(57)【要約】【課題】良好なガス回収および再使用のシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】ヘリウムのような、しかしこれに限られないプロセスガスは、種々の物の製造で使用できる。これらの材料を廃棄物として処理するよりもむしろ生産プロセスにおいて使用されるプロセスガスを収集し、再使用し、そしてリサイクルする方法が、本明細書中に記載される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の生産用具から物の生産において使用されたプロセスガスの回収のための装置であって、
（ａ）プロセスガスを導入するための入力ラインを含む少なくとも１種の生産用具であって、該少なくとも１種の生産用具がプロセスコントローラーと電気連通している、生産用具と、
（ｂ）少なくとも１種の生産用具と流体連通し、そして該少なくとも１種の生産用具中で該物が加工された後で使用されたプロセスガスを除去する流出ラインと、
（ｃ）該生産用具から該使用されたプロセスガスの除去を可能にする該流出ライン中の弁と、
（ｄ）処理ラインへ該使用されたプロセスガスを向かわせる該弁の上流にある回収ラインと、
（ｅ）該使用されたプロセスガスが該精製器中で処理されて回収されたプロセスガスを提供する精製器を含む該処理ラインと、
を含む、装置。
【請求項２】
該処理ラインと流体連通した回収容器をさらに含み、該回収容器が該回収されたプロセスガスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該入力ラインを介して該回収されたプロセスガスを該少なくとも１種の生産用具中に導入することをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
該少なくとも１種の生産用具中に導入される前に、該回収されたプロセスガスが圧縮される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
該プロセスガスがヘリウムを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
該精製器が膜精製器である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
物の製造において使用されるプロセスガスを捕捉しかつ回収するための方法であって、
そこで加工される物を有する加工用具にプロセスガスを提供することと、
該プロセスガスを用いて該物を処理して、使用されたプロセスガスを提供することと、
流出ラインを介して該加工用具から該使用されたプロセスガスを除去することと、
該使用されたプロセスガスを処理して回収されたプロセスガスを提供することと、
を含む、方法。
【請求項８】
本明細書中に記載された、該回収されたプロセスガスを回収容器中に向かわせることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
該回収容器が貯蔵シリンダーまたは貯槽から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該入力ラインを介して該回収されたプロセスガスを該少なくとも１種の生産用具中に導入することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
該使用されたプロセスガスが精製器を介して処理される、請求項７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
本発明は、２０１４年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／９２６，６４９号明細書の優先権の利益を主張する。本仮出願の開示は、その全ての内容を参照により本明細書中に取り込む。
【背景技術】
【０００２】
例えばヘリウム（Ｈｅ）などの、物の製造において使用されるプロセスガスの回収のためのシステムと方法が本明細書に記載される。また、物を製造するためにプロセスガスを回収し次に再利用するためのシステムと方法もまた本明細書に記載される。
【０００３】
