一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，該裝置包括氣氛層、液態(tài)金屬層、密閉腔體、兩個(gè)電極、警示單元和無(wú)線傳送單元；所述液態(tài)金屬層和氣氛層位于密閉腔體內(nèi)，且所述氣氛層位于液態(tài)金屬層的上方；所述兩個(gè)電極固定在密閉腔體的相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上，且液態(tài)金屬層的液面與兩個(gè)電極接觸。所述警示單元和無(wú)線傳送單元串聯(lián)后，與所述密閉腔體內(nèi)的兩個(gè)電極以及液態(tài)金屬層并聯(lián)。本發(fā)明提供的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置能夠安裝在電器用品上,也可安裝在醫(yī)療保健器械上；當(dāng)電器用品傾倒時(shí)，使用人員可以及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，避免火災(zāi)等事故的發(fā)生；當(dāng)行動(dòng)不便的老人或幼兒摔倒時(shí)，醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)參與救治。
【專利說(shuō)明】一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)裝置，尤其涉及一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在微型電子器件的科學(xué)研究中，液態(tài)金屬由于其導(dǎo)電性、低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)以及流動(dòng)性被廣泛用作電極材料，越來(lái)越多的人重視到其功效及應(yīng)用。因此如何巧妙的，更有效的利用液態(tài)金屬的這些特性，顯得尤為重要。當(dāng)溫度在常溫到2400攝氏度時(shí)，液態(tài)金屬鎵為液體狀態(tài)，其導(dǎo)電性優(yōu)良，所以可以運(yùn)用到液體開(kāi)關(guān)裝置中。
[0003]在人們的生產(chǎn)與生活之中，由于電器裝置(如電暖爐、電燙斗等)的傾倒而引起的短路現(xiàn)象，極易造成火災(zāi)、人員電傷等意外狀況，危害到使用人員的人身安全。此外，隨著人口老齡化的日趨嚴(yán)重，老人的人口比例加大。結(jié)合一些醫(yī)療照護(hù)、養(yǎng)老院等機(jī)構(gòu)，對(duì)于行動(dòng)不便的老人，跌倒、摔傷等引起的意外傷害需要醫(yī)護(hù)人員及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)參與救治，同時(shí)幼兒常見(jiàn)的跌倒受傷等狀況，也急需看護(hù)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)。目前市面上常見(jiàn)的防傾倒裝置有利用加速度計(jì)做成的裝置，但價(jià)格方面并不便宜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于行動(dòng)不便的老人、易摔倒的幼兒，醫(yī)護(hù)人員不能及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)參與救治的問(wèn)題，同時(shí)也解決了電氣裝置由于傾倒而造成意外事故的問(wèn)題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，該裝置包括氣氛層、液態(tài)金屬層、密閉腔體、兩個(gè)電極、警示單元和無(wú)線傳送單元；
[0008]所述液態(tài)金屬層和氣氛層位于密閉腔體內(nèi)，且所述氣氛層位于液態(tài)金屬層的上方；
[0009]所述兩個(gè)電極固定在密閉腔體的相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上，且液態(tài)金屬層的液面與兩個(gè)電極接觸。
[0010]所述警示單元和無(wú)線傳送單元串聯(lián)后，與所述密閉腔體內(nèi)的兩個(gè)電極以及液態(tài)金
屬層并聯(lián)。
[0011]進(jìn)一步,所述氣氛層填充的氣體為空氣和/或氮?dú)夂?或惰性氣體。
[0012]進(jìn)一步，所述氣氛層為真空層。
[0013]進(jìn)一步，所述液態(tài)金屬層的金屬為鎵、銦、錫中的一種。
[0014]進(jìn)一步，所述液態(tài)金屬層的金屬為由鎵、銦、錫、鋅、銀、鉍、鎘、銅、鐵形成的二元合金或多元合金。
[0015]其中，所述密閉腔體的材質(zhì)為塑料、陶瓷、玻璃或銅。
[0016]其中，所述電極為固定在密閉腔體內(nèi)的兩根突出的導(dǎo)線，或兩個(gè)片狀或兩個(gè)點(diǎn)狀的導(dǎo)體。
[0017]進(jìn)一步，所述電極的材質(zhì)為銅或銀。
[0018]其中，所述警示單元為電燈或揚(yáng)聲器。
[0019]其中，所述無(wú)線傳送單元為藍(lán)牙裝置。
[0020](三)有益效果
[0021]本發(fā)明提供的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置能夠安裝在電器用品上，如電暖爐、電熱瓶、熨斗或防傾倒等器件上；也可安裝在醫(yī)療保健器械上，由于該裝置的密閉腔體能夠很容易的改變其狀態(tài)(直立或傾倒)，而該裝置又包括警示單元和無(wú)線傳送單元；所以當(dāng)電器用品傾倒時(shí)，使用人員可以根據(jù)警示訊號(hào)或者無(wú)線傳送單元的遠(yuǎn)程傳送及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，避免火災(zāi)等事故的發(fā)生；當(dāng)行動(dòng)不便的老人或幼兒摔倒時(shí)，醫(yī)護(hù)人員也可以根據(jù)警示訊號(hào)或者無(wú)線傳送單元的遠(yuǎn)程傳送及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)參與救治。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置正置通路示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置傾倒斷路示意圖。
