CN205779588U - 压电致动器结构 - Google Patents

Abstract

一种压电致动器结构，包括：悬浮板，为正方形的型态，具有介于8‑10㎜的边长，且可由中心部到外周部弯曲振动；外框，环绕设置于悬浮板之外侧；至少一支架，连接于悬浮板与外框之间，以提供弹性支撑；以及压电驱动体，为正方形的型态，具有小于悬浮板边长的边长，贴附于悬浮板的第一表面上，用以施加电压以驱动悬浮板弯曲振动。

Description

压电致动器结构

【技术领域】

本实用新型是关于一种压电致动器结构，尤指一种适用于微型超薄且静音的微型流体控制装置的压电致动器结构。

【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。

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，例如：血压计、或是可携式、穿戴式仪器或设备，此类仪器设备通常采以传统马达及气压阀来达成其流体输送的目的。然而，受限于此等传统马达以及流体阀的体积限制，使得此类的仪器设备难以缩小其整体装置的体积，即难以实现薄型化的目标，更无法使的达成可携式的目的。此外，这些传统马达及流体阀于作动时亦会产生噪音的问题，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已知技术缺失，可使传统采用气压动力驱动的仪器或设备达到体积小、微型化且静音，进而达成轻便舒适的可携式目的的微型流体控制装置及其所采用的压电致动器结构，实为目前迫切需要解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型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流体控制装置及其所采用的压电致动器结构，借由压电致动器高频作动产生的流体波动，于设计后的流道中产生压力梯度，而使流体高速流动，且透过流道进出方向的阻抗差异，将流体由吸入端传输至排出端，俾解决已知技术的采用 气压动力驱动的仪器或设备所具备的体积大、难以薄型化、无法达成可携式的目的，以及噪音大等缺失。

为达上述目的，本实用新型的一较广义实施态样为提供一种压电致动器结构，包括：悬浮板，为正方形的型态，具有介于8-10㎜的边长，且可由中心部到外周部弯曲振动；外框，环绕设置于悬浮板之外侧；至少一支架，连接于悬浮板与外框之间，以提供弹性支撑；以及压电驱动体，为正方形的型态，具有小于悬浮板边长的边长，贴附于悬浮板的第一表面上，用以施加电压以驱动悬浮板弯曲振动。

【附图说明】

图1为本实用新型较佳实施例的微型流体控制装置的正面组合结构示意图。

图2A为图1所示的微型流体控制装置的正面分解结构示意图。

图2B为图1所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图。

图3为图1所示的微型流体控制装置的剖面结构示意图。

图4A为本实用新型另一较佳实施例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4B为图4A所示的压电致动器的背面组合结构示意图。

图4C为图4B所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图5A为图2A所示的压电致动器的多种实施态样示意图。

图5B为图4A所示的压电致动器的其他多种实施态样示意图。

图6A至图6C为图2A所示的微型流体控制装置的作动示意图。

图7A至图7D为图2A所示的微型流体控制装置的局部作动示意图。

图8A为本实用新型另一较佳实施例的微型流体控制装置与微型阀门装置的正面组合结构示意图。

图8B为图8A所示的微型流体控制装置与微型阀门装置的正面分解结构示意图。

图8C为图8A所示的微型阀门装置的背面结构示意图。

图9A为图8A所示的微型流体控制装置与微型阀门装置的集压作动示意图。

图9B为图9A所示的微型流体控制装置与微型阀门装置的降压或是卸压作动 示意图。

【具体实施方式】

体现本实用新型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。应理解的是本实用新型能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本实用新型。

