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TW202449291A - 流體輸送裝置 - Google Patents

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TW202449291A
TW202449291A TW112120758A TW112120758A TW202449291A TW 202449291 A TW202449291 A TW 202449291A TW 112120758 A TW112120758 A TW 112120758A TW 112120758 A TW112120758 A TW 112120758A TW 202449291 A TW202449291 A TW 202449291A
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莫皓然
陳世昌
高中偉
張鈞俋
黃啟峰
謝錦文
葉治任
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研能科技股份有限公司
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Abstract

一種流體輸送裝置,包含閥本體、閥體、閥腔體、壓電致動器、軟性基板、蓋體。閥本體具有出口通道及入口通道。閥腔體具有入口閥門通道、出口閥門通道及壓力腔室。壓力腔室以橢圓凹陷構型形成於閥腔體背面,並分別連通入口閥門通道及出口閥門通道。其中,閥體設置於閥本體及閥腔體之間,具有兩閥門,各別對應開關入口閥門通道及出口閥門通道;壓電致動器對應壓力腔室設置;軟性基板電性連接且封蓋於壓電致動器;蓋體封蓋於軟性基板。本案藉由橢圓凹陷構型壓力腔室,同時優化凹陷深度,達到提升流體吸力及推力,以及薄型化的目的。

Description

流體輸送裝置
本案關於一種流體輸送裝置,尤指一種適具較大壓縮比效能與薄型化之流體輸送裝置。
目前於各領域中無論是醫藥、電腦科技、列印、能源等工業,產品均朝精緻化及微小化方向發展,其中微泵浦、噴霧器、噴墨頭、工業列印裝置等產品所包含之流體輸送結構為其關鍵技術。在現在許多需要氣壓動力之儀器或設備,通常需要傳統馬達及氣壓閥來達成,受限於此兩種裝置之體積及噪音,使此類產品一直無法縮小或薄型化與靜音,達成輕便舒適之可攜式目的。是以,如何藉創新結構突破其技術瓶頸,為發展之重要內容。
進一步來說,若是流體輸送結構須被用於上述的醫藥、電腦科技、列印、能源工業等領域的檢測應用,例如在醫藥領域中用以汲取待測物(如血液、尿液、組織液等體液)的微泵浦,則為了降低檢測難度,使微泵浦在單位時間內能汲取更多的待測物樣品,使後續樣品的前處理(如濃縮、萃取過程)能得到更多溶質,以增加定量、定性分析的檢測效能,則在前端待測物樣品收集的過程中,流體輸送結構的壓縮室需要有更大的的腔壓以產生足夠的吸、推力,但在整個裝置結構又需要滿足益發嚴格的縮小或薄型化的市場需求,這常會使流體輸送結構在儀器效能與結構設置難度之間的關係朝向等比級數性的發展。
有鑒於此,本案發展一種能在長期使用下維持微型流體控制裝置之一定工作特性及流速,具有較大壓縮比之效能,乃一種利用壓電元件轉換得到動力,所設計之流體傳輸裝置,可進一步與微型閥門裝置整合,為本發明之主要研發的課題。
