CN109723626A - 气体输送装置 - Google Patents

Abstract

一种气体输送装置，包含：出气盖板，具有出气管及出气汇流槽，出气管与出气汇流槽连通对应设置；多组导流座；以及多组气体泵，对应设置于每一导流座的凹置槽内；其中，多组导流座并排设置，透过出气盖板罩盖封闭多组导流座，使出气盖板与多组导流座的凸出侧框上下密合连接，当该气体泵致能进行气体传输时，将气体导入每一导流座的凹置槽，并使气体依序经由该连通孔、汇流腔室及出气汇流槽，最后气体由出气管排出。

Description

气体输送装置

【技术领域】

本案是关于一种气体输送装置，尤指一种可提高流量传输的气体输送装置。

【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。

随着科技的日新月异，气体输送装置的应用上亦愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热等等，甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踪影，可见传统的气体输送装置已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势。

于现有技术中，气体输送装置主要以传统的机构部件堆叠而构成，并以每一个机构部件极小化或厚度薄化的方式，来达到整体装置微型化、薄型化的目的。然而，传统机构件在微小化后，其尺寸精度控制不易，且组装精度同样难以掌控，进而造成产品良率不一，甚至有气体传送的流量不稳定等问题。

再者，已知的气体传输装置亦具有输送流量不足的问题，透过单一气体传输装置仍难以因应大量气体传输的需求。因此，如何发展一种气体输送装置提高流量传输的结构，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气体输送装置，借由使多组微型化的气体泵并排设置，以提供气体输送装置达到最佳气体传输效率。

为达上述目的，本案的一较广义实施样态为提供一种气体输送装置，包含：一出气盖板，具有一出气管及一出气汇流槽，该出气管与该出气汇流槽连通对应设置；多组导流座，该每一导流座具有一主板、一凸出侧框以及一框体，该主板具有一凹置槽及一连通孔，该连通孔连通该凹置槽；以及多组气体泵，对应设置于该每一导流座的该凹置槽内；

其中，该多组导流座并排设置，透过该出气盖板罩盖封闭该多组导流座，使该出气盖板与该多组导流座的该凸出侧框上下密合连接，以定义一汇流腔室并与该出气汇流槽相互连通，当该气体泵致能进行气体传输时，将气体导入该每一导流座的该凹置槽，并使气体依序经由该连通孔、该汇流腔室及该出气汇流槽，最后气体由该出气管排出。

【附图说明】

图1A为本案较佳实施例的气体输送装置的结构示意图。

图1B为本案较佳实施例的气体输送装置的结构拆解示意图。

图2A为图1B所示的出气盖板的结构示意图。

图2B为图2A所示的出气盖板于另一视角的结构示意图。

图3A为图1B所示的导流座的结构示意图。

图3B为图3A所示的导流座于另一视角的结构示意图。

图4为图1A所示的气体输送装置的A-A剖面结构示意图。

图5A为本案较佳实施例的气体泵的结构拆解示意图。

图5B为本案较佳实施例的气体泵于另一视角的结构拆解示意图。

图6为图5A所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图7为本案较佳实施例的气体泵的剖面结构示意图。

图8A至图8E为本案较佳实施例的气体泵的作动结构示意图。

【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。

本案的气体输送装置是可应用于各式电子装置或医疗设备的中，并可提高流量传输。请参阅图1A及图1B所示，本案气体输送装置1主要包含出气盖板11、多组导流座12、多组气体泵14，其中每一个气体泵14分别采以对应容置导流座12中，又多组导流座12采以水平方向并排设置，出气盖板11为罩盖封闭多组导流座12，多组气体泵14为进行气体传输的用，当多组气体泵14同时进行气体传输时，气体借由出气盖板11、导流座12等元件进行汇流，最后由出气盖板11的出气管111快速排出，借此可达到提升气体传输流量的功效，为了便于说明本案的技术内容，本实施例以导流座12与气体泵14的数量为二个为例进行说明，其细部结构及作动方式将于说明书后段进一步详述。

本案的导流座12及气体泵14的数量是相互对应，若气体泵14数量为三个，则导流座12数量亦同样为三个，然数量不以此为限，可依据实际情形任施变化。此外，出气盖板11的大小亦可随导流座12的数量而变化，使出气盖板11可罩盖封闭于多组导流座12的上，以供进行气体汇流的传输。

