(qū)動氣體/文丘里管設(shè)置來致動磷化氫氣體儲存和分 配容器內(nèi)的調(diào)節(jié)器，開始磷化氫氣體的分配，將磷化氫氣體稀釋到 有用的濃度，并將生成的磷化氫氣體混合物傳送使用現(xiàn)場。
本發(fā)明的磷化氫氣體〗渚存和分配系統(tǒng)在本領(lǐng)域耳又得了實質(zhì)性 的進(jìn)步，實現(xiàn)了純-舞化氫氣體作為熏蒸介質(zhì)的有效利用。
可以采用本發(fā)明的磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)的使用環(huán)境包 括谷物升降機(jī)、船只、谷倉和其它運輸和儲存場所，以及居民樓和 辦公樓。該磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)提供用于熏蒸應(yīng)用的緊湊且 可移動的裝置。
在實施方式中，其中本發(fā)明的磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)包括 裝有其上吸附性地保留著-壽化氬氣體的物理吸附劑介質(zhì)的容器，該
系統(tǒng)希望包括質(zhì)量流量控制器(MFC),隨著來自于容器內(nèi)磷化氫 氣體的存量的消耗的增加，以當(dāng)容器內(nèi)部壓力變化時來保持磷化氫
氣體的預(yù)定輸送速率。
在本發(fā)明的另 一方面，氯氣(Cl2 ),皮封裝在流體儲存和分配封 裝件中，包括裝有對氯氣具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)的容 器，或可替代地包括具有設(shè)置在容器內(nèi)部的流體壓力調(diào)節(jié)器來在高 壓下將流體限制的容器，調(diào)節(jié)器設(shè)定點使氯氣能夠在低壓下例如負(fù) 壓下一皮分配。
氯氣和液氯特性上是有毒且有腐蝕性的，并且在使用中具有很 多危害。這些危害足夠大，許多城市以前4吏用氯氣作為公共自來水 的殺菌劑，現(xiàn)在轉(zhuǎn)用可替代的殺菌劑，如次氯酸鈉用于水凈化。與 氯氣相比，次氯酸鈉(NaOCl)更貴并且效果4交差且不穩(wěn)、定。次氯 酸鈉主要以15%濃度的水溶液運輸。
本發(fā)明的氯氣儲存和分配系統(tǒng)允許以安全和有效的方式連續(xù) 使用氯氣。相對于使用更貴的替代品，這種連續(xù)使用能夠讓使用者 將操作費用最小化，并且避免了使用其它效果較差的殺菌劑的需要。
在一個實施方式中，氯氣封裝在含有內(nèi)部設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)器的 流體儲存和分配容器中，由此氯氣可以在高壓下儲存，并免于通過
調(diào)節(jié)器被排放，該調(diào)節(jié)器具有適當(dāng)?shù)偷臄?shù)值的調(diào)節(jié)器設(shè)定點壓力， 使得不會發(fā)生氯氣的分配，除非該調(diào)節(jié)器所處的外部壓力處于或低 于設(shè)定點。氯氣在這種配有調(diào)節(jié)器的儲存和分配容器中的封裝實現(xiàn) 了磷化氫氣體泄露事故的危險實質(zhì)性減少，例如大于1000倍。
本發(fā)明的氯氣^t存和分配系統(tǒng)有利地釆用了文丘里裝置和混 合站，通過將氯氣抽到混合站來處理廢水或々大用水，在混合站那里 氯氣(Cl2)凈皮分配到水中用于其處理。因此，該系統(tǒng)可以用來4諸存
和輸送用于相同的應(yīng)用的二氧化石危氣體(so2 )。
在本發(fā)明的氯氣儲存和分配系統(tǒng)的一個實施方式中，4是供了內(nèi) 部設(shè)置的流體壓力調(diào)節(jié)器的噸級容器或拖車一皮配置以用于在負(fù)壓
下輸送氯氣，例如500-700托。然后這種大型供應(yīng)容器與使內(nèi)部調(diào) 節(jié)器致動并允許用于其分配的氯氣流動的水驅(qū)動泵或文丘里管連 接，在分配流動線路安置簡單的孔板或MFC裝置來控制所輸送流 體的體積。這種安排在特點上是高度可調(diào)整的，并且可改裝成易于 使用各種尺寸的氯氣儲存和分配容器的裝置。
圖2是代表供應(yīng)氣體如用于熏蒸應(yīng)用的磷化氫氣體或用于水殺 菌應(yīng)用的氯氣的系統(tǒng)100的示意圖。該系統(tǒng)100包括流體4諸存和 分配封裝件102，其包括裝有吸附劑的、其中具有吸附性地保留在 物理吸附劑上的氣體的容器；和/或配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的、裝有被具有 固定或可調(diào)i殳定點的內(nèi)部調(diào)節(jié)器限制在一定壓力下的流體的容器， 該固定或可調(diào)i殳定點與分配才喿作相適應(yīng)。例如，在該流體4諸存和分 配封裝件中的調(diào)節(jié)器可以設(shè)定在負(fù)壓下，使得只有當(dāng)該調(diào)節(jié)器所處 的外部壓力等于或低于負(fù)壓設(shè)定點時氣體才能從容器分配出去。
流體儲存和分配封裝件102包括垂直直立取向的筒形容器 104，其中裝有用于分配的流體，并在其頸部與其中包4會閥的閥頭 分配^H牛108相相連，該閥通過手動手4侖110來至丈動，或者另外通 過與該閥頭中的閥相連4妄的自動閥致動器來致動。閥頭分配組件108具有與流體分配管線116相連才姿的流體分配口 112,管線116 中裝有分配的流體流量控制器118，其可以包括例如質(zhì)量流量控制 器，限流孔才反，流量控制閥，或其它流量控制裝置，以及分配的流 體監(jiān)測器120，其可以包括傳感器、4企測器、氣體分析組件或其它 用于監(jiān)測分配的流體的裝置或設(shè)備。該流體分配管線116與文丘里管124的喉部相連接，用于從流 體儲存和分配封裝件102抽耳又流體用來夾帶并與來自于載氣源128 的載氣混合。載氣源128可以是任何適合的類型。例如，載氣可以是周圍的 空氣或經(jīng)過濾或凈化流向文丘里管的空氣，或者載氣可以在氣源容 器或其它供應(yīng)設(shè)備提供。來自于載氣源128的載氣在載氣供給管線 126中流向文丘里管116，并且生成的載氣和來自于流體^諸存和分 配去于i良件102的流體的氣體混合物流出文丘里管在4非出管線136中 流向終端4吏用場所142,其可以是^H可適合的場所或i殳備，其中來 自于文丘里管的氣體混合物流用于，例如用氯氣對水殺菌，或食品 儲存裝置如倉儲設(shè)備、糧倉、釀造裝置、食品加工裝置等中用于食在這種場所142引入的氣體可以從該場所排放到排放管線144 中，和/或在其中含有泵148或其它適合的運動流體驅(qū)動器的循環(huán)回 路146中進(jìn)行再循環(huán)，以確保在場所142的氣體的適合的氣體變化 速度或通過量。載氣供給管線126其中可以具有任何適合工藝部件，或與其連 4姿，如運動流體驅(qū)動器130,流量控制器132,載氣監(jiān)測器134，和流體驅(qū)動器130可以包4舌泵、壓縮才幾、l支風(fēng)才幾、風(fēng)扇或其它驅(qū)動器。系統(tǒng)。運動 該流量控制器可以包括限流孔板、流量控制閥或其它控制裝置或組 件。監(jiān)測器134可以是任何適合的類型，例如流速傳感器、氣體分 析儀、壓力換能器，等。以類似的方式，來自于文丘里管的排》文管線136可以包含或連接至任何相似的運動流體驅(qū)動器，流量控制和監(jiān)測部件，例如運動流體驅(qū)動器和流量^空制組件138以及監(jiān)測7t/f牛140。圖2的氣體供應(yīng)系統(tǒng)100可以包括自動控制系統(tǒng)，例如所示的 中央處理器(CPU) 150，其在信號傳^T中與各種系統(tǒng)部件通過各 自的信號傳輸線以信號傳送關(guān)系相連接，包括與閥制動器110 (其 在這種情況下可以自動可控的致動器)連"^妄的線152,與運動流體 驅(qū)動器130連4妻的線154,與流量控制器132連4妻的線161，與載 氣監(jiān)測器134連接的線162，與分配的流體流量控制器118連接的 線166,與分配的;虎體監(jiān)測器120連一妾的線164，與運動流體驅(qū)動 器和流量控制組件138連4姿的線158以及與監(jiān)測元件140連接的線 160,線158、 160和161依次連接至信號傳輸線156。信號傳輸線可以用于從適合的部件將指示 一皮監(jiān)測的工藝條件 或參數(shù)的監(jiān)測信號傳輸給CPU 150,并用于將控制信號傳輸給系統(tǒng) 的控制部件。該CPU150可以是任何適合的類型，例如微處理器、 樣史控制器、可編程邏輯單元、可編程通用計算才幾、或包括適于監(jiān)測 和控制系統(tǒng)的硬件/軟件的其它適合i殳備。才艮據(jù)循環(huán)計時程序，或通 過監(jiān)測確定的時間或在場所142獲得的條件，CPU 150被程序性設(shè) 置來致動系統(tǒng)，用于乂人封裝件102以預(yù)定的間隔分配氣體。盡管參照圖2所示類型和所描述的氣體儲存和分配系統(tǒng)的前述 討i侖直4妻4十只寸作為示例性氣體物質(zhì)的a壽4匕氫和氯氣的々者存和分商己， 應(yīng)當(dāng)明了是這種系統(tǒng)的適用性并不限于此，而是擴(kuò)展到可以以稀釋 形式運輸和/或4吏用的各種各樣的可替代氣體。實例包括氣態(tài)或蒸氣
