專利名稱：一種兩用自發(fā)電電暖鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種兩用自發(fā)電電暖鞋，將人體重力做功轉(zhuǎn)換為電能，既可對鞋 內(nèi)供暖，又可對外充電。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的電暖鞋或者稱為電熱鞋其供電方式主要有以下幾種1、導(dǎo)線連接供 電；2、外露導(dǎo)體接觸點供電；3、內(nèi)置電池供電；4、內(nèi)置發(fā)電機供電。導(dǎo)線連接供電會把使用 者限制在一個很小的范圍內(nèi)，活動不便。外露導(dǎo)體接觸點供電對接觸點的接觸要求鞋的放 置位置較為嚴格，且導(dǎo)體接觸點還會有氧化、磨損等不能保證電能有效的傳輸，甚者造成觸 電或短路的危險。對于內(nèi)置電池供電，受電池電量的限制，頻繁更換電池會使成本很高，且 廢棄電池處理容易造成環(huán)境污染。對于現(xiàn)有的內(nèi)置發(fā)電機供電所用發(fā)電機多為機械傳動， 噪音大、笨重、只能在較平的路上才能更好的工作、不能承受沖擊力等等。對于現(xiàn)有專利電暖鞋中的發(fā)熱材料，多為金屬電熱絲通電發(fā)熱，金屬電熱絲按一 定規(guī)則布置在鞋底，但這種布置會由于腳的搓動而使其移位、變形或斷裂，甚至?xí)故褂谜?有觸電危險。

實用新型內(nèi)容本實用新型公開了一種兩用自發(fā)電電暖鞋，目的在于克服現(xiàn)有的電暖鞋，都是利 用外接電能供電，消耗能源，存在安全隱患，導(dǎo)線連接活動范圍受限，內(nèi)置電池成本高且污 染環(huán)境，以及利用機械傳動發(fā)電造成的噪音大、笨重等弊端。本實用新型將人體行走運動時 的重力做功轉(zhuǎn)換為電能，用于對鞋內(nèi)供暖或?qū)ν獬潆?，不但穿著此鞋有明顯的減震功能、舒 適，而且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，綠色環(huán)保。一種兩用自發(fā)電電暖鞋，包括鞋面、鞋底、鞋墊、發(fā)電模塊、整流濾波模塊、蓄電器、 充電插座、轉(zhuǎn)換開關(guān)、溫控開關(guān)及指示燈，其特征在于A)所述鞋墊內(nèi)夾有一層電熱膜，電熱膜通過導(dǎo)線依次與溫控開關(guān)及蓄電器串聯(lián)連 接，溫控開關(guān)的觸點在電熱膜上；B)所述的發(fā)電模塊，包括兩部分，一部分是放置在鞋底夾層內(nèi)前腳掌部位的壓電 晶體，另一部分由鞋底夾層后腳跟處連接的有單向進氣、單向出氣的單向彈性氣囊，此氣囊 通過風(fēng)管與位于鞋后幫上的風(fēng)葉輪連接，風(fēng)葉輪與小型發(fā)電機連接；C)壓電晶體與小型發(fā)電機電路并聯(lián)連接整流濾波模塊，整流濾波模塊中整流二極 管B的陽極與發(fā)電模塊的正極連接，發(fā)電模塊的負極經(jīng)開關(guān)與濾波電容A的一端連接，濾波 電容A的另一端與整流二極管B的陰極連接，蓄電池的負極與發(fā)電模塊的負極經(jīng)過帶有開 關(guān)的導(dǎo)線連接，進而發(fā)電模塊發(fā)出的電轉(zhuǎn)換為直流電后通入蓄電器儲存?zhèn)溆?；整流濾波模 塊和蓄電器都固定在鞋底夾層的中部；D)所述鞋底的中部外邊緣處還設(shè)有對外充電接口和轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)三個接線 柱分別與蓄電池的正極、對外充電接口和電熱膜連接，對外充電接口并聯(lián)在蓄電池的正負極，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)控制與蓄電器連接的對外充電接口和電熱膜。