CN101550929B - 多流道双腔流体输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种多流道双腔流体输送装置，用以传送流体，其包括：汇流装置及第一、第二腔体，其中汇流装置具有相互对应的两侧面；贯穿两侧面的多个第一、第二流道；以及位于两侧面之间并分别与第一、第二流道相连通的入口、出口通道；而第一、第二腔体对称设置于汇流装置的两侧面上、且各自具有阀体盖体，其设置于汇流装置的侧面上；阀体薄膜，其设置于汇流装置的侧面与阀体盖体之间，以及致动装置，其周边设置于阀体盖体上，并与阀体盖体共同形成压力室。

Description

多流道双腔流体输送装置

技术领域

本发明是关于一流体输送装置，尤指一种多流道双腔流体输送装置。

背景技术

随着科技的进步，医药、能源、电脑科技、打印等各种工业领域的产品无不朝精致化及微小化的方向发展，其中微泵、喷雾器、喷墨头、工业打印设备等产品所包含的流体输送装置是其关键技术，是以如何借助创新技术突破原有瓶颈，实为当前发展的重要内容。

请参阅图1，其是现有微泵结构的结构示意图，现有微泵结构1是由阀体座11、阀体盖体12、阀体薄膜13、致动装置14及盖体15所组成，其中，阀体薄膜13包含入口阀门结构131及出口阀门结构132，阀体座11包含入口通道111及出口通道112、阀体盖体12与致动装置14间形成一压力室123，阀体薄膜13设置在阀体座11与阀体盖体12之间。

当一电压作用在致动装置14的上下两极时，会产生一电场，使得致动装置14在此电场的作用下产生弯曲，当致动装置14朝箭号x所指的方向向上弯曲变形，将使得压力室123的体积增加，因而产生一吸力，使阀体薄膜13的入口阀门结构131开启，故液体可自阀体座11上的入口通道111被吸取进来，并流经阀体薄膜13的入口阀门结构131及阀体盖体12上的入口阀门通道121而流入压力室123内，反之当致动装置14因电场方向改变而朝箭号x的反方向向下弯曲变形时，则会压缩压力室123的体积，使得压力室123对内部的流体产生一推力，并使阀体薄膜13的入口阀门结构131、出口阀门结构132承受一向下推力，而出口阀门结构132将开启，并使液体由压力室123经由阀体盖体12上的出口阀门通道122、阀体薄膜13的出口阀门结构132，而从阀体座11的出口通道112流出微泵结构1外，因而完成流体的传输过程。

虽然现有微泵结构1能够达到输送流体的功能，但其使用单一致动器配合单一压力室、单一流通管道、单一进出口以及单一对的阀门结构的设计难以增加流体传输量，若要使用微泵结构1来提升流量，必须利用衔接机构将多个微泵结构1进行连接并堆迭设置，然而此种连接方式除了需额外耗费衔接机构的成本外，多个微泵结构1所组合起来的体积将过大，使得最终产品的体积增加而无法符合微小化的趋势。

有鉴于此，如何发展一种可改善上述现有技术缺失的多流道双腔流体输送装置，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要日的为提供一种多流道双腔流体输送装置，其是利用汇流装置将两个流体输送腔体整合为一，亦即使第一腔体及第二腔体镜像对称设置于汇流装置相对应的第一、第二侧面上，以利用两腔体同步作动以提升流体的传输流量及扬程，同时避免因利用衔接机构堆迭单一流体输送装置所造成的体积增加、成本提升等诸多缺失。又本发明每一腔体内配有多个供流体进出腔体的路径，可减少流体留在腔体内部循环，使致动器的动能有较高效率转换为多流道双腔流体输送装置的流体的流出动能。

为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种多流道双腔流体输送装置，用以传送流体，其包括：汇流装置，其具有：两侧面，其相互对应；多个第一流道及多个第二流道，其分别为分流道、汇流道且贯穿两侧面；以及入口通道及出口通道，其位于两侧面之间，并分别与多个第一流道及多个第二流道相连通；第一腔体及第二腔体，其是对称设置于汇流装置的两侧面上，且各自包括：阀体盖体，其设置于汇流装置的侧面上；阀体薄膜，其设置于汇流装置的侧面与阀体盖体之间；以及致动装置，其周边设置于阀体盖体上，并与阀体盖体形成一压力室。