本实用新型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，俾用以传送流体，但不以此为限。请参阅图1及图2A，图1为本实用新型较佳实施例的微型流体控制装置的正面组合结构示意图，图2A为图1所示的微型流体控制装置的正面分解结构示意图，图2B则为图1所示的微型流体控制装置的背面分解结构示意图，图3为图1所示的微型流体控制装置的剖面结构示意图。如图1、图2A、图2B及图3所示，本实用新型的微型流体控制装置1主要包括壳体10及压电致动器13等结构，其中，壳体10包含承载壳体11及底座12，承载壳体11是为周缘具有侧壁118的框体结构，且由该周缘所构成的侧壁118与其底部的板件共同定义出一容置空间11a(如图2B所示)，底座12则由盖板120及可挠片121所构成，但不以此为限。且如图2A所示，压电致动器13是包括压电驱动体131、悬浮板132、外框133以及至少一支架134，其中压电驱动体131是可为但不限为一压电陶瓷板，其是为方形板状结构，且其边长小于悬浮板132的边长，并可贴附于悬浮板132之上。于本实施例中，悬浮板132是为可挠的正方形板状结构；于悬浮板132之外侧环绕设置外框133，外框133的型态亦大致对应于悬浮板132的型态，是以于本实施例中，外框133是为正方形的镂空框型结构；且于悬浮板132与外框133之间是以支架134连接并提供弹性支撑。以及，如图2A及图2B所示，本实用新型的微型流体控制装置1更可包括绝缘垫片14及导电垫片15等结构，绝缘垫片14是可为两绝缘垫片141、142，且该两绝缘垫片141、142是上下夹设导电垫片15而设置，。当本实用新型的微型流体控制装置1组装时，即如图2A、图2B及图3所示，依序使承载壳体11、绝缘垫片142、导电垫片15、绝缘垫片141、压电致动器13、可挠片121及盖板120等对应组装，并将前述绝缘垫片142、导电垫片15、绝缘垫片141、压电致 动器13及底座12等结构组装容设于承载壳体11内的容置空间11a内，使其组合后是如图1所示，可构成体积小、及微型化外形的微型流体控制装置1。

请参阅图1、图2B及图3，如前所述，微型流体控制装置1的承载壳体11是为周缘具有侧壁118的框体结构，且由该周缘所构成的侧壁118与其底部的板件共同定义出一容置空间11a，当前述压电致动器13容设于容置空间11a时，则其会如图3所示，即承载壳体11的侧壁118会环绕设置于压电致动器13之外侧，且压电致动器13的底部会由底座12予以封闭设置。于本实施例中，承载壳体11的底部的板件是具有外表面110及内表面111，其中内表面111更凹陷以形成腔室112，且于承载壳体11更具有多个贯穿于内表面111及外表面110的第一连通孔113、114。如图1及图3所示，承载壳体11的外表面110上更可凹陷设置第一卸压腔室115及第一出口腔室116，且第一连通孔113、114的一端是与腔室112相连通，另一端则分别与第一卸压腔室115及第一出口腔室116相连通。以及，于本实施例中，在第一出口腔室116处更可进一步增设一凸部结构117，例如可为但不限为一圆柱结构。

于本实施例中，微型流体控制装置1的底座12是由盖板120及可挠片121所构成，但不以此为限。其中，如图2A及图2B所示，盖板120具有第一表面120a及与第一表面120a相对设置的第二表面120b，且于盖板120上设置有至少一贯穿第一表面120a及第二表面120b的第二连通孔120c。如图2B可见，于第一表面120a上可见该至少一第二连通孔120c，以本实施例为例，第二连通孔120c的数量是为4个，但不以此为限，其主要用以供流体自装置外经由该至少一第二连通孔120c流入微型流体控制装置1内。且该第二连通孔120c是贯穿至第二表面120b上，又如图2A所示，由盖板120的第二表面120b可见，其上亦具有至少一总线孔120d，这些总线孔120d是与第一表面120a上的第二连通孔120c相连通且对应设置，于这些总线孔120d的中心交流处是具有中心凹部120e，即该中心凹部120e亦与这些总线孔120d相连通，如此以将流体由至少一第二连通孔120c输入并引导至该至少一总线孔120d处，再透过至少一总线孔120d汇流集中至中心凹部120e处，且如图3所示，当盖板120与可挠片121对应组装后，于此中心凹部120e处是可对应构成一汇流流体的汇流腔室120f，以供流体暂存。于一些实施例中，盖板120的材质是可为但不限为由一不锈钢材质所 构成，但不以此为限。于另一些实施例中，由该中心凹部120e处所构成的汇流腔室120f的深度与这些总线孔120d的深度相同，但不以此为限。

