專(zhuān)利名稱(chēng)：閥門(mén)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種壓電式(Piezoelectric)微型幫浦，且特別是具有特 殊閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦。
背景技術(shù)：
圖7為傳統(tǒng)閥門(mén)結(jié)構(gòu)7的外觀立體圖及剖面示意圖。當(dāng)閥門(mén)膜片70 的中央閥蓋700因流體的推力而開(kāi)啟時(shí)，中央閥蓋700將與閥孔膜片72 呈現(xiàn)一斜向角度，由于中央閥蓋在靠近彎折部位所產(chǎn)生的開(kāi)啟行程d較 小，因而使得該部位的有效流道截面積大幅縮小。此外，當(dāng)流體的流量 增加、流體推力加大時(shí)，則中央閥蓋700的開(kāi)啟角度也隨著增大，雖然 增加中央閥蓋700的開(kāi)啟行程d，而使得有效流道截面積增加，但也使得 中央閥蓋700的關(guān)閉反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，使閥門(mén)7的整體開(kāi)關(guān)效率變差。
圖8為另一傳統(tǒng)閥門(mén)結(jié)構(gòu)8的外觀立體圖及剖面示意圖。當(dāng)流體對(duì) 閥門(mén)膜片80的中央閥蓋800產(chǎn)生推力時(shí)，將迫使連結(jié)中央閥蓋800的連 接肋條產(chǎn)生拉伸變形。但通過(guò)闊孔膜片82的流體往往因推力的不均勻， 而使得中央闊蓋800不能夠以平行于閥孔膜片82的方式開(kāi)啟，導(dǎo)致有效 流道截面積減少，且閥門(mén)8的整體開(kāi)關(guān)效率也不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，改善習(xí)知技藝的缺失，提供一種具有較大的有 效流道截面積，以及開(kāi)關(guān)效率高的閥門(mén)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦。 為達(dá)成本發(fā)明上述目的，本發(fā)明提供一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，包括 一閥孔 膜片，具有一閥孔，其中該閥孔位于該閥孔膜片的中心，且該閥孔的周 圍具有復(fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣；以及一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方且 具有至少一對(duì)條狀孔洞，其中該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且該對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔 膜片的閥孔。另外，本發(fā)明還提供一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，包括 一閥孔膜片，具有復(fù)數(shù) 個(gè)閥孔，其中該些閥孔與該閥孔膜片的中心等距；以及一閥門(mén)膜片，貼 覆在該閥孔膜片的上方，且該閥門(mén)膜片具有一孔洞及至少一對(duì)條狀孔洞， 其中該孔洞位于該閥門(mén)膜片的中心，且該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén) 膜片的中心的兩側(cè)，且由該孔洞及該對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍 的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的該些閥孔。再者，本發(fā)明提供一種微型幫浦，用以輸送一流體，包括 一殼體， 具有一第一內(nèi)部容室，及一進(jìn)口和一出口； 一壓電致動(dòng)組件，設(shè)置在該 第一內(nèi)部容室，用以壓縮該第一內(nèi)部容室的空間；以及復(fù)數(shù)個(gè)閥門(mén)組件， 分別設(shè)置在該殼體的進(jìn)口及出口。其中該閥門(mén)組件至少包含 一閥孔膜片，具有一閥孔，其中該閥孔位于該閥孔膜片的中心，且該閥孔的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣； 一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方且具有至少一對(duì)條狀孔洞，其中該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩 側(cè)，且該對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的 閥孔。此外，本發(fā)明還提供一種微型幫浦，用以輸送一流體，包括 一殼 體，具有一第一內(nèi)部容室，及一進(jìn)口和一出口； 一壓電致動(dòng)組件，設(shè)置在該第一內(nèi)部容室，用以壓縮該第一內(nèi)部容室的空間；以及復(fù)數(shù)個(gè)閥門(mén) 組件，分別設(shè)置在該殼體的進(jìn)口及出口。其中該閥門(mén)組件至少包含一 閥孔膜片，具有復(fù)數(shù)個(gè)閥孔，其中該些閥孔與該閥孔膜片的中心等距；一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方，且該閥門(mén)膜片具有一孔洞及至 少一對(duì)條狀孔洞，其中該孔洞位于該閥門(mén)膜片的中心，且該對(duì)條狀孔洞 對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且由該孔洞及該對(duì)條狀孔洞于該 閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的該些閥孔。為使熟悉該項(xiàng)技藝人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，茲藉由下 述具體實(shí)施例，并配合所附的圖式，對(duì)本發(fā)明詳加說(shuō)明如后。


