CN108278197A - 微型气压动力装置 - Google Patents

Abstract

一种微型气压动力装置，包括：微型流体控制装置，包括依序堆叠设置：进气板；一共振片、压电致动器，集气板其中该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成第一腔室，压电致动器受驱动时，气体由该进气板进入，流经该共振片，以进入该第一腔室内再传输，微型阀门装置，包括一阀门片及一出口板依序堆叠组设于该集气板上，且该出口板面积小于该集气板面积，以密封胶体涂于密封该封胶空间及完全密封该阀门片周缘，而该阀门片于第一表面及该第二表面上设有粘贴区域，气体自该微型流体控制装置传输至该微型阀门装置内，俾进行集压或卸压作业。

Description

微型气压动力装置

【技术领域】

本案是关于一种气压动力装置，尤指一种微型超薄且静音的微型气压动力装置。

【背景技术】

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，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。

如图8所示，其为已知的微型气压动力装置2，由微型流体控制装置2A以及微型阀门装置2B所组合而成，其中微型流体控制装置2A具有壳体2a、压电致动器23、绝缘片241、242及导电片25等结构，壳体2a包含集气板26及底座20，底座20则包含进气板21及共振片22，压电致动器23是对应于共振片22而设置，并使进气板21、共振片22、压电致动器23、绝缘片241、导电片25、另一绝缘片242、集气板26等依序堆叠设置，而微型阀门装置1B包括一阀门片27及一出口板28，微型阀门装置2B的阀门片27及出口板28依序堆叠设置定位于微型流体控制装置2A的集气板26上，再于微型阀门装置2B的阀门片27涂部密封胶体29予以防漏密封而形成一种结构简单薄型的微型气压动力装置2。

上述微型气压动力装置2结构，虽能实施于仪器或设备，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，然阀门片27以粘贴组设定位于出口板28与集气板26之间，虽在阀门片17四周有涂部密封胶体29实施粘固定位及防漏密封的作用，但在长期振动作用的使用状态下，其贴合气密会遭受破坏造成贴合气密性不足，进而影响微型气压动力装置2的工作特性及流速，而且如此结构于出口板28与集气板26之间的空间小，亦不易于密封胶体29的上胶涂布。

因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，且能在长期使用下维持微型气压动力装置的一定工作特性及流速，实为目前迫切需要解决的问题。

【发明内容】

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，借由微型阀门装置的出口板面积小于微型流体控制装置的集气板面积，以增加封胶空间及达成更容易上胶保持更佳的密封特性，以及阀门片的第一表面及第二表面上可使用双面胶粘贴让贴合面积更能贴附于微型流体控制装置与微型阀门装置之间达到更佳气密封闭性，以解决阀门片组装后气密性不足的缺失。

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，包括依序堆叠设置：一进气板；一共振片，具有一中空孔洞；一压电致动器；一集气板，具有一凹置表面、一基准表面、一第一贯穿孔及一第二贯穿孔，以及该凹置表面上凹置形成一集气腔室，该基准表面上凹置形成一第一卸压腔室及一第一出口腔室，该第一卸压腔室透过第一贯穿孔连通该集气腔室，该第一出口腔室透过第二贯穿孔连通该集气腔室；其中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，气体由该进气板进入，流经该共振片，以进入该第一腔室内再传输；一微型阀门装置，设置定位于该微型流体控制装置的该集气板上，包括：一阀门片，具有一第一表面、一第二表面以及一阀孔、该阀孔贯穿该第一表面及该第二表面，且该第一表面及该第二表面上分别设置有一粘贴区域及多个非粘贴区域；一出口板，具有一基准表面及一第二表面，该第二表面上分别设置有一卸压通孔以及一出口通孔贯穿出口板的该基准表面，该基准表面上凹设有第二卸压腔室以及一第二出口腔室，该卸压通孔位于该第二卸压腔室中心部分，该出口通孔与该第二出口腔室连通，且于该第二卸压腔室与该第二出口腔室之间更具有一连通流道；其中，该阀门片及该出口板依序堆叠组设于该集气板上，且该出口板面积小于该集气板面积，以使该出口板四边内缩与该集气板保持一封胶空间，以密封胶体涂于密封该封胶空间及完全密封该阀门片周缘，而该阀门片以该第一表面及该第二表面上粘贴区域粘贴组设定位于该出口板与该集气板之间，气体自该微型流体控制装置传输至该微型阀门装置内，俾进行集压或卸压作业。

