CN114251255B - 微型流体输送装置 - Google Patents

Abstract

一种微型流体输送装置，包含一汇流组件、一阀组件、一出口板及多个致动流体输送组件，该多个致动流体输送组件设置于该汇流组件，以将流体导送至该汇流组件，该汇流组件将各致动流体输送组件传输的流体通过该阀组件分别导送至该出口板，该出口板将由阻隔导流件将各分流的流体分别导回该汇流组件，由该汇流组件的汇流中央槽汇聚，最后由出口板的集流通道导出，可有效避免各致动流体输送组件在汇流时彼此干扰的问题。

Description

微型流体输送装置

【技术领域】

本案关于一种微型流体输送装置，尤指一种将多个致动流体输送组件组合使用，又可避免相互干扰的微型流体输送装置。

【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，微型流体输送装置为其关键技术，为了提高传输效率，经常将多个微型流体输送装置组合使用，但多个微型流体传输装置在组合后，会发生彼此干扰的现象，例如传输效率较低的微型流体传输装置其气压较低，导致传输效率较高的微型流体传输装置的流体会流向效率较低的微型流体传输装置，造成输出效率低下，反而不如单一的微型流体传输装置。

有鉴于此，如何避免多个微型流体传输装置组合后彼此干扰的问题，为目前微型化流体传输装置需要解决的问题。

【发明内容】

本案的主要目的是提供一种微型流体输送装置，避免各致动流体输送组件相互干扰的微型流体输送装置。

本案的一广义实施态样为一种微型流体输送装置，包含：一汇流组件，包含多个承载区、多个汇流沟渠、多个汇流槽、一汇流中央槽、一连通槽一汇流侧槽，其中该多个承载区与该多个汇流沟渠一一对应连通，且该汇流沟渠中设有一凸部件，该多个汇流槽通过该连通槽与该汇流中央槽相连通，且该汇流中央槽中间也设有一汇流凸部，该汇流中央槽一侧延伸连通该汇流侧槽；一阀组件，叠合于该汇流组件，包含多个沟渠阀区、多个汇流槽阀区、一汇流中央槽阀区及一贯穿侧槽，其中该多个该沟渠阀区、该多个该汇流槽阀区及该汇流中央槽阀区的表面低于该阀组件的表面，以及该多个沟渠阀区分别与该多个汇流沟渠一一对应，且该多个沟渠阀区皆设有一阀孔，对应到该多个汇流沟渠的该凸部件相互抵触，该多个汇流槽阀区与该多个汇流槽一一对应，该汇流中央槽阀区对应到该汇流中央槽，且该汇流中央槽阀区设有一通孔，对应到该汇流中央槽的该汇流凸部相互抵触，以及该贯穿侧槽对应该汇流侧槽；一出口板，结合该汇流组件上，并使该阀组件定位于该汇流组件与该出口板之间，而该出口板包含多个引流槽、多个泄压槽、一汇流出口槽、一泄压连通槽及一集流通道，其中该多个引流槽分别与该多个沟渠阀区一一对应，而该多个引流槽相连之间设有一阻隔导流块予以隔离，且该阻隔导流块对应到该贯穿侧槽，又该多个泄压槽分别一一对应到该多个汇流槽阀区，该汇流出口槽对应到该汇流中央槽阀区，且该多个泄压槽通过该泄压连通槽与该汇流出口槽相连通，以及该多个泄压槽皆设有一泄压凸部件，且该泄压凸部件中心设有一泄压孔，而该泄压凸部件与该汇流槽阀区抵触封闭该泄压孔，而该汇流出口槽连通该集流通道；以及多个致动流体输送组件，每一个致动流体输送组件封盖于该汇流组件的该承载区上，供以致动传输一流体；其中，每一个致动流体输送组件致动传输该流体导入该汇流组件的每一个汇流沟渠中，用以推动该阀组件的每一个该沟渠阀区，令该沟渠阀区的阀孔脱离该汇流沟渠的凸部件而开启，致使该流体分别进入该出口板的每一该引流槽中，并借由该阻隔导流块引导该流体进入该贯穿侧槽中，再通过回到该汇流侧槽而进入该汇流组件的汇流中央槽集中汇流，并推动该汇流中央槽阀区的该阀孔脱离该汇流中央槽的汇流凸部而开启，同时该汇流中央槽的该流体也通过该连通槽流入每一该汇流槽中而顶推每一该汇流槽阀区封闭该出口板的该泄压孔，如此汇流导入于该汇流出口槽中的该流体得以集中通过该集流通道排出。

