KR20240004583A - 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체 및 이를 포함하는 장비 - Google Patents

형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체 및 이를 포함하는 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10) 및 이를 분배 장치로서 포함하는 장비에 관한 것으로, 형상 기억 합금 와이어들(16, 16')의 작동은 유체-밀봉 저장소(17")가 덮개(18)에 의해 압축되게 하여 그의 체적을 최대 체적(Vo)으로부터 최소 체적(V1)으로 감소시키고, 이러한 감소는 유출구 플랩(13")의 개방 및 유출구 채널(13)을 통한 유체의 분배를 유발하는 압력 증가를 일으킨다.

Description

형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체 및 이를 포함하는 장비
본 발명은 형상 기억 합금(SMA) 작동식 유체 하위조립체에 관한 것이다.
일반적으로 말하면, 작동 요소들로서의 SMA 와이어들의 사용은 중량, 전력 소비, 비용의 견지에서 다른 작동 시스템들에 비해 다양한 장점들을 제공하고, 이들은 가열될 때, 가장 통상적으로 적합한 전류 공급을 통한 줄 효과에 의해 단축되도록 적절하게 훈련된 SMA 와이어들의 능력을 이용한다.
US3835659 및 US4973024에 설명된 바와 같이, 유체 밸브 제어는 오랜 시간 동안 형상 기억 합금 와이어들의 사용으로 주어지는 이점들이 인식되어온 분야이며, 이들 이점들이 특히 관련있는 특정 응용은 마이크로유체 밸브들, 및 2008년 labchip, number 8, pages 1530-1535에 공개된 Vyawahare 등의 논문 "형상 기억 액추에이터들을 갖는 엘라스토머성 마이크로유체 회로들의 전자 제어(Electronic control of elastomeric microfluidic circuits with shape memory actuators)"에 설명된 바와 같은 소위 "랩-온-어-칩(lab-on-a-chip)" 응용이다. 이 논문에서, SMA 와이어는 가요성 채널 주위에 감겨져 채널의 폐쇄까지 그 직경을 제어한다. 해당 논문에서 설명된 솔루션은 완전히 폐쇄될 필요가 있을 때 채널에 인가되는 응력에 대해 이상적이지 않다.
유체 모듈들에서의 SMA 와이어들의 사용은 또한 EP1552146에 설명되어 있으며, 여기서 플런저는 유체 분배 체적을 0으로 감소시키도록 구동되고, 이러한 솔루션은 플런저의 반복된 접촉 및 충격이 입자 방출로 이어져 분배된 유체를 오염시킬 수 있기 때문에 최적이 아니다. 동일한 분야에서, 유사한 솔루션이 US2012/209189에 개시되어 있으며, 이는 신뢰할 수 있는 동작들이 가능한, 즉 적절한 부하를 받을 수 있는 SMA-기반 시스템을 효과적으로 실현하는 방법을 설명하지 않으며, 또한 분배된 유체와 접촉하는 가요성 멤브레인을 통해 유입구 및 유출구 밸브를 폐쇄하기 위해 스프링-장착식 포핏들에 의존한다. 더 구체적으로, 적절하게 설계되지 않은 SMA-기반 액추에이터는 2009년 Smart Materials and Structures, Volume 18, Number 8에 공개된 Lagoudas 등의 논문 "형상 기억 합금들의 열기계적 피로(Thermomechanical fatigue of shape memory alloys)"에 약술된 바와 같이, SMA 와이어의 과도한 피로 및 그 파손/고장을 초래할 것이다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 SMA-기반 유체 액추에이터들의 단점들을 극복하는 것이고, 그의 제1 양태는 본 출원의 청구범위에 상세히 설명된 바와 같은 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체로 구성된다.
본 발명은 다음의 도면들의 도움으로 더 설명될 것이다.
