流体系统技术方案

一种集成化制出的流体系统，包含一流体作动区、一流体通道、一汇流腔室以及多个阀，该流体作动区由一或多个导流单元所构成，各导流单元由入口板、基材、共振板、致动板以及出口板依序堆叠所构成，致动板更贴附一压电元件，以受驱使振动而使流体导入该导流单元并加压导出。该流体通道连通流体作动区，且具有多个分歧通道以分流流体作动区所传输的流体。汇流腔室连通流体通道。多个阀分别设置于该多个分歧通道中，借由控制其启闭状态以控制流体由该分歧通道中输出。透过以上设置，可获取特定流速、压力与传输量的流体输出。

【技术实现步骤摘要】
流体系统
本案是关于一种流体系统，尤指一种集成化制出的微型流体控制系统。
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，其中微帮浦、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。随着科技的日新月异，流体输送装置的应用上亦愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热等等，甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影，可见传统的流体输送装置已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势。然而，目前微型化的流体输送装置虽能持续传输气体，但在微型化的有限容积的腔室或流道上设计要求提升更多的气体传输量，显然具有一定困难度，因此结合阀门的设计，不仅可控制气流传输的持续或中断，也可控制气体单向的流动，而且让有限容积的腔室或流道去累积气体，以提升气体量的输出，这是本案所欲专利技术的主要课题。
技术实现思路
为了解决已知技术无法满足流体系统微型化的需求的问题，本案提供一种集成化制出的流体系统，包含一流体作动区、一流体通道、一汇流腔室以及多个阀。该流体作动区由一或多个导流单元所构成，而各导流单元由入口板、基材、共振板、致动板以及出口板依序堆叠所构成。共振板与入口板之间具有一第一腔室，共振板及致动板之间具有一间隙形成一第二腔室，且致动板及出口板之间形成一第三腔室。致动板的悬浮板的表面更贴附一压电元件，以受驱动而使致动板产生弯曲共振，使流体由入口板的入口孔导入该导流单元的第一腔室，流经共振板的中空孔洞进入第二腔室，并经由致动板的空隙进入第三腔室，最后从出口板的出口孔加压导出。该流体通道连通流体作动区中所有导流单元的出口孔，且具有多个分歧通道，以分流流体作动区所传输的流体。汇流腔室连通流体通道，以让流体累积在该汇流腔室内。多个阀分别设置于这些分歧通道中，借由控制其启闭状态，以控制流体由该分歧通道中输出。在本案的一较佳实施例中，流体系统更包含一控制器，这些阀为主动阀，控制器电性连接这些阀以控制其开关状态。控制器与这些导流单元以系统封装构成一集成化。流体作动区包含多个导流单元，且这些导流单元以串并联排列设置。这些分歧通道的长度与宽度，皆依需求特定传输量或流速来预先设定。这些分歧通道以串并联排列设置。在本案的一较佳实施例中，阀包含一通道基材、一压电致动器以及一连杆。通道基材具有一第一通孔及一第二通孔相互隔开设置，且连通分歧通道。通道基材更凹设一腔室，该腔室设置连通该第一通孔的第一出口以及连通该第二通孔的第二出口。压电致动器由一载板以及该载板的一表面上所贴附的一压电陶瓷所构成，且该压电致动器封盖该腔室。连杆连接该载板的另一表面，并穿伸入该第二出口中自由位移；该连杆一端具有截面积大于该第二出口的孔径的一挡阻部，以封闭该第二出口。其中，压电致动器受致动而驱动该载板位移，连动该连杆的挡阻部控制该第二出口的启闭状态，以控制流体由该分歧通道输出。透过以上作动，阀可在压电致动器未致能的状态下使其设置的分歧通道维持开启状态，并在压电致动器致能的状态下，封闭该分歧通道；或者，在压电致动器未致能的状态下，使其设置的分歧通道维持关闭状态，并在压电致动器致能的状态下，开启该分歧通道。透过以上设置，本案的流体系统可具有微型化体积，并获取特定流速、压力与传输量的流体输出。【附图说明】图1为本案的一较佳实施例的流体系统的结构示意图。图2A为本案的一较佳实施例的导流单元的结构示意图。图2B至图2D为图2A所示的导流单元的作动示意图。图3A为本案的一较佳实施例的流体作动区的结构示意图。图3B为本案的导流单元以串联方式设置的结构示意图。图3C为本案的导流单元以并联方式设置的结构示意图。图3D为本案的导流单元以串并联方式设置的结构示意图。图4为本案的另一较佳实施例的流体作动区的结构示意图。图5为本案的再一较佳实施例的流体作动区的结构示意图。图6A以及图6B为本案的阀的第一实施态样的作动示意图。图7A以及图7B为本案的阀的第二实施态样的作动示意图。【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。请参阅第1图，其为本案的一较佳实施例的流体控制系统的结构示意图。本案的流体系统100包含一流体作动区10、一流体通道20、一汇流腔室30、多个阀50a、50b、50c及50d，以及一控制器60。在本案的较佳实施例中，上述所有元件皆系统封装于一基材11以构成一集成化的微型结构。其中，流体作动区10由一或多个导流单元10a所构成，这些导流单元10a可透过串联、并联或串并联的排列方式设置，各导流单元可在致能后于自身内部产生一压力差，借以吸入一可为气体的流体并经由其所具备的一出口孔(未显示于图1)加压排出，借此达成流体的传输。在本实施例中，流体作动区10包含四个导流单元10a，且所述的导流单元10a以串并联排列设置。流体通道20连通流体作动区10中所有导流单元10a的出口孔(未显示于图1)，以接收这些导流单元10a所排出的传输流体。导流单元10a与流体通道20的结构、作动方式与设置方式将于后段详述。流体通道20更具有多个分歧通道20a及20b，以分流该流体作动区10所排出的传输流体，构成所需的传输量，实施例中仅以分歧通道20a及20b作说明，并非以此为限。汇流腔室30透过连通分歧通道20a及20b而连通于流体通道20，以使传输流体得以累积在汇流腔室30内储存，在流体系统100控制需求输出时，可供输给流体通道20的输出，加大流体传输量。上述的分歧通道20a及20b连通于流体通道20的方式，虽图式中仅以分歧通道20a及20b连通于流体通道20采并联排列方式设置来表示，但不以此为限，可进一步以多个分歧通道20a及20b采以串联排列方式设置，或者以多个分歧通道20a及20b采以串并联排列方式设置。其中，多个分歧通道20a及20b的长度与宽度，皆可依所需求特定传输量来预先设定，亦即是分歧通道20a及20b的长度与宽度设置的变化可影响传输量的流速及传输量的大小，即可依需求特定传输量来预先计算出所设定需求的长度与宽度。在本实施例中，如图所示，分歧通道20a更包含有分歧连通的二分歧通道21a、22a；类似地，分歧通道20b亦包含有分歧连通的二分歧通道21b、22b，虽图式中仅以分歧通道21a、22a分别连通于分歧通道20a及20b采串联排列方式设置来表示，但不以此为限，可进一步以多个分歧通道21a、22a采以并联排列方式设置，或者以多个分歧通道21a、22a采以串并联排列方式设置。多个阀50a、50c、50b及50d可为主动阀或被动阀，在本实施例中为主动阀，且分别依序设置于分歧通道21a、22a、21b、22b中。阀50a、50c、50b及50d可控制所设置的分歧通道21a、22a、21b、22b的连通状态。例如，当阀50a开启，可开启分歧通道21a输出流体至输出区A；当阀50b开启，可开启分歧通道21b输出流体至输出区A；当阀50c开启，可开启分歧通道22a输出流体至输出区A；当阀50d开启，可开启分歧通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体系统，集成化制出，包含：一流体作动区，由至少一个导流单元所构成，该导流单元包含：一入口板，具有至少一入口孔；一基材；一共振板，具有一中空孔洞，且该共振板与该入口板之间具有一第一腔室；一致动板，具有一悬浮部、一外框部及至少一空隙；一压电元件，贴附于该致动板的该悬浮部的一表面；以及一出口板，具有一出口孔；其中，该入口板、该基材、该共振板、该致动板及该出口板依序对应堆叠设置，该共振板及该致动板之间具有一间隙形成一第二腔室，该致动板及该出口板之间形成一第三腔室，该压电元件驱动该致动板产生弯曲共振，以使该第二腔室及该第三腔室形成一压力差，使流体由该入口板的该入口孔进入该第一腔室而流经该共振板的该中空孔洞，以进入该第二腔室内，并由该至少一空隙导入该第三腔室内，且由该出口板的该出口孔导出以传输流体；一流体通道，连通该流体作动区的该出口孔，并具有多个分歧通道，使该流体作动区所传输流体得以分流构成需求传输量；一汇流腔室，连通于该流体通道中，以让流体累积在该汇流腔室内；以及多个阀，设置于该分歧通道中，借由控制其启闭状态以供流体由该分歧通道中输出。

