TW201603871A

TW201603871A - 增強容量的流體儲存、運輸和分配設備

Info

Publication number: TW201603871A
Application number: TW104117996A
Authority: TW
Inventors: 湯姆葛蘭Ｍ
Original assignee: 安特格利斯公司
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-02-01
Also published as: WO2015187859A1

Abstract

敘述一種流體儲存、運輸和分配設備，該設備包含一運輸集裝箱與一熱管理組件，該運輸集裝箱經配置以容納至少一流體儲存和分配容器，該流體儲存和分配容器容納一儲存媒介，使流體存儲於該儲存媒介上並自該儲存媒介解吸分配，該熱管理組件經建構與佈置以保持該容器及儲存媒介於冷卻條件中。揭示供應流體的對應方法。本發明揭示之設備與方法能夠增強所能被供應流體的容量，對於存儲於該儲存媒介上並自該儲存媒介分配的流體而言，在降低溫度下具有增加的容量，例如，像是固相物理吸附劑、離子液體的儲存媒介以及可逆式化學反應儲存媒介。

Description

增強容量的流體儲存、運輸和分配設備

本揭示發明與增強容量的流體儲存、運輸和分配設備以及隨其供應流體的方法有關，例如，於製造半導體產品、平板顯示器、太陽能平板等等中使用。

在Tom等人的美國專利號5,518,528中，所揭示基於物理吸附的氣體儲存和分配設備形式已經革新了半導體產業中有害氣體的運輸、供應及使用。所述設備包含容納物理吸附媒介的容器，該物理吸附劑媒介像是目篩、活性碳，或是具有吸附親和力的其他吸附媒介，使該氣體能夠存儲於其中並從該容器選擇性分配。該氣體係於降低的壓力下，以在該吸附媒介上的一種吸附狀態容納於該容器之中，該降低壓力係相對於容納「自由」(未吸附)狀態之等量氣體的對應(吸附劑)空容器而言，而該氣體在分配條件下便自該吸附媒介解吸。

在許多運用所述基於吸附劑之流體供應設備的應用中，該流體係於負壓下存儲於該吸附劑上，並可在對應低壓程度時分配至流體利用設備，像是在負壓下操作的半導體製造工具，例如離子佈植工具。當該流體於儲存、運輸及使用條件下在該容器中保持在負壓程度時，相對於傳統的高壓氣體圓筒而言可實現高度的安全性，在高壓氣體圓筒中流體例如容納在最高2000psig(磅每平方吋表壓)(13.8MPa(百萬帕))或更高的壓力下。

雖然所述基於吸附劑之流體供應設備在設計為於室溫下於該容器中保持為負壓條件，以在儲存、運輸及使用上給予高度的安全性，但所述的負壓條件限制了可利用所述裝置供給給一流體終端使用者的流體總量。

據此，需要對於所述基於吸附劑之流體供應設備的容量加以改良，因此可以經濟地包裝、運輸及利用更高量的流體。

本揭示發明與增強容量的流體儲存、運輸和分配設備與方法有關。

在一態樣中，本揭示發明與一流體儲存、運輸和分配設備有關，該設備包括一運輸集裝箱與一熱管理組件，該運輸集裝箱經配置以容納至少一流體儲存和分配容器，該流體儲存和分配容器容納一儲存媒介，使流體存儲於該儲存媒介上並自該儲存媒介解吸分配，該熱管理組件經建構與佈置以保持該容器及儲存媒介於冷卻條件中。

本揭示發明另一態樣與一種供應使用流體的方法有關，該方法包括將該流體包裝於根據本揭示發明之一流體儲存、運輸和分配設備之中。

本揭示發明一進一步態樣與一種供應使用流體的方法有關，該方法包括於根據本揭示發明之一流體儲存、運輸和分配設備之中運輸該流體。

在另一態樣中，本揭示發明與一種供應使用流體的方法有關，該方法包括引入流體至一儲存媒介，以在該儲存媒介進行存儲，該儲存媒介在降低溫度下具有增加的容量，並在所述引入、後續將該流體存儲在該儲存媒介上，以及後續在該儲存媒介上運輸該流體之至少一者的期間，將該流體及儲存媒介冷卻至冷卻溫度，其中在該冷卻溫度於該儲存媒介上的流體係處於負壓。

