微型气体控制装置制造方法及图纸

本案提供一种微型气体控制装置，包括微型气体传输装置及微型阀门装置，其特征在于，微型气体传输装置更包含依序堆叠设置的防护膜、进气板、共振片及压电致动器，微型阀门装置更包含依序堆叠设置的集气板、阀门片及出口板。透过驱动微型气体传输装置的压电致动器，使气体由进气板进入，并经共振片流入微型阀门装置，再透过微型阀门装置的阀门片对应出口板的阀孔进行开或关，俾进行集压或卸压作业。

Micro Gas Control Device

This case provides a micro gas control device, including a micro gas transmission device and a micro valve device. It is characterized by that the micro gas transmission device includes a protective film, an intake plate, a resonant plate and a piezoelectric actuator stacked in sequence, and the micro valve device includes a gas collecting plate, a valve plate and an outlet plate stacked in sequence. Through the piezoelectric actuator driving the micro-gas transmission device, the gas enters the micro-valve device through the intake plate, and flows into the micro-valve device through the resonant plate, and then opens or closes the valve hole of the exit plate through the valve plate of the micro-valve device, so as to collect or relieve pressure.

【技术实现步骤摘要】
微型气体控制装置
本案是关于一种气体传输装置，尤指一种兼具微型、静音、防水及防尘的微型气体传输装置。
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，其中微帮浦、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的气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体积限制，使得此类的仪器设备难以缩小其整体装置的体积，即难以实现薄型化的目标，更无法使的达成可携式的目的。此外，这些传统马达及气体阀于作动时亦会产生噪音的问题，导致使用上的不便利及不舒适。除此之外，已知的传统马达及气体阀并没有防水功能，若于气体输送的过程中有水气或液体流入传统马达及气体阀之中，易使输出的气体含水气，若其用于对电子元件或精密仪器散热，恐致受潮、生锈，甚至是损坏，且传统马达及气体阀内部元件同样也有可能遭致受潮、生锈或损坏的风险。此外，已知的传统马达及气体阀亦没有防尘功能，若于气体输送的过程中有粉尘进入传统马达及气体阀的中，亦有可能导致元件受损、气体传输效率下降等等的问题。因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，可使传统采用气体传输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体传输装置，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体传输装置，借由压电板高频作动产生的气体波动，于设计后的流道中产生压力梯度，而使气体高速流动，且透过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，俾解决已知技术的采用气体传输装置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。本案的主要目的在于提供一种同时兼具防水、防尘功能的微型气体传输装置，借由防护膜的设置以过滤水气及粉尘，俾解决已知的气体传输装置于气体输送的过程中，有水气或粉尘进入气体传输装置，进而导致元件受损、气体传输效率下降等等的问题。为达上述目的，本案的一较广义实施样态为提供一种微型气体控制装置，包括：微型气体传输装置，其更包含：至少一防护膜，为防水、防尘且气体可穿透的膜状结构；进气板，具有至少一进气孔；共振片；以及压电致动器；其中，至少一防护膜、进气板、共振片及压电致动器是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，气体由进气板的至少一进气孔进入，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：集气板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；阀门片，具有阀孔；以及出口板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；其中，集气板、阀门片以及出口板是依序对应堆叠设置定位，微型气体传输装置与微型阀门装置之间形成集气腔室，当气体自微型气体传输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。【附图说明】图1A为本案为较佳实施例的微型气体控制装置的正面分解结构示意图。图1B为图1A所示的微型气体控制装置的正面组合结构示意图。图2A为图1A所示的微型气体控制装置的背面分解结构示意图。图2B为图1A所示的微型气体控制装置的背面组合结构示意图。图3A为图1A所示的微型气体控制装置的压电致动器的正面组合结构示意图。图3B为图1A所示的微型气体控制装置的压电致动器的背面组合结构示意图。图3C为图1A所示的微型气体控制装置的压电致动器的剖面结构示意图。图4A至图4L为图3A所示的压电致动器的多种实施态样示意图。图5A至图5E为图1A所示的微型气体控制装置的微型气体传输装置的作动示意图。图6A为图1A所示的微型气体控制装置的微型阀门装置的集压作动示意图。图6B为图1A所示的微型气体控制装置的微型阀门装置的卸压作动示意图。图7A至图7E为图1A所示的微型气体控制装置的集压作动示意图。图8为图1A所示的微型气体控制装置的降压或是卸压作动示意图。【具体实施方式】体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。本案的微型气体控制装置1是可应用于医药生技、能源、电脑科技或是打印等工业，俾用以传送气体，但不以此为限。请参阅图1A、图1B、图2A及图2B，图1A为本案较佳实施例的微型气体控制装置的正面分解结构示意图，图1B为图1A所示的微型气体控制装置的正面组合结构示意图、图2A为图1A所示的微型气体控制装置的背面分解结构示意图，图2B则为图1A所示的微型气体控制装置的背面组合结构示意图。如图1A及图2A所示，本实施例的微型气体控制装置1是由微型气体传输装置1A以及微型阀门装置1B所组合而成，其中本实施例的微型气体传输装置1A包含防护膜10、进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、142、导电片15等元件，并使防护膜10、进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、导电片15及另一绝缘片142等依序堆叠定位设置，以组装完成本实施例的微型气体传输装置1A。于本实施例中，防护膜10是贴附于进气板11之外侧表面上，压电致动器13是由悬浮板130及压电陶瓷板133组装而成，并对应于共振片12而设置，但均不以此为限。请继续参阅图1A至图2B，如图所示，本实施例的微型阀门装置1B是由集气板16、阀门片17以及出口板18等依序堆叠组装而成，但不以此为限，其中，本实施例的集气板16不仅为单一的板件结构，亦可为周缘具有侧壁的框体结构，且由该周缘所构成的侧壁与其底部的板件共同定义出一容置空间，故当本案的微型气体控制装置1组装完成后，则其正面示意图会如图1B所示，可见该微型气体传输装置1A是容设于集气板16的容置空间中，且其下是与阀门片17及出口板18堆叠而成。而其组装完成的背面示意图则可见该出口板18上的卸压孔186及出口19，出口19用以与一装置(未图示)连接，卸压孔186则供以使微型阀门装置1B内的气体排出，以达卸压的功效。借由此微型气体传输装置1A以及微型阀门装置1B的组装设置，以使气体自微型气体传输装置1A的进气板11上的至少一进气孔110进气，并透过压电致动器13的作动，而流经多个压力腔室(未图示)，并向下传输，进而可使气体于微型阀门装置1B内单向流动，并将压力蓄积于与微型阀门装置1B的出口端相连的一装置(未图示)中，且当需进行卸压时，则调控微型气体传输装置1A的输出量，使气体经由微型阀门装置1B的出口板18上的卸压孔186而排出，以进行卸压。请续参阅图1A及图2A，如图1A，本实施例的微型气体传输装置1A的进气板11是具有进气孔110，本实施例的进气孔110的数量是为4个，但不以此为限，其数量可依据实际需求任施变化，主要用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自进气孔110流入微型气体传输装置1A内。又如图2A所示，由进气板11的相对于进气孔110的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型气体控制装置，其特征在于，包括：一微型气体传输装置，其更包含：至少一防护膜，为一防水、防尘且可供气体穿透的膜状结构；一进气板，具有至少一进气孔；一共振片；以及一压电致动器；其中，该至少一防护膜、该进气板、该共振片及该压电致动器依序对应堆叠设置定位，且该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成一第一腔室，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进入，流经该共振片，以进入该第一腔室内再向下传输；以及一微型阀门装置，包括：一集气板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；一阀门片，具有一阀孔；以及一出口板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；其中，该集气板、该阀门片以及该出口板依序对应堆叠设置定位，该微型气体传输装置与该微型阀门装置之间形成一集气腔室，当气体自该微型气体传输装置向下传输至该集气腔室，再传递至该微型阀门装置内，透过该集气板、该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该阀门片的该阀孔对应进行开或关，俾进行集压或卸压作业。