本案之主要目的在於提供一種流體輸送裝置,主要由閥本體、閥體、閥腔體、壓電致動器、軟性基板與蓋體依序層疊,再以數個鎖付元件鎖付定位組裝而成,不僅整個結構可以調整更緊密接合之組裝定位,也透過密封環之設置提供對入口開口、出口開口、入口閥門通道、出口閥門通道及壓力腔室周邊防止流體滲漏具備更佳防漏性,同時壓電致動器在組裝後施以熱變形量,以形成壓電致動器遠離壓力腔室保持一最大有效間距,藉由壓電致動器作動時產生形變,使介於壓電致動器及閥腔體間之壓力腔室的體積改變產生壓力差,而且由於閥體上之閥門結構為可動薄片,因壓力差而被動產生流道開關,使流體單方向流動,推動流體使之產生固定流量,又閥門結構之開合反應迅速,使得壓力腔室於漲縮的瞬間可產生較大之流體吸力與推力,而壓力腔室與傳統習知技術相較之下又因為呈現橢圓且內縮於閥腔體表面的凹陷結構,使得閥門開關之間無須移動太大的距離,故可收快速開關之效,俾使流體達到高效率之傳輸,並有效阻擋流體之逆流,解決了習知技術之輸送裝置於流體的傳送過程中,或是流體輸送裝置停止後,因閥門動作跟不上壓電致動器的運作頻率而有開關不完全,導致流體逆流的現象。此外,在閥本體、閥腔體排空流體後,仍可重新吸入流體產生流動,且軟性基板具有兩電性導片可直接提供連接壓電致動器需求驅動電性,無須外部導線採以長延伸穿伸至壓電致動器電性連接。
為達上述目的,本案之較廣義實施態樣為提供一種流體輸送裝置,包含:一閥本體,具有一入口通道一出口通道,該入口通道及該出口通道設於該閥本體之側壁上,並各別連通一入口開口及一出口開口;一閥體,具有兩個閥門,且環繞該閥門週邊各設置複數個延伸支架作以彈性支撐,藉此控制閥門的啟閉;一閥腔體,對應組接於該閥本體上,並使該閥體定位於該閥本體與該閥腔體之間,又該閥腔體具有一第一組接表面、一第二組接表面、一入口閥門通道及一出口閥門通道,該入口閥門通道及該出口閥門通道由該第一組接表面貫通至該第二組接表面,且在該第二組接表面上部份凹陷形成一壓力腔室,該壓力腔室分別與該入口閥門通道、該出口閥門通道相連通,且內縮於該閥腔體的該第二組接表面,並呈現一橢圓凹陷結構;一壓電致動器,封蓋該閥腔體之該壓力腔室上;一軟性基板,封蓋於該壓電致動器上作電性連接,具有向外凸伸之兩電性導片,供以對外連接電性,以及具有向内凸伸之一壓電接觸片,供以連接電性該壓電致動器,促使該些電性導片對外連接電性施加電壓驅動該壓電致動器做動,以產生往復振動形變;一蓋體,封蓋於該軟性基板上,且該蓋體中心為一框孔,供以該壓電致動器得以在該框孔處產生形變位移;其中,該壓電致動器在組裝後施以熱變形量,以形成該壓電致動器遠離該壓力腔室保持一最大有效間距。
根據本發明之較佳的實施例,所述的壓力腔室的高度的範圍介於0.03至0.05mm之間,並可使流體輸送裝置的流體吸力達到8kPa以上、流體推力達到18 kPa以上的效能。
本發明將以較佳之實施例及觀點加以詳細敘述。下列描述提供本發明特定的施行細節,俾使閱讀者徹底瞭解這些實施例之實行方式。然本領域之熟習技藝者須瞭解本發明亦可在不具備這些細節之條件下實行。此外,本發明亦可藉由其他具體實施例加以運用及實施,本說明書所闡述之各項細節亦可基於不同需求而應用,且在不悖離本發明之精神下進行各種不同的修飾或變更,因此本發明將以較佳實施例及觀點加以敘述,此類敘述係解釋本發明之結構,僅用以說明而非用以限制本發明之申請專利範圍。以下描述中使用之術語將以最廣義的合理方式解釋,使其能與本發明某特定實施例之細節描述一起使用,本領域熟知技術者自可依製造或應用需求調整本發明之結構以符合實際產業的需求。
