CN113339244A - 薄型气体传输装置 - Google Patents

Abstract

一种薄型气体传输装置，包含：进气板；共振片；致动件，结合至共振片的固定部；第一绝缘框架，结合致动件；一导电框架，具有：导电外框，结合第一绝缘框架；弹性导电引脚，其一端连接该导电外框的内缘部，另一端朝向致动件的方向倾斜延伸并形成一弯折部，该弯折部顶抵致动件且与其电性连接，其中，弯折部呈一长条状；以及导电接片，连接导电外框的外缘部；以及第二绝缘框架，结合至导电外框。

Description

薄型气体传输装置

【技术领域】

本案关于一种薄型气体传输装置，尤指一种使用弹性导电引脚与致动器以接触式电性连接的薄型气体传输装置。

【背景技术】

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踨影，可见传统的气体输送装置已渐渐有朝向装置微小化、薄型化、流量极大化的趋势，薄型气体传输装置因此而产生。

目前的气体传输装置是传输高频率的驱动电压给薄型气体传输装置中的致动器，通过致动器因压电效应所产生快速振动，进而带动气体传输，其中，致动器除了由本身的导电接脚接收驱动电压外，同样会通过与其电连接的导电框架接收反向的驱动电压，而现有的导电框架1如图1所示，包含有一导电外框11、至少一传输部12、至少一导电接点13及一导电接片14，导电接点13位于导电外框11中并用于与致动器(未图示)电连接，传输部12连接导电外框11与导电接点13，导电接片14则连接导电外框11，并以接收上述的驱动电压，以将驱动电压通过导电外框11、传输部12输送给导电接点13，最后由导电接点13将驱动电压导送至致动器，然而，目前的导电框架1其电性阻抗过高，导致驱动电压传输的效率降低，且现有的导电接点13其数量为4个，分别与致动器电连接，但由于各导电接点13之间的电组有些微差异，也会在振动时受到导电接片14的牵引而干扰到与致动器的电联接，此外，目前导电接点13与致动器电连接的区域皆为点接触，其接触面积较小，在致动器于高频下反复振动时，磨损较大，导致寿命降低，实为目前迫切需要解决的问题。

【发明内容】

本案的主要目的是提供一种薄型气体传输装置，使用具有导电引脚的导电外框来改善磨损过高、电阻过高等问题。

本案的一广义实施态样为一种薄型气体传输装置，包含：一进气板，具有：一第一表面；一第二表面，与该第一表面相对；多个进气孔，分别由该第一表面贯穿至该第二表面；一汇流腔室，自该第二表面凹陷形成，且位于该第二表面中央；以及多个进气流道，自该第二表面凹陷形成，其一端分别连接该多个进气孔，另一端连接至该汇流腔室；一共振片，结合至该第二表面，具有：一中心孔，位于该共振片中央处；一振动部，位于该中心孔周缘，并与该汇流腔室对应；以及一固定部，位于该振动部外缘，且该共振片通过该固定部结合至该进气板；一致动件，结合至该共振片的该固定部；一第一绝缘框架，结合该致动件；一导电框架，具有：一导电外框，结合该第一绝缘框架；一弹性导电引脚，其一端连接该导电外框的一内缘部，另一端朝向该致动件的方向倾斜延伸并形成一弯折部，该弯折部顶抵该致动件且与其电性连接，其中，该弯折部呈一长条状；以及一导电接片，连接该导电外框的一外缘部；以及一第二绝缘框架，结合至该导电外框。

【附图说明】

图1为先前技术的导电框架示意图。

图2A为本案薄型气体传输装置的分解示意图。

图2B为本案薄型气体传输装置另一角度的分解示意图。

图3A为本案导电框架立体图。

图3B为本案导电框架侧视图。

图4A为本案薄型气体传输装置剖面示意图。

图4B至图4D为本案薄型气体传输装置作动示意图。

图5A为薄型阀门结构的分解示意图。

图5B为薄型阀门结构另一角度分解示意图。

图6A为本案薄型气体传输装置的剖面示意图。

图6B为本案薄型气体传输装置的排气示意图。

图6C为本案薄型气体传输装置的泄压示意图。

【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当作说明之用，而非用以限制本案。

请参阅图2A及图2B所示，图2A为薄型气体传输装置的分解示意图，图2B为薄型气体传输装置另一角度的分解示意图；薄型气体传输装置2包含有一进气板21、一共振片22、一致动件23、一第一绝缘框架24、一导电框架25及一第二绝缘框架26。

