TWI634264B - 空氣馬達 - Google Patents

空氣馬達 Download PDF

Info

Publication number
TWI634264B
TWI634264B TW106101185A TW106101185A TWI634264B TW I634264 B TWI634264 B TW I634264B TW 106101185 A TW106101185 A TW 106101185A TW 106101185 A TW106101185 A TW 106101185A TW I634264 B TWI634264 B TW I634264B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
air motor
columnar body
cone
plate
columnar
Prior art date
Application number
TW106101185A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201825781A (zh
Inventor
莫皓然
韓永隆
黃啟峰
Original Assignee
研能科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 研能科技股份有限公司 filed Critical 研能科技股份有限公司
Priority to TW106101185A priority Critical patent/TWI634264B/zh
Priority to US15/860,903 priority patent/US11530696B2/en
Priority to EP18150202.2A priority patent/EP3348834A1/en
Priority to JP2018000924A priority patent/JP7107684B2/ja
Publication of TW201825781A publication Critical patent/TW201825781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI634264B publication Critical patent/TWI634264B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/047Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06Combinations of two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009Special features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • F04B43/046Micropumps with piezoelectric drive
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/08Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having peristaltic action
    • F04B45/10Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having peristaltic action having plate-like flexible members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

本案提供一種空氣馬達,其係為將電能轉變為動能之裝置,且利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,該空氣馬達包括本體以及壓電致動器,其中,壓電致動器設置於本體之內,當壓電致動器受驅動時,則可控制、驅動本體內之氣體流動,以應用於取代各種形式之馬達、壓縮機、引擎及發動機。

