CN112483367A - 微液泵 - Google Patents

Abstract

一种微液泵，是由一阀盖体、两组阀门片、一阀底座、一致动器为构成微液泵的输送流体导引进出的主要结构，且分别依序堆叠结合内置于一外筒内，再以填封密封胶于外筒内部予以定位，且该阀盖体设有一第一凸出结构顶触该阀门片的中央阀片，以产生预盖紧防止逆流所产生一预力作用封闭该阀盖体的一入口通道，该阀底座设有一第二凸出结构，顶触该阀门片的中央阀片，封闭该阀底座的一出口阀门通道。

Description

微液泵

技术领域

本案关于一种微液泵，尤指一种适用于微小薄型化的微液泵。

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，其中微液泵、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，是以，如何借创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。又，以目前微液泵的设计，为了使上述产业能利用，因此在微液泵结构设计上朝向更微小更薄型的趋势设计。阀盖体、阀门片、阀底座、致动器为构成微液泵的输送流体导引进出的主要结构，但该多个结构在堆叠结合上会在流道上设置多个密封环以防止其接合结构的液漏，而且在整体结构定位上常使用锁付元件(例如：螺丝、螺帽、螺栓等)去锁付将相互堆叠结构予以定位组装，如此整体结构设计上会受到限制，无法达到朝向更微小更薄型的趋势，无法适用在这些产业上。因此，将微液泵整体设计结构予以微小薄型化的设计，是本发明所要研究实施的主要课题。

有鉴于此，如何发展一种创新结构突破其技术瓶颈的微液泵，发展一种更微小更薄型的微形泵，能在长期使用下维持微液泵的一定工作特性及流速，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微液泵，是由一阀盖体、两组阀门片、一阀底座、一致动器为构成微液泵的输送流体导引进出的主要结构，且分别依序堆叠结合内置于一外筒内，再以填封密封胶于外筒内部予以定位，而无须以锁付元件(例如：螺丝、螺帽、螺栓等)去锁付定位组装，且完全在整体结构中无须密封环的设计，使整体结构设计可朝向更微小更薄型的趋势，而且阀门片在通道上采以搭配一种预力作用凸出结构的顶触设计，俾能解决微液泵结构于在液体传送过程中易产生回流的现象，以达到更微型化的微形泵于产业上利用。

为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种微液泵，包含：一阀盖体，具有一阀盖第一表面及一阀盖第二表面、一出口通道、一入口通道及多个卡掣件，其中该入口通道及该出口通道贯穿设置于该阀盖第一表面及该阀盖第二表面之间，以及该入口通道于该阀盖第二表面上的外缘凸设有一入口突缘，且在该入口突缘上凸设一第一凸出结构，而该出口通道于该阀盖第二表面上的外缘凸设有一出口突缘，且在出口突缘的中心凹设一出口腔室，又该多个卡掣件由该阀盖第二表面向外凸出；两组阀门片，包含一第一阀门片及一第二阀门片，且第一阀门片及第二阀门片分别设有一中央阀片，而该中央阀片周边各设置多个延伸支架作以弹性支撑，并使每一该延伸支架相邻之间各形成一透空通孔；一阀底座，与该阀盖体对接，且第一阀门片及一第二阀门片定置在两者之间，该阀底座具有一阀底第一表面、一阀底第二表面、一入口阀门通道及一出口阀门通道，该入口阀门通道及该出口阀门通道贯穿设置于该阀底第一表面及该阀底第二表面之间，以及该入口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一入口凹缘，供与该阀盖体的该入口突缘相对接，且该第一阀门片置设在其间，使该中央阀片受该阀盖体的该第一凸出结构顶触，供以封闭该阀盖体的该入口通道，又该入口凹缘的中心凹设一入口腔室，而出口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一出口凹缘，且在该出口凹缘的中心凸设一第二凸出结构，该出口凹缘与该阀盖体的该出口突缘相对接，且该第二阀门片置设在其间，使该中央阀片受该第二凸出结构顶触，供以封闭该阀底座的该出口阀门通道，又该阀底第一表面对应到该阀盖体的该多个卡掣件位置凹置有复数个对接卡孔，供使阀底座与该阀盖体得以对接封盖该第一阀门片及该第二阀门片定位组装，以及该阀底第二表面凹陷形成一集流腔室，连通该入口阀门通道及该出口阀门通道；一致动器，包含有一振动片及一压电元件，该压电元件贴附于该振动片，而该振动片具有一电性接脚，以及该振动片封盖于该阀底座的阀底第二表面，以封闭该集流腔室；一外筒，一侧凹设有一内壁凹置空间，且在该内壁凹置空间底部具有一中心凹槽及贯穿一的穿透框口，其该内壁凹置空间内依序由该致动器、该阀底座、两组该阀门片以及该阀盖体依序置入其中，且该致动器的该电性接脚穿置定位于该穿透框口中，并以填封密封胶于该内壁凹置空间中予以定位，而该致动器的该压电元件对应于该中心凹槽内得以振动位移；借此，该阀盖体的该入口通道对应到该阀底座的该入口腔室，并以该第一阀门片控制连通，以及该阀盖体的该出口腔室对应到该阀底座的该出口阀门通道，并以该第二阀门片控制连通。

