智能动态控温控湿鞋垫的制作方法

本发明涉及鞋垫领域，具体涉及一种智能动态控温控湿鞋垫。

背景技术：

鞋垫作为一种日常生活中的常见用品，为穿着者在穿着鞋子时具有更好的舒适感。而随着鞋垫的生产与科研，鞋垫也针对不同的需求逐步向功能化转变，逐渐出现了除臭鞋垫、透气鞋垫及缓冲鞋垫等。

其中，为了满足寒冷天气下或寒冷体质人群的保暖需求，出现了发热鞋垫，在行走过程中通过鞋垫内的发热模块持续发出热量，为鞋子内提供温暖的环境。然而该种结构的鞋垫存在如下弊端：①由于鞋子为相对封闭的环境，一旦鞋内温度过高，会造成穿着者的不适，而传统的鞋子无法进行调整温度或各级调温之间的温差较大，使发热鞋垫的实际体验较差；②而且随着温度上升，足部汗液开始出现，会使鞋内环境湿度增加，利于细菌的滋生，穿着时间过长的话会造成鞋子发臭；③在实际行走中，由于前掌、足弓及后跟与鞋垫的接触压力及接触面积不同，各区域的温度会存在一定落差，需要针对进行控温。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够对鞋内不同区域进行控温控湿的智能动态控温控湿鞋垫，从而实现防臭、舒适、保暖、大大优化穿着体验。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括主体，所述的主体内对应前掌、足弓及后跟的位置分别设置有前掌安装腔、足弓安装腔及后跟安装腔，所述的前掌安装腔、足弓安装腔及后跟安装腔分别独立设置有加热模块、温度传感器及湿度传感器，所述的足弓安装腔内还设置有与各加热模块、温度传感器及湿度传感器连接的控制器，所述的主体位于前掌安装腔、足弓安装腔及后跟安装腔之间的空间设置有换气腔，所述的换气腔设置有与鞋子内部联通的多个换气口，所述的换气腔两侧分别设置有与外界联通的外联通口，所述的外联通口覆盖有防尘防水网，所述的换气腔设置有由控制器控制并控制外联通口开闭的开闭机构，所述的控制器具有与手机连接的无线模块，由手机控制开关及改变设定温度，所述的控制器连接有为控制器及各元件供电的电源，

所述的温度传感器超过所设定的最高温度或湿度传感器超过所设定的最高湿度后，相对应的加热模块停止加热，开闭组件开启外联通口，换气腔在足部抬起及放下的过程中被压缩或舒展，形成将鞋子内部的气体经换气腔排出至外界，将外部气体经换气腔吸入鞋子内部的外交换模式；

所述的温度传感器低于所设定的最低温度后，相对应的加热模块启动，开闭组件关闭外联通口，换气腔在足部抬起及放下的过程中被压缩或舒展，形成将鞋子内部的气体排出至换气腔，将换气腔吸入鞋子内部的内循环模式。

通过采用上述技术方案，本鞋垫优势具有如下方面：①针对前掌、足弓及后跟的不同湿度、温度环境，并根据温度传感器及湿度传感器所反馈的信息，独立控制各区域的温度、湿度，避免区域间的温度落差，提高穿着舒适感；②增设换气腔，在湿度较为平衡时，采用内循环模式进行保持，在湿度过高时，采用外交换模式，加速内部湿气排出至外界空气中，智能模式进行智能调控，避免细菌的滋生，实现防臭的功能，此外，内循环模式的长期保持能够有效降低进水故障的可能性；③双模动态控温，在温度过高时，关闭加热模块同时打开外交换模式，多余热量快速被排出，在温度过低时，打开加热模块，在设定的最高温度和最低温度之间进行动态平衡，在打开加热模块的同时打开内循环模式，热量被快速传递并分部鞋子内，温度同步上升，形成类似空调的控温效果，进一步提高优秀的保温舒适感，相较之前简单结构的发热鞋垫较差的使用感受，大大优化穿着体验，使消费者愿意购买，还可借助手机的cpu进行同步预算，提高运算能力，优化控制方案。

本发明进一步设置为：所述的开闭机构包括密封块及小型伸缩马达，所述的密封块安装于小型伸缩马达的伸缩端，所述的小型伸缩马达伸展时密封块堵塞外联通口，外联通口呈封闭状态；所述的小型伸缩马达回缩时密封块远离外联通口，外联通口呈开放状态。