相的除草劑、殺蟲劑、麻醉氣體、滅火氣體、用于測定恐怖威^K 質(zhì)量保證、分析等的抽樣氣體。作為另外的特定實例，該氣體儲存和分配容器可以裝載氧化亞 氮用于分配和注射到汽車的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，來優(yōu)化汽車的性能。該方 法的其它應(yīng)用包4舌在內(nèi)燃才幾中或燈M4電〉也電動車中的天然氣、丙娛^ 和氫氣車燃料。注入在機(jī)動車上，或吸入到這種車輛的進(jìn)氣歧管， 或進(jìn)入到內(nèi)燃?xì)飧字械沫h(huán)境空氣可以提供方便的載氣流量用于從 裝有吸附劑的容器或裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器文丘里式抽取氣體。在 這種應(yīng)用中環(huán)境空氣的速度可以增加，可以采用^皮動方式如風(fēng)穴， 或主動方式如渦4合增壓。本發(fā)明的氯氣分配系統(tǒng)可以在一個實施方式中進(jìn)行實施，在500-600 4乇壓力下分配氯氣用于處理居民用水或^成市游泳池用水， 作為 <吏用次氯酸鈉的 一 種替代品。其它殺菌或消毒的應(yīng)用可以采用 溴或氯胺作為殺菌劑或消毒氣體，從裝有吸附劑的容器或配有調(diào)節(jié) 器的氣體儲存和分配容器中進(jìn)行分配。在另 一個實施方式中，配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的氣體儲存和分配容器 可以配置為鐵路罐車，其中流體在高壓下裝載，受調(diào)節(jié)器的限制， 并在比氣體在在萆車中々者存的密佳十壓力(containment pressure)相當(dāng) ^氐的壓力下可用于分配。涉及稀釋的活性成分的分配的另外的應(yīng)用包括分配磷化氫氣 體作為谷物或煙草產(chǎn)品的殺真菌劑，例如，在二氧化,友中含有2% 石舞4匕氫的混合物。配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的氣體4諸存和分配容器還可以— 皮 用來將在文丘里管供應(yīng)的載氣如空氣或氧氣中的治療劑分配到與 患者連4妾的p及入線^各。
關(guān)于包括燃?xì)獾南♂寶怏w混合物的的輸送另 一個應(yīng)用涉及丙 烷或其它燃?xì)獾膽?yīng)用，從配有調(diào)節(jié)器儲存和分配容器分配來，或可替代地，從裝有吸附劑的容器分配，用于便攜式氣體烤架(grill),用于烹飪目的。在這種應(yīng)用中，氣體供應(yīng)容器可以配備有小型壓縮 機(jī)上作為連接至具有適合的管、管道或其它流動線路的氣體供應(yīng)容 器的泵部件。在這種應(yīng)用中，天然氣或丁烷可以替代性地用作氣體 介質(zhì)以取代丙烷。另 一種氣體分配操作可以使用根據(jù)本發(fā)明的裝有吸附劑的容 器或配有調(diào)節(jié)器的容器進(jìn)4于，可以采用小型的壓縮4幾或其它運動流 體驅(qū)動器，以及具有關(guān)4關(guān)流動線;洛的分配細(xì)4牛，來分配二fu匕氯(cio2),用于消滅白蟻，或可替代地用于處理由于恐怖活動或工業(yè)事故纟皮炭疽菌污染的場所或潛在纟皮炭疽菌污染的場所。在才艮據(jù)本發(fā)明采用裝有吸附劑的容器或配有調(diào)節(jié)器的容器的 應(yīng)用中，在與運動流體馬區(qū)動器和關(guān)耳關(guān)流動線i咯的連4妄中，該運動-流 體驅(qū)動器和關(guān)聯(lián)流動線路相對于容器以整體的方式裝配，為氣體儲 存和分配提供統(tǒng)一的封裝件?？商娲?，該容器、運動流體驅(qū)動器 和關(guān)聯(lián)流動線路可以作為套件的部件提供，由使用者在使用現(xiàn)場的 裝配。這套件中的容器可以空的狀態(tài)提供，用于隨后來裝載流體， 或者可替代地，該容器預(yù)先裝上流體一旦套件部件組裝好即可用于流體分配。在將裝有吸附劑的容器應(yīng)用于氣體儲存和分配的情況中，如本過熱介導(dǎo)MJ付實5見或I合以輔助。出于這個目的，可以采用各種各才羊 的加熱方式和方法，包i舌而不限于容器和/或物理吸附劑電阻加熱方 式，導(dǎo)電加熱，使用增強(qiáng)的傳熱元件如散熱片、加熱棒或其它擴(kuò)展 表面積的元件，輻射例如孩i波或紅外輻射對容器和/或其中物理吸附 劑進(jìn)行作用，和/或在物理吸附劑材料床上使用高導(dǎo)熱系數(shù)介質(zhì)，通過其中的固體熱傳導(dǎo)來輔助該床的加熱。作為另一個加熱方式，來 自于加工i殳備的廢熱可以一皮用來加熱容器和/或其中的物理吸附劑。本發(fā)明還涉及吸附劑床的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造以便于進(jìn)出吸附劑的熱傳輸，采用交指型(interdigitated)高導(dǎo)熱系數(shù)的熱傳輸板，或使金 屬或其它材料結(jié)合至吸附劑材料來生成具有提高了宏觀導(dǎo)熱系數(shù) 的吸附劑基質(zhì)，或這些方法的其它結(jié)合。需要4吏吸附劑內(nèi)外的熱傳 輸能實現(xiàn)吸附的物質(zhì)脫附或吸附到該吸附劑上的高流速傳輸。例 如，對于大量氣態(tài)流體燃料如曱烷和天然氣的儲存和分配，希望可 以高速充注裝有吸附劑的容器，并且形成的力丈熱吸附過程需要通過 有效的除去熱才能得到緩解。行充注的裝有吸附劑的大型容器的使用，所有容器為位置固定的或 固定式的。裝有吸附劑的大型容器還可以用來在工藝"i殳備中4渚存危 險中間體，如在制藥裝置、精細(xì)化學(xué)品制造裝置或危險氣體制造裝 置中。另 一方面，本發(fā)明涉及使用裝有在低壓下如負(fù)壓條件下吸附性保留氣體的物理吸附劑介質(zhì)的大尺寸固定式氣體〗諸存和分配容器， 其以分配關(guān)系連接至工藝設(shè)備如半導(dǎo)體制造裝置。在這種安排中，該基于物理吸附劑的氣體〗諸存和分配系統(tǒng)^是供了降低與4吏用高壓 鋼弁瓦有關(guān)的許多危險級別的氣體儲存條件。通過這種安排，使用裝有吸附劑介質(zhì)的大型固定式罐來儲存大 量用于工藝設(shè)備的氣體。該罐被固定放置且不用回到加油站或加氣 站再充裝。替換地，采用包括拖車、p屯級或大型鋼瓶的充注組件對 固定式單元進(jìn)4于周期性充注。通過這種安排，現(xiàn)場的大量氣體在任 何時間可以在低壓下，例如負(fù)壓下安全存方文。 在這種安排的一個優(yōu)選的實施方式中，通過采用脫附條件，釆 用泵系統(tǒng)來抽耳又吸附的氣體，并將抽取的氣體輸送到工藝設(shè)備中。 可以操作該泵系統(tǒng)在適合的壓力下輸送氣體，如所需要的輕微的正 壓。輸送系統(tǒng)的下游位置可以有利地包括抽取組件，如可以包括運 動流體—驅(qū)動器和關(guān)if關(guān)流動線if各?；谖锢砦絼┑墓潭ㄊ焦?yīng)罐允許大量危險流體材料在使 用現(xiàn)場以存量安全經(jīng)濟(jì)地儲存起來。4吏用包4舌內(nèi)置調(diào)節(jié)器的、裝有 大量流體的容器可以迅速而有效地完成充注，其調(diào)節(jié)器"i殳置在低壓 例如負(fù)壓來對該固定式在茛進(jìn)4亍充注。由于高度關(guān)注潛在的恐怖威脅，現(xiàn)場^吏用可充注負(fù)壓罐的方法 可能—皮廣泛采用。生產(chǎn)危險氣體如石申4匕氫或^粦化氫的氣體/>司可以 采用該方法，用來在現(xiàn)場Y渚存氣體直到容器裝滿運輸?shù)接脩籼?。?為危險氣體的更安全儲罐，該方法可以應(yīng)用于4艮多類型的氣體，并 且當(dāng)氣體公司位于居民區(qū)的情況下非常有利。作為^吏用裝有吸附劑的容器的本發(fā)明方法的另一個實施方式， 可以4吏用大的裝有吸附劑的容器，可選地將吸附劑和在fl進(jìn)行預(yù)冷以 容納吸附熱，用于一皮動緊急情況的響應(yīng)。這種安排不需要在可燃性 氣體泄漏的情況下可能成為點火源的壓縮才幾或泵。該在f可一皮用來通 過從泄漏容器抽取液體而吸附來自于泄漏容器的氣體，使其汽化然 后將其吸附。在這種安排中的汽化器可以與吸附罐整合，以便汽化 熱被吸附熱抵消。之后整合的汽化器可以被用來輔助從吸附劑移出 熱量，因為這可以作為在系統(tǒng)中添加熱量的方法。本發(fā)明的另一個方面涉及流體4諸存和分配封裝件，包括第一 容器，內(nèi)腔裝有適于其上吸附性保留流體并適于分配條件下使流體 脫附的物理吸附劑介質(zhì)；以及分配組件，與第一容器相連接并被設(shè) 置成選4奪性分配流過此處的流體。該流體儲存和分配封裝件另外包
