一种智能温控发热鞋的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能温控发热鞋，包括鞋底以及缝合于鞋底上的鞋面，所述鞋底中固定安装有一发热片，所述发热片由多个互相并联或串联的电热膜构成。本实用新型所述的智能温控发热鞋，通过在鞋底中设置一个发热片，该发热片由若干低电压发热和面发热的石墨烯低电压透明加热膜构成，而且本实用新型通过控制器对发热片进行温度控制，以实现对鞋底的加热保温。与现有技术相比，本实用新型具有安全可靠、使用方便、加热面均匀且能够实现智能温控等优点。
【专利说明】
一种智能温控发热鞋
技术领域
:
[0001]本实用新型属于日常生活用品，具体涉及的是一种发热鞋，更进一步地说，涉及的是一种智能温控发热鞋。【背景技术】:
[0002]发热鞋是一种利用电能转换为热能，从而实现对人体足部进行加热保暖的鞋。目前市场上大部分加热鞋主要采用墙插式220V电压，其电压远高于人体安全电压，存在安全隐患，而且墙插式发热鞋在充电时，无法使用；其次，目前的发热鞋主要采用的是碳纤维或电热丝等线发热形式，加热面积不均匀；另外，现有的发热鞋不能实现智能控温，无法满足不同人群在不同环境下对温度的要求。
【发明内容】
:
[0003]鉴于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、使用方便、加热面均匀且能够实现智能温控的发热鞋。
[0004]为实现上述目的，本实用新型主要采用如下技术方案:
[0005]—种智能温控发热鞋，包括鞋底以及缝合于鞋底上的鞋面，所述鞋底包括底层、面层和鞋跟，所述底层与面层之间固定安装有一发热片;所述鞋跟中固定安装有电池和控制器，所述控制器分别与发热片、电池电联接。
[0006]优选地，所述发热片中包括有一片电热膜，所述电热膜与控制器联接。
[0007]优选地，所述发热片包括有第一电热膜和第二电热膜，所述第一电热膜、第二电热膜分别与控制器联接。
[0008]优选地，所述电热膜包括发热膜层和设置于发热膜层上下两侧的保护层，所述保护层与发热膜层之间设置有胶带层。
[0009]优选地，所述发热膜层包括透明基材层、透明导电层和电极;所述电极与透明导电层电接触。[0〇1〇] 优选地，所述透明导电层为石墨稀、碳纳米管、IT0、FT0或AZ0导电层。[〇〇11]优选地，所述电极位于透明基材层和透明导电层之间，且与透明导电层一体成型； 所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。
[0012]优选地，所述电极位于透明导电层的两面，所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。
[0013]优选地，所述内电极为直线形、波浪形或锯齿形。
[0014]优选地，所述电极中内电极与汇流条形成的图案为直线形、曲线形、圆形或椭圆形。
[0015]本实用新型所述的智能温控发热鞋，通过在鞋底中设置一个发热片，该发热片由若干低电压发热和面发热的石墨烯低电压透明加热膜构成，而且本实用新型通过控制器对发热片进行温度控制，以实现对鞋底的加热保温。与现有技术相比，本实用新型具有安全可靠、使用方便、加热面均匀且能够实现智能温控等优点。【附图说明】:
[0016]图1为本实用新型智能温控发热鞋的鞋底的正面剖视图；
[0017]图2为本实用新型智能温控发热鞋的左侧剖视图；
[0018]图3为本实用新型智能温控发热鞋的右侧剖视图；
[0019]图4为本实用新型智能温控发热鞋中发热片的一种结构示意图；
[0020]图5为本实用新型智能温控发热鞋中发热片的另一种结构示意图。【具体实施方式】:
[0021]为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。[〇〇22] 实施例一
[0023]请参见图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供了一种智能温控发热鞋，其包括有鞋底10和鞋面，所述鞋面对应缝合于鞋底10上。[〇〇24]鞋底10包括有底层11、面层12和鞋跟，在底层11和面层12之间固定安装有一个发热片13。
[0025]鞋跟中固定安装有电池14和控制器15,所述控制器15分别与发热片13、电池14电联接。其中电池14为聚合物可充电电池，控制器15中包括有温度控制电路，其主要用于控制发热片13的发热温度以及保温温度。
[0026]本实施例中发热片13中包括有一片电热膜131，所述电热膜131为一个整体，其与鞋底10大小相同，且在电热膜131上设置有两个与控制器15联接的导线孔，以方便电热膜 131与控制器15电联接(见图4)。[〇〇27]实施例二
[0028]请参见图1、图2、图3、图5所示，本实施例提供了一种智能温控发热鞋，其包括有鞋底10和鞋面，所述鞋面对应缝合于鞋底10上。[〇〇29]鞋底10包括有底层11、面层12和鞋跟，在底层11和面层12之间固定安装有一个发热片13。