【附图说明】

图1A所示为本案微型流体输送装置的立体示意图。

图1B所示为本案微型流体输送装置的结构示意图。

图2A所示为本案微型流体输送装置由一视角所视得分解示意图。

图2B所示为本案微型流体输送装置由另一视角所视得分解示意图。

图3A所示为本案微型流体输送装置的微型泵背面视得分解剖面示意图。

图3B所示为本案微型流体输送装置的微型泵正面视得分解示意图。

图4A所示为本案微型流体输送装置的微型泵剖面示意图。

图4B所示为本案微型流体输送装置的微型泵另一实施方式剖面示意图。

图5A至图5C所示为图4A的本案微型流体输送装置的微型泵作动示意图。

图6A所示为图1B的本案微型流体输送装置于A-A'切面的集流输出流体作动示意图。

图6B所示为图1B的本案微型流体输送装置于B-B'剖切面的集流输出流体作动示意图。

图6C所示为图1B的本案微型流体输送装置于C-C'剖切面的集流输出流体作动示意图。

图7A所示为图1B的本案微型流体输送装置于A-A'剖切面的卸压流体作动示意图。

图7B所示为本案流体输送单元的的微型泵另一实施例剖面示意图。

图8A所示为本案出口板的阻隔导流块一实施例结构示意图。

图8B所示为本案出口板的阻隔导流块另一实施例结构示意图。

图9A所示为本案出口板的消波结构一实施例结构示意图。

图9B所示为本案出口板的消波结构另一实施例结构示意图。

图9C所示为本案出口板的消波结构另一实施例结构示意图。

图10A所示为本案微型流体输送装置的鼓风型泵背面视得分解示意图。

图10B所示为本案微型流体输送装置的鼓风型泵正面视得分解示意图。

图11A所示为本案微型流体输送装置的鼓风型泵剖面示意图。

图11B至图11C所示为图11A的本案微型流体输送装置的鼓风型泵作动示意图。

图12A所示为本案微型流体输送装置的微机电型微型泵剖面示意图。

图12B至图12C所示为图12A的本案微型流体输送装置的微机电型微型泵作动示意图。

图13A所示为本案微型流体输送装置的微机电鼓风型泵剖面示意图。

图13B至图13C所示为图13A的本案微型流体输送装置的微机电鼓风型泵作动示意图。

【符号说明】

1A：微型流体输送装置

1：汇流组件

11：承载区

11a：定位凸块

11b：空隙

12：汇流沟渠

121：凸部件

13：汇流槽

14：汇流中央槽

141：汇流凸部

15：连通槽

16：汇流侧槽

17：汇流组件第一表面

18：汇流组件第二表面

2：阀组件

21：沟渠阀区

211：阀孔

22：汇流槽阀区

23：汇流中央槽阀区

231：通孔

24：贯穿侧槽

3：出口板

31：引流槽

32：泄压槽

321：泄压凸部件

322：泄压孔

323：消波结构

33：汇流出口槽

34：泄压连通槽

35：集流通道

36：阻隔导流块

37：第一表面

38：第二表面

4：致动流体输送组件

4a：微型泵

41a：进流板

411a：进流孔

412a：汇流排槽

413a：汇流腔室

42a：共振片

421a：中空孔

422a：可动部

423a：固定部

43a：压电致动器

431a：悬浮板

432a：外框

433a：支架

434a：压电元件

435a：间隙

436a：凸部

44a：第一绝缘片

45a：导电片

46a：第二绝缘片

47a：腔室空间

4b：鼓风型泵

41b：喷气孔片

411b：悬浮片

412b：中空孔洞

42b：腔体框架

43b：致动体

431b：压电载板

432b：调整共振板

433b：压电板

434b：压电接脚

44b：绝缘框架

45b：导电框架

451b：导电接脚

452b：导电电极

46b：共振腔室

47b：气流腔室

4c：微机电微型泵

41c：进气基座

411c：进气孔

42c：第三氧化层

421c：汇流通道

422c：汇流室

43c：共振层

431c：中心穿孔

432c：振动区段

433c：固定区段

44c：第四氧化层

441c：压缩腔区段

45c：振动层

451c：致动区段

452c：外缘区段

453c：气孔

46c：第二压电组件

461c：第二下电极层

462c：第二压电层

463c：第二绝缘层

464c：第二上电极层

4d：微机电鼓风型泵

41d：出气基座

411d：贯穿孔

412d：压缩腔室

42d：第一氧化层

43d：喷气共振层

431d：进气孔洞

432d：喷气孔

433d：悬浮区段

44d：第二氧化层

441d：共振腔区段

45d：共振腔层

451d：共振腔

46d：第一压电组件

461d：第一下电极层

462d：第一压电层

463d：第一绝缘层

464d：第一上电极层

L：长度

W：宽度

T：厚度

A-A'、B-B'、C-C'：剖切线

【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1A至图2B，本案提供一种微型流体输送装置1A，包含有一汇流组件1、一阀组件2、一出口板3及多个致动流体输送组件4，此外，该微型流体输送装置1A的长度L介于16～32mm之间，宽度W介于8～16mm之间，厚度T介于1.7～3.5mm之间。

请同时参阅图2A及图2B，汇流组件1包含有多个承载区11、多个汇流沟渠12、多个汇流槽13、一汇流中央槽14、一连通槽15及一汇流侧槽16，其中，该多个承载区11分别与该多个汇流沟渠12一一对应且连通，该多个汇流沟渠12中设有一凸部件121，该多个汇流槽13则通过该连通槽15与该汇流中央槽14相连通，此外，汇流中央槽14中间设有一汇流凸部141，且汇流中央槽14的一侧延伸连通至该汇流侧槽16。

该阀组件2叠合于该汇流组件1，包含有多个沟渠阀区21、多个汇流槽阀区22、一汇流中央槽阀区23及一贯穿侧槽24，该多个沟渠阀区21、该多个汇流槽阀区22、该汇流中央槽阀区23的表面低于该阀组件2的表面，该多个汇流槽阀区22分别与该多个汇流沟渠12一一对应，该多个沟渠阀区21皆设有一阀孔211，阀孔211分别对应到该多个汇流沟渠12的该凸部件121且抵触该凸部件121，该多个汇流槽阀区22与该多个汇流槽13一一对应，该汇流中央槽阀区23对应该汇流中央槽14，且该汇流中央槽阀区23设有一通孔231，通孔231对应到该汇流中央槽14的汇流凸部141且与该汇流凸部141抵触，该贯穿侧槽24对应该汇流侧槽16。