根据本发明的构想，其中阀体薄膜具有多个第一、第二阀门结构，其是镂空阀开关。

根据本发明的构想，其中阀体薄膜与阀体盖体之间还包括多个第一暂存区，而阀体薄膜与汇流装置的侧面之间还包括多个第二暂存区。

根据本发明的构想，其中阀体盖体上还设有与压力室相连通的多个第一、第二阀门通道。

根据本发明的构想，其中第一腔体及第二腔体的多个第一阀门结构、第一暂存区及第一阀门通道是对应于汇流装置的多个第一流道，而多个第二暂存区、第二阀门结构及第二阀门通道是对应于汇流装置的多个第二流道。

根据本发明的构想，其中致动装置包括致动器及振动薄膜，而第一腔体及第二腔体的致动装置振动频率相同。

根据本发明的构想，其中第一、第二腔体还包括多个密封环，其分别设置于汇流装置的两侧面以及阀体盖体的多个凹槽内，且密封环是部份突出于凹槽，以施一预力于阀体薄膜。

根据本发明的构想，其中阀体薄膜是选自高分子材料或金属材料，且阀体薄膜厚度相同。

附图说明

图1是现有微泵结构的结构示意图。

图2A是本发明第一较佳实施例的多流道双腔流体输送装置的外观示意图。

图2B是图2A的分解立体图。

图3A是图2A的汇流装置的a-a’剖面图。

图3B是图2A的汇流装置的c-c’剖面图。

图3C是图2A的汇流装置的d-d’剖面图。

图4A是图2A的阀体盖体的a-a’剖面图。

图4B是图2A的阀体盖体的c-c’剖面图。

图4C是图2A的阀体盖体的d-d’剖面图。

图5是图2B所示的阀体薄膜的结构示意图。

图6A是图2A的多流道双腔流体输送装置a-a’剖面于未作动状态的示意图。

图6B是图2A的多流道双腔流体输送装置c-c’剖面于未作动状态的示意图。

图6C是图2A的多流道双腔流体输送装置d-d’剖面于未作动状态的示意图。

图7A是图6A的多流道双腔流体输送装置汲取流体的示意图。

图7B是图6B的多流道双腔流体输送装置汲取流体的示意图。

图7C是图6C的多流道双腔流体输送装置汲取流体的示意图。

图8A是图6A的多流道双腔流体输送装置释出流体的示意图。

图8B是图6B的多流道双腔流体输送装置释出流体的示意图。

图8C是图6C的多流道双腔流体输送装置释出流体的示意图。

具体实施方式

体现本发明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。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的多流道双腔流体输送装置可应用于医药生技、能源、电脑科技或是打印等工业，以用以传送气体或液体等流体，但不以此为限。

请参阅图2A并配合图2B，其分别为本发明第一较佳实施例的多流道双腔流体输送装置的外观示意图及分解立体图。如图所示，多流道双腔流体输送装置2主要包括第一腔体20、第二腔体20’以及汇流装置21，第一腔体20具有阀体盖体22、阀体薄膜23、致动装置24及盖体25等结构，而第二腔体20’亦具有阀体盖体22’、阀体薄膜23’、致动装置24’及盖体25’等结构，且第一腔体20、第二腔体20’是以汇流装置21为中心镜像对称设置。

