本發明涉及一種鞋,尤其涉及一種利用人體動力學特征為鞋內微型制冷系統提供動力的制冷空調鞋。
背景技術:
夏季天氣炎熱,鞋子內部空氣流動較差,高溫和封閉使人們產生不適感的同時容易引發腳氣等疾病,因而“空調鞋”的研究成為熱點。現有的技術大致分為兩類,一類是在鞋腔內通風換氣的技術,這種技術較為簡單,但效果較差,只能通風換氣,無制冷效果。另一類則采用了蒸汽壓縮制冷系統,真正的起到了降溫的作用。例如:專利號為ZL00117724.9號的發明專利是在鞋內設置一套蒸汽壓縮式制冷循環。這個技術方案的顯著優點就是不論是干腳還是汗腳都可實現降溫的目的。但是該方案還存在很多明顯的缺點,其一是舒適性差,鞋子內部活塞桿;且沒有排水系統,濕熱空氣被降溫后的冷凝水無法排出,這些都會大大降低舒適性。其二是制冷效果差,冷凝器放在鞋跟的內側不能與空氣充分的對流換熱;冷凝器和蒸發器的換熱采用的是自然對流,換熱效果差;鞋子的內腔沒有空氣循環,內部溫度不均勻。綜上所述尋找一種制冷效果好,舒適度高的空調鞋是本技術領域技術人員亟待解決的課題。
技術實現要素:
本發明提出了一種制冷空調鞋,能夠實現對鞋腔內的溫度進行調節,使鞋腔內在夏季保持清涼的目的。
本發明的目的是通過如下技術方案得以實現的:
一種制冷空調鞋,包括鞋底和鞋面,鞋底與鞋面連接,其特征在于,所述鞋面的側面設有由內向外依次排列的冷凝器、冷凝器均風板和冷凝器保護罩;
所述鞋底的后跟部位內置有壓縮氣囊保護墊、壓縮氣囊、冷凝氣囊和冷凝氣囊進氣口,所述冷凝器囊通過冷凝氣囊進氣管與冷凝氣囊進氣口相連,冷凝器囊通過冷凝器均風板送風管與冷凝器均風板相連;
壓縮氣囊通過壓縮排氣管與微型冷凝器相連通,微型冷凝器通過管路依次經第二微型單向閥、微型節流閥、蒸發器進口與蒸發器相通;蒸發器通過管路依次經回氣口、第一微型單向閥、回氣管與壓縮氣囊相通;
鞋底的中部位置設有回風口,鞋底的前腳掌部位設有蒸發器、蒸發器均風板、空氣循環氣囊、排水閥、和排水孔;在蒸發器上設有蒸發器送風孔,蒸發器送風孔與蒸發器均風板相通;所述蒸發器均風板的上表面是敞開的,蒸發器均風板上邊緣與蒸發器粘合,在蒸發器均風板內腔的底部設有蒸發器均風板排水孔,蒸發器均風板排水孔依次經過排水閥、排水管和排水孔與外界相通;所述空氣循環氣囊依次經過第五微型單向閥和回風口與空調鞋內腔相通,空氣循環氣囊依次經過第六微型單向閥和空氣循環送風管與蒸發器均風板相通。
所述冷凝器均風板內置在鞋面內,冷凝器均風板在與冷凝器相鄰的側面上設有均勻的冷凝器均風板排氣口。
所述蒸發器的上表面設有按摩浮點。
所述排水閥內腔的下表面成凹半球狀,側面設有排水閥導流槽,排水閥內有一個浮球,沒有水時,浮球與排水閥內腔的下表面緊密貼合,有水時,水沿排水閥導流槽流到浮球下部把浮球浮起。
本發明內部有壓縮制冷系統,壓縮氣囊內有制冷劑,壓縮氣囊通過排氣管與冷凝器相通,微型冷凝器在鞋的外部側面,冷凝器通過管道與微型單向閥相通,單向閥通過微型節流閥與蒸發器相通,蒸發器在鞋底前部,它通過回氣管與壓縮氣囊相通。
本發明內部有冷凝系統,冷凝氣囊依次經單向閥、管道和進氣口與外界相通;冷凝氣囊依次經管道、冷凝器均風板和排氣口把風吹向冷凝器。
本發明內部有內腔空氣循環系統,空氣循環氣囊依次經單向閥和回風口與鞋子內腔相通;空氣循環氣囊依次經管道、單向閥、蒸發器均風板和送風孔把循環風送入鞋子內腔。
