200916658 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係關於-種流體輸送裝置，尤指—種適用於微 浦結構之大流量流體輸送裝置。 ' 【先前技術】 ^目别於各領域中無論是醫藥、電腦科技、列印、能源 等工業，產品均朝精緻化及微小化方向發展，1 浦、喷霧器、喷墨頭、工業列印袭置等產品所包奴流體 輸送結構為其關鍵技術，是以，如何藉創新結構突破宜技 術瓶頸’為發展之重要内容。 請參閱第-圖⑷，其係為習知微幫浦結構於未作動時 之結構示意圖，習知微幫浦結構10係包含入口通道η、 微致動器15、傳動塊14、隔層膜12、麼縮室⑴、 :以=Π通道16，其中基板u與隔層膜12間係定; $ =縮室m，主要用來儲存液體，將因隔層膜12之形 鍵衫響而使得壓縮室m之體積受到改變。 ^-電麗作用在微致動器15的上下兩極時，會產生 向^膜！致動器15在此電場之作用下產生彎曲而 :=夕111方向移動，由於微致動器b係 上’因此傳動塊14能將微致動器15所 壓變开=第:膜12 ’使得隔層膜12也跟著被擠 7即如弟一圖(b)所示，液體即可依圖中箭號X之方 200916658 向流動，使由入口通道13流入後儲存於壓縮室111内的液 體受擠壓，而經由出口通道16流向其他預先設定之空間， 以達到供給流體的目的。 請再參閱第二圖，其係為第一圖（a)所示之微幫浦結構 之俯視圖，如圖所示，當微幫浦結構10作動時流體之輸 送方向係如圖中標號Y之箭頭方向所示，入口擴流器17 係為兩端開口大小不同之錐狀結構，開口較大之一端係與 入口流道191相連接，而以開口較小之一端與微壓縮室111 連接，同時，連接壓縮室111及出口流道192之擴流器18 係與入口擴流器17同向設置，其係以開口較大的一端連 接於壓縮室Π1，而以開口較小的一端與出口流道192相 連接，由於連接於壓縮室111兩端之入口擴流器17及出口 擴流器18係為同方向設置，故可利用擴流器兩方向流阻 不同之特性，及壓縮室111體積之漲縮使流體產生單方向 之淨流率，以使流體可自入口流道191經由入口擴流器17 流入壓縮室111内，再由出口擴流器18經出口流道192 流出。 此種無實體閥門之微幫浦結構10容易產生流體大量 回流的狀況，所以爲促使流率增加，壓縮室111需要有較 大的壓縮比，以產生足夠的腔壓，故需要耗費較高的成本 在致動器15上。 因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之大流 量流體輸送裝置，實為目前迫切需要解決之問題。 200916658 【發明内容j 本案之主要目的在於提供一種大流量流體輸送裝置，主要由 閥體座、’薄膜、職蓋體及致動裝置堆疊而成，其係藉由致 動裝置之致動器作動時，將帶動轉接板產生形變，以推擠傳 動塊及震動薄膜，使介於震動薄膜及閥體蓋體間之壓力腔室體 積改變，以產生正負之動差，同時，由於_薄膜上之闕門結 構其開合反應迅速，使得壓力腔室於漲縮的瞬間可產生較大之流 體吸力與推力，故可使流體達到高效率之傳輸，並可有效阻播流 體之逆流，俾解決習知技術之微幫浦結構於流體的傳送過程中易 產生流體回流之現象。 為達上述目的，本案之-較廣義實施樣態為提供—種大流量 流體輸送裝置，用以傳送流體，其係包含：_座；題蓋體， 其係設置關難上，且具有壓力腔室；膜，其係設置於 閥體座及_蓋體之間，並具有至少—綱開縣構；以及致動 ，置’其係包含致動n以及震鮮元，其巾震解元係具有震動 薄膜、複數個财塊、傳動塊以及轉接板，震動薄膜係設置於間 體蓋體上，用關_力腔室，概_定塊係連接於震動薄膜 之兩侧邊，傳動塊係設置於複數個固定塊之間且與震動薄膜相連 接，轉接板係連接於傳動塊上且兩侧延伸固設於複數個固定塊 上，致動器係設置於轉接板上且相對應設置於複數個固定塊之 間；其中，當施以操作頻率10-50HZ於致動裝置之致動器上，致 動器將帶動轉接板產生形變，以推擠傳動塊及震動薄膜了使壓力 腔室體積改變，進而驅_關結構之啟閉作用，以使流經壓力 200916658 腔室之該流體係達到l〇cc/min以上的大流量傳輸。 