CN110513279A - 微型输送装置 - Google Patents

Abstract

一种微型输送装置，包括：堆叠设置的进气板、共振片、压电致动器及集气板，其中共振片与压电致动器之间具有腔室间距形成的第一腔室，精确控制腔室间距来确保第一腔室具有足够的空间，使压电致动器受驱动时，气体由进气板导入，经共振片进入第一腔室内，再继续传输，以形成压力梯度流道持续推出气体；并与一微型阀门装置组成一微型流体控制装置。微型阀门装置包括堆叠设置的阀门片以及出口板；当气体自微型流体控制装置传输至微型阀门装置内，因应气体的单向流动而使阀门片的阀孔进行开或关，俾进行集压或卸压。

Description

微型输送装置

技术领域

本案是关于一种微型输送装置，尤指一种微型、超薄且静音的微型输送装置。

背景技术

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。

举例来说，于医药产业中，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结构的限制，使得此类的仪器设备难以缩小其体积，以至于整体装置的体积无法缩小，即难以实现薄型化的目标，因此也无法装设置可携式装置上或与可携式装置配合使用，便利性不足。此外，该多个传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音，令使用者焦躁，导致使用上的不便利及不舒适。

然而，微型化会提升组装上的困难，特别是微型流体装置的各元件之间的距离都会影响到传输效率，因此，如何在微型化的同时能够精确的控制元件间距实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本案的主要目的在于提供一种适用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型输送装置。

为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一微型输送装置，包括：一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及一汇流腔室，该至少一进气孔导入气体，该至少一汇流排孔的一端连通该至少一进气孔，另一端与该汇流腔室连通，以引导由该进气孔导入的气体汇流至该汇流腔室；一共振片，具有一中空孔洞，对应该进气板的该汇流腔室；一压电致动器，具有：一悬浮板，该悬浮板具有介于7.5mm至13mm之间的直径，且具有一第一表面及一第二表面；一外框，环绕设置于该悬浮板的周边，且具有一组配表面及一外框底面；至少一支架，连接设置于该悬浮板与该外框之间，用以提供弹性支撑该悬浮板；以及一压电元件，贴附于该悬浮板的该第一表面；其中，上述的该共振片堆叠于该压电致动器的该外框的该组配表面，该进气板堆叠于该共振片，使该压电致动器、该共振片、该进气板依序对应堆叠设置，且该共振片与该压电致动器之间具有一腔室间距以形成一第一腔室，使该压电致动器受驱动时，气体由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该汇流腔室，再流经该共振片的该中空孔洞，以进入该第一腔室内，再由该压电致动器的该至少一支架之间的一空隙向下传输至该集气板，以持续推出气体。