所述電熱膜是由纖維織物浸涂發(fā)熱材料制成，其厚度為0. 5 2mm。所述發(fā)電電暖鞋底邊緣處開孔，孔內(nèi)設(shè)置有指示燈，指示燈與蓄電器并聯(lián)連接，用 以指示蓄電器的電量。所述的單向彈性氣囊內(nèi)置彈簧或相斥磁鐵對，以增加氣囊的回彈性。本實用新型發(fā)電模塊采用氣囊風(fēng)力發(fā)電裝置和壓電晶體共同發(fā)電，其中兩發(fā)電電 路并聯(lián)，保證了充分利用人體重力做功，并轉(zhuǎn)換為電能。一方面壓電晶體在受外力作用時發(fā) 生變型能夠產(chǎn)生電壓，在人體前腳掌落地時，人體重力作用在壓電晶體上使之產(chǎn)生微弱變 形，壓電晶體的電極b產(chǎn)生瞬間高壓，當(dāng)前腳掌離地時作用在壓電晶體上的力消失，變形恢 復(fù)，進而會在另一端電極c上產(chǎn)生瞬間高壓，壓電晶體發(fā)電；另一方面行走時通過對單向彈 性氣囊的壓縮，將氣體增壓吹向風(fēng)葉輪，進行風(fēng)力發(fā)電。當(dāng)不需要發(fā)電時，只需在風(fēng)葉輪與 風(fēng)管連接處的孔內(nèi)插入一根銷子，微型發(fā)電機便定位不再發(fā)電。指示燈與蓄電池并聯(lián)可用 來指示蓄電器電量。轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是切換蓄電器對內(nèi)部電熱膜供電還是對外充電或者停止供電。使 用供暖時，打開轉(zhuǎn)換開關(guān)接通電熱膜一路電路，蓄電池開始往電熱膜供電，電熱膜發(fā)熱升 溫，溫控開關(guān)一觸點感應(yīng)鞋內(nèi)溫度，當(dāng)溫度上升至合適的值時，此電路斷開。由于鞋墊的保 溫隔熱效果會使鞋內(nèi)溫度保持一段時間。需要對外充電時，把轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)到對外供電插口， 即可對小型用電器如手機、MP3等充電。本實用新型由于采用先進的電熱膜，升溫過程平穩(wěn)，打開開關(guān)幾分鐘內(nèi)可使鞋內(nèi) 溫度上升到合適的值，溫控開關(guān)又可控制鞋的恒溫取暖。本實用新型充分利用人體行走運動時的重力做功轉(zhuǎn)換為電能，用于對鞋內(nèi)供暖或 對外充電，無需外部電源，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，綠色環(huán)保，具有明顯的減震功能且舒適安全。

圖1為本實用新型兩用自發(fā)電電暖鞋側(cè)視圖；圖2為兩用自發(fā)電電暖鞋單向彈性氣囊吹風(fēng)力發(fā)電機原理圖；圖3為本實用新型兩用自發(fā)電電暖鞋仰視圖；圖4為本實用新型兩用自發(fā)電電暖鞋電路示意圖。1、鞋面，2、鞋底，3、鞋墊，4、電熱膜，5、蓄電器，6、溫控開關(guān)，7、壓電晶體，8、單向彈 性氣囊，9、風(fēng)葉輪，10、小型發(fā)電機，11、整流濾波模塊，12、對外充電接口，13、轉(zhuǎn)換開關(guān)，14、 指示燈。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。