【實施方式】 體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的 說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具 有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及 圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。 ί 請參閱第三圖，其係為本案第一較佳實施例之大流量 流體輸送裝置之結構示意圖，如圖所示，本案之大流量流 體輸送裝置20可適用於醫藥生技、電腦科技、列印或是 能源等工業，且可輸送氣體或是液體，但不以此為限，大 流量流體輸送裝置20主要係由閥體座21、閥體蓋體22、 閥體薄膜23、複數個暫存室、致動裝置24及蓋體25所組 成，其中閥體座21、閥體蓋體22、閥體薄膜23係形成一 流體閥座201，且在閥體蓋體22及致動裝置24之間形成 I 一壓力腔室226，主要用來儲存流體。 該大流量流體輸送裝置20之組裝方式係將閥體薄膜 23設置於閥體座21及閥體蓋體22之間，並使閥體薄膜 23與閥體座21及閥體蓋體22相對應設置，且在閥體薄膜 23與閥體蓋體22之間形成一第一暫存室，而在閥體薄膜 23與閥體座21之間形成一第二暫存室，並且於閥體蓋體 22上之相對應位置更設置有致動裝置24，致動裝置24主 - 要用以驅動大流量流體輸送裝置20之作動，最後，再將 200916658 .蓋體25設置於致動裝置24之上方，古欠其係依序將閥體座 21、閥體薄膜23、閥體蓋體22、致動裝置24及甚體25 相對應堆料置，以完成流體輸送裝置2Q之組裝Γ 其中’閥體座21及閥體蓋體22係為本案大流量流體 輸送裝置20中導引流體進出之主要結構，請參閱第四圖 並配合第三圖，其中第四圖係為第三圖所示之闕體座的側 面結構示意圖，如圖所示，閥體座21係具有一個入口流 f道211以及-個出口流道212，流體係可由外界輸入，經 由入口流道211傳送至閥體座21上表自21〇之一開口 213，並且，於本實施例中’閥體薄膜23及閥體座Μ之 間所形成的第二暫存室即為圖中所示之出口暫存腔215, 但不以此為限，其係由閥體座21之上表面21〇於與出口 流道212相對應之位置產生部分凹陷而形成，並與出口流 道212相連通，該出口暫存腔215係用以暫時儲存流體: 並使該流體由出口暫存腔215經由一開口 214而輸送至出 ί : 口通道⑽’再流出閥難21之外。以及，在閥體座21 上更具有複數個凹槽結構，用以供一密封環26(如第八圖 (a)所示）設置於其上，於本實施例中，閥體座21係且有 環繞開口 213週邊之凹槽216、218，及環繞於出口暫存 腔215—週邊之凹槽217。請參閱第五圖（8)並配合第三圖， 2中第五圖（a)係為第三圖所示之閥體蓋體之背面結構示 意圖，如圖所示，閥體蓋座22係具有一上表面22〇°及二 下表面228，以及在閥體蓋座22上亦具有貫穿上表面挪 至下表面228之入口閥門通道⑵及出口間門通道挪， 200916658 且該入口閥門通道221係設置於與閥體座21之開口 213 相對應之位置，而出口閥門通道222則設置於與閥體座21 之出口暫存腔215内之開口 214相對應之位置，並且，於 本實施例中，閥體薄膜23及閥體蓋體22之間所形成之第 一暫存室即為圖中所示之入口暫存腔223，且不以此為 限，其係由閥體蓋體22之下表面228於與入口閥門通道 221相對應之位置產生部份凹陷而形成，且其係連通於入 口閥門通道221。 