进气板21具有一第一表面211、第二表面212、多个进气孔213、一汇流腔室214及多个进气流道215，第一表面211与第二表面212为相互对应的两表面，多个进气孔213于本实施例中其数量为4个，但不以此为限，分别由第一表面211贯穿至第二表面212，汇流腔室214则由第二表面212凹陷形成，且位于第二表面212中央，多个进气流道215其数量与位置与进气孔213相对应，故于本实施例中其数量同样为4个，进气流道215的一端分别与对应的进气孔213连通，另一端则分别连通至汇流腔室214，使得气体分别由自进气孔213进入后，会通过其对应的进气流道215，最后汇聚于汇流腔室214内。

共振片22结合于进气板21的第二表面212，共振片22包含有一中心孔221、振动部222及一固定部223，中心孔221于共振片22的中心位置穿透形成，振动部222位于中心孔221的周缘区域，固定部223位于振动部222的外缘，共振片22通过固定部223与进气板21结合，当共振片22结合至进气板21时，中心孔221、振动部222将与进气板21的汇流腔室214垂直对应。

致动件23结合至共振片22，致动件23包含有一振动板231、一框架232、多个连接部233、一压电片234及多个气体通道235，振动板231呈一正方形态样，框架232为一方型外框环绕于振动板231的外围，且具有一导电接脚232a，导电接脚232a自框架232的外围沿水平方向延伸，多个气体通道235则于振动板231、框架232及多个连接部233之间；其中，致动件23通过框架232结合至共振片22的固定部223，多个连接部233于本实施例中其数量为4个，但不以此为限，连接部233分别连接于振动板231与框架232之间，以弹性支撑振动板231，压电片234其形状与面积与振动板231相对应，于本实施例中，压电片234亦为正方形态样，其边长小于或等于振动板231的边长，且贴附于振动板231；此外，振动板231具有相对的两表面：一上表面231a及一下表面231b，上表面231a上具有一凸部231c，而压电片234则是贴附于下表面231b。

第一绝缘框架24、第二绝缘框架26其外型与致动件23的框架232相同，皆为方形框架，请同时参考图2A、图3A及图3B，导电框架25包含有一导电外框251、一弹性导电引脚252及一导电接片253，导电外框251其形状与第一绝缘框架24、第二绝缘框架26相同为方形框架，弹性导电引脚252的一端连接导电外框251的内缘部251a，另一端朝向致动件23倾斜延伸并形成一弯折部252a，弯折部252a顶抵致动件23的压电片234并与其电性连接，其中，弯折部呈一长条状，使其与压电片234接触区域亦为长条形状，而非点接触，而导电接片253连接导电外框251的外缘部251b，此外，弹性导电引脚252远离导电接片253设置。

上述的弹性导电引脚252具有弹性及导电性，为了能够紧抵致动件23，弹性导电引脚252的弯折部252a高于导电外框251一顶抵间距，顶抵间距为0.05mm至0.5mm之间，使弯折部252a能够紧顶致动件23的压电片234，当压电片234带动振动板231振动时，仍然可以紧抵于压电片234保持电性连接，通过接触的方式与压电片234连接，减少焊接步骤，也能避免激发介面电弧，此外，弹性导电引脚252的弯折部252a使得弹性导电引脚252与压电片234之间的接触区域为曲面状态，避免毛边或是端点的锐角与压电片234之间于振动时过度接触，磨耗变快、产生噪音等问题外，还有降低寿命的疑虑，同样，弯折部252a呈长条状也同样是为了提高与压电片234的接触区域，避免过度磨损的问题，并且提高接触面积能够降低电性阻抗，提供良好的导电性，此外，弹性导电引脚252远离导电接片253的配置阻绝弹性导电引脚252于振动时牵动干扰导电接片253，最后，于弹性导电引脚252与压电片234之间可填充、涂布具有润滑、导电的一导电涂料，提升其接触可靠度。

请参阅图2A及图4A，图4A为薄型气体传输装置的剖面示意图，进气板21、共振片22、致动件23、第一绝缘框架24、导电框架25及第二绝缘框架26依序堆叠，共振片22与振动板231之间形成一振动腔室27，此外，导电框架25的弹性导电引脚252的弯折部252a紧抵致动件23的压电片234且电性连接，使得致动件23的导电接脚232a与导电框架25的导电接片253可对外接收驱动信号(包含驱动电压及驱动频率)，并将驱动信号传送至压电片234。

