一種智能溫控發熱鞋的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能溫控發熱鞋，包括鞋底以及縫合于鞋底上的鞋面，所述鞋底中固定安裝有一發熱片，所述發熱片由多個互相并聯或串聯的電熱膜構成。本實用新型所述的智能溫控發熱鞋，通過在鞋底中設置一個發熱片，該發熱片由若干低電壓發熱和面發熱的石墨烯低電壓透明加熱膜構成，而且本實用新型通過控制器對發熱片進行溫度控制，以實現對鞋底的加熱保溫。與現有技術相比，本實用新型具有安全可靠、使用方便、加熱面均勻且能夠實現智能溫控等優點。
【專利說明】
一種智能溫控發熱鞋
技術領域
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[0001]本實用新型屬于日常生活用品，具體涉及的是一種發熱鞋，更進一步地說，涉及的是一種智能溫控發熱鞋。【背景技術】:
[0002]發熱鞋是一種利用電能轉換為熱能，從而實現對人體足部進行加熱保暖的鞋。目前市場上大部分加熱鞋主要采用墻插式220V電壓，其電壓遠高于人體安全電壓，存在安全隱患，而且墻插式發熱鞋在充電時，無法使用；其次，目前的發熱鞋主要采用的是碳纖維或電熱絲等線發熱形式，加熱面積不均勻；另外，現有的發熱鞋不能實現智能控溫，無法滿足不同人群在不同環境下對溫度的要求。
【發明內容】
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[0003]鑒于以上問題，本實用新型的目的在于提供一種安全可靠、使用方便、加熱面均勻且能夠實現智能溫控的發熱鞋。
[0004]為實現上述目的，本實用新型主要采用如下技術方案:
[0005]—種智能溫控發熱鞋，包括鞋底以及縫合于鞋底上的鞋面，所述鞋底包括底層、面層和鞋跟，所述底層與面層之間固定安裝有一發熱片;所述鞋跟中固定安裝有電池和控制器，所述控制器分別與發熱片、電池電聯接。
[0006]優選地，所述發熱片中包括有一片電熱膜，所述電熱膜與控制器聯接。
[0007]優選地，所述發熱片包括有第一電熱膜和第二電熱膜，所述第一電熱膜、第二電熱膜分別與控制器聯接。
[0008]優選地，所述電熱膜包括發熱膜層和設置于發熱膜層上下兩側的保護層，所述保護層與發熱膜層之間設置有膠帶層。
[0009]優選地，所述發熱膜層包括透明基材層、透明導電層和電極;所述電極與透明導電層電接觸。[0〇1〇] 優選地，所述透明導電層為石墨稀、碳納米管、IT0、FT0或AZ0導電層。[〇〇11]優選地，所述電極位于透明基材層和透明導電層之間，且與透明導電層一體成型； 所述電極由匯流條和內電極構成，所述內電極由匯流條相向延伸形成叉指電極。
[0012]優選地，所述電極位于透明導電層的兩面，所述電極由匯流條和內電極構成，所述內電極由匯流條相向延伸形成叉指電極。
[0013]優選地，所述內電極為直線形、波浪形或鋸齒形。
[0014]優選地，所述電極中內電極與匯流條形成的圖案為直線形、曲線形、圓形或橢圓形。
[0015]本實用新型所述的智能溫控發熱鞋，通過在鞋底中設置一個發熱片，該發熱片由若干低電壓發熱和面發熱的石墨烯低電壓透明加熱膜構成，而且本實用新型通過控制器對發熱片進行溫度控制，以實現對鞋底的加熱保溫。與現有技術相比，本實用新型具有安全可靠、使用方便、加熱面均勻且能夠實現智能溫控等優點。【附圖說明】:
[0016]圖1為本實用新型智能溫控發熱鞋的鞋底的正面剖視圖；
[0017]圖2為本實用新型智能溫控發熱鞋的左側剖視圖；
[0018]圖3為本實用新型智能溫控發熱鞋的右側剖視圖；
[0019]圖4為本實用新型智能溫控發熱鞋中發熱片的一種結構示意圖；
[0020]圖5為本實用新型智能溫控發熱鞋中發熱片的另一種結構示意圖。【具體實施方式】:
[0021]為闡述本實用新型的思想及目的，下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。[〇〇22] 實施例一
[0023]請參見圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施例提供了一種智能溫控發熱鞋，其包括有鞋底10和鞋面，所述鞋面對應縫合于鞋底10上。[〇〇24]鞋底10包括有底層11、面層12和鞋跟，在底層11和面層12之間固定安裝有一個發熱片13。
[0025]鞋跟中固定安裝有電池14和控制器15,所述控制器15分別與發熱片13、電池14電聯接。其中電池14為聚合物可充電電池，控制器15中包括有溫度控制電路，其主要用于控制發熱片13的發熱溫度以及保溫溫度。
[0026]本實施例中發熱片13中包括有一片電熱膜131，所述電熱膜131為一個整體，其與鞋底10大小相同，且在電熱膜131上設置有兩個與控制器15聯接的導線孔，以方便電熱膜 131與控制器15電聯接(見圖4)。[〇〇27]實施例二