請參閱第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖所示,本案之流體輸送裝置可適用於醫藥生技、電腦科技、列印或是能源等工業,且可輸送液體,但不以此為限,流體輸送裝置主要由閥本體1、閥體2、閥腔體3、壓電致動器4、軟性基板5及蓋體6依序層疊,再以數個鎖付元件7鎖付定位組裝而成。其中,該壓電致動器4在組裝後被施以熱變形量,以形成該壓電致動器4遠離該壓力腔室35,且壓電致動器4與壓力腔室35之間保持一最大有效間距,同時閥本體1、閥體2、閥腔體3依序層疊形成一流體閥座,閥腔體3及壓電致動器4之間,亦即閥腔體3的第二組接表面32則會形成一壓力腔室35,所述的壓力腔室35內縮於閥腔體3的該第二組接表面32,並呈現一橢圓凹陷結構,較佳地,上述的橢圓凹陷結構,也就是壓力腔室35的高度H之範圍介於0.03至0.05mm之間。經由上列結構,使得流體輸送裝置得透過壓電致動器4在蓋體6中心之框孔61產生形變位移而壓縮在壓力腔室35之體積,促使閥體2開啟,並形成較大壓縮比產生最佳吸、推力以傳輸液體,同時和傳統習知技術相較又能進一步使流體輸送裝置的整體更為緊湊。此外,應注意者為,在本發明中,為使流體輸送裝置的整體結構可被順利組裝,在閥本體1、閥腔體3、壓電致動器4、軟性基板5、蓋體6上,皆設有供鎖付元件7進行固定鎖付的貫穿孔19、39、43、54、62,在進一步的說明到貫穿孔時的鎖付效能時,本領域熟知技術者當能經由本案說明的上下文意與相關圖式理解其係位於何元件上的貫穿孔,為了避免閱讀時混淆元件名稱與元件符號,故在此予以敘明。
請參閱第2A圖、第2B圖所示,上述之閥本體1及閥腔體3為本案流體輸送裝置中導引流體進出之主要結構,閥本體1具有一入口通道11、一出口通道12,而入口通道11及出口通道12於閥本體1的側壁上各別連通一入口開口14及一出口開口15,且入口開口14及出口開口15為呈錐狀型態,可提升流體集中傳輸,因此流體可由外界輸入,經由入口通道11傳送至入口開口14,以及由出口開口15輸送至出口通道12排出;以及,在閥本體1的背面上更具有環繞入口開口14及出口開口15週邊之凹槽17,用以供二密封環17a、17b設置於其上,以對入口開口14及出口開口15周邊防止流體滲漏。另外,在閥本體1的背面上更於出口開口15周圍設置一凸部結構18,以及閥本體1四個隅向各設置一貫穿孔19,可供鎖付元件7穿伸入作定位組裝用,此外閥本體1的背面上也設置複數個卡榫槽16,如第2B圖所示,實施例中為的卡榫槽16之數量為6個,但當可依照應用的需要,例如液體輸送的壓力、閥本體1與閥體2本身的應力狀況等不同情況加以修飾所需的數量。
根據本發明之較佳的實施例,上述之閥體2主要材質為聚亞醯胺(Polyimide, PI)高分子材料,其製造方法主要利用反應離子氣體乾蝕刻(reactive ion etching, RIE)之方法,以感光性光阻塗佈於閥門結構之上,並曝光顯影出閥門結構圖案後,再以進行蝕刻,由於有光阻覆蓋處會保護聚亞醯胺(Polyimide, PI)片不被蝕刻,因而可蝕刻出閥體2上之閥門結構。其中閥體2本身為一平坦薄片結構。如第2A圖、第2B圖所示,閥體2具有兩個閥門21,且環繞閥門21週邊各設置複數個延伸支架22作為彈性支撐藉此控制閥門21的啟閉。如此厚度相同之一閥門21可受作用力,於閥體2上藉由延伸支架22彈性支撐以及受力時的凸伸變形位移形成閥門開關結構。其中,在本發明之一觀點中,閥門21可為圓型、長方型、正方形或各種幾何圖型,但不以此為限。於本實施例中,為使用一25μm厚度的閥體2。另外,閥體2上設有複數個定位孔24,如第2B圖所示實施例中為6個定位孔24,但不以此為限。
請繼續參閱第2A圖、第2B圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第4A圖、第4B圖和第4C圖,其中,上述的第3B圖、第3C圖為第3A圖的A-A’剖面,上述之閥腔體3具有一第一組接表面31及一第二組接表面32、一入口閥門通道33及一出口閥門通道34,入口閥門通道33及出口閥門通道34由第一組接表面31貫通至第二組接表面32,且入口閥門通道33及出口閥門通道34為呈錐狀型態,可提升流體集中傳輸,在第二組接表面32上部份凹陷形成一壓力腔室35,壓力