(57)【要約】      （修正有）【課題】ポータブル式電子装置において体積を小さく、薄型化を実現し、ポータブル化を達成し、騒音を小さくする構造を提供する。【解決手段】本発明は、アクチュエータセンサモジュール１０を備えるポータブル式電子装置であり、殻体１１と、アクチュエータセンサモジュール１０と、を包含する。殻体１１は、導入孔１３と、排気孔１４と、第一チャンバ１１ｃと、第二チャンバ１１ｅと、連通通路１１ｄと、を含有し、連通通路１１ｄは、第一チャンバ１１ｃと、第二チャンバ１１ｅと、の間で連通する。アクチュエータセンサモジュール１０は、アクチュエータ１２と、センサ１５と、を含有し、アクチュエータ１２は、第一チャンバ１１ｃ内に設置され、導入孔１３を閉鎖し、更に第一防護膜１２０を含有し、センサ１５は、第二チャンバ１１ｅ内に設置される。【選択図】図２Ｂ
2019035412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置であって、殻体と、アクチュエータセンサモジュールと、を包含し、
前記殻体が、少なくとも一つの導入孔と、少なくとも一つの排気孔と、第一チャンバと、第二チャンバと、少なくとも一つの連通通路と、を含有し、前記第一チャンバが、少なくとも一つの前記導入孔を通じて前記殻体外部と連通し、前記第二チャンバが、少なくとも一つの前記排気孔を通じて前記殻体外部と連通し、少なくとも一つの前記連通通路が、前記第一チャンバと、前記第二チャンバと、の間で連通し、
前記アクチュエータセンサモジュールが、アクチュエータと、センサと、を含有し、前記アクチュエータが、前記第一チャンバ内に設置され、少なくとも一つの前記導入孔を閉鎖し、且つ前記アクチュエータが、更に第一防護膜を含有し、前記第一防護膜が、防水と防塵を行い、気体を流通させる膜状構造であり、前記センサが、前記第二チャンバ内に設置され、
前記アクチュエータセンサモジュールの前記アクチュエータの駆動を通じて、気体を少なくとも一つの前記導入孔から前記第一チャンバに導入し、且つ気体に前記連通通路を経由して前記第二チャンバに流入させ、前記センサに気体の観測を行わせ、観測後の気体を少なくとも一つの前記排気孔から排出することを特徴とする、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置である。
【請求項２】
前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置が、更に第二防護膜を包含し、前記第二防護膜が、前記排気孔を閉鎖して設置され、且つ前記第二防護膜が、防水と防塵を行い、気体を通過させる膜状構造であることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項３】
前記第一防護膜及び前期第二防護膜の保護等級が、国際電気標準会議の電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６４の等級であることを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項４】
前記第一防護膜及び前期第二防護膜の保護等級が、国際電気標準会議の電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６８の等級であることを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項５】
前記センサが、酸素センサ、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、オゾンセンサ、二酸化硫黄センサ、二酸化窒素センサ、揮発性有機物センサ、の内の少なくとも一つ或いは組合せて成るグループを包含することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが、電動アクチュエータを備える交流及び直流モータ、電動アクチュエータを備えるステッピングモータ、磁力アクチュエータを備える磁性ソレノイドモータ、熱駆動アクチュエータを備える熱ポンプ、の内の一つであることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項７】
前記アクチュエータが、流体アクチュエータを備える気体ポンプ、流体アクチュエータを備える液体ポンプ、であることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項８】
前記アクチュエータが、共振式圧電アクチュエータの気体ポンプであり、前記アクチュエータが、吸気板と、共振片と、圧電アクチュエータと、少なくとも一つの絶縁片と、導電片と、を含有し、
前記吸気板が、少なくとも一つの吸気孔を備え、
前記第一防護膜、前記吸気板、前記共振片、前記圧電アクチュエータ、の順に対応して積重なって設置され、少なくとも一つの前記絶縁片、前記導電片、が順に前記圧電アクチュエータの下に設置され、且つ前記共振片と、前記圧電アクチュエータとの間に隙間を備え第一チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動する時、気体が、前記吸気板の少なくとも一つの前記吸気孔から進入し、前記共振片を経由し、前記第一チャンバ内に進入し、気体を少なくとも一つの前記導入孔から導入し、これ以外に、前記圧電アクチュエータの前記吸気板が、更に少なくとも一つの合流排気孔と、中心凹部と、を含有し、少なくとも一つの前記合流排気孔が少なくとも一つの前記吸気孔と対応し、且つ前記吸気孔の気体を導引して前記中心凹部に合流させ、前記共振片が、中空孔を備え、前記吸気板の前記中心凹部と対応し、前記圧電アクチュエータが、懸吊板と、外枠と、を備え、前記懸吊板及び前記外枠との間には少なくとも一つのフレームが連接し、且つ前記懸吊板の一つの面には圧電セラミックスが貼付されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項９】