[0028]請參見圖1、圖2、圖3、圖5所示，本實施例提供了一種智能溫控發熱鞋，其包括有鞋底10和鞋面，所述鞋面對應縫合于鞋底10上。[〇〇29]鞋底10包括有底層11、面層12和鞋跟，在底層11和面層12之間固定安裝有一個發熱片13。
[0030]鞋跟中固定安裝有電池14和控制器15,所述控制器15分別與發熱片13、電池14電聯接。其中電池14為聚合物可充電電池，控制器15中包括有溫度控制電路，其主要用于控制發熱片13的發熱溫度以及保溫溫度。
[0031]本實施例中發熱片13包括有第一電熱膜132和第二電熱膜133兩個部分，其中第一電熱膜132對應于鞋底10的腳掌部分，而第二電熱膜133對應于鞋底10的腳跟部分，且二者之間互相獨立分別與控制器15電聯接(見圖5)。
[0032]在一些實施例中，控制器15中還對應設置有無線通訊模塊，其可以通過該無線通訊模塊建立與外部設備(如手機)之間的通訊連接，以通過外部設備實現對控制器15的控制操作，進而達到控制發熱片13發熱的目的。
[0033]而另外一些實施例中，鞋底10可以對應設置鞋墊，而發熱片13則安裝在鞋墊中，其可以嵌入鞋墊內部的前腳掌部位，也可以安裝在鞋墊的下表面或鞋墊的上表面。對應地，發熱片13都與設置在鞋跟中的控制器15電聯接。
[0034]在一些實施例中，電熱膜的形狀也可以是方形或其他形狀。
[0035]控制器15及電池14可以安裝在鞋跟中，也可以安裝在鞋跟與鞋底之間形成的凹腔中，其中控制器15中還設置有可以對電池14進行充電的充電電路，而在鞋底10上對應位置還開設置有充電插孔，以便于通過控制器15實現對電池14的充電。需要說明的是，所述充電插孔采用防水密封塞進行密封。
[0036]本實施例中的電熱膜是由發熱膜層和設置于發熱膜層上下兩側的保護層構成，保護層與發熱膜層之間還設置有膠帶層。
[0037]其中發熱膜層為低電壓透明電熱膜，其包括透明基材層、透明導電層和電極。保護層可采用柔性透明材料，其包含但不限于?￡!\?￥(:、？￡、？(:等薄膜。
[0038]電極位于透明導電層上且與透明導電層電接觸；其主要由匯流條和內電極構成， 內電極由匯流條相向延伸形成叉指電極。其中內電極為直線形、波浪形或鋸齒形，所述匯流條和內電極組成的圖案形狀根據電熱膜的形狀和應用需求，可呈直線形、曲線形，也可圍成圓形、橢圓形或任意形狀。[〇〇39]匯流條接電源的正極或負極，使得兩相鄰的內電極極性相反，通電時正極匯流條提供的電流由各正極內電極流入對應負極內電極最終全部匯入負極匯流條。
[0040]在一些實施例中，低電壓透明電熱膜也可以在透明導電層的兩面分別設置正、負兩套電極，這兩套電極的內電極錯開一定距離，即正、負叉指電極分別置于透明導電層兩偵L形成被透明導電層隔開的叉指電極，保證電流均勻通過透明導電層，這樣可進一步保證加熱的均勻性。
[0041]透明導電層的材料包括但不限于石墨烯、碳納米管、IT0、FT0、AZ0等，本實施例中優選為石墨烯。[〇〇42]電極材料包括但不限于銀、銀漿、銅、銅漿、鋁、IT0、石墨烯等導電性能良好的材料，本實施例中優選為銅或石墨烯。本實施例中電極形成于透明導電層上，其可以與石墨烯層一體形成。
[0043] 在一些實施例中電極也可以形成于透明基材層與透明導電層之間。[〇〇44]本實施例中透明基材可為玻璃或聚合物，其包括但不限于?￡!\?￥(:、？￡、？(:等薄膜； 或者PET，PMMA，PVDF，PANI等聚合物，或者其組合物。本實施例中透明導電層優選為單層或多層石墨烯，最佳為單層石墨烯。
[0045]本實施例中透明電熱膜最終升溫溫度、起始溫度、供電電壓、兩內電極間距和透明導電層的方塊電阻符合如下公式(1):
[0046]T = kU2/d2R+t (1)
[0047]其中:[0〇48] t起始溫度，單位為。C;
[0049] T一一電熱膜升溫所至最終升溫溫度，單位為°(:;[〇〇5〇] U——供電電壓，單位為V，U彡12V;[0〇51] d-內電極間距，單位為cm;[〇〇52] R——透明導電層方塊電阻，單位為Q ;[〇〇53] k——常數，取值范圍為10_200，k取值范圍根據電熱膜與空氣之間的傳導系數會有不同，與電熱膜與空氣之間的傳導系數成反比。
[0054]本實施例中透明電熱膜的匯流條的設置應保證內電極設置在匯流條的不同位置最高電壓和最低電壓相差不超過10%，滿足如下公式(2):
[0055]n(n+l)lpl/WHR<l/5 (2)
[0056]其中:[〇〇57] n一一內電極使匯流條圍成的面積內共產生了 n個間隔；[0〇58] p1-匯流條材料電阻率，單位為Q ? m;
[0059] 1--內電極每根長度，長度不等時按其中最長內電極計算，單位為m;
[0060]ff一一匯流條寬度，單位為m;[0061 ] H-匯流條厚度，單位為m;[〇〇62] R——透明導電層方塊電阻，單位為Q。
[0063]電源電壓為1.5V，可采用干電池作為電源。
