TWI793869B - 微型空氣泵浦 - Google Patents

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楊宸瑜
韓永隆
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Abstract

一種微型空氣泵浦，包含：一管板，具有一進氣口以及一出氣口；一逆止閥片，設置於該管板之內，該逆止閥片具有一閥孔及一凹置空間，且該閥孔位於該凹置空間之中心；一逆止隔板，設置於該逆止閥片之上，該逆止隔板具有一凸部，且該凸部係凸向該逆止閥片之該閥孔；一絕緣片，設置於該逆止隔板之上；一導電泡棉，設置於該逆止隔板之該凸部上；一致動器，設置於該絕緣片之上，並與該導電泡棉接觸，該致動器具有一第二接腳以及一壓電片，該致動器之該壓電片與該導電泡棉相互貼合接觸；以及一蓋板，設置於該致動器之上，並與該管板套接密封。

Description

微型空氣泵浦
本案係關於一種氣體傳輸裝置，尤指斷電情況下能自動閉鎖進氣口及出氣口逆止之微型空氣泵浦。
請參閱第1A圖及第1B圖，係為習知的微型空氣泵浦10，包含管板101、逆止閥片102、逆止隔板103、第一絕緣片104、導電片105a、第二絕緣片105b、泵浦106以及蓋板107。管板101具有進氣口1011以及出氣口1012。逆止閥片102設置於管板101內，並具有閥孔1021。逆止隔板103設置於逆止閥片102之上，並具有至少一氣流通孔1031以及凸部1032。第一絕緣片104設置於逆止隔板103之上。導電片105a設置於第一絕緣片104之上，並具有導電片接腳1051、導電片接點1052以及導電片焊點1053。第二絕緣片105b設置於導電片105a之上。泵浦106設置於第二絕緣片105b之上，並具有泵浦接腳1061以及壓電片1062。蓋板107設置於該管板101之上。
習知的微型空氣泵浦10中，由於逆止隔板103之凸部1032的設計，在製程中難使逆止隔板103的平面平整，導致良率不佳、可靠度不佳。此外，導電片105a因導電片接腳1051接受電源系統電極電源，經導電片焊點1053傳導到導電片接點1052，透過導電片接點1052供給電源給泵浦106之壓電片1062，其中，導電片接點1052需要透過導電片焊點1053焊接在導電片105a上，在焊接製程上難以縮小焊點，並且使用焊接易產生相關的問題(比如假焊、焊點氧化、焊點過大造成與其他零件的短路……等問題)，使其良率下降、可靠度下降。
因此，如何增進微型空氣泵浦製程良率、改善可靠度、減少產品整體零件數量、簡化製程工序，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供一種微型空氣泵浦，具有斷電逆止效果、無焊接點及僅使用一個絕緣片之微型空氣泵浦。
為達上述目的，本案之較廣義實施態樣為提供一種微型空氣泵浦，包含：一管板，具有一進氣口以及一出氣口；一逆止閥片，設置於該管板之內，該逆止閥片具有一閥孔及一凹置空間，且該閥孔位於該凹置空間之中心；一逆止隔板，設置於該逆止閥片之上，該逆止隔板具有至少一氣流通孔、一凸部、至少一緩衝支架以及一第一接腳，且該凸部係凸向該逆止閥片之該閥孔；一絕緣片，設置於該逆止隔板之上；一導電泡棉，設置於該逆止隔板之該凸部上；一致動器，設置於該絕緣片之上，並與該導電泡棉接觸，該致動器具有一第二接腳以及一壓電片，該致動器之該壓電片與該導電泡棉相互貼合接觸；以及一蓋板，設置於該致動器之上，並與該管板套接密封；其中，該逆止隔板之該第一接腳接受一電源系統之一端電極電源，經逆止隔板傳導至該導電泡棉，再由該導電泡棉傳導至該致動器之該壓電片，該致動器之該第二接腳再接受該電源系統之另一端電極電源，完成該電源系統之迴路。
體現本案特徵與優點的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當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第2A至第3D圖，一種微型空氣泵浦20，包含：管板201，具有進氣口2011以及出氣口2012；逆止閥片202，設置於管板201之內，逆止閥片202具有閥孔2021及凹置空間2022，且閥孔2021位於凹置空間2022之中心；逆止隔板203，設置於逆止閥片202之上，逆止隔板203具有至少一氣流通孔2031、凸部2032、至少一緩衝支架2033以及第一接腳2034，且凸部2032係凸向逆止閥片202之閥孔2021；絕緣片204，設置於逆止隔板203之上；導電泡棉205，設置於逆止隔板203之凸部2032上；致動器206，設置於絕緣片204之上，並與導電泡棉205接觸，致動器206具有第二接腳2061以及壓電片2062，致動器206之壓電片2062與導電泡棉205相互貼合接觸；以及蓋板207，設置於致動器206之上，並與管板201套接密封；其中，逆止隔板203之第一接腳2034接受電源系統之一端電極電源，經逆止隔板203傳導至導電泡棉205，再由導電泡棉205傳導至致動器206之壓電片2062，致動器206之第二接腳2061再接受電源系統之另一端電極電源，完成電源系統之迴路。
值得注意的是，本案之微型空氣泵浦20與習知之微型空氣泵浦10的差異之一，在於將習知的導電片105a與第二絕緣片105b整合成導電泡棉205，本案之微型空氣泵浦20並未有焊點，所以不會有焊接易產生相關的問題(比如假焊、焊點氧化、焊點過大造成與其他零件的短路……等問題)；此外，由於零件數的減少，可提升製程良率，並簡化製程工序。本案之微型空氣泵浦20與習知之微型空氣泵浦10的差異之二，在於逆止隔板203具有緩衝支架2033，緩衝支架2033的設置，可以有效確保逆止隔板203其他平面的平整度，使其可靠度提升。