Figure pct00001
도 1a 내지 도 1c는 그 휴지 위치(1a), 제1 작동 상태(1b) 및 제2 작동 상태(1c)에서의 본 발명에 따른 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체의 단면도의 개략적인 표현이다.
Figure pct00002
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체의 제2 실시예의 개략적인 표현이며, 도 2a는 위에서 본 도면이고, 도 2b, 도 2c, 도 2d는 그 휴지 위치(2b), 제1 작동 상태(2c) 및 제2 작동 상태(2d)에서 도 2a의 선 A-A'를 따라 취한 단면도이다.
Figure pct00003
도 3은 상기 제2 실시예에서 사용되는 유입구 및 유출구 플랩들을 만드는 바람직한 방법의 위에서 본 개략도이다.
Figure pct00004
도 4는 제2 실시예의 변형의 위에서 본 개략도이다.
도면들에서, 일부 경우들에 도시된 다양한 요소들의 크기 및 치수 비율들은 도면의 이해를 돕기 위해 변경된 것이며, 특히 SMA 와이어들의 직경, 복귀 스프링들과 같은 편향 요소들의 크기, 및 유체-밀봉 실링 요소들의 길이/두께/폭을 배타적으로 참조하지는 않는다. 또한, 형상 기억 합금 와이어들 및 그 활성화를 위한 전류 전도성 요소들을 위한 크림핑 수단들은 도시되지 않는데, 이들이 관련 기술 분야의 기술자에게 널리 공지되어 있고 본 발명의 이해에 필수적이지 않기 때문이다.
본 발명에 따른 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체의 제1 실시예의 단면도의 개략적인 표현이 도 1a에 도시되어 있다. 하위조립체(10)는 벽(14)에 의해 분리된 유입구 채널(12) 및 유출구 채널(13)을 구비한 베이스(11)를 갖는다. 유입구 채널(12) 및 유출구 채널(13)은 각각 유입구 포트(12') 및 유출구 포트(13')를 통해, 바람직하게는 고무 재료로 만들어진, 최대 체적(Vo)으로부터 최소 체적(V1)까지 덮개(18)에 의해 압축 가능한 외피(17")에 의해 형성된 유체-밀봉 저장소와 연통한다.
덮개(18)의 움직임은 베이스(11)를 덮개(18)와 연결하는 한 쌍의 형상 기억 합금 와이어들(16, 16')에 의해 Vo으로부터 V1을 향해 압축 구동되고, 반면에 복귀 스프링들(17, 17')에 의해 V1으로부터 Vo을 향해 팽창 구동된다.
유입구 포트(12') 및 유출구 포트(13')는 통상적으로 플랩들(12", 13")에 의해 각각 폐쇄되는데, 이는 이들의 개방을 위해 특정 힘이 요구됨을 의미한다. 폐쇄력은 다양한 수단들에 의해 제공될 수 있는데, 예를 들어 플랩들(12", 13")이 베이스 위에 접하여 베이스(11) 상에서 피벗되는 도 1a에 도시된 실시예에서, 이러한 힘은 베이스(11) 상의 플랩들(12", 13")의 앵커링 요소로서 또한 작용하는 비틀림 부하 스프링에 의해 제공될 수 있다. 달리 말하면, 유입구/유출구 채널들(12, 13)과 유체-밀봉 압축성 저장소(17) 사이의 개구의 폭으로서 정의되는, 포트 폭보다 긴 플랩들(12", 13")에 의해 각각 폐쇄되는 포트들(12', 13')을 갖는 것이 바람직하다.
도 1a는 구조적 관점에서 하위조립체(10)의 단면의 개략적인 표현이지만, 도 1b 및 도 1c는 유체 분배와 같은 하위조립체(10)의 제1 작동 상태(도 1b) 및 유체 로딩과 같은 제2 작동 상태(도 1c)의 단면의 개략적인 표현들이다.
