微型閥門(mén)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型關(guān)于一種微型閥門(mén)裝置，包括：集氣板，具有至少一第一貫穿孔、至少一第二貫穿孔、至少一第一卸壓腔室及至少一第一出口腔室；閥門(mén)片具有一閥孔；出口板，具有至少第三及至少第四貫穿孔、至少一第二卸壓腔室及至少一第二出口腔室；當(dāng)氣體自第一及第二貫穿孔進(jìn)入第一卸壓腔室及第一出口腔室時(shí)，閥門(mén)片的閥孔向下開(kāi)啟，氣體流入第四貫穿孔內(nèi)，進(jìn)行集壓，當(dāng)氣體自第四貫穿孔朝第二出口腔室流動(dòng)時(shí)，則使閥門(mén)片向上位移并抵頂于集氣板，使閥孔關(guān)閉，第二出口腔室內(nèi)的氣體可沿連通流道而流至第二卸壓腔室內(nèi)，經(jīng)第三貫穿孔流出，進(jìn)行卸壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微型閥門(mén)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種閥門(mén)裝置，尤指一種運(yùn)用于微型氣壓動(dòng)力裝置內(nèi)的微型閥門(mén)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前于各領(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)，于醫(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(lèi)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)成可攜式的目的。此外，這些傳統(tǒng)馬達(dá)及氣體閥于作動(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)成輕便舒適的可攜式目的的適用于微型氣壓動(dòng)力裝置內(nèi)的微型閥門(mén)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微型氣壓動(dòng)力裝置的微型閥門(mén)裝置，經(jīng)由閥門(mén)結(jié)構(gòu)使氣體于微型閥門(mén)裝置中進(jìn)行單向的流動(dòng)，以進(jìn)行集壓或是降壓、卸壓的作業(yè)，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)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閥門(mén)裝置，適用于微型氣壓動(dòng)力裝置，其包括:集氣板，具有至少一第一貫穿孔、至少一第二貫穿孔及至少一第一出口腔室，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，具有至少一第三貫穿孔、至少一第四貫穿孔、至少一第二卸壓腔室及至少一第二出口腔室，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，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，第四貫穿孔對(duì)應(yīng)于集氣板的第二貫穿孔，且與第二出口腔室相連通；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)置于第二貫穿孔及第四貫穿孔之間，第一貫穿孔及第二貫穿孔導(dǎo)入氣體進(jìn)入第一卸壓腔室及第一出口腔室內(nèi)時(shí)，閥門(mén)片向下抵頂并封閉第三貫穿孔，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，并使該閥門(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)可沿連通流道而流至第二卸壓腔室內(nèi)，此時(shí)于第二卸壓腔室內(nèi)的該閥門(mén)片位移，集壓氣體可由第三貫穿孔流出進(jìn)行卸壓作業(yè)。[0007]本實(shí)用新型的另一較廣義實(shí)施方面為提供一種微型閥門(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，該集氣板、該出口板分別具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室，以及該至少兩腔室之間具有一連通流道，并且每個(gè)貫穿孔對(duì)應(yīng)連通一個(gè)腔室，該集氣板及該出口板之間設(shè)置該閥門(mén)片，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)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1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。