【附图说明】

图1A为本发明微型气压动力装置的正面方向视得立体外观示意图。

图1B为本发明微型气压动力装置的背面方向视得立体外观示意图。

图1C为本发明微型气压动力装置的剖面示意图。

图1D为本发明微型气压动力装置侧面视得封胶状态之外观示意图。

图2A为本案微型气压动力装置的正面方向视得相构件分解示意图。

图2B为本发明微型气压动力装置的背面方向视得相关构件分解示图。

图3A为本发明压电致动器的正面视得立体示意图。

图3B为本发明微型气压动力装置的压电致动器的背面视得立体示意图。

图3C为本发明微型气压动力装置的压电致动器的剖面示意图。

图4A为本发明微型气压动力装置的阀门片正面示意图。

图4B为本发明微型气压动力装置的阀门片背面示意图。

图5A至图5E为本发明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至图6D为本发明微型气压动力装置的集压作动示意图。

图7为本发明微型气压动力装置的卸压作动示意图。

图8为已知微型气压动力装置的剖面示意图。

【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。

本案的微型气压动力装置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1C、图1D、图2A、图2B所示，本案的微型气压动力装置1是由微型流体控制装置1A以及微型阀门装置1B所组合而成，其中微型流体控制装置1A具有壳体1a、压电致动器13、绝缘片141、142及导电片15等结构，其中，壳体1a是包含集气板16及底座10，底座10则包含进气板11及共振片12，但不以此为限。压电致动器13是对应于共振片12而设置，并使进气板11、共振片12、压电致动器13、绝缘片141、导电片15、另一绝缘片142、集气板16等依序堆叠设置，且压电致动器13是由一悬浮板130、一外框131、至少一支架132以及一压电陶瓷板133所共同组装而成；以及微型阀门装置1B包括一阀门片17、一出口板18以及一密封胶体19。

微型流体控制装置1A的进气板11是具有第一表面11a、第二表面11b及至少一进气孔110，于本实施例中，进气孔110的数量是为4个，但不以此为限，其是贯穿进气板11的第一表面11a及第二表面11b，主要用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自至少一进气孔110流入微型流体控制装置1A内。且又如图2A所示，由进气板11的第二表面11b可见，其上具有至少一汇流排孔112，用以与进气板11第一表面11a的至少一进气孔110对应设置。于汇流排孔112的中心交流处是具有中心凹部111，且中心凹部111是与汇流排孔112相连通，借此可将自至少一进气孔110进入汇流排孔112的气体引导并汇流集中至中心凹部111，以向下传递。是以于本实施例中，进气板11具有一体成型的进气孔110、汇流排孔112及中心凹部111，且于中心凹部111处即对应形成一汇流气体的汇流腔室，以供气体暂存。于一些实施例中，进气板11的材质是可为但不限为由一不锈钢材质所构成。于另一些实施例中，由中心凹部111处所构成的汇流腔室的深度与汇流排孔112的深度相同。共振片12是由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片12上具有一中空孔洞120，是对应于进气板11的第二表面11b的中心凹部111而设置，以使气体可向下流通。于另一些实施例中，共振片12是可由一铜材质所构成，但不以此为限。