请参阅图3A并配合图2A及图2B，其中图3A是本发明图2A的汇流装置的a-a’剖面图，至于图2A所示的b-b’剖面与a-a’剖面结构完全相同，因此便不再对b-b’剖面的结构多作说明。如图2B所示，汇流装置21大致成一矩形结构，其具有相互对应的第一侧面211及第二侧面212，此外，汇流装置21上设有入口通道215、出口通道216以及多个第一流道及多个第二流道，于本实施例中，汇流装置21设有两个第一流道及两个第二流道，其中第一流道可为垂直贯穿第一侧面211及第二侧面212的分流道213a、213b(如图3B所示)，而第二流道则可为垂直贯穿第一侧面211及第二侧面212的汇流道214a、214b(如图3C所示)，换言之，以图3A所示的第一组分流道/汇流道213a/214a为例，分流道213a位于第一侧面211及第二侧面212上的开口是同轴，而汇流道214a亦然，且分流道213a及汇流道214a彼此独立，因此第一侧面211及第二侧面212可通过分流道213a及汇流道214b彼此相通。此外，汇流装置21的汇流道214a接近第一侧面211的一端是向外扩充延伸，以与设置于第一侧面211上的阀体薄膜23共同形成一第二暂存区，例如：出口暂存区2141a(如图6A所示)；当然，汇流道214a接近第二侧面212处也可设置出口暂存区2141’a，是以由第一腔体20及第二腔体20’汇入的流体可于出口暂存区2141a、2141’a稍作缓冲，再平顺地由汇流道214a汇集于出口通道216。

请再参阅图3A，汇流装置21的第一侧面211及第二侧面212上还分别设有多个凹槽结构，其中凹槽217a、217’a是以分流道213a为中心环绕设置于分流道213a外围，而凹槽218a、218’a则以汇流道214a为中心环绕设置于汇流道214a外围，以利用凹槽217a、218a、217’a、218’a对应容收多个密封环26(如图6A所示)。至于汇流装置21位于b-b’剖面的第二组分流道/汇流道213b/214b其凹槽217b、217’b、218b、218’b及出口暂存区2141b、2141’b等结构与图3A所示的a-a’剖面的第一组分流道/汇流道213a/214a的该些结构完全相同，故不再赘述。

请参阅图3B、图3C并配合图2A及图2B，其中图3B及图3C分别为本发明图2A的汇流装置的c-c’、d-d’剖面图，如图所示，汇流装置21的入口通道215及出口通道216为配置在第一侧面211及第二侧面212间的管线，且入口通道215与两分流道213a、213b相连通，出口通道216则与两汇流道214a、214b相连通，换言之，当多流道双腔流体输送装置2组装完成时，被密封于第一腔体20及第二腔体20’间的分流道213a、213b可通过入口通道215与外界连通，而汇流道214a、214b可通过出口通道216与外界连通。至于本实施例的汇流装置21可采用热塑性塑胶材料，例如：聚碳酸酯树脂(PC)、聚讽(PSF)等；而密封环26则可为耐化性佳的软性圆环结构，例如：耐甲醇或耐醋酸的橡胶环，但皆不以此为限。

请再参阅图2A及图2B，多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20的阀体薄膜23、阀体盖体22、致动装置24以及盖体25堆迭设置于汇流装置21的第一侧面211上，其中阀体薄膜23位于汇流装置21的第一侧面211及阀体盖体22之间，并对应于汇流装置21及阀体盖体22设置，而阀体盖体22上相对应的位置则设置有致动装置24，其可受电压驱动而振动，以驱动多流道双腔流体输送装置2的作动，至于盖体25则设置于致动装置24上相对于阀体盖体22设置的一侧，用以密封整个第一腔体20，而当阀体薄膜23、阀体盖体22、致动装置24及盖体25依序堆迭并利用锁固组件(未图示)等设置于汇流装置21的第一侧面211后，便可构成多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20。而由于多流道双腔流体输送装置2的第二腔体20’设置在汇流装置21的第二侧面212上并与第一腔体20以汇流装置21为中心呈镜像对称(如图2B及图6A所示)，因此以下主要以第一腔体20为例，说明本发明多流道双腔流体输送装置2的细部结构。

请参阅图4A至图4C并配合图2A及图2B，其中图4A至图4C分别为图2A所示的阀体盖体的a-a’、c-c’、d-d’剖面图，至于阀体盖体的b-b’剖面图与a-a’剖面图完全相同，因此不再赘述。如图2B所示，阀体盖体22设置于汇流装置21的第一侧面211上，其具有一上表面221及一下表面222，其是以下表面222面对汇流装置21的第一侧面211，并将阀体薄膜23夹设于下表面222与汇流装置21的第一侧面211之间。而阀体盖体22包括贯穿上表面221及下表面222的多个第一阀门通道及多个第二阀门通道，于本实施例中，阀体盖体22具有两个第一阀门通道及两个第二阀门通道，其中第一阀门通道可为入口阀门通道223a、223b，第二阀门通道则可为出口阀门通道224a、224b，又阀体盖体22的a-a’剖面上的第一组入口阀门通道223a及出口阀门通道224a是分别对应于汇流装置21的第一组分流道213a及汇流道214a，而b-b’剖面上的第二组入口阀门通道223b和出口阀门通道224b则分别对应汇流装置21的第二组分流道213b和汇流道214b(如图2B所示)。

