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，包括:压电致动器及壳体；压电致动器具有正方形的悬浮板、外框、连接于悬浮板与外框之间的至少一支架以及压电陶瓷板，具有不大于悬浮板边长的边长，贴附于悬浮板的第一表面上；壳体具有集气板及底座，集气板为周缘具有侧壁构成集气腔室的框体结构，更具有多个贯穿设置的贯穿孔；底座封闭设置于压电致动器的底部，且具有中空孔洞，中空孔洞对应于悬浮板的中心部而设置；其中当压电致动器受电压驱动时，悬浮板亦随的弯曲振动，并将流体自底座的中空孔洞传输至集气腔室，再由多个贯穿孔排出。

Micro fluid control device

A micro fluid control device includes: piezoelectric actuator and shell; suspension plate, piezoelectric actuator has a square frame, is connected between the suspension plate and at least one support frame and a piezoelectric ceramic plate, with length not greater than the length of the suspension plate, a first surface attached to the shell is provided with a suspension plate; the gas collecting board and a gas collecting plate is formed a side wall frame structure of gas collecting chamber, is also provided with a plurality of through holes arranged; closed set in the bottom of the piezoelectric actuator, and is provided with a hollow hole, a hollow hole corresponding to the suspension plate and the center of the set; when the piezoelectric the actuator driving voltage, the bending vibration of the suspension plate with, and the hollow hole transmission to the gas collecting chamber in fluid from the base, a plurality of through holes discharge.

【技术实现步骤摘要】
微型流体控制装置
本案是关于一种微型流体控制装置，适用于一种微型超薄且静音的微型气压动力装置。
技术介绍
目前于各领域中无论是医药、电脑科技、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，是以，如何借创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。举例来说，于医药产业中，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结构的限制，使得此类的仪器设备难以缩小其体积，以至于整体装置的体积无法缩小，即难以实现薄型化的目标，因此也无法装设置可携式装置上或与可携式装置配合使用，便利性不足。此外，这些传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音，令使用者焦躁，导致使用上的不便利及不舒适。因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，可使传统采用微型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
本案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，借由压电陶瓷板高频作动产生的气体波动，于设计后的流道中产生压力梯度，而使气体高速流动，且透过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，俾解决已知技术的采用微型流体控制装置的仪器或设备所具备的体积大、难以薄型化、无法达成可携式的目的，以及噪音大等缺失。为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器及一壳体；该压电致动器包括有一悬浮板、一外框、至少一支架以及一压电陶瓷板，该悬浮板为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动，该外框环绕设置于该悬浮板之外侧，该至少一支架连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑，该压电陶瓷板为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动；以及壳体，包括有一集气板及一底座，该集气板为周缘具有侧壁的一框体结构，并于内表面更凹陷以构成一集气腔室，用以供该压电致动器设置于该集气腔室中，该底座封闭设置于该压电致动器的底部，且具有一中空孔洞，该中空孔洞对应于该悬浮板的该中心部而设置；其中该集气板更具有多个贯穿设置的贯穿孔，当该压电致动器受电压驱动时，该悬浮板亦随的弯曲振动，并将流体自该底座的该中空孔洞传输至该集气腔室，再由该多个贯穿孔排出。【附图说明】图1A为本案为较佳实施例的微型气压动力装置的正面分解结构示意图。图1B为图1A所示的微型气压动力装置的正面组合结构示意图。图2A为图1A所示的微型气压动力装置的背面分解结构示意图。图2B为图1A所示的微型气压动力装置的背面组合结构示意图。图3A为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的正面组合结构示意图。图3B为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的背面组合结构示意图。图3C为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的剖面结构示意图。图4A至图4C为压电致动器的多种实施态样示意图。图5A至图5E为图1A所示的微型气压动力装置的微型流体控制装置的局部作动示意图。图6A为图1A所示的微型气压动力装置的集气板与微型阀门装置的集压作动示意图。图6B为图1A所示的微型气压动力装置的集气板与微型阀门装置的卸压作动示意图。图7A至图7E为图1A所示的微型气压动力装置的集压作动示意图。图8为图1A所示的微型气压动力装置的降压或是卸压作动示意图。【具体实施方式】体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。本案的微型气压动力装置1是可应用于医药生技、能源、电脑科技或是打印等工业，俾用以传送气体，但不以此为限。请参阅图1A、图1B、图2A、图2B及图7A至7E图，图1A为本案较佳实施例的微型气压动力装置的正面分解结构示意图，图1B为图1A所示的微型气压动力装置的正面组合结构示意图、图2A为图1A所示的微型气压动力装置的背面分解结构示意图，图2B则为图1A所示的微型气压动力装置的背面组合结构示意图，图7A至7E图为图1A所示的微型气压动力装置的集压作动示意图。如图1A及图2A所示，本案的微型气压动力装置1是由微型流体控制装置1A以及微型阀门装置1B所组合而成，其中微型流体控制装置1A具有壳体1a、压电致动器13、绝缘片141、142及导电片15等结构，其中，壳体1a是包含集气板16及底座10，底座10则包含进气板11及共振片12，但不以此为限。压电致动器13是对应于共振片12而设置，并使进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、导电片15、另一绝缘片142、集气板16等依序堆叠设置，且该压电致动器13是由一悬浮板130、一外框131、至少一支架132以及一压电陶瓷板133所共同组装而成；以及微型阀门装置1B包含一阀门片17以及一出口板18但不以此为限。且于本实施例中，如图1A所示，集气板16不仅为单一的板件结构，亦可为周缘具有侧壁168的框体结构，且该集气板16具有介于9mm至17mm之间的长度、介于9mm至17mm之间的宽度，且该长度及该宽度比值为0.53倍至1.88倍之间，而由该周缘所构成的侧壁168与其底部的板件共同定义出一容置空间16a，用以供该压电致动器13设置于该容置空间16a中，故当本案的微型气压动力装置1组装完成后，则其正面示意图会如图1B所示，以及图7A至图7E所示，可见该微型流体控制装置1A是与微型阀门装置1B相对应组装而成，亦即该微型阀门装置1B的阀门片17及出口板18依序堆叠设置定位于该微型流体控制装置1A的集气板16上而成。而其组装完成的背面示意图则可见该出口板18上的卸压通孔181及出口19，出口19用以与一装置(未图示)连接，卸压通孔181则供以使微型阀门装置1B内的气体排出，以达卸压的功效。借由此微型流体控制装置1A以及微型阀门装置1B的组装设置，以使气体自微型流体控制装置1A的进气板11上的至少一进气孔110进气，并透过压电致动器13的作动，而流经多个压力腔室(未图示)继续传输，进而可使气体于微型阀门装置1B内单向流动，并将压力蓄积于与微型阀门装置1B的出口端相连的一装置(未图示)中，且当需进行卸压时，则调控微型流体控制装置1A的输出量，使气体经由微型阀门装置1B的出口板18上的卸压通孔181而排出，以进行卸压。请续参阅图1A及图2A，如图1A所示，微型流体控制装置1A的进气板11是具有第一表面11b、第二表面11a及至少一进气孔110，于本实施例中，进气孔110的数量是为4个，但不以此为限，其是贯穿进气板11的第一表面11b及第二表面11a，主要用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔110流入微型流体控制装置1A内。且又如图2A所示，由进气板11的第一表面11b可见，其上具有至少一汇流排孔112，用以与进气板11第二表面11a的该至少一进气孔110对应设置。于本实施例中，其汇流排孔112的数量与进气孔110对应，其数量为4个，但并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，包括有：一悬浮板，为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；一压电陶瓷板，为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动；以及一壳体，包括：一集气板，为周缘具有侧壁的一框体结构，并于内表面更凹陷以构成一集气腔室，用以供该压电致动器设置于该集气腔室中；以及一底座，封闭设置于该压电致动器的底部，且具有一中空孔洞，该中空孔洞对应于该悬浮板的该中心部而设置；其中，该集气板更具有多个贯穿设置的贯穿孔，当该压电致动器受电压驱动时，该悬浮板亦随的弯曲振动，并将流体自该底座的该中空孔洞传输至该集气腔室，再由该多个贯穿孔排出。