圖1A顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例的立體分解圖。 圖1B為圖1A所示闊門(mén)結(jié)構(gòu)的組合透視圖。 圖1C至圖1G為具有2至6個(gè)波浪凸緣的閥孔膜片。 圖1H顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例于關(guān)閉狀態(tài)下的剖面 示意圖。圖II顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例于開(kāi)啟狀態(tài)下的剖面示 意圖。 本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例的立體分解圖。 圖2B為圖2A所示閥門(mén)結(jié)構(gòu)的組合透視圖。 圖2C至圖2G為具有2至6個(gè)閥孔的閥孔膜片。 圖2H顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例于關(guān)閉狀態(tài)下的剖面 示意圖。圖21顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例于開(kāi)啟狀態(tài)下的剖面示 意圖。圖3A顯示應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦的外觀立體圖。圖3B為圖3A所示微型幫浦的立體分解圖。圖3C為殼體的軀干部分的上視圖。圖3D為殼體的軀干部分的底視圖。圖3E為圖3A所示微型幫浦的變化實(shí)施例。圖3F為圖3A所示微型幫浦的另一變化實(shí)施例。圖4A為入口側(cè)流道蓋板的外觀立體圖。圖4B為出口側(cè)流道蓋板的外觀立體圖。圖4C為入口側(cè)流道蓋板及出口側(cè)流道蓋板與殼體的軀干部分的結(jié) 合狀態(tài)圖。圖5A顯示流體進(jìn)入本發(fā)明微型幫浦的流體入口的狀態(tài)圖。 圖5B顯示流體流經(jīng)本發(fā)明微型幫浦的入口側(cè)流道蓋板的入口溝渠 的狀態(tài)圖。圖5C顯示流體自本發(fā)明微型幫浦的進(jìn)口流出然后再流至出口的狀 態(tài)圖。圖5D顯示流體流經(jīng)本發(fā)明微型幫浦的出口側(cè)流道蓋板的出口溝渠 的狀態(tài)圖。圖5E顯示流體自本發(fā)明微型幫浦的流體出口流出的狀態(tài)圖。 圖6顯示應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦的變化實(shí)施例。 圖7為傳統(tǒng)閥門(mén)結(jié)構(gòu)的外觀立體圖及剖面示意圖。 圖8為另一傳統(tǒng)閥門(mén)結(jié)構(gòu)的外觀立體圖及剖面示意圖。ii主要組件符號(hào)說(shuō)明 閥門(mén)結(jié)構(gòu)1閥孔膜片10 閥孔100 閥門(mén)膜片12條狀孔洞120條狀孔洞于閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域122 閥門(mén)結(jié)構(gòu)2閥孔膜片20閥孔200 閥門(mén)膜片22條狀孔洞220孔洞221條狀孔洞于閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域222 微型幫浦3 殼體30上蓋板300 第一墊圈302 驅(qū)動(dòng)電路板304 支撐環(huán)306 第二墊圈308 壓電致動(dòng)組件310壓電片3100金屬膜片3110 隔離膜片312 第三墊圈314 殼體的軀干部分316第一內(nèi)部容室3160進(jìn)口 3162出口 3164導(dǎo)流凸塊3168引流凹槽3166第二內(nèi)部容室3170另一第二內(nèi)部容室3172流體入口 3174流體出口 3176 閥門(mén)組件318閥孔膜片3180閥門(mén)膜片3182密封墊圈3184 閥門(mén)組件319閥孔膜片3190閥門(mén)膜片3192密封墊圈3194 入口側(cè)流道蓋板320入口溝渠3200匯流孔3202 出口側(cè)流道蓋板322出口溝渠3220分流孔3222 墊片324 下蓋板326 螺絲328 微型幫浦6閥門(mén)結(jié)構(gòu)7閥門(mén)膜片70中央閥蓋700 閥孔膜片72 閥門(mén)結(jié)構(gòu)8閥門(mén)膜片80中央閥蓋800 閥孔膜片8具體實(shí)施方式