前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置が、更にコントロールモジュールと、コントロールパネルと、を包含し、前記コントロールモジュールが、前記コントロールパネル及び前記アクチュエータセンサモジュールと電気的接続し、前記コントロールパネルを通じてイネーブル信号を前記コントロールモジュールに発送し、前記コントロールモジュールが、前記イネーブル信号に基づいて前記アクチュエータセンサモジュールが気体の伝送と観測を行えるようにし、観測結果を前記コントロールモジュールに伝送し、前記コントロールモジュールが前記観測結果を前記コントロールパネルに表示することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項１０】
前記コントロールパネルを通じてディスエーブル信号を前記コントロールモジュールに発送し、前記コントロールモジュールが、前記ディスエーブル信号に基づいて前記アクチュエータセンサモジュールの作動を停止させ、且つ前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置が、更に電源を包含し、前記電源が、前記コントロールパネルと、前記コントロールモジュールと、前記アクチュエータセンサモジュールと、の電気的接続に用いられることを特徴とする、請求項９に記載のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置。
【請求項１１】
アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置であって、少なくとも一つの殻体と、少なくとも一つのアクチュエータセンサモジュールと、を包含し、
少なくとも一つの前記殻体が、少なくとも一つの導入孔と、少なくとも一つの排気孔と、少なくとも一つの第一チャンバと、少なくとも一つの第二チャンバと、少なくとも一つの連通通路と、を含有し、前記第一チャンバが、少なくとも一つの前記導入孔を通じて前記殻体外部と連通し、前記第二チャンバが、少なくとも一つの前記排気孔を通じて前記殻体外部と連通し、少なくとも一つの前記連通通路が、前記第一チャンバと、前記第二チャンバと、の間で連通し、
少なくとも一つの前記アクチュエータセンサモジュールが、少なくとも一つのアクチュエータと、少なくとも一つのセンサと、を含有し、前記アクチュエータが、前記第一チャンバ内に設置され、少なくとも一つの前記導入孔を閉鎖し、且つ前記アクチュエータが、更に少なくとも一つの第一防護膜を含有し、前記第一防護膜が、防水と防塵を行い、気体を流通させる膜状構造であり、前記センサが、前記第二チャンバ内に設置され、
前記アクチュエータセンサモジュールの前記アクチュエータの駆動を通じて、気体を少なくとも一つの前記導入孔から前記第一チャンバに導入し、且つ気体に前記連通通路を経由して前記第二チャンバに流入させ、前記センサに気体の観測を行わせ、観測後の気体を少なくとも一つの前記排気孔から排出することを特徴とする、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置に関するものであり、とりわけマイクロ型、静音、防水、防塵、の機能を有することを特徴とする、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置である。
【背景技術】
【０００２】
現在人々は、生活において環境の観測を徐々に重要視し、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、揮発性有機化合物(Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＶＯＣ)、ＰＭ２．５、等の環境の観測が挙げられ、環境中の此等気体の露呈が人体に良くない影響を与え、深刻な場合は生命の危機に至るまでにもなる。それゆえ、環境観測は、各国で続々と重要視されており、生活において無視できない課題に成りつつある。
【０００３】
しかしながら、現在の技術において、例えば、空気清浄機といった、環境中の気体を測定する機械の体積は、大き過ぎて使用者が携帯するのに不便である。これにより、使用者は、周辺環境の気体情報を得るのに難度があり、使用者が人体に危害を与える気体環境内に晒される可能性もある。よって、どのようにして時と場所を問わずに周辺環境の気体の情報を得るかが、現在取りかからなければならない課題である。
【０００４】
上記以外に、周知の環境中の気体を測定する機械は、防水、防塵の機能が無く、もしも、気体の流通過程中に水分或いは液体が測定器内に流入した場合、送出される気体に水分を含みやすく、気体観測に用いられる電子ユニットの帯湿、発錆ないし損壊を引き起こす危険がある。又、周知の環境中の気体を測定する機械には防塵機能もなく、もしも気体の流通過程中に粉塵が測定器内に進入した場合、ユニットが壊れる原因となり、気体の伝送効率を低下させる問題が生じる。よって、どのようにして環境中の気体を測定する機械に防水、防塵の機能を備えるかが、同じく現在取りかからなければならない課題である。
【０００５】
よって、どのように周知技術の問題を改善して発展させ、環境中の気体を測定する機械或いは設備の体積を小さくし、マイクロ化且つ静音の目的を達成し、防水及び防塵の機能を備えることができるかが、現在急いで取りかからなければならない課題である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の主要目的は、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置を提供し、アクチュエータセンサモジュールの圧電板の高周波作動で生じた気体の波動が、設計後の流路内で圧力勾配をつくることにより、気体を高速流動させ、且つ流路の出入方向の抵抗差異を通じて、気体を吸入側から排出側に伝送し、気体伝送装置を採用する周知の技術の機械や設備の、体積が大きい、薄型化が難しい、ポータブル化を達成出来ない、騒音が大きい、等問題を解決することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの主要目的は、防水、防塵の機能を同時に有する、ことを特徴とする、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置を提供し、防護膜を設置し、水分及び粉塵を濾過することで、ユニットの損壊や気体伝輸効率を低下させる原因となる、従来の気体伝輸過程で生じる装置内部の水分或いは粉塵進入する問題を解決することである。