请参阅图2A及图2B所示，本实施例的出气盖板11包含出气管111及出气汇流槽114，其中出气管111与出气汇流槽114连通对应设置，出气管111包含排出开口112，以及出气汇流槽114包含进入开口113，排出开口112设置于出气管111内部与进入开口113相互连通，其中进入开口113的孔径略大于排出开口112，且出气管111之内径为由进入开口113渐缩至排出开口112的锥度形状，但不以此为限，透过锥度形状的设置，以供气体产生明显的汇聚效果，并使汇聚后的气体可由出气管111快速传输。

请参阅图3A及图3B所示，多组导流座12的结构特征均相同，为了避免重复说明，以下仅针对单一导流座12的结构特征进行详述。导流座12包含一主板120、一凸出侧框121以及一框体122，其中主板120设有一凹置槽124及一连通孔125，连通孔125连通凹置槽124，凸出侧框121为突出围绕于主板120上方，框体122为突出围绕于主板120下方，且凸出侧框121设置于主板120上相较框体122设置于主板上略为内缩，以形成一段差空间，以供与出气盖板11组接承置于上，又凸出侧框121上设置一封胶开口127，以及导流座12的框体122上设置一接脚开口126。

再参阅图5A、图5B及图6所示，多组气体泵14是为相同的气体传输结构，其作动方式亦相同，为了方便说明，以下仅以单一气体泵14进行说明。如图所示，气体泵14主要依序由进气板141、共振片142、压电致动器143、第一绝缘片144a、导电片145及第二绝缘片144b相互对应堆叠设置所构成。

本实施例的进气板141更包含多个进气孔141a、多个汇流排孔141b及一汇流通槽141c，本实施例是以四个进气孔141a及四个汇流排孔141b为例进行说明，但其数量不以此为限，四个进气孔141a是为贯穿进气板141的孔洞，用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而流入气体泵14之中，四个汇流排孔141b分别对应四个进气孔141a而设置，汇流通槽141c设置于四个汇流排孔141b的中心处，并与四个汇流排孔141b相互连通，借此可将气体自四个进气孔141a导入汇流排孔141b，并将气体引导并汇流集中至汇流通槽141c，以实现气体传递。本实施例的进气板141为一体成型的结构，但不以此为限。

本实施例的共振片142是为可挠性材质所构成的片材，于共振片142上具有中空孔洞142c，中空孔洞142c是对应于进气板141的汇流通槽141c而设置，以供气体流通。本实施例的共振片142是由铜材质所构成，但不以此为限。

本实施例的压电致动器143主要包含一悬浮板1431、一外框1432、多个支架1433、一压电元件1434等元件。其中，本实施例的支架1433的数量是为四个，但不以此为限，其数量可依据实际情形任施变化。本实施例的悬浮板1431更包含一凸部1431a、一第二表面1431b及一第一表面1431c，且凸部1431a设置于第二表面1431b上，凸部1431a可为但不限为一圆形凸起结构。本实施例之外框1432是为一框架结构，环绕设置于悬浮板1431的周缘，四个支架1433连接于外框1432及悬浮板1431之间，以提供弹性支撑，且四个支架1433、外框1432及悬浮板1431之间更定义出多个空隙1435，多个空隙1435是用以供气体流通导出之用。本实施例的悬浮板1431、外框1432以及支架1433的型态及数量均不以此为限，且可依实际应用需求变化。此外，本实施例之外框1432更具有一向外凸设的导电接脚1432c，以供外接电源装置(未图示)电连接至气体泵14，并提供驱动电源，但不以此为限。本实施例的压电元件1434贴附于悬浮板1431的第一表面1431c上，用以对悬浮板1431施加电压，使悬浮板1431产生形变而上下弯曲振动，借此以进行气体传输，其传输作动方式将于说明书后段进一步详述。

请再参阅图6所示，悬浮板1431的凸部1431a是与外框1432的第二表面1432a共平面，且悬浮板1431的第二表面1431b及支架1433的第二表面1433a亦为共平面，且该悬浮板1431的凸部1431a及外框1432的第二表面1432a与悬浮板1431的第二表面1431b及支架1433的第二表面1433a之间是具有一特定深度。悬浮板1431的第一表面1431c与外框1432的第一表面1432b及支架1433的第一表面1433b为平整的共平面结构，而压电元件1434则贴附于此平整的悬浮板1431的第一表面1431c处。于另一些实施例中，悬浮板1431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1431、支架1433以及外框1432是可为一体成型的结构，且由一金属板所构成，例如不锈钢材质，但不以此为限。又于另一些实施例中，压电元件1434的边长是小于该悬浮板1431的边长。再于另一些实施例中，压电元件1434的边长是等于悬浮板1431的边长，且同样设计为与悬浮板1431相对应的正方形板状结构，但并不以此为限。

