CN101756420A - 具有文丘里效应的呼吸换气鞋底 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，包括内设具有文丘里管效应的管道的鞋底本体，该管道包括顺次连接的进气管、喉管、虹吸管及排气管，排气管与鞋底本体后跟部的出气口连通，进气管、喉管及虹吸管三者的内管径顺次为大、小、大而变化，使上述三者连成文丘里管，鞋内的气流被进气管吸收并从鞋底本体的后跟部排出。本发明采取文丘里管结构的呼吸换气管道，对流经进气管及喉管的气流具有虹吸及拔风作用，穿着者无论是在运动还是处于静坐状态，鞋底内的呼吸换气管道可实现对气流具有文丘里效应，该鞋底具有良好的呼吸换气功能，同时它还具有结构简单、可灵活在不同鞋子上使用、使用环境不受限制的优点。

Description

具有文丘里效应的呼吸换气鞋底

技术领域

本发明涉及一种具有呼吸换气作用的鞋底，具体说是一种具有文丘里效应的呼吸换气鞋底。

背景技术

目前，市场上已出现了各种各样的具有呼吸换气功能的鞋子，它们都是在鞋底内镶设有呼吸换气机构，使鞋子具有呼吸换气功能。然而，这种结构的呼吸换气鞋子，其大多都是采用单独的气囊结构，气囊在实际使用过程中容易损坏，而且，其结构相对较复杂，为此，人们一直探究一种以新型结构取代气囊结构的呼吸换气鞋子。

随着呼吸换气鞋子的不断创新发展，设计者研发出一种应用流体力学原理的呼吸换气鞋。例如是中国发明专利申请200710102098.1公开的具有文丘里效应诱导的通气作用的鞋底，该结构的鞋底主要是提供给摩托车驾驶者穿着使用，它在鞋底内开设与外界大气连通的气流沟槽，气流沟槽的入气口设置在鞋底的前端，气流沟槽的出气口设置在鞋底的后端双侧面，使用者穿着该鞋驾驶摩托车时，冲击到鞋子前端的强烈气流从入气口流入气流沟槽，并从后端出气口向外排出，期间，入气口前端形成气流高压区，后端出气口外形成气流低压区，在气流低压区构成一定低压虹吸力，使在该区域形成文丘里效应，有助于鞋底内的气流沟槽的气流被抽出，实现对鞋内气流的诱导通气作用。但是，该结构鞋子的实际使用及其使用价值相当有限，主要体现在：(1)该鞋子只适用与气流形成定向冲击的运动场合，如果没有鞋外的冲击气流，该鞋子的出气口端无法形成文丘里效应，鞋子内部无法形成自身的主动换气功能；(2)该鞋子在穿着者步行时是不适用的，它基本上是不可能形成外界大气的文丘里诱导通气作用，一般的步行，不可能形成强烈的气流冲击作用，无法在鞋底的入气口形成高压区及在出气口形成低压区，而且，人在步行过程中，脚是前后来回摆动的，尽管脚在步行时摆动幅度及力度非常大，其所形成的高压区不可能形成如在摩托车驾驶时鞋子前端冲击气流所产生的高压区，其所形成的文丘里诱导作用非常薄弱；(3)该鞋子若是保持在诱导通气的情况下工作，它根本无法在沙尘暴、污染、雨天、雪地、小菌感染等环境中使用，大大缩小了该鞋子的使用环境。

为此，上述具有文丘里效应诱导的通气作用的鞋底，其实际使用及其使用价值相大大制约了产品的推广应用，本申请人认为有必要设计一种使用价值更佳的呼吸换气鞋底。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种换气效果好、结构简单、使用环境不受限制的具有文丘里效应的呼吸换气鞋底。

本发明的发明目的是这样实现的：一种具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，包括鞋底本体，其特征在于：所述鞋底本体内设具有文丘里管效应的管道，所述管道包括顺次连接的进气管、喉管、虹吸管及排气管，排气管与设在鞋底本体后跟部的出气口连通，进气管的内管径至喉管的内管径为自大向小而缩小，喉管的内管径至虹吸管的内管径为自小向大而扩张，进气管、喉管及虹吸管三者连接构成文丘里管，进气管的进气端口吸收鞋内的空气，气流通过所述的管道从鞋底本体的后跟部被排出。由于文丘里管效应，对流经进气管及喉管的气流具有虹吸及拔风作用，更好的实现了鞋底的呼吸换气功能。