특히, 분배 단계에서, 형상 기억 합금 와이어들(16, 16')의 활성화 및 이들의 결과적인 단축은 덮개(18)를 베이스(11)를 향해 내려가게 하여 쉘(17") 및 스프링들(17, 17')을 압축하고, 따라서 체적 Vo를 V1을 향해 감소시킨다. 압력 증가는 플랩(13")의 비틀림 스프링의 저항을 극복하여 유출구 포트(13') 아래로 피벗되게 하고, 따라서 플랩(13")을 하향으로 회전시키고 포트(13')를 통해 매우 재현 가능한 방식으로 정확한 양의 유체(본질적으로 Vo-V1)를 분배하게 한다. 반대로, 플랩(12")이 포트(12') 위로 피벗되기 때문에, 쉘(17") 내의 압력 증가는 포트(12')를 견고히 폐쇄되도록 유지할 것이고, 따라서 유입구 채널(12) 내로의 유체의 역류를 방지한다.
분배 단계 후에, SMA 와이어들(16, 16')은 비활성화되고, 이에 의해 복귀 스프링들(17, 17')은 체적 Vo를 복원하기 위해 그 시작 위치를 향해 덮개(18)를 뒤로 이동시킨다. 이러한 이동은 저장소(17")의 압력 감소를 유발하여, 그의 비틀림 스프링의 저항에 대항한 플랩(12")의 상향 회전을 통한 유입구 포트(12')의 개방, 및 유체 흡인을 통한 저장소(17")의 충전으로 이어진다. 반대로, 플랩(13")이 포트(13') 아래에서 피벗되기 때문에, 쉘(17") 내의 압력 감소는 포트(13')를 견고히 폐쇄되도록 유지할 것이고, 따라서 유출구 채널(13)로부터의 유체의 역류를 방지한다.
말할 필요도 없이, 시스템이 주기적 분배 및 충전을 거치기 위해, 공기만이 유출구 포트(13')로부터 배출되는 최초 사이클이 필요하고, 반면에 SMA 와이어들 비활성화 및 복귀 스프링들(17, 17')의 작용의 결과인 압력 강하는 분배될 유체로 저장소(17")를 충전할 것이다.
이제 도 2a 내지 도 2d에 도시된 제2 실시예를 참조하면, 하위조립체(20)는 벽(24)에 의해 분리된 유입구 채널(22) 및 유출구 채널(23)을 갖는 베이스(21)를 갖고, 앞서 설명한 제1 실시예와 유사하게, 각각의 플랩들(22", 23")에 의해 정상 상태에서 폐쇄되어 있는 유입구 포트(22') 및 유출구 포트(23')를 통해 각각 유체-밀봉 저장소와 연통한다. 폐쇄력은 다양한 수단들에 의해 제공될 수 있는데, 예를 들어 도 2a 내지 도 3의 실시예에서, 플랩들(22", 23")을 만들기 위한 바람직한 방식이 도 3에서 반전된 C자 형상의 2개의 컷-아웃들을 갖는 연속 탄성 멤브레인(25)인 것으로 도시되어 있고, 상기 멤브레인(25)은 채널들(22, 23)의 천장 상에 위치되고 벽(24)을 통과하며, 따라서, 폐쇄력이 멤브레인(25)의 재료의 변형에 대한 저항에 의해 제공되게 된다.
제1 실시예에서와 같이, 유입구/유출구 포트들은 포트 폭보다 길고 베이스에 접하는 플랩들에 의해 폐쇄되지만, 이 경우에 양 플랩들은 각각의 포트들 아래에 위치되고, 이에 의해 벽(24)은 플랩(22")에 대한 지지부를 제공하기 위해 포트(22') 아래에서 유입구 채널(22)을 향해 연장된다.
이러한 제2 실시예에서, 유체-밀봉 저장소는 돔-형상의 탄성적으로 변형 가능한 요소(28)에 의해 형성되고, 베이스(21)에 고정된 환형 시트(280) 내에 유지되는 개스킷(281)에 의해 그의 주변이 차단된다. 형상 기억 합금 와이어(26)는 베이스(21)에 또한 고정된 고정 필러들(26', 26")에 연결되도록, 돔(28)의 정점 위를 지나고, 시트(280) 내에 제공된 적합한 홈들을 통과한다.
