用于高容量储存和输送系统的真空促动阀的制作方法

专利名称：用于高容量储存和输送系统的真空促动阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压储存和输送系统，其具有改进的真空促动阀，以防止从例如 加压的圆筒或储罐等容器中有害地排出流体。更具体而言，本发明涉及一种重新构造的阀 门设计，以便在输送系统中容纳大体积的产品，并在阀门的下游侧应用预定的真空条件时 适应产品的分配。
背景技术：
工业处理和制造应用需要使用高毒性的流体。半导体材料的制造代表了一种此类 应用，其中高毒性的氢化物或卤化物气体的安全储存和搬运是必须的。这种气体的示例包 括硅烷、锗烷、氨、磷化氢、砷化三氢、锑化氢、硫化氢、硒化氢、碲化氢、三氟化磷、五氟化砷 以及其它卤化物。由于毒性和安全性考虑，必须在工业处理设备中小心地储存和搬运这些 气体。半导体工业尤其依赖于气状的砷化三氢(AsH3)和磷化氢(PH3)、三氟化硼(BF3)、四氟 化硅作为离子注入中的砷(As)、磷(P)、硼(B)和硅(Si)的来源。离子注入系统典型地使 用在输送容器中以高达800psig的压力储存的AsH3和PH3的稀释混合物和以高达1500psig 的压力储存的纯净气体例如BF3和SiF4。由于它们极强的毒性和高的蒸气压力，对于半导 体工业，它们的使用、运输和储存都引起了极大的安全问题。为了解决各种安全问题，已经研制了许多系统来将这些氢化物和卤化物在低于大 气压的条件下输送到离子注入工具中。例如，被称为SDS 且由ATMI有限公司商品化的化 学系统，其包括用物理吸附剂材料(圆珠形的活性炭)填充压缩气筒以及可逆地将掺杂气 体吸附到该材料上。解吸过程包括对吸附剂材料/圆筒施加真空或热量。实际上，来自离 子注入机的真空用于从固相吸附剂解吸气体。存在与SDS技术相关的某些限制，它们包括 1)吸附剂材料具有有限的吸附容量，从而限制了给定尺寸的圆筒中可得到的产品的量；2) 解吸过程会由于圆筒封装暴露于热量下而开始，从而导致当圆筒暴露于大于70 T的温度 下时，圆筒达到大气压和高于大气压的压力并输送处于大气压和高于大气压的压力下的气 体，该温度在许多圆筒仓库位置和离子注入工具内是很常见的；幻从圆筒输送的气体的纯 度可能由于吸附剂材料上其它材料/气体的吸附/解吸而受损；4)圆筒的利用百分比受到 施加于封装的真空度的高度影响，即圆筒返回时总是有可观的产品留在封装中；和5)吸附 剂的消耗会导致气体输送系统中的粒子污染。对于低于大气压的掺杂气体的输送已经单独研制了许多机械系统。一些系统包括 使用压力调节器，而其它系统需要阀门装置在低于大气压下控制和输送产品。这些装置被 设定为当对圆筒的输送口应用低于大气压或真空的条件时进行输送或打开。这些装置的确 切位置可在端口本体中、颈部空腔中、圆筒本身内部或所有这三种位置的组合。在每种情况 下，压力调节器或阀门装置均相对于从圆筒内部流向输送口的气流而言定位在圆筒阀座的 上游。美国专利6，089，027和6，101，816都涉及一种流体储存和分配系统，其包括用于
保持所需压力的容器。该容器包含压力调节器，例如单级或多级调节器，其与容器的端口相关，并设定在预定的压力下。分配组件布置成与调节器保持气体/蒸气流通，该分配逐渐例 如包括流量控制装置如阀门，由此阀门的开度影响来自容器的气体/蒸气的分配。容器中 的流体可由液体组成，其在超过其液化压力的压力下，在主要温度条件(例如环境温度(室 温))下被限定在容器中。美国专利6，857，447 B2公开了一种气体分配组件，其中源容器包含压力范围在 20至2，OOOpsig内的气体。该装置需要高压气筒具有比典型的颈部开口更大的颈部开口， 以便容纳沿着流体排出路径串联的两个压力调节器的引入。位于进气侧的第一调节器将 压力从1，OOOpsig(或当时容器内的实际压力)下降至lOOpsig，而第二调节器将压力从 IOOpsig下降至低于大气压的压力。美国专利5，937，895涉及一种流体储存和分配容器，其具有分配阀和限流装置， 从而提供一种实际上的失效保险系统，用于防止来自加压的圆筒或储罐危险的流体排出。 