请再参阅图4A，以阀体盖体22的第一组入口阀门通道223a及出口阀门通道224a为例，入口阀门通道223a接近下表面222处是向外扩充延伸，以与阀体薄膜23共同形成一第一暂存区，而本实施例的第一暂存区是由阀体盖体22的下表面222于与入口阀门通道223a相对应的位置产生部份凹陷而形成的入口暂存区2231a，且其连通于入口阀门通道223a。阀体盖体22的上表面221有部份凹陷，以与对应设置的致动装置24共同形成一压力室225，且压力室225是通过入口阀门通道223a与入口暂存区2231a连通，同时压力室225亦与出口阀门通道224a相连通。此外，阀体盖体22上具有多个凹槽结构，其中阀体盖体22的下表面222具有以入口阀门通道223a为中心环绕设置的凹槽226a，以及以出口阀门通道224a为中心环绕设置的凹槽227a，而上表面221则设有环绕压力室225的凹槽228，以利用凹槽226a、227a、228容收密封环27(如图6A所示)。至于阀体盖体22的b-b’剖面的第二组入口阀门通道/出口阀门通道223b/224b其入口暂存区2231b、凹槽226b、227b等结构及入口阀门通道/出口阀门通道223b/224b与压力室225的对应关系与第一组入口阀门通道/出口阀门通道223a/224a完全相同(如图4B及图4C所示)。而本实施例中的阀体盖体22亦可用热塑性塑胶材料制成，密封环27的材质则可与密封环26相同。

请参阅图5并配合图2B，其中图5是图2B所示的阀体薄膜的结构示意图，如图所示，阀体薄膜23具有多个阀门结构，其是镂空的阀开关，于本实施例中，阀体薄膜23设有两个镂空的第一阀门结构以及两个镂空的第二阀门结构，其中第一阀门结构为入口阀门结构231a、231b，而第二阀门结构则为出口阀门结构232a、232b。以第一组入口阀门结构231a/出口阀门结构232a为例，其中入口阀门结构231a具有入口阀片2311a、及多个环绕入口阀片2311a周边设置的镂空孔洞2312a，此外，在孔洞2312a之间更具有与入口阀片2311a相连接的延伸部2313a，而出口阀门结构232a的出口阀片2321a、孔洞2322a及延伸部2323a的配置皆与入口阀门结构231a相同，至于第二组入口阀门结构/出口阀门结构231b/232b的设计与第一组入口阀门结构/出口阀门结构231a/232a完全一致，故不赘述。

于本实施例中，阀体薄膜23实质上为厚度均一的可挠薄膜，其材质可选自任何耐化性佳的有机高分子材料或金属材料，例如：聚亚酰胺(Polyimide，PI)高分子材料，或铝、镍、铜、不锈钢、铝合金、镍合金或铜合金等金属材料，但选用的材质并无所设限。当阀体薄膜23的材质为聚亚酰胺(PI)时，可先涂布感旋光性光阻并进行曝光显影，再利用反应离子气体干蚀刻(reactive ion etching，RIE)的方法蚀刻出阀体薄膜23的镂空结构。当阀体薄膜23的材质为不锈钢金属时，则可借助平版印刷(黄光)蚀刻在不锈钢片上形成光阻图案，再浸泡于FeCl₃加HCl溶液中进行湿蚀刻，便可得到阀体薄膜23的镂空孔2312a、2312b、2322a、2322b。而当阀体薄膜23的材质是镍金属时，同样可利用平版印刷蚀刻在不锈钢基板上形成光刻胶(光阻)图案，然后进行镍电铸，由于光刻胶覆盖处无法电铸，是以当电铸的镍金属达一定厚度后将其从不锈钢基板上脱离，便可制得阀体薄膜23。当然，本发明制作阀体薄膜23的方式不限于上述态样，举凡精密冲孔加工、传统机械加工、激光加工或放电加工等方式皆可用来制得本发明的阀体薄膜23。

