流体控制装置、汽化系统及压电致动器的制作方法

本发明涉及流体控制装置、使用了该流体控制装置的汽化系统、以及用于它们的压电致动器。

背景技术：

1、如专利文献1所示，作为以往的流体控制装置，可以考虑作为流体控制阀使用了压电致动器的流体控制装置。

2、该压电致动器具有许多压电元件层叠而成的压电堆，如果压电元件产生裂纹(crack)，则在压电元件间发生短路而导致故障。

3、作为该裂纹的原因，除了外力引起的冲击以外，也存在对压电元件的急剧的充放电的原因。因此，为了不进行急剧的充放电，采取了如下的对策：在控制基板搭载放电用电阻，将该放电用电阻与压电致动器的正端子以及负端子并联连接。

4、另外，作为充放电的原因，除了可以举出来自控制基板的电压施加以及放电以外，还可以举出温度变化引起的热释电效应、外力引起的压电效应。

5、但是，如果在控制基板内设置放电用电阻，则放电用电阻引起的电阻发热会对搭载于控制基板的其它的元件造成不好的影响。

6、现有技术文献

7、专利文献1：国际公开公报2020/066491号

技术实现思路

1、因此，本发明是鉴于上述这样的问题而做出的，本发明的主要目的在于防止发生压电元件的裂纹并且降低对控制基板的热影响。

2、即，本发明的流体控制装置的特征在于具备：流体控制阀，由压电致动器驱动；流体传感器，测量流体的压力或流量；控制基板，根据由所述流体传感器测量的测量值，控制所述流体控制阀；以及放电用电阻，设置在与所述控制基板不同的部件。

3、如果是这样的流体控制装置，则即使由于温度变化引起的热释电效应、外力引起的压电效应而对压电元件进行了充电，每次也都能够通过放电用电阻进行放电，因此能够防止发生压电元件的裂纹。另外，由于将放电用电阻设置在与控制基板不同的部件，所以能够降低放电用电阻的电阻发热对控制基板的热影响。

4、作为用于进行压电致动器的放电的简单的连接方式，优选的是，所述放电用电阻与所述压电致动器并联连接。

5、当在高温环境下使用流体控制装置的情况下，会出现控制基板的耐热性的问题。因此，为了即使在高温环境下也能够使用流体控制装置，优选的是，具有所述流体控制阀以及所述流体传感器的主体单元与所述控制基板分离构成，所述放电用电阻设置在所述主体单元。

6、优选的是，所述放电用电阻设置在从所述压电致动器的收容有压电堆的外壳伸出的电源用端子部。

7、如果是该构成，则在发生了放电用电阻的导通不良的情况下，外观检查变得容易。另外，组装放电用电阻的操作也变得容易。

8、具体地说，优选的是，所述放电用电阻例如是在由陶瓷等绝缘材料构成的基板上形成电阻膜而得到的，在所述基板上形成有向所述电源用端子部安装的通孔。

9、如果是该构成，则能够通过通孔相对于电源用端子部可靠地进行导电连接。另外，成为间隙、基板介于压电致动器的压电堆与电阻膜之间，能够减轻电阻发热对压电堆造成的影响。

10、优选的是，所述放电用电阻设置在所述压电致动器的收容有压电堆的外壳内。

11、如果是该构成，则由于将放电用电阻设置在压电致动器的内部，所以能够使流体控制装置的装配与以往相同。

12、优选的是，所述主体单元具有与所述控制基板连接的连接电缆或连接器，所述放电用电阻设置在所述连接电缆或所述连接器。

13、如果是该构成，则在发生了放电用电阻的导通不良的情况下，外观检查变得容易。另外，由于能够从压电堆充分地离开，所以能够减轻电阻发热对压电堆造成的影响。此外，能够使放电用电阻从高温环境下离开，无需使用具有耐热性的高价的放电用电阻。

14、优选的是，所述主体单元具有处理来自所述流体传感器的信号的内部基板，所述放电用电阻设置在所述内部基板。

15、如果是该构成，则能够将放电用电阻设置在主体单元的内部。另外，通过将放电用电阻设置在内部基板，装配变得容易。此外，在发生了放电用电阻的导通不良的情况下，外观检查变得容易。

16、另外，本发明的汽化系统的特征在于具备：汽化部，将液体材料汽化；以及上述的流体控制装置，控制通过所述汽化部汽化得到的气体的流量。

17、此外，优选的是，本发明的压电致动器用于流体控制装置的流体控制阀的驱动，所述流体控制装置具备：所述流体控制阀；流体传感器，测量流体的压力或流量；控制基板，根据由所述流体传感器测量的测量值，控制所述流体控制阀；以及放电用电阻，设置在与所述控制基板不同的部件，所述放电用电阻与从所述压电致动器的收容有压电堆的外壳伸出的电源用端子部并联连接。

18、作为所述放电用电阻的具体的实施方式，可以考虑所述放电用电阻是在由绝缘材料构成的基板上形成电阻膜而构成的。在该构成中优选的是，在所述基板上形成有向所述电源用端子部安装的通孔。

19、按照以上叙述的本发明，能够防止发生压电元件的裂纹并且能够降低对控制基板的热影响。

技术特征：

1.一种流体控制装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的流体控制装置，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的流体控制装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的流体控制装置，其特征在于，

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的流体控制装置，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的流体控制装置，其特征在于，

8.根据权利要求3所述的流体控制装置，其特征在于，

9.一种汽化系统，其特征在于，

10.一种压电致动器，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的压电致动器，其特征在于，

技术总结
本发明提供流体控制装置、汽化系统和压电致动器，防止发生压电元件的裂纹并且降低对控制基板的热影响，所述流体控制装置具备：流体控制阀(3)，由压电致动器(32)驱动；流体传感器(4)，测量流体的压力或流量；控制基板(5)，根据由流体传感器(4)测量的测量值，控制流体控制阀(3)；以及放电用电阻(7)，设置在与控制基板(5)不同的部件。

技术研发人员：井上崇行,池泽纪研,田口明広,池山俊広,一之宫刚,中村彰宏
受保护的技术使用者：株式会社堀场STEC
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13