[0024]圖中，1:氣氛層；2:液態(tài)金屬層；3:常閉腔體；4:電極；5:電燈；6:監(jiān)牙裝直；a:第一節(jié)點(diǎn)；b:第二節(jié)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。這些實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明提供的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置包括氣氛層1、液態(tài)金屬層2、密閉腔體3、兩個(gè)電極4、警示單元和無(wú)線傳送單元。所述液態(tài)金屬層2和氣氛層I均位于密閉腔體3內(nèi)，且所述氣氛層I位于液態(tài)金屬層2的上方。所述氣氛層I填充的氣體應(yīng)該不會(huì)氧化其下方的液態(tài)金屬層2的金屬；例如，所述氣氛層I填充的氣體為空氣和/或氮?dú)夂?或惰性氣體；所述氣氛層I也可以為真空層。所述液態(tài)金屬層2的金屬應(yīng)滿足導(dǎo)電性好、低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)、可流動(dòng)的特點(diǎn)，如液態(tài)金屬層2的金屬為鎵、銦、錫中的一種；也可以是由鎵、銦、錫、鋅、銀、鉍、鎘、銅、鐵等形成的二元合金或多元合金。
[0027]所述密閉腔體3的材質(zhì)應(yīng)該能夠滿足不與其內(nèi)的液態(tài)金屬反應(yīng)的特點(diǎn)，也就是說(shuō)密閉腔體3所選的材質(zhì)為不易被液態(tài)金屬腐蝕的材質(zhì)；例如，所述密閉腔體3的材質(zhì)采用塑料、陶瓷、玻璃、銅等；所述密閉腔體3的內(nèi)壁需經(jīng)過(guò)人工處理使其光滑，減小液態(tài)金屬的流動(dòng)阻力。所述兩個(gè)電極4固定在密閉腔體3的相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上，且液態(tài)金屬層2的液面與兩個(gè)電極4接觸,但兩個(gè)電極4不浸入液態(tài)金屬層2的液面下。所述電極4為固定在密閉腔體3內(nèi)的兩根突出的導(dǎo)線或兩個(gè)片狀或兩個(gè)點(diǎn)狀的導(dǎo)體或其他形狀，其材質(zhì)可以是銅或銀。
[0028]所述警示單元和無(wú)線傳送單元通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)后，與所述密閉腔體3內(nèi)的兩個(gè)電極4以及液態(tài)金屬層2并聯(lián)。所述兩個(gè)電極4分別外接導(dǎo)線(兩個(gè)電極4外接導(dǎo)線的方式:導(dǎo)線穿過(guò)密閉腔體3的壁與電極4相連，且導(dǎo)線與密閉腔體3之間絕緣)，且與警示單元和無(wú)線傳送單元串聯(lián)后的兩個(gè)導(dǎo)線接頭分別形成第一節(jié)點(diǎn)a和第二節(jié)點(diǎn)b，電流方向?yàn)閺牡谝还?jié)點(diǎn)a流向第二節(jié)點(diǎn)b。所述警示單元用于判斷當(dāng)前液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置為通路或斷路，當(dāng)所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置直立時(shí)，液態(tài)金屬液面為水平，液態(tài)金屬與電極4充分接觸，此時(shí)液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置為導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置傾倒時(shí)，液態(tài)金屬液面傾斜，液態(tài)金屬與其中一個(gè)電極4分離，此液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置為斷路狀態(tài)。所述警示單元的警示方式可采用聲音、燈光、熱或是數(shù)字顯示方式，如警示單元為電燈5或揚(yáng)聲器；所述警示單元用于提醒距離所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置距離近的人；所述無(wú)線傳送單元可實(shí)時(shí)通過(guò)藍(lán)牙裝置6或是W1-Fi裝置等無(wú)線傳輸器件傳送到遠(yuǎn)程系統(tǒng)端進(jìn)行顯示，使距離所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置遠(yuǎn)的人能夠及時(shí)了解該裝置的狀態(tài)(直立或傾倒)，進(jìn)而避免一些事故的發(fā)生。
[0029]所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置可安裝在電器用品上，如電暖爐、電熱瓶、熨斗或防傾倒等器件上；也可安裝在醫(yī)療保健器械上，當(dāng)行動(dòng)不便的老人或幼兒摔倒時(shí)，醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)參與救治。