ヘリウム（Ｈｅ）は、種々の物の製造に使用されるプロセスガスである。このガスは不活性であり、極端な融点および沸点を有し、かつ高い熱伝導率を有するため、これは、光ファイバー、高エネルギー加速器、およびシリコンウェーハー製造などの様々な物の製造、およびアーク溶接などの特定のプロセスに適している。Ｈｅは地球の大気中で２番目に豊富な元素であるが、大気中のＨｅの大部分は宇宙に出て行く。工業的プロセスで使用されるヘリウムガスは、天然ガス生産の副産物として得られる。
【０００４】
ヘリウムは２０世紀半ばの軍事偵察や宇宙探査に重要であったため、議会は、政府が全国の民間のヘリウム生産者に、連邦ヘリウムプログラム（Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｈｅｌｉｕｍ  Ｐｒｏｇｒａｍ）の一環として、政府に彼らのヘリウムを販売するように奨励することを義務付けた。米国だけで世界のヘリウムの７５％を生産する。その合計のほぼ半分または世界のヘリウム供給の約３０％は、米国連邦ヘリウム準備（Ｕ．Ｓ．  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｈｅｌｉｕｍ  Ｒｅｓｅｒｖｅ）から来ている。ヘリウム価格を設定する連邦政府は、ヘリウム価格が２０１２年度の１，０００立方フィート（Ｍｃｆ）あたり７５．７５ドルから、２０１３年度のＭｃｆあたり８４ドルに上げることを４月に発表した。この価格上昇は、不確実な連邦政府の政策とともに、不足を生み出すことが恐れられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、特に限定されないが、ヘリウムなどのプロセスガスおよび／または生産プロセスで再利用および／またはリサイクルされる他のプロセスガスを捕捉するための方法、システム、装置、またはこれらの組み合わせを提供する必要性がある。当該分野には、生産用具に送られるプロセスガスのコストを削減する必要性がある。さらに当該分野には、生産プロセスで使用されるプロセスガスの廃棄物を削減する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載の方法、システム、および装置は、当該分野の必要性の少なくとも１つを満たす。ある形態において、プロセスガスを使用する少なくとも１種の生産用具からのプロセスガスの捕捉と回収のための装置であって、
（ａ）プロセスガスを導入するための入力ラインを含む少なくとも１種の生産用具であって、前記少なくとも１種の生産用具がプロセスコントローラーと電気連通している、生産用具と、
（ｂ）少なくとも１種の生産用具と流体連通し、そして前記少なくとも１種の生産用具中で前記物が加工された後で使用されたプロセスガスを除去する流出ラインと、
（ｃ）前記生産用具から前記使用されたプロセスガスの除去を可能にする前記流出ライン中の弁と、
（ｄ）処理ラインへ前記使用されたプロセスガスを向かわせる前記弁の上流にある回収ラインと、
（ｅ）前記使用されたプロセスガスが前記精製器中で処理されて回収されたプロセスガスを提供する精製器を含む前記処理ラインと、
を含む、装置が提供される。
ある形態において、本明細書に記載の装置は、前記処理ラインと流体連通した回収容器をさらに含み、前記回収容器は前記回収されたプロセスガスを含む。この形態または他の形態において、本明細書に記載された装置は、前記入力ラインを介して前記回収されたプロセスガスを前記少なくとも１種の生産用具中に導入することをさらに含む。
【０００７】
別の形態において、プロセスガスを使用する少なくとも１種の生産用具からのプロセスガスの捕捉と回収のためのシステムであって、
（ａ）プロセスコントローラーと電気連通している、プロセスガスを導入するための１つまたはそれ以上のラインを有する少なくとも１種の生産用具と、
（ｂ）前記生産用具中に導入されたプロセスガスを除去することができる、前記少なくとも１種の生産用具からの流出ラインと、
（ｃ）前記生産用具からの前記プロセスガスの除去を可能にし、前記流出物の少なくとも一部が前記少なくとも１種の生産用具に戻るのを防ぐ、前記流出ライン中の弁と、
（ｄ）前記少なくとも１種の生産用具または前記流出ラインとの接続を有し、前記弁の上流にある回収ラインであって、前記生産用具または流出ラインから前記プロセスガスを除去することができ、これを処理ラインに送ることができる、回収ラインと、