以及，于本实施例中，可挠片121是由一可挠性材质所构成，例如可为但不限为铜材质所构成，但不以此为限，且于可挠片121上具有一流路孔121a，是对应于盖板120的第二表面120b的中心凹部120e而设置，故该流路孔121a是如图3所示，可与汇流腔室120f相连通。且又如图3所示，可挠片121与压电致动器13之间是具有一间隙g0，于本实施例中，是于可挠片121及压电致动器13之外框133之间的间隙g0中填充一材质，例如：导电胶，但不以此为限，以使可挠片121与压电致动器13的悬浮板132之间可维持该间隙g0的深度，以构成另一暂存腔室121d，进而可透过可挠片121的流路孔121a导引流体于腔室间更迅速地流动，且因悬浮板132与可挠片121保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音产生可被降低；于另一些实施例中，亦可借由加高压电致动器13之外框133的高度，以使其与可挠片121组装时增加一间隙，但不以此为限。

此外，请同时参阅图2A、图2B及图3，于微型流体控制装置1中更具有绝缘片142、导电片15及另一绝缘片141等结构，其是依序夹设于承载壳体11与压电致动器13之间，且其形态大致上对应于压电致动器13之外框的形态。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即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。以及，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。

请同时参阅图4A、图4B及图4C，其是分别为本实用新型另一较佳实施例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的压电致动器的正面结构示意图、背面结构示意图以及剖面结构示意图，如图所示，压电致动器13是由一悬浮板132、一外框133、至少一支架134以及一压电驱动体131所共同组装而成，其中，该压电驱动体131是为一压电元件，即可为但不限为一压电陶瓷板，于本实施例中，悬浮板132、外框133以及支架134是为一体成型的结构，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，是以，本实用新型的微型流体控制装置1的压电致动器13即为由压电驱动体131与金属板粘合而成，但不以此为限。且如图所示，悬浮板132具有第一表面132a及相对 应的第二表面132b，压电驱动体131即贴附于悬浮板132的第一表面132a上，且如图4B所示，悬浮板132更具有中心部132d及外周部132e，是以当压电驱动体131受电压驱动时，悬浮板132可由该中心部132d到外周部132e弯曲振动；外框133环绕设置于悬浮板132之外侧；以及该至少一支架134是连接于悬浮板132以及外框133之间，以提供弹性支撑。于本实施例中，该支架134的一端是连接于外框133，另一端则连接于悬浮板132，且于支架134、悬浮板132及外框133之间更具有至少一空隙136，用以供流体流通，且该悬浮板132、外框133以及支架134的型态及数量是具有多种变化。另外，外框133更可具有一向外凸设的导电接脚135，用以供电连接之用，但不以此为限。

如图4A所示，悬浮板132的第一表面132a与外框133的第一表面133a及支架134的第一表面134a为平整的共平面结构，且以本实施例为例，其中悬浮板132是为正方形的结构，且该悬浮板132的每一边长是介于8mm-10mm之间，而厚度是介于0.1mm-0.4mm之间。以及，压电驱动体131的边长是小于悬浮板132的边长，且同样设计为与悬浮板132相对应的正方形板状结构，且压电驱动体131的厚度是介于0.05mm-0.3mm之间，透过本实用新型所采用的正方形压电驱动体131及正方形悬浮板132的设计，有别于已知技术采用圆盘形状，而且在微型超薄且静音的设计趋势下，更能达到低耗电设计的功效。

又如图4B所示，于本实施例中，悬浮板132是为一正方形且具有阶梯面的结构，即于悬浮板132的第二表面132b更具有一凸部132c，该凸部132c是设置于第二表面132b的中间区域，且可为但不限为一圆形凸起结构。于一些实施例中，凸部132c的高度是介于0.02mm-0.08mm之间，其直径为5.5mm，但不以此为限。然悬浮板132的型态并不以此为限，其亦可为一双面平整的板状结构，及如前述图2A至图3所示的实施态样，然其形态是可依照实际施作情形而任施变化，并不以此等实施态样为限。以及，如图4B及图4C所示，悬浮板132的凸部132c是与外框133的第二表面133b共平面，且悬浮板132的第二表面132b及支架134的第二表面134b亦为共平面，且该悬浮板132的凸部132c及外框133的第二表面133b与悬浮板132的第二表面132b及支架134的第二表面134b之间是具有一特定深度。

如前所述，于本实用新型的微型流体控制装置1中，为使微型流体 控制装置1微型化，是以本实用新型在相同的装置外围尺寸下，采用正方形外观设计的压电致动器13，其相较于传统已知圆形的压电致动器的设计，明显具有省电的优势，其消耗功率的比较是如下表一所示：