도 2b는 구조적 관점에서 하위조립체(20)의 단면의 개략적인 표현을 도시하고, 도 2c 및 도 2d는 유체 분배(도 2c) 및 유체 로딩(도 2d) 단계들 동안의 하위조립체를 도시한다.
특히, 분배 단계 동안, 형상 기억 합금 와이어(26)의 활성화는 바람직하게는 돔 정점에 위치된 적합한 결합기(29)를 통해 변형 가능한 탄성 요소(28)를 하향으로 밀게 하고, 따라서 시트(280)에 수납된 압축성 개스킷(281)에 의해 허용되는 요소(28)의 변형으로 인해 체적 Vo를 V1을 향해 감소시키는데, 즉 변형 가능한 요소(28)의 주변은 탄성 개스킷(281)에서 더 깊게 파고들 것이다.
제1 실시예에서와 같이, 저장소 내의 압력 증가의 결과는 플랩(23")이 아래로 밀려서 멤브레인(25)의 저항을 극복하기 때문에 유출구 포트(23')가 개방되고, 따라서 저장소와 유출구 채널(23) 사이의 유체 연통을 가능하게 한다는 것이다(도 2c). 반대로, 플랩(22")은 벽(24) 상에서 위로부터 접하기 때문에, 압력 증가는 포트(22')를 견고히 폐쇄되도록 유지할 것이고, 따라서 유입구 채널(22) 내로의 유체의 역류를 방지한다.
SMA 와이어(26)가 비활성화되면, 요소(28)는 그 탄성 및 그 주변을 따른 개스킷(281)의 압박으로 인해 그 원래 형상으로 복귀하고, 따라서 최대 체적(Vo)을 복원한다. 이는 또한 저장소 내의 압력 감소를 일으키고 이는 유출구 포트(23')의 폐쇄- 또한, 비변형 위치로 복귀하는 플랩(23")의 탄성의 도움을 동반함 -, 그리고, 플랩(22")의 상향 변형으로 인한 유입구 포트(22')의 개방을 초래한다.
제1 실시예에 대해, 또한 이 경우에 서브조립체는 그 다음의 일련의 분배 동작들을 위해 준비되기 위해 최초 로딩 사이클을 거칠 필요가 있다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 하위조립체(20)와 실질적으로 동일한 구조 및 동작을 갖지만 형상 기억 합금 와이어들의 수가 상이한 하위조립체(40)를 도시하는 제2 실시예의 변형예가 도 4에 표현되어 있다. 실제로, 하위조립체(40)에서, 작동은 4개의 SMA 와이어들(461, 462, 463, 464)에 의해 제공되고, 각각의 SMA 와이어들은 돔(28)의 정점에 위치된 공통 결합기(49)에 연결된 제1 말단 및 각각의 고정 필러에 연결된 제2 말단을 갖는다.
도면들에 도시되지 않은 다른 가능한 변형예들은 단지 2개의 정렬된 SMA 와이어들, 즉 쌍들(461/463 또는 462/464) 중 하나, 또는 2개의 직교 교차하는 SMA 와이어들, 즉 SMA 와이어(26) 및 그에 직교하는 다른 하나를 사용할 수 있다. 더욱이, 제1 실시예의 피벗식 플랩들(12", 13")이 멤브레인 플랩들(22", 23")을 대체하기 위해 제2 실시예에서 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 또한, 제1 실시예의 SMA 와이어들(16, 16')은 제2 실시예의 SMA 와이어(26)와 유사하게 덮개(18) 위를 통과하는 하나 이상의 SMA 와이어들로 대체 및/또는 통합될 수 있다.
