NL2000209C2 - Thermal actuator. - Google Patents

Thermal actuator. Download PDF

Info

Publication number
NL2000209C2
NL2000209C2 NL2000209A NL2000209A NL2000209C2 NL 2000209 C2 NL2000209 C2 NL 2000209C2 NL 2000209 A NL2000209 A NL 2000209A NL 2000209 A NL2000209 A NL 2000209A NL 2000209 C2 NL2000209 C2 NL 2000209C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
thermal actuator
actuator according
actuator
thermal
expansion coefficient
Prior art date
Application number
NL2000209A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Gih Keong Lau
Duc Trinh Chu
Johannes Frans Lodewijk Goosen
Alfred Van Keulen
Pasqualina Maria Sarro
Original Assignee
Univ Delft Tech
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 Univ Delft Tech filed Critical Univ Delft Tech
Priority to NL2000209A priority Critical patent/NL2000209C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2000209C2 publication Critical patent/NL2000209C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0018Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
    • B81B3/0024Transducers for transforming thermal into mechanical energy or vice versa, e.g. thermal or bimorph actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • F03G7/0613Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using layers of different materials joined together, e.g. bimetals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/066Actuator control or monitoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/03Microengines and actuators
    • B81B2201/032Bimorph and unimorph actuators, e.g. piezo and thermo
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H2037/008Micromechanical switches operated thermally

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

The actuator (1) comprises alternating layers of a first and second material (3, 4). The actuator comprises an actuator portion capable of a predetermined displacement (a) dependent upon a control signal. The two materials cooperate in response to this signal and preferably have two different expansion coefficients, the signal being a heating of the actuator.

Description

NL 47.085-VB/co Thermische actuatorNL 47.085-VB / co Thermal actuator

De uitvinding heeft betrekking op een thermische actuator, ingericht om een vooraf bepaalde verplaatsing te realiseren van een actuatordeel, welke verplaatsing afhankelijk is van een stuursignaal, omvattende een eerste materiaal en 5 een tweede materiaal, welk eerste en tweede materiaal afhankelijk van het stuursignaal onderling samenwerken voor de verplaatsing van het actuatordeel.The invention relates to a thermal actuator, adapted to realize a predetermined displacement of an actuator part, which displacement is dependent on a control signal, comprising a first material and a second material, which first and second material cooperate with each other depending on the control signal for displacement of the actuator part.

Een dergelijke thermische actuator is bekend uit de praktijk. Als voorbeeld kan genoemd worden een bimetaal waar- 10 bij een stuursignaal in de vorm van een warmtebron kan zorgdragen voor een verstelling van het bimetaal van een eerste stand naar een tweede stand.Such a thermal actuator is known from practice. Mention may be made, for example, of a bimetal in which a control signal in the form of a heat source can cause an adjustment of the bimetal from a first position to a second position.

De uitvinding is gericht op het verbeteren van een thermische actuator zoals in de aanhef bedoeld. Dergelijke 15 thermische actuatoren worden als microactuator op diverse terreinen toegepast, bijvoorbeeld in microfluïdische componenten zoals pompjes, klepjes, spuitmondjes. Ook is bekend de toepassing in mechatronische systemen voor fijnregeling en positionering, respectievelijk actieve demping.The invention is directed to improving a thermal actuator as intended in the preamble. Such thermal actuators are used as microactuators in various fields, for example in microfluidic components such as pumps, valves, nozzles. It is also known to use in mechatronic systems for fine control and positioning, respectively active damping.

20 Bekende microactuatoren leveren ofwel een goede ver plaatsing, waarbij deze weinig stijfheid bezitten, zodat ook weinig kracht kan worden uitgeoefend, dan wel bezitten een grote stijfheid, maar staan slechts een kleine verplaatsing toe.Known microactuators either provide good displacement, wherein they have little rigidity, so that little force can also be exerted, or have a high rigidity, but allow only a small displacement.