請參閱第五圖（b)，其係為第五圖（a)之剖面結構示意 圖，如圖所示，閥體蓋體22之上表面220係部份凹陷， 以形成一壓力腔室226，其係與致動裝置24之致動器242 相對應設置，壓力腔室226係經由入口閥門通道221連通 於入口暫存腔223，並同時與出口閥門通道222相連通。 請參閱第七圖（a)並配合第三圖，其中第七圖（a)係為 第三圖所示之致動裝置及閥體蓋座之結構示意圖，如圖所 示，本案之致動裝置24係設置於閥體蓋體22上，且主要 係由一震動單元241以及一致動器242所構成，其中震動 單元241則包含有震動薄膜2411、複數個固定塊2412、 傳動塊2413以及轉接板2414,閥體蓋體22將因震動薄膜 2411之形變影響而使得壓力腔室226之體積受到改變，而 震動薄膜2411係固設於閥體蓋體22上，可用來將壓力腔 室226的一側邊封閉。 複數個固定塊2412係設置於震動薄膜2411的兩側 邊，而傳動塊2413同樣設置於震動薄膜2411上且位於該 11 200916658 複數個固疋塊2412之間並相對應於壓力腔室226設置， 而轉接板2414其係連接於傳動塊2413上且兩側分別延伸 固設於固定塊2412上，至於，致動器242係設置於轉接 板2414上且相對應設置於複數個固定塊2412之間，致動 為242的兩端為自由端並未被轉接板2414固定住。
當一電壓作用在致動器242時，會產生一方向向下之 電場，使得致動器242在此電場的作用下會產生一形變作 用，即如第七圖（a)所示X及γ方向所指的方向形變，因 致動器242的底部係連接於轉接板2414上，轉接板 的兩侧則固定於兩固定塊2412上，而中間則與傳動塊2413 連接，可讓轉接板2414產生連動且跟著形變，即如第七 圖（a)標號E之箭頭方向所指虛線的形變，使得位於轉 接板2414下方的傳動塊2413能將轉接板2414所產生的 推力傳遞至震動薄膜2411，以推動震動薄膜24u產生致 動位移量，即如第七圖（a)標號F之箭頭方向所指虛線= 形變，進而改變壓力腔室226之體積，使得壓力二^\26 原先預存之流體，向其他預先設定之空間流動，達到供终 由於本實施例之致動器242的兩端為一自由端，因此 當致動器242受電場作用時，其不僅能產生形 又’且其兩 端側為自由端’相對可產生形變量較大，故整體 ^ i 量較不受到限制’進而能產生推動震動薄膜24u 量較大。 、移 傳動塊2413 為了增加震動薄膜2411的體積變化量 12 200916658 的寬度愈寬愈好，但該傳動塊2413之寬度愈寬，將使其 與轉接板2414接觸面積也愈大，相對也會限制轉接板2414 所產生之彎曲位移量，因此’傳動塊2413的設計需與轉 接板2414及震動薄膜2411的尺寸相配合，以使震動薄膜 2411得到最佳的位移量及其體積變化量，於本實施例中， 傳動塊2413與轉接板2414接觸之面積可同於與震動薄膜 2411接觸之面積，但不以此為限，於一些實施例中，傳動 塊2413的較佳形狀可為呈現“凸，’字形之凸形結構2415 (如第七圖（b)所示），凸形結構2415與轉接板2414接 觸的面積係較小於與震動薄膜2411接觸面積，可讓轉接 板2414受到較少的限制，使轉接板2414產生較大的致動 位移置’而凸形結構2415與震動薄膜2411侧接觸的面積 較大’可讓震動薄臈2411的等效體積變化量變大。 备致動器242受電壓致動使致動裝置24上凸變形，造成 壓力腔室226之體積膨脹而產生負壓差，可使流體經入口 閱門通道221流至壓力腔室226内，其後，當施加於致動 $ 242的電場方向改變後’致動器242將使致動裝置24 下凹變形壓力腔室226收縮而體積減小，使壓力腔室226