请再参阅图2B，致动装置24包括振动薄膜241以及致动器242，致动装置24主要是利用振动薄膜241的周边固设于阀体盖体22上，以与阀体盖体22共同形成压力室225(如图6A所示)。于一些实施例中，致动装置24的振动薄膜241材质可为单层金属结构，其是由单层的金属所构成，例如：不锈钢金属或铜金属，但不以此为限；当然，于一些实施例中，振动薄膜241可于金属材料上贴附一层耐生化高分子薄板材料，以构成一双层结构。至于致动器242则可贴附于振动薄膜241上，致动器242是一压电板，可采用高压电系数的锆钛酸铅(PZT)系列的压电粉末制成。而盖体25则对应设置于致动装置24上，以利用盖体25及汇流装置21的第一侧面211共同将阀体薄膜23、阀体盖体22和致动装置24等结构夹设于其间，以组成本发明多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20(如图6A所示)。

图6A至图6C分别为图2A的多流道双腔流体输送装置a-a’、c-c’及d-d’剖面于未作动状态的示意图，而由于多流道双腔流体输送装置2的b-b’剖面图与a a’剖面图完全相同，因此以下主要以图6A的a-a’剖面图为例说明多流道双腔流体输送装置2于未作动状态下的情况。请先参阅图6A，当多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20的各组件装设于汇流装置21的第一侧面211后，汇流装置21的分流道213a是对应于阀体薄膜23的入口阀门结构231a、阀体盖体22的入口暂存区2231a和入口阀门通道223a，以构成一流体分流路径，而汇流装置21的汇流道214a则对应于出口暂存区2141a、阀体薄膜23上的出口阀门结构232a以及阀体盖体22上的出口阀门通道224a，以构成一流体汇流路径。

此外，汇流装置21的第一侧面211上环绕分流道213a的凹槽217a内的密封环26厚度是大于凹槽217a的深度，是以密封环26将部分凸出于凹槽217a，并构成一微凸结构，使得阀体薄膜23的入口阀门结构231a的入口阀片2311a因此微凸结构而形成一向上隆起，如此微凸结构将抵触阀体薄膜23而对入口阀门结构231a顶推以产生一预力(preforce)作用，有助于流体释出时产生更大的预盖紧效果以防止逆流，并使入口阀片2311a与汇流装置21的第一侧面211之间产生一间隙，以利于流体进入时使入口阀门结构231a顺势开启。同样地，设置于阀体盖体22的下表面222并环绕出口阀门通道224a外围的凹槽227a与密封环27亦形成一微凸结构，使阀体薄膜23的出口阀门结构232a向下凸出而相对于阀体盖体22形成一向下隆起，并使出口阀片2321a与阀体盖体22的下表面222间产生一间隙，而出口阀门结构232a、入口阀门结构231a的微凸结构仅方向反向设置(如图6A所示)，但其功能相仿，因此不再赘述。此外，上述的微凸结构除了使用凹槽217a、227a及密封环26、27搭配形成外，于一些实施例中亦可采用半导体制程，例如：平版印刷蚀刻、镀膜或电铸技术，直接在汇流装置21及阀体盖体22上形成该些微凸结构，或者直接在汇流装置21及阀体盖体22上采与基材一体射出成型而形成，其中基材可采用热塑性塑胶材料。至于阀体薄膜23的其余部分则服贴于阀体盖体22及汇流装置21之间，并通过设置于凹槽218a、226a及228内的密封环26、27使各结构之间紧密贴合，以防止流体外溢。

而相同地，多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20的分流道213b是对应于入口阀门结构231b、入口暂存区2231b和入口阀门通道223b(如图6B所示)；汇流道214b则对应于出口暂存区2141b、出口阀门结构232b和出口阀门通道224b(如图6C所示)，以构成第二组流体分流路径/流体汇流路径，至于其细部结构则完全与图6A所示的第一组流体分流路径/流体汇流路径相同，故不赘述。

