CN107795470B - 流体控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种流体控制装置,包含:压电致动器以及可变形基座,压电致动器由压电组件贴附于振动板的表面所构成,压电组件受施加电压而形变以驱动振动板弯曲振动;以及可变形基座结构,由挠性板及流通板相互堆栈接合构成,并可进行同步变形为同步变形结构;其中,可变形基座结构与压电致动器的振动板相对应接合定位,使挠性板与振动板之间定义出一特定深度,且挠性板具有可动部。
Description
技术领域
本发明关于一种流体控制装置,尤指一种具有可变形基座的流体控制装置。
背景技术
目前于各领域中无论是医药、计算机科技、打印及能源等工业,产品均朝精致化及微小化方向发展,其中微型泵、喷雾器、喷墨头及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。
请参阅图1A及图1B所示,图1A为习知流体控制装置的部分结构示意图,图1B为习知流体控制装置的部分结构组装偏移示意图。如图所示,习知的流体控制装置100的作动核心主要包含基板101及压电致动器102,基板101与压电致动器102是堆栈设置,且基板101与压电致动器102具有一间隙103,其中,该间隙103需保持一定深度,藉由此间隙103维持一定深度,当压电致动器102受施加电压而致动产生形变时,则可驱动流体于流体控制装置100的各腔室内流动,藉以达到流体传输的目的。然而,于此习知的流体控制装置100中,其中压电致动器102与基板101均为平板式的整体结构,且具有一定的刚性,在此条件下,欲使该两个整体均为平板式的结构彼此精准对位,以致使该两平板间产生具有一定之间隙103,即维持一定深度,会具有一定的困难度,极容易产生误差,因为上述任一具一定刚性的整体平板,如有任一边倾斜一角度θ,则于相对的位置均会产生相对的距离乘上该角度θ的位移值,例如ㄧ位移d,而导致该一定之间隙103的标线处增加d’(如图1B所示),或反之减少d’(未图示);特别是当流体控制装置朝向微小化的发展,每一组件的尺寸均朝微小化设计进行,使得该两平板间欲维持具有一定之间隙103,而不会增加或减少d’,进而保持间隙103的一定深度,其困难度越来越高,而若无法保持间隙103的一定深度,例如间隙103是增加上述一d’位移的误差时,将导致该间隙103的距离过大,进而使得流体传输效率不佳;反之,若间隙是于相反方向以致减少上述一d’位移(未图示),则使得间隙103的距离过小,进而在压电致动器102作动时易与其他组件接触干涉,而产生噪音的问题,并导致流体控制装置的不良率随之提升。
换言之,由于习知的流体控制装置100的压电致动器102与基板101均为具有一定刚性的平板式整体结构,两者平板间欲以整体对位方式,达到精准对位的目的显为困难,尤其在组件尺寸越趋微小,组装时更难精确对位,进而使流体输送的效能低落及产生噪音的问题,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习知技术缺失,可使传统采用流体传输装置的仪器或设备达到体积小、微型化且静音,并克服组装时易产生误差的问题,进而达成轻便舒适的可携式目的的微型流体传输装置,实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于解决习知的流体控制装置中,基板与压电致动器因组件微小化的设计,于组装时不易精确地定位而产生误差,使其于组装后难以维持其间隙的需求距离,进而导致流体输送的效能低落及产生噪音的问题,导致使用上的不便利及不舒适的问题。
为达上述目的,本发明的一较广义实施样态为提供一种流体控制装置,包含:一压电致动器,由一压电组件贴附于一振动板的一表面所构成,该压电组件受施加电压而形变以驱动该振动板弯曲振动;以及一可变形基座结构,为一挠性板及一流通板相互堆栈接合所构成,并可同步变形为一同步变形结构;其中,该可变形基座结构与该压电致动器的该振动板相对应接合定位,以使该可变形基座结构的该挠性板与该振动板之间定义出一特定深度,以及该挠性板具有一可动部,其是相对于该振动板而设置。
附图说明
图1A为习知流体控制装置的部分结构示意图。
图1B为习知流体控制装置的部分结构组装偏移示意图。
图2A为本发明较佳实施例的流体控制装置的正面分解结构示意图。
图2B为图2A所示的流体控制装置的正面组合结构示意图。
图3为图2A所示的流体控制装置的背面分解结构示意图。
图4A为图2A所示的流体控制装置的放大剖面结构示意图。
图4B至图4C为图2A所示的流体控制装置的局部作动示意图。
图5A为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第一实施态样示意图。
图5B为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第二实施态样示意图。
图5C为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第三实施态样示意图。
图5D为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第四实施态样示意图。