括第二容器，具有適于裝載前述提到的流體的供應(yīng)量的內(nèi)腔；以及流體壓力調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第二容器內(nèi)腔中并被設(shè)置成限制其中的 這種流體例如在負(fù)壓下的供應(yīng)量。該第二容器以流體流量供應(yīng)關(guān)系 中與第 一容器相連接，并且該流體壓力調(diào)節(jié)器被設(shè)置成調(diào)節(jié)從第二 容器流向第 一 容器的流體流量以便至少部分地補(bǔ)償從第 一容器分 配的流體，并維持第一容器中用于分配的流體的存量。介質(zhì)的單個容器，從ATMI, Inc. ( Danbmy, Connecticut, USA )商購 獲得，商標(biāo)是VACSorb,這種單個容器構(gòu)造完全不同于本發(fā)明的方 法，本發(fā)明使用了包括通過閥頭或其他流體流量^妾口^皮此相相連的 子組件容器的流體儲存和分配封裝件，其中配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器介質(zhì)的另外容器，其中在配有調(diào)節(jié)器的容器中的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)器被 設(shè)定在壓力設(shè)定點下以保持在裝有吸附劑的容器中的物理吸附劑 負(fù)載氣體，優(yōu)選最大負(fù)載，因此具有(1 )相對于裝有吸附劑的單 容器(未與配有調(diào)節(jié)器的充注容器相連接)，該裝有吸附劑的容器 的容量和使用期限增加了，和(2)保持安全性，因為在低壓水平 下氣體吸附性保留在容器內(nèi)裝載的吸附劑介質(zhì)上，并且該安全性是 通過配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的流體的調(diào)節(jié)器保護(hù)^是供的。在一種優(yōu)選的設(shè)置中，流體儲存和分配封裝件包括裝有吸附劑 的容器和垂直取向的配有調(diào)節(jié)器的充注容器，相對關(guān)系彼此相連， 在下文中給予更充分的描述。盡管可以采用適合于特定的終端應(yīng)用的任何相對大小(和相對 流體體積)比例，〗旦裝有吸附劑的容器相對于配有調(diào)節(jié)器的充注容 器可以例如相當(dāng)大。該"連接容器，，i殳置可以采用任何適合的集管 或相互連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的調(diào)節(jié)器打開，允許 流體從配有調(diào)節(jié)器的充注容器的內(nèi)腔流進(jìn)裝有吸附劑的容器的內(nèi)
腔時，這些容器通過該集管或相互連4妻結(jié)構(gòu)以流體連通形式;f皮此連接。通過特定實例的方式，配有調(diào)節(jié)器的充注容器可以在足夠高的 超大氣壓下裝載砷化氫以使砷化氫在這種容器中保持液態(tài)。這種容器內(nèi)腔的流體壓力調(diào)節(jié)器可以一皮-沒定在700 4乇的i殳定點壓力下，意 味著只有當(dāng)調(diào)節(jié)器感測到裝有吸附劑的容器的外部壓力等于或低 于設(shè)定點壓力700 4乇時流體壓力調(diào)節(jié)器才打開。該裝有吸附劑的容 器可以裝載實質(zhì)上對砷化氬氣體具有吸附親和力的活性炭吸附劑 材料，并且在脫附條件下砷化氫氣體由此可脫附。與裝有吸附劑的 容器相連接的分配組件可以例如包括帶有閥致動器諸如可手動致 動的手4侖的閥頭，其連接至閥桿，閥桿又連接至在閥頭中可以全開 和全關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)變的閥元件。該流體儲存和分配封裝件中裝有吸附劑的容器的分配組件可 以用來與力t體線;洛相連沖妄，該流體線踏4皮i殳置成當(dāng)閥頭中的閥開啟 時使分配的流體流向下游終端使用設(shè)備，如在真空壓力下操作的離 子注入半導(dǎo)體制造器具。然后下游真空壓力用來使得流體從物理吸 附劑上脫附并從裝有吸附劑的容器流進(jìn)與之連接的流體線路。隨著分配操作的進(jìn)行，砷化氫氣體從物理吸附劑上脫附，并從 裝有吸附劑的容器排放出去，從而降低了砷化氫在物理吸附劑上的 負(fù)載量和可用于隨后分配的在該裝有吸附劑的容器中的氣體存量。 但是，當(dāng)裝有吸附劑的容器分配砷化氫時，下游真空壓力通過裝有 吸附劑的容器連通至配有調(diào)節(jié)器的充注容器的流體壓力調(diào)節(jié)器，并 且，低于調(diào)節(jié)器的設(shè)定點壓力，這種外部真空壓力使該調(diào)節(jié)器開啟， 從而進(jìn)4于砷化氪蒸汽的流動，/人配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的液態(tài)砷 化氫起源，進(jìn)入裝有吸附劑的容器中，其中充注砷化氫被吸附在裝 有吸附劑容器中的物理吸附劑上，1吏物理吸附劑"再負(fù)載，，吸附的
砷化氬，使裝有吸附劑的容器中用于隨后分配操作的砷化氫的存量 最大化。即-使將裝有吸附劑的容器的閥頭中流量控制閥關(guān)閉以終止砷 化氫氣體通過流動線^各流入到下游離子注入i殳備中，如果裝有吸附 劑的容器中的壓力保持在低于配有調(diào)節(jié)器的充注容器的流體壓力 調(diào)節(jié)器的設(shè)定點，那么砷化氫蒸汽將繼續(xù),人配有調(diào)節(jié)器的充注容器 流向裝有吸附劑的容器，直到裝有吸附劑的容器的壓力升到高于該流體壓力調(diào)節(jié)器的"i殳定點壓力。以這種方式，配有調(diào)節(jié)器的充注容器的作用是維持裝有吸附劑 的容器中用于分配的砷化氫氣體的存量。以上所描述的相連的容器{殳置可以在包含各自裝有吸附劑的容器和配有調(diào)節(jié)器的充注容器的統(tǒng)一的殼或罩中實現(xiàn)；此外，有利 地采用將單獨的容器劃分成裝有吸附劑的子單元部分和配有調(diào)節(jié) 器的充注子單元部分。該相連的容器設(shè)置的另一個優(yōu)勢是重量；相對于配有調(diào)節(jié)器的 充注容器，裝有吸附劑的容器的管壁尺寸更薄并且重量更輕，同時 提供延長氣體分配使用期限的高容量系統(tǒng)。通過這樣的設(shè)置，在配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的調(diào)節(jié)器設(shè)定點 壓力 一皮設(shè)定為可以保持在裝有吸附劑的容器中的物理吸附劑最大 限度地負(fù)載流體吸附物，以便來自于裝有吸附劑的容器的流體的分 配和流體存量的減少將導(dǎo)致調(diào)節(jié)器開啟來<吏另外的流體流入裝有 吸附劑的容器，以使吸附劑介質(zhì)再負(fù)載該另外的流體。這樣，例如， 來自于相對小的配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的液體源可以提供大量 存量氣體，而不會有另外伴隨來自于裝有吸附劑的容器的氣體的正常負(fù)載的分配的后一階段而出現(xiàn)的"足跟(或拖尾，heels)"問題。 圖3是代表包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的充注容器352的氣體供應(yīng)封 裝件300的示意圖，充注容器352i殳置成與連4妻有分配組件的、裝 有物理吸附劑的容器350為流體充注關(guān)系。氣體供應(yīng)封裝件300包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的充注容器352,其 在本發(fā)明的示例性實施方式的橫截面正碎見圖中有描述。配有內(nèi)部調(diào) 節(jié)器的充注容器352包括通常為圓柱形的流體^諸存和分配容器302， 圓#主側(cè)壁304在其下端由底面構(gòu)件306去于閉。在該容器的上端是頸 部308,頸部308包^"限定和限制容器的頂部開口的圓柱軸環(huán) (collar) 310。,人而由該容器壁、底面構(gòu)件和頸部圍成所示的內(nèi)腔 328。在容器352的頸部處，容器間連4妻組件314的螺紋塞312與軸 環(huán)310的內(nèi)螺紋開口螺紋接合在一起。容器間連4妻組件314包括以 流體流動連通地與充注管356結(jié)合的中心流體流動通道320，充注 管356在其開口上端與上部裝有吸附劑的容器350的內(nèi)腔360相通，后文會更i羊細(xì)描述。容器間連接組件314包括與超壓緩解閥318連接并與容器352 的內(nèi)腔328相通的瀉壓流動通道316，用以H解該容器內(nèi)的總超壓 條1^牛。這種超壓^爰解組〗牛還可以-故改造，1"吏得通道316還可以作為 用充注流體給容器352最初加料的注入通道，此后這種加料通道作 為瀉壓通道。容器間連4姿iE件314中的中心流體流動通道320在其下端與連 4妾4牛流量管330連4妾，連4妾<牛流量管330又連4妻至調(diào)節(jié)器332。該 調(diào)節(jié)器一皮i殳定成維持流體乂人容器352排;改的所選才奪壓力。在該調(diào)節(jié) 器的下端連接有管狀配件336，而管狀配件336又例如通過對^妻焊 與在其下端具有擴(kuò)散端器蓋331的擴(kuò)散器單元334連接。該擴(kuò)散器 單元可以由不《秀鋼形成，擴(kuò)散器壁由燒結(jié)的不4秀鋼形成，例如3]6L