[0030]鞋跟中固定安装有电池14和控制器15,所述控制器15分别与发热片13、电池14电联接。其中电池14为聚合物可充电电池，控制器15中包括有温度控制电路，其主要用于控制发热片13的发热温度以及保温温度。
[0031]本实施例中发热片13包括有第一电热膜132和第二电热膜133两个部分，其中第一电热膜132对应于鞋底10的脚掌部分，而第二电热膜133对应于鞋底10的脚跟部分，且二者之间互相独立分别与控制器15电联接(见图5)。
[0032]在一些实施例中，控制器15中还对应设置有无线通讯模块，其可以通过该无线通讯模块建立与外部设备(如手机)之间的通讯连接，以通过外部设备实现对控制器15的控制操作，进而达到控制发热片13发热的目的。
[0033]而另外一些实施例中，鞋底10可以对应设置鞋垫，而发热片13则安装在鞋垫中，其可以嵌入鞋垫内部的前脚掌部位，也可以安装在鞋垫的下表面或鞋垫的上表面。对应地，发热片13都与设置在鞋跟中的控制器15电联接。
[0034]在一些实施例中，电热膜的形状也可以是方形或其他形状。
[0035]控制器15及电池14可以安装在鞋跟中，也可以安装在鞋跟与鞋底之间形成的凹腔中，其中控制器15中还设置有可以对电池14进行充电的充电电路，而在鞋底10上对应位置还开设置有充电插孔，以便于通过控制器15实现对电池14的充电。需要说明的是，所述充电插孔采用防水密封塞进行密封。
[0036]本实施例中的电热膜是由发热膜层和设置于发热膜层上下两侧的保护层构成，保护层与发热膜层之间还设置有胶带层。
[0037]其中发热膜层为低电压透明电热膜，其包括透明基材层、透明导电层和电极。保护层可采用柔性透明材料，其包含但不限于?￡!\?￥(:、？￡、？(:等薄膜。
[0038]电极位于透明导电层上且与透明导电层电接触；其主要由汇流条和内电极构成， 内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。其中内电极为直线形、波浪形或锯齿形，所述汇流条和内电极组成的图案形状根据电热膜的形状和应用需求，可呈直线形、曲线形，也可围成圆形、椭圆形或任意形状。[〇〇39]汇流条接电源的正极或负极，使得两相邻的内电极极性相反，通电时正极汇流条提供的电流由各正极内电极流入对应负极内电极最终全部汇入负极汇流条。
[0040]在一些实施例中，低电压透明电热膜也可以在透明导电层的两面分别设置正、负两套电极，这两套电极的内电极错开一定距离，即正、负叉指电极分别置于透明导电层两侦L形成被透明导电层隔开的叉指电极，保证电流均匀通过透明导电层，这样可进一步保证加热的均匀性。
[0041]透明导电层的材料包括但不限于石墨烯、碳纳米管、IT0、FT0、AZ0等，本实施例中优选为石墨烯。[〇〇42]电极材料包括但不限于银、银浆、铜、铜浆、铝、IT0、石墨烯等导电性能良好的材料，本实施例中优选为铜或石墨烯。本实施例中电极形成于透明导电层上，其可以与石墨烯层一体形成。
[0043] 在一些实施例中电极也可以形成于透明基材层与透明导电层之间。[〇〇44]本实施例中透明基材可为玻璃或聚合物，其包括但不限于?￡!\?￥(:、？￡、？(:等薄膜； 或者PET，PMMA，PVDF，PANI等聚合物，或者其组合物。本实施例中透明导电层优选为单层或多层石墨烯，最佳为单层石墨烯。
[0045]本实施例中透明电热膜最终升温温度、起始温度、供电电压、两内电极间距和透明导电层的方块电阻符合如下公式(1):
[0046]T = kU2/d2R+t (1)
[0047]其中:[0〇48] t起始温度，单位为。C;
[0049] T一一电热膜升温所至最终升温温度，单位为°(:;[〇〇5〇] U——供电电压，单位为V，U彡12V;[0〇51] d-内电极间距，单位为cm;[〇〇52] R——透明导电层方块电阻，单位为Q ;[〇〇53] k——常数，取值范围为10_200，k取值范围根据电热膜与空气之间的传导系数会有不同，与电热膜与空气之间的传导系数成反比。
[0054]本实施例中透明电热膜的汇流条的设置应保证内电极设置在汇流条的不同位置最高电压和最低电压相差不超过10%，满足如下公式(2):
[0055]n(n+l)lpl/WHR<l/5 (2)
[0056]其中:[〇〇57] n一一内电极使汇流条围成的面积内共产生了 n个间隔；[0〇58] p1-汇流条材料电阻率，单位为Q ? m;
[0059] 1--内电极每根长度，长度不等时按其中最长内电极计算，单位为m;
[0060]ff一一汇流条宽度，单位为m;[0061 ] H-汇流条厚度，单位为m;[〇〇62] R——透明导电层方块电阻，单位为Q。
[0063]电源电压为1.5V，可采用干电池作为电源。
