CN104490004B - 自发电温控电热鞋 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自发电温控电热鞋,包括鞋底和鞋面两部分；鞋底包括自发电系统、充电蓄电电池装置与发热器；发热器位于鞋底上部，由镍镉合金电热丝外包裹高温绝缘硅橡胶玻璃纤维布构成，这样热传导效果良好；发热器的下方为自发电系统、充电蓄电电池装置；自发电系统包括水流发电装置与磁生电装置两部分，水流发电装置位于鞋底后半部；磁生电装置设置在鞋底内前半部；充电蓄电电池装置设置在鞋底的中部；鞋面为牛皮面料，其上设有手动温度控制器。本发明由寒冷到温暖环境变换时穿着更舒适，又可以达到省电效果，节能环保。

Description

自发电温控电热鞋

技术领域

本发明公开了一种自发电温控电热鞋，本发明应用在寒冷环境下，可满足人们足部对温暖的需求；同时也可满足人们寒冷、温暖环境交替的适应性需求。

背景技术

在国内保暖鞋市场，有充电保暖鞋和自发电保暖鞋两大类。自发电保暖鞋主要是采用主推轮与传动机结构，在使用者走动少的情况下产生的电量少难以满足需求。而充电保暖鞋即消耗电能又浪费精力，也无法满足在不同环境下的需求。本发明在充电产品已有产品的基础上增加蓄电功能以及内置水流、磁感双发电模块，确保持续供电并减少耗费电能。0至30度手动调温器，可满足人们寒冷、温暖环境交替的适应性需求，同时可以减少电量损耗。发热装置采用镍镉合金电热丝，该材料导热性能良好，可以在短时间内产生充足热量，使产品维持在恒温状态。鞋底采用高级橡胶原料，具有良好的柔韧性及防水、防漏电特性，提高了安全性能。另外，考虑到现如今人们对保健的追求，鞋底内置的磁感模块将微弹簧按照脚底穴位图排布，增加了产品的舒适度和创新性，因此较有绝对的竞争力。

纵观如今的制鞋产业，保暖类产品仍未普及，尤其是北方地区，寒冷的冬天，对于老人、妇女和长期在户外工作的人来说，一双再厚的棉鞋都不足以驱走寒冷。所以，本发明很大程度满足人们对保暖鞋的需求，其发展前景十分广阔。

发明内容

发明目的

本发明提供一种自发电温控电热鞋，其目的是解决现有的自发电保暖鞋无法满足人们在不同环境下需求的问题。

技术方案

一种自发电温控电热鞋，包括鞋底和鞋面两部分；其特征在于：鞋底包括自发电系统、充电蓄电电池装置与发热器；发热器位于鞋底上部，由镍镉合金电热丝外包裹高温绝缘硅橡胶玻璃纤维布构成；发热器的下方为自发电系统、充电蓄电电池装置；自发电系统包括水流发电装置与磁生电装置两部分，水流发电装置位于鞋底后半部；磁生电装置设置在鞋底内前半部；充电蓄电电池装置设置在鞋底的中部；鞋面为牛皮面料，其上设有手动温度控制器。

自发电系统、发热器、手动温度控制器串联成一个闭合回路，磁生电装置与水流发电装置串联，充电蓄电电池装置并联在串联后的磁生电装置与水流发电装置的两端，充电蓄电电池装置包括充电电池和蓄电电池，充电电池与蓄电电池并联。

充电蓄电电池装置包括充电电池和蓄电电池，均采用锂电池，位于鞋底内中间部位。

水流发电装置位于鞋底后半部的凹槽内，水流发电装置包括微型水流发电机和水两部分，凹槽内放有微型水流发电机，并装有凹槽容积五分之四的水。

磁生电装置包括高性能NdFeB烧结永磁体粉末涂层和弹簧，设置在鞋底内前半部的凹槽内，凹槽的竖直方向的四个侧壁中任意两个相邻侧壁上涂抹一层高性能NdFeB烧结永磁体N极粉末，在另外两个侧壁上涂抹高性能NdFeB烧结永磁体S极粉末，弹簧设置凹槽内。