不4秀鋼。該擴(kuò)散器單元具有允許以30標(biāo)準(zhǔn)升每分鐘(L/min) 的 氣體流速/人系統(tǒng)中除去所有大于預(yù)定直徑例如大于0.003樣丈米的顆 斗立的壁孑L率。這類過濾擴(kuò)散器單元可以乂人Millipore Corporation (Bedford Mass.)商購獲得，商標(biāo)是WAFERGARD。盡管在切開的垂直截面中示出，4旦上部裝有吸附劑的容器350 是長的圓柱形，被圍繞該容器內(nèi)腔360的容器壁364限界，并且其 中裝載了物理吸附劑介質(zhì)的床362。該物理吸附劑對在充注4喿作期 間儲存在并傳輸?shù)饺萜?50的流體具有吸附親和力，并可以例如包 含活性炭吸附劑、分子篩、氧化鋁、氧化硅、大網(wǎng)眼狀聚合物、或 任何其它適合的物理吸附劑材料，感興趣的流體可以以合適的負(fù)載 量p及附在在該物理p及附劑材沖+上，用于分配到最終-使用場所?？梢?-提供，而是作為整體或塊狀形式例如磚、晶棒、塊或其它塊狀形式 被提供。裝有吸附劑的容器350的壁364在其上端有一個口 366,與閥 頭組4牛370互4卜螺4妻。閥頭組4牛370在該纟且4牛的中央工作容積月空內(nèi) 包4舌閥元4牛322,在所示的實施方式中閥元件322與手4侖326連4妻 在一起，但是可替換地其可以連接至自動閥致動器或其它控制器或 致動裝置。該閥頭組件的中央工作容積腔還與出口 324連4妻，其可以是外 部螺紋的或其它構(gòu)造的用于連接器和相關(guān)的管道、導(dǎo)管等的連接。 因此該閥頭組件提供能夠與流動線路或其它輸送結(jié)構(gòu)相連的分配 結(jié)構(gòu)以^更所分配的氣體輸送到下游使用場所。閥頭組件370包4舌設(shè)置成用來與該閥頭組件的中央工作容積腔 相通的分配氣體進(jìn)沖十管372。分配氣體進(jìn)津+管372在其下端與顆粒 過濾器374相連4妄。顆粒過濾器374可以是與下部裝有內(nèi)部控制器 容器中的擴(kuò)散單元334相同的類型，用來在分配操作中過濾氣體，以保證從吸附劑材料的床362分配來的細(xì)孩i粒子或其它顆粒不會被 帶入閥頭組件370中，在這里它會危及閥頭組件的才喿作，或在暴露 纟合下游部4牛時出5見問題。在使用中，適合的流體試劑裝在容器302的內(nèi)腔328中，例如 高壓氣體或液化氣體。流體壓力調(diào)節(jié)器332 "i殳定為選定的設(shè)定點， 以便當(dāng)上部裝有吸附劑的容器的內(nèi)腔360中的壓力降到低于調(diào)節(jié)器 332的設(shè)定點時提供所分配流體的流量。然后流體通過擴(kuò)散器單元 334、酉己l牛336、 i周節(jié)器332、 i^^妾^f牛力ful:管330以、A充-主管356力乾 入上部裝有吸附劑容器的內(nèi)腔360中。盡管圖3中所示的上部容器相對于下部裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器 的尺寸相似，但是兩個容器的相對大小比例變化可很大，并且裝有 吸附劑的上部容器可以大于、尺寸相似或小于下部裝有調(diào)節(jié)器的容 器，這取決于與這種氣體儲存和分配封裝件相關(guān)的氣體存量和分配 要求。盡管容器間連4妄組件314在氣體儲存和分配封裝件中通常如所 示的與各個上部和下部容器同軸， <旦應(yīng)該理角罕在實踐中這種連4妾組 件的特定結(jié)構(gòu)可以有各種變化，并且這種結(jié)構(gòu)可能會離軸、側(cè)向設(shè) 置，以非對準(zhǔn)排列關(guān)系或其它任何適合的方式排布，以提供裝有內(nèi) 部調(diào)節(jié)器的容器與裝有吸附劑的容器之間的接口結(jié)構(gòu)。圖3中所示的流體儲存和分配封裝件可以任何適合的大小制 造，來提供適合用于指定的最終應(yīng)用的用于分配的流體的體積。在 一個實施方式中，該封裝件被制造成符合便攜式封裝件的尺寸，以 Y更該封裝件可以易于人工運輸、在所分配流體的使用現(xiàn)場的安裝和 拆卸。因此該流體儲存和分配封裝件可以制造成高度范圍在約2英
尺(0.61米)到約5英尺(1.52米)，并且該封裝件可以配有把柄、 滾輪或其它附帶特征，使其能夠便于運輸、安裝和拆卸的人工操作。圖3中所示類型的該流體儲存和分配封裝件可以以許多不同的 構(gòu)造來制造，包括彼此配合或彼此結(jié)合的裝有吸附劑的容器和配有 調(diào)節(jié)器的容器，使得配有調(diào)節(jié)器的容器可以將流體分配到裝有吸附 劑的容器。例如，配合結(jié)構(gòu)可以被采用，其被構(gòu)造成具有將裝有吸 附劑的容器和配有調(diào)節(jié)器的容器的螺紋連接的可螺紋4妻合。另外， 在另一種變型中配有調(diào)節(jié)器的容器中裝有相對于其它容器中的吸 附劑介質(zhì)其類型相同或不同的吸附劑介質(zhì)。在另一個實施方式中，該流體4諸存和分配封裝件可以作為才幾動 車組件的部分制造，從而該封裝件可以易于運輸，例如可以裝在高 容量蓄電池車上，在半導(dǎo)體制造裝置的地面上移動。本發(fā)明的另一個方面，大型固定定位的(固定式安裝)或移動 的裝有吸附劑的容器^^皮構(gòu)造成具有附帶的小型"輔助進(jìn)4十單元"， 該小型"輔助進(jìn)料單元"被設(shè)置成將試劑氣體"放出(bleed in)" 至大的容器，用來連續(xù)維持來自裝有吸附劑的容器的氣體的高容量 分配。有利的是該輔助進(jìn)料單元是配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器。該輔助 進(jìn)料單元的配置解決了當(dāng)用試劑氣體給大塊吸附劑床裝料時的吸 附熱效應(yīng)的重要問題，這里為了用氣體充分負(fù)載(載滿)床則必須 散去熱量。此夕卜，對該系統(tǒng)的再填料^t喿作相對簡單，4又涉及打開配 有調(diào)節(jié)器的充注容器，或者替換地使配有調(diào)節(jié)器的充注容器經(jīng)受低 溫條件來壓低該調(diào)解器中的提升閥部件(錐閥部件)，其中該調(diào)節(jié)器是提升閥型裝置，并且允許配有調(diào)節(jié)器的充注容器"在現(xiàn)場"反 向裝料。出于這個目的，配有調(diào)節(jié)器的充注容器可以套上夾套與低 溫恒溫器相連接，給配有調(diào)節(jié)器的充注容器在原位再裝料。另 一方面，本發(fā)明涉及用于能量儲存介質(zhì)的大量儲存和分配的 系統(tǒng)，包4舌流體儲存和分配容器，裝有(i )對至少一部分所述的流體具 有p及附親和力的物理，及附劑介質(zhì)，和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通地與容器相連接并適于分配由此經(jīng)過的流 體；以及運動流體驅(qū)動器，適于與分配組件相連接以便從流體儲存和分 配容器中抽^取流體。在這種系統(tǒng)中的分配組件可以是任何適合的類型，為從容器排 方丈出的流體的流出4是供流通^各徑。在特定的實施方式中，該分配組 件可以包括含有手動或自動特性的流量控制閥的閥頭，其在全開和 全關(guān)位置之間可以選沖奪性調(diào)整，來提供希望的流體排放的流量。在 另 一個實施方式中的分配組件可以另外或可替代的包括歧管、管 道、流量控制裝置、質(zhì)量流量控制器、調(diào)節(jié)器、傳感器、監(jiān)測器、 配件、連接器等，是本發(fā)明給定實施方式中需要的和希望的。該運動流體驅(qū)動器同樣可以是任何適合的類型，在特定的實施 方式中包括泵、低溫泵、壓縮機(jī)、排放器、噴射器、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、 渦輪等。該物理吸附劑介質(zhì)可以是任何類型，對將要儲存的和隨后從容 器分配來的流體的至少 一 部分具有適合的吸附親和力即可。在這種 背景下所4吏用的術(shù)語"至少一部分"意思是流體體積的部分或全部， 并且，當(dāng)該流體是多組分流體時，其中的一部分可以是一種或多種 組分，^f旦要少于這種多組分流體的全部、組分的全部。