美国专利6，007，609和6，045，115公开了沿着流体流动路径而设置并提供了毛细尺寸开口 的限流器，其在分配阀失效的不太可能的情况下，最小化来自压缩气筒的任何毒性气体的 排出。后三个文献的公开内容提供了低于大气压的输送系统，其中波纹管室相对于穿过阀 门的气流定位在销/提升阀组件的下游。与相关技术的储存和输送系统相关联的缺陷是它们不能处理大于600psig的圆 筒填充压力，或者否则将需要串联的两个装置。例如，虽然砷化三氢和磷化氢圆筒封装填 充了液化的流体，但是这些流体的内压力被限制在它们相应的蒸气压力下，该蒸气压力在 70 典型地在大约205至大约580psig的范围内。然而，例如三氟化硼的流体和四氟化 硅流体作为气相产品而填充，并且所需要的圆筒填充压力为600psig或更大。特别是，相关 技术的系统由于分配阀的销/提升阀设计而不能在大于eoopsig的圆筒压力下工作。当前系统中的另一缺点是它们不能容纳更高容量的流体产品，并从而需要频繁地 替换圆筒封装。这又导致产品圆筒的频繁的更换，并增加了半导体制造商的停机时间。为了克服相关技术的缺点，本发明的目的是提供一种新颖的分配阀，其将容许流 体以气相和/或部分气相/液相进行储存和输送，此处流体储存在大于eoopsig的压力下。 特别是，已经重新设计分配阀，以包括密封机构，该密封机构在高压下是可靠的，并且可承 受多次打开/关闭循环。本发明的另一目的是提高圆筒/储罐的容量而不改变圆筒/储罐或圆筒阀头、包 括端口本体的尺寸。这样可在圆筒/储罐中容纳更大体积的气体。结果，实现了客户的工 艺差异性降低和生产率增加。此外，通过较少的圆筒/储罐更换，获得了经济和安全性的好 处，从而减少了半导体制造工具的停机时间。本领域中的普通技术人员在回顾说明书、附图和权利要求时将明白本发明的其它 目的和方面。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于从加压流体源将流体输送到下游处理工 具的真空促动的止回阀。止回阀包括阀基，其具有贯通其中插入的销，用于与下游的波纹管 室相通，其中销和阀基在二者之间形成通道。销适合于往复运动，以便偏压弹簧衬套。阀基 在其中具有埋头孔，以容纳围绕销的下面部分而同心设置的套筒和0形环，此处销通过弹簧衬套而牢固地保持就位，弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之间运动，密封位置阻 塞流体沿着通道流动，打开位置允许流体沿着通道流动。波纹管室设置在阀基和销的下游， 并限定了与销上游的压力条件隔开的内部容积。波纹管室适合于在与排出路径相通时膨 胀，在波纹管周围产生真空条件，并迫使接触板碰撞到销上，从而将弹簧衬套从阀基偏压开 至打开位置，以容许流体流过阀基中的通道。根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制从包含氢化物或卤化物的加压罐的 出口排出加压流体的系统。该系统包括用于将加压流体保持在气相或部分气相下的储罐；用于与加压罐的出口相通，从而限定流体排出路径的端口本体；沿着流体排出路径而设置的真空促动的止回阀，其包括阀基，阀基具有贯通其中 插入的销，以与波纹管室下游相通，其中销和阀基在二者之间形成了通道，销适合于往复运 动，以便偏压弹簧衬套，阀基中具有埋头孔以容纳围绕销的下面部分而同心设置的套筒和0 形环，此处销通过弹簧衬套而牢固地保持就位，弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之 间运动，密封位置阻塞流体沿着通道流动，打开位置允许流体沿着通道流动；且波纹管室设置在阀基和销的下游，其中波纹管室限定了与销的上游的压力条件隔 离开的内部容积，波纹管室适合于在与排出路径相通时膨胀，在波纹管周围产生真空条件， 并迫使接触板撞击到销上，从而将弹簧衬套从阀基偏压开至打开位置，以容许流体流过阀 基中的通道。