[0009]圖2A為本實(shí)用新型為第二較佳實(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2B為本實(shí)用新型為第二較佳實(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3A為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的壓電致動(dòng)器的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3B為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的壓電致動(dòng)器的背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3C為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的壓電致動(dòng)器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為圖3A所示的壓電致動(dòng)器的多種實(shí)施方面示意圖。
[0015]圖5A至第5E圖為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型氣體傳輸裝置的作動(dòng)示意圖。
[0016]圖6A為圖2A所`示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型閥門(mén)裝置的集壓作動(dòng)示意圖。
[0017]圖6B為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型閥門(mén)裝置的卸壓作動(dòng)示意圖。
[0018]圖7A至圖7E為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的集壓作動(dòng)示意圖。
[0019]圖8為圖2A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。
[0020]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0021]1、2:微型氣壓裝置
[0022]1A、2A:微型氣體傳輸裝置
[0023]1B、2B:微型閥門(mén)裝置
[0024]10,20:進(jìn)氣板
[0025]100,200:進(jìn)氣孔
[0026]11、22:共振片
[0027]12、23:壓電致動(dòng)器
[0028]120、230:懸浮板
[0029]121、233:壓電陶瓷板
[0030]13、24:絕緣片
[0031]14、25:導(dǎo)電片
[0032]15、26:集氣板
[0033]16、27:閥門(mén)片
[0034]17、28:出口板
[0035]170、285:連通流道
[0036]21:流道板[0037]211:匯流排孔
[0038]210:中心孔洞
[0039]220:中空孔洞
[0040]221、234、251:導(dǎo)電接腳
[0041]222:第一腔室
[0042]230a:懸浮板的上表面
[0043]230b:懸浮板的下表面
[0044]230c:凸部
[0045]231:外框
[0046]231a:外框的上表面
[0047]231b:外框的下表面
[0048]232:支架
[0049]232a:支架的上表面
[0050]232b:支架的下表面
[0051]235:空隙
[0052]260:集氣板的第一表面
[0053]261:集氣板的第二表面
[0054]262:集氣腔室
[0055]263:第一貫穿孔
[0056]264:第二貫穿孔
[0057]265:第一卸壓腔室
[0058]266:第一出口腔室
[0059]267、286:凹槽結(jié)構(gòu)
[0060]268、287:密封環(huán)
[0061]269、281a:凸部結(jié)構(gòu)
[0062]270:閥孔
[0063]271:定位孔洞
[0064]280:出口板的第一表面
[0065]281:第三貫穿孔
[0066]282:第四貫穿孔
[0067]283:第二卸壓腔室
[0068]284:第二出口腔室
[0069]288:卸壓孔
[0070]289:出口板的第二表面
[0071]29:出口
[0072]gO:間隙
[0073](a)~⑴:導(dǎo)電致動(dòng)器的不同實(shí)施方面
[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(shí)施方式】
[0078]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)明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本實(shí)用新型。
[0079]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1，其為本實(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。如圖所示，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)置定位，且該壓電致動(dòng)器12由一懸浮板120以及一壓電陶瓷板121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(未圖示)，并向下傳輸，進(jìn)而可使氣體于微型閥門(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170而排出，以進(jìn)行泄壓。