圖1A顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例的立體分解圖。圖1B 為圖1A所示閥門(mén)結(jié)構(gòu)的組合透視圖。參照?qǐng)D1A、 1B所示，本發(fā)明閥門(mén) 結(jié)構(gòu)1包括閥孔膜片10及閥門(mén)膜片12。閥孔膜片10具有一閥孔100， 其中閥孔IOO位于閥孔膜片10的中心，且閥孔100的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波 浪凸緣。如圖1A所示，閥孔膜片10的閥孔100具有4個(gè)波浪凸緣。不 過(guò)，在此必須強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，本發(fā)明閥孔膜片10的閥孔100可以具有n 個(gè)波浪凸緣，其中11 = 2,3，4,...,360。請(qǐng)參考圖1C、 1D、 1E、 1F、 1G，它 們分別為具有2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)波浪凸緣的閥孔膜片10。此 外，閥門(mén)膜片12貼覆在閥孔膜片10的上方且具有至少一對(duì)條狀孔洞120， 其中該對(duì)條狀孔洞120對(duì)稱(chēng)排列在閥門(mén)膜片12的中心的兩側(cè)，且該對(duì)條 狀孔洞120于閥門(mén)膜片12上所包圍的區(qū)域122覆蓋住閥孔膜片10的閥 孔100。如圖1A所示，該對(duì)條狀孔洞120于閥門(mén)膜片12上所包圍的區(qū) 域122為一盤(pán)形區(qū)域，而此盤(pán)形區(qū)域包括習(xí)知的環(huán)形及其它圖形。茲闡述本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)1的運(yùn)作方式如后。圖1H顯示閥門(mén)結(jié)構(gòu)1于 關(guān)閉狀態(tài)下的剖面示意圖。圖ll則顯示閥門(mén)結(jié)構(gòu)1于開(kāi)啟狀態(tài)下的剖面閥門(mén)膜片12流入閥孔膜片10時(shí)，條狀孔洞120于 閥門(mén)膜片12上所包圍的區(qū)域122將受到流體的推擠力量而下壓，因而使 得閥門(mén)結(jié)構(gòu)1關(guān)閉。然而，當(dāng)流體欲從閥孔膜片10流入閥門(mén)膜片12時(shí)， 條狀孔洞120于閥門(mén)膜片12上所包圍的區(qū)域122將受到流體的推擠力量 而撐起，因而使得閥門(mén)結(jié)構(gòu)l開(kāi)啟。圖2A顯示本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例的立體分解圖。圖2B 為圖2A所示閥門(mén)結(jié)構(gòu)的組合透視圖。參照?qǐng)D2A、 2B所示，本發(fā)明閥門(mén) 結(jié)構(gòu)2，包括閥孔膜片20及閥門(mén)膜片22。閥孔膜片20具有復(fù)數(shù)個(gè)閥 孔200，其中該些閥孔200與閥孔膜片20的中心等距。如圖2A所示， 閥孔膜片20具有5個(gè)閥孔200，而且閥孔200可設(shè)計(jì)為半月形孔洞。然 而，本發(fā)明閥孔膜片20的閥孔200的數(shù)目并非僅限定為如圖2A所示的 數(shù)目。經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)，閥孔膜片20可以具有n個(gè)閥孔200，其中n = 2，3,4,...,20000。請(qǐng)參考圖2C、 2D、 2E、 2F、 2G，它們分別為具有2個(gè)、 3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)閥孔200的閩孔膜片20。此外，閥門(mén)膜片22貼覆 在闊孔膜片20的上方，且閥門(mén)膜片22具有一孔洞221及至少一對(duì)條狀 孔洞220，其中孔洞221位于閥門(mén)膜片22的中心，且該對(duì)條狀孔洞220 對(duì)稱(chēng)排列在閥門(mén)膜片22的中心的兩側(cè)，且由孔洞221及該對(duì)條狀孔洞220 于閥門(mén)膜片22上所包圍的區(qū)域222覆蓋住閥孔膜片20的該些闊孔200。 如圖2A所示，由孔洞221及該對(duì)條狀孔洞220于閥門(mén)膜片22上所包圍 的區(qū)域?yàn)橐槐P(pán)形區(qū)域，而此盤(pán)形區(qū)域包括習(xí)知的環(huán)形及其它圖形。茲闡述本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)2的運(yùn)作方式如后。圖2H顯示閥門(mén)結(jié)構(gòu)2于 關(guān)閉狀態(tài)下的剖面示意圖。圖21則顯示閥門(mén)結(jié)構(gòu)2于開(kāi)啟狀態(tài)下的剖面 示意圖。當(dāng)流體欲從閥門(mén)膜片22流入閥孔膜片20時(shí)，由孔洞221及該 對(duì)條狀孔洞220于閥門(mén)膜片22上所包圍的區(qū)域222將受到流體的推擠力量而下壓，因而使得閥門(mén)結(jié)構(gòu)2關(guān)閉。然而，當(dāng)流體欲從閥孔膜片20流入閥門(mén)膜片22時(shí)，由孔洞221及該對(duì)條狀孔洞220于閥門(mén)膜片22上所 包圍的區(qū)域222將受到流體的推擠力量而撐起，因而使得閥門(mén)結(jié)構(gòu)2開(kāi) 啟。最后補(bǔ)充說(shuō)明本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如后。于上述第一、二具體實(shí) 施例中，閥孔膜片IO、 20除了可實(shí)行盤(pán)形薄片如圓形薄片之外，也可為 三角形薄片或多邊形薄片等。同樣地，閥門(mén)膜片12、 22也可實(shí)行盤(pán)形薄 片如圓形薄片，或?yàn)槿切伪∑蚨噙呅伪∑取４送?，閥門(mén)膜片12、 22可設(shè)計(jì)為具有多對(duì)條狀孔洞120、 220，如圖1A及圖2A所示，每一 對(duì)條狀孔洞120、 220在閥門(mén)膜片12、 22的半徑方向r上等距排列。