该出口板3结合至该汇流组件1，使该阀组件2定位于该汇流组件1与该出口板3之间，该出口板3包含多个引流槽31、多个泄压槽32、一汇流出口槽33、一泄压连通槽34及一集流通道35，该多个引流槽31分别与该多个沟渠阀区21一一对应，而该多个引流槽31相连之间设有一阻隔导流块36，该阻隔导流块36对应到该贯穿侧槽24，该阻隔导流块36用以阻隔该多个引流槽31，避免该多个引流槽31直接连通，该多个泄压槽32分别一一对应到该多个汇流槽阀区22，该汇流出口槽33对应到该汇流中央槽阀区23，该多个泄压槽32通过该泄压连通槽34与该汇流出口槽33相连通，该多个泄压槽32皆设有一泄压凸部件321，该泄压凸部件321中心设有一泄压孔322，该泄压凸部件321与该汇流槽阀区22抵触且封闭该泄压孔322，此外，汇流出口槽33连通该集流通道35。

该多个致动流体输送组件4皆分别设置于汇流组件1的该多个承载区11上，且封盖该多个承载区11，通过致动流体输送组件来传输一流体。

此外，该汇流组件1包含有一汇流组件第一表面17及一汇流组件第二表面18，该汇流组件第一表面17与该汇流组件第二表面18相对设置，该多个承载区11自该汇流组件第一表面17凹设，该多个汇流沟渠12贯通于该汇流组件第一表面17及该汇流组件第二表面18之间，该多个汇流槽13、该汇流中央槽14、该连通槽15、该汇流侧槽16自该汇流组件第二表面18凹设；而该出口板3包含有一出口板第一表面37及一出口板第二表面38，该出口板第一表面37与该出口板第二表面38相对设置，而该多个引流槽31、该多个泄压槽32、该汇流出口槽33、该泄压连通槽34自该出口板第一表面37凹设，该集流通道35、该泄压孔322贯穿于该出口板第一表面37及该出口板第二表面38之间，且该集流通道35凸于该出口板第二表面38上。

如图3A及图3B所示，致动流体输送组件4可为一微型泵4a，微型泵4a包含有一进流板41a、一共振片42a、一压电致动器43a、第一绝缘片44a、导电片45a及第二绝缘片46a。

进流板41a具有至少一进流孔411a、至少一汇流排槽412a及一汇流腔室413a，进流孔411a供导入流体，进流孔411a对应贯通汇流排槽412a，且汇流排槽412a汇流到汇流腔室413a，使由进流孔411a所导入流体得以汇流至汇流腔室413a中。于本实施例中，进流孔411a与汇流排槽412a的数量相同，进流孔411a与汇流排槽412a的数量分别为4个，并不以此为限，4个进流孔411a分别贯通4个汇流排槽412a，且4个汇流排槽412a汇流到汇流腔室413a。

上述的共振片42a可通过贴合方式组接于进流板41a上，且共振片42a上具有一中空孔421a、一可动部422a及一固定部423a，中空孔421a位于共振片42a的中心处，并与进流板41a的汇流腔室413a对应，可动部422a设置于中空孔421a的周围且与汇流腔室413a相对的区域，而固定部423a设置于共振片42a的外周缘部分而贴固于进流板41a上。

上述的压电致动器43a包含有一悬浮板431a、一外框432a、至少一支架433a、一压电元件434a、至少一间隙435a及一凸部436a。其中，悬浮板431a为一正方型悬浮板，悬浮板431a之所以采用正方形，乃相较于圆形悬浮板的设计，正方形悬浮板431a的结构明显具有省电的优势，因在共振频率下操作的电容性负载，其消耗功率会随频率的上升而增加，又因边长正方形悬浮板431a的共振频率明显较圆形悬浮板低，故其相对的消耗功率亦明显较低，亦即本案所采用正方形设计的悬浮板431a，具有省电优势的效益；外框432a环绕设置于悬浮板431a的外侧；至少一支架433a连接于悬浮板431a与外框432a之间，以提供弹性支撑悬浮板431a的支撑力；压电元件434a具有一边长，该边长小于或等于悬浮板431a的一边长，且压电元件434a贴附于悬浮板431a的一表面上，用以接受电压以驱动悬浮板431a弯曲振动；悬浮板431a、外框432a与支架433a之间构成至少一间隙435a，用以供流体通过；凸部436a为设置于悬浮板431a贴附压电元件434a的表面的相对的另一表面，凸部436a于本实施例中，也可以为通过于悬浮板431a上利用一蚀刻制程，制出一体成型且凸出于悬浮板431a贴附压电元件434a的表面的相对的另一表面上形成的一凸状结构。