本实施例的第一绝缘片144a、导电片145及第二绝缘片144b是依序对应设置于压电致动器143之外框1432的第一表面1432b，且其形态大致上对应于压电致动器143之外框1432的形态。于本实施例中，第一绝缘片144a、144b是由绝缘材质所构成，例如：塑胶，但不以此为限，俾提供绝缘功能。本实施例的导电片145由导电材质所构成，例如金属材质，但不以此为限，以提供电导通功能。于本实施例中，导电片145更突出设置一导电接脚145a，以实现电导通功能。

再请参阅图7所示，气体泵14是依序由进气板141、共振片142、压电致动器143、第一绝缘片144a、导电片125及第二绝缘片144b等堆叠而成，且于共振片142与压电致动器143之间是具有一间隙h，于本实施例中，是于共振片142及压电致动器143之外框1432周缘之间的间隙h中填入填充材质，例如但不限于导电胶，以使共振片142与压电致动器143的悬浮板1431的凸部1431a之间可维持该间隙h的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板1431的凸部1431a与共振片142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143之外框1432的高度，以使其与共振片142组装时增加一间隙，但不以此为限。

当进气板141、共振片142与压电致动器143依序对应组装后，共振片142具有一可动部142a及一固定部142b，可动部142a处可与其上的进气板141共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片142与压电致动器143之间更形成一压缩腔室140，用以暂存气体，且压缩腔室140是透过共振片142的中空孔洞142c而与进气板141的汇流通槽141c处的腔室相连通。

再参阅图1及图4所示，多组气体泵14对应设置于多组导流座12的框体122内，且气体泵14的导电接脚1432c、导电接脚145a可由导流座12的框体122上接脚开口126凸伸出外部，以供外接电源装置(未图示)电连接至气体泵14提供驱动电源，而多组导流座12是以水平方向并排设置，并透过出气盖板11罩盖于凸出侧框121的段差空间上组接承置封闭于多组导流座12上，使出气盖板11与多组导流座12的凸出侧框121上下密合连接，且从凸出侧框121的封胶开口127处用以注入封装胶，借此以达到胶合气密的效果，如此出气盖板11与多组导流座12的凸出侧框121之间形成多个汇流腔室123并与出气汇流槽114相互连通。是以，本实施例透过框体121特殊设计，使导流座12与出气盖板11以上下密合连接的方式相互固定，借此可使元件易于拆装，同时大幅减少元件组装所耗费的时间，更可达到易于替换元件的功效，使气体输送装置1组装运用的灵活性提升。

又当多组气体泵14致能进行气体传输时，气体借由气体泵14分别流经多组导流座12的凹置槽124、连通孔125、汇流腔室123及出气汇流槽114，最后气体由该出气管111的排出开口112排出；简而言之，透过多组气体泵14将气体导入气体输送装置1中，多组导流座12之内部流道设计，使传输的气体得以汇流集中，并达到提升传输效率的目的；再者，本实施例透过两组气体泵并排配置，并同时致能传输气体，使其气体传输流量大于单一气体泵，借此达到气体传输流量提升的功效。当然，气体泵并列组装配置的数量并不以两组为限，其可依据实际情形任施变化。

请参阅图8A至图8E所示，当气体泵14进行作动时，压电致动器143受电压致动而以支架1433为支点，进行垂直方向的往复式振动。首先，如图8A所示，当压电致动器143受电压致动而向下振动时，使压缩腔室140的体积增加、压力变小，使气体顺应大气压力自进气孔141a进入，并流经汇流排孔141b、汇流通槽141及中空孔洞142c进入压缩腔室140中，接着，如第8B图所示，由于共振片142是为轻薄的片状结构，当气体顺应大气压力进入压缩腔室140时，共振片142的可动部142a随的向下振动，并贴附抵触于压电致动器143的悬浮板1431的凸部1431a上，使悬浮板1431的凸部1431a以外的区域与共振片142两侧的固定部142b之间的汇流腔室的间距不会变小，并借由此共振片142的形变，以使压缩腔室140的体积压缩，并关闭压缩腔室140中间流通空间，促使其内的气体由中央推挤向外围流动，进而经过压电致动器143的支架1433之间的空隙1435而向下穿越流动。其后，图第8C所示，共振片142的可动部142a向上弯曲振动形变，而回复至初始位置，且压电致动器143受电压驱动以向上振动，如此同样挤压压缩腔室140的体积，惟此时由于压电致动器143是向上抬升，因而使得压缩腔室140内的气体会朝两侧流动，而气体持续地自进气板141上的至少一进气孔141a进入，再流入汇流通槽141c所形成的腔室中。再如图8D所示，该共振片142受压电致动器143向上抬升的振动而共振向上，此时共振片142的可动部142a亦随的向上振动，进而减缓气体持续地自进气板141上的进气孔141a进入，再流入汇流通槽141c所形成的腔室中。最后，如图8E所示，共振片142的可动部142a亦回复至初始位置，由此实施态样可知，当共振片142进行垂直的往复式振动时，是可由其与压电致动器143之间的间隙h以增加其垂直位移的最大距离，换句话说，于该两结构之间设置间隙h可使共振片142于共振时可产生更大幅度的上下位移。

