微型气压动力装置制造方法及图纸

一种微型气压动力装置，包括：微型流体控制装置，包括堆叠设置的进气板、共振片、压电致动器及集气板，其中共振片与压电致动器之间具有间隙形成的第一腔室，使压电致动器受驱动时，气体由进气板导入，经共振片以进入第一腔室内，再传输，以形成压力梯度流道持续推出气体；微型阀门装置包括堆叠设置的阀门片以及出口板；当气体自微型流体控制装置传输至微型阀门装置内，以因应气体的单向流动而使阀门片的阀孔进行开或关，俾进行集压或卸压。

Micro pneumatic power unit

A miniature pneumatic power device, including: a micro fluid control device comprises an air inlet plate, stacked set piece, resonance of piezoelectric actuators and gas collecting plate having a first chamber gap formed between the film and the resonance of the piezoelectric actuator, the piezoelectric actuator driven by the intake gas when the plate is introduced, through the resonance to enter the first chamber, and then transfer to form a pressure gradient flow continuous introduction of gas; micro valve device comprises a valve stack and set the outlet plate; when the gas from the micro fluid control device is transmitted to the micro valve device, due to the one-way flow of gas and the valve hole should be open or close the valve so, to set pressure or pressure relief.

【技术实现步骤摘要】
微型气压动力装置
本案是关于一种微型气压动力装置，尤指一种微型超薄且静音的微型气压动力装置。
技术介绍
目前于各领域中无论是医药、电脑科技、打印、能源等工业，产品均朝精致化及微小化方向发展，其中微泵、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体输送结构为其关键技术，是以，如何借创新结构突破其技术瓶颈，为发展的重要内容。举例来说，于医药产业中，许多需要采用气压动力驱动的仪器或设备，通常采以传统马达及气压阀来达成其气体输送的目的。然而，受限于此等传统马达以及气体阀的结构的限制，使得此类的仪器设备难以缩小其体积，以至于整体装置的体积无法缩小，即难以实现薄型化的目标，因此也无法装设置可携式装置上或与可携式装置配合使用，便利性不足。此外，这些传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音，令使用者焦躁，导致使用上的不便利及不舒适。因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，可使传统采用流体控制装置的仪器或设备达到体积小、微型化且静音，进而达成轻便舒适的可携式目的的微型气压动力装置，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本案的主要目的在于提供一种适用于可携式或穿戴式仪器或设备中的微型气压动力装置，借由整合微型流体控制装置与微型阀门装置，俾解决已知技术的采用气压动力驱动的仪器或设备所具备的体积大、难以薄型化、无法达成可携式的目的，以及噪音大等缺失。