[0064]本實施例中的低電壓透明電熱膜上集成有作為溫度傳感器的薄膜熱敏電阻，其與控制器電聯接，用于檢測電熱膜的溫度，提供給控制器以實現反饋控制，控制器控制對低電壓透明電熱膜的供電電流，以實現對低電壓透明電熱膜的發熱溫度控制。而所述的溫度傳感器集成于低電壓透明電熱膜上，與控制器電連接，實時檢測電熱膜的溫度并反饋至控制器，控制器根據當前溫度和溫度控制目標，調整開關頻率和占空比，實現所需目標溫度的恒溫加熱控制。
[0065]控制器設置有手動和無線智能遙控兩種模式，可適應不同的應用條件的需要。手動操作通過設置在控制模塊上的一個或多個按鍵操作，提供一定的時序邏輯控制，使電加熱膜層的供電按照預設的規律和強度進行，實現不同等級的加熱。無線智能遙控可以通過在控制器外設有一個專用的遙控器，遙控器與設置在電暖氣的控制器通過無線方式實現單向或雙向通訊，通過遙控器的按鍵操作，控制電加熱膜層按照預設的控制邏輯，實施開關和加熱等級操作。
[0066]無線智能遙控采用在控制器內設置有藍牙通訊模塊，所述藍牙通訊模塊與智能手機實現數據通訊，使電暖氣中電加熱膜層的溫度顯示和控制能夠通過安裝在智能手機內的專用APP操作實現。另外，控制器設置有電力線載波通訊模塊，電暖氣的開關和變溫操作通過供電線路遠程控制。[〇〇67]綜上所述，本實用新型采用低電壓透明電熱膜實現低電壓加熱，有效保證了安全性;其采用可充電聚合物電池進行供電，實現了可移動，方便了用戶的使用；而且本實用新型采用的發熱膜為面發熱，其根據使用要求不同，看將發熱膜設置在不同的位置，有效保證了加熱的均勻性。另外，本實用新型可實現通過手機等工具實現鞋子加熱的遠程溫度控制， 實現了智能溫控，滿足了用戶的使用需求。
[0068]以上是對本實用新型所提供的智能溫控發熱鞋進行了詳細的介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的結構原理及實施方式進行了闡述，以上實施例只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種智能溫控發熱鞋，包括鞋底以及縫合于鞋底上的鞋面，其特征在于，所述鞋底包 括底層、面層和鞋跟，所述底層與面層之間固定安裝有一發熱片;所述鞋跟中固定安裝有電 池和控制器，所述控制器分別與發熱片、電池電聯接。2.如權利要求1所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述發熱片包括有一電熱膜，所 述電熱膜與控制器聯接。3.如權利要求1所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述發熱片包括有第一電熱膜和 第二電熱膜，所述第一電熱膜、第二電熱膜分別與控制器聯接。4.如權利要求2或3所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述電熱膜包括發熱膜層和 設置于發熱膜層上下兩側的保護層，所述保護層與發熱膜層之間設置有膠帶層。5.如權利要求4所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述發熱膜層包括透明基材層、 透明導電層和電極;所述電極與透明導電層電接觸。6.如權利要求5所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述透明導電層為石墨烯、碳納 米管、I TO、FTO或AZO導電層。7.如權利要求6所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述電極位于透明基材層和透明 導電層之間，且與透明導電層一體成型;所述電極由匯流條和內電極構成，所述內電極由匯 流條相向延伸形成叉指電極。8.如權利要求6所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述電極位于透明導電層的兩 面，所述電極由匯流條和內電極構成，所述內電極由匯流條相向延伸形成叉指電極。9.如權利要求8所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述內電極為直線形、波浪形或 鋸齒形。10.如權利要求8所述的智能溫控發熱鞋，其特征在于，所述電極中內電極與匯流條形 成的圖案為直線形、曲線形、圓形或橢圓形。
【文檔編號】A43B7/04GK205649018SQ201620286504
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月7日 公開號201620286504.9, CN 201620286504, CN 205649018 U, CN 205649018U, CN-U-205649018, CN201620286504, CN201620286504.9, CN205649018 U, CN205649018U
【發明人】馮冠平, 袁凱杰, 郭倩芬, 李月秋, 梁掌華, 劉畢, 陶振華
【申請人】深圳烯旺新材料科技股份有限公司