[0080]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A及圖2B，其分別為本實(shí)用新型第二較佳實(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。如圖所示，微型氣壓動(dòng)力裝置2同樣由微型氣體傳輸裝置2A以及微型閥門(mén)裝置2B所組合而成，其中微型氣體傳輸裝置2A依序由進(jìn)氣板20、流道板21、共振片22、壓電致動(dòng)器23、絕緣片24、導(dǎo)電片25等結(jié)構(gòu)堆迭組裝而成，于本實(shí)施例中，共振片22與壓電致動(dòng)器23之間具有一間隙gO (如圖5A所示)，然而于另一些實(shí)施例中，共振片22與壓電致動(dòng)器23之間亦可不具有間隙，故其實(shí)施方面并不以此為限。于一些實(shí)施例中，進(jìn)氣板20與流道板21亦可為一體成型的結(jié)構(gòu)，S卩如本實(shí)用新型的第一較佳實(shí)施例所示，但不以此為限，以下以本實(shí)施例的進(jìn)氣板20與流道板21分離設(shè)置的實(shí)施方面詳加說(shuō)明。以及，微型閥門(mén)裝置2B則同樣由集氣板26、閥門(mén)片27以及出口板28等依序堆迭組裝而成，但不以此為限。
[0081]于本實(shí)施例中，微型氣體傳輸裝置2A的進(jìn)氣板20具有至少一進(jìn)氣孔200，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200流入微型氣體傳輸裝置2A內(nèi)。流道板21上則具有至少一匯流排孔211，用以與進(jìn)氣板20的該至少一進(jìn)氣孔200對(duì)應(yīng)設(shè)置，并可將自該至少一進(jìn)氣孔200進(jìn)入的氣體引導(dǎo)并匯流集中至一中心孔洞210，以向下傳遞。共振片22由一可撓性材質(zhì)所構(gòu)成，但不以此為限，且于共振片22上具有一中空孔洞220，對(duì)應(yīng)于流道板21的中心孔洞210而設(shè)置，以使氣體可向下流通。
[0082]請(qǐng)同時(shí)參閱圖3A、圖3B及圖3C，其分別為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的壓電致動(dòng)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(dòng)器23由一懸浮板230、一外框231、至少一支架232以及一壓電陶瓷板233所共同組裝而成，其中，該壓電陶瓷板233貼附于懸浮板230的下表面230b，以及該至少一支架232連接于懸浮板230以及外框231之間，且于支架232、懸浮板230及外框231之間還具有至少一空隙235，用以供氣體流通，且該懸浮板230、外框231以及支架232的型態(tài)及數(shù)量具有多種變化。另外，外框231還具有一向外凸設(shè)的導(dǎo)電接腳234，用以供電連接之用，但不以此為限。
[0083]于本實(shí)施例中，懸浮板230為一階梯面的結(jié)構(gòu)，意即于懸浮板230的上表面230a還具有一凸部230c，請(qǐng)同時(shí)參閱圖3A及圖3C即可見(jiàn)，懸浮板230的凸部230c是與外框231的上表面231a共平面，且懸浮板230的上表面230a及支架232的上表面232a亦為共平面，且該懸浮板230的凸部230c及外框231的上表面231a與懸浮板230的上表面230a及支架232的上表面232之間具有一特定深度。至于懸浮板230的下表面230b，則如圖3B及圖3C所示，其與外框231的下表面231b及支架232的下表面232b為平整的共平面結(jié)構(gòu)，而壓電陶瓷板233則貼附于此平整的懸浮板230的下表面230b處。于一些實(shí)施例中，懸浮板230、支架232以及外框231可由一金屬板所構(gòu)成，但不以此為限，故壓電致動(dòng)器23由壓電陶瓷板233與金屬板黏合而成。
[0084]請(qǐng)續(xù)參閱圖4,其為圖3A所示的壓電致動(dòng)器的多種實(shí)施方面示意圖。如圖所示,則可見(jiàn)壓電致動(dòng)器23的懸浮板230、外框231以及支架232可有多樣的型態(tài)，且至少可具有圖4所示的(a)?(I)等多種方面，舉例來(lái)說(shuō)，(a)方面的外框al及懸浮板a0為方形的結(jié)構(gòu)，且兩者之間由多個(gè)支架a2以連結(jié)之，例如:8個(gè)，但不以此為限，且于支架a2及懸浮板a0、外框al之間具有空隙a3，以供氣體流通。于另一(i)方面中，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(gè)支架i2以連結(jié)之；另外，于(j)?(I)方面，則其懸浮板JO等可為圓形的結(jié)構(gòu)，而外框j0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(shí)施方面可見(jiàn)，懸浮板230的型態(tài)可為方形或圓形，而同樣地，貼附于懸浮板230的下表面230b的壓電陶瓷板233亦可為方形或圓形，并不以此為限；以及，連接于懸浮板230及外框231之間的支架232的型態(tài)與數(shù)量亦可依實(shí)際施作情形而任施變化，并不以本實(shí)用新型所示的方面為限。