腔室35分別與入口閥門通道33、出口閥門通道34相連通,因此流體經由入口閥門通道33集中傳輸至壓力腔室35,在經過壓力腔室35輸送至出口閥門通道34集中傳輸至出口通道12排出;以及在閥腔體3上亦具有入口閥門通道33及出口閥門通道34週邊之凹槽36,用以供二密封環36a、36b設置於其上,以對入口閥門通道33及出口閥門通道34周邊防止流體滲漏;又,在閥腔體3之第一組接表面31於出口閥門通道34周圍設置一凸部結構37,而在閥腔體3之第二組接表面32上亦具有環繞壓力腔室35周邊之另一凹槽38,用以供另一密封環38a設置於其中,以對壓力腔室35周邊防止流體滲漏。另外,閥腔體3四個隅向各設置一貫穿孔39,可供鎖付元件7穿伸入作定位組裝用,而在閥腔體3之第一組接表面31設置複數個卡榫30,如第7A圖所示,實施例中為6個卡榫30,與對應到閥本體1之卡榫槽16、閥體2之定位孔24數量相同,但不以此為限。
根據本發明之實施例,上述之壓電致動器4封蓋閥腔體3的壓力腔室35上。其中壓電致動器4為壓電元件,壓電致動器4上的四個隅向各設置有一貫穿孔43,可供鎖付元件7穿伸入作定位組裝用。
根據本發明之實施例,上述之軟性基板5為封蓋於該壓電致動器4上作電性連接。軟性基板5具有向外凸伸之兩電性導片51、52,供以對外連接電性,以及具有向内凸伸之一壓電接觸片53,供以電性連接壓電致動器4,促使兩電性導片51、52對外連接電性施加電壓驅動壓電致動器4產生形變產生垂直方向的往復振動。同樣地,上述的軟性基板5上在四個隅向上,皆各設置有一貫穿孔54,可供鎖付元件7穿伸入作定位組裝用,較佳地,軟性基板5和壓電致動器4之間亦可設置一密封環38a,以增加軟性基板5和壓電致動器4之間的氣密性。
請參閱第2A圖、第2B圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第4A圖和第4B圖所示,上述之蓋體6封蓋於該軟性基板5上,且蓋體6中心具有一框孔61,供壓電致動器4得以在框孔61處產生形變位移,而蓋體6上的四個隅向亦各有設置一貫穿孔62,可供鎖付元件7穿伸入作定位組裝用。由上述說明可知,流體輸送裝置透過閥腔體3之複數個卡榫30對應到閥體2之複數個定位孔24、閥本體1之複數個卡榫槽16相互卡接組合,促使閥體2定位於閥本體1與閥腔體3之間,又壓電致動器4及蓋體6依序層疊組成,而堆疊過程中,本領域熟知技藝者在閱讀本發明說明後,理當理解每層層疊均可使用超音波熔接、熱熔接、膠合黏貼等來組裝定位。然而,使用超音波熔接或熱熔接在組裝過程可能會有過融的情況,而使用膠合黏貼來組裝定位,若是膠合黏貼乾的速度較慢會拉長整體組裝製程時間,若是膠合黏貼乾的速度較快,容易使塑件材之元件脆化,因此本案為了克服上述使用超音波熔接、熱熔接、膠合黏貼等來組裝定位之問題,乃採用數個鎖付元件7鎖付定位組裝流體輸送裝置,而且蓋體6採以金屬材質製出,不僅可具備數個貫穿孔62,可供鎖付元件7穿伸入鎖付作定位組裝用,閥本體1、閥體2、閥腔體3、壓電致動器4及蓋體6依序層疊整個結構可以調整更緊密接合之組裝定位,不僅具備更佳防漏性,同時也可以提升整體結構強度,使得流體輸送裝置的壽命,以及長期的使用中較不易產生結構疲勞或意外的形變,導致影響到流體輸入、輸出的不穩定。
另外,於本實施例中,閥本體1以及閥腔體3之材質可採用熱塑性塑膠材料,例如聚碳酸酯樹酯(Polycarbonate PC)、聚碸(Polysulfone, PSF)、ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene)、縱性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、對位性聚苯乙烯(SPS)、聚苯醚(PPO)、聚縮醛(Polyacetal, POM)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、環狀烯烴聚合物(COC)等熱塑性塑膠材料,但不以此為限。