为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一种微型气压动力装置，包括有一微型流体控制装置及一微型阀门装置；该微型流体控制装置包括有一进气板、一共振片、一压电致动器及一集气板，该集气板具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及构成汇流腔室的中心凹部，至少一进气孔供导入气体，汇流排孔对应进气孔，且引导进气孔的气体汇流至中心凹部所构成的汇流腔室，该共振片具有中空孔洞，对应进气板的汇流腔室，该压电致动器具有一悬浮板、一外框及一压电陶瓷板，该悬浮板具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.1mm至0.4mm之间的厚度，该外框具有至少一支架，连接设置于悬浮板与外框之间，该压电陶瓷板贴附于悬浮板的第一表面，具有不大于该悬浮板边长的边长，且具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.05mm至0.3mm之间的厚度，且长度及宽度比值为0.5倍至2倍之间，该集气板具有第一贯穿孔、第二贯穿孔、第一卸压腔室、第一出口腔室以及基准表面，第一出口腔室具有凸部结构，凸部结构的高度高于集气板的基准表面，第一贯穿孔与第一卸压腔室相连通，第二贯穿孔与第一出口腔室相连通，其中集气板、压电致动器、共振片及进气板依序对应对叠设置定位，且共振片与压电致动器之间具有间隙以形成第一腔室，使压电致动器受驱动时，气体由进气板的至少一进气孔导入，经至少一汇流排孔汇集至中心凹部，再流经共振片的中空孔洞，以进入第一腔室内，再由压电致动器的至少一支架之间的空隙向下传输，以持续推出气体；以及微型阀门装置包括一阀门片及一出口板依序对应堆叠设置定位在微型流体控制装置的集气板上，该阀门片具有阀孔，该阀门片具有介于0.1mm至0.3mm之间的厚度，该集气板的凸部结构是对应阀门片的阀孔而设置，有利抵触阀孔形成预力作用，完全封闭阀孔，该出口板具有卸压通孔、出口通孔、第二卸压腔室、第二出口腔室、至少一限位结构以及基准表面，该基准表面凹设一第二卸压腔室及一第二出口腔室，该卸压通孔设在第二卸压腔室中心部位，该卸压通孔端部具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于出口板的基准表面，该出口通孔与第二出口腔室相连通，而至少一限位结构设置于第二卸压腔室内，限位结构的高度介于0.2mm至0.5mm之间，以及第二卸压腔室及第二出口腔室之间具有连通流道，其中该出口板的卸压通孔对应于集气板的第一贯穿孔，该出口板的第二卸压腔室对应于集气板的第一卸压腔室，该出口板的第二出口腔室对应于集气板的第一出口腔室，而阀门片设置于集气板及出口板之间阻隔第一卸压腔室与第二卸压腔室连通，且阀门片的阀孔对应设置于第二贯穿孔及出口通孔之间，气体自微型流体控制装置向下传输至微型阀门装置内时，由集气板的第一贯穿孔及第二贯穿孔进入第一卸压腔室及第一出口腔室内，而微型阀门装置的阀门片快速抵触出口板的凸部结构有利形成预力作用，完全封闭卸压通孔，同时导入气体由阀门片的阀孔流入微型阀门装置的出口通孔内进行集压作业，当集压气体大于导入气体时，集压气体自出口通孔朝第二出口腔室流动，以使阀门片位移，并使阀门片的阀孔抵顶于集气板而关闭，且至少一限位结构辅助支撑阀门片，以防止阀门片塌陷，同时集压气体于第二出口腔室内可沿连通流道流至第二卸压腔室内，此时于第二卸压腔室内阀门片位移，集压气体可由卸压通孔流出，以进行卸压作业。为达上述目的，本案的另一较广义实施态样为提供一种微型气压动力装置，包括一微型流体控制装置及一微型阀门装置；该微型流体控制装置包括一进气板、一共振片、一压电致动器及一集气板，该集气板具有至少两贯穿孔及至少两腔室，其中集气板、压电致动器、共振片及进气板依序对应堆叠设置定位，且共振片与压电致动器之间具有间隙形成第一腔室，压电致动器受驱动时，气体由进气板进入，流经共振片，以进入第一腔室内再向下传输；以及微型阀门装置包括一阀门片以及一出口板依序对应堆叠设置定位微型流体控制装置的集气板上，该阀门片具有阀孔，该出口板具有至少两贯穿孔及至少两腔室；其中该微型流体控制装置与微型阀门装置之间形成集气腔室，当气体自微型流体控制装置向下传输至集气腔室，再传递至微型阀门装置内，透过集气板、出口板分别具有的至少两贯穿孔及至少两腔室，以因应气体的单向流动而使阀门片的阀孔对应进行开或关，俾进行集压或卸压作业。为达上述目的，本案的又一较广义实施态样为提供一种微型气压动力装置，包括一微型流体控制装置及一微型阀门装置；该微型流体控制装置包括依序堆叠设置集气板、压电致动器、共振片以及进气板，其中共振片与压电致动器之间具有间隙形成第一腔室，压电致动器受驱动时，气体由进气板进入，流经共振片，以进入第一腔室内再传输；以及微型阀门装置包括依序堆叠设置的阀门片以及出口板定位于微型流体控制装置的集气板上，阀门片具有阀孔，其中，当气体自微型流体控制装置传输至微型阀门装置内，俾进行集压或卸压作业。【附图说明】图1A为本案为较佳实施例的微型气压动力装置的正面分解结构示意图。图1B为图1A所示的微型气压动力装置的正面组合结构示意图。图2A为图1A所示的微型气压动力装置的背面分解结构示意图。图2B为图1A所示的微型气压动力装置的背面组合结构示意图。