且這些懸浮板230、外框231及支架232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、或黃光蝕亥lj、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(qǐng)續(xù)參閱圖2A及圖2B，于微型氣體傳輸裝置2A中還具有絕緣片24及導(dǎo)電片25，絕緣片24及導(dǎo)電片25是對(duì)應(yīng)設(shè)置于壓電致動(dòng)器23之下，且其形態(tài)大致上對(duì)應(yīng)于壓電致動(dòng)器23的外框的形態(tài)。于一些實(shí)施例中，絕緣片24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；于另一些實(shí)施例中，導(dǎo)電片25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，于本實(shí)施例中，共振片22上可具有一導(dǎo)電接腳221，但不以此為限，而導(dǎo)電致動(dòng)器23的外框231上亦具有與共振片22的導(dǎo)電接腳221相對(duì)應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電接腳224，亦不以此為限，另外，在導(dǎo)電片25上亦可設(shè)置一導(dǎo)電接腳251，以進(jìn)行電導(dǎo)通之用。
[0086]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A及圖5A至圖5E，其中圖5A至圖5E為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型氣體傳輸裝置的作動(dòng)示意圖。首先，如圖5A所示，可見(jiàn)微型氣體傳輸裝置2A依序由進(jìn)氣板20、流道板21、共振片22、壓電致動(dòng)器23、絕緣片24、導(dǎo)電片25等堆迭而成，且于共振片22與壓電致動(dòng)器23之間具有一間隙g0，于本實(shí)施例中，于共振片22及壓電致動(dòng)器23的外框231之間的間隙gO中填充一材質(zhì)，例如:導(dǎo)電膠，但不以此為限，以使共振片22與壓電致動(dòng)器23的懸浮板230的凸部230c之間可維持該間隙gO的深度，進(jìn)而可導(dǎo)引氣流更迅速地流動(dòng)，且因懸浮板230的凸部230c與共振片22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；于另一些實(shí)施例中，亦可經(jīng)由加高壓電致動(dòng)器23的外框231的高度，以使其與共振片22組裝時(shí)增加一間隙，但不以此為限，另外，于另一些實(shí)施例中，該共振片22與壓電致動(dòng)器23之間亦可不具有間隙g0，即其實(shí)施方面并不以此為限。
[0087]請(qǐng)續(xù)參閱圖5A至圖5E，如圖所示，當(dāng)進(jìn)氣板20、流道板21、共振片22與壓電致動(dòng)器23依序?qū)?yīng)組裝后，則于流道板21的中心孔洞210處可與其上的進(jìn)氣板20以及共振片22共同形成一匯流氣體的腔室，且在共振片22與壓電致動(dòng)器23之間還形成一第一腔室222，用以暫存氣體，且第一腔室222通過(guò)共振片22的中空孔洞220而與流道板21的中心孔洞210處的腔室相連通，且第一腔室222的兩側(cè)則由壓電致動(dòng)器23的支架232之間的空隙235而與設(shè)置于其下的微型閥門(mén)裝置2B相連通。
[0088]當(dāng)微型氣壓動(dòng)力裝置2的微型氣體傳輸裝置2A作動(dòng)時(shí)，主要由壓電致動(dòng)器23受電壓致動(dòng)而以支架232為支點(diǎn)，進(jìn)行垂直方向的往復(fù)式振動(dòng)。如圖5B所示，當(dāng)壓電致動(dòng)器23受電壓致動(dòng)而向下振動(dòng)時(shí)，則氣體由進(jìn)氣板20上的至少一進(jìn)氣孔200進(jìn)入，并經(jīng)由流道板21上的至少一匯流排孔211以匯集到中央的中心孔洞210處，再經(jīng)由共振片22上與中心孔洞210對(duì)應(yīng)設(shè)置的中央孔洞220向下流入至第一腔室222中，其后，由于受壓電致動(dòng)器23振動(dòng)的帶動(dòng)，共振片22亦會(huì)隨之共振而進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動(dòng)，如圖5C所示，則為共振片22亦隨的向下振動(dòng)，并貼附抵觸于壓電致動(dòng)器23的懸浮板230的凸部230c上，經(jīng)由此共振片22的形變，以壓縮第一腔室222的體積，并關(guān)閉第一腔室222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23的支架232之間的空隙235而向下穿越流動(dòng)。