在一個特定的實施方式中，該流體包含甲烷、氫氣和天然氣的 至少一種。更一4史;也，該流體可以是乂人其可以4由取能量的4壬4可流體 或流體混合物，例如通過燃燒、膨脹、化學(xué)反應(yīng)等，或其結(jié)合。以上描述的系統(tǒng)在凈爭定實施方式中可以是固定定^立的，或者可 替代地，該系統(tǒng)可以針對才幾動運輸來構(gòu)造和i殳置，例如，其中容器 適于裝在卡車拖車組件的拖車床上，或者裝在鐵路平臺貨車上。另 一個方面，涉及用于致冷流體的大量4諸存和分配的系統(tǒng)的情況，包含流體儲存和分配容器，裝有(i)對至少一部分所述的流體 具有p及附親和力的物理p及附劑介質(zhì)，和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，以流體連通與容器相連4妾并適于分配由此經(jīng)過的流 體；以及運動流體驅(qū)動器，適于與分配組件相連接以便從流體儲存和分 配容器中抽耳又流體。該致冷流體可以包含氨、卣烴流體、或具有合適的潛伏熱容特 性的任何其它適合的流體。如在先前描述的實施方式中那樣，該致 冷流體儲存和分配系統(tǒng)可以是固定定位的特性，或可替代地可針對才幾動運4lr來構(gòu)造和i殳置。在本發(fā)明的實踐中，其中使用了配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器，該內(nèi) 部調(diào)節(jié)器可以是任何適合的類型，例如具有固定設(shè)定點壓力的調(diào)節(jié) 器，或可替代地，可以采用可調(diào)整設(shè)定點的調(diào)節(jié)器，其中設(shè)定點在 裝有調(diào)節(jié)器的容器內(nèi)腔可以原位進(jìn)行選擇性調(diào)整。調(diào)節(jié)器設(shè)定點的 這種原〗立調(diào)整可以通過才幾一成連4妻、射頻或其它電石茲相互作用、溫度 調(diào)整相互作用等實現(xiàn)。 一種可調(diào)整設(shè)定點的調(diào)節(jié)器在特定應(yīng)用中會 非常有優(yōu)勢，例如在容器運輸和儲存期間將調(diào)解器的設(shè)定點調(diào)整到 第 一預(yù)定壓力水平，然后在^f吏用現(xiàn)場可調(diào)整到第二預(yù)定壓力用于有 歲文的分酉己。配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器可以裝有與可變限流 孔板裝置相結(jié)合的調(diào)節(jié)器，其中可變限流孔板被設(shè)置在調(diào)節(jié)器的上 游以限制流速，或i殳置在調(diào)節(jié)器的下游以控制流速。另外，可以理解通過流過文丘里管由載體介質(zhì)從流體儲存和分 配容器抽取流體，如本文中各種實施方式中所描述的，可以用任何 適合的載體介質(zhì)進(jìn)行，例如非氣態(tài)載體介質(zhì)、液態(tài)載體介質(zhì)、液-氣混合物、或其它流體介質(zhì)，流過文丘里管。本發(fā)明的封裝件、系統(tǒng)、裝置和設(shè)備包括各種作為結(jié)構(gòu)部件的可以是在本發(fā)明的實踐中分別才是供的，例如，作為可以協(xié)同連接的、 結(jié)合的、裝配的或制造的才莫塊或單元來生產(chǎn)上述封裝件、系統(tǒng)、裝 置和設(shè)備。盡管本文已經(jīng)參照本發(fā)明的特定方面、特征和示例性實施方式 描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明了，基于本文的公開，本發(fā)明的應(yīng)用沒 有因此而被限制，而是延伸到或包含大量其它變化、修改和可替代 的實施方式，因為它們本身將啟示本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。相應(yīng)地， 如所附權(quán)利要求的那樣，在其精神和范圍內(nèi)本發(fā)明可以被廣泛地解 釋和說明，包括全部這些變化、》務(wù)改和可替代的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種加工裝置，包括其中裝有對感興趣的流體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)、和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的大型的、固定定位的流體儲存和分配容器，以及在加工操作中適于采用所述感興趣的流體的工藝設(shè)備，其中所述流體儲存和分配容器以分配流動連通方式與所述工藝設(shè)備相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述工藝設(shè)備包括半導(dǎo) 體制造裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述感興趣的流體包括 毒性氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述感興趣的流體包括 危險氣體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配容 器包括裝有物理吸附劑的流體儲存和分配容器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配容 器包括配備有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述容器的爆破壓力小 于2500石旁每平方英寸(psig)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配容 增強(qiáng)4牛。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工裝置，其中所述傳熱增強(qiáng)件包括選自由熱電偶套管、散熱片、夾套、盤管、熱交換器、和電阻加 熱元件組成的組的結(jié)構(gòu)元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配容 器被連接至抽取器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工裝置，其中所述抽取器包括泵單 元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工裝置，其中所述抽取器包括適用 于吸力或其它抽取壓力差施加到在所述流體儲存和分配容器 中的所述物理吸附劑上的裝置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工裝置，其中所述抽取器包括適于 將熱或其它能量輸入提供至所述流體儲存和分配容器中的所 述物理口及附劑上的裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，進(jìn)一步包括適于以流體流動連通方式與所述流體儲存和分配容器相連接的便攜式氣體供 應(yīng)容器，以用所述感興趣的流體充注所述流體儲存和分配容器。
15. 才艮據(jù)權(quán)利要求14所述的加工裝置，其中所述^更攜式氣體供應(yīng) 容器包括裝有物理吸附劑的流體J諸存和分配供應(yīng)容器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的加工裝置，其中所述便攜式氣體供應(yīng) 容器包含配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配供應(yīng)容器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配容 器裝有所述感興趣的流體。
18. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述感興趣的流體在負(fù) 壓下被裝在所述流體儲存和分配容器中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的加工裝置，其中所述便攜式氣體供應(yīng) 容器裝有液態(tài)形式的所述感興趣的流體，并適于以蒸汽形式將 感興趣的流體分配到所述流體儲存和分配容器中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，進(jìn)一步包括用車輛裝載的氣 體供應(yīng)容器，其適于流體連通地與所述流體4諸存和分配容器相 連4妻，以用所述感興趣的流體充注所述流體^諸存和分配容器。
21. —種氣體供應(yīng)系統(tǒng)，包4舌裝有對所述感興趣的流體具有吸附 親和力的物理吸附劑介質(zhì)的大型的、固定定位的流體儲存和分 配容器，以及適于在加工才喿作中適合^吏用所述感興趣的流體的工藝設(shè)備，其中所述流體儲存和分配容器以分配流動連通方式 與所述工藝i更備相連4妄，適于流體連通地與所述流體儲存和分 配容器相連接的多個流體供應(yīng)容器，以用所述感興趣的流體充 注所述流體儲存和分配容器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多個流體供 應(yīng)容器包括便攜式流體供應(yīng)容器。
23.
