CN210227001U - 一种新型电热手套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电热手套，包括手套本体，其特征在于：所述手套本体包括手掌部和手指部，所述手掌部正面设置有压电陶瓷片和蓄电池，背面设置有柔性太阳能板，所述手指部上设置有碳纤维胶带，所述碳纤维胶带内设置有电热丝，所述压电陶瓷片和柔性太阳能板均通过导线与蓄电池连接，所述蓄电池通过导线与电热丝连接。通过挤压压电陶瓷片和柔性太阳能板向蓄电池中，蓄电池放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带传递，便可发热,能够使手套持续发热，暖和双手的作用，结构合理、保温效果好、使用舒适、持久耐用，可广泛推广应用。

Description

一种新型电热手套

技术领域

本实用新型属于智能穿戴技术领域，尤其涉及一种新型电热手套。

背景技术

手套是个很特别的东西，当初它的产生并不是为了实用，只是到近代，它才成了寒冷地区保温必备之物，或是医疗防菌、工业防护用品。按材料分有棉纱、毛绒、皮革等；按式样分有长、短、单指、分指；有仅护手背而露十指的，也有全护十指的。在冬季，人们出行都要带上厚实的手套，而在戴手套时，手在一定时间内依然很冷，并且十分不方便人们的日常生活中。

专利号为CN201220146378.9，申请日为2012-04-10，公开了及一种多层保暖滑雪手套，包括手套本体，所述手套本体由四层结构组成，其中最外层为第一层结构，最里层为第四层结构，所述第一层结构与第四层结构之间设有第二层结构、第三层结构；第二层结构设置在第一层结构与第三层结构之间；所述第一层结构采用涤纶牛津布制成；所述第二层结构为透明防水套；所述第三层结构采用保温棉制成；第四层结构采用涤纶刷毛布制成。

上述专利通过第一层涤纶牛津布结构设计，增加了手套的强度与韧性；第二层结构设计防止了雪水浸入将手套内部；第三层保温棉结构，减少热量的散失，具有良好的保温效果。但是这种结构的保暖手套，只能进行保温，且不能随时进行加热，而在戴手套时，手在一定时间内依然很冷，并且十分不方便人们的日常生活中，在户外长时间低温状况下不能持续加热，且保温效果不理想。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提出了一种新型电热手套,能够使手套持续发热，暖和双手的作用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下。

一种新型电热手套，包括手套本体，其特征在于：所述手套本体包括手掌部和手指部，所述手掌部正面设置有压电陶瓷片和蓄电池，背面设置有柔性太阳能板，所述手指部上设置有碳纤维胶带，所述碳纤维胶带内设置有电热丝，所述压电陶瓷片和柔性太阳能板均通过导线与蓄电池连接，所述蓄电池通过导线与电热丝连接。

所述蓄电池包括铝壳，所述铝壳内设置有芯包，所述铝壳与芯包之间存在间隙，且间隙内设置有固定剂，所述铝壳的上端口安装有盖板，所述盖板上设置有防爆阀，所述防爆阀上设置有电极头，所述电极头通过导线与芯包连接。

所述蓄电池上设置有USB接口，所述USB接口上盖有软质PVC。

所述柔性太阳能板上覆盖有ETFE薄膜盖板或pvc背板。

所述蓄电池为四v的蓄电池。

采用本实用新型的优点在于。

1、通过挤压压电陶瓷片产生直流电，将机械能转换成电能，产生的电再进入蓄电池，将部分多余产生的电能也可以存储在蓄电池中，柔性太阳能板在太阳光的照射下，产生直流电并导向蓄电池中，蓄电池放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带传递，便可发热,能够使手套持续发热，暖和双手的作用，结构合理、保温效果好、使用舒适、持久耐用，可广泛推广应用。

