特表 2017-534036 最小のデッドレグを有する改善されたバルブブロック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-534036(P2017-534036A)

(43)【公表日】2017年11月16日

(54)【発明の名称】最小のデッドレグを有する改善されたバルブブロック

(51)【国際特許分類】

   F16K 27/00 20060101AFI20171020BHJP

【ＦＩ】

   F16K27/00 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-525967(P2017-525967)

(86)(22)【出願日】2015年11月13日

(85)【翻訳文提出日】2017年6月16日

(86)【国際出願番号】US2015060656

(87)【国際公開番号】WO2016077740

(87)【国際公開日】20160519

(31)【優先権主張番号】62/080,281

(32)【優先日】2014年11月15日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】517114182

【氏名又は名称】バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100093665

【弁理士】

【氏名又は名称】蛯谷 厚志

(74)【代理人】

【識別番号】100173107

【弁理士】

【氏名又は名称】胡田 尚則

(74)【代理人】

【識別番号】100128495

【弁理士】

【氏名又は名称】出野 知

(74)【代理人】

【識別番号】100195213

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 健治

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ マイケル バーッチャー

(72)【発明者】

【氏名】ギルダルド ビバンコ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム ジョン シーヒー

【テーマコード（参考）】

3H051

【Ｆターム（参考）】

3H051AA08

3H051BB10

3H051CC01

3H051CC11

3H051FF01

(57)【要約】

ある側面において、本発明は、装置のパージプロセスの効率を改善する最小のデッドレグを有するか、またはデッドレグのない改善されたバルブブロック設計である。別の側面において、本発明は、前記改善されたバルブブロック設計を組み入れた装置である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の側面と、第二の側面と、第三の側面とを有するハウジングであって、前記第一の側面は前記第二の側面に対向しており、前記第三の側面は、前記第一の側面及び前記第二の側面の両方に隣接して配置されている、前記ハウジングと、
前記第一の側面に設けられた第一のバルブシートと、
前記第一の側面上、かつ前記第一のバルブシートの中で終端する第一の開口部、及び前記第二の側面で終端する第二の開口部を有する第一の管路であって、前記第一の管路は前記第一の開口部及び第二の開口部の間で完全に直線状であり、前記第一の開口部は選択的に開閉可能である、前記第一の管路と、
前記第三の側面に設けられた第二のバルブシートと、
前記第一の管路からある角度で伸びる第二の管路とを備え、
前記第二の管路は前記第一の管路と流体連通しており、前記第二の管路は、前記第二のバルブシートの中の前記第三の側面で終端する開口部を有し、前記第二の管路の前記開口部は選択的に開閉可能である、バルブブロック。

【請求項2】

前記第二の管路が、９０℃の角度で前記第一の管路に流体連通して接続されている、請求項１に記載のバルブブロック。

【請求項3】

前記ハウジングが、直方体の形状である、請求項１に記載のバルブブロック。

【請求項4】

前記第一のバルブシート及び前記第二のバルブシートのうちの少なくとも１つが、円筒状のくぼみの形状である、請求項１に記載のバルブブロック。

【請求項5】

液体補給源と、
パージガス源と、
バルブブロックとを備え、前記バルブブロックが、
液体補給源及びパージガス源の両方に流体連通して接続され、かつ、前記バルブブロックの第一の側面に設けられている、第一のポート開口部と、
前記バルブブロックの第二の側面に設けられた第二のポート開口部であって、前記第二の側面が、前記第一の側面に対向して配置されている、前記第二のポート開口部と、
前記第一のポート開口部及び前記第二のポート開口部の間に流体連通して接続された第一の管路部分であって、前記第二のポート開口部が選択的に開閉可能であり、前記第一のポート開口部及び前記第二のポート開口部が軸方向に揃えられている、前記第一の管路部分と、
平行でない角度で前記第一の管路部分から伸びる第二の管路部分とを有し、
前記第二の管路部分は前記第一の管路部分と流体連通しており、前記第二の管路部分は、前記バルブブロックの第三の側面に設けられた第三のポート開口部にて終端し、前記第三のポート開口部は選択的に開閉可能である、装置。

【請求項6】

前記バルブブロックの前記第三の側面が、前記バルブブロックの前記第一の側面及び前記第二の側面の両方に隣接して配置されている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記第二の管路部分が、９０°の角度で前記第一の管路部分から伸びている、請求項５に記載の装置。

【請求項8】

前記バルブブロックの前記第二の側面に設けられた第四のポート開口部と、
前記バルブブロックの第四の側面に設けられた第五のポート開口部であって、前記第四の側面が前記第三の側面に対向して配置されている、前記第五のポート開口部と、
前記第四のポート開口部及び前記第五のポート開口部の間に流体連通して接続された第三の管路部分とを更に備える、請求項５に記載の装置。

【請求項9】

前記第三の管路部分が、その中に曲げ部を有する、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記曲げ部が９０°の角度である、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

コンテナを更に備え、前記第五のポート開口部が、前記コンテナに流体連通して接続されている、請求項８に記載の装置。

【請求項12】

前記バルブブロックの前記第三の側面に設けられた第六のポート開口部と、
前記バルブブロックの第五の側面に設けられた第七のポート開口部であって、前記第五の側面が、前記第一、第二、及び第三の側面の各々に隣接して配置されている、前記第七のポート開口部と、
前記第五のポート開口部及び前記第六のポート開口部の間に流体連通して接続された第四の管路部分とを更に備える、請求項８に記載の装置。