（ｅ）プロセスコントローラーと、
（ｆ）前記プロセスコントローラーと電気連通しており、前記回収されたプロセスガスを収容することができる前記回収容器と、
を含む、システムが提供される。ある具体的態様において、プロセスガスはヘリウムを含む。
【０００８】
さらなる形態において、プロセスガスを捕捉し回収するための方法であって、
そこで加工される物を有する加工用具にプロセスガスを提供することと、
前記プロセスガスを用いて前記物を処理して、使用されたプロセスガスを提供することと、
流出ラインを介して前記加工用具から前記使用されたプロセスガスを除去することと、
前記使用されたプロセスガスを処理して回収されたプロセスガスを提供することと、
を含む、方法が提供される。
ある形態において、本明細書に記載の方法はさらに、前記回収されたプロセスガスを、前記回収されたプロセスガスを封じ込める（特に限定されないが）貯蔵シリンダーまたは貯槽などの回収容器に向かわせる。この形態または他の形態において、本明細書に記載の方法は、前記入力ラインを介して前記回収されたプロセスガスを前記少なくとも１種の生産用具中に導入することをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、添付の図面とともに以下で説明される。
【００１０】
【図１】少なくとも１種の生産用具からヘリウムなどのプロセスガスを捕捉し回収するために使用される機器、システム、および方法の態様であって、前記少なくとも１種の生産用具への回収されたプロセスガスの送達の前のシステムの要素を示す態様を提供する。
【００１１】
【図２】後で処置するためのさらなるシステムに向けられる複数の生産用具とこれに関連した流出ラインからの使用されたプロセスガスの回収を説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【００１２】
【図３】１種または２種以上の処理に付される使用されたプロセスガスを説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【００１３】
【図４】精製などの１種または２種以上の追加の処理に付される図３からの処理されたプロセスガスを説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【００１４】
【図５】圧縮などの１種または２種以上の追加の処理に付される図４からの処理されかつ精製されたプロセスガスまたは回収されたガスを説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【００１５】
【図６】複数の生産用具と流体連通しているマニホールドに向けられた図５からの回収されたプロセスガスを説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【００１６】
【図７】少なくとも１種の生産用具およびプロセスガスの入力ラインおよび使用されたプロセスガスの流出ラインを説明する、本明細書に記載のシステム機器、システム、および方法の態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
材料の回収は、生産プロセスにより発生する廃棄物のコストと量とを削減する機会を提供する。ヘリウムまたは他のプロセスガスなどの半導体プロセスからの流出物は、現在行われているように廃棄物として処理されるのではなく、再使用のために回収することができる。材料の回収は、物の製造の利用効率を改善し、物の製造の限定された資源を保存し、そして／または物の製造により発生される廃棄物の量を削減する。本明細書に記載の方法、システム、および／または装置は、物の生産で使用されたヘリウム（Ｈｅ）を捕捉し再使用するために使用されるが、本明細書に記載の方法、システム、および／または装置は、他のプロセスガス、例えば、特に限定することなく、水素、または希ガスであるネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、および／またはこれらの組合せの１つに延長することができると考えられる。しかし、膜技術を介する精製に供することができる本明細書に記載したもの以外の他のプロセスガスもまた、本明細書に記載の方法、システム、および／または装置で使用することができる。