與外界產生正壓力差，促使流體由出口閥門通道222流出 力 Ο Ο C 主ab之外’於此同時，同樣有部分流體會流入入 口閥門通道221及入口暫存室223内，然而由於此時的入 口 3門結構231 (如第六圖（c)所示）係為使受壓而關閉的 狀‘恕’故該流體不會通過入口閥片231而產生倒流的現 象至於暫時儲存於入口暫存腔223内之流體，則於致動 13 200916658 器242再受電麼致動，重複使致動襄置24再上凸變形而 增加塵力腔室226體糾，再由入口暫存腔223經至入口 閥門通㈣1力腔室226内’以進行流體的輸送。 另外閥體盍體22上同樣具有複數個凹槽結構，以 本實施例為例，在閥體Μ庙9 9 u * Λ 阀骽盍座22之上表面220係具有環繞 ^腔室226而設置之凹槽227，而在下表面228上則具
有壤繞設置於入口暫存妒夕TU14A $仔腔之凹槽224、環繞設置於出 口闕門通道222之凹槽225以及凹槽挪，同樣地，上述 凹槽結構係用以供-密封環27(如第八圖（a)所示）設置於 其中。 、 凊參閲第六圖（a)並配合第三圖，其中第六圖⑷係為 弟二圖所示之間體薄膜之結構示意圖，如圖所示，閥體薄 膜23主要係以傳統加工、或黃光韻刻、或雷射加工、或 電鑄加工、或放電加工等方式製出，且為一厚度實質上相 同之薄片結構’其上係具有複數個鏤空閥開關，包含第— 閥開關以及第—閥開關，於本實施例中，第—閥開關係為 入口閥門結構231 ’而第二閥開關係為出口閥門結構232， 其:’入口閥門結構231係具有人口閥片2313以及複數 個環繞入口閥片2313週邊而設置之鏤空孔洞23丨2,另外， 在孔洞2312之間更具有與入口閥片2313相連接之延伸部 23U ’當閥體薄膜23承受—自壓力腔室挪傳遞而來向 下之應力時，如第八圖（c)所示，入口閥門結構231係整 個向下平貼於閥體座21之上，此時入口閥片2313會緊靠 凹才a 216上费封環2 6突出部分，而密封住閥體座21上之 14 200916658 開口 213 ’且其外圍的鏤空孔洞2312及延伸部2311則順 勢浮貼於閥體座21之上，故因此入口閥門結構231之關 閉作用’使流體無法流出。 而當閥體薄膜23受到壓力腔室226體積增加而產生 之吸力作用下，由於設置於閥體座21之凹槽216内的密 封孩26已供入口閥門結構231 —預力（Preforce)，因 而入口閥片2313可藉由延伸部2311的支撐而產生更大之 預蓋緊效果，以防止逆流，當因壓力腔室226之負壓而使 入口閥門結構231往上產生位移（如第六圖（b)所示），此 時，流體則可經由鏤空之孔洞2312由閥體座21流至閥體 蓋體22之入口暫存腔223 ’並經由入口暫存腔223及入口 閥門通道221傳送至壓力腔室226内，如此一來，入口閥 門結構231即可因應壓力腔室226產生之正負壓力差而迅 速的開啟或關，以控制流體之進出，並使流體不會回流 至閥體座21上。 间樣地，位於同一閥體薄膜23上的另一閥門結構則 為出口閥門結構232,其中之出口閥片2323、延伸部2321 以及孔洞2322之作動方式均與入口閥門結構231相同， 因而不再贅述，惟出口閥門結構232週邊之密封環％嗖 々置方向係與入口閥門結構231之密封環27反向設置，如 弟六圖（c)所示，因而當壓力腔室226磨縮而產生一推力 7 ’設置於閥體蓋體22之凹槽225内的密封環27將提供 口間門結構232 -預力（Pref〇rce)，使得出 可藉由延伸部哪之支撐而產生更大之預蓋緊效果，Γ 15 200916658 防止逆流，當因壓力腔室226之正壓而使出口閥門結構232 往下產生位移，此時，流體則可經由鏤空之孔洞2322由 壓力腔室226經閥體蓋體22而流至閥體座21之出口暫存 腔215内，並可經由開口 214及出口流道212排出，如此 一來，則可經由出口閥門結構232開啟之機制，將流體自 壓力腔室226内洩出，以達到流體輸送之功能。 