在一進一步態樣中，本揭示發明與一種自一儲存媒介供應存儲在該儲存媒介上之流體的方法有關，所述方法包括在流體分配之前將該流體於冷卻溫度下提供於該儲存媒介上，而之後在從該冷卻溫度加熱至較高周圍溫度的該流體與儲存媒介暖化期間或之後，分配流體。

本揭示發明的其他多數態樣、特徵與具體實施例從後續的敘述與附加請求項將更加清楚。

10‧‧‧運輸集裝箱

12‧‧‧上方部分

14‧‧‧下方部分

16‧‧‧內部空間

18‧‧‧流體儲存和分配容器

20‧‧‧流體儲存和分配容器

22‧‧‧流體儲存和分配容器

24‧‧‧流體儲存和分配容器

26‧‧‧十字形收容室

28‧‧‧臂部

30‧‧‧模組

32‧‧‧凹穴

34‧‧‧凹穴

36‧‧‧凹穴

38‧‧‧凹穴

第1圖為一運輸集裝箱的示意圖，其中該流體儲存和分配設備包括一包含的冷卻劑來源，以將該集裝箱中該儲存和分配容器中的吸附劑保持在預定的冷卻溫度條件。

本揭示發明與增強容量的流體儲存、運輸和分配設備與方法有關，其中熱敏感流體儲存和分配媒介可被保持在適當的條件，以增強流體的供應容量。

當在此其該等附加請求項中使用時，除非上下文另外明確指定，否則單數型「一」、「一個」與「該」係包含複數參照對象。

當在此使用時，該用詞「冷卻條件」係指低於周圍溫度的溫度，例如，至少於周圍溫度以下10℃的溫度，較佳的是至少於周圍溫度以下25℃且不超過0℃的溫度，而最佳的是在-50℃至-80℃範圍中的溫度。

在特定具體實施例中之該增強容量的流體儲存、運輸和分配設備包括一運輸集裝箱與一熱管理組件，該運輸集裝箱經配置以容納至少一流體儲存和分配容器，該(等)流體儲存和分配容器容納具有吸附親和力的吸附劑，使該流體能夠存儲於該吸附劑上並自該吸附劑解吸分配，該熱管理組件經佈置以將該(等)容器與其中的吸附劑維持在一冷卻條件中。

在所述流體儲存和分配設備中，該熱管理組件可以包括一冷卻劑媒介，例如乾冰或其他冷卻劑，其被設置在該運輸集裝箱的一分隔室或腔室之中。

該運輸集裝箱可經配置以容納多數流體儲存和分配容器，如此後進一步詳細敘述。

在特定具體實施例中，該熱管理組件係於該填注站所致動，於該填注站處使該容器首次注滿流體，以將該容器與該吸附劑冷卻，以提高相對於在周圍溫度或其他較高溫度下填注的吸附劑裝載量。之後，該流體儲存和分配設備中的容器可由該熱管理組件保持在低溫，例如在儲存和運輸期間保持低溫。該容器可被首次以流體填注，同時該容器及/或流體係在一冷卻條件中，而所形成的含流體容器可被包裝於一絕熱或超絕熱運輸集裝箱中，其選擇性具備額外的冷卻性能，像是做為一冷源的乾冰、液態氮，或是機械冷卻組件或是額外的吸附冷卻組件。在此方法中，該容器與吸附劑可被保持在冷卻溫度，直到想要進行流體分配為止，以及在之後選擇性的分配操作期間為止。

做為特定示例的方式，具有5L(公升)內部空間的基於吸附劑的流體儲存和分配容器可利用乾冰(例如，30-35kg的CO₂)保持在冷卻溫度(例如，介於-78℃與室溫之間的溫度)下60-100 天的期間，對於該流體儲存、運輸和分配設備而言係能夠符合運輸、設置及使用的需求。

雖然在本揭示發明的廣泛實作中用於容流體之該儲存媒介在此基本上被敘述為包括一種固相物理吸附劑，但將可理解的是本揭示發明的可應用範圍並不因此受限，而係能延伸並涵蓋其他儲存媒介的使用，像是離子液體、與被存儲之流體之間具有反應性的可逆式化學反應儲存媒介，以及對於該流體而言係具有親和力並適合做為儲存媒介的其他媒介與材料，且其中該儲存媒介的流體裝載容量係在溫度降低至例如低於周圍(室溫)溫度以下的溫度時增加，像是25℃。