[0030]以下金屬元素前的數(shù)字均為該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如75.5Ga-24.51η表示鎵銦合金75.5Ga-24.51η中，鎵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.5%，銦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置正置通路示意圖；其中，所述氣氛層I填充的氣體為空氣；所述液態(tài)金屬層2的金屬選用鎵銦合金或鎵銦錫合金，其成分為:75.5Ga-24.51η (熔點(diǎn) 16°C )、62.5Ga_21.5In_16Sn (熔點(diǎn)為 11°C)。在室溫下，該合金始終維持液態(tài)，擁有良好的流動(dòng)性和導(dǎo)電性。所述密閉腔體3的材質(zhì)采用陶瓷，所述電極4的材質(zhì)采用銅，在本實(shí)施方式中，所述警示單元為電燈5 ;所述無(wú)線傳送單元為藍(lán)牙裝置6 ;由于兩側(cè)電極4都與液態(tài)金屬接觸，而液態(tài)金屬為電導(dǎo)體，且其電阻率遠(yuǎn)小于一般的電阻器件，如本實(shí)施方式中的電燈5，所以此時(shí)電流走向?yàn)閺牡谝还?jié)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)其中一個(gè)電極4再經(jīng)過(guò)液態(tài)金屬層2，然后再經(jīng)過(guò)另一個(gè)電極4流向第二節(jié)點(diǎn)b，這樣電燈5被短路，維持熄滅狀態(tài)。
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置傾倒斷路示意圖；當(dāng)本裝置被安裝到設(shè)備或人體上時(shí)，若設(shè)備或人體傾倒，密閉腔體3也發(fā)生傾倒。此時(shí)，一側(cè)電極與液態(tài)金屬保持浸潤(rùn)，而另一側(cè)電極卻與液態(tài)金屬脫離，電路為斷路。由此，電燈警示電路有電流通過(guò)，發(fā)出警示，并經(jīng)由藍(lán)牙裝置6將訊號(hào)傳送至遠(yuǎn)程系統(tǒng)。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]按照實(shí)施例1的裝置結(jié)構(gòu)，僅將液態(tài)金屬層的金屬替換成為:鎵金屬(熔點(diǎn)29.760C),或者由鎵、銦、錫、鋅、銀、秘、鎘、銅、鐵等形成的低熔點(diǎn)二元或多元合金，如:48.8Ιη-31.6Β?-19.6Sn (熔點(diǎn) 59。。)、61.7Ιη_30.8Β?-7.5Cd (熔點(diǎn) 62。。)、44In-42Sn_14Cd(熔點(diǎn)93°C)、90Sn-7.5Bi_2Ag_0.5Cu(熔點(diǎn)193°C )等。這樣可以使得所述液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置滿足不同的工作溫度的要求，并能夠提高裝置的多樣性。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，該裝置包括氣氛層(I )、液態(tài)金屬層(2)、密閉腔體(3)、兩個(gè)電極(4)、警示單元和無(wú)線傳送單元； 所述液態(tài)金屬層(2 )和氣氛層(I)位于密閉腔體(3 )內(nèi)，且所述氣氛層(I)位于液態(tài)金屬層(2)的上方； 所述兩個(gè)電極(4)固定在密閉腔體(3)的相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上,且液態(tài)金屬層(2)的液面與兩個(gè)電極(4)接觸。 所述警示單元和無(wú)線傳送單元串聯(lián)后，與所述密閉腔體(3)內(nèi)的兩個(gè)電極(4)以及液態(tài)金屬層(2)并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述氣氛層(I)填充的氣體為空氣和/或氮?dú)夂?或惰性氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述氣氛層(I)為真空層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述液態(tài)金屬層(2)的金屬為鎵、銦、錫中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述液態(tài)金屬層(2)的金屬為由鎵、銦、錫、鋅、銀、鉍、鎘、銅、鐵形成的二元合金或多元合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述密閉腔體(3)的材質(zhì)為塑料、陶瓷、玻璃或銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述電極(4)為固定在密閉腔體(3)內(nèi)的兩根突出的導(dǎo)線，或兩個(gè)片狀或兩個(gè)點(diǎn)狀的導(dǎo)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述電極(4)的材質(zhì)為銅或銀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述警示單元為電燈(5)或揚(yáng)聲器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬電路開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述無(wú)線傳送單元為藍(lán)牙裝置(6)。
【文檔編號(hào)】H01H35/18GK103971987SQ201310039653
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】李皇德, 梅生福, 劉靜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所