【技术特征摘要】
1.一种流体系统，集成化制出，包含：一流体作动区，由至少一个导流单元所构成，该导流单元包含：一入口板，具有至少一入口孔；一基材；一共振板，具有一中空孔洞，且该共振板与该入口板之间具有一第一腔室；一致动板，具有一悬浮部、一外框部及至少一空隙；一压电元件，贴附于该致动板的该悬浮部的一表面；以及一出口板，具有一出口孔；其中，该入口板、该基材、该共振板、该致动板及该出口板依序对应堆叠设置，该共振板及该致动板之间具有一间隙形成一第二腔室，该致动板及该出口板之间形成一第三腔室，该压电元件驱动该致动板产生弯曲共振，以使该第二腔室及该第三腔室形成一压力差，使流体由该入口板的该入口孔进入该第一腔室而流经该共振板的该中空孔洞，以进入该第二腔室内，并由该至少一空隙导入该第三腔室内，且由该出口板的该出口孔导出以传输流体；一流体通道，连通该流体作动区的该出口孔，并具有多个分歧通道，使该流体作动区所传输流体得以分流构成需求传输量；一汇流腔室，连通于该流体通道中，以让流体累积在该汇流腔室内；以及多个阀，设置于该分歧通道中，借由控制其启闭状态以供流体由该分歧通道中输出。2.如权利要求1所述的流体系统，其特征在于，该流体作动区由多个导流单元以串联排列设置以传输流体流动。3.如权利要求1所述的流体系统，其特征在于，该流体作动区由多个导流单元以并联排列设置以传输流体流动。4.如权利要求1所述的流体系统，其特征在于，该流体作动区由多个导流单元以串并联排列设置以传输流体流动。5.如权利要求1所述的流体系统，其特征在于，该流体作动区由多...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，黄启峰，李伟铭，陈宣恺，
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