手动温度控制器采用热压式温度传感器，位于鞋面外侧边缘处。

优点及效果

本发明是一种自发电温控电热鞋，具有以下优点：

（1）采用水流发电装置与磁生电装置双模块供电，可以提高充足电，绿色能源，节能环保；

（2）手动调节范围为0至30度（0度为关闭状态）的温度传感器，亦是温度开关，既可以使使用者由寒冷到温暖环境变换时穿着更舒适，又可以达到省电效果；

（3）鞋底内置的磁生电装置中弹簧按照相对于脚底穴位位置排布，增加了产品的保健功能。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明鞋底结构示意图；

图3是本发明电路原理图。

附图标记说明：

1.镍铬合金电热丝2.发热器；3.水流发电装置；4.充电蓄电电池装置；5.磁生电装置；6.手动温度控制器；7.充电电池；8.蓄电电池；9.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

本发明一种自发电温控电热鞋，如图1-图3中所示，包括鞋底和鞋面两部分；其特征在于：鞋底包括自发电系统、充电蓄电电池装置4与发热器2；发热器2位于鞋底上部，由镍镉合金电热丝1外包裹高温绝缘硅橡胶玻璃纤维布构成，这样热传导效果良好；发热器2的下方为自发电系统、充电蓄电电池装置4；自发电系统包括水流发电装置3与磁生电装置5两部分，水流发电装置3位于鞋底后半部；磁生电装置5设置在鞋底内前半部；充电蓄电电池装置4设置在鞋底的中部；鞋面为牛皮面料，其上设有手动温度控制器6。

鞋底采用具有耐热橡胶材料，其防水、防漏电性能良好，且柔韧性良好。

自发电系统、发热器2、手动温度控制器6串联成一个闭合回路，自发电系统包括水流发电装置3与磁生电装置5，磁生电装置5与水流发电装置3串联，充电蓄电电池装置4并联在串联后的磁生电装置5与水流发电装置3的两端，充电蓄电电池装置4包括充电电池7和蓄电电池8，充电电池7与蓄电电池8并联。

充电蓄电电池装置4包括充电电池7和蓄电电池8，均采用锂电池，位于鞋底内中间部位。

水流发电装置3位于鞋底后半部的凹槽内，水流发电装置3包括微型水流发电机和水两部分，凹槽内放有微型水流发电机，并装有凹槽容积五分之四的水，走动过程中使水流动冲击发电机发电。

磁生电装置5设置在鞋底内前半部的凹槽内，凹槽的竖直方向涂有一层高性能NdFeB烧结永磁体粉末，产生高强度磁场，在凹槽内相对于人体脚底穴位处固定有弹簧9，走动过程中使弹簧发生形变产生电流，又达到按摩的功效。

磁生电装置5包括高性能NdFeB烧结永磁体粉末涂层和弹簧9，设置在鞋底内前半部的凹槽内，凹槽为长方形或正方形，凹槽的竖直方向的四个侧壁中任意两个相邻侧壁上涂抹一层高性能NdFeB烧结永磁体N极粉末，在另外两个相邻侧壁上涂抹高性能NdFeB烧结永磁体S极粉末，产生高强度磁场，在凹槽内相对于人体脚底穴位处固定有弹簧9，走动过程中使弹簧发生形变产生电流，又达到按摩的功效。

手动温度控制器6位于鞋面外侧边缘处，可调温度范围为0至30度，当温度调为0度时，发热器2与自发电系统、充电蓄电电池装置4断开，发热器不工作，当温度调为其他任意温度时各器件联成的回路处于闭合状态，发热器工作，手动温度控制器6的作用相当于一个开关。