请同时参阅图3A、图3B及图3C所示，压电致动器13是由一悬浮板130、一外框131、至少一支架132以及一压电陶瓷板133所共同组装而成，其中，压电陶瓷板133具有不大于该悬浮板130边长的边长，贴附于悬浮板130的第一表面130b，用以施加电压产生形变以驱动悬浮板130弯曲振动，悬浮板130具有中心部130d及外周部130e，是以当压电陶瓷板133受电压驱动时，悬浮板130可由中心部130d到外周部130e弯曲振动，以及至少一支架132是连接于悬浮板130以及外框131之间，于本实施例中，支架132是连接设置于悬浮板130与外框131之间，其两端点是分别连接于外框131、悬浮板130，以提供弹性支撑，且于支架132、悬浮板130及外框131之间更具有至少一空隙135，用以供气体流通，且悬浮板130、外框131以及支架132的型态及数量是具有多种变化。另外，外框131是环绕设置于悬浮板130之外侧，且具有一向外凸设的导电接脚134，用以供电连接的用，但不以此为限。于本实施例中，悬浮板130是为一阶梯面的结构，意即于悬浮板130的第二表面130a更具有一凸部130c，凸部130c可为但不限为一圆形凸起结构。请同时参阅图3A及图3C即可见，悬浮板130的凸部130c是与外框131的第二表面131a共平面，且悬浮板130的第二表面130a及支架132的第二表面132a亦为共平面，且悬浮板130的凸部130c及外框131的第二表面131a与悬浮板130的第二表面130a及支架132的第二表面132a之间是具有一特定深度。至于悬浮板130的第一表面130b，则如图3B及图3C所示，其与外框131的第一表面131b及支架132的第一表面132b为平整的共平面结构，而压电陶瓷板133具有不大于该悬浮板130边长的边长，贴附于此平整的悬浮板130的第一表面130b处。于另一些实施例中，悬浮板130的型态亦可为一双面平整的板状正方形结构，并不以此为限，可依照实际施作情形而任施变化。于一些实施例中，悬浮板130、支架132以及外框131是可为一体成型的结构，且可由一金属板所构成，例如可由不锈钢材质所构成，但不以此为限。

此外，微型流体控制装置1A中更具有绝缘片141、导电片15及另一绝缘片142，其是依序对应设置于压电致动器13的下，且其形态大致上对应于压电致动器13之外框131的形态。于一些实施例中，绝缘片141、142即由可绝缘的材质所构成，例如：塑胶，但不以此为限，以进行绝缘的用；于另一些实施例中，导电片15即由可导电的材质所构成，例如：金属，但不以此为限，以进行电导通的用。以及，于本实施例中，导电片15上亦可设置一导电接脚151，以进行电导通的用。

微型流体控制装置1A是依序由进气板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等堆叠而成，且于共振片12与压电致动器13之间是具有一间隙g0，于本实施例中，是于共振片12及压电致动器13之外框131周缘之间的间隙g0中填充一材质，例如：导电胶，但不以此为限，以使共振片12与压电致动器13的悬浮板130的凸部130c之间可维持间隙g0的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板130的凸部130c与共振片12保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音产生可被降低；于另一些实施例中，亦可借由加高压电致动器13之外框131的高度，以使其与共振片12组装时增加一间隙，但不以此为限。

请续参阅图5A至图5E所示，当进气板11、共振片12与压电致动器13依序对应组装后，则于共振片12的中空孔洞120处可与其上的进气板11共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片12与压电致动器13之间更形成一第一腔室121，用以暂存气体，且第一腔室121是透过共振片12的中空孔洞120而与进气板11第一表面11b的中心凹部111处的腔室相连通，且第一腔室121的两侧则由压电致动器13的支架132之间的空隙135而与设置于其下的微型阀门装置1B相连通。