【請求項13】

前記第四の管路部分が、その中に曲げ部を有する、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記第四の管路部分の曲げ部が、９０°の角度である、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

ベントを更に備え、前記第七のポート開口部が、前記ベントに流体連通して接続されている、請求項１２に記載の装置。

【請求項16】

前記第一のポート開口部及び前記第二のポート開口部の中心点が、第一の水平面内にあり、
前記第三のポート開口部が第二の水平面内にあり、
前記第二の水平面が、前記第一の水平面の上方に配置されている、請求項５に記載の装置。

【請求項17】

前記第一のポート開口部及び前記第二のポート開口部の中心点が、第一の水平面内にあり、前記第四のポート開口部の中心点が第二の水平面内にあり、前記第一の水平面が、前記第二の水平面の上方に配置されている、請求項８に記載の装置。

【請求項18】

バルブブロックが補充工程を経た後に、バルブブロックにおいてパージ工程を実施する方法であって、前記方法が、
パージガスをバルブブロックの第一の側の表面に設けられた第一のポート開口部を通して前記バルブブロックに輸送して、パージガスが、第二のポート開口部上に一時的に作り出されたシールと接触して第一の管路部分を通して直接的に噴射されるようにする輸送工程を含み、
パージガスが前記シールから跳ね返り、前記第一の管路部分の中を反対方向に移動し、前記第一の管路部分からある角度で伸びた前記バルブブロックの上面で終端する第二の管路部分に入るように、前記第一の管路部分は直線状であり、前記第二のポート開口部は前記バルブブロックの第二の側の表面に設けられており、前記第二の側の表面は、前記バルブブロックの前記第一の側の表面とは反対側に設けられている、前記方法。

【請求項19】

前記輸送工程が、パージガスを少なくとも１００リットル毎分の速度で前記バルブブロックに輸送することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記輸送工程が、パージガスを約３００リットル毎分の速度で前記バルブブロックに輸送することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

前記輸送工程の前に、パージガスを少なくとも５０℃に加熱することを更に含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記輸送工程の前に、パージガスを少なくとも５０℃に加熱することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本件は、完全に記載されたかのように参照により本開示に組み入れられる、２０１４年１１月１５日に出願された、米国仮特許出願第６２／０８０，２８１号の利益を主張する。

【背景技術】

【0002】

電子デバイス製造産業は、集積回路及び他の電子デバイスを作製するための原料又は前駆体としての種々の液体化学品を要求する。電子デバイス作製プロセス中に用いられる種々の液体化学品は、電子製造産業の厳しい要求を満たすために、一緒に混合されず、高純度で個別に維持されることが重要である。

【0003】

電子デバイス作製プロセス中に、これらの種々の液体化学品は、管路及びポート（開口部）の共通のシステムを介して、化学コンテナと１つ又はそれより多くのバルブ含有マニホールドとの間で繰り返し運ばれる。したがって、作製プロセス中の異なる段階において、新たな化学品が装置に導入される前に、装置の中の全ての湿潤表面から特定の化学品を除去する必要がある。これは、一般的には、装置を通して強められたパージガスの使用により達成される。

【0004】

本技術分野に関連する用語として、「衝突されないデッドレグ」は、パージガスが直接的に噴射されることができないパイプ又は管路システムの部分である。既存の装置において、管路及びポートの形状のために、１つ又はそれより多くの衝突されないデッドレグが、パージ工程中に装置中に存在する。装置中の１つ又はそれより多くの衝突されないデッドレグの存在は、パージ工程が、装置の湿潤表面から全ての化学品を十分に除去するために、より長い期間の間起こらなければならない（追加のパージガスが用いられなければならない）ため、システムのパージ効率を低減させる。

【0005】

したがって、これらの装置のパージ効率を増大させる改善された装置及び方法に対する必要がある。

【発明の概要】

【0006】

本概要は、以下の詳細な説明に更に記載される簡易化された形態での本発明の側面の選択を導入するために与えられる。

【0007】

態様１：第一の側面と、第二の側面と、第三の側面とを有するハウジングであって、第一の側面は第二の側面に対向しており、第三の側面は、第一の側面及び第二の側面の両方に隣接して配置されている、前記ハウジングと、
第一の側面に設けられた第一のバルブシートと、
第一の側面上、かつ第一のバルブシートの中で終端する第一の開口部、及び第二の側面で終端する第二の開口部を有する第一の管路であって、第一の管路は直線状であり、第一の開口部は選択的に開閉可能である、第一の管路と、
第三の側面に設けられた第二のバルブシートと、
第一の管路からある角度で伸びる第二の管路とを備え、
第二の管路は第一の管路と流体連通しており、第二の管路は、第二のバルブシートの中の第三の側面で終端する開口部を有し、第二の管路の開口部は選択的に開閉可能である、バルブブロック。

【0008】

態様２：第二の管路が、９０°の角度で第一の管路に流体連通して接続されている、態様１に記載のバルブブロック。

【0009】

態様３：ハウジングが、直方体の形状である、態様１又は２に記載のバルブブロック。

【0010】

態様４：第一のバルブシート及び第二のバルブシートのうちの少なくとも１つが、円筒状のくぼみの形状である、態様１〜３のいずれかに記載のバルブブロック。

【0011】

態様５：液体補給源と、
パージガス源と、
バルブブロックとを備え、バルブブロックが、
液体補給源及びパージガス源の両方に流体連通して接続され、かつ、バルブブロックの第一の側面に設けられている、第一のポート開口部と、
バルブブロックの第二の側面に設けられた第二のポート開口部であって、第二の側面が、第一の側面に対向して配置されている、第二のポート開口部と、
第一のポート開口部及び第二のポート開口部の間に流体連通して接続された第一の管路部分であって、第二のポート開口部が選択的に開閉可能であり、第一のポート開口部及び第二のポート開口部が軸方向に揃えられている、第一の管路部分と、
平行でない角度で第一の管路部分から伸びる第二の管路部分とを有し、
第二の管路部分は第一曲げ部の管路部分と流体連通しており、第二の管路部分は、バルブブロックの第三の側面に設けられた第三のポート開口部にて終端し、第三のポート開口部は選択的に開閉可能である、装置。

