[发明专利]一种鞋用柔性空调器

说明书

技术领域

本发明涉及提高和开拓鞋的综合功能的机械领域，尤其是涉及解决通气与阻水的矛盾，并开拓送暖等多功能的一种鞋内柔性空调器。

背景技术

众所周知，在制鞋业中，人造皮革能阻水，但不透气；天然皮革透气，防水，但不能阻水，即能渗透水，直至本发明前，能使鞋具有通气、阻水、送暖等多功能的技术还未问世。2007年12月4日科技文摘报转载了同年11月23日新华社以“空调鞋可时刻保持脚部清爽”为题，报道了美国最新发明的皮鞋，文中称“这种鞋名为‘风行’，由总部设在美国加利福尼亚州的配件公司研发生产，由于其创新性的内部设计，酷似一部鞋内空调器”。它的内部结构是“鞋后跟安装了一个隐秘的小型气泵，可借助人行走时脚底的力量，把污浊气体从鞋底特别设计的出口排出，从而使鞋内空气得以流通。”由上述可知，美国的发明是一个集成创新，采用的是一个普通泵，其缺点有：(1)只能适用于有较高后跟的鞋，适用范围窄。(2)由于气体流向是由前向后，天冷时，外界冷气会降低鞋内温度，不适合寒冷季节。(3)气泵安在鞋后跟内，使鞋的结构、制造、维护复杂、不便。(4)由于受鞋后跟的容积限制，特别是小孩和女性鞋的后跟更小，则泵更小，通气量更小，空气更新的效率更低。(5)由于鞋后跟要安装泵，降低了鞋后跟的刚度和平稳性。(6)由于采用抽气方式，脚前端的气流速度低，脚感舒适感差。(7)由于出口在鞋底，不能在大雨时超过鞋底厚度的深水中行走。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述美国发明的缺点，借用仿生技术，开拓性提出一种鞋用柔性空调器，使鞋集阻水、通气、送暖、除嗅、施药、施香、缓冲于一体。

本发明的原理是：(1)利用了弹性材料的记忆功能和空心弹性体的良好塑变特性。(2)应用仿生技术，借用动物唇形阀门器官，如嘴唇、眼唇等，具有易封、易通、易塑变、耐疲劳、耐冲击、灵敏度高、应力分布均匀，闭合平整性好的生物阀门特性，进行仿生设计。(3)利用了人行走时脚板的压力和人行走时脚板后、中、前各段落地、离地有序及时间差这一运动规律。(4)应用系统控制原理，将腿部御寒与脚部御寒融为一体。(5)利用了烟窗排气原理。本发明形似烟窗，人在静坐时，由于温差效应，也能进行自动排气。

为了实现本发明的目的，应用上述原理，采取了如后技术特征方案：

(1)本发明的结构是由两条唇形管道组成：一条是唇形进气管，一条是唇形鞋垫管。进气管连结在鞋垫管最后端处的左侧或右侧。将本发明安装在鞋内，以脚板为动力，实现吸气、压气程序，气体由后压向前端射出，驱赶鞋内污浊气体从鞋的系带处或脚背与鞋帮之间隙处排出，平时压进外界大气；冷时压进裤内暖气。

(2)本发明借用仿生技术，将鞋垫管设计成唇形，实现定向通气无阀门化。

(3)本发明结构中唇形鞋垫管在保证前、后段即阀门功能段的横截面呈唇形的前提下，中段即压缩功能段或采用唇形，或采用圆形，或采用椭圆形，或采用外侧唇形内侧圆形，或采用外侧唇形内侧椭圆形，或采用内侧唇形外侧圆形，或采用内侧唇形外侧椭圆形。

(4)本发明结构中的进气管横截面或采用唇形或采用圆形或采用椭圆形。当鞋统高小于100mm时或鞋统高大于100mm但有特殊排气方式时，视脚后跟与鞋帮的间隙作为进气通道，将进气管省掉，本发明就简化成一条鞋垫管了。

(5)本发明结构中的唇形是由两个半圆形或两个半椭圆形组合而成。其组合处成“V”形，其夹角在大于0°至小于180°之间。

(6)本发明的制造材料全部采用柔性弹性材料，如橡胶、塑胶、硅胶等。

(7)本发明的鞋垫管与普通鞋垫结合为一个整体，或与普通鞋垫松散连结。

(8)本发明的采用由后向前压气方式通气。

(9)本发明所述的鞋是指除不需采用本发明的全敞开式凉鞋外，包括一切鞋类。

上述的特征技术方案带来了如下优点：

(1)由于借用唇形仿生技术，实现了本发明无阀门化，有功无形，使制作、安装简单、实用。

(2)由于不受鞋后跟的限制，一方面扩大了本发明的应用范围，使本发明能适用于除全敞开式凉鞋外，包括一切鞋类。另一方面，使压气室的容积增大，则进气量增加，脚感更舒适。

(3)由于通气方向的改变，即由后向前，外界气体在前端喷射而出，就像普通房间空调机一样地送风，使脚更舒适。同时由于方向的改变，比原美国的发明的功能也增加了，如送暖、施药、施香、缓冲等。