根据本发明的又一方面，提供了一种圆筒和阀门组件，其用于包含加压流体并控 制从圆筒排出加压流体。圆筒和阀门组件包括圆筒，其具有圆筒开口 ；适合于与圆筒开口密封接合的端口本体；由端口本体限定并定位在圆筒内的流体入口 ；由端口本体限定并定位在圆筒外部的流体出口 ；在流体入口和流体出口之间由端口本体限定的流体排出路径；截止阀，其用于控制流体沿着流体排出路径的流动；沿着流体排出路径而设置的真空促动的止回阀，其包括阀基，阀基具有贯通其中 插入的销，用于与波纹管室下游相通，其中销和阀基在二者之间形成通道，销适合于往复运 动，以便偏压弹簧衬套，阀基中具有埋头孔以容纳围绕销的下面部分而同心设置的套筒和0 形环，此处销通过弹簧衬套而牢固地保持就位，弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之 间运动，密封位置阻塞流体沿着通道流动，打开位置允许流体沿着通道流动；以及波纹管室设置在阀基和销的下游，其中波纹管室限定了与销的上游的压力条件隔 离开的内部容积，波纹管室适合于在与排出路径相通时膨胀，在波纹管周围产生真空条件， 并迫使接触板撞击到销上，从而将弹簧衬套从阀基偏压开至打开位置，以容许流体流过阀 基中的通道。


从以下本发明的优选实施例的详细描述结合附图将更好地理解本发明的目的和 优势，其中相似的标号表示全部图中相同的特征，并且其中
图1显示了一种系统的示意性的横截面图，该系统用于来自该系统的加压流体的 储存和受控分配；图2描绘了阀头组件的放大的示意性的横截面图，其具有设置在其中的真空促动 的止回阀；图2(a)是传统的真空促动的止回阀中的销/提升阀组件的示意图；图3描绘了根据本发明的真空促动的止回阀的示意性的横截面图；图4是图1中所示的毛细管的横截面图。图5是在2sCCm流率下促动压力随时间的曲线图，其中系统在各种压力下填充；图6是在kccm流率下促动压力随时间的曲线图，其中系统在各种压力下填充；且图7是比较示例的曲线图，此处具有传统真空促动的止回阀的圆筒的促动压力在 kccm流率下进行测试。
具体实施例方式本发明提供了一种作为供气源的低压或低于大气压的储存和输送系统，以用于涉 及半导体处理的应用中，例如离子注入。该系统控制着以气相或部分气相储存的加压流体 的排出。出于解释的目的，在输送三氟化硼的情况下进一步描述本发明。然而，本领域中的 技术人员应该懂得，可利用任何氢化物或卤化物，例如浓缩的三氟化硼(即"BF3)、硅烷、一 氧化碳氟、硅烷、三氟化氮或四氟化硅。如图1中所示，描绘了一种用于储存和输送加压的毒性流体的系统10。系统10包 括高压圆筒或储罐12，其包含气相或部分气相的三氟化硼。压缩气筒可以是传统的500cc 圆筒，例如运输部批准的3AA圆筒，但并不局限于此。圆筒阀头14可通过螺纹接合在圆筒 12的顶端。圆筒阀头14可以是不锈钢阀门的双端口 316，例如由Ceodeux公司制造的阀门。 该双端口阀头14具有防篡改填充端口 16，通过该端口用产品填充圆筒12。在填充时，用户 可从圆筒通过用户端口 18抽吸出产品，该用户端口是表面密封的VCR 端口，其具有在大约 0.25至大约0.5英寸范围内的出口。圆筒的内部包含具有入口 22的内部限流器20。如以 下详细所述，三氟化硼流入入口 22，穿过内部限流器和真空促动的止回阀沈，沿着流体流 动路径流向用户端口 18，直至耗尽。真空促动的止回阀沈包含自动地控制圆筒中的三氟化硼流体的排出的波纹管 室。止回阀沈自然可设置在双端口阀门的端口本体中，位于双端口阀门的上游，位于圆筒 内，或沿着流体流动路径部分地位于双端口阀门中并部分地位于圆筒内。如图1中的示例 性实施例中所示，通过将止回阀的一部分固定在外壳上，将真空促动的止回阀完全设置在 圆筒12内部，外壳沿着流体排出路径定位。位于双端口阀门顶部的手柄观容许手动控制 沿着通向用户端口 18的流体排出路径的流体。在前述美国专利5，937，895,6, 007, 609和 6，045，115中描述了这种类型的流体储存和分配系统，尽管其指向的是单端口圆筒阀头，并 且它们通过引用而完整地结合在本文中。