一種兩用自發(fā)電電暖鞋，如圖1、圖3所示，包括鞋面1、鞋底2、鞋墊3、發(fā)電模塊、 整流濾波模塊11、蓄電器5、對外充電接口 12、轉(zhuǎn)換開關(guān)13、溫控開關(guān)6及指示燈14，所述鞋 墊3內(nèi)夾有一層電熱膜4，電熱膜4通過導(dǎo)線依次與溫控開關(guān)6及蓄電器5串聯(lián)連接；所述 的發(fā)電模塊，包括兩部分，一部分是放置在鞋底夾層內(nèi)前腳掌部位的壓電晶體7，另一部分由鞋底夾層后腳跟處連接的單向進氣、單向出氣的單向彈性氣囊8，氣囊吹風(fēng)力發(fā)電機原理 如圖2所示，單向彈性氣囊8通過風(fēng)管與位于鞋后幫上的風(fēng)葉輪9連接，風(fēng)葉輪9與小型發(fā) 電機10連接；壓電晶體7的發(fā)電電路與小型發(fā)電機發(fā)電電路并聯(lián)連接整流濾波模塊11，如 圖4所示，其中，整流濾波模塊11中整流二極管B的陽極與發(fā)電模塊的正極連接，發(fā)電模塊 的負極經(jīng)開關(guān)與濾波電容A的一端連接，濾波電容A的另一端與整流二極管B的陰極連接， 蓄電池的負極與發(fā)電模塊的負極經(jīng)過帶有開關(guān)的導(dǎo)線連接，進而發(fā)電模塊發(fā)出的電轉(zhuǎn)換為 直流電后通入蓄電器5儲存?zhèn)溆茫徽鳛V波模塊11和蓄電器5都固定在鞋底夾層的中部； 所述鞋底的中部外邊緣處還設(shè)有對外充電接口 12和轉(zhuǎn)換開關(guān)13，轉(zhuǎn)換開關(guān)13三個接線柱 分別與蓄電池的正極、對外充電接口 12和電熱膜4連接，對外充電接口 12并聯(lián)在蓄電池的 正負極，這樣來通過轉(zhuǎn)換開關(guān)控制與蓄電器5連接的對外充電接口 12和電熱膜4。所述電 熱膜4是由纖維織物浸涂發(fā)熱材料制成，其厚度為0.5 2mm。所述發(fā)電電暖鞋底邊緣處開 孔，孔內(nèi)設(shè)置有指示燈14，指示燈14與蓄電器5并聯(lián)連接，用以指示蓄電器5的電量。所述 的單向彈性氣囊8內(nèi)置彈簧或相斥磁鐵對，以增加氣囊的回彈性。同時在電熱膜4與蓄電 器5負極之間設(shè)有溫控開關(guān)6，溫控開關(guān)6的觸點在電熱膜4上，可以感知鞋內(nèi)溫度，達到近 似恒溫取暖。穿上兩用自發(fā)電電暖鞋，在人體行走前腳掌落地時，人體重力作用于布置在前腳 掌的壓電晶體7上使之產(chǎn)生微弱變形，壓電晶體7的電極b產(chǎn)生瞬間高壓；當(dāng)前腳掌離地時 作用在壓電晶體上的力消失，變形恢復(fù)，進而會在另一端電極c上產(chǎn)生瞬間高壓。布置在鞋底夾層后腳跟處的單向彈性氣囊8，行走時會對其壓縮，將內(nèi)部氣體增 壓，通過單向出氣口吹向風(fēng)葉輪9，進而帶動小型發(fā)電機10發(fā)電。當(dāng)腳后跟抬起時，由于單 向彈性氣囊8內(nèi)設(shè)置的彈簧或相對磁鐵對的作用，可使其有一個很好的回彈力，進而從單 向進氣口吸入氣囊空氣，由于此吸氣口連通鞋內(nèi)部，因此又可達到抽出鞋內(nèi)濕空氣，保持鞋 內(nèi)干燥的作用。在不需要發(fā)電時，在風(fēng)葉輪9處的孔內(nèi)插入一根銷子，使小型發(fā)電機10定 位不再發(fā)電。壓電晶體7和小型發(fā)電機10發(fā)的電，并聯(lián)通入整流濾波模塊11，轉(zhuǎn)換為直流電后 進入蓄電器5備用。蓄電器5通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連有對外充電接口 12和電熱膜4，同時由指示燈14來指示 蓄電器5的電量。需要供暖時，打開轉(zhuǎn)換開關(guān)13接通電熱膜4 一路電路，電熱膜4通電后 發(fā)熱升溫，同時在電熱膜4與蓄電器5之間設(shè)有溫控開關(guān)6，其在電熱膜4上的觸點可以感 知鞋內(nèi)溫度，當(dāng)溫度上升到合適的值時，開關(guān)會自動斷開。由于鞋墊的保溫隔熱效果會使鞋 內(nèi)溫度保持一段時間。在需要對外充電時，把轉(zhuǎn)換開關(guān)13調(diào)到對外充電接口 12，即可對小 型用電器如手機、MP3等充電。
