一种智能温控鞋制造技术

一种温控鞋，其包括鞋体，设置在鞋体中的触碰单元、控制单元、发热单元和发电单元；控制单元还包括计数单元，能够对触碰单元在设定时间内的触碰次数进行计数；当触碰单元在设定时间内的触碰次数超过阈值时，控制单元能够开启或关闭发热单元的工作。该温控鞋通过在鞋体上设置多种模式的触碰单元，能够方便用户设置鞋的温度；采用石墨烯电热材料，使得发热单元具有良好的发热效率和韧性，采用柔性基板和液体组成的新型发电单元，具有发电效率高、重量轻和良好的舒适性。

An intelligent temperature control shoe

【技术实现步骤摘要】
一种智能温控鞋
本技术涉及一种温控鞋，属于鞋类领域。
技术介绍
目前市面上出现了一些可给鞋子加热保温的温控鞋，这些鞋往往是采用锂电池作为电源，使用电热丝等材料作为发热元件，在鞋上特定位置设置开关，例如参见专利文献CN104490004A。此外，为了充分利用能源，还有人提出了一种自发电温控鞋，在鞋底设置压电陶瓷或者磁感应电路，当用户在走路或跑步等运动时，能够挤压设在鞋底的压电陶瓷发电片，或者通过磁场作用来产生电能，从而为温控鞋的电热元件提供能源，例如参见CN204540991U。然而目前的温控鞋存在不少缺陷，例如：温控鞋上的开关需要用手操作，由于开关设置在鞋体上，用户往往需要弯腰下去才能触碰到开关，给用户使用带来极大的不方便。其次，开关不具有调节温度的功能，无法满足用户对不同温度的需要。第三，采用压力式或者磁感应式的发电元件，会造成鞋的重量明显增加，并且能量转换效率极低，而且对脚底的舒适性也有不良影响。第四，传统的电热丝发热元件存在寿命短、发热效率不高的缺陷。为此，需要有一种能解决上述问题的温控鞋。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种温控鞋，用户能够方便的设置温度，具有良好的发热效率，同时能够自行产生电能，并具有良好的舒适性。本技术采用以下技术方案来实现：一种温控鞋，其包括鞋体，设置在鞋体中的触碰单元、控制单元、发热单元和发电单元；其特征在于：控制单元还包括计数单元，能够对触碰单元在设定时间内的触碰次数进行计数；当触碰单元在设定时间内的触碰次数超过阈值时，控制单元能够开启或关闭发热单元的工作。优选地，触碰单元设置在左右脚的对应位置，用户通过双脚相互碰撞来触发计数单元。优选地，触碰单元包括一滑动摩擦区域，并设置在双脚的内侧位置，当用户双脚摩擦时，能够对鞋体温度进行调节。优选地，根据用户双脚摩擦的方向能够设定不同的温度调节功能。优选地，发热单元包括第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯层、第一电极和第二电极；第一绝缘层和第二绝缘层设置在石墨烯层的上下两侧；第一电极和第二电极设置在石墨烯层的左右两端，并与发电单元相连。优选地，发热单元包括温度传感器，其与控制单元相连，能够将检测到的发热单元的温度回传给控制单元。优选地，发电单元包括第一柔性基板、第二柔性基板、设置在第一柔性基板上的多个第一电极、设置在第二柔性基板上的多个第二电极；第一柔性基板和第二柔性基板之间包括一可形变空腔；空腔内具有一流动液体。优选地，流动液体包括不相融的绝缘性液体和导电性液体，并且绝缘性液体和导电性液体周期性地交替分布。优选地，发电单元设置在鞋底或鞋垫中；当用户行走时，对第一柔性基板或第二柔性基板产生压力，并推动流动液体在水平方向发生移动，从而产生电流。优选地，鞋体中还包括无线通信单元，能够和用户的手机建立无线连接，控制单元能够将温控鞋中的传感器信号传递给用户手机进行显示。本技术的有益效果是：通过在鞋体上设置多种模式的触碰单元，用户能够方便地设置鞋的温度；采用石墨烯电热材料，使得发热单元具有良好的发热效率和韧性，并且采用柔性基板和液体组成的新型发电单元，具有发电效率高、重量轻和良好舒适性的优点。附图说明图1是温控鞋的外形图。图2是温控鞋的功能图。图3是温控鞋的发热单元截面示意图。图4是温控鞋的发电单元第一状态的截面示意图。图5是温控鞋的发电单元第二状态的截面示意图。具体实施方式本技术的智能温控鞋如图1所示，其包括了鞋体1，设置在鞋体1上的触碰单元2，控制单元3、发热单元4和发电单元5。其中触碰单元2可设置在鞋体后部、侧部、前部等位置。控制单元3如图2所示，进一步包括计数单元31，其与触碰单元2相连，并能够对触碰单元2在设定时间内的触碰次数进行计数，当触碰单元2在设定时间内的触碰次数超过触碰阈值时，计数单元31发出信号给控制单元3的温控单元32。