请参阅图4A，又上述的进流板41a、共振片42a、压电致动器43a、第一绝缘片44a、导电片45a及第二绝缘片46a依序堆叠组合，其中悬浮板431a与共振片42a之间需形成一腔室空间47a，腔室空间47a可利用于共振片42a及压电致动器43a的外框432a之间的间隙填充一材质，例如：导电胶，但不以此为限，以使共振片42a与悬浮板431a之间可维持一定深度形成腔室空间47a，进而可导引流体更迅速地流动，且因悬浮板431a与共振片42a保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音可被降低，当然于实施例中，亦可借由加高压电致动器43a的外框432a高度来减少共振片42a及压电致动器43a的外框432a之间的间隙中所填充导电胶厚度，以使其形成腔室空间47a，如此微型泵23整体结构组装不因导电胶的填充材质会因热压温度及冷却温度而被间接影响到，可避免导电胶的填充材质因热胀冷缩因素影响到成型后腔室空间47a的实际间距，但不以此为限；另外，腔室空间47a将会影响微型泵4a的传输效果，故维持一固定的腔室空间47a对于微型泵4a提供稳定的传输效率是十分重要，因此如图4B所示，另一些实施例中，悬浮板431a可以采以冲压成型使其向外延伸一距离，其向外延伸距离可由至少一支架433a成型于悬浮板431a与外框432a之间所调整，使在悬浮板431a上的凸部436a的表面与外框432a的表面两者形成非共平面，亦即凸部436a的表面会远离外框432a的表面而不在一共同平面上，利用于外框432a的组配表面上涂布少量填充材质，例如：导电胶，以热压方式使压电致动器43a贴合于共振片42a的固定部423a，进而使得压电致动器43a得以与共振片42a组配结合，如此直接通过将上述压电致动器43a的悬浮板431a采以冲压成型构成一腔室空间47a的结构改良，所需的腔室空间47a得以通过调整压电致动器43a的悬浮板431a的冲压成型距离来完成，有效地简化了调整腔室空间47a的结构设计，同时也达成简化制程，缩短制程时间等优点。此外，第一绝缘片44a、导电片45a及第二绝缘片46a皆为框型的薄型片体，依序堆叠于压电致动器43a上即组构成微型泵4a整体结构。

为了了解上述微型泵4a提供流体传输的输出作动方式，请继续参阅图5A至图5C所示，请先参阅图5A，压电致动器43a的压电元件434a被施加驱动电压后产生形变带动悬浮板431a朝向远离共振片42a方向位移，此时腔室空间47a的容积提升，于腔室空间47a内形成了负压，便汲取汇流腔室413a内的流体进入腔室空间47a内，同时共振片42a受到共振原理的影响被同步产生位移，连带增加了汇流腔室413a的容积，且因汇流腔室413a内的流体进入腔室空间47a的关系，造成汇流腔室413a内同样为负压状态，进而通过进流孔411a、汇流排槽41ab来吸取流体进入汇流腔室413a内；请再参阅图5B，压电元件434a带动悬浮板431a朝向靠近共振片42a方向位移，压缩腔室空间47a，同样的，共振片42a因与悬浮板431a共振而位移，迫使同步推挤腔室空间47a内的流体通过间隙435a传输，以达到传输流体的效果；最后请参阅图5C，当悬浮板431a被带动回复到未被压电元件434a带动的状态时，且共振片42a也同时被带动而向远离进流板41a的方向位移，此时的共振片42a将压缩腔室空间47a内的流体使其向间隙435a移动，并且提升汇流腔室413a内的容积，让流体能够持续地通过进流孔411a、汇流排槽41ab来汇聚于汇流腔室413a内，通过不断地重复上述图5A至图5C所示的微型泵4a提供流体传输作动步骤，使微型泵4a能够连续将流体自进流孔411a进入进流板41a及共振片42a所构成流道产生压力梯度，再由间隙435a向上传输，使流体高速流动，达到微型泵4a传输流体输出的作动操作。

请参阅图6A至图6C，微型泵4a作动后可将流体传输至汇流组件1内，将流体导入该汇流组件1的每一个汇流沟渠12中，用以推动该阀组件2的每一个该沟渠阀区21，令该沟渠阀区21的阀孔211脱离该汇流沟渠12的凸部件121而开启，致使该流体分别进入该出口板3的该多个引流槽31中，并借由该阻隔导流块36引导该流体进入该贯穿侧槽24中，再通过回到该汇流侧槽16而进入该汇流组件1的汇流中央槽14集中汇流，并推动该汇流中央槽阀区23的该通孔231脱离该汇流中央槽14的汇流凸部141而开启，汇流的该流体则导入该汇流出口槽33中，再通过该集流通道35排出，同时，该汇流中央槽14的流体亦会通过连通槽15分别流入该多个汇流槽13中，并推动与其对应的汇流槽阀区22紧抵该出口板3的该泄压凸部件321，以封闭该泄压孔322，避免流体由泄压孔322流出，能将流体集中于集流通道35排出。

请参阅图7A及图7B，该多个致动流体输送组件4(微型泵4a)停止作动后，此时汇流于该集流通道35的流体，迫使推动该汇流中央槽阀区23的该通孔231抵触该汇流中央槽14的汇流凸部141而关闭，该流体则通过该泄压连通槽34而分别导入该多个泄压槽32中，迫使推动该汇流槽阀区22脱离与该泄压凸部件321的抵触，进而开启该泄压孔322，使流体即可由该多个泄压孔322排出完成泄压作业。

请参阅图8A所示，前述的阻隔导流块36为一三角柱朝垂直向的导流件，请参阅图8B所示，前述的阻隔导流块36为一三角柱朝水平向的导流件。

前述的泄压凸部件321其周边具有一消波结构323，请参阅图9A所示，消波结构323是一圆环消波结构，或如图9B所示，该消波结构323是一缺口消波结构，或如图9C所示，该消波结构323是一旋导消波结构。

请参阅图10A及图10B，该致动流体输送组件4可为一鼓风型泵4b，该鼓风型泵4b包含有一喷气孔片41b、一腔体框架42b、一致动体43b、一绝缘框架44b及一导电框架45b。

喷气孔片41b为具有可挠性的材料制作，具有一悬浮片411b、一中空孔洞412b。悬浮片411b为可弯曲振动的片状结构，其形状与尺寸大致对应承载区11的内缘，但不以此为限，悬浮片411b的形状亦可为方形、圆形、椭圆形、三角形及多角形其中之一；中空孔洞412b是贯穿于悬浮片411b的中心处，以供流体流通。