Description

空氣馬達
本案係關於一種空氣馬達,尤指一種將電能轉變為動能,並利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,且亦可因應不同需求而製造設計其對應的本體外觀型態之空氣馬達。
目前於各領域中無論是醫藥、電腦科技、列印、能源等工業,產品均朝精緻化及微小化方向發展,其中微幫浦、噴霧器、噴墨頭、工業列印裝置等產品所包含之流體輸送結構為其關鍵技術,是以,如何藉創新結構突破其技術瓶頸,為發展之重要內容。
舉例來說,於醫藥產業中,許多需要採用氣壓動力驅動之儀器或設備,通常採以傳統馬達及氣壓閥來達成其氣體輸送之目的。然而,受限於此等傳統馬達以及氣體閥之體積限制,使得此類的儀器設備難以縮小其整體裝置的體積,即難以實現薄型化之目標,更無法使之達成可攜式之目的。
除前述醫藥產業之外,其他電子產業、列印產業、能源工業,或甚至於一般的傳統產業,通常均採以傳統之馬達、壓縮機、引擎、發動機...等驅動裝置,然而,此等傳統的驅動裝置為了達到其需求的動能,通常需具有龐大的體積,以容納其中種種複雜的驅動核心,以及,在其驅動運作的同時,更會對應產生龐大的噪音、或是飛揚的粉塵等汙染,再再導致使用上的不便利及不舒適。
有鑑於此,實有必要發展一種空氣馬達,以解決現有採用馬達、壓縮機、引擎、發動機等驅動裝置的器材或設備所面臨體積龐大、且噪音大等問題。
本案之目的在於提供一種空氣馬達,其可應用於醫療產業、電子產業、列印產業、能源工業、或是傳統產業之各種器材及設備中,將電能轉變為動能,並利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,且亦可因應不同需求而製造設計其對應的本體外觀型態,以達成體積可因應需求而改變、噪音低、應用性高之空氣馬達。
為達上述之目的,本案之一較廣義實施樣態為提供一種空氣馬達,其係為將一電能轉變為一動能之裝置,且利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,該空氣馬達包括:一本體;以及一壓電致動器;其中,該壓電致動器設置於該本體之內,當該壓電致動器受驅動時,則可控制、驅動該本體內之氣體流動,以應用於取代各種形式之馬達、壓縮機、引擎及發動機。
1、2、3、4、5、6‧‧‧空氣馬達
10‧‧‧本體
11‧‧‧進氣板
110‧‧‧進氣孔
12‧‧‧共振片
120‧‧‧中空孔洞
121‧‧‧第一腔室
13‧‧‧壓電致動器
130‧‧‧懸浮板
130a‧‧‧懸浮板之第二表面
130b‧‧‧懸浮板之第一表面
130c‧‧‧凸部
131‧‧‧外框
131a‧‧‧外框之第二表面
131b‧‧‧外框之第一表面
132‧‧‧支架
132a‧‧‧支架之第二表面
132b‧‧‧支架之第一表面
133‧‧‧壓電板
136‧‧‧膠層
14‧‧‧絕緣片組
141、142‧‧‧絕緣片
15‧‧‧導電片
16‧‧‧集氣板
16a‧‧‧容置空間
160‧‧‧表面
162‧‧‧集氣腔室
168‧‧‧側壁
A‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之三角形柱狀體
B‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之四角柱狀體
C‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之五角形柱狀體
D‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之六角形柱狀體
E‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之八角形柱狀體
F‧‧‧空氣馬達之本體之曲線形柱狀體之半球形柱狀體
G‧‧‧空氣馬達之本體之曲線形柱狀體之半橢圓形柱狀體
H‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形錐狀體之三角形錐狀體
I‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形錐狀體之四角錐狀體
J‧‧‧空氣馬達之本體之N邊形錐狀體之五角形錐狀體
K‧‧‧空氣馬達之本體之曲線錐狀體之半球形錐狀體
A0、B0、C0、D0、E0‧‧‧頂面
A1、B1、C1、D1、E1‧‧‧底面
第1A圖為本案第一較佳實施例之空氣馬達之組合結構示意圖。
第1B圖為第1A圖之分解結構示意圖。
第1C圖為第1B圖所示之空氣馬達之壓電致動器之剖面結構示意圖。
