CN109805536A - 一种自动发热的登山杖及其工作流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动发热的登山杖及其工作流程，包括握把和支柱，支柱插置固定于握把的一端，所述握把的另一端内置装有醋酸钠过饱和溶液的溶液胆囊，所述握把外表面分布有若干保温片。与现有技术相比，本发明的一种自动发热的登山杖及其工作流程，有效的利用了有效利用了化学反应产生的能量，收集被浪费的能量，实现了系统内的能量传递。为在寒冷环境中的登山者提供温暖，保护登山者手部的健康，提高运动舒适性。将工业元件应用在日常生活中，弥补了日常产品的不足，促进登山运动的发展，扩大了极限运动的参与人群。

Description

一种自动发热的登山杖及其工作流程

技术领域

本发明涉及一种登山杖的设计，特别涉及一种应用醋酸钠过饱和溶液结晶，具有发热功能的登山杖及工作流程。

背景技术

目前，登山运动是一项全民运动，无论是旅游景点还是极限挑战，都十分普遍。长时间的登山运动会造成身体的疲劳，带来许多不适，甚至加剧疾病的病情，如肩周炎、腰间盘突出等老年人常见的疾病。登山杖是一种古老的运动器具，在没有现代科技的时代，人们使用磨削的树枝作为登山杖，但是其耐久度低。复合材料发明以后，坚固耐用的登山杖被发明制造出来，在荒野的丛林中，人们依靠一根或两根登山杖攀岩前行，无惧风阻与疲惫。然而，坚固、结构灵巧的登山杖只是解决了人们能够依靠辅助前行的问题。在登山的过程中，经常会处于一种寒冷的环境中。登山者的手暴露在寒冷的环境中，降低了体温，带来身体上的许多不适。在深山老林中登山者也会经常失去与外界的联系。这样在登山杖上加入一些可以提供热量和温度的功能十分有必要，提高登山者攀登的舒适性，增加登山杖的功能性。一款可以提供热量、增加手部温度的登山杖的适用性非常强，始终为登山者保驾护航。

在户外运动中，气温的急剧变化长久以来困扰着人们的出行。夜晚山地气温开始降低，人们的手部开始感受到凉意。手是人体比较敏感的感觉器官，手部的状况与人体的健康安全密切相关。因此，需要在登山运动，尤其是极限登山运动中，加入手部的保护产品。手套虽然能有效帮助人们远离寒冷，但是无法在短时内提供温暖。在人们的登山运动过程中，一般使用两把登山手杖，左右手各有一支。人们依靠登山手杖在崎岖的山路上前行，有时候登山手杖承载了来自手部的大量压力。醋酸钠过饱和溶液在发生结晶时会放出大量的热量，生热为手部提供温。这套方案实现了环保、低成本的能量转换。

醋酸钠过饱和溶液是一种特殊的溶液，可以长时间处于亚稳定状态，醋酸钠溶解和结晶的反应式为，因此，当醋酸钠过饱和溶液结晶时，反应往左边进行，放出大量的热。醋酸钠过饱和溶液在受到一定连续的刺激，比如加入晶体、连续地震动，会使溶液状态失去平衡，引发结晶反应，恢复成适合此时温度地平衡饱和状态。醋酸钠过饱和溶液在结晶的过程中形成晶格，放出大量的热量。重新加热结晶时，反应向右边进行，结晶吸收热量变成溶液。醋酸钠过饱和溶液已经被广泛应用于暖宝宝、污水处理等需要加热条件的生活、生产设备中。

蛭石是一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀。保温蛭石一般是指导热系数小于或等于0.2的蛭石。主要运用节能保温蛭石材料的产品有矿物棉及制品矿物棉，已有100余年的生产和应用历史。在建筑和工业中采用良好的保温技术与蛭石，往往能起到事半功倍的效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计一种自动发热的登山杖。该登山杖的特性在于将醋酸钠过饱和溶液结晶发热的技术应用在手杖上。登山者扶持登山杖前行，在寒风来临的时候，触发醋酸钠过饱和溶液发生结晶反应，放出大量热量，为登山者的手部提供热量，带来温暖，预防感冒、风寒等疾病的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种自动发热的登山杖，包括握把和支柱，所述支柱插置于握把端部，所述握把内设有溶液胆囊，溶液胆囊部分包裹于支柱端部，溶液胆囊内填充有醋酸钠过饱和溶液，溶液胆囊内还设有凹凸铁片，凹凸铁片穿过溶液胆囊固定于支柱上，所述握把上安装有加热按钮，加热按钮贯穿握把外壁，加热按钮位于溶液胆囊外部，按压加热按钮可间歇性接触凹凸铁片；所述握把外表面分布有若干保温片，保温片与溶液胆囊接触。