25 Dergelijke bekende actuatoren waarvan de stijfheid laag is en de thermische uitzettingscoëfficiënt hoog, bezitten in het algemeen het nadeel dat -de thermische geleiding slecht is waardoor een dergelijke thermische actuator een trage respons kent.Such known actuators, the rigidity of which is low and the thermal expansion coefficient high, generally have the disadvantage that the thermal conductivity is poor, so that such a thermal actuator has a slow response.

30 Ook is nadelig aan de bekende thermische actuatoren dat in toepassingen waarin het uitoefenen van noemenswaardige arbeid vereist is, het aansturen van de actuator de toepassing van hoge temperaturen vergt.It is also disadvantageous with the known thermal actuators that in applications where it is necessary to carry out work worth mentioning, controlling the actuator requires the use of high temperatures.

22

Met de uitvinding is beoogd een thermische actuator te verschaffen welke voordelen bezit ten opzichte van de bekende actuatoren en daarvoor een bruikbaar alternatief vormt.The invention has for its object to provide a thermal actuator which has advantages over the known actuators and forms a usable alternative thereto.

Met name is een oogmerk van de uitvinding om een 5 thermische actuator te verschaffen die bij temperatuurverho-ging een relatief grote verplaatsing kent, terwijl deze zodanig stijf is dat bij die verplaatsing ook relatief veel arbeid kan worden verricht. Ook is een oogmerk dat de thermische actuator volgens de uitvinding een relatief snelle res-10 pons kent.In particular, it is an object of the invention to provide a thermal actuator that has a relatively large displacement when the temperature is raised, while it is so rigid that relatively much work can also be performed during that displacement. It is also an object that the thermal actuator according to the invention has a relatively fast response.

De thermische actuator volgens de uitvinding is gekenmerkt door één of meer van de navolgende conclusies.The thermal actuator according to the invention is characterized by one or more of the following claims.

In een eerste aspect van de uitvinding is de thermische actuator erdoor gekenmerkt dat het eerste materiaal en 15 het tweede materiaal in een alternerende reeks lagen op elkaar zijn aangebracht.In a first aspect of the invention, the thermal actuator is characterized in that the first material and the second material are applied to each other in an alternating series of layers.

Deze maatregel faciliteert de mogelijkheid om de thermische actuator zodanig te dimensioneren dat deze optimaal is afgestemd op de toepassing waarin de actuator dient 20 te worden gebruikt.This measure facilitates the possibility of dimensioning the thermal actuator such that it is optimally adapted to the application in which the actuator is to be used.

Voordelig is daarbij de uitvoering van de thermische actuator die erdoor gekenmerkt is dat het eerste materiaal een stijfheid bezit die hoger is dan de stijfheid van het tweede materiaal, en dat het eerste materiaal het tweede ma-25 teriaal begrensd onder tenminste eenzijdige vrijlating van een zijde alwaar het tweede materiaal expansiemogelijkheid bezit.The embodiment of the thermal actuator is advantageous in that it is characterized in that the first material has a rigidity that is higher than the rigidity of the second material, and that the first material limits the second material with at least one-sided release of one side where the second material has the possibility of expansion.

Bij verwarming van de actuator zal het tweede materiaal uitzetten en doordat deze uitzetting door het eerste 30 materiaal beperkt wordt met uitzondering van de zijde die is vrijgelaten, zal de volume-uitzetting van het tweede materiaal zich omzetten in een lineaire uitzetting aan deze vrijgelaten zijde. Hierdoor wordt de thermische uitzetting aan de vrijgelaten zijde theoretisch met een factor 3 vergroot ten 35 opzichte van het tweede materiaal wanneer zich dit in een alzijdig vrijgelaten omgeving bevindt.When the actuator is heated, the second material will expand, and because this expansion is limited by the first material, with the exception of the side that has been released, the volume expansion of the second material will convert into a linear expansion on this released side. As a result, the thermal expansion on the released side is theoretically increased by a factor of 3 relative to the second material when it is in an environment that is released on all sides.