請參閱第八圖（a)，其係為本案較佳實施例之大流量 流體輸送裝置之未作動狀態示意圖，於本實施例中，所有 的凹槽結構216、217、218分別設置密封環26，而凹槽 224、225、229内亦分別設置密封環27，其材質係為可耐 化性佳之橡膠材料，且不以此為限，其中，設置於閥體座 21上環繞開口 213之凹槽216内的密封環可為一圓環結 構，其厚度係大於凹槽216深度，使得設置於凹槽216内 之密封環26係部分凸出於閥體座21之上表面210構成一 微凸結構，因而使得貼合設置於閥體座21上之閥體薄膜 23之入口閥門結構231之入口閥片2313因密封環26之微 凸結構而形成一向上隆起，而閥體薄膜23之其餘部分係 與閥體蓋體22相抵頂，如此微凸結構對入口閥門231頂 推而產生一預力（Preforce)作用，有助於產生更大之預蓋 緊效果，以防止逆流，且由於密封環26向上隆起之微凸 結構係位於閥體薄膜23之入口閥門結構231處，故使入 口閥門結構231在未作動時使入口閥片2313與閥體座21 之上表面210之間具有一間隙，同樣地，當密封環27設 置於環繞出口閥門通道222之凹槽225内時，由於其密封 16 200916658 % 27係設置於閥體蓋體22之下表面2抑，因而該密封環 27係使閥體薄膜23之出口闕η結構向下凸出而形成—向 下隆起於閥體蓋體22之微凸結構，此微凸結構僅其方向 與形成於入口閥門結構231之微凸結構係為反向設置，然 而其功能均與前述相同，因而不再贅述。至於其餘分別設 置於凹槽結構217、218及224、229以及227内之密封環 26、27及28，主要用來分別使閥體座21與閥體薄膜23、 閥體薄膜23與閥體蓋體22以及閥體蓋體22與致動裝置 24之間緊密貼合時，防止流體外洩。 田然，上述之微凸結構除了使用凹槽及密封環來搭配 形成外，於一些實施例中，閥體座21及閥體蓋體22之微 凸結構亦可採用半導體製程，例如：黃光蝕刻或鍍膜或電 鑄技術，直接在閥體座21及閥體蓋體22上形成。 請同時參閱第八圖（a)、（b)、（c)，如圖所示，當蓋 體25、致動裝置24、閥體蓋體22、閥體薄膜23、密封環 26以及閥體座21彼此對應組裝設置後，閥體座21上之開 二213係與閥體薄膜23上之入口閥門結構231以及閥體 蓋體22上之入口閥門通道221相對應，且閥體座21上之 開口 214則與閥體薄膜23上之出口閥片232以及閥體蓋 體22上之出口閥門通道222相對應，並且，由於密封環 26 β又置於凹槽216内，使得閥體薄膜23之入口閥門結構 231微凸起於閥體座21之上，並藉由位於凹槽216内之密 封裒26頂觸閥體薄膜23而產生一預力（（pref〇rce)作 用，使得入口閥門結構231在未作動時則與閥體座21之 17 200916658 上表面210形成一間隙，同樣地，出口閥門結構2犯亦藉 由將密封環27設至於凹槽225中的相同方式與閥體蓋^ 22之下表面228形成一間隙。 _ 當以一電壓驅動致動器242時，致動裝置24發生彎 曲變形，如第八圖⑹所示，致動裝置24係朝箭號3所指 之方向向上彎曲變形，使得壓力腔室226之體積增加，因 而產生一吸力，使閥體薄膜23之入口閥門結構23卜出口 Γ閥門結構232承受-向上之拉力，並使已具有一預力 (Prefo^xe)之入口閥門結構231之入口閥片2313迅速開 啟（如第八圖（b)所不）’使液體可大量地自閥體座21上之 入口通道211被吸取進來，並流經閥體座21上之開口 213閥體薄膜23上之入口閥門結構231之孔洞2312、閥 體蓋體22上之入口暫存腔223、入口閥片通道221而流入 壓力腔至226之内’此時’由於閥體薄膜23之入口閥門 = 231、出口閥門結構挪承受該向上拉力，故位於另 +端之出口閥門結構232係因該向上拉力使得位於閥體薄 膜23上之出口閥片2323密封住出口閥門通道222，而使 得出:閥門結構232關閉，因而流體逆流。 