【００１８】
生産廃棄物を最小にし、使用されたプロセスガスを製造プロセスで再使用のために捕捉されることを可能にする収率で、特に限定されないが、Ｈｅなどの好ましいプロセスガスを回収するための方法が本明細書に記載される。本明細書において用語「使用されたプロセスガス」は、物の生産に使用されるプロセスガスを意味する。本明細書に記載の方法、システム、および装置のある態様において、使用されたプロセスガスは捕捉され、次に１種又は２種以上の以下：例えば純度、湿度、粒子、圧力、体積などのプロセスガスのプロセス要件、又は回収されたプロセスガスを提供するための他の要件を満足するための乾燥、精製、圧縮、貯蔵、および／または凝集、の処理に供される。ある態様において、回収されたプロセスガスは、次に生産プロセスに再導入することができる。別の態様において、回収されたプロセスガスは、同じ生産プロセスまたは異なる生産プロセスで使用するために貯蔵することができる。
【００１９】
従来は、Ｈｅなどのプロセスガスは、物を加工するための１種または２種以上の生産用具内に含有された雰囲気中に送られ、生産用具排出口に向けられ、生産廃棄物として廃棄されている。本明細書に記載の方法、システム、およびシステムは、プロセスガスを含む生産廃棄物またはＨｅを含む使用されたプロセスガスが、シリンダーなどの貯蔵容器中に捕捉され、次に別の使用のために取り出され、および／または将来の生産のために再使用される。捕捉法は、プロセスガスまたはＨｅを、精製（必要であれば）および以後の再使用のために容器または回収容器中に貯蔵する。本明細書に記載の方法はまた、少なくとも１種の生産用具の流出物を取り出し、これを１種または２種以上の処理に供し、次に処理されたプロセスガスを少なくとも１種の生産用具中で再使用する。記載された方法を使用して回収されたプロセスガスを提供するため再使用のための使用されたＨｅまたはプロセスガスについて得られる収率の例は、以下の終点：総材料供給量に基づいて、１０体積％以上、２０体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、５０体積％以上、５５体積％以上、６０体積％以上、６５体積％以上、７０体積％以上、７５体積％以上、８０体積％以上、または９０体積％以上、の１つまたはそれ以上を含む。また、生産で再利用のためにプロセスガスまたはＨｅを効率的に捕捉する装置、方法、およびシステムもまた、本明細書に記載される。
【００２０】
以下の詳細な説明は、本発明の好適な例示的態様のみを提供し、決して本発明の範囲、適用性、または設定を限定するものではない。むしろ、好適な例示的態様の以下の詳細な説明は、本発明の好適な例示的態様を実施することを可能にする説明を当業者に提供する。添付の特許請求の範囲に記載されたような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、要素の機能および配置において種々の変更が可能である。
【００２１】
本明細書および特許請求の範囲で使用される用語「導管」は、そこを通って、流体がシステムの２つまたはそれ以上の構成要素間で移送されることができるような１種または２種以上の構造をいう。例えば導管は、液体、蒸気、ガス、およびこれらの組合せを移送するチューブ、パイプ、ダクト、通路、およびこれらの組み合わせを含むことができる。
【００２２】
本明細書および特許請求の範囲で使用される用語「流体連通」は、液体、蒸気、ガス、またはこれらの組み合わせが、制御された方法（すなわち、漏れることなく）でその構成要素間で移送されることを可能にする、２種またはそれ以上の構成要素間の接続の性質をいう。２種またはそれ以上の構成要素を互いに流体連通するように結合させることは、例えば継手、溶接、フランジ付き導管、ガスケット、ボルトを用いるような当該分野で公知の適切な方法を含むことができる。２種またはそれ以上の構成要素はまた、これらを分離することができるシステムの他の構成要素を介して結合してもよい。
【００２３】