当微型气压动力装置1的微型流体控制装置1A作动时，主要由压电致动器13受电压致动而以支架132为支点，进行垂直方向的往复式振动。如图5B所示，当压电致动器13受电压致动而向下振动时，由于共振片12是为轻、薄的片状结构，是以当压电致动器13振动时，共振片12亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，即为共振片12对应中心凹部111的部分亦会随的弯曲振动形变，即对应中心凹部111的部分是为共振片12的可动部12a，是以当压电致动器13向下弯曲振动时，此时共振片12对应中心凹部111的可动部12a会因流体的带入及推压以及压电致动器13振动的带动，而随着压电致动器13向下弯曲振动形变，则气体由进气板11上的至少一进气孔110进入，并透过其第一表面11b的至少一汇流排孔112以汇集到中央的中心凹部111处，再经由共振片12上与中心凹部111对应设置的中央孔洞120向下流入至第一腔室121中，其后，由于受压电致动器13振动的带动，共振片12亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，如图5C所示，此时共振片12的可动部12a亦随的向下振动，并贴附抵触于压电致动器13的悬浮板130的凸部130c上，使悬浮板130的凸部130c以外的区域与共振片12两侧的固定部12b之间的汇流腔室的间距不会变小，并借由此共振片12的形变，以压缩第一腔室121的体积，并关闭第一腔室121中间流通空间，促使其内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器13的支架132之间的空隙135而向下穿越流动。至于图5D则为其共振片12的可动部12a向上弯曲振动形变，而回复至初始位置，而压电致动器13受电压驱动以向上振动，如此同样挤压第一腔室121的体积，惟此时由于压电致动器13是向上抬升，抬升的位移可为d，因而使得第一腔室121内的气体会朝两侧流动，进而带动气体持续地自进气板11上的至少一进气孔110进入，再流入中心凹部111所形成的腔室中，再如图5E所示，共振片12受压电致动器13向上抬升的振动而共振向上，随后共振片12的可动部12a亦回复至初始位置，如图5A所示，进而使中心凹部111内的气体再由共振片12的中央孔洞120而流入第一腔室121内，并经由压电致动器13的支架132之间的空隙135而向下穿越流出微型流体控制装置1A。本案的微型气压动力装置1的微型阀门装置1B是依序由阀门片17以及出口板18堆叠而成，并搭配微型流体控制装置1A的集气板16来运作。

又如图1C、图2A及图2B所示，集气板16上具有一凹置表面160、一基准表面161、一集气腔室162、一第一贯穿孔163、一第二贯穿孔164、第一卸压腔室165及第一出口腔室166，凹置表面160上凹置形成一集气腔室162，基准表面161上凹置形成一第一卸压腔室165及一第一出口腔室166，第一卸压腔室165透过第一贯穿孔163连通集气腔室162，第一出口腔室166透过第二贯穿孔164连通集气腔室162，集气腔室162供微型流体控制装置1A封闭于上方，致使微型流体控制装置1A向下传输的气体则暂时蓄积于此集气腔室162中，以及在第一出口腔室166处更进一步增设一凸部结构167，例如可为但不限为一圆柱结构，凸部结构167的高度是高于集气板16的基准表面161，以及集气板16在基准表面161上凸设了多个凸榫168，于本实施例中，为6个凸榫168，但不以此为限。

微型流体控制装置1A是与微型阀门装置1B相对应组装而成，亦即微型阀门装置1B的阀门片17及出口板18依序堆叠设置定位于微型流体控制装置1A的集气板16上而成，且出口板18的面积小于微型流体控制装置1A的集气板16的面积，致使出口板18组装于集气板16上，出口板18的四边内缩与集气板16保持一封胶空间，供密封胶体19密封于出口板18及集气板16间的封胶空间上，达成更容易上胶空间，且封胶面积加大，不只封盖了在微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间的整个阀门片17两端，保持更佳的密封特性，以改善在微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间阀门片17两端处不易封胶及密封性不佳所衍生的漏气问题。

微型阀门装置1B的出口板18具有一基准表面180及一第二表面187相互对应设置，在第二表面187侧设置有一卸压通孔181以及一出口通孔182，卸压通孔181及出口通孔182分别贯穿出口板18的基准表面180与第二表面187，在基准表面180侧凹设有第二卸压腔室183以及一第二出口腔室184，卸压通孔181设在第二卸压腔室183中心部分，出口通孔182与第二出口腔室184连通，且于第二卸压腔室183与第二出口腔室184之间更具有一连通流道185，用以供气体流通，于本实施例中，出口通孔182是可与一装置相连接(未图示)，例如：压力机，但不以此为限。卸压通孔181则供以使微型阀门装置1B内的气体排出，以达卸压的功效。