综上所述，本案透过多组气体泵分别设置于多组导流座中，并使多组导流座彼此水平并列设置，并与出气盖板对应上下组接密合连接，以提升传输效率的目的，且多组气体泵配置可使到气体传输流量大幅提升的功效，此外，本案亦透过气体泵的特殊流道、结构设计，可使气体高速且高效率地流动，并可达到静音、微型化的效果。

本案得由熟知此技术的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：流体控制装置

11：出气盖板

111：出气管

112：排出开口

113：进入开口

114：出气汇流槽

12：导流座

120：主板

121：凸出侧框

122：框体

123：汇流腔室

124：凹置槽

125：连通孔

126：接脚开口

127：封胶开口

14：气体泵

140：压缩腔室

141：进气板

141a：进气孔

141b：汇流排孔

141c：汇流通槽

142：共振片

142a：可动部

142b：固定部

142c：中空孔洞

143：压电致动器

1431：悬浮板

1431a：凸部

1431b：第二表面

1431c：第一表面

1432：外框

1432a：第二表面

1432b：第一表面

1432c：导电接脚

1433：支架

1433a：第二表面

1433b：第一表面

1434：压电元件

1435：空隙

144a：第一绝缘片

144b：第二绝缘片

145：导电片

h：间隙

Claims (5)

1.一种气体输送装置，其特征在于，包含：

一出气盖板，具有一出气管及一出气汇流槽，该出气管与该出气汇流槽连通对应设置；

多组导流座，每一该导流座具有一主板、一凸出侧框以及一框体，该主板具有一凹置槽及一连通孔，该连通孔连通该凹置槽；以及

多组气体泵，对应设置于每一该导流座的该框体内；

其中，该多组导流座并排设置，透过该出气盖板罩盖封闭该多组导流座，使该出气盖板与该多组导流座的该凸出侧框上下密合连接，以定义一汇流腔室并与该出气汇流槽相互连通，当该气体泵致能进行气体传输时，气体导入该每一导流座的该凹置槽，并依序经由该连通孔、该汇流腔室及该出气汇流槽，最后气体由该出气管排出。

2.如权利要求1所述的气体输送装置，其特征在于，该出气管之内径为由大渐缩至小的锥度形状。

3.如权利要求1所述的气体输送装置，其特征在于，该凸出侧框突出围绕于该主板上方，该框体突出围绕于该主板下方，该凸出侧框设置于该主板上相较该框体设置于该主板上略为内缩，以形成一段差空间，以供与该出气盖板组接承置于上。

4.如权利要求1所述的气体输送装置，其特征在于，该多组导流座的该凸出侧框具有一封胶开口、该框体具有一接脚开口。

5.如权利要求1所述的气体输送装置，其特征在于，至少一该气体泵包含：

一进气板，包含至少一进气孔、至少一汇流排孔及一汇流通槽；

一共振片，包含一中空孔洞；

一压电致动器，包含一压电元件、一悬浮板、一外框、至少一支架及一第一导电接脚，该悬浮板、该外框及该至少一支架之间定义至少一空隙，该悬浮板更具有一第一表面与一第二表面，该第二表面上设有一凸部，该第一表面设置该压电元件；

一第一绝缘片；

一导电片，包含一第二导电接脚；以及

一第二绝缘片；

其中，该进气板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片相互对应堆叠设置，该共振片与该压电致动器之间具有一间隙，以定义一压缩腔室；透过该压电元件对该悬浮板施加电压，使该悬浮板进行往复式上下弯曲振动，使气体由该进气板的该至少一进气孔导入，并依序流经该汇流排孔、该汇流通槽、该中空孔洞及该压缩腔室，最后由该至少一空隙导入该凹置槽。