專利名稱：流體供應系統(tǒng)、熏蒸系統(tǒng)以及供應流體用于應用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及向例如向工業(yè)工藝設(shè)備如半導體制造裝置、水處理裝置、天然氣儲存庫，等供應流體的方法。
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遠大于大氣壓，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容器設(shè)于地窖中等(進行)?？紤]到半導體工業(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5，518，5 號中所描述的那些，其中氣體被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)可以從ATMI Jnc. (Danbury,CT,USA)商購獲得，商標是SDS 和 SAGE。新近開發(fā)了提高安全性的流體儲存和分配系統(tǒng)，其中流體被裝在具有設(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，只有當調(diào)節(jié)器檢測到下游壓力低于調(diào)節(jié)器的設(shè)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. (Danbury，CT, USA)公司商購獲得，商標是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，在一些情況下濃度低至百萬分之一或者甚至低至億分之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及使用其供應流體的方法。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，以及在加工操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配流動連通方式與工藝設(shè)備相連接。另一方面，本發(fā)明涉及氣體供應系統(tǒng)，包括大型的、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設(shè)備相連接；多個流體供應容器，適于流體連通地與流體儲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器。另一個方面，本發(fā)明涉及加工裝置，包括大型的、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)設(shè)備和氣體使用設(shè)備以流體流動連通方式相連接作為該試劑氣體傳遞到氣體使用設(shè)備通路；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)， 其中這種流體儲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提供從氣體生產(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，減少通風氣體要求的方法，其中封裝的試劑氣體被置于通風環(huán)境中，這種方法包括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提供封裝的試劑氣體，其中該流體儲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使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提供封裝的試劑氣體，這種容器在負壓下容納試劑氣體。本發(fā)明的另一方面涉及流體儲存和分配封裝件，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，流體連通地與容器相連接并適于由此分配流體；以及運動流體驅(qū)動器(motive fluiddrived)，適于與該分配組件相連接以從流體儲存和分配容器抽取流體。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)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，流體連通地與容器相連接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接收關(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、固定定位的流通儲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脫附的物理吸附劑介質(zhì)；以及分配組件，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量，第二容器以流體流量供應關(guān)系與第一容器相連接，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便至少部分地補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)明涉及流體供應系統(tǒng)，包括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保持流體儲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)，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提高其預定特性的方法，包括使該液體與處理流體接觸賦予其改善的預定特性，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的。另一方面，本發(fā)明涉及對場所進行熏蒸以改善其預定特性的方法，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儲存和分配系統(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，以及與容器相連接用于由此抽取流體的文丘里管流體抽取器。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；以及與容器相連接的文丘里流體抽取器，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；以及與容器相連接用于從中抽取加熱流體的文丘里流體抽取器。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儲存介質(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、膨脹、化學反應等從該能量儲存介質(zhì)提取能量。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接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接以便從該流體儲存和分配容器中抽取流體。本發(fā)明的另一方面涉及用于致冷流體的大量儲存和分配的固定或移動系統(tǒng)，該致冷流體例如氣態(tài)流體如氨或適合用于常規(guī)的或吸附冰箱的冷凍劑的生產(chǎn)或充注(再充注) 的其它具有高的潛熱容量。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、特征和實施方式方式從下文公開和所附權(quán)利要求中會更明