借由微型流体控制装置1A及微型阀门装置1B的组装设置，以使气体自微型流体控制装置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，则调控微型流体控制装置1A的输出量，使气体经由微型阀门装置1B的出口板18上的卸压通孔181而排出，以进行卸压。

又出口板18的卸压通孔181一端部可进一步增设一凸出而形成的凸部结构181a，例如可为但不限为圆柱结构，且此凸部结构181a透过改良以增加其高度，凸部结构181a的高度是高于出口板18的基准表面180，以加强使阀门片17快速地抵触且封闭卸压通孔181，并达到一预力抵触作用完全密封的效果；以及，出口板18更具有至少一限位结构188，以本实施例为例，限位结构188是设置于第二卸压腔室183内，且为一环形块体结构，且不以此为限，其主要为当微型阀门装置1B进行集压作业时，供以辅助支撑阀门片17的用，以防止阀门片17塌陷，并可使阀门片17可更迅速地开启或封闭。

再请阅图4A及图4B所示，阀门片17上具有一阀孔170以及多个定位孔洞171，其中阀门片17组设置于微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间，而每一个定位孔洞171分别穿伸到集气板16上所对应的凸榫168中而定位阀门片17，且于本实施例中，为了使阀门片17组设置于微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间能够达到更佳气密封闭性，进而于阀门片17的第一表面172及第二表面173上分别设置了一粘贴区域174、以及多个非粘贴区域，阀门片17的非粘贴区域为四个，分别是第一非粘贴区域175a、第二非粘贴区域175b、第三非粘贴区域175c、第四非粘贴区域175d，其中第一非粘贴区域175a、第二非粘贴区域175b设置于阀门片17的第一表面172，第一非粘贴区域175a为对应到集气板16的第一出口腔室166，不仅外形型态与第一出口腔室166相同，且大致上等于第一出口腔室166的面积，第二非粘贴区域175b为对应到集气板16的第一卸压腔室165，不仅外形型态与第一卸压腔室165相同，且大致上等于第一卸压腔室165的面积，而第三非粘贴区域175c、第四非粘贴区域175d设置于阀门片17的第二表面173，第三非粘贴区域175c为对应到出口板18的第二卸压腔室183，不仅外形型态与第二卸压腔室183相同，且大致上等于第二卸压腔室183的面积，第四非粘贴区域175d为对应到出口板18的第二出口腔室184，不仅外形型态与第二出口腔室184相同，且大致上等于第二出口腔室184的面积，非如此在阀门片17的第一表面172及第二表面173上可使用双面胶(未图式)粘贴于粘贴区域174上，让阀门片17的贴合面积更能贴附于微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间，同时第一非粘贴区域175a、第二非粘贴区域175b、第三非粘贴区域175c、第四非粘贴区域175d无贴附双面胶不影响阀门片17在第一卸压腔室165、第一出口腔室166、第二卸压腔室183及第二出口腔室184的开启或关闭作用，亦即让阀门片17更贴附于集气板16的基准表面161与出口板18的基准表面180上，达到更佳气密封闭性。

当阀门片17与集气板16及出口板18定位组装时，出口板18的卸压通孔181对应于集气板16的第一贯穿孔163，第二卸压腔室183对应于集气板16的第一卸压腔室165，第二出口腔室184对应于集气板16的第一出口腔室166，而阀门片17设置于集气板16及出口板18之间，阻隔第一卸压腔室165与第二卸压腔室183连通，且阀门片17的阀孔170设置于第二贯穿孔164及出口通孔182之间，且阀孔170是与位于集气板16的第一出口腔室166的凸部结构167而对应设置，借由此单一的阀孔170的设计，以使气体可因应其压差而达到单向流动的目的。