这。田致動裝置24因電場方向改變而如第八圖（c)所示之 月』!!向下.曲變形時’則會壓縮壓力腔室226之體積， ^于[力腔至226對内部之流體產生一推力，並使閥體薄 二3之入口閥門結構23卜出口閥門結構232承受一向下 =力此時，没置於凹槽225内之密封環27上出口閥門 -構232的出口閥片2323其可迅速開啟（如第六圖（c)所 18 200916658 示），並使液體瞬間大量宣洩，由壓力腔室226經由閥體 • 蓋體22上之出口閥門通道222、閥體薄膜23上之出口閥 門結構232之孔洞2322、閥體座21上之出口暫存腔215、 開口 214及出口通道212而流出流體輸送裝置20之外， 因而完成流體之傳輸過程，同樣地，此時由於入口閥門結 構231係承受該向下之推力，因而使得入口閥片2313密 封住開口 213，因而關閉入口閥門結構231 ’使得流體不 , 逆流，並且，藉由入口閥門結構231及出口閥門結構232 i 配合設置於閥體座21及閥體蓋體22上之凹槽216、225 内的密封環26、27之設計，可使流體於傳送過程中不會 產生回流的情形，達到高效率之傳輸。 另外，於本實施例中，閥體座21以及閥體蓋體22之 材質係可採用熱塑性塑膠材料，例如聚碳酸酯樹酯 (Polycarbonate PC)、聚諷（Polysulfone，PSF)、ABS 樹 脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene)、縱性低密度聚 I 乙烯（LLDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE)、聚丙稀（PP)、聚苯硫醚（Polyphenylene Sulfide，PPS)、對位性聚苯乙烯（SPS)、聚苯醚（ΡΡ0)、聚 縮醛（Polyacetal, P0M)、聚對苯二曱酸二丁酯（PBT)、聚 偏氟乙烯（PVDF)、乙烯四氟乙烯共聚物（ETFE)、環狀烯烴 聚合物（C0C)等熱塑性塑膠材料，但不以此為限，且於本 實施例中，壓力腔室226之深度係介於loo# m至300 # m 之間’直徑介於10〜30mm之間，且不以此為限。 於本實施例中，該閥體薄膜23與閥體座21及閥體蓋 19 200916658 體22之間的間隙距離可為10//m至790 //m，且最佳者為 180# m至300 /zm，且於一些實施例中，該致動裝置24之 震動薄膜2411與閥體蓋體22間的分隔距離，即間隙，可 為 10//m 至 790//m，較佳者為 100//m 至 300/zm。 而閥體薄膜23係可以傳統加工或黃光蝕刻或雷射加 工或電鑄加工或放電加工等方式製出，其材質可為任何耐 化性佳之有機高分子材料或金屬，當閥體薄膜23採用該 高分子材料，其彈性係數為2〜20 Gpa，例如聚亞醯胺 (Polyimide, PI)，其彈性係數，即楊氏係數（E值）可為 lOGPa，當閥體薄膜23採用金屬材料時，例如鋁、鋁合金、 鎳、鎳合金、銅、銅合金或不鏽鋼等金屬材料，其楊氏係 數係為2〜240GPa，若該金屬材料為鋁金屬，其彈性係數為 70GPa，或是鎳金屬，其彈性係數為210GPa，或是不銹鋼 金屬，其彈性係數為240GPa等，且不以此為限。至於閥 體薄膜23之厚度可介於10/zm至50//m，最佳者為21/zm 至 40 // m。 以下分別就閥體薄膜23使用不同材質時所製成之方 法提出說明。 當閥體薄膜23之材質係為聚亞醯胺（Poly imide, PI) 時，其製造方法主要係利用反應離子氣體乾蝕刻 (reactive ion etching, RIE)之方法，以感光性光阻塗 佈於閥門結構之上，並曝光顯影出閥門結構圖案後，再以 進行蝕刻，由於有光阻覆蓋處會保護聚亞醯胺（Polyimide， PI)片不被蝕刻，因而可蝕刻出閥體薄膜23上之閥門結構。 