通过采用上述技术方案，小型伸缩马达具有便于控制的优势，在控制器的控制下，由小型伸缩马达驱动密封块移动，能够快速将外联通口切断或打开，及时调整鞋内湿气及温度。

本发明进一步设置为：所述的换气腔内设置有将换气腔部分分隔的隔板，该被分隔的部分作为填充活性炭的吸附腔，所述的隔板上排布有透气小孔。

通过采用上述技术方案，增设具有透气小孔的隔板，在内循环模式或外交换模式的过程中，部分气流会经过吸附腔，使具有湿气的气流进行杀菌及除湿，提高除湿效率，同时保持优秀的鞋内环境。

本发明进一步设置为：所述的换气腔的截面呈v形状，所述的外联通口位于换气腔的v形大端处。

通过采用上述技术方案，调整换气腔形状，提高气流交换的效率。

本发明进一步设置为：所述的加热模块为石墨烯加热模块。

通过采用上述技术方案，石墨烯加热模块作为一种被广泛应用的模块，由于热稳定性好、调节性好、经济节能等优势，被使用人群所喜爱，故选择石墨烯加热模块置于鞋垫内，提高鞋垫的实用性及舒适感。

本发明进一步设置为：所述的主体由底部的基层及顶部的面层构成，所述的基层与面层之间设置有凹槽并在固定时形成两者之间的前掌安装腔、足弓安装腔、后跟安装腔及换气腔，所述的基层与面层之间采用热熔复合并在侧面具有重合部分，该重合部分之间设置有将两者进行固定的定位件。

通过采用上述技术方案，在面层与基层复合的过程中自动形成各腔室并将各腔室封闭，使各模块的安装更为便利，此外，由侧面的重合部分配合定位件，使复合之前的面层与基层进行预对位，使定位更加准确，保证加工质量。

本发明进一步设置为：所述的电源采用无线方式或usb方式进行充电。

通过采用上述技术方案，无线方式或usb方式对电源进行充电，适配不同的需求，当选择无线方式进行充电时使主体具有更好的密封性，避免路面的水渗入主体内。

本发明进一步设置为：所述的主体顶部对应足弓的部分设置有与足弓轮廓相适配并增加换气腔形变幅度的弹性突起，所述的主体顶部对应后跟的部分高于对应前掌的部分形成抬升后跟的承托部分。

通过采用上述技术方案，增设弹性突起，一方面，增加足弓与鞋垫的接触面积，提高舒适程度，另一方面，增加换气腔形变幅度，增加单次踩踏的换气量，增强换气效果；增设承托部分，提高后跟，，形式3d的设计曲线理念，进一步提高舒适感。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的原理示意图；

图2为本发明具体实施方式的立体图；

图3为本发明具体实施方式中基层的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1—图3所示，本发明公开了一种智能动态控温控湿鞋垫，包括主体1，主体1内对应前掌、足弓及后跟的位置分别设置有前掌安装腔11、足弓安装腔12及后跟安装腔13，前掌安装腔11、足弓安装腔12及后跟安装腔13分别独立设置有加热模块2、温度传感器3及湿度传感器4，足弓安装腔12内还设置有与各加热模块2、温度传感器3及湿度传感器4连接的控制器5，主体1位于前掌安装腔11、足弓安装腔12及后跟安装腔13之间的空间设置有换气腔14，换气腔14设置有与鞋子内部联通的多个换气口141，换气腔14两侧分别设置有与外界联通的外联通口142，外联通口142覆盖有防尘防水网143，换气腔14设置有由控制器5控制并控制外联通口142开闭的开闭机构，控制器5具有与手机连接的无线模块，由手机控制开关及改变设定温度，控制器5连接有为控制器5及各元件供电的电源7，

温度传感器3超过所设定的最高温度或湿度传感器4超过所设定的最高湿度后，相对应的加热模块2停止加热，开闭组件开启外联通口142，换气腔14在足部抬起及放下的过程中被压缩或舒展，形成将鞋子内部的气体经换气腔14排出至外界，将外部气体经换气腔14吸入鞋子内部的外交换模式；

