微型氣壓動力裝置的制造方法
專利名稱:微型氣壓動力裝置的制造方法
【專利摘要】一種微型氣壓動力裝置，包括：微型氣體傳輸裝置，包括堆疊設(shè)置的進氣板、共振片以及壓電致動器，其中共振片與壓電致動器之間具有間隙形成的一第一腔室，使壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由進氣板導入，經(jīng)共振片以進入第一腔室內(nèi)，再向下傳輸，以形成壓力梯度流道持續(xù)推出氣體；微型閥門裝置包括堆疊設(shè)置的集氣板、閥門片以及出口板；當氣體自微型氣體傳輸裝置向下傳輸至集氣腔室后，再傳遞至微型閥門裝置內(nèi)，以因應氣體的單向流動而使閥門片的閥孔進行開或關(guān)，俾進行集壓或卸壓。
【專利說明】微型氣壓動力裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種氣壓動力裝置，尤指一種微型超薄且靜音的微型氣壓動力 裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前于各領(lǐng)域中無論是醫(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，其中微幫浦、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)，是以，如何借創(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] 舉例來說，于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中，許多需要采用氣壓動力驅(qū)動的儀器或設(shè)備，通常采以傳 統(tǒng)馬達及氣壓閥來達成其氣體輸送的目的。然而，受限于此等傳統(tǒng)馬達以及氣體閥的體積 限制，使得此類的儀器設(shè)備難以縮小其整體裝置的體積，即難以實現(xiàn)薄型化的目標，更無法 使的達成可攜式的目的。此外，這些傳統(tǒng)馬達及氣體閥于作動時亦會產(chǎn)生噪音的問題，導致 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)備達到體積小、微型化且靜音，進而達成輕便舒適的可攜式目的的微型氣壓動力裝 置，實為目前迫切需要解決的問題。 【【實用新型內(nèi)容】】
[0005] 本實用新型的主要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 型氣壓動力裝置，借由整合微型氣體傳輸裝置與微型閥門裝置，俾解決已知技術(shù)的采用氣 壓動力驅(qū)動的儀器或設(shè)備所具備的體積大、難以薄型化、無法達成可攜式的目的，以及噪音 大等缺失。
[0006] 為達上述目的，本實用新型的一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝置， 包括:微型氣體傳輸裝置，包括:一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一總線孔及一中心凹 部，該至少一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該 中心凹部所構(gòu)成的該匯流腔室;一共振片，具有一中空孔洞，對應該進氣板的該匯流腔室； 以及一壓電致動器，具有一懸浮板，該懸浮板具有介于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-12mm 之間的寬度以及介于〇. 2mm-0.29mm之間的厚度;一外框，具有至少一支架，連接設(shè)置于該懸 浮板與該外框之間；以及一壓電陶瓷板，貼附于該懸浮板的一表面，且該壓電陶瓷板具有介 于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-12mm之間的寬度以及介于0 · 0 8mm_0 · 2mm之間的厚度，且 該長度及該寬度比值為0.75倍-1.25倍之間；其中，上述的進氣板、共振片及壓電致動器依 序?qū)獙ΟB設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，以使 該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣板的該至少一進氣孔導入，經(jīng)該至少一總線孔匯集 至該中心凹部，再流經(jīng)該共振片的該中空孔洞，以進入該第一腔室內(nèi)，再由該壓電致動器的 該至少一支架之間的一空隙向下傳輸，以持續(xù)推出氣體；以及一微型閥門裝置，包括:一閥 門片，具有一閥孔，該閥門片具有介于〇. 1_-〇. 3mm之間的厚度;一集氣板，具有一第一貫穿 孔、一第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，以及具有一基準表面，該第一出口 腔室具有一凸部結(jié)構(gòu)，以對應該閥門片的該閥孔而設(shè)置，有利抵觸該閥孔形成一預力作用， 完全封閉該閥孔，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該集氣板的該基準表面，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；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及至少一限位結(jié)構(gòu)，以及具有一基準 表面，該第三貫穿孔端部具有一凸部結(jié)構(gòu)，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該出口板的該基準表面， 有利該閥門片快速抵觸形成一預力作用，完全封閉該第三貫穿孔，該第三貫穿孔對應于該 集氣板的該第一貫穿孔，且與該第二卸壓腔室相連通，該第四貫穿孔對應于該第二貫穿孔， 且與該第二出口腔室相連通，該至少一限位結(jié)構(gòu)設(shè)置于該第二卸壓腔室內(nèi)，該限位結(jié)構(gòu)的 高度介于〇. 3mm-0.5_之間，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，上述的集氣板、閥門片及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該閥門片設(shè)置于該集氣板及 該出口板之間，且該閥門片的閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第二貫穿孔進 入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的閥孔流入該第四貫穿 孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，當集壓氣體大于導入氣體時，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口 腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，且該至少一限 位結(jié)構(gòu)輔助支撐該閥門片，以防止該閥門片塌陷，同時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)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥門片位移，集壓氣體可由該 第三貫穿孔流出，以進行卸壓作業(yè)。
[0007]為達上述目的，本實用新型的另一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝 置，包括:一微型氣體傳輸裝置，包括:一進氣板;一共振片；以及一壓電致動器;其中，上述 的進氣板、共振片及壓電致動器依序?qū)询B設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動器之間 具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣板進入，流經(jīng)該共振 片，以進入該第一腔室內(nèi)再向下傳輸；以及一微型閥門裝置，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，上述的集氣板、閥門片以及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該微型氣體傳輸裝置 與該微型閥門裝置之間形成一集氣腔室，當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裝置內(nèi)，透過該集氣板、該出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至 少兩腔室，以因應氣體的單向流動而使該閥門片的該閥孔對應進行開或關(guān)，俾進行集壓或 卸壓作業(yè)。
[0008] 為達上述目的，本實用新型的又一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝 置，包括:一微型氣體傳輸裝置，包括依序堆疊設(shè)置一進氣板、一共振片以及一壓電致動器， 其中該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時， 氣體由該進氣板進入，流經(jīng)該共振片，以進入該第一腔室內(nèi)再傳輸；以及一微型閥門裝置， 包括依序堆疊設(shè)置一集氣板、一閥門片以及一出口板，該閥門片具有一閥孔;其中，當氣體 自該微型氣體傳輸裝置傳輸至該微型閥門裝置內(nèi)，俾進行集壓或卸壓作業(yè)。 【【附圖說明】
】
[0009] 圖1A為本實用新型為較佳實施例的微型氣壓動力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖1B為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的背面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖3Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3C為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4為圖3Α所示的壓電致動器的多種實施態(tài)樣示意圖。
[0017]圖5Α至圖5Ε為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型氣體傳輸裝置的作動示意圖。
[0018] 圖6Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝置的集壓作動示意圖。
[0019] 圖6Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝置的卸壓作動示意圖。
[0020] 第7Α至圖7Ε為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的集壓作動示意圖。
[0021] 圖8為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的降壓或是卸壓作動示意圖。
[0022]【符號說明】
[0023] 1:微型氣壓動力裝置
[0024] 1Α:微型氣體傳輸裝置
[0025] 1Β:微型閥門裝置
[0026] 11:進氣板
[0027] 110:進氣孔
[0028] 111:中心凹部
[0029] 112:總線孔
[0030] 12:共振片
[0031] 120:中空孔洞
[0032] 121:第一腔室
[0033] 13:壓電致動器
[0034] 130:懸浮板
[0035] 130a:懸浮板的上表面
[0036] 130b:懸浮板的下表面
[0037] 130c:凸部
[0038] 131:外框
[0039] 131a:外框的上表面
[0040] 131b:外框的下表面 [0041 ] 132:支架
[0042] 132a:支架的上表面
[0043] 132b:支架的下表面
[0044] 133:壓電陶瓷板
[0045] 134、151:導電接腳
[0046] 135:空隙
[0047] 141、142:絕緣片
[0048] 15:導電片
[0049] 16:集氣板
[0050] 160:集氣板的表面
[00511 161:集氣板的基準表面
[0052] 162:集氣腔室
[0053] 163:第一貫穿孔
[0054] 164:第二貫穿孔
[0055] 165:第一卸壓腔室
[0056] 166:第一出口腔室
[0057] 167、181a:凸部結(jié)構(gòu)
[0058] 17:閥門片
[0059] 170:閥孔
[0060] 171:定位孔洞
[0061] 18:出口板
[0062] 180:出口板的基準表面
[0063] 181:第三貫穿孔
[0064] 182:第四貫穿孔
[0065] 183:第二卸壓腔室
[0066] 184:第二出口腔室
[0067] 185:連通流道
[0068] 186:卸壓孔
[0069] 187:出口板的第二表面
[0070] 188:限位結(jié)構(gòu)
[0071] 19:出口
[0072] gO:間隙
[0073] (a)~（1):導電致動器的不同實施態(tài)樣
[0074] a0、i0、j0:懸浮板
[0075] al、il、jl:外框
[0076] a2、i2:支架
[0077] a3:空隙 【【具體實施方式】】
[0078]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理 解的是本實用新型能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍， 且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當作說明之用，而非架構(gòu)于限制本實用新型。
