[实用新型]一种无需供电自动加热鞋垫

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于人们日常生活领域的鞋垫装置，尤其涉及一种无需外接电源而能自动加热的鞋垫装置。 

背景技术

现有技术中，加热鞋垫往往需要外部电源给其充电，使用上较为不便，需要随身携带充电用具，并且耐用性差，同时由于采用充电加热方式，因此需要留有充电接口，从而使整个装置较为复杂。要提高加热鞋垫使用的方便性，耐用性，就需要无电加热技术，然而现有技术中尚无法脱离外部供电这一传统做法。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种无需供电自动加热鞋垫，该鞋垫采用叠装压电陶瓷片来对鞋垫进行充电，保温，结构简单，使用方便，效果显著。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种无需供电自动加热鞋垫，所述鞋垫为加热层、控制层、充电层三层叠加结构，所述控制层内设置有多组叠装压电陶瓷片以及与之连接的控制芯片，所述充电层与所述控制层连接，所述充电层与所述加热层连接。

进一步地，所述加热层内设置有加热丝，所述充电层内设置有超级电容。 

进一步地，所述多组叠装压电陶瓷片分别设置在所述鞋垫的脚掌以及脚跟部位；所述控制芯片设置在所述鞋垫的脚心部位。 

本专利的效果在于： 

人在行走时，每次抬步，脚掌与脚跟都会踩地，产生一定的压力，这种形式的机械能大家一般都不会在意，但是近年来，加热鞋垫越来越普及，人们通过在鞋垫内设置加热式以及电池，通过电池给鞋垫进行加热，从而使鞋内一直保持在一定的温度，增加脚部的舒适度，这种依靠外部电源的加热鞋垫显然会造成能量的浪费，能否利用人走路时产生的能量来转化成热能，是本专利的灵感所在。本实用新型通过现有的叠装压电陶瓷片将人体行走时脚部的压力机械能转化成电能，然后再利用电能加热电热丝从而产生热能，最终形成本专利所述的无需供电自动加热鞋垫。

叠装压电陶瓷片的工作原理是：当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。 

本实用新型使用时，人在行走过程中，对压电陶瓷片产生振动，在此机械力的作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，产生电信号，从而对超级电容进行充电，再由控制芯片控制超级电容放电到加热丝上从而给鞋垫加热。 

 本实用新型通过充电回路的使用，极大地节约了电池使用过程中的资源消耗，既环保又延长了本产品的使用时间。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明； 

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的控制层结构示意图；

图3为充电层充电原理示意图。

图中标号说明： 

1. 叠装压电陶瓷片，     2. 控制芯片，    3.超级电容    

4. 控制开关，     5、加热层      6，控制层     7、充电层

具体实施方式

如图1为本实用新型的整体结构示意图；一种无需供电自动加热鞋垫，鞋垫为加热层5、控制层6、充电层7三层叠加结构，加热层5内设置有加热丝,控制层6内设置有多组叠装压电陶瓷片1以及与之连接的控制芯片2，充电层7内设置有超级电容3,充电层7与控制层6连接，具体而言，如图3所示，充电层7中的超级电容3与控制层6内的叠装压电陶瓷片1以及控制开关4串连连接形成闭合回路，通过叠装压电陶瓷片1给超级电容3充电；充电层7与加热层5连接，即充电层7中的超级电容3给加热层5中的加热丝放电加热。如图2所示，多组叠装压电陶瓷片1分别设置在鞋垫的脚掌以及脚跟部位；控制芯片2设置在鞋垫的脚心部位。控制芯片2采用市售的芯片，包括控制开关4，其应当具备温度控制、开关控制功能，即叠装压电陶瓷片1在控制开关4控制下进行脉冲充电，控温至35°C，当低于26°C时自动加热。同时鞋垫应当符合人体工程学原理，与脚底面贴合，舒适，不产生异样感。 

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。