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多個流體供 應(yīng)容器是拖車安裝的。
25. 4艮據(jù)—又利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多個流體供 應(yīng)容器包括裝有物理吸附劑的流體供應(yīng)容器。
26. 才艮據(jù)4又利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述多個流體供 應(yīng)容器包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體供應(yīng)容器。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述感興趣的流體在負(fù)壓下被保存在所述流體儲存和分配容器中。
28. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述感興趣的流 體包括半導(dǎo)體制造試劑。
29. —種加工裝置，包括裝有對用于光學(xué)窗口制造的感興趣的流 體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)的大型的、固定定4立的流 體儲存和分配容器，所述感興趣的流體在負(fù)壓下吸附性保留在 所述吸附劑介質(zhì)上，以及用于制造光學(xué)窗口的工藝設(shè)備，其中 所述流體儲存和分配容器以分配流動連通方式與所述工藝設(shè) 備一目連4妻，以Y吏戶斤述感興趣的流體流動至其中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的加工裝置，其中所述用于制造光學(xué)窗 口的感興趣的流體包括選自由勵化氫和碌d匕氫組成的組的試劑。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配 容器以流體接收關(guān)系與制備所述感興趣流體的制造工藝相連接。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的加工裝置，其中所述流體儲存和分配 容器纟皮i殳置成用來將所述感興趣的流體分配到所述工藝設(shè)備 中，并同時用來乂人所述制造工藝4妻收所述感興趣的流體。
33. —種加工裝置，包括氣體生產(chǎn)設(shè)備和氣體使用設(shè)備，其中所 述氣體生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)在所述氣體使用設(shè)備中使用的試劑氣體， 其中所述氣體生產(chǎn)設(shè)備和所述氣體^吏用設(shè)備以流體流動連通 方式相連接作為所述試劑氣體通向所述氣體4吏用i殳備的通路， 以及裝有對所述試劑氣體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)的大型的、固定定位的流體4諸存和分配容器，其中所述流體4諸 存和分配容器插入在所述氣體生產(chǎn)i殳備和所述氣體使用設(shè)備 中間，以便接收來自于所述氣體生產(chǎn)設(shè)備的試劑氣體并將所述 試劑氣體分配到所述氣體使用設(shè)備，由此所述流體儲存和分配 容器提供了來自所述氣體生產(chǎn)設(shè)備的試劑氣體流量與至所述 氣體使用設(shè)備的試劑氣體流量的緩沖。
34. 才艮據(jù)權(quán)利要求33所述的加工裝置，進(jìn)一步包括以流體流動關(guān) 系與所述流體儲存和分配容器相連接的緊急泄露噴嘴單元。
35. —種在使用封裝的試劑氣體的工藝設(shè)備中減少通風(fēng)氣體要求 的方法，其中所述封裝的試劑氣體被置于通風(fēng)環(huán)境中，所述方 法包括在裝有對所述試劑氣體具有吸附親和力的物理吸附劑 的大型、固定定位的流體儲存和分配容器中一是供所述封裝的試 劑氣體，其中所述流體儲存和分配容器適于將試劑氣體分配到所述工藝設(shè)備中，并且所述容器在負(fù)壓下容納試劑氣體。
36. —種在使用封裝的試劑氣體的工藝設(shè)備中減少所述封裝的試 劑氣體的壓力等級要求的方法，所述方法包括在裝有對所述試 劑氣體具有吸附親和力的物理p及附劑的大型的、固定定4立的流 體儲存和分配容器中提供所述試劑氣體，所述容器在負(fù)壓下容 納試劑氣體。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述流體儲存和分配容器 的壓力等級要求包括工作壓力低于300 psig。
38. —種流體儲存和分配封裝件，包括流體4諸存和分配容器，所 述流體4諸存和分配容器裝有(i )對感興趣的流體具有吸附親 和力的物理吸附劑介質(zhì)、和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件， 流體連通地與所述容器連接并適于分配由此流出的流體；以及運動流體驅(qū)動器，適于與所述分配組件相連接以從所述流體儲 存和分配容器中抽取流體。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 用來相互連接所述分配組件和所述運動流體驅(qū)動器的流動線路。
40. 4艮據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體儲存和分配容器中裝有半導(dǎo)體制造試劑流體。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述運 動流體驅(qū)動器包括選自由壓縮機(jī)、泵、排放器、噴射器、文丘里管、風(fēng)扇、鼓風(fēng)才幾和^氐溫泵組成的組的裝置。
42. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有磷化氫氣體。
43. 才艮據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有氯氣。
44. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有二氧化氯。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器。
46. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器。
47. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器。
48. —種流體儲存和分配封裝件，包括流體儲存和分配容器，裝 有(i)對感興趣的流體具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)、 和/或(ii)內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通地與所述容器連 4妻并適于分配由jH^危出的流體；文丘里管，適于流體連通i也與 所述分配組件相連4妾；以及運動流體驅(qū)動器，適于驅(qū)動載氣通 過所述文丘里管，以便從所述流體儲存和分配容器抽取流體。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述運 動流體驅(qū)動器包括壓縮并幾。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體儲存和分配容器裝有選自由磷化氫、氯氣、二氧化氯、丙烷、 丁 -克和天然氣纟且成的組的;充體。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體l諸存和分配容器在負(fù)壓下裝有所述流體。
52. 沖艮據(jù)4又利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 驅(qū)動氣體源。
53. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 擴(kuò)散器，其中所述流體儲存和分配容器裝有熏蒸氣體或消毒氣 體。
54. 4艮據(jù)4又利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述運 動流體驅(qū)動器包括壓縮機(jī)，并進(jìn)一步包括載氣處理器用來減少 用于所述文丘里管的驅(qū)動氣體中的氧含量。
55. 才艮據(jù)斥又利要求54所述的流體4諸存和分配封裝件，其中所述載 氣處理器包括用于分離驅(qū)動氣體以減少其中氧氣含量的膜。
56. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述驅(qū) 動氣體源包含惰性氣體。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述的 惰性氣體包括選自由氮氣和二氧化碳組成的組的氣體。
58. 4艮據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述運 動流體驅(qū)動器適于使驅(qū)動氣體以足以抑制乂人所述流體4諸存和 分配容器分配的所述流體的易燃性或可燃性的流速通過所述 文丘里管。
59. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適于容納所分配的流體以穩(wěn)定其流速的緩沖罐。
60. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適于控制所輸送的流體的監(jiān)測和控制系統(tǒng)。
61. 才艮據(jù)權(quán)利要求60所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述監(jiān) 測和控制系統(tǒng)包括中央處理器，以及監(jiān)測和控制裝置。
62. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，裝在機(jī)動車 或車輛結(jié)構(gòu)的上面或里面。
63. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適于維持/人所述流體^渚存和分配容器分配的流體的預(yù)定輸送速率的質(zhì)量流量控制器。
64. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體i"諸存和分配容器裝有壓力處于500到700托范圍內(nèi)的氯氣。
65. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括被設(shè)置成維持載氣流量與從所述流體儲存和分配容器抽取出 來的流體的流量之間恒定比例的控制器。
66. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 選自于由質(zhì)量流量控制器、限流孔板、流量控制閥及其組合組 成的組的流體流量控制器。
67. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適于監(jiān)測所分配的流體的至少 一種特性的流體監(jiān)測器。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體監(jiān)測器包括選自由微處理器、微控制器、可編程邏輯單元和 可編程通用計算才幾組成的組的流體監(jiān)測裝置。
69.