参看图2，其相对于内部构件显示了流体流动路径。在一个示例性实施例中，并且 为了便于解释，真空促动的止回阀26设置在单端口圆筒阀头14的端口本体四中。之后沿 着三氟化硼气体流出头部阀14的路径，气体首先通过内部限流器管道20进入阀门入口 30。 头部阀14的端口本体包含真空促动的止回阀26。进入的气体首先接触呈提升阀32形式的阀门元件。弹簧34抵靠阀座36偏压提升阀32，以产生沿着气体流动路径的封闭条件。如 图2(a)中所示，在传统的销/提升阀设计中，提升阀32是圆锥形装置，其装配在匹配的圆 锥形座腔中，本文称为阀座36。阀座通过埋头孔置于阀基84中，并保持跨越阀座36的正作 用密封。弹簧34通常将提升阀32压靠在阀座36上，直到波纹管38膨胀而使接触板40移 动。接触板40作用在控制销42上，控制销42将提升阀32从阀座36推开。三氟化硼气体 然后可流过围绕销42的销通道44并进入到容纳波纹管38的外壳M中。波纹管室50由波纹管导向器48和下导板56组成，导向器48限定了内压力室，该 内压力室具有包围波纹管室的外部的外套筒/外壳M。在波纹管上端与波纹管导向器48 和在波纹管下端与接触板40的密封接触通常将波纹管与真空促动的止回阀沈以及气体流 动路径中的压力隔离开。波纹管室50的内部部分(即压力室)典型地被密封在大气压或高 于大气压的压力下，使得包围波纹管室50的外壳中的压降造成波纹管室50中的气体使波 纹管膨胀，并将接触板40向下推动压靠销42。在共同待决的美国专利序列号11/635,875 中公开了这种类型的波纹管室，并且其通过引用而完整地结合在本文中。波纹管导向器48将外套筒M保持在其外缘周围。外套筒M用导板56定位。波 纹管导向器48、外套筒M和导板56共同保护性地封闭波纹管室50。销42穿过导板56中 的中心孔，以保持其与接触板40对准。从包围波纹管室50的外壳中传出的三氟化硼气体流过阀门入口 58并穿过密封面 60。带螺纹的衬套62将多层的金属膜64夹持到端口本体四上，从而对通过阀杆66泄漏 的流体形成正作用密封。与带螺纹的阀杆66协同操作的手柄28通过摩擦垫70将活塞68 压迫到膜64上，从而反抗弹簧74的阻力而使主要阀柱塞72向下移动。柱塞72的向下运 动推动由螺母78保持的弹性密封元件76，从而在表面60上产生密封。使阀杆66远离隔膜 64后退容许弹簧74向上推动阀柱塞72，从而分开密封面60并允许气体流过端口 58。一旦 穿过密封面60，三氟化硼气体就从室80穿过导管82而流向用户端口 18。此止回阀沈可设置成可靠地防止提升阀32的开启，直到波纹管外壳内的压力下 降到真空条件为止。该条件通常等于760托或更低。通过真空促动的止回阀的这种设置， 以逆时针方向旋转手柄观从而收回阀柱塞70，这将不会导致从圆筒分配三氟化硼。因为典 型的最终用户装置在小于100托的压力下操作，所以在真空，尤其在500托或更低的压力下 分配三氟化硼具有若干明显的优势。例如在所有三氟化硼气体连接处都有负压，所以泄漏 只能泄漏到最终用户装置中，此处它们被装置本身快速地检测到。因而，人们不必逐个检查 接头，以核实是否有任何泄漏。另外不需要外部调节器来将储罐压力减少至对于最终用户 的质量流量控制器可接受的压力。更重要的是，上述三氟化硼系统中的管道连接的意外开 启比高压输送系统连接的意外开启在危险性上呈数量级地降低。然而，已经发现根据本发明重新设计的销/提升阀组件允许真空促动的止回阀沈 在大于eoopsig的压力下的有效密封和起作用。结果，包含气态流体例如三氟化硼的圆筒 可填充到超过600psig并高达1500psig的压力。参看图3，在阀基84中形成了凹入的埋头孔或凹槽以容纳0形环88。该0形环可 以是全氟弹性材料或其等效物，只要此类材料满足严格的密封要求，并个别地满足压缩和 减压的机械要求。提供了一种改进的控制销42，其中所述销具有基本均勻的圆周尺寸，其从 略高于下导板56处延伸到弹簧衬套90中。套筒或管状构件92设置在控制销42轴的周边