表一

压电致动器型态	操作频率	消耗功率
			正方形(10mm边长)	18kHz	1.1W
圆形(10mm直径)	28kHz	1.5W
			正方形(9mm边长)	22kHz	1.3W
圆形(9mm直径)	34kHz	2W
			正方形(8mm边长)	27kHz	1.5W
圆形(8mm直径)	42kHz	2.5W

是以，借由实验的上表得知：边长尺寸(8mm至10mm)正方形设计的压电致动器13相较于同样直径(8mm至10mm)的圆形压电致动器，较为省电。其省电的缘由可推测为：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，又因边长尺寸正方形设计的压电致动器13的共振频率明显较同样直径圆形的压电致动器低，故其相对的消耗功率亦明显较低，亦即本实用新型所采用正方形设计的压电致动器13相较于以往的圆形压电致动器的设计，实具有省电优势，尤其是应用于穿戴装置，节省电力是非常重要的设计重点。

请参阅图5A，其是为图2A所示的压电致动器的多种实施态样示意图。如图所示，则可见压电致动器13的悬浮板132、外框133以及支架134是可有多样的型态，且至少可具有图5A所示的(a)～(f)以及图5B所示的(g)～(l)等多种态样，惟此些态样中，悬浮板132及外框133均为正方形的结构。举例来说，(a)态样之外框a1及悬浮板a0均为正方形的结构，且两者之间是由多个支架a2以连结之，例如：4个，但不以此为限，且于支架a2及悬浮板a0、外框a1之间是具有空隙a3，以供流体流通。且于此实施例中，连结于外框a1及悬浮板a0之间的支架a2是可为但不限为一板连接部a2，且此板连接部a2具有两端部a2’及a2”，其中一端部a2’是与外框a1连接，而另一端部a2”则与悬浮板a0连接，且此两端部a2’及a2”是彼此相对应、且设置于同一轴线上。于(b)态样中，其同样具有外框b1、悬浮板b0以及连接于外框b1、悬浮板b0之间的支架b2、以及供流体 流通的空隙b3，且支架b2亦可为但不限为一板连接部b2，板连接部b2同样具有两端部b2’及b2”，且端部b2’与外框b1连接，而另一端部b2”则与悬浮板b0连接，惟于本实施态样中，该板连接部b2是以介于0～45度的斜角连接于外框b1及悬浮板b0，换言之，及该两端部b2’及b2”并未设置于同一水平轴线上，其是为相互错位的设置关系。于(c)态样中，其外框c1、悬浮板c0以及连接于外框c1、悬浮板c0之间的支架c2、以及供流体流通的空隙c3等结构均与前述实施例相仿，其中惟作为支架的板连接部c2的设计型态与(a)态样略有不同，然于此态样中，该板连接部c2的两端部c2’及c2”仍为彼此相对应、且设置于同一轴线上。

又于(d)态样中，其同样具有外框d1、悬浮板d0以及连接于外框d1、悬浮板d0之间的支架d2、以及供流体流通的空隙d3等结构，于此实施态样中，作为支架的板连接部d2更具有悬浮板连接部d20、梁部d21及外框连接部d22等结构，其中梁部d21设置于悬浮板d0与外框d1之间的间隙d3中，且其设置的方向是平行于外框d1及悬浮板d0，以及，悬浮板连接部d20是连接于梁部d21及悬浮板d0之间，且外框连接部d22是连接梁部d21及外框d1之间，且该悬浮板连接部d20与外框连接部d22亦彼此相对应、且设置于同一轴线上。

于(e)态样中，其外框e1、悬浮板e0以及连接于外框e1、悬浮板e0之间的支架e2、以及供流体流通的空隙e3等结构均与前述(a)、(c)态样相仿，其中惟作为支架的板连接部e2的设计型态与(a)、(c)态样略有不同，于此态样中，该悬浮板e0是为正方形的型态，且其每一边均具有两板连接部e2与外框e1连接，且其中每一板连接部e2的两端部e2’及e2”同样为彼此相对应、且设置于同一轴线上。然而于(f)态样中，其亦具有外框f1、悬浮板f0、支架f2以及空隙f3等构件，且支架f2亦可为但不限为一板连接部f2，于此实施例中，板连接部f2是为V字形的结构，换言之，该板连接部f2亦以介于0～45度的斜角连接于外框f1及悬浮板f0，故于每一板连接部f2均具有一端部f2”与悬浮板f0连接，并具有两端部f2’与外框f1连接，意即该两端部b2’与端部b2”并未设置于同一水平轴线上。