腔体框架42b叠设于喷气孔片41b的悬浮片411b，且其外型与喷气孔片41b对应。致动体43b叠设于该腔体框架42b上，并与悬浮片411b之间定义一共振腔室46b。绝缘框架44b叠设于致动体43b，其外观与喷气孔片41b近似。导电框架45b叠设于绝缘框架44b，其外观与绝缘框架44b近似，且导电框架45b具有一导电接脚451b及一导电电极452b，导电接脚451b自导电框架45b的外缘向外延伸，导电电极452b自导电框架45b内缘向内延伸。此外，致动体43b更包含一压电载板431b、一调整共振板432b及一压电板433b。压电载板431b承载叠置于腔体框架42b上。调整共振板432b承载叠置于压电载板431b上。压电板433b承载叠置于调整共振板432b上。而调整共振板432b及压电板433b容设于绝缘框架44b内，并由导电框架45b的导电电极452b电连接压电板433b。其中，压电载板431b、调整共振板432b皆为可导电的材料所制成，压电载板431b具有一压电接脚434b，压电接脚434b与导电接脚451b接收驱动信号(驱动频率及驱动电压)，驱动信号得以由压电接脚434b、压电载板431b、调整共振板432b、压电板433b、导电电极452b、导电框架45b、导电接脚451b形成一回路，并由绝缘框架44b将导电框架45b与致动体43b之间阻隔，避免短路发生，使驱动信号得以传递至压电板433b。压电板433b接受驱动信号(驱动频率及驱动电压)后，因压电效应产生形变，来进一步驱动压电载板431b及调整共振板432b产生往复式地弯曲振动。

承上所述，调整共振板432b位于压电板433b与压电载板431b之间，作为两者之间的缓冲物，可调整压电载板431b的振动频率。基本上，调整共振板432b的厚度大于压电载板431b的厚度，且调整共振板432b的厚度可变动，借此调整致动体43b的振动频率。

请同时参阅图11A所示，喷气孔片41b、喷气孔片41b、致动体43b、绝缘框架44b及导电框架45b依序对应堆叠并设置定位于承载区11内，并以底部固设于定位凸块11a上支撑定位，因此悬浮片411b及承载区11的内缘之间定义出一空隙11b，以供流体流通。

上述的喷气孔片41b与承载区11的底面间形成一气流腔室47b。气流腔室47b通过喷气孔片41b的中空孔洞412b，连通致动体43b、喷气孔片41b及悬浮片411b之间的共振腔室46b，通过控制共振腔室46b中流体的振动频率，使其与悬浮片411b的振动频率趋近于相同，可使共振腔室46b与悬浮片411b产生亥姆霍兹共振效应(Helmholtz resonance)，俾使流体传输效率提高。

请参阅图11B所示，当压电板433b向远离承载区11的底面移动时，压电板433b带动喷气孔片41b的悬浮片411b以远离承载区11的底面方向移动，使气流腔室47b的容积急遽扩张，其内部压力下降形成负压，吸引鼓风型泵4b外部的流体由空隙11b流入，并经由中空孔洞412b进入共振腔室46b，使共振腔室46b内的气压增加而产生一压力梯度；再如图11C所示，当压电板433b带动喷气孔片41b的悬浮片411b朝向承载区11的底面移动时，共振腔室46b中的流体经中空孔洞412b快速流出，挤压气流腔室47b内的流体，并使汇聚后的流体以接近白努利定律的理想流体状态快速且大量地喷出导入承载区11的汇流沟渠12中。是以，通过重复图11B及图11C的动作后，得以压电板433b往复式地振动，依据惯性原理，排气后的共振腔室46b内部气压低于平衡气压会导引流体再次进入共振腔室46b中，如此控制共振腔室46b中流体的振动频率与压电板433b的振动频率趋近于相同，以产生亥姆霍兹共振效应，俾实现流体高速且大量的传输。

请参阅图12A至图12C，该致动流体输送组件4可为一微机电微型泵4c，微机电微型泵4c包含一进气基座41c、一第三氧化层42c、一共振层43c、一第四氧化层44c、一振动层45c及一第二压电组件46c，皆以半导体制程制出。本实施例半导体制程包含蚀刻制程及沉积制程。蚀刻制程可为一湿式蚀刻制程、一干式蚀刻制程或两者的组合，但不以此为限。沉积制程可为一物理气相沉积制程(PVD)、一化学气相沉积制程(CVD)或两者的组合。以下说明就不再予以赘述。

上述的进气基座41c以一硅基材蚀刻制程制出至少一进气孔411c；上述的第三氧化层42c以沉积制程生成叠加于进气基座41c上，并以蚀刻制程制出多个汇流通道421c以及一汇流室422c，多个汇流通道421c连通汇流室422c及进气基座41c的进气孔411c之间；上述的共振层43c以一硅基材沉积制程生成叠加于第三氧化层42c上，并以蚀刻制程制出一中心穿孔431c、一振动区段432c及一固定区段433c，其中中心穿孔431c形成位于共振层43c的中心，振动区段432c形成位于中心穿孔431c的周边区域，固定区段433c形成位于共振层43c的周缘区域；上述的第四氧化层44c以沉积制程生成叠加于共振层43c上，并部分蚀刻去除形成一压缩腔区段441c；上述的振动层45c以一硅基材沉积制程生成叠加于第四氧化层44c，并以蚀刻制程制出一致动区段451c、一外缘区段452c以及多个气孔453c，其中致动区段451c形成位于中心部分，外缘区段452c形成环绕于致动区段451c的外围，多个气孔453c分别形成于致动区段451c与外缘区段452c之间，又振动层45c与第四氧化层44c的压缩腔区段441c定义出一压缩腔室；以及上述的第二压电组件46c以沉积制程生成叠加于振动层45c的致动区段451c上，包含一第二下电极层461c、一第二压电层462c、一第二绝缘层463c及一第二上电极层464c，其中第二下电极层461c以沉积制程生成叠加于振动层45c的致动区段451c上，第二压电层462c以沉积制程生成叠加于第二下电极层461c的部分表面上，第二绝缘层463c以沉积制程生成叠加于第二压电层462c的部分表面，而第二上电极层464c以沉积制程生成叠加于第二绝缘层463c的表面上及第二压电层462c未设有第二绝缘层463c的表面上，用以与第二压电层462c电性连接。