關(guān)于 本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的實(shí)施材質(zhì)，為避免閥門(mén)在長(zhǎng)期運(yùn)作下所造成的磨損現(xiàn) 象，閥孔膜片10、 20及閥門(mén)膜片12、 22的材質(zhì)可以選自聚四氟乙烯、 聚二醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰亞胺以及一高階工程塑料的其中一種，以 增強(qiáng)耐用度。另外，本發(fā)明閥孔膜片10、20的厚度范圍為0.1um 500um， 而閥門(mén)膜片12、 22的厚度范圍為lum 2000um。圖3A顯示應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦的外觀立體圖。圖3B為 圖3A所示微型幫浦的立體分解圖。應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦3可 用以輸送一流體，該流體包括所有的液體及氣體。液體方面比如有柴 油、汽油、甲醇、乙醇、純水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、液態(tài)化學(xué)藥 品、海水等液體。氣體方面比如有瓦斯、氫氣、純氧、空氣、二氧化 碳等氣體。如圖3B所示，微型幫浦3主要包括殼體30、壓電致動(dòng)組 件310及閥門(mén)組件318、 319等組件。首先就殼體30部分進(jìn)行說(shuō)明，殼 體30除了軀干部分316，還具有上蓋板300及下蓋板326。接著，請(qǐng)同 時(shí)參照?qǐng)D3C及圖3D。圖3C為殼體30的軀干部分316的上視圖，殼體30具有第一內(nèi)部容室3160、進(jìn)口 3162及出口 3164。此外，殼體30構(gòu)成 第一內(nèi)部容室3160的底壁部分，具有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)流凸塊3168及復(fù)數(shù)個(gè)引 流凹槽3166，其中該些引流凹槽3166是以殼體30的出口 3164為中心來(lái) 向四周延伸，且該些導(dǎo)流凸塊3168設(shè)置在該些引流凹槽3166之間。在 本實(shí)施例中，導(dǎo)流凸塊3168及引流凹槽3166皆有將流體從進(jìn)口 3162快 速引導(dǎo)至出口 3164的功能。圖3D為殼體30的軀干部分316的底視圖。 如圖3D所示，殼體30具有第二內(nèi)部容室3170、另一第二內(nèi)部容室3172、 流體入口3174及流體出口3176。其中流體入口3174與第二內(nèi)部容室3170 相通，流體出口 3176與另一第二內(nèi)部容室3172相通。再回至圖3B，壓電致動(dòng)組件310設(shè)置在殼體30的第一內(nèi)部容室 3160。壓電致動(dòng)組件310乃用以壓縮第一內(nèi)部容室3160的空間。如圖3B 所示，壓電致動(dòng)組件至少包括壓電片3100，壓電片3100是由一種壓電材 料所制成的薄片，通常壓電片3100的厚度范圍為O.lum 3000rnn。另外， 壓電致動(dòng)組件310可進(jìn)一步包括金屬膜片3110。金屬膜片3110緊密貼覆 在壓電片3100的一表面，且其材質(zhì)可選自鎳、鎳鈷合金、不銹鋼、鈦、 銅以及黃銅的其中一種，至于金屬膜片3110的厚度范圍通常為5um ~ IOOO跳再者，談及閥門(mén)組件318、 319。在圖3B中，微型幫浦3實(shí)行如上 述本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例作為閥門(mén)組件318、 319。當(dāng)然，微 型幫浦3也可實(shí)行如上述本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例來(lái)取代閥門(mén) 組件318、 319，或者甚至同時(shí)使用第一、二具體實(shí)施例的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，皆 能維持本發(fā)明的良好功效。至于閥門(mén)組件318、 319的結(jié)構(gòu)，除了在本發(fā) 明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例中已經(jīng)敘明的組件外，可進(jìn)一步包括密封 墊圈3184、 3194。密封墊圈3184、 3194分別貼覆在閥門(mén)膜片3182、 3192的一表面，具有確保閥門(mén)組件318、 319周?chē)拿芊庑缘挠猛?。除了上述組件外，圖3B指出微型幫浦3進(jìn)一步包括第一墊圈302、 驅(qū)動(dòng)電路板304、支撐環(huán)306、第二墊圈308、隔離膜片312、第三墊圈 314、入口側(cè)流道蓋板320、出口側(cè)流道蓋板322、墊片324等組件。茲 分述各組件的設(shè)置位置及功能如下驅(qū)動(dòng)電路板304用以驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng) 組件310。第一墊圈302設(shè)置在上蓋板300與驅(qū)動(dòng)電路板304所夾持的位 置上。支撐環(huán)306設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路板304與第二墊圈308所夾持的位置 上。第二墊圈308設(shè)置在支撐環(huán)306與壓電致動(dòng)組件310所夾持的位置 上。