图3A为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的正面组合结构示意图。图3B为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的背面组合结构示意图。图3C为图1A所示的微型气压动力装置的压电致动器的剖面结构示意图。图4A至图4C为压电致动器的多种实施态样示意图。图5A至图5E为图1A所示的微型气压动力装置的微型流体控制装置的局部作动示意图。图6A为图1A所示的微型气压动力装置的集气板与微型阀门装置的集压作动示意图。图6B为图1A所示的微型气压动力装置的集气板与微型阀门装置的卸压作动示意图。图7A至图7E为图1A所示的微型气压动力装置的集压作动示意图。图8为图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型气压动力装置，包括：一微型流体控制装置，包括：一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及构成一汇流腔室的一中心凹部，该至少一进气孔供导入气体，该汇流排孔对应该进气孔，且引导该进气孔的气体汇流至该中心凹部所构成的该汇流腔室；一共振片，具有一中空孔洞，对应该进气板的该汇流腔室；一压电致动器，具有：一悬浮板，该悬浮板具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.1mm至0.4mm之间的厚度；一外框，具有至少一支架，连接设置于该悬浮板与该外框之间；以及一压电陶瓷板，贴附于该悬浮板的一第一表面，且该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.05mm至0.3mm之间的厚度，该压电陶瓷板的该长度及该宽度比值为0.5倍至2倍之间；一集气板，具有一第一贯穿孔、一第二贯穿孔、一第一卸压腔室及一第一出口腔室，以及具有一基准表面，该第一出口腔室具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该集气板的该基准表面，该第一贯穿孔与该第一卸压腔室相连通，该第二贯穿孔与该第一出口腔室相连通；其中，上述的该集气板、该压电致动器、该共振片及该进气板依序对应对叠设置定位，且该共振片与该压电致动器之间具有一间隙以形成一第一腔室，使该压电致动器受驱动时，气体由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该中心凹部，再流经该共振片的该中空孔洞，以进入该第一腔室内，再由该压电致动器的该至少一支架之间的一空隙向下传输至该集气板，以持续推出气体；以及一微型阀门装置，包括：一阀门片，具有一阀孔，该阀门片具有介于0.1mm至0.3mm之间的厚度，其中，该集气板的该凸部结构对应该阀门片的该阀孔而设置，有利抵触该阀孔形成一预力作用，完全封闭该阀孔；以及一出口板，具有一卸压通孔、一出口通孔、一第二卸压腔室、一第二出口腔室及至少一限位结构，以及具有一基准表面，该基准表面凹设一第二卸压腔室及一第二出口腔室，该卸压通孔设在该第二卸压腔室中心部位，该卸压通孔端部具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该出口板的该基准表面，该出口通孔与该第二出口腔室相连通，而该至少一限位结构设置于该第二卸压腔室内，该限位结构的高度介于0.2mm至0.5mm之间，以及该第二卸压腔室及该第二出口腔室之间具有一连通流道；其中，上述的该阀门片及该出口板依序对应堆叠设置定位在该微型流体控制装置的该集气板上，该出口板的该卸压通孔对应于该集气板的该第一贯穿孔，该出口板的该第二卸压腔室对应于该集气板的该第一卸压腔室，该出口板的该第二出口腔室对应于该集气板的该第一出口腔室，而该阀门片设置于该集气板及该出口板之间阻隔该第一卸压腔室与该第二卸压腔室连通，且该阀门片的该阀孔对应设置于该第二贯穿孔及该出口通孔之间，气体自该微型流体控制装置向下传输至该微型阀门装置内时，由该集气板的该第一贯穿孔及该第二贯穿孔进入该第一卸压腔室及该第一出口腔室内，而该微型阀门装置的该阀门片快速抵触该出口板的凸部结构有利形成一预力作用，完全封闭该卸压通孔，同时导入气体由该阀门片的该阀孔流入该微型阀门装置的该出口通孔内进行集压作业，当集压气体大于导入气体时，集压气体自该出口通孔朝该第二出口腔室流动，以使该阀门片位移，并使该阀门片的该阀孔抵顶于该集气板而关闭，且该至少一限位结构辅助支撑该阀门片，以防止该阀门片塌陷，同时集压气体于该第二出口腔室内可沿该连通流道流至该第二卸压腔室内，此时于该第二卸压腔室内该阀门片位移，集压气体可由该卸压通孔流出，以进行卸压作业。...