图6A为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第五实施态样示意图。
图6B为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第六实施态样示意图。
图6C为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第七实施态样示意图。
图6D为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第八实施态样示意图。
图7A为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第九实施态样示意图。
图7B为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第十实施态样示意图。
图7C为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第十一实施态样示意图。
图7D为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第十二实施态样示意图。
图8为本发明较佳实施例的流体控制装置的可变形基座结构同步变形的第十三实施态样示意图
【符号说明】
100:习知的流体控制装置
101:基板
102:压电致动器
103:间隙
2:流体控制装置
20:可变形基座结构
21:流通板
21a:外部表面
21b:内部表面
210:进入孔
211:汇流通槽
212:汇流开口部
22:挠性板
22a:可动部
22b:固定部
23:压电致动器
230:振动板
230a:第二表面
230b:第一表面
231:外框
232:支架
233:压电组件
235:空隙
241、242:绝缘片
25:导电片
26:壳体
26a:容置空间
268:侧壁
δ:特定深度
h:间距
A:暂存腔室
θ:角度
d、d’:位移
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,且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用,而非架构于限制本发明。
本发明的流体控制装置2可应用于医药生技、能源、计算机科技或打印等工业,以用以传送流体,但不以此为限。请参阅图2A、图2B、图3及图4A所示,图2A为本发明为较佳实施例的流体控制装置的正面分解结构示意图,图2B为图2A所示的流体控制装置的正面组合结构示意图,图3为图2A所示的流体控制装置的背面分解结构示意图,图4A为图2A所示的流体控制装置的放大剖面结构示意图。如图2A及图3所示,本发明的流体控制装置2具有可变形基座结构20、压电致动器23、绝缘片241、242、导电片25及壳体26等结构,其中,可变形基座结构20则包含流通板21及挠性板22,但不以此为限。压电致动器23是对应于挠性板22而设置,该压电致动器23是由一振动板230以及一压电组件233组装而成,于本实施例中,可变形基座结构20、压电致动器23、绝缘片241、导电片25、另一绝缘片242等结构是相互堆栈设置,并容收于壳体26之内。
请继续参阅图2A、图2B、图3及图4A所示,本发明的流体控制装置2的流通板21是具有内部表面21b及相对应设置的外部表面21a,如图3所示,可见在外部表面21a上具有至少一进入孔210,于本发明较佳实施例中,进入孔210的数量为4个,但不以此为限,其是贯穿流通板21的外部表面21a及内部表面21b,主要用以供流体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进入孔210流入流体控制装置2内。且又如图2A所示,由流通板21的内部表面21b可见,其上具有至少一汇流通槽211,用以与流通板21的外部表面21a的该至少一进入孔210对应设置。于该等汇流通槽211的中心交流处是具有汇流开口部212,且汇流开口部212是与汇流通槽211相连通,藉此可将自该至少一进入孔210进入汇流通槽211的流体引导并汇流集中至汇流开口部212,以进行传递。因此于本发明较佳实施例中,流通板21具有一体成型的进入孔210、汇流通槽211及汇流开口部212,且于该汇流开口部212处即对应形成一汇流流体的汇流腔室,以供流体暂存。于一些实施例中,流通板21的材质是可为但不限为由一不锈钢材质所构成。挠性板22是由一可挠性材质所构成,但不以此为限,且于挠性板22上具有一流路孔220,是对应于流通板21的内部表面21b的汇流开口部212而设置,以使流体可向下流通。于另一些实施例中,挠性板22是可由一铜材质所构成,但不以此为限,挠性板22具有一可动部22a及一固定部22b,如此挠性板22设置连接于流通板21上,为藉以固定部22b固定连接于流通板21上,而可动部22a为对应在汇流开口部212的处的部分,且流路孔220设置在可动部22a上。
