微型流体控制装置制造方法及图纸

一种微型流体控制装置，包含压电致动器及壳体，压电致动器具有悬浮板、外框、支架以及压电陶瓷板，悬浮板为正方形型态，具有第一及第二表面，且第二表面上具有凸部，外框环绕设置于悬浮板之外，亦具有第一及第二表面，外框的第二表面与悬浮板的第二表面的凸部之外的区域均为共平面；壳体包括集气板及底座，集气板为具有容置空间的框体结构，底座由进气板及共振片接合而成，并设置于容置空间中，以封闭压电致动器；其中，压电致动器的外框的第二表面与底座的共振片之间设置一胶层，以使压电致动器与共振片之间维持需求的压缩腔室的深度。

【技术实现步骤摘要】

本技术关于一种微型流体控制装置，尤指一种适用于微型超薄且静音的微型流体控制装置。
技术介绍
目前于各领域中无论是医药、计算机科技、打印、能源等工业，产品均朝精致化及微小化方向发展，其中微型泵、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体输送结构为其关键技术，因此，如何藉创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。举例来说，在医药产业中，许多需要采用气压动力驱动的仪器或设备，通常采以传统马达及气压阀来达成其气体输送的目的。然而，受限于此等传统马达以及气体阀的体积限制，使得此类的仪器设备难以缩小其整体装置的体积，即难以实现薄型化的目标，更无法使之达成可携式的目的。此外，这些传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音的问题，导致使用上的不便利及不舒适。如图6所示，其为习知微型流体控制装置的剖面放大结构示意图。习知的该微型流体控制装置1’具有集气板11’、压电致动器12’、胶层13’及底座14’等依序堆栈组装而成，其中底座14’包含一进气板141’及一共振片142’，该进气板141’具有一进气孔143’，其对应连通于一总线孔144’，以构成一汇流腔室145’，而该共振片142’上具有一中空孔洞146’，并对应于汇流腔室145’而设置。该压电致动器12’由一悬浮板121’、一外框122’、至少一支架123’以及一压电陶瓷板124’所共同组装而成，于该共振片142’与压电致动器12’的外框122’之间是具有一间隙h0’，且于此间隙h0’中填充设置胶层13’，以使该共振片142’与压电致动器12’之间构成一压缩腔室10’。该集气板11’具有一第一贯穿孔111’，且罩盖该压电致动器12’之外。此习知的微型流体控制装置1’是通过驱动压电致动器12’的悬浮板121’进行垂直往复式振动而弯曲形变，以控制流体可自该进气孔143’进入总线孔144’，并引导汇流集中至汇流腔室145’，再传递至压缩腔室10’中，通过使压缩腔室10’的体积压缩变化，以使流体从集气板11’的第一贯穿孔111’排出，以达成输出一定压力。又，在习知微型流体控制装置1’结构中，悬浮板121’、外框122’以及支架123’为金属板一体成型的结构，为达到压缩腔室10’所需求的深度h’，乃将压电致动器12’进行多次蚀刻工艺构成一外框122’高度，使外框122’与悬浮板121’之间形成一凹置阶梯段差空间，再通过前述设置于外框122’及共振片142’之间的胶层13’涂布该外框122’与共振片142之间的间隙h0’，进而以维持压缩腔室10’所需求的深度h’，让悬浮板121’与共振片142’保持适当距离，并减少彼此的接触干涉。然而，上述于外框122’与悬浮板121’之间形成一凹置阶梯段差空间，再通过前述填补设置于外框122’及共振片142’之间之间隙h0’的胶层13’，以维持压缩腔室10’所需求的深度h’的作法，虽能使悬浮板121’与共振片142’保持适当距离，并使彼此减少接触干涉，但外框122’是一金属材质的材料，具有一定的刚性，于此习知的作法是保持一阶梯段差高度的外框122’高度而与共振片142’之间的胶层13’相结合，然对于此以一段占2/3高的金属外框122’来搭配一段占1/3高的胶层13’，以达成压缩腔室10’所需求的深度h’的方式，如此配置不仅刚性较强，该悬浮板121’于垂直方向振动时无法有效吸收振动时产生的其他干涉振动，因此会造成能量损失，也会有噪音增大的问题产生，而噪音问题也是造成产品不良的原因之一。因此，如何发展一种可改善上述习知技术缺失，可使传统采用流体控制装置的仪器或设备达到体积小、微型化且静音，进而达成轻便舒适的可携式目的的微型流体控制装置，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种适用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型流体控制装置，通过压电致动器的悬浮板、外框、支架为一体成型金属板结构，并通过相同深度进行蚀刻出悬浮板的凸部及支架需求型态，使外框的第二表面、支架的第二表面及悬浮板的第二表面均为共平面的结构，可简化过去需因应外框的不同深度的进行多次蚀刻工艺，同时再通过设置于外框及共振片之间的胶层，涂布于外框于蚀刻后产生的粗糙表面，以致可增加胶层与外框之间结合强度，且由于外框的厚度相较于过往的制法是降低的，因此涂布该间隙的胶层的厚度增加，通过胶层的厚度增加，可有效改善胶层涂布的不均一性，降低悬浮板组装时水平方向的组装误差，并提升悬浮板垂直方向的动能利用效率，同时也可辅助吸收振动能量、并降低噪音达到静音的功效，且此微型化的压电致动器更可使微型流体控制装置的整体体积减小及薄型化，以达到轻便舒适的可携式目的。本技术的另一目的在于提供一种压电致动器的悬浮板正方形型态的设计及悬浮板上还具有凸部的作动，使流体可由底座的进气板的进气孔流入，并沿相连通的总线孔及汇流腔室进行流动，通过共振片之中空孔洞以使流体于共振片及压电致动器之间形成的压缩腔室内产生压力梯度，进而使流体高速流动，流体的流量不会降低，也不会产生压力损失，并可继续传递达到获得较高的排出压力。为达上述目的，本技术的一较广义实施态样为提供一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，具有一悬浮板、一外框、至少一支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态，且具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧，且亦具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该外框的该第二表面与该悬浮板的该第二表面的该凸部之外的区域均为共平面，该至少一支架连接于该悬浮板与该外框之间，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上；以及一壳体，包括一集气板及一底座，该集气板为周缘具有一侧壁以构成一容置空间的一框体结构，使该压电致动器设置于该容置空间中，而该底座由一进气板及一共振片相接合而成，并结合于该集气板的该容置空间中，以封闭该压电致动器，该进气板具有至少一进气孔及与之相连通的至少一总线孔，以构成一汇流腔室，该共振片设置固定于该进气板上，并具有一中空孔洞，相对于该进气板的该汇流腔室，且对应于该悬浮板的该凸部；其中，该压电致动器的外框的该第二表面与该底座的该共振片之间设置一胶层，以使该压电致动器与该底座的该共振片之间维持构成需求的该压缩腔室的一深度。附图说明图1A为本技术较佳实施例的微型流体控制装置的正面分解结构示意图。图1B为图1A所示的微型流体控制装置的正面组合结构示意图。图2A为图1A所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图。图2B为图2A所示的微型流体控制装置的背面组合结构示意图。图3A为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的正面结构示意图。图3B为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的背面结构示意图。图3C为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的剖面结构示意图。图4A至图4E为图1A所示的微型流体控制装置的局部作动示意图。图5为图1B所示微型流体控制装置的剖面放大结构示意图。图6为习知微型流体控制装置的剖面放大结构示意图。【符号说明】1’、1：微型流体控制装置1a：壳体14’、10：底座141’、11：进气板11a：进气板的第二表面11b：进气板的第一表面143’、110：进气孔145’、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，具有一悬浮板、一外框、至少一支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态，且具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧，且亦具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该外框的该第二表面与该悬浮板的该第二表面的该凸部之外的区域均为共平面，该至少一支架连接于该悬浮板与该外框之间，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上；以及一壳体，包括一集气板及一底座，该集气板为周缘具有一侧壁以构成一容置空间的一框体结构，使该压电致动器设置于该容置空间中，而该底座由一进气板及一共振片相接合而成，并结合于该集气板的该容置空间中，以封闭该压电致动器，该进气板具有至少一进气孔及与之相连通的至少一总线孔，以构成一汇流腔室，该共振片设置固定于该进气板上，并具有一中空孔洞，相对于该进气板的该汇流腔室，且对应于该悬浮板的该凸部；其中，该压电致动器的外框的该第二表面与该底座的该共振片之间设置一胶层，以使该压电致动器与该底座的该共振片之间维持构成需求的该压缩腔室的一深度。