本明細書および特許請求の範囲で使用される用語「電気連通」とは、本明細書に記載される装置、システム、または方法の２つ以上の構成要素間の接続の性質をいう。ある態様において、１つの構成要素は、本明細書に記載の装置、システム，または方法内の１種または２種以上の構成要素からの電気信号を送信するか、受信するか、またはその両方を行って、本明細書中に記載された１種又は２種以上の構成要素を作動または停止するＣＰＵ中央処理装置（ＣＰＵ）、プロセスコントローラー、コンピューター、無線信号受信機、または他の手段でもよい。ＣＰＵ、プロセスコントローラー等は、特定の予め定められた基準またはプロセス要件に準拠するためのシステム、装置、および／または方法を監視することもできる。例えば、図１〜７に示されている態様において、ＣＰＵ１５は、例えば圧力、純度、Ｈｅの比率、および／または他のパラメータのような装置５のある形態を監視するために使用される。
【００２４】
本発明の説明を助けるために、本発明の部分（例えば、上、下、左、右等）を記述するために方向を示す用語が本明細書と特許請求の範囲で使用される。これら方向を示す用語は、単に本発明を記載しそして請求の範囲に記載することを助けるためであり、決して本発明を限定するものではない。また、図面に関連して明細書に導入されている参照番号は、他の特徴の内容を提供するために、明細書中でさらなる説明なしで１つまたはそれ以上の後続の図面で繰り返されてもよい。
【００２５】
図１は、前記プロセスガスがヘリウムを含む本明細書に記載の方法、システム、および装置のある態様を提供する。プロセスガスまたはＨｅは、そこに含まれる物を加工するために少なくとも１種の生産用具に提供される（図７に２６０Ａとして示されている）。この用具へのＨｅの導入前に、内部容積は任意選択的に真空システム（真空システムは図示されていない）を使用して排気される。図１が示すように、Ｈｅは純粋なＨｅの保管キャビネットまたはハウスサプライ（図１に図示されていない）からプロセスガスとして提供され、プロセスガスの入力１０として示される。プロセスガスの入力１０は供給ライン２０に沿って走っており、これはさらに圧力変換器２２を含んでもよい。圧力変換器２２は、システムを通るようにプロセスガスの流れを向けるかおよび／または監視するプロセスコントローラーまたは中央処理装置（ＣＰＵ）１５と電気連通している。図１に示すようにＣＰＵ１５は、圧力変換器２２およびマスフローコントローラー２５と電気連通している。供給ライン２０は、粒子フィルター２８を含み、さらにハウスサプライにプロセスガスが逆流することを防ぐために１種または２種以上の任意選択的なチェック弁（図示されていない）を含んでもよい。マスフローコントローラー２５は、少なくとも１種の生産用具に送られたプロセスガスの流れを、例えば１３０標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ）などの一定の流量に制御する。しかしプロセスガスの流速と他の特性は、システムの要件によって、最終使用者が調整することができる。また、ＣＰＵ１５と電気連通している弁３３を有する、純度生成（ｐｕｒｉｔｙ  ｍａｋｅ  ｕｐ）、プロセスライン３０が図１に示され、これは、１種または２種以上の処理に供された後、供給ライン２０中のガスの濃度がプロセス規格を外れた場合に、プロセスガスの純度を上昇させるように作用する。供給ライン２０からのプロセスガスは、本明細書の図５に示されているようにシステムに導入される。図１に戻ると、弁２３は、システムが停電した場合に自動バックアップを提供する。ＣＰＵ１５と電気連通している弁４３を有するプロセスライン４０は、さらなるプロセスラインを提供して、少なくとも１種の生産用具に立ち上げ充填／パージを提供して、例えば生産休止時間を回避する、任意選択的な立ち上げ充填またはパージは、さらにマスフローコントローラー４５を備え、回収マニホールド／Ｈｅパージライン５０と流体連通している。回収マニホールド／Ｈｅパージライン５０は、図２に示されている要素でシステムに導入される。
【００２６】