Eveneens voordelig aan deze uitvoeringsvorm is dat de stijfheid van het eerste materiaal bewerkstelligt dat het 3 ten gevolge van de thermische expansie samendrukken van het tweede materiaal verstijving daarvan oplevert, waardoor de totale stijfheid van de thermische actuator volgens de uitvinding groter is dan die van het tweede materiaal als zoda-5 nig. Hierdoor kan de actuator relatief veel arbeid verrichten.Also advantageous with this embodiment is that the stiffness of the first material causes it to stiffen as a result of the thermal expansion of the second material, so that the total stiffness of the thermal actuator according to the invention is greater than that of the second material material as such. This allows the actuator to perform a relatively large amount of work.

De thermische actuator volgens de uitvinding laat zich geschikt zo uitvoeren dat het eerste materiaal een eerste uitzettingscoëfficiënt heeft, het tweede materiaal een 10 tweede uitzettingscoëfficiënt heeft, en dat de tweede uitzettingscoëf f iciënt hoger is dan de eerste uitzettingscoëffici-ent. Dit levert een relatief eenvoudige constructie op van de thermische actuator volgens de uitvinding.The thermal actuator according to the invention can suitably be designed such that the first material has a first expansion coefficient, the second material has a second expansion coefficient, and that the second expansion coefficient is higher than the first expansion coefficient. This provides a relatively simple construction of the thermal actuator according to the invention.

De nagestreefde eigenschappen van de actuator vol-15 gens de uitvinding worden in het bijzonder gefaciliteerd in de uitvoeringsvorm die erdoor gekenmerkt is dat het tweede materiaal een dikte bezit gezien tussen aangrenzende lagen van het eerste materiaal, welke dikte tenminste een factor 3 kleiner is dan de afmetingen van het tweede materiaal gezien 20 in een vlak gelegen tussen de aangrenzende lagen van het eerste materiaal.The desired properties of the actuator according to the invention are facilitated in particular in the embodiment which is characterized in that the second material has a thickness seen between adjacent layers of the first material, which thickness is at least a factor 3 smaller than the dimensions of the second material seen in a plane located between the adjacent layers of the first material.

Verder is het voordelig om de thermische actuator volgens de uitvinding zo uit te voeren dat gezien in verhouding tot elkaar het eerste materiaal thermisch goed geleiden-25 de eigenschappen bezit ten opzichte van de in de regel thermisch isolerende eigenschappen van het tweede materiaal.Furthermore, it is advantageous to design the thermal actuator according to the invention in such a way that, viewed in relation to each other, the first material has thermally well-conducting properties relative to the generally thermally insulating properties of the second material.

Met de zojuist genoemde kenmerken wordt bereikt dat de algehele thermische geleiding van de actuator volgens de uitvinding bijzonder wordt bevorderd zodat de actuator een 30 relatief snelle responstijd kan bezitten.With the characteristics just mentioned, it is achieved that the overall thermal conductivity of the actuator according to the invention is particularly promoted so that the actuator can have a relatively fast response time.

Ten behoeve van het besturen van de thermische actuator volgens de uitvinding is het verder wenselijk dat voorzien is in een verwarmingsorgaan.For the purpose of controlling the thermal actuator according to the invention, it is further desirable that a heating element is provided.

Hiertoe kan eenvoudig het eerste materiaal van de 35 actuator volgens de uitvinding zijn uitgevoerd als het verwarmingsorgaan. Overigens wordt opgemerkt dat dit een preferentie betreft, en dat het verwarmingsorgaan ook additioneel 4 kan zijn aangebracht als separaat te onderscheiden orgaan, dat al dan niet deel uitmaakt van de actuator.To this end, the first material of the actuator according to the invention can simply be designed as the heating element. Incidentally, it is noted that this is a preference, and that the heating element can also be additionally arranged 4 as a separately distinguishable element, which may or may not form part of the actuator.

Een geschikte mogelijkheid voor het realiseren van het verwarmingsorgaan is om voor het eerste materiaal een re-5 sistief verwarmbaar materiaal te nemen. Hiermee is het eenvoudig mogelijk om de actuator volgens de uitvinding elektrisch aan te sturen.A suitable possibility for realizing the heating element is to take a resistively heatable material for the first material. With this it is easily possible to electrically control the actuator according to the invention.