温度传感器3低于所设定的最低温度后，相对应的加热模块2启动，开闭组件关闭外联通口142，换气腔14在足部抬起及放下的过程中被压缩或舒展，形成将鞋子内部的气体排出至换气腔14，将换气腔14吸入鞋子内部的内循环模式，

本鞋垫优势具有如下方面：①针对前掌、足弓及后跟的不同湿度、温度环境，并根据温度传感器3及湿度传感器所反馈的信息，独立控制各区域的温度、湿度，避免区域间的温度落差，提高穿着舒适感；②增设换气腔14，在湿度较为平衡时，采用内循环模式进行保持，在湿度过高时，采用外交换模式，加速内部湿气排出至外界空气中，智能模式进行智能调控，避免细菌的滋生，实现防臭的功能，此外，内循环模式的长期保持能够有效降低进水故障的可能性；③双模动态控温，在温度过高时，关闭加热模块2同时打开外交换模式，多余热量快速被排出，在温度过低时，打开加热模块2，在设定的最高温度和最低温度之间进行动态平衡，在打开加热模块2的同时打开内循环模式，热量被快速传递并分部鞋子内，温度同步上升，形成类似空调的控温效果，进一步提高优秀的保温舒适感，相较之前简单结构的发热鞋垫较差的使用感受，大大优化穿着体验，使消费者愿意购买，还可借助手机的cpu进行同步预算，提高运算能力，优化控制方案，可通过app的方式进行设定最高温度及最低温度，控制器优选单片机msp43，无线模块优选蓝牙模块ms50sfa，温度传感器优选ds18b20，湿度传感器优选hs1011。

开闭机构包括密封块61及小型伸缩马达6，密封块61安装于小型伸缩马达6的伸缩端，小型伸缩马达6伸展时密封块61堵塞外联通口142，外联通口142呈封闭状态；小型伸缩马达6回缩时密封块61远离外联通口142，外联通口142呈开放状态，小型伸缩马达6具有便于控制的优势，在控制器5的控制下，由小型伸缩马达6驱动密封块61移动，能够快速将外联通口142切断或打开，及时调整鞋内湿气及温度。

换气腔14内设置有将换气腔14部分分隔的隔板144，该被分隔的部分作为填充活性炭的吸附腔145，隔板144上排布有透气小孔146，增设具有透气小孔的隔板144，在内循环模式或外交换模式的过程中，部分气流会经过吸附腔145，使具有湿气的气流进行杀菌及除湿，提高除湿效率，同时保持优秀的鞋内环境。

换气腔14的截面呈v形状，外联通口142位于换气腔的v形大端处，调整换气腔形状，提高气流交换的效率。

加热模块2为石墨烯加热模块2，石墨烯加热模块2作为一种被广泛应用的模块，由于热稳定性好、调节性好、经济节能等优势，被使用人群所喜爱，故选择石墨烯加热模块2置于鞋垫内，提高鞋垫的实用性及舒适感，优选石墨烯发热膜。

主体1由底部的基层15及顶部的面层16构成，基层15与面层16之间设置有凹槽并在固定时形成两者之间的前掌安装腔11、足弓安装腔12、后跟安装腔13及换气腔14，基层15与面层16之间采用热熔复合并在侧面具有重合部分17，该重合部分17之间设置有将两者进行固定的定位件171，在面层16与基层15复合的过程中自动形成各腔室并将各腔室封闭，使各模块的安装更为便利，此外，由侧面的重合部分17配合定位件171，使复合之前的面层16与基层15进行预对位，使定位更加准确，保证加工质量，重合部分17可开设供usb插口插入的过孔172。

电源7采用无线方式或usb方式进行充电，无线方式或usb方式对电源进行充电，适配不同的需求，当选择无线方式进行充电时使主体1具有更好的密封性，避免路面的水渗入主体1内，电源7具有进行充电的usb口71。

主体1顶部对应足弓的部分设置有与足弓轮廓相适配并增加换气腔14形变幅度的弹性突起18，主体1顶部对应后跟的部分高于对应前掌的部分形成抬升后跟的承托部分，增设弹性突起18，一方面，增加足弓与鞋垫的接触面积，提高舒适程度，另一方面，增加换气腔14形变幅度，增加单次踩踏的换气量，增强换气效果；增设承托部分，提高后跟，形式3d的设计曲线理念，进一步提高舒适感。