2、通过采用铝质外壳，更加轻便，正负极板，芯包装有的电解液，排气栓，放置在手套最底部处，不会影响其他装置的正常使用，同时也为其他装置提供了很大的放置空间。

3、通过USB接口便保证手套的轻盈性电池充电，软质PVC便于防水。

4、通过ETFE薄膜盖板或pvc背板可以任意弯曲，方便携带，应用较为广泛。

5、通过四v的蓄电池保证手套的轻盈性，它充满电是850Mah，可持续供电大约1.7小时，压电陶瓷片连接产生的电就连接于蓄电池中。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中。

图1为本实用新型手套正面结构示意图。

图2为本实用新型手套背面结构示意图。

图3为本实用新型蓄电池结构示意图。

图中标记：1、手套本体，2、手掌部，3、手指部，4、碳纤维胶带，5、压电陶瓷片，6、蓄电池，7、柔性太阳能板,8、铝壳，9、固定剂，10、芯包，11、盖板，12、电极头，13、防爆阀，14、电极头。

具体实施方式

实施例1

如图1至2所示，一种新型电热手套，包括手套本体1，所述手套本体1包括手掌部2和手指部3，所述手掌部2正面设置有压电陶瓷片5和蓄电池6，背面设置有柔性太阳能板7，所述手指部3上设置有碳纤维胶带4，所述碳纤维胶带4内设置有电热丝，所述压电陶瓷片5和柔性太阳能板7均通过导线与蓄电池6连接，所述蓄电池6通过导线与电热丝连接。

先把压电陶瓷片5置于手套内部的手心处，为了易于方便安装，这里先将碳纤维胶带4分布在手套内部的指间处，每个碳纤维胶带4通过一根导线串联起来，接下来安装蓄电池6于手套末端，并将usb接口置于手套的手环部位，把压电陶瓷片5内的电热丝通过导线与蓄电池6连接起来，挤压压电陶瓷片5使其产生电，对蓄电池6充电，再把柔性太阳能板7位于外部中间部位，柔性太阳能板7通过导线与蓄电池6连接起来，在阳光下，吸收太阳光，达到光能转换为电能，这部分电能在存储到蓄电池6中，再由蓄电池6对碳纤维胶带4中内的电热丝充电，通过挤压压电陶瓷片5产生直流电，将机械能转换成电能，产生的电再进入蓄电池6，将部分多余产生的电能也可以存储在蓄电池6中，柔性太阳能板7在太阳光的照射下，生直流电并导向蓄电池6中，蓄电池6放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带4传递，便可发热,能够使手套持续发热，暖和双手的作用，结构合理、保温效果好、使用舒适、持久耐用，可广泛推广应用，且利用双重发电，达到了能源环保，能量高效的目的，同时，多余的电量也会存储在蓄电池中，等待下一次的使用。

实施例2

如图1至2所示，一种新型电热手套，包括手套本体1，所述手套本体1包括手掌部2和手指部3，所述手掌部2正面设置有压电陶瓷片5和蓄电池6，背面设置有柔性太阳能板7，所述手指部3上设置有碳纤维胶带4，所述碳纤维胶带4内设置有电热丝，所述压电陶瓷片5和柔性太阳能板7均通过导线与蓄电池6连接，所述蓄电池6通过导线与电热丝连接。

如图3所示，所述蓄电池6包括铝壳8，所述铝壳8内设置有芯包10，所述铝壳8与芯包10之间存在间隙，且间隙内设置有固定剂9，所述铝壳8的上端口安装有盖板11，所述盖板11上设置有防爆阀13，所述防爆阀13上设置有电极头（14），所述电极头14通过导线与芯包10连接。

