CN105489447B - 一种开关和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关，包括：第一容纳腔、第二容纳腔、第一电极板、第二电极板和导电物质；所述第一容纳腔和所述第二容纳腔通过连通口连通，至少所述第一容纳腔的内壁能够导电；所述第一电极板和所述第二电极板相对设置，所述第一电极板封住第一开口，所述第二电极板封住第二开口；所述导电物质封闭在所述第一容纳腔和/或所述第二容纳腔内，在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动，所述导电物质的体积小于所述第一容纳腔的容积与所述第二容纳腔的容积二者中的最小值。本发明还提供一种电子设备。在本发明中，通过硬件可以实现“预定时间内导通”这一功能，从而降低了电子设备操作系统设计的复杂程度。

Description

一种开关和电子设备

技术领域

本发明涉及电子器件领域，尤其涉及一种开关和电子设备。

背景技术

现在，越来越多的电子设备出现在人们的生活中，给人们的生活提供了很大的便利。

在一些智能电子设备中，该电子设备的某种功能的执行时间为预定时间段，经过该预定时间段后，则退出该功能。现有技术中，多通过软件设计来实现这种功能，则就增加了操作系统设计的难度。

因此，如何降低操作系统设计的难度成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关和电子设备，以解决现有技术中电子设备操作系统设计复杂的问题。

为解决上述问题，作为本发明的第一个方面，提供一种开关，包括：

第一容纳腔、第二容纳腔、第一电极板、第二电极板和导电物质；

所述第一容纳腔和所述第二容纳腔通过连通口连通，至少所述第一容纳腔的内壁能够导电，所述第一容纳腔设有第一开口，所述第二容纳腔设有第二开口；

所述第一电极板和所述第二电极板相对设置，所述第一电极板封住所述第一开口，所述第二电极板封住所述第二开口；

所述导电物质封闭在所述第一容纳腔和/或所述第二容纳腔内，在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动，以使得至少在所述导电物质沿所述第一容纳腔的内壁流动至所述第二电极板时所述第一电极板和所述第二电极板导电连接，所述导电物质的体积小于所述第一容纳腔的容积与所述第二容纳腔的容积二者中的最小值。

优选地，所述第一容纳腔的横截面积沿从所述第一电极板至所述第二容纳腔的方向逐渐减小。

优选地，所述第一容纳腔的形状为回转体。

优选地，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔关于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的交接面对称。

优选地，所述导电物质包括多个导电颗粒。

优选地，所述导电颗粒包括包覆导电层的颗粒或由导电材料制成的颗粒。

优选地，所述第一容纳腔的内壁包括所述第一容纳腔的内壁设置有导电介质或所述第一容纳腔的内壁由导电材料制成。

优选地，所述第二容纳腔的内壁能够导电，且所述第二容纳腔的内壁和所述第一容纳腔的内壁绝缘间隔。

优选地，所述第二容纳腔的内壁包括所述第二容纳腔的内壁设置有导电介质或所述第二容纳腔的内壁由导电材料制成。

优选地，所述第一容纳腔的外壁和所述第二容纳腔的外壁均为绝缘外壁。

作为本发明的第二个方面，还提供一种电子设备，包括上述开关。

本发明所提供的开关，通过设置连通的第一容纳腔以及第二容纳腔、在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动的导电物质，使得两个电极板能够在预定的时间段导通，从而实现一些特殊的功能。本发明所提供的开关具有结构简单易于实现的优点。在本发明中，通过硬件可以实现“预定时间内导通”这一功能，从而降低了电子设备操作系统设计的复杂程度。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一种优选实施方式的开关的结构图，其中，第一电极板和第二电极板未导通；

图2为本发明的另一种优选实施方式的开关的结构示意图，其中，第一电极板和第二电极板未导通；

图3为图2中所示的开关的结构示意图，其中第一电极板和第二电极板导通。

其中附图标记为：10、第一容纳腔；11、第一电极板；12、第一容纳腔的内壁；13、第一容纳腔的外壁；20、第二容纳腔；21、第二电极板；22、第二容纳腔的内壁；23、第二容纳腔的外壁；30、导电物质。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种开关，如图1所示，该开关具体可以包括第一容纳腔10、第二容纳腔20、第一电极板11、第二电极板21和导电物质30。其中，第一容纳腔10和第二容纳腔20之间是通过连通孔进行连通，且至少第一容纳腔的内壁12是能够导电的，第一容纳腔10设有第一开口，第二容纳腔20设有第二开口。第一电极板11和第二电极板21相对设置，第一电极板11封住所述第一开口，第二电极板21封住所述第二开口。