용어 "플랩"은 임의의 특정 기하학 구조 또는 구성에 한정되는 것이 아니라, 앞서 설명한 메커니즘에 따라, Vo로부터 V1을 향한 저장소 체적 감소 및 V1으로부터 Vo를 향한 저장소 체적 증가에 의해 유발된 압력 변화들의 작용 하에서 유입구 및 유출구 포트들을 폐쇄하고 개방하는 것이 가능한 임의의 등가의 요소를 포함한다는 것이 강조되어야 한다.
또한, 작동의 전체 힘은 유체-밀봉 저장소의 압축을 유발하는 유일한 활성 요소(들)인 SMA 와이어(들) 상에 작용하는 모든 기여들을 고려하여 평가되어야 한다는 것이 강조되어야 한다. 단일 SMA 와이어의 경우에, 이는 SMA 와이어 상에 작용하는 모든 복귀력들의 합이고, 다수의 SMA 와이어들의 경우에, 이는 상이한 SMA 와이어들 상에 개별적으로 또는 공통으로 작용하는 모든 복귀력들의 합이다.
따라서, 도 4의 실시예에서, 힘은 공통 복귀 요소들, 즉 탄성적으로 변형 가능한 요소(28) 및 주변의 개스킷(281)으로부터 와이어들(461, 462, 463, 464) 상에 작용하는 모든 복귀력들의 합으로 간주되는 반면, 제1 실시예에서 복귀력들은 복귀 스프링들(17, 17') 및 쉘(17")에 의해 개별적으로 제공된다. 또한, 추가적인 탄성 복귀 수단들을 갖는 것이 가능하며, 예를 들어, 제2 실시예는 벽(24)과 돔(28) 사이에 배열된 복귀 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명은 뉴턴으로 표현되는 상기 탄성 수단들의 전체 복귀력(F)이 다음과 같이 주어지도록, 탄성 수단들에 의해 제공되는 복귀력에 대한 정확한 한계들을 설정한다.
여기서, Vo/V1은 2 내지 5 사이에 포함된다. 예를 들어, 3.5의 압축비(즉, Vo/V1=3.5)로 동작하는 시스템의 경우, SMA 와이어(들)에 작용하는 전체 복귀력(F)은 2.625 N 이하의 상한 및 0.35 N 이상의 하한을 가져야 한다.
너무 낮은 복귀력, 예를 들어 0.1 N으로 동작하면, 채널들을 통해 유체를 펌핑하기에 불충분한 제한된 압력 레벨뿐만 아니라, 특히 멤브레인 플랩들의 경우에 유입구 및 유출구 플랩들을 신뢰할 수 있게 동작시키기에는 너무 낮은 압력 차이를 일으킬 것이다. 과도한 힘들, 예를 들어, 6 N에서 동작하는 것은 그 작동 속도가 제한될 뿐만 아니라, 그 고정에 대한 요건들 및 5 V를 초과하는 전압 요건의 증가를 동반하는 높은-힘의 SMA 와이어를 필요로 하게 되어, 표준 USB 소스를 사용할 수 없게 될 것이다.
본 발명에 따른 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체에 대한 바람직한 최대 부피 Vo는 100 내지 500 μl 사이에 포함된다.
유입구 및 유출구 플랩들에 관하여, 바람직한 것은 50 μm 내지 250 μm 사이에 포함되는 두께를 갖는, 도 2b 내지 도 2d에 도시된 만곡 가능한 플랩들이고, 더 바람직하게는 플랩들은 0.001 내지 0.05 GPa 사이에 포함된 영률을 갖는 재료로 만들어진 멤브레인 내의 컷아웃들로부터 얻어진다.
