CN207136364U - 一种自发电智能控温鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自发电智能控温鞋，该温控鞋包括所述鞋体包括鞋跟，所述鞋跟内部设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷发电机；所述压电陶瓷发电机与位于所述鞋体鞋底内部的超级电容器电连接，所述超级电容器与位于所述鞋体鞋底处的控制器电连接。本申请提供的自发电智能控温鞋，结构简单合理，使用安全方便。采用压电陶瓷发电机作为电能来源，可以将日常行走的动能转化为电能，为发热层进行供电，具有节能、环保的特性。采用石墨烯材料制作的加热层具有安全舒适、耗电少、加热速度快等优点，提高的实用性能。在冬季可以及时为脚加热，起到保暖作用，值得大面积推广使用。

Description

一种自发电智能控温鞋

技术领域

本实用新型涉及鞋子技术领域，特别是涉及一种采用压电陶瓷发电机进行发电的，自发电智能控温鞋。

背景技术

冬天一些人总感觉手脚冰凉是很常见的现象，这主要是因为自然界的温度降低，阳气不足，而人体自身的阳气也会不足，身体出现阳虚的表现。另外，因为天气寒冷，人体血管收缩、血液回流能力就会减弱，使得手脚，特别是脚尖部分血液循环不畅，也就是人们常说的“神经末梢循环不良”，而导致手脚总感觉冰凉。这样的情况一般多发生于女性、老人及体质虚弱者，特别是女性在经期、孕期和产期等特殊生理时期，由于体虚，更容易引起手足冰冷。如果不及时加以预防，会导致精神不佳、身体畏寒的反应，经常感冒，严重的还可引起下肢的静脉曲张，影响美观。现实生活中脑力劳动者不经常活动也易出现手脚冰凉。寒冷会使人的全身或者局部血液循环不良，或者肢体末梢儿血液循环障碍，这会导致脚底冰凉。经常长期的脚底冰凉，可以称为“冷寒症”。中医理论认为这是气虚、气滞、阳气不足的反应。

实用新型内容

本实用新型提供了一种采用压电陶瓷发电机进行发电，配合智能温控系统进行控制的自发电智能控温鞋。

本实用新型提供了如下方案：

一种自发电智能控温鞋，包括：所述鞋体包括鞋跟，所述鞋跟内部设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷发电机；

所述压电陶瓷发电机与位于所述鞋体鞋底内部的超级电容器电连接，所述超级电容器与位于所述鞋体鞋底处的控制器电连接；所述控制器与加热层电连接，所述加热层具有与所述鞋体内部相同的形状；

其中，所述加热层为采用石墨烯材料制作而成以内衬方式设置于所述鞋体内部。

优选的：所述控制器包括中央处理器以及无线通信模块，所述中央处理器用于通过所述无线通信模块接收用户终端设备发送的控制指令，以便控制所述超级电容为所述加热层提供的电量。

优选的：所述控制器包括设置于鞋帮上的控制面板，所述控制面板上设置有温度调剂旋钮，所述温度调节旋钮连接有滑动变阻器。

优选的：所述控制面板上还包括充电插口，所述充电插口外侧设置有旋盖。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种自发电智能控温鞋，在一种实现方式下，该温控鞋可以包括所述鞋体包括鞋跟，所述鞋跟内部设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷发电机；所述压电陶瓷发电机与位于所述鞋体鞋底内部的超级电容器电连接，所述超级电容器与位于所述鞋体鞋底处的控制器电连接；所述控制器与加热层电连接，所述加热层具有与所述鞋体内部相同的形状；其中，所述加热层为采用石墨烯材料制作而成以内衬方式设置于所述鞋体内部。本申请提供的自发电智能控温鞋，结构简单合理，使用安全方便。采用压电陶瓷发电机作为电能来源，可以将日常行走的动能转化为电能，为发热层进行供电，具有节能、环保的特性。采用石墨烯材料制作的加热层具有安全舒适、耗电少、加热速度快等优点，提高的实用性能。在冬季可以及时为脚加热，起到保暖作用，值得大面积推广使用。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种自发电智能控温鞋的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的控制面板的结构示意图。

图中：鞋体1、压电陶瓷发电机2、超级电容器3、控制器4、加热层5、控制面板6、温度调剂旋钮7、充电插口8、旋盖9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1、图2，为本实用新型实施例提供的一种自发电智能控温鞋，包括鞋体1；如图1、图2所示，所述鞋体1包括鞋跟，所述鞋跟内部设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷发电机2；

所述压电陶瓷发电机2与位于所述鞋体鞋底内部的超级电容器3电连接，所述超级电容器3与位于所述鞋体鞋底处的控制器4电连接；所述控制器4与加热层5电连接，所述加热层5具有与所述鞋体内部相同的形状；