导电物质30被封闭在第一容纳腔10和/或第二容纳腔20内，导电物质30能够在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间进行流动，以使得第一电极板11和第二电极板21导通。导电物质30的体积小于第一容纳腔10的容积和第二容纳腔20的容积中的最小的一者。

导电物质30能够在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间流动，如图3中所示，至少在导电物质30沿第一容纳腔的内壁12流动至第二电极板21时，第一电极板11能够与第二电极板21导电连接。

并且，导电物质30的体积小于第一容纳腔10的容积与第二容纳腔20的容积中的最小的一者。当导电物质30完全位于第一容纳腔10或者第二容纳腔20中时，第一电极板11和第二电极板21是绝缘断开的。

为了实现“导电物质30完全位于第一容纳腔10或者第二容纳腔20中时，第一电极板11和第二电极板21是绝缘断开的”这一目的，可以将第二容纳腔20的内壁设置为绝缘的。这种情况中，本发明所提供的开关是一种“单向导通”的开关。也就是说，只有在导电物质30沿第一容纳腔的内壁12流动至第二电极21时，本发明所提供的开关是处于导通状态的。当导电物质30沿第二容纳腔的内壁22流向第一电极板11时，开关仍然是断开的。

为了实现上述“导电物质30完全位于第一容纳腔10或者第二容纳腔20中时，第一电极板11和第二电极板21是绝缘断开的”的目的，还可以将第一容纳腔的内壁12和第二容纳腔的内壁22均设置为导电的，且二者是绝缘断开的。在这种情况中，所述开关是一种“双向导通”的开关。当导电物质30沿第二容纳腔的内壁22流动至第一电极板11时所述开关是导通的，当导电物质30沿第一容纳腔的内壁12流动至第二电极板21时，所述开关也是导通的。

需要指出的是，本发明所提供的开关的导通时间是有限的，只有在导电物质30沿能够到导电的内壁在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间流动时，第一电极板11和第二电极板21才是导电连接的。

在本发明中，可以通过导电物质30的重力作用使得导电物质30在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间流动，在这种情况中，如果需要将所述开关导通或断开，需要对所述开关进行翻转。

或者，可以通过例如，磁力作用控制导电物质30在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间流动。具体地，可以利用磁性的导电材料(例如，铁粉等)制成导电物质30，在需要将第一电极板11和第二电极板21之间导通时，则向第一电极板11和第二电极板21之间施加磁场。

需要说明的是，图1中所示的第一容纳腔10和第二容纳腔20的形状仅作为示例性，实际形状并不局限于图1中所示。

在本发明所提供的开关中，通过设置连通的第一容纳腔以及第二容纳腔、在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动的导电物质，使得第一电极板和第二电极板能够在预定的时间段导通，从而可以实现一些特殊的功能。本发明所提供的开关结构简单且易于实现。

在本发明中，通过硬件可以实现“预定时间内导通”这一功能，从而降低了电子设备操作系统设计的复杂程度。

为了延长第一电极板11和第二电极板22之间导通的时间，优选地，第一容纳腔10的横截面积是沿着从第一电极板11到第二容纳腔20的方向逐渐减小的，可以理解为，第一容纳腔10在第一电极板10处的所述第一开口的横截面积是最大，到与第二容纳腔20的连接处时横截面积最小，且第一容纳腔10的横截面积是由最大逐渐减小到最小。由于第一容纳腔10和第二容纳腔20之间的连通口处尺寸最小，因此，导电物质30能够缓慢地通过第一容纳腔10和第二容纳腔20之间的连通口。

进一步地，第一容纳腔10的形状可以为回转体，回转体由一个平面旋转得到的图形，平面的形状不同旋转得到的回转体的形状就不同，例如，若是由三角形平面旋转得到的就是圆锥回转体，若是由矩形平面旋转得到的就是圆柱回转体，等等。所以第一容纳腔10的形状可以为多种，图1中所示的第一容纳腔10的形状只是其中的一种。图1中的第一容纳腔10的这种形状的回转体相较于其他形状具有易于调节导电物质30的流动速度的优点。

更进一步地，前文所述，第一容纳腔10和第二容纳腔20之间是通过连通口进行连通的，为了便于实现导电物质30在两个容纳腔之间的来回流动实现将第一电极板11和第二电极板21导通的功能，并且，为了便于制造，优选地，可以将第一容纳腔10和第二容纳腔20设置为关于第一容纳腔10和第二容纳腔20的交界面对称，即在所述连通口处的交界面为对称平面，第一容纳腔10和第二容纳腔20关于该对称平面对称。可以理解的是，由于第一容纳腔10和第二容纳腔20对称，第二容纳腔20的横截面积从第二电极板21到第一容纳腔10的方向逐渐减小，同样，第二容纳腔20也为回转体。

