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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721647700.5 (22)申请日 2017.12.01 (73)专利权人 东北林业大学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市香坊区和 兴路26号 (72)发明人 冯国红 孙琳 邵开邴 郭斌 王奥 马德志 冯发魁 丁少兵 林鑫 侯延行 (74)专利代理机构 杭州云睿专利代理事务所 (普通合伙) 33254 代理人 张骁敏 (51)Int.Cl. A43B 7/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋 (57)摘要 本实用新型公开。
2、了一种基于压电陶瓷设计 的自发电式电暖鞋， 包括槽型盒、 受力块、 传力 块、 压电叠堆、 上鞋体、 电阻丝、 棉垫、 绝缘垫、 鞋 底、 压电叠堆装置、 踏板、 集成片、 鞋后跟凹槽、 热 敏电阻、 电极引线； 所述槽型盒呈十字长方体结 构； 所述压电叠堆分别置于槽型盒内的四个角， 并分别与槽型盒的内侧端面贴合； 所述传力块都 是直角梯形的光滑直棱柱体。 本实用新型通过将 压电叠堆装置运用在发热鞋中， 利用人自然行走 过程中对压电陶瓷产生的作用力来发电， 进而将 电能转化成热能， 取代外部电源充电使发热鞋加 热更方便， 温度可控， 持续发热， 而且更绿色环 保、 经济舒适， 发电装置结构紧凑。
3、， 不易损坏， 穿 着舒适， 制造成本低。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 207754637 U 2018.08.24 CN 207754637 U 1.一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 其特征在于： 包括槽型盒(1)、 受力块 (2)、 传力块(3)、 压电叠堆(4)、 上鞋体(5)、 电阻丝(6)、 棉垫(7)、 绝缘垫(8)、 鞋底(9)、 压电 叠堆装置(10)、 踏板(11)、 集成片(12)、 鞋后跟凹槽、 热敏电阻、 电极引线； 所述槽型盒(1)呈 十字长方体结构； 所述压电叠堆(4)分别置于槽型盒(1)内的四个角， 并分别与槽型盒(1)的 内侧端面贴合； 所。
4、述传力块(3)都是直角梯形的光滑直棱柱体； 所述受力块(2)为圆球体沿 与水平方向平行的平面削去一顶部所得的形状； 所述电阻丝(6)平铺在脚掌对应的鞋底(9) 面上； 所述绝缘垫(8)覆盖踏板(11)和鞋底(9)上； 所述棉垫(7)覆盖在绝缘垫(8)上； 所述热 敏电阻埋于电阻丝(6)密集处； 所述踏板(11)置于集成片(12)上方。 2.如权利要求1所述的一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 其特征在于： 所述传 力块(3)分别置于四个压电叠堆(4)的内侧， 四个梯形传力块(3)的斜面在槽型盒(1)内部形 成V型槽。 3.如权利要求1所述的一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 其特征在于。
5、： 所述受 力块(2)分别与四个传力块3的斜面相切， 受力块(2)的高度比槽型盒(1)略高。 4.如权利要求1所述的一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 其特征在于： 所述上 鞋体(5)和鞋底(9)后跟对齐固定， 然后沿周边从鞋面外侧通过用棉质线绳穿过后用力勒紧 来拼接在一起。 5.如权利要求1所述的一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 其特征在于： 所述电 极引线通过槽型盒(1)上的开口向外经引线槽引出， 四个压电叠堆(4)的同样极性的电极引 线并连后经电极引线焊接到电池组的一极， 四个压电叠堆(4)的另外一个极性的电极引线 并连后接入电池组的另一极， 然后与集成片(12)连接。 权 利。