请续参阅图5B，其为图4A所示的压电致动器的其他多种实施态样示意图。如图所示，其中(g)～(l)等多种其他态样是显示可作为本实用新型的微型流体控制装置1的压电致动器13的多种设计方案。这些(g)～(l)态样之外观型态大致上对应于图5A所示的(a)～(f)的型态，惟于此等(g)～(l)态样中，每一压电致动器13 的悬浮板132上均设有凸部132c，即如图中所示的g4、h4、i4、j4、k4、l4等结构，且无论是(a)～(f)态样或是(g)～(l)等态样，该悬浮板132及外框133均为设计为正方形的型态，以达到前述低耗电的功效；且由此等实施态样可见，无论悬浮板132是为双面平坦的平板结构，或为一表面具有凸部的阶梯状结构，均在本实用新型的保护范围内，且连接于悬浮板132及外框133之间的支架134的型态与数量亦可依实际施作情形而任施变化，并不以本实用新型所示的态样为限。又如前所述，这些悬浮板132、外框133及支架134是可为一体成型的结构，但不以此为限，至于其制造方式则可由传统加工、或黄光蚀刻、或激光加工、或电铸加工、或放电加工等方式制出，均不以此为限。

请同时参阅图6A至图6C，其中图6A至图6C是为图2A所示的微型流体控制装置的作动示意图。此图6A至图6C是为本实用新型微型流体控制装置1在传输气体时的步骤分解示意图，且其是为超短时间例如几毫秒或微秒的切割动作情况的示意图。首先，如图6A所示，可见微型流体控制装置1是依序由承载壳体11、绝缘片142、导电片15、另一绝缘片142、压电致动器13、可挠片121及盖板120等结构堆叠而成，其中在承载壳体11与压电致动器13之间是具有腔室112。且于可挠片121与压电致动器13之间是具有一间隙g0，以及可挠片121的流路孔121a相对于该悬浮板132的该中心部132d或中心部132d附近而设置，如前所述，该间隙g0中是可填充一材质，例如：导电胶，但不以此为限，以使可挠片121与压电致动器13的悬浮板132之间可维持该间隙g0的深度，进而可导引气流更迅速地流动；以及，因应此间隙g0的深度而可使可挠片121与压电致动器13之间形成另一暂存腔室121d，用以暂存流体，此暂存腔室121d是可透过可挠片121的流路孔121a而可与盖板120及可挠片121之间的汇流腔室120f相连通，亦可透过压电致动器13的支架134之间的空隙136而与承载壳体11与压电致动器13之间的腔室112相连通。

当微型流体控制装置1作动时，主要于压电致动器13的压电驱动体131施加电压，并可使压电致动器13受电压致动而以支架134为支点，进行垂直方向的往复式振动。如图6A所示，当压电致动器13受电压致动而向上弯曲振动时，则流体由盖板120上的至少一第二连通孔120c进入，并透过与其相连通的至少一总线孔120d以汇集到中央的中心凹部120e处，即汇流腔室120f，再经由 可挠片121上与中心凹部120e对应设置的流路孔121a流入至暂存腔室121d中，其后，由于受压电致动器13振动的带动，可挠片121亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，如图6B所示，则为可挠片121对应中心凹部120e的部分于亦会随的向上弯曲振动形变，借由此可挠片121的形变，以压缩暂存腔室121d的体积，并促使其内的流体推挤向两侧流动；再如图6C所示，当压电致动器13受电压驱动而向下弯曲振动，可挠片121回复至初始位置，惟此时暂存腔室121d内的流体受到挤压向两侧流动，并经由压电致动器13的支架134之间的空隙136而向上穿越流动，进而进入腔室112内，且更可使流体由承载壳体11的第一连通孔113、114而排出微型流体控制装置1之外，以达到可利用压电转换动力的微型、超薄且静音的微型流体控制装置1。