【技术特征摘要】
1.一种微型气体控制装置，其特征在于，包括：一微型气体传输装置，其更包含：至少一防护膜，为一防水、防尘且可供气体穿透的膜状结构；一进气板，具有至少一进气孔；一共振片；以及一压电致动器；其中，该至少一防护膜、该进气板、该共振片及该压电致动器依序对应堆叠设置定位，且该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成一第一腔室，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进入，流经该共振片，以进入该第一腔室内再向下传输；以及一微型阀门装置，包括：一集气板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；一阀门片，具有一阀孔；以及一出口板，具有至少两贯穿孔及至少两腔室；其中，该集气板、该阀门片以及该出口板依序对应堆叠设置定位，该微型气体传输装置与该微型阀门装置之间形成一集气腔室，当气体自该微型气体传输装置向下传输至该集气腔室，再传递至该微型阀门装置内，透过该集气板、该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该阀门片的该阀孔对应进行开或关，俾进行集压或卸压作业。2.如权利要求1所述的微型气体控制装置，其特征在于，该至少一防护膜的防护等级是为国际防护等级认证IP64的等级。3.如权利要求1所述的微型气体控制装置，其特征在于，该至少一防护膜的防护等级为国际防护等级认证IP68的等级。4.如权利要求1所述的微型气体控制装置，其特征在于，该微型气体传输装置的该进气板更包含至少一汇流排孔及一中心凹部，该至少一汇流排孔对应该至少一进气孔，且引导该进气孔的气体汇流至该中心凹部；该共振片具有一中空孔洞，对应该进气板的该中心凹部；以及该压电致动器具有一悬浮板及一外框，该悬浮板及该外框之间以至少一支架连接，且于该悬浮板的一表面贴附一压电陶瓷板。5.如权利要求1所述的微型气体控制装置，其特征在于，该微型阀门装置的该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，该第一贯穿孔与该第一卸...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，廖鸿信，陈世昌，廖家淯，陈寿宏，韩永隆，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