6、 要 求 书 1/1 页 2 CN 207754637 U 2 一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋 【技术领域】 0001 本实用新型涉及生活取暖的技术领域， 特别是基于压电陶瓷设计的自发电式电暖 鞋的技术领域。 【背景技术】 0002 随着社会时代的进步， 人们不再仅限于生活烧炭取暖， 特别是脚部取暖， 又要脱 鞋， 十分不方便， 所以设计了电热鞋， 但电热鞋需要反复充电， 且充电时间漫长， 耗电量大， 无法适用于长期无法充电的地方； 还有化学能发热鞋， 但是没有温度调节装置， 不能满足使 用者个性化调节温度的需求， 而且， 还需要经常更换发热袋以维持鞋子的温度， 使鞋子的穿 着变得繁琐；。
7、 除此之外还有物理作用式发热鞋， 但是也有缺点， 不能在人静止时提供热量， 同时也不具有温度调节的装置。 为了解决上述缺点所带来的不便， 所以设计了一种基于压 电陶瓷设计的自发电式电暖鞋。 【实用新型内容】 0003 本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题， 提出一种基于压电陶瓷设计的自 发电式电暖鞋， 能够使发热鞋加热更方便， 温度可控， 持续发热， 而且更绿色环保、 经济舒 适， 发电装置结构紧凑， 不易损坏， 穿着舒适， 制造成本低。 0004 为实现上述目的， 本实用新型提出了一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋， 包括槽型盒、 受力块、 传力块、 压电叠堆、 上鞋体、 电阻丝、 棉。
8、垫、 绝缘垫、 鞋底、 压电叠堆装 置、 踏板、 集成片、 鞋后跟凹槽、 热敏电阻、 电极引线； 所述槽型盒呈十字长方体结构； 所述压 电叠堆分别置于槽型盒内的四个角， 并分别与槽型盒的内侧端面贴合； 所述传力块都是直 角梯形的光滑直棱柱体； 所述受力块为圆球体沿与水平方向平行的平面削去一顶部所得的 形状； 所述电阻丝平铺在脚掌对应的鞋底面上； 所述绝缘垫覆盖踏板和鞋底上； 所述棉垫覆 盖在绝缘垫上； 所述热敏电阻埋于电阻丝密集处； 所述踏板置于集成片上方。 0005 作为优选， 所述传力块分别置于四个压电叠堆的内侧， 四个梯形传力块的斜面在 槽型盒内部形成V型槽。 0006 作为优选， 所述。
9、受力块分别与四个传力块的斜面相切， 受力块的高度比槽型盒略 高。 0007 作为优选， 所述上鞋体和鞋底后跟对齐固定， 然后沿周边从鞋面外侧通过用棉质 线绳穿过后用力勒紧来拼接在一起。 0008 作为优选， 所述电极引线通过槽型盒上的开口向外经引线槽引出， 四个压电晶叠 堆的同样极性的电极引线并连后经电极引线焊接到电池组的一极， 四个压电叠堆的另外一 个极性的电极引线并连后接入电池组的另一极， 然后与集成片连接。 0009 本实用新型的有益效果： 本实用新型通过将压电叠堆装置运用在发热鞋中， 利用 人自然行走过程中对压电陶瓷产生的作用力来发电， 进而将电能转化成热能， 取代外部电 源充电使发热。
10、鞋加热更方便， 温度可控， 持续发热， 而且更绿色环保、 经济舒适， 发电装置结 说 明 书 1/3 页 3 CN 207754637 U 3 构紧凑， 不易损坏， 穿着舒适， 制造成本低。 0010 本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 【附图说明】 0011 图1是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的各部件的结构图； 0012 图2是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的压电叠堆外观结构 图； 0013 图3是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的压电叠堆俯视结构 图； 0014 图4是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的压电。