请续参阅图7A至图7D，其中图7A至图7D是为图2A所示的微型流体控制装置的局部作动示意图。此图7A至图7D是为本实用新型微型流体控制装置1在传输气体时的步骤分解示意图，且其是为超短时间例如几毫秒或微秒的切割动作情况的示意图。如图7A及图7B所示，当微型流体控制装置1的压电致动器13受电压致动而向上弯曲振动时，则盖板120上的至少一第二连通孔120c进入，并透过与其相连通的至少一总线孔120d以汇集到中央的中心凹部120e处，即汇流腔室120f，再经由可挠片121上与中心凹部120e对应设置的流路孔121a流入至暂存腔室121d中。以及，由于可挠片121是为轻、薄的片状结构，是以当压电致动器13振动时，可挠片121亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，即为可挠片121对应中心凹部120e的部分亦会随的弯曲振动形变，即该对应中心凹部120e的部分是为可挠片121的可动部121b，是以当压电致动器13向上弯曲振动时，此时可挠片121对应中心凹部120e的可动部121b会因流体的带入及推压以及压电致动器13振动的带动，而随着压电致动器13向上弯曲振动形变，即如图7B所示，然而此时，可挠片121对应中心凹部120e的可动部121b仍维持向上弯曲振动形变，但压电致动器13又受电压致动而向下弯曲振动，且于本实施例中，由于压电致动器13的悬浮板132的第二表面132b上具有凸部132c(如图4B所示)，是以在控制压电致动器13向下弯曲时，即可使向上弯曲振动形变的可挠片121的可动部121b抵触于悬浮板132的凸部132c，进而关闭流体进入暂存腔室121d的通道，并且能抑制压电致动器13的振动，使悬浮板132的凸部132c以外 的区域与可挠片121两侧的固定部121c之间的暂存腔室121d的间距不会变小，因此流过它们之间的流体的流量不会降低，也不会产生压力损失，如此以更有效地压缩暂存腔室121d的体积，并如图7C所示，当压电致动器13持续向下弯曲振动时，则可促使暂存腔室121d内的流体推挤向两侧流动，并经由压电致动器13的支架134之间的空隙136而向上穿越流动，以获得较高的排出压力；且于此时，随着压电致动器13的悬浮板132的凸部132c的向下带动及碰撞，可挠片121的可动部121b亦随的向下弯曲振动形变，而回复至初始位置；最后，则会如图7D所示，当压电致动器13不受电压致动而回复至初始位置时，可挠片121的可动部121b亦回复至初始位置。于本实施例中，可见此压电致动器13的悬浮板132具备凸部132c的设计应用于本实用新型的微型流体控制装置1中更可达到良好的流体传输效率，但凡凸部132c的设计型态、数量及位置等是可依照实际施作情形而任施变化，并不以此为限。

请同时参阅图8A至图8C，其是分别本实用新型另一较佳实施例的微型流体控制装置与微型阀门装置的正面组合结构示意图、正面分解结构示意图以及该微型阀门装置的背面结构示意图。如图8A及图8B所示，本实用新型的微型流体控制装置1更可进一步搭配一种微型阀门装置2，利用轻、薄、可挠的阀门片22因应压力差的作动，而使该阀门片22被动地产生流道开关，而使流体单方向流动，可累积压力于出口端任何容器，当需卸压时，透过调控微型流体控制装置1的输出量，使流体经由连通流道适量排出而降压，或完全排出而卸压，俾可达成应用于血压计的微型流体控制装置1。如图8B所示，微型阀门装置2是包含出口盖板21及阀门片22，且该出口盖板21及阀门片22是依序堆叠设置于微型流体控制装置1的承载壳体11之上。如前所述，承载壳体11之外表面110上更可凹陷设置第一卸压腔室115及第一出口腔室116，且第一卸压腔室115与第一出口腔室116分别透过第一连通孔113、114而可与腔室112相连通，以及，在第一出口腔室116处更具有凸部结构117。以及，于本实施例中，阀门片22是可为但不限为轻、薄、可挠的片状结构，且其上具有一阀孔220，当阀门片22与出口盖板21及微型流体控制装置1的承载壳体11定位组装时，是将其阀孔220对应于承载壳体11的第一出口腔室116的凸部结构117而对应设置，借由此单一的阀孔220的设计，以使流体可因应其压力差而达到单向流动的目的。