至于圖則為其共振片22回復(fù)至初始位置，而壓電致動(dòng)器23受電壓驅(qū)動(dòng)以向上振動(dòng)，如此同樣擠壓第一腔室222的體積，但此時(shí)由于壓電致動(dòng)器23向上抬升，因而使得第一腔室222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20上的至少一進(jìn)氣孔200進(jìn)入，再流入流道板21上的中心孔洞210所形成的腔室中，再如圖5E所示，該共振片22受壓電致動(dòng)器23向上抬升的振動(dòng)而共振向上，進(jìn)而使流道板21的中心孔洞210內(nèi)的氣體再由共振片22的中央孔洞220而流入第一腔室222內(nèi)，并經(jīng)由壓電致動(dòng)器23的支架232之間的空隙235而向下穿越流出微型氣體傳輸裝置2A。由此實(shí)施方面可見(jiàn)，當(dāng)共振片22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23之間的間隙gO以增加其垂直位移的最大距離，換句話(huà)說(shuō)，于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙gO可使共振片22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2A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。
[0089]另外，于一些實(shí)施例中，共振片22的垂直往復(fù)式振動(dòng)頻率可與壓電致動(dòng)器23的振動(dòng)頻率相同，即兩者可同時(shí)向上或同時(shí)向下，其可依照實(shí)際施作情形而任施變化，并不以本實(shí)施例所示的作動(dòng)方式為限。
[0090]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A、圖2B及圖6A、圖6B，其中圖6A為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型閥門(mén)裝置的集壓作動(dòng)示意圖，圖6B則為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的微型閥門(mén)裝置的卸壓作動(dòng)示意圖。如圖6A所示，本實(shí)用新型的微型氣壓動(dòng)力裝置2的微型閥門(mén)裝置2B依序由集氣板26、閥門(mén)片27以及出口板28堆迭而成，于本實(shí)施例中，集氣板26的第一表面260上凹陷以形成一集氣腔室262，由微型氣體傳輸裝置2A向下傳輸?shù)臍怏w則暫時(shí)蓄積于此集氣腔室262中，且于集氣板26中具有第一貫穿孔263及第二貫穿孔264，第一貫穿孔263及第二貫穿孔264的一端與集氣腔室262相連通，另一端則分別與集氣板26所相對(duì)集氣腔室262的第二表面261上的第一卸壓腔室265及第一出口腔室266相連通。以及，在第一出口腔室266處還進(jìn)一步增設(shè)一凸部結(jié)構(gòu)269，例如可為但不限為一圓柱結(jié)構(gòu)，且其與閥門(mén)片27的閥孔270對(duì)應(yīng)設(shè)置；另外，在集氣板26上還具有數(shù)個(gè)環(huán)繞于集氣腔室262、第一卸壓腔室265及第一出口腔室266而設(shè)置的凹槽結(jié)構(gòu)267，用以供一密封環(huán)268設(shè)置于其上。
[0091]出口板28亦具有兩貫穿設(shè)置的第三貫穿孔281以及第四貫穿孔282，且該第三貫穿孔281及第四貫穿孔282分別對(duì)應(yīng)于集氣板26的第一貫穿孔263以及第二貫穿孔264而設(shè)置，且于出口板28的第一表面280上對(duì)應(yīng)于第三貫穿孔281處凹陷形成一第二卸壓腔室283，而對(duì)應(yīng)于第四貫穿孔282處則凹陷形成一第二出口腔室284，且于第二卸壓腔室283與第二出口腔室284之間還具有一連通流道285，用以供氣體流通。第二卸壓腔室283和第二出口腔室284分別與集氣板26的第一卸壓腔室265及第一出口腔室266相對(duì)應(yīng)。該第三貫穿孔281的一端與第二卸壓腔室283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)281a，例如可為但不限為圓柱結(jié)構(gòu)，另一端則連通于出口板28的第二表面289的卸壓孔288 ;而第四貫穿孔282的一端與第二出口腔室284相連通，另一端則與出口 29相連通，于本實(shí)施例中，出口 29可與一裝置(未圖示)，例如:壓力機(jī)，但不以此為限，相連接。同樣地，在出口板28上亦具有數(shù)個(gè)環(huán)繞于第二卸壓腔室283及第二出口腔室284而設(shè)置的凹槽結(jié)構(gòu)286，用以供一密封環(huán)287設(shè)置于其上，于一些實(shí)施例中，密封環(huán)268、287的材質(zhì)為可耐化性佳的橡膠材料，但不以此為限，其主要用以對(duì)應(yīng)設(shè)置于凹槽結(jié)構(gòu)267、286中，以輔助集氣板26、出口板28與閥門(mén)片27之間更緊密的接合，并防止氣體外泄。
[0092]閥門(mén)片27上具有一閥孔270以及數(shù)個(gè)定位孔洞271，當(dāng)閥門(mén)片27與集氣板26及出口板28定位組裝時(shí)，是將其閥孔270對(duì)應(yīng)于集氣板26的第一出口腔室266的凸部結(jié)構(gòu)269而對(duì)應(yīng)設(shè)置，經(jīng)由此單一的閥孔270的設(shè)計(jì)，以使氣體可因應(yīng)其壓差而達(dá)到單向流動(dòng)的目的。
