微型氣壓動(dòng)力裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型關(guān)于一種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括：微型氣體傳輸裝置，包括堆迭設(shè)置的進(jìn)氣板、共振片以及壓電致動(dòng)器，其中共振片與壓電致動(dòng)器之間具有間隙形成的一第一腔室，使壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由進(jìn)氣板導(dǎo)入，經(jīng)共振片進(jìn)入第一腔室內(nèi)，再向下傳輸，以形成壓力梯度流道持續(xù)推出氣體；微型閥門(mén)裝置包括堆迭設(shè)置的集氣板、閥門(mén)片以及出口板；當(dāng)氣體自微型氣體傳輸裝置向下傳輸至集氣腔室后，再傳遞至微型閥門(mén)裝置內(nèi)，以因應(yīng)氣體的單向流動(dòng)而使閥門(mén)片的閥孔進(jìn)行開(kāi)或關(guān)，以進(jìn)行集壓或卸壓。
【專利說(shuō)明】微型氣壓動(dòng)力裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種氣壓動(dòng)力裝置，尤指一種微型超薄且靜音的微型氣壓動(dòng)力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在各領(lǐng)域中無(wú)論是醫(yī)藥、電腦科技、打印、能源等工業(yè)，產(chǎn)品均朝精致化及微小化方向發(fā)展，其中微型泵、噴霧器、噴墨頭、工業(yè)打印裝置等產(chǎn)品所包含的流體輸送結(jié)構(gòu)為其關(guān)鍵技術(shù)，因此，如何藉創(chuàng)新結(jié)構(gòu)突破其技術(shù)瓶頸，為發(fā)展的重要內(nèi)容。
[0003]舉例來(lái)說(shuō)，在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中，許多需要采用氣壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的儀器或設(shè)備，通常采以傳統(tǒng)馬達(dá)及氣壓閥來(lái)達(dá)成其氣體輸送的目的。然而，受限于此等傳統(tǒng)馬達(dá)以及氣體閥的體積限制，使得此類的儀器設(shè)備難以縮小其整體裝置的體積，即難以實(shí)現(xiàn)薄型化的目標(biāo)，更無(wú)法使之達(dá)到可攜式的目的。此外，這些傳統(tǒng)馬達(dá)及氣體閥在作動(dòng)時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生噪音的問(wèn)題，導(dǎo)致使用上的不便利及不舒適。
[0004]因此，如何發(fā)展一種可改善上述已知技術(shù)缺失，可使傳統(tǒng)采用氣體傳輸裝置的儀器或設(shè)備達(dá)到體積小、微型化且靜音，進(jìn)而達(dá)到輕便舒適的可攜式目的的微型氣壓動(dòng)力裝置，實(shí)為目前迫切需要解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于可攜式或穿戴式儀器或設(shè)備中的微型氣壓動(dòng)力裝置，經(jīng)由整合微型氣體傳輸裝置與微型閥門(mén)裝置，以解決已知技術(shù)的采用氣壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的儀器或設(shè)備所具備的體積大、難以薄型化、無(wú)法達(dá)成可攜式的目的，以及噪音大等缺失。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一較廣義實(shí)施方面為提供一種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括:微型氣體傳輸裝置，包括:進(jìn)氣板，具有至少一進(jìn)氣孔、至少一匯流排孔及一中心孔洞，至少一進(jìn)氣孔供導(dǎo)入氣體，匯流排孔對(duì)應(yīng)進(jìn)氣孔，且引導(dǎo)進(jìn)氣孔的氣體匯流至中心孔洞；共振片，具有中空孔洞，對(duì)應(yīng)流道板之中心孔洞；以及壓電致動(dòng)器，具有懸浮板及外框，懸浮板及外框之間以至少一支架連接，且于懸浮板的表面貼附壓電陶瓷板；其中，上述的進(jìn)氣板、共振片及壓電致動(dòng)器依序?qū)?yīng)對(duì)迭設(shè)置定位，且共振片與壓電致動(dòng)器之間具有間隙形成第一腔室，以使壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由進(jìn)氣板的至少一進(jìn)氣孔導(dǎo)入，經(jīng)流道板的至少一匯流排孔匯集至中心孔洞，再流經(jīng)共振片之中空孔洞，以進(jìn)入第一腔室內(nèi)，再由壓電致動(dòng)器的至少一支架之間的空隙向下傳輸，以持續(xù)推出氣體；以及微型閥門(mén)裝置，包括:集氣板，具有第一貫穿孔、數(shù)個(gè)第二貫穿孔、第一卸壓腔室及第一出口腔室，第一貫穿孔與第一卸壓腔室相連通，第二貫穿孔與第一出口腔室相連通；閥門(mén)片，具有閥孔；以及出口板，具有第三貫穿孔、第四貫穿孔、第二卸壓腔及第二出口腔室，第三貫穿孔對(duì)應(yīng)于集氣板的第一貫穿孔，且與第二卸壓腔室相連通，第四貫穿孔與第二出口腔室相連通，且第二出口腔室對(duì)應(yīng)連通數(shù)個(gè)第二貫穿孔，以及第二卸壓腔室及第二出口腔室之間具有連通流道；其中，上述的集氣板、閥門(mén)片及出口板依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，閥門(mén)片設(shè)置于集氣板及出口板之間，且閥門(mén)片的閥孔對(duì)應(yīng)設(shè)置于數(shù)個(gè)第二貫穿孔及第四貫穿孔之間，氣體自微型氣體傳輸裝置向下傳輸至微型閥門(mén)裝置內(nèi)時(shí)，由第一貫穿孔及數(shù)個(gè)第二貫穿孔進(jìn)入第一卸壓腔室及第一出口腔室內(nèi)，而導(dǎo)入氣體由閥門(mén)片的閥孔流入第四貫穿孔內(nèi)進(jìn)行集壓作業(yè)，當(dāng)集壓氣體大于導(dǎo)入氣體時(shí)，集壓氣體自第四貫穿孔朝第二出口腔室流動(dòng)，以使閥門(mén)片位移，并使閥門(mén)片的閥孔抵頂于集氣板而關(guān)閉，同時(shí)集壓氣體于第二出口腔室內(nèi)可沿連通流道流至第二卸壓腔室內(nèi)，此時(shí)于第二泄壓腔室內(nèi)閥門(mén)片位移，集壓氣體可由第三貫穿孔流出，以進(jìn)行卸壓作業(yè)。