【０００８】
上述の目的を達成する為に、本発明の広義の実施態様は、アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置を提供する。前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置は、殻体及びアクチュエータセンサモジュールを含み、前記殻体は、少なくとも一つの導入孔と、少なくとも一つの排気孔と、第一チャンバと、第二チャンバと、少なくとも一つの連通通路と、を含有し、前記第一チャンバは、少なくとも一つの前記導入孔を通じて前記殻体外部と連通し、前記第二チャンバは、少なくとも一つの前記排気孔を通じて前記殻体外部と連通し、少なくとも一つの前記連通通路は、前記第一チャンバ及び前記第二チャンバ間を連通し、前記アクチュエータセンサモジュールは、アクチュエータ及びセンサを含有し、前記アクチュエータは、前記第一チャンバ内に設置され、少なくとも一つの前記導入孔を閉鎖し、且つ前記アクチュエータは、更に第一防護膜を含有し、前記第一防護膜は、防水と、防塵と、を行い、気体を流通させる膜状構造であり、前記センサは、前記第二チャンバ内に設置され、前記アクチュエータセンサモジュールの前記アクチュエータの駆動を通じて、気体を少なくとも一つの前記導入孔から前記第一チャンバに導入し、前記気体を少なくとも一つの前記連通通路を経由して前記第二チャンバに流入させ、前記センサに気体を観測させ、観測後の気体を少なくとも一つの前記排気孔から排出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置の正面構造見取図である。
【図１Ｂ】本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置の背面構造見取図である。
【図２Ａ】図１Ｂのアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のＡ−Ａ断面見取図である。
【図２Ｂ】図２Ａのアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のＢエリア局部拡大見取図である。
【図２Ｃ】本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のシステムブロック図である。
【図３Ａ】本発明の最良の実施例のアクチュエータの正面分解構造見取図である。
【図３Ｂ】図３Ａが示すアクチュエータの背面分解構造見取図である。
【図４Ａ】図３Ａが示すアクチュエータの圧電アクチュエータの正面組立て構造見取図である。
【図４Ｂ】図３Ａが示すアクチュエータの圧電アクチュエータの背面組立て構造見取図である。
【図４Ｃ】図３Ａが示すアクチュエータの圧電アクチュエータの断面構造見取図である。
【図５Ａ】図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。
【図５Ｂ】図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。
【図５Ｃ】図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。
【図５Ｄ】図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。
【図５Ｅ】図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の特徴と利点を体現するいくつかの典型的実施例については、後方で詳しく説明する。本発明は異なる態様において各種の変化が可能であり、そのいずれも本発明の範囲を脱せず、かつ本発明の説明および図面は本質的に説明のために用いられ、本発明を制限するものではないことが理解されるべきである。
【００１１】
図１Ａと、図１Ｂと、図２Ａと、図２Ｂと、を参照すると、本発明はアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１を提供し、殻体１１と、少なくとも一つの導入孔１３と、少なくとも一つの排気孔１４と、少なくとも一つの第一チャンバ１１ｃと、少なくとも一つの第二チャンバ１１ｅと、少なくとも一つの連通通路１１ｄと、少なくとも一つのアクチュエータセンサモジュール１０と、少なくとも一つのアクチュエータ１２と、少なくとも一つのセンサ１５と、少なくとも一つの第一防護膜１２０と、を含む。以下の実施例において、前記殻体１１と、前記第一チャンバ１１ｃと、前記第二チャンバ１１ｅと、前記アクチュエータセンサモジュール１０と、前記アクチュエータ１２と、前記センサ１５と、前記第一防護膜１２０と、は数量を一つとして説明しているが、これに限らず、前記殻体１１と、前記第一チャンバ１１ｃと、前記第二チャンバ１１ｅと、前記アクチュエータセンサモジュール１０と、前記アクチュエータ１２と、前記センサ１５と、前記第一防護膜１２０と、は複数個の組合せとすることもできる。
【００１２】