作为上述技术方案的进一步改善，所述具有文丘里管效应的管道还是具有烟囱效应的管道，气流流经进气管、喉管、虹吸管及排气管连接构成的管道时产生烟囱效应，气流流入上述管道后，还受到烟囱效应的抽气作用，更进一步提升鞋底的换气效果。

对于具有烟囱效应的上述管道，所述管道为沿进气管、喉管至虹吸管顺次向上倾斜，该结构简单，便于生产制造。

或者，对于具有烟囱效应的上述管道，所述排气管向上延伸设计形成烟囱结构，由于烟囱本身对气体有向上虹吸作用，同样可保证鞋底有更好的呼吸换气功能。

在鞋底产品的具体设计制造中，所述鞋底本体上设有呼吸气囊，呼吸气囊的喷气管的端口喷出的气流作为进气管的的进气端口所吸收的气源。。呼吸气囊喷射出来的气流作为上述文具丘里管效应管道的稳定气源，更优化了管道的呼吸换气功能。

在上述具有气囊结构的呼吸换气鞋底中，所述鞋底本体上设有阻风柱，阻风柱位于进气管的进气端口前方，当从气囊喷射出来的气流撞向阻风柱后产生文丘里效应，在阻风柱背面形成低压，使得进气管的进气端口对喷射而来的气流有吸入作用，更可对周边气流具有引导吸入作用，可增加进气管的进气端口的吸气量。

或者在上述具有气囊结构的呼吸换气鞋底中，所述喷气管的喷气端口伸入进气管内，气囊吸进的气体直接喷入进气管内，使进气管获得更为稳定的气流。

同时，上述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，它还可在所述鞋底本体内设有呼吸气泵，鞋底本体上开有导气槽，呼吸气泵的出气管与导气槽连通并为导气槽供气，导气槽与所述具有文丘里管效应的管道的进气管连通，呼吸气泵既可先实现鞋子的呼吸换气作用，也能为鞋底或鞋内提供充足的气源，与上述具有文丘里管效应的管道同装在鞋底内，使鞋底实现二次换气，更能提高鞋底的换气效果。

另外，在所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，所述具有文丘里管效应的管道为设于鞋底本体上的坑槽，鞋底本体上设有薄片，薄片是气密性压盖在坑槽上，只要薄片压盖是坑槽，薄片和坑槽的结合形成具有文丘里管效应的半管结构，同样可实现鞋底的文丘里效应。

本发明与现有技术中具有呼吸换气功能的鞋底相比，具有以下优点：

(1)本发明所述的鞋底内设具有文丘里管效应的管道，进气管、喉管及虹吸管三者的内管径呈大、小、大结构缩放构成文丘里管结构，由于文丘里管效应，在虹吸管内必将产生负压，对进入进气管及喉管的气流具有虹吸、拔风作用，更好的实现了鞋底的呼吸换气功能。

(2)本发明结构简单，只需在鞋底设置上述管道，即可使鞋底具有了文丘里效应，取代了传统鞋底的单独气囊结构，制造方便简单。

(3)本发明所述鞋底，可灵活在各种不同的鞋子上使用，使鞋子具有流体力学效果的呼吸换气作用，大大提升鞋子的使用质量与穿着舒适性，该鞋底产品成本低廉，容易普及推广。

(4)本发明所述的鞋底，其使用不受任何环境限制，因其气体交换是发生在鞋子内，由于文丘里管效应的管道本身具有对气体的虹吸、拔风作用，只要鞋内有空气，鞋子就具有呼吸换气效果，远远超越了其它需靠外界气流风力冲击才有换气效果的鞋子，利用本发明制得的鞋子，无论是使用者在运动或是步行甚或是静坐，鞋子内均具有主动的呼吸换气效果。