[0079]本實用新型的微型氣壓動力裝置1是可應用于醫(yī)藥生技、能源、電腦科技或是打印 等工業(yè)，俾用以傳送氣體，但不以此為限。請參閱圖1A、圖1B、圖2A及圖2B，圖1A為本實用新 型較佳實施例的微型氣壓動力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖，圖1B為圖1A所示的微型氣壓動 力裝置的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖、圖2A為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的背面分解結(jié)構(gòu)示意 圖，圖2B則為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1A及圖2A所示，本 實用新型的微型氣壓動力裝置1是由微型氣體傳輸裝置1A以及微型閥門裝置1B所組合而 成，其中微型氣體傳輸裝置1A具有進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、142、導 電片15等結(jié)構(gòu)，其是將壓電致動器13對應于共振片12而設(shè)置，并使進氣板11、共振片12、壓 電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等依序堆疊設(shè)置，且該壓電致動器13是 由一懸浮板130以及一壓電陶瓷板133組裝而成；以及微型閥門裝置1B則由集氣板16、閥門 片17以及出口板18等依序堆疊組裝而成，但不以此為限。且于本實施例中，如圖1A所示，集 氣板16不僅為單一的板件結(jié)構(gòu)，亦可為周緣具有側(cè)壁的框體結(jié)構(gòu)，且由該周緣所構(gòu)成的側(cè) 壁與其底部的板件共同定義出一容置空間，故當本實用新型的微型氣壓動力裝置1組裝完 成后，則其正面示意圖會如圖1B所示，可見該微型氣體傳輸裝置1A是容設(shè)于集氣板16的容 置空間中，且其下是與閥門片17及出口板18堆疊而成。而其組裝完成的背面示意圖則可見 該出口板18上的卸壓孔186及出口 19,出口 19用以與一裝置(未圖示)連接，卸壓孔186則供 以使微型閥門裝置1B內(nèi)的氣體排出，以達卸壓的功效。借由此微型氣體傳輸裝置1A以及微 型閥門裝置1B的組裝設(shè)置，以使氣體自微型氣體傳輸裝置1A的進氣板11上的至少一進氣孔 110進氣，并透過壓電致動器13的作動，而流經(jīng)多個壓力腔室(未圖示），并向下傳輸，進而可 使氣體于微型閥門裝置1B內(nèi)單向流動，并將壓力蓄積于與微型閥門裝置1B的出口端相連的 一裝置(未圖示）中，且當需進行卸壓時，則調(diào)控微型氣體傳輸裝置1A的輸出量，使氣體經(jīng)由 微型閥門裝置1B的出口板18上的卸壓孔186而排出，以進行卸壓。
[0080]請續(xù)參閱圖1A及圖2A，如圖1A所示，微型氣體傳輸裝置2A的進氣板11是具有至少 一進氣孔110,于本實施例中，進氣孔110的數(shù)量是為4個，但不以此為限，其主要用以供氣體 自裝置外順應大氣壓力的作用而自該至少一進氣孔110流入微型氣體傳輸裝置2A內(nèi)。且又 如圖2A所示，由進氣板11的下表面可見，其上具有至少一總線孔112,用以與進氣板11上表 面的該至少一進氣孔110對應設(shè)置，并可將自該至少一進氣孔110進入的氣體引導并匯流集 中至一中心凹部111，以向下傳遞。是以于本實施例中，進氣板11具有一體成型的進氣孔 110、總線孔112及中心凹部111，且于該中心凹部111處即對應形成一匯流氣體的匯流腔室， 以供氣體暫存。于一些實施例中，進氣板11的材質(zhì)是可為但不限為由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成， 且其厚度較佳值是介于〇.4mm-〇. 6mm之間，而其最佳值為0.5mm，但不以此為限。于另一些實 施例中，由該中心凹部111處所構(gòu)成的匯流腔室的深度與這些總線孔112的深度相同，且該 匯流腔室及該總線孔112的深度的較佳值是介于0 · 2mm-0 · 3mm之間，但不以此為限。共振片 12是由一可撓性材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且于共振片12上具有一中空孔洞120,是對應 于進氣板11的下表面的中心凹部111而設(shè)置，以使氣體可向下流通。于另一些實施例中，共 振片是可由一銅材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且其厚度的較佳值是介于0.03mm-0.08mm之 間，而其最佳值為0.05mm，但亦不以此為限。
[0081]請同時參閱圖3A、圖3B及圖3C，其是分別為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的壓電 致動器的正面結(jié)構(gòu)示意圖、背面結(jié)構(gòu)示意圖以及剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，壓電致動器13 是由一懸浮板130、一外框131、至少一支架132以及一壓電陶瓷板133所共同組裝而成，其 中，該壓電陶瓷板133貼附于懸浮板130的下表面130b，以及該至少一支架132是連接于懸浮 板130以及外框131之間，于本實施例中，該支架132的兩端點是連接于外框131，另一端點則 連接于懸浮板130,且于支架132、懸浮板130及外框131之間更具有至少一空隙135,用以供 氣體流通，且該懸浮板130、外框131以及支架132的型態(tài)及數(shù)量是具有多種變化。另外，外框 131更具有一向外凸設(shè)的導電接腳134,用以供電連接之用，但不以此為限。于一些實施例 中，壓電致動器13的厚度較佳值是介于0.28mm至0.49mm之間，而其最佳值是為0.37mm，但亦 不以此為限。
[0082] 于本實施例中，懸浮板130是為一階梯面的結(jié)構(gòu)，意即于懸浮板130的上表面130a 更具有一凸部130c，該凸部130c可為但不限為一圓形凸起結(jié)構(gòu)，且凸部130c的高度較佳值 是介于0 · 02mm_0 · 08mm之間，而最佳值為0 · 03mm，其直徑為5 · 5mm，但不以此為限。請同時參 閱圖3A及圖3C即可見，懸浮板130的凸部130c是與外框131的上表面131a共平面，且懸浮板 130的上表面130a及支架132的上表面132a亦為共平面，且該懸浮板130的凸部130c及外框 131的上表面131a與懸浮板130的上表面130a及支架132的上表面132a之間是具有一特定深 度。至于懸浮板130的下表面130b，則如圖3B及圖3C所示，其與外框131的下表面131b及支架 132的下表面132b為平整的共平面結(jié)構(gòu)，而壓電陶瓷板133則貼附于此平整的懸浮板130的 下表面130b處。于一些實施例中，懸浮板130、支架132以及外框131是可為一體成型的結(jié)構(gòu)， 且可由一金屬板所構(gòu)成，例如可由不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限。且于一些實施例中， 該懸浮板130厚度的較佳值是介于0.2mm-〇. 29mm之間，而其最佳值為0.26mm，另該懸浮板的 長度較佳值介于之間，而其最佳值為10.1mm、寬度較佳值介于8mm-12mm之間，而其 最佳值為10.1mm但不以此為限。至于該外框131的厚度的較佳值是介于0.2mm-0.4mm之間， 而其最佳值為〇.3mm，但不以此為限。
[0083] 又于另一些實施例中，壓電陶瓷板133的厚度的較佳值是介于0.08mm-0.2mm之間， 且其最佳值為〇. l〇mm，而該懸浮板的長度較佳值介于之間，而其最佳值為10mm、寬 度較佳值介于8mm-12mm之間，而其最佳值為10mm，另長度及寬度比的較佳值為0.75倍-1.25 倍之間，然亦不以此為限。
[0084] 請續(xù)參閱圖4,其是為圖3A所示的壓電致動器的多種實施態(tài)樣示意圖。如圖所示， 則可見壓電致動器13的懸浮板130、外框131以及支架132是可有多樣的型態(tài)，且至少可具有 圖4所示的(a)~（1)等多種態(tài)樣，舉例來說，（a)態(tài)樣之外框al及懸浮板a0是為方形的結(jié)構(gòu)， 且兩者之間是由多個支架a2以連結(jié)之，例如:8個，但不以此為限，且于支架a2及懸浮板a0、 外框al之間是具有空隙a3,以供氣體流通。于另一（i)態(tài)樣中，其外框il及懸浮板i0亦同樣 為方形的結(jié)構(gòu)，惟其中僅由2個支架i2以連結(jié)之;另外，于(j)~（1)態(tài)樣，則其懸浮板j0等是 可為圓形的結(jié)構(gòu)，而外框j〇等亦可為略具弧度的框體結(jié)構(gòu)，但均不以此為限。故由此多種實 施態(tài)樣可見，懸浮板130的型態(tài)是可為方形或圓形，而同樣地，貼附于懸浮板130的下表面 130b的壓電陶瓷板133亦可為方形或圓形，并不以此為限；以及，連接于懸浮板130及外框 131之間的支架132的型態(tài)與數(shù)量亦可依實際施作情形而任施變化，并不以本實用新型所示 的態(tài)樣為限。且這些懸浮板130、外框131及支架132是可為一體成型的結(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。
[0085] 此外，請續(xù)參閱圖1A及圖2A，于微型氣體傳輸裝置1A中更具有絕緣片141、導電片 15及另一絕緣片142是依序?qū)O(shè)置于壓電致動器13之下，且其形態(tài)大致上對應于壓電致 動器13之外框的形態(tài)。于一些實施例中，絕緣片141、142即由可絕緣的材質(zhì)所構(gòu)成，例如:塑 膠，但不以此為限，以進行絕緣之用；于另一些實施例中，導電片15即由可導電的材質(zhì)所構(gòu) 成，例如:金屬，但不以此為限，以進行電導通之用。以及，于本實施例中，導電片15上亦可設(shè) 置一導電接腳151，以進行電導通之用。
[0086] 請同時參閱圖1A及圖5A至圖5E，其中圖5A至圖5E是為圖1A所示的微型氣壓動力 裝置的微型氣體傳輸裝置的作動示意圖。首先，如圖5A所示，可見微型氣體傳輸裝置1A是依 序由進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等堆疊而 成，且于共振片12與壓電致動器13之間是具有一間隙g0,于本實施例中，是于共振片12及壓 電致動器13之外框131之間的間隙g0中填充一材質(zhì)，例如:導電膠，但不以此為限，以使共振 片12與壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c之間可維持該間隙g0的深度，進而可導引氣 流更迅速地流動，且因懸浮板130的凸部130c與共振片12保持適當距離使彼此接觸干涉減 少，促使噪音產(chǎn)生可被降低;于另一些實施例中，亦可借由加高壓電致動器13之外框131的 高度，以使其與共振片12組裝時增加一間隙，但不以此為限。
[0087] 請續(xù)參閱圖5A至圖5E，如圖所示，當進氣板11、共振片12與壓電致動器13依序?qū)?組裝后，則于共振片12的中空孔洞120處可與其上的進氣板11共同形成一匯流氣體的腔室， 且在共振片12與壓電致動器13之間更形成一第一腔室121，用以暫存氣體，且第一腔室121 是透過共振片12的中空孔洞120而與進氣板11下表面的中心凹部111處的腔室相連通，且第 一腔室121的兩側(cè)則由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而與設(shè)置于其下的微型閥門 裝置1B相連通。
[0088]當微型氣壓動力裝置1的微型氣體傳輸裝置1A作動時，主要由壓電致動器13受電 壓致動而以支架132為支點，進行垂直方向的往復式振動。如圖5B所示，當壓電致動器13受 電壓致動而向下振動時，則氣體由進氣板11上的至少一進氣孔110進入，并透過其下表面的 至少一總線孔112以匯集到中央的中心凹部111處，再經(jīng)由共振片12上與中心凹部111對應 設(shè)置的中央孔洞120向下流入至第一腔室121中，其后，由于受壓電致動器13振動的帶動，共 振片12亦會隨的共振而進行垂直的往復式振動，如圖5C所示，則為共振片12亦隨的向下振 動，并貼附抵觸于壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c上，借由此共振片12的形變，以壓 縮第一腔室121的體積，并關(guān)閉第一腔室121中間流通空間，促使其內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流 動，進而經(jīng)過壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下穿越流動。至于圖5D則為其共 振片12回復至初始位置，而壓電致動器13受電壓驅(qū)動以向上振動，如此同樣擠壓第一腔室 121的體積，惟此時由于壓電致動器13是向上抬升，該抬升的位移可為d，因而使得第一腔 室121內(nèi)的氣體會朝兩側(cè)流動，進而帶動氣體持續(xù)地自進氣板11上的至少一進氣孔110進 入，再流入中心凹部111所形成的腔室中，再如圖5E所示，該共振片12受壓電致動器13向上 抬升的振動而共振向上，進而使中心凹部111內(nèi)的氣體再由共振片12的中央孔洞120而流入 第一腔室121內(nèi)，并經(jīng)由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下穿越流出微型氣體 傳輸裝置1A。由此實施態(tài)樣可見，當共振片12進行垂直的往復式振動時，是可由其與壓電致 動器13之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換句話說，于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙 g〇可使共振片12于共振時可產(chǎn)生更大幅度的上下位移，而其中該壓電致動器的振動位移為 d，與該間隙g0的差值為X，即X = g〇-d，經(jīng)測試當X f Oum，為有噪音狀態(tài)；當X = 1 -5um，栗浦最 大輸出氣壓可達到350mmHg;當x = 5-10um，栗浦最大輸出氣壓可達到250mmHg;當x= 10-15um，栗浦最大輸出氣壓可達到150mmHg，其數(shù)值對應關(guān)系是如下列表一所示。上述的數(shù)值 是在操作頻率為17K至20K之間、操作電壓為± 10V至± 20V之間。如此，在經(jīng)此微型氣體傳輸 裝置1A的流道設(shè)計中產(chǎn)生壓力梯度，使氣體高速流動，并透過流道進出方向的阻抗差異，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，并可達 到靜音的效果。
[0089](表一）
[0091]另外，于一些實施例中，共振片12的垂直往復式振動頻率是可與壓電致動器13的 振動頻率相同，即兩者可同時向上或同時向下，其是可依照實際施作情形而任施變化，并不 以本實施例所示的作動方式為限。
