[发明专利]微型流体控制装置

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。