一種自發(fā)熱鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鞋類，尤其涉及的是一種能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能的自發(fā)熱鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]在冬季寒冷的天氣中，人們可通過不斷增加衣物來進(jìn)行保暖，而腳部保暖卻不能不斷外穿鞋子而且每雙鞋子的保暖效果有限，因此冬天里給腳部加溫加熱是大多數(shù)人的愿望。
[0003]中國專利(公開號CN201352983)公開了一種鞋子，皮革鞋面內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)里，所述皮革鞋面與內(nèi)里之間設(shè)置有包頭，所述內(nèi)包頭與所述皮革鞋面之間設(shè)置有發(fā)熱片，該發(fā)熱片通過電線連接設(shè)置于皮革鞋面外層的電池兜內(nèi)的電池。電熱鞋能夠有效防止腳指凍傷，而電池置于皮革鞋面外層雖然能夠快速更換電池，但是其電池容易掉落，直接與外部環(huán)境接觸還容易造成漏電等危險。
[0004]中國專利(公開號CN203575729U、公告日2014.05.07)公開了一種行走鞋，在鞋底內(nèi)部的空腔中包括有發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由線圈、永磁體和永磁體運動軌跡固定棒構(gòu)成，所述永磁體套住永磁體運動軌跡固定板，線圈的中心通孔套住永磁體；所述永磁體在行走動能驅(qū)動作用下在永磁體運動軌跡固定棒上滑動，靜置的線圈相對于運動的永磁體相對運動時切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生磁通量的變化，形成電流，其中永磁體做的是垂直水平面的上下運動。永磁體具有一定的重力，永磁體在行走動能驅(qū)動作用下在永磁體運動軌跡固定棒上下滑動，滑動幅度一般較小甚至不滑動，容易造成發(fā)電機(jī)不能正常發(fā)電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)為熱能的自發(fā)熱鞋。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種自發(fā)熱鞋，包括鞋底、鞋面和鞋幫，所述鞋底設(shè)有空腔，空腔內(nèi)包括有發(fā)電裝置、蓄電裝置、控制裝置、發(fā)熱裝置、溫度計和顯示屏；所述發(fā)電裝置包括兩端都連接有橫向液管的密封電解池，電解池中間密封有石墨烯水凝膠薄膜，石墨烯水凝膠薄膜的兩邊裝載有相同電解質(zhì)溶液，兩根電極分別插于兩側(cè)的電解質(zhì)溶液中，所述兩根液管部分也裝載有上述電解質(zhì)溶液，所述石墨烯水凝膠薄膜為層狀結(jié)構(gòu)；隨穿著者行走，電解質(zhì)溶液在石墨烯水凝膠薄膜兩側(cè)來回流動產(chǎn)生電流。
[0007]優(yōu)選的，電解池位于足弓，其中一根液管位于前掌部，另一根液管后跟部，所述鞋底位于前掌和后跟的底面具有彈性。
[0008]優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置與蓄電裝置之間連接有整流電路和放大電路。優(yōu)選的，所述溫度計為電子溫度計。
[0009]優(yōu)選的，所述加熱裝置為PTC加熱片。
[0010]優(yōu)選的，所述鞋底具有耐磨、絕緣和防水性能。
[0011]中國專利(公布號CN104241517，公布日2014.12.24)公開了一種利用具有層狀結(jié)構(gòu)的石墨烯水凝膠薄膜進(jìn)行機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的方法，即利用石墨烯薄片堆疊層產(chǎn)生的層狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成納米尺度的流體通道，在機(jī)械壓力驅(qū)動下，電解質(zhì)溶液流過具有層狀結(jié)構(gòu)的石墨烯水凝膠薄膜中流體通道，外電路有電流流過，從而實現(xiàn)將流體機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為電能。
[0012]本發(fā)明的發(fā)電裝置就是采用上述原理進(jìn)行發(fā)電，穿著者在行走過程中鞋子的前后部必然進(jìn)行上下擺動，在重力的作用電解質(zhì)溶液將沿液管前后流動，再加上鞋的前掌或后跟著地會擠壓相應(yīng)液管，將進(jìn)一步加強(qiáng)電解質(zhì)溶液流動的速率，電解質(zhì)不斷在在石墨烯水凝膠薄膜兩側(cè)來回反復(fù)流動會產(chǎn)生電流，實現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，該結(jié)構(gòu)具有小型、發(fā)電可靠性高、轉(zhuǎn)換效率高等特點，可以實現(xiàn)不間斷地為發(fā)熱裝置提供所需電源，發(fā)熱裝置發(fā)熱使鞋子變得溫暖，實現(xiàn)將動能最終轉(zhuǎn)換為熱能，解決了冬季腳冷的難題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
(11、鞋底；12、鞋幫；13、鞋面；14、空腔；2、發(fā)電裝置；21、石墨烯凝膠薄膜；22、電解質(zhì)溶液；23、液管；24、電極；3、整流電路；4、放大電路；5、蓄電裝置；6、控制裝置；7、發(fā)熱裝置；8、顯示屏；9、溫度計；)。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0015]如圖1-2所示，一種多功能定位鞋，包括鞋底11、鞋面13和鞋幫12，在鞋底11內(nèi)設(shè)有一個空腔14，在空腔14內(nèi)安裝有發(fā)電裝置2、蓄電裝置5、控制裝置6、發(fā)熱裝置7、顯示屏8和溫度計9。