[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的另一較廣義實(shí)施方面為提供一種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括:微型氣體傳輸裝置，包括:進(jìn)氣板；共振片；以及壓電致動(dòng)器；其中，上述的進(jìn)氣板、共振片及壓電致動(dòng)器依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，且共振片與壓電致動(dòng)器之間具有間隙形成第一腔室，壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由進(jìn)氣板進(jìn)入，流經(jīng)共振片，以進(jìn)入第一腔室內(nèi)再向下傳輸；以及微型閥門(mén)裝置，包括:集氣板，具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室；閥門(mén)片，具有閥孔；以及出口板，具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室；其中，上述的集氣板、閥門(mén)片以及出口板依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，微型氣體傳輸裝置與微型閥門(mén)裝置之間形成集氣腔室，當(dāng)氣體自微型氣體傳輸裝置向下傳輸至集氣腔室，再傳遞至微型閥門(mén)裝置內(nèi)，通過(guò)集氣板、出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至少兩腔室，以因應(yīng)氣體的單向流動(dòng)而使閥門(mén)片的閥孔對(duì)應(yīng)進(jìn)行開(kāi)或關(guān)，以進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一較廣義實(shí)施方面為提供一種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括:微型氣體傳輸裝置，包括依序堆迭設(shè)置進(jìn)氣板、共振片以及壓電致動(dòng)器，其中共振片與壓電致動(dòng)器之間具有間隙形成第一腔室，壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由進(jìn)氣板進(jìn)入，流經(jīng)共振片，以進(jìn)入第一腔室內(nèi)再傳輸；以及微型閥門(mén)裝置，包括依序堆迭設(shè)置集氣板、閥門(mén)片以及出口板，閥門(mén)片具有閥孔；其中，當(dāng)氣體自微型氣體傳輸裝置傳輸至微型閥門(mén)裝置內(nèi)，俾進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1A為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的微型氣壓動(dòng)力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1B為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的微型氣壓動(dòng)力裝置的背面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1B所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的組裝示意圖。
[0012]圖3為圖2所示的BB’的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4A至圖4D圖為圖3所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的集壓作動(dòng)示意圖。
[0014]圖5為圖3所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的降壓或是卸壓作動(dòng)示意圖。
[0015]【符號(hào)說(shuō)明】
[0016]1:微型動(dòng)力氣壓裝置
[0017]IA:微型氣體傳輸裝置
[0018]IB:微型閥門(mén)裝置
[0019]10:進(jìn)氣板[0020]100:進(jìn)氣孔
[0021]101:中心孔洞
[0022]102:匯流排孔
[0023]11:共振片
[0024]110 --中空孔洞
[0025]111、124、141:導(dǎo)電接腳 [0026]112:第一腔室
[0027]12:壓電致動(dòng)器
[0028]120:懸浮板
[0029]120a:凸部
[0030]121:外框
[0031]122:支架
[0032]123:壓電陶瓷板
[0033]125:空隙
[0034]13:絕緣片
[0035]14:導(dǎo)電片
[0036]15:集氣板
[0037]150:集氣板的第一表面
[0038]151:集氣板的第二表面
[0039]152:集氣腔室
[0040]153:第一貫穿孔
[0041]154:第二貫穿孔
[0042]155:第一卸壓腔室
[0043]156:第一出口腔室
[0044]157、171a:凸部結(jié)構(gòu)
[0045]158:凹槽結(jié)構(gòu)
[0046]16:閥門(mén)片
[0047]160:閥孔
[0048]17:出口板
[0049]170:出口板的第一表面
[0050]171:第三貫穿孔
[0051]172:第四貫穿孔
[0052]173:第二出口腔室
[0053]174:第二卸壓腔室
[0054]175:出口板的第二表面
[0055]176:卸壓孔
[0056]177:連通流道
[0057]18:出口