[0093]當(dāng)微型閥門(mén)裝置2B集壓作動(dòng)時(shí)，主要如圖6A所示，其可因應(yīng)來(lái)自于微型氣體傳輸裝置2A向下傳輸?shù)臍怏w所提供的壓力，又或是當(dāng)外界的大氣壓力大于與出口 29連接的裝置(未圖示)的內(nèi)部壓力時(shí)，則氣體會(huì)自微型氣體傳輸裝置2A傳輸至微型閥門(mén)裝置2B的集氣腔室262中，再分別經(jīng)第一貫穿孔263以及第二貫穿孔264而向下流入第一卸壓腔室265及第一出口腔室266內(nèi)，此時(shí)，向下的氣體壓力使可撓性的閥門(mén)片27向下彎曲形變，進(jìn)而使第一卸壓腔室265的體積增大，且對(duì)應(yīng)于第一貫穿孔263處向下平貼并抵頂于第三貫穿孔281的端部，進(jìn)而可封閉出口板28的第三貫穿孔281，故于第二卸壓腔室283內(nèi)的氣體不會(huì)自第三貫穿孔281處流出。當(dāng)然，本實(shí)施例，可利用第三貫穿孔281端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)281a，以加強(qiáng)閥門(mén)片27快速抵觸封閉第三貫穿孔281，并達(dá)到一預(yù)力抵觸作用完全密封的效果。另一方面，由于氣體是自第二貫穿孔264而向下流入第一出口腔室266中，且對(duì)應(yīng)于第一出口腔室266處的閥門(mén)片27亦向下彎曲形變，故使得其對(duì)應(yīng)的閥孔270向下打開(kāi)，氣體則可自第一出口腔室266經(jīng)由閥孔270而流入第二出口腔室284中，并由第四貫穿孔282而流至出口 29及與出口 29相連接的裝置(未圖示)中，藉此以對(duì)該裝置進(jìn)行集壓的作動(dòng)。
[0094]請(qǐng)續(xù)參閱圖6B，當(dāng)微型閥門(mén)裝置2B進(jìn)行卸壓時(shí)，其可經(jīng)由調(diào)控微型氣體傳輸裝置2A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室262中，或是當(dāng)與出口 29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2B進(jìn)行卸壓。此時(shí)，氣體將自與出口 29連接的第四貫穿孔282輸入至第二出口腔室284內(nèi)，使得第二出口腔室284的體積膨脹，進(jìn)而促使可撓性的閥門(mén)片27向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于集氣板26上，故閥門(mén)片27的閥孔270會(huì)因抵頂于集氣板26而關(guān)閉。當(dāng)然，在本實(shí)施例，可利用第一出口腔室266增設(shè)凸部結(jié)構(gòu)269，讓可撓性的閥門(mén)片27向上彎曲形變更快速抵觸，使閥孔270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27的閥孔270會(huì)因抵頂于該凸部結(jié)構(gòu)269而關(guān)閉，則該第二出口腔室284內(nèi)的氣體將不會(huì)逆流至第一出口腔室266中。以及，第二出口腔室284中的氣體可經(jīng)由連通流道285而流至第二卸壓腔室283中，進(jìn)而使第二卸壓腔室283的體積擴(kuò)張，并使對(duì)應(yīng)于第二卸壓腔室283的閥門(mén)片27同樣向上彎曲形變，此時(shí)由于閥門(mén)片27未抵頂封閉于第三貫穿孔281端部，，故該第三貫穿孔281即處于開(kāi)啟狀態(tài)，即第二卸壓腔室283內(nèi)的氣體可由第三貫穿孔281向外流至卸壓孔288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281端部增設(shè)的凸部結(jié)構(gòu)281a，讓可撓性的閥門(mén)片27向上彎曲形變更快速，更有利脫離關(guān)閉第三貫穿孔281的狀態(tài)。如此，則可經(jīng)由此單向的卸壓作業(yè)將與出口 29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)。
[0095]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A、圖2B及圖7A至圖7E，其中圖7A圖7A至圖7E為圖2A所示的微型氣壓動(dòng)力裝置的集壓作動(dòng)示意圖。如圖7A所示，微型氣壓動(dòng)力裝置2即由微型氣體傳輸裝置2A以及微型閥門(mén)裝置2B所組合而成，其中微型氣體傳輸裝置2A如前述，依序由進(jìn)氣板20、流道板21、共振片22、壓電致動(dòng)器23、絕緣片24、導(dǎo)電片25等結(jié)構(gòu)堆迭組裝定位而成，且于共振片22與壓電致動(dòng)器23之間具有一間隙g0，且于共振片22與壓電致動(dòng)器23之間具有第一腔室222，以及，微型閥門(mén)裝置2B則同樣由集氣板26、閥門(mén)片27以及出口板28等依序堆迭組裝定位而成，且于微型閥門(mén)裝置2B的集氣板26與微型氣體傳輸裝置2A的壓電致動(dòng)器23之間具有集氣腔室262、于集氣板26的第二表面261還具有第一卸壓腔室265以及第一出口腔室266，以及于出口板28的第一表面280還具有第二卸壓腔室283及第二出口腔室284，經(jīng)由這些多個(gè)不同的壓力腔室搭配壓電致動(dòng)器23的驅(qū)動(dòng)及共振片22、閥門(mén)片27的振動(dòng)，以使氣體向下集壓傳輸。