當為固相物理吸附劑形式時，該儲存媒介可為任何適宜的形式，並例如可以包括二氧化矽、氧化鋁、矽鋁酸鹽、分子目篩、碳、大網狀聚合物和共聚物等等。在多數具體實施例中，該儲存媒介可以包括奈米多孔碳吸附劑，其具有適宜用於流體存儲的孔隙特性，以使該流體保留在含有所述吸附劑之流體儲存和分配容器中，並自該容器分配。

所述固相物理吸附劑可為任何適宜形式，包含粒狀或顆粒形式，或粉末形式，或塊狀形式。當在此使用時，「塊狀」意指在與像是珠狀、微粒、顆粒、小球與類似形式的傳統細微劃分形式相比之下，該固相物理吸附劑係為單一或類塊狀形式，例如具有塊狀、磚狀、碟狀、晶柱狀等等形式，一般係以底層形式使用該細微劃分形式的吸附劑，其包括所述珠狀、微粒、顆粒、小球等等的多重性。因此，在多數細微劃分物理吸附劑單元的底層形式中，該活性吸附劑的孔隙體積主要部分係存在於間隙間或顆粒間，其性質係根據該吸附劑顆粒的尺寸、形狀與包裝密度變化。相比之下，在塊狀形式中，該活性吸附劑的孔隙體積自該吸附劑材料內在的孔洞與孔隙形式，其可在該塊狀吸附劑主體的加工期間，便已經形成於該塊狀吸附劑主體之中。

在多數具體實施例中，該固相物理吸附劑可為塊狀形式，包括碟狀或球狀的吸附劑，例如，奈米多孔碳吸附劑。

該塊狀吸附劑可以形成為一種有機樹脂的熱解產物，並更普遍的可從任何適合的可熱解材料所形成，例如像是聚偏二氯乙烯、酚醛樹脂、聚糠醇、椰子殼、花生殼、桃坑、橄欖石、聚丙烯腈及聚丙烯醯胺。該吸附劑可形成於該流體儲存和分配容器中，其中該流體將被存儲以進行後續分配，亦即原位分配，或是該吸附劑可被形成並接著引入至該流體儲存和分配容器之中。在一具體實施例中，該吸附劑具有至少20%的孔隙率，其孔隙具有的直徑小於2奈米。

該流體儲存和分配容器中以吸附方式保持在該吸附劑上或是存儲在一儲存媒介上，並在適當的解吸條件下解吸以進行流體分配或自該儲存媒介釋出的流體可為任何適宜形式的流體，例如，在製造半導體產品、平板顯示器或太陽能平板中具有效用的流體。所述流體的示例包含氫化物、鹵化物和有機金屬氣態試劑及其它流體，例如矽烷、胂、膦、光氣、乙硼烷、三氯化硼、三氟化硼、鍺烷、氨、銻化氫、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化二氮、氰化氫、環氧乙烷、氘化的氫化物、鹵素(氯、溴、氟和碘)化合物、四氟化鍺、四氟化矽、氯、一氧化碳、氙、二氟化氙、氫，以及包含前述一或多種的氣體混合物，或是包含像是前述氣體種類的同位素濃化氣體(例如，四氟化鍺或四氟化矽的同位素濃化氣體)，以單成分氣體或與多數其他氣體的混合物形式提供。

因此，本揭示發明於多數具體實施例中所考慮的流體儲存、運輸和分配設備包括一運輸集裝箱與一熱管理組件，該運輸集裝箱經配置以容納至少一流體儲存和分配容器，該流體儲存和分配容器容納一儲存媒介，使流體存儲於該儲存媒介上並自該儲存媒介解吸分配，該熱管理組件經建構與佈置以保持該容器及儲存媒介於冷卻條件中。

在所述設備中之該熱管理組件可以包括一冷卻劑媒介，像是乾冰(CO₂)。該運輸集裝箱可經配置以容納多數流體儲存和分配容器。該熱管理組件可經建構與佈置以保持該容器及儲存媒介於冷卻條件中至少30天的期間、60至90天的期間、3至6個月的期間或是其他的時間長度。

在該等流體儲存和分配容器中之該儲存媒介可以包括一固相物理吸附劑，例如二氧化矽、氧化鋁、矽鋁酸鹽、分子目篩、碳、聚合物和共聚物。高度有利的吸附劑包括碳吸附劑，其可為塊狀或其他形式。在其他具體實施例中，該儲存媒介可以包括一離子液體或一可逆式化學反應儲存媒介。