[0058]g0:間隙具有頁(yè)寬噴印補(bǔ)償?shù)目焖俪尚脱b置【具體實(shí)施方式】
[0059]體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是，本實(shí)用新型能夠在不同的方面上具有各種的變化，其皆不脫離本實(shí)用新型的范圍，且其中的說(shuō)明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本實(shí)用新型。
[0060]本實(shí)用新型的微型氣壓動(dòng)力裝置I可應(yīng)用于醫(yī)藥生技、能源、電腦科技或是打印等工業(yè)，用以傳送氣體，但不以此為限。請(qǐng)參閱圖1A及圖1B，其分別為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的微型氣壓動(dòng)力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖以及背面分解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1A所示，本實(shí)用新型的微型氣壓動(dòng)力裝置I由微型氣體傳輸裝置IA以及微型閥門(mén)裝置IB所組合而成，其中微型氣體傳輸裝置IA至少具有進(jìn)氣板10、共振片11、壓電致動(dòng)器12、絕緣片
13、導(dǎo)電片14等結(jié)構(gòu)，其是將壓電致動(dòng)器12對(duì)應(yīng)于共振片11而設(shè)置，并使進(jìn)氣板10、共振片11、壓電致動(dòng)器12、絕緣片13、導(dǎo)電片14等依序堆迭設(shè)置，且該壓電致動(dòng)器12由一懸浮板120以及一壓電陶瓷板123組裝而成；以及微型閥門(mén)裝置IB則由集氣板15、閥門(mén)片16以及出口板17等依序堆迭組裝而成，但不以此為限。經(jīng)由此微型氣體傳輸裝置IA以及微型閥門(mén)裝置IB的組裝設(shè)置，以使氣體自微型氣體傳輸裝置IA的進(jìn)氣板10上的至少一進(jìn)氣孔100進(jìn)氣，并通過(guò)壓電致動(dòng)器12的作動(dòng)，而流經(jīng)多個(gè)壓力腔室，并向下傳輸，進(jìn)而可使氣體在微型閥門(mén)裝置IB內(nèi)單向流動(dòng)，并將壓力蓄積于與微型閥門(mén)裝置IB的出口端相連的一裝置(未圖示)中，且當(dāng)需進(jìn)行泄壓時(shí)，則調(diào)控微型氣體傳輸裝置IA的輸出量，使氣體經(jīng)由微型閥門(mén)裝置IB的出口板17上的連通流道177而排出，以進(jìn)行泄壓。
[0061]請(qǐng)續(xù)參閱圖1B，在本實(shí)施例中，共振片12與壓電致動(dòng)器13之間具有一間隙g0 (如圖3所示)，然而在另一些實(shí)施例中，共振片12與壓電致動(dòng)器13之間亦可不具有間隙，故其實(shí)施方面并不以此為限。且在本實(shí)施例中，微型氣體傳輸裝置IA的進(jìn)氣板10具有至少一進(jìn)氣孔100，用以供氣體自裝置外順應(yīng)大氣壓力的作用而自該至少一進(jìn)氣孔100流入微型氣體傳輸裝置IA內(nèi)，且由圖1B可見(jiàn)，進(jìn)氣板10的另一面上具有至少一匯流排孔102，用以與該至少一進(jìn)氣孔100對(duì)應(yīng)設(shè)置，并可將自該至少一進(jìn)氣孔100進(jìn)入的氣體引導(dǎo)并匯流集中至一中心孔洞101，以向下傳遞。在另一些實(shí)施例中，微型氣體傳輸裝置IA的至少一匯流排孔102及中心孔洞101等結(jié)構(gòu)亦可設(shè)置于另一流道板(未圖示)中，而與進(jìn)氣板10獨(dú)立分離設(shè)置，及此兩者或可為一體成型、或可為分離設(shè)置的結(jié)構(gòu)，并不以本實(shí)施例所述的一體成型的型態(tài)為限。以及，共振片11由一可撓性材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且于共振片11上具有一中空孔洞110，對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣板10之中心孔洞101而設(shè)置，以使氣體可向下流通。
[0062]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1A及圖1B，其中，壓電致動(dòng)器12由一懸浮板120、一外框121、至少一支架122以及一壓電陶瓷板123所共同組裝而成，其中，該壓電陶瓷板123貼附于懸浮板120的下表面，以及該至少一支架122連接于懸浮板120以及外框121之間，且于支架122、懸浮板120及外框123之間還具有至少一空隙125，用以供氣體流通，且該懸浮板120、外框121以及支架122的型態(tài)及數(shù)量具有多種變化。另外，外框121還具有一向外凸設(shè)的導(dǎo)電接腳124，用以供電連接之用，但不以此為限。
[0063]在本實(shí)施例中，懸浮板120為一階梯面的結(jié)構(gòu)，意即于懸浮板120的上表面還具有一凸部120a(如圖1A所示)，懸浮板120的凸部120a與外框121的上表面共平面，且懸浮板120的上表面及支架122的上表面亦為共平面，且該懸浮板120的凸部120a及外框121的上表面與懸浮板120的上表面及支架122的上表面之間具有一特定深度。至于懸浮板120的下表面，則如圖1B所示，其與外框121的下表面及支架122的下表面為平整的共平面結(jié)構(gòu)，而壓電陶瓷板123則貼附于此平整的懸浮板120的下表面處。在一些實(shí)施例中，懸浮板120、支架122以及外框121可由一金屬板所構(gòu)成，但不以此為限，即壓電致動(dòng)器12由壓電陶瓷板123與金屬板黏合而成，且這些懸浮板120、外框121及支架122可為一體成型的結(jié)構(gòu)，但不以此為限，至于其制造方式則可由傳統(tǒng)加工、或黃光蝕刻、或激光加工、或電鑄加工、或放電加工等方式制出，均不以此為限。