第1D圖係為第1A圖之剖面結構示意圖。
第2圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之N邊形柱狀體之外觀示意圖。
第3圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之曲線形柱狀體之外觀示意圖。
第4圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之N邊形錐狀體之外觀示意圖。
第5圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之曲線錐狀體之外觀示意圖。
第6圖為本案另一較佳實施例之複數個空氣馬達之本體組合成聯結體之組合方式示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用,而非架構於限制本案。
請參閱第1A圖及第1B圖,第1A圖為本案第一較佳實施例之空氣馬達之組合結構示意圖,第1B圖為第1A圖之分解結構示意圖。如圖所示,本案之空氣馬達1係可應用於醫療產業、電子產業、列印產業、能源工業、或是傳統產業之各種器材及設備中,且其係為將電能轉變為動能之裝置,並利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量。於本實施例中,如第1B圖所示,空氣馬達1包括本體10以及壓電致動器13,其中壓電致動器13設置於本體10之內,當壓電致動器13受驅動時,則可控制、驅動本體10內之氣體流動,並可產生之氣體壓力係從10mmHg至10000mmHg,氣體流量係從0.1公升/min至1000公升/min,以應用於取代各種形式之馬達、壓縮機、引擎及發動機。
請續參閱第1A圖及第1B圖,於本實施例中,空氣馬達1係為一壓電 致動氣體泵浦,用以驅動氣體流動,且如前所述,空氣馬達1包括本體10,於本實施例中,本體10係由進氣板11及集氣板16所構成,但不以此為限,且壓電致動器13即設置於本體10內,是以當其組裝完成後,則會如第1A圖所示,僅看到由本體10所構成之方形柱狀體外觀。然而,本案之空氣馬達1之內部結構,除了壓電致動器13之外更包含多個構件,即如第1B圖所示,其更包含共振片12、絕緣片組14及導電片15等結構,且絕緣片組14更包含兩個絕緣片141、142,是以,空氣馬達1之結構實為由進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15、另一絕緣片142、集氣板16等依序堆疊設置而成,且該壓電致動器13係由懸浮板130以及壓電板133組裝而成。以及,於本實施例中,集氣板16係為周緣具有側壁168之槽體結構,且由該周緣所構成之側壁168與其底部之板件共同定義出一容置空間16a,用以供該壓電致動器13設置於該容置空間16a中。
請續參閱第1B圖,於本實施例中,進氣板11具有至少一進氣孔110,於本實施例中,進氣孔110之數量係為4個,但不以此為限,用以供氣體自裝置外順應大氣壓力之作用而自進氣孔110流入空氣馬達1內。共振片12係由一可撓性材質所構成,但不以此為限,且於共振片12上具有中空孔洞120。壓電致動器13係包括壓電板133、懸浮板130及外框131,且外框131具有至少一支架132,用以連接於懸浮板130與外框131之間,其中壓電板133係為方形板狀結構,且其不超出懸浮板130之外圍輪廓,即其邊長不大於懸浮板130之邊長,並可貼附於懸浮板130之第一表面130b上。以及,如第1B圖所示,絕緣片組14係可為但不限為兩絕緣片141、142,且絕緣片141、導電片15及另一絕緣片142係依序夾設於壓電致動器13與集氣板16之間,且其形態大致上對應於壓電致動器13之外框131之形態。以及,集氣板16更具 有表面160,該表面160上係凹陷以形成一集氣腔室162,自進氣板11之進氣孔110流入且向下傳輸之氣體可暫時蓄積於此集氣腔室162中。