本发明工作原理如下：

鞋底内后半部，在鞋底后半部的凹槽内放入微型水流发电机后装入凹槽容积五分之四的水，引出导线，与蓄电电池串联，用奥斯邦704硅橡胶封口。脚起落的瞬间带动水流流动，使发电机发电，并将电能储存在蓄电池中。在前半部分的凹槽内涂一层高性能NdFeB烧结永磁体粉末，产生高强度磁场，弹簧的位置放在脚步产生压力最大的前脚掌。使各个弹簧之间并联引出导线与蓄电电池串联，在用硅橡胶封口。抬脚、落脚的过程中使弹簧发生形变，通过弹簧切割磁感线的磁生电原理产生电流，从而储存一部分电量。在鞋底前半部的凹槽内相对于脚底穴位的位置处设置有弹簧（例如可以固定四排九列的等间距弹簧），既可以起到脚底按摩的作用，又可以达到发电的效果。此部分所发电能和鞋后半部分所发电能共同被存储在蓄电池中以产生充足电量。发热部分采用镍烙合金电热丝，它的好处是发热快，温度均匀，热效率高，强度高。电热丝的布局基本遍布脚底，使脚底充分、均匀的受热，达到保暖效果。手动温度控制器（即调温装置）采用温度范围为0至30度的热压式温度传感器，该装置的设定位置是在鞋面边缘处，可手动调节，简洁方便。避免目前充电式保暖鞋温度不可控性，优化了产品性能。同时温度传感器作用又相当于开关，既可以控制开和关，又可以调温，可节省电量。蓄电电池和充电电池均采用微型锂电池。充电电池可以储存外界电量，蓄电电池储存弹簧和水流发电机共同产生的电量。当充电电池电量耗尽时，蓄电电池可以供给已储存的电量，继续发电使鞋维持在恒温状态。将自发电系统、发热器、手动温度控制器串联成一个闭合回路，然后将并联后的充电电池与蓄电电池并联在串联的磁生电装置与水流发电装置两端。使使用者将温度开关断开时，使用者走动产生的电量可以保存在蓄电池中，同时在使用者总动多的时候有剩余电量也可以储存起来，减少能量损耗。引线均从鞋底外边缘引出避免挤压使导线断裂。鞋底采用耐热橡胶鞋底材料并且具有耐压，耐磨的特性，大大提高了鞋的使用寿命。将发热部分用胶固定在鞋底上方，在发热部分上方用胶粘上棉绒布，增加舒适度。鞋面材料为高档牛皮鞋体，高档毛绒保暖内里。

Claims (4)

1.一种自发电温控电热鞋，包括鞋底和鞋面两部分；其特征在于：鞋底包括自发电系统、充电蓄电电池装置（4）与发热器（2）；发热器（2）位于鞋底上部，由镍镉合金电热丝（1）外包裹高温绝缘硅橡胶玻璃纤维布构成；发热器（2）的下方为自发电系统、充电蓄电电池装置（4）；自发电系统包括水流发电装置（3）与磁生电装置（5）两部分，水流发电装置（3）位于鞋底后半部；磁生电装置（5）设置在鞋底内前半部；充电蓄电电池装置（4）设置在鞋底的中部；鞋面为牛皮面料，其上设有手动温度控制器（6）；水流发电装置（3）位于鞋底后半部的凹槽内，水流发电装置（3）包括微型水流发电机和水两部分，凹槽内放有微型水流发电机，并装有凹槽容积五分之四的水；磁生电装置（5）包括高性能NdFeB烧结永磁体粉末涂层和弹簧（9），设置在鞋底内前半部的凹槽内，凹槽的竖直方向的四个侧壁中任意两个相邻侧壁上涂抹一层高性能NdFeB烧结永磁体N极粉末，在另外两个侧壁上涂抹高性能NdFeB烧结永磁体S极粉末，弹簧（9）设置凹槽内。

2.根据权利要求1所述的自发电温控电热鞋，其特征在于：自发电系统、发热器（2）、手动温度控制器（6）串联成一个闭合回路，磁生电装置（5）与水流发电装置（3）串联，充电蓄电电池装置（4）并联在串联后的磁生电装置（5）与水流发电装置（3）的两端，充电蓄电电池装置（4）包括充电电池（7）和蓄电电池（8），充电电池（7）与蓄电电池（8）并联。

3.根据权利要求1或2所述的自发电温控电热鞋，其特征在于：充电蓄电电池装置（4）包括充电电池（7）和蓄电电池（8），均采用锂电池，位于鞋底内中间部位。

4.根据权利要求1或2所述的自发电温控电热鞋，其特征在于：手动温度控制器（6）采用热压式温度传感器，位于鞋面外侧边缘处。