[0092] 請同時參閱圖1A、圖2A及圖6A、圖6B，其中圖6A是為圖1A所示的微型氣壓動力裝置 的微型閥門裝置的集壓作動示意圖，圖6B則為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝 置的卸壓作動示意圖。如圖1A及圖6A所示，本實用新型的微型氣壓動力裝置1的微型閥門 裝置1B是依序由集氣板16、閥門片17以及出口板18堆疊而成，于本實施例中，集氣板16具有 一表面160,該表面160上是凹陷以形成一集氣腔室162,由微型氣體傳輸裝置1A向下傳輸?shù)?氣體則暫時蓄積于此集氣腔室162中，且于集氣板16中是具有第一貫穿孔163及第二貫穿孔 164,第一貫穿孔163及第二貫穿孔164的一端是與集氣腔室162相連通，另一端則分別與集 氣板16的基準表面161上的第一卸壓腔室165及第一出口腔室166相連通。以及，在第一出口 腔室166處更進一步增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)167,例如可為但不限為一圓柱結(jié)構(gòu)，且其是與閥門片 17的閥孔170對應設(shè)置。
[0093]出口板18亦具有兩貫穿設(shè)置的第三貫穿孔181以及第四貫穿孔182,且該第三貫穿 孔181及第四貫穿孔182是分別對應于集氣板16的第一貫穿孔163以及第二貫穿孔164而設(shè) 置，且于出口板18具有一基準表面180,該基準表面180上對應于第三貫穿孔181處是凹陷形 成一第二卸壓腔室183,而對應于第四貫穿孔182處則凹陷形成一第二出口腔室184,且于第 二卸壓腔室183與第二出口腔室184之間更具有一連通流道185,用以供氣體流通。該第三貫 穿孔181的一端與第二卸壓腔室183相連通，且其端部可進一步增設(shè)一凸出而形成的凸部結(jié) 構(gòu)181a，例如可為但不限為圓柱結(jié)構(gòu)，另一端則連通于出口板18的第二表面187的卸壓孔 186;而第四貫穿孔182的一端與第二出口腔室184相連通，另一端則與出口 19相連通，于本 實施例中，出口19是可與一裝置相連接(未圖示），例如:壓力機，但不以此為限。
[0094] 以及，出口板18更具有至少一限位結(jié)構(gòu)188,以本實施例為例，限位結(jié)構(gòu)188是設(shè)置 于第二卸壓腔室183內(nèi)，且為一環(huán)形塊體結(jié)構(gòu)，且不以此為限，其主要為當微型閥門裝置1B 進行集壓作業(yè)時，供以輔助支撐閥門片17之用，以防止閥門片17塌陷，并可使閥門片17可更 迅速地開啟或封閉。
[0095] 閥門片17上具有一閥孔170以及多個定位孔洞171，當閥門片17與集氣板16及出口 板18定位組裝時，是將其閥孔170對應于集氣板16的第一出口腔室166的凸部結(jié)構(gòu)167而對 應設(shè)置，借由此單一的閥孔170的設(shè)計，以使氣體可因應其壓差而達到單向流動的目的。
[0096] 當微型閥門裝置1B集壓作動時，主要如圖6A所示，其是可因應來自于微型氣體傳 輸裝置1A向下傳輸?shù)臍怏w所提供的壓力，又或是當外界的大氣壓力大于與出口 19連接的 裝置(未圖示）的內(nèi)部壓力時，則氣體會自微型氣體傳輸裝置1A傳輸至微型閥門裝置1B的集 氣腔室162中，再分別經(jīng)第一貫穿孔163以及第二貫穿孔164而向下流入第一卸壓腔室165及 第一出口腔室166內(nèi)，此時，向下的氣體壓力是使可撓性的閥門片17向下彎曲形變，故閥門 片17的厚度較佳值介于0. lmm-0.3mm之間，而其最佳值為0.2_，進而使第一卸壓腔室165的 體積增大，且對應于第一貫穿孔163處向下平貼并抵頂于第三貫穿孔181的端部，進而可封 閉出口板18的第三貫穿孔181，故于第二卸壓腔室183內(nèi)的氣體不會自第三貫穿孔181處流 出。當然，本實施例，可利用第三貫穿孔181端部增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)181a的設(shè)計，且此凸部結(jié)構(gòu) 181a透過改良以增加其高度，該凸部結(jié)構(gòu)181a的高度是高于該出口板18的基準表面180,且 凸部結(jié)構(gòu)181a的高度較佳值為是介于0.45mm-0.55mm之間，最佳值為0.5mm，以加強使閥門 片17快速地抵觸且封閉第三貫穿孔181，并達到一預力抵觸作用完全密封的效果，同時并透 過環(huán)設(shè)于第三貫穿孔181周邊的限位結(jié)構(gòu)188,以輔助支撐閥門片17,使其不會產(chǎn)生塌陷。另 一方面，由于氣體是自第二貫穿孔164而向下流入第一出口腔室166中，且對應于第一出口 腔室166處的閥門片17亦向下彎曲形變，故使得其對應的閥孔170向下打開，氣體則可自第 一出口腔室166經(jīng)由閥孔170而流入第二出口腔室184中，并由第四貫穿孔182而流至出口 19 及與出口 19相連接的裝置(未圖示）中，借此以對該裝置進行集壓的作動。
[0097] 請續(xù)參閱圖6B，當微型閥門裝置1B進行卸壓時，其是可借由調(diào)控微型氣體傳輸裝 置1A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室162中，或是當與出口 19連接的裝置(未圖示） 內(nèi)部壓力大于外界的大氣壓力時，則可使微型閥門裝置1B進行卸壓。此時，氣體將自與出口 19連接的第四貫穿孔182輸入至第二出口腔室184內(nèi)，使得第二出口腔室184的體積膨脹，進 而促使可撓性的閥門片17向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于集氣板16上，故閥門片17的閥 孔170會因抵頂于集氣板16而關(guān)閉。當然，在本實施例，可利用第一出口腔室166增設(shè)一凸部 結(jié)構(gòu)167的設(shè)計，且此凸部結(jié)構(gòu)167透過改良以增加其高度，該凸部結(jié)構(gòu)167的高度是高于該 集氣板16的基準表面161，且凸部結(jié)構(gòu)167的高度較佳值是介于0.45mm-〇. 55mm之間，而其最 佳值為0.50mm，故可供可撓性的閥門片17向上彎曲形變更快速抵觸，使閥孔170更有利達到 一預力抵觸作用完全貼附密封的關(guān)閉狀態(tài)，因此，當處于初始狀態(tài)時，閥門片17的閥孔170 會因緊貼抵頂于該凸部結(jié)構(gòu)167而關(guān)閉，則該第二出口腔室184內(nèi)的氣體將不會逆流至第一 出口腔室166中，以達到更好的防止氣體外漏的效果。以及，第二出口腔室184中的氣體是可 經(jīng)由連通流道185而流至第二卸壓腔室183中，進而使第二卸壓腔室183的體積擴張，并使對 應于第二卸壓腔室183的閥門片17同樣向上彎曲形變，此時由于閥門片17未抵頂封閉于第 三貫穿孔181端部，故該第三貫穿孔181即處于開啟狀態(tài)，即第二卸壓腔室183內(nèi)的氣體可由 第三貫穿孔181向外流至卸壓孔186處以進行卸壓作業(yè)。當然，本實施例，可利用第三貫穿孔 181端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)181a或是透過設(shè)置于第二卸壓腔室183內(nèi)的限位結(jié)構(gòu)188,該限位 結(jié)構(gòu)188的高度較佳值是介于0.3mm-0.5_之間，而其最佳值為0.4_，讓可撓性的閥門片17 向上彎曲形變更快速，更有利脫離關(guān)閉第三貫穿孔181的狀態(tài)。如此，則可借由此單向的卸 壓作業(yè)將與出口 19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)。
[0098] 請同時參閱圖1A、圖2A及圖7A至圖7E，其中圖7A至圖7E是為圖1A所示的微型氣壓 動力裝置的集壓作動示意圖。如圖7Α所示，微型氣壓動力裝置1即由微型氣體傳輸裝置1Α以 及微型閥門裝置1Β所組合而成，其中微型氣體傳輸裝置1Α是如前述，依序由進氣板11、共振 片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等結(jié)構(gòu)堆疊組裝定位而成，且 于共振片12與壓電致動器13之間是具有一間隙g0,且于共振片12與壓電致動器13之間具有 第一腔室121，以及，微型閥門裝置1B則同樣由集氣板16、閥門片17以及出口板18等依序堆 疊組裝定位而成，且于微型閥門裝置1B的集氣板16與微型氣體傳輸裝置1A的壓電致動器13 之間是具有集氣腔室162、于集氣板16的基準表面161更具有第一卸壓腔室165以及第一出 口腔室166,以及于出口板18的基準表面180更具有第二卸壓腔室183及第二出口腔室184， 借由這些多個不同的壓力腔室搭配壓電致動器13的驅(qū)動及共振片12、閥門片17的振動，以 使氣體向下集壓傳輸。
[0099] 如圖7B所示，當微型氣體傳輸裝置1A的壓電致動器13受電壓致動而向下振動時， 則氣體會由進氣板11上的進氣孔110進入微型氣體傳輸裝置1A中，并經(jīng)由至少一總線孔112 以匯集到其中心凹部111處，再經(jīng)由共振片12上的中空孔洞120向下流入至第一腔室121 中。其后，則如圖7C所示，由于受壓電致動器13振動的共振作用，共振片12亦會隨的進行往 復式振動，即其向下振動，并接近于壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c上，借由此共振 片12的形變，使得進氣板11的中心凹部111處的腔室的體積增大，并同時壓縮第一腔室121 的體積，進而促使第一腔室121內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流動，進而經(jīng)過壓電致動器13的支架 132之間的空隙135而向下穿越流通，以流至微型氣體傳輸裝置1A與微型閥門裝置1B之間的 集氣腔室162內(nèi)，并再由與集氣腔室162相連通的第一貫穿孔163及第二貫穿孔164向下對應 流至第一卸壓腔室165及第一出口腔室166中，由此實施態(tài)樣可見，當共振片12進行垂直的 往復式振動時，是可由其與壓電致動器13之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換 句話說，于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙g〇可使共振片12于共振時可產(chǎn)生更大幅度的上下位移。
[0100] 接著，則如圖7D所示，由于微型氣體傳輸裝置1A的共振片12回復至初始位置，而壓 電致動器13受電壓驅(qū)動以向上振動，而其中該壓電致動器的振動位移為d，與該間隙g0的差 值為X，即X = g〇-d，經(jīng)測試當X f Oum，為有噪音狀態(tài)；當X = l-5um，栗浦最大輸出氣壓可達到 350mmHg;當x = 5-10um，栗浦最大輸出氣壓可達到250mmHg;當x=10-15um，栗浦最大輸出氣 壓可達到150mmHg，均于其先前所列的表一所示，不再贅述。上述的數(shù)值是在操作頻率為17K 至201(之間、操作電壓為±10￥至±20￥之間。又于另一實施例中，該操作頻率為18.51^、操作 電壓為±16V，其最大輸出氣壓可達到300mmHg，但不以此為限。如此同樣擠壓第一腔室121 的體積，使得第一腔室121內(nèi)的氣體朝兩側(cè)流動，并由壓電致動器13的支架132之間的空隙 135持續(xù)地輸入至微型閥門裝置1B的集氣腔室162、第一卸壓腔室165以及第一出口腔室166 中，如此更使得第一卸壓腔室165及第一出口腔室166內(nèi)的氣壓越大，進而推動可撓性的閥 門片17向下產(chǎn)生彎曲形變，則于第二卸壓腔室183中，閥門片17則向下平貼并抵頂于第三貫 穿孔181端部的凸部結(jié)構(gòu)181a，進而使第三貫穿孔181封閉，而于第二出口腔室184中，閥門 片17上對應于第四貫穿孔182的閥孔170是向下打開，使第二出口腔室184內(nèi)的氣體可由第 四貫穿孔182向下傳遞至出口 19及與出口 19連接的任何裝置(未圖示），進而以達到集壓作 業(yè)的目的。最后，則如圖7E所示，當微型氣體傳輸裝置1A的共振片12共振向上位移，進而使 進氣板11下表面的中心凹部111內(nèi)的氣體可由共振片12的中空孔洞120而流入第一腔室 121內(nèi)，再經(jīng)由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下持續(xù)地傳輸至微型閥門裝置 1B中，則由于其氣體壓是持續(xù)向下增加，故氣體仍會持續(xù)地經(jīng)由微型閥門裝置1B的集氣腔 室162、第二貫穿孔164、第一出口腔室166、第二出口腔室184及第四貫穿孔182而流至出口 19及與出口 19連接的任何裝置中，此集壓作業(yè)是可經(jīng)由外界的大氣壓力與裝置內(nèi)的壓力差 以驅(qū)動之，但不以此為限。
[0101]當與出口 19連接的裝置(未圖示）內(nèi)部的壓力大于外界的壓力時，則微型氣壓動力 裝置1是可如圖8所示進行降壓或是卸壓的作業(yè)，其降壓或是卸壓的作動方式主要是如前所 述，可借由調(diào)控微型氣體傳輸裝置1A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室162中，此時， 氣體將自與出口 19連接的第四貫穿孔182輸入至第二出口腔室184內(nèi)，使得第二出口腔室 184的體積膨脹，進而促使可撓性的閥門片17向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于第一出口 腔室166的凸部結(jié)構(gòu)167上，而使閥門片17的閥孔170關(guān)閉，即第二出口腔室184內(nèi)的氣體不 會逆流至第一出口腔室166中；以及，第二出口腔室184中的氣體是可經(jīng)由連通流道185而流 至第二卸壓腔室183中，再由第三貫穿孔181向外流至卸壓孔186處以進行卸壓作業(yè);如此可 借由此微型閥門結(jié)構(gòu)1B的單向氣體傳輸作業(yè)將與出口 19連接的裝置內(nèi)的氣體排出而降壓， 或是完全排出而完成卸壓作業(yè)。