附图说明

附图1为本发明实施例1的结构外观图。

附图2为附图1中，将具有文丘里管效应的管道抽离鞋底本体后的结构示意图。

附图3为附图1中，具有文丘里管效应的管道的立体图，该管道同时是具有烟囱效应。

附图4为附图3的侧视图。

附图5为附图3的俯视图。

附图6为本发明所述具有文丘里管效应的管道的另一种结构的示意图。

附图7为附图6的侧视图。

附图8为在图6所示结构的管道的基础上，设计为具有烟囱效应后的结构示意图。

附图9为本发明实施例2的结构示意图。

附图10为本发明实施例3的结构示意图。

附图11为本发明实施例4的结构示意图。

附图12为本发明在装有呼吸气囊的实施例中，设置阻风柱的结构示意图。

附图13为本发明在装有呼吸气囊的实施例中，呼吸气囊的喷气管的端口伸入进气管内的结构剖面图。

附图14为本发明所述具有文丘里管效应的管道在鞋底本体内的其中一种构造形式的剖开结构图。

附图15为本发明实施例5的结构示意图。

附图16为本发明的使用状态结构示意图。

具体实施方式

说明：本发明是针对鞋底作出的技术改进，所述的鞋底是鞋子接触地面的部分，它是所有鞋子的必须物，鞋底的主要作用是在穿着者走路时与地面接触给与足部保护。

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

根据图1至图2所示的实施例，本发明的具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，包括鞋底本体1，它的底面是直接与地面接触，其上表面的周边装设鞋帮，构成鞋子的内腔，鞋底本体1一般是耐磨材料制成，它一般由后跟部101、弓部及前掌部组成。本发明针对现有技术进行改进，在鞋底本体1内设具有文丘里管效应的管道2，该管道2必须是具有文丘里管的结构特征。所述管道2包括顺次连接的进气管21、喉管22、虹吸管23及排气管24，排气管24与设在鞋底本体1后跟部101的出气口3连通。进气管21的内管径至喉管22的内管径为自大向小而缩小，喉管22的内管径至虹吸管23的内管径为自小向大而扩张，进气管21、喉管22及虹吸管23三者连接构成文丘里管，如图2-3、图5-6所示，图7是图6所示管道2的俯视图。在具体的生产制造过程中，在鞋底本体1内设置所述的具有文丘里管效应的管道2可以通过以下三种形式制得：(1)该管道2先是制成预制管件(即预先制备成型的管器件)，在鞋底本体1塑造时将预制管件镶合到鞋底本体1内，如图1、图9-11所示；(2)该具有文丘里管效应的管道2以管槽形式抽空在鞋底本体1内，该管槽是在鞋底本体1塑造时通过一定的制造工艺而得，如图14所示，该图把鞋底上位于管道2位置处的部分剖开，以作明示；(3)该管道2为设于鞋底本体1上表面的坑槽8，该坑槽8是按照上述大-小-大的内管径要求及排气管24结构加工而得，该坑槽8所形成的是弧形槽结构，同时，鞋底本体1的上表面设有薄片9，薄片9是气密性压盖在坑槽8上，同样可实现文丘里管效应，满足鞋底本体1的呼吸换气作用，如图15所示。另外，一般情况下，排气管24可设置两条，分别设在虹吸管23端口的两侧，并分别连通鞋底本体1后跟部101两侧的出气口3；或者，为使虹吸管23有更好的虹吸作用(注：因两条排气管24均与外界连通，减弱了虹吸管23的真空效果，必然会减弱虹吸管23对气体虹吸作用)，排气管24可单设一条，届时只需在鞋底本体1的后跟部101开一个出气口3，同时可避免在鞋底本体1的后跟部101开设过多的出气口3而影响鞋底的整体外观，或者用堵塞物将其中一条排气管24封闭，使两条排气管24的其中一条工作，也可达到上述提高虹吸效果的作用。上述具有文丘里管效应的管道2，其进气管21的进气端口211吸收鞋内位于鞋底本体1底部的空气，气流通过上述的管道2从鞋底本体1的后跟部101被排出，期间，气流在上述管道2内发生文丘里管效应。当使用者穿上带有本发明所述鞋底的鞋子，由于文丘里管效应，在虹吸管23内必将产生负压，对进入进气管21及喉管22的气流具有虹吸、拔风作用，更好的实现了鞋底的呼吸换气功能。

