专利名称：防寒保暖鞋垫和鞋的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人类生活必需的日用品，具体地说是一种防寒保暖鞋垫和鞋。
近年来，市场上出现了电热鞋之类的电子保暖鞋，但这些产品仅适用于家庭，由于耗电、需外接电源，人们在活动和工作过程中，外出、走路或野外时均无法使用，尤其在高寒地区的勘探、采油和野外执勤的工作人员和部队指战员，他们既不能直接取到电能，又因人体必须不断移动，所以目前使用的电热或其它形式的防寒鞋垫或鞋均不适用。因此，一种使用方便、热源易得、能重复使用、价格低廉、制作简单和能满足人们活动时需要的防寒保暖鞋垫和鞋仍是人们渴望解决的课题。
本实用新型的目的是提供一种防寒保暖鞋垫和鞋，具体地说是一种鞋垫中间具有一定空间的、空间中充填相变材料的鞋垫，或是具有这种鞋底结构的鞋。
众所周知，在热能储存过程中，储热材料起着一定作用，它对热能的储存有二种形式，一是显热储存，即靠储热材料的热容来储热，温度随储存时的载热或失热而发生变化；另一种是潜热储存，即靠储热材料的相变潜热，这种潜热材料的温度始终保持在恒定的相变化温度范围内，相变储热的潜热也比热容储热大得多，且在恒定温度下提供热量，这种储热材料称作相变材料。
本实用新型即是利用温控储热相变材料充填于鞋垫内或鞋底内成为防寒保暖鞋垫和鞋。为了适用于人体的最佳适应温度，本实用新型所用的相变材料其相变温度应在20－37℃范围内，最好相变温度是25－30℃。所采用的相变材料潜热要求愈高愈好，潜热愈大，即在防寒保暖鞋垫和鞋中单位体积或重量里储存的热量越高。因为鞋和鞋垫体积本身就不大，潜热太低的相变材料无法适用，否则造成鞋或鞋垫体积太大和重量太重，人们无法穿着和运动，或者储存热量太小，使用过程中很快热量释放完毕，导致保温时间太短。所以，要求相变材料的潜热在40卡／克以上。众多的有机或无机相变材料均能满足上述的要求，如有机相变材料中，长链烷烃、丁二胺、硬脂酸丁酯等，无机材料通常是一价或二价金属的无机水合盐类化合物等，如硫酸钠、氯化钙水合物等。或它们的混合物由于无机相变材料密度比有机相变材料高，即在相同体积内，无机相变材料可以多储存热量，所以，采用无机相变材料比有机相变材料更合适。
本实用新型的防寒保暖鞋垫和防寒保暖鞋的鞋底壳体可以是由尼龙、纤维、橡胶和塑料或它们的混合物或复合材料所构成。所述的纤维最好是经过表面涂层能防水的纤维。所述的塑料可以是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨酯等它们的复合材料。防寒保暖鞋垫的外形与一般鞋垫相似，但是中间应有夹层空间，可以填充相变材料。夹层空间最好有80cm2或300cm2所选用的外壳材料必须能支掌人体的重量，低温时不脆裂，能耐100℃的温度而不变型。也可以用简易的塑封方法使灌入相变材料后，能充分密封而不渗漏，最好选用有弹性、柔软的材料。
为了防止变形，也可以在夹层空间充填泡沫塑料，以吸附相变材料。也可以在夹层空间设立支掌点或支掌部位，如支点型、迷宫型、条型或叉型等支掌点或支掌部位，增强对人体压力的承受能力而不变型。若将支掌点或支掌部位的位置与足底某些经络穴位相适应时，还可起到治疗和保键的作用。
本实用新型的防寒保暖鞋垫或鞋，最好选用不同的塑料、尼龙、纤维和橡胶或它们的混合物或复合材料，上层接触足底的材料要求导热较快，下层底部材料要求隔热或绝缘性好的材料，防止热量向下损失。防寒保暖鞋垫的厚度通常选择在0.5－2cm之间，最好在0.5～1cm之间。太薄则充填相变材料太少，储存热量太少。太厚则普遍的鞋子中不易放入。