請同時參閱第1B圖及第1C圖,第1C圖為第1B圖所示之空氣馬達之壓電致動器之剖面結構示意圖,如第1B圖及第1C圖所示,壓電致動器13係由一懸浮板130、一外框131、至少一支架132以及一壓電板133所共同組裝而成,於本實施例中,懸浮板130係為一方形且具有階梯面之結構,且具有第一表面130b及相對應之第二表面130a,其中於懸浮板130之第二表面130a上更具有一凸部130c,且其係可為但不限為一圓形凸起結構,且壓電板133則貼附於懸浮板130之第一表面130b,用以施加電壓以驅動該懸浮板130彎曲振動。外框131係環繞懸浮板130之外圍而設置,故其形態大致與懸浮板130之型態一致,且外框131更具有至少一支架132,以本實施例為例,該至少一支架132係為4個支架132,但不以此為限,該等數量係可依照實際施作情形而任施變化,且該4個支架132係分別連接於懸浮板130以及外框131之間,以提供彈性支撐;又於支架132、懸浮板130及外框131之間更具有至少一空隙135,用以供流體流通。於本實施例中,懸浮板130、外框131以及四支架132係可為但不限為一體成型之結構,且可由一金屬板所構成,例如可由不鏽鋼材質所構成,但不以此為限,即壓電致動器13係由壓電板133與金屬板黏合而成,但不以此為限。於一些實施例中,壓電板133係為一壓電陶瓷板,但不以此為限,於另一些實施例中,壓電板133亦可為複數層片狀結構堆疊而成,即其亦可由複數個壓電陶瓷板堆疊組裝而成,是以其係可依照實際施作情形而任施變化。
如第1C圖所示,懸浮板130之第一表面130b與外框131之第一表面131b及支架132之第一表面132b為平整之共平面結構,同時,懸浮板 130之第二表面130a與外框131之第二表面131a及支架132之第二表面132a亦同樣為平整之共平面結構,且以本實施例為例,其中懸浮板130係為方形之結構,且該懸浮板130之長度係介於0.1nm至1m之間,且其較佳值為2cm至20cm之間,寬度亦介於0.1nm至1m之間,且其較佳值為2cm至20cm之間,且厚度係介於0.1nm至1m之間,其較佳值為2cm至20cm之間,但不以此為限。且該外框之厚度係與該懸浮板130之厚度相同,即為介於0.1nm至1m之間,其較佳值為2cm至20cm之間,但不以此為限。以及,壓電板133之邊長不大於懸浮板130之邊長,故其且壓電板133之長度係介於0.1nm至1m之間,且其較佳值為2cm至20cm之間,寬度亦介於0.1nm至1m之間,且其較佳值為2cm至20cm之間,且厚度係介於0.1nm至50mm之間,其較佳值為1mm至20mm之間,但不以此為限。
請參閱第1A圖、第1B圖及第1D圖,第1D圖係為第1A圖之剖面結構示意圖。如第1B圖所示,當本案之空氣馬達1之進氣板11、共振片12、壓電致動器13、絕緣片141、導電片15、另一絕緣片142及集氣板16等依序堆疊組裝後,其外觀型態則會如第1A圖所示,至於其內部結構則會如第1D圖所示,可見空氣馬達1於共振片12與壓電致動器13之間具有一間隙,該間隙係可由填充膠層136所達成,或是透過其他結構上的設計所構成,藉以定義形成第一腔室121,用以暫存氣體,且第一腔室121可透過壓電致動器13之空隙135而與壓電致動器13與集氣板16之間定義出的集氣腔室162相連通;藉此,當壓電致動器13受驅動時,外界的氣體則可由進氣板11上的至少一進氣孔110進入,流經共振片12,以進入第一腔室121內,並再向下傳輸至集氣腔室162內。
請同時參閱第1圖及第2圖,第2圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達 之本體之N邊形柱狀體之外觀示意圖。如第1A圖至第1D圖所示,本案第一較佳實施例之空氣馬達1之本體10係為一單體結構,且該單體結構係為一柱狀體,且該實施例中之柱狀體係為方形柱狀體,然該柱狀體之實施態樣並不以此為限,其係可為N邊形柱狀體或是曲線形柱狀體之其中之一,且該N值係大於或等於3。於此等實施例中,柱狀體之兩端面係為相互對應之底面及頂面,且於該底面及該頂面之間的任一橫切面之幾何形狀均相同。舉例來說,如第2圖所示,其顯示本案之空氣馬達之本體係可為(a)、(b)、(c)、(d)、(e)之五種不同態樣之N邊形柱狀體A、B、C、D、E,其中N邊形柱狀體A係為三角形柱狀體之型態、N邊形柱狀體B係為四角柱狀體之型態、N邊形柱狀體C係為五角形柱狀體之型態,N邊形柱狀體D係為六角形柱狀體、N邊形柱狀體E係為八角形柱狀體之型態,且其各分別具有頂面A0、B0、C0、D0、E0及底面A1、B1、C1、D1、E1,然無論其柱狀體之型態為何,在其底面A1、B1、C1、D1、E1及頂面A0、B0、C0、D0、E0之間的任一橫切面之幾何形狀均是相同的。當然,除前述該等型態之外,三角形柱狀體更進一步細分為正三角形柱狀體、鈍角三角形柱狀體或狹角三角形柱狀體之其中之一;且於另一較佳實施例中,其柱狀體係為方形柱狀體,亦可進一步細分為正方形柱狀體或是長方形柱狀體、菱形柱狀體等;甚至於可為其他多邊形柱狀體,例如十二邊形柱狀體、或是不規則多邊形柱狀體...等均可被包含在本案之應用範圍中,即該等多邊形之柱狀體型態係可依照實際需求而任施變化。