[0064]此外，請(qǐng)續(xù)參閱圖1A及圖1B，在微型氣體傳輸裝置IA中還具有絕緣片13及導(dǎo)電片14，絕緣片13及導(dǎo)電片14是對(duì)應(yīng)設(shè)置于壓電致動(dòng)器12之下，且其形態(tài)大致上對(duì)應(yīng)于壓電致動(dòng)器12的外框的形態(tài)。在一些實(shí)施例中，絕緣片13即由可絕緣的材質(zhì)所構(gòu)成，例如:塑膠，但不以此為限，以進(jìn)行絕緣之用；在另一些實(shí)施例中，導(dǎo)電片14即由可導(dǎo)電的材質(zhì)所構(gòu)成，例如:金屬，但不以此為限，以進(jìn)行電導(dǎo)通之用。以及，在本實(shí)施例中，共振片11上可具有一導(dǎo)電接腳111，但不以此為限，而導(dǎo)電致動(dòng)器12的外框121上亦具有與共振片11的導(dǎo)電接腳111相對(duì)應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電接腳124，亦不以此為限，另外，在導(dǎo)電片14上亦可設(shè)置一導(dǎo)電接腳141，以進(jìn)行電導(dǎo)通之用。
[0065]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1A、圖1B、圖2及圖3，其中圖2為圖1B所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的組裝示意圖，圖3則為圖2所示的BB’的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,可見(jiàn)當(dāng)圖1A、圖1B組裝完成后，即可如圖2所示，為由微型氣體傳輸裝置IA以及微型閥門(mén)裝置IB組合而成的微型氣壓動(dòng)力裝置1，且圖2為其背面結(jié)構(gòu)示意圖，故可見(jiàn)于微型閥門(mén)裝置IB的出口板17的第二表面175上具有卸壓孔176以及與一外部裝置連接的出口 18，而其詳細(xì)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖則如圖3所示，由圖3可見(jiàn)，微型氣體傳輸裝置IA依序由進(jìn)氣板10、共振片11、壓電致動(dòng)器12、絕緣片13及導(dǎo)電片14等堆迭而成，且在共振片11與壓電致動(dòng)器12之間具有一間隙g0，在本實(shí)施例中，在共振片11及壓電致動(dòng)器12的外框121之間的間隙g0中填充一材質(zhì)，例如:導(dǎo)電膠，但不以此為限，以使共振片11與壓電致動(dòng)器12的懸浮板120的凸部120a之間可維持該間隙g0的深度，進(jìn)而可導(dǎo)引氣流更迅速地流動(dòng)，且因懸浮板120的凸部120a與共振片11保持適當(dāng)距離使彼此接觸干涉減少，促使噪音產(chǎn)生可被降低；在另一些實(shí)施例中，亦可經(jīng)由加高壓電致動(dòng)器12的外框121的高度，以使其與共振片11組裝時(shí)增加一間隙，但不以此為限，另外，在另一些實(shí)施例中，該共振片11與壓電致動(dòng)器12之間亦可不具有間隙g0，即其實(shí)施方面并不以此為限。
[0066]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1A及圖3，本實(shí)用新型的微型閥門(mén)裝置IB依序由集氣板15、閥門(mén)片16以及出口板17堆迭而成，在本實(shí)施例中，集氣板15的第一表面150上是凹陷以形成一集氣腔室152，由微型氣體傳輸裝置IA向下傳輸?shù)臍怏w則暫時(shí)蓄積于此集氣腔室152中，且在集氣板15中具有第一貫穿孔153及數(shù)個(gè)第二貫穿孔154，第一貫穿孔153及數(shù)個(gè)第二貫穿孔154的一端與集氣腔室152相連通，另一端則分別與集氣板15的第二表面151上的第一卸壓腔室155及第一出口腔室156相連通。在一些實(shí)施例中，該數(shù)個(gè)第二貫穿孔154可為但不限為三孔洞的設(shè)計(jì)，以使氣體自該數(shù)個(gè)第二貫穿孔154的三孔洞導(dǎo)送至閥門(mén)片16時(shí)可平均分散氣流壓力。在另一些實(shí)施例中，集氣板15的第一卸壓腔室155及第一出口腔室156均為兩側(cè)漸斜的腔室結(jié)構(gòu)，以將氣體自第一貫穿孔153及數(shù)個(gè)第二貫穿孔154迅速地導(dǎo)入兩側(cè)漸斜的第一卸壓腔室155及第一出口腔室156，以加速氣體的傳輸速率。以及，在第一出口腔室156處還進(jìn)一步增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)157，例如可為但不限為一圓柱結(jié)構(gòu)，且其是與閥門(mén)片16的閥孔160對(duì)應(yīng)設(shè)置；另外，如圖1A所示，在集氣板15上還具有數(shù)個(gè)環(huán)繞于集氣腔室152而設(shè)置的凹槽結(jié)構(gòu)158，用以供一密封環(huán)(未圖示)設(shè)置于其上。
[0067]出口板17亦具有兩貫穿設(shè)置的第三貫穿孔171以及第四貫穿孔172，且第三貫穿孔171對(duì)應(yīng)于集氣板15的第一貫穿孔153而設(shè)置，第四貫穿孔172與第二出口腔室173相連通，第二出口腔室173對(duì)應(yīng)連通數(shù)個(gè)第二貫穿孔154，且于出口板17的第一表面170上對(duì)應(yīng)于第三貫穿孔171處凹陷形成一第二卸壓腔室174，而對(duì)應(yīng)于第四貫穿孔172處則凹陷形成一第二出口腔室173，且于第二卸壓腔室174與第二出口腔室173之間還具有一連通流道177，用以供氣體流通。該第三貫穿孔171的一端與第二卸壓腔室174相連通，且其端部可進(jìn)一步增設(shè)一凸出而形成的凸部結(jié)構(gòu)171a，例如可為但不限為具有斜度的凸部結(jié)構(gòu)，另一端則連通于出口板17的第二表面175的卸壓孔176 ;而第四貫穿孔172的一端與第二出口腔室173相連通，另一端則與出口 18相連通，在本實(shí)施例中，出口 18可與一裝置(未圖示)，例如:壓力機(jī)，但不以此為限，相連接。
[0068]閥門(mén)片16上具有一閥孔160，當(dāng)閥門(mén)片16與集氣板15及出口板17定位組裝時(shí)，是將其閥孔160對(duì)應(yīng)于集氣板16的第一出口腔室156的凸部結(jié)構(gòu)157而對(duì)應(yīng)設(shè)置，經(jīng)由此單一的閥孔160的設(shè)計(jì)，以使氣體可根據(jù)其壓差而達(dá)到單向流動(dòng)的目的。