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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封裝件的示意圖，該充注容器以流體充注方式設(shè)置有裝有物理吸附劑的容器，分配組件連接至該容器。
具體實施例方式本發(fā)明涉及流體儲存和分配系統(tǒng)，以及使用其供應其中的流體的方法。本發(fā)明一方面涉及用于復合半導體生產(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 歹|J，從 Advanced Technology Materials, Inc. (Danbury, Connecticut, USA)商購的商標為SAGE的184L容積的氣體儲罐重量大于700磅，裝有在負壓下吸附地保持氣體如砷化氫或磷化氫的物理吸附劑介質(zhì)，以及450L同類型的氣體儲罐重量大于1200磅。由于其尺寸和重量的原因，這些氣體儲罐在充氣站難以裝卸，并且在使用現(xiàn)場難以從氣瓶柜安裝和搬運。本發(fā)明解決了這些難題，并提供獲得負壓氣體的大容量現(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450L的容器。相應的，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450L的容器。例如，具有容積為450L或更大的儲罐可以在生產(chǎn)現(xiàn)場安裝在生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)或者生產(chǎn)設(shè)備外。應該認識到本發(fā)明可以應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?shù)?，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。如在本文中使用的，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)合的材料。該物理吸附劑性質(zhì)上可以是固體、半固體或非固體，例如液體、 假塑性材料、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)物理吸附劑如氧化硅、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)或中等壓力下的材料的儲存和分配，在容器內(nèi)使用吸附劑和/或機械調(diào)節(jié)器。例如，為了使這種所含材料的容器儲存能力最大化， 特定應用的經(jīng)濟特性可以保證流體材料在300或400psi下在物理吸附劑床上儲存。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300psig 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規(guī)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料管道或其它岐管結(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)，允許從吸附劑脫附的流體進入到容器填充區(qū)(Plenum area)，用于分配操作期間排出流體。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路上或高速公路上運輸容器的限制，因此其必須被設(shè)計成能適應運輸容器的車輛發(fā)生的交通事故動可能性。裝有氣體吸附性保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規(guī)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。在裝有氣體吸附性保留在其上的物理吸附劑的大型氣體容器的操作中，該容器被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從基于物理吸附劑的容器傳輸?shù)教幚砥骶?。抽取器系統(tǒng)可以替代地或附加地提供加熱或其它能量輸入到容器中的物理吸附劑，為氣體分配進行吸附劑流體的熱脫附。該抽取器系統(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)，來分別補償1)由于流體從吸附劑高流速的脫附(即釋放)導致的致冷或2)由于吸附劑上流體的高流速的吸附(即裝料)導致的加熱。用便攜式氣體供應容器定期給裝有物理吸附劑的固定式容器進行充注，如ATMI， Inc. (Danbury,Connecticut,USA)公司銷售型的商標為VAC的配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器，可以在適當?shù)膲毫?50托(torr)壓力下分配氣體。在負壓下供應氣體的配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器的使用可以確保在現(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操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最終壓力。配有調(diào)節(jié)器的液體儲存和氣體分配容器可以位于裝有物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，提供了氣體供應和充注容器的高效排布，此容器可以用來使要求引進到、儲存到、安裝到工業(yè)工藝設(shè)備例如半導體生產(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，并負責從配有調(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吸附劑材料。從而可以采用調(diào)節(jié)器來防止?jié)B入的氣體對物理吸附劑的污染，該調(diào)節(jié)器被設(shè)置在合適的負壓下，例如300 400托的數(shù)值范圍。上述氣體儲存和分配系統(tǒng)提供了實際上減少了與將氣體供應到工業(yè)工藝設(shè)備如半導體制造裝置相關(guān)的危險水平。