図２は、６０ａ、６０ｂと、６０ｃのように特定される複数の流出ラインを記載し、本明細書に記載される方法、システム、および装置は、物の製造においてプロセスガスが複数の生産用具（図７に生産用具２６０Ａとして示されている）で使用された後、前記生産用具から使用されたプロセスガスを再捕捉する。複数の生産用具からの用具流出ライン６０ａ〜６０ｃからのプロセスガス流または使用されたプロセスガスは、主ヘッダー流出ライン６５中に混合される。純粋なプロセスガスは、図１に示されているシステムから、プロセスライン（例えば、回収マニホールドＨｅパージ）５０を通って主流出ライン６５中に送達される。１種または２種以上の生産用具でプロセスガスが使用された後、使用されたプロセスガスは用具流出ライン６０ａ〜６０ｃを通って戻され、処理ライン７０を通って一緒にされて主流出ライン６５となり、特に限定されないが、精製などの１種または２種以上のプロセスにより処理される。図２に示されている態様においてセンサー８０は、少なくとも１種の生産用具から出てくる使用された回収プロセスガスの純度のリアルタイム測定を提供する。ある態様において、センサー８０は、示されるＣＰＵ１５などのプロセスコントローラーと電気連通している。ある具体的な態様において、システムは準大気圧（例えば、−２ｐｓｉｇまたは７００Ｔｏｒｒ）で実行されてプロセスガスの損失を最小にする。他の態様において、少なくとも１種の生産用具から使用されたプロセスガスを取り出すために真空ポンプ（図示されていない）を使用することができる。主流出ライン６５は、処理ライン７０と流体連通している。
【００２７】
図３は、主流出ライン６５中の使用されたプロセスガスが、処理ライン７０を通って送られて処理されるシステムの形態を示す。処理ライン７０は、その中に含まれる任意の微粒子を除去するためのフィルター９０と圧力センサー９３とをさらに含む。フィルター９０と圧力センサー９３はさらに、示されたＣＰＵ１５などのプロセスコントローラーと電気連通していることができ、システム中のプロセスガスの流れと他の形態を最終使用者が追跡することを可能にする。図３に示されている態様において、圧力センサー９３は、圧力制御ライン９８中の弁９６と電気連通している。図３はさらに、精製リサイクルライン１００（これは、図４に示されている精製システムから来る）として記載されるプロセスガスの入力を示し、システム要件の１つまたはそれ以上を満足しない処理されたプロセスガスは、処理サイクルに戻され再導入される。処理ライン７０は、液体レベルセンサー１１３を含む精製ターンダウンタンク１１０と、あふれた水を凝縮ドレイン１１７に向ける自動ドレイン弁１１５とを含む。精製ターンダウンタンク１１０は、処理ライン７０から除去された水を回収する。処理ライン７０はまた、圧縮機９７と冷却器９９とを含む。圧縮機９７はガスの一部をリサイクルさせて、処理ライン７０が一定の圧力を維持することを確実にすることにより、入力圧力を管理するように作動する。冷却器９９は、プロセスガスから熱と水とを除去し、そして任意選択的に湿度制御弁（図示されていない）を含んでもよい。処理ライン７０はさらに、弁８５を含む精製バイパスライン８３を含む。精製バイパスライン８３は、最終使用者が、少なくとも１種の生産用具（図７に示されている）に行く主入力ヘッダーを補足して、少なくとも１種の生産用具への入力のためのプロセス要件に到達することを可能にする。例えば、プロセスコントローラーにより測定され解析されるシステムモニタリングからの出力は、処理され使用されたプロセスガスの純度が充分であることを測定し、精製バイパスは、ガスが精製を必要とすることなく少なくとも１種の生産用具に向けられることを可能にする。これは、システム全体の効率を改善する。使用されたプロセスガスが圧縮され次に乾燥された後、これは次に、弁１１９を通って精製ライン１２０に向けられる。図３が示すように、弁１１９、弁１１５、液体レベルセンサー１１３、フィルター９０、および圧力変換器９３は、ＣＰＵ１５と電気連通している。
【００２８】
図４は、精製に供される使用されたプロセスガスの処理を示す。図４に示されているシステムにおいて、使用されたプロセスガスは１つまたはそれ以上の膜を介して精製に供される。吸収、吸着、蒸留、または類似の手段などの他の精製方法を使用することができる。システムの要件によって、１つ以上の代替または補足処理方法を採用することができることが企図される。図３からの精製ライン１２０は、生産ニーズによって、１つまたはそれ以上の精製器１２５に導入される。精製ライン１２０は、選択された精製法によって、圧力変換器１３７および弁１３５を含む。図４に示されている態様において、システムは、精製器１２５中で膜精製を使用し、これは、システムを通して種々の点でプロセスガスの流れを維持し計算することを必要とする。