본 발명이 임의의 특정 형상 기억 합금에 제한되지 않더라도, 그 가공에 따라 초탄성 거동 또는 형상 기억 합금 거동을 교대로 나타낼 수 있는 니티놀과 같은 Ni-Ti계 합금들의 사용이 바람직하다. 니티놀의 특성들 및 이를 달성할 수 있게 하는 방법들은 관련 기술 분야의 기술자에게 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 SMST 2010 conference 에 공개된 Dennis W. Norwich의 문헌 " Martensite로부터 Austenite로의 변환 온도 위 및 아래의 고온 이원 니티놀 합금의 특성 연구(A Study of the Properties of a High Temperature Binary Nitinol Alloy Above and Below its Martensite to Austenite Transformation Temperature)"를 참조한다.
니티놀은 그대로 사용될 수 있거나, 또는 전이 온도의 관점에서 그의 특성들이 Hf, Nb, Pt, Cu와 같은 요소들을 첨가함으로써 조정될 수 있다. 재료 합금의 적절한 선택 및 그 특성들은 관련 기술 분야의 기술자에 의해 일반적으로 공지되어 있으며, 예를 들어, Tuissi 등에 의한 백서 "액추에이터용 NiTi 와이어들의 제조 공정 및 특성화(Fabrication Process and Characterization of NiTi Wires for Actuators)"를 참조한다.
또한, 형상 기억 합금 와이어들은 "그 자체"로 또는 코팅/피복과 함께 사용되어 그들의 열 관리, 즉 비활성화된 후의 그들의 냉각을 개선할 수 있다. 코팅 피복은, 열 전도체인 전기 절연 코팅에 의존함으로써 잔류 열을 관리하는 방법을 교시하는 US9068561에 설명된 바와 같이 균일할 수 있는 반면, US6835083은 매 작동 사이클 후에 냉각을 개선할 수 있는 봉입 피복을 갖는 형상 기억 합금 와이어를 설명한다. 또한, US8739525에 설명된 바와 같은 상변화 물질들로 만들어지거나 이를 포함하는 코팅이 유리하게 사용될 수 있다.
형상 기억 합금 와이어들의 직경들과 관련하여, 이들은 바람직하게는 50 내지 150 μm 사이에 포함된다.
제2 양태에서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체를 포함하는 분배 장치를 포함하는 장비로 구성된다. 바람직하게는, 이러한 장치는 약물 (소모성) 카트리지 또는 분석 장비이고, 더 바람직하게는 랩-온-어-칩 응용을 위한 것이다.

Claims (15)

  1. 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40)로서,
    Figure pct00006
    유입구 채널(12; 22), 유출구 채널(13; 23) 및 채널 분리 벽(14; 24)을 갖는 베이스(11; 21),
    Figure pct00007
    유입구 플랩(12"; 22")에 의해 폐쇄되는 유입구 포트(12'; 22')를 통해 상기 유입구 채널(12; 22)과 연통하고, 유출구 플랩(13"; 23")에 의해 폐쇄되는 유출구 포트(13'; 23')를 통해 상기 유출구 채널(13; 23)과 연통하는 압축성 유체-밀봉 저장소,
    Figure pct00008
    활성화 시에, 유체-밀봉 저장소 덮개(18; 28) 상에 작용함으로써 상기 유체-밀봉 저장소를 최대 체적(Vo)으로부터 최소 체적(V1)으로 압축하도록 배열된 적어도 하나의 형상 기억 합금 와이어(16, 16'; 26; 461, 462, 463, 464),
    Figure pct00009
    상기 적어도 하나의 형상 기억 합금 와이어(16, 16'; 26; 461, 462, 463, 464)의 비활성화 시에 압축성 유체-밀봉 저장소의 체적을 V1으로부터 Vo로 복원하기 위한 탄성 복귀 수단들(17, 17', 17"; 28, 281)을 포함하는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40)에 있어서,
    뉴턴으로 표현되는 상기 탄성 복귀 수단들(17, 17', 17"; 28, 281)의 전체 복귀력(F)은,

    로 주어지고, Vo/V1은 2 내지 5 사이에 포함되는 것을 특징으로 하는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40).