请续参阅图8B及图8C，如图所示，出口盖板21具有外表面210及相对应设置之内表面211，且于出口盖板210上具有贯穿外表面210及内表面211的卸压通孔212及出口通孔213，如图8C所示，于出口盖板210之内表面211上是凹陷形成第二卸压腔室214以及第二出口腔室215，且该第二卸压腔室214是对应设置于卸压通孔212处，该第二出口腔室215则对应设置于出口通孔213处，以及，于第二卸压腔室214以及第二出口腔室215之间更具有凹陷相连通的连通流道216，用以供流体于第二卸压腔室214以及第二出口腔室215之间流通。且于本实施例中，卸压通孔212的一端与第二卸压腔室214相连通，且其端部可进一步增设一凸出而形成的凸部结构212a，例如可为但不限为圆柱结构，另一端则连通于出口盖板21之外表面210，而与外部相连通；而出口通孔213的一端与第二出口腔室215相连通，另一端则与出口23相连通，于本实施例中，出口23是可与一装置相连接(未图示)，例如：血压计，但不以此为限。以及，出口盖板21更具有至少一限位结构217(如图9A所示)，以本实施例为例，限位结构217是设置于第二卸压腔室214内，且为一环形块体结构，且不以此为限，其主要为当微型阀门装置2进行集压作业时，供以辅助支撑阀门片22之用，以防止阀门片22塌陷，并可使阀门片22可更迅速地开启或封闭，致使阀门片22达成控制流体输送的开启或封闭。

如图9B所示，当微型阀门装置2的出口盖板21及阀门片22依序堆叠设置于微型流体控制装置1的承载壳体11之上时，阀门片22的阀孔220是与出口盖板21的出口通孔213相连通，且由于该出口通孔213输入的大气压力的作用下，会使阀门片22向下，而使阀孔220紧贴抵顶于承载壳体11的第一出口腔室116内的凸部结构117而关闭，如此一来，承载壳体11的腔室112内的流体将不会逆流至第一出口腔室116中，同时，承载壳体11的第一卸压腔室115也受到阀门片22封阻，故可达到更好的防止流体外漏的效果，同时并透过出口盖板21在第二卸压腔室214的限位结构217，以辅助支撑阀门片22，使其不会产生塌陷，并可使阀门片22可更迅速地开启或封闭。

请参阅图9A，其是为图8A所示的微型流体控制装置与微型阀门装置的集压作动示意图。如图所示，当流体受到微型流体控制装置1的传输作动，而由承载壳体11的第一连通孔114流出至第一出口腔室116中，由于流体的向上 推压，将使得对应设置于第一出口腔室116上的阀门片22随的向上弯曲形变，如此则可使前述紧贴抵顶于凸部结构117的阀孔220向上打开，使流体可自第一出口腔室116经由阀孔220而流入出口盖板21的第二出口腔室215中，进而排出于出口通孔213之外；于此同时，微型流体控制装置1的腔室112内的流体也受挤压而透过另一第一连通孔113流至第一卸压腔室115中，此时由于流体推压产生的压力，而使得阀门片22向上推移形变而抵触封闭出口盖板21的卸压通孔212，且如图所示，可见阀门片212不仅封闭卸压通孔212，同时也封阻了出口盖板21的第二卸压腔室214及连通流道216，因此流体会集中由另一侧的出口通孔213及出口23排出于外。于一些实施例中，出口通孔213及出口23是可连接于血压计的气袋，以作为集气的应用，但不以此为限。

请续参阅图9B，其是为图9A所示的微型流体控制装置与微型阀门装置的降压或是卸压作动示意图。如图所示，当与出口通孔213及出口23连接的装置，例如：血压计的气袋，欲作泄压用时，此时则要控制微型阀门装置2去封闭微型流体控制装置1，借此以排出流体，并可透过调控微型流体控制装置1的流体传输量，使流体不再输入承载壳体11的腔室112中，此时流体将会由出口通孔213向下输入至第二出口腔室215内，使得第二出口腔室216的体积膨胀，进而压迫促使可挠的阀门片22向下弯曲形变，并向下平贴、抵顶于承载壳体11的第一出口腔室116的凸部结构117上，故此时阀门片22的阀孔220又会因抵顶于该凸部结构117而关闭；以及，第二出口腔室216中的气体可经由连通流道217而流至第二卸压腔室214中，进而使第二卸压腔室214的体积扩张，并使对应于第二卸压腔室214的阀门片22同样向下弯曲形变，此时由于阀门片22向下弯曲，故其不会再抵顶于卸压通孔212端部的凸部结构212a，故卸压通孔212即处于开启状态，则可借由此单向的卸压作业将与出口23连接的装置(未图示)内的流体排出而降压；若以前述的实施例为例进行说明，则此时连通于出口通孔213及出口23的血压计的气袋内的流体可经由卸压通孔212以进行排出而降压，或是完全排出而完成卸压作业。