逆止隔板203具有四個氣流通孔2031，逆止隔板203之凸部2032之直徑大於逆止閥片202之閥孔2021之直徑，逆止隔板203之凸部2032外圍環設四個緩衝支架2033。逆止隔板203之緩衝支架2033與第一接腳2034共平面。值得注意的是，逆止隔板203之氣流通孔2031係為四個，但不以此為限，氣流通孔2031的數量可依據設計加以調整，氣流通孔2031之目的係為了氣體的流通。此外，值得注意的是，逆止隔板203之凸部2032的直徑必須大於逆止閥片202之閥孔2021的直徑，其作用係為了在管板201之出氣口2012承受了氣體氣壓，可透過逆止閥片202之閥孔2021正好堵住逆止隔板203之凸部2032，以達到逆止的效果。除此，值得注意的是，逆止隔板203之凸部2032外圍環設四個緩衝支架2033，但不以此為限，緩衝支架2033的數量可依據設計加以調整，緩衝支架2033之目的係為了改良習知的逆止隔板103在製作凸部1032時，易造成逆止隔板103表面不平整，使得逆止隔板103影響整體的良率與可靠度，經過改良後，緩衝支架2033使得逆止隔板203之凸部2032製造時，依然容易將緩衝支架2033與第一接腳2034保持共平面。
導電泡棉205具有第一直徑R1，第一直徑R1小於任一氣流通孔2031至斜對角之另一氣流通孔2031的距離。換言之，導電泡棉205的最大第一直徑R1不會遮擋到逆止隔板203的任何一個氣流通孔2031，導電泡棉205之目的係為了傳導電源電力給致動器206的壓電片2062，並解透過導電泡棉205的彈性可以縝密地接觸壓電片2062。值得注意的是，導電泡棉205之導電泡棉通孔2051的大小可以係為逆止隔板203之凸部2032的大小，導電泡棉通孔2051之目的係為了可方便快速對位於逆止隔板203上。
逆止隔板203之第一接腳2034接受電源系統之一端電極電源，經逆止隔板203傳導至導電泡棉205，再由導電泡棉205傳導至致動器206之壓電片2062，致動器206之第二接腳2061再接受電源系統之另一端電極電源，完成該電源系統之迴路。電源系統供電中斷時，逆止閥片202之閥孔2021與逆止隔板203之凸部2032密合，使管板201之出氣口2012達成逆止效果。值得注意的是，第一接腳2034與第二接腳2061分別用以接受以一端電極電源以及另一端電極電源，使壓電片2062產生往復式地彎曲振動，一端電極電源以及另一端電極電源以一頻率交替地施加於壓電片2062；其中，一端電極電源以及另一端電極電源可以分別是相同電源系統(未圖示)的正極與負極，但不以此為限。於其他實施例中，一端電極電源以及另一端電極電源之電源系統亦可依設計需求而調整（如正弦波、脈波、方波、鋸齒波……等）。於本案其他實施例中電源系統、電壓值、一端電極電源以及另一端電極電源交替的頻率亦可依設計需求而調整。此外，值得注意的是，逆止隔板203與導電泡棉205係為導電材質，導電材質可以係為金、銀、銅、合金之一或其組合。
請參閱第2A圖、第2B圖、第3B圖及第3C圖，微型空氣泵浦20總厚度T係為2毫米至5毫米之間。微型空氣泵浦20之進氣口2011提供負氣壓，即抽氣，於此同時出氣口2012提供正氣壓，即吹氣。當致動器206驅動時，氣體由進氣口2011進入，由於致動器206不斷地作動，氣體不斷由進氣口2011引進而流經致動器206，通過4個氣流通孔2031流入逆止閥片202的凹置空間2022內，使得氣體再經過閥孔2021而導入管板201內，最後再由出氣口2012排出，而氣體流動會產生推力，而使逆止閥片202凹置空間2022的底部產生形變，此作動使得閥孔2021正好脫離逆止隔板203之凸部2032，使氣體壓力得到釋放，氣體經逆止隔板203之氣流通孔2031流通(如第3B圖所示)，最後再由出氣口2012排出完成氣體的傳輸。
請參閱第3D圖，當出氣口2012的氣體逆流至微型空氣泵浦20時，使得逆止閥片202受到氣體壓力往逆止隔板203推擠，使得原本閥孔2021堵住凸部2032，如此氣體無法回流而達成逆止回流的效果。
綜上所述，本案藉由微型空氣泵浦20未有焊點、逆止隔板203之緩衝支架2033的設置，可以有效確保逆止隔板203其他平面的平整度，以及將習知的導電片105a與第二絕緣片105b整合成導電泡棉205，提升了製程良率、改善可靠度、減少產品整體零件數量、簡化製程工序，此外，透過閥孔2021與凸部2032的設計，當致動器206停止作動時具逆止的效果。是以，本案極具產業利用價值，爰依法提出申請。
本案得由熟習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。
10:微型空氣泵浦 101:管板 1011:進氣口 1012:出氣口 102:逆止閥片 1021:閥孔 103:逆止隔板 1031:氣流通孔 1032:凸部 104:第一絕緣片 105a:導電片 105b:第二絕緣片 1051:導電片接腳 1052:導電片接點 1053:導電片焊點 106:泵浦 1061:泵浦接腳 1062:壓電片 107:蓋板 20:微型空氣泵浦 201:管板 2011:進氣口 2012:出氣口 202:逆止閥片 2021:閥孔 2022:凹置空間 203:逆止隔板 2031:氣流通孔 2032:凸部 2033:緩衝支架 2034:第一接腳 204:絕緣片 205:導電泡棉 2051:導電泡棉通孔 206:致動器 2061:第二接腳 2062:壓電片 207:蓋板 A-A、B-B:切線 R1:第一直徑 T:總厚度
第1A圖所示為習知之微型空氣泵浦於第一視角視示意圖。 第1B圖所示為習知之微型空氣泵浦於第二視角視示意圖。 第2A圖所示為本案之微型空氣泵浦於第一視角視示意圖。 第2B圖所示為本案之微型空氣泵浦於第二視角視示意圖。 第3A圖所示為本案之微型空氣泵浦於上視視角示意圖。 第3B圖所示為本案之微型空氣泵浦之第3A圖之A-A切線於正常運作時氣流流向之剖面示意圖。 第3C圖所示為本案之微型空氣泵浦之第3A圖之B-B切線於正常運作時氣流流向之剖面示意圖。 第3D圖所示為本案之微型空氣泵浦之第3A圖之B-B切線於中斷運作時氣流逆止之剖面示意圖。
20:微型空氣泵浦
201:管板
2011:進氣口
2012:出氣口
202:逆止閥片
2021:閥孔
2022:凹置空間
203:逆止隔板
2031:氣流通孔
2032:凸部
2033:緩衝支架
2034:第一接腳
204:絕緣片
205:導電泡棉
2051:導電泡棉通孔
206:致動器
2061:第二接腳
207:蓋板
R1:第一直徑