隔離膜片312緊密貼覆在壓電致動(dòng)組件310的一側(cè)，如此可避免壓 電致動(dòng)組件310直接與特殊流體接觸，故隔離膜片312應(yīng)具有良好的抗 蝕、耐酸堿、耐高溫與絕緣等特性，所以其材質(zhì)可選自高階工程塑料、 聚四氟乙烯、聚二醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰亞胺、碳化硅以及二氧化硅 的其中一種。第三墊圈314設(shè)置在隔離膜片312與殼體30的軀干部分316 所夾持的位置上。墊片324設(shè)置在殼體30的軀干部分316與下蓋板326 所夾持的位置上，其目的在于避免下蓋板326與殼體30的軀干部分316 之間發(fā)生流體泄漏的情況。關(guān)于入口側(cè)流道蓋板320及出口側(cè)流道蓋板 322的結(jié)構(gòu)及設(shè)置位置，將配合圖4A、圖4B及圖4C詳細(xì)說(shuō)明如后。至于微型幫浦3的流體入口 3174及流體出口 3176的設(shè)置位置，本 發(fā)明也提供多種實(shí)施態(tài)樣。除了如圖3A所示，可將流體入口3174及流 體出口 3176設(shè)置在殼體30的同一側(cè)壁上，還可以將流體入口 3174設(shè)置 在殼體30的一側(cè)壁上，而流體出口 3176設(shè)置在殼體30的另一側(cè)壁上， 請(qǐng)參考圖3E，圖中流體入口 3174及流體出口 3176分別設(shè)置在殼體30 的兩相鄰側(cè)壁上。再者，另一種實(shí)施方式是將流體入口 3174設(shè)置在殼體 30的側(cè)壁上，而流體出口 3176設(shè)置在殼體30的底壁上，如圖3F所示，或者將流體出口 3176設(shè)置在殼體30的側(cè)壁上，而流體入口 3174設(shè)置在 殼體30的底壁上。圖4A為入口側(cè)流道蓋板的外觀立體圖。圖4B為出口側(cè)流道蓋板的 外觀立體圖。圖4C為入口側(cè)流道蓋板及出口側(cè)流道蓋板與殼體的軀干部 分的結(jié)合狀態(tài)圖。首先如圖4C所示，入口側(cè)流道蓋板320設(shè)置在殼體 30的第二內(nèi)部容室3170，且出口側(cè)流道蓋板322設(shè)置在殼體30的另一 第二內(nèi)部容室3172。又如圖4A所示，入口側(cè)流道蓋板320具有至少一 個(gè)以上的入口溝渠3200及一匯流孔3202，其中入口溝渠3200與流體入 口 3174及匯流孔3202相通。再如圖4B所示，出口側(cè)流道蓋板322具有 至少一個(gè)以上的出口溝渠3220及分流孔3222，其中出口溝渠3220與流 體出口 3176及分流孔3222相通。此外，由圖3B可知，匯流孔3202緊 貼位于殼體30的進(jìn)口 3162的閥門(mén)組件318的一側(cè)，分流孔3222緊貼位 于殼體30的出口 3164的閥門(mén)組件319的一側(cè)，而且入口側(cè)流道蓋板320 的匯流孔3202的尺寸小于殼體30的進(jìn)口 3162，出口側(cè)流道蓋板322的 分流孔3222的尺寸大于殼體30的出口 3164。圖5A顯示流體進(jìn)入本發(fā)明微型幫浦的流體入口 3174的狀態(tài)圖。圖 5B顯示流體流經(jīng)本發(fā)明微型幫浦的入口側(cè)流道蓋板的入口溝渠的狀態(tài) 圖。流體自流體入口 3174流進(jìn)后，會(huì)流經(jīng)入口側(cè)流道蓋板320的入口溝 渠3200，然后在匯流孔3202匯集，準(zhǔn)備通過(guò)閥門(mén)組件318。圖5C顯示流體自本發(fā)明微型幫浦的進(jìn)口流出然后再流至出口的狀 態(tài)圖。流體通過(guò)閥門(mén)組件318后，自進(jìn)口3162流出，然后受到導(dǎo)流凸塊 3168及引流凹槽3166的導(dǎo)流作用，而逐漸流至出口 3164。圖5D顯示流體流經(jīng)本發(fā)明微型幫浦的出口側(cè)流道蓋板的出口溝渠 的狀態(tài)圖。流體通過(guò)位于出口 3164的閥門(mén)組件319后，然后從分流孔3222流出，流經(jīng)出口側(cè)流道蓋板322的出口溝渠3220。最后，圖5E顯示流體 自本發(fā)明微型幫浦的流體出口 3176流出的狀態(tài)圖。關(guān)于圖3B的微型幫浦的封裝技術(shù)，除了可以利用圖中的螺絲328藉 由螺合方式來(lái)將上蓋板300及下蓋板326連接在殼體30的軀干部分316， 還可實(shí)行諸如超音波熔接及熱壓熔接等方式，以進(jìn)行封裝作業(yè)。圖6顯示應(yīng)用本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的微型幫浦的變化實(shí)施例。為了讓圖 3B的微型幫浦的體積能夠更為縮小，可以將驅(qū)動(dòng)電路板304以外部連接 方式電性連接于微型幫浦6內(nèi)的壓電致動(dòng)組件，即如圖6所呈現(xiàn)的態(tài)樣。茲歸納本發(fā)明的特點(diǎn)及功效如后一、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例中，位于閥孔膜片10中心 的閥孔100的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣，可以提供較大的孔洞周緣長(zhǎng)度， 因此可提供較大的有效流道截面積。二、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例中，具有復(fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣 的閥孔IOO，能夠?qū)α黧w產(chǎn)生導(dǎo)流的效果，而避免紊亂的流場(chǎng)影響閥門(mén)的 正常開(kāi)關(guān)動(dòng)作。