[发明专利]使用智能材料对安全机构的激活

说明书

技术领域

本发明总体上涉及使用智能材料来激活安全机构，并且更具体地，涉及利用智能材料致动安全锁、遮蔽件和警报以及在一些情况下利用智能材料移除不想要电荷的系统和方法。

背景技术

各种安全特征被用于保护人们免受来自诸如断路器箱、其他类型的控制箱和电池系统之类的电气装置的电击。还存在安全特征以保护人们不经受其他危险的状况，例如高热、高冷和高辐射水平。

断路器箱或控制箱的常见安全特征是机械锁定机构，只要主电力开关被接通，该机械锁定机构就自动接合。

转到附图，并且更具体地参考附图中的第一幅图，图1示出了断路器箱或控制箱100（一般被称为电力箱）的示例。电力箱100被用于诸如组装车间或工厂之类的环境102中。电力箱100具有用于接收主电源104（例如，电力输入线缆）的输入103。

如图1所示的电力箱包括盖板或门106或者其他接近部件或特征。一些电力箱100（在图1中未示出）是敞开的，从而缺少这种门。箱100还能够包括能够由释放开关110释放的常规锁108。箱100能够具有电力断路器或开关112，其控制从电源104至该箱的电力输入。在一些情况下，锁和开关被间接连接，使得掷动开关以接通电力也会导致锁被锁定。

具有这种开关112或能够由人员选择性地激活的其他激活特征的至少一些实施方式能够被称为主动致动系统，该主动致动系统构造并设置成主动地致动，以便致动一个或多个安全机构，例如锁定机构、阻挡机构和保持电源与负载（例如，警报、电阻等）之间的电连接闭合的机构，由此促进对不想要的电荷的耗用。主要关于图2-8来描述的机构包括现有的两个机构，即锁定机构和阻挡机构。

当至这种箱的主电力被断开时，例如主电力开关112被断开（并且主锁在此能够被自动释放）时，但是残留电力仍可能存在于该系统中，例如由于未从这种箱内的每个子单元放电或者由于该系统被错误接线。在该情况下，接近该箱的人员在认为由于该箱被解锁/能够打开和/或该开关被断开因而自身是安全的情况下可能不期望地暴露于该电荷。

一些箱具有次级电力馈送，该次级电力馈送可能被错误接线，因此从其传送的电流不期望地到达系统200的一些部件，而使用者可能会接触这些部件。次级电力馈送的示例在图1中由附图标记105表示。作为示例，系统200能够包括单独的A/C线路，例如120伏线路（例如，单相或三相），并且如果该系统的一部分被错误接线，那么其电力会馈回到主机中，使得即使主开关或断路器被关断并且机械锁被释放，电力仍会被供应到该系统。作为另一示例，系统200能够包括DC线路，例如对于连接到DC马达驱动器的电容器电力柜来说。

同样，接近该箱的人员在认为由于该箱被打开因而自身是安全的情况下可能不期望地暴露于该电荷。

在具有本地电池源的电气装置中，包括机动车辆和其他车辆，也存在电击的风险。例如，在紧急情况下，比如在机动车辆意外事故中，源自电池的电荷会理论上能够延及到在该电池外且邻近该电池的各个部件。于是，不仅车辆乘员而且紧急救援人员都可能会暴露于该电荷。

关于温度和辐射，常见的安全系统是使用颜色敏感材料，该颜色敏感材料在暴露于热、冷或辐射时改变其外观，由此向人们警告这些状况。其他系统使用量计（例如，温度计或辐射计）来警告人们。这些方法的一个缺点在于，这些方法仍允许可能注意到或可能没注意到该警告的人们接近危险状况，这种情况可能发生。

期望存在这样的系统和方法，该系统和方法用于在这些以及类似情形中保护人们免受电荷以及其他不想要状况（例如，热、冷、辐射）。

发明内容

本发明在一个方面涉及一种使用可变形材料来选择性地致动安全机构以防止电击的系统。所述系统包括所述可变形材料，所述可变形材料：（1）能够电连接到具有不想要电荷的电气部件；并且（2）基于由所述电气部件处的电荷产生的电输入，能够在暂时形状和原始形状之间变化。所述可变形材料还：（3）被机械地连接到安全机构，使得所述可变形材料的变化导致所述安全机构的运动。所述可变形材料还：（4）在所述系统中构造并设置成，响应于被暴露给所述电输入而变化至其原始形状，并且由此致动所述安全机构。