【0012】

態様６：バルブブロックの第三の側面が、バルブブロックの第一の側面及び第二の側面の両方に隣接して配置されている、態様５に記載の装置。

【0013】

態様７：第二の管路部分が、９０°の角度で第一の管路部分から伸びている、態様５又は６に記載の装置。

【0014】

態様８：バルブブロックの第二の側面に設けられた第四のポート開口部と、
バルブブロックの第四の側面に設けられた第五のポート開口部であって、第四の側面が第三の側面に対向して配置されている、第五のポート開口部と、
第四のポート開口部及び第五のポート開口部の間に流体連通して接続された第三の管路部分とを更に備える、態様５〜７のいずれかに記載の装置。

【0015】

態様９：前記第三の管路部分が、その中に曲げ部を有する、態様８に記載の装置。

【0016】

態様１０：曲げ部が９０°の角度である、態様９に記載の装置。

【0017】

態様１１：コンテナを更に備え、第五のポート開口部が、コンテナに流体連通して接続されている、態様８〜１０のいずれかに記載の装置。

【0018】

態様１２：バルブブロックの第三の側面に設けられた第六のポート開口部と、
バルブブロックの第五の側面に設けられた第七のポート開口部であって、第五の側面が、第一、第二、及び第三の側面の各々に隣接して配置されている、第七のポート開口部と、
第五のポート開口部及び第六のポート開口部の間に流体連通して接続された第四の管路部分とを更に備える、態様８〜１１のいずれかに記載の装置。

【0019】

態様１３：前記第四の管路部分が、その中に曲げ部を有する、態様１２に記載の装置。

【0020】

態様１４：第四の管路部分の曲げ部が、９０°の角度である、態様１３に記載の装置。

【0021】

態様１５：ベントを更に備え、第七のポート開口部が、ベントに流体連通して接続されている、態様１２〜１４のいずれかに記載の装置。

【0022】

態様１６：第一のポート開口部及び第二のポート開口部の中心点が、第一の水平面内にあり、第三のポート開口部が第二の水平面内にあり、第二の水平面が、第一の水平面の上方に配置されている、態様５〜１５のいずれかに記載の装置。

【0023】

態様１７：第一のポート開口部及び第二のポート開口部の中心点が、第一の水平面内にあり、第四のポート開口部の中心点が第二の水平面内にあり、第一の水平面が、第二の水平面の上方に配置されている、態様８〜１５のいずれかに記載の装置。

【0024】

態様１８：バルブブロックが補充工程を経た後に、バルブブロックにおいてパージ工程を実施する方法であって、方法が、
パージガスをバルブブロックの第一の側の表面に設けられた第一のポート開口部を通してバルブブロックに輸送して、パージガスが、第二のポート開口部上に一時的に作り出されたシールと接触して第一の管路部分を通して直接的に噴射されるようにする輸送工程を含み、
パージガスがシールから跳ね返り、第一の管路部分の中を反対方向に移動し、第一の管路部分からある角度で伸びたバルブブロックの上面で終端する第二の管路部分に入るように、第一の管路部分は直線状であり、第二のポート開口部はバルブブロックの第二の側の表面に設けられており、第二の側の表面は、バルブブロックの第一の側の表面とは反対側に設けられている、方法。

【0025】

態様１９：輸送工程が、パージガスを少なくとも１００リットル毎分の速度でバルブブロックに輸送することを更に含む、態様１８に記載の方法。

【0026】

態様２０：輸送工程が、パージガスを約３００リットル毎分の速度でバルブブロックに輸送することを更に含む、態様１８に記載の方法。

【0027】

態様２１：輸送工程の前に、パージガスを少なくとも５０℃に加熱することを更に含む、態様１９又は２０に記載の方法。

【0028】

態様２２：輸送工程の前に、パージガスを少なくとも５０℃に加熱することを更に含む、態様１８に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【0029】

本発明は、同様の参照番号が同様の要素を示す、添付の図面に関連してこれ以降で記載される。

【図1】図１は、従来時術による一対のバルブブロックを含むコンテナマニホールド装置をホストする補給マニホールドの概略図である。

【図2】図２は、従来技術によるバルブブロックを含むコンテナマニホールド装置をホストする補給装置の概略図である。

【図3】図３は、本発明による改善されたバルブブロックを含むコンテナマニホールド装置をホストする補給マニホールドの概略図である。

【図4】図４は、従来技術によるバルブブロックを含むバルク化学キャビネットの中に配置されたマニホールドの一部の概略図である。

【図5】図５は、本発明による改善されたバルブブロックを含むバルク化学キャビネットの中に配置されたマニホールドの一部の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下の詳細な説明は、好ましい例示的な実施態様のみを与え、本発明の範囲、適用可能性又は構成を制限することは意図されない。むしろ、以下の好ましい例示的な実施態様の詳細な説明は、本発明の好ましい例示的な実施態様を実行することを可能にする記載を当業者に与える。種々の変更が添付の特許請求の範囲に記載される本発明の精神及び範囲から逸脱しない要素の機能及び配列においてなされることが可能である。