更具體地，這樣的系統(tǒng)提供了氣體的負壓儲存，裝載物理吸附劑的固定式容器的充注在負壓下進行，對于固定式容器的充注操作現(xiàn)場僅有一小部分時間用高壓氣體。在這種設(shè)置中的氣體在負壓下使用/儲存并且相對于常規(guī)高壓氣體供應容器表明危險減少> 1000倍。此外，本發(fā)明的氣體儲存和分配系統(tǒng)使得在通風系統(tǒng)、緊急氣體泄漏系統(tǒng)以及類似系統(tǒng)的安裝和維護上節(jié)省了大量經(jīng)費，以及在設(shè)備放置上實現(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。在相關(guān)危險方面使用超大氣壓的低壓儲存的這些構(gòu)造的系統(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)還提供了在使用這種系統(tǒng)的工業(yè)工藝設(shè)備的風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，簡化了危風險管理計劃(RMP)的準備和實施。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氣體， 可以改善工藝的經(jīng)濟性。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)對于減少工藝設(shè)備的操作所要求的供應氣體容器的數(shù)量具有相當大的優(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效率。在上述儲存和分配系統(tǒng)的一個具體實施方式
中，硒化氫被儲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鋅化學氣相沉積(CVD)制造工藝中。硒化氫可以在現(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，用于在負壓下按要求進行分配。在商業(yè)裝置中，裝有吸附劑的容器可以例如具有約450L級別的容量，提供全天硒化氫的需求。如果采用含有物理吸附劑的 3-4噸容量的容器，可以容納幾天的硒化氫的儲備。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接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)備中采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壓緩沖容器。為了進一步提高安全性，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路來與緊急泄露噴嘴(ERS)單元相連接。該ERS單元的尺寸可以相對較小，并被設(shè)計成用來處理火災事故或類似緊急情況下從負壓緩沖容器的溢流。這種安排消除了安裝較大的ERS單元的需要和資金成本，并且由于提供獨立的ERS單元，實際上也相應減少了操作和維護成本。由于該裝有吸附劑的大型容器的低壓特征，相對于相應的高壓氣體儲存和分配容器，該容器附近通風的需要實際上減少了。這是由于通風流速必須非常高以確保在高壓氣體儲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地要求高體積流速的通風氣體來“清除”泄露氣體，使其在泄露或釋放的周圍環(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，裝有吸附劑以便在低的超大氣壓下吸附性保留氣體的氣體儲存和分配容器，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，該容器僅需要中等的工作壓力，例如在某些情況下低至200或300psig，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料的床13，其中該物理吸附劑對在容器內(nèi)儲存和從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 (諸如包括使用從容器12分配來的處理器具沈的半導體制造裝置)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具有通過聯(lián)接器18與排出管20相連接的排放口 16。排出管20 具有與其連接的運動流體驅(qū)動器22，來實現(xiàn)從容器12分配來的流體流入通到器具沈的供給管觀中。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中以預定的或其它希望的流速將流體抽取到該器具或其它使用流體的設(shè)備或工藝設(shè)備M中的工藝。容器12具有一個充注口 30，充注口 30可以連接充注氣源，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作用下進行的流體分配條件下氣體從該吸附劑材料上脫附。該運動流體驅(qū)動器22可以是任何適合的類型，并可替代地由壓縮機、泵、排出器、 噴射器、文丘里管(文氏管)、風扇、鼓風機、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相連接用于容器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)器的流體供應容器36，其包含要充注進容器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)定點被設(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壓，以使充注操作的安全性最大化。作為另一個可替代的方式，與充注口 30相連接、用于對容器12進行充注的的充注氣源可以是容器拖車38，在拖車上的罐中裝有充注流體，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磷化氫氣體的儲存和分配。目前，金屬磷化物廣泛用于釋放熏蒸氣體用來保護谷物和其它天然產(chǎn)物免受昆蟲和嚙齒類動物的侵襲。