请继续参阅图2A、图2B及图3所示,本发明较佳实施例中,压电致动器23是包括压电组件233、振动板230、外框231以及至少一支架232,于本发明较佳实施例中,振动板230为可挠的正方形板状结构,且具有第一表面230b及相对应的第二表面230a,压电组件233为可方形板状结构,且其边长不大于振动板230的边长,并可贴附于振动板230的第一表面230b上,但不以此为限,该压电组件233施加电压后而产生形变驱动该振动板230弯曲振动。于本发明较佳实施例中,于振动板230的外侧则环绕设置外框231,外框231的型态亦大致对应于振动板230的型态,故外框231亦可为正方形的镂空框型结构;且振动板230与外框231之间是以至少一支架232连接,并提供弹性支撑。如图2A及图2B所示,壳体26具有至少一排出孔261,壳体26不仅为单一的板件结构,亦可为周缘具有侧壁260的框体结构,且由该周缘所构成的侧壁260与其底部的板件共同定义出一容置空间26a,用以供该压电致动器23设置于该容置空间26a中,故当本发明的流体控制装置2组装完成后,则其正面示意图会如图2B及图4A所示,即壳体26是罩盖于压电致动器23及可变形基座结构20之外,并使壳体26与压电致动器23之间构成一流体流通的暂存腔室A,且排出孔261用以连通暂存腔室A,使流体流通于壳体26之外。
请参阅图4A至图4C,图4A为图2A所示的流体控制装置的剖面结构示意图,图4B至图4C为图2A所示的流体控制装置的局部作动示意图。于本实施例中,然于图4A至图4C中,绝缘片241、导电片25及另一绝缘片242均予以略示,且于此图4A至图4C中所显示的可变形基座结构20为其尚未产生同步变形前的型态,此等图标是用以说明本发明的可变形基座结构20的流通板21及挠性板22以及压电致动器23的结构、对应设置位置及作动关系等,合先叙明。
如图4A所示,当流通板21、挠性板22与压电致动器23对应组装后,则于挠性板22的流路孔220处可与流通板21的汇流开口部212共同形成一汇流流体的腔室,且在挠性板22与压电致动器23的外框231之间是具有间距h,于一些实施例中,该间距h中是可填充一介质,例如:导电胶,但不以此为限,通过介质接合定位,以使挠性板22与压电致动器23的振动板230之间可维持的一定距离,例如间距h,还可使挠性板22与压电致动器23的振动板230之间形成一特定深度δ,并进一步于该压电致动器23的振动板230振动时,可将该流体压缩(意即将该特定深度δ变小),并使流体的压力及流速均增大;另,该特定深度δ为一适当距离,用以使减少挠性板22与压电致动器23之间的接触干涉,以降低产生噪音的问题;以及,挠性板22与压电致动器23的振动板230之间特定深度δ所构成的腔室是通过挠性板22的流路孔220而与流通板21的汇流开口部212处汇流流体的腔室相连通。
当流体控制装置2作动时,主要由压电致动器23受施加电压致动而进行垂直方向的往复式振动。如图4B所示,当压电致动器23受施加电压致动而向上振动时,由于挠性板22为轻、薄的片状结构,因此当压电致动器23振动时,挠性板22亦会随之共振而进行垂直方向的往复式振动,即为挠性板22的可动部22a的部分亦会随之弯曲振动形变,且该流路孔220设置于挠性板22的中心或邻近于中心处,因此当压电致动器23向上振动时,此时挠性板22的可动部22a会因压电致动器23向上振动的带动而将流体往上带入及推压而随着向上振动,则流体由流通板21上的至少一进入孔210进入,并通过至少一汇流通槽211以汇集到中央的汇流开口部212处,再经由挠性板22上与汇流开口部212对应设置的流路孔220向上流入至挠性板22与压电致动器23的振动板230之间的特定深度δ所构成的腔室中,通过此挠性板22的形变,以压缩挠性板22与压电致动器23的振动板230之间特定深度δ所构成的腔室的体积,并加强此腔室中间流通空间被压缩的动能,促使其内的流体推挤向两侧流动,进而经过振动板230与支架232之间的空隙而向上穿越流动。
至于图4C所示,当压电致动器23向下振动时,则挠性板22的可动部22a也随之共振向下弯曲振动形变,流体汇集到中央的汇流开口部212处变少,且压电致动器23亦向下振动,而位移至挠性板22与压电致动器23之间特定深度δ所构成腔室底部而加大腔室可压缩的体积,如此再重复图4B所示的实施作动,即可加大挠性板22与压电致动器23的振动板230之间特定深度δ所构成的腔室中间流通空间被压缩的空间,以达到较大的流体吸入量与排出量。
于本发明的较佳实施例中,如前所述,可变形基座结构20是由流通板21及挠性板22所组成,其中流通板21及挠性板22为相互堆栈,且流通板21与挠性板22的两者同步变形以构成一同步变形结构。更进一步地说,前述的同步变形结构是指由流通板21及挠性板22的同步变形区域所构成,当其中任一者产生变形时,则另一者一定随之变形,且两者变形的形状均为一致,即两者相对应的表面是彼此互相接合并且定位,而两者之间不会有任何间隙或平行错位,举例来说,可变形基座结构20的流通板21产生变形时,挠性板22亦产生相同的变形;相同地,当可变形基座结构20的挠性板22产生变形时,流通板21亦产生相同的变形。于一些实施例中,流通板21及挠性板22是通过一黏着剂相互接合定位,但不以此为限。