附图说明

图1A为本案为较佳实施例的微型流体控制装置的正面分解结构示意图。

图1B为图1A所示的微型流体控制装置的正面组合结构示意图。

图2A为图1A所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图。

图2B为图1A所示的微型流体控制装置的背面组合结构示意图。

图3A为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的正面组合结构示意图。

图3B为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的背面组合结构示意图。

图3C为图1A所示的微型流体控制装置的压电致动器的剖面结构示意图。

图4为本案微型输送装置的剖面示意图。

图5A至图5C为图4所示的微型输送装置的局部作动示意图。

图6A为图1A所示的微型流体控制装置的集气板与微型阀门装置的集压作动示意图。

图6B为图1A所示的微型流体控制装置的集气板与微型阀门装置的卸压作动示意图。

图7A至图7D为图1A所示的微型流体控制装置的集压作动示意图。

图8为图1A所示的微型流体控制装置的降压或是卸压作动示意图。

附图标记说明

1：微型流体控制装置

1A：微型输送装置

1B：微型阀门装置

11：进气板

11a：进气板的第二表面

11b：进气板的第一表面

110：进气孔

111：汇流腔室

112：汇流排孔

12：共振片

12a：可动部

12b：固定部

120：中空孔洞

121：第一腔室

13：压电致动器

130：悬浮板

130a：第二表面

130b：第一表面

130c：凸部

130d：中心部

130e：外周部

130f：凸部顶面

131：外框

131a：组配表面

131b：外框底面

132：支架

133：压电元件

134、151：导电接脚

135：空隙

141、142：绝缘片

15：导电片

16：集气板

16a：容置空间

160：表面

161：基准表面

162：集气腔室

163：第一贯穿孔

164：第二贯穿孔

165：第一卸压腔室

166：第一出口腔室

167、181a：凸部结构

168：侧壁

17：阀门片

170：阀孔

171：定位孔洞

18：出口板

180：基准表面

181：卸压通孔

182：出口通孔

183：第二卸压腔室

184：第二出口腔室

185：连通流道

187：第二表面

188：限位结构

19：出口

g：腔室间距

d：压电致动器的振动位移

x：压电致动器的振动位移与腔室间距的差值

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。

本案的微型流体控制装置1是可应用于医药生技、能源、电脑科技或是打印等工业，俾用以传送气体，但不以此为限。请参阅图1A、图1B、图2A、图2B及第7A至7D图所示，本案的微型流体控制装置1是由微型输送装置1A以及微型阀门装置1B所组合而成，其中微型输送装置1A具有进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、142、导电片15及集气板16等结构。压电致动器13是对应于共振片12而设置，并使进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、导电片15、另一绝缘片142、集气板16等依序堆叠设置。该压电致动器13是由一悬浮板130、一外框131、至少一支架132以及一压电元件133所共同组装而成。微型阀门装置1B包含一阀门片17以及一出口板18，但不以此为限。且于本实施例中，如图1A所示，集气板16不仅为单一的板件结构，亦可为周缘具有侧壁168的框体结构，且该长度及该宽度比值为0.53倍至1.88倍之间。该周缘所构成的侧壁168与其底部的板件共同定义出一容置空间16a，用以供该压电致动器13设置于容置空间16a中，故当本案的微型流体控制装置1组装完成后，则其正面示意图如图1B所示，以及图7A至图7D所示，可见该微型输送装置1A是与微型阀门装置1B相对应组装而成，亦即该微型阀门装置1B的阀门片17及出口板18是依序堆叠设置并定位于该微型输送装置1A的集气板16而成。而其组装完成的背面示意图则可见出口板18上的卸压通孔181及出口19，出口19用以与一装置(未图示)连接，卸压通孔181则供以使微型阀门装置1B内的气体排出，以达卸压的功效。借由此微型输送装置1A以及微型阀门装置1B的组装设置，以使气体自微型输送装置1A的进气板11上的至少一进气孔110进气，并透过压电致动器13的作动，而流经多个压力腔室(未图示)继续传输，进而可使气体于微型阀门装置1B内单向流动，并将压力蓄积于与微型阀门装置1B的出口19相连的一装置(未图示)中。当需进行卸压时，则调控微型输送装置1A的输出量，使气体经由微型阀门装置1B的出口板18上的卸压通孔181而排出，以进行卸压。

请续参阅图1A及图2A，微型输送装置1A的进气板11是具有第一表面11b、第二表面11a及至少一进气孔110。于本实施例中，进气孔110的数量是为4个，但不以此为限，其是贯穿进气板11的第一表面11b及第二表面11a，主要用以使气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔110流入微型输送装置1A内。且又如图2A所示，进气板11的第一表面11b上具有至少一汇流排孔112，用以与进气板11第二表面11a的该至少一进气孔110对应设置。于本实施例中，其汇流排孔112的数量与进气孔110对应，其数量为4个，但并不以此为限，其中该多个汇流排孔112的中心交流处是具有汇流腔室111，且汇流腔室111是与汇流排孔112相连通，借此可将自进气孔110进入汇流排孔112的气体引导并汇流集中至汇流腔室111传递。是以于本实施例中，进气板11具有一体成型的进气孔110、汇流排孔112及汇流腔室111，且于汇流腔室111供气体暂存。于一些实施例中，进气板11的材质是可为但不限为由一不锈钢材质所构成，且其厚度是介于0.4mm至0.6mm之间，而其较佳值为0.5mm，但不以此为限。于另一些实施例中，由汇流腔室111的深度与该多个汇流排孔112的深度相同，且汇流腔室111及该汇流排孔112的深度的较佳值是介于0.2mm至0.3mm之间，但不以此为限。共振片12是由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片12上具有一中空孔洞120，是对应于进气板11的第一表面11b的汇流腔室111而设置，以使气体流通。于另一些实施例中，共振片12是可由一铜材质所构成，但不以此为限，且其厚度是介于0.03mm至0.08mm之间，而其较佳值为0.05mm，但亦不以此为限。