8和0形环的内半径之间，0形环安装在阀基84中。该套筒可由316L不锈钢制成，并且起作 用以平衡凹槽内上下0形环接触区域之间存在的压力梯度。套筒引入了用于当0形环表面 从阀基面或销体表面上抬升时供气体流过的旁路通道。压力差的平衡实际上消除了 0形环 在操作期间从其凹槽中移出的倾向。与定位在阀基中的0形环协作的改进的销设计有效地用作面密封件，以便在波纹 管38响应于低于大气压的条件膨胀时打开和关闭阀门。密封领域中的技术人员将其认作 为面密封0形环。上面描述了真空促动的止回阀沈的操作。然而，在本发明的密封装置 中，0形环88保持在凹槽内的固定位置上，凹槽已经被加工到阀基84的凹入区域中。气体 流量阀只能处于关闭位置或打开位置。关闭位置对应于其中0形环被包围销的套筒的环形 面压缩在凹槽内的位置。在平坦区域的底部，全氟弹性0形环在阀基和销表面之间的压缩 阻断气体的流动，而不允许穿过接触区域的泄漏。另一方面，打开位置对应于其中改进的销 轴向地远离0形环的接触表面移动的位置，从而允许气流环绕0形环并穿过销通道44而流 过套筒的内部环状空间。基于这些改进，消除了提升阀，并提供了一种具有改善的结构完整性的增强型密 封机构。这是比标准圆筒高出达三倍的气态容量上的增加的原因。具体地说，已经发现在 标准2. 2升圆筒中的1200psig的三氟化硼填充压力下，圆筒容量可高达1，000克。比较起 来，在600psig的填充压力下的标准2. 2升圆筒相当于大约335克的产品。因而，本发明的 密封机构容许容量得到三倍的提升。参看回图1，限制性的流动通道20可沿着流动路径放置于真空促动的止回阀沈的 上游，以便在止回阀在打开位置上失效或者另外在其中具有止回阀的阀头14被剪断的不 太可能的情况下限制气体的流动。一个呈毛细管形式的此类限流器提供了作为流量限流器 的最大的灵活性和可靠性。无论是由单个还是多个小直径孔或紧密压缩的材料提供，这种 类型的合适的限流器将会恰当地将气相流体的输送限制到非常低的速率。例如，在1200psig的圆筒压力和68 度下，单孔毛细管可将大气压下三氟化硼 的释放限制到低于大约35sCCm的三氟化硼，而七孔毛细管可在相似的条件下将流率限制 到大约Mkccm。毛细管提供来自圆筒12的唯一出口，并且其可呈盘旋形态，且通常具有小 于0. 02毫米(0. 001英寸)的内径。可产生各种合适的毛细管结构。如图4中的横截面图更清晰地所示，典型地由不 锈钢构成的金属管道84保护性地包围玻璃管道86。管道86的内径保持围绕中心玻璃棒 90的6个实心玻璃棒88的六角形布置，其中所有棒都具有大约相同的直径。在棒88和棒 90之间以及在棒88和管道86的内面之间的空间92提供了毛细管尺寸的流通面积，用于调 节穿过内部限流器20的气体。使玻璃棒88和90上的玻璃管收缩提供了一种刚性的管棒 组件。因此，即使内部棒断裂，玻璃管86的碎片保持力将维持通过玻璃管86的内径的毛细 流。金属管道84在可选地围绕玻璃棒88和90收缩时增加了进一步的刚性和耐用性，从而 提供了一种增强的单元。通过金属管道84的可选增强作用，玻璃棒或其周围玻璃管的破裂 将通过基本没有变化的毛细管结构而留下限制性流动路径的功能。下面将通过参照以下示例和比较示例进一步解释本发明，然而这些示例并不被认 为限制了本发明。示例 1
在三个不同的填充压力下用三氟化硼填充传统的圆筒。第一压力是lOOpsig，第 二压力是600psig，且第三压力是1300psig。在圆筒出口端口的出口处应用真空，并且通过 出口下游的质量流量控制器保持^ccm的流率。然后观测两小时期间的阀门促动压力分布 图。如图5中所示，在1200psig的填充压力下，打开圆筒以允许kccm气体流所需要的促 动压力是250士20托。在600psig的圆筒填充压力下，需要400士20托的促动压力来打开 阀门以容许kccm的流率。最后在IOOpsig的填充压力下，用于2sCCm流率的促动或输送 压力是530士20托。因此，随着圆筒填充压力由于气体的消耗而下降，促动压力提高了。