由上述说明可知微机电微型泵4c的结构，而其实施导气输出操作，如图12B至图12C所示，通过驱动第二压电组件46c带动振动层45c及共振层43c产生共振位移，导入流体由进气孔411c进入，经汇流通道421c汇集至汇流室422c中，通过共振层43c的中心穿孔431c，再由振动层45c的多个气孔453c排出，实现该流体的大流量传输流动。

请参阅图13A至图13C，该致动流体输送组件4可为一微机电鼓风型泵4d，包含：一出气基座41d、一第一氧化层42d、一喷气共振层43d、一第二氧化层44d，一共振腔层45d及一第一压电组件46d，皆以半导体制程制出。本实施例半导体制程包含蚀刻制程及沉积制程。蚀刻制程可为一湿式蚀刻制程、一干式蚀刻制程或两者的组合，但不以此为限。沉积制程可为一物理气相沉积制程(PVD)、一化学气相沉积制程(CVD)或两者的组合。以下说明就不再予以赘述。

上述的出气基座41d，以一硅基材蚀刻制程制出一出气腔室410d及一压缩腔室412d，且出气腔室410d及压缩腔室412d之间蚀刻制出一贯穿孔411d，且贯穿孔411d相互连通出气腔室410d及压缩腔室412d；上述的第一氧化层42d以沉积制程生成叠加于出气基座41d上，并对应压缩腔室412d部分予以蚀刻去除；上述的喷气共振层43d以一硅基材沉积制程生成叠加于第一氧化层42d，并对应压缩腔室412d部分蚀刻去除形成多个进气孔洞431d，以及在对应压缩腔室412d中心部分蚀刻去除形成一喷气孔432d，促使进气孔洞431d与喷气孔432d之间形成可位移振动的悬浮区段433d；上述的第二氧化层44d以沉积制程生成叠加于喷气共振层43d的悬浮区段433d上，并部分蚀刻去除形成一共振腔区段441d，并与喷气孔432d连通；上述的共振腔层45d以一硅基材蚀刻制程制出一共振腔451d，并对应接合叠加于第二氧化层44d上，促使共振腔451d对应到第二氧化层44d的共振腔区段441d；上述的第一压电组件46d以沉积制程生成叠加于共振腔层45d上，包含有一第一下电极层461d、一第一压电层462d、一第一绝缘层463d及一第一上电极层464d，其中第一下电极层461d以沉积制程生成叠加于共振腔层45d上，再以第一压电层462d以沉积制程生成叠加于第一下电极层461d的部分表面上，而第一绝缘层463d以沉积制程生成叠加于第一压电层462d的部分表面，而第一上电极层464d以沉积制程生成叠加于第一绝缘层463d的表面上及第一压电层462d未设有第一绝缘层463d的表面上，用以与第一压电层462d电性连接。

由上述说明可知微机电鼓风型泵4d的结构，而其实施导气输出操作，如图13B至图13C所示，通过驱动第一压电组件46d带动喷气共振层43d产生共振，促使喷气共振层43d的悬浮区段433d产生往复式地振动位移，得以吸引流体通过多个进气孔洞431d进入压缩腔室412d，并通过喷气孔432d再导入共振腔451d，通过控制共振腔451d中流体的振动频率，使其与悬浮区段433d的振动频率趋近于相同，可使共振腔451d与悬浮区段433d产生亥姆霍兹共振效应(Helmholtz resonance)，再由共振腔451d排出集中流体导入压缩腔室412d，并经过贯穿孔411d而由出气腔室410d形成高压排出，实现流体高压传输，并能提高流体传输效率。

综上所述，本案提供一种微型流体传输装置，汇流组件上可供多个致动流体输送组件设置，当流体输送组件将流体导入汇流组件后，通过阀组件将流体分别流入出口板，通过出口板上的阻隔导流块隔离各致动流体输送组件导入的流体，再分别导入汇流组件，于汇流组件的汇流中央槽汇聚，最后通过阀组件，于出口板的集流通道一并排出，可有效汇聚各致动流体输送组件的流体，避免各致动流体输送组件相互干扰，降低输送效率的问题。

本案得由熟知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 (17)

1.一种微型流体输送装置，包含：

一汇流组件，包含多个承载区、多个汇流沟渠、多个汇流槽、一汇流中央槽、一连通槽、一汇流侧槽，其中该多个承载区与该多个汇流沟渠一一对应连通，且该汇流沟渠中设有一凸部件，该多个汇流槽通过该连通槽与该汇流中央槽相连通，且该汇流中央槽中间也设有一汇流凸部，该汇流中央槽一侧延伸连通该汇流侧槽；

