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跨高電壓電位的氣體傳輸?shù)闹谱鞣椒╛3

文檔序號:8502216閱讀:來源:國知局
,可用多重冗余密封配置的方式來構(gòu)筑后端封蓋350,以增加在破裂狀況下的耐壓能力。舉例而言,外密封件410可以是前端封蓋340的外部殼體。中密封件420可以是標(biāo)準(zhǔn)的O型環(huán)。內(nèi)密封件430可以是O型環(huán)與雙重Parbak?環(huán)的密封配置。
[0040]對于典型的工業(yè)用途,氣體傳輸系統(tǒng)100操作上為從如氣槽204的來源容器傳輸氣體而使其越過一段距離,并越過一段相當(dāng)大的距離而傳輸至目的地設(shè)備。此外,來源氣體傳輸管線220將會在某些時刻從大地電位環(huán)境切換至較高電壓電位的環(huán)境。除了與傳輸氣體有關(guān)的一般危害以外,跨接前述的電位差可能也會有危險。在操作上,氣體傳輸系統(tǒng)100可以包含多重冗余安全裝置與調(diào)節(jié)措施,以確保任何泄漏都可以及早被偵測到并做出相應(yīng)的處理。舉例而言,來源氣體傳輸管線220可以是雙重壁面的不銹鋼結(jié)構(gòu),其中由內(nèi)壁所定義出的管體運送氣體,而由外壁所定義出的管體運送氮氣,上述外壁圍繞由內(nèi)壁所定義出的管體。舉例而言,夕卜部管體221的內(nèi)徑(inner diameter)與內(nèi)部管體219的外徑(outerdiameter)之間的間隙可以氮氣充填,且由壓力監(jiān)控計222覆蓋與監(jiān)控,上述壓力監(jiān)控計222可提供視覺與電子的回授訊號(feedback)。假如在負(fù)壓與正壓同時發(fā)生破裂狀況,壓力監(jiān)控計222可以偵測到壓力變化并警示軟件可能的問題。
[0041]調(diào)節(jié)器206監(jiān)視各個氣體與氮氣管體內(nèi)的壓力,并與控制箱224電性耦接208。當(dāng)偵測到泄漏時,多重關(guān)斷閥210、226、氮氣壓力監(jiān)控計222、壓力換能器228、230與流量計232可由控制箱操控以隔離來源氣體傳輸管線220。如果發(fā)生泄漏,泄氣路徑216與關(guān)斷閥212可以將來源氣體傳輸管線220轉(zhuǎn)向至粗抽泵(roughing pump) 214,并安全地排出至泄氣系統(tǒng)228。
[0042]在正常操作下,經(jīng)由來源氣體傳輸管線220傳輸?shù)臍怏w,將會通過來源氣體傳輸管線220與被動隔離組件234內(nèi)的前端封蓋340之間的接頭,到達被動隔離組件234。來源氣體傳輸管線220與前端封蓋340皆具導(dǎo)電性且位于大地電位。被動隔離組件234也包含具導(dǎo)電性且位于較高電位的后端封蓋340。非導(dǎo)電的傳輸絕緣體310運送氣體通過位于不同電位的前端封蓋與后端封蓋間的間隙。傳輸絕緣體310由不規(guī)則形狀的熱塑性材料隔離循跡絕緣體320包圍。被動隔離組件234用于在無帕邢事件的環(huán)境中將氣體從位于大地電位的來源端,安全地跨接至氣體傳輸系統(tǒng)100的位于高電壓電位的設(shè)備端。
[0043]本文描述的實施例提供超過現(xiàn)有技術(shù)的幾個優(yōu)點。例如,本文所描述的實施例可以安全地將惰性和有毒氣體從大地電位跨接至電壓10kV或更高的電位,而不須擔(dān)心帕邢事件發(fā)生。因此,此處所描述的技術(shù)和設(shè)備適用于(ideal for)利用高電壓源和希望減少由于本地(local)氣槽過度變化而造成的停機時間(down time)的裝置和應(yīng)用(applicat1n)。這是因為本文所描述的技術(shù)和設(shè)備可與較大的集中式(centralized)氣體傳輸系統(tǒng)一起使用,且整個工作空間不依賴于本地氣槽的存在(presence)。這既創(chuàng)造了額外的工作空間,且還藉由避免封閉環(huán)境中大量的氣槽變化而顯著地提高了安全性。遍布整個氣體運輸系統(tǒng)的多重冗余安全關(guān)斷閥和泄氣路徑(evacuat1n path)進一步提升了人員的安全。
[0044]這與前述需要多個氣槽變化以維持設(shè)備運作的包含多個本地氣槽的現(xiàn)有技術(shù)顯然有差異。每一次氣槽的切換對工作區(qū)域而言都是一次危險因素的引入。其他試圖跨接低電位到高電位之間的間隙的技術(shù),由于涉及到極高壓力也是危險的。其他在低電位與高電位的氣流間隙(gas stream gap)引入外部介質(zhì)(foreign media)的技術(shù),雖然可能可以減少加速距離,但卻可能無法防止帕邢事件與累増崩潰。
[0045]盡管已參照某些實施例揭示本發(fā)明,但在不脫離如本發(fā)明所附權(quán)利要求中定義的領(lǐng)域和范圍下,對于所描述的實施例進行許多修改、變更、改變是可能的。因此,本發(fā)明并不局限于所描述的實施例,本發(fā)明具有以下權(quán)利要求的語言及其等同物所定義的全部范圍。
【主權(quán)項】
