[发明专利]压电阀驱动器以及压电阀

说明书

本发明实施例公开了一种压电阀驱动器以及压电阀，压电阀驱动器包括：连接套筒、压电陶瓷部件、顶部封装部件、支撑块、固定座和弹性部件；连接套筒设置有分别贯穿侧壁并相对设置的第一通孔和第二通孔，支撑块穿过第一通孔和第二通孔，分别与第一通孔和第二通孔滑动配合，支撑块与固定座固定连接；压电陶瓷部件安装在上腔体内，底端与支撑块相接触，顶端与顶部封装部件相配合；弹性部件安装在下腔体内，弹性部件的两端分别压在下腔体的底部密封底面和支撑块上。本发明的设备以及外延反应器，可以大大简化MFC阀部件的结构，降低阀部件的加工难度，同时避免使用簧片结构，提高压电阀的可靠性和降低制造成本和制造难度，提高MFC产品的竞争力。

技术领域

本发明涉及流量检测技术领域，尤其涉及一种压电阀驱动器以及压电阀。

背景技术

气体质量流量控制器(Mass Flow Controller，MFC)用于对气体质量流量进行精密测量及控制。气体质量流量控制器在半导体和集成电路工艺、特种材料学科、化学工业、石油工业、医药、环保和真空等多种领域的科研和生产中有着重要的应用，应用场合包括:微电子工艺设备,如扩散、氧化、外延、CVD、等离子刻蚀、溅射、离子注入，以及镀膜设备、光纤熔炼、微反应装置、混气配气系统、气体取样、毛细管测量、气相色谱仪及其它分析仪器等。采用压电陶瓷驱动结构的流量控制阀(以下简称压电阀)，具有输出驱动力大，控制精确度高，结构紧凑、电磁污染小和功耗低等优点。特别是压电阀驱动器远远小于1ms的响应时间，使压电阀的响应时间达到毫秒级，一般响应时间可达0.1-1ms。因此，压电阀被广泛应用在高端半导体制造设备上，并有效提升装备的性能，是半导体装备的主力核心配件。压电阀驱动器部件是压电阀的核心器件，决定了压电阀的性能好坏。

现有的压电阀驱动器采用直动式结构，即压电陶瓷通电伸长，输出位移量，推动阀芯部件远离压电陶瓷驱动部件，使阀芯与阀口产生一个对应的开度和相应的流量，通过加载不同的电压达到不同流量控制的目的。采用现有的压电阀驱动器，压电陶瓷的运动方向与推杆的方向相同(称为正向驱动)，在气路中通常使用簧片部件，存在安全隐患，阀芯阀口结构复杂，且阀芯与阀口由于与气体接触，对材料和表面处理都有特殊的要求，造成阀的制造难度很大，成品率低，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种压电阀驱动器以及压电阀。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种压电阀驱动器，包括：连接套筒、压电陶瓷部件、顶部封装部件、支撑块、固定座和弹性部件；所述连接套筒设置有分别贯穿侧壁的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔为相对设置；所述支撑块穿过所述第一通孔和所述第二通孔，将所述连接套筒的内腔分隔为上腔体和下腔体；所述支撑块分别与所述第一通孔和所述第二通孔滑动配合，所述支撑块与所述固定座固定连接；所述顶部封装部件安装在所述连接套筒的顶部，用于固定所述压电陶瓷部件；所述压电陶瓷部件安装在所述上腔体内，所述压电陶瓷部件的底端与所述支撑块相接触，顶端与所述顶部封装部件相配合；所述下腔体的底部为密封底面，所述弹性部件安装在所述下腔体内，所述弹性部件的两端分别压在密封底面和所述支撑块上。

可选地，包括：导向连接套；所述导向连接套设置有分别贯穿侧壁的第三通孔和第四通孔，所述第三通孔和所述第四通孔为相对设置；所述导向连接套与所述固定座固定连接，所述导向连接套套设在所述连接套筒的外部，并且，所述支撑块穿过所述第一通孔、第三通孔、第二通孔和所述第四通孔。

可选地，所述第一通孔、所述第三通孔、所述第二通孔和所述第四通孔都为长条形通孔，且所述长条形通孔均沿所述连接套筒的轴向延伸。

可选地，所述弹性部件包括：顶块和弹性元件；所述顶块设置在所述弹性元件和所述支撑块之间，所述弹性元件的两端分别压在所述顶块和所述密封底面上；其中，所述弹性元件包括：弹簧。

可选地，所述顶部封装部件包括：用于固定所述压电陶瓷部件的压电陶瓷固定螺母；所述压电陶瓷固定螺母与所述连接套筒顶部的侧壁螺纹连接。