作为上述技术方案的进一步改善，所述具有文丘里管效应的管道2还是具有烟囱效应的管道2，气流流经进气管21、喉管22、虹吸管23及排气管24连接构成的管道2时产生烟囱效应，气流流入上述管道2后，还受到烟囱效应的抽气作用，更进一步提升鞋底的换气效果。在把具有文丘里管效应的管道2设计或制造为同时具有烟囱效应的管道2，可通过以下三种方式实现：(1)对于具有烟囱效应的上述管道2，所述管道2为沿进气管21、喉管22、虹吸管23至排气管24顺次向上倾斜，该结构简单，便于生产制造，如图2-5所示，同时，该倾斜设计可为如图2-5所示的阶梯状向上倾斜，也可为直线斜向上倾斜。(2)将所述排气管24向上延伸形成烟囱结构，把排气管24设计为烟囱结构，由于烟囱本身对气体有向上虹吸作用，同样可保证鞋底有更好的呼吸换气功能，期间，进气管21、喉管22及虹吸管23三者连接构成文丘里管可为水平直管结构，气流在进气管21、喉管22及虹吸管23三者连接构成内发生文丘里管效应，随即在烟囱结构的排气管24发生烟囱效应，如图8所示；或者在把排气管24设计为烟囱结构的同时，也将进气管21、喉管22至虹吸管23顺次向排气管24方向上倾，使得该具有文丘里管效应的管道2，同时还具有文丘里的虹吸与烟囱效应的吸排效果。(3)当所述具有文丘里管效应的管道2为水平直管结构时，如图6-7所示，在塑造鞋底本体1时，将直管结构的管道2在鞋底本体1内往排气管24方向而向上倾斜放置。

同时，在鞋底的具体设计制造中，所述鞋底本体1内设有呼吸气囊4，呼吸气囊4的结构是该领域的普通技术人员所熟悉或通过鞋类文献可获知，在此不再详述其内在结构。呼吸气囊4的喷气管41的喷气端口喷出的气流作为进气管21的的进气端口211所吸收的气源，呼吸气囊4喷射出来的气流作为上述文具丘里管效应管道2的稳定气源，更优化了管道2的呼吸换气功能。对于在本发明中设置呼吸气囊4结构，作为优化设计，可采用以下两种形式作为进一步完善：(1)所述鞋底本体1上设有阻风柱5，阻风柱5位于进气管21的进气端口211前方，阻风柱5的迎风面为尖弧面结构，类似于飞机的机翼结构，当从呼吸气囊4喷射出来的气流被阻风柱5阻挡后产生文丘里效应，在阻风柱5背面形成低压区，使得进气管21的进气端口211对喷射而来的气流有吸附作用，可增加进气管21的进气端口211的吸气量，如图12所示；(2)将呼吸气囊4的喷气管41的端口伸入进气管21内，呼吸气囊4吸进的气体直接喷入进气管21内，使得进气管21获得更为稳定的气流，如图13所示。

同时，上述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，它还可在鞋底本体1内设有呼吸气泵6，鞋底本体1的底面开有导气槽7，呼吸气泵6的出气管61与导气槽7连通并为导气槽7供气，导气槽7与所述具有文丘里管效应的管道2的进气管21连通，呼吸气泵6既可先实现鞋子的呼吸换气作用，也能为鞋底底部提供充足的气源，与上述具有文丘里管效应的管道2同装在鞋底内，使鞋底实现二次换气，更能提高鞋底的换气效果。期间，呼吸气泵6的结构可采用本人曾经申请的“减震换气鞋”专利中所述的减震换气部件的结构制得，同时，呼吸气泵6的出气管61可长可短，视乎鞋底的气流情况而定。在鞋底本体不需设置呼吸气泵6时，导气槽7可作为鞋底所有实施例的空气流通之用，至于导气槽7在鞋底本体1上表面的设置方式则可根据实际制造需要而定。