如上述所组装完成微型气压动力装置1，气体会自微型流体控制装置1A传输至微型阀门装置1B的集气腔室162中，再分别经第一贯穿孔163以及第二贯穿孔164而向下流入第一卸压腔室165及第一出口腔室166内，此时，向下的气体压力是使可挠性的阀门片17向下弯曲形变，进而使第一卸压腔室165的体积增大，且对应于第一贯穿孔163处向下平贴并抵顶于卸压通孔181的端部，进而可封闭出口板18的卸压通孔181，故于第二卸压腔室183内的气体不会自卸压通孔181处流出。当然，本实施例，可利用卸压通孔181端部增设一凸部结构181a的设计以加强使阀门片17快速地抵触且封闭卸压通孔181，并达到一预力抵触作用完全密封的效果，同时并透过环设于卸压通孔181周边的限位结构188，以辅助支撑阀门片17，使其不会产生塌陷。另一方面，由于气体是自第二贯穿孔164而向下流入第一出口腔室166中，且对应于第一出口腔室166处的阀门片17亦向下弯曲形变，故使得其对应的阀孔170向下打开，气体则可自第一出口腔室166经由阀孔170而流入第二出口腔室184中，并由出口通孔182而流至出口通孔182相连接的装置(未图示)中对装置进行集压的作动。

因此，当微型阀门装置1B集压作动时，主要如图6A至图6D所示，其是可因应来自于微型流体控制装置1A向下传输的气体所提供的压力，如图6A所示，当微型流体控制装置1A的压电致动器13受电压致动而向下振动时，则气体会由进气板11上的进气孔110进入微型流体控制装置1A中，并经由至少一汇流排孔112以汇集到其中心凹部111处，再经由共振片12上的中空孔洞120向下流入至第一腔室121中。

其后，则如图6B所示，由于受压电致动器13振动的共振作用，共振片12亦会随的进行往复式振动，即其向下振动，并接近于压电致动器13的悬浮板130的凸部130c上，借由此共振片12的形变，使得进气板11的中心凹部111处的腔室的体积增大，并同时压缩第一腔室121的体积，进而促使第一腔室121内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器13的支架132之间的空隙135而向下穿越流通，以流至微型流体控制装置1A与微型阀门装置1B之间的集气腔室162内，并再由与集气腔室162相连通的第一贯穿孔163及第二贯穿孔164向下对应流至第一卸压腔室165及第一出口腔室166中，由此实施态样可见，当共振片12进行垂直的往复式振动时，是可由其与压电致动器13之间的间隙g0以增加其垂直位移的最大距离，换句话说，于两结构之间设置间隙g0可使共振片12于共振时可产生更大幅度的上下位移。

接着，则如图6C所示，由于微型动流体控制装置1A的共振片12回复至初始位置，而压电致动器13受电压驱动以向上振动。如此同样挤压第一腔室121的体积，使得第一腔室121内的气体朝两侧流动，并由压电致动器13的支架132之间的空隙135持续地输入至集气腔室162、第一卸压腔室165以及第一出口腔室166中，如此更使得第一卸压腔室165及第一出口腔室166内的气压越大，进而推动可挠性的阀门片17向下产生弯曲形变，则于第二卸压腔室183中，阀门片17则向下平贴并抵顶于卸压通孔181端部的凸部结构181a，进而使卸压通孔181封闭，而于第二出口腔室184中，阀门片17上对应于出口通孔182的阀孔170是向下打开，使第二出口腔室184内的气体可由出口通孔182向下传递至连接的任何装置(未图示)，进而以达到集压作业的目的。

最后，则如图6D所示，当微型流体控制装置1A的共振片12共振向上位移，进而使进气板11第一表面11b的中心凹部111内的气体可由共振片12的中空孔洞120而流入第一腔室121内，再经由压电致动器13的支架132之间的空隙135而向下持续地传输至微型阀门装置1B中，则由于其气体压是持续向下增加，故气体仍会持续地经由集气腔室162、第二贯穿孔164、第一出口腔室166、第二出口腔室184及出口通孔182而流至连接的任何装置中，此集压作业是可经由外界的大气压力与装置内的压力差以驱动的，但不以此为限。