图 5论证了本发明的0形环密封件有效地允许气体在1200psig以及IOOpsig的填充压力下 的流动。另外，其表明0形环密封件将随着气体的消耗而保持稳定的低于大气压的促动压 力(< 760托)。换句话说，当圆筒压力随着三氟化硼产品被消耗而减少至IOOpsig或更低 时，促动压力仍将很好地保持在600托以下。示例 2除了流率增加至5sCCm之外，按照以上比较性示例中所述相同的规程对包含本发 明的改进的真空促动的止回阀的圆筒进行测试。如图6中所示，对于新设计的各种入口压 力，促动压力似乎在大约100秒处变得稳定。这是非常重要的，因为在每个真空促动的止回 阀的组装期间最关键且最费时的制造操作被称为“设置促动压力”。就生产率而言，该操作 是制造阀门方面主要的瓶颈。如果阀门在100秒内稳定(在kccm的流率下)，那么其表明 被称为“设置促动压力”的此特定的制造步骤或过程可在100秒内执行。比较示例在相同的kccm的气体排出速率下，遵循示例2的规程对于填充至600psig且具 有传统的带有销/提升阀装置的真空促动的止回阀的圆筒进行测试。作为比较并参照图7， 关于促动压力，在促动压力稳定在大约450托的稳态下之前，其在10个小时的期间内降低 了多于25% (从550托至400托)。只有在当促动压力达到稳态值时的时间点上，才能永 久地设置阀门的促动压力。虽然许多传统的真空促动的止回阀在一个或两个小时的时间间 隔内变得稳定，但是此示例中所展示的标准止回阀不是罕见的。虽然已经参照特定的实施例详细地描述了本发明，但是本领域中的技术人员应该 明白，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可做出各种变化和修改，并采用等效物。
权利要求
1.一种用于将流体从加压流体源输送到下游处理工具的真空促动的止回阀，包括阀基，其具有贯通其中插入的销，用于与下游的波纹管室相通，其中所述销和所述阀基在二者之间形成通道，所述销适合于往复运动，以便偏压弹簧衬套，所述阀基在其中具有埋 头孔，以容纳围绕所述销的下面部分而同心设置的套筒和0形环，此处所述销通过所述弹 簧衬套而牢固地保持就位，所述弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之间运动，所述密 封位置阻塞流体沿着所述通道流动，所述打开位置允许流体沿着所述通道流动；和波纹管室，其设置在所述阀基和所述销的下游，其中所述波纹管室限定了与所述销的 上游的压力条件隔离开的内部容积，所述波纹管室适合于在与排出路径相通时膨胀，在所 述波纹管周围产生真空条件，并迫使接触板撞击到所述销上，从而将所述弹簧衬套从所述 阀基偏压开至打开位置，以容许流体流过所述阀基中的通道。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述排出路径处于或高于大气压条件 下时，所述弹簧衬套中的弹簧充当到所述波纹管室的接触板上的反作用力，以便密封地接 合阀基。
3.根据权利要求2所述的真空促动的止回阀，其特征在于，所述0形环压缩地保持在所 述阀基和所述弹簧衬套之间，从而形成二者之间的面密封件。
4.根据权利要求1所述的真空促动的止回阀，其特征在于，所述销在其往复运动期间 可移动高达0.010英寸。
5.根据权利要求1所述的真空促动的止回阀，其特征在于，所述套筒是不锈钢的管状 构件。
6.根据权利要求5所述的真空促动的止回阀，其特征在于，所述套筒是使所述凹槽内 的上下0形环接触区域之间的压力梯度平衡的套筒。