[0096]如圖7B所示，當(dāng)微型氣體傳輸裝置2A的壓電致動(dòng)器23受電壓致動(dòng)而向下振動(dòng)時(shí)，則氣體會(huì)由進(jìn)氣板20上的進(jìn)氣孔200進(jìn)入微型氣體傳輸裝置2A中，并經(jīng)由流道板21上的至少一匯流排孔211以匯集到其中心孔洞210處，再經(jīng)由共振片22上的中空孔洞220向下流入至第一腔室222中。其后，則如圖7C所示，由于受壓電致動(dòng)器23振動(dòng)的共振作用，共振片22亦會(huì)隨之進(jìn)行往復(fù)式振動(dòng)，即其向下振動(dòng)，并吸附于壓電致動(dòng)器23的懸浮板230的凸部230c上，經(jīng)由此共振片22的形變，使得流道板21的中央孔洞210處的腔室的體積增大，并同時(shí)壓縮第一腔室222的體積，進(jìn)而促使第一腔室222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23的支架232之間的空隙235而向下穿越流通，以流至微型氣體傳輸裝置2A與微型閥門(mén)裝置2B之間的集氣腔室262內(nèi)，并再由與集氣腔室262相連通的第一貫穿孔263及第二貫穿孔264向下對(duì)應(yīng)流至第一卸壓腔室265及第一出口腔室266中。接著，則如第7D圖所示，由于微型氣體傳輸裝置2A的共振片22回復(fù)至初始位置，而壓電致動(dòng)器23受電壓驅(qū)動(dòng)以向上振動(dòng)，如此同樣擠壓第一腔室222的體積，使得第一腔室222內(nèi)的氣體朝兩側(cè)流動(dòng)，并由壓電致動(dòng)器23的支架232之間的空隙235持續(xù)地輸入至微型閥門(mén)裝置2B的集氣腔室262、第一卸壓腔室265以及第一出口腔室266中，如此更使得第一卸壓腔室265及第一出口腔室266內(nèi)的氣壓越大，進(jìn)而推動(dòng)可撓性的閥門(mén)片27向下產(chǎn)生彎曲形變，則于第二卸壓腔室283中，閥門(mén)片27則向下平貼并抵頂于第三貫穿孔281端部的凸部結(jié)構(gòu)281a，進(jìn)而使第三貫穿孔281封閉，而于第二出口腔室284中，閥門(mén)片27上對(duì)應(yīng)于第四貫穿孔282的閥孔270向下打開(kāi)，使第二出口腔室284內(nèi)的氣體可由第四貫穿孔282向下傳遞至出口 29及與出口 29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。最后，則如圖7E所示，當(dāng)微型氣體傳輸裝置2A的共振片22共振向上位移，進(jìn)而使流道板21的中心孔洞210內(nèi)的氣體可由共振片22的中空孔洞220而流入第一腔室222內(nèi)，再經(jīng)由壓電致動(dòng)器23的支架232之間的空隙235而向下持續(xù)地傳輸至微型閥門(mén)裝置2B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2B的集氣腔室262、第二貫穿孔264、第一出口腔室266、第二出口腔室284及第四貫穿孔282而流至出口 29及與出口29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。
[0097]當(dāng)與出口 29連接的裝置(未圖示)內(nèi)部的壓力大于外界的壓力時(shí)，則微型氣壓動(dòng)力裝置2可如圖8所示進(jìn)行降壓或是卸壓的作業(yè)，其降壓或是卸壓的作動(dòng)方式主要如前所述，可經(jīng)由調(diào)控微型氣體傳輸裝置2A的氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室262中，此時(shí)，氣體將自與出口 29連接的第四貫穿孔282輸入至第二出口腔室284內(nèi)，使得第二出口腔室284的體積膨脹，進(jìn)而促使可撓性的閥門(mén)片27向上彎曲形變，并向上平貼、抵頂于第一出口腔室266的凸部結(jié)構(gòu)269上，而使閥門(mén)片27的閥孔270關(guān)閉，即第二出口腔室284內(nèi)的氣體不會(huì)逆流至第一出口腔室266中；以及，第二出口腔室284中的氣體可經(jīng)由連通流道285而流至第二卸壓腔室283中，再由第三貫穿孔281向外流至卸壓孔288處以進(jìn)行卸壓作業(yè)；如此可經(jīng)由此微型閥門(mén)結(jié)構(gòu)2B的單向氣體傳輸作業(yè)將與出口 29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)。
