[发明专利]具有形状记忆合金的运输设备

说明书

一种运输设备(400)，包括壳体(410)、执行器(430)、驱动器(450)和密封元件(470)。壳体具有流体入口(411，413)和流体出口(413，411)。执行器(430)包括磁性形状记忆合金并且执行器(430)至少部段地设置在壳体(410)中。执行器(430)可由驱动器(450)变形成，使得在执行器(430)中形成可由驱动器(450)移动的、用于流体的两个腔(635，635’)，以便将腔(635，635’)中的流体从流体入口(411，113)运输至流体出口(413，411)。密封元件(470)具有至少一个凹部(471，……)并且密封元件(470)在壳体(410)中设置成，使得在将流体从流体入口(411，413)运输至流体出口(413，411)期间，腔(635，635’)至少暂时地经由凹部(471，……)流体连通地连接。

技术领域

本发明涉及一种用于运输设备的密封结构，所述密封设备包括具有形状记忆合金的执行器。

背景技术

形状记忆合金(英语为shape memory alloy)能够以不同的晶体结构存在，其中材料的形状与晶体结构相关，合金以所述晶体结构存在。

特殊的形状记忆合金是磁性形状记忆合金(英语为magnetic shape memoryalloy，MSMA)，其形状可以通过施加磁场改变。在此，磁性形状记忆合金中的双晶界可通过磁场移动，由此出现材料的磁感生的重取向。通过垂直的磁场，材料能够伸长，并且通过平行的磁场，材料能够收缩。

由具有双晶界的材料构成的执行器的磁场感生的形状变化的基本原理在US 6,515,382 B1中公开。

将磁性形状记忆合金用作为泵中的执行器从US 2016/0211065 A1中已知。其中描述由MSMA构成的执行器，所述执行器设置在具有入口和出口的壳体中。在执行器下方设置有多个线圈，通过所述线圈可以产生磁场。通过产生磁场可以改变MSMA的形状，使得形成腔，所述腔与入口连通地连接。流体流动到腔中，并且由于磁场的移动，由流体填充的腔移动。如果填充的腔与出口连通地连接，那么腔中的流体从出口流出。

这种运输设备的最大可输送的体积流除了腔在入口和出口之间的移动的速度之外还与腔的最大体积相关，其中腔的体积不能够任意地增大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有密封结构的运输设备，通过所述运输设备能够输送或运输增大的流体体积流。另一目的在于，提供一种具有密封结构的运输设备，通过所述密封结构能够实现改进压力形成。另一目的在于，提供一种具有密封结构的运输设备，通过所述密封结构减少在运输流体期间的泄漏。又一目的在于，提供一种运输设备，所述运输设备能够更工艺安全地且同时低成本地生产。通过运输设备应可输送或运输多种流体，也包括敏感流体。应可改进地监控运输设备的运行或者可改进地调节运行。

所述目的通过根据权利要求1所述的运输设备或通过根据权利要求34所述的方法来实现。

用于运输流体的运输设备包括壳体、执行器、驱动器和密封元件。壳体包括流体入口和流体出口。执行器包括磁性形状记忆合金(MSMA)，所述执行器至少部段地设置在壳体中。驱动器能够使执行器变形成，使得在执行器中形成用于流体的两个腔，所述腔能够通过驱动器移动，以便将腔中的流体从流体入口运输至流体出口。密封元件具有至少一个凹部。密封元件在壳体中设置成，使得当在腔中的流体从流体入口运输至流体出口时，腔至少暂时地流体连通。腔的流体连通经由至少一个凹部进行。

特别地，运输设备能够是流体机械设备。流体机械设备能够运输或输送不可压缩的和可压缩的介质。不可压缩的介质理解成如下介质，所述介质几乎不可压缩或者基本上是不可压缩的。不可压缩的介质的可压缩性至少比气体小多倍。

运输设备能够是用于运输液体的泵设备。特别地，运输设备是微泵设备。微泵设备能够具有每分钟最大10ml、尤其每分钟最大1ml的最大输送功率。

磁性形状记忆合金能够是镍-锰-镓合金。