本発明のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１は、周辺環境における気体品質の観測に用いることができ、同時に防水、防塵、静音、の機能を有し、各種ポータブル式電子ユニット中に応用することができ、例えば、ノート型コンピュータや、スマートフォン、スマートウォッチ或いはタブレット型コンピュータ、等があるが、これに限らない。まず初めに、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、図１Ａは、本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置の正面構造見取図であり、図１Ｂは、本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置の背面構造見取図である。図が示すように、本実施例の前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１は、主に殻体１１を含み、前記殻体１１は、更に複数個の導入孔１３、複数個の排気孔１４、電源ボタン１６、コントロールパネル１７、等のユニットを含有する。図１Ｂが示すように、複数個の前記導入孔１３及び複数個の前記排気孔１４は、前記殻体１１の第二表面１１ｂに設置されるが、これに限らず、且つ本実施例の複数個の前記導入孔１３の数量は１６個であり、複数個の前記排気孔１４の数量は４個であるが、これらに限らず、実際の状況に基づいて任意に変化させることができる。一部の実施例において、前記導入孔１３及び前記排気孔１４の数量は１個とすることもできるが、これに限らない。本実施例の前記電源ボタン１６は、前記殻体１１の側壁上に設置され、使用者の前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１の電源開閉の操作の為に用いられる。本実施例の前記コントロールパネル１７は、前記殻体１１の第一表面１１ａに設置され、且つ前記コントロールパネル１７は、静電容量式タッチパネルであるが、これらに限らず、インターフェイスシステムの表示と使用者の操作の為に用いられる。
【００１３】
同時に、図１Ｂと、図２Ａと、図２Ｂと、を参照すると、図２Ａは、図１Ｂのアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のＡ−Ａ断面見取図であり、図２Ｂは、図２Ａのアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のＢエリア局部拡大見取図である。図２Ａが示すように、本実施例の前記殻体１１は、更に容置空間１９を含有し、前記容置空間１９は、前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１に必要な電子ユニットを容置するのに用いられ、例えば、プリント基板や、バッテリモジュール、アンテナモジュール、マイクロセッサチップ、ＷＩＦＩモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、等があるが、これに限らない。図２Ｂが示すように、前記殻体１１は、更に前記第一チャンバ１１ｃと、前記連通通路１１ｄと、前記第二チャンバ１１ｅと、を含有し、その内の前記第一チャンバ１１ｃは、複数個の前記導入孔１３を通じて前記殻体１１の外部と連通し、前記第二チャンバ１１ｅは、複数個の前記排気孔１４を通じて前記殻体１１の外部と連通し、前記連通通路１１ｄは、前記第一チャンバ１１ｃ及び前記第二チャンバ１１ｅの間で連通している。よって、前記導入孔１３、前記第一チャンバ１１ｃ、前記連通通路１１ｄ、前記第二チャンバ１１ｅ、前記排気孔１４、の順に連通することにより、気体の流通回路を構成し、気体の伝送及び循環に利する。一部の実施例において、前記連通通路１１ｄも複数個有る状態にすることができるが、これらに限らない。
【００１４】
引続き図２Ｂを参照すると、本実施例の前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１は、更にアクチュエータセンサモジュール１０を含み、前記アクチュエータセンサモジュール１０は、更にアクチュエータ１２及びセンサ１５を含有する。本実施例の前記アクチュエータ１２は、前記第一チャンバ１１ｃ中に設置され、同時に複数個の前記導入孔１３を閉鎖するが、これに限らず、その設置方式は、実際の状況に基づいて任意に変化させることができ、前記アクチュエータ１２は、気体を前記殻体１１の外部から前記第一チャンバ１１ｃ中に導入する。これ以外に、本実施例の前記アクチュエータ１２は、更に第一防護膜１２０を含有し、前記第一防護膜１２０は、防水と、防塵と、を行い、気体を流通させる膜状構造とすることができるが、これに限らない。本実施例の前記センサ１５は、前記第二チャンバ１１ｅ中に設置され、前記センサ１５は、空気中の各種気体の濃度比例及び含量の観測に用いられるが、これに限らない。前記アクチュエータセンサモジュール１０の前記アクチュエータ１２の駆動を通じて、気体を前記導入孔１３から前記第一チャンバ１１ｃ中に導入し、圧力勾配の変化を通じて、前記気体を前記連通通路１１ｄから前記第二チャンバ１１ｅに流入させ、前記センサ１５に、導入した前記気体を観測させ、観測後の気体を前記排気孔１４から前記殻体１１の外部に排出させ、環境中の空気の観測情報を取得させる。前記第一防護膜１２０の設置を通じて、水分と、粉塵と、の前記第一チャンバ１１ｃ及び前記第二チャンバ１１ｅ中への進入を防止し、前記第一チャンバ１１ｃ内部に設置されている前記アクチュエータ１２及び前記第二チャンバ１１ｅ内部に設置されている前記センサ１５は、水分による発錆や損壊、或いは粉塵の堆積によるユニットの損壊等を防止することができる。これ以外に、前記アクチュエータセンサモジュール１０の前記アクチュエータ１２の駆動を持続的に行うことで、気体を前記第一チャンバ１１ｃ中に連続的に導入し、前記気体を前記第二チャンバ１１ｅに持続的に途切れることなく流入させ、前記センサ１５に周辺環境における気体の濃度比例及び含量の変化を随時観測させ、リアルタイムの環境中の空気の観測情報を得させる。
【００１５】
本実施例において、前記アクチュエータ１２は、共振式圧電アクチュエータを備える気体ポンプであるが、これに限らない。一部の実施例において、前記アクチュエータ１２は、電動アクチュエータ、磁力アクチュエータ、熱駆動アクチュエータ、圧電アクチュエータ、流体アクチュエータ、の内の一つにより構成されるモータ或いはポンプとすることもでき、例えば、電動アクチュエータを備える交流及び直流モータ、電動アクチュエータを備えるステッピングモータ、磁力アクチュエータを備える磁性ソレノイドモータ、熱駆動アクチュエータを備える熱ポンプ、流体アクチュエータを備える気体ポンプ、流体アクチュエータを備える液体ポンプ、等があるが、これらに限らない。