[0102] 綜上所述，本實用新型所提供的微型氣壓動力裝置，主要借由微型氣體傳輸裝置 及微型閥門裝置的相互組接，使氣體自微型氣體傳輸裝置上的進氣孔進入，并利用壓電致 動器的作動，使氣體于設(shè)計后的流道及壓力腔室中產(chǎn)生壓力梯度，進而使氣體高速流動而 傳遞至微型閥門裝置中，再透過微型閥門裝置的單向閥門設(shè)計，使氣體以單方向流動，進而 可將壓力累積于與出口連接的任何裝置中；而當欲進行降壓或卸壓時，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，進而以達到可使氣體迅速地 傳輸，且同時可達到靜音的功效，更可使微型氣體動力裝置的整體體積減小及薄型化，進而 使微型氣體動力裝置達成輕便舒適的可攜式目的，并可廣泛地應用于醫(yī)療器材及相關(guān)設(shè)備 的中。因此，本實用新型的微型氣體動力裝置極具產(chǎn)業(yè)利用價值，爰依法提出申請。
[0103] 縱使本實用新型已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為 諸般修飾，然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護者。
【主權(quán)項】
1. 一種微型氣壓動力裝置，其特征在于，包括： 一微型氣體傳輸裝置，包括： 一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一總線孔及構(gòu)成一匯流腔室的一中心凹部，該至少 一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該中心凹部 所構(gòu)成的該匯流腔室； 一共振片，具有一中空孔洞，對應該進氣板的該匯流腔室；以及 一壓電致動器，具有：一懸浮板，該懸浮板具有介于8mm-l 2mm之間的長度、介于8mm-12mm之間的寬度以及介于0.2mm-〇. 29mm之間的厚度； 一外框，具有至少一支架，連接設(shè)置于該懸浮板與該外框之間；以及 一壓電陶瓷板，貼附于該懸浮板的一表面，且該壓電陶瓷板具有介于8mm-12mm之間的 長度、介于之間的寬度以及介于0.08mm-0.2mm之間的厚度，且該長度及該寬度比 值為0.75倍-1.25倍之間； 其中，上述的該進氣板、該共振片及該壓電致動器依序?qū)獙ΟB設(shè)置定位，且該共振片 與該壓電致動器之間具有一間隙以形成一第一腔室，使該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該 進氣板的該至少一進氣孔導入，經(jīng)該至少一總線孔匯集至該中心凹部，再流經(jīng)該共振片的 該中空孔洞，以進入該第一腔室內(nèi)，再由該壓電致動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 一微型閥門裝置，包括： 一閥門片，具有一閥孔，該閥門片具有介于〇. lmm-0.3mm之間的厚度； 一集氣板，具有一第一貫穿孔、一第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，以 及具有一基準表面，該第一出口腔室具有一凸部結(jié)構(gòu)，以對應該閥門片的該閥孔而設(shè)置，有 利抵觸該閥孔形成一預力作用，完全封閉該閥孔，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該集氣板的該基 準表面，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； 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、一第二出口腔室及至 少一限位結(jié)構(gòu)，以及具有一基準表面，該第三貫穿孔端部具有一凸部結(jié)構(gòu)，該凸部結(jié)構(gòu)的高 度高于該出口板的該基準表面，有利該閥門片快速抵觸形成一預力作用，完全封閉該第三 貫穿孔，該第三貫穿孔對應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 四貫穿孔對應于該第二貫穿孔，且與該第二出口腔室相連通，該至少一限位結(jié)構(gòu)設(shè)置于該 第二卸壓腔室內(nèi)，該限位結(jié)構(gòu)的高度介于〇. 3mm-0.5mm之間，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、該閥門片及該出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該閥門片設(shè)置于 該集氣板及該出口板之間，且該閥門片的閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第 二貫穿孔進入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的閥孔流入該 第四貫穿孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，集壓氣體大于導入氣體，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二 出口腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，且該至少 一限位結(jié)構(gòu)輔助支撐該閥門片，以防止該閥門片塌陷，同時集壓氣體于該第二出口腔室內(nèi) 能沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥門片位移，集壓氣體能 由該第三貫穿孔流出，以進行卸壓作業(yè)。2. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣壓動力裝置的操作頻 率為18.51^、操作電壓為±16￥，其最大輸出氣壓達到300臟取。3. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓電 陶瓷板的長度為l〇mm、寬度為l〇mm、厚度為0.10mm。4. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該懸浮 板的長度為10.1mm、寬度為10.1mm、厚度為0.26mm〇5. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該懸浮 板更包括一凸部，其高度介于〇. 〇2mm-〇. 08mm之間。6. 如權(quán)利要求5所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該懸浮板的該凸部高度為 0.03mm〇7. 如權(quán)利要求5所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該懸浮板的該凸部為一圓形凸 起結(jié)構(gòu)，直徑為5.5_。8. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該進氣 板由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于〇. 4mm-0.6mm之間。9. 如權(quán)利要求8所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該進氣板的厚度為0.5_。10. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該共 振片由一銅材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于〇. 03mm-0.08mm之間。11. 如權(quán)利要求10所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該共振片的厚度為〇.〇5mm。12. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置更包括 至少一絕緣片及一導電片，且該至少一絕緣片及該導電片依序設(shè)置于該壓電致動器之下。13. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓 電致動器的該外框由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于0.2mm-0.4mm之間。14. 如權(quán)利要求13所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電致動器的該外框的厚 度為0.3mm。15. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓 電致動器的該支架的兩端點連接該外框、一端點連接該懸浮板。16. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該閥門片 的厚度為〇.2mm。17. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該限位結(jié) 構(gòu)的高度為〇.4mm。18. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 的該第一出口腔室的該凸部結(jié)構(gòu)具有介于〇. 45mm-0.55mm之間的高度。19. 如權(quán)利要求18所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該第一出口腔室的該凸部結(jié) 構(gòu)的高度為〇.5mm。20. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該出口板 的該第三貫穿孔的該凸部結(jié)構(gòu)具有介于〇. 45mm-0.55mm之間的高度。21. 如權(quán)利要求20所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該第三貫穿孔的該凸部結(jié)構(gòu) 的高度為〇.5mm。22. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 于一表面更具有一集氣腔室，且該集氣腔室與該第一貫穿孔及該第二貫穿孔相連通。23. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該第一卸 壓腔室及該第一出口腔室設(shè)置于該集氣板所相對的該集氣腔室的另一表面上。24. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，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 相對應。25. -種微型氣壓動力裝置，其特征在于，包括： 一微型氣體傳輸裝置，包括： 一進氣板； 一共振片；以及 一壓電致動器； 其中，上述的該進氣板、該共振片及該壓電致動器依序?qū)询B設(shè)置定位，且該共振片 與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣 板進入，流經(jīng)該共振片，以進入該第一腔室內(nèi)再向下傳輸;以及 一微型閥門裝置，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，上述的集氣板、閥門片以及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該微型氣體傳輸裝置 與該微型閥門裝置之間形成一集氣腔室，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裝置內(nèi)，透過該集氣板、該出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至少 兩腔室，以因應氣體的單向流動而使該閥門片的該閥孔對應進行開或關(guān)，以進行集壓或卸 壓作業(yè)； 該微型氣體傳輸裝置的該進氣板具有至少一進氣孔、至少一總線孔及一中心凹部，該 至少一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該中心 凹部;該共振片具有一中空孔洞，對應該進氣板的該中心凹部；以及該壓電致動器具有一 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。26. 如權(quán)利要求25所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 具有一第一貫穿孔、一第二貫穿孔、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。27. 如權(quán)利要求26所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該出口板 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。28. 如權(quán)利要求27所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該閥門片設(shè)置于該集氣板及 該出口板之間，且該閥門片的該閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第二貫穿孔 進入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的該閥孔流入該第四貫 穿孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，集壓氣體大于導入氣體時，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口 腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的該閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，同時集壓氣 體于該第二出口腔室內(nèi)能沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥 門片位移，集壓氣體能由該第三貫穿孔流出，進行卸壓作業(yè)。29. 如權(quán)利要求25所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電陶瓷板具有介于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-l 2mm之間的寬度，以及介于0 · 08mm-0 · 2mm之間的厚度，該長度及 該寬度比值為〇. 75倍-1.25倍之間。30. 如權(quán)利要求29所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電陶瓷板的長度為 10mm、寬度為10mm、厚度為0· 10mm。