薄型气体泵的作动请参考图4B至图4D，压电片234收到驱动信号后，因压电效应开始产生形变，进而带动振动板231上下位移，请先参阅图4B，当振动板231向下位移时，带动共振片22的振动部222向下移动，使得汇流腔室214的容积增加，汲取外部气体进入自进气孔213、进气流道215至汇流腔室214内，再如图4C所示，振动板231被压电片234向上带动时，会将振动腔室27内的气体由中心向外侧推动，推至气体通道235，以通过气体通道235向下导送，同时共振片22会向上移动，推挤汇流腔室214内的气体通过中心孔221向下传输；最后如图4D所示，当振动板231向下位移复位时，同步带动共振片22的振动部222向下移动，振动部222接近振动板231的凸部231c，持续推动振动腔室27的气体向外侧移动，且由于振动部222向下位移，使得汇流腔室214的容积大幅提升，进而由进气孔213、进气流道215吸取外部的气体进入汇流腔室214内，不断重复以上动作，进行传输气体动作。

本案的薄型气体传输装置包含有一阀门结构，阀门结构可为一薄型阀门结构3，请参阅图5A至图5B所示，图5A为薄型阀门结构3的分解示意图，图5B为薄型阀门结构3另一角度的分解示意图；薄型阀门结构3包含有一第一薄板31、一阀门框架32、一阀门片33及一第二薄板34。

第一薄板31具有一挖空区311，阀门框架32具有一阀片容置区321，阀门片33设置于阀片容置区321内且具有一阀孔331，阀孔331与挖空区311错位，其中，阀片容置区321的形状与阀门片33的形状相同，供阀门片33固定及定位。

第二薄板34具有一出气表面341、一泄压表面342、一出气凹槽343、一出气孔344、一泄压孔345及一泄压沟渠346，出气表面341与泄压表面342为两相对表面，出气凹槽343自该出气表面341凹陷形成，且与第一薄板31的挖空区311部分错位，出气孔344自出气凹槽343朝泄压表面342挖空，且出气孔344位置与阀门片33的阀孔331对应，此外，出气孔344的孔径大于阀孔331的孔径，泄压孔345与出气凹槽343间隔设置，泄压沟渠346自该泄压表面342凹陷，且一端与泄压孔345相连通，另一端延伸至第二薄板34的边缘，其中，第二薄板34的出气凹槽343的形状与第一薄板31的挖空区311的形状可为相同形状，且可相互对应。

上述的第一薄板31、阀门框架32及第二薄板34皆为金属材质，于一实施例中，可为相同的金属材质，如不锈钢，此外，第一薄板31、阀门框架32及第二薄板34的厚度皆相同，其厚度皆为2mm。

请参阅图6A，图6A为本案薄型气体传输装置的剖面示意图，薄型阀门结构3的第一薄板31、阀门框架32及第二薄板34依序堆叠固定，阀门片33容设于阀门框架32的阀片容置区321内，而薄型气体传输装置2叠置于薄型阀门结构3上，当薄型气体传输装置2传输气体至薄型阀门结构3时，如图6B所示，气体进入第一薄板31的挖空区311，并推动阀门片33，此时，位于出气凹槽343上方的阀门片33部分区域将被向下推动，使气体进入出气凹槽343内，并通过阀孔331及第二薄板34的出气孔344排出；图6C为薄型阀门结构3的泄压示意图，当薄型气体传输装置2停止传输气体时，薄型阀门结构3的气压低于外部气压，即开始进行泄压动作，如图6C所示，气体将从出气孔344导至第二薄板34，同时将阀门片33向上推动，此时阀门片33的阀孔331将顶底于第一薄板31而封闭，且位于第一薄板31的挖空区311的阀门片33部分区域将被向上推动，气体将由出气凹槽343进入挖空区311，且在通过泄压孔345流入至泄压沟渠346，向外排出气体，完成泄压动作。

综上所述，本案所提供的薄型气体传输装置，通过具有弹性的弹性导电引脚的顶抵压电片，采接触式的与压电片电性连接，减少焊接步骤，简化制程，而通过长条状的弯折部来与压电片接触，增加接触面积，降低两者介面之间的电阻，且由曲面的弯折部与压电片接触，避免锐角或毛边接触压电片，造成过度损耗、噪音、寿命降低等问题，此外，也可改善介面电弧的问题，极具产业利用性及进步性。