在目前的應用中一種方法涉及提供磷化鋁作為熏蒸源試劑。水或者大氣濕度水解該材料以釋放出磷化氫氣體。磷化鋁小塊被置于空氣再循環(huán)分配機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(AlP)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用一致的特定的濃度和速率進行配送。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，如在二氧化碳中加入磷化氫制成2%的混合物。在這種低濃度下，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，磷化氫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通過以吸附態(tài)將磷化氫氣體封裝起來，這樣將其在低壓下例如負壓下吸附性束縛，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)定點在負壓下，這樣只有當調(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磷化氫氣體的使用能夠在高度安全和有效的方式下進行。用于熏蒸應用的磷化氫氣體的典型濃度在2-1000ppm范圍內(nèi)。因此，相對于其它氣體分配的應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用是對于按要求分配準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)域取得了顯著的進步在負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。當采用本發(fā)明的負壓分配封裝件來供應磷化氫氣體時，希望有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)動器來提供，包括例如真空泵、鼓風機、壓縮機、文丘里管、風扇、抽吸裝置、排出器、噴射器、低溫泵寸。例如，適合于在負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氫氣體的封裝件中提取磷化氫氣體的速率。當采用文丘里管從氣體封裝件中進行流體抽取和/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)器具有用于分配的低于1個大氣壓的設(shè)定點，例如650托。一旦調(diào)節(jié)器所處的外部壓力(封裝件之外)低于650托，例如，通過將封裝件與被真空泵或其它氣體抽取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)管需要使用熏蒸處理的位置，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
纟口口。文丘里管的驅(qū)動氣體可以使用小的壓縮機生成。如果易燃性是問題那么該壓縮機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。可替代地， 該驅(qū)動氣體可以是惰性氣體，例如氮氣或二氧化碳。在一個優(yōu)選的操作方式中，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?？煲灾劣谌紵蛘弑ú荒馨l(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和泄壓罐(或緩沖罐)，以及適合的限流孔板來限制氣體從配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器氣體流。該磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)可以配有各種監(jiān)測和控裝置，例如傳感器和檢測器，并可以與控制器如CPh、微處理器、可編程邏輯單元、通用可編程計算機等相連接。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)可以被設(shè)定成劑量調(diào)度的時間分配模式、間歇模式或步進式模式下操作，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機，該系統(tǒng)安裝在拖車、運貨車、卡車車床(truck bed)或其它機動車或車輛上，作為移動系統(tǒng)。在一個尤其優(yōu)選的實施方式中，該磷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)明的磷化氫氣體儲存和分配系統(tǒng)在本領(lǐng)域取得了實質(zhì)性的進步，實現(xiàn)了純磷化氫氣體作為熏蒸介質(zhì)的有效利用?？梢圆捎帽景l(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、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磷化氫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，以當容器內(nèi)部壓力變化時來保持磷化氫氣體的預定輸送速率。在本發(fā)明的另一方面，氯氣(Cl2)被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壓下被分配。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，許多城市以前使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)更貴并且效果較差且不穩(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?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)明的氯氣儲存和分配系統(tǒng)有利地采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飲用水，在混合站那里氯氣(Cl2)被分配到水中用于其處理。因此， 該系統(tǒng)可以用來儲存和輸送用于相同的應用的二氧化硫氣體(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，提供了內(nèi)部設(shè)置的流體壓力調(diào)節(jié)器的噸級容器或拖車被配置以用于在負壓下輸送氯氣，例如500-700托。然后這種大型供應容器與使內(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是代表供應氣體如用于熏蒸應用的磷化氫氣體或用于水殺菌應用的氯氣的系統(tǒng)100的示意圖。該系統(tǒng)100包括流體儲存和分配封裝件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)設(shè)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)設(shè)定點與分配操作相適應。例如，在該流體儲存和分配封裝件中的調(diào)節(jié)器可以設(shè)定在負壓下，使得只有當該調(diào)節(jié)器所處的外部壓力等于或低于負壓設(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括閥的閥頭分配組件108相相連，該閥通過手動手輪110來致動，或者另外通過與該閥頭中的閥相連接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相連接的流體分配口 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，限流孔板，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、檢測器、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抽取流體用來夾帶并與來自于載氣源128的載氣混合。