[0069]請(qǐng)續(xù)參閱圖3、圖4A至第4D圖，其中圖4A至第4D圖為圖3所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的集壓作動(dòng)示意圖。如圖3所示，當(dāng)微型氣體傳輸裝置IA的進(jìn)氣板10、共振片11與壓電致動(dòng)器12依序?qū)?yīng)組裝后，則在進(jìn)氣板10的中心孔洞101處可與共振片11共同形成一匯流氣體的腔室，且在共振片11與壓電致動(dòng)器12之間還形成一第一腔室112，用以暫存氣體，且第一腔室112是通過(guò)共振片11的中空孔洞110而與進(jìn)氣板10的中心孔洞101處的腔室相連通，且第一腔室112的兩側(cè)則由壓電致動(dòng)器12的支架122之間的空隙125而與設(shè)置于其下的微型閥門(mén)裝置IB相連通。
[0070]當(dāng)微型氣壓動(dòng)力裝置I的微型氣體傳輸裝置IA作動(dòng)時(shí)，主要由壓電致動(dòng)器12受電壓致動(dòng)而以支架122為支點(diǎn)，進(jìn)行垂直方向的往復(fù)式振動(dòng)。如圖4A所示，當(dāng)壓電致動(dòng)器12受電壓致動(dòng)而向下振動(dòng)時(shí)，則氣體由進(jìn)氣板10上的至少一進(jìn)氣孔100進(jìn)入，并經(jīng)由至少一匯流排孔102以匯集到中央的中心孔洞101處，再經(jīng)由共振片11上與中心孔洞101對(duì)應(yīng)設(shè)置的中央孔洞110向下流入至第一腔室112中，其后，由于受壓電致動(dòng)器12振動(dòng)的帶動(dòng)，共振片11亦會(huì)隨之共振而進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動(dòng)，如圖4B所示，則為共振片11亦隨之向下振動(dòng)，并貼附抵觸于壓電致動(dòng)器12的懸浮板120的凸部120a上，經(jīng)由此共振片11的形變，以壓縮第一腔室112的體積，并關(guān)閉第一腔室112中間流通空間，促使其內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)過(guò)壓電致動(dòng)器12的支架122之間的空隙125而向下穿越流動(dòng)，以流至微型氣體傳輸裝置IA與微型閥門(mén)裝置IB之間的集氣腔室152內(nèi)，并再由與集氣腔室152相連通的第一貫穿孔153及數(shù)個(gè)第二貫穿孔154向下對(duì)應(yīng)流至第一卸壓腔室155及第一出口腔室156中。
[0071]接著，則如圖4C所示，由于微型氣體傳輸裝置IA的共振片11回復(fù)至初始位置，而壓電致動(dòng)器12受電壓驅(qū)動(dòng)以向上振動(dòng)，如此同樣擠壓第一腔室112的體積，但此時(shí)由于壓電致動(dòng)器12是向上抬升，因而使得第一腔室112內(nèi)的氣體會(huì)朝兩側(cè)流動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)氣體持續(xù)地自進(jìn)氣板10上的至少一進(jìn)氣孔100進(jìn)入，再流入中心孔洞101所形成的腔室中；同時(shí)，在第一腔室112內(nèi)的氣體會(huì)經(jīng)由壓電致動(dòng)器12的支架122之間的空隙125持續(xù)地輸入至微型閥門(mén)裝置IB的集氣腔室152、第一卸壓腔室155以及第一出口腔室156中，如此更使得第一卸壓腔室155及第一出口腔室156內(nèi)的氣壓越大，進(jìn)而推動(dòng)可撓性的閥門(mén)片16向下產(chǎn)生彎曲形變，則在第二卸壓腔室174中，閥門(mén)片16則向下平貼并抵頂于第三貫穿孔171端部的凸部結(jié)構(gòu)171a，進(jìn)而使第三貫穿孔171封閉，而在第二出口腔室173中，閥門(mén)片16上對(duì)應(yīng)于第四貫穿孔172的閥孔160是向下打開(kāi)，使第二出口腔室173內(nèi)的氣體可由第四貫穿孔172向下傳遞至出口 18及與出口 18連接的任何裝置(未圖示)，進(jìn)而以達(dá)到集壓作業(yè)的目的。在本實(shí)施例中，主要利用第三貫穿孔171端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)171a，以加強(qiáng)閥門(mén)片16快速抵觸封閉第三貫穿孔171，并達(dá)到一預(yù)力抵觸作用完全密封的效果，但并不以此為限。
[0072]最后，則如圖4D所示，當(dāng)微型氣體傳輸裝置IA的共振片11共振向上位移，進(jìn)而使進(jìn)氣板10的中心孔洞101內(nèi)的氣體可由共振片11的中空孔洞110而流入第一腔室112內(nèi)，再經(jīng)由壓電致動(dòng)器12的支架122之間的空隙125而向下持續(xù)地傳輸至微型閥門(mén)裝置IB中，則由于其氣體壓持續(xù)向下增加，故氣體仍會(huì)持續(xù)地經(jīng)由微型閥門(mén)裝置IB的集氣腔室152、第二貫穿孔154、第一出口腔室156、第二出口腔室173及第四貫穿孔172而流至出口18及與出口 18連接的任何裝置中，此集壓作業(yè)可經(jīng)由外界的大氣壓力與裝置內(nèi)的壓力差以驅(qū)動(dòng)之，但不以此為限。
[0073]由此集壓的實(shí)施方面可見(jiàn)，當(dāng)微型氣體傳輸裝置IA的共振片11進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動(dòng)時(shí)，可由其與壓電致動(dòng)器12之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換句話說(shuō)，在該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙g0可使共振片11于共振時(shí)可產(chǎn)生更大幅度的上下位移，因而可促進(jìn)氣體更快速的流動(dòng)，并可達(dá)到靜音的效果。如此，在經(jīng)此微型氣體傳輸裝置IA的流道設(shè)計(jì)中產(chǎn)生壓力梯度，使氣體高速流動(dòng)，并通過(guò)流道進(jìn)出方向的阻抗差異，將氣體由吸入端傳輸至排出端，且在排出端有氣壓的狀態(tài)下，仍有能力持續(xù)推出氣體。