權(quán)利要求一種兩用自發(fā)電電暖鞋，包括鞋面、鞋底、鞋墊、發(fā)電模塊、整流濾波模塊、蓄電器、對外充電接口、轉(zhuǎn)換開關(guān)、溫控開關(guān)及指示燈，其特征在于A)所述鞋墊內(nèi)夾有一層電熱膜，電熱膜通過導(dǎo)線依次與溫控開關(guān)及蓄電器串聯(lián)連接；B)所述的發(fā)電模塊，包括兩部分，一部分是放置在鞋底夾層內(nèi)前腳掌部位的壓電晶體，另一部分由鞋底夾層后腳跟處連接的有單向進氣、單向出氣的單向彈性氣囊，通過風(fēng)管與位于鞋后幫上的風(fēng)葉輪連接，風(fēng)葉輪與小型發(fā)電機連接；C)壓電晶體電路與小型發(fā)電機電路并聯(lián)連接整流濾波模塊，整流濾波模塊中整流二極管B的陽極與發(fā)電模塊的正極連接，發(fā)電模塊的負極經(jīng)開關(guān)與濾波電容A的一端連接，濾波電容A的另一端與整流二極管B的陰極連接，蓄電池的負極與發(fā)電模塊的負極經(jīng)過帶有開關(guān)的導(dǎo)線連接，進而發(fā)電模塊發(fā)出的電轉(zhuǎn)換為直流電后通入蓄電器儲存?zhèn)溆?；整流濾波模塊和蓄電器都固定在鞋底夾層的中部；D)所述鞋底的中部外邊緣處還設(shè)有對外充電接口和轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)三個接線柱分別與蓄電池的正極、對外充電接口和電熱膜連接，對外充電接口并聯(lián)在蓄電池的正負極，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)控制與蓄電器連接的對外充電接口和電熱膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩用自發(fā)電電暖鞋，其特征在于所述電熱膜是由纖維 織物浸涂發(fā)熱材料制成，其厚度為0. 5 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩用自發(fā)電電暖鞋，其特征在于所述發(fā)電電暖鞋底邊 緣處開孔，孔內(nèi)設(shè)置有指示燈，指示燈與蓄電器并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩用自發(fā)電電暖鞋，其特征在于所述的單向彈性氣囊 內(nèi)置彈簧或相斥磁鐵對。
專利摘要一種兩用自發(fā)電電暖鞋，鞋墊內(nèi)設(shè)一層電熱膜，電熱膜通過導(dǎo)線依次與溫控開關(guān)及蓄電器串聯(lián)連接；發(fā)電模塊，包括兩部分，一部分是放置在鞋底夾層內(nèi)前腳掌部位的壓電晶體，另一部分由鞋底夾層后腳跟處連接的有單向進氣、單向出氣的單向彈性氣囊，通過風(fēng)管與位于鞋后幫上的風(fēng)葉輪連接，風(fēng)葉輪與小型發(fā)電機連接；壓電晶體電路與小型發(fā)電機電路并聯(lián)連接整流濾波模塊，整流濾波模塊和蓄電器都固定在鞋底夾層的中部；鞋底中部外邊緣處還設(shè)有對外充電接口和轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于控制與蓄電器連接的對外充電接口和電熱膜。本實用新型充分利用人體行走運動時的重力做功對鞋內(nèi)供暖或?qū)ν獬潆?，結(jié)構(gòu)簡單，綠色環(huán)保，安全舒適。
文檔編號H02J7/00GK201683127SQ201020148149
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者崔曉鈺, 廉東方, 翁維康 申請人:翁維康;廉東方;崔曉鈺