7.一种用于控制从包含氢化物或卤化物的加压罐的出口排出加压流体的系统，所述系 统包括用于将加压流体保持在气相或部分气相下的储罐；用于与所述加压罐的所述出口相通，从而限定流体排出路径的端口本体；沿着所述流体排出路径而设置的真空促动的止回阀，所述止回阀包括阀基，所述阀基 具有贯通其中插入的销，用于与波纹管室下游相通，其中所述销和所述阀基在二者之间形 成通道，所述销适合于往复运动，以便偏压弹簧衬套，所述阀基中具有埋头孔以容纳围绕所 述销的下面部分而同心设置的套筒和0形环，此处所述销通过所述弹簧衬套而牢固地保持 就位，所述弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之间运动，所述密封位置阻塞流体沿着 所述通道流动，所述打开位置允许流体沿着所述通道流动；和波纹管室，其设置在所述阀基和所述销的下游，其中所述波纹管室限定了与所述销的 上游的压力条件隔离开的内部容积，所述波纹管室适合于在与排出路径相通时膨胀，在所 述波纹管周围产生真空条件，并迫使接触板撞击到所述销上，从而将所述弹簧衬套从所述 阀基偏压开至打开位置，以容许流体流过所述阀基中的通道。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述真空促动的止回阀完全或部分地设 置在所述端口本体内。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述真空促动的止回阀设置在所述圆筒 内，位于所述端口本体的上游。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在最大容量条件下，所述储罐包含压力 范围在大约600psig至大约1500psig的气态流体。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述波纹管室以大约25psia的压力进行 密封。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述储罐还包括沿着所述流动路径的 至少一部分而设置的限流器，其在大气压条件下将包含在容器中的气体的流量限制到低于 35sccm0
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述限流器是至少一个导管。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述至少一个导管是毛细管，其具有不 超过0. 2mm的内径。
15.一种圆筒和阀门组件，用于包含加压流体并控制从所述圆筒排出加压流体，所述圆 筒和阀门组件包括具有圆筒开口的圆筒；适合于与所述圆筒开口密封接合的端口本体；由所述端口本体限定并定位在所述圆筒内的流体入口；由所述端口本体限定并定位在所述圆筒外部的流体出口；在所述流体入口和所述流体出口之间由所述端口本体限定的流体排出路径；截止阀，其用于控制流体沿着所述流体排出路径的流动；沿着所述流体排出路径而设置的真空促动的止回阀，其包括阀基，所述阀基具有贯通 其中插入的销，用于与波纹管室下游相通，其中所述销和所述阀基在二者之间形成通道，所 述销适合于往复运动，以便偏压弹簧衬套，所述阀基具有埋头孔以容纳围绕所述销的下面 部分而同心设置的套筒和0形环，此处所述销通过所述弹簧衬套而牢固地保持就位，所述 弹簧衬套适合于在密封位置和打开位置之间运动，所述密封位置阻塞流体沿着所述通道流 动，所述打开位置允许流体沿着所述通道流动；和波纹管室，其设置在所述阀基和所述销的下游，其中所述波纹管室限定了与所述销的 上游的压力条件隔离开的内部容积，所述波纹管室适合于在与排出路径相通时膨胀，在所 述波纹管周围产生真空条件，并迫使接触板撞击到所述销上，从而将所述弹簧衬套从所述 阀基偏压开至打开位置，以容许流体流过所述阀基中的通道。
16.根据权利要求15所述的圆筒和阀门组件，其特征在于，所述波纹管适合于在感测 到低于大气压的条件时通过所述接触板撞击到所述销上并打开所述通道。
全文摘要
本发明涉及一种重新构造的阀门设计，以便在输送系统中容纳大体积的产品，并在阀门的下游侧上应用预定的真空条件时分配产品。
文档编号F17C13/04GK102066829SQ200980124161
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月10日 优先权日2008年6月20日
发明者S·坎珀 申请人:普莱克斯技术有限公司