【0031】

本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的に関して、「高速パージ」という用語は、１００リットル毎分又はそれより大きい速度で輸送されるパージガスを用いるパージ工程を意味する。

【0032】

本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的に関して、「管路」という用語は、装置の２つ又はそれより多くの構成要素間で流体を輸送することができる１つ又はそれより多くの構造を指す。例えば、管路としては、装置の至るところで変化する圧力において液体及び／又はガス輸送するパイプ、ダクト、マニホールド、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

【0033】

本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的に関して、「流体連通」という用語は、液体及び／又はガスを制御された方法で構成要素間を輸送することを可能にする２つ又はそれより多くの構成要素の間の連結性を指す。２つ又はそれより多くの構成要素を互いに流体連通するように連結することは、フランジ管路、ガスケット及び／又はボルトを用いた方法等、当分野で知られている任意の適切な方法を含むことができる。

【0034】

本出願人は、化学コンテナ及びマニホールドの間、又は一対のマニホールド間で接続された全ての湿潤表面を乾燥させることに関するパージ効率を改善するために用いることができる、改善されたバルブブロック設計及びこれに関する装置を開発した。改善されたバルブブロック設計は、装置の中の全ての湿潤表面をパージするのに必要な時間を十分に低減するのに用いることができる幾つかの特徴を含む。バルブブロック設計は、デッドレグをなくし、または最小限のデッドレグを導入し、かつ、任意の最小のデッドレグに十分に衝突を与える。それは、ベント路の長さの著しい低減も可能にするため、液体化学品により湿潤された管路の表面積の全量を著しく低減させる。

【0035】

本発明によるバルブブロックは、単一バルブブロック又はハウジングの中に設けられた一対のバルブを有する（バルブシートは、（例えば直方体の形状であるハウジングの隣接表面上で）互いに対して９０°差で配向される）ことにより、これらの改善を達成する。補給マニホールドがバルブブロックを通るホストコンテナに接続された、装置において用いられる際、一対のバルブの存在を、パージ工程中に全てのデッドレグが十分に衝突されることを確実にする９０°間隔に設定し、それによってより効率的なパージプロセスを実施する。具体的には、パージガスがシステムに入る途中の管路は、コンテナと流体連通しているポート開口部と直線上に揃えられる。このポート開口部は、パージプロセス中に閉じられているため、このポート開口部に隣接して配置された最小のデッドレグは、前記ポート開口部が閉じられている場合にパージガスにより十分に衝突される。したがって、より少ないパージガスを用いることができ、パージプロセスはより素早く起こることができ、省エネルギーを実現することができる。これは、バルブシートがハウジングの反対側に設けられている、知られている従来技術の装置（図１及び２を参照）と対比される。この従来技術のデバイスにおける配列は、共通の背中合わせの液体路の両方の半分への衝撃を可能とせず、一方で（パージガス源又は補給装置からの）パージガスは、バルブブロックの中を移動し、これによってより大きなパージ時間並びに増加したエネルギー及びパージガスの消費を要求する。加えて、９０°間隔でバルブを設けることは、液体（排出）路を非常に短く維持することを可能にし、これによって湿潤された、ひいては乾燥されるべき管路表面積の量を大きく低減する。このことは、乾燥されるべき比較できるほどにはるかに長い液体（排出）路を有する、知られている従来技術の装置（図４を参照）と対比される。

【0036】

図１は、ホストコンテナマニホールド１２及び補給マニホールド４２の間の接続部４０を含む従来技術の装置１０の概略図である。この装置１０において、ホストコンテナマニホールド１２及び補給マニホールド４２は、バルブブロック１２の一対のバルブシート３７、３８、及びバルブブロック４２の一対のバルブシート６７、６８がその各々のハウジングの反対側に設けられている、従来技術による同一のバルブブロックで構成されている。

【0037】

バルブブロック１２（ホストコンテナマニホールド）は、バルブブロック１２の側面で終端し、かつ、バルブブロック４２（補給マニホールド）に接続部４０を介して流体連通して接続された開口部１４を含む。開口部１４は、Ｔ‐接続部１６に流体連通して接続された管路部分１５に流体連通して接続される。Ｔ‐接続部１６は、第一の部分１８及び第二の部分１９を含む管路部分１７とも流体連通して接続される。

【0038】

バルブブロック１２のある側には、バルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ２０を含むバルブシート３７がある。円筒状のくぼみ２０は、開口部２２、２３が終端する表面２１を含む。開口部２２は、管路部分１７の第一の部分１８と流体連通している。バルブ制御機構は、開口部２２と係合可能なダイアフラムを含むため、開口部２２の選択的な開閉を可能にする。バルブブロック１２の反対側には、第二のバルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ２４を含むバルブシート３８がある。円筒状のくぼみ２０のように、円筒状のくぼみ２４は、表面と表面で終端する２つの開口部とを有する（表面及び開口部は図１には示されていない）。２つの開口部のうちの中心の１つは、管路部分１７の第二の部分１９と流体連通しており、２つの開口部のうちの中心でない１つは、管路部分２５と流体連通している。第二のバルブ制御機構は、円筒状のくぼみ２４の表面上の２つの開口部のうちの中心を選択的に開閉するのに用いられる。