載氣源1 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儲存和分配封裝件102的流體的氣體混合物流出文丘里管在排出管線136中流向終端使用場所142， 其可以是任何適合的場所或設(shè)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品熏蒸。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1 其中可以具有任何適合工藝部件，或與其連接，如運動流體驅(qū)動器130，流量控制器132，載氣監(jiān)測器134，和/或任何其它部件或有助于載氣介質(zhì)向文丘里管供給的子系統(tǒng)。運動流體驅(qū)動器130可以包括泵、壓縮機、鼓風機、風扇或其它驅(qū)動器。 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放管線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)動器和流量控制組件138以及監(jiān)測元件140。圖2的氣體供應系統(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，其在信號傳輸中與各種系統(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)連接的線152，與運動流體驅(qū)動器130連接的線154，與流量控制器132連接的線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，與分配的流體監(jiān)測器120連接的線164， 與運動流體驅(qū)動器和流量控制組件138連接的線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被監(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CPU 150可以是任何適合的類型，例如微處理器、微控制器、可編程邏輯單元、可編程通用計算機、或包括適于監(jiān)測和控制系統(tǒng)的硬件/軟件的其它適合設(shè)備。根據(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)，用于從封裝件102以預定的間隔分配氣體。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)的前述討論直接針對作為示例性氣體物質(zhì)的磷化氫和氯氣的儲存和分配，應當明了是這種系統(tǒng)的適用性并不限于此，而是擴展到可以以稀釋形式運輸和/或使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、用于測定恐怖威脅、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)燃機系統(tǒng)，來優(yōu)化汽車的性能。該方法的其它應用包括在內(nèi)燃機中或燃料電池電動車中的天然氣、丙烷和氫氣車燃料。注入在機動車上，或吸入到這種車輛的進氣歧管， 或進入到內(nèi)燃氣缸中的環(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。在這種應用中環(huán)境空氣的速度可以增加，可以采用被動方式如風穴，或主動方式如渦輪增壓。本發(fā)明的氯氣分配系統(tǒng)可以在一個實施方式中進行實施，在500-600托壓力下分配氯氣用于處理居民用水或城市游泳池用水，作為使用次氯酸鈉的一種替代品。其它殺菌或消毒的應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，并在比氣體在罐車中儲存的密封壓力 (containment pressure)相當?shù)偷膲毫ο驴捎糜诜峙?。涉及稀釋的活性成分的分配的另外的應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，在二氧化碳中含有2%磷化氫的混合物。配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的氣體儲存和分配容器還可以被用來將在文丘里管供應的載氣如空氣或氧氣中的治療劑分配到與患者連接的吸入線路。關(guān)于包括燃氣的稀釋氣體混合物的的輸送另一個應用涉及丙烷或其它燃氣的應用，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。在這種應用中，氣體供應容器可以配備有小型壓縮機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容器的泵部件。在這種應用中，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)器的容器進行，可以采用小型的壓縮機或其它運動流體驅(qū)動器，以及具有關(guān)聯(lián)流動線路的分配組件，來分配二氧化氯(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)事故被炭疽菌污染的場所或潛在被炭疽菌污染的場所。在根據(jù)本發(fā)明采用裝有吸附劑的容器或配有調(diào)節(jié)器的容器的應用中，在與運動流體驅(qū)動器和關(guān)聯(lián)流動線路的連接中，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兀撊萜?、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用于氣體儲存和分配的情況中，如本文中先前所討論的，儲存的氣體從物理吸附劑介質(zhì)上的脫附可以通過熱介導脫附實現(xiàn)或給以輔助。出于這個目的，可以采用各種各樣的加熱方式和方法，包括而不限于容器和/或物理吸附劑電阻加熱方式，導電加熱，使用增強的傳熱元件如散熱片、加熱棒或其它擴展表面積的元件，輻射例如微波或紅外輻射對容器和/或其中物理吸附劑進行作用，和/或在物理吸附劑材料床上使用高導熱系數(shù)介質(zhì)，通過其中的固體熱傳導來輔助該床的加熱。作為另一個加熱方式，來自于加工設(shè)備的廢熱可以被用來加熱容器和/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)造以便于進出吸附劑的熱傳輸，采用交指型 (interdigitated)高導熱系數(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熱系數(shù)的吸附劑基質(zhì)，或這些方法的其它結(jié)合。需要使吸附劑內(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)流體燃料如甲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，并且形成的放熱吸附過程需要通過有效的除去熱才能得到緩解。