请同时参阅图3A、图3B及图3C所示，压电致动器13包含一悬浮板130、一外框131、至少一支架132以及一压电元件133，其中，压电元件133贴附于悬浮板130的第一表面130b，用以施加电压产生形变以驱动悬浮板130弯曲振动。悬浮板130为一圆形的型态，具有中心部130d及外周部130e，是以当压电元件133受电压驱动时，悬浮板130可由该中心部130d到外周部130e弯曲振动。至少一支架132是连接于悬浮板130以及外框131之间，于本实施例中，至少一支架132是连接设置于悬浮板130与外框131之间，其两端点是分别连接于外框131、悬浮板130，以提供弹性支撑，且于至少一支架132、悬浮板130及外框131之间更具有至少一空隙135，用以供气体流通。外框131是环绕设置于悬浮板130之外侧，且具有一向外凸设的导电接脚134，用以供电连接之用，但不以此为限；此外，外框131具有一组配表面131a及一外框底面131b，组配表面131a供共振片12设置于其上。

承上所述，本案的压电致动器13是一凹形的压电致动器，于本实施例中，悬浮板130的第二表面130a与外框131的组配表面131a形成了非共平面结构，悬浮板130的第二表面130a其水平低于外框131的组配表面131a，且悬浮板130的第一表面130b亦低于外框131之外框底面131b，使压电致动器13呈现一中心凹陷的盘型结构；此外，悬浮板130的第二表面130a与共振片12之间维持一腔室间距g，腔室间距g可由形成于圆型悬浮板130及外框131之间的至少一支架132调整。

于本实施例中，悬浮板130的第二表面130a更具有一凸部130c，该凸部130c可为但不限为一圆形凸起结构，且凸部130c的高度是介于0.02mm至0.08mm之间，而较佳值为0.03mm，其直径为悬浮板130的直径的0.4～0.5倍的尺寸，但不以此为限。请同时参阅图3A及图3C，悬浮板130的凸部130c的凸部顶面130f与外框131的组配表面131a为非共平面，于本实施例中，悬浮板130其凸部130c的凸部顶面130f低于外框131的组配表面131a，使凸部顶面130f与共振片12之间形成一腔室间距g(如图4所示)，且腔室间距g可由至少一支架132来调整。腔室间距g将会影响微型流体控制装置1的传输效果，故维持固定的腔室间距g对于微型流体控制装置1提供稳定的传输效率十分重要。本案的压电致动器13的圆型悬浮板130使用冲压方式，使其向下凹陷，使得压电致动器13的悬浮板130凹陷形成一空间得与共振片12构成一可调整的腔室间距g。透过将上述压电致动器13的圆型悬浮板130采以成形凹陷构成一第一腔室121的结构改良，所需的腔室间距g得以透过调整压电致动器13的圆型悬浮板130形成的凹陷距离来完成，有效地简化了调整腔室间距g的结构设计，同时也达成简化制程、缩短制程时间等优点。请继续参阅图3B及图3C，压电元件133贴附于悬浮板130的第一表面130b处。于一些实施例中，悬浮板130、至少一支架132以及外框131是可为一体成型的结构，且可由一金属板所构成，例如可由不锈钢材质所构成，但不以此为限。且于一些实施例中，悬浮板130直径介于7.5mm至13mm之间，而其较佳值可为12mm但不以此为限。至于外框131的厚度是介于0.2mm至0.4mm之间，而其较佳值为0.3mm，但不以此为限。

又于另一些实施例中，压电元件133亦为圆形压电元件，其厚度的是介于0.05mm至0.3mm之间，且其较佳值为0.10mm，而压电元件133的面积不大于悬浮板130。

此外，请续参阅图1A及图2A，于微型输送装置1A中更具有绝缘片141、导电片15及另一绝缘片142是依序对应设置于压电致动器13之下，且其形态大致上对应于压电致动器13之外框131的形态。于一些实施例中，绝缘片141、142即由可绝缘的材质所构成，例如：塑胶，但不以此为限，以进行绝缘之用。于另一些实施例中，导电片15由可导电的材质所构成，例如：金属，但不以此为限，以进行电导通之用，且于本实施例中，导电片15上亦可设置一导电接脚151，以进行电导通之用。