【００１６】
一部の実施例において、前記センサ１５は、更に酸素センサ、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、オゾンセンサ、浮遊粒子状物質センサ、微小浮遊粒子状物質センサ、二酸化硫黄センサ、二酸化窒素センサ、揮発性有機化合物センサ（例えば、ホルムアルデヒド、アンモニアのセンサ）、の内の少なくとも一つ或いは前述の複数種のセンサを組合せてグループとすることができるが、これらに限らず、実際のニーズに基づいて任意に変化させることができる。
【００１７】
引続き図２Ｂを参照すると、本実施例の前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１は、更に第二防護膜１８を含み、前記第二防護膜１８は、前記排気孔１４を閉鎖して設置され、前記第二防護膜１８は、防水と、防塵と、を行い、気体を流通させる膜状構造であり、前記第二防護膜１８の設置を通じて、水分、粉塵が前記排気孔１４から前記第二チャンバ１１ｅ内に進入するのを防止し、これにより、前記第二チャンバ１１ｅ内部に設置されている前記センサ１５は、水分による発錆や損壊、或いは粉塵の堆積によるユニットの損壊等を防止することができる。本実施例において、前記第一防護膜１２０及び前期第二防護膜１８の保護等級は、国際電気標準会議の電気機械器具の外郭による保護等級試験（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｍａｒｋｉｎｇ，ＩＥＣ６０５２９）ＩＰ６４の等級であり、即ち防塵の等級が６級（耐塵形、粉塵が中に入らない）であり、防水の等級が４級（防まつ形、あらゆる方向からの飛まつによる有害な影響がない）であるが、これに限らない。他の一部の実施例において、前記第一防護膜１２０及び前期第二防護膜１８の保護等級は、国際電気標準会議の電気機械器具の外郭による保護等級試験ＩＰ６８の等級であり、即ち防塵の等級が６級であり、防水の等級が８級（水中形、継続的に水没しても内部に浸水することがない）であるが、これに限らない。
【００１８】
図２Ｃを参照すると、図２Ｃは、本発明の最良の実施例のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置のシステムブロック図である。図が示すように、本実施例の前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１は、更にコントロールモジュール２０及び電源３０を含む。前記コントロールモジュール２０は、前記容置空間１９内（図未掲載）に設置されるが、これに限らず、前記コントロールモジュール２０は、前記コントロールパネル１７及び前記アクチュエータセンサモジュール１０と電気的接続し、信号の受信と、伝送と、に用いられ、これにより、前記コントロールパネル１７が表示する使用者のインターフェース及び前記アクチュエータセンサモジュール１０の駆動、停止の操作を行う。前記電源３０は、前記容置空間１９内（図未掲載）に設置され、前記コントロールパネル１７、前記コントロールモジュール２０、前記アクチュエータセンサモジュール１０、との電気的接続に用いられ、駆動電源を提供する。使用者は、前記コントロールパネル１７の操作を通じて、イネーブル信号を前記コントロールモジュール２０に発送することで、前記コントロールモジュール２０は、前記イネーブル信号に基づいて、前記アクチュエータセンサモジュール１０に気体の伝送及び観測をさせることができ、観測して得た観測結果を前記コントロールモジュール２０に伝送させ、前記コントロールモジュール２０は、その後、観測結果を前記コントロールパネル１７に表示し、使用者に環境中の気体に関する情報をリアルタイムで知らせる。これ以外に、使用者は、前記コントロールパネル１７の操作を通じて、ディスエーブル信号を前記コントロールモジュール２０に発送することで、前記コントロールモジュール２０は、前記ディスエーブル信号に基づいて、前記アクチュエータセンサモジュール１０を制御して作動を停止させ、不使用時に前記アクチュエータセンサモジュール１０を閉じることで、電気エネルギの浪費を防止し、又前記アクチュエータセンサモジュール１０の持続作動による使用寿命の減少、ユニットの消耗損壊、等を効用をもたらす。
【００１９】
本実施例において、前記アクチュエータセンサモジュール１０が観測した環境における空気中の危害を及ぼす気体、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、揮発性有毒気体、二酸化硫黄、二酸化窒素、等の濃度或いは含量が高すぎる時、前記アクチュエータセンサモジュール１０は、警告信号を前記コントロールモジュール２０に発送し、前記コントロールモジュール２０は、前記警告信号に基づいて、前記コントロールパネル１７上に、使用者が危害を及ぼす気体の高濃度環境内にいることを提示し、使用者に環境における気体の危害レベルを知らせることで、迅速な避難或いは防止対策を実施することができ、使用者の意識不明、中毒或いは気体爆発、の可能性低下の効用をもたらす。
【００２０】