一阀组件，叠合于该汇流组件，包含多个沟渠阀区、多个汇流槽阀区、一汇流中央槽阀区及一贯穿侧槽，其中该多个沟渠阀区、该多个汇流槽阀区及该汇流中央槽阀区的表面低于该阀组件的表面，以及该多个沟渠阀区分别与该多个汇流沟渠一一对应，且该多个沟渠阀区皆设有一阀孔，与对应到该多个汇流沟渠的该凸部件相互抵触，该多个汇流槽阀区与该多个汇流槽一一对应，该汇流中央槽阀区对应到该汇流中央槽，且该汇流中央槽阀区设有一通孔，与对应到该汇流中央槽的该汇流凸部相互抵触，以及该贯穿侧槽对应该汇流侧槽；

一出口板，结合该汇流组件上，并使该阀组件定位于该汇流组件与该出口板之间，而该出口板包含多个引流槽、多个泄压槽、一汇流出口槽、一泄压连通槽及一集流通道，其中该多个引流槽分别与该多个沟渠阀区一一对应，而该多个引流槽相连之间设有一阻隔导流块予以隔离，且该阻隔导流块对应到该贯穿侧槽，又该多个泄压槽分别一一对应到该多个汇流槽阀区，该汇流出口槽对应到该汇流中央槽阀区，且该多个泄压槽通过该泄压连通槽与该汇流出口槽相连通，以及该多个泄压槽皆设有一泄压凸部件，且该泄压凸部件中心设有一泄压孔，而该泄压凸部件与该汇流槽阀区抵触封闭该泄压孔，而该汇流出口槽连通该集流通道；以及

多个致动流体输送组件，每一个致动流体输送组件封盖于该汇流组件的该承载区上，供以致动传输一流体；

其中，每一个致动流体输送组件致动传输该流体导入该汇流组件的每一该汇流沟渠中，用以推动该阀组件的每一该沟渠阀区，令该沟渠阀区的该阀孔脱离该汇流沟渠的该凸部件而开启，致使该流体分别进入该出口板的每一该引流槽中，并借由该阻隔导流块引导该流体进入该贯穿侧槽中，再通过回到该汇流侧槽而进入该汇流组件的该汇流中央槽集中汇流，并推动该汇流中央槽阀区的该通孔脱离该汇流中央槽的汇流凸部而开启，同时该汇流中央槽的该流体也通过该连通槽流入每一该汇流槽中而顶推每一该汇流槽阀区封闭该出口板的该泄压孔，如此汇流导入于该汇流出口槽中的该流体得以集中通过该集流通道排出。

2.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，汇流组件包含有一汇流组件第一表面及一汇流组件第二表面，该汇流组件第一表面与该汇流组件第二表面相对设置，而该多个承载区自该汇流组件第一表面凹设，该多个汇流沟渠贯通于该汇流组件第一表面及该汇流组件第二表面之间，该多个汇流槽、该汇流中央槽、该连通槽、该汇流侧槽自该汇流组件第二表面凹设。

3.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该出口板包含有一出口板第一表面及一出口板第二表面，该出口板第一表面与该出口板第二表面相对设置，而该多个引流槽、该多个泄压槽、该汇流出口槽、该泄压连通槽自该出口板第一表面凹设，该集流通道、该泄压孔贯穿于该出口板第一表面及该出口板第二表面之间，且该集流通道凸于该出口板第二表面上。

4.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该多个致动流体输送组件未致动传输该流体时，此时汇流于该集流通道的流体，迫使推动该汇流中央槽阀区的该通孔抵处该汇流中央槽的该汇流凸部而关闭，此时流体通过该泄压连通槽而分别导入该多个泄压槽中，迫使推动该汇流槽阀区脱离与该泄压凸部件的抵触，进而开启该泄压孔，流体即可由该多个泄压孔排出完成泄压作业。

5.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该阻隔导流块为一三角柱朝垂直向的导流件。

6.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该阻隔导流块为一三角柱朝水平向的导流件。

7.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该泄压凸部件周边具有一消波结构。

8.如权利要求7所述的微型流体输送装置，其特征在于，该消波结构是一圆环消波结构。

9.如权利要求7所述的微型流体输送装置，其特征在于，该消波结构是一缺口消波结构。

10.如权利要求7所述的微型流体输送装置，其特征在于，该消波结构是一旋导消波结构。

11.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该多个致动流体输送组件分别为一微型泵，该微型泵包含：

一进流板，具有至少一进流孔、至少一汇流排槽及一汇流腔室，其中该进流孔供导入流体，该进流孔对应贯通该汇流排槽，且该汇流排槽汇流到该汇流腔室，使该进流孔所导入流体得以汇流至该汇流腔室中；

一共振片，接合于该进流板上，具有一中空孔、一可动部及一固定部，该中空孔位于该共振片中心处，并与该进流板的该汇流腔室对应，而该可动部设置于该中空孔周围且与该汇流腔室相对的区域，而该固定部设置于该共振片的外周缘部分而贴固于该进流板上；以及

一压电致动器，接合于该共振片上相对应设置；

其中，该共振片与该压电致动器之间具有一腔室空间，以使该压电致动器受驱动时，使流体由该进流板的该进流孔导入，经该汇流排槽汇集至该汇流腔室中，再流经该共振片的该中空孔，由该压电致动器与该共振片的该可动部产生共振传输流体。

12.如权利要求11所述的微型流体输送装置，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，为一正方形形态，可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供该悬浮板弹性支撑；以及

一压电元件，该压电元件贴附于该悬浮板的一表面上，用以接受电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

13.如权利要求11所述的微型流体输送装置，其特征在于，该微型泵包括一第一绝缘片、一导电片及一第二绝缘片，其中该进流板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片依序堆叠结合设置。