【0039】

管路部分２５は、曲げ部２６を介して管路部分２７と流体連通しており、管路部分２７は、開口部１４の反対側のバルブブロック１２の側面上の開口部２８と流体連通している。開口部２８は、接続部２９を介してコンテナ３０と流体連通している。円筒状のくぼみ２０の表面２１に設けられた開口部２３は、管路部分３１と流体連通しており、管路部分３１は、曲げ部３２を介して管路部分３３と流体連通している。管路部分３３は、バルブブロック１２の側面に設けられた開口部３４と流体連通しており、開口部３４は、接続部３５を介してベント３６と流体連通している。この実施態様において、Ｔ‐接続部１６及び曲げ部２６、３２は、９０°の角度でそれぞれ接続された管路部分を配向させる。

【0040】

バルブブロック４２（補給マニホールド）は、バルブブロック４２の側面で終端し、かつ、バルブブロック１２（ホストコンテナマニホールド）に接続部４０を介して流体連通して接続された開口部４４を含む。開口部４４は、Ｔ‐接続部４６に流体連通して接続された管路部分４５に接続される。Ｔ‐接続部４６は、管路部分４７とも流体連通して接続される。

【0041】

バルブブロック４２のある側には、バルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ５０を含むバルブシート６７がある。円筒状のくぼみ５０は、開口部５２、５３が終端する表面５１を含む。開口部５２は、管路部分４７の第一の端部と流体連通している。バルブ制御機構が、開口部５２と係合可能なダイアフラムを含むため、開口部５２の選択的な開閉が可能となる。バルブブロック４２の反対側には、第二のバルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ５４を含むバルブシート６８がある。円筒状のくぼみ５０のように、円筒状のくぼみ５４は、表面と表面で終端する２つの開口部とを有する（表面及び開口部は、図１では示されていない）。２つの開口部のうちの中心の１つは、管路部分４７の１つの端部と流体連通しており、２つの開口部のうちの中心でない１つは、管路部分５５と流体連通している。第二のバルブ制御機構は、円筒状のくぼみ５４の表面上の２つの開口部のうちの中心を選択的に開閉するのに用いられる。

【0042】

管路部分５５は、曲げ部５６を介して管路部分５７と流体連通しており、管路部分５７は、開口部４４の反対側のバルブブロック４２の側面上の開口部５８と流体連通している。開口部５８は、接続部５９を介して補充（ＣＧ）装置６０と流体連通している。円筒状のくぼみ５０の表面５１に設けられた開口部５３は、管路部分６１と流体連通しており、管路部分６１は、曲げ部６２を介して管路部分６３と流体連通している。管路部分６３は、バルブブロック４２の側面に設けられた開口部６４と流体連通しており、開口部６４は、接続部６５を介してパージガス源６６と流体連通している。Ｔ‐接続部４６及び曲げ部５６、６２は、９０°の角度にて各々接続された管路部分を配向させる。

【0043】

装置１０の補給工程中、化学品は、補充（ＣＧ）装置６０から輸送され、バルブブロック４２を通過し、コネクタ４０の中を移動し、開口部１４を介してバルブブロック１２に入り、管路部分１５、１７、２５、２７の中を移動し、開口部２８を介してバルブブロック１２から出て、接続部２９を介してコンテナ３０に輸送される。この工程中、開口部２２は閉じられており、かつ、バルブシート３８と対応する中心開口部は開かれており、液体化学品は、管路部分１７の第一の部分１８及び第二の部分１９の両方の表面を不可避的に湿潤させる。

【0044】

装置１０のパージ工程中、バルブブロック（ホストコンテナマニホールド）１２の円筒状のくぼみ２０と対応する２つの開口部のうちの中心の１つは閉じられており、開口部２２は、パージガスが開口部２２、２３を通って移動し、管路部分３１、３３を通過し、開口部３４を通ってバルブブロック１２から出て、接続部３５の中を移動し、ベント３６に到達することができるように、開かれている。パージガスは、開口部１４を介してバルブブロック１２に入り、第二の部分１９に対して直角に配向された管路部分１５内に移動する。管路部分１５及び第二の部分１９の間の９０°の屈曲のために、図１の装置１０がパージ工程を受ける際に、管路部分１７の第二の部分１９は、衝突されないデッドレグである。なぜならば、管路部分１５の中を移動するパージガスは、（予め湿潤されている）第二の部分１９内に直接的に噴射されないが、代わりに、第二の部分１９内に弱く部分的にだけ分配されるからである。したがって、第二の部分１９の湿潤表面を含む装置１０の湿潤表面を完全に乾燥させるために、多量のパージガスが用いられなければならず、長いパージサイクルが起こらなければならない。

【0045】

図２は、ホストコンテナマニホールド７２を含む従来技術の装置７０の概略図である。この装置７０において、ホストコンテナマニホールド７２は、図１に示された従来技術のバルブブロック１２、４２と同一である。

【0046】

バルブブロック７２（ホストコンテナマニホールド）は、バルブブロック７２の側面で終端し、かつ、補充（ＣＧ）装置９８及びパージガス源１０１の両方に接続部９７を介して流体連通して接続された開口部７４を含む。開口部７４はＴ‐接続部７６に流体連通して接続された管路部分７５に接続される。Ｔ‐接続部７６は、第一の部分７８及び第二の部分７９を含む管路部分７７とも流体連通して接続される。