另,因如前习知内容所述及图1B所示,于习知的流体控制装置100中,其中压电致动器102与基板103均为平板式的整体结构,且具有一定的刚性,在此条件下,欲使该两个均为整体平板式的结构彼此精准对位,并使该两平板间维持一定之间隙,意即维持其所需求的一定深度,会具有相当的困难度,极容易产生误差,造成种种问题。所以本发明中各种的较佳实施例,其特征均是利用一可变形基座结构20,即为前述流通板21及挠性板22的同步变形,以构成同步变形结构,该同步变形结构相当于习知技术的基板101,但该同步变形结构的流通板21及挠性板22会有本发明中的各种实施例所定义的各种不同的实施态样,而该各种特定的同步变形结构均能与相对的压电致动器23的振动板230之间,保持在一所需求的特定间隙(即特定深度δ所构成的腔室)之内,故即使当流体控制装置2朝向微小化的发展,每一组件的尺寸均朝微小化设计进行,通过该同步变形结构仍能轻易使得该上述两者之间欲维持具有一定之间隙是容易的,因为利用其对位面积已缩小的非平板状的同步变形结构(无论该变形为弯曲状、锥形状、各种曲面状、不规则状等等形状)与一平板对位,而不再是两大面积的平板对位,而是一非平板状的小面积与一大面积的平板对位,故会轻易降低两者之间的间隙误差,进而达到解决流体输送的效能低落及产生噪音的问题,使得解决使用上的不便利及不舒适的习知问题。
于一些实施例中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板22同步变形以构成的同步变形结构,即该可变形基座结构20的同步变形区域是可为在可动部22a的区域以及超出可动部22a其他区域,且该可变形基座结构20所构成的同步变形结构是可为弯曲结构或锥型结构或凸块平面结构,但并不以此为限。
如图5A及图5C所示,于此第一实施态样及第三实施态样中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板11所构成的弯曲同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域是在可动部22a的区域以及超出可动部22a其他区域,即该两实施态样的同步变形结构均为一弯曲同步变形结构,但仅两者的弯曲同步变形的方向有所差异。如图5A所示的第一实施态样中实施弯曲同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a朝向接近该振动板230方向弯曲变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向接近该振动板230方向弯曲变形,以构成可变形基座结构20的弯曲同步变形结构;而如图5C所示的第三实施态样中实施弯曲同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a朝向远离该振动板230方向弯曲变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向远离该振动板230方向弯曲变形,以构成可变形基座结构20的弯曲同步变形结构;故第一实施态样及第三实施态样中构成可变形基座结构20的挠性板22与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即该挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而所构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成弯曲同步变形结构的流体控制装置2。
如图6A及图6C所示,于此第五实施态样及第七实施态样中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板22所构成的锥形同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域是在可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域,即该两实施态样的同步变形结构均为一锥形同步变形结构,但仅两者的锥形同步变形的方向有所差异。而如图6A所示的第五实施态样中实施锥形同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a朝向接近该振动板230方向锥形变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向接近该振动板230方向锥形变形,以构成可变形基座结构20的锥形同步变形结构;而如图6C所示的第七实施态样中实施锥形同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a朝向远离该振动板230方向锥形变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向远离该振动板230方向锥形变形,以构成可变形基座结构20的锥形同步变形结构;故第五实施态样及第七实施态样中以构成可变形基座结构20的挠性板22与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成锥形同步变形结构的流体控制装置2。