作为本发明的另一种具体实施方式，导电物质30可以包括多个导电颗粒。若每个导电颗粒的粒径大小是固定的，则导电颗粒的数量决定着导电物质30的体积，而导电物质30的体积决定着延迟时间的长短，所以在导电颗粒的粒径大小固定以及所述连通口的口径是固定的前提下，导电颗粒的数量直接决定着第一电极板11和第二电极板21的导通时间的长短。因此，可以根据导电颗粒的数量设置导通时间，这样可以实现多种导通时间。

可以理解的是，若要实现多种导通时间，除了设置导电颗粒的数量以外，还可以设置第一容纳腔10和第二容纳腔20的连通口的口径大小，因为该连通口的口径大小决定着导电物质30的流动速度，而导电物质30的流动速度也可以影响导通时间的长短，所以若导电颗粒数量不变的情况下，可以通过改变所述连通口的口径大小来决定导通时间的长短，这样也可以实现多种导通时间。

进一步地，所述导电颗粒可以是多种形式的，例如可以是包覆有导电层的颗粒，这种形式可以理解为被包覆的颗粒为非导电性颗粒，在外层包覆一层导电层，这种形式的导电颗粒简单易得；还可以是由导电材料制成的颗粒，如可以直接为金属导电颗粒；还有一种导电颗粒是如果导电颗粒是在磁力作用下在两个电极板之间流动，则这种导电颗粒可以是利用磁性的导电材料制成的，磁性导电材料有多种，常见的如铁粉等。在使用时可以根据实际情况选择所需的导电颗粒。

作为本发明的另一种具体实施方式，第一容纳腔的内壁12可以包括多种形式，例如，可以是第一容纳腔的内壁12上设置有导电介质，即第一容纳腔的内壁12可以是非导电性材料，然后在该内壁上设置一层导电介质，导电介质例如可以是氧化铟锡、金属材料等，这样实现第一容纳腔的内壁12的导电功能；还可以是第一容纳腔的内壁12本身是由导电材料制成，例如可以是金属导电材料，所以在使用时可以根据实际情况选择合适的形式作为第一容纳腔的内壁12。

如上文中所述，作为本发明的另一种具体实施方式，第二容纳腔的内壁22能够导电，且第二容纳腔的内壁22和第一容纳腔的内壁12绝缘间隔。可以理解的是，第二容纳腔20和第一容纳腔10是通过连通口进行连通的，但在所述连通口处，第一容纳腔的内壁12和第二容纳腔的内壁22是绝缘间隔的。

与第一容纳腔的内壁12一样，第二容纳腔的内壁22也是可以有多种形式的，例如，可以是在第二容纳腔的内壁22上设置导电介质，即第二容纳腔的内壁22可以是由非导电材料制成，然后在该内壁上设置一层导电介质，利用这种方式实现第二容纳腔的内壁22的导电功能，导电介质例如可以是氧化铟锡等；还可以是第二容纳腔的内壁22本身是由导电材料制成，例如可以是金属导电材料，所以在使用时可以根据实际情况选择合适的形式作为第二容纳腔的内壁22。

为了避免第一容纳腔和开关之外的其他元件发生短路，优选地，第一容纳腔的外壁13和第二容纳腔的外壁23均为绝缘外壁，可以理解的是，第一容纳腔的外壁13为绝缘外壁，即第一容纳腔的外壁13是非导电的，第二容纳腔的外壁23为绝缘外壁，即第二容纳腔的外壁23是非导电的，第一容纳腔的外壁13和第二容纳腔的外壁23是连通的，且是通过连通口连通的。为了便于制作，第一容纳腔的外壁13和第二容纳腔的外壁23均可以由柔性非导电材料制成；为了起到更好的支撑作用，第一容纳腔的外壁13和第二容纳腔的外壁23还可以选择树脂材料等。

为了对开关有更进一步地理解，下面结合图2和图3对开关的工作原理进行详细说明。

图2和图3所示的开关是本发明的一种具体的实现方式，图中，开关包括了第一容纳腔10、第二容纳腔20、第一电极板11、第二电极板21和导电物质30，第一容纳腔10和第二容纳腔20形成了一个曲面形状，且第一容纳腔10和第二容纳腔20之间由连通口连接，第一电极板11和第二电极板21将第一容纳腔10和第二容纳腔20封闭成为一个闭合空间。其中，图2所示的开关中第一电极板11和第二电极板21处于未导通状态，此时，导电物质30处于第二容纳腔20内，第一电极板11和第二电极板21处于断开状态；图3所示的开关第一电极板11和第二电极板21处于导通状态，此时，导电物质30在重力作用下由第一容纳腔10通过所述连通口流动到第二容纳腔20，导电物质30在第一容纳腔10内时与第一电极板11接触，然后导电物质30带有第一电极板11上的电量，在重力作用下，导电物质30通过连通口连续的流动到第二电极板20上，将第一电极板11和第二电极板21导通。