在本揭示發明中該熱管理組件可以包括一熱管理元件，像是絕熱體、超絕熱體、乾冰、液態氮、機械冷卻組件、吸附冷卻組件或前述兩種或多種的組合。

在該儲存媒介上儲存之該流體可為任何適宜形式，並可為在製造半導體產品、平板顯示器或太陽能平板中具有效用的流體，例如氫化物、鹵化物、有機金屬化合物、矽烷、胂、膦、光氣、乙硼烷、三氯化硼、三氟化硼、鍺烷、氨、銻化氫、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化二氮、氰化氫、環氧乙烷、氘化的氫化物、鹵素(氯、溴、氟和碘)化合物、四氟化鍺、四氟化矽、氯、一氧化碳、氙、二氟化氙、氫、包含前述一或多種的氣體混合物以及包含前述一或多種之同位素濃化氣體及氣體混合物構成之任一者。

在本揭示發明之該設備中的該運輸集裝箱可以包括一絕熱箱。該絕熱箱可以含有一冷卻劑收容器，該冷卻劑收容器包含一中央冷卻分隔室以及從該中央冷卻分隔室朝外放射的多數分隔臂，並為該至少一流體儲存和分配容器定義多數接收區域。舉例而言，該冷卻劑收容器可以具有十字形橫斷面，並經配置以在其相鄰分隔壁的每一個之間容納一單一流體儲存和分配容器。該冷卻劑可以包括乾冰(CO₂)。在特定具體實施例中，該絕熱箱可以含有四個流體儲存和分配容器，每一個都包含碳吸附劑，並於該碳吸附劑上具有被吸收的流體。在特定具體實施例中之該冷卻劑收容器可以包含30-35kg的乾冰(CO₂)。

本揭示發明考量一種供應使用流體的方法，該方法包括將該流體包裝於在此敘述之各種流體儲存、運輸和分配設備之中。本揭示發明也考量一種供應使用流體的方法，該方法包括於在此敘述之各種流體儲存、運輸和分配設備之中運輸該流體。

在另一態樣中，本揭示發明與一種供應使用流體的方法有關，該方法包括引入流體至一儲存媒介，以在該儲存媒介上進行存儲，該儲存媒介在降低溫度下具有增加儲存容量，並在所述引入、後續將該流體存儲在該儲存媒介上，以及後續在該儲存媒介上運輸該流體之至少一者的期間，將該流體及儲存媒介冷卻至冷卻溫度，其中在該冷卻溫度於該儲存媒介上的流體係處於負壓。

所述方法可以進一步包括在所述流體引入至該儲存媒介以在該儲存媒介上存儲之前，將該流體與儲存媒介之至少一者冷卻。

該前述方法可以進一步包括停止該冷卻動作以使該流體增加壓力。

該前述方法可以包括自該儲存媒介分配至少一部分的該流體，例如在超大氣壓下分配，或是替代的在負壓或大氣壓下分配。該方法可以使用包括一固相物理吸附劑的儲存媒介進行，例如從二氧化矽、氧化鋁、矽鋁酸鹽、分子目篩、碳、聚合物和共聚物構成之群集所選擇的吸附劑。如先前所指出，該吸附劑可以包括碳吸附劑，例如具有塊狀形式或顆粒形式或其他細微劃分形式。該儲存媒介可以替代的包括一離子液體或是一可逆式化學反應儲存媒介。

以上敘述方法中的冷卻係以像是乾冰(CO₂)的冷卻劑媒介所作用，或是由一機械冷卻組件或一吸附冷卻組件所作用。該流體，如同先前敘述可以包括在製造半導體產品、平板顯示器或太陽能平板中具有效用的流體，像是從氫化物、鹵化物、有機金屬化合物、矽烷、胂、膦、光氣、乙硼烷、三氯化硼、三氟化硼、鍺烷、氨、銻化氫、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化二氮、氰化氫、環氧乙烷、氘化的氫化物、鹵素(氯、溴、氟和碘)化合物、四氟化鍺、四氟化矽、氯、一氧化碳、氙、二氟化氙、氫、包含前述一或多種的氣體混合物以及包含前述一或多種之同位素濃化氣體及氣體混合物構成之群集所選擇的一流體。