20 200916658 若間體薄膜23之材質為 刻、雷射加工及機械加工等；J鋼金屬，則可以黃絲 的方式得到在不鱗鋼片上;^結構’其中黃光侧 於⑽加再浸泡 光阻覆蓋處會保護不錄鋼片不方法類似，有 薄膜2 3上之閥門結構。 x j因而可蝕刻出閥體 以及，若是閥體薄胺； 用電軸方法，糊 鋼基板上之_構的光阻圖案鋅 阻覆盍處不會輯，#電鑄㈣金屬達— 從不錄鋼絲上麟，料_ ^將一 閥體薄膜23。 ⑽、·，。構23卜232之 之所有了上述之製造方法之外，應用於閥體薄膜23 :斤有=均可用精密衝孔之加工方法，或Μ用傳統機 ，加工方式、雷射加工或電鑄加工或放電加1等方式製作 出其上之閥片結構，但不以此為限。 ^而，致動裝置24内之致動器242係為一壓電板，可 採用高Μ電係數之錯鈦酸錯（m)系列㈣電粉末製造而 成’其中致動器242的厚度可介於i00/tzms 5〇〇#m之間， 較佳厚度為15〇#m至25〇#m，揚氏係數係為丨⑽至 150GPa，且不以此為限。 而震動薄膜2411之厚度為1〇# m至300# ra，較佳厚 度為100# m至250//m，其材質可為一單層金屬所構成， 例如不銹鋼金屬，其揚氏係數係為24〇Gpa，厚度係介於 21 200916658 140/zm至160/zm，例如銅，其揚氏係數係為1〇叱卯，厚 度係介於19G，至210_，且不以此為限，或其材質可 為金屬材料m層耐生化高分子薄板以構成之 結構，。 曰 爲了因應大流量流體傳輸的需求，可於致動裝置24 之致動器242上施予操作頻率為1〇_5〇Hz，並配合以下條 致動器242之厚度約為1〇〇以m至5〇〇#m之剛性特 性，較佳厚度為150/^m至25〇//m ’揚氏係數約為 100-150Gpa 〇 以及震動薄膜2411之厚度為10“]11至3〇〇era之間， 較佳厚度為ΙΟΟαηι至250 /zm，揚氏係數為6〇_3〇〇GPa， 其材質可為一單層金屬所構成，例如不銹鋼金屬，其揚氏 係數係為240Gpa’厚度係介於140//m至16G#m，例如銅， 其揚氏係數係為lGGGpa，厚度係介於190//1]]至21()//111， ^不以此為限，或其材質可為金屬材料上貼附一層耐生化 高分子薄板以構成之雙層結構。 該壓力腔室226之深度係介於1〇〇//m至3〇〇//m之 間’直徑介於10〜30mm之間。 以及，閥體薄膜23上之閥門結構231、232之厚度為 ^〇#πι至50//m，楊氏係數為2〜24〇Gpa，可為任何耐化性 佳之有機高分子材料或金屬，該閥體薄膜23採用該高分 子材料’其彈性係數為2〜20 Gpa，例如聚亞醯胺（polyimide， PI) ’其彈性係數’即楊氏係數（E值）可為1〇Gpa，該闊體 22 200916658 薄膜2 3採用金屬材料，例如紹、紹合金、錄、錄合金、 銅、銅合金或不鏽鋼等金屬材料，其揚氏係數係為 2〜240GPa，鋁金屬彈性係數為70GPa，或是鎳金屬彈性係 數為210GPa，或是不銹鋼金屬彈性係數為240Gpa以及， 閥體薄膜23與閥體座21及閥體蓋體22之間的間隙距離 可為10/zm至790//m，且最佳者為180//m至300/zm。 由上述致動器242、震動薄膜2411、壓力腔室226及 閥體薄膜23等相關參數條件搭配，則可驅動閥體薄膜23 之入口閥門結構231及出口閥門結構232進行啟閉作用， 驅使流體進行單向流動，並使流經壓力腔室226的流體能 達到每分鐘10cc以上的大流量輸出。 