本發(fā)明還涉及用來自于其它裝有吸附劑的大型容器的氣體進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設(shè)備中儲存危險中間體，如在制藥裝置、精細化學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儲存和分配容器，其以分配關(guān)系連接至工藝設(shè)備如半導體制造裝置。在這種安排中，該基于物理吸附劑的氣體儲存和分配系統(tǒng)提供了降低與使用高壓鋼瓶有關(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、噸級或大型鋼瓶的充注組件對固定式單元進行周期性充注。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，例如負壓下安全存放。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，采用泵系統(tǒng)來抽取吸附的氣體，并將抽取的氣體輸送到工藝設(shè)備中?？梢圆僮髟摫孟到y(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)聯(lián)流動線路。基于物理吸附劑的固定式供應罐允許大量危險流體材料在使用現(xiàn)場以存量安全經(jīng)濟地儲存起來。使用包括內(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)器設(shè)置在低壓例如負壓來對該固定式罐進行充注。由于高度關(guān)注潛在的恐怖威脅，現(xiàn)場使用可充注負壓罐的方法可能被廣泛采用。 生產(chǎn)危險氣體如砷化氫或磷化氫的氣體公司可以采用該方法，用來在現(xiàn)場儲存氣體直到容器裝滿運輸?shù)接脩籼帯Ｗ鳛槲ｋU氣體的更安全儲罐，該方法可以應用于很多類型的氣體，并且當氣體公司位于居民區(qū)的情況下非常有利。作為使用裝有吸附劑的容器的本發(fā)明方法的另一個實施方式，可以使用大的裝有吸附劑的容器，可選地將吸附劑和罐進行預冷以容納吸附熱，用于被動緊急情況的響應。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機或泵。該罐可被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儲存和分配封裝件，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)置成選擇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壓下的供應量。該第二容器以流體流量供應關(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。盡管本技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)提出使用從內(nèi)部設(shè)置的調(diào)節(jié)器和吸附劑介質(zhì)的單個容器，從 ATMI, Inc. (Danbury, Connecticut, USA)商購獲得，商標是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接口彼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)器的容器是供應容器，連接至裝有吸附性保留用于分配的氣體的物理吸附劑介質(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載氣體，優(yōu)選最大負載，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( 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)器保護提供的。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用的任何相對大小(和相對流體體積)比例， 但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大。該“連接容器”設(shè)置可以采用任何適合的集管或相互連接結(jié)構(gòu)，當配有調(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接結(jié)構(gòu)以流體連通形式彼此連接。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)器可以被設(shè)定在 700托的設(shè)定點壓力下，意味著只有當調(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托時流體壓力調(diào)節(jié)器才打開。該裝有吸附劑的容器可以裝載實質(zhì)上對砷化氫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輪的閥頭，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流體線路相連接，該流體線路被設(shè)置成當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與之連接的流體線路。隨著分配操作的進行，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，從而進行砷化氫蒸汽的流動，從配有調(diào)節(jié)器的充注容器中的液態(tài)砷化氫起源，進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，使物理吸附劑“再負載”吸附的砷化氫，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路流入到下游離子注入設(shè)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)從配有調(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)器的設(shè)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設(shè)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)定點壓力被設(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致調(diào)節(jié)器開啟來使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的氣體供應封裝件300的示意圖，充注容器352設(shè)置成與連接有分配組件的、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視圖中有描述。