作为进一步的优选方案，所述握把上部具有内腔，内腔的开口具有盖子，内腔内设有USB插口，所述握把内壁布置有至少一个加热棒，USB插口线路连接加热棒。

作为进一步的优选方案，所述握把外部设置有用于固定在手臂或手部的缠带。

作为进一步的优选方案，所述支柱的另一端设置有泥托，泥托为伞状结构，泥托下部具有杖尖。

作为进一步的优选方案，所述泥托与支柱之间设置有用于调节长度的伸缩口。

作为进一步的优选方案，所述保温片由矿物材料蛭石粉构成。

一种自动发热的登山杖的工作流程，包括以下步骤：

步骤一：登山运动者在攀登过程中长时间双手握住握把前行，在海拔升高和进入山的背阴面时，气温急剧下降，并有冷风吹来，让登山者感到不适；

步骤二：连续按下手柄下部的按钮，按钮多次撞击醋酸钠过饱和溶液胆囊内的凹凸铁片，铁片产生反复的震动，在多次震动促发下，醋酸钠过饱和溶液发生结晶反应；

步骤三：醋酸钠过饱和溶液发生结晶反应时会放出大量的热量，产生的热量为登山者手部提供温暖, 结晶后的醋酸钠过饱和溶液变成固体；

步骤四：手柄表面的蛭石保温片收集储存醋酸钠过饱和溶液结晶发出的过剩热量，温度降低时，保温片释放热量，为手部提供长时间的温暖；

步骤五：将电源通过USB口插入，连接加热棒，加热结晶的醋酸钠过饱和溶液，结晶的醋酸钠过饱和溶液吸收热量，逐渐融化，变成液态。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有一下技术效果：

1.本发明通过系统化的设计方法，将放热材料的应用于封装、保温材料等功能结合在一起，有效的利用了系统内的资源，实现了系统内的能量传递，形成了具有自我调节能力的系统。

2.本发明合理利用了醋酸铵过饱和溶液结晶放热的化学反应，将工业元件应用在日常生活中，弥补了日常产品的不足。尤其为登山运动者和相关需求者提供有利用价值的装备，促进登山运动的发展，扩大了极限运动的参与人群。

3.本发明从健康生活、愉快运动的理念出发，为人们的生活方式提供更多的选择，此项发明不仅可以应用到登山杖上，还可以应用到各种需要提供温暖的手握设备上，有极大的发展空间。

附图说明

图1是本发明的平面整体示意图；

图2是握把内部结构示意图；

图3是本发明的系统流程图；

图4是本发明的内部简明线路图；

图5是本发明的透视立体图；

其中，1、盖子；2、USB插口；3、握把；4、醋酸钠过饱和溶液；5、保温片；6、支柱；7、缠带；8、伸缩口；9、泥托；10、杖尖；11、加热棒；12、凹凸铁片；13、加热按钮；14、溶液胆囊。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。

如图1和2所示，握把3内部有封装醋酸钠过饱和溶液的胆囊14。当外部环境温度降低时，登山者的手部感受到寒冷，反复按下握把下部的加热按钮13，加热按钮13多次撞击溶液中的凹凸铁片12。在被多次撞击后，凹凸铁片12产生震动，引发醋酸钠过饱和溶液4产生结晶现象。醋酸钠过饱和溶液4在结晶过程中发出大量热量，为使用者带来温暖。

握把3表面有三十二个保温片5的元件，呈圆柱形，在登山杖握把3表面的使用者手部着力点的位置上均匀地分布。保温片5由具有吸收储存热量于低温释放热量的蛭石粉构成。在加热棒11加热时，保温片5会吸收储存部分热量，在温度降低时，保温片5会释放储存的热量，提供温暖。当醋酸钠过饱和溶液4在结晶过程中放出大量热量时，超过人体承受温度的热量会被保温片5吸收储存，在温度降低时，保温片5保存的热量会释放，增加为使用者提供热量的时间。

登山握把顶层有一个盖子1，可以保护内部元件不被破坏，侧面有帮助固定的缠带7。握把下方裹有登山杖的支柱6，支柱6下方有泥托9和杖尖10，构成了一个登山杖的整体结构。

在休息时，打开盖子1，可以将外部电源通过电线插入USB插口2，USB插口2连接有溶液胆囊14上方的加热棒11，连接外部电源后，加热棒11温度快速上升，给结晶的醋酸钠过饱和溶液4和握把3表面的保温片5带来大量热量，结晶的醋酸钠过饱和溶液4吸收热量后融化，方便下次使用。溶液胆囊14也可以直接取出，放置在加热物体上加热，使结晶的醋酸钠过饱和溶液4吸收热量后融化。

