专利名称：人力自发电能量供给器及取暖保健鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能量供给器和保健鞋，特别是一 种人力自发电能量供给器及取暖保健鞋,属于人力机械发电和人 体保健领域。
背景技术：
目前电取暖、保健鞋用的能量供给器，主要分两种。 一种是在鞋跟和鞋帮之间装有可通电的热水袋，将热水袋拿出来 通电加热至一定的温度后放入鞋中，达到取暖的目的。另一种电 热鞋所用的能量供给器，是在鞋底的下线槽中放入电阻丝，并分 为单式和双式两种，通过充电器充电后才能使用，用一次需充电 3小时以上，连续使用，只能用6-7小时左右，这样就给使用者 带来极大的不便，而且不节能。另一方面，足是人体的重要器官， "足底是反映全身的镜子"，足底处在人体末端，因远离心脏而 供血不足，故反复刺激按摩足底可促进血液流畅，加强人体心脏 泵的作用，足又被称之谓人的"第二心脏"。随着人们生活水平 的提高，对足的保健越来越引起人们的重视，足疗、足保健已逐 步成为一种健康需要，对足进行保暖就是一种保健形式之一，并 出现了几种利用以上能量供给器的取暖保健鞋。由于这些取暖保 健鞋是利用外在能源来达到取暖和保健的，且利用热水袋的取暖 保健鞋，具有体釈大、穿用不变，不能在户外穿用的弊端；利用 电阻丝加热取暖的保健鞋虽然能够在户外使用，因需通过充电器 充电后使用， 一次需充电3小时以上，只能用6-7小时左右，保
暖时间短，很受穿用环境条件的限制，而且不节能环保，对足只 起到 一般保护作用，解决不了在寒冷地区和户外人群对足的保健 需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是，提供一种能有 效克服现有技术的不足，不消耗自然能量、结构简单、安装方便、 性能可靠、环保的人力自发电能量供给器。要解决的技术问题之 二是，提供一种利用人力自发电能量供给器的取暖保健鞋。能有 效克服现有保健鞋穿用不便、消耗能量、保暖时间短、适用范围 窄的不足。本发明为解决第一个技术问题，提供一种具有如下结构的人 力自发电能量供给器。它由箱体14 ，通过一小轴15固定在该箱 体上顶面的动压器l,与该动压器右下端相连接的推进齿条12, 与该推进齿条相啮合的上变速齿轮11,与上变速齿轮ll相啮合 的下变速齿轮13,与下变速齿轮13相啮合并靠其带动的离心离 合器3和微型发电机4，以及控制芯片2组成。微型发电机4通 过导线向控制芯片2提供工作电源和控制电源。上变速齿轮11 和下变速齿轮13既可以是变速双联齿轮，也可以是三级以上的 多级变速齿轮。动压器1可以是传统的弹簧结构形式或类似结构 形式，也可以是真空气囊式结构。人力自发电能量供给器的一种优选方案是，设一个可充电电 池5，微型发电机4通过控制芯片2向其充电，并控制这个可充 电电池向其它部件供电。这样可以保证在微型发电机4不工作 时，使可充电电池5向其它部件供电。可充电电池5可以是普通
电池，也可以是锂离子电池。人力自发电能量供给器的另 一种优选方案是，动压器1为由 踏板和位于踏板一端下方的真空气囊组成的真空气囊式动压器。可充电电池5为锂离子电池。本发明为解决第二个技术问题，提供一种具有如下结构的取 暖保健鞋。该取暖保健鞋所用的能量供给器为第一个技术解决方 案提供的人力自发电能量供给器。它由鞋面IO和鞋底9组成， 其特点是，人力自发电能量供给器位于鞋底后跟的腔体内，设一 与鞋底形状相吻合并位于其上表面的衬体8和固定在该衬体内 的纤维导电发热体7，纤维导电发热体7通过导线与控制芯片2的温度控制端和电源输出端连接。取暖保健鞋一种较好的结构是，纤维导电发热体7在衬体8 内为网状分布，这样可以保证发热体在衬体内均匀分布，而且牢 固耐用。取暖保健鞋第二种较好的结构是，纤维导电发热体的发热材 料为纳米级的远红外发热材料。这种发热材料通过电子互相撞击 和磨擦发热，释放出波长集中在12-25 jum的远红外电磁波，此 波能使人体深层细胞适度共振，可以改善人体微循环，促进新陈 代谢，增强细胞活力，调节神经和内分泌系统，有舒筋活血，提 高人体免疫力等功效。由于本发明所述的人力自发电能量供给器仅由箱体、动压 器、推进齿条、上下变速齿轮、离心离合器、微型发电机和控制 芯片组成。所以，与现有技术相比具有以下特点: 一是结构简单、