【符号说明】

1：导电框架

11：导电外框

12：传输部

13：导电接脚

14：导电接片

2：薄型气体传输装置

21：进气板

211：第一表面

212：第二表面

213：进气孔

214：汇流腔室

215：进气流道

22：共振片

221：中心孔

222：振动部

223：固定部

23：致动件

231：振动板

231a：上表面

231b：下表面

231c：凸部

232：框架

232a：导电接脚

233：连接部

234：压电片

235：气体通道

24：第一绝缘框架

25：导电框架

251：导电外框

251a：内缘部

251b：外缘部

252：弹性导电引脚

252a：弯折部

253：导电接片

26：第二绝缘框架

27：振动腔室

3：薄型阀门结构

31：第一薄板

311：挖空区

32：阀门框架

321：阀片容置区

33：阀门片

331：阀孔

34：第二薄板

341：出气表面

342：泄压表面

343：出气凹槽

344：出气孔

345：泄压孔

346：泄压沟渠

Claims (14)

1.一种薄型气体传输装置，其特征在于，包含：

一进气板，具有：

一第一表面；

一第二表面，与该第一表面相对；

多个进气孔，分别由该第一表面贯穿至该第二表面；

一汇流腔室，自该第二表面凹陷形成，且位于该第二表面中央；以及

多个进气流道，自该第二表面凹陷形成，其一端分别连接该多个进气孔，另一端连接至该汇流腔室；

一共振片，结合至该第二表面，具有：

一中心孔，位于该共振片中央处；

一振动部，位于该中心孔周缘，并与该汇流腔室对应；以及

一固定部，位于该振动部外缘，且该共振片通过该固定部结合至该进气板；

一致动件，结合至该共振片的该固定部；

一第一绝缘框架，结合该致动件；

一导电框架，具有：

一导电外框，结合该第一绝缘框架；

一弹性导电引脚，其一端连接该导电外框的一内缘部，另一端朝向该致动件的方向倾斜延伸并形成一弯折部，该弯折部顶抵该致动件且与其电性连接，其中，该弯折部呈一长条状；以及

一导电接片，连接该导电外框的一外缘部；

一第二绝缘框架，结合至该导电外框。

2.如权利要求1所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该弹性导电引脚自连结该导电外框的该内缘部至该弯折部呈渐缩状。

3.如权利要求1所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该弯折部高于该导电外框一顶抵间距。

4.如权利要求3所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该顶抵间距为0.05mm至0.5mm之间。

5.如权利要求1所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该弹性导电引脚与该致动件之间设有一导电涂料。

6.如权利要求1所述的薄型气体传输装置，该致动件包含有：

一振动板，呈一正方形；

一框架，环绕于该振动板的外围；

多个连接部，分别连接于该振动板与该框架之间，以弹性支撑该振动板；以及

一压电片，形状与面积与该振动板对应，贴附于该振动板且与该弯折部顶抵及电性连接。

7.如权利要求6所述的薄型气体传输装置，其特征在于，包含一薄型阀门结构，结合该第二绝缘框架，具有：

一第一薄板，具有一挖空区；

一阀门框架，具有一阀片容置区；

一阀门片，设置于该阀片容置区内，具有一阀孔，该阀孔与该挖空区错位；

一第二薄板，具有：

一出气表面；

一泄压表面，与该出气表面相对；

一出气凹槽，自该出气表面凹陷，并与该第一薄板的该挖空区部分错位；

一出气孔，自该出气凹槽朝该泄压表面挖空，该出气孔与该阀孔对应设置；

一泄压孔，与该出气凹槽间隔设置；以及

一泄压沟渠，自该泄压表面凹陷延伸至该第二薄板的边缘，另一端及该泄压孔相连通。

8.如权利要求7所述的薄型气体传输装置，其该第一薄板、该阀门框架及该第二薄板依序堆叠固定。

9.如权利要求7所述的薄型气体传输装置，其该出气孔其孔径大于该阀孔的孔径。

10.如权利要求7所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该第一薄板、该阀门框架及该第二薄板皆为一金属材质。

11.如权利要求10所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该金属材质为一不锈钢材质。

12.如权利要求7所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该挖空区与该出气凹槽形状相同。

13.如权利要求7至11中任一项所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该第一薄板、该阀门框架及该第二薄板的厚度皆相同。

14.如权利要求13所述的薄型气体传输装置，其特征在于，该第一薄板、该阀门框架及该第二薄板的厚度皆是2mm。

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