專利名稱：人力自發(fā)電能量供給器及取暖保健鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量供給器和保健鞋，特別是一 種人力自發(fā)電能量供給器及取暖保健鞋,屬于人力機(jī)械發(fā)電和人 體保健領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前電取暖、保健鞋用的能量供給器，主要分兩種。 一種是在鞋跟和鞋幫之間裝有可通電的熱水袋，將熱水袋拿出來 通電加熱至一定的溫度后放入鞋中，達(dá)到取暖的目的。另一種電 熱鞋所用的能量供給器，是在鞋底的下線槽中放入電阻絲，并分 為單式和雙式兩種，通過充電器充電后才能使用，用一次需充電 3小時以上，連續(xù)使用，只能用6-7小時左右，這樣就給使用者 帶來極大的不便，而且不節(jié)能。另一方面，足是人體的重要器官， "足底是反映全身的鏡子"，足底處在人體末端，因遠(yuǎn)離心臟而 供血不足，故反復(fù)刺激按摩足底可促進(jìn)血液流暢，加強(qiáng)人體心臟 泵的作用，足又被稱之謂人的"第二心臟"。隨著人們生活水平 的提高，對足的保健越來越引起人們的重視，足療、足保健已逐 步成為一種健康需要，對足進(jìn)行保暖就是一種保健形式之一，并 出現(xiàn)了幾種利用以上能量供給器的取暖保健鞋。由于這些取暖保 健鞋是利用外在能源來達(dá)到取暖和保健的，且利用熱水袋的取暖 保健鞋，具有體釈大、穿用不變，不能在戶外穿用的弊端；利用 電阻絲加熱取暖的保健鞋雖然能夠在戶外使用，因需通過充電器 充電后使用， 一次需充電3小時以上，只能用6-7小時左右，保
暖時間短，很受穿用環(huán)境條件的限制，而且不節(jié)能環(huán)保，對足只 起到 一般保護(hù)作用，解決不了在寒冷地區(qū)和戶外人群對足的保健 需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是，提供一種能有 效克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，不消耗自然能量、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、 性能可靠、環(huán)保的人力自發(fā)電能量供給器。要解決的技術(shù)問題之 二是，提供一種利用人力自發(fā)電能量供給器的取暖保健鞋。能有 效克服現(xiàn)有保健鞋穿用不便、消耗能量、保暖時間短、適用范圍 窄的不足。本發(fā)明為解決第一個技術(shù)問題，提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的人 力自發(fā)電能量供給器。它由箱體14 ，通過一小軸15固定在該箱 體上頂面的動壓器l,與該動壓器右下端相連接的推進(jìn)齒條12, 與該推進(jìn)齒條相嚙合的上變速齒輪11,與上變速齒輪ll相嚙合 的下變速齒輪13,與下變速齒輪13相嚙合并靠其帶動的離心離 合器3和微型發(fā)電機(jī)4，以及控制芯片2組成。微型發(fā)電機(jī)4通 過導(dǎo)線向控制芯片2提供工作電源和控制電源。上變速齒輪11 和下變速齒輪13既可以是變速雙聯(lián)齒輪，也可以是三級以上的 多級變速齒輪。動壓器1可以是傳統(tǒng)的彈簧結(jié)構(gòu)形式或類似結(jié)構(gòu) 形式，也可以是真空氣囊式結(jié)構(gòu)。人力自發(fā)電能量供給器的一種優(yōu)選方案是，設(shè)一個可充電電 池5，微型發(fā)電機(jī)4通過控制芯片2向其充電，并控制這個可充 電電池向其它部件供電。這樣可以保證在微型發(fā)電機(jī)4不工作 時，使可充電電池5向其它部件供電?？沙潆婋姵?可以是普通
電池，也可以是鋰離子電池。人力自發(fā)電能量供給器的另 一種優(yōu)選方案是，動壓器1為由 踏板和位于踏板一端下方的真空氣囊組成的真空氣囊式動壓器?？沙潆婋姵?為鋰離子電池。本發(fā)明為解決第二個技術(shù)問題，提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的取 暖保健鞋。該取暖保健鞋所用的能量供給器為第一個技術(shù)解決方 案提供的人力自發(fā)電能量供給器。它由鞋面IO和鞋底9組成， 其特點(diǎn)是，人力自發(fā)電能量供給器位于鞋底后跟的腔體內(nèi)，設(shè)一 與鞋底形狀相吻合并位于其上表面的襯體8和固定在該襯體內(nèi) 的纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7通過導(dǎo)線與控制芯片2的溫度控制端和電源輸出端連接。