【技术特征摘要】
1.一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，具有一悬浮板、一外框、至少一支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形型态，且具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该第二表面上具有一凸部，该外框环绕设置于该悬浮板的外侧，且亦具有一第一表面及相对应的一第二表面，且该外框的该第二表面与该悬浮板的该第二表面的该凸部之外的区域均为共平面，该至少一支架连接于该悬浮板与该外框之间，该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的该第一表面上；以及一壳体，包括一集气板及一底座，该集气板为周缘具有一侧壁以构成一容置空间的一框体结构，使该压电致动器设置于该容置空间中，而该底座由一进气板及一共振片相接合而成，并结合于该集气板的该容置空间中，以封闭该压电致动器，该进气板具有至少一进气孔及与之相连通的至少一总线孔，以构成一汇流腔室，该共振片设置固定于该进气板上，并具有一中空孔洞，相对于该进气板的该汇流腔室，且对应于该悬浮板的该凸部；其中，该压电致动器的外框的该第二表面与该底座的该共振片之间设置一胶层，以使该压电致动器与该底座的该共振片之间维持构成需求的该压缩腔室的一深度。2.如权利要求1所述的微型流体控制装置，其特征在于，该胶层的厚度是介于50至60μm之间。3.如权利要求2所述的微型流体控制装置，其特征在于，该胶层的厚度为55μm。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永隆，黄启峰，陈世昌，廖家淯，廖鸿信，黄哲威，陈寿宏，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71