當然,上述壓電致動器4在組裝後施以熱變形量,以形成該壓電致動器4遠離該壓力腔室35保持一最大有效間距,以及閥本體1、閥體2、閥腔體3依序層疊形成一流體閥座,且在閥腔體3及壓電致動器4之間形成一壓力腔室35,透過壓電致動器4在蓋體6中心之框孔61產生形變位移而壓縮在壓力腔室35之體積,促使閥體2開啟,並形成較大壓縮比產生最佳吸力傳輸液體。其中,壓電致動器4施以熱變形量,以形成壓電致動器4遠離該壓力腔室35保持最大有效間距為0.1mm;又,壓力腔室35由第二組接表面32向下凹陷深度也會在液體流動方向對產生吸力及流量的影響,在配合閥本體1之入口開口14及出口開口15、閥腔體3之入口閥門通道33及出口閥門通道34為呈錐狀型態提升流體集中傳輸之良好流道設計,可以增加液體的流動性及集中性,產生較大的吸力及流量。
請參閱第第2B圖、第2C圖、第3B圖和第3C圖,閥體2之閥門21封蓋閥腔體3之入口閥門通道33,同時貼合閥腔體3之凸部結構37而產生一預力(Preforce)作用,有助於產生更大之預蓋緊效果,以防止逆流,而閥體2之另一閥門21亦封蓋閥本體1之出口開口15,同時貼合閥本體1之凸部結構18而產生一預力(Preforce)作用,有助於產生更大之預蓋緊效果,以防止逆流;在流體輸送裝置的結構中,壓電致動器4封蓋閥腔體3之壓力腔室35上,同時閥本體1與閥腔體3之間也利用密封環17a、17b之設置提供對入口開口14及出口開口15周邊防止流體滲漏,以及密封環36a、36b之設置提供對入口閥門通道33及出口閥門通道34周邊防止流體滲漏,而閥腔體3與壓電致動器4之間也利用密封環38a之設置提供對壓力腔室35周邊防止流體滲漏。
由上述說明可知,本案流體輸送裝置在具體實施流體傳輸的操作,如第3B圖及第3C圖所示,當壓電致動器4受施加電壓而致動時,將使其彎曲產生變形,造成壓力腔室35之體積減小,因而產生一推力,使閥體2之閥門21承受一向上之推力迅速開啟,使流體可大量地自閥本體1上之入口通道11被導引進來,並流經閥本體1之入口開口14、閥體2、閥腔體3之入口閥門通道33流至壓力腔室35內,同時出口閥門通道34內也受到推力,閥體2之另一閥門21受此推力作用,藉由延伸支架22的支撐而產生整個向上平貼緊靠於凸部結構18呈現關閉狀態;其後,當施加於壓電致動器4的電場方向改變後,壓電致動器4將向下變形,造成壓力腔室35擴大而體積增加,由於此時的閥體2之閥門21受一吸力作用,以及流體從入口通道11往入口開口14流動之沖力作用,藉由延伸支架22的支撐而產生整個向下平貼緊靠於凸部結構37呈現關閉狀態,故壓力腔室35內流體不會通過閥門21而產生逆流的現象,同樣此時閥體2亦受到壓力腔室35體積增加而產生之吸力作用下,拉引另一閥門21產生位移,失去整個向上平貼緊靠於凸部結構18之預力作用,藉由延伸支架22的支撐而呈現開啟狀態,使壓力腔室35內流體經由閥腔體3之出口閥門通道34、閥體2上、閥本體1上之出口開口15及出口通道12而流出流體輸送裝置之外,因而完成流體之傳輸過程,如此採用本案流體輸送裝置可使流體於傳送過程中,上述的兩個閥門21不會同時開啟,因此不會產生回流的情形,達到高效率之傳輸。