登山者可以用手缠住登山杖握把3上的缠带7，使用者可以将其缠在手上，防止登山杖滑落。登山杖下方的支柱6起到支撑作用，支柱下方的伸缩口8可以伸出两节和支柱同样长度的直径较小支柱，为不同身高的人准备不同的高度。支柱下方的泥托9防止登山杖陷入泥地里，泥托9下方的圆柱形杖尖10起到支撑作用，接触面较大，适应多种地形。

一种自动发热的登山杖的工作流程，包括如下步骤：

1. 登山运动者在攀登过程中长时间双手握住握把前行，在海拔升高和进入山的背阴面时，气温急剧下降，并有冷风吹来，让登山者感到不适；

2. 连续按下手柄下部的按钮，按钮多次撞击醋酸钠过饱和溶液胆囊内的凹凸铁片，铁片产生反复的震动，在多次震动促发下，醋酸钠过饱和溶液发生结晶反应；

3. 醋酸钠过饱和溶液发生结晶反应时会放出大量的热量，产生的热量为登山者手部提供温暖, 结晶后的醋酸钠过饱和溶液变成固体；

4. 手柄表面的蛭石保温片收集储存醋酸钠过饱和溶液结晶发出的过剩热量，为手部提供长时间的温暖；

5. 将电源通过USB口插入，连接加热棒，加热结晶的醋酸钠过饱和溶液，结晶的醋酸钠过饱和溶液吸收热量，逐渐融化，变成液态；

6.在登山过程中，登山杖不断被使用，步骤一到步骤五循环往复；

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动发热的登山杖，包括握把（3）和支柱（6），所述支柱（6）插置于握把（3）端部，其特征在于：所述握把（3）内设有溶液胆囊(14)，溶液胆囊(14)部分包裹于支柱（6）端部，溶液胆囊(14)内填充有醋酸钠过饱和溶液（4），溶液胆囊(14)内还设有凹凸铁片(12)，凹凸铁片(12)穿过溶液胆囊(14)固定于支柱（6）上，所述握把（3）上安装有加热按钮(13)，加热按钮(13)贯穿握把（3）外壁，加热按钮(13)位于溶液胆囊(14)外部，按压加热按钮(13)可间歇性接触凹凸铁片(12)；所述握把（3）外表面分布有若干保温片（5），保温片（5）与溶液胆囊(14)接触。

2.根据权利要求1所述的一种自动发热的登山杖，其特征在于：所述握把（3）上部具有内腔，内腔的开口具有盖子（1），内腔内设有USB插口（2），所述握把（3）内壁布置有至少一个加热棒（11），USB插口（2）线路连接加热棒（11）。

3.根据权利要求1所述的一种自动发热的登山杖，其特征在于：所述握把（3）外部设置有用于固定在手臂或手部的缠带（7）。

4.根据权利要求1所述的一种自动发热的登山杖，其特征在于：所述支柱（6）的另一端设置有泥托（9），泥托（9）为伞状结构，泥托（9）下部具有杖尖（10）。

5.根据权利要求5所述的一种自动发热的登山杖，其特征在于：所述泥托（9）与支柱（6）之间设置有用于调节长度的伸缩口（8）。

6.根据权利要求1所述的一种自动发热的登山杖，其特征在于：所述保温片（5）由矿物材料蛭石粉构成。

7.基于上述权利要求1-6中任意一项所述的一种自动发热的登山杖的工作流程，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：登山运动者在攀登过程中长时间双手握住握把前行，在海拔升高或进入山的背阴面时，气温急剧下降，并有冷风吹来，让登山者感到不适；

步骤二：连续按下手柄下部的加热按钮(13)，加热按钮(13)多次撞击醋酸钠过饱和溶液胆囊(14)内的凹凸铁片(12)，凹凸铁片(12)产生反复的震动，在多次震动促发下，醋酸钠过饱和溶液(4)发生结晶反应；

步骤三：醋酸钠过饱和溶液(4)发生结晶反应时会放出大量的热量，产生的热量为登山者手部提供温暖, 结晶后的醋酸钠过饱和溶液变成固体；

步骤四：手柄表面的蛭石保温片(5)收集储存醋酸钠过饱和溶液结晶发出的过剩热量，在温度降低时，释放热量，为手部提供长时间的温暖；

步骤五：将电源通过USB插口（2）插入，连接加热棒（11），加热结晶的醋酸钠过饱和溶液（4），结晶的醋酸钠过饱和溶液（4）吸收热量，逐渐融化，变成液态。