請參閱第3圖,其為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之曲線形柱狀體之外觀示意圖。如圖所示,本案之本體之柱狀體亦可為(a)、(b)所示之不同態樣之曲線形柱狀體F、G,其中曲線形柱狀體F係為半球形柱狀體、曲線形柱狀體G則為半橢圓形柱狀體,當然,除此之外, 曲線柱狀體更可為不規則曲面柱狀體。
請同時參閱第4圖及第5圖,第4圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之N邊形錐狀體之外觀示意圖,第5圖為本案其他較佳實施例之空氣馬達之本體之曲線錐狀體之外觀示意圖。如第4圖及第5圖所示,於此等實施態樣中,空氣馬達之本體同樣亦為一單體結構,惟此單體結構係為一錐狀體,該錐狀體可為一N邊形錐狀體及一曲線錐狀體之其中之一,且該N值係大於或等於3。且由於其單體結構之型態係為錐狀體,是以於其兩端則為相互對應之底面及頂部,且該底面及該頂部之表面積不同。舉例來說,如第4圖所示,其中態樣(a)所示之N邊形錐狀體H則為三角形錐狀體、態樣(b)所示之N邊形錐狀體I為四角錐狀體、態樣(c)所示之N邊形錐狀體J為五角形錐狀體;當然,其中三角形錐狀體亦可進一步細分為正三角形錐狀體、鈍角三角形錐狀體或狹角三角形錐狀體之型態、方形錐狀體亦可細分為正方形錐狀體或長方形錐狀體之型態,且除前述該等N邊形錐狀體之型態之外,舉凡八角形錐狀體、十二邊形錐狀體或不規則多邊形錐狀體...等均在本案保護範圍之內。至於第5圖,其即為空氣馬達之本體為曲線錐狀體之實施態樣,且該曲線錐狀體K係為半球形錐狀體之型態,然而除此之外,其亦可為半橢圓形錐狀體或不規則曲面錐狀體,均不以此為限。
由前述該等多種實施態樣可見,本案之空氣馬達之本體係可因應其所應用的器材及設備之需求,而變更其本體之外觀型態之設計,然無論該本體之外觀型態如何變化,其內部所設置之結構仍與第一較佳實施例之內部結構相同,僅其外部輪廓有可能因應本體之型態改變而對應變更,然其結構、設置方式、作動方式及功能均為相同,且不受外觀型態改變之影響。
請參閱第6圖,其為本案另一較佳實施例之複數個空氣馬達之本體組合成聯結體之組合方式示意圖。如前所述,本案之空氣馬達之本體係為一單體結構,是以當複數個空氣馬達對應串接時,則可將複數個單體結構之間藉由串聯、並聯、串並聯或是堆疊之方式相互連結以構成由複數個單體結構組合而成之聯結體,藉由該聯結體以增加或調整其內部所傳輸之氣體壓力及氣體流量。舉例來說,如第6圖之態樣(a)所示,其係由空氣馬達1及另一空氣馬達2之兩單體結構相互串聯而成;而態樣(b)則為同時組合串聯及並聯之聯結體,其中空氣馬達1及空氣馬達2之兩單體結構係為相互串聯、空氣馬達3及空氣馬達4之兩單體結構亦為相互串聯,然空氣馬達1、2與空氣馬達3、4之間的關係係為並聯,以構成同時組合串聯及並聯之聯結體。至於態樣(c)亦同樣為串聯所構成之聯結體,惟由空氣馬達1、2、3、4、5、6之單體結構係彼此相互串聯以構成一環狀形之聯結體。由此等實施態樣可見,此等聯結體係為複數個單體結構所構成之組合式幾何形體,且該組合式幾何形體係為長條形、矩陣形、三角形、環狀形、蜂巢形或不規則形之其中之一,且均不以此為限。
由此可見,本案之本案之空氣馬達之本體雖為單體結構,然該單體結構係可因應不同需求而變更其外觀型態,且更可因應需求以組合複數個空氣馬達之單體結構,進而以構成不同組合式幾何形體之聯結體,不僅可藉由其組合方式之變化以增加其所傳輸之氣體壓力及氣體流量,且該等聯結體更具有廣泛之應用性,可提供更強的驅動力及多變的組合型態,以利於應用在醫療產業、電子產業、列印產業、能源工業、或是傳統產業之各種器材及設備中。
綜上所述,本案提供一種空氣馬達,其可應用於醫療產業、電子產業、列印產業、能源工業、或是傳統產業之各種器材及設備中,將電能轉 變為動能,並利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,且其具有本體及設置於本體內之壓電致動器,該本體係可因應不同需求而設計製造出不同型態之外觀型態,且透過壓電致動器之驅動,以控制、驅動氣體流動,並可產生之氣體壓力係從10mmHg至10000mmHg,氣體流量係從0.1公升/min至1000公升/min,且更可組合複數個空氣馬達之本體之單體結構,以構成聯結體,進而更可達到充足的驅動力,同時可具備體積可因應需求而改變、噪音低、應用性廣泛...等諸多優點。
本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