Claims (9)

  1. 一種微型空氣泵浦，包含： 一管板，具有一進氣口以及一出氣口； 一逆止閥片，設置於該管板之內，該逆止閥片具有一閥孔及一凹置空間，且該閥孔位於該凹置空間之中心； 一逆止隔板，設置於該逆止閥片之上，該逆止隔板具有至少一氣流通孔、一凸部、至少一緩衝支架以及一第一接腳，且該凸部係凸向該逆止閥片之該閥孔； 一絕緣片，設置於該逆止隔板之上； 一導電泡棉，設置於該逆止隔板之該凸部上； 一致動器，設置於該絕緣片之上，並與該導電泡棉接觸，該致動器具有一第二接腳以及一壓電片，該致動器之該壓電片與該導電泡棉相互貼合接觸；以及 一蓋板，設置於該致動器之上，並與該管板套接密封； 其中，該逆止隔板之該第一接腳接受一電源系統之一端電極電源，經該逆止隔板傳導至該導電泡棉，再由該導電泡棉傳導至該致動器之該壓電片，該致動器之該第二接腳再接受該電源系統之另一端電極電源，完成該電源系統之迴路。
  2. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中該逆止隔板具有四個該氣流通孔，該逆止隔板之該凸部之直徑大於該逆止閥片之該閥孔之直徑，該逆止隔板之該凸部外圍環設四個該緩衝支架。
  3. 如請求項2所述之微型空氣泵浦，其中該導電泡棉具有一第一直徑，該第一直徑小於任一該氣流通孔至斜對角之另一氣流通孔的距離。
  4. 如請求項3所述之微型空氣泵浦，其中該逆止隔板之該些緩衝支架與該第一接腳共平面。
  5. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中當該致動器驅動時，氣體由該進氣口進入，通過至少一該氣流通孔流入該逆止閥片的該凹置空間內，再經過該閥孔而導入該管板，最後由該出氣口排出。
  6. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中該電源系統供電中斷時，該逆止閥片之該閥孔與該逆止隔板之該凸部密合，使該管板之該出氣口構成逆止回流。
  7. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中該逆止隔板與該導電泡棉係為導電材質。
  8. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中該微型空氣泵浦總厚度係為2毫米至5毫米之間。
  9. 如請求項1所述之微型空氣泵浦，其中該微型空氣泵浦之該進氣口提供負氣壓，同時該出氣口提供正氣壓。
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