其中，所述加热层5为采用石墨烯材料制作而成以内衬方式设置于所述鞋体1内部。为了方便控制该超级电容为所述加热层提供的电量以便控制加热温度，本申请实施例可以提供所述控制器包括中央处理器以及无线通信模块，所述中央处理器用于通过所述无线通信模块接收用户终端设备发送的控制指令，以便控制所述超级电容为所述加热层提供的电量。进一步的，为了实现手动控制温度，所述控制器包括设置于鞋帮上的控制面板6，所述控制面板上设置有温度调剂旋钮7，所述温度调节旋钮7连接有滑动变阻器。

本申请实施例中提供的压电陶瓷发电机采用的压电陶瓷为环保材料，利用正压电效应，将环境中的机械能转换为电能并进行供电。该压电陶瓷发电机具有简单、不发热、无电磁干扰、易于实现集成化等优点。在用户穿上该控温鞋行走时鞋跟内部的压电陶瓷个发电机会将运动作为压力(动能转化成电能)的方式，为该控温鞋进行供电。压电陶瓷个发电机将产生的电能首先传输给超级电容，超级电容器(Supercapacitors，ultracapacitor)，又名电化学电容器(Electrochemical Capacitors)，双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。同时其具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，非常适合本申请提供的温控鞋使用。该超级电容获得电能后，会根据控制器的控制为加热层提供相应的电量，以达到要求达到的鞋内温度。该控制器可以通过用户终端设备提供的应用进行控制，也可以通过提供的手动控制面板进行温度的控制。为了避免长时间不使用出现馈电的问题，所述控制面板6上还包括充电插口8，所述充电插口8外侧设置有旋盖9。当长时间不使用时，可以选用该充电接口为超级电容充电。插口上的旋盖，可以防止充电插口进水、进灰。

本申请提供的加热层次的材料为石墨烯材料，该材料具有良好的强度以及柔韧性，抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa，杨氏模量约为42N/m2，面积为1m2的石墨烯层片可承受4kg的质量，其强度约为普通钢的100倍，用石墨烯制成的包装袋，可以承受大约2吨的重量，是目前已知的强度最大的材料。可见采用该材料可以有效地提高该加热层使用寿命，同时不会影响其舒适性。同时其具有良好的导电导热性能，石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性。其电子迁移率可达到2×105cm2/V·s，约为硅中电子迁移率的140倍，砷化镓的20倍，温度稳定性高，电导率可达108Ω/m,面电阻约为31Ω/sq(310Ω/m2)，比铜或银更低，是室温下导电最好的材料。比表面积大(2630m2/g)，热导率(室温下是5000W·m-1·K-1)是硅的36倍，砷化镓的20倍，是铜(室温下401W·m·K)的十倍多。极高的强度与柔韧性，室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ITO(氧化铟锡)的理想替代材料，并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。其良好的导电导热性能，一方面可以有效的提高电能的利用效率，另一方面可以实现快速升温。使得用户要对鞋内进行加热时，无需长时间等待可迅速使鞋内温度达到设定的水平。同时由于该加热层采以内衬的方式围住鞋内部的360度，可以为整个脚进行加热，极大的提高了加热保暖效果。

总之，本申请提供的自发电智能控温鞋，结构简单合理，使用安全方便。采用压电陶瓷发电机作为电能来源，可以将日常行走的动能转化为电能，为发热层进行供电，具有节能、环保的特性。采用石墨烯材料制作的加热层具有安全舒适、耗电少、加热速度快等优点，提高的实用性能。在冬季可以及时为脚加热，起到保暖作用，值得大面积推广使用。

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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自发电智能控温鞋，包括鞋体；其特征在于，包括：

所述鞋体包括鞋跟，所述鞋跟内部设置有空腔，所述空腔内设置有压电陶瓷发电机；

所述压电陶瓷发电机与位于所述鞋体鞋底内部的超级电容器电连接，所述超级电容器与位于所述鞋体鞋底处的控制器电连接；所述控制器与加热层电连接，所述加热层具有与所述鞋体内部相同的形状；

其中，所述加热层为采用石墨烯材料制作而成以内衬方式设置于所述鞋体内部。

2.根据权利要求1所述的自发电智能控温鞋，其特征在于，所述控制器包括中央处理器以及无线通信模块，所述中央处理器用于通过所述无线通信模块接收用户终端设备发送的控制指令，以便控制所述超级电容为所述加热层提供的电量。

3.根据权利要求1所述的自发电智能控温鞋，其特征在于，所述控制器包括设置于鞋帮上的控制面板，所述控制面板上设置有温度调剂旋钮，所述温度调节旋钮连接有滑动变阻器。

4.根据权利要求3所述的自发电智能控温鞋，其特征在于，所述控制面板上还包括充电插口，所述充电插口外侧设置有旋盖。