【0047】

バルブブロック７２のある側には、バルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ８０を含むバルブシート９９がある。円筒状のくぼみ８０は、開口部８２、８３が終端する表面８１を含む。開口部８２は、管路部分７７の第一の部分７８と流体連通している。バルブ制御機構は、開口部８２の選択的な開閉を可能にする。バルブブロック７２の反対側には、第二のバルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ８４を含むバルブシート１００がある。円筒状のくぼみ８０のように、円筒状のくぼみ８４は、表面と表面で終端する２つの開口部とを有する（表面及び開口部は、図２において示されていない）。２つの開口部のうちの中心の１つは、管路部分７７の第二の部分７９と流体連通しており、２つの開口部のうちの中心でない１つは、管路部分８５と流体連通している。第二のバルブ制御機構は、円筒状のくぼみ８４の表面上の開口部のうちの中心の１つを選択的に開閉するのに用いられる。

【0048】

管路部分８５は、曲げ部８６を介して管路部分８７と流体連通しており、管路部分８７は、開口部７４の反対側のバルブブロック７２の側面上の開口部８８と流体連通している。開口部８８は、接続部８９を介してコンテナ９０と流体連通している。円筒状のくぼみ８０の表面８１に設けられた開口部８３は、曲げ部９２を介して管路部分９３と流体連通している管路部分９１と流体連通している。管路部分９３は、バルブブロック７２の側面に設けられた開口部９４と流体連通しており、開口部９４は、接続部９５を介してベント９６と流体連通している。Ｔ‐接続部７６及び曲げ部８６、９２は、９０°の角度にて各々接続された管路部分を配向させる。

【0049】

図１に示された従来技術の装置のように、管路部分７５及び第二の部分７９の間の９０°の屈曲のために、図２の装置７０がパージ工程を受けている際、管路部分７７の第二の部分７９は、衝突されないデッドレグである。なぜならば、管路部分７５の中を移動するパージガスは、（予め湿潤されている）第二の部分７９内に直接的に噴射されないが、代わりに、第二の部分７９に弱く部分的にだけ分配されるからである。したがって、第二の部分７９の湿潤表面を含む装置７０の湿潤表面の全てを完全に乾燥させるために、多量のパージガスが用いられなければならず、長いパージサイクルが起こらなければならない。

【0050】

図３を参照して、本発明による改善されたバルブブロック１１２を含むコンテナマニホールド装置１１０をホストする補給マニホールドが詳細に記載される。

【0051】

本発明によるバルブブロック１１２は、略立方、球、若しくは卵形形状又は不規則形状を含む他のハウジング形状が、本発明の範囲内で可能であるが、略直方体形状であるハウジング１１４を含む。この実施態様において、ハウジング１１４は、円筒状のくぼみ１１８を含むバルブシート１１７を含む第一の側面１１６を含む。円筒状のくぼみ１１８は、開口部１２２、１２４が終端する表面１２０と、第一の側面１１６と対向する第二の側面１２６とを含む。円筒状のくぼみ１１８は、バルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する。バルブ制御機構は、開口部１２２と完全に係合可能なダイアフラムを介して開口部１２２の選択的な開閉を可能にする。

【0052】

開口部１２２は、Ｔ‐接続部１４６に流体連通して接続された管路部分１４４に流体連通して接続される。Ｔ‐接続部１４６は、第一の部分１５０及び第二の部分１５２を含む管路部分１４８とも流体連通して接続される。バルブブロック１１２は、円筒状のくぼみ１３０を含むバルブシート１２９を含む第三の側面１２８を更に含む。円筒状のくぼみ１３０は、開口部１３４、１３６が終端する表面１３２と、第三の側面１２８と対向する第四の側面１３８と、第五の側面１４０と、第五の側面１４０と対向する第六の側面１４２とを含む。円筒状のくぼみ１３０は、第二のバルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する。第二のバルブ制御機構は、開口部１３４と完全に係合可能なダイアフラムを介して開口部１３４を選択的に開閉するのに用いられる。開口部１３４は、管路部分１４８の第一の部分１５０と流体連通しており、開口部１３６は、管路部分１６０と流体連通している。この実施態様において、バルブ制御機構のアタッチメントを収容するバルブシート１１７、１２９の円筒状のくぼみ１１８、１３０は、図１及び２の従来技術の実施態様に示されるようなバルブブロックのハウジングの反対側ではなく、ハウジング１１４の隣接する側面（すなわち、第一の側面１１６及び第三の側面１２８）に設けられる。この実施態様において、開口部１３４、１５４は軸方向に並べられる。すなわち、開口部１３４、１５４の中心点は、（管路部分１４８の体積の中心を通って描くことができる線を介して）同じ軸線に沿って並べられる。

【0053】

管路部分１４８の第二の部分１５２は、バルブブロック１１２の第四の側面１３８に設けられた開口部１５４と流体連通しており、開口部１５４は、接続部１５６を介して補給マニホールド１５８及びパージガス源１５９の両方と流体連通している。管路部分１６０は、曲げ部１６２を介して管路部分１６４と流体連通しており、管路部分１６４は、ハウジング１１４の第二の側面１２６に設けられた開口部１６６と流体連通している。開口部１６６は、接続部１６８を介してコンテナ１７０と流体連通している。円筒状のくぼみ１１８の表面１２０に設けられた開口部１２４は、曲げ部１７４を介して管路部分１７６と流体連通している管路部分１７２と流体連通している。管路部分１７６は、ハウジング１１４の第五の側面１４０に設けられた開口部１７８と流体連通しており、開口部１７８は、接続部１８０を介してベント１８２と流体連通している。この実施態様において、Ｔ‐接続部１４６及び曲げ部１６２、１７４は、９０°の角度にて各々接続された管路部分を配向させる。代わりの実施態様において、Ｔ‐接続部１４６及び／又は曲げ部１６２、１７４は、９０°の角度にて各々接続された管路部分を配向させる必要はないが、代わりに、４５〜１３５°のいずれかの角度で各々接続された管路部分を配向させることができることを理解されたい。