本發明內部有排水系統,鞋子內部濕熱的空氣與蒸發器換熱降溫后,冷凝水聚集在蒸發器均風板內腔。冷凝水依次經排水閥、排水管和排水孔把水排出。
本發明與現有技術相比具以下突出特點:
其一,舒適度,選用壓縮氣囊,無棱角有彈性,能夠減小對身體關節的沖擊,增加舒適度;鞋內有排水系統,可以把冷凝水及時排出。
其二,制冷效果,冷凝器和蒸發器都采用強制對流換熱,提高了換熱效率,制冷效果更佳;冷凝器布置在鞋外的側面,更有利于對流換熱;鞋子內部有空氣循環系統,可以使降溫更均勻。
本發明利用氣囊壓縮制冷劑,還能緩沖運動對人體關節的沖擊;鞋內有排水系統可以將冷凝水及時排除,使鞋內一直保持干爽;冷凝器和蒸發器均采用強制對流的換熱方式,使制冷效果更佳;鞋子內部有空氣循環系統,使得降溫更均勻。
附圖說明
圖1為制冷系統示意圖;
圖2為冷凝系統示意圖;
圖3為鞋腔內空氣循環系統示意圖;
圖4為鞋內排水系統示意圖;
圖5為冷凝器均風板剖視詳圖;
圖6為蒸發器和蒸發器均風板剖視詳圖;
圖7為排水閥剖視詳圖;
圖8為鞋子空調系統裝配示意圖;
圖9為空調鞋剖視示意圖;
圖10為空調鞋外觀示意圖。
圖中的標記為:1-壓縮氣囊 2-回氣管 4-蒸發器 5-壓縮氣囊保護墊 3-第一微型單向閥、7-第二微型單向閥、11-第三微型單向閥、14第四-微型單向閥、17-第五微型單向閥、23-第六微型單向閥 6-節流閥 8-冷凝器 9-壓縮排氣管 10-冷凝氣囊進氣管 12-冷凝器均風板 13-冷凝氣囊 15-冷凝器均風板送風管 16-回風口 18-空氣循環氣囊 19-按摩浮點 20-蒸發器送風孔 21-蒸發器均風板 22-空氣循環送風管 24-蒸發器均風板排水孔 25-排水閥 26-排水管 27-冷凝器均風板內腔 28-冷凝器均風板排氣口 29-冷凝器均風板進氣口 30-蒸發器回氣口 31-蒸發器均風板內腔 32-蒸發器內腔 33-蒸發器均風板進氣口 34-蒸發器進口 35-排水閥進液口 36-排水閥導流槽 37-排水閥出液口 38-浮球 39-鞋面 40-鞋底 41-冷凝氣囊進氣口 42-冷凝器保護罩 43-排水孔。
具體實施方式
本發明的空調鞋分為四個子系統:壓縮制冷系統、冷凝系統、內腔空氣循環系統、排水系統。
下面結合附圖詳細說明本空調鞋的具體結構和使用過程。
所述空調鞋的壓縮制冷系統結構說明(參見附圖1、附圖6):壓縮氣囊1(內部充注有制冷劑)通過壓縮排氣管9與微型冷凝器8相連通,微型冷凝器8固定在鞋子的外部側面;微型冷凝器8通過管路依次經第二微型單向閥7、微型節流閥6、蒸發器進口34與蒸發器4相通;蒸發器4通過管路依次經回氣口30、第一微型單向閥3、回氣管2與壓縮氣囊1相通。
所述空調鞋的壓縮制冷系統使用過程說明(參見附圖1、附圖6):當人活動或行走時,腳落地的過程是腳后跟先用力,這時壓縮氣囊1內部制冷劑壓縮后通過排氣管9進入冷凝器8,制冷劑在冷凝器8中被冷卻,然后制冷劑被冷卻制冷劑液體,再經過第二微型單向閥7后,由節流閥6節流膨脹成為低壓低溫的氣液兩相的狀態送入蒸發器4,制冷劑在蒸發器4中蒸發吸熱變成制冷劑蒸汽。接著腳的前部用力,這時壓縮氣囊回彈,蒸發器4中的制冷劑蒸汽流依次經第一微型單向閥3、回氣管2進入壓縮氣囊1,完成一個完整的制冷循環。如此重復即可達到制冷部分的持續運行。
