常闭型流量控制阀制造技术

本发明专利技术提供一种能够不受热影响地准确且迅速地传递压电元件的长度变化的常闭型流量控制阀，流量控制阀(A)具备基块(1)和阀开闭机构部(10)。基块(1)具备阀室(4)，所述阀室(4)设置有供液体原料L流通的阀座(3)和与该阀座(3)接触或分离而对该阀座(3)进行开闭的隔膜(5)。所述阀开闭机构部(10)具备滑动轴承部(20)、支柱部(30)、压电致动器部(40)、阀动作部(50)。滑动轴承部(20)具备设置于基块1的轴承(24)。支柱部(30)具备支柱(31)，所述支柱(31)滑动自如地插通于轴承(24)，并沿隔膜方向上下移动。压电致动器部(40)装备有压电元件(45)，所述压电元件(45)将支柱部(30)向从隔膜(5)离开的方向推起。通过阀动作部(50)和支柱部(30)的上下移动而对所述隔膜(5)进行开闭驱动。支柱(31)由低热膨胀构件构成。低热膨胀构件构成。低热膨胀构件构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】常闭型流量控制阀


[0001]本专利技术涉及一种设置于在半导体的制造工序中用于使液体原料气化的气化装置且使用了压电元件的常闭型流量控制阀。

技术介绍

[0002]近年来，对液体原料进行流量控制的流量控制阀例如被要求向ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)等的应用。在这样的用途中，要求利用高速(周期非常短)的脉冲状的控制信号对控制阀进行开闭，在短时间内高速地进行流量的切换。作为能够应对这样的脉冲流量控制且响应性优异的阀开闭驱动部件，有在电压的接通、断开的同时进行伸缩的压电元件。
[0003]将该压电元件用于阀驱动部的液体原料的流量控制阀一般为“常开型”。在常开型的流量控制阀中，由于构成为在施加于阀驱动用的压电元件的电压为零时阀开放，并向设置于接下来的气化器的气化室供给液体原料，因此，在由于压电致动器的故障、停电等而不再施加电压时，会向气化室供给液体原料。并且，若在压电致动器的修理后或停电恢复后重新开始运转，则流入到气化室的液体原料会被气体化而一下子供给到反应炉，有可能会使半导体晶片等受到损伤。
[0004]因此，提出了使用压电元件的“常闭型”的流体控制阀(专利文献1)。专利文献1记载的“常闭型”的流体控制阀在固定在阀主体的上表面的圆筒状构件内设置中空的阀杆，使按压弹簧夹设在所述圆筒状构件的顶部面与阀杆的上端台阶部之间，经由设置于阀主体的隔膜向阀座侧对所述阀杆进行按压而设为“关闭状态”，在阀杆内的空间内设置压电元件，该元件的上表面与阀杆的空间的上部内表面抵接，并且将元件的下表面固定于阀主体，并与成为压电元件的长度变化的基准的桥部抵接，通过对所述元件施加电压，从而将阀杆向上方推起，由此，使隔膜从阀座离开而设为“打开状态”。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平1
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55487号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]在该阀中，如上所述，通过压电元件的接通、断开来驱动隔膜，在接通的情况下，从“常闭状态”设为“打开状态”，在断开的情况下，从“打开状态”设为“关闭状态”，但由于压电元件的长度变化很小，因此，传递压电元件的长度变化的阀杆、内含阀杆的圆筒状构件的热膨胀变得非常重要。在专利文献1中，由于阀杆与圆筒状构件由通常的金属构件(例如不锈钢)形成，因此，在从阀主体、周围传递热时，阀杆和圆筒状构件自身的长度会产生变化，无法将压电元件的长度变化准确地传递到隔膜。
[0010]另外，由于基于阀杆的隔膜向阀座的按压力会给阀座的封闭性能(若按压力较弱，
则会产生液体泄漏，若按压力过强，则会损坏阀座)带来影响，因此，对于这样的常闭型流量控制阀而言，对按压弹簧的最优化的调整功能也是不可缺少的功能，但在专利文献1记载的阀中欠缺这样的调整功能。
[0011]本专利技术是鉴于上述现有例的问题点而完成的，本专利技术的目的在于提供一种常闭型流量控制阀，第一点是，能够不受热影响地准确且迅速地传递压电元件的长度变化，第二点是，能够适当地调节隔膜向阀座的按压力。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]技术方案1记载的液体原料气化装置的流量控制阀A是常闭型流量控制阀A，其具备：基块1，所述基块1具备阀室4，所述阀室4设置有供液体原料L流通的阀座3和与该阀座3接触或分离而对该阀座3进行开闭的隔膜5；以及阀开闭机构部10，所述阀开闭机构部10对所述隔膜5进行开闭驱动，其特征在于，