【0054】

図３の装置１１０において、コンテナ１７０が補充マニホールド１５８からバルブブロック１１２を通って補給される際、開口部１３４は開かれており、開口部１２２は閉じられている。この工程において、液体化学品は、開口部１５４を介してバルブブロック１１２に入り、管路部分１４８の中を移動し、開口部１３４から出て、開口部１３６に入り、管路部分１６０、１６４の中を移動し、開口部１６６を介してバルブブロック１１２から出て、接続部１６８を通ってコンテナ１７０に輸送される。装置１１０において、液体が、開口部１３４から開口部１３６へ、次いで下向きにコンテナ１７０に重力により自然に流れるように、開口部１３６が開口部１３４の下方に物理的に配置されていることは、従来技術を上回る改善である。このことは、図１及び２に示された従来技術のデバイス中の各各々のバルブシートの中の一対の開口部（これらの開口部は同一水平面内に配置され、バルブブロックから出る液体の自然な動きを促進しない）の配向と対比される。

【0055】

更に、図１及び２に示される従来技術の装置１０、７０とは異なり、本発明による図３の装置１１０がパージ工程を受けている際、パージガス源１５９からのパージガスは、接続部１５６を通って管路部分１４８に輸送され、（予め湿潤されている）管路部分１４８の両方の部分１５０、１５２は、十分に衝突される。すなわち、衝突されないデッドレグはない。パージ工程中に、開口部１３４は閉じられており、開口部１２２は、パージガスが管路部分１４４に入り、開口部１２２、１２４を通って移動し、管路部分１７２、１７６の中を移動し、開口部１７８を通ってバルブブロック１１２を出て、接続部１８０の中を移動し、ベント１８２に到達することができるように開いている。パージガスは、開口部１５４を介してバルブブロック１１２に入り、最初に管路部分１４８の第二の部分１５２に入る。この実施態様において、管路部分１４８の第二の部分１５２は、第一の部分１５０と直線状に（軸方向に）並べられる。図３の装置１１０がパージ工程を受けている際に、管路部分１４８の第一の部分１５０は、開口部１５４を介してバルブブロック１１２に入っているパージガスにより十分に衝突される。パージガスは、開口部１５４をシールするバルブ制御機構のダイアフラムと接触して直接的に噴射され、パージガスは、次いでそれが管路部分１４４に入る前に、管路部分１４８の第一の部分１５０を通って反対方向に跳ね返るはずである。第一の部分１５０が本装置１１０内で十分に衝突されるため、第一の部分１５０の湿潤表面を含む全ての湿潤表面を完全に乾燥させるために、パージガスのはるかに少ない量を用いることができ、はるかに短いパージサイクルが起こることができる。

【0056】

図４は、従来技術のマニホールド装置２１０の一部の概略図である。装置２１０は、バルク化学コンテナと結びつくバルク化学キャビネット内に設けられたマニホールドの中に配置された２つのバルブブロック２１２、２５２の間の接続部２５０を含む。当業者に理解されるように、バルク化学キャビネットは、ツールが、ホストコンテナ内で利用可能であった化学品を使い果たした後に、ホストコンテナを補充するホストコンテナマニホールドに化学品を提供するために用いられる。

【0057】

バルブブロック２１２は、バルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ２１４を有するバルブシート２１３を含む。円筒状のくぼみ２１４は、開口部２１８、２２０が終端する表面２１６を含む。バルブ制御機構は、開口部２１８と完全に係合可能なダイアフラムを介して開口部２１８を選択的に開閉するのに用いられる。開口部２１８は管路部分２３４に流体連通して接続され、管路部分２３４は曲げ部２３６を介して管路部分２３８に流体連通して接続される。管路部分２３８は、管路部分２３８が、接続部２５０を介してバルブブロック２５２の管路部分２７６と流体連通して接続されるように、バルブブロック２１２の側面に設けられた貫通孔２４０を通って延在する。開口部２２０は管路部分２２２に流体連通して接続され、管路部分２２２は曲げ部２２４を介して管路部分２２６に流体連通して接続される。管路部分２２６は開口部２２８と流体連通して接続され、開口部２２８は接続部２３０を介して減圧ベント２３２と流体連通して接続される。

【0058】

バルブブロック２５２は、第二のバルブ制御機構（図示せず）の配置を収容する円筒状のくぼみ２５４を有するバルブシート２５３を含む。円筒状のくぼみ２５４は、（開口部２５８、図４に示されていない他の開口部を含む）２つの開口部が終端する表面２５６を含む。第二のバルブ制御機構は、開口部２５８を選択的に開閉するのに用いられる。開口部２５８は管路部分２７２に流体連通して接続され、管路部分２７２はＴ‐接続部２７４に流体連通して接続される。Ｔ‐接続部２７４は、管路部分２７６及び管路部分２８０とも流体連通して接続される。管路部分２７６は、上記のようにバルブブロック２５２の側面に設けられた貫通孔２７８を通って延在し、接続部２５０を介してバルブブロック２１２の管路部分２３８と流体連通して接続される。

【0059】

管路部分２８０は開口部２８２と流体連通して接続され、開口部２８２は接続部２８４を介してコンテナ２８６と流体連通している。円筒状のくぼみ２５４の表面２５６上の中心でない開口部（図示せず）は管路部分２６０に流体連通して接続され、管路部分２６０は曲げ部２６２を介して管路部分２６４に流体連通して接続される。管路部分２６４は開口部２６６と流体連通して接続され、開口部２６６は接続部２６８を介してアウトレットマニホールド２７０と流体連通して接続される。この実施態様において、Ｔ‐接続部２７４及び曲げ部２２４、２３６、２６２は、９０°の角度にて各々接続された管路部分を配向させる。