  2. 제1항에 있어서, Vo 는 100 μl 내지 500 μl 사이에 포함되는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유입구 및 유출구 플랩들(12", 13"; 22", 23")이 50 μm 내지 250 μm 사이에 포함되는 두께를 갖는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유입구 플랩(12"; 22")이 유입구 포트(12'; 22')의 폭보다 길고, 유출구 플랩(13"; 23")이 유출구 포트(13'; 23')의 폭보다 긴, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40).
  5. 제4항에 있어서, 유입구 플랩(12")이 유입구 포트(12') 위에 고정되어 저장소의 바닥에 접하고, 유출구 플랩(13")이 유출구 포트(13') 아래에 고정되어 유출구 채널(13)의 천장에 접하는 것인, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10).
  6. 제5항에 있어서, 상기 플랩들(12", 13")은 강성이고, 베이스(11)에 대해 회전하도록 피벗 지점 상에 고정되는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10).
  7. 제5항에 있어서, 플랩들(12", 13")은 가요성이고 베이스(11)에 견고하게 고정되며, 플랩 재료는 바람직하게는 0.001 내지 0.05 GPa 사이에 포함되는 영률을 갖는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10).
  8. 제4항에 있어서, 유입구 플랩(22")이 유입구 포트(22') 아래에 고정되고, 유입구 채널(22)을 향해 연장되는 채널 분리 벽(24)의 일부에 접하고, 유출구 플랩(23")이 유출구 포트(23') 아래에 고정되고, 유출구 채널(23)의 천장에 접하는 것인, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(20).
  9. 제8항에 있어서, 유입구 플랩(22") 및 유출구 플랩(23")이 반전된 C자 형상의 2개의 컷-아웃들을 갖는 연속 탄성 멤브레인(25)으로부터 수득되고, 상기 멤브레인(25)은 채널들(22, 23)의 천장 상에 위치하고 채널 분리 벽(24)을 통과하고, 멤브레인 재료는 바람직하게는 0.001 내지 0.05 GPa 사이에 포함되는 영률을 갖는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(20).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 덮개(18)는 하나 이상의 형상 기억 합금 와이어들(16, 16')에 대해 대향하여 작용하는 하나 이상의 탄성 복귀 요소들(17, 17', 17")과 접촉하는 강성 덮개(18)인, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10).
  11. 제10항에 있어서, 탄성 복귀 요소들은 비압축 상태에서 최대 체적(Vo)을 형성하는 하나 이상의 스프링들(17, 17') 및/또는 고무 쉘(17")을 포함하는, 형상 기억 합금 작동식 유체 모듈 하위조립체(10).
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 덮개(28)는 베이스(21)에 고정된 환형 시트(280) 내에 유지되는 개스킷(281)에 의해 주변이 차단되는 돔-형상의 탄성적으로 변형 가능한 요소이고, 적어도 하나의 형상 기억 합금 와이어(26)는 덮개(28)의 정점 위를 통과하고, 바람직하게는 그의 정점에 위치된 결합기(29)를 통해 그 위에 작용하는, 형상 기억 합금 작동식 유체 모듈 하위조립체(20; 40).
  13. 제12항에 있어서, 작동은 4개의 SMA 와이어들(461, 462, 463, 464)에 의해 제공되고, 각각의 SMA 와이어들은 돔-형상 덮개(28)의 정점에 위치된 공통 결합기(49)에 연결된 제1 말단 및 각각의 고정 필러에 연결된 제2 말단을 갖는, 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(20; 40).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 형상 기억 합금 작동식 유체 하위조립체(10; 20; 40)를 포함하는 분배 장치를 포함하는 장비이며, 상기 장비는 바람직하게는 유체 분배기, 더 바람직하게는 약물 또는 시약을 분배하기에 적합한 유체 분배기인, 장비.
  15. 제14항에 따른 장비를 포함하는 분석 시스템으로서, 상기 분석 시스템은 바람직하게는 랩-온-어-칩인, 분석 시스템.
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