请再参阅图6A至图6C，多流道双腔流体输送装置2的第二腔体20’的阀体薄膜23’、阀体盖体22’、致动装置24’以及盖体25’设置于汇流装置21的第二侧面212上，并以汇流装置21为中心而与第一腔体20的该些组件镜像对称，由于第二腔体20’的各组件结构、功能皆与第一腔体20相同，为了简化说明，以下主要以第一腔体20为例详述流体的输送过程，然而应当理解，本发明多流道双腔流体输送装置2实际运作时，第二腔体20’是与第一腔体20以完全相同且同步的方式作动以进行流体的输送。

请参阅图7A至图7C，其分别为图6A至图6C的多流道双腔流体输送装置汲取流体的示意图。如图7A所示，以第一腔体20的a-a’剖面的第一流体分流路径为例，当利用电压驱动致动器242时，致动装置24将会如图所示，朝箭号a的方向向上弯曲变形，使得压力室225的体积增加而产生负压差，因而形成一股吸力，而由于阀体薄膜23是可挠薄片，故阀体薄膜23的入口阀门结构231a及出口阀门结构232a将因负压而承受向上的拉力，此时入口阀门结构231a的入口阀片2311a便可借助凹槽217a及密封环26所构成的微凸结构(如图6A所示)提供的预力顺势迅速开启，使流体大量地由汇流装置21的入口通道215被吸取进来，流入汇流装置21并于分流道213a分流而使部分流体流向第一腔体20，并通过阀体薄膜23上的入口阀门结构231a的镂空孔2312a进入阀体盖体22上的入口暂存区2231a、入口阀门通道223a，进而传送至压力室225内。当然，分流道213b、入口阀门结构231b、入口暂存区2231b及入口阀门通道223b所构成的第二流体分流路径作动方式亦相同，因此由入口通道215被汲取进入汇流装置21的部分流体可由分流道213a、213b分流流往第一腔体20(如图7B所示)。

请再参阅图7A并配合图7C，当压力室225膨胀汲取流体的同时，由于阀体薄膜23的出口阀门结构232a亦承受该向上拉力，且因阀体盖体22的下表面222邻近出口阀门结构232a处的结构与邻近入口阀门结构231a的结构有所差异，又凹槽227a及密封环27可提供一预盖紧效果，故位于阀体薄膜23上的出口阀门结构232a将因该向上拉力使得出口阀片2321a密封住出口阀门通道224a，以利用出口阀门结构232a贴附于阀体盖体22的下表面222的关闭机制防止流体逆流，至于阀体薄膜23的出口阀门结构232b亦以相同机制封闭阀体盖体22的出口阀门通道224b(如图7C所示)。

而当施加于致动器242的电场方向改变而如图8A所示的箭号b向下弯曲变形时，致动器242将使致动装置24下凹变形，进而压缩压力室225的体积，使压力室225的体积减小而与外界产生正压力差，进而对压力室225内部的流体产生一推力，使流体瞬间大量宣泄而由出口阀门通道224a流出压力室225外，于此同时，由于阀体薄膜23的入口阀门结构231a及出口阀门结构232a亦承受压力室225的正压产生的向下推力，因此设置于凹槽227a内的密封环27上的出口阀门结构232a的出口阀片2321a便可借助一预力顺势迅速开启，使流体可由压力室225通过阀体盖体22的出口阀门通道224a、阀体薄膜23的出口阀门结构232a的孔2322a进入汇流装置21上的出口暂存区2141a及汇流道214a(如图8A所示)，此是多流道双腔流体输送装置2的第一腔体20的第一流体汇流路径。当然，由压力室225经出口阀门通道224b、出口阀门结构232b、出口暂存区2141b及汇流道214b所构成的第二流体汇流路径将流体排出第一腔体20的压力室225的方法亦相同(如图8C所示)，因此由两汇流道214a、214b排出的流体可汇集于出口通道216，并通过出口通道216输出至多流道双腔流体输送装置2外，因而完成流体的传输过程。