因此,採用本案流體輸送裝置尤其適合用於流體採樣之可攜式或穿戴式儀器或設備中,利用壓電致動器4高頻作動所造成之流體波動,在配合閥本體1之入口開口14及出口開口15、閥腔體3之入口閥門通道33及出口閥門通道34為呈錐狀型態提升流體集中傳輸之良好流道設計,讓流道中產生壓力梯度,使流體流動,並透過流道進出方向之閥門21可將流體由吸入端傳輸至排出端,且可以達到流體可自行吸入的效能。當然本案流體輸送裝置凸部結構18、37之高度設計來搭配閥門21產生一預力(Preforce)作用,有助於產生更大之預蓋緊效果,以及壓電致動器4遠離該壓力腔室35保持最大有效間距G為0.1mm,在配合壓力腔室35由第二組接表面32向下凹陷,皆會在流體流動方向對產生吸力及流量的影響,因此在本實施例中,壓電致動器4施以驅動電壓下,可使流體輸送裝置的流體吸力達到8kPa以上、流體推力達到18 kPa以上的效能,使得本案流體輸送裝置尤其適合用於流體採樣之可攜式或穿戴式儀器或設備中,例如醫藥領域中用以汲取待測物(如血液、尿液、組織液等體液)的應用。
綜上所述,本案流體輸送裝置主要由閥本體、閥體、閥腔體、壓電致動器、軟性基板及蓋體依序層疊,再以數個鎖付元件鎖付定位組裝而成,不僅整個結構可以調整更緊密接合之組裝定位,也透過密封環之設置提供對入口開口、出口開口、入口閥門通道、出口閥門通道及壓力腔室周邊防止流體滲漏具備更佳防漏性,同時壓電致動器在組裝後施以熱變形量,以形成壓電致動器遠離壓力腔室保持一最大有效間距,藉由壓電致動器作動時產生形變,使介於壓電致動器及閥腔體間之壓力腔室的體積改變產生壓力差,而且由於閥體上之閥門結構為可動薄片,因壓力差而被動產生流道開關,使流體單方向流動,推動流體使之產生固定流量,又閥門結構之開合反應迅速,使得壓力腔室於漲縮的瞬間可產生較大之流體吸力與推力,故可使流體達到高效率之傳輸,並可有效阻擋流體之逆流,俾解決習知技術之輸送裝置於流體的傳送過程中易產生流體回流之現象,同時更進一步增加單位時間內的流量,且本案流體輸送裝置在停止後,亦可逆止流體回流,且在閥本體、閥腔體排空流體後,仍可重新吸入流體產生流動,以及軟性基板具有兩電性導片可直接提供連接壓電致動器需求驅動電性,無須外部導線採以長延伸穿伸至壓電致動器電性連接。是以,本案之流體輸送裝置極具產業之價值,爰依法提出申請。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1:閥本體 11:入口通道 12:出口通道 14:入口開口 15:出口開口 16:卡榫槽 17:凹槽 18:凸部結構 19:貫穿孔 2:閥體 21:閥門 22:延伸支架 24:定位孔 3:閥腔體 30:卡榫 31:第一組接表面 32:第二組接表面 33:入口閥門通道 34:出口閥門通道 35:壓力腔室 36、38:凹槽 37:凸部結構 39:貫穿孔 4:壓電致動器 43:貫穿孔 5:軟性基板 51、52:電性導片 53:壓電接觸片 54:貫穿孔 6:蓋體 61:框孔 62:貫穿孔 7:鎖付元件 17a、17b、36a、36b、38a:密封環 A-A’:剖面 H:高度
如下所述之對本發明的詳細描述與實施例之示意圖,應使本發明更被充分地理解;然而,應可理解此僅限於作為理解本發明應用之參考,而非限制本發明於一特定實施例之中。
第1A圖說明本發明流體輸送裝置正面的立體外觀示意圖。 第1B圖說明本發明流體輸送裝置背面的立體外觀示意圖。 第2A圖說明本發明流體輸送裝置正面的元件分解圖。 第2B圖說明本發明流體輸送裝置背面的元件分解圖。 第3A圖係顯示流體輸送裝置的俯視角度外觀結構。 第3B圖係顯示流體輸送裝置的A-A’剖面圖。 第3C圖係說明流體輸送裝置輸送流體時的運作情形。 第4A圖係說明閥腔體的背面,以及壓力腔室於第二組裝表面上內縮於閥腔體外框周邊的橢圓凹陷構造。 第4B圖顯示閥腔體的剖面結構。 第4C圖顯示閥腔體剖面結構中,於出口閥門通道(第4B圖虛線圓框處)的放大示意圖。
1:閥本體
11:入口通道
12:出口通道
3:閥腔體
51、52:電性導片
6:蓋體
7:鎖付元件

Claims (11)