以上敘述方法中的冷卻係於所述引入的期間進行，及/或於所述後續將該流體存儲在該儲存媒介上的期間進行，及/或於所述後續在該儲存媒介上運輸該流體的期間進行。

在另一態樣中，本揭示發明與一種自一儲存媒介供應存儲在該儲存媒介上之流體的方法有關，所述方法包括在流體分配之前將該流體於冷卻溫度下提供於該儲存媒介上，而之後在從該冷卻溫度加熱至較高周圍溫度的該流體與儲存媒介暖化期間或之後，分配流體。在此方法中，該分配可以包括在超大氣壓下自該儲存媒介分配流體，或替代的在負壓或大氣壓下分配。該分配可以在從該冷卻溫度加熱至較高周圍溫度的該流體與儲存媒介暖化期間進行，或是該分配可以在從該冷卻溫度加熱至較高周圍溫度的該流體與儲存媒介暖化之後進行。該儲存媒介如同在其他具體實施例中一樣可以包括一固相物理吸附劑，像是先前敘述的那些，例如塊狀或其他形式的碳吸附劑，或是一離子液體或一可逆式化學反應儲存媒介。存儲在該儲存媒介上之該流體可為任何適宜形式，包含先前於此敘述的該等流體組合。

現在參考該圖式，第1圖為一增強容量的流體儲存、運輸和分配設備的示意表現，該設備包括一運輸集裝箱，其中該提供該等流體運輸和分配容器，並一起提供所包含的冷卻劑來源，其能有效於保持該運輸集裝箱中該流體運輸和分配容器中之該吸附劑與流體於預定的冷卻溫度條件。

如第1圖所繪示，該流體儲存和分配設備包括一運輸集裝箱10，該運輸集裝箱10包含一上方部分12其以可匹配方式與一下方部分14接合。在該運輸集裝箱之個別上方與下方部分12及14的特定可匹配接合結構可以包含於所述上方及下方部分中的凹穴，於其中可以寄存該等流體儲存和分配容器，因此當該容器被安裝於該運輸集裝箱之中時，使該等容器的下方部分寄存於該下方部分14的凹穴中，並使該等容器的上方部分寄存於該上方部分12的凹穴中，當該運輸集裝箱之該等上方與下方部分形成彼此接合時，該等上方與下方部分便彼此定位對齊。

此外，該運輸集裝箱之該等上方與下方部分12及14可以配備有可互連耦合器、鎖固元件等等(未繪示於第1圖)，因此該等經匹配上方與下方部分12及14係彼此牢靠固定。

參考第1圖之該下方部分14，所述下方部分14定義一內部空間16，於該內部空間16中設置四個垂直延長的流體儲存和分配容器18、20、22及24，其佈置於由十字形收容室26所劃分之該內部空間的個別分隔室中。該十字形收容室26包含從所述收容室一中央部分朝外徑向延伸的四個臂部。該等壁部與該收容室的中央部分定義一X形斷面，如第1圖的立體圖所繪示，在該十字形收容室26上方端為可開啟，以該等壁部與該中央部分定義一內部空間，適合於在所述開放上方端接收一冷卻劑媒介。替代的，該十字形收容室26可以包含一上方蓋體，其做為該收容室之一主體以提供用於容納該冷卻劑媒介的一封閉空間。

雖然在該等說明具體實施例中如繪示般具有X形斷面，但將可理解該冷卻劑媒介收容室可以具有其他形式與形狀，以適宜容納一冷卻劑媒介，並提供該運輸集裝箱之該下方部分的內部空間劃分，而其中容納吸附劑與經吸收流體之該等流體儲存和分配容器則被放置於所述下方部分的一對應凹穴或空間區域之中。

該運輸集裝箱之該上方部分12係如所繪示般於其中具備有多數凹穴32、34、36及38，其中當該運輸集裝箱之該等上方與下方部分彼此匹配時，該等流體儲存和分配容器18、20、22及24的上方部分便被分別定位。

與該運輸集裝箱之該上方部分12關聯者為一模組30，該模組30包括用於該運輸集裝箱的一熱管理組件。該模組可以額外或替代的包括一分隔室，於該分隔室中可以提供額外的冷卻劑媒介或其他冷卻能力。

當該模組30包括用於該運輸集裝箱的一熱管理組件時，所述組件可經配置以監測在該集裝箱中該等容器及/或該等容器中之流體及/或該等容器中之流體儲存媒介的情況。舉例而言，該組件可以包括一或多個熱電耦或其他熱感測器，其經佈置以監測該集裝箱、該等容器及/或容器內容物的溫度，並輸出熱感測訊號。所述熱感測訊號可被傳輸至一處理器、顯示器或其他輸出設備或媒介，以實行該監測操作。