请参阅图4，当进气板11、共振片12与压电致动器13依序对应组装后，则于共振片12的中空孔洞120处可与其上的进气板11共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片12与压电致动器13之间更形成第一腔室121，用以暂存气体，且第一腔室121是透过共振片12的中空孔洞120而与进气板11第一表面11b的汇流腔室111处的腔室相连通，且第一腔室121的两侧则由压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135而与设置于集气板16其下的微型阀门装置1B相连通(如7A图所示)。

请续参阅图5A至图5C，当微型流体控制装置1的微型输送装置1A作动时，主要由压电致动器13受电压致动而以至少一支架132为支点，使悬浮板130进行垂直方向的往复式振动。如图5A所示，当压电致动器13受电压致动而向下振动时，由于共振片12是为轻、薄的片状结构，是以当压电致动器13振动时，共振片12亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，即为共振片12对应于该进气板11的汇流腔室111的部分亦会随的弯曲振动形变，即该共振片12对应于该进气板11的汇流腔室111的部分是为共振片12的可动部12a，是以当压电致动器13向下弯曲振动时，此时共振片12的可动部12a会因流体的带入、推压以及压电致动器13振动的带动，而随着压电致动器13向下弯曲振动形变，则气体由进气板11上的至少一进气孔110进入，并透过其第一表面11b的至少一汇流排孔112以汇集到其中央的汇流腔室111处，再经由共振片12上与汇流腔室111对应设置的中空孔洞120向下流入至第一腔室121中，其后，由于受压电致动器13振动的带动，共振片12亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，请继续参阅图5B，压电致动器13向上抬升，此时共振片12的可动部12a抵触于向上位移的压电致动器13的悬浮板130的凸部130c上，使悬浮板130的凸部130c以外的区域与共振片12两侧的固定部12b之间的第一腔室121缩小，并借由此共振片12的形变，以压缩第一腔室121的体积，并关闭第一腔室121中间流通空间，促使其内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135而向下穿越流动。再如图5C所示，该共振片12受压电致动器13向上抬升的振动而共振向上，共振片12的可动部12a亦至向上位置，进而使汇流腔室111内的气体再由共振片12的中空孔洞120而流入第一腔室121内，并经由压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135而向下穿越流出微型输送装置1A。不断地重复以上作动步骤，便可透过使气体持续地由进气孔110进入后向下输送，来达到传输气体的目的。由上述实施态样可见，当共振片12进行垂直的往复式振动时，是可由其与压电致动器13之间的腔室间距g以增加其垂直位移的最大距离，换句话说，增加两结构之间设置腔室间距g可使共振片12于共振时可产生更大幅度的上下位移，而其中压电致动器的振动位移为d，与腔室间距g的差值为x，即x＝g-d。当x＝1至5um，微型流体控制装置1最大输出气压可达到350mmHg，上述的数值是在操作频率为17K至20K之间、操作电压为±10V至±20V之间。如此，在经此微型输送装置1A的流道设计中产生压力梯度，使气体高速流动，并透过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，且在排出端有气压的状态下，仍有能力持续推出气体，并可达到静音的效果。

另外，于一些实施例中，共振片12的垂直往复式振动频率是可与压电致动器13的振动频率相同，即两者可同时向上或同时向下，其是可依照实际施作情形而任施变化，并不以本实施例所示的作动方式为限。

请同时参阅图1A、图2A及图6A、图6B所示，本案的微型流体控制装置1的微型阀门装置1B是依序由阀门片17以及出口板18堆叠而成，并搭配微型输送装置1A的集气板16来运作。

于本实施例中，集气板16具有一表面160及一基准表面161，表面160上是凹陷以形成一集气腔室162，供压电致动器13设置其中，由微型输送装置1A向下传输的气体则暂时蓄积于此集气腔室162中。集气板16具有多个贯穿孔，其包含有第一贯穿孔163及第二贯穿孔164，第一贯穿孔163及第二贯穿孔164的一端是与集气腔室162相连通，另一端则分别与集气板16的基准表面161上的第一卸压腔室165及第一出口腔室166相连通。以及，在第一出口腔室166处更进一步增设一凸部结构167，例如可为一圆柱结构，但不以此为限，凸部结构167的高度是高于集气板16的基准表面161，且凸部结构167的高度介于0.3mm至0.55mm之间，且其较佳值为0.4mm。