所述蓄电池6上设置有USB接口，所述USB接口上盖有软质PVC。

先把压电陶瓷片5置于手套内部的手心处，为了易于方便安装，这里先将碳纤维胶带4分布在手套内部的指间处，每个碳纤维胶带4通过一根导线串联起来，接下来安装蓄电池6于手套末端，并将usb接口置于手套的手环部位，把压电陶瓷片5内的电热丝通过导线与蓄电池6连接起来，挤压压电陶瓷片5使其产生电，对蓄电池6充电，再把柔性太阳能板7位于外部中间部位，柔性太阳能板7通过导线与蓄电池6连接起来，在阳光下，吸收太阳光，达到光能转换为电能，这部分电能在存储到蓄电池6中，再由蓄电池6对碳纤维胶带4中内的电热丝充电，通过挤压压电陶瓷片5产生直流电，将机械能转换成电能，产生的电再进入蓄电池6，将部分多余产生的电能也可以存储在蓄电池6中，柔性太阳能板7在太阳光的照射下，生直流电并导向蓄电池6中，蓄电池6放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带4传递，便可发热,能够使手套持续发热，暖和双手的作用，结构合理、保温效果好、使用舒适、持久耐用，可广泛推广应用，且利用双重发电，达到了能源环保，能量高效的目的，同时，多余的电量也会存储在蓄电池中，等待下一次的使用。

通过采用铝质外壳，更加轻便，正负极板，芯包装有的电解液，排气栓，放置在手套最底部处，不会影响其他装置的正常使用，同时也为其他装置提供了很大的放置空间。

通过USB接口便保证手套的轻盈性电池充电，软质PVC便于防水。

实施例3

如图1至2所示，一种新型电热手套，包括手套本体1，所述手套本体1包括手掌部2和手指部3，所述手掌部2正面设置有压电陶瓷片5和蓄电池6，背面设置有柔性太阳能板7，所述手指部3上设置有碳纤维胶带4，所述碳纤维胶带4内设置有电热丝，所述压电陶瓷片5和柔性太阳能板7均通过导线与蓄电池6连接，所述蓄电池6通过导线与电热丝连接。

如图3所示，所述蓄电池6包括铝壳8，所述铝壳8内设置有芯包10，所述铝壳8与芯包10之间存在间隙，且间隙内设置有固定剂9，所述铝壳8的上端口安装有盖板11，所述盖板11上设置有防爆阀13，所述防爆阀13上设置有电极头（14），所述电极头14通过导线与芯包10连接。

所述蓄电池6上设置有USB接口，所述USB接口上盖有软质PVC。

所述柔性太阳能板7上覆盖有ETFE薄膜盖板或pvc背板。

所述蓄电池6为四v的蓄电池。

先把压电陶瓷片5置于手套内部的手心处，为了易于方便安装，这里先将碳纤维胶带4分布在手套内部的指间处，每个碳纤维胶带4通过一根导线串联起来，接下来安装蓄电池6于手套末端，并将usb接口置于手套的手环部位，把压电陶瓷片5内的电热丝通过导线与蓄电池6连接起来，挤压压电陶瓷片5使其产生电，对蓄电池6充电，再把柔性太阳能板7位于外部中间部位，柔性太阳能板7通过导线与蓄电池6连接起来，在阳光下，吸收太阳光，达到光能转换为电能，这部分电能在存储到蓄电池6中，再由蓄电池6对碳纤维胶带4中内的电热丝充电，通过挤压压电陶瓷片5产生直流电，将机械能转换成电能，产生的电再进入蓄电池6，将部分多余产生的电能也可以存储在蓄电池6中，柔性太阳能板7在太阳光的照射下，生直流电并导向蓄电池6中，蓄电池6放电时产生的电流通过电热丝，电热丝产生的热量通过碳纤维胶带4传递，便可发热,能够使手套持续发热，暖和双手的作用，结构合理、保温效果好、使用舒适、持久耐用，可广泛推广应用，且利用双重发电，达到了能源环保，能量高效的目的，同时，多余的电量也会存储在蓄电池中，等待下一次的使用。