另一方面，当入口阀门结构231a承受压力室225产生的向下推力时，由于汇流装置21的第一侧面211靠近分流道213a处的结构有别于靠近汇流道214a处的结构(如图3A所示)，且凹槽217a及密封环26可提供预盖紧效果，使得入口阀片2311a密封住分流道213a而令入口阀门结构231a受压成关闭状态，故流体无法通过入口阀门结构231a，因此便不会产生倒流的现象。而入口阀门结构231b因受压而紧闭分流道213b的机制与入口阀门结构231a相同(如图8B所示)，故不赘述。

至于暂时储存于入口暂存区2231a、2231b内的流体，其将于致动器242再受电压致动且重复使致动装置24上凸变形而增加压力室225的体积时，再由入口暂存区2231a、2231b分别经入口阀门通道223a、223b而流入压力室225内(如图7B所示)，并于致动装置24下凸变形时自压力室225分别经出口阀门通道224a、224b、出口阀门结构232a、232b、出口暂存区2141a、2141b而由汇流道214a、214b排出并汇集于出口通道216(如图8C所示)，由此可知，借由改变电场方向，便可驱动致动装置24往复运动而使多流道双腔流体输送装置2汲取、释出流体，以达到输送流体的目的，且通过致动器242、振动薄膜241、压力室225及阀体薄膜23等组件相互搭配，便可驱动阀体薄膜23的入口阀门结构231a、231b因应压力室225产生的负、正压力差迅速的开启或关闭，并使出口阀门结构232a、232b对应于入口阀门结构231a、231b关闭或开启，以驱使流体进行单向流动并避免流体逆流，同时使第一腔体20流经压力室225的流体达到大流量输出。

而应当理解的是，本发明的多流道双腔流体输送装置2如前所述，于受驱动时其第二腔体20’是与第一腔体20同步作动，换言之，第二腔体20’的致动装置24’其致动器242’的振动频率与第一腔体20的致动装置24的致动器242振动频率相同，因此当致动器242/242’同时镜像对称作动并如图6B往箭头a方向移动而使压力室225/225’体积增加时，外界的流体实际上是由入口通道215被汲取进入汇流装置21，并于分流道213a、213b分流而流向第一腔体20及第二腔体20’，并分别通过第一腔体20的入口阀门结构231a/231b、入口暂存区2231a/2231b、入口阀门通道223a/223b而进入压力室225，而第二腔体20’部分则通过入口阀门结构231’a/231’b、入口暂存区2231’a/2231’b、入口阀门通道223’a/223’b而进入压力室225’(如图7B所示)，并于压力室225/225’体积受致动器242/242’驱使而压缩时，将流体自压力室225/225’排出，于第一腔体20部分是经出口阀门通道224a/224b、出口阀门结构232a/232b及出口暂存区2141a/2141b而由汇流道214a、214b汇流于出口通道216，第二腔体20’部分则经出口阀门通道224’a/224’b、出口阀门结构232’a/232’b及出口暂存区2141’a/2141’b而由汇流道214a、214b汇流于出口通道216，且由第一腔体20和第二腔体20’汇集的流体再通过出口通道216输出至多流道双腔流体输送装置2外部。

由以上说明可知，当致动装置24/24’同步驱动压力室225/225’进行一次体积膨胀、压缩的作动时，流体实质上可由多流道双腔流体输送装置2的分流道213a、213b及其上相对应的结构所构成的四个流体分流路径进入第一腔体20及第二腔体20’中(如图7B所示)，并由汇流道214a、214b及其上相对应的结构所构成的四个流体汇流路径汇集于出口通道216而排出多流道双腔流体输送装置2外(如图8C所示)，因此可减少流体滞流于第一腔体20及第二腔体20’内部循环的比例。