[0074]請(qǐng)參閱圖5，圖3所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的降壓或是卸壓作動(dòng)示意圖。如圖所示，當(dāng)微型閥門(mén)裝置IB進(jìn)行卸壓時(shí)，其可經(jīng)由調(diào)控微型氣體傳輸裝置IA的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室152中，或是當(dāng)與出口 18連接的裝置(未圖示)內(nèi)部壓力大于外界的大氣壓力時(shí)，則可使微型閥門(mén)裝置IB進(jìn)行卸壓。此時(shí)，氣體將自與出口 18連接的第四貫穿孔172輸入至第二出口腔室173內(nèi)，使得第二出口腔室173的體積膨脹，進(jìn)而促使可撓性的閥門(mén)片16向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于集氣板15上，故閥門(mén)片16的閥孔160會(huì)因抵頂于集氣板15而關(guān)閉。當(dāng)然，在本實(shí)施例，可利用第一出口腔室156增設(shè)凸部結(jié)構(gòu)157，讓可撓性的閥門(mén)片16向上彎曲形變更快速抵觸，使閥孔160更有利達(dá)到一預(yù)力抵觸作用完全貼附密封的關(guān)閉狀態(tài)，故閥門(mén)片16的閥孔160會(huì)因抵頂于該凸部結(jié)構(gòu)157而關(guān)閉，則該第二出口腔室173內(nèi)的氣體將不會(huì)逆流至第一出口腔室156中。以及，第二出口腔室173中的氣體可經(jīng)由連通流道177而流至第二卸壓腔室174中，進(jìn)而使第二卸壓腔室174的體積擴(kuò)張，并使對(duì)應(yīng)于第二卸壓腔室174的閥門(mén)片16同樣向上彎曲形變，此時(shí)由于閥門(mén)片16未抵頂封閉于第三貫穿孔171端部，故該第三貫穿孔171即處于開(kāi)啟狀態(tài)，即第二卸壓腔室174內(nèi)的氣體可由第三貫穿孔171向外流至卸壓孔176處以進(jìn)行卸壓作業(yè)。當(dāng)然，本實(shí)施例，可利用第三貫穿孔171端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)171a，讓可撓性的閥門(mén)片16向上彎曲形變更快速，更有利脫離關(guān)閉第三貫穿孔171的狀態(tài)。如此，則可經(jīng)由此單向的卸壓作業(yè)將與出口 18連接的裝置(未圖示)內(nèi)的氣體排出而降壓，或是完全排出而完成卸壓作業(yè)。[0075]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的微型氣體動(dòng)力裝置，主要經(jīng)由微型氣體傳輸裝置及微型閥門(mén)裝置的相互組接，使氣體自微型氣體傳輸裝置上的進(jìn)氣孔進(jìn)入，并利用壓電致動(dòng)器的作動(dòng)，使氣體于設(shè)計(jì)后的流道及壓力腔室中產(chǎn)生壓力梯度，進(jìn)而使氣體高速流動(dòng)而傳遞至微型閥門(mén)裝置中，再通過(guò)微型閥門(mén)裝置的單向閥門(mén)設(shè)計(jì)，使氣體以單方向流動(dòng)，進(jìn)而可將壓力累積于與出口連接的任何裝置中；而當(dāng)欲進(jìn)行降壓或卸壓時(shí)，則調(diào)控微型氣體傳輸裝置的傳輸量，并使氣體可由與出口連接的裝置中傳輸至微型閥門(mén)裝置的第二出口腔室，并由連通流道將的傳輸至第二卸壓腔室，再由卸壓孔流出，進(jìn)而以達(dá)到可使氣體迅速地傳輸，且同時(shí)可達(dá)到靜音的功效，還可使微型氣體動(dòng)力裝置的整體體積減小及薄型化，進(jìn)而使微型氣體動(dòng)力裝置達(dá)成輕便舒適的可攜式目的，并可廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療器材及相關(guān)設(shè)備之中。因此，本實(shí)用新型極具產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0076]雖然本實(shí)用新型已由上述實(shí)施例詳細(xì)敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，但皆不脫離如所附權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括: 一微型氣體傳輸裝置，包括: 一進(jìn)氣板，具有至少一進(jìn)氣孔、至少一匯流排孔及一中心孔洞，該至少一進(jìn)氣孔供導(dǎo)入氣體，該匯流排孔對(duì)應(yīng)該進(jìn)氣孔，且引導(dǎo)該進(jìn)氣孔的氣體匯流至該中心孔洞； 一共振片，具有一中空孔洞，對(duì)應(yīng)該流道板的該中心孔洞；以及一壓電致動(dòng)器，具有一懸浮板及一外框，該懸浮板及該外框之間以至少一支架連接，且于該懸浮板的一表面貼附一壓電陶瓷板； 其中，上述的該進(jìn)氣板、該共振片及該壓電致動(dòng)器依序?qū)?yīng)對(duì)迭設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動(dòng)器之間具有一間隙形成一第一腔室，以使該壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由該進(jìn)氣板的該至少一進(jìn)氣孔導(dǎo)入，經(jīng)該流道板的該至少一匯流排孔匯集至該中心孔洞，再流經(jīng)該共振片的該中空孔洞，以進(jìn)入該第一腔室內(nèi)，再由該壓電致動(dòng)器的該至少一支架之間的一空隙向下傳輸，以持續(xù)推出氣體；以及一微型閥門(mén)裝置，包括: 