专利名称：鞋体的电力产生与应用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及鞋的构造，特别是指一种在鞋内设有电力产生与应用装置的鞋结构。
背景技术：
由于全球平均气温的上升，造就了鞋用防臭剂市场的持续成长，根据Packaged Facts的调査显示，2005年美国防臭剂市场的规模已经从2004年的18亿美金， 以2.3%的成长率增加至19亿美金。但是，其生产过程将对环境产生负荷，故本 专利提案将提供环保、便利、廉价的替代方案。一般机能性鞋垫达成的方式分为两种一、 将其它材料与纺织品混纺(如奈米鞋垫)；二、 以电池提供电源达成其它目的，其是利用电磁转换的原理，以特制的鞋 架，作为电力提供接口，将电力以非接触的方式，传输给装置在鞋子内部的充电 电池使用，再由充电电池供电给鞋子内部的电器，或是发光二极管。其中，若以电池提供电池达成其它目的，因其受电池储存电力的限制，故而 必须不断更换电池，以令其可维持运作，但是此种方式由于必须更换电池，因此 造成使用者的不便，而长期的更换电池对消费者而言也是一笔不小的费用支出。由上所述，本案发明人有鉴于现有技术所衍生的各项缺失，经过长期研究实 验，终于完成本件鞋体的电力产生与应用装置，可确实解决上述缺点，进而提供 消费者更佳的选择。发明内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种鞋体的电力产生与应用装置，利用人步行时体重向下压的力量，给予自发电装置的压电组件变形， 使压电组件释放出电力，以供应给鞋内的电装置使用。本发明的次要目的是在于提供一种将压电组件设置在弹性恢复体上，使压电
组件可重复释放电力以供鞋内的电装置产生臭氧、光:源、保温热源以及释出热量 的鞋体的电力产生与应用装置。 '本发明的又一目的是在于提供一种鞋体的电力产生与应用装置，可将平时 步行的能量转换成电能，再利用此电能生成臭氧，并以臭氧达到杀菌、除臭的效 果。本发明的再一目的是在于提供一种价格低廉、轻量化、且免充电的鞋体的电 力产生与应用装置。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于包括自发电装置，所述的 自发电装置包括一弹性恢复体，所述的弹性恢复体上覆有压电组件；控制转换单 元，所述的控制转换单元是将自发电装置所产生的电力转换为稳定电流以供电装 置使用；电装置，所述的电装置是利用自发电装置所提供的电力。 较佳的，上述技术方案还可以附加以下技术特征 所述的弹性恢复体为球状形体、椭球状形体、棱柱状形体。 所述的弹性恢复体为球状封闭体、椭球状封闭体、棱柱状封闭体。 所述的自发电装置是设置在鞋跟内。 所述的自发电装置是设计为鞋垫。所述的弹性恢复体与压电组件上开设有通孔，与鞋体内部空气相通。 与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于凭借 自发电装置内的压电组件受人步行时体重下压的力量产生电力，以供电装置产生 臭氧、光源、保温热源以及释出热量，凭借臭氧、光源、保温热源以及释出热量 对鞋体进行消菌、除臭、照明、保温以及降温等的动作。
图1为本发明鞋体的电力产生装置设置在鞋跟的示意图；图2为本发明鞋体的电力产生装置设置在鞋垫内的示意图；图3为自发电装置另一实施例的示意图；图4为本发明的电力产生与应用装置其电路示意图；图5为弹性恢复体的侧面剖视图；图6为弹性恢复体第一实施例的侧面剖视图7为弹性恢复体第二实施例的侧面剖视图；图8为弹性恢复体动作状态示意图；图9为本发明其自发电装置的另一实施示意图。
具体实施方式
氧原子O是化学元素中的一个，最稳定的存在方式是两个氧原子结合而成的 氧气02，地球的大气中约有20%的氧气(80y。为氮气N2)。而臭氧是由三个氧原 子组成的03，相对于氧气02而言，臭氧03是比较不稳定的状态，臭氧03是非 常容易和其它元素产生反应的产物，室温下，臭氧看起来有点黯淡的蓝，且具有 臭味，在零下112。C时会变成淡蓝色的液体，在零下193'C会凝结成固体，而臭氧 比氧气更容易和其它物质产生氧化反应(仅次在氟)，它很容易和有机化合物产 生氧化作用，因此常被用在漂白或除臭，由于他的除毒性(杀菌力)因此也被用 在水或空气的消毒之用，凭借高压放电(尖端放电)会使空气中的部份氧气变成 臭氧。另外，压电组件是指物质受机械应力作用时能产生电压，或受电压作用时能 产生机械应力的性质，其实，所有铁电材料都可以视为压电组件，但是反之则不 一定成立。石英便是一个最好的例子，石英是一个很好的压电组件但不是铁电材 料。石英芯片本身为一压电组件(piezoelectric material),利用外电压加在芯片的两 侧产生电场，由于压电组件本身的机械与电性耦合作用，使晶体本身产生机械变 形，由晶体的切割面受到机械应力的作用，晶体的两相对面又会产生一电位差。而本发明所提供的鞋体的电力产生与应用装置即是利用上述两项技术，再配 合控制转换单元3以稳定电流，然后整合在鞋子内，使其达到本身可自行产生电 力生产臭氧，进而达到除臭杀菌的其一目的；以下为本发明所提供的实施例说明请参阅图1至图4，本发明所提供的鞋体的电力产生与应用装置，包括自发电装置l，所述的自发电装置1主要是由一弹性恢复体11所构成，所述 的弹性恢复体11为弹性材质所制成的形体或封闭体(可为球状、椭球状、棱柱状 或任意形状，如图5、图6或图7所示)，且所述的自复行弹性恢复体11上覆有 压电组件12，所述的压电组件12会根据电压产生大小，而设置一个或二个以上 的压电组件12，所述的自复型弹性恢复体11主要是设置或内建在鞋跟上，或设