如图7A及图7C所示,于此第九实施态样及第十一实施态样中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板22所构成的凸块平面同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域是在可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域,即该两实施态样的同步变形结构均为一凸块平面同步变形结构,但仅两者的凸块平面同步变形的方向有所差异。而如图7A所示的第九实施态样中实施凸块平面同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a于可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域朝向接近该振动板230方向凸块平面变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向接近该振动板230方向凸块平面变形,以构成可变形基座结构20的锥形同步变形结构;而如图7C所示的第十一实施态样中实施凸块平面同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a朝向远离该振动板230方向凸块平面变形,同时挠性板22的可动部22a的区域及超出可动部22a其他区域亦朝向远离该振动板230方向凸块平面变形,以构成可变形基座结构20的凸块平面同步变形结构;故第九实施态样及第十一实施态样中以构成可变形基座结构20的挠性板22与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成凸块平面同步变形结构的流体控制装置2。
又如前述,于另一些实施例中,可变形基座结构20亦可为流通板21及挠性板22仅部分同步变形以构成的同步变形结构,即该可变形基座结构20的同步变形区域仅在于挠性板22的可动部22a的区域,且此可变形基座结构20所构成的同步变形结构亦可为弯曲结构或锥型结构或凸块平面结构,但亦不以此为限。
如图5B及图5D所示,于第二实施态样及第四实施态样中,可变形基座结构20即为流通板21及挠性板22仅部分同步变形所构成的弯曲同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域是在可动部22a的区域,即此两实施态样的同步变形结构均为一弯曲同步变形结构,然其弯曲同步变形仅为部分弯曲同步变形,且此两实施态样的差异仅在于其部分弯曲同步变形的方向有所不同。如图5B所示的第二实施态样中实施部分弯曲同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212处的可动部22a区域朝向接近该振动板230方向弯曲变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向接近该振动板230方向弯曲变形,以达成可变形基座结构20产生部分弯曲同步变形结构;而如图5D所示的第四实施态样中实施部分弯曲同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212的可动部22a区域朝向远离该振动板230的方向弯曲变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向远离该振动板230方向弯曲变形,以构成可变形基座结构20部分弯曲同步变形结构;故第二实施态样及第四实施态样中以构成可变形基座结构20的挠性板22的可动部22a区域与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成部分弯曲同步变形结构的流体控制装置2。
如图6B及图6D所示,于第六实施态样及第八实施态样中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板22仅部分同步变形所构成的锥形同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域是在可动部22a的区域,即此两实施态样的同步变形结构均为一锥形同步变形结构,然其锥形同步变形仅为部分锥形同步变形,且此两实施态样的差异仅在于其部分锥形同步变形的方向有所不同。如图6B所示的第六实施态样中实施部分锥形同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212处的可动部22a区域朝向接近该振动板230方向锥形变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向接近该振动板230方向锥形变形,以达成可变形基座结构20产生部分锥形同步变形结构;而如图6D所示的第八实施态样中实施部分锥形同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212的可动部22a区域朝向远离该振动板230方向锥形变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向远离该振动板230方向锥形变形,以构成可变形基座结构20的部分锥形同步变形结构;故第六实施态样及第八实施态样中以构成可变形基座结构20的挠性板22的可动部22a区域与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成部分锥形同步变形结构的流体控制装置2。