可以理解的是，导电物质30在第一容纳腔10和第二容纳腔20之间的连续流动使得第一电极板11和第二电极板21导通，导通时，如果第一电极板11为供压电极，第二电极板21为控制电极，则当导电物质30由第一电极板11连续流动到达第二电极板21时，第一电极板11和第二电极板21之间实现到电连接，且此时，第二电极板21处控制电极的电压等于第一电极板11处供压电极的电压。正是因为该封闭空间内导电物质30的数量是有限的，则当该导电物质30由一个电极板到达另一个电极板时有一定的时间，在该一定的时间内，两个电极板导电连接，这两个电极板导电连接的时间则为开关的导通时间。

还应当理解的是，图2和图3中所示的第一容纳腔的内壁12和第二容纳腔的内壁22上是设置导电介质的实现方式，导电物质30包括了多个导电颗粒，所述导电颗粒采用的是包覆导电层的实现方式。另外，图2和图3所示的第一容纳腔10和第二容纳腔20之间的连通口的口径大小是固定的，则导电颗粒在流经该连通口时的速度是一定的，选定的导电颗粒的粒径大小也是固定的，则导电颗粒的数量影响着开关导通时间的长短。例如，若要实现10秒的导通时间，根据导电颗粒的流动速度以及电压和电流等一些参数可以计算，需要多少导电颗粒，若要实现20秒同样可以根据计算得到需要的导电颗粒的数量。需要说明的是，该开关由于第一容纳腔10和第二容纳腔20的容积是固定的，所以可容纳的导电颗粒的数量也是固定的，因此该开关的导通时间有一个上限，即能够实现的最大导通时间。

本发明提供的开关，通过设置连通的第一容纳腔以及第二容纳腔、在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动的导电物质，，最终可以使得两个容纳腔的两个电极板能够在预定的时间段内导通，而导电物质由其中一个电极板流动到另一个电极板所需要的时间是所述开关的导通时间。本发明通过导电物质的流动能够根据实现开关的多种导通时间，因此本发明提供的开关还可以实现一些特殊功能，例如在电子设备上实现延迟等，还具有成本低廉易于实现的优点。

作为本发明的另个一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括了前面所述的任意一种实现方式的开关。本发明所述电子设备可以是手机、电脑或相机等。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种开关，其特征在于，所述开关包括第一容纳腔、第二容纳腔、第一电极板、第二电极板和导电物质；

所述第一容纳腔和所述第二容纳腔通过连通口连通，至少所述第一容纳腔的内壁能够导电，所述第一容纳腔设有第一开口，所述第二容纳腔设有第二开口；

所述第一电极板和所述第二电极板相对设置，所述第一电极板封住所述第一开口，所述第二电极板封住所述第二开口；

所述导电物质封闭在所述第一容纳腔和/或所述第二容纳腔内，且所述导电物质能够在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间流动，以使得至少在所述导电物质沿所述第一容纳腔的内壁流动至所述第二电极板时所述第一电极板和所述第二电极板导电连接，所述导电物质的体积小于所述第一容纳腔的容积与所述第二容纳腔的容积中的最小的一者，

所述开关包括磁力控制元件，以通过磁力作用控制所述导电物质在第一容纳腔和第二容纳腔之间流动，所述导电物质为磁性的导电材料。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述第一容纳腔的横截面积沿从所述第一电极板至所述第二容纳腔的方向逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的开关，其特征在于，所述第一容纳腔的形状为回转体。

4.根据权利要求2所述的开关，其特征在于，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔关于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的交接面对称。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的开关，其特征在于，所述导电物质包括多个导电颗粒。

6.根据权利要求5所述的开关，其特征在于，所述导电颗粒包括包覆导电层的颗粒或由导电材料制成的颗粒。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的开关，其特征在于，所述第一容纳腔的内壁设置有导电介质或所述第一容纳腔的内壁由导电材料制成。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的开关，其特征在于，所述第二容纳腔的内壁能够导电，且所述第二容纳腔的内壁和所述第一容纳腔的内壁绝缘间隔。

9.根据权利要求8所述的开关，其特征在于，所述第二容纳腔的内壁设置有导电介质或所述第二容纳腔的内壁由导电材料制成。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的开关，其特征在于，所述第一容纳腔的外壁和所述第二容纳腔的外壁均为绝缘外壁。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的开关。