Claims (22)

  1. 一種空氣馬達,其係為將一電能轉變為一動能之裝置,且利用該動能產生特定之氣體壓力及氣體流量,該空氣馬達包括:一本體,係為一單體結構;以及一壓電致動器;其中,該壓電致動器設置於該本體之內,當該壓電致動器受驅動時,則可控制、驅動該本體內之氣體流動,以應用於取代各種形式之馬達、壓縮機、引擎及發動機。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該壓電致動器包含:一懸浮板;一外框,具有至少一支架,連接於該懸浮板與該外框之間;以及一壓電板,貼附於該懸浮板之一第一表面,且該壓電板不超出該懸浮板之外圍輪廓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該單體結構為一柱狀體,且該柱狀體可為一N邊形柱狀體或一曲線柱狀體之其中之一,且該N值係大於或等於3。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之空氣馬達,其中該單體結構之該柱狀體之兩端面係為相互對應之一底面及一頂面,且於該底面及該頂面之間的任一橫切面之幾何形狀均相同。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之空氣馬達,其中該N邊形柱狀體係為三角形柱狀體、正方形柱狀體、長方形柱狀體、菱形柱狀體、五角形柱狀體、六角形柱狀體、八角形柱狀體、十二邊形柱狀體或不規則多邊形柱狀體之其中之一。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之空氣馬達,其中該三角形柱狀體係為正三角形柱狀體、鈍角三角形柱狀體或狹角三角形柱狀體之其中之一。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之空氣馬達,其中該曲線柱狀體係為半球形柱狀體、半橢圓形柱狀體或不規則曲面柱狀體之其中之一。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該空氣馬達之該本體係為一單體結構,該單體結構為一錐狀體,且該錐狀體可為一N邊形錐狀體或一曲線錐狀體之其中之一,且該N值係大於或等於3。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之空氣馬達,其中該單體結構之該錐狀體之兩端係為相互對應之一底面及一頂部,且該底面及該頂部之表面積不同。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之空氣馬達,其中該N邊形錐狀體係為三角形錐狀體、正方形錐狀體、長方形錐狀體、菱形錐狀體、五角形錐狀體、六角形錐狀體、八角形錐狀體、十二邊形錐狀體或不規則多邊形錐狀體之其中之一。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之空氣馬達,其中該三角形錐狀體係為正三角形錐狀體、鈍角三角形錐狀體或狹角三角形錐狀體之其中之一。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之空氣馬達,其中該曲線錐狀體係為半球形錐狀體、半橢圓形錐狀體或不規則曲面錐狀體之其中之一。
  13. 如申請專利範圍第3項所述之空氣馬達,其中該單體結構與其他該單體結構之間係藉由串聯、並聯、串並聯或是堆疊之方式相互連結以構成由複數個單體結構組合而成之聯結體,藉由該聯結體以增加或散佈其內部所傳輸之氣體壓力及氣體流量。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之空氣馬達,其中該聯結體係為複數個單體結構所構成之組合式幾何形體,其中該組合式幾何形體係為長條形、矩陣形、三角形、環狀形、蜂巢形或不規則形之其中之一。
  15. 如申請專利範圍第2項所述之空氣馬達,其中該懸浮板具有介於0.1nm至1m之間的長度,介於0.1nm至1m之間的寬度以及介於0.1nm至1m之間的厚度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之空氣馬達,其中該懸浮板具有介於2cm至20cm之間的長度,介於2cm至20cm之間的寬度以及介於2cm至20cm之間的厚度。
  17. 如申請專利範圍第2項所述之空氣馬達,其中該壓電板具有介於0.1nm至1m之間的長度,介於0.1nm至1m之間的寬度以及介於0.1nm至50mm之間的厚度。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之空氣馬達,其中該壓電板具有介於2cm至20cm之間的長度,介於2cm至20cm之間的寬度以及介於1mm至20mm之間的厚度。
  19. 如申請專利範圍第2項所述之空氣馬達,其中該壓電板係由複數層片狀結構堆疊而成。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該空氣馬達產生特定之氣體壓力及氣體流量,該氣體壓力係從10mmHg至10000mmHg。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該空氣馬達產生特定之氣體壓力及氣體流量,該氣體流量係從0.1公升/min至1000公升/min。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之空氣馬達,其中該空氣馬達更包括一共振片;且該本體係由一進氣板及一集氣板所構成;其中,該進氣板、該共振片、該壓電致動器及該集氣板依序對應堆疊設置定位,且該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙,藉以定義形成一第一腔室,該壓電致動器與該集氣板形成一集氣腔室,該壓電致動器受驅動時,氣體由該進氣板進入,流經該共振片,以進入該第一腔室內再向下傳輸至該集氣腔室。
TW106101185A 2017-01-13 2017-01-13 空氣馬達 TWI634264B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106101185A TWI634264B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 空氣馬達
US15/860,903 US11530696B2 (en) 2017-01-13 2018-01-03 Piezoelectric motor having a main body structured as a polygonal prism
EP18150202.2A EP3348834A1 (en) 2017-01-13 2018-01-03 Air motor
JP2018000924A JP7107684B2 (ja) 2017-01-13 2018-01-09 エアモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106101185A TWI634264B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 空氣馬達