出口板18包含有一卸压通孔181、一出口通孔182、一基准表面180以及一第二表面187，其中该压通孔181、出口通孔182是贯穿出口板18的基准表面180与第二表面187，基准表面180上凹陷一第二卸压腔室183及一第二出口腔室184，卸压通孔181设在第二卸压腔室183中心部分，且于第二卸压腔室183与第二出口腔室184之间更具有一连通流道185，用以供气体流通，而出口通孔182的一端与第二出口腔室184相连通，另一端则与出口19相连通，于本实施例中，出口19是可与一装置相连接(未图示)，例如：压力机，但不以此为限。

阀门片17上具有一阀孔170以及多个定位孔洞171，阀门片17的厚度介于0.1mm至0.3mm之间，而其较佳值为0.2mm。

当阀门片17在集气板16及出口板18之间定位组装时，出口板18的卸压通孔181对应于集气板16的第一贯穿孔163，第二卸压腔室183对应于该集气板16的第一卸压腔室165，该第二出口腔室184对应于集气板16的第一出口腔室166，而阀门片17设置于集气板16及该出口板18之间，阻隔第一卸压腔室165与第二卸压腔室183连通，且阀门片17的阀孔170设置于第二贯穿孔164及该出口通孔182之间，且阀孔170是与集气板16的第一出口腔室166的凸部结构167对应设置，借由此单一的阀孔170的设计，以使气体可因应其压差而达到单向流动的目的。

又该出口板18的卸压通孔181一端可进一步增设凸出而形成的一凸部结构181a，例如可为但不限为圆柱结构，凸部结构181a的高度是介于0.3mm至0.55mm之间，且其较佳值为0.4mm，而此凸部结构181a透过改良以增加其高度，凸部结构181a的高度是高于出口板18的基准表面180，以加强使阀门片17快速地抵触且封闭卸压通孔181，并达到一预力抵触作用完全密封的效果；以及，出口板18更具有至少一限位结构188，限位结构188的高度为0.32mm，以本实施例为例，限位结构188是设置于第二卸压腔室183内，且为一环形块体结构，但不以此为限，其主要为当微型阀门装置1B进行集压作业时，供以辅助支撑阀门片17之用，以防止阀门片17塌陷，并可使阀门片17可更迅速地开启或封闭。

当微型阀门装置1B集压作动时，主要如图6A所示，其是可因应来自于微型输送装置1A向下传输的气体所提供的压力，又或是当外界的大气压力大于与出口19连接的装置(未图示)的内部压力时，则气体会自微型输送装置1A的集气板16中的集气腔室162分别经第一贯穿孔163以及第二贯穿孔164而向下流入第一卸压腔室165及第一出口腔室166内，此时，向下的气体压力是使可挠性的阀门片17向下弯曲形变进而使第一卸压腔室165的体积增大，且对应于第一贯穿孔163处向下平贴并抵顶于卸压通孔181的端部，进而可封闭出口板18的卸压通孔181，故于第二卸压腔室183内的气体不会自卸压通孔181处流出。当然，本实施例，可利用卸压通孔181端部增设一凸部结构181a的设计，以加强使阀门片17快速地抵触且封闭卸压通孔181，并达到一预力抵触作用完全密封的效果，同时并透过环设于卸压通孔181周边的限位结构188，以辅助支撑阀门片17，使其不会产生塌陷。另一方面，由于气体是自第二贯穿孔164而向下流入第一出口腔室166中，且对应于第一出口腔室166处的阀门片17亦向下弯曲形变，故使得其对应的阀孔170向下打开，气体则可自第一出口腔室166经由阀孔170而流入第二出口腔室184中，并由出口通孔182而流至出口19及与出口19相连接的装置(未图示)中，借此以对该装置进行集压的作动。