【文檔編號】F04B45/047GK205714691SQ201620093445
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】陳世昌, 廖家淯, 廖鴻信, 韓永隆, 黃啟峰
【申請人】研能科技股份有限公司
【專利摘要】一種微型氣壓動力裝置，包括：微型氣體傳輸裝置，包括堆疊設(shè)置的進氣板、共振片以及壓電致動器，其中共振片與壓電致動器之間具有間隙形成的一第一腔室，使壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由進氣板導入，經(jīng)共振片以進入第一腔室內(nèi)，再向下傳輸，以形成壓力梯度流道持續(xù)推出氣體；微型閥門裝置包括堆疊設(shè)置的集氣板、閥門片以及出口板；當氣體自微型氣體傳輸裝置向下傳輸至集氣腔室后，再傳遞至微型閥門裝置內(nèi)，以因應氣體的單向流動而使閥門片的閥孔進行開或關(guān)，俾進行集壓或卸壓。
【專利說明】微型氣壓動力裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種氣壓動力裝置，尤指一種微型超薄且靜音的微型氣壓動力 裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前于各領(lǐng)域中無論是醫(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，其中微幫浦、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)，是以，如何借創(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] 舉例來說，于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中，許多需要采用氣壓動力驅(qū)動的儀器或設(shè)備，通常采以傳 統(tǒng)馬達及氣壓閥來達成其氣體輸送的目的。然而，受限于此等傳統(tǒng)馬達以及氣體閥的體積 限制，使得此類的儀器設(shè)備難以縮小其整體裝置的體積，即難以實現(xiàn)薄型化的目標，更無法 使的達成可攜式的目的。此外，這些傳統(tǒng)馬達及氣體閥于作動時亦會產(chǎn)生噪音的問題，導致 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)備達到體積小、微型化且靜音，進而達成輕便舒適的可攜式目的的微型氣壓動力裝 置，實為目前迫切需要解決的問題。 【【實用新型內(nèi)容】】
[0005] 本實用新型的主要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 型氣壓動力裝置，借由整合微型氣體傳輸裝置與微型閥門裝置，俾解決已知技術(shù)的采用氣 壓動力驅(qū)動的儀器或設(shè)備所具備的體積大、難以薄型化、無法達成可攜式的目的，以及噪音 大等缺失。
[0006] 為達上述目的，本實用新型的一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝置， 包括:微型氣體傳輸裝置，包括:一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一總線孔及一中心凹 部，該至少一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該 中心凹部所構(gòu)成的該匯流腔室;一共振片，具有一中空孔洞，對應該進氣板的該匯流腔室； 以及一壓電致動器，具有一懸浮板，該懸浮板具有介于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-12mm 之間的寬度以及介于〇. 2mm-0.29mm之間的厚度;一外框，具有至少一支架，連接設(shè)置于該懸 浮板與該外框之間；以及一壓電陶瓷板，貼附于該懸浮板的一表面，且該壓電陶瓷板具有介 于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-12mm之間的寬度以及介于0 · 0 8mm_0 · 2mm之間的厚度，且 該長度及該寬度比值為0.75倍-1.25倍之間；其中，上述的進氣板、共振片及壓電致動器依 序?qū)獙ΟB設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，以使 該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣板的該至少一進氣孔導入，經(jīng)該至少一總線孔匯集 至該中心凹部，再流經(jīng)該共振片的該中空孔洞，以進入該第一腔室內(nèi)，再由該壓電致動器的 該至少一支架之間的一空隙向下傳輸，以持續(xù)推出氣體；以及一微型閥門裝置，包括:一閥 門片，具有一閥孔，該閥門片具有介于〇. 1_-〇. 3mm之間的厚度;一集氣板，具有一第一貫穿 孔、一第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，以及具有一基準表面，該第一出口 腔室具有一凸部結(jié)構(gòu)，以對應該閥門片的該閥孔而設(shè)置，有利抵觸該閥孔形成一預力作用， 完全封閉該閥孔，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該集氣板的該基準表面，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；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及至少一限位結(jié)構(gòu)，以及具有一基準 表面，該第三貫穿孔端部具有一凸部結(jié)構(gòu)，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該出口板的該基準表面， 有利該閥門片快速抵觸形成一預力作用，完全封閉該第三貫穿孔，該第三貫穿孔對應于該 集氣板的該第一貫穿孔，且與該第二卸壓腔室相連通，該第四貫穿孔對應于該第二貫穿孔， 且與該第二出口腔室相連通，該至少一限位結(jié)構(gòu)設(shè)置于該第二卸壓腔室內(nèi)，該限位結(jié)構(gòu)的 高度介于〇. 3mm-0.5_之間，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，上述的集氣板、閥門片及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該閥門片設(shè)置于該集氣板及 該出口板之間，且該閥門片的閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第二貫穿孔進 入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的閥孔流入該第四貫穿 孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，當集壓氣體大于導入氣體時，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口 腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，且該至少一限 位結(jié)構(gòu)輔助支撐該閥門片，以防止該閥門片塌陷，同時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)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥門片位移，集壓氣體可由該 第三貫穿孔流出，以進行卸壓作業(yè)。
[0007]為達上述目的，本實用新型的另一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝 置，包括:一微型氣體傳輸裝置，包括:一進氣板;一共振片；以及一壓電致動器;其中，上述 的進氣板、共振片及壓電致動器依序?qū)询B設(shè)置定位，且該共振片與該壓電致動器之間 具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣板進入，流經(jīng)該共振 片，以進入該第一腔室內(nèi)再向下傳輸；以及一微型閥門裝置，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，上述的集氣板、閥門片以及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該微型氣體傳輸裝置 與該微型閥門裝置之間形成一集氣腔室，當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裝置內(nèi)，透過該集氣板、該出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至 少兩腔室，以因應氣體的單向流動而使該閥門片的該閥孔對應進行開或關(guān)，俾進行集壓或 卸壓作業(yè)。
[0008] 為達上述目的，本實用新型的又一較廣義實施態(tài)樣為提供一種微型氣壓動力裝 置，包括:一微型氣體傳輸裝置，包括依序堆疊設(shè)置一進氣板、一共振片以及一壓電致動器， 其中該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時， 氣體由該進氣板進入，流經(jīng)該共振片，以進入該第一腔室內(nèi)再傳輸；以及一微型閥門裝置， 包括依序堆疊設(shè)置一集氣板、一閥門片以及一出口板，該閥門片具有一閥孔;其中，當氣體 自該微型氣體傳輸裝置傳輸至該微型閥門裝置內(nèi)，俾進行集壓或卸壓作業(yè)。 【【附圖說明】
】[0009] 圖1A為本實用新型為較佳實施例的微型氣壓動力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖1B為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的背面分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖3Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3C為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的壓電致動器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4為圖3Α所示的壓電致動器的多種實施態(tài)樣示意圖。
[0017]圖5Α至圖5Ε為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型氣體傳輸裝置的作動示意圖。
[0018] 圖6Α為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝置的集壓作動示意圖。
[0019] 圖6Β為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝置的卸壓作動示意圖。
[0020] 第7Α至圖7Ε為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的集壓作動示意圖。
[0021] 圖8為圖1Α所示的微型氣壓動力裝置的降壓或是卸壓作動示意圖。
[0022]【符號說明】
[0023] 1:微型氣壓動力裝置
[0024] 1Α:微型氣體傳輸裝置
[0025] 1Β:微型閥門裝置
[0026] 11:進氣板
[0027] 110:進氣孔
[0028] 111:中心凹部
[0029] 112:總線孔
[0030] 12:共振片
[0031] 120:中空孔洞
[0032] 121:第一腔室
[0033] 13:壓電致動器
[0034] 130:懸浮板
[0035] 130a:懸浮板的上表面
[0036] 130b:懸浮板的下表面
[0037] 130c:凸部
[0038] 131:外框
[0039] 131a:外框的上表面
[0040] 131b:外框的下表面 [0041 ] 132:支架
[0042] 132a:支架的上表面
[0043] 132b:支架的下表面
[0044] 133:壓電陶瓷板
[0045] 134、151:導電接腳
[0046] 135:空隙
[0047] 141、142:絕緣片
[0048] 15:導電片
[0049] 16:集氣板
[0050] 160:集氣板的表面
[00511 161:集氣板的基準表面
[0052] 162:集氣腔室
[0053] 163:第一貫穿孔
[0054] 164:第二貫穿孔
[0055] 165:第一卸壓腔室
[0056] 166:第一出口腔室
[0057] 167、181a:凸部結(jié)構(gòu)
[0058] 17:閥門片
[0059] 170:閥孔
[0060] 171:定位孔洞
[0061] 18:出口板
[0062] 180:出口板的基準表面
[0063] 181:第三貫穿孔
[0064] 182:第四貫穿孔
[0065] 183:第二卸壓腔室
[0066] 184:第二出口腔室
[0067] 185:連通流道
[0068] 186:卸壓孔
[0069] 187:出口板的第二表面
[0070] 188:限位結(jié)構(gòu)
[0071] 19:出口
[0072] gO:間隙
[0073] (a)~（1):導電致動器的不同實施態(tài)樣
[0074] a0、i0、j0:懸浮板
[0075] al、il、jl:外框
[0076] a2、i2:支架
[0077] a3:空隙 【【具體實施方式】】
[0078]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理 解的是本實用新型能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍， 且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當作說明之用，而非架構(gòu)于限制本實用新型。