70. 才艮據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體儲存和分配容器裝有選自由除草劑、殺蟲劑、麻醉氣體、滅 火氣體、用于測定恐怖威脅的抽樣氣體、用于質(zhì)量保證的抽樣 氣體和用于組成分析的抽樣氣體組成的組的流體。
71. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體儲存和分配容器裝有燃料流體。
72. 才艮據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體儲存和分配容器裝有100%濃度的磷化氫，并進(jìn)一步包括驅(qū) 動氣體源，其中所述驅(qū)動氣體是二氧化碳。
73. 才艮據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述文 丘里管纟皮連纟妻至吸入線^各，并且所述流體儲存和分配容器裝有 用于口及入纟會藥的治療劑。
74. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體4渚存和分配容器裝有選自由溴和氯胺組成的組的流體。
75. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適用于與所述文丘里管連接的流動線路，并且其中所述流體儲 存和分配容器裝有易燃的烹飪氣體。
76. 根據(jù)4又利要求75所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述易 燃的烹飪氣體包括選自由丙烷、天然氣和丁烷組成的組的氣體。
77. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，進(jìn)一步包括 適于與文丘里管相連接的分配組件和流動線;洛，并且其中所述 流體^f渚存和分配容器裝有二氧化氯。
78. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，作為套件才是 供。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體^f渚存和分配容器裝有流體。
80. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述的 流體儲存和分配容器沒有裝載所述流體。
81. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述容 器裝有物理吸附劑，并且所述封裝件進(jìn)一步包含用來加熱所述 容器和/或物理口及附劑的加熱裝置。
82. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述加 熱裝置包括選自由擴(kuò)展表面積的元件、輻射源和高熱傳導(dǎo)率介質(zhì)組成的組的的裝置用于當(dāng)所迷物理吸附劑 一皮裝在所述容器 中時用來加熱物理吸附劑材泮牛。
83. —種加工設(shè)備，包括生產(chǎn)危險流體中間體的制造裝置，以及 以危險流體中間體接收關(guān)系連接至所述制造裝置的流體儲存 和分配容器，其中所述危險流體中間體在負(fù)壓下凈皮裝在所述容 器中。
84. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的加工設(shè)備，其中所述的制造裝置選自 由藥品制造裝置、精細(xì)化學(xué)品制造裝置和危險氣體制造裝置組 成的組。
85. —種加工設(shè)備，包括工藝系統(tǒng)，潛在易于發(fā)生危險氣體意外 泄漏；以及大型的、固定定位的流體儲存和分配容器，以接收 意外泄漏危險氣體關(guān)系i殳置在所述工藝系統(tǒng)中，其中所述大型 的、固定定位的流體儲存和分配容器裝有對所述危險氣體具有 p及附親和力的物理p及附劑。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的加工設(shè)備，進(jìn)一步包括被設(shè)置成對所 述物理口及附劑和/或容器進(jìn)4亍預(yù)冷的予貞致冷器，以當(dāng)所述流體 4諸存和分配容器4妄收危險氣體時在一定程度上補(bǔ)償吸附熱。
87. 根據(jù)權(quán)利要求86所述的加工設(shè)備，進(jìn)一步包括蒸發(fā)器，與所 述容器關(guān)Jf關(guān)并適于4吏危險氣體前驅(qū)液體蒸發(fā)以形成所述危險 氣體，用于將其吸附在所述容器中的所述物理吸附劑上。
88. 根據(jù)權(quán)利要求87所述的加工設(shè)備，其中所述蒸發(fā)器被構(gòu)造并 i殳置成用所述前驅(qū)液體的蒸發(fā)熱來補(bǔ)償p及附歲文應(yīng)的熱。
89.—種流體儲存和分配封裝件，包括第一容器，其內(nèi)腔裝有其上適于吸附性保留流體并在分配條件下4吏流體脫附的物理吸附劑介質(zhì)；以及分配組件，與所述第一容器相連接并設(shè)置成選 擇性地分配由此流過的流體；第二容器，其內(nèi)腔適于裝載所述 流體供應(yīng)量；和/或流體壓力調(diào)節(jié)器，配置在第二容器的內(nèi)腔 中并一皮設(shè)置成限制其中這種流體的所述供應(yīng)量，所述第二容器 以流體流量供應(yīng)關(guān)系與所述第 一容器相連4妾，并且所述流體壓 力調(diào)節(jié)器被配置成調(diào)節(jié)所述第二容器流向所述第一容器的流 體流量以^更至少部分補(bǔ)償/人所述第 一容器分配的流體，由此維 持所述第一容器中用于分配的流體的存量。
90.—種流體儲存和分配封裝件，包括第一容器，其內(nèi)腔裝有其上適于吸附性保留流體并在分配條件下4吏流體脫附的物理吸附劑介質(zhì)；以及分配組件，與所述第一容器相連接并設(shè)置成選 擇性地分配由此流過的流體；第二容器，其內(nèi)腔適于裝載所述 流體供應(yīng)量；和/或流體壓力調(diào)節(jié)器，配置在第二容器的內(nèi)腔 中并一皮設(shè)置成限制其中這種流體的所述供應(yīng)量，所述第二容器 以流體流量供應(yīng)關(guān)系與所述第 一容器相連4妾，并且所述流體壓 力調(diào)節(jié)器被配置成調(diào)節(jié)所述第二容器流向所述第一容器的流 體流量以^更至少部分補(bǔ)償/人所述第 一容器分配的流體，由此維 持所述第一容器中用于分配的流體的存量。卯.根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件 器中裝有液體形式的流體。
91. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件 器中裝有氣體形式的流體。
92. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件 器中裝有氣體。
93. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件 器中裝有氣體并且所述第二容器中裝有液體。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的流體儲存和分配封裝件 二容器中的流體在負(fù)壓下被限制在其中。
95. 據(jù)權(quán)利要求94所述的流體儲存和分配封裝件 一容器中的流體在負(fù)壓下#皮吸附性保留在其中。
96. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述第一和第二容器彼此同軸地對準(zhǔn)。
97. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體壓力調(diào)節(jié)器具有i殳定在負(fù)壓下的i殳定點。
98. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述第 一容器比所述第二容器的尺寸大。
99. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，以流體分配 關(guān)系連接至半導(dǎo)體制造裝置。
100. 才艮據(jù)權(quán)利要求99所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述半 導(dǎo)體制造裝置包括離子注入裝置。
101. 根據(jù)權(quán)利要求100所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體包括摻雜氣體。
102. 根據(jù)權(quán)利要求101所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述摻 雜氣體包括選自由砷化氫和^l化氫組成的組的氣體物質(zhì)。
103. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述流 體壓力調(diào)節(jié)器是可調(diào)整設(shè)定點的流體調(diào)節(jié)器。
104. 4艮據(jù)權(quán)利要求89所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述第 一和第二容器通過容器間連接組件^皮此連^妻，所述容器間連接瀉壓流動通道。
105. 才艮據(jù)權(quán)利要求104的流體儲存和分配封裝件，其中所述瀉壓流動通道適于作為將流體裝料到所述第二容器中過程中的注入通道。