11、叠堆的侧面结 构图； 0015 图5是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的鞋垫安装结构图。 0016 图6是本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋的发热电路结构图。 0017 图中： 1-槽型盒、 2-压电叠堆、 3-传力块、 4-受力块、 5-上鞋体、 6-电阻丝、 7-棉垫、 8-绝缘垫、 9-鞋底、 10-压电叠堆装置、 11-盖片、 12-集成片。 【具体实施方式】 0018 参阅图1、 图2、 图3、 图4、 图5和图6， 本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式 电暖鞋， 包括槽型盒1、 受力块2、 传力块3、 压电叠堆4、 上鞋体5、 电阻丝6、 棉垫7、 绝。
12、缘垫8、 鞋 底9、 压电叠堆装置10、 踏板11、 集成片12、 鞋后跟凹槽、 热敏电阻、 电极引线； 所述槽型盒1呈 十字长方体结构； 所述压电叠堆4分别置于槽型盒1内的四个角， 并分别与槽型盒1的内侧端 面贴合； 所述传力块3都是直角梯形的光滑直棱柱体； 所述受力块2为圆球体沿与水平方向 平行的平面削去一顶部所得的形状； 所述电阻丝6平铺在脚掌对应的鞋底9面上； 所述绝缘 垫8覆盖踏板11和鞋底9上； 所述棉垫7覆盖在绝缘垫8上； 所述热敏电阻埋于电阻丝6密集 处； 所述踏板11置于集成片12上方。 0019 所述传力块3分别置于四个压电叠堆4的内侧， 四个梯形传力块3的斜面在槽型盒1 。
13、内部形成V型槽； 所述受力块2分别与四个传力块3的斜面相切， 受力块2的高度比槽型盒1略 高； 所述上鞋体5和鞋底9后跟对齐固定， 然后沿周边从鞋面外侧通过用棉质线绳穿过后用 力勒紧来拼接在一起； 所述电极引线通过槽型盒1上的开口向外经引线槽引出， 四个压电叠 堆4的同样极性的电极引线并连后经电极引线焊接到电池组的一极， 四个压电叠堆4的另外 一个极性的电极引线并连后接入电池组的另一极， 然后与集成片12连接。 0020 本实用新型工作过程： 0021 本实用新型一种基于压电陶瓷设计的自发电式电暖鞋在工作过程中， 主要由压电 叠堆4、 受力块2、 传力块3、 槽型盒1四部分组成。 当受力块2受。
14、到向下的作用力时， 力通过传 力块3传递到压电叠堆4上， 压电叠堆4受到水平作用力发生形变， 当作用在受力块2上的力 消失时， 作用在压电叠堆4上的力也随之消失。 电路由整流电路和测控温电路组成， 基本原 理如图2所示。 RT1和 RT1 为25PTC热敏电阻， RT2和RT2 为35PTC热敏电阻， 用于检测不 同区域的温度， 并与RP、 C、 VD5构成单向可控硅VS的触发电路。 RP兼有预设恒温值和保护电 路的作用。 当接通电源时， 电流直接经过桥式电路整流后， 通过 RT1、 RT1 (或RT2、 RT2 )、 RP 说 明 书 2/3 页 4 CN 207754637 U 4 向C充。
15、电。 当C的充电电压达到一定值时， 通过VD5、 VD6放电， 使VS触发导通， 加热丝RL通过电 流发热进入升温状态。 随着电热鞋温度的升高， RT1、 RT1 (或RT2、 RT2 )的阻值增加， 充电回 路的时间常数将逐渐增大， VS的导通角将越来越小， RL的发热功率将随之下降。 当温度进一 步上升到预定值附近时， RT1、 RT1 (或RT2、 RT2 )的阻值将呈阶跃性的增加， 可达500K以 上， VS的导通角近似为零， 电路负载电流小得使RL几乎不发热， 于是电热鞋进入恒温保暖状 态。 反之， 当电热鞋的温度下降到低于预设值约3时， VS将重新触发导通， RL又通过电流重 新发。
16、热。 如此反复运行， 达到自动控温的效果。 0022 本实用新型通过将压电叠堆装置10运用在发热鞋中， 利用人自然行走过程中对压 电陶瓷产生的作用力来发电， 进而将电能转化成热能， 取代外部电源充电使发热鞋加热更 方便， 温度可控， 持续发热， 而且更绿色环保、 经济舒适， 发电装置结构紧凑， 不易损坏， 穿着 舒适， 制造成本低。 0023 上述实施例是对本实用新型的说明， 不是对本实用新型的限定， 任何对本实用新 型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。 说 明 书 3/3 页 5 CN 207754637 U 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 6 CN 207754637 U 6 图3 图4 图5 说 明 书 附 图 2/3 页 7 CN 207754637 U 7 图6 说 明 书 附 图 3/3 页 8 CN 207754637 U 8 。