一集氣板，具有一第一貫穿孔、數(shù)個(gè)第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，該第一貫穿孔與該第一卸壓腔室相連通，該第二貫穿孔與該第一出口腔室相連通； 一閥門(mén)片，具有一閥孔；以及 一出口板，具有一第三貫穿孔、一第四貫穿孔、一第二卸壓腔室及一第二出口腔室，該第三貫穿孔對(duì)應(yīng)于該集氣板的該第一貫穿孔，且與該第二卸壓腔室相連通，該第四貫穿孔與該第二出口腔室相連通，且該第二出口腔室對(duì)應(yīng)連通該數(shù)個(gè)第二貫穿孔，以及該第二卸壓腔室及該第二出口腔室之間具有一連通流道； 其中，上述的該集氣板、該閥門(mén)片及該出口板依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，該閥門(mén)片設(shè)置于該集氣板及該出口板之間，且該閥門(mén)片的該閥孔對(duì)應(yīng)設(shè)置于該數(shù)個(gè)第二貫穿孔及該第四貫穿孔之間，氣體自該微型氣體傳輸裝置向下傳輸至該微型閥門(mén)裝置內(nèi)時(shí)，由該第一貫穿孔及該數(shù)個(gè)第二貫穿孔進(jìn)入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導(dǎo)入氣體由該閥門(mén)片的該閥孔流入該第四貫穿孔內(nèi)進(jìn)行集壓作業(yè)，當(dāng)集壓氣體大于導(dǎo)入氣體時(shí)，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口腔室流動(dòng)，以使該閥門(mén)片位移，并使該閥門(mén)片的該閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，同時(shí)集壓氣體于該第二出口腔室內(nèi)可沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時(shí)于第二泄壓腔室內(nèi)該閥門(mén)片位移，集壓氣體可由該第三貫穿孔流出，以進(jìn)行卸壓作業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型氣體傳輸裝置還包括一絕緣片及一導(dǎo)電片，且該絕緣片及該導(dǎo)電片依序設(shè)置于該壓電致動(dòng)器之下。
3.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型氣體傳輸裝置的該壓電致動(dòng)器的該懸浮板的一上表面為一階梯面的結(jié)構(gòu)，即該上表面具有一凸部，且該凸部與該外框的一上表面共平面，該凸部及該外框的該上表面與該懸浮板的該上表面及該支架的一上表面之間具有一特定深度。
4.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型氣體傳輸裝置的該壓電致動(dòng)器的該壓電陶瓷板貼附于該懸浮板的一下表面，且該懸浮板的該下表面與該外框及該支架的一下表面共平面。
5.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該集氣板的該第一卸壓腔室及該第一出口腔室均為兩側(cè)漸斜的腔室結(jié)構(gòu)，以將氣體自該第一貫穿孔及該數(shù)個(gè)第二貫穿孔迅速地導(dǎo)入兩側(cè)漸斜的該第一卸壓腔室及該第一出口腔室。
6.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該集氣板的該數(shù)個(gè)第二貫穿孔為三孔洞的設(shè)計(jì)，俾使氣體自該三孔洞導(dǎo)送至該閥門(mén)片時(shí)可平均分散氣流壓力。
7.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該集氣板于一表面還具有一集氣腔室，且該集氣腔室與該第一貫穿孔及該數(shù)個(gè)第二貫穿孔相連通。
8.如權(quán)利要求7所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該第一卸壓腔室及該第一出口腔室設(shè)置于該集氣板所相對(duì)的該集氣腔室的另一表面上。
9.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該集氣板的該第一出口腔室還具有一凸部結(jié)構(gòu)，且該凸部結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)該閥片板的該閥孔設(shè)置，以利快速抵觸形成一預(yù)力抵觸完全密封關(guān)閉該閥孔。
10.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該第二卸壓腔室及該第二出口腔室設(shè)置于該出口板的一表面上，分別與該集氣板的該第一卸壓腔室及該第一出口腔室相對(duì)應(yīng)。
11.如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該出口板的該第三貫穿孔端部具有一凸部結(jié)構(gòu)，以利該閥門(mén)片快速抵觸形成一預(yù)力抵觸完全密封關(guān)閉該第三貫穿孔，或以利該閥門(mén)片快速脫離開(kāi)啟該第三貫穿孔。
12.如權(quán)利要求11所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該第三貫穿孔端部的該凸部結(jié)構(gòu)為具有斜度的凸部結(jié)構(gòu)。