请续参阅图6B，当微型阀门装置1B进行卸压时，其是可借由调控微型输送装置1A的气体传输量，使气体不再输入集气腔室162中，或是当与出口19连接的装置(未图示)内部压力大于外界的大气压力时，则可使微型阀门装置1B进行卸压。此时，气体将自与出口19连接的出口通孔182输入至第二出口腔室184内，使得第二出口腔室184的体积膨胀，进而促使可挠性的阀门片17向上弯曲形变，并向上平贴、抵顶于集气板16上，故阀门片17的阀孔170会因抵顶于集气板16而关闭。当然，在本实施例，可利用第一出口腔室166增设一凸部结构167的设计，供可挠性的阀门片17向上弯曲形变更快速抵触，使阀孔170更易于达到一预力抵触作用完全贴附密封的关闭状态，因此，当处于初始状态时，阀门片17的阀孔170会因紧贴抵顶于该凸部结构167而关闭，则第二出口腔室184内的气体将不会逆流至第一出口腔室166中，以达到更好的防止气体外漏的效果。以及，第二出口腔室184中的气体是可经由连通流道185而流至第二卸压腔室183中，进而使第二卸压腔室183的体积扩张，并使对应于第二卸压腔室183的阀门片17同样向上弯曲形变，此时由于阀门片17未抵顶封闭于卸压通孔181端部，故卸压通孔181即处于开启状态，即第二卸压腔室183内的气体可由卸压通孔181向外流进行卸压作业。当然，于本实施例中，可利用卸压通孔181端部增设的凸部结构181a或是透过设置于第二卸压腔室183内的限位结构188，让可挠性的阀门片17向上弯曲形变更快速，更有利脱离关闭卸压通孔181的状态。如此，可借由此单向的卸压作业将与出口19连接的装置(未图示)内的气体排出而降压，或是完全排出而完成卸压作业。

请同时参阅图1A、图2A、图4、图6A至图6B及图7A至图7D所示，微型流体控制装置1即由微型输送装置1A以及微型阀门装置1B所组合而成，其中微型输送装置1A是如前述，依序由进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、导电片15、另一绝缘片142及集气板16等结构堆叠组装定位而成，且于共振片12与压电致动器13之间是具有腔室间距g，且于共振片12与压电致动器13之间具有第一腔室121，以及，微型阀门装置1B则同样由阀门片17以及出口板18等依序堆叠组装并定位在该微型输送装置1A的集气板16上而成，且于微型输送装置1A的集气板16与压电致动器13之间是具有集气腔室162，于集气板16的基准表面161更凹陷形成一第一卸压腔室165以及第一出口腔室166，以及于出口板18的基准表面180更凹陷一第二卸压腔室183及第二出口腔室184，在本实施例中，借由设定该微型输送装置1A的操作频率为27K至29.5K之间、操作电压为±10V至±16V，以及借由该多个不同的压力腔室搭配压电致动器13的驱动及共振片12、阀门片17的振动，以使气体向下集压传输。

如图4、图5A及图7B所示，当微型输送装置1A的压电致动器13受电压致动而向下振动时，此时共振片12由于受压电致动器13振动的共振作用，亦会随之进行往复式振动，即向下振动，并接近于压电致动器13的悬浮板130的凸部130c上。借由此共振片12的形变，使得进气板11的汇流腔室111处的腔室的体积增大，气体则会由进气板11上的进气孔110进入微型输送装置1A中，并经由至少一汇流排孔112以汇集到其汇流腔室111处，再经由共振片12上的中空孔洞120向下流入至第一腔室121中，同时经由第一腔室121向两侧流动，进而经过压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135而向下穿越流通，流至微型输送装置1A与微型阀门装置1B之间的集气腔室162内，并再由与集气腔室162相连通的第一贯穿孔163及第二贯穿孔164向下对应流至第一卸压腔室165及第一出口腔室166中。

接着，则如图5B及图7C所示，由于微型输送装置1A的压电致动器13受电压致动而向上振动时，压电致动器13向上抬升，此时共振片12的可动部12a抵触于向上位移的压电致动器13的悬浮板130的凸部130c上，使悬浮板130的凸部130c以外的区域与共振片12两侧的固定部12b之间的第一腔室121缩小，并借由此共振片12的形变，以压缩第一腔室121的体积，并关闭第一腔室121中间流通空间，如此挤压第一腔室121的体积，使得第一腔室121内的气体朝两侧流动，并由压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135持续地输入至集气腔室162、第一卸压腔室165以及第一出口腔室166中，使得第一卸压腔室165及第一出口腔室166内的气压增大，进而推动可挠性的阀门片17向下产生弯曲形变。于第二卸压腔室183中，阀门片17则向下平贴并抵顶于卸压通孔181端部的凸部结构181a，进而使卸压通孔181封闭。于第二出口腔室184中，阀门片17上对应于出口通孔182的阀孔170是向下打开，使第二出口腔室184内的气体可由出口通孔182向下传递至出口19及与出口19连接的任何装置(未图示)，进而以达到集压的目的。最后，则如图5C及图7D所示，当共振片12受压电致动器13向上抬升的振动而共振向上，共振片12的可动部12a亦至向上位置，进而使汇流腔室111内的气体再由共振片12的中空孔洞120而流入第一腔室121内，再经由压电致动器13的至少一支架132之间的空隙135而向下持续地传输至集气板16中，则由于其气体压是持续向下增加，故更使得第一卸压腔室165及第一出口腔室166内的气压越大，进而推动可挠性的阀门片17向下产生弯曲形变更大，让阀门片17抵触限位结构188，做辅助支撑的用，以防止阀门片17塌陷，同时阀门片17的阀孔170接触到出口通孔182，使阀孔170与凸部结构167两者距离加大，气体仍会持续地经由集气腔室162、第二贯穿孔164、第一出口腔室166、第二出口腔室184及出口通孔182而流至出口19及与出口19连接的任何装置中，此集压作业是可经由外界的大气压力与装置内的压力差以驱动的，但不以此为限。