【技术特征摘要】
2016.01.29 CN 2016100644671;2016.01.29 CN 201610061.一种微型流体控制装置，包含：一压电致动器，包括有：一悬浮板，为正方形的型态，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；一压电陶瓷板，为正方形的型态，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动；以及一壳体，包括：一集气板，为周缘具有侧壁的一框体结构，并于内表面更凹陷以构成一集气腔室，用以供该压电致动器设置于该集气腔室中；以及一底座，封闭设置于该压电致动器的底部，且具有一中空孔洞，该中空孔洞对应于该悬浮板的该中心部而设置；其中，该集气板更具有多个贯穿设置的贯穿孔，当该压电致动器受电压驱动时，该悬浮板亦随的弯曲振动，并将流体自该底座的该中空孔洞传输至该集气腔室，再由该多个贯穿孔排出。2.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该悬浮板具有介于4mm至8mm的边长。3.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该悬浮板于一第二表面上具有一凸部。4.如权利要求3所述微型流体控制装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部高度介于0.02mm至0.08mm之间。5.如权利要求3所述微型流体控制装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部为一圆形凸起结构，直径为该悬浮板的最小边长的0.55倍的尺寸。6.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该至少一支架为一板连接部，用以连接该悬浮板与该外框。7.如权利要求6所述微型流体控制装置，其特征在于，该板连接部的两端部彼此相对应、且设置于同一轴线上。8.如权利要求6所述微型流体控制装置，其特征在于，该板连接部以介于0～45度的斜角连接于该悬浮板与该外框。9.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该至少一支架包括有:一梁部，设置于该悬浮板与该外框之间的一间隙中，其设置的方向平行于该外框及该悬浮板；一悬浮板连接部，连接于该梁部与该悬浮板之间；以及一外框连接部，连接于该梁部与该外框之间，并与该悬浮板连接部彼此相对应、且设置于同一轴线上。10.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该悬浮板的厚度介于0.1mm至0.4mm之间。11.如权利要求1所述微型流体控制装置，其特征在于，该压电致动器的该压电陶瓷板的厚度介于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世昌，黄启峰，韩永隆，廖家淯，陈寿宏，黄哲威，廖鸿信，陈朝治，程政玮，张英伦，张嘉豪，李伟铭，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71