附图说明

图1所示为本案微液泵的立体外观示意图。

图2A所示为本案微液泵的第一视角分解示意图。

图2B所示为本案微液泵的第二视角分解示意图。

图3所示为本案微液泵的上视图。

图4所示为图3中A-A剖面线所视得的剖面示意图。

图5所示为图3中B-B剖面线所视得的剖面示意图。

图6A所示为本案微液泵于作动时的示意图1。

图6B所示为本案微液泵于作动时的示意图2。

图7所示为本案微液泵另一实施例的立体外观示意图。

附图标记说明

1：阀盖体

11：阀盖第一表面

12：阀盖第二表面

13：入口通道

13a：入口突缘

13b：第一凸出结构

14：出口通道

14a：出口突缘

14b：出口腔室

15：卡掣件

2：阀门片

2a：第一阀门片

2b：第二阀门片

21a、21b：中央阀片

22a、22b：延伸支架

23a、23b：透空通孔

3：阀底座

31：阀底第一表面

32：阀底第二表面

33：入口阀门通道

33a：入口凹缘

33b：入口腔室

34：出口阀门通道

34a：出口凹缘

34b：第二凸出结构

35：对接卡孔

36：集流腔室

4：致动器

41：振动片

41a：电性接脚

42：压电元件

5：外筒

51：内壁凹置空间

52：中心凹槽

53：穿透框口

6：密封胶

A-A、B-B：剖面线

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当作说明之用，而非用以限制本案。

请参阅图1、图2A及图2B所示，本案的微液泵可适用于医药生技、电脑科技、打印或是能源等工业输送液体，但不以此为限。微液泵包含一阀盖体1、两组阀门片2、一阀底座3、一致动器4及一外筒5。其中一致动器4、一阀底座3、两组阀门片2、一阀盖体1分别依序置设于外筒5内，再以密封胶6密封外筒5之内部所定位组装而成(如图1所示)，完全在整体结构中无须密封环的设计，使整体结构设计可朝向更微小更薄型的趋势，以达到微形泵的产业利用。

请参阅图1、图2A、图2B以及图5所示，阀盖体1具有一阀盖第一表面11、阀盖第二表面12、一入口通道13、一出口通道14及多个卡掣件15，其中入口通道13及出口通道14分别贯穿阀盖第一表面11及阀盖第二表面12之间，以及入口通道13于阀盖第二表面12上的外缘凸设有一入口突缘13a，且在入口突缘13a上凸设一第一凸出结构13b，而出口通道14于阀盖第二表面12上之外缘凸设有一出口突缘14a，且在出口突缘14a的中心凹设一出口腔室14b，又多个卡掣件15由阀盖第二表面12向外凸出。于本实施例中，卡掣件15数量为2，但不以此为限，可实际定位需求的数量而设置。

上述两组阀门片2，主要材质为聚亚酰胺(Polyimide,PI)高分子材料时，其制造方法主要利用反应离子气体干蚀刻(reactive ion etching,RIE)的方法，以感光性光阻涂布于阀门片2结构之上，并曝光显影出阀门片2结构图案后，再以进行蚀刻，由于有光阻覆盖处会保护聚亚酰胺(Polyimide,PI)片不被蚀刻，因而可蚀刻出阀门片2，两组阀门片2包含一第一阀门片2a及一第二阀门片2b，且第一阀门片2a及第二阀门片2b分别设有一中央阀片21a、21b，而中央阀片21a、21b周边各设置多个延伸支架22a、22b作以弹性支撑，并使每一延伸支架22a、22b相邻之间各形成一透空通孔23a、23b。