将本实用新型的防寒保暖鞋垫置于保暖性好、轻巧的普通鞋子中即可构成最简单的防寒保暖鞋。也可以由具有这种鞋底结构的鞋垫构成防寒保暖鞋，也就是说在这种防寒保暖鞋的鞋底具有接近足底的部份有一填充相变材料的空间。可以在制鞋过程中，将鞋底上部置一夹层空间，注入相变材料后塑料，制成相应的防寒保暖鞋。
采用本实用新型的防寒保暖鞋垫和鞋，将它们置于50～100℃下数分钟即可使相变材料熔化，使相变材料储存了热能，当在10℃室温内，与空气交换热量情况下可保持20～30℃恒温约7－8小时，5℃左右室温环境下可保温5－6小时，0℃左右则可保持3－4小时。放完热量后，防寒保暖鞋底或鞋内相变材料结成固体，不再放热，这时可重新加热处理，可反覆使用。
本实用新型的防寒保暖鞋或鞋垫制造简易，材料易得，可以在一定时间内持续恒温，除了作为防寒、保暖，对工业应用和家用，尤其对于寒冷地区野外工作时更具使用价值，可克服现有电子保暖鞋的耗电，不能移动和恒温困难的缺点。采用本实用新型的防寒保暖鞋垫或鞋，还具有使用方便、节能、适用于移动、走路和劳动者，能给足底以舒适温度的感觉。
下述实施例和附图将有助于进一步理解本实用新型
图1－4是一种具有支掌点或部位的防寒保暖鞋底图5是一种具有支掌点的一次注射成型的聚乙烯防寒保暖鞋垫图6是一种防寒保暖鞋其中8是防寒保暖鞋垫的平面剖视图，9是防寒保暖鞋垫的侧视图，1是支掌点或支掌部位，2是空间，3是外壳，4是鞋底，5是相变材料，6是鞋底面，7是鞋帮。
图1－4分别是具有横条、纵条、点或叉支掌的防寒保暖鞋，可以由塑料、橡胶或尼龙等构成，空间2中可填充相变材料后构成防寒保暖鞋。
图5是由聚乙烯一次注射成型的由支掌点支掌的防寒保暖鞋垫，可由注射口灌入Na2SO4·10H2O后塑封，成防寒保暖鞋垫，厚度1cm。相变材料可以在一定时间内恒温释放33℃能量。
图6是一种防寒保暖鞋，4是橡胶制成，5是CaCl2·6H2O或十四烷或丁二胺，6是聚氨酯，7是普通鞋帮，与鞋底4相连接，可以在一定时间内恒温释放27－29℃的能量。夹层空间是200cm2。
权利要求1.一种防寒保暖鞋垫或鞋，其特征是鞋垫或鞋底中间有一夹层空间填充相变温度在20-37℃的相变材料。
2.如权利要求1所述的防寒保暖鞋垫或鞋，其特征是所述的鞋底或鞋垫中的夹层空间具有80－300cm2体积。
3.如权利要求1所述的防寒保暖鞋垫或鞋，其特征是夹层空间设有支掌部位，所述的支掌点可以是支点型，支掌部位可以是条型、叉型、迷宫型。
4.如权利要求1所述的防寒保暖鞋垫或鞋，其特征是外壳是由塑料、尼龙、橡胶或纤维及其它们的复合材料制成。
5.如权利要求1所述的防寒保暖鞋垫或鞋，其特征是所述的相变材料是有机相变材料，如长链烷烃、丁二胺、硬脂酸丁酯，或一价或二价金属的无机水合盐，如硫酸钠、氯化钙的水合盐，或它们的混合物。
专利摘要本实用新型是一种防寒保暖鞋垫和鞋。鞋垫或鞋底中有一80-300cm本实用新型具有制作简单，原料易得，价格低廉，热源易得，能满足人们活动时所需的防寒保暖。
文档编号A43B13/02GK2087896SQ90215579
公开日1991年11月6日 申请日期1990年12月22日 优先权日1990年12月22日
发明者袁群, 沈学强, 胡志敏, 陈民权, 崔正华, 李康民 申请人:中国科学院上海有机化学研究所