综上所述，本发明的多流道双腔流体输送装置可应用于微泵结构，其主要是利用汇流装置将两个流体输送腔体整合为一，亦即将两组阀体薄膜、阀体盖体、致动装置等组件分别堆迭设置于汇流装置的第一、第二侧面，以形成两个镜像对称的流体输送腔体。由于汇流装置设有多个连通第一、第二侧面的分流道及汇流道，且第一、第二腔体内各自设有致动装置，因此通过致动装置的同步驱动便可由入口通道汲取流体进入多流道双腔流体输送装置，并借助多个分流道将流体分送至第一、第二腔体，再由多个汇流道将第一、第二腔体输入的流体汇流而由出口通道输出，因此相较于单一流体输送装置，本发明的多流道双腔流体输送装置不但可增加流体输送量，且通过汇流装置整合后体积更可小于两个单一流体输送装置堆迭而成，又通过本发明的设计亦可省略现有堆迭多个微泵结构所需使用的衔接机构，因此可确实达到节省成本、缩小体积并提升流体输送装置效能的目的。此外，由于本发明的多流道双腔流体输送装置设有多组流体分流路径及流体汇流路径，因此第一腔体及第二腔体的致动器的动能可以较高的效率转换为流体释出的动能，借此大幅提升流量及扬程。

而当多流道双腔流体输送装置的第一、第二腔体内的致动装置因压电致动而使压力室体积改变时，可迅速开启或关闭成形于同一阀体薄膜上的入口/出口阀门结构，再配合阀体薄膜设置于密封环及汇流装置和阀体盖体上的凹槽所形成的微凸结构，便可确实避免流体逆流而使流体由指定方向进行传输。

再者，本发明的多流道双腔流体输送装置可输送气体及流体，不仅有极佳的流率与输出压力，可于初始状态自我汲取流体，还具有高精度控制性，又由于本发明的多流道双腔流体输送装置亦可输送气体，因此于流体输送过程还可排除气泡，以达到高效率的传输，上述诸多优点皆为现有技术所无法达成，由此可知，本发明的多流道双腔流体输送装置极具产业的价值。

Claims (10)

1.一种多流道双腔流体输送装置，用以传送一流体，其包括：

一汇流装置，其具有：

两侧面，其是相互对应；

多个第一流道及多个第二流道，其贯穿该两侧面；以及

一入口通道，其位于该两侧面之间，并与该多个第一流道相连通；

一出口通道，其位于该两侧面之间，并与该多个第二流道相连通；

一第一腔体及一第二腔体，其是对称设置于该汇流装置的该两侧面上，该第一腔体及该第二腔体各自包括：

一阀体盖体，其设置于该汇流装置的该两侧面中的一侧面上；

一阀体薄膜，其设置于该汇流装置的该侧面与该阀体盖体之间；以及

一致动装置，其周边设置于该阀体盖体上，并与该阀体盖体形成一压力室；

其中该汇流装置及该阀体盖体上具有一微凸结构，该微凸结构直接与该阀体薄膜顶触形成一预力作用。

2.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该阀体薄膜具有多个第一阀门结构及多个第二阀门结构，分别是镂空阀开关，各自具有一阀片及复数个环绕该阀片周边设置的镂空孔洞，在该孔洞之间还具有与该阀片相连接之延伸部。

3.根据权利要求2所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该阀体薄膜与该阀体盖体之间还包括多个第一暂存区，而该阀体薄膜与该汇流装置的该侧面之间还包括多个第二暂存区，该第二暂存区是由多个第二流道接近该侧面的一端向外扩充延伸，与设置于该侧面上的阀体薄膜共同形成。

4.根据权利要求3所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该阀体盖体上还设有与该压力室相连通的多个第一阀门通道及多个第二阀门通道。

5.根据权利要求4所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该第一腔体及该第二腔体的该多个第一阀门结构、该多个第一暂存区及该多个第一阀门通道是对应于该汇流装置的该多个第一流道，而该多个第二暂存区、该多个第二阀门结构及该多个第二阀门通道是对应于该汇流装置的该多个第二流道。

6.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该第一腔体及该第二腔体的该致动装置振动频率相同。

7.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该致动装置包括一致动器及一振动薄膜。

8.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该第一腔体及该第二腔体还包括多个密封环，其分别设置于该汇流装置的该两侧面以及该阀体盖体的多个凹槽内，且该密封环是部份突出于该凹槽，以施一预力于该阀体薄膜。

9.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该阀体薄膜是选自一高分子材料或一金属材料，且该阀体薄膜厚度相同。

10.根据权利要求1所述的多流道双腔流体输送装置，其特征在于该多个第一流道是多个分流道，该多个第二流道是多个汇流道。

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