本実施例において、前記電源３０は、前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１の電池とすることができるが、これに限らず、即ち前記アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置１の電池（図未掲載）は電源として直接利用することができ、駆動電源を前記コントロールパネル１７と、前記コントロールモジュール２０と、前記アクチュエータセンサモジュール１０と、に伝送する。他の一部の実施例において、前記電源３０は、もう一つの独立した電池とすることができるが、実際の状況に基づいて任意に変化させることができる。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂを同時に参照すると、図３Ａは、本発明の最良の実施例のアクチュエータの正面分解構造見取図であり、図３Ｂは、図３Ａが示すアクチュエータの背面分解構造見取図である。図が示すように、本実施例の前記アクチュエータ１２は、前記第一防護膜１２０、吸気板１２１、共振片１２２、圧電アクチュエータ１２３、絶縁片１２４１、絶縁片１２４２、導電片１２５、等のユニットを含み、前記第一防護膜１２０、前記吸気板１２１、前記共振片１２２、前記圧電アクチュエータ１２３、前記絶縁片１２４１、前記導電片１２５、前記絶縁片１２４２、の順に積重ねて設置され、本実施例の前記アクチュエータ１２の組立てを完成させる。本実施例において、前記第一防護膜１２０は、前記吸気板１２１の外側表面上に貼付けられ、前記圧電アクチュエータ１２３は、懸吊板１２３０及び圧電セラミックス１２３３の組立てにより成り、前記共振片１２２に対応して設置されるが、これらに限らない。気体が前記アクチュエータ１２の前記吸気板１２１上の少なくとも一つの吸気孔１２１０から吸入され、並びに前記圧電アクチュエータ１２３の作動により、前記気体は複数個の圧力チャンバ（図面未掲載）を経由し、下方向に伝送される。
【００２２】
引続き図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、図３Ａが示すように、本実施例の前記アクチュエータ１２の前記吸気板１２１は、前記吸気孔１２１０を備え、本実施例の前記吸気孔１２１０の数量は４個であるが、これに限らず、その数量は実際のニーズに基づいて任意に変化させることができ、主に気体を装置外から大気圧の作用に応じて、前記吸気孔１２１０から前記アクチュエータ１２内に流入させる。図３Ｂが示すように、前記吸気孔１２１０に相対する前記吸気板１２１の下表面は、更に中心凹部１２１１及び合流排気孔１２１２を含み、その内の本実施例の前記合流排気孔１２１２の数量も４個であるが、これに限らず、４個の前記合流排気孔１２１２は、それぞれ前記吸気板１２１上表面の４個の前記吸気孔１２１０と対応して設置され、前記吸気孔１２１０から進入した気体を導引して前記中心凹部１２１１に合流させ、下方向に伝送させる。よって、本実施例において、前記吸気板１２１は、一体成型の前記吸気孔１２１０と、前記合流排気孔１２１２及び前記中心凹部１２１１と、を備え、且つ前記中心凹部１２１１箇所は、気体を合流させる合流チャンバを形成し、気体を一時的に保存する。一部の実施例において、前記吸気板１２１は、ステンレスの材質により構成されるが、これに限らない。他の一部の実施例において、前記中心凹部１２１１箇所が構成する合流チャンバの深さは、前記合流排気孔１２１２の深さと同じであるが、これに限らない。
【００２３】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、図が示すように、本実施例の前記第一防護膜１２０は、前記吸気板１２１の上表面に貼付けられ、前記吸気板１２１上表面の４個の前記吸気孔１２１０を完全に蓋うが、これに限らない。その内の前記第一防護膜１２０は、防水と、防塵と、の膜状構造であり、気体だけを通過させ、前記アクチュエータ１２が気体の伝送を行う時、気体を前記第一防護膜１２０を経由させて濾過し、前記気体中の水分と、粉塵と、を排除し、水分及び粉塵を含まない気体を前記吸気孔１２１０内に導入し、気体の伝送を行い、前記アクチュエータ１２内部ユニットの水分或いは粉塵の堆積による損壊や、発錆、を防止し、気体の伝送効率を上げ、且つ前記第一防護膜１２０の設置を通じて、前記アクチュエータ１２に水分及び粉塵を含まない気体を伝送させ、伝送した気体が接触するユニットの水分或いは粉塵による損壊の問題を防止する。一部の実施例において、前記アクチュエータ１２は、複数個の前記第一防護膜１２０を含有することができ、各前記第一防護膜１２０の大きさは、一つの前記吸気孔１２１０に対応する大きさであり、それぞれ各前記吸気孔１２１０を閉鎖するように対応して設置され、水分及び粉塵の濾過を行うが、これに限らない。
【００２４】
本実施例において、前記共振片１２２は、可撓性の材質で構成されるが、これに限らず、且つ前記共振片１２２上には前記中空孔１２２０を備え、前記吸気板１２１の下表面の前記中心凹部１２１１に対応して設置され、気体を下方向に流通させる。他の一部の実施例において、前記共振片１２２は、銅材質で構成することもできるが、これに限らない。
【００２５】
図４Ａと、図４Ｂと、図４Ｃと、を同時に参照すると、それぞれは、図３Ａが示すアクチュエータの圧電アクチュエータの正面組立て構造見取図、背面組合せ構造見取図、断面構造見取図、である。図が示すように、本実施例の前記圧電アクチュエータ１２３は、前記懸吊板１２３０と、外枠１２３１と、複数個のフレーム１２３２と、前記圧電セラミックス１２３３と、の組立てで成り、その内の前記圧電セラミックス１２３３は、前記懸吊板１２３０の下表面１２３０ｂに貼付けられ、複数個の前記フレーム１２３２は、前記懸吊板１２３０及び前記外枠１２３１の間で連接し、各前記フレーム１２３２の両端点は前記外枠１２３１に連接し、もう一つの端点は前記懸吊板１２３０に連接し、且つ各前記フレーム１２３２と、前記懸吊板１２３０及び前記外枠１２３１と、の間は、更に複数個の空隙１２３５を形成し、気体を流通させるのに用いられる。前記懸吊板１２３０、前記外枠１２３１、前記フレーム１２３２、の設置方式と実施様態及び数量は、これらに限らず、実際の情況に基づいて変化させることができる。更に、前記外枠１２３１は、外向きに凸設している導電ピン１２３４を備え、電気接続に用いられるが、これに限らない。
【００２６】
