[實用新型]無源發熱鞋墊

有效

• 申請號: 201821028512.9
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN209171494U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 葛聰;王順斌
• 申請（專利權）人: 登鼎（上海）網絡科技有限公司
• 主分類號: A43B17/00
• 分類號: A43B17/00;A43B17/02;A43B17/10;H02N2/18;H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種無源發熱鞋墊，包括鞋墊本體、壓電能量收集單元和發熱單元；壓電能量收集單元包括第一壓電能量收集組件、第二壓電能量收集組件和壓電能量收集電路；第一壓電能量收集組件、第二壓電能量收集組件分別設于鞋墊本體內與人體腳跟部和腳掌部對應處，包括順次設置的上緩沖層、壓電薄膜層和下緩沖層，上緩沖層與下緩沖層相靠近的一側設有按壓凸起；壓電能量收集電路設置在鞋墊本體上與人體腳心部對應處，其輸入端分別與第一壓電能量收集組件和第二壓電能量收集組件中的壓電薄膜層的輸出端相連；發熱單元的輸入端與壓電能量收集單元相連。本實用新型利用壓電能量收集單元收集行走時產生的能量，并用于為發熱單元供能，從而達到鞋墊發熱的效果。

技術領域

本實用新型屬于穿戴設備技術領域，具體涉及一種無源發熱鞋墊。

背景技術

目前，現有技術中的自發熱鞋墊主要包括三種類型：(1)在鞋墊內填充鐵粉、蛭石、碳粉等合成物，利用其與氧氣和水蒸氣反應產生熱量，這種鞋墊使用時的發熱時間和溫度提升受到填充物的填充量以及與其接觸的水份量的影響，當化學反應結束時該鞋墊便失去了發熱功能，且填充物鞋墊對舒適度有一定的影響；(2)將托瑪琳(turmaline)等能夠產生微弱電流具有熱電和壓電的雙重電效應的天然礦物質嵌入到鞋墊中，使得鞋墊在使用過程中產生熱量。鞋墊的發熱時長有了較大的提升，默認為鞋墊可終生發熱，且一般在設計鞋墊時會考慮到人體穴位，將礦物質嵌入在對應的位置，對按摩穴位起到一定的效果，但是礦物質能夠發出的熱量非常的少，若皮膚不與其直接接觸，則很難感受到其有熱量產生； (3)由外掛電池和加熱電阻絲組成，通過在鞋墊中嵌入加熱電阻絲，然后通過綁在腳踝上的移動電源為其供電，從而實現發熱的功能。這種鞋墊雖然可以持續發出較高的熱量，且可通過調節電源來控制溫度，但是發熱時間受移動電源電量的限制，且外掛的移動電源及裸露的電源線給使用者行走帶來了很大不便。

實用新型內容

為了同時克服現有技術中的發熱鞋墊不能持續供熱、發熱量低以及電池外掛造成不便等問題，本實用新型提出一種無源發熱鞋墊，利用壓電能量收集單元收集行走時產生的能量，并用于為發熱單元供能，從而達到鞋墊發熱的效果。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種無源發熱鞋墊，包括鞋墊本體，還包括設于鞋墊本體內的壓電能量收集單元和發熱單元；

所述壓電能量收集單元包括第一壓電能量收集組件、第二壓電能量收集組件和壓電能量收集電路；所述第一壓電能量收集組件、第二壓電能量收集組件分別設置在鞋墊本體內與人體腳跟部和腳掌部對應處，二者均包括相對設置的上緩沖層和下緩沖層；所述上緩沖層與下緩沖層之間設有壓電薄膜層，二者相靠近的一側設置有按壓凸起；所述壓電能量收集電路設置在鞋墊本體上與人體腳心部對應處，其輸入端分別與第一壓電能量收集組件和第二壓電能量收集組件中的壓電薄膜層的輸出端相連，采集壓電薄膜層輸出的電能；

所述發熱單元設于壓電能量收集單元的頂面，其輸入端與壓電能量收集單元的輸出端相連，接收壓電能量收集單元的供電實現發熱。

作為本實用新型的進一步改進，所述壓電能量收集電路包括整流橋、能量采集芯片、穩壓二極管和直流電源；

所述壓電薄膜層采用的是壓電薄膜片，記第一壓電能量收集組件內的壓電薄膜層為第一壓電薄膜片PVDF1，第二壓電能量收集組件內的壓電薄膜層為第二壓電薄膜片PVDF2；

所述第一壓電薄膜片PVDF1的輸出端與所述能量采集芯片的其中一個輸入端相連；

所述第二壓電薄膜片PVDF2的輸出端與整流橋的輸入端相連，所述整流橋的輸出端與所述能量采集芯片的另一個輸入端相連；所述直流電源與穩壓二極管串聯后也與能量采集芯片相連；當第二壓電薄膜片PVDF2供電不穩定時，由所述直流電源和穩壓二極管為能量采集芯片的持續供電；

所述能量采集芯片的輸出端與發熱單元的輸入端相連，為發熱單元供電。