Voor het toe te passen eerste materiaal en het toe te passen tweede materiaal bestaat een omvangrijke keuzemoge-10 lijkheid.There is a wide choice of options for the first material to be used and the second material to be used.

Gebleken is dat uitstekende resultaten bereikbaar zijn door het eerste materiaal te selecteren uit de groep omvattende metalen en halfgeleiders, zoals nikkel, titanium, platinum, aluminium, koper, gedoteerd silicium, boriumnitri-15 de.It has been found that excellent results can be achieved by selecting the first material from the group comprising metals and semiconductors such as nickel, titanium, platinum, aluminum, copper, doped silicon, boron nitride.

Voor het tweede materiaal kan een effectieve selectie gemaakt worden uit de groep omvattende: epoxyhars, polyu-rethaan, siliconenrubber of rubber, polytetrafluorethyleen.For the second material, an effective selection can be made from the group comprising: epoxy resin, polyurethane, silicone rubber or rubber, polytetrafluoroethylene.

De uitvinding zal in het navolgende verder worden 20 toegelicht aan de hand van enkele de hierna volgende octrooi-conclusies niet beperkende uitvoeringsvoorbeelden, en onder verwijzing naar de tekening.The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of a few exemplary embodiments of the following patent claims, and with reference to the drawing.

In de tekening tonen de figuren 1-11 elf varianten van volgens de uitvinding vorm gegeven thermische actuatoren, 25 gezien in dwarsdoorsnede.In the drawing, figures 1-11 show eleven variants of thermal actuators designed according to the invention, viewed in cross-section.

Figuur 12 toont de variant van fig. 1 in een perspectivische weergave.Figure 12 shows the variant of Figure 1 in a perspective view.

De in de diverse figuren 1-12 gebruikte gelijke ver-wijzingscijfers verwijzen telkens naar overeenkomstige onder-30 delen.The same reference numerals used in the various figures 1-12 each refer to corresponding parts.

De vele varianten die getoond zijn in de figuren 1-11 illustreren de ruime variatiemogelijkheid die de uitvinding biedt zonder verlating van de uitvindingsgedachte zoals gespecificeerd in de navolgende conclusies. Hierbij kan bo-35 vendien worden opgemerkt dat de getoonde varianten in genendele limitatief zijn maar veeleer als enuntiatief zijn op te vatten ten aanzien van de variëteit die de uitvinding biedt 5 voor wat betreft de vormen waarin de thermische actuator kan zijn uitgevoerd.The many variants shown in Figs. 1-11 illustrate the wide variety of possibilities that the invention offers without departing from the inventive concept as specified in the following claims. It can furthermore be noted here that the variants shown are generally limitative, but can rather be regarded as enuntiative with regard to the variety that the invention offers with regard to the forms in which the thermal actuator can be designed.

De met verwijzingscijfer 1 aangeduide thermische actuator volgens de uitvinding is ingericht om een vooraf be-5 paalde verplaatsing in de met pijlen a aangegeven richting te realiseren van een actuatordeel 2.The thermal actuator according to the invention denoted by reference numeral 1 is adapted to realize a predetermined displacement of an actuator part 2 in the direction indicated by arrows a.

Deze verplaatsing van het actuatordeel 2 is afhankelijk van een stuursignaal, in de regel in de vorm van een verwarming van de thermische actuator 1 welke bijvoorbeeld 10 gerealiseerd kan worden door een weerstandsverwarming van de actuator 1.This displacement of the actuator part 2 is dependent on a control signal, as a rule in the form of a heating of the thermal actuator 1, which can be realized, for example, by a resistance heating of the actuator 1.

De thermische actuator 1 volgens de uitvinding omvat een eerste materiaal 3 met een eerste uitzettingscoëfficiënt en een tweede materiaal 4 met een tweede uitzettingscoëffici-15 ent, waarbij het eerste 3 en tweede 4 materiaal afhankelijk van het eerder genoemde stuursignaal onderling samenwerken voor de verplaatsing van het actuatordeel 2.The thermal actuator 1 according to the invention comprises a first material 3 with a first expansion coefficient and a second material 4 with a second expansion coefficient, the first 3 and second 4 material cooperating mutually depending on the aforementioned control signal for the displacement of the actuator part 2.