三、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例中，閥孔膜片10對(duì)閥門(mén)膜 片12的區(qū)域122的支撐點(diǎn)往中心點(diǎn)靠近，如此可使區(qū)域122承受較大的 壓力差而不致產(chǎn)生塌陷變形。四、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第一具體實(shí)施例中，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)， 閥門(mén)膜片12的區(qū)域122皆以趨近平行于閥孔膜片10的方式進(jìn)行動(dòng)作， 此舉可有效提升閥門(mén)的開(kāi)關(guān)效率。五、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例中，閥孔膜片20的閥孔200 被設(shè)計(jì)為半月形孔洞，能夠?qū)α黧w產(chǎn)生導(dǎo)流的效果，而避免紊亂的流場(chǎng) 影響閥門(mén)的正常開(kāi)關(guān)動(dòng)作。20六、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例中，閥孔膜片20對(duì)閥門(mén)膜片22的區(qū)域222的支撐面積增大，如此可使區(qū)域222承受較大的壓力差 而不致產(chǎn)生塌陷變形。七、 在本發(fā)明閥門(mén)結(jié)構(gòu)的第二具體實(shí)施例中，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，除了 可提供較大的有效流道截面積，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，閥門(mén)膜片22的區(qū) 域222皆以趨近平行于閥孔膜片20的方式進(jìn)行動(dòng)作，此舉皆有效提升閥 門(mén)的開(kāi)關(guān)效率。雖然本發(fā)明已以具體實(shí)施例揭露如上，然其所揭露的具體實(shí)施例并 非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，其所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾皆屬于本發(fā)明的范 疇，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，包括一閥孔膜片，具有一閥孔，其中該閥孔位于該閥孔膜片的中心，且該閥孔的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣；以及一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方且具有至少一對(duì)條狀孔洞，其中該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且該對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的閥孔。
2、 如權(quán)利要求l所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔的周?chē)哂衝個(gè)波浪凸緣，其中11 = 2,3,4,...,360。
3、 如權(quán)利要求l所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該對(duì)條狀孔洞于該 閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域?yàn)橐槐P(pán)形區(qū)域。
4、 一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，包括一閥孔膜片，具有復(fù)數(shù)個(gè)閥孔，其中該些閥孔與該閥孔膜片的中心等距；以及一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方，且該閥門(mén)膜片具有一孔洞 及至少一對(duì)條狀孔洞，其中該孔洞位于該閥門(mén)膜片的中心，且該對(duì)條狀 孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且由該孔洞及該對(duì)條狀孔洞 于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的該些閥孔。
5、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)一步包括一密封墊圈，貼覆在該閥門(mén)膜片的一表面。
6、 如權(quán)利要求4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔膜片具有n 個(gè)閥孔，其中n = 2，3，4，...,20000。
7、 如權(quán)利要求4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔為一半月形 孔洞。
8、 如權(quán)利要求4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于由該孔洞及該對(duì)條 狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域?yàn)橐槐P(pán)形區(qū)域。