取暖保健鞋一種較好的結(jié)構(gòu)是，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7在襯體8 內(nèi)為網(wǎng)狀分布，這樣可以保證發(fā)熱體在襯體內(nèi)均勻分布，而且牢 固耐用。取暖保健鞋第二種較好的結(jié)構(gòu)是，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體的發(fā)熱材 料為納米級的遠(yuǎn)紅外發(fā)熱材料。這種發(fā)熱材料通過電子互相撞擊 和磨擦發(fā)熱，釋放出波長集中在12-25 jum的遠(yuǎn)紅外電磁波，此 波能使人體深層細(xì)胞適度共振，可以改善人體微循環(huán)，促進(jìn)新陳 代謝，增強(qiáng)細(xì)胞活力，調(diào)節(jié)神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)，有舒筋活血，提 高人體免疫力等功效。由于本發(fā)明所述的人力自發(fā)電能量供給器僅由箱體、動壓 器、推進(jìn)齒條、上下變速齒輪、離心離合器、微型發(fā)電機(jī)和控制 芯片組成。所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn): 一是結(jié)構(gòu)簡單、
體積小、重量輕、性能可靠、使用壽命長；二是充分利用人體運(yùn) 動動能轉(zhuǎn)換為電能，不消耗其它能量，因而實(shí)用性強(qiáng)、節(jié)能、環(huán) 保。將這種人力自發(fā)電能量供給器運(yùn)用到保健鞋內(nèi)，既保持了鞋 的原有形狀，又使鞋內(nèi)保持人體必需的溫度，特別是當(dāng)導(dǎo)電發(fā)熱 體為納米級的遠(yuǎn)紅外發(fā)熱材料時,鞋內(nèi)可以持續(xù)發(fā)出最接近"生 命溫度"的納米活性生物能，在首先保證人體、腳所需的正常溫 度后，不斷刺激足底穴位和身體各器官反射區(qū)，并使納米活性生 物能隨經(jīng)絡(luò)輸送至全身各器官，為各器官持久"充電"。由于足 底對心、腦的作用最大，因此，心與腦對該納米活性生物能的受 益也最大。目前的所有鞋子，不論采用何種材料，都無法自身產(chǎn) 生熱能對腳部在寒冷的時候進(jìn)行能量補(bǔ)給。該鞋可以針對腳部最 寒冷的區(qū)域一一腳前掌部位一一通過自身產(chǎn)生熱能的方式，對腳 前掌提供外在熱能量的補(bǔ)給，達(dá)到了普通鞋無法比擬的御寒、保 暖效果。同時提供了便捷的干燥方式，無需充電，對鞋進(jìn)行烘干, 再次出門穿鞋的時候，鞋內(nèi)不再有冰冷、潮濕的感覺，取而代之 的是干爽而溫暖的舒適感。取暖、保健鞋可由控制芯片控制恒溫 保持在20-42t:之間。適用于軍隊(duì)、警察在寒冷季節(jié)巡邏和執(zhí)行 任務(wù)；適用于通勤職工、露天擺攤的商販，野外作業(yè)、科學(xué)考察、 旅游和戶外活動愛好者。


圖l一本發(fā)明第一個技術(shù)解決方案一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意2—本發(fā)明第二個技術(shù)解決方案一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意
3—本發(fā)明第二個技術(shù)解決方案一個實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu) 示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，用來進(jìn) 一步說明兩個技術(shù)解決方案。實(shí)施例1,這是本發(fā)明第一個技術(shù)解決方案所涉及的一種 人力自發(fā)電能量供給器，其結(jié)構(gòu)示意圖參考圖l。通過圖l可以 看出，該能量供給器主要由箱體14，該箱體由上頂面、下底面 和前、后、左、右立面組成；動壓器l為真空氣囊式動壓器，真 空氣囊位于其右下部，并且與推進(jìn)齒條12通過膠粘劑連接；真 空氣囊式動壓器通過固定小軸15固定在箱體14的頂面上；上變 速齒輪11和下變速齒輪13均為變速雙聯(lián)齒輪；推進(jìn)齒條12與 上變速齒輪ll之間，兩變速齒輪之間通過齒輪嚙合；下變速齒 輪13與離心離合器3相嚙合，并通過該離心離合器帶動微型發(fā) 電機(jī)工作；可充電電池5為鋰離子電池；控制芯片2被固定在箱 體14的右下部。