JP2021119307A - 圧電素子駆動式バルブ、圧力式流量制御装置及び気化供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
尚、圧電素子駆動式バルブ1の開度は、ピエゾ駆動素子への印加電圧を変動することにより調節されている。
また、直列状に配置された上下三つの圧電アクチュエータ23A,23B,23Cの各端子23c(リード端子)には、配線(図示省略)が並列状に接続されており、上下三つの圧電アクチュエータ23A,23B,23Cを同一の印加電圧で駆動させることができるようになっている。
その際、上段の圧電アクチュエータ23B,…の長さや直径が下段の圧電アクチュエータ23Aと異なるのであれば、例えばアクチュエータボックス20B、内側接続治具24、外側接続治具21の何れか、若しくは全ての寸法を変更し、下段にあるアクチュエータボックス20Aの雄ネジ20dとは螺着可能な外側接続治具21の雌ネジ21cを有する構造とすれば良い。
また、上段の圧電アクチュエータ23B,…が下段の圧電アクチュエータ23Aよりも短い場合、アクチュエータボックス20B等の寸法を変更する代わりに、不足している長さ分だけスペーサを追加することで、足りない長さを補うようにしても良い。スペーサの材質は、使用状況に応じて変更すれば良く、例えばアクチュエータボックスに使用されているステンレス鋼やインバー材を使用することで、熱膨張係数が同じになるようにしても良いし、スペーサの材質として断熱材を使用したり、スペーサから放熱が出来るような形状にすることで、上段の圧電アクチュエータ23B,…に下段の圧電アクチュエータ23Aの熱が伝わらないようにしても良い。
11は本体
11aは流体通路
11bは弁座
16は弁体
20A,20B,20Cはアクチュエータボックス
23A,23B,23Cは圧電アクチュエータ
23cは端子
23dは半球状の変位部
21は外側接続治具
21fは係合面
21eは開口部
24は内側接続治具
24dは開口部
24cはOリング溝
24eは円錐状の受溝
34はOリング
35は圧力式流量制御装置
36は絞り部
37は流体通路
38は圧力センサ
40は気化供給装置
41は気化器
42は供給手段
Gは気体
Lは液体原料
Claims (11)
- 流体通路及び弁座を有する本体と、前記弁座に当離座して前記流体通路を開閉する弁体と、圧電素子の伸長を利用して前記弁体を開閉駆動する圧電アクチュエータと、を備えた圧電素子駆動式バルブであって、
前記本体に設けられ、直列状に配置された複数の筒状のアクチュエータボックスと、
隣接する前記アクチュエータボックス間に設けられ、隣接する前記アクチュエータボックスを着脱自在に連結すると共に、配線を引き出せる開口部を有する筒状の外側接続治具と、
前記各アクチュエータボックス内にそれぞれ同じ向きで収容され、先端部が前記弁体側を向くと共に、端子を設けた基端部が前記先端部と反対側を向く直列状に配置された複数の圧電アクチュエータと、
前記外側接続治具内に摺動自在に収容され、隣接する前記圧電アクチュエータの基端部と先端部を位置決めすると共に、配線を引き出せる開口部を有する筒状の内側接続治具と、
を備えていることを特徴とする圧電素子駆動式バルブ。 - 前記内側接続治具は、複数本のOリングを介して前記外側接続治具の内周面に摺動自在に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記内側接続治具の外周面又は前記外側接続治具の内周面の少なくとも何れか一方に、前記Oリングが嵌め込まれる複数の環状のOリング溝を形成し、前記各Oリング溝に前記Oリングをそれぞれ嵌め込んだことを特徴とする請求項2に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記外側接続治具は、その両端部が隣接する前記アクチュエータボックスの端部に着脱自在にねじ込まれると共に、その外周面にスパナが係合される平行な係合面を備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記外側接続治具は、配線を引き出せる開口部を円周方向に複数有していることを特徴する請求項1に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記内側接続治具は、配線を引き出せる開口部を円周方向に複数有していることを特徴する請求項1に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記内側接続治具は、その一端部が閉塞されており、閉塞された外側端面の中心部に圧電アクチュエータの先端部に設けた半球状の変位部が位置決めされた状態で嵌合される円錐状の受け溝を有することを特徴する請求項1に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 複数の前記圧電アクチュエータに対して、並列状に配線を接続することで、複数の前記圧電アクチュエータを同一の印加電圧で駆動させることを特徴とする請求項1に記載の圧電素子駆動式バルブ。
- 前記請求項1〜8の何れかに記載の圧電素子駆動式バルブと、前記圧電素子駆動式バルブの下流側に設けた絞り部と、前記圧電素子駆動式バルブと前記絞り部の間の流体通路の圧力を測定する圧力センサとを備え、前記圧力センサからの検出圧力に基づいて流量を制御することを特徴とする圧力式流量制御装置。
- 前記請求項9に記載の圧力式流量制御装置と、前記圧力式流量制御装置の上流側にあって液体原料を気化する気化器と、前記気化器に気化対象となる液体原料を供給する供給手段とを備え、前記供給手段で前記気化器内に前記液体原料を供給し、前記気化器で気化した気体を前記圧力式流量制御装置で下流に流量を制御しながら供給することを特徴とする気化供給装置。
- 前記供給手段として、前記気化器へ液体原料を供給することを制御する制御弁を有することを特徴とする請求項10に記載の気化供給装置。
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