CN211354094U - 一种基于压电技术的单兵鞋垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压电技术的单兵鞋垫，包括鞋垫，所述鞋垫包括上保温层、除菌吸汗层、发热层、下保温层、石墨烯发热板、导线、开关、压电陶瓷、储存电路、外接电路和可充电电池，其中，所述上保温层的下方连接有除菌吸汗层，所述除菌吸汗层的下方连接有发热层，所述发热层的脚掌部固定有石墨烯发热板，且发热层的足跟部固定有压电陶瓷，所述石墨烯发热板靠近压电陶瓷的一侧固定有可充电电池；本实用新型在鞋垫的发热层上放置压电陶瓷电路，通过走路将机械能转化为电能，加热石墨烯发热板，并且设计了开关，可以根据环境的变换选择开关，结构简单,成本低，可行性强，并且可以广泛的在军队内部推广。

Description

一种基于压电技术的单兵鞋垫

技术领域

本实用新型属于鞋垫技术领域，具体涉及一种基于压电技术的单兵鞋垫。

背景技术

在部队内部，由于经常性的跑步训练等剧烈运动，鞋垫潮湿一直是武警官兵所困扰的一个问题，特别是在冬季，脚部潮湿和寒冷对官兵身体健康有极大的危害，而脚部长期处在潮湿寒冷的环境中对于官兵的身体素质也会有极大的影响，对于提升部队的战斗力也是一个不可忽视的隐患，另外，武警部队特别是机动师部队在执行重大任务时，经常会长途行军，在这个过程中，官兵的鞋会极大的影响行军速度。

目前，无论是国内还是国外部队，并没有压力发电加热鞋垫这方面的设计或者应用实例，国内对这种会发电鞋子的研究还不是很成熟，采用的是最基础的发电原理即电磁感应原理，这种构造比较简单，成本低廉，但是由于在鞋子加入了一个线圈，会导致鞋子的重量增加，不适合长时间运动。而美国科研人员设计的病毒发电装置，目前还处于研究阶段，短时间内还不可能在商业中得到应用，主要是成本太高，难以达到经济效益。

综合以上来看，设计一款具有可将人体行走的能量收集起来发电，为鞋垫持续加热，并具有为微型电子设备充电功能的鞋垫，对于武警部队官兵健康以及提高部队作战效率有很大帮助。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种基于压电技术的单兵鞋垫，具有成本低，结构简单，易于广泛推广的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于压电技术的单兵鞋垫，包括鞋垫，所述鞋垫包括上保温层、除菌吸汗层、发热层、下保温层、石墨烯发热板、导线、开关、压电陶瓷、储存电路、外接电路和可充电电池，其中，所述上保温层的下方连接有除菌吸汗层，所述除菌吸汗层的下方连接有发热层，所述发热层的脚掌部固定有石墨烯发热板，且发热层的足跟部固定有压电陶瓷，所述石墨烯发热板靠近压电陶瓷的一侧固定有可充电电池，所述可充电电池远离石墨烯发热板的一侧分别安装有开关和外接电路，所述开关和外接电路为对立位置设置，所述外接电路远离可充电电池的一端固定有储存电路，所述石墨烯发热板与开关、开关与外接电路、开关与储存电路以及储存电路与压电陶瓷之间均通过导线电性连接，所述发热层的下方连接有下保温层。

优选的，所述除菌吸汗层包括基体、中空腔和活性炭吸收体，其中，所述基体的内部开设有中空腔，所述中空腔的内部填充有活性炭吸收体。

优选的，所述下保温层的内部开设有容纳槽，上保温层、除菌吸汗层和发热层均位于该容纳槽的内部。

优选的，所述石墨烯发热板采用的是新型发热板。

优选的，若干根所述导线的连接位置均安装有保护套。

优选的，所述压电陶瓷的型号为PZT-5A。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在鞋垫的发热层上放置压电陶瓷电路，通过走路将机械能转化为电能，加热石墨烯发热板，并且设计了开关，可以根据环境的变换选择开关，结构简单,成本低，可行性强，并且可以广泛的在军队内部推广。