在各種具體實施例中，該等訊號可被傳輸至一處理器，例如微處理器、可編程邏輯控制器、中央處理單元、特殊目的編程電腦等等，其接著與一或多個裝置或組件連接，以調節在該集裝箱中或該集裝箱，或是該集裝箱內容物(流體儲存和分配容器、該等容器中的吸附或其他儲存媒介、該等容器中的流體或其組合)的熱條件。所述熱調節可為任何適宜形式，並例如可以包含自一杜爾管的低溫蒸汽釋放，該杜爾管中含有液態氮或其他冷凍劑，設置於該運輸集裝箱的內部空間中，並連接至該處理器，以保持在該運輸集裝箱中該等容器與其內容物的預定冷卻溫度。

在其他具體實施例中該熱管理模組30可以包括一冷卻劑分隔室，其中可以設置一冷卻劑來源，例如乾冰、液態氮或其他冷卻劑媒介或組件。

本發明揭示之該運輸集裝箱能夠使多數流體儲存和運輸容器容納儲存媒介，而在該儲存媒介上存儲流體，其中用於該儲存媒介流體容量隨著降低溫度而增加，以被維持在低溫下延長的時間期間，例如3-6個月。藉由維持該流體儲存媒介於較低的溫度，可以在該儲存媒介上存儲較大的流體存量，因此提高該流體儲存、運輸和分配操作的成本效益。

本揭示發明之該運輸集裝箱相應的能夠達成藉由自所述流體與儲存媒介的熱管理所衍生在該流體儲存和分配容器中該流體的壓力調節及控制，於該流體與儲存媒介上則存儲有該流體。舉例而言，該流體儲存和分配容器可在運輸與後續該運輸集裝箱中的儲存期間加以冷卻，因此該氣體存量係由該儲存媒介保持在負壓下，藉此相對於傳統的高壓氣體圓筒而言提供所述運輸操作的高度安全性。在該容器安裝於該流體利用設施之後，例如安裝於一半導體製造設施之中，可以中斷該容器的冷卻劑冷卻效果，因此一旦加熱之後，於其中所提高的流體存量可以在之後上升到一大氣壓以上，但是後續在自該容器分配流體的使用期間回到負壓。此操作模式因此能於該容器的運輸與儲存期間提供該流體供應容器的增強安全性，在該容器已經被安裝以進行流體分配服務(舉例而言，在一離子佈植器的氣體箱中)之後，調節在該容器中該流體壓力的後續上升，例如用以降低超大氣壓，以及在該流體分配容器中涉及負壓的後續流體分配操作。

該流體儲存和分配容器與其中流體儲存媒介可以在初次填注時加以冷卻，而該流體本身也可被冷卻以裝載該流體儲存媒介，相對於未進行該容器、儲存媒介及/或流體冷卻操作而言，可以使該流體儲存媒介具有提高的流體裝載量。

舉例而言，一冷卻流體儲存和分配容器可在初次流體填充、後續的儲存和運輸期間保持在冷卻溫度下，但該容器與其中之吸附劑的冷卻一旦安裝至一終端使用流體利用設施之後便被停止，因此該流體儲存和分配容器於後續使用中被加熱至周圍環境條件，該經分配氣體的壓力隨著在該溫暖中容器與吸附劑的溫度上升而上升。

替代的，該流體儲存和分配容器可利用超大氣壓與環境溫度下的流體填充，在儲存與運輸期間保持所述壓力與溫度條件，否則直到該流體儲存和分配設備被安裝至該流體利用設施為止。

在安裝時，該流體儲存和分配容器與其中的吸附劑可被冷卻以進行負壓分配，接著停止冷卻以在該分配操作的一稍後階段期期間適應該容器與吸附劑的溫暖情況，因此在完整分配操作期間保持該分配流體的負壓，接著在該分配操作的後續階段進行溫暖，用以增加該流體供應容器中的流體壓力，以協助自該容器的殘餘流體分配，也就是殘渣流體。