体积小、重量轻、性能可靠、使用寿命长；二是充分利用人体运 动动能转换为电能，不消耗其它能量，因而实用性强、节能、环 保。将这种人力自发电能量供给器运用到保健鞋内，既保持了鞋 的原有形状，又使鞋内保持人体必需的温度，特别是当导电发热 体为纳米级的远红外发热材料时,鞋内可以持续发出最接近"生 命温度"的纳米活性生物能，在首先保证人体、脚所需的正常温 度后，不断刺激足底穴位和身体各器官反射区，并使纳米活性生 物能随经络输送至全身各器官，为各器官持久"充电"。由于足 底对心、脑的作用最大，因此，心与脑对该纳米活性生物能的受 益也最大。目前的所有鞋子，不论采用何种材料，都无法自身产 生热能对脚部在寒冷的时候进行能量补给。该鞋可以针对脚部最 寒冷的区域一一脚前掌部位一一通过自身产生热能的方式，对脚 前掌提供外在热能量的补给，达到了普通鞋无法比拟的御寒、保 暖效果。同时提供了便捷的干燥方式，无需充电，对鞋进行烘干, 再次出门穿鞋的时候，鞋内不再有冰冷、潮湿的感觉，取而代之 的是干爽而温暖的舒适感。取暖、保健鞋可由控制芯片控制恒温 保持在20-42t:之间。适用于军队、警察在寒冷季节巡逻和执行 任务；适用于通勤职工、露天摆摊的商贩，野外作业、科学考察、 旅游和户外活动爱好者。
图l一本发明第一个技术解决方案一个实施例的结构示意2—本发明第二个技术解决方案一个实施例的结构示意
3—本发明第二个技术解决方案一个实施例的分解结构 示意图
具体实施例方式下面结合附图给出本发明的实施例，用来进 一步说明两个技术解决方案。实施例1,这是本发明第一个技术解决方案所涉及的一种 人力自发电能量供给器，其结构示意图参考图l。通过图l可以 看出，该能量供给器主要由箱体14，该箱体由上顶面、下底面 和前、后、左、右立面组成；动压器l为真空气囊式动压器，真 空气囊位于其右下部，并且与推进齿条12通过胶粘剂连接；真 空气囊式动压器通过固定小轴15固定在箱体14的顶面上；上变 速齿轮11和下变速齿轮13均为变速双联齿轮；推进齿条12与 上变速齿轮ll之间，两变速齿轮之间通过齿轮啮合；下变速齿 轮13与离心离合器3相啮合，并通过该离心离合器带动微型发 电机工作；可充电电池5为锂离子电池；控制芯片2被固定在箱 体14的右下部。在箱体14顶面上设有两个导线插孔6。微型发 电机4通过导线与控制芯片2连接，以便为控制芯片2提供工作 电源和控制电源，控制芯片2的电源输出端通过导线与可充电电 池5连接。这样就形成了一个完整的人力自发电能量供给器。该人力自发电能量供给器的工作原理当人体下压真空气囊 式动压器1时，该动压器上、下运动，并推动推进齿条12往复 运动，该推进齿条带动上变速齿轮11旋转，上变速齿轮11又通 过下变速齿轮13带动离心离合器3旋转，并在该离合器的作用 下使微型发电机4连续旋转发电，输出电能，并经导线向控制芯 片2输入工作和控制电源，控制电源经控制芯片2整流、放大后 向可充电电池5充电，以作备用。
实施例2,这是第二个技术解决方案所述取暖保健鞋的一个 实施例，参考图2和图3。图2是该取暖保健鞋的结构示意图， 图3是该取暖保健鞋的分解结构示意图。从这两个附图可以看 出，它所用的人力自发电能量供给器为实施例l所述的结构，并 被固定在鞋底后跟的空腔内。除此以外，它还由鞋面10、鞋底9、 纤维导电发热体7和衬体8。人力自发电能量供给器与鞋底之间 用粘合剂粘合连接。纤维导电发热体7在衬体8内为网状分布， 并主要集中在脚心和脚掌部位，且为远红外发热材料，即达到了 温度和保健要求，又能节省一定的材料，降低成本。在本实施中， 纤维导电发热体7通过导线分别与可充电电池5的输出端，以及 控制芯片2的电源输出端和温度控制端连接。