[0079]本實用新型的微型氣壓動力裝置1是可應用于醫(yī)藥生技、能源、電腦科技或是打印 等工業(yè)，俾用以傳送氣體，但不以此為限。請參閱圖1A、圖1B、圖2A及圖2B，圖1A為本實用新 型較佳實施例的微型氣壓動力裝置的正面分解結(jié)構(gòu)示意圖，圖1B為圖1A所示的微型氣壓動 力裝置的正面組合結(jié)構(gòu)示意圖、圖2A為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的背面分解結(jié)構(gòu)示意 圖，圖2B則為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的背面組合結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1A及圖2A所示，本 實用新型的微型氣壓動力裝置1是由微型氣體傳輸裝置1A以及微型閥門裝置1B所組合而 成，其中微型氣體傳輸裝置1A具有進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、142、導 電片15等結(jié)構(gòu)，其是將壓電致動器13對應于共振片12而設(shè)置，并使進氣板11、共振片12、壓 電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等依序堆疊設(shè)置，且該壓電致動器13是 由一懸浮板130以及一壓電陶瓷板133組裝而成；以及微型閥門裝置1B則由集氣板16、閥門 片17以及出口板18等依序堆疊組裝而成，但不以此為限。且于本實施例中，如圖1A所示，集 氣板16不僅為單一的板件結(jié)構(gòu)，亦可為周緣具有側(cè)壁的框體結(jié)構(gòu)，且由該周緣所構(gòu)成的側(cè) 壁與其底部的板件共同定義出一容置空間，故當本實用新型的微型氣壓動力裝置1組裝完 成后，則其正面示意圖會如圖1B所示，可見該微型氣體傳輸裝置1A是容設(shè)于集氣板16的容 置空間中，且其下是與閥門片17及出口板18堆疊而成。而其組裝完成的背面示意圖則可見 該出口板18上的卸壓孔186及出口 19,出口 19用以與一裝置(未圖示)連接，卸壓孔186則供 以使微型閥門裝置1B內(nèi)的氣體排出，以達卸壓的功效。借由此微型氣體傳輸裝置1A以及微 型閥門裝置1B的組裝設(shè)置，以使氣體自微型氣體傳輸裝置1A的進氣板11上的至少一進氣孔 110進氣，并透過壓電致動器13的作動，而流經(jīng)多個壓力腔室(未圖示），并向下傳輸，進而可 使氣體于微型閥門裝置1B內(nèi)單向流動，并將壓力蓄積于與微型閥門裝置1B的出口端相連的 一裝置(未圖示）中，且當需進行卸壓時，則調(diào)控微型氣體傳輸裝置1A的輸出量，使氣體經(jīng)由 微型閥門裝置1B的出口板18上的卸壓孔186而排出，以進行卸壓。
[0080]請續(xù)參閱圖1A及圖2A，如圖1A所示，微型氣體傳輸裝置2A的進氣板11是具有至少 一進氣孔110,于本實施例中，進氣孔110的數(shù)量是為4個，但不以此為限，其主要用以供氣體 自裝置外順應大氣壓力的作用而自該至少一進氣孔110流入微型氣體傳輸裝置2A內(nèi)。且又 如圖2A所示，由進氣板11的下表面可見，其上具有至少一總線孔112,用以與進氣板11上表 面的該至少一進氣孔110對應設(shè)置，并可將自該至少一進氣孔110進入的氣體引導并匯流集 中至一中心凹部111，以向下傳遞。是以于本實施例中，進氣板11具有一體成型的進氣孔 110、總線孔112及中心凹部111，且于該中心凹部111處即對應形成一匯流氣體的匯流腔室， 以供氣體暫存。于一些實施例中，進氣板11的材質(zhì)是可為但不限為由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成， 且其厚度較佳值是介于〇.4mm-〇. 6mm之間，而其最佳值為0.5mm，但不以此為限。于另一些實 施例中，由該中心凹部111處所構(gòu)成的匯流腔室的深度與這些總線孔112的深度相同，且該 匯流腔室及該總線孔112的深度的較佳值是介于0 · 2mm-0 · 3mm之間，但不以此為限。共振片 12是由一可撓性材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且于共振片12上具有一中空孔洞120,是對應 于進氣板11的下表面的中心凹部111而設(shè)置，以使氣體可向下流通。于另一些實施例中，共 振片是可由一銅材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且其厚度的較佳值是介于0.03mm-0.08mm之 間，而其最佳值為0.05mm，但亦不以此為限。
[0081]請同時參閱圖3A、圖3B及圖3C，其是分別為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的壓電 致動器的正面結(jié)構(gòu)示意圖、背面結(jié)構(gòu)示意圖以及剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，壓電致動器13 是由一懸浮板130、一外框131、至少一支架132以及一壓電陶瓷板133所共同組裝而成，其 中，該壓電陶瓷板133貼附于懸浮板130的下表面130b，以及該至少一支架132是連接于懸浮 板130以及外框131之間，于本實施例中，該支架132的兩端點是連接于外框131，另一端點則 連接于懸浮板130,且于支架132、懸浮板130及外框131之間更具有至少一空隙135,用以供 氣體流通，且該懸浮板130、外框131以及支架132的型態(tài)及數(shù)量是具有多種變化。另外，外框 131更具有一向外凸設(shè)的導電接腳134,用以供電連接之用，但不以此為限。于一些實施例 中，壓電致動器13的厚度較佳值是介于0.28mm至0.49mm之間，而其最佳值是為0.37mm，但亦 不以此為限。
[0082] 于本實施例中，懸浮板130是為一階梯面的結(jié)構(gòu)，意即于懸浮板130的上表面130a 更具有一凸部130c，該凸部130c可為但不限為一圓形凸起結(jié)構(gòu)，且凸部130c的高度較佳值 是介于0 · 02mm_0 · 08mm之間，而最佳值為0 · 03mm，其直徑為5 · 5mm，但不以此為限。請同時參 閱圖3A及圖3C即可見，懸浮板130的凸部130c是與外框131的上表面131a共平面，且懸浮板 130的上表面130a及支架132的上表面132a亦為共平面，且該懸浮板130的凸部130c及外框 131的上表面131a與懸浮板130的上表面130a及支架132的上表面132a之間是具有一特定深 度。至于懸浮板130的下表面130b，則如圖3B及圖3C所示，其與外框131的下表面131b及支架 132的下表面132b為平整的共平面結(jié)構(gòu)，而壓電陶瓷板133則貼附于此平整的懸浮板130的 下表面130b處。于一些實施例中，懸浮板130、支架132以及外框131是可為一體成型的結(jié)構(gòu)， 且可由一金屬板所構(gòu)成，例如可由不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限。且于一些實施例中， 該懸浮板130厚度的較佳值是介于0.2mm-〇. 29mm之間，而其最佳值為0.26mm，另該懸浮板的 長度較佳值介于之間，而其最佳值為10.1mm、寬度較佳值介于8mm-12mm之間，而其 最佳值為10.1mm但不以此為限。至于該外框131的厚度的較佳值是介于0.2mm-0.4mm之間， 而其最佳值為〇.3mm，但不以此為限。
[0083] 又于另一些實施例中，壓電陶瓷板133的厚度的較佳值是介于0.08mm-0.2mm之間， 且其最佳值為〇. l〇mm，而該懸浮板的長度較佳值介于之間，而其最佳值為10mm、寬 度較佳值介于8mm-12mm之間，而其最佳值為10mm，另長度及寬度比的較佳值為0.75倍-1.25 倍之間，然亦不以此為限。
[0084] 請續(xù)參閱圖4,其是為圖3A所示的壓電致動器的多種實施態(tài)樣示意圖。如圖所示， 則可見壓電致動器13的懸浮板130、外框131以及支架132是可有多樣的型態(tài)，且至少可具有 圖4所示的(a)~（1)等多種態(tài)樣，舉例來說，（a)態(tài)樣之外框al及懸浮板a0是為方形的結(jié)構(gòu)， 且兩者之間是由多個支架a2以連結(jié)之，例如:8個，但不以此為限，且于支架a2及懸浮板a0、 外框al之間是具有空隙a3,以供氣體流通。于另一（i)態(tài)樣中，其外框il及懸浮板i0亦同樣 為方形的結(jié)構(gòu)，惟其中僅由2個支架i2以連結(jié)之;另外，于(j)~（1)態(tài)樣，則其懸浮板j0等是 可為圓形的結(jié)構(gòu)，而外框j〇等亦可為略具弧度的框體結(jié)構(gòu)，但均不以此為限。故由此多種實 施態(tài)樣可見，懸浮板130的型態(tài)是可為方形或圓形，而同樣地，貼附于懸浮板130的下表面 130b的壓電陶瓷板133亦可為方形或圓形，并不以此為限；以及，連接于懸浮板130及外框 131之間的支架132的型態(tài)與數(shù)量亦可依實際施作情形而任施變化，并不以本實用新型所示 的態(tài)樣為限。且這些懸浮板130、外框131及支架132是可為一體成型的結(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。
[0085] 此外，請續(xù)參閱圖1A及圖2A，于微型氣體傳輸裝置1A中更具有絕緣片141、導電片 15及另一絕緣片142是依序?qū)O(shè)置于壓電致動器13之下，且其形態(tài)大致上對應于壓電致 動器13之外框的形態(tài)。于一些實施例中，絕緣片141、142即由可絕緣的材質(zhì)所構(gòu)成，例如:塑 膠，但不以此為限，以進行絕緣之用；于另一些實施例中，導電片15即由可導電的材質(zhì)所構(gòu) 成，例如:金屬，但不以此為限，以進行電導通之用。以及，于本實施例中，導電片15上亦可設(shè) 置一導電接腳151，以進行電導通之用。
[0086] 請同時參閱圖1A及圖5A至圖5E，其中圖5A至圖5E是為圖1A所示的微型氣壓動力 裝置的微型氣體傳輸裝置的作動示意圖。首先，如圖5A所示，可見微型氣體傳輸裝置1A是依 序由進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等堆疊而 成，且于共振片12與壓電致動器13之間是具有一間隙g0,于本實施例中，是于共振片12及壓 電致動器13之外框131之間的間隙g0中填充一材質(zhì)，例如:導電膠，但不以此為限，以使共振 片12與壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c之間可維持該間隙g0的深度，進而可導引氣 流更迅速地流動，且因懸浮板130的凸部130c與共振片12保持適當距離使彼此接觸干涉減 少，促使噪音產(chǎn)生可被降低;于另一些實施例中，亦可借由加高壓電致動器13之外框131的 高度，以使其與共振片12組裝時增加一間隙，但不以此為限。
[0087] 請續(xù)參閱圖5A至圖5E，如圖所示，當進氣板11、共振片12與壓電致動器13依序?qū)?組裝后，則于共振片12的中空孔洞120處可與其上的進氣板11共同形成一匯流氣體的腔室， 且在共振片12與壓電致動器13之間更形成一第一腔室121，用以暫存氣體，且第一腔室121 是透過共振片12的中空孔洞120而與進氣板11下表面的中心凹部111處的腔室相連通，且第 一腔室121的兩側(cè)則由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而與設(shè)置于其下的微型閥門 裝置1B相連通。
[0088]當微型氣壓動力裝置1的微型氣體傳輸裝置1A作動時，主要由壓電致動器13受電 壓致動而以支架132為支點，進行垂直方向的往復式振動。如圖5B所示，當壓電致動器13受 電壓致動而向下振動時，則氣體由進氣板11上的至少一進氣孔110進入，并透過其下表面的 至少一總線孔112以匯集到中央的中心凹部111處，再經(jīng)由共振片12上與中心凹部111對應 設(shè)置的中央孔洞120向下流入至第一腔室121中，其后，由于受壓電致動器13振動的帶動，共 振片12亦會隨的共振而進行垂直的往復式振動，如圖5C所示，則為共振片12亦隨的向下振 動，并貼附抵觸于壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c上，借由此共振片12的形變，以壓 縮第一腔室121的體積，并關(guān)閉第一腔室121中間流通空間，促使其內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流 動，進而經(jīng)過壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下穿越流動。至于圖5D則為其共 振片12回復至初始位置，而壓電致動器13受電壓驅(qū)動以向上振動，如此同樣擠壓第一腔室 121的體積，惟此時由于壓電致動器13是向上抬升，該抬升的位移可為d，因而使得第一腔 室121內(nèi)的氣體會朝兩側(cè)流動，進而帶動氣體持續(xù)地自進氣板11上的至少一進氣孔110進 入，再流入中心凹部111所形成的腔室中，再如圖5E所示，該共振片12受壓電致動器13向上 抬升的振動而共振向上，進而使中心凹部111內(nèi)的氣體再由共振片12的中央孔洞120而流入 第一腔室121內(nèi)，并經(jīng)由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下穿越流出微型氣體 傳輸裝置1A。由此實施態(tài)樣可見，當共振片12進行垂直的往復式振動時，是可由其與壓電致 動器13之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換句話說，于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙 g〇可使共振片12于共振時可產(chǎn)生更大幅度的上下位移，而其中該壓電致動器的振動位移為 d，與該間隙g0的差值為X，即X = g〇-d，經(jīng)測試當X f Oum，為有噪音狀態(tài)；當X = 1 -5um，栗浦最 大輸出氣壓可達到350mmHg;當x = 5-10um，栗浦最大輸出氣壓可達到250mmHg;當x= 10-15um，栗浦最大輸出氣壓可達到150mmHg，其數(shù)值對應關(guān)系是如下列表一所示。上述的數(shù)值 是在操作頻率為17K至20K之間、操作電壓為± 10V至± 20V之間。如此，在經(jīng)此微型氣體傳輸 裝置1A的流道設(shè)計中產(chǎn)生壓力梯度，使氣體高速流動，并透過流道進出方向的阻抗差異，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，并可達 到靜音的效果。
[0089](表一）