本揭示發明之運輸集裝箱可以為了單一次陣列運輸而在具有適宜特性的集裝箱陣列中運用。舉例而言，可以在110cm x 110cm的托板上提供四個具有第1圖中繪示之形式的運輸集裝箱，因此該托板於該四個集裝箱中包含16個容器，並以-78℃的乾冰提供冷卻。在該等集裝箱中可以提供多數絕熱塞，以控制其中特定的冷卻及溫度下降程度。在此方式中，可進行容器的溫度調節，例如在從大約-20℃至-70℃的溫度範圍，以適應該流體儲存和分配設備的長期冷卻儲存及運輸。

一般而言，可以運用任何適宜的特徵與組件以確保該運輸集裝箱內的溫度保持為低。如同所指出的，可以運用具有熱調節裝備或能力的多數溫度感測器。可以運用秤以測量運輸集裝箱的重量，以建立需要用以保持該等流體供應容器與其中容納之流體儲存媒介集流體在一需要溫度程度之該冷卻劑能力的本質及規模。該運輸集裝箱的具體設計可經變化，以適應任何適宜數量的流體儲存和分配容器，例如，藉由劃分、於其中形成多數容納凹穴等等。

該運輸集裝箱本身可以任何適宜的建構材料形成，包含金屬、木頭、陶瓷、塑膠、纖維材料、編織或非編織材料、複合物等等。在各種具體實施例中，該運輸集裝箱可以由適宜的絕熱材料形成，像是聚合性剛性結構泡沫材料，以抑制或阻止熱自該周圍環境傳輸至該運輸集裝箱中的該等流體供應容器。該運輸集裝箱可以顯示包括絕熱材料以及非和游泳材料，像是以一外側頁片金屬殼封閉經成型或是經容納的泡沫絕熱材質於其內部，因此一或多個流體供應容器可被引入至該運輸集裝箱之中。可以運用超絕熱材料以增強在該運輸集裝箱中的低溫保持，以適應在該流體供應容器被放置使用以分配流體至一流體利用設施或工具之前，與該流體供應容器相關的儲存與運輸持續時間。

本揭示發明之該等運輸集裝箱可經建構及佈置以保持該等流體供應器於一低溫狀態延長的時間期間，例如60至90天、3至6個月、至少30天的持續時間，或是其他選擇的持續時間。這對於該等特定流體供應容器、其中的流體儲存媒介以及在所述容器中該流體儲存媒介上存儲的流體而言是適當的。該流體儲存媒介可以包括一固相物理吸附劑媒介、離子液體、可逆式化學反應儲存媒介或是其他材料的儲存媒介。

因此，容納一或多個流體儲存和分配容器之該運輸集裝箱可被彈性裁切成為特定應用的需求，在該集裝箱中該等流體供應容器中的流體溫度與壓力係可在多變的替代及/或額外方法中調節。

本揭示發明之該等特徵與優點係字隨後的非限制示例更加清楚。

示例1

提供第1圖中繪示之形式的運輸集裝箱，一絕熱集裝箱係定義一固定溫度箱，以容納多數基於吸附劑的氣體儲存和分配容器，每一個容器都容納有吸附劑，例如，多孔碳吸附劑，而其上具有被吸附的氣體。該氣體可為任何適宜形式，並例如可以包含胂、膦、三氯化硼、三氟化硼、鍺烷、四氟化鍺、矽烷、四氟化矽、氯、一氧化碳、氙、二氟化氙、氫、乙硼烷、或其他氫化物氣體、鹵化物氣體或有機金屬前驅氣體以及包含前述一或多種的氣體混合物以及包含像是前述氣體物質之同位素濃化氣體，例如，四氟化鍺或四氟化矽的同位素濃化氣體。

該十字形收容室26(參考第1圖)係以乾冰(CO₂)填充。該等流體供應容器18、20、22、24係被預先冷卻至一需要的溫度，以減少該CO₂冷卻劑的容載。該固定溫度箱可以包含一聚氨酯絕熱材料，以協助保持所需要的溫度。