计为鞋垫4 (如图1或图2所示)；电装置2，所述的电装置2为臭氧产生装置(ozonator)、发光体(luminous body)、 致冷器(refrigemtor),是设置在鞋内，其主要是利用自发电装置1所提供的电力， 供其臭氧产生装置产生微量臭氧，以对鞋内进行消菌除臭之用；或使其发光体发 出光亮，以提供照明的功能，所述的发光体在本发明中可为发光二极管，以提供 使用者穿着鞋体后，所述的发光体在夜晚有发光或发亮的显示作用；当电装置2 为致冷器时，则可提供使用者穿着鞋体后，所述的鞋体具有保温与保冷效果；控制转换单元3，所述的控制转换单元3是将自发电装置1的压电组件12受 到人体脚底某固定方向外力的作用时，所述的压电组件12内部就产生电极化现 象，同时在某两个表面上产生符号相反的电位差，此电位差经控制转换单元3内 部的电荷放大器、测量电路放大以及变换阻抗后就成为正比在所受外力的电量输 出，而所产生的电位差经转换为稳定电流以供电装置2使用。本发明所提供的鞋体的电力产生与应用装置，由于所述的自发电装置1是设 内建在鞋跟或设计为鞋垫4，因此当使用者穿着鞋子走路，凭借使用者行走时的 体重下压，对压电组件12施加压力，使压电组件12内部的电偶极矩会随材质的 压縮而变短，此时压电组件12内为抵抗此种趋势，将产生电位差以保持原状态， 此时，所述的控制转换单元3将电位差转换为稳定电流，并将稳定电流提供给电 装置2，令电装置2经由电流驱动后，以提供消菌、除臭、照明、保温以及降温 等作用。另外，请参阅图8，由于所述的弹性恢复体11是由弹性材质所制成的形体或 封闭体，因此，使用者穿着设有本发明所提供的鞋体的电力产生与应用装置的鞋 子行走，当脚下压踏地时，凭借体重压迫设在弹性恢复体11上所设的压电组件 12，即可使压电组件12变形产生电压，而当脚向上抬时，所述的弹性恢复体ll 则凭借本身弹力带动压电组件12回复原状，因此凭借使用者行走时不断重复抬 腿、踏地的动作，而可使自发电装置1不断的产生电压，以供控制转换单元3将 电压转成稳定电流供臭样产生装置2不间断的生成臭氧，故，无需如现有技术一 般必须不断更换电池，因为本发明所提供的鞋内自发电臭氧生成装置，本身即可 自动产生电力供自身使用，再者，也由于本发明无需装设电池，故其体积较小， 而使用者也不必再另行花费购买电池的费用。请再参阅图9，为本发明其自发电装置1的另一实施示意图，所述的自发电 装置1是在弹性恢复体11与压电组件12上开设有通孔111,121与鞋体内部空气 相通，以提供压电组件12受力后表面产生电位差，同时经由设置在鞋内的弹性恢 复体驱动气流，使鞋内外的空气交换，而鞋内外换气的目的就是要除去鞋内的污 浊空气，并调节温度、湿度和调节感觉等效果，如此，当电装置2为臭氧产生装 置时，更可进一步驱使鞋内空气的流动，以达更加效果。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员 理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化 或等
权利要求
1. 一种鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于包括自发电装置，所述的自发电装置包括一弹性恢复体，所述的弹性恢复体上覆有压电组件；控制转换单元，所述的控制转换单元是将自发电装置所产生的电力转换为稳定电流以供电装置使用；电装置，所述的电装置是利用自发电装置所提供的电力。
2. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 弹性恢复体为球状形体、椭球状形体、棱柱状形体。
3. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 弹性恢复体为球状封闭体、椭球状封闭体、棱柱状封闭体。
4. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 自发电装置是设置在鞋跟内。
5. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 自发电装置是设计为鞋垫。
6. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 弹性恢复体与压电组件上开设有通孔，与鞋体内部空气相通。
7. 根据权利要求1所示的鞋体的电力产生与应用装置，其特征在于所述的 电装置为臭氧产生装置、发光体、致冷器。
全文摘要
本发明是一种鞋体的电力产生与应用装置，其主要是由电装置、自发电装置与控制转换单元所组成，其中，所述的自发电装置是设内建在鞋跟或设计为鞋垫，因此当使用者穿着鞋子走路，凭借使用者行走时的体重下压，对压电组件施加压力，使压电组件产生电压，此时，所述的控制转换单元将电压转换为稳定电流，并将稳定电流提供给电装置，当电装置为臭氧产生装置时，所述的臭氧产生装置产生微量臭氧，而所产生的臭氧会与鞋内的臭分子与细菌产生氧化作用，以达到除臭杀菌的目的。
文档编号A43B7/00GK101209139SQ200610156119
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者叶明杰, 张昫扬, 杨家昇, 蔡硕恒 申请人:财团法人精密机械研究发展中心