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201825781A TW201825781A (zh) 2018-07-16
TWI634264B true TWI634264B (zh) 2018-09-01

Family

ID=60923369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106101185A TWI634264B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 空氣馬達

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11530696B2 (zh)
EP (1) EP3348834A1 (zh)
JP (1) JP7107684B2 (zh)
TW (1) TWI634264B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202217146A (zh) * 2020-10-20 2022-05-01 研能科技股份有限公司 薄型氣體傳輸裝置
TWI806068B (zh) * 2021-06-11 2023-06-21 研能科技股份有限公司 微機電泵浦
TWI785646B (zh) * 2021-06-11 2022-12-01 研能科技股份有限公司 致動器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200632242A (en) * 2005-02-17 2006-09-16 Itw Gema Ag Compressed air throttle device and a powder spray coating apparatus
TW200924809A (en) * 2007-11-22 2009-06-16 Terumo Corp Oxygen concentration apparatus
TW201226720A (en) * 2010-12-24 2012-07-01 Ind Tech Res Inst Portable smart performance diagnosing apparatus for air compressor system and method therefor
TWM490850U (zh) * 2014-07-18 2014-12-01 Koge Micro Tech Co Ltd 負壓傷口治療儀
TWM543924U (zh) * 2017-01-13 2017-06-21 Microjet Technology Co Ltd 空氣馬達