【技术特征摘要】
2016.01.29 CN 2016100644671;2016.01.29 CN 201610061.一种微型气压动力装置，包括：一微型流体控制装置，包括：一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及构成一汇流腔室的一中心凹部，该至少一进气孔供导入气体，该汇流排孔对应该进气孔，且引导该进气孔的气体汇流至该中心凹部所构成的该汇流腔室；一共振片，具有一中空孔洞，对应该进气板的该汇流腔室；一压电致动器，具有：一悬浮板，该悬浮板具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.1mm至0.4mm之间的厚度；一外框，具有至少一支架，连接设置于该悬浮板与该外框之间；以及一压电陶瓷板，贴附于该悬浮板的一第一表面，且该压电陶瓷板具有不大于该悬浮板边长的边长，具有介于4mm至8mm之间的长度、介于4mm至8mm之间的宽度以及介于0.05mm至0.3mm之间的厚度，该压电陶瓷板的该长度及该宽度比值为0.5倍至2倍之间；一集气板，具有一第一贯穿孔、一第二贯穿孔、一第一卸压腔室及一第一出口腔室，以及具有一基准表面，该第一出口腔室具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该集气板的该基准表面，该第一贯穿孔与该第一卸压腔室相连通，该第二贯穿孔与该第一出口腔室相连通；其中，上述的该集气板、该压电致动器、该共振片及该进气板依序对应对叠设置定位，且该共振片与该压电致动器之间具有一间隙以形成一第一腔室，使该压电致动器受驱动时，气体由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该中心凹部，再流经该共振片的该中空孔洞，以进入该第一腔室内，再由该压电致动器的该至少一支架之间的一空隙向下传输至该集气板，以持续推出气体；以及一微型阀门装置，包括：一阀门片，具有一阀孔，该阀门片具有介于0.1mm至0.3mm之间的厚度，其中，该集气板的该凸部结构对应该阀门片的该阀孔而设置，有利抵触该阀孔形成一预力作用，完全封闭该阀孔；以及一出口板，具有一卸压通孔、一出口通孔、一第二卸压腔室、一第二出口腔室及至少一限位结构，以及具有一基准表面，该基准表面凹设一第二卸压腔室及一第二出口腔室，该卸压通孔设在该第二卸压腔室中心部位，该卸压通孔端部具有一凸部结构，该凸部结构的高度高于该出口板的该基准表面，该出口通孔与该第二出口腔室相连通，而该至少一限位结构设置于该第二卸压腔室内，该限位结构的高度介于0.2mm至0.5mm之间，以及该第二卸压腔室及该第二出口腔室之间具有一连通流道；其中，上述的该阀门片及该出口板依序对应堆叠设置定位在该微型流体控制装置的该集气板上，该出口板的该卸压通孔对应于该集气板的该第一贯穿孔，该出口板的该第二卸压腔室对应于该集气板的该第一卸压腔室，该出口板的该第二出口腔室对应于该集气板的该第一出口腔室，而该阀门片设置于该集气板及该出口板之间阻隔该第一卸压腔室与该第二卸压腔室连通，且该阀门片的该阀孔对应设置于该第二贯穿孔及该出口通孔之间，气体自该微型流体控制装置向下传输至该微型阀门装置内时，由该集气板的该第一贯穿孔及该第二贯穿孔进入该第一卸压腔室及该第一出口腔室内，而该微型阀门装置的该阀门片快速抵触该出口板的凸部结构有利形成一预力作用，完全封闭该卸压通孔，同时导入气体由该阀门片的该阀孔流入该微型阀门装置的该出口通孔内进行集压作业，当集压气体大于导入气体时，集压气体自该出口通孔朝该第二出口腔室流动，以使该阀门片位移，并使该阀门片的该阀孔抵顶于该集气板而关闭，且该至少一限位结构辅助支撑该阀门片，以防止该阀门片塌陷，同时集压气体于该第二出口腔室内可沿该连通流道流至该第二卸压腔室内，此时于该第二卸压腔室内该阀门片位移，集压气体可由该卸压通孔流出，以进行卸压作业。2.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型气压动力装置的一操作频率为28kHz、操作电压为±15V，其最大输出气压达到至少300mmHg。3.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置的该压电陶瓷板的长度为6mm至8mm、宽度为6mm至8mm及厚度为0.10mm。4.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置的该悬浮板的长度为6mm至8mm、宽度为6mm至8mm及厚度为0.27mm。5.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置的该悬浮板更包括一凸部设置在该悬浮板的一第二表面上，其高度介于0.02mm至0.08mm之间。6.如权利要求5所述的微型气压动力装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部高度为0.03mm。7.如权利要求5所述的微型气压动力装置，其特征在于，该悬浮板的该凸部为一圆形凸起结构，直径为该悬浮板的最小边长的0.55倍的尺寸。8.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置的该进气板由一不锈钢材质所构成，厚度介于0.4mm至0.6mm之间。9.如权利要求8所述的微型气压动力装置，其特征在于，该进气板的厚度为0.5mm。10.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置的该共振片由一铜材质所构成，厚度介于0.03mm至0.08mm之间。11.如权利要求10所述的微型气压动力装置，其特征在于，该共振片的厚度为0.05mm。12.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体控制装置更包括至少一绝缘片及一导电片，且该至少一绝缘片及该导电片依序设置于该压电致动器之下。13.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该微型流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世昌，黄启峰，韩永隆，廖家淯，陈寿宏，黄哲威，廖鸿信，陈朝治，程政玮，张英伦，张嘉豪，李伟铭，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71