13.—種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括: 一微型氣體傳輸裝置，包括: 一進(jìn)氣板； 一共振片；以及 一壓電致動(dòng)器； 其中，上述的該進(jìn)氣板、該共振片及該壓電致動(dòng)器依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動(dòng)器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由該進(jìn)氣板進(jìn)入，流經(jīng)該共振片，以進(jìn)入該第一腔室內(nèi)再向下傳輸；以及一微型閥門(mén)裝置，包括: 一集氣板，具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室； 一閥門(mén)片，具有一閥孔；以及 一出口板，具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室； 其中，上述的該集氣板、該閥門(mén)片以及該出口板依序?qū)?yīng)堆迭設(shè)置定位，該微型氣體傳輸裝置與該微型閥門(mén)裝置之間形成一集氣腔室，當(dāng)氣體自該微型氣體傳輸裝置向下傳輸至該集氣腔室，再傳遞至該微型閥門(mén)裝置內(nèi)，通過(guò)該集氣板、該出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至少兩腔室，以因應(yīng)氣體的單向流動(dòng)而使該閥門(mén)片的該閥孔對(duì)應(yīng)進(jìn)行開(kāi)或關(guān)，俾進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
14.如權(quán)利要求13所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型氣體傳輸裝置，該進(jìn)氣板具有至少一進(jìn)氣孔、至少一匯流排孔及一中心孔洞，該至少一進(jìn)氣孔供導(dǎo)入氣體，該匯流排孔對(duì)應(yīng)該進(jìn)氣孔，且引導(dǎo)該進(jìn)氣孔的氣體匯流至該中心孔洞；該共振片具有一中空孔洞，對(duì)應(yīng)該流道板的該中心孔洞；以及該壓電致動(dòng)器具有一懸浮板及一外框，該懸浮板及該外框之間以至少一支架連接，且于該懸浮板的一表面貼附一壓電陶瓷板。
15.如權(quán)利要求13所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該集氣板具有一第一貫穿孔、數(shù)個(gè)第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，該第一貫穿孔與該第一卸壓腔室相連通，該第二貫穿孔與第一出口腔室相連通，且該第一卸壓腔室及該第一出口腔室均為兩側(cè)漸斜的腔室結(jié)構(gòu)，以及，該數(shù)個(gè)第二貫穿孔為三孔洞的設(shè)計(jì)，俾使氣體自該三孔洞導(dǎo)送至該閥門(mén)片時(shí)可平均分散氣流壓力。
16.如權(quán)利要求13所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型閥門(mén)裝置的該出口板具有一第三貫穿孔、一第四貫穿孔、一第二卸壓腔室及一第二出口腔室其中該第二卸壓腔室及該第二出口腔室之間具有一連通流道。
17.如權(quán)利要求16所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該閥門(mén)片設(shè)置于該集氣板及該出口板之間，且該閥門(mén)片的閥孔對(duì)應(yīng)設(shè)置于該數(shù)個(gè)第二貫穿孔及該第四貫穿孔之間，氣體自該微型氣體傳輸裝置向下傳輸至該微型閥門(mén)裝置內(nèi)時(shí)，由該第一貫穿孔及該數(shù)個(gè)第二貫穿孔進(jìn)入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導(dǎo)入氣體由該閥門(mén)片的該閥孔流入該第四貫穿孔內(nèi)進(jìn)行集壓作業(yè)，當(dāng)集壓氣體大于導(dǎo)入氣體時(shí)，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口腔室流動(dòng)，以使該閥門(mén)片位移，并使該閥門(mén)片的該閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，同時(shí)集壓氣體于該第二出口腔室內(nèi)可沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時(shí)于第二泄壓腔室內(nèi)該閥門(mén)片位移，集壓氣體可由該第三貫穿孔流出，進(jìn)行卸壓作業(yè)。
18.—種微型氣壓動(dòng)力裝置，包括: 一微型氣體傳輸裝置，包括依序堆迭設(shè)置一進(jìn)氣板、一共振片以及一壓電致動(dòng)器，其中該共振片與該壓電致動(dòng)器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動(dòng)器受驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣體由該進(jìn)氣板進(jìn)入，流經(jīng)該共振片，以進(jìn)入該第一腔室內(nèi)再傳輸；以及 一微型閥門(mén)裝置，包括依序堆迭設(shè)置一集氣板、一閥門(mén)片以及一出口板，該閥門(mén)片具有一閥孔； 其中，當(dāng)氣體自該微型氣體傳輸裝置傳輸至該微型閥門(mén)裝置內(nèi)，俾進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
19.如權(quán)利要求18所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，其中該微型氣體傳輸裝置與該微型閥門(mén)裝置之間形成一集氣腔室，使該氣體自該微型氣體傳輸裝置傳輸至該集氣腔室，再傳遞至該微型閥門(mén)裝置內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18所述的微型氣壓動(dòng)力裝置，該微型閥門(mén)裝置的該集氣板、該出口板分別具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室，以因應(yīng)氣體的單向流動(dòng)而使該閥門(mén)片的該閥孔對(duì)應(yīng)進(jìn)行開(kāi)或關(guān)。
【文檔編號(hào)】F04B45/047GK203488347SQ201320597328
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】張英倫, 余榮侯, 陳世昌 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司