在箱體14頂面上設(shè)有兩個導(dǎo)線插孔6。微型發(fā) 電機(jī)4通過導(dǎo)線與控制芯片2連接，以便為控制芯片2提供工作 電源和控制電源，控制芯片2的電源輸出端通過導(dǎo)線與可充電電 池5連接。這樣就形成了一個完整的人力自發(fā)電能量供給器。該人力自發(fā)電能量供給器的工作原理當(dāng)人體下壓真空氣囊 式動壓器1時，該動壓器上、下運(yùn)動，并推動推進(jìn)齒條12往復(fù) 運(yùn)動，該推進(jìn)齒條帶動上變速齒輪11旋轉(zhuǎn)，上變速齒輪11又通 過下變速齒輪13帶動離心離合器3旋轉(zhuǎn)，并在該離合器的作用 下使微型發(fā)電機(jī)4連續(xù)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，輸出電能，并經(jīng)導(dǎo)線向控制芯 片2輸入工作和控制電源，控制電源經(jīng)控制芯片2整流、放大后 向可充電電池5充電，以作備用。
實(shí)施例2,這是第二個技術(shù)解決方案所述取暖保健鞋的一個 實(shí)施例，參考圖2和圖3。圖2是該取暖保健鞋的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3是該取暖保健鞋的分解結(jié)構(gòu)示意圖。從這兩個附圖可以看 出，它所用的人力自發(fā)電能量供給器為實(shí)施例l所述的結(jié)構(gòu)，并 被固定在鞋底后跟的空腔內(nèi)。除此以外，它還由鞋面10、鞋底9、 纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7和襯體8。人力自發(fā)電能量供給器與鞋底之間 用粘合劑粘合連接。纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7在襯體8內(nèi)為網(wǎng)狀分布， 并主要集中在腳心和腳掌部位，且為遠(yuǎn)紅外發(fā)熱材料，即達(dá)到了 溫度和保健要求，又能節(jié)省一定的材料，降低成本。在本實(shí)施中， 纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7通過導(dǎo)線分別與可充電電池5的輸出端，以及 控制芯片2的電源輸出端和溫度控制端連接。
工作原理當(dāng)人們穿上此鞋行走時，人體自身重量產(chǎn)生的動 能，迫使真空氣囊動壓器上、下運(yùn)動，來推動推進(jìn)齒條12作往 復(fù)運(yùn)動，同時依次通過上變速齒輪11和下變速齒輪13帶動離心 離合器3轉(zhuǎn)動，該離心離合器又帶動微型發(fā)電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)而發(fā) 電，效率為S=500R,最大輸出功率4W。并經(jīng)導(dǎo)線向控制芯片2 輸入工作和控制電源。經(jīng)控制芯片2處理后的控制電流一路經(jīng)導(dǎo) 線傳送給纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7，另一路經(jīng)導(dǎo)線向可充電電池5充電， 并通過導(dǎo)線使其溫度控制信號輸入端與纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7的溫 度探頭連接，以便對纖維導(dǎo)電發(fā)熱體的溫度進(jìn)行控制。人每行走
一分鐘，大約可行走70—80步左右，只要正常行走，就能保證 鞋內(nèi)溫度在設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)(如38-42°C)，并周而復(fù)始的 達(dá)到取暖和保健的功效。與此同時可充電電池5充電蓄能，當(dāng)人 不行走、微型發(fā)電機(jī)4停止工作時，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7的溫度低 于18-20。C時，由控制芯片2控制可充電電池5自動向纖維導(dǎo)電 發(fā)熱體供電，以保持鞋內(nèi)溫度在設(shè)定的范圍之內(nèi)，并對鞋進(jìn)行烘 干，保證了鞋內(nèi)干爽和溫暖。同理，根據(jù)本發(fā)明給出的第一個技術(shù)解決方案，還可以給 出其它結(jié)構(gòu)形式的人力自發(fā)電能量供給器。