該聚氨酯絕熱材料的絕熱數值為0.71(W * in)/(m² * °K)，其中W為瓦特、「in」為厚度(英吋)、m²為面積(平方公尺)，而°K為溫度(凱氏溫度)。據此，對於該運輸集裝箱中的聚氨酯絕熱材料，其具有0.1m²的面積，3in的厚度，以及在該流體供應容器與該運輸集裝箱周圍環境之間的100°K溫度差，傳輸至該固定溫度箱中該冷卻劑(CO₂)的熱係為2.36瓦。因為CO₂的汽化熱為574kJ/kg，因此1kg的CO₂可以在2.36W(J/sec)下使用1.9x10⁵秒(=68小時)。為了保持此溫度90天，需要32kg的CO₂。例如可以利用較大厚度的絕熱體、以超絕熱體增益等等改進絕熱的程度範圍，此時在給定的CO₂量下將可使用的更久。舉例而言，在第1圖的運輸集裝箱中，該等氣體供應容器可被放置於相離該等十字形收容室臂部3英吋的距離處，以具有大於3英吋的絕熱體厚度，在此情況中維持所需要的溫度將只需要少於32kg的CO₂。

如同所提及的，可以包裝多數個第1圖中繪示之形式的運輸集裝箱以在一單一托板上進行運輸，而所述佈置將進一步降低於所述佈置中該等各別運輸集裝箱之該等內部壁上的熱流入(也就是說，該等內部壁係與相鄰運輸集裝箱的內部壁緊貼，以面對面方式接觸)。此外，可以在該多數運輸集裝箱組裝陣列的外側應用多數進一步的絕熱層，以進一步抑制熱從該周圍環境流入。

該運輸集裝箱中該流體供應容器的平衡溫度將與該冷卻劑腔室(在第1圖運輸集裝箱中該十字形收容室26)與該容器之間的距離有關，例如，從該容器壁部至該冷卻劑的線性溫度下降。如果將該等流體供應容器保持在該冷卻劑的溫度是令人合意的，那麼可以運用在該等流體供應器與一中央冷卻劑腔室之間提供的多數開放通道，以實行所述的溫度維持。例如，可以利用該十字形收容室之一蓋體，其本質上係以打孔方式提供所述開放通道，其具有多數開口，提供該收容室中該冷卻劑與該運輸集裝箱中該內部空間中所容納之該等器之間的流體連通。

在以上敘述運輸集裝箱中之該流體供應容器，最初可在室溫下裝載成為1500Torr(托耳)的壓力，並後續進行冷卻，因此在該基於吸附劑之容器中該氣體的蒸汽壓係被降低至低於760Torr，也就是成為負壓，在使用其中的流體供應容器之前，於後續該運輸集裝箱的儲存和運輸期間，該容器係於此後被保持在足夠維持該容器中氣體負壓的低溫下。

在使用時，該使用者將從該固定溫度箱移除該流體供應容器，並快速地利用設備或工具將該容器連接至該流體，例如利用一離子佈植器。如果此接合操作進行的夠快，便可以在該流體供應容器中的氣體仍保持在負壓下完成。一旦在該容器安裝之後將該容器加熱至室溫，該壓力便上升至大氣壓以上，而該使用者相對於在容器於環境(室溫)溫度下裝載時在760Torr之間的裝載差異而言，將具備提高的氣體容量，因此在缺乏該容器的冷卻以及在前述示例中的1500Torr填充壓力下，該容器中的壓力之並不會超過該後續儲存和運輸時的大氣壓力。

利用繞著該流體供應容器主體整合一絕熱外殼的方式，在該流體供應容器的溫度可被保持在低溫的時間期間，以及在運輸或安裝的處理期間可以提高壓力，該外殼係在從該運輸集裝箱移除之後以及在該流體供應器後續安裝的使用時期間，保留在該容器上。接著可在該容器安裝之後，移除該外殼，因此其並不干擾該容器後續分配流體的能力。

在已經從該流體供應容器分配流體之後，其內部壓力將再次成為負壓，並因此對於後續運輸以進行重新填充或其他安置而言係為安全的條件。

將可公認的是，與本揭示發明該運輸集裝箱中進行多數流體供應容器的包裝與運輸有關的成本係相對的低，其與藉此方式所提供之該流體的成本與價值有關，因此在利用像是CO₂的低成本冷卻劑媒介下，本揭示發明之方法中所能達成該等流體供應容器的增加容量能夠使該流體使用者實現降低的擁有成本。

雖然在此已經參考特定態樣、特徵與示例具體實施例設定本揭示發明，但可瞭解的是本揭示發明的效用並不因此受到限制，倒不如說根據於在此的敘述，其可延伸及涵蓋到對本揭示發明領域一般技術人員本身所建議的其他變化、修改與替代具體實施例。據此，本揭示發明於之後的主張預期係被廣泛建構及詮釋為包含在其精神與範圍之中的所有所述變化、修改與替代具體實施例。