又如图8所示，当与出口19连接的装置(未图示)内部的压力大于外界的压力时，则微型流体控制装置1是可进行降压或是卸压的作业，其降压或是卸压的作动方式主要是如前所述，可借由调控微型输送装置1A的气体传输量，使气体不再输入集气腔室162中，此时，气体将自与出口19连接的出口通孔182输入至第二出口腔室184内，使得第二出口腔室184的体积膨胀，进而促使可挠性的阀门片17向上弯曲形变，并向上平贴、抵顶于第一出口腔室166的凸部结构167上，而使阀门片17的阀孔170关闭，即第二出口腔室184内的气体不会逆流至第一出口腔室166中，同时第二出口腔室184中的气体是可经由连通流道185而流至第二卸压腔室183中，此时阀门片17受限位结构188的辅助支撑不塌陷，即可快速被气体推动迅速向上位移，阀门片17则与卸压通孔181端部的凸部结构181a不抵触，进而使卸压通孔181开启，气体再由卸压通孔181排出，以完成卸压作业；如此可借由此微型阀门结构1B的单向气体传输作业将与出口19连接的装置内的气体排出而降压，或是完全排出而完成卸压作业。

本案微型流体控制装置1为达到薄型化的趋势，将微型输送装置1A组装微型阀门装置1B的总厚度介于2mm至6mm的高度，进而使微型气体动力装置1达成轻便舒适的可携式目的，并可广泛地应用于医疗器材及相关设备的中。

综上所述，本案所提供的微型输送装置，主要是透过圆形的压电元件来带动相同圆形形状的悬浮板，两者为相同的形状且面积相近，使压电元件能够高效率地带动悬浮板上下震动，减少压电元件带动悬浮板的动能损耗，并且利用冲压将压电致动器的悬浮板向下凹陷，来调整悬浮板与共振片之间的腔室间距，来确保微型化时在组装上避免因为公差造成腔室间距不足导致第一腔室空间过小，悬浮板与共振片在运作过程中两者不断地相互干涉，产生噪音且降低传输效率的问题，因此，本案可达到静音的功效，更可使微型输送装置的整体体积减小及薄型化，进而达成轻便舒适的可携式目的，并可广泛地应用于医疗器材及相关设备的中。因此，本案的微型输送装置极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (16)

1.一种微型输送装置，其特征在于，包括：

一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及一汇流腔室，该至少一进气孔导入气体，该至少一汇流排孔的一端连通该至少一进气孔，另一端与该汇流腔室连通，以引导由该至少一进气孔导入的气体汇流至该汇流腔室；

一共振片，具有一中空孔洞，对应该进气板的该汇流腔室；

一压电致动器，具有：

一悬浮板，具有介于7.5mm至13mm之间的直径，以及具有一第一表面及一第二表面；

一外框，环绕设置于该悬浮板的周边，且具有一组配表面及一外框底面；

至少一支架，连接设置于该悬浮板与该外框之间，用以提供弹性支撑该悬浮板；以及

一压电元件，贴附于该悬浮板的该第一表面；

其中，该共振片堆叠于该压电致动器的该外框的该组配表面，该进气板堆叠于该共振片，使该压电致动器及该共振片依序对应堆叠设置，且该共振片与该压电致动器之间具有一腔室间距以形成一第一腔室，使该压电致动器受电压驱动时，气体由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该汇流腔室，再流经该共振片的该中空孔洞，以进入该第一腔室内，再由该压电致动器的该至少一支架之间的一空隙向下传输，以持续推出气体。

