CN108321061A - 一种可重复利用的液态金属保险丝 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可重复利用的液态金属保险丝，包括保护壳、第一腔体、第二腔体、接线端子、第一单向阀、第二单向阀和复位装置；保护壳内设有第一腔体和第二腔体，第一腔体内装有液态金属，第二腔体连接复位装置，复位装置用于将第二腔体内的液态金属通过第二单向阀导入第一腔体。当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体内温度升高，第一腔体内的液态金属体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体通过第一单向阀转移到第二腔体，从而使电路断开。当液态金属保险丝需要复位时，通过复位装置使液态金属从第二腔体流回第一腔体，使液态金属保险丝能够继续使用。避免了更换保险丝，节约了资源。

Description

一种可重复利用的液态金属保险丝

技术领域

本发明涉及保险丝领域，更具体的，涉及一种可重复使用的液态金属保险丝。

背景技术

保险丝也被称为电流保险丝，IEC127标准将它定义为″熔断体(fuse-link)″。其主要是起过载保护作用。电路中正确安置保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全运行。一百多年前由爱迪生发明的保险丝用于保护当时昂贵的白炽灯，随着时代的发展，保险丝保护电力设备不受过电流过热的伤害，避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。保险丝是用于保护电路安全运行的元器件，主要是起过载保护作用。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。

目前家用电路、pcb板等电路中使用的保险丝种类繁多，但基本原理和特性都大致相同，电路过载时，将保险丝中的熔体部分熔断，切断电器与电网的连接，从而实现过载保护。

现有的保险丝中熔体熔断后不可复原，需要排除故障后重新更换保险丝，不仅操作繁琐，还会造成一定的资源浪费。

发明内容

本发明为解决传统保险丝无法重复利用，造成资源浪费的缺陷，提供一种可重复利用的液态金属保险丝。

本发明提供一种可重复利用的液态金属保险丝，包括保护壳、第一腔体、第二腔体、接线端子、第一单向阀、第二单向阀和复位装置；

所述保护壳内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内装有液态金属，所述接线端子设置在所述第一腔体的两端，所述第一腔体的顶部设有单向连通至所述第二腔体的第一单向阀，所述第二腔体的底端设有单向连通至所述第一腔体的第二单向阀；

所述第二腔体连接复位装置，所述复位装置用于将所述第二腔体内的液态金属通过所述第二单向阀导入所述第一腔体。

其中，所述复位装置包括复位按钮、密封板、弹簧、推杆和活塞；其中，

所述复位按钮位于所述第二腔体的顶部，所述复位按钮的底端固定有密封板，所述密封板的底端与所述推杆的一端固定连接，所述推杆的另一端连接所述活塞，所述密封板的底端连接所述弹簧的一端，所述弹簧的另一端固定于所述第二腔体中部安装的弹簧安装板上。

其中，所述接线端子包括第一接线端子和第二接线端子，所述第一接线端子位于所述第一腔体的顶端，所述第二接线端子位于所述第一腔体的底端，所述第一接线端子和所述第二接线端子均与所述第一腔体内的液态金属相接触。

其中，所述第一接线端子的下端设有凸起，所述凸起与所述第一腔体内的液态金属相接触。

其中，所述第一腔体与所述第二腔体均为圆柱形腔体。

其中，所述第一单向阀的安装处以及所述密封板处均设有毛细气孔，所述毛细气孔用于调节所述第一腔体和第二腔体的气压。

其中，液态金属保险丝竖直设置，所述第一接线端子位于所述第二接线端子的上方。

其中，所述液态金属保险丝水平设置时，所述第一接线端子的凸起位于所述第一单向阀的上方。

本发明提供的可重复利用的液态金属保险丝，当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体内温度升高，第一腔体内的液态金属体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体通过第一单向阀转移到第二腔体，使第一腔体上端的接线端子与液态金属断开接触，从而使电路断开。当液态金属保险丝需要复位时，通过复位装置使第二腔体体积缩小，气压增大，液态金属从第二腔体流回第一腔体，使液态金属保险丝能够继续使用。避免了更换保险丝，节约了资源。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的可重复利用的结构示意图；

图2为根据本发明实施例提供的可重复利用的外观结构示意图；

图中，1、第一接线端子；2、第一单向阀；3、第一腔体；4、第二单向阀；5、第二接线端子；6、保护壳；7、活塞；8、第二腔体；9、推杆；10、弹簧安装板；11、弹簧；12、密封板；13、复位按钮；14、凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一模块实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明实施例提供的可重复利用的液态金属保险丝的结构示意图，图2为根据本发明实施例提供的可重复利用的外观结构示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的可重复利用的液态金属保险丝包括保护壳6、第一腔体3、第二腔体8、第一单向阀2、第二单向阀4和复位装置；