本実施例において、前記懸吊板１２３０は、段差状の構造であり、即ち前記懸吊板１２３０の上表面１２３０ａには凸部１２３０ｃを備え、前記凸部１２３０ｃは、円形の隆起構造とすることができるが、これに限らない。図４Ａ乃至図４Ｃを同時に参照すると、見てわかるように、前記懸吊板１２３０の前記凸部１２３０ｃは、前記外枠１２３１の上表面１２３１ａと共平面であり、前記懸吊板１２３０の前記上表面１２３０ａ及び前記フレーム１２３２の上表面１２３２ａも共平面であり、且つ前記懸吊板１２３０の前記凸部１２３０ｃ及び前記外枠１２３１の前記上表面１２３１ａと、前記懸吊板１２３０の前記上表面１２３０ａ及び前記フレーム１２３２の上表面１２３２ａと、間には特定の深さを備える。前記懸吊板１２３０の前記下表面１２３０ｂに至っては、図４Ｂ及び図４Ｃが示すように、それと前記外枠１２３１の下表面１２３１ｂ及び前記フレーム１２３２の下表面１２３２ｂは平坦な共平面構造を成し、前記圧電セラミックス１２３３は、この平坦な前記懸吊板１２３０の前記下表面１２３０ｂに貼付けられる。一部の実施例において、前記懸吊板１２３０と、前記フレーム１２３２と、前記外枠１２３１と、は一体成型の構造であり、金属板で構成することができ、例えば、ステンレス材質で構成できるが、これに限らない。
【００２７】
引続き図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、図が示すように、本実施例の前記アクチュエータ１２は、更に絶縁片１２４１と、導電片１２５と、もう一つの絶縁片１２４２と、を備え、上述の順に対応して前記圧電アクチュエータ１２３の下に設置され、且つその形態は、ほぼ前記圧電アクチュエータ１２３の前記外枠１２３１の形態と対応している。本実施例の前記絶縁片１２４１と、１２４２と、は、絶縁材質で構成することができ、例えば、プラスチックとすることができるが、これに限らず、絶縁機能を提供する。本実施例の前記導電片１２５は、導電材質で構成することができ、例えば、金属とすることができるが、これに限らず、電導機能を提供する、且つ本実施例の前記導電片１２５は、更に導電ピン１２５１を含有し、電導機能を提供するが、これに限らない。
【００２８】
図３Ａと、図３Ｂ及び図５Ａ至図５Ｅを同時に参照すると、その内の図５Ａ至図５Ｅは、図３Ａが示すアクチュエータの作動見取図である。まず初めに、図５Ａが示すように、前記アクチュエータ１２は、前記第一防護膜１２０、前記吸気板１２１、前記共振片１２２ 、前記圧電アクチュエータ１２３、前記絶縁片１２４１、前記導電片１２５、もう一つの前記絶縁片１２４２、の順に積重なって成り、その内の前記共振片１２２と、前記圧電アクチュエータ１２３と、の間は、間隙g０を備え、本実施例の前記共振片１２２及び前記圧電アクチュエータ１２３の前記外枠１２３１の間の前記間隙g０中に導電ペーストが充填されるが、これに限らず、前記共振片１２２と、前記圧電アクチュエータ１２３の前記懸吊板１２３０の前記凸部１２３０ｃと、の間に前記間隙ｇ０の深さを維持させることができるので、気流の更に迅速な流動を導引することが出来る。且つ前記懸吊板１２３０の前記凸部１２３０ｃは、前記共振片１２２と適度な距離を保持し、お互いの接触干渉を減少させるので、騒音の発生を減少させる。他の一部の実施例において、前記圧電アクチュエータ１２３の前記外枠１２３１の高さを高くすることにより、それが前記共振片１２２と組立てられる時に間隙を増加させるが、これに限らない。
【００２９】
引続き図５Ａ至図５Ｅを参照すると、図が示すように、前記第一防護膜１２０、前記吸気板１２１、前記共振片１２２、前記圧電アクチュエータ１２３、の順に組立てられた後、前記第一防護膜１２０は、前記吸気板１２１の前記吸気孔１２１０を閉鎖し、前記共振片１２２の前記中空孔１２２０と、前記吸気板１２１の前記中心凹部１２１１と、の間に気体を合流させるチャンバを形成し、且つ前記共振片１２２と、前記圧電アクチュエータ１２３と、の間に第一チャンバ１２１を形成し、気体を一時保存するのに用いられる。前記第一チャンバ１２１は、前記共振片１２２の前記中空孔１２２０を通じて、前記吸気板１２１の下表面の前記中心凹部１２１１のチャンバと連通し、前記第一チャンバ１２１の両側は、前記圧電アクチュエータ１２３の前記フレーム１２３２の間の前記空隙１２３５を通じて、その下の前記殻体１１に設置されている前記第一チャンバ１１ｃ（図２Ｂ掲載）と連通している。
【００３０】
本実施例において、前記アクチュエータ１２が作動する時、主に前記圧電アクチュエータ１２３は、電圧を受けて駆動され、前記フレーム１２３２を支点とし垂直方向の往復式振動を行う。図５Ｂが示すように、前記圧電アクチュエータ１２３が電圧を受けて駆動され下方向に振動する時、気体は、前記第一防護膜１２０を通り水分及び粉塵を濾過した後、前記吸気板１２１上の少なくとも一つの前記吸気孔１２１０から進入し、その下表面の少なくとも一つの前記合流排気孔１２１２を通じて中央の前記中心凹部１２１１に集められ、更に前記共振片１２２上の前記中心凹部１２１１と対応して設置されている前記中空孔１２２０を経由して前記第一チャンバ１２２１内に下方向に流入し、その後、前記圧電アクチュエータ１２３が振動を起こすことにより、前記共振片１２２もそれに伴って共振し垂直方向の往復式振動を行い、図５Ｃが示すように、その後前記共振片１２２もそれに伴って下方向に振動し、前記圧電アクチュエータ１２３の前記懸吊板１２３０の前記凸部１２３０ｃ上に貼接され、前記共振片１２２が変形することにより、前記第一チャンバ１２２１の体積を圧縮し、前記第一チャンバ１２２１の中間流通空間を閉鎖し、その内の気体を両側方向に押して流動させ、前記圧電アクチュエータ１２３の前記フレーム１２３２の間の前記空隙１２３５を通り下方向に流動させる。図５Ｄでは、その後の前記共振片１２２は初期位置を回復し、前記圧電アクチュエータ１２３は電圧を受けて駆動し上方向に振動し、同様に前記第一チャンバ１２２１の体積を圧縮し、この時だけ前記圧電アクチュエータ１２３が上昇（上昇の変位をｄとする）する為、前記第一チャンバ１２２１内の気体を両側方向に流動させ、気体を持続的に前記第一防護膜１２０に経由させて濾過し、並びに前記吸気板１２１上の前記吸気孔１２１０から進入させ、再度前記中心凹部１２１１が形成するチャンバ内に流入させ、図５Ｅが示すように、前記共振片１２２は、前記圧電アクチュエータ１２３の上昇する際の振動を受け上方向に共振し、前記中心凹部１２１１内の気体を再度前記共振片１２２の前記中空孔１２２０から前記第一チャンバ１２２１内に流入させ、前記圧電アクチュエータ１２３の前記フレーム１２３２の間の前記空隙１２３５を経由して下方向に前記アクチュエータ１２から流出させる。