如图7B及图7D所示,于第十实施态样及第十二实施态样中,可变形基座结构20为流通板21及挠性板22仅部分同步变形所构成的部分凸块平面同步变形结构,亦即可变形基座结构20的同步变形区域同样仅在于可动部22a的区域,即此两实施态样的同步变形结构均为一凸块平面同步变形结构,然其凸块平面同步变形仅为部分凸块平面同步,且此两实施态样的差异仅在于其部分凸块平面同步变形的方向有所不同。如图7B所示的第十实施态样中实施部分凸块平面同步变形的方式为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212处的可动部22a区域朝向接近该振动板230方向凸块平面变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向接近该振动板230方向凸块平面变形,以构成可变形基座结构20的部分凸块平面同步变形结构;而如图7D所示的第十二实施态样中实施部分凸块平面同步变形为于可变形基座结构10的流通板21的外部表面21a对应汇流开口部212的可动部22a区域朝向远离该振动板230方向凸块平面变形,同时挠性板22的可动部22a区域亦朝向远离该振动板230方向凸块平面变形,以构成可变形基座结构20的部分凸块平面同步变形结构;故第十实施态样及第十二实施态样中以构成可变形基座结构20的挠性板22的可动部22a区域与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,即挠性板22的可动部22a的区域与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成此两实施态样的具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板222构成部分凸块平面同步变形结构的流体控制装置2。
又如前述,于一些实施例中,可变形基座结构20的流通板21及挠性板22的表面也可为亦可构成一曲面同步变形结构态样,该曲面同步变形结构为数个不同曲率的曲面所构成,或者是亦可由相同曲率的曲面所构成,请参阅图8的第十三实施态样,其中实施曲面结构同步变形的方式为于可变形基座结构20的流通板21的外部表面21a上产生为数个不同曲率的曲面所构成的曲面同步变形,此同时挠性板22亦为会同步变形而具有数个不同曲率的曲面,如此以构成可变形基座结构20的曲面同步变形结构,然而,此曲面同步变形的方式亦不以此为限,亦可为于挠性板22的表面上产生为数个不同曲率的曲面所构成的曲面同步变形,以使流通板21产生对应的曲面同步变形,并共同构成变形基座结构20的曲面同步变形结构;藉此以使可变形基座结构20的曲面同步变形结构与振动板230之间可保持在所需求的特定深度δ的范围之内,进而构成具有可变形基座结构20的流通板21及挠性板22构成曲面同步变形结构结构的流体控制装置2。
于另一些实施例中,可变形基座结构20的流通板21及挠性板22所构成的同步变形结构不一定为规则形态的同步变形结构,亦可为不规则状的同步变形结构,意即于可变形基座结构20的流通板21或挠性板22的表面上形成不规则状的同步变形,以使流通板21及挠性板22对应构成一不规则状同步变形结构,但不以此为限。且该挠性板22的不规则状同步变形结构与振动板230之间同样可维持所需求的特定深度。
通过上述弯曲结构、锥形结构、凸块平面结构、曲面结构或不规则状结构等各种实施态样,均可使可变形基座结构20的可动部22a与振动板230之间保持在所需求的特定深度δ的范围之内,通过此特定深度δ的范围限定,则可避免流体控制装置2组装时的误差造成间隙过大或过小、及其所导致挠性板22与振动板230彼此接触干涉,进而使流体传输效率不佳、并会产生噪音等问题。
综上所述,本发明的流体控制装置是通过可变形基座结构的流通板及挠性板所构成的同步变形结构,该同步变形的实施方式是可为朝向接近或远离该压电致动器,以使可变形基座结构的挠性板与振动板之间保持、并调校在所需求的特定深度的范围之内,进而减少挠性板与振动板的接触干涉,从而可提升流体传输的效率,还可达到降低噪音的功效。如此一来,本发明的流体控制装置通过可同步变形的可变形基座结构,进而可调整、校正所需求特定深度,以达到流体控制装置的最佳流体传输效率、降低噪音,同时还可降低产品的不良率,提升流体控制装置的质量。
本发明可由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰,但皆不脱离如所附权利要求书所限定的保护范围。
Claims (17)
1.一种流体控制装置,包含:
一压电致动器,由一压电组件贴附于一振动板的一表面所构成,该压电组件受施加电压而形变以驱动该振动板弯曲振动;以及
一可变形基座结构,为一挠性板及一流通板相互堆栈接合所构成,并可同步变形为一同步变形结构;