温控单元32接收到信号后，根据发热单元4的状态进行切换，若此前发热单元处于不发热状态，则启动发热单元为鞋体提供热量；若此前发热单元处于发热状态，则停止发热单元为鞋体控制热量。本方案中设置设定时间和触碰阈值，目的是为了避免用户在行走中误触发触碰单元2，优选设定触碰条件为：在0.5秒内触碰2次或3次。当用户需要开启或关闭温控功能时，可以通过在短时间内连续触发触碰单元来实现。优选地，触碰单元2可以设置在左右脚的对应位置。用户通过双脚相互碰撞来触发计数单元，实现温控功能的开启和关闭。这样无需用手来触发开关，能够极大方便用户的操作。优选地，触碰单元包括一滑动摩擦区域，并设置在双脚的内侧位置。当用户摩擦左右脚的鞋体时，可以滑动触碰单元2，实现对鞋体温度的设定。可以设置滑动摩擦的方向不同实现升温或降温的不同目的。例如：当左脚相对右脚从前往后滑动摩擦时，温度升高；当左脚相对右脚从后往前摩擦时，温度降低。这样，用户可以通过控制双脚相互滑动摩擦来方便地实现调节温度的功能。发热单元4如图3所示，其包括第一绝缘层41、第二绝缘层42、石墨烯层43，第一电极44、第二电极45和温度传感器46。其中第一绝缘层41和第二绝缘层42的厚度为1mm-2mm，选用材料为ABS树脂材料；石墨烯层43的厚度为0.5-0.8mm。第一电极44和第二电极45设置在石墨烯层43的两端。发电单元5与第一电极44和第二电极45相连，并为其提供电压，温度传感器46与控制单元3的温控单元32相连，能够将检测到的发热单元4的温度回传给温控单元32。发热元件的主体采用石墨烯，由于石墨烯具有良好的热传导性，因此发热单元4能够很快地提升和降低温度。并且石墨烯具有良好的韧性，不怕弯折。因此发热单元4可以设置在鞋体四周、鞋底或鞋垫中。而传统的电热丝发热元件，不具有韧性，往往只能设置在鞋底或鞋垫中。发电单元5的截面图如图4和图5所示，其包括了：第一柔性基板501和第二柔性基板502，设置在第一基板上的多个电极503，设置在第二基板上的多个电极504；第一基板501和第二基板502之间包括一可形变空腔505。空腔505中具有一可光滑流动的液体506，其能够在空腔505中左右移动。液体506包括了了两种不相融的液体，一种是绝缘性液体507，一种是导电性液体508。其中绝缘性液体507可以为硅树脂油等类似液体；导电性液体508可以为水溶性的电解盐溶液，例如硫酸铜溶液、氯化钠溶液等；绝缘性液体507和导电性液体508周期性地交替分布。发电单元5设置在鞋底位置，当用户行走时，往往是前脚掌和后脚跟交替着地，这就对发电单元5产生间隔的垂直方向的压力509和510，第一柔性基板501和第二柔性基板502受到压力时，相应地会挤压空腔505。空腔505变形时，会推动流动液体506在水平方向移动。导电性液体508相对电极503和504发生位移时，会使得电极503和电极504产生感应电荷，并且随导电性液体的移动，感性电荷发生重新分布，从而在外电路形成电流。因此，发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温控鞋，其包括鞋体，设置在鞋体中的触碰单元、控制单元、发热单元和发电单元；其特征在于：控制单元还包括计数单元，能够对触碰单元在设定时间内的触碰次数进行计数；当触碰单元在设定时间内的触碰次数超过阈值时，控制单元能开启发电单元对外提供电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种温控鞋，其包括鞋体，设置在鞋体中的触碰单元、控制单元、发热单元和发电单元；其特征在于：控制单元还包括计数单元，能够对触碰单元在设定时间内的触碰次数进行计数；当触碰单元在设定时间内的触碰次数超过阈值时，控制单元能开启发电单元对外提供电能。


2.如权利要求1所述的温控鞋，其特征在于：触碰单元设置在左右脚的对应位置，用户通过双脚相互碰撞来触发计数单元。


3.如权利要求1所述的温控鞋，其特征在于：触碰单元包括一滑动摩擦区域，并设置在双脚的内侧位置，当用户双脚摩擦时，能够对鞋体温度进行调节。


4.如权利要求3所述的温控鞋，其特征在于：根据用户双脚摩擦的方向能够设定不同的温度调节功能。


5.如权利要求1所述的温控鞋，其特征在于：发热单元包括第一绝缘层、第二绝缘层、石墨烯层、第一电极和第二电极；第一绝缘层和第二绝缘层设置在石墨烯层的上下两侧；第一电极和第二电极设置在石墨烯层的左右两端，并与发电单元相连。

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【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11