9、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔膜片為 一盤(pán)形薄片、或一三角形薄片、或一多邊形薄片。
10、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥門(mén)膜片 為一盤(pán)形薄片、或一三角形薄片、或一多邊形薄片。
11、 如權(quán)利要求10所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥門(mén)膜片具有 多對(duì)條狀孔洞，且該每一對(duì)條狀孔洞在該閥門(mén)膜片的半徑方向上等距排 列。
12、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔膜片 的材質(zhì)選自聚四氟乙烯、聚二醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰亞胺以及一高階 工程塑料的其中一種。
13、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥門(mén)膜片 的材質(zhì)選自聚四氟乙烯、聚二醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰亞胺以及一高階 工程塑料的其中一種。
14、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥孔膜片 的厚度范圍為0.1um 500um。
15、 如權(quán)利要求1或4所述的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于該閥門(mén)膜片 的厚度范圍為lum 2000um。
16、 一種微型幫浦，用以輸送一流體，包括 一殼體，具有一第一內(nèi)部容室，及一進(jìn)口和一出口； 一壓電致動(dòng)組件，設(shè)置在該第一內(nèi)部容室，用以壓縮該第一內(nèi)部容室的空間；以及復(fù)數(shù)個(gè)闊門(mén)組件，分別設(shè)置在該殼體的進(jìn)口及出口，其中該閥門(mén)組件至少包含 一閥孔膜片，具有一閥孔，其中該閥孔位于該閥孔膜片的 中心，且該閥孔的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣； 一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥 孔膜片的上方且具有至少一對(duì)條狀孔洞，其中該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在 該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且該對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū) 域覆蓋住該閥孔膜片的閥孔。
17、 一種微型幫浦，用以輸送一流體，包括 一殼體，具有一第一內(nèi)部容室，及一進(jìn)口和一出口；一壓電致動(dòng)組件，設(shè)置在該第一內(nèi)部容室，用以壓縮該第一內(nèi)部容 室的空間；以及復(fù)數(shù)個(gè)閥門(mén)組件，分別設(shè)置在該殼體的進(jìn)口及出口，其中該閥門(mén)組 件至少包含 一閥孔膜片，具有復(fù)數(shù)個(gè)閥孔，其中該些閥孔與該閥孔膜 片的中心等距； 一閥門(mén)膜片，貼覆在該閥孔膜片的上方，且該閥門(mén)膜片 具有一孔洞及至少一對(duì)條狀孔洞，其中該孔洞位于該閥門(mén)膜片的中心， 且該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在該閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且由該孔洞及該 對(duì)條狀孔洞于該閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住該閥孔膜片的該些閥 孔。
18、 如權(quán)利要求16或17所述的微型幫浦，其特征在于該殼體構(gòu) 成該第一內(nèi)部容室的底壁部分，具有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)流凸塊及復(fù)數(shù)個(gè)引流凹槽， 其中該些引流凹槽以該殼體的出口為中心來(lái)向四周延伸，且該些導(dǎo)流凸 塊設(shè)置在該些引流凹槽之間。
19、 如權(quán)利要求16或17所述的微型幫浦，其特征在于該殼體具有一第二內(nèi)部容室、 一另一第二內(nèi)部容室、 一流體入口和一流體出口， 其中該流體入口與該第二內(nèi)部容室相通，且該流體出口與該另一第二內(nèi) 部容室相通。
20、 如權(quán)利要求19所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括 一入口側(cè)流道蓋板，設(shè)置在該第二內(nèi)部容室，具有至少一個(gè)以上的入口溝渠及一匯流孔，其中該入口溝渠與該流體入口及該匯流孔相通， 且該匯流孔緊貼位于該殼體的進(jìn)口的閥門(mén)組件的一側(cè)；一出口側(cè)流道蓋板，設(shè)置在該另一第二內(nèi)部容室，具有至少一個(gè)以 上的出口溝渠及一分流孔，其中該出口溝渠與該流體出口及該分流孔相 通，且該分流孔緊貼位于該殼體的出口的閥門(mén)組件的一側(cè)。
21、 如權(quán)利要求20所述的微型幫浦，其特征在于該殼體具有一上 蓋板及一下蓋板。