[0014]所述阀开闭机构部10包括：
[0015]滑动轴承部20，所述滑动轴承部20设置于所述基块1，并具备轴承24；
[0016]支柱部30，所述支柱部30具备支柱31，所述支柱31滑动自如地插通于所述轴承24，并沿隔膜方向上下移动；
[0017]压电致动器部40，所述压电致动器部40配置在所述滑动轴承部20与所述支柱部30之间，并装备有压电元件45，所述压电元件45通过施加电压而伸长，并以所述滑动轴承部20为基准而将所述支柱部30向从隔膜5离开的方向推起；以及
[0018]阀动作部50，所述阀动作部50从所述支柱部30朝向所述隔膜5设置，通过所述支柱部30的上下移动而对所述隔膜5进行开闭驱动，
[0019]所述支柱部30的支柱31由低热膨胀构件构成。
[0020]在技术方案1记载的液体原料气化装置的流量控制阀A的基础上，在技术方案2中，其特征在于，
[0021]所述基块1包括形成有阀室4的基块下部1a和设置有所述滑动轴承部20的基块上部1b，
[0022]在所述基块上部1b设置有冷却用空间R和冷却翅片8中的至少任一方。
[0023]在技术方案1或2记载的液体原料气化装置的流量控制阀A的基础上，在技术方案3中，其特征在于，
[0024]所述滑动轴承部20包括：上表面开口的有底的轴承下部25；以及轴承上部21，所述轴承上部21以能够通过螺纹旋进旋出的方式插入到所述轴承下部25，并设置有供所述支柱31插通的轴承24，
[0025]所述支柱部30包括：所述支柱31；上端支承构件33，所述上端支承构件33设置在所述支柱31的上端，并供所述压电致动器部40的上端抵接；以及下端支承构件37，所述下端支承构件37配置在所述轴承上部21与所述轴承下部25之间，
[0026]在所述轴承上部21与所述下端支承构件37之间设置有弹性构件60。
[0027]在技术方案1～3中任一项记载的液体原料气化装置的流量控制阀A的基础上，在技术方案4中，其特征在于，
[0028]所述阀动作部50包括：柱塞51，所述柱塞51从所述支柱部30朝向所述隔膜5地设置；保护板52，所述保护板52呈平面状地与隔膜5的上表面相接；以及钢球P3，所述钢球P3配
置在所述柱塞51与所述保护板52之间。
[0029]专利技术效果
[0030]根据上述结构，本专利技术为使用压电元件45的“常闭型”的流量控制阀A，通过使支柱31由低热膨胀构件构成，从而在常闭型的流量控制阀A中，能够不受周围的温度变化的影响地将压电元件45的伸缩准确地传递到阀动作部50，能够准确地进行隔膜5的阀开闭。而且，通过在基块上部1b设置冷却用空间R和冷却翅片8中的至少任一方，从而能够阻断基块下部1a侧的热传递到支柱部30侧，能够使得不会对支柱部30侧的压电元件45的长度变化Δt本身及其传递产生热影响。
[0031]另外，由于在轴承上部21与下端支承构件37之间设置有弹性构件60，且轴承上部21以能够通过螺纹旋进旋出的方式插入到轴承下部25，因此，能够适当地调整隔膜5封闭时的弹性构件60的按压力F。
[0032]由于能够利用保护板52来排除钢球P3对隔膜5的点接触而进行面接触，因此，能够消除由钢球P3引起的隔膜5的损伤。此外，通过在保护板52与柱塞51之间夹设钢球P3，从而能够使柱塞51的按压力F垂直地施加于保护板52，进而垂直地施加于隔膜5，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种常闭型流量控制阀，所述常闭型流量控制阀具备：基块，所述基块具备阀室，所述阀室设置有供液体原料流通的阀座和与该阀座接触或分离而对该阀座进行开闭的隔膜；以及阀开闭机构部，所述阀开闭机构部对所述隔膜进行开闭驱动，其特征在于，所述阀开闭机构部包括：滑动轴承部，所述滑动轴承部设置于所述基块，并具备轴承；支柱部，所述支柱部具备支柱，所述支柱滑动自如地插通于所述轴承，并沿隔膜方向上下移动；压电致动器部，所述压电致动器部配置在所述滑动轴承部与所述支柱部之间，并装备有压电元件，所述压电元件通过施加电压而伸长，并以所述滑动轴承部为基准而将所述支柱部向从隔膜离开的方向推起；以及阀动作部，所述阀动作部从所述支柱部朝向所述隔膜地设置，通过所述支柱部的上下移动而对所述隔膜进行开闭驱动，所述支柱部的支柱由低热膨胀构件构成。2.根据权利要求1所述的常闭型流量控制阀，其特征在于，所述基块包括形成有阀室...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野弘文，山本健太，
申请(专利权)人：琳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：