所述保护壳6内设有第一腔体3和第二腔体8，所述第一腔体3内装有液态金属，所述接线端子设置在所述第一腔体3的两端，所述第一腔体3的顶部设有单向连通至所述第二腔体8的第一单向阀2，所述第二腔体8的底端设有单向连通至所述第一腔体3的第二单向阀4；

所述第二腔体8连接复位装置，所述复位装置用于将所述第二腔体8内的液态金属通过所述第二单向阀4导入所述第一腔体3。

具体地，参照图1和图2，保护壳6内设置有第一腔体3和第二腔体8，第一腔体3和第二腔体8均为封闭式的腔体。第一腔体3内装有液态金属，第一腔体3的两端设置有接线端子。默认状态下，第一腔体3两端的接线端子与第一腔体3内的液态金属相接触，液态金属保险丝接入的电路处于导通状态，电流通过接线端子和液态金属传导。

第一腔体3的顶部通过第一单向阀2与第二腔体8的顶部相连接，第二腔体8的底端通过第二单向阀4连接第一腔体3。第一单向阀保证第一腔体顶部的液态金属只能由第一腔体3流向第二腔体8，第二单向阀保证流入第二腔体底端的液态金属只能由第二腔体8流向第一腔体3。

当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体3内的液态金属温度升高，第一腔体3内的液态金属体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体3通过第一单向阀2转移到第二腔体8，使第一腔体3上端的接线端子和液态金属断开接触，从而使电路断开。

第二腔体8的连接有复位装置，当液态金属保险丝需要复位时，通过复位装置将液态金属通过第二单向阀从第二腔体8流回第一腔体3，使第一腔体3中的液态金属与第一腔体3两端的接线端子接触，从而使液态金属保险丝能够继续使用。

本发明实施例提供的可重复利用的液态金属保险丝，当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体内温度升高，第一腔体内的液态金属体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体通过第一单向阀转移到第二腔体，使第一腔体上端的接线端子和液态金属不接触，从而使电路断开。当液态金属保险丝需要复位时，通过复位装置使第二腔体体积缩小，气压增大，液态金属从第二腔体流回第一腔体，使液态金属保险丝能够继续使用。避免了更换保险丝，节约了资源。

在一个实施例中，所述复位装置包括复位按钮13、密封板12、弹簧11、推杆9和活塞7；其中，所述复位按钮13位于所述第二腔体8的顶部，所述复位按钮13的底端固定有密封板12，所述密封板12的底端与所述推杆9的一端固定连接，所述推杆9的另一端连接所述活塞7，所述密封板12的底端连接所述弹簧11的一端，所述弹簧11的另一端固定于所述第二腔体8中部安装的弹簧11安装板10上。

具体地，参照图1，复位装置包括复位按钮13、密封板12、弹簧11、推杆9和活塞7。复位按钮13位于第二腔体8的顶部，复位按钮13的底端固定有密封板12，使第二腔体8处于密封状态。其中，密封板12与第二腔体8的侧壁滑动连接。

进一步地，密封板12的底端中部固定有推杆9，推杆9的底端设置有活塞7，活塞7位于第二单向阀4的顶端。当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体3内温度升高，第一腔体3内的液态金属体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体3通过第一单向阀2转移到第二腔体8，使第一腔体上端的接线端子与液态金属断开接触，从而使电路断开。当液态金属保险丝需要复位时，通过按压复位按钮13，使密封板12、推杆9和活塞7向下移动，第二腔体8体积缩小，气压增大，液态金属从第二腔体8流回第一腔体3，使液态金属保险丝能够继续使用。避免了更换保险丝，节约了资源。

在一个实施例中，弹簧11安装板10和密封板12之间上安装的弹簧11的数量为1～5个，优选的，参照图2，本实施例中弹簧11安装板10的中部等距离均匀安装有3个弹簧11。

在一个实施例中，所述接线端子包括第一接线端子1和第二接线端子5，所述第一接线端子1位于所述第一腔体3的顶端，所述第二接线端子5位于所述第一腔体3的底端，所述第一接线端子和所述第二接线端子均与所述第一腔体内的液态金属相接触。