[0091]另外，于一些實施例中，共振片12的垂直往復式振動頻率是可與壓電致動器13的 振動頻率相同，即兩者可同時向上或同時向下，其是可依照實際施作情形而任施變化，并不 以本實施例所示的作動方式為限。
[0092] 請同時參閱圖1A、圖2A及圖6A、圖6B，其中圖6A是為圖1A所示的微型氣壓動力裝置 的微型閥門裝置的集壓作動示意圖，圖6B則為圖1A所示的微型氣壓動力裝置的微型閥門裝 置的卸壓作動示意圖。如圖1A及圖6A所示，本實用新型的微型氣壓動力裝置1的微型閥門 裝置1B是依序由集氣板16、閥門片17以及出口板18堆疊而成，于本實施例中，集氣板16具有 一表面160,該表面160上是凹陷以形成一集氣腔室162,由微型氣體傳輸裝置1A向下傳輸?shù)?氣體則暫時蓄積于此集氣腔室162中，且于集氣板16中是具有第一貫穿孔163及第二貫穿孔 164,第一貫穿孔163及第二貫穿孔164的一端是與集氣腔室162相連通，另一端則分別與集 氣板16的基準表面161上的第一卸壓腔室165及第一出口腔室166相連通。以及，在第一出口 腔室166處更進一步增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)167,例如可為但不限為一圓柱結(jié)構(gòu)，且其是與閥門片 17的閥孔170對應設(shè)置。
[0093]出口板18亦具有兩貫穿設(shè)置的第三貫穿孔181以及第四貫穿孔182,且該第三貫穿 孔181及第四貫穿孔182是分別對應于集氣板16的第一貫穿孔163以及第二貫穿孔164而設(shè) 置，且于出口板18具有一基準表面180,該基準表面180上對應于第三貫穿孔181處是凹陷形 成一第二卸壓腔室183,而對應于第四貫穿孔182處則凹陷形成一第二出口腔室184,且于第 二卸壓腔室183與第二出口腔室184之間更具有一連通流道185,用以供氣體流通。該第三貫 穿孔181的一端與第二卸壓腔室183相連通，且其端部可進一步增設(shè)一凸出而形成的凸部結(jié) 構(gòu)181a，例如可為但不限為圓柱結(jié)構(gòu)，另一端則連通于出口板18的第二表面187的卸壓孔 186;而第四貫穿孔182的一端與第二出口腔室184相連通，另一端則與出口 19相連通，于本 實施例中，出口19是可與一裝置相連接(未圖示），例如:壓力機，但不以此為限。
[0094] 以及，出口板18更具有至少一限位結(jié)構(gòu)188,以本實施例為例，限位結(jié)構(gòu)188是設(shè)置 于第二卸壓腔室183內(nèi)，且為一環(huán)形塊體結(jié)構(gòu)，且不以此為限，其主要為當微型閥門裝置1B 進行集壓作業(yè)時，供以輔助支撐閥門片17之用，以防止閥門片17塌陷，并可使閥門片17可更 迅速地開啟或封閉。
[0095] 閥門片17上具有一閥孔170以及多個定位孔洞171，當閥門片17與集氣板16及出口 板18定位組裝時，是將其閥孔170對應于集氣板16的第一出口腔室166的凸部結(jié)構(gòu)167而對 應設(shè)置，借由此單一的閥孔170的設(shè)計，以使氣體可因應其壓差而達到單向流動的目的。
[0096] 當微型閥門裝置1B集壓作動時，主要如圖6A所示，其是可因應來自于微型氣體傳 輸裝置1A向下傳輸?shù)臍怏w所提供的壓力，又或是當外界的大氣壓力大于與出口 19連接的 裝置(未圖示）的內(nèi)部壓力時，則氣體會自微型氣體傳輸裝置1A傳輸至微型閥門裝置1B的集 氣腔室162中，再分別經(jīng)第一貫穿孔163以及第二貫穿孔164而向下流入第一卸壓腔室165及 第一出口腔室166內(nèi)，此時，向下的氣體壓力是使可撓性的閥門片17向下彎曲形變，故閥門 片17的厚度較佳值介于0. lmm-0.3mm之間，而其最佳值為0.2_，進而使第一卸壓腔室165的 體積增大，且對應于第一貫穿孔163處向下平貼并抵頂于第三貫穿孔181的端部，進而可封 閉出口板18的第三貫穿孔181，故于第二卸壓腔室183內(nèi)的氣體不會自第三貫穿孔181處流 出。當然，本實施例，可利用第三貫穿孔181端部增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)181a的設(shè)計，且此凸部結(jié)構(gòu) 181a透過改良以增加其高度，該凸部結(jié)構(gòu)181a的高度是高于該出口板18的基準表面180,且 凸部結(jié)構(gòu)181a的高度較佳值為是介于0.45mm-0.55mm之間，最佳值為0.5mm，以加強使閥門 片17快速地抵觸且封閉第三貫穿孔181，并達到一預力抵觸作用完全密封的效果，同時并透 過環(huán)設(shè)于第三貫穿孔181周邊的限位結(jié)構(gòu)188,以輔助支撐閥門片17,使其不會產(chǎn)生塌陷。另 一方面，由于氣體是自第二貫穿孔164而向下流入第一出口腔室166中，且對應于第一出口 腔室166處的閥門片17亦向下彎曲形變，故使得其對應的閥孔170向下打開，氣體則可自第 一出口腔室166經(jīng)由閥孔170而流入第二出口腔室184中，并由第四貫穿孔182而流至出口 19 及與出口 19相連接的裝置(未圖示）中，借此以對該裝置進行集壓的作動。
[0097] 請續(xù)參閱圖6B，當微型閥門裝置1B進行卸壓時，其是可借由調(diào)控微型氣體傳輸裝 置1A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室162中，或是當與出口 19連接的裝置(未圖示） 內(nèi)部壓力大于外界的大氣壓力時，則可使微型閥門裝置1B進行卸壓。此時，氣體將自與出口 19連接的第四貫穿孔182輸入至第二出口腔室184內(nèi)，使得第二出口腔室184的體積膨脹，進 而促使可撓性的閥門片17向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于集氣板16上，故閥門片17的閥 孔170會因抵頂于集氣板16而關(guān)閉。當然，在本實施例，可利用第一出口腔室166增設(shè)一凸部 結(jié)構(gòu)167的設(shè)計，且此凸部結(jié)構(gòu)167透過改良以增加其高度，該凸部結(jié)構(gòu)167的高度是高于該 集氣板16的基準表面161，且凸部結(jié)構(gòu)167的高度較佳值是介于0.45mm-〇. 55mm之間，而其最 佳值為0.50mm，故可供可撓性的閥門片17向上彎曲形變更快速抵觸，使閥孔170更有利達到 一預力抵觸作用完全貼附密封的關(guān)閉狀態(tài)，因此，當處于初始狀態(tài)時，閥門片17的閥孔170 會因緊貼抵頂于該凸部結(jié)構(gòu)167而關(guān)閉，則該第二出口腔室184內(nèi)的氣體將不會逆流至第一 出口腔室166中，以達到更好的防止氣體外漏的效果。以及，第二出口腔室184中的氣體是可 經(jīng)由連通流道185而流至第二卸壓腔室183中，進而使第二卸壓腔室183的體積擴張，并使對 應于第二卸壓腔室183的閥門片17同樣向上彎曲形變，此時由于閥門片17未抵頂封閉于第 三貫穿孔181端部，故該第三貫穿孔181即處于開啟狀態(tài)，即第二卸壓腔室183內(nèi)的氣體可由 第三貫穿孔181向外流至卸壓孔186處以進行卸壓作業(yè)。當然，本實施例，可利用第三貫穿孔 181端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)181a或是透過設(shè)置于第二卸壓腔室183內(nèi)的限位結(jié)構(gòu)188,該限位 結(jié)構(gòu)188的高度較佳值是介于0.3mm-0.5_之間，而其最佳值為0.4_，讓可撓性的閥門片17 向上彎曲形變更快速，更有利脫離關(guān)閉第三貫穿孔181的狀態(tài)。如此，則可借由此單向的卸 壓作業(yè)將與出口 19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)。
[0098] 請同時參閱圖1A、圖2A及圖7A至圖7E，其中圖7A至圖7E是為圖1A所示的微型氣壓 動力裝置的集壓作動示意圖。如圖7Α所示，微型氣壓動力裝置1即由微型氣體傳輸裝置1Α以 及微型閥門裝置1Β所組合而成，其中微型氣體傳輸裝置1Α是如前述，依序由進氣板11、共振 片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142等結(jié)構(gòu)堆疊組裝定位而成，且 于共振片12與壓電致動器13之間是具有一間隙g0,且于共振片12與壓電致動器13之間具有 第一腔室121，以及，微型閥門裝置1B則同樣由集氣板16、閥門片17以及出口板18等依序堆 疊組裝定位而成，且于微型閥門裝置1B的集氣板16與微型氣體傳輸裝置1A的壓電致動器13 之間是具有集氣腔室162、于集氣板16的基準表面161更具有第一卸壓腔室165以及第一出 口腔室166,以及于出口板18的基準表面180更具有第二卸壓腔室183及第二出口腔室184， 借由這些多個不同的壓力腔室搭配壓電致動器13的驅(qū)動及共振片12、閥門片17的振動，以 使氣體向下集壓傳輸。
[0099] 如圖7B所示，當微型氣體傳輸裝置1A的壓電致動器13受電壓致動而向下振動時， 則氣體會由進氣板11上的進氣孔110進入微型氣體傳輸裝置1A中，并經(jīng)由至少一總線孔112 以匯集到其中心凹部111處，再經(jīng)由共振片12上的中空孔洞120向下流入至第一腔室121 中。其后，則如圖7C所示，由于受壓電致動器13振動的共振作用，共振片12亦會隨的進行往 復式振動，即其向下振動，并接近于壓電致動器13的懸浮板130的凸部130c上，借由此共振 片12的形變，使得進氣板11的中心凹部111處的腔室的體積增大，并同時壓縮第一腔室121 的體積，進而促使第一腔室121內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流動，進而經(jīng)過壓電致動器13的支架 132之間的空隙135而向下穿越流通，以流至微型氣體傳輸裝置1A與微型閥門裝置1B之間的 集氣腔室162內(nèi)，并再由與集氣腔室162相連通的第一貫穿孔163及第二貫穿孔164向下對應 流至第一卸壓腔室165及第一出口腔室166中，由此實施態(tài)樣可見，當共振片12進行垂直的 往復式振動時，是可由其與壓電致動器13之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換 句話說，于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙g〇可使共振片12于共振時可產(chǎn)生更大幅度的上下位移。
[0100] 接著，則如圖7D所示，由于微型氣體傳輸裝置1A的共振片12回復至初始位置，而壓 電致動器13受電壓驅(qū)動以向上振動，而其中該壓電致動器的振動位移為d，與該間隙g0的差 值為X，即X = g〇-d，經(jīng)測試當X f Oum，為有噪音狀態(tài)；當X = l-5um，栗浦最大輸出氣壓可達到 350mmHg;當x = 5-10um，栗浦最大輸出氣壓可達到250mmHg;當x=10-15um，栗浦最大輸出氣 壓可達到150mmHg，均于其先前所列的表一所示，不再贅述。上述的數(shù)值是在操作頻率為17K 至201(之間、操作電壓為±10￥至±20￥之間。又于另一實施例中，該操作頻率為18.51^、操作 電壓為±16V，其最大輸出氣壓可達到300mmHg，但不以此為限。如此同樣擠壓第一腔室121 的體積，使得第一腔室121內(nèi)的氣體朝兩側(cè)流動，并由壓電致動器13的支架132之間的空隙 135持續(xù)地輸入至微型閥門裝置1B的集氣腔室162、第一卸壓腔室165以及第一出口腔室166 中，如此更使得第一卸壓腔室165及第一出口腔室166內(nèi)的氣壓越大，進而推動可撓性的閥 門片17向下產(chǎn)生彎曲形變，則于第二卸壓腔室183中，閥門片17則向下平貼并抵頂于第三貫 穿孔181端部的凸部結(jié)構(gòu)181a，進而使第三貫穿孔181封閉，而于第二出口腔室184中，閥門 片17上對應于第四貫穿孔182的閥孔170是向下打開，使第二出口腔室184內(nèi)的氣體可由第 四貫穿孔182向下傳遞至出口 19及與出口 19連接的任何裝置(未圖示），進而以達到集壓作 業(yè)的目的。最后，則如圖7E所示，當微型氣體傳輸裝置1A的共振片12共振向上位移，進而使 進氣板11下表面的中心凹部111內(nèi)的氣體可由共振片12的中空孔洞120而流入第一腔室 121內(nèi)，再經(jīng)由壓電致動器13的支架132之間的空隙135而向下持續(xù)地傳輸至微型閥門裝置 1B中，則由于其氣體壓是持續(xù)向下增加，故氣體仍會持續(xù)地經(jīng)由微型閥門裝置1B的集氣腔 室162、第二貫穿孔164、第一出口腔室166、第二出口腔室184及第四貫穿孔182而流至出口 19及與出口 19連接的任何裝置中，此集壓作業(yè)是可經(jīng)由外界的大氣壓力與裝置內(nèi)的壓力差 以驅(qū)動之，但不以此為限。
[0101]當與出口 19連接的裝置(未圖示）內(nèi)部的壓力大于外界的壓力時，則微型氣壓動力 裝置1是可如圖8所示進行降壓或是卸壓的作業(yè)，其降壓或是卸壓的作動方式主要是如前所 述，可借由調(diào)控微型氣體傳輸裝置1A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室162中，此時， 氣體將自與出口 19連接的第四貫穿孔182輸入至第二出口腔室184內(nèi)，使得第二出口腔室 184的體積膨脹，進而促使可撓性的閥門片17向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于第一出口 腔室166的凸部結(jié)構(gòu)167上，而使閥門片17的閥孔170關(guān)閉，即第二出口腔室184內(nèi)的氣體不 會逆流至第一出口腔室166中；以及，第二出口腔室184中的氣體是可經(jīng)由連通流道185而流 至第二卸壓腔室183中，再由第三貫穿孔181向外流至卸壓孔186處以進行卸壓作業(yè);如此可 借由此微型閥門結(jié)構(gòu)1B的單向氣體傳輸作業(yè)將與出口 19連接的裝置內(nèi)的氣體排出而降壓， 或是完全排出而完成卸壓作業(yè)。