本发明的鞋底在实际使用时，一般应在其上表面放置鞋垫11，同时，鞋垫11开相应的换气孔12及与鞋垫本体1后跟部101的出气口3相通的气孔，换气孔12用作鞋垫11上表面与下表面的空气流动作用，使得鞋底上下的得到充分的空气供应，保证鞋子的呼吸换气效果，同时，鞋垫11可避免脚步直接踩压在换气部件上而压坏换气部件，也增加了穿着者的脚部舒适性。

附图11为本发明实施例中，既装有呼吸气囊4也装有呼吸气泵6的结构示意图，可使空气在鞋内形成紊流，换气效果更佳。

图16所示本发明实施例的使用状态，它可灵活在各种不同的鞋子上使用，使鞋子具有流体力学效果的呼吸换气作用，大大提升鞋子的使用质量与穿着舒适性，该鞋底产品成本低廉，容易普及推广。

本发明在使用过程中，当穿着者步行时，由于脚前掌和脚后跟交替对鞋底的前掌部及后跟部101进行踩压或拍打，不断的踩压动作使得鞋底内不断产生另一个除呼吸气囊4或呼吸气泵6以外的气源，作为管道2的一个稳定空气源，同样有助于管道2产生文丘里管效应，促进鞋底的呼吸换气效果。

本发明由于文丘里管效应，在虹吸管23内必将产生负压，对进入进气管21及喉管22的气流具有虹吸、拔风作用，更好的实现了鞋底的呼吸换气功能。而且，本发明结构简单，只需在鞋底设置上述管道2，并可灵活应用在任何不同的鞋子上使用，使鞋子具有呼吸换气效果，大大提升普通鞋子的使用质量与穿着舒适性。且外，本发明所述的鞋底，其使用不受任何环境限制，由于文丘里管效应的管道2本身具有对气体的虹吸、拔风作用，只要鞋底底部有空气，鞋子内部就具有呼吸换气效果，装有本发明的鞋子，无论是使用者运动或是步行，甚或是使用者在静坐时，其所穿着的鞋子仍是主动地发挥其呼吸换气效果。

Claims (9)

1.一种具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，包括鞋底本体(1)，其特征在于：所述鞋底本体(1)内设具有文丘里管效应的管道(2)，所述管道(2)包括顺次连接的进气管(21)、喉管(22)、虹吸管(23)及排气管(24)，排气管(24)与设在鞋底本体(1)后跟部(101)的出气口(3)连通，进气管(21)的内管径至喉管(22)的内管径为自大向小而缩小，喉管(22)的内管径至虹吸管(23)的内管径为自小向大而扩张，进气管(21)、喉管(22)及虹吸管(23)三者连接构成文丘里管，进气管(21)的进气端口(211)吸收鞋内的空气，气流通过所述的管道(2)从鞋底本体(1)的后跟部(101)被排出。

2.根据权利要求1所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述具有文丘里管效应的管道(2)还是具有烟囱效应的管道(2)，气流流经进气管(21)、喉管(22)、虹吸管(23)及排气管(24)连接构成的管道(2)时产生烟囱效应。

3.根据权利要求2所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述管道(2)为沿进气管(21)、喉管(22)至虹吸管(23)顺次向上倾斜。

4.根据权利要求2所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述排气管(24)向上延伸形成烟囱结构。

5.根据权利要求1所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述鞋底本体(1)上设有呼吸气囊(4)，呼吸气囊(4)的喷气管(41)的端口喷出的气流作为进气管(21)的的进气端口(211)所吸收的气源。

6.根据权利要求5所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述鞋底本体(1)上设有阻风柱(5)，阻风柱(5)位于进气管(21)的进气端口(211)前方。

7.根据权利要求5所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述喷气管(41)的喷气端口伸入进气管(21)内。

8.根据权利要求1所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述鞋底本体(1)内设有呼吸气泵(6)，鞋底本体(1)上开有导气槽(7)，呼吸气泵(6)的出气管(61)与导气槽(7)连通并为导气槽(7)供气，导气槽(7)与所述具有文丘里管效应的管道(2)的进气管(21)连通。

9.根据权利要求1所述具有文丘里效应的呼吸换气鞋底，其特征在于：所述具有文丘里管效应的管道(2)为设于鞋底本体(1)上的坑槽(8)，鞋底本体(1)上设有薄片(9)，薄片(9)是气密性压盖在坑槽(8)上。

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