22、 如權(quán)利要求21所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 驅(qū)動(dòng)電路板，用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)組件。
23、 如權(quán)利要求22所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 第一墊圈，設(shè)置在該上蓋板與該驅(qū)動(dòng)電路板所夾持的位置上。
24、 如權(quán)利要求23所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 支撐環(huán)，設(shè)置在該驅(qū)動(dòng)電路板與一第二墊圈所夾持的位置上。
25、 如權(quán)利要求24所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 第二墊圈，設(shè)置在該支撐環(huán)與該壓電致動(dòng)組件所夾持的位置上。
26、 如權(quán)利要求25所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 隔離膜片，緊密貼覆在該壓電致動(dòng)組件的一側(cè)。
27、 如權(quán)利要求26所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 第三墊圈，設(shè)置在該隔離膜片與該殼體的軀干部分所夾持的位置上。
28、 如權(quán)利要求27所述的微型幫浦，其特征在于進(jìn)一步包括一 墊片，設(shè)置在該殼體的軀干部分與該下蓋板所夾持的位置上。
29、 如權(quán)利要求16或17所述的微型幫浦，其特征在于該壓電致動(dòng)組件至少包括 一壓電片，為由一種壓電材料所制成的薄片。
30、 如權(quán)利要求29所述的微型幫浦，其特征在于該壓電致動(dòng)組件 進(jìn)一步包括 一金屬膜片，緊密貼覆在該壓電片的一表面。
31、 如權(quán)利要求30所述的微型幫浦，其特征在于該金屬膜片的材 質(zhì)選自鎳、鎳鈷合金、不銹鋼、鈦、銅以及黃銅的其中一種。
32、 如權(quán)利要求29所述的微型幫浦，其特征在于該壓電片的厚度范圍為0.1um 3000um。
33、 如權(quán)利要求30所述的微型幫浦，其特征在于該金屬膜片的厚 度范圍為5um 1000um。
34、 如權(quán)利要求26所述的微型幫浦，其特征在于該隔離膜片的材 質(zhì)選自一高階工程塑料、聚四氟乙烯、聚二醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰亞 胺、碳化硅以及二氧化硅的其中一種。
35、 如權(quán)利要求16或17所述的微型幫浦，其特征在于該閥門(mén)組件進(jìn)一步包括 一密封墊圈，貼覆在該閥門(mén)膜片的一表面。
36、 如權(quán)利要求20所述的微型幫浦，其特征在于該匯流孔的尺寸小于該進(jìn)口，且該分流孔的尺寸大于該出口。
37、 如權(quán)利要求22所述的微型幫浦，其特征在于該驅(qū)動(dòng)電路板以 外部連接方式電性連接于該微型幫浦內(nèi)的該壓電致動(dòng)組件。
38、 如權(quán)利要求16或17所述的微型幫浦，其特征在于該流體為 一液體或一氣體。
39、 如權(quán)利要求38所述的微型幫浦，其特征在于該液體為柴油、 或汽油、或甲醇、或乙醇、或純水、或甲醇水溶液、或乙醇水溶液、或 液態(tài)化學(xué)藥品或海水。
40、 如權(quán)利要求38所述的微型幫浦，其特征在于該氣體為瓦斯、或氫氣、或純氧、或空氣、或二氧化碳。
41、 如權(quán)利要求21所述的微型幫浦，其特征在于該上蓋板及該下 蓋板藉由螺合方式以連接在該殼體的軀干部分。
42、 如權(quán)利要求21所述的微型幫浦，其特征在于該上蓋板及該下蓋板藉由超音波熔接方式以連接在該殼體的軀干部分。
43、 如權(quán)利要求21所述的微型幫浦，其特征在于該上蓋板及該下蓋板藉由熱壓熔接方式以連接在該殼體的軀干部分。
44、 如權(quán)利要求19所述的微型幫浦，其特征在于該流體入口及該流體出口設(shè)置在該殼體的同一側(cè)壁上。
45、 如權(quán)利要求19所述的微型幫浦，其特征在于該流體入口設(shè)置在該殼體的一側(cè)壁上，且該流體出口設(shè)置在該殼體的另一側(cè)壁上。
46、 如權(quán)利要求19所述的微型幫浦，其特征在于該流體入口設(shè)置在該殼體的側(cè)壁上，且該流體出口設(shè)置在該殼體的底壁上。
47、 如權(quán)利要求19所述的微型幫浦，其特征在于該流體出口設(shè)置在該殼體的側(cè)壁上，且該流體入口設(shè)置在該殼體的底壁上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，包括閥孔膜片及閥門(mén)膜片。閥孔膜片具有一閥孔，其中閥孔位于閥孔膜片的中心，且閥孔的周?chē)哂袕?fù)數(shù)個(gè)波浪凸緣。以及，閥門(mén)膜片貼覆在閥孔膜片的上方且具有至少一對(duì)條狀孔洞，其中該對(duì)條狀孔洞對(duì)稱(chēng)排列在閥門(mén)膜片的中心的兩側(cè)，且該對(duì)條狀孔洞于閥門(mén)膜片上所包圍的區(qū)域覆蓋住閥孔膜片的閥孔。
文檔編號(hào)F04B43/02GK101324226SQ20071010673
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者孟憲鎧, 林建華, 林泰軒, 許由忠, 謝淑品 申請(qǐng)人:微邦科技股份有限公司