Zoals alle figuren 1-11 laten zien, zijn hiertoe het eerste materiaal 3 en het tweede materiaal 4 in een alterne-20 rende reeks lagen op elkaar aangebracht.For this purpose, as all Figures 1-11 show, the first material 3 and the second material 4 are applied to each other in an alternating series of layers.

Het eerste materiaal 3 bezit hierbij een stijfheid die hoger is dan de stijfheid van het tweede materiaal 4, terwijl het eerste materiaal 3 het tweede materiaal 4 begrensd onder tenminste eenzijdige vrijlating van een zijde 5, 25 alwaar het tweede materiaal 4 expansiemogelijkheid bezit.The first material 3 here has a stiffness that is higher than the stiffness of the second material 4, while the first material 3 limits the second material 4 with at least one-sided release of a side 5, where the second material 4 has the possibility of expansion.

Verder valt op te merken dat bij voorkeur de tweede uitzettingscoëfficiënt van het tweede materiaal 4 hoger is dan de eerste uitzettingscoëfficiënt van het eerste materiaal 3. De nagestreefde eigenschappen van de thermische actuator 1 30 volgens de uitvinding worden in het bijzonder gefaciliteerd doordat het tweede materiaal 4 een dikte bezit gezien tussen aangrenzende lagen 3', 3" van het eerste materiaal 3, welke dikte ten minste een factor 3 kleiner is dan de afmetingen van het tweede materiaal 4 gezien in het vlak gelegen tussen 35 de aangrenzende lagen 3', 3" van het eerste materiaal 3. Dit is ter illustratie slechts met plaatsing van verwijzingscij-fers getoond in fig. 2.It is further to be noted that preferably the second expansion coefficient of the second material 4 is higher than the first expansion coefficient of the first material 3. The desired properties of the thermal actuator 1 according to the invention are particularly facilitated in that the second material 4 has a thickness seen between adjacent layers 3 ', 3 "of the first material 3, which thickness is at least a factor 3 smaller than the dimensions of the second material 4 seen in the plane located between the adjacent layers 3', 3" of the first material 3. This is illustrative only with placement of reference numerals shown in FIG. 2.

66

Verder is wenselijk dat gezien in verhouding tot elkaar het eerste materiaal 3 betere thermisch geleidende eigenschappen bezit dan het tweede materiaal 4.Furthermore, it is desirable that, viewed in relation to each other, the first material 3 has better thermally conductive properties than the second material 4.

Voorts kan worden opgemerkt dat de thermische actua-5 tor 1 volgens de uitvinding voorzien is van een verwarmings-orgaan dat bij voorkeur geïncorporeerd is in het eerste materiaal 3. Hiertoe is bijvoorbeeld het eerste materiaal 3 uit te voeren in een materiaal dat eenvoudig resistief verwarm-baar is.It can further be noted that the thermal actuator 1 according to the invention is provided with a heating element which is preferably incorporated in the first material 3. For this purpose, for example, the first material 3 can be embodied in a material that can simply resistively heat. -able.

10 Tenslotte kan nog opgemerkt worden dat het eerste materiaal 3 bij voorkeur geselecteerd is uit de groep omvattende: metalen en halfgeleiders, zoals nikkel, titanium, platinum, aluminium, koper, gedoteerd silicium, boriumnitride, en dat het tweede materiaal 4 geselecteerd is uit de groep 15 omvattende: epoxyhars, polyurethaan, rubber of siliconenrubber en polytetrafluorethyleen.Finally, it can be noted that the first material 3 is preferably selected from the group comprising: metals and semiconductors, such as nickel, titanium, platinum, aluminum, copper, doped silicon, boron nitride, and that the second material 4 is selected from the group 15 comprising: epoxy resin, polyurethane, rubber or silicone rubber and polytetrafluoroethylene.