これにより、この前記アクチュエータ１２の流路設計を通じて圧力勾配をつくり、気体を高速流動させ、流路の出入方向の抵抗の差異により、気体を吸入側から排出側に伝送し、たとえ前記排出側に気圧が有る状態でも、持続的に気体を押入れる能力を有し、静音効果ももたらす。一部の実施例において、前記共振辺１２２の垂直往復式振動の頻度は、前記圧電アクチュエータ１２３の振動頻度と同等とすることができ、即ちその二つは同時に上方向或いは同時に下方向に振動することができ、それは実際の実施状況に基づいて任意に変化させることができ、本実施例が示す作動方式に限らない。
【００３１】
以上により、本発明が提供するアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置は、気体に第一防護膜を経由させ水分及び粉塵を濾過し、濾過後の気体をアクチュエータ上の吸気孔から進入させ、圧電アクチュエータの作動を利用して、設計後の流路及び圧力チャンバ内で圧力勾配を生じさせ、気体を高速流動させ殻体の容置空間内に伝送し、更に排気孔を通じて気体を殻体から排出し、気体の迅速な伝送と静音の効果を実現させる。これ以外に、第一防護膜と第二防護膜を設置することで、アクチュエータが伝送する気体は、無塵で乾燥した状態を保つことができ、殻体の第一チャンバ及び第二チャンバ内も無塵で乾燥した状態を保つことができ、これにより、アクチュエータセンサモジュールは、水分或いは粉塵の堆積による発錆や損壊を防止し、気体の伝送及び観測の効果を高める。更に、本発明は、アクチュエータの堆積を小さくし薄型化にすることで、マイクロ型装置或いはポータブル式装置に取付ける目的を達成し、時間と場所を問わずにリアルタイムで周辺環境中の気体に関する情報を観測することができ、並びにコントロールパネルを通じて使用者が身を置く環境の状態を提示し、使用者に環境中の気体の危害レベルを知らせることで、迅速に避難或いは防止対策を実施することができ、使用者の意識不明、中毒或いは気体爆発への遭遇の可能性を低下させる。よって、本発明のアクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置は、高い産業的価値を有し、法に基づきここに出願を提出するものである。
【００３２】
本発明は当業者であれば諸般の修飾が可能であるが、いずれも後付の特許請求の範囲の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１                  アクチュエータセンサモジュールを備えるポータブル式電子装置
１０                アクチュエータセンサモジュール
１１                殻体
１１ａ              第一表面
１１ｂ              第二表面
１１ｃ              第一チャンバ
１１ｄ              連通通路
１１ｅ              第二チャンバ
１２                アクチュエータ
１２０              第一防護膜
１２１              吸気板
１２１０            吸気孔
１２１１            中心凹部
１２１２            合流排気孔
１２２              共振片
１２２０            中空孔
１２２１            第一チャンバ
１２３              圧電アクチュエータ
１２３０            懸吊板
１２３０ａ          懸吊板上表面
１２３０ｂ          懸吊板下表面
１２３０ｃ          凸部
１２３１            外枠
１２３１ａ          外枠上表面
１２３１ｂ          外枠下表面
１２３２            フレーム
１２３２ａ          フレーム上表面
１２３２ｂ          フレーム下表面
１２３３            圧電セラミックス
１２３４、１２５１  導電ピン
１２３５            空隙
１２４１、１２４２  絶縁片
１２５              導電片
ｇ０                間隙
１３                導入孔
１４                排気孔
１５                センサ
１６                電源ボタン
１７                コントロールパネル
１８                第二防護膜
１９                容置空間
２０                コントロールモジュール
３０                電源
【図１Ａ】
2019035412.tif 000003
【図１Ｂ】
2019035412.tif 000004
【図２Ａ】
2019035412.tif 000005
【図２Ｂ】
2019035412.tif 000006
【図２Ｃ】
2019035412.tif 000007
【図３Ａ】
2019035412.tif 000008
【図３Ｂ】
2019035412.tif 000009
【図４Ａ】
2019035412.tif 000010
【図４Ｂ】
2019035412.tif 000011
【図４Ｃ】
2019035412.tif 000012
【図５Ａ】
2019035412.tif 000013
【図５Ｂ】
2019035412.tif 000014
【図５Ｃ】
2019035412.tif 000015
【図５Ｄ】
2019035412.tif 000016
【図５Ｅ】
2019035412.tif 000017