[0098]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的微型閥門(mén)裝置由集氣板、閥門(mén)片及出口板所堆迭而成，利用集氣板內(nèi)具有的集氣腔室、第一貫穿孔、第二貫穿孔、第一卸壓腔室以及第一出口腔室等結(jié)構(gòu)，以使氣體由集氣腔室向下傳輸，并由第一貫穿孔及第二貫穿孔分別流至第一卸壓腔室及第一出口腔室內(nèi)，再通過(guò)閥門(mén)片的單向閥門(mén)設(shè)計(jì)，使氣體以單方向流動(dòng)，進(jìn)而可將氣體向下傳遞至第二出口腔室，并傳送至與出口連接的任何裝置中，以進(jìn)行集壓作業(yè)；而當(dāng)欲進(jìn)行降壓或卸壓時(shí)，則調(diào)控與微型閥門(mén)裝置連接的微型氣體傳輸裝置的氣體傳輸量，并使氣體可由與出口連接的裝置中傳輸至第二出口腔室，再由連通流道將的傳輸至第二卸壓腔室，并由卸壓孔流出，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，還可使微型閥門(mén)裝置的體積減小及薄型化，進(jìn)而使其所適用的微型氣體動(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)用新型的極具產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值，爰依法提出申請(qǐng)。
[0099]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，然皆不脫離如所附權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種微型閥門(mén)裝置，適用于一微型氣壓動(dòng)力裝置，其包括: 一集氣板，具有至少一第一貫穿孔、至少一第二貫穿孔、至少一第一卸壓腔室及至少一第一出口腔室，該第一貫穿孔與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； 一閥門(mén)片，具有一閥孔；以及 一出口板，具有至少一第三貫穿孔、至少一第四貫穿孔、至少一第二卸壓腔室及至少一第二出口腔室，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，該第四貫穿孔對(duì)應(yīng)于該集氣板的該第二貫穿孔，且與該第二出口腔室相連通，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(mén)片及出口板依序?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)置于該第二貫穿孔及該第四貫穿孔之間，該第一貫穿孔及該第二貫穿孔導(dǎo)入氣體進(jìn)入該第一卸壓腔室及該第一出口腔室內(nèi)時(shí)，該閥門(mén)片向下抵頂并封閉該第三貫穿孔，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)可沿連通流道而流至該第二卸壓腔室內(nèi)，此時(shí)于第二卸壓腔室內(nèi)的該閥門(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)。
2.如權(quán)利要求1所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，該集氣板于一表面上還具有一集氣腔室，供與該第一貫穿孔及該第二貫穿孔相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，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)該集氣腔室的另一表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，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。
5.如權(quán)利要求1所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，該閥門(mén)片由一可撓性的材質(zhì)所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的微型閥門(mén)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(duì)應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，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。
8.—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，該集氣板、該出口板分別具有至少兩貫穿孔及至少兩腔室，以及該至少兩腔室之間具有一連通流道，并且每個(gè)貫穿孔對(duì)應(yīng)連通一個(gè)腔室，該集氣板及該出口板之間設(shè)置該閥門(mén)片，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)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行集壓或卸壓作業(yè)。
9.如權(quán)利要求8所述的微型閥門(mén)裝置，其特征在于，集氣板于一表面上具有一集氣腔室，供與該貫穿孔相連通。
【文檔編號(hào)】F16K15/00GK203453551SQ201320366478
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】薛達(dá)偉, 張英倫, 吳祥滌, 余榮侯, 陳世昌, 周宗柏, 李耀吉, 廖家淯 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司