工作原理当人们穿上此鞋行走时，人体自身重量产生的动 能，迫使真空气囊动压器上、下运动，来推动推进齿条12作往 复运动，同时依次通过上变速齿轮11和下变速齿轮13带动离心 离合器3转动，该离心离合器又带动微型发电机连续旋转而发 电，效率为S=500R,最大输出功率4W。并经导线向控制芯片2 输入工作和控制电源。经控制芯片2处理后的控制电流一路经导 线传送给纤维导电发热体7，另一路经导线向可充电电池5充电， 并通过导线使其温度控制信号输入端与纤维导电发热体7的温 度探头连接，以便对纤维导电发热体的温度进行控制。人每行走
一分钟，大约可行走70—80步左右，只要正常行走，就能保证 鞋内温度在设定的温度范围之内(如38-42°C)，并周而复始的 达到取暖和保健的功效。与此同时可充电电池5充电蓄能，当人 不行走、微型发电机4停止工作时，纤维导电发热体7的温度低 于18-20。C时，由控制芯片2控制可充电电池5自动向纤维导电 发热体供电，以保持鞋内温度在设定的范围之内，并对鞋进行烘 干，保证了鞋内干爽和温暖。同理，根据本发明给出的第一个技术解决方案，还可以给 出其它结构形式的人力自发电能量供给器。如与实施l相比，其 它部分的结构不变，其改进点仅仅是动压器为普通弹簧动压器的 实施例；或者与实施l相比，其它部分的结构不变，其改进点仅 仅是没有可充电电池5的实施例，但是没有可充电电池5，在人停止行走后，不能保持鞋内温度在所控制的范围内，且不能有效 地驱赶鞋内潮气；或者与实施l相比，其它部分的结构不变，其 改进点仅仅是上下变速齿轮为多级变速齿轮的实施例。根据本发明给出的第二个技术解决方案，也可以给出其它 结构形式的保健鞋。如与实施例2相比，其它部分的结构不变， 其改进点仅仅是根据第一个技术解决方案中的人力自发电能量 供给器结构改变而形成的实施例；或者与实施例2相比，其它部 分的结构不变，其改进点仅仅是纤维导电发热体7在衬体8内不 是网状分布，而是线状分布的实施例等。
权利要求
1、一种人力自发电能量供给器，其特征是，它由箱体(14)，通过一小轴(15)固定在该箱体上顶面的动压器(1)，与该动压器右下端相连接的推进齿条(12)，与该推进齿条相啮合的上变速齿轮(11)，与上变速齿轮(11)相啮合的下变速齿轮(13)，与下变速齿轮(13)相啮合并靠其带动的离心离合器(3)和微型发电机(4)，以及控制芯片(2)组成，微型发电机(4)通过导线向控制芯片(2)提供工作电源和控制电源。
2、 根据权利要求l所述的人力自发电能量供给器，其特征 是，设一个可充电电池(5),微型发电机(4)通过控制芯片(2)向其充电，并控制这个可充电电池向其它部件供电。
3、 根据权利要求1或2所述的人力自发电能量供给器，其特征是，动压器(1)为由踏板和位于踏板一端下方的真空气囊 组成的真空气囊式动压器，可充电电池(5)为锂离子电池。
4、 一种利用权利要求1所述人力自发电能量供给器的取暖 保健鞋，它由鞋面U0)和鞋底(9)组成，其特征是，人力自 发电能量供给器固定在鞋底后跟的腔体内，设一与鞋底形状相吻 合并位于其上表面的衬体(8 )，和固定在该衬体内的纤维导电发 热体(7)，纤维导电发热体(7)通过导线分别与控制芯片(2)的温度控制端和电源输出端连接。
5、 根据权利要求4所述的取暖保健鞋，其特征是，纤维导 电发热体(7)在衬体(8)内为网状分布。
6、根据权利要求4或5所述的取暖保健鞋，其特征是，纤维导电发热体的发热材料为纳米级的远红外发热材料.
全文摘要
本发明涉及一种人力自发电能量供给器及取暖保健鞋，属于人力机械发电和人体保健领域。人力自发电能量供给器由箱体(14)、在箱体(14)顶面上的两个导线插孔(6)、动压器(1)、推进齿条(12)、上变速齿轮(11)、下变速齿轮(13)、小轴(15)、离心离合器(3)、微型发电机(4)、可充电电池(5)和控制芯片(2)组成。保健鞋又在此基础上增加了纤维导热体(7)、衬体(8)、鞋底(9)和鞋面(10)。与现有技术相比具有结构简单、体积小、性能可靠，不消耗自然界能量、节能、环保。鞋能达到持续御寒和保暖的效果，适用范围广泛，保健效果好。
文档编号F03G5/00GK101392735SQ20081013859
公开日2009年3月25日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者丁少杰, 张文光, 裴玉堂, 祥 赵 申请人:裴玉堂;张文光