本案之大流量流體傳輸裝置20可經由致動裝置24之 驅動，且閥體薄膜23及其上一體成形之入口閥門結構231 可配合設置於閥體座21之凹槽216内的軟性密封環26， 使入口閥門結構231開啟而將流體輸送至壓力腔室226， 再因致動裝置24改變壓力腔室226之體積，因而使出口 閥門結構232配合設置於閥體蓋體22上之凹槽225内之 軟性密封環27而開啟，以使流體輸送至壓力腔室226之 外，由於壓力腔室226於體積漲縮的瞬間可產生較大之流 體吸力與推力，配合閥體薄膜23上之閥門結構其迅速的 開合反應，使得故可使流體達到大流量之傳輸，並有效阻 擔流體之逆流。 綜上所述，本案之大流量流體輸送裝置係適用於微幫 浦結構，主要由閥體座、閥體薄膜、閥體蓋體、震動薄膜 23 200916658 及致動裝置堆疊而成，其係藉由致動器之壓電致動，使得 壓力腔室之體積改變，進而開啟或關閉成形於同一閥體薄 膜上之入口 /出口閥門結構，配合軟性密封環及設置於閥 體座或閥體蓋體上之凹槽，而進行流體之輸送，由於本案 之大流量流體輸送裝置係可輸送氣體及流體，不僅有極佳 之流率與輸出壓力，可於初始狀態自我汲取液體，更具有 高精度控制性，且因其可輸送氣體，因此於流體輸送過程 更可排除氣泡，以達到高效率之傳輸。 另外，致動器的底部係與轉接板連接固定，而轉接板 兩端連接固定於兩固定塊上，使得轉接板在致動器的帶動 下亦可視為一可形變體，且致動器的兩端並未連接固定於 固定塊上可視為一自由端，當致動器受電場作用時，致動 器不僅能產生形變，且其兩端侧為自由端，相對可產生形 變量較大，故整體產生形變量較不受到限制，進而能提昇 推動震動薄膜的位移量。是以，本案之大流量流體輸送裝 置極具產業之價值，爰依法提出申請。 本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修 飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。 24 200916658 【圖式簡單說明】 第一圖（a):其係為習知微幫浦結構於未作動時之結構示意 圖。 第一圖（b):其係為第一圖⑻於作動時之結構示意圖。 第二圖：其係為第一圖（a)所示之微幫浦結構之俯視圖。 第三圖：其係為本案第一較佳實施例之大流量流體輸送裝 置之結構示意圖。 第四圖：其係為第三圖所示之閥體座側面結構示意圖。 第五圖（a):其係為第三圖所示之閥體蓋體之背面結構示意 圖。 第五圖（b):其係為第五圖（a)之剖面結構示意圖。 第六圖：其係為第三圖所示之閥體薄膜結構示意圖。 第七圖（a):其係為第三圖所示之致動裝置及閥體蓋座之 結構示意圖。 第七圖（a):其係為第三圖所示之另一致動裝置及閥體蓋 座之結構示意圖。 第八圖（a):其係為本案較佳實施例之大流量流體輸送裝置 之未作動狀態示意圖。 第八圖（b):其係為第八圖（a)之壓力腔室膨脹狀態示意圖。 第八圖（c):其係為第八圖（b)之壓力腔室壓縮狀態示意圖。 25 200916658 【主要兀件符號說明】 Μ幫浦結構：1 〇 基板：11 壓縮室：111 隔層膜：12 入口通道：13 傳動塊：14 微致動器：15 出口通道：16 入口擴流器：17 出口擴流器：18 流動方向：X、γ 方向：a、b 大流量流體輸送裝置： 20 流體閥座：2 01 閥體座：21 閥體蓋體：22 閥體薄膜：23 致動器：24 蓋體：25 震動單元：241 致動片：242 入口流道：191、211 出口流道：192、212 開口 ： 213、214 上表面：210、220 出口暫存腔：215 下表面：228 入口暫存腔：223 入口閥門通道：221 出口閥門通道：222 凹槽：216、217、218、 224 、 225 、 227 、 229 壓力腔室：226 密封環：26、27、28 入口閥門結構：231 出口閥門結構：232 入口閥片：2313 出口閥片：2323 延伸部：2311、2321 孔洞：2312、2322 震動薄膜：2411 固定塊：2412 傳動塊：2413 轉接板：2414 凸形結構：2415 26