请续参阅图7，当微型阀门装置1B进行卸压时，其是可借由调控微型流体控制装置1A的气体传输量，使气体不再输入集气腔室162中，或是当与出口通孔182连接的装置(未图示)内部压力大于外界的大气压力时，则可使微型阀门装置1B进行卸压。此时，气体将自出口通孔182输入至第二出口腔室184内，使得第二出口腔室184的体积膨胀，进而促使可挠性的阀门片17向上弯曲形变，并向上平贴、抵顶于集气板16上，故阀门片17的阀孔170会因抵顶于集气板16而关闭。当然，在本实施例，可利用第一出口腔室166增设一凸部结构167的设计，故可供可挠性的阀门片17向上弯曲形变更快速抵触，使阀孔170更有利达到一预力抵触作用完全贴附密封的关闭状态，因此，当处于初始状态时，阀门片17的阀孔170会因紧贴抵顶于凸部结构167而关闭，则第二出口腔室184内的气体将不会逆流至第一出口腔室166中，以达到更好的防止气体外漏的效果。以及，第二出口腔室184中的气体是可经由连通流道185而流至第二卸压腔室183中，进而使第二卸压腔室183的体积扩张，并使对应于第二卸压腔室183的阀门片17同样向上弯曲形变，此时由于阀门片17未抵顶封闭于卸压通孔181端部，故卸压通孔181即处于开启状态，即第二卸压腔室183内的气体可由卸压通孔181向外流进行卸压作业。当然，本实施例，可利用卸压通孔181端部增设的凸部结构181a或是透过设置于第二卸压腔室183内的限位结构188，让可挠性的阀门片17向上弯曲形变更快速，更有利脱离关闭卸压通孔181的状态。如此，则可借由此单向的卸压作业将与出口通孔182连接的装置(未图示)内的气体排出而降压，或是完全排出而完成卸压作业。

综上所述，本案所提供的微型气压动力装置，主要借由微型流体控制装置及微型阀门装置的相互组接，使气体自微型流体控制装置上的进气孔进入，并利用压电致动器的作动，使气体于设计后的流道及压力腔室中产生压力梯度，进而使气体高速流动而传递至微型阀门装置中，再透过微型阀门装置的单向阀门设计，使气体以单方向流动，进而可将压力累积于与出口通孔连接的任何装置中；同时借由微型阀门装置的出口板面积小于微型流体控制装置的集气板面积，以增加封胶空间及达成更容易上胶保持更佳的密封特性，以及阀门片的第一表面及第二表面上可使用双面胶粘贴让贴合面积更能贴附于微型流体控制装置与微型阀门装置之间达到更佳气密封闭性，如此构成微型气压动力装置可达到静音的功效，更可使微型气体动力装置的整体体积减小及薄型化，进而使微型气体动力装置达成轻便舒适的可携式目的，并可广泛地应用于医疗器材及相关设备的中。因此，本案的微型气体动力装置极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