[0064]本实施例中的低电压透明电热膜上集成有作为温度传感器的薄膜热敏电阻，其与控制器电联接，用于检测电热膜的温度，提供给控制器以实现反馈控制，控制器控制对低电压透明电热膜的供电电流，以实现对低电压透明电热膜的发热温度控制。而所述的温度传感器集成于低电压透明电热膜上，与控制器电连接，实时检测电热膜的温度并反馈至控制器，控制器根据当前温度和温度控制目标，调整开关频率和占空比，实现所需目标温度的恒温加热控制。
[0065]控制器设置有手动和无线智能遥控两种模式，可适应不同的应用条件的需要。手动操作通过设置在控制模块上的一个或多个按键操作，提供一定的时序逻辑控制，使电加热膜层的供电按照预设的规律和强度进行，实现不同等级的加热。无线智能遥控可以通过在控制器外设有一个专用的遥控器，遥控器与设置在电暖气的控制器通过无线方式实现单向或双向通讯，通过遥控器的按键操作，控制电加热膜层按照预设的控制逻辑，实施开关和加热等级操作。
[0066]无线智能遥控采用在控制器内设置有蓝牙通讯模块，所述蓝牙通讯模块与智能手机实现数据通讯，使电暖气中电加热膜层的温度显示和控制能够通过安装在智能手机内的专用APP操作实现。另外，控制器设置有电力线载波通讯模块，电暖气的开关和变温操作通过供电线路远程控制。[〇〇67]综上所述，本实用新型采用低电压透明电热膜实现低电压加热，有效保证了安全性;其采用可充电聚合物电池进行供电，实现了可移动，方便了用户的使用；而且本实用新型采用的发热膜为面发热，其根据使用要求不同，看将发热膜设置在不同的位置，有效保证了加热的均匀性。另外，本实用新型可实现通过手机等工具实现鞋子加热的远程温度控制， 实现了智能温控，满足了用户的使用需求。
[0068]以上是对本实用新型所提供的智能温控发热鞋进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种智能温控发热鞋，包括鞋底以及缝合于鞋底上的鞋面，其特征在于，所述鞋底包 括底层、面层和鞋跟，所述底层与面层之间固定安装有一发热片;所述鞋跟中固定安装有电 池和控制器，所述控制器分别与发热片、电池电联接。2.如权利要求1所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述发热片包括有一电热膜，所 述电热膜与控制器联接。3.如权利要求1所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述发热片包括有第一电热膜和 第二电热膜，所述第一电热膜、第二电热膜分别与控制器联接。4.如权利要求2或3所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述电热膜包括发热膜层和 设置于发热膜层上下两侧的保护层，所述保护层与发热膜层之间设置有胶带层。5.如权利要求4所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述发热膜层包括透明基材层、 透明导电层和电极;所述电极与透明导电层电接触。6.如权利要求5所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述透明导电层为石墨烯、碳纳 米管、I TO、FTO或AZO导电层。7.如权利要求6所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述电极位于透明基材层和透明 导电层之间，且与透明导电层一体成型;所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇 流条相向延伸形成叉指电极。8.如权利要求6所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述电极位于透明导电层的两 面，所述电极由汇流条和内电极构成，所述内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极。9.如权利要求8所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述内电极为直线形、波浪形或 锯齿形。10.如权利要求8所述的智能温控发热鞋，其特征在于，所述电极中内电极与汇流条形 成的图案为直线形、曲线形、圆形或椭圆形。
【文档编号】A43B7/04GK205649018SQ201620286504
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月7日 公开号201620286504.9, CN 201620286504, CN 205649018 U, CN 205649018U, CN-U-205649018, CN201620286504, CN201620286504.9, CN205649018 U, CN205649018U
【发明人】冯冠平, 袁凯杰, 郭倩芬, 李月秋, 梁掌华, 刘毕, 陶振华
【申请人】深圳烯旺新材料科技股份有限公司