通过采用铝质外壳，更加轻便，正负极板，芯包装有的电解液，排气栓，放置在手套最底部处，不会影响其他装置的正常使用，同时也为其他装置提供了很大的放置空间。

通过USB接口便保证手套的轻盈性电池充电，软质PVC便于防水。

通过ETFE薄膜盖板或pvc背板可以任意弯曲，方便携带，应用较为广泛。

通过四v的蓄电池保证手套的轻盈性，它充满电是850Mah，可持续供电大约1.7小时，压电陶瓷片连接产生的电就连接于蓄电池中。

压电陶瓷片5的原理是：如果对压电材料施加压力（这里所指的压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料）它便会产生电位差（称之为正压电效应）反之施加电压，则会产生机械应力（称为逆压电效应）。同时，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能，本专利所用的就是上述的正压电效应；压电材料可分为无机压电材料与有机压电材料。其中，无机压电材料又分为压电晶体和压电陶瓷，本产品所用的就是压电陶瓷，压电陶瓷压电性强，介电系数高，可以加工成任意形状，此外，我们所用的压电陶瓷是薄片形的。

压电陶瓷的具体应用参数

由图，压电装置的面积应为

S=ab=5cm×5cm+5cm×6.3cm＝56.5cm²。

文献中推导出的电压片产生电能的式子如下：

联立上述两式，可得知压电陶瓷面积与电流成正比例关系，以此为基础，对下面两种厚度均为0.2mm的压电陶瓷的发电能力进行计算、对比：

1、选用面积在50mm×50mm时最大输出电流为26mA的PZT-5H压电陶瓷。那么当其面积为100cm²时，最大输出电流为：

26mA×（56.5÷25）≈59mA

发电1小时，电池容量能增加:

C=It=0.059A×1h=0.059Ah=59mAh

这种压电陶瓷发电能力较弱，但基本能满足发电需求，相对更加经济实惠。

2、选用面积在50mm×50mm时最大输出电流为180mA的PZT-5H8压电陶瓷。那么当其面积为100cm2时，最大输出电流为：180mA×（56.5÷25）≈407mA

发电1小时，电池容量能增加：C=It=0.407A×1h=0.407mA=407mAh

这种压电陶瓷发电能力较强，性价比更高，但与PZT-5H相比，用在同一种装置中会使成本大大增加。压电发电装置采用相对廉价的PZT-5H压电陶瓷，厚度0.2mm,面积为25cm2时的价格为24.5元，装置面积为100cm2,厚度一致，消耗的成本为：24.5元×（56.5cm2÷25cm2）×70%≈38.8元

蓄电池6的定义为：电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般称为电池，电池有原电池和蓄电池之分；放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池；放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再把化学能转化为电能的电池，叫蓄电池，也称为二次电池；蓄电池中的USB接口：为了确保供能的需求以及人们的需求，这里在蓄电池中进行了一定的修改，在蓄电池末端连接了一个USB连接口，这个USB接口可以进行充电，为了防水，USB接口上盖有软质PVC，它所需的充电时间约等于1.5小时，为了确保人们在使用时的安全，人们在用usb充电的时候不能充的太满，以及对其他设备对蓄电池的充电作用，所以人们充电时间应在20分钟到60分钟之内。

柔性太阳能板7的原理；在金属表面照射紫外光，可以发生光电效应，产生了自由电子，柔性太阳能板7就是把太阳光转化为电压和电流，是一种光电转换；采用的柔性太阳能板7的功率为0.45w，工作电压为1.5v，工作电流为330mhA，在阳光充足的情况下，它的光转化率较高，它的充电时间t=I（蓄电池）÷I（工作电流）=850mhA÷330mhA≈2.6h，为了确保它的安全性，因为有多款供能装置，所以这里只需要冲1h左右，人们平时外出戴手套时间也正好是如此，同时为了成本考虑，这里选择的是市场上比较普遍的柔性太阳能板，具体价格是在20元左右，如果想以柔性太阳能板7作为主要输出能源的话，可在市场上选择更为好一点的柔性太阳能板7。

碳纤维胶带4的原理：碳纤维是由含碳量高于90%的无机高分子纤维，含碳量高于99%的称石墨纤维，碳纤维的微观结构类似人造石墨，层与层之间借范德华力连接在一起的。其中