[0016]本結(jié)構(gòu)中發(fā)電裝置2是由兩端帶有橫向液管23的電解池構(gòu)成，橫向是指鞋子貼近地面時液管23與地平線平行或幾乎平行，并且與腳部走向一致，所述液管23遠(yuǎn)離電解池的端部是密封的，所述電解池除具有兩個與液管23相連的端口外其他位置都是密封的；在電解池中間固定有石墨烯水凝膠薄膜21 (層狀結(jié)構(gòu))，在石墨烯水凝膠薄膜21兩側(cè)裝載有電解質(zhì)溶液22，同理在兩根液管23也要裝載些許電解質(zhì)溶液22(可溶性無機(jī)鹽溶液)，但電解質(zhì)溶液22不能夠裝滿液管23必須留有一定的流動空間，保證電解質(zhì)溶液22能夠在一定范圍內(nèi)流動。穿著者在行走過程中鞋子的前后部必然進(jìn)行上下擺動，在重力的作用電解質(zhì)溶液22將沿液管23前后流動，再加上鞋底的前掌或后跟著地擠壓相應(yīng)液管23，將進(jìn)一步加強(qiáng)電解質(zhì)溶液22流動的速率，電解質(zhì)溶液22不斷在石墨烯水凝膠薄膜21兩側(cè)來回反復(fù)流動會產(chǎn)生電流，實現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。該發(fā)電裝置2具有小型、輕便、轉(zhuǎn)化可靠性高、轉(zhuǎn)換效率高等特點。為更好保護(hù)發(fā)電裝置2，鞋底11要具有防水、絕緣和耐磨功能，電解池最好位于足弓部(與地面接觸較少)，鞋底11位于前掌和后跟的部位要具有彈性，使碰地時，鞋底11內(nèi)凹形成對液管23的擠壓，為加強(qiáng)流動效果液管3的端部可相對于其他部位更大，液管23的抗擾性要好。發(fā)電裝置2的兩個電極24是插于電解池兩端電解質(zhì)溶液22。
[0017]如圖2所示，所述發(fā)電裝置2要經(jīng)過整流電路3的整流和放大電路4的放大并穩(wěn)壓后再存儲于蓄電裝置5。蓄電裝置5發(fā)出的電流須經(jīng)控制裝置6進(jìn)行調(diào)整穩(wěn)流等再傳輸供給至發(fā)熱裝置7和溫度計9，而溫度計9測試的溫度信號將會回饋給控制裝置6并通過顯示屏8顯示，可講顯示屏8排布于后側(cè)邊的鞋幫12。本結(jié)構(gòu)中控制裝置6使用82C51芯片。發(fā)熱裝置7為PTC加熱片，具有恒溫發(fā)熱特性，不受環(huán)境溫度影響，熱效率高特別適用于暖手器、電熱板等。溫度計9采用為電子溫度計，以熱敏電阻傳感器作為感測溫度變化的主要元器件，熱敏電阻具有體積小、靈敏度高、反應(yīng)速度快等，避免溫度過高反而造成不舒適感，影響穿著者的體驗感。
[0018]以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能限定本發(fā)明實施的范圍，凡是依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與裝飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自發(fā)熱鞋，包括鞋底、鞋面和鞋幫，所述鞋底設(shè)有空腔，空腔內(nèi)包括有發(fā)電裝置、蓄電裝置、控制裝置、發(fā)熱裝置、溫度計和顯示屏；其特征在于:所述發(fā)電裝置包括兩端都連接有橫向液管的密封電解池，電解池中間密封有石墨烯水凝膠薄膜，石墨烯水凝膠薄膜的兩邊裝載有相同電解質(zhì)溶液，兩根電極分別插于兩側(cè)的電解質(zhì)溶液中，所述兩根液管部分也裝載有上述電解質(zhì)溶液，所述石墨烯水凝膠薄膜為層狀結(jié)構(gòu)；隨穿著者行走，電解質(zhì)溶液在石墨烯水凝膠薄膜兩側(cè)來回流動產(chǎn)生電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自發(fā)熱鞋，其特征在于:電解池位于足弓，其中一根液管位于前掌部，另一根液管后跟部，所述鞋底位于前掌和后跟的底面具有彈性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自發(fā)熱鞋，其特征在于:所述發(fā)電裝置與蓄電裝置之間連接有整流電路和放大電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自發(fā)熱鞋，其特征在于:所述溫度計為電子溫度計。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自發(fā)熱鞋，其特征在于:所述加熱裝置為PTC加熱片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述自發(fā)熱鞋，其特征在于:所述鞋底具有耐磨、絕緣和防水性能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是自發(fā)熱鞋，包括鞋底、鞋面和鞋幫，所述鞋底設(shè)有空腔，空腔內(nèi)有發(fā)電裝置、蓄電裝置、控制裝置、發(fā)熱裝置、溫度計和顯示屏；所述發(fā)電裝置包括兩端都連接有橫向液管的密封電解池，電解池中間密封有石墨烯水凝膠薄膜，石墨烯水凝膠薄膜的兩邊裝載有相同電解質(zhì)溶液，兩根電極分別插于兩側(cè)的電解質(zhì)溶液中，所述兩根液管部分也裝載有上述電解質(zhì)溶液，所述石墨烯水凝膠薄膜為層狀結(jié)構(gòu)；隨穿著者行走，電解質(zhì)溶液在石墨烯水凝膠薄膜兩側(cè)來回流動產(chǎn)生電流。本結(jié)構(gòu)可先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為熱能，使鞋子變得溫暖，有效解決了冬季腳冷的難題。
【IPC分類】A43B7/04, A43B13/22, A43B7/12
【公開號】CN105011462
【申請?zhí)枴緾N201510412119
【發(fā)明人】林榮洲
【申請人】福建石獅市福盛鞋業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月15日