1.一種被動隔離組件,將氣體由在第一壓力下的低電位環(huán)境跨接至在第二壓力下的高電位環(huán)境,所述組件包括: 非導(dǎo)電的傳輸絕緣體,包括長條形桿,所述桿具有沿其長度方向延伸的中央軸向孔; 非導(dǎo)電的隔離循跡絕緣體,直接接觸并包圍所述傳輸絕緣體,所述隔離循跡絕緣體具有不規(guī)則的形狀,所述不規(guī)則的形狀增加所述隔離循跡絕緣體的外徑的循跡長度; 導(dǎo)電性的前端封蓋,位于大地電位,所述前端封蓋具有開孔,所述開孔適于與來源氣體傳輸管線耦接;以及 導(dǎo)電性的后端封蓋,位于高電壓電位,所述后端封蓋具有開孔,所述開孔適于與目標(biāo)氣體傳輸管線耦接, 其中,從所述前端封蓋至所述后端封蓋的距離定義了位于不同電壓電位的導(dǎo)體之間的間隙,使得氣體能經(jīng)由所述傳輸絕緣體的所述軸向孔而流經(jīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動隔離組件,所述傳輸絕緣體能承受60托至3500+鎊每平方吋之間的壓力而不破裂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動隔離組件,其中所述傳輸絕緣體為石英。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被動隔離組件,其中所述傳輸絕緣體為硼硅酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被動隔離組件,其中所述傳輸絕緣體為玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動隔離組件,其中所述隔離循跡絕緣體為熱塑性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被動隔離組件,其中所述熱塑性材料為聚醚酰亞胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被動隔離組件,其中所述熱塑性材料為聚二醚酮。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被動隔離組件,其中所述熱塑性材料為氯化聚氯乙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動隔離組件,其中所述前端封蓋與所述后端封蓋的所述導(dǎo)電性材料為不銹鋼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的被動隔離組件,其中所述前端封蓋與所述后端封蓋進一步包括多重密封壁的腔室。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動隔離組件,其中所述前端封蓋進一步包括一或多個壓力換能器,以量測所述前端封蓋內(nèi)的壓力。
13.—種氣體傳輸系統(tǒng),將氣體由在第一壓力下的低電位環(huán)境跨接至在第二壓力下的高電位環(huán)境,所述氣體傳輸系統(tǒng)包括: 來源氣槽,位于大地電位; 控制箱,監(jiān)視與控制遍布所述氣體傳輸系統(tǒng)的氣體的流動; 被動隔離組件,具有相對的兩端,以允許所述氣體從位于大地電位的一端的導(dǎo)電點流動至位于較高電壓電位的另一端的導(dǎo)電點;以及 導(dǎo)電性的來源氣體傳輸管線,在所述被動隔離組件的位于大地電位的所述端耦接于所述來源氣槽與所述被動隔離組件之間;以及 導(dǎo)電性的目標(biāo)氣體傳輸管線,在所述被動隔離組件的位于所述較高電位的所述端耦接于所述被動隔離組件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體傳輸系統(tǒng),所述被動隔離組件包括: 非導(dǎo)電的傳輸絕緣體,包括長條形桿,所述桿具有沿其長度方向延伸的中央軸向孔; 隔離循跡絕緣體,直接接觸并包圍所述傳輸絕緣體,所述隔離循跡絕緣體具有不規(guī)則的形狀,所述不規(guī)則的形狀增加所述隔離循跡絕緣體的外徑的循跡長度; 導(dǎo)電性的前端封蓋,位于大地電位,所述前端封蓋具有開孔,所述開孔適于與來源氣體傳輸管線耦接;以及 導(dǎo)電性的后端封蓋,位于高電壓電位,所述后端封蓋具有開孔,所述開孔適于與目標(biāo)氣體傳輸管線耦接, 其中,從所述前端封蓋至所述后端封蓋的距離定義了位于不同電壓電位的導(dǎo)體之間的間隙,使得氣體能經(jīng)由所述傳輸絕緣體的所述軸向孔而流經(jīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體傳輸系統(tǒng),所述傳輸絕緣體能承受60托至3500+鎊每平方吋之間的壓力而不破裂。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體傳輸系統(tǒng),其中所述隔離循跡絕緣體為包含下述的其中一種的熱塑性材料:聚醚酰亞胺、聚二醚酮或氯化聚氯乙烯。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體傳輸系統(tǒng),其中所述前端封蓋與所述后端封蓋進一步包括多重密封壁的腔室。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體傳輸系統(tǒng),其中所述前端封蓋進一步包括一或多個壓力換能器,以量測所述前端封蓋內(nèi)的壓力。
【專利摘要】本揭示的技術(shù)是用于降低氣體傳輸系統(tǒng)中的帕邢事件的效應(yīng)。被動隔離組件可用于將氣體由低電位環(huán)境跨接傳輸至高電位環(huán)境。被動隔離組件可包含非導(dǎo)電軸向孔傳輸絕緣體。不規(guī)則形狀的非導(dǎo)電隔離循跡絕緣體可直接接觸并包圍傳輸絕緣體。被動隔離組件可包含位于大地電位的導(dǎo)電性的前端封蓋與位于高電位的導(dǎo)電性的后端封蓋。導(dǎo)電性的前端封蓋有開孔適于與來源氣體傳輸管線耦接。導(dǎo)電性的后端封蓋有開孔適于與目標(biāo)氣體傳輸管線耦接。
【IPC分類】F17C13-12
【公開號】CN104838199
【申請?zhí)枴緾N201380063598
【發(fā)明人】奎格·R·錢尼
【申請人】瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2013年9月30日
【公告號】US20140102563, WO2014058645A1
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