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657526B2 (ja) * 1985-05-20 1994-08-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用アンチスキツド・ブレ−キ装置
US5655357A (en) * 1995-05-02 1997-08-12 Tilia International, Inc. Exhaust flow rate vacuum sensor
US6106245A (en) 1997-10-09 2000-08-22 Honeywell Low cost, high pumping rate electrostatically actuated mesopump
US6179586B1 (en) 1999-09-15 2001-01-30 Honeywell International Inc. Dual diaphragm, single chamber mesopump
JP4114321B2 (ja) * 2001-01-31 2008-07-09 富士ゼロックス株式会社 インクジェットプリンタヘッド及びインクジェットプリンタヘッド用の圧電/電歪アクチュエータ
JPWO2006046433A1 (ja) * 2004-10-27 2008-05-22 コニカミノルタエムジー株式会社 遺伝子検査用マイクロリアクタ
WO2007103384A2 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Influent Corp. Fluidic energy transfer devices
WO2008069266A1 (ja) * 2006-12-09 2008-06-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電マイクロブロア
WO2008084806A1 (ja) * 2007-01-12 2008-07-17 Nec Corporation 圧電アクチュエータおよび電子機器
TWI455602B (zh) * 2009-01-27 2014-10-01 Taiyo Yuden Kk Piezoelectric body
WO2011145544A1 (ja) 2010-05-21 2011-11-24 株式会社村田製作所 流体ポンプ
EP2662971B1 (en) * 2011-04-07 2016-01-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric power generator
JP5761455B2 (ja) * 2012-05-09 2015-08-12 株式会社村田製作所 冷却装置、加熱冷却装置
CN104364526B (zh) * 2012-06-11 2016-08-24 株式会社村田制作所 鼓风机
TWM465471U (zh) 2013-06-24 2013-11-11 Microjet Technology Co Ltd 微型氣體傳輸裝置
TWI552838B (zh) * 2013-06-24 2016-10-11 研能科技股份有限公司 微型氣壓動力裝置
JP6272023B2 (ja) * 2013-12-26 2018-01-31 高砂電気工業株式会社 マイクロ流体チップ装置
DK2930363T3 (da) 2014-04-10 2020-09-07 Stichting Nationaal Lucht En Ruimtevaart Laboratorium Piezoelektrisk pumpeindretning og dermed forsynet trykkredsløb
JP6052475B2 (ja) 2014-07-16 2016-12-27 株式会社村田製作所 流体制御装置
TWI553230B (zh) * 2014-09-15 2016-10-11 研能科技股份有限公司 微型氣壓動力裝置
CN205714691U (zh) 2016-01-29 2016-11-23 研能科技股份有限公司 微型气压动力装置
CN205744376U (zh) 2016-01-29 2016-11-30 研能科技股份有限公司 微型气体传输装置
CN205779588U (zh) 2016-06-24 2016-12-07 研能科技股份有限公司 压电致动器结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200632242A (en) * 2005-02-17 2006-09-16 Itw Gema Ag Compressed air throttle device and a powder spray coating apparatus
TW200924809A (en) * 2007-11-22 2009-06-16 Terumo Corp Oxygen concentration apparatus
TW201226720A (en) * 2010-12-24 2012-07-01 Ind Tech Res Inst Portable smart performance diagnosing apparatus for air compressor system and method therefor
TWM490850U (zh) * 2014-07-18 2014-12-01 Koge Micro Tech Co Ltd 負壓傷口治療儀
TWM543924U (zh) * 2017-01-13 2017-06-21 Microjet Technology Co Ltd 空氣馬達

Also Published As

Publication number Publication date
TW201825781A (zh) 2018-07-16
EP3348834A1 (en) 2018-07-18
JP2018112188A (ja) 2018-07-19
US20180202428A1 (en) 2018-07-19
US11530696B2 (en) 2022-12-20
JP7107684B2 (ja) 2022-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI683959B (zh) 壓電致動器及其所適用之微型流體控制裝置
TWI553230B (zh) 微型氣壓動力裝置
CN208456828U (zh) 微型气压动力装置
TWI634264B (zh) 空氣馬達
TWI676738B (zh) 微型氣壓動力裝置
TWM543870U (zh) 微型氣體傳輸裝置
TWM529794U (zh) 微型氣壓動力裝置
TWM528306U (zh) 微型閥門裝置
US11536224B2 (en) Power driver of unmanned aerial vehicle
TWI650482B (zh) 致動器
TWI638097B (zh) 微型氣體傳輸裝置
TWM543924U (zh) 空氣馬達
JP6574464B2 (ja) 小型流体制御装置
CN108302019A (zh) 空气马达
TWM553498U (zh) 致動器
US11383825B2 (en) Micro detecting device
CN107800326A (zh) 压电致动器及其所适用的微型流体控制装置
CN104467517B (zh) 压电复合管驱动装置及压电复合管驱动装置的制造方法
TWM540933U (zh) 微型氣壓動力裝置
TWI706082B (zh) 壓電致動器及其所適用之微型流體控制裝置
TWI620887B (zh) 微型閥門裝置
TW202144677A (zh) 流體傳輸致動器
TWM532530U (zh) 微型流體控制裝置
TW202249313A (zh) 致動器
TWM538938U (zh) 壓電致動器及其所適用之微型流體控制裝置