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儲存和分配容器302，圓柱側(cè)壁304在其下端由底面構(gòu)件306封閉。在該容器的上端是頸部308，頸部308包括限定和限制容器的頂部開口的圓柱軸環(huán)(collar) 310。從而由該容器壁、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，容器間連接組件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。容器間連接組件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，后文會更詳細描述。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3 相通的瀉壓流動通道316，用以緩解該容器內(nèi)的總超壓條件。這種超壓緩解組件還可以被改造，使得通道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。
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容器間連接組件314中的中心流體流動通道320在其下端與連接件流量管330連接，連接件流量管330又連接至調(diào)節(jié)器332。該調(diào)節(jié)器被設(shè)定成維持流體從容器352排放的所選擇壓力。在該調(diào)節(jié)器的下端連接有管狀配件336，而管狀配件336又例如通過對接焊與在其下端具有擴散端器蓋331的擴散器單元334連接。該擴散器單元可以由不銹鋼形成， 擴散器壁由燒結(jié)的不銹鋼形成，例如316L不銹鋼。該擴散器單元具有允許以30標準升每分鐘(L/min)的氣體流速從系統(tǒng)中除去所有大于預定直徑例如大于0. 003微米的顆粒的壁孔率。這類過濾擴散器單元可以從Millipore Corporation (Bedford Mass.)商購獲得，商標是 WAFERGARD。盡管在切開的垂直截面中示出，但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操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載量吸附在在該物理吸附劑材料上，用于分配到最終使用場所。可替代地，該物理吸附劑不是作為顆粒的床或材料的其它非連續(xù)形式被提供，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，與閥頭組件370互補螺接。閥頭組件370在該組件的中央工作容積腔內(nèi)包括閥元件322，在所示的實施方式中閥元件322與手輪3 連接在一起，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 3M連接，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)以便所分配的氣體輸送到下游使用場所。閥頭組件370包括設(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料管372。分配氣體進料管372在其下端與顆粒過濾器374相連接。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分配來的細微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操作，或在暴露給下游部件時出現(xiàn)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設(shè)定為選定的設(shè)定點，以便當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。然后流體通過擴散器單元334、配件336、調(diào)節(jié)器332、連接件流量管330以及充注管356流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。盡管容器間連接組件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，但應該理解在實踐中這種連接組件的特定結(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，以便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接合。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，該流體儲存和分配封裝件可以作為機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被構(gòu)造成具有附帶的小型“輔助進料單元”，該小型“輔助進料單元”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。有利的是該輔助進料單元是配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的容器。該輔助進料單元的配置解決了當用試劑氣體給大塊吸附劑床裝料時的吸附熱效應的重要問題，這里為了用氣體充分負載(載滿)床則必須散去熱量。此外，對該系統(tǒng)的再填料操作相對簡單，僅涉及打開配有調(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)，包括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，為從容器排放出的流體的流出提供流通路徑。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)位置之間可以選擇性調(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、排放器、噴射器、風扇、鼓風機、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。在這種背景下所使用的術(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，但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。更一般地，該流體可以是從其可以抽取能量的任何流體或流體混合物，例如通過燃燒、膨脹、化學反應等，或其結(jié)合。以上描述的系統(tǒng)在特定實施方式中可以是固定定位的，或者可替代地，該系統(tǒng)可以針對機動運輸來構(gòu)造和設(shè)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儲存和分配的系統(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，以流體連通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。