其中,该可变形基座结构与该压电致动器的该振动板相对应接合定位,以使该可变形基座结构的该挠性板与该振动板之间定义出一特定深度,以及该挠性板具有一可动部,其是相对于该振动板而设置。
2.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域,该同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
3.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域,且该同步变形结构为一弯曲同步变形结构,该弯曲同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
4.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域,且该同步变形结构为一锥形同步变形结构,该锥形同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
5.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域,且该同步变形结构为一凸块平面同步变形结构,该凸块平面同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
6.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域及超出可动部的区域,该同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
7.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域及超出可动部的区域,且该同步变形结构为一弯曲同步变形结构,该弯曲同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
8.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域及超出可动部的区域,且该同步变形结构为一锥形同步变形结构,该锥形同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
9.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构的一同步变形区域为在该挠性板的该可动部的区域及超出可动部的区域,且该同步变形结构为一凸块平面同步变形结构,该凸块平面同步变形结构与该振动板之间以构成维持所需求的该特定深度。
10.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构为该流通板及该挠性板所构成的一曲面同步变形结构,该曲面同步变形结构为数个不相同曲率的曲面所构成,该挠性板的该曲面同步变形结构与该振动板之间维持所需求的该特定深度。
11.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构为该流通板及该挠性板所构成的一曲面同步变形结构,该曲面同步变形结构为数个相同曲率的曲面所构成,该挠性板的该曲面同步变形结构与该振动板之间维持所需求的该特定深度。
12.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构的该同步变形结构为该流通板及该挠性板所构成的一不规则状同步变形结构,该挠性板的该不规则状同步变形结构与该振动板之间维持所需求的该特定深度。
13.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该压电致动器的该振动板呈正方形,并可弯曲振动,且该压电致动器还包含:
一外框,环绕设置于该振动板的外侧;以及
至少一支架,连接于该振动板的一侧边与该外框之间,以供弹性支撑。
14.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该可变形基座结构与该振动板之间通过一介质接合定位,且该介质为一黏着剂。
15.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,还包含一壳体,罩盖接合于该压电致动器,使该壳体与该压电致动器之间构成一流体流通腔室,且该壳体设有至少一个排出孔,以连通该流体流通腔室与该壳体之外。
16.如权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,该挠性板具有一流路孔,并设置于该可动部的中心或邻近于中心处,以供流体通过。
17.如权利要求16所述的流体控制装置,其特征在于,该流通板具有至少一进入孔、至少一汇流通槽及一汇流开口部,该进入孔贯穿该流通板并与该至少一汇流通槽相连通,而该汇流通槽的另一端是连通于该汇流开口部,且该汇流开口部是对应于该挠性板的该可动部,并与该挠性板的该流路孔连通。
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