【符号说明】

1、2：微型气压动力装置

1A、2A：微型流体控制装置

1B、2B：微型阀门装置

1a、2a：壳体

10、20：底座

11、21：进气板

11a：进气板的第二表面

11b：进气板的第一表面

110：进气孔

111：中心凹部

112：汇流排孔

12、22：共振片

12a：可动部

12b：固定部

120：中空孔洞

121：第一腔室

13、23：压电致动器

130：悬浮板

130a：悬浮板的第二表面

130b：悬浮板的第一表面

130c：凸部

130d：中心部

130e：外周部

131：外框

131a：外框的第二表面

131b：外框的第一表面

132：支架

132a：支架的第二表面

132b：支架的第一表面

133：压电陶瓷板

134、151：导电接脚

135：空隙

141、142、241、242：绝缘片

15、25：导电片

16、26：集气板

16a：容置空间

160：凹置表面

161：基准表面

162：集气腔室

163：第一贯穿孔

164：第二贯穿孔

165：第一卸压腔室

166：第一出口腔室

167、181a：凸部结构

168：凸榫

17、27：阀门片

170：阀孔

171：定位孔洞

172：第一表面

173：第二表面

174：粘贴区域

175a：第一非粘贴区域

175b：第二非粘贴区域

175c：第三非粘贴区域

175d：第四非粘贴区域

18、28：出口板

180：基准表面

181：卸压通孔

182：出口通孔

183：第二卸压腔室

184：第二出口腔室

185：连通流道

187：第二表面

188：限位结构

19、29：密封胶体

g0：间隙

d：抬升的位移

Claims (10)

1.一种微型气压动力装置，其特征在于，包括：

一微型流体控制装置，包括依序堆叠设置：

一进气板；

一共振片，具有一中空孔洞；

一压电致动器；

一集气板，具有一凹置表面、一基准表面、一第一贯穿孔及一第二贯穿孔，以及该凹置表面上凹置形成一集气腔室，该基准表面上凹置形成一第一卸压腔室及一第一出口腔室，该第一卸压腔室透过第一贯穿孔连通该集气腔室，该第一出口腔室透过第二贯穿孔连通该集气腔室；

其中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，气体由该进气板进入，流经该共振片，以进入该第一腔室内再传输；

一微型阀门装置，设置定位于该微型流体控制装置的该集气板上，包括：

一阀门片，具有一第一表面、一第二表面以及一阀孔、该阀孔贯穿该第一表面及该第二表面，且该第一表面及该第二表面上分别设置有一粘贴区域及多个非粘贴区域；

一出口板，具有一基准表面及一第二表面，该第二表面上分别设置有一卸压通孔以及一出口通孔贯穿出口板的该基准表面，该基准表面上凹设有第二卸压腔室以及一第二出口腔室，该卸压通孔位于该第二卸压腔室中心部分，该出口通孔与该第二出口腔室连通，且于该第二卸压腔室与该第二出口腔室之间更具有一连通流道；

其中，该阀门片及该出口板依序堆叠组设于该集气板上，且该出口板面积小于该集气板面积，以使该出口板四边内缩与该集气板保持一封胶空间，以密封胶体涂于密封该封胶空间及完全密封该阀门片周缘，而该阀门片以该第一表面及该第二表面上的该粘贴区域粘贴组设定位于该出口板与该集气板之间，气体自该微型流体控制装置传输至该微型阀门装置内，以进行集压或卸压作业。

2.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该阀门片的该粘贴区域以双面胶贴附其上。

3.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该阀门片的多个非粘贴区域为一第一非粘贴区域及一第二非粘贴区域设置于该第一表面上，该第一非粘贴区域对应到该集气板的该第一出口腔室，外形型态与该第一出口腔室相同，且大致上等于该第一出口腔室的面积，该第二非粘贴区域对应到该集气板的该第一卸压腔室，外形型态与该第一卸压腔室相同，且大致上等于该第一卸压腔室的面积。

4.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该阀门片的多个非粘贴区域为一第三非粘贴区域及一第四非粘贴区域设置于该第二表面上，该第三非粘贴区域对应到该出口板的该第二卸压腔室，外形型态与该第二卸压腔室相同，且大致上等于该第二卸压腔室的面积，该第四非粘贴区域对应到该出口板的该第二出口腔室，外形型态与该第二出口腔室相同，且大致上等于该第二出口腔室的面积。

5.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该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，以及该汇流腔室对应到该共振片的该中空孔洞。

6.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该压电致动器包括有：

一悬浮板，可由一中心部到一外周部弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；

一压电陶瓷板，具有不大于该悬浮板边长的边长，贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

7.权利要求6所述的微型气压动力装置，其特征在于，该悬浮板为正方形的型态。

8.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，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。

9.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，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。

10.如权利要求1所述的微型气压动力装置，其特征在于，该出口板设置至少一限位结构于该第二卸压腔室内，辅助支撑该阀门片，以防止该阀门片塌陷。