14.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该致动流体输送组件为一鼓风型泵，该鼓风型泵包含：

一喷气孔片，包含一悬浮片及一中空孔洞，该悬浮片可弯曲振动，而该中空孔洞形成于该悬浮片的中心位置；

一腔体框架，承载叠置于该悬浮片上；

一致动体，承载叠置于该腔体框架上，包含一压电载板、一调整共振板及一压电板，该压电载板承载叠置于该腔体框架上，该调整共振板承载叠置于该压电载板上，以及该压电板承载叠置于该调整共振板上，以接受电压而驱动该压电载板及该调整共振板产生往复式地弯曲振动；

一绝缘框架，承载叠置于该致动体上；以及

一导电框架，承载叠设置于该绝缘框架上；

其中，该喷气孔片固设该承载区的一定位凸块支撑定位，促使该喷气孔片外部定义出一空隙环绕，供该流体流通，且该喷气孔片与该承载区底部间形成一气流腔室，而该致动体、该腔体框架及该悬浮片之间形成一共振腔室，通过驱动该致动体以带动该喷气孔片产生共振，使该喷气孔片的该悬浮片产生往复式地振动位移，以吸引该流体通过该空隙进入该气流腔室再排出，实现该流体的传输流动。

15.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该致动流体输送组件为一微机电微型泵，该微机电微型泵包含：

一进气基座，以一硅基材蚀刻制程制出至少一进气孔；

一第三氧化层，以沉积制程生成叠加于该进气基座上，并以蚀刻制程制出多个汇流通道以及一汇流室，多个该汇流通道连通该汇流室及该进气基座的该进气孔之间；

一共振层，以一硅基材沉积制程生成叠加于该第三氧化层上，并以蚀刻制程制出一中心穿孔、一振动区段及一固定区段，其中该中心穿孔形成位于该共振层的中心，该振动区段形成位于该中心穿孔的周边区域，该固定区段形成位于该共振层的周缘区域；

一第四氧化层，以沉积制程生成叠加于该共振层上，并部分蚀刻去除形成一压缩腔区段；

一振动层，以一硅基材沉积制程生成叠加于该第四氧化层，并以蚀刻制程制出一致动区段、一外缘区段以及多个气孔，其中该致动区段形成位于中心部分，该外缘区段形成环绕于该致动区段的外围，多个该气孔分别形成于该致动区段与该外缘区段之间，又该振动层与该第四氧化层的该压缩腔区段定义出一压缩腔室；以及

一第二压电组件，以沉积制程生成叠加于该振动层的该致动区段上，包含有一第二下电极层、一第二压电层、一第二绝缘层及一第二上电极层，其中该第二下电极层以沉积制程生成叠加于该振动层的该致动区段上，该第二压电层以沉积制程生成叠加于该第二下电极层的部分表面上，该第二绝缘层以沉积制程生成叠加于该第二压电层的部分表面，该第二上电极层以沉积制程生成叠加于该第二绝缘层的表面上及该第二压电层未设有该第二绝缘层的表面上，用以与该第二压电层电性连接；

其中，通过驱动该第二压电组件带动该振动层及该共振层产生共振位移，导入该流体由该进气孔进入，经该汇流通道汇集至该汇流室中，通过该共振层的该中心穿孔，再由该振动层的多个该气孔排出，实现该流体的传输流动。

16.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该致动流体输送组件为一微机电鼓风型泵，该微机电鼓风型泵包含：

一出气基座，以一硅基材蚀刻制程制出一出气腔室、一贯穿孔及一压缩腔室，该贯穿孔连通该压缩腔室及该出气腔室；

一第一氧化层，以沉积制程生成叠加于该出气基座上，并对应该压缩腔室部分予以蚀刻去除；

一喷气共振层，以一硅基材沉积制程生成叠加于该第一氧化层，并对应该压缩腔室部分蚀刻去除形成多个进气孔洞，以及对应该压缩腔室中心部分蚀刻去除形成一喷气孔，促使该进气孔洞与该喷气孔之间形成可位移振动的一悬浮区段；

一第二氧化层，以沉积制程生成叠加于该喷气共振层的该悬浮区段上，该第二氧化层并部分蚀刻去除形成一共振腔区段，并与该喷气孔连通；

一共振腔层，以一硅基材蚀刻制程制出一共振腔，并对应接合叠加于该第二氧化层上，促使该共振腔对应到该第二氧化层的该共振腔区段；

一第一压电组件，以沉积制程生成叠加于该共振腔层上，包含有一第一下电极层、一第一压电层、一第一绝缘层及一第一上电极层，其中该第一下电极层以沉积制程生成叠加于该共振腔层上，该第一压电层以沉积制程生成叠加于该第一下电极层的部分表面上，该第一绝缘层以沉积制程生成叠加于该第一压电层的部分表面，该第一上电极层以沉积制程生成叠加于该第一绝缘层的表面上及该第一压电层未设有该第一绝缘层的表面上，用以与该第一压电层电性连接；

其中，通过驱动该第一压电组件带动该喷气共振层产生共振，促使该喷气共振层的该悬浮区段产生往复式地振动位移，以吸引该流体通过该多个进气孔洞进入该压缩腔室，并通过该喷气孔再导入该共振腔，再由该共振腔排出集中该流体导入该压缩腔室，并经过该贯穿孔再导入该出气腔室形成高压排出，实现该流体的传输流动。

17.如权利要求1所述的微型流体输送装置，其特征在于，该微型流体输送装置长度介于16～32mm之间、宽度介于8～16mm之间、厚度介于1.7～3.5mm之间。