上述的阀底座3为与阀盖体1对接，且第一阀门片2a及第二阀门片2b定置在两者之间，阀底座3具有一阀底第一表面31、一阀底第二表面32、一入口阀门通道33及一出口阀门通道34，其中入口阀门通道33及出口阀门通道34贯穿设置于阀底第一表面31及阀底第二表面32之间，以及入口阀门通道33于阀底第一表面31上的内缘凹设有一入口凹缘33a，供与阀盖体1的入口突缘13a相对接，且第一阀门片2a置设在其间，使中央阀片21a受阀盖体1的第一凸出结构13b顶触，供以封闭阀盖体1的入口通道13，第一阀门片2a的中央阀片21a常态顶触第一凸出结构13b，有助于预盖紧防止逆流所产生一预力作用(如图5所示)，又入口凹缘33a的中心凹设一入口腔室33b，而出口阀门通道34于阀底第一表面31上的内缘凹设有一出口凹缘34a，且在出口凹缘34a的中心凸设一第二凸出结构34b，又出口凹缘34a与阀盖体1的出口突缘14a相对接，且第二阀门片2b置设在其间，使中央阀片21b受第二凸出结构34b顶触，供以封闭阀底座3的出口阀门通道34，第二阀门片2b的中央阀片21b常态顶触第二凸出结构34b，有助于预盖紧防止逆流所产生一预力作用(如图5所示)，又阀底第一表面31对应到阀盖体1的多个卡掣件15位置凹置也设有相同数量的对接卡孔35，如此如图4所示，阀盖体1的多个卡掣件15对应卡入阀盖体1的多个对接卡孔35中，供使阀底座3与阀盖体1得以对接封盖第一阀门片2a及第二阀门片2b定位组装，于本实施例中，卡掣件15数量为2，所以对接卡孔35的数量为2，但不以此为限，可实际定位需求的数量而设置。又，阀底第二表面32上凹陷形成一集流腔室36，集流腔室36连通入口阀门通道33及出口阀门通道34。

上述的致动器4包含有一振动片41及一压电元件42，振动片41为金属材质，压电元件42采用高压电数的锆钛酸铅(PZT)是列的压电粉末制造而成，且压电元件42贴附于振动片41一侧面，以及振动片41封盖于阀底座3的阀底第二表面32，以封闭集流腔室36，又该振动片41具有一电性接脚41a，供以对外与电源电性连接，以使压电元件42得以驱动变形而振动位移。

上述外筒5为一侧凹设有一内壁凹置空间51，且在内壁凹置空间51底部具有一挖空的中心凹槽52及贯穿一侧连通外部的穿透框口53，其中内壁凹置空间51内依序由致动器4、阀底座3、两组阀门片2以及阀盖体1依序置入其中，且致动器4的电性接脚41a穿置定位于穿透框口53中。并以填封密封胶6于内壁凹置空间51中予以定位，而致动器4的压电元件42对应设置于中心凹槽52中，受压电元件42驱动时得于中心凹槽52内振动位移。

由上述说明可知，阀盖体1、阀门片2、阀底座3、致动器4为构成微液泵的输送流体导引进出的主要结构。但如此堆叠结合的结构利用内置于外筒5内，再以填封密封胶6于内壁凹置空间51中予以定位，而且无须以锁付元件(例如：螺丝、螺帽、螺栓等)去锁付定位组装，且完全在整体结构中无须密封环的设计，使整体结构设计可朝向更微小更薄型的趋势，以达到更微型化的微形泵于产业上利用，如此整体设计是本发明所要实施的主要课题。

本案微液泵在具体实施液体传输的操作如图6A所示，当致动器4的振动片41及压电元件42连接外部电源(未图示)，且压电元件42受电压驱动而向下振动位移时，阀底座3的入口腔室33b形成吸力，以拉引第一阀门片2a的中央阀片21a位移，此时第一阀门片2a的中央阀片21a不封闭阀盖体1的入口通道13，使液体由阀盖体1的入口通道13导入经由第一阀门片2a的透空通孔23a流入阀底座3的入口腔室33b，并流入集流腔室36中缓冲集中液体，其后，图6B所示，致动器4的压电元件42向上振动位移时，集流腔室36中缓冲集中的液体往阀底座3的出口阀门通道34推挤，使第二阀门片2b的中央阀片21b脱离第二凸出结构34b顶触，使流体顺利由第二阀门片2b的透空通孔23b流入阀盖体1的出口腔室14b，再由出口通道14流出，完成液体传输。

由上述说明可知，本案的微液泵用以进行液体传输，液体传输方向可以如图1所示箭头所示，由一纵向的入口通道13进入而由纵向的出口通道14排出。当然，本案的微液泵液体传输方向也可以如图7所示箭头所示，由一纵向的入口通道13进入而由横向的出口通道14排出，达成液体传输。

综上所述，本案微液泵是由一阀盖体、两组阀门片、一阀底座、一致动器为构成微液泵的输送流体导引进出的主要结构，且分别依序堆叠结合内置于一外筒内，再以填封密封胶于外筒内部予以定位，而无须以锁付元件(例如：螺丝、螺帽、螺栓等)去锁付定位组装，且完全在整体结构中无须密封环的设计，使整体结构设计可朝向更微小更薄型的趋势，以达到更微型化的微形泵于产业上利用。是以，本案的微液泵极具产业的价值，依法提出申请。