附图说明

图1为本实用新型鞋垫的总体结构示意图；

图2为本实用新型鞋垫发热层的结构示意图；

图中：1、鞋垫；11、上保温层；12、除菌吸汗层；13、发热层；14、下保温层；15、石墨烯发热板；16、导线；17、开关；18、压电陶瓷；19、储存电路；20、外接电路；21、可充电电池。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供以下技术方案：一种基于压电技术的单兵鞋垫，包括鞋垫1，鞋垫1包括上保温层11、除菌吸汗层12、发热层13、下保温层14、石墨烯发热板15、导线16、开关17、压电陶瓷18、储存电路19、外接电路20和可充电电池21，其中，上保温层11的下方连接有除菌吸汗层12，为了除菌吸汗层12具有良好的除菌吸汗功能，本实施例中，优选的，除菌吸汗层12包括基体、中空腔和活性炭吸收体，其中，基体的内部开设有中空腔，中空腔的内部填充有活性炭吸收体，除菌吸汗层12的下方连接有发热层13，发热层13的脚掌部固定有石墨烯发热板15，为了可以达到使足底均匀受热的目的，本实施例中，优选的，石墨烯发热板15采用的是新型发热板，且发热层13的足跟部固定有压电陶瓷18，为了具有良好的使用效果，本实施例中，优选的，压电陶瓷18的型号为PZT-5A，石墨烯发热板15靠近压电陶瓷18的一侧固定有可充电电池21，可充电电池21远离石墨烯发热板15的一侧分别安装有开关17和外接电路20，开关17和外接电路20为对立位置设置，外接电路20远离可充电电池21的一端固定有储存电路19，石墨烯发热板15与开关17、开关17与外接电路20、开关17与储存电路19以及储存电路19与压电陶瓷18之间均通过导线16电性连接，为了对导线16的连接位置进行保护，本实施例中，优选的，若干根导线16的连接位置均安装有保护套，发热层13的下方连接有下保温层14，为了使上保温层11、除菌吸汗层12、发热层13和下保温层14形成鞋垫1整体，本实施例中，优选的，下保温层14的内部开设有容纳槽，上保温层11、除菌吸汗层12和发热层13均位于该容纳槽的内部。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型在使用过程中，可以根据所属环境选择是否加热，无需加热时，关闭开关17，需要加热时，打开开关17，压电陶瓷18将通过走路得到的机械能转化为电能，用于给石墨烯发热板15提供电量，石墨烯发热板15加热（加热时热量由上保温层11和下保温层14进行保温，避免热量过快流失），达到使足底均匀受热的目的，与除菌吸汗层12相互配合，可以有效的减少鞋垫1潮湿的情况，增强单兵作战能力，提高部队作战效率；位于发热层13上的储存电路19和可充电电池21可以将人在运动时所产生的电能储存再在需要时加以利用，外接电路20可以在静止的情况下通过外接电源的方式加热鞋垫1，结构简单，成本低，可行性强，并且可以广泛的在军队内部推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于压电技术的单兵鞋垫，包括鞋垫（1），其特征在于：所述鞋垫（1）包括上保温层（11）、除菌吸汗层（12）、发热层（13）、下保温层（14）、石墨烯发热板（15）、导线（16）、开关（17）、压电陶瓷（18）、储存电路（19）、外接电路（20）和可充电电池（21），其中，所述上保温层（11）的下方连接有除菌吸汗层（12），所述除菌吸汗层（12）的下方连接有发热层（13），所述发热层（13）的脚掌部固定有石墨烯发热板（15），且发热层（13）的足跟部固定有压电陶瓷（18），所述石墨烯发热板（15）靠近压电陶瓷（18）的一侧固定有可充电电池（21），所述可充电电池（21）远离石墨烯发热板（15）的一侧分别安装有开关（17）和外接电路（20），所述开关（17）和外接电路（20）为对立位置设置，所述外接电路（20）远离可充电电池（21）的一端固定有储存电路（19），所述石墨烯发热板（15）与开关（17）、开关（17）与外接电路（20）、开关（17）与储存电路（19）以及储存电路（19）与压电陶瓷（18）之间均通过导线（16）电性连接，所述发热层（13）的下方连接有下保温层（14）。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电技术的单兵鞋垫，其特征在于：所述除菌吸汗层（12）包括基体、中空腔和活性炭吸收体，其中，所述基体的内部开设有中空腔，所述中空腔的内部填充有活性炭吸收体。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电技术的单兵鞋垫，其特征在于：所述下保温层（14）的内部开设有容纳槽，上保温层（11）、除菌吸汗层（12）和发热层（13）均位于该容纳槽的内部。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电技术的单兵鞋垫，其特征在于：所述石墨烯发热板（15）采用的是新型发热板。

5.根据权利要求1所述的一种基于压电技术的单兵鞋垫，其特征在于：若干根所述导线（16）的连接位置均安装有保护套。

6.根据权利要求1所述的一种基于压电技术的单兵鞋垫，其特征在于：所述压电陶瓷（18）的型号为PZT-5A。

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