2.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该第一表面与该外框的该组配表面形成为非共平面，且使该悬浮板的该第一表面与该共振片之间保持该腔室间距。

3.如权利要求2所述的微型输送装置，其特征在于，该腔室间距由该至少一支架成形于该悬浮板与该外框之间所调整。

4.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该第一表面低于该外框的该组配表面。

5.如权利要求4所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该第二表面低于该外框的该外框底面。

6.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该外框、该至少一支架及该悬浮板呈一盘形结构。

7.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该第一表面具有一凸部，该凸部具有一凸部顶面，该凸部顶面与该外框的该组配表面为非共平面。

8.如权利要求7所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部顶面低于该外框的该组配表面。

9.如权利要求7所述的微型输送装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部为一圆形凸起结构，其直径与该悬浮板的直径0.4～0.5倍。

10.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该压电元件为圆形的形态，其直径小于该悬浮板的直径。

11.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，该微型输送装置更包括至少一绝缘片及一导电片，且该至少一绝缘片及该导电片依序设置于该压电致动器之下。

12.如权利要求1所述的微型输送装置，其特征在于，更包含一集气板，该集气板具有一第一贯穿孔、一第二贯穿孔、一第一卸压腔室、一第一出口腔室以及一基准表面，该第一出口腔室具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该集气板的该基准表面，该第一贯穿孔与该第一卸压腔室相连通，该第二贯穿孔与该第一出口腔室相连通，其中上述的该集气板、该压电致动器、该共振片及该进气板依序对应堆叠设置定位，且该共振片与该压电致动器之间的该腔室间距形成该第一腔室，使该压电致动器受驱动时，气体由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该汇流腔室，再流经该共振片的该中空孔洞，以进入该第一腔室内，再由该压电致动器的该至少一支架间的该空隙向下传输至该集气板，以持续推出气体。

13.如权利要求12所述的微型输送装置，其特征在于，该集气板的一表面更具有一集气腔室，且该集气腔室与该第一贯穿孔及该第二贯穿孔相连通。

14.如权利要求12所述的微型输送装置，其特征在于，更包含一微型阀门装置以构成一微型流体控制装置，该微型阀门装置包括：

一阀门片，具有一阀孔，位置对应到该集气板的该凸部结构；以及

一出口板，包含一卸压通孔、一出口通孔、一第二卸压腔室、一第二出口腔室以及一基准表面，该基准表面凹设形成该第二卸压腔室及该第二出口腔室，该卸压通孔设在该第二卸压腔室的中心部位，该卸压通孔端部具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该出口板的该基准表面，该出口通孔与该第二出口腔室相连通，而该第二卸压腔室及该第二出口腔室之间具有一连通流道；

其中，该阀门片及该出口板依序对应堆叠设置并定位在该微型输送装置的该集气板上，该出口板的该卸压通孔对应于该集气板的该第一贯穿孔，该出口板的该第二卸压腔室对应于该集气板的该第一卸压腔室，该出口板的该第二出口腔室对应于该集气板的该第一出口腔室，而该阀门片设置于该集气板及该出口板之间，以阻隔该第一卸压腔室与该第二卸压腔室相连通，且该阀孔位于该第二贯穿孔及该出口通孔之间，得以受气流控制与该集气板的该凸部结构形成远离，而使气体由该微型输送装置导入，再通过该阀孔导入该出口通孔内进行集压作业，而该出口通孔的排出气体得以控制该阀门片，使该阀孔与该集气板的该凸部结构抵触而被封闭，并使该排出气体经由该连通流道流进入该第二卸压腔室内，令该阀门片关闭该出口通孔与该第一卸压腔室及该第一出口腔室连通，并促使该阀门片不与该出口板的该凸部结构抵触而打开该卸压通孔，让该排出气体由该卸压通孔流出进行卸压作业。

15.如权利要求14所述的微型输送装置，其特征在于，该微型阀门装置的该出口板包含至少一限位结构，该至少一限位结构设置于该第二卸压腔室内。

16.如权利要求14所述的微型输送装置，其特征在于，微型输送装置的该集气板的该第一卸压腔室及该第一出口腔室形成于所相对的该集气腔室的该基准表面上。