Claims (10)

1. Thermische actuator (1), ingericht om een vooraf bepaalde verplaatsing te realiseren van een actuatordeel (2), welke verplaatsing afhankelijk is van een stuursignaal, omvattende een eerste materiaal (3) en een tweede materiaal 5 (4), welk eerste (3) en tweede (4) materiaal afhankelijk van het stuursignaal onderling samenwerken voor de verplaatsing van het actuatordeel (2), met het kenmerk, dat het eerste materiaal (3) en het tweede materiaal (4) in een alternerende reeks lagen op elkaar zijn aangebracht.A thermal actuator (1), arranged to realize a predetermined displacement of an actuator part (2), which displacement is dependent on a control signal, comprising a first material (3) and a second material 5 (4), which first ( 3) and second (4) material, depending on the control signal, mutually cooperate for the displacement of the actuator part (2), characterized in that the first material (3) and the second material (4) are superimposed in an alternating series of layers applied. 2. Thermische actuator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste materiaal (3) een stijfheid bezit die hoger is dan de stijfheid van het tweede materiaal (4), en dat het eerste materiaal (3) het tweede materiaal (4) begrensd onder tenminste eenzijdige vrijlating van een zijde 15 (5), alwaar het tweede materiaal (4) expansiemogelijkheid be zit .A thermal actuator according to claim 1, characterized in that the first material (3) has a rigidity that is higher than the rigidity of the second material (4), and that the first material (3) the second material (4) bounded with at least one-sided release of a side 15 (5), where the second material (4) has the possibility of expansion. 3. Thermische actuator volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het eerste materiaal (3) een eerste uitzet-tingscoëfficiënt heeft, het tweede materiaal (4) een tweede 20 uitzettingscoëfficiënt heeft, en dat de tweede uitzettingsco-efficiënt hoger is dan de eerste uitzettingscoëfficiënt.3. A thermal actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the first material (3) has a first expansion coefficient, the second material (4) has a second expansion coefficient, and that the second expansion coefficient is higher than the first expansion coefficient. 4. Thermische actuator volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het tweede materiaal (4) een dikte bezit gezien tussen aangrenzende lagen (3', 3") van het eer- 25 ste materiaal (3), welke dikte tenminste een factor 3 kleiner is dan de afmetingen van het tweede materiaal (4) gezien in een vlak gelegen tussen de aangrenzende lagen (3', 3") van het eerste materiaal (3).4. Thermal actuator as claimed in any of the claims 1-3, characterized in that the second material (4) has a thickness as seen between adjacent layers (3 ', 3 ") of the first material (3), which thickness is at least a factor of 3 smaller than the dimensions of the second material (4) seen in a plane located between the adjacent layers (3 ', 3 ") of the first material (3). 5. Thermische actuator volgens één der conclusies Ι- ΙΟ 4, met het kenmerk, dat gezien in verhouding tot elkaar het eerste materiaal (3) betere thermisch geleidende eigenschappen bezit dan het tweede materiaal (4).A thermal actuator according to any one of claims 4 to 4, characterized in that, viewed in relation to each other, the first material (3) has better thermally conductive properties than the second material (4). 6. Thermische actuator volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat voorzien is in een verwarmingsorgaan.A thermal actuator according to any one of claims 1-5, characterized in that a heating element is provided. 7. Thermische actuator volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het eerste materiaal (3) is uitgevoerd als het verwarmingsorgaan.Thermal actuator according to claim 6, characterized in that the first material (3) is designed as the heating element. 8. Thermische actuator volgens conclusie 7, met het 5 kenmerk, dat het eerste materiaal resistief verwarmbaar is.8. A thermal actuator according to claim 7, characterized in that the first material can be heated resistively. 9. Thermische actuator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het eerste materiaal (3) geselecteerd is uit de groep omvattende metalen en halfgeleiders, zoals nikkel, titanium, platinum, aluminium, koper, ge- 10 doteerd silicium, boriumnitride.9. A thermal actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that the first material (3) is selected from the group comprising metals and semiconductors, such as nickel, titanium, platinum, aluminum, copper, doped silicon, boron nitride. 10. Thermische actuator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tweede materiaal (4) geselecteerd is uit de groep omvattende: epoxyhars, poly-urethaan, siliconenrubber of rubber, polytetrafluorethyleen.A thermal actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that the second material (4) is selected from the group comprising: epoxy resin, polyurethane, silicone rubber or rubber, polytetrafluoroethylene.
NL2000209A 2006-09-04 2006-09-04 Thermal actuator. NL2000209C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000209A NL2000209C2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Thermal actuator.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000209 2006-09-04
NL2000209A NL2000209C2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Thermal actuator.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2000209C2 true NL2000209C2 (en) 2008-03-05