[0102] 綜上所述，本實用新型所提供的微型氣壓動力裝置，主要借由微型氣體傳輸裝置 及微型閥門裝置的相互組接，使氣體自微型氣體傳輸裝置上的進氣孔進入，并利用壓電致 動器的作動，使氣體于設(shè)計后的流道及壓力腔室中產(chǎn)生壓力梯度，進而使氣體高速流動而 傳遞至微型閥門裝置中，再透過微型閥門裝置的單向閥門設(shè)計，使氣體以單方向流動，進而 可將壓力累積于與出口連接的任何裝置中；而當欲進行降壓或卸壓時，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，進而以達到可使氣體迅速地 傳輸，且同時可達到靜音的功效，更可使微型氣體動力裝置的整體體積減小及薄型化，進而 使微型氣體動力裝置達成輕便舒適的可攜式目的，并可廣泛地應用于醫(yī)療器材及相關(guān)設(shè)備 的中。因此，本實用新型的微型氣體動力裝置極具產(chǎn)業(yè)利用價值，爰依法提出申請。
[0103] 縱使本實用新型已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為 諸般修飾，然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護者。
【主權(quán)項】
1. 一種微型氣壓動力裝置，其特征在于，包括： 一微型氣體傳輸裝置，包括： 一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一總線孔及構(gòu)成一匯流腔室的一中心凹部，該至少 一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該中心凹部 所構(gòu)成的該匯流腔室； 一共振片，具有一中空孔洞，對應該進氣板的該匯流腔室；以及 一壓電致動器，具有：一懸浮板，該懸浮板具有介于8mm-l 2mm之間的長度、介于8mm-12mm之間的寬度以及介于0.2mm-〇. 29mm之間的厚度； 一外框，具有至少一支架，連接設(shè)置于該懸浮板與該外框之間；以及 一壓電陶瓷板，貼附于該懸浮板的一表面，且該壓電陶瓷板具有介于8mm-12mm之間的 長度、介于之間的寬度以及介于0.08mm-0.2mm之間的厚度，且該長度及該寬度比 值為0.75倍-1.25倍之間； 其中，上述的該進氣板、該共振片及該壓電致動器依序?qū)獙ΟB設(shè)置定位，且該共振片 與該壓電致動器之間具有一間隙以形成一第一腔室，使該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該 進氣板的該至少一進氣孔導入，經(jīng)該至少一總線孔匯集至該中心凹部，再流經(jīng)該共振片的 該中空孔洞，以進入該第一腔室內(nèi)，再由該壓電致動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 一微型閥門裝置，包括： 一閥門片，具有一閥孔，該閥門片具有介于〇. lmm-0.3mm之間的厚度； 一集氣板，具有一第一貫穿孔、一第二貫穿孔、一第一卸壓腔室及一第一出口腔室，以 及具有一基準表面，該第一出口腔室具有一凸部結(jié)構(gòu)，以對應該閥門片的該閥孔而設(shè)置，有 利抵觸該閥孔形成一預力作用，完全封閉該閥孔，該凸部結(jié)構(gòu)的高度高于該集氣板的該基 準表面，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； 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、一第二出口腔室及至 少一限位結(jié)構(gòu)，以及具有一基準表面，該第三貫穿孔端部具有一凸部結(jié)構(gòu)，該凸部結(jié)構(gòu)的高 度高于該出口板的該基準表面，有利該閥門片快速抵觸形成一預力作用，完全封閉該第三 貫穿孔，該第三貫穿孔對應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 四貫穿孔對應于該第二貫穿孔，且與該第二出口腔室相連通，該至少一限位結(jié)構(gòu)設(shè)置于該 第二卸壓腔室內(nèi)，該限位結(jié)構(gòu)的高度介于〇. 3mm-0.5mm之間，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、該閥門片及該出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該閥門片設(shè)置于 該集氣板及該出口板之間，且該閥門片的閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第 二貫穿孔進入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的閥孔流入該 第四貫穿孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，集壓氣體大于導入氣體，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二 出口腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，且該至少 一限位結(jié)構(gòu)輔助支撐該閥門片，以防止該閥門片塌陷，同時集壓氣體于該第二出口腔室內(nèi) 能沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥門片位移，集壓氣體能 由該第三貫穿孔流出，以進行卸壓作業(yè)。2. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣壓動力裝置的操作頻 率為18.51^、操作電壓為±16￥，其最大輸出氣壓達到300臟取。3. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓電 陶瓷板的長度為l〇mm、寬度為l〇mm、厚度為0.10mm。4. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該懸浮 板的長度為10.1mm、寬度為10.1mm、厚度為0.26mm〇5. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該懸浮 板更包括一凸部，其高度介于〇. 〇2mm-〇. 08mm之間。6. 如權(quán)利要求5所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該懸浮板的該凸部高度為 0.03mm〇7. 如權(quán)利要求5所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該懸浮板的該凸部為一圓形凸 起結(jié)構(gòu)，直徑為5.5_。8. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該進氣 板由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于〇. 4mm-0.6mm之間。9. 如權(quán)利要求8所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該進氣板的厚度為0.5_。10. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該共 振片由一銅材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于〇. 03mm-0.08mm之間。11. 如權(quán)利要求10所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該共振片的厚度為〇.〇5mm。12. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置更包括 至少一絕緣片及一導電片，且該至少一絕緣片及該導電片依序設(shè)置于該壓電致動器之下。13. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓 電致動器的該外框由一不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成，厚度介于0.2mm-0.4mm之間。14. 如權(quán)利要求13所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電致動器的該外框的厚 度為0.3mm。15. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型氣體傳輸裝置的該壓 電致動器的該支架的兩端點連接該外框、一端點連接該懸浮板。16. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該閥門片 的厚度為〇.2mm。17. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該限位結(jié) 構(gòu)的高度為〇.4mm。18. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 的該第一出口腔室的該凸部結(jié)構(gòu)具有介于〇. 45mm-0.55mm之間的高度。19. 如權(quán)利要求18所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該第一出口腔室的該凸部結(jié) 構(gòu)的高度為〇.5mm。20. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該出口板 的該第三貫穿孔的該凸部結(jié)構(gòu)具有介于〇. 45mm-0.55mm之間的高度。21. 如權(quán)利要求20所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該第三貫穿孔的該凸部結(jié)構(gòu) 的高度為〇.5mm。22. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 于一表面更具有一集氣腔室，且該集氣腔室與該第一貫穿孔及該第二貫穿孔相連通。23. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該第一卸 壓腔室及該第一出口腔室設(shè)置于該集氣板所相對的該集氣腔室的另一表面上。24. 如權(quán)利要求1所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，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 相對應。25. -種微型氣壓動力裝置，其特征在于，包括： 一微型氣體傳輸裝置，包括： 一進氣板； 一共振片；以及 一壓電致動器； 其中，上述的該進氣板、該共振片及該壓電致動器依序?qū)询B設(shè)置定位，且該共振片 與該壓電致動器之間具有一間隙形成一第一腔室，該壓電致動器受驅(qū)動時，氣體由該進氣 板進入，流經(jīng)該共振片，以進入該第一腔室內(nèi)再向下傳輸;以及 一微型閥門裝置，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，上述的集氣板、閥門片以及出口板依序?qū)询B設(shè)置定位，該微型氣體傳輸裝置 與該微型閥門裝置之間形成一集氣腔室，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裝置內(nèi)，透過該集氣板、該出口板分別具有的至少兩貫穿孔及至少 兩腔室，以因應氣體的單向流動而使該閥門片的該閥孔對應進行開或關(guān)，以進行集壓或卸 壓作業(yè)； 該微型氣體傳輸裝置的該進氣板具有至少一進氣孔、至少一總線孔及一中心凹部，該 至少一進氣孔供導入氣體，該總線孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔的氣體匯流至該中心 凹部;該共振片具有一中空孔洞，對應該進氣板的該中心凹部；以及該壓電致動器具有一 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。26. 如權(quán)利要求25所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該集氣板 具有一第一貫穿孔、一第二貫穿孔、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。27. 如權(quán)利要求26所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該微型閥門裝置的該出口板 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。28. 如權(quán)利要求27所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該閥門片設(shè)置于該集氣板及 該出口板之間，且該閥門片的該閥孔對應設(shè)置于該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裝置內(nèi)時，由該第一貫穿孔及該第二貫穿孔 進入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)，而導入氣體由該閥門片的該閥孔流入該第四貫 穿孔內(nèi)進行集壓作業(yè)，集壓氣體大于導入氣體時，集壓氣體自該第四貫穿孔朝該第二出口 腔室流動，以使該閥門片位移，并使該閥門片的該閥孔抵頂于該集氣板而關(guān)閉，同時集壓氣 體于該第二出口腔室內(nèi)能沿連通流道流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時于第二卸壓腔室內(nèi)該閥 門片位移，集壓氣體能由該第三貫穿孔流出，進行卸壓作業(yè)。29. 如權(quán)利要求25所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電陶瓷板具有介于8mm-12mm之間的長度、介于8mm-l 2mm之間的寬度，以及介于0 · 08mm-0 · 2mm之間的厚度，該長度及 該寬度比值為〇. 75倍-1.25倍之間。30. 如權(quán)利要求29所述的微型氣壓動力裝置，其特征在于，該壓電陶瓷板的長度為 10mm、寬度為10mm、厚度為0· 10mm。
【文檔編號】F04B45/047GK205714691SQ201620093445
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】陳世昌, 廖家淯, 廖鴻信, 韓永隆, 黃啟峰
【申請人】研能科技股份有限公司
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