综上所述，本实用新型所提供的微型流体控制装置是包含壳体及设置于壳体内的压电致动器，且壳体由承载壳体及底座组合而成，利用本实用新型设计的正方形型态的压电致动器的作动，使流体可由底座的盖板的第二连通孔流入， 并沿相连通的总线孔及中心孔洞进行流动，透过可挠片的流路孔以使流体于可挠片及压电致动器之间形成的暂存腔室内产生压力梯度，进而使流体高速流动，并可继续传递，进而以达到可使流体迅速地传输，且同时可达到静音的功效，更可使微型流体控制装置的整体体积减小及薄型化，以达到轻便舒适的可携式目的；同时更可搭配另一微型阀门装置，进而更广泛地应用于医疗器材及相关设备的中。因此，本实用新型的微型流体控制装置极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本实用新型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。

【符号说明】

1：微型流体控制装置

10：壳体

11：承载壳体

11a：容置空间

110：承载壳体之外表面

111：承载壳体之内表面

112：腔室

113、114：第一连通孔

115：第一卸压腔室

116：第一出口腔室

117、212a：凸部结构

118：侧壁

12：底座

120：盖板

120a：盖板的第一表面

120b：盖板的第二表面

120c：第二连通孔

120d：总线孔

120e：中心凹部

120f：汇流腔室

121：可挠片

121a：流路孔

121b：可动部

121c：固定部

121d：暂存腔室

13：压电致动器

131：压电驱动体

132：悬浮板

132a：悬浮板的第一表面

132b：悬浮板的第二表面

132c：凸部

132d：中心部

132e：外周部

133：外框

133a：外框的第一表面

133b：外框的第二表面

134：支架

134a：支架的第一表面

134b：支架的第二表面

135、151：导电接脚

136：空隙

14、141、142：绝缘垫片

15：导电垫片

2：微型阀门装置

21：出口盖板

210：出口盖板之外表面

211：出口盖板之内表面

212：卸压通孔

213：出口通孔

214：第二卸压腔室

215：第二出口腔室

216：连通流道

217：限位结构

22：阀门片

220：阀孔

23：出口

g0：间隙

(a)～(l)：导电致动器的不同实施态样

a0～l0：悬浮板

a1～l1：外框

a2～l2：支架、板连接部

a2’、b2’、c2’、e2’、f2’：支架连接于外框的端部

a2”、b2”、c2”、e2”、f2”：支架连接于悬浮板的端部

d20：悬浮板连接部

d21：梁部

d22：外框连接部

a3～f3：空隙

g4～l4：凸部

Claims (12)

1.一种压电致动器结构，其特征在于，包含：

一悬浮板，为正方形的结构，且可由一中心部到一外周部弯曲振动；

一压电驱动体，为正方形的结构，具有小于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；以及

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑，其中该支架包括有:

一梁部，设置于该悬浮板与该外框之间的一间隙中，其设置的方向是平行于该外框及该悬浮板；

一悬浮板连接部，连接于该梁部与该悬浮板之间；以及

一外框连接部，连接于该梁部与该外框之间，并与该悬浮板连接部彼此相对应、且设置于同一轴线上。

2.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该至少一支架为一板连接部，用以连接该悬浮板与该外框。

3.如权利要求2所述压电致动器结构，其特征在于，该板连接部的两端部彼此相对应、且设置于同一轴线上。

4.如权利要求2所述压电致动器结构，其特征在于，该板连接部以介于0～45度的斜角连接于该悬浮板与该外框。

5.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板为正方形的结构，具有8mm的边长。

6.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板为正方形的结构，具有9mm的边长。

7.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板为正方形的结构，具有10mm的边长。

8.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板的一第二表面上具有一凸部。

9.如权利要求8所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板的该凸部高度介于0.02mm-0.08mm之间。

10.如权利要求8所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板的该凸部为一圆形凸起结构，直径为5.5mm。

11.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该悬浮板的厚度介于0.1mm-0.4mm之间。

12.如权利要求1所述压电致动器结构，其特征在于，该压电驱动体的厚度介于0.05mm-0.3mm之间。