Family

ID=37883807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2000209A NL2000209C2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Thermal actuator.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2000209C2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591960A (en) * 1969-08-19 1971-07-13 Nasa Thermostatic actuator
EP0478956A2 (en) * 1990-10-04 1992-04-08 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Micromechanical element
JPH06283083A (en) * 1993-03-30 1994-10-07 Sharp Corp Microactuator and microrelay
US6239685B1 (en) * 1999-10-14 2001-05-29 International Business Machines Corporation Bistable micromechanical switches
FR2871790A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-23 Commissariat Energie Atomique MICRORESSORT OF GREAT AMPLITUDE
WO2006014203A1 (en) * 2004-07-06 2006-02-09 Massachusetts Institute Of Technology Functional material for micro-mechanical systems
EP1630416A1 (en) * 2004-08-20 2006-03-01 Palo Alto Research Center Incorporated Shape memory material device and method for manufacturing
WO2006047156A2 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 The Regents Of The University Of California Bi-material cantilevers with flipped over material sections and structures formed therefrom

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591960A (en) * 1969-08-19 1971-07-13 Nasa Thermostatic actuator
EP0478956A2 (en) * 1990-10-04 1992-04-08 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Micromechanical element
JPH06283083A (en) * 1993-03-30 1994-10-07 Sharp Corp Microactuator and microrelay
US6239685B1 (en) * 1999-10-14 2001-05-29 International Business Machines Corporation Bistable micromechanical switches
FR2871790A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-23 Commissariat Energie Atomique MICRORESSORT OF GREAT AMPLITUDE
WO2006014203A1 (en) * 2004-07-06 2006-02-09 Massachusetts Institute Of Technology Functional material for micro-mechanical systems
EP1630416A1 (en) * 2004-08-20 2006-03-01 Palo Alto Research Center Incorporated Shape memory material device and method for manufacturing
WO2006047156A2 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 The Regents Of The University Of California Bi-material cantilevers with flipped over material sections and structures formed therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6981374B2 (en) SMA actuator with improved temperature control
US6715731B1 (en) Piezoelectric valve
JP5883203B2 (en) Method for manufacturing MEMS device using stress inherent material and shape memory material
CA3128007C (en) Thermal control material
NL2000209C2 (en) Thermal actuator.
CN103174862A (en) Shape memory alloy actuator
WO2001097720A2 (en) Bistable switch with shape memory metal
KR20050004841A (en) Reusable shape memory alloy activated latch
JP7624957B2 (en) Spring member, heat dissipation structure and connection terminal structure
US11004621B2 (en) Relay
KR20210040384A (en) Piezoelectric drives, especially piezoelectric drives as automatic actuator elements for vehicle elements
CN101904000B (en) Power circuit
WO2017085880A1 (en) Variable hardness actuator
EP2766937B1 (en) Secure thermoelectric device
US6608714B2 (en) Bi-directional, single material thermal actuator
WO2008050354A2 (en) A nanopositioner and method to nano position an object thereof
JP2018520517A (en) Spring elements for power semiconductor modules
EP1316977A2 (en) Micromechanical actuator
JP2013533592A (en) Bimetal controller
EP3931610B1 (en) New and improved variable dual-directional thermal compensator for arrayed waveguide grating (awg) modules
WO2009006365A1 (en) Continuous folded actuator
US20230305227A1 (en) New and improved variable dual-directional thermal compensator for arrayed waveguide grating (awg) modules
US20070241635A1 (en) Apparatus Comprising a Thermal Bimorph with Enhanced Sensitivity
TW543060B (en) SMA actuator with improved temperature control
WO2019055928A1 (en) Variable conductivity metamaterials and thermal control systems employing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20110401