【0060】

図４に示されるように、従来技術の装置２１０の動作中に化学品により湿潤されるベント路の部分の長さＡ及びＢの合計は、非常に長い。明確性の目的のために、長さＡは（開口部２５８の面積の中心と管路部分２７６の断面積の中心との間で測定される）バルブブロック２５２の管路部分２７２の長さと対応し、長さＢは（開口部２１８の面積の中心と開口部２５８の面積の中心との間で測定される）バルブブロック２１２の管路部分２３８とバルブブロック２５２の管路部分２７６との組み合わせた長さと対応する。

【0061】

図５は、バルク化学キャビネットの中に配置されたマニホールド装置３１０であって、装置３１０が本発明による改善されたバルブブロック１１２（図３を参照）を含む、装置の一部の概略図である。この装置３１０内で用いる際、バルブブロック１１２の第四の側面１３８で終端する開口部１５４は、接続部３１２を介してコンテナマニホールド３１４と流体連通して接続されており、バルブブロック１１２の第二の側面１２６で終端する開口部１６６は、接続部３１６を介してアウトレットマニホールド３１８と流体連通して接続され、バルブブロック１１２の第五の側面１４０で終端する開口部１７８は、接続部３２０を介してベント３２２と流体連通して接続される。

【0062】

図５に示されるように、本発明によるマニホールド装置３１０の動作中に化学品により湿潤されるベント路の部分の長さＡ’及びＢ’の合計は、図４に示される従来技術の装置２１０のベント路の部分の長さＡ及びＢの合計よりはるかに短い。明確性の目的のために、長さＡ’は（開口部１３４の面積の中心と管路部分１４４の断面積の中心との間で測定される）バルブブロック１１２の管路部分１４８の長さと対応し、長さＢ’は（開口部１２２の面積の中心と開口部１３４の面積の中心との間で測定される）バルブブロック１１２の管路部分１４４の長さと対応する。本発明によるバルブブロック１１２の形状は、全体のベント路長さ（すなわち、長さＡ’及びＢ’の合計）の十分な低減を許容する。この実施態様において、長さＡ’及びＢ’の合計の値は、長さＡ及びＢの合計の値の約１０パーセントである。本発明の改善されたバルブブロック１１２により可能になったベント路の長さの低減は、（詳しくは上記で議論される、全てのデッドレグが十分に衝突されるという事実と相まって）パージ工程中に乾燥されなくてはならない湿潤表面の全表面積を大いに低減し、これによってパージプロセスの効率を大いに向上させる。

【0063】

本発明の第一の更なる側面は、本開示で上記に記載された装置、又は本件で開示されていない他の装置内の全ての湿潤表面のパージ時間を最小化する、高速パージガスを用いる方法である。高速パージ（パージガスが、少なくとも１００リットル毎分の速度で装置に輸送される）を用いることにより、出願人は、パージプロセスを実施するのに必要な時間の長さを大いに低減することができることを決定した。好ましくは、高速パージ工程は、１００〜１０００リットル毎分、より好ましくは２００〜７５０リットル毎分、更により好ましくは２５０〜５００リットル毎分、及び最も好ましくは３００リットル毎分の流速で起こる。

【0064】

例＃１
従来技術によるバルブブロック１２を組み入れる従来技術の装置において、パージ工程は、１分当たり約１０リットルの標準速度にて導入されるパージガスを用いて実施された。出願人らは、約３〜７日の継続時間が、これらのパラメータにしたがって装置の全ての湿潤表面を完全に乾燥させるために典型的に要求されることを決定した。それにひきかえ、本発明による装置７０（すなわち、バルブブロック７２を組み入れている）が、パージガスが約３００リットル毎分で導入されるパージ工程を受ける際、装置７０の中の全ての湿潤表面を乾燥させるのに要求される継続時間は、２〜４時間に短縮される。

【0065】

本発明の第二の更なる側面は、窒素ガス（Ｎ２）が加熱され、次いで本開示で上記に記載された装置、又は本件に開示されていない他の装置内でパージガスとして用いられることによる方法である。幾つかの実施態様において、窒素ガスは、パージ工程の前に少なくとも５０℃に加熱される。少なくとも５０℃に加熱された窒素ガスは、低速単独、または上記に記載された高速パージとの組み合わせで用いることができる。出願人らは、装置から除去することがより容易であるような点に前記メディアの蒸気圧を上昇させるために、パージされているメディアの温度に近い温度にパージガスを加熱することが望ましいことを見出した。

【0066】

例＃２
従来技術によるバルブブロック１２を組み入れた従来技術の装置において、パージ工程は、約１０リットル毎分の標準速度で導入される環境温度（約２０℃）のパージガスを用いて実施された。出願人らは、約３〜７日の継続時間が、これらのパラメータにしたがって装置の全ての湿潤表面を完全に乾燥させるために、典型的に要求されることを決定した。それにひきかえ、本発明による装置７０（すなわち、バルブブロック７２を組み入れている）が、パージガスが５０℃に加熱され、約２００リットル毎分で導入されるパージ工程を受ける際、装置７０の中の全ての湿潤表面を乾燥させるのに要求される継続時間は、２〜４時間に短縮される。

【0067】

本発明の原理が好ましい実施態様と関連して上記で記載されてきた一方、この記載は本発明の範囲の制限としてではなく単に例示であることが明確に理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】