第一腔体3的两端分别设置有第一接线端子1和第二接线端子5，液态金属保险丝通过第一接线端子1和第二接线端子5接入电路中。且第一端子和第二端子均与第一腔体内的液态金属相接触。

在一个实施例中，所述第一接线端子1的下端设有凸起14，所述凸起14与所述第一腔体3内的液态金属相接触。

具体地，参照图1和图2，第一腔体3的顶端设置有第一接线端子1，第一腔体3内装有液态金属。其中，液态金属的液面位于第一腔体3顶端以下，相隔一小段距离。第一接线端子1的下端设有凸起14，该凸起14与第一腔体3内的液态金属相接触，用于接通电路。当液态金属保险丝接入的电路发生故障或异常时，液态金属保险丝通过的电流增大，使第一腔体3内温度升高，第一腔体3内的液态金属受热体积膨胀后，一部分液态金属会从第一腔体3通过第一单向阀2转移到第二腔体8，使第一接线端子1下端的凸起14与液态金属不接触，从而使电路断开。

在一个实施例中，所述第一腔体3与所述第二腔体8均为圆柱形腔体。参照图2，本实施例中，优选的，第一腔体3与所述第二腔体8均为圆柱形腔体。第一腔体3和第二腔体8也可以是矩形腔体或其他形状的腔体，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

所述第一单向阀2的安装处以及所述密封板12处均设有毛细气孔，所述毛细气孔用于调节所述第一腔体3和第二腔体8的气压。本实施例利用毛细气孔调节第一腔体3和第二腔体8的气压，维持液态金属保险丝内气压平衡，使液态金属保险丝可以正常使用。其中，本发明实施例使用的液态金属的表面张力大，不会从毛细孔中泄露。

在一个实施例中，液态金属保险丝竖直设置或水平设置，所述第一接线端子位于所述第二接线端子的上方。

具体地，参照图1和图2，液态金属保险丝在电路中竖直安放时，需保证第一接线端子1位于第二接线端子5的上方，液态金属保险丝通过第一接线端子1和第二接线端子5接入电路，第一接线端子1下端的凸起14与第一腔体3内的液态金属相接触，使电路接通。

在一个实施例中，所述液态金属保险丝水平设置时，所述第一接线端子的凸起位于所述第一单向阀的上方。当所述液态金属保险丝在电路中水平设置时，需保证第一接线端子1的凸起14位于所述第一单向阀2的上方。例如将图1中的液态金属保险丝向右旋转90°，本实施例中，凸起14位于第一腔体3远离第一单向阀2的一侧，凸起14与第一腔体3内的液态金属相接触。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能够对前述各个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中模块技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，包括保护壳、第一腔体、第二腔体、接线端子、第一单向阀、第二单向阀和复位装置；

所述保护壳内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内装有液态金属，所述接线端子设置在所述第一腔体的两端，所述第一腔体的顶部设有单向连通至所述第二腔体的第一单向阀，所述第二腔体的底端设有单向连通至所述第一腔体的第二单向阀；

所述第二腔体连接复位装置，所述复位装置用于将所述第二腔体内的液态金属通过所述第二单向阀导入所述第一腔体。

2.根据权利要求1所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述复位装置包括复位按钮、密封板、弹簧、推杆和活塞；其中，

所述复位按钮位于所述第二腔体的顶部，所述复位按钮的底端固定有密封板，所述密封板的底端与所述推杆的一端固定连接，所述推杆的另一端连接所述活塞，所述密封板的底端连接所述弹簧的一端，所述弹簧的另一端固定于所述第二腔体中部安装的弹簧安装板上。

3.根据权利要求1或2所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述接线端子包括第一接线端子和第二接线端子，所述第一接线端子位于所述第一腔体的顶端，所述第二接线端子位于所述第一腔体的底端，所述第一接线端子和所述第二接线端子均与所述第一腔体内的液态金属相接触。

4.根据权利要求3所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述第一接线端子的下端设有凸起，所述凸起与所述第一腔体内的液态金属相接触。

5.根据权利要求1所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述第一腔体与所述第二腔体均为圆柱形腔体。

6.根据权利要求1或2所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述第一单向阀的安装处以及所述密封板处均设有毛细气孔，所述毛细气孔用于调节所述第一腔体和第二腔体的气压。

7.根据权利要求4所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，液态金属保险丝竖直设置，所述第一接线端子位于所述第二接线端子的上方。

8.根据权利要求4所述的可重复利用的液态金属保险丝，其特征在于，所述液态金属保险丝水平设置时，所述第一接线端子的凸起位于所述第一单向阀的上方。