106. —種流體供應(yīng)系統(tǒng)，包括適于分配流經(jīng)此處的流體的流體儲 存和分配容器；以及輔助進(jìn)料單元，流體流動連通地與所述流 體儲存和分配容器相連接，并適于將流體連續(xù)排入到所述流體 儲存和分配容器以維持在所述流體儲存和分配容器中流體的存量。
107. 根據(jù)權(quán)利要求106所述的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其中所述輔助進(jìn)料單 元包括裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器，流體一皮裝在所述輔助進(jìn)料單元 中，通過所述內(nèi)部調(diào)節(jié)器限制，所述內(nèi)部調(diào)節(jié)器具有被設(shè)定成 4是供預(yù)定排入速度的設(shè)定點。
108. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其中所述容器的爆破壓力小 于300鎊每平方英寸(psig)。
109. —種大型流體卩諸存和分配容器，其中裝有對感興趣的流體具有 吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，所述容器適于固定定位在某一 位置和/或與設(shè)備相連接。
110. 根據(jù)權(quán)利要求109所述的大型流體儲存和分配容器，進(jìn)一步包 括多個口，用來從所述容器排出流體；以及流動線^各，與所 述多個口相連接以分配來自所述容器的流體。
111. 根據(jù)權(quán)利要求109所述的大型流體儲存和分配容器，適于物理 定位在一個位置。
112. 根據(jù)權(quán)利要求109所述的大型流體儲存和分配容器，與使用流體的設(shè)備相連接。
113. 根據(jù)權(quán)利要求112所述的大型流體儲存和分配容器，其中所述 使用流體的設(shè)備包括半導(dǎo)體制造設(shè)備。
114. 一種處理液體以改善其預(yù)定特性的方法，包括將所述液體與處 理流體相4妻觸i 武予其改善的所述預(yù)定4爭性，其中所述處理流體 由包括裝有物理吸附劑的容器和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體源 供應(yīng)。
115. 才艮據(jù)4又利要求114所述的方法，其中所述流體包4舌水。
116. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中所述預(yù)定特性是作為飲用 水的適用性。
117. 根據(jù)權(quán)利要求115所述的方法，其中所述預(yù)定特性是廢水處理 的程度。
118. 根據(jù)權(quán)利要求114所述的方法，其中所述流體源包括被設(shè)置成 ,人所述容器中4由耳又所述處理;;fu體的文丘里管。
119. 一種熏蒸場所以改善其預(yù)定特性的方法，包括將由包括裝有 物理吸附劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體容器的流體源提供的 熏蒸氣體51入到所述場所。
120. 根據(jù)權(quán)利要求119所述的方法，其中所述預(yù)定特性是在所述場 所存在有害物質(zhì)。
121. 根據(jù)權(quán)利要求119所述的方法，其中所述預(yù)定特性是在所述場 所存在污染物。
122. 4艮據(jù)權(quán)利要求121所述的方法，其中所述熏蒸氣體包括二氧化氯，并且所述污染物包括炭疽菌。
123. 才艮據(jù)權(quán)利要求119所述的方法，其中所述預(yù)定特性是所述場所 對污染物的4氏抗性。
124. —種小型流體儲存和分配系統(tǒng)，包括在其內(nèi)腔裝有物理吸附 劑和/或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，以及與所述 容器相連接用于由此抽取流體的文丘里管流體抽取器。
125. 根據(jù)權(quán)利要求124所述的小型流體儲存和分配系統(tǒng)，進(jìn)一步包 含與所述文丘里食品抽耳又器相連接的載氣供應(yīng)，用于使載氣流 過所述文丘里管來與/人所述流體儲存和分配容器抽耳又的流體 混合。
126. —種廢水處理系統(tǒng)，包括在其內(nèi)腔裝有物理吸附劑和/或流 體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述內(nèi)腔還裝有廢水處 理流體試劑，以及與所述容器相連接的文丘里流體抽取器，用 于由jt匕,由耳又所述廢水處理流體試劑并分配廢水處理流體試劑 來與廢7K4妻觸。
127. —種加熱氣體供應(yīng)系統(tǒng)，包括在其內(nèi)腔裝有物理吸附劑和/ 或流體壓力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述內(nèi)腔還裝有加 熱流體，以及與所述容器連接的用于由此抽取所述加熱流體的 文丘里流體^由耳又器。
128. —種熏蒸系統(tǒng)，包^r:在其內(nèi)月空裝有物理吸附劑和/或流體壓 力調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器，所述內(nèi)腔還裝有熏蒸流體， 以及與所屬容器連纟妻的用來由此^由耳又所述熏蒸流體的文丘里 流體抽耳又器。
129. —種流體儲存和分配封裝件，包括裝有物理吸附劑的第一容 器，和裝有流體壓力調(diào)節(jié)器的第二容器，以及與所述第一容器 相連接以由此排;汶流體的流體排;改結(jié)構(gòu)，所述第一容器和第二 容器彼此連接以允許流體從所述第二容器流向所述第一容器。
130. 根據(jù)權(quán)利要求129所述的流體儲存和分配封裝件，其中所述第 一容器和第二容器通過配合結(jié)構(gòu)一波此連結(jié)，所述第一容器和第 二容器各自可拆卸地連^妻至所述配合結(jié)構(gòu)。
131. —種用于能源儲存介質(zhì)的大量儲存和分配系統(tǒng)，包括流體儲存和分配容器，裝有(i )對所述流體的至少一部 分具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，和/或(ii )內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通地與所述容器相連4妻并適于分配由 此經(jīng)過的流體；和運動流體驅(qū)動器，適于與分配組^牛相連^妻以^更/人所述流 體儲存和分配容器抽取流體。
132. 根據(jù)權(quán)利要求131所述的系統(tǒng)，其中所述流體包含甲烷、氫氣 和天然氣中的至少一種。
133. 根據(jù)權(quán)利要求131所述的系統(tǒng)，其中所述流體包含從其可以提 取能量的流體或流體混合物。
134. 才艮才居^5l利要求133所述的系統(tǒng)，其中能量可以通過燃燒、膨月長 和化學(xué)反應(yīng)中的至少一種方式從所述流體提耳又。
135. 根據(jù)權(quán)利要求131所述的系統(tǒng)，具有固定定位特性。
136. 根據(jù)權(quán)利要求131所述的系統(tǒng)，針對機(jī)動運輸進(jìn)行構(gòu)造和設(shè)置。
137. —種用于致冷流體的大量儲存分配的系統(tǒng)，包含流體儲存和分配容器，裝有(i )對所述流體的至少一部 分具有吸附親和力的物理吸附劑介質(zhì)，和/或(ii )內(nèi)部調(diào)節(jié)器；分配組件，流體連通i也與所述容器相連4妻并適于由此分 酉己it4;禾口運動流體驅(qū)動器，適于與所述分配組件相連4妄以便從所 述流體儲存和分配容器抽取流體。
138. 才艮據(jù)權(quán)利要求137所述的系統(tǒng)，其中所述致冷流體包括氨。
139. 根據(jù)權(quán)利要求137所述的系統(tǒng)，其中所述致冷流體包括鹵烴 流體。
140. 根據(jù)權(quán)利要求137所述的系統(tǒng)，具有固定定位特征。
141. 才艮據(jù)^又利要求137所述的系統(tǒng)，針對才幾動運輸進(jìn)行構(gòu)造和設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及使用其供給流體的方法。本發(fā)明描述了流體儲存和分配系統(tǒng)的各種設(shè)置，涉及裝有物理吸附劑的流體儲存和分配容器以及裝有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的流體儲存和分配容器的設(shè)置。這些系統(tǒng)和方法適用于非常廣泛的不同的終端應(yīng)用，包括以加強(qiáng)的安全性儲存和分配危險流體。正如本文中所公開的，在特定的終端應(yīng)用中，試劑氣體被從在負(fù)壓下儲存氣體的裝有物理吸附劑的大型的、固定定位的流體儲存和分配容器中分配到半導(dǎo)體制造設(shè)備中，這種容器可以用充注氣體的安全氣源進(jìn)行充注。
文檔編號B01D53/02GK101213008SQ200680023941
公開日2008年7月2日 申請日期2006年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月3日
發(fā)明者喬斯·I·阿爾諾, 卡爾·W·奧蘭德, 史蒂文·J·胡爾特奎斯特, 彼得·范巴斯柯克, 詹姆斯·V·麥克馬納斯 申請人:高級技術(shù)材料公司