該致冷流體可以包含氨、鹵烴流體、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，或可替代地可針對機動運輸來構(gòu)造和設(shè)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)腔可以原位進行選擇性調(diào)整。調(diào)節(jié)器設(shè)定點的這種原位調(diào)整可以通過機械連接、射頻或其它電磁相互作用、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)整到第一預定壓力水平，然后在使用現(xiàn)場可調(diào)整到第二預定壓力用于有效的分配。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，或設(shè)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)部件的組件和子部件，并且本發(fā)明提出作為本發(fā)明的單獨方面的那些，其可以是在本發(fā)明的實踐中分別提供的，例如， 作為可以協(xié)同連接的、結(jié)合的、裝配的或制造的模塊或單元來生產(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，但是應當明了，基于本文的公開，本發(fā)明的應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、修改和可替代的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種流體供應系統(tǒng)，包括基于吸附劑的和/或配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的供應容器，所述供應容器容納有流體并與分配組件相連接，其中，所述供應容器和分配組件適于從所述分配組件在負壓下或低正壓下將流體容納在用于其分配的所述供應容器中，以流體流動連通方式與所述分配組件相連接的混合組件，其中，所述混合組件適于將來自所述分配組件的分配的流體與載體流體以相對比例混合產(chǎn)生分配的流體/載體流體混合物，其中所述分配的流體稀釋成在所述混合物中的預定濃度，并將所述分配的流體/載體流體混合物排出用于應用，其中容納在所述供應容器并從所述供應容器分配的所述流體包括熏蒸流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體供應系統(tǒng)，其中，所述混合組件適于接收來自其來源的所述載體流體，其中所述載體流體包括選自由空氣、氮氣和二氧化碳組成的組的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體供應系統(tǒng)，其中，所述混合組件適于接收來自其來源的所述載體流體，其中所述載體流體包括空氣。
4.一種熏蒸系統(tǒng)，包括基于吸附劑的和/或配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的供應容器，所述供應容器容納有磷化氫并與分配組件相連接，其中，所述供應容器和分配組件適于從所述分配組件在負壓下或低正壓下將磷化氫容納在用于其分配的所述供應容器中，以流體流動連通方式與所述分配組件相連接的混合組件，其中，所述混合組件適于將來自所述分配組件的分配的磷化氫與載氣以相對比例混合產(chǎn)生磷化氫/載氣混合物，其中磷化氫稀釋成在所述混合物中的非可燃性濃度，并將所述磷化氫/載氣混合物排出用于熏蒸應用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述混合組件包括文丘里混合器，設(shè)置成用于通過所述分配組件從所述供應容器提取磷化氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，進一步包括設(shè)置成與所述混合組件為供應關(guān)系的載氣源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述載氣源包括周圍的空氣或經(jīng)過濾或凈化的空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述載氣源包括氮氣或二氧化碳。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述供應容器包括基于吸附劑的供應容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述基于吸附劑的供應容器容納有炭物理吸附劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熏蒸系統(tǒng)，其中，所述供應容器包括配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的供應容器。
12.—種供應流體用于應用的方法，包括將所述流體存儲在基于吸附劑的和/或配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的供應容器，并通過分配組件從所述供應容器分配所述流體，其中，所述供應容器和分配組件適于從所述分配組件在負壓下或低正壓下將流體容納在用于其分配的所述供應容器中，以及將來自所述分配組件的分配的流體與載體流體以相對比例混合產(chǎn)生分配的流體/載體流體混合物，其中所述分配的流體稀釋成在所述混合物中的預定濃度，并將所述分配的流體/載體流體混合物排出用于應用，其中存儲在所述供應容器并從所述供應容器分配的所述流體包括熏蒸流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，存儲在所述供應容器并從所述供應容器分配的所述流體包括磷化氫。
全文摘要
本發(fā)明涉及流體供應系統(tǒng)、熏蒸系統(tǒng)以及供應流體用于應用的方法。一種流體供應系統(tǒng)，包括基于吸附劑的和/或配有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的供應容器，供應容器容納有流體并與分配組件相連接，其中，供應容器和分配組件適于從分配組件在負壓下或低正壓下將流體容納在用于其分配的供應容器中，以流體流動連通方式與分配組件相連接的混合組件，其中，混合組件適于將來自分配組件的分配的流體與載體流體以相對比例混合產(chǎn)生分配的流體/載體流體混合物，其中分配的流體稀釋成在混合物中的預定濃度，并將分配的流體/載體流體混合物排出用于應用，其中容納在供應容器并從供應容器分配的流體包括熏蒸流體。本發(fā)明的系統(tǒng)節(jié)省成本，危險減少。
文檔編號B01D53/02GK102284224SQ201110223218
公開日2011年12月21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