この形態は、以下の要素（精製器１２５、変換器１３３、変換器１３７、レギュレーター１３５）の１種又は２種以上と電気連通しているＣＰＵ１５として示されるプロセスコントローラーを使用して制御することができる。図４は、最終生成物ライン１３０として示される精製された最終生成物と混合される精製バイパスライン８３（図３に示されている）を示す。精製バイパスライン８３は、プロセスガスの純度が精製を必要としないとするのに充分である場合に使用される。図４はまた、プロセスガス内に含まれる混入物質をベント１３９から排出するベントライン１３１を示し、これらは主流出ライン６５（図２に示されている）を介してシステムに導入された。最後に、図４はリサイクル流１００を示し、これは規格をはずれたプロセスガス１００（例えば、プロセス要件の１つまたはそれ以上を満足しないプロセスガス）を精製器１２５からレギュレーター１３７を通してから外に向け、処理されたプロセスガスを図３に示されている処理システムに再導入する。
【００２９】
図５は、図４に示されているシステムからの精製された最終生成物１３０が、圧縮機１４０に導入され、これが次に図６の主入力ライン１６５を通って少なくとも１種の生産用具に再導入することができることを示す。圧縮機１４０は、入ってくるガスの圧力が生産用具の要件を満足するように調整して、１５０として示される圧縮された最終ガスを提供する。図５はさらに、供給ライン２０（図１に示されている）からの純粋なヘリウムが圧縮機中に逆流することを防ぐチェック弁１４５を示す。処理されたプロセスガスの純度がシステム要件を満足しない場合、この時点で純粋なＨｅをシステムに導入してもよい。示されていないいくつかの態様において、圧縮された最終生成物ガスは、例えば水和サイクルに向けて水分制御を調整するように、後処理することができる。この態様または他の態様において、最終生成物である圧縮されたガスは１種または２種以上のガスとさらに混合された後、システム要件によって、少なくとも１種の生産用具中に再導入することができる。
【００３０】
図６は、少なくとも１種の生産用具（図７に２６０Ａとして示される）に向けられた圧縮された最終生成物ガス１５０を示す。圧縮された最終生成物ガスライン１５０はタンク１６７をさらに含み、これは主ガス入力ヘッダーまたはマニホールド１６５、および用具に必要な吐出圧を維持する制御弁１６３への送達の前に、過剰のヘリウムを捕捉する。タンク１６７はさらに、システム障害時に、生産用具とライン内に含まれるプロセスガスの全てが捕捉されることを可能にする。主ガスヘッダー１６５は、用具の入力ライン１６０Ａ〜１６０Ｃと流体連通している。システムはさらにセンサー１７１、１７３、および１７５を含み、これらは酸素（Ｏ2）、水（Ｈ2Ｏ）、および圧力流を監視するセンサーである。これらのセンサーは、示されたＣＰＵ１５などのプロセスコントローラーと電気連通している。
【００３１】
図７は、少なくとも１種の生産用具２６０を示し、これは、圧縮された最終生成物ガス１６５が主ガスヘッダーから製品用具の入力ライン１６０Ａに供給され、物（図示されていない）がガス回収ラインまたは用具流出ライン６０Ａを通って処理された後、使用されたプロセスガスが少なくとも１種の生産用具２６０Ａから除去されることを示す。製品用具の入力ライン１６０Ａは、さらに弁１８１を含む。ガス回収ラインはさらに、弁７１などの１つまたはそれ以上の弁を含む。さらに、ガス回収ラインは、回収システムへの使用されたプロセスガスの過剰な流れを防ぐ任意選択的な背圧調整器（図示されていない）を含むことができる。図７はさらに、規格外プロセスガスおよび／またはシステム障害の場合に、示された弁１８１を閉じることにより、少なくとも１種の生産用具２６０Ａが孤立されることを可能にする、ＣＰＵ１５などのプロセスコントローラーと電気連通している純度センサー１８０を示す。図７が示すように、弁１８１、弁７１、生産用具２６０、および純度センサー１８０は、ＣＰＵ１５と電気連通している。
【００３２】
本発明の原理を好適な態様に関連して説明したが、この説明は例としてのみなされたものであり、決して本発明の範囲を限定するものではないことを明瞭に理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2015163573000001.pdf