本案得由熟习此技术的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。

Claims (4)

1.一种微液泵，其特征在于，包含：

一阀盖体，具有一阀盖第一表面、一阀盖第二表面、一出口通道、一入口通道及多个卡掣件，其中该入口通道及该出口通道贯穿设置于该阀盖第一表面及该阀盖第二表面之间，以及该入口通道于该阀盖第二表面上的外缘凸设有一入口突缘，且在该入口突缘上凸设一第一凸出结构，而该出口通道于该阀盖第二表面上之外缘凸设有一出口突缘，且在该出口突缘的中心凹设一出口腔室，又该多个卡掣件由该阀盖第二表面向外凸出；

两组阀门片，包含一第一阀门片及一第二阀门片，且该第一阀门片及该第二阀门片分别设有一中央阀片，而该中央阀片周边各设置多个延伸支架作以弹性支撑，并使每一该延伸支架相邻之间各形成一透空通孔；

一阀底座，为与该阀盖体对接，且该第一阀门片及该第二阀门片定置在两者之间，该阀底座具有一阀底第一表面、一阀底第二表面、一入口阀门通道及一出口阀门通道，其中该入口阀门通道及该出口阀门通道贯穿设置于该阀底第一表面及该阀底第二表面之间，以及该入口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一入口凹缘，供与该阀盖体的该入口突缘相对接，且该第一阀门片置设在其间，使该中央阀片受该阀盖体的该第一凸出结构顶触，供以封闭该阀盖体的该入口通道，又该入口凹缘的中心凹设一入口腔室，而出口阀门通道于该阀底第一表面上的内缘凹设有一出口凹缘，且在该出口凹缘的中心凸设一第二凸出结构，该出口凹缘与该阀盖体的该出口突缘相对接，且该第二阀门片置设在其间，使该中央阀片受该第二凸出结构顶触，供以封闭该阀底座的该出口阀门通道，又该阀底第一表面对应到该阀盖体的该多个卡掣件位置凹置有复数个对接卡孔，供使该阀底座与该阀盖体得以对接封盖该第一阀门片及该第二阀门片定位组装，以及该阀底第二表面凹陷形成一集流腔室，连通该入口阀门通道及该出口阀门通道；

一致动器，包含有一振动片及一压电元件，该压电元件贴附于该振动片一侧，而该振动片具有一电性接脚，以及该振动片封盖于该阀底座的阀底第二表面，以封闭该集流腔室；

一外筒，为一侧凹设有一内壁凹置空间，且在该内壁凹置空间底部具有一挖空的中心凹槽及一贯穿一侧连通外部的穿透框口，其中该内壁凹置空间内依序由该致动器、该阀底座、两组该阀门片以及该阀盖体依序置入其中，且该致动器的该电性接脚穿置定位于该穿透框口中，并以填封密封胶于该内壁凹置空间中予以定位，而该致动器的该压电元件对应于该中心凹槽内受驱动时得以振动位移；

借此，该阀盖体的该入口通道对应到该阀底座的该入口腔室，并以该第一阀门片控制连通，以及该阀盖体的该出口腔室对应到该阀底座的该出口阀门通道，并以该第二阀门片控制连通。

2.如权利要求1所述的微液泵，其特征在于，该阀盖体的该第一凸出结构顶触该第一阀门片的该中央阀片，封闭该阀盖体的该入口通道，有助于预盖紧防止逆流所产生一预力作用。

3.如权利要求1所述的微液泵，其特征在于，该阀底座的该第二凸出结构顶触该第二阀门片的该中央阀片，封闭该阀底座的该出口阀门通道，有助于预盖紧防止逆流所产生一预力作用。

4.如权利要求1所述的微液泵，其特征在于，该致动器的该压电元件向下振动位移时，该阀底座的该入口腔室形成吸力，以拉引该第一阀片的该中央阀片位移，不封闭该阀盖体的该入口通道，使液体由该阀盖体的该入口通道导入经由该第一阀门片的该透空通孔流入该阀底座的该入口腔室，并流入该集流腔室中缓冲集中液体，而该致动器的该压电元件向上振动位移时，该集流腔室中缓冲集中的液体往该阀底座的该出口阀门通道推挤，使该第二阀门片的该中央阀片脱离该第二凸出结构顶触，使流体顺利由该第二阀门片的该透空通孔流入该阀盖体的该出口腔室，再由该出口通道流出，完成液体传输。

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