所述空調鞋的冷凝系統結構說明(參見附圖2、附圖5、附圖10):冷凝器氣囊13依次經第三微型單向閥11、冷凝氣囊進氣管10和冷凝氣囊進氣口41與外界相通;冷凝器氣囊經13依次經第四微型單向閥14、送氣管15和冷凝均風板進口29與冷凝均風板進口12相通。
所述空調鞋的冷凝系統使用過程說明(參見附圖2、附圖5、附圖10):腳落地時冷凝氣囊13被壓縮,內部空氣流經第四微型單向閥14、冷凝器均風板送風管15進入冷凝器均風板12,然后冷凝器均風板12內的空氣通過冷凝器均風板排氣口28吹向冷凝器8。接著腳抬起,冷凝氣囊13回彈,空氣流經冷凝氣囊進氣口41、冷凝氣囊進氣管10、第三微型單向閥11被吸進冷凝氣囊13內。完成一個完整的循環。如此重復即可達到冷凝部分的持續運行。
所述空調鞋的腔內空氣循環系統結構說明(參見附圖3、附圖6):空氣循環氣囊18依次經微型第五微型單向閥17和空氣循環進氣孔16與鞋子內腔相通;空氣循環氣囊18經第六微型單向閥23、送風管22、蒸發器均風板進口33與蒸發器均風板21相通;蒸發器均風板21經蒸發器送風孔20與鞋子內腔相通。
所述空調鞋的腔內空氣循環系統使用過程說明(參見附圖3、附圖6):腳落地時空氣循環氣囊18被壓縮,空氣循環氣囊18內的空氣依次流經第六微型單向閥23和空氣循環送風管22進入蒸發器均風板21,然后蒸發器均風板21內的空氣流經蒸發器送風孔20進入鞋子內腔,同時空氣與蒸發器4換熱,空氣的溫度和濕度都得到降低。接著抬腳,空氣循環氣囊18回彈,鞋子內腔的濕熱空氣依次流經回風口16和第五微型單向閥17進入空氣循環氣囊18。完成一個完整的循環。如此重復即可達到鞋子內腔空氣循環部分的持續運行。
所述空調鞋的排水系統結構說明(參見附圖4、附圖6、附圖7、附圖10):排水閥25依次經排水閥進液口35和蒸發器均風板排水口24與蒸發器均風板內腔31相通;排水閥25依次經排水閥出液口37、排水管26和排水孔43與外界相通。
所述空調鞋的排水系統使用過程說明(參見附圖4、附圖6、附圖7、附圖10):鞋子內腔的濕熱空氣遇到冷的蒸發器4,空氣中的水分冷凝成水滴,水滴經過蒸發器送風孔20流進蒸發器均風板內腔31,蒸發器均風板內腔31的水依次流經蒸發器均風板排水孔24和排水閥進液口35進入排水閥25,然后水沿著排水閥導流槽36流到浮球38的下部,浮球38被浮起,水從排水閥出液口37排出依次經過排水管26和排水孔43流入到外界。
所述空調鞋的空調系統結構說明(參見附圖8、附圖9、附圖10):本發明中的壓縮氣囊1、回氣管2、壓縮排氣管9、冷凝氣囊進氣管10、冷凝氣囊13、冷凝器均風板送風管15、空氣循環氣囊18、蒸發器均風板21、空氣循環送風管22、排水閥25、排水管26、節流閥6和所有的微型單向閥都被鞋底或者鞋面包裹。鞋底的后半部分從下至上依次是鞋底,冷凝氣囊、鞋底、壓縮氣囊、壓縮氣囊保護墊,壓縮氣囊保護墊與腳接觸。鞋子的前半部分從下至上依次是鞋底、空氣循環氣囊、鞋底、蒸發器均風板、蒸發器。冷凝器、冷凝器保護罩、冷凝器均風板排氣口,這些在鞋子的外側,從外至內依次是冷凝器保護罩、冷凝器、冷凝器均風板排氣口。