  1. 一種流體輸送裝置,包含: 一閥本體,具有一入口通道、一出口通道,該入口通道及該出口通道設置於該閥本體之側壁上,並各別連通一入口開口及一出口開口; 一閥體,具有兩個閥門,且環繞該閥門週邊各設置複數個延伸支架以彈性支撐,藉此控制該兩個閥門的啟閉; 一閥腔體,對應組接該閥本體上,並使該閥體定位於該閥本體與該閥腔體之間,又該閥腔體具有一第一組接表面、一第二組接表面、一入口閥門通道及一出口閥門通道,該入口閥門通道及該出口閥門通道由該第一組接表面貫通至該第二組接表面,且在該第二組接表面上部份凹陷形成一壓力腔室,該壓力腔室分別與該入口閥門通道、該出口閥門通道相連通,其中,該壓力腔室內縮於該第二組接表面,並呈現一橢圓凹陷結構; 一壓電致動器,封蓋該閥腔體之該壓力腔室上; 一軟性基板,封蓋於該壓電致動器上,具有向外凸伸之兩電性導片,供以對外連接電性,以及具有向内凸伸之一壓電接觸片,供以電性連接該壓電致動器,施加電壓驅動該壓電致動器產生垂直方向往復振動形變;以及 一蓋體,封蓋於該軟性基板上,且該蓋體中心為一框孔,供該壓電致動器在該框孔處產生形變位移; 其中,該壓電致動器在組裝後施以熱變形量,以形成該壓電致動器遠離該壓力腔室保持一最大有效間距。
  2. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該壓力腔室的一高度之範圍介於0.03至0.05mm之間。
  3. 如請求項2所述之流體輸送裝置,其中該流體輸送裝置的流體吸力為8kPa以上、流體推力為18 kPa以上。
  4. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該最大有效間距為0.1mm。
  5. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥本體上的背面設置複數個卡榫槽,而該閥體上設有複數個定位孔,對應該些卡榫槽,該閥腔體之該第一組接表面設置複數個卡榫,對應該些卡榫槽,如此透過該閥腔體之該些卡榫對應穿伸到該閥體該些定位孔,以及對應到該閥本體之該些卡榫槽而相互卡接組合,促使該閥體定位於該閥本體與該閥腔體之間。
  6. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥本體、該閥腔體、該壓電致動器、該軟性基板及該蓋體上分別設置對應貫通之複數個貫穿孔,供複數個鎖付元件對應穿伸組裝形成該流體輸送裝置。
  7. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥本體之該出口開口及該閥腔體之該入口閥門通道周圍分別設置一凸部結構,供以該閥體之該閥門緊貼封閉產生一預力作用。
  8. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥本體之該入口開口及該出口開口周圍與該閥腔體在該第一組接表面之該入口閥門通道、該出口閥門通道周圍各設置有一凹槽,供二密封環套入防止流體滲漏,以及該閥腔體在該第二組接表面之該壓力腔室周圍設置有另一凹槽,供另一該密封環套入防止流體滲漏。
  9. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥體為聚亞醯胺高分子材料所製成。
  10. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥本體之該入口開口及該出口開口為呈錐狀型態。
  11. 如請求項1所述之流體輸送裝置,其中該閥腔體之該入口閥門通道及該出口閥門通道為呈錐狀型態。
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