如與實(shí)施l相比，其 它部分的結(jié)構(gòu)不變，其改進(jìn)點(diǎn)僅僅是動壓器為普通彈簧動壓器的 實(shí)施例；或者與實(shí)施l相比，其它部分的結(jié)構(gòu)不變，其改進(jìn)點(diǎn)僅 僅是沒有可充電電池5的實(shí)施例，但是沒有可充電電池5，在人停止行走后，不能保持鞋內(nèi)溫度在所控制的范圍內(nèi)，且不能有效 地驅(qū)趕鞋內(nèi)潮氣；或者與實(shí)施l相比，其它部分的結(jié)構(gòu)不變，其 改進(jìn)點(diǎn)僅僅是上下變速齒輪為多級變速齒輪的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明給出的第二個技術(shù)解決方案，也可以給出其它 結(jié)構(gòu)形式的保健鞋。如與實(shí)施例2相比，其它部分的結(jié)構(gòu)不變， 其改進(jìn)點(diǎn)僅僅是根據(jù)第一個技術(shù)解決方案中的人力自發(fā)電能量 供給器結(jié)構(gòu)改變而形成的實(shí)施例；或者與實(shí)施例2相比，其它部 分的結(jié)構(gòu)不變，其改進(jìn)點(diǎn)僅僅是纖維導(dǎo)電發(fā)熱體7在襯體8內(nèi)不 是網(wǎng)狀分布，而是線狀分布的實(shí)施例等。
權(quán)利要求
1、一種人力自發(fā)電能量供給器，其特征是，它由箱體(14)，通過一小軸(15)固定在該箱體上頂面的動壓器(1)，與該動壓器右下端相連接的推進(jìn)齒條(12)，與該推進(jìn)齒條相嚙合的上變速齒輪(11)，與上變速齒輪(11)相嚙合的下變速齒輪(13)，與下變速齒輪(13)相嚙合并靠其帶動的離心離合器(3)和微型發(fā)電機(jī)(4)，以及控制芯片(2)組成，微型發(fā)電機(jī)(4)通過導(dǎo)線向控制芯片(2)提供工作電源和控制電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人力自發(fā)電能量供給器，其特征 是，設(shè)一個可充電電池(5),微型發(fā)電機(jī)(4)通過控制芯片(2)向其充電，并控制這個可充電電池向其它部件供電。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人力自發(fā)電能量供給器，其特征是，動壓器(1)為由踏板和位于踏板一端下方的真空氣囊 組成的真空氣囊式動壓器，可充電電池(5)為鋰離子電池。
4、 一種利用權(quán)利要求1所述人力自發(fā)電能量供給器的取暖 保健鞋，它由鞋面U0)和鞋底(9)組成，其特征是，人力自 發(fā)電能量供給器固定在鞋底后跟的腔體內(nèi)，設(shè)一與鞋底形狀相吻 合并位于其上表面的襯體(8 )，和固定在該襯體內(nèi)的纖維導(dǎo)電發(fā) 熱體(7)，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體(7)通過導(dǎo)線分別與控制芯片(2)的溫度控制端和電源輸出端連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的取暖保健鞋，其特征是，纖維導(dǎo) 電發(fā)熱體(7)在襯體(8)內(nèi)為網(wǎng)狀分布。
6、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的取暖保健鞋，其特征是，纖維導(dǎo)電發(fā)熱體的發(fā)熱材料為納米級的遠(yuǎn)紅外發(fā)熱材料.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種人力自發(fā)電能量供給器及取暖保健鞋，屬于人力機(jī)械發(fā)電和人體保健領(lǐng)域。人力自發(fā)電能量供給器由箱體(14)、在箱體(14)頂面上的兩個導(dǎo)線插孔(6)、動壓器(1)、推進(jìn)齒條(12)、上變速齒輪(11)、下變速齒輪(13)、小軸(15)、離心離合器(3)、微型發(fā)電機(jī)(4)、可充電電池(5)和控制芯片(2)組成。保健鞋又在此基礎(chǔ)上增加了纖維導(dǎo)熱體(7)、襯體(8)、鞋底(9)和鞋面(10)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性能可靠，不消耗自然界能量、節(jié)能、環(huán)保。鞋能達(dá)到持續(xù)御寒和保暖的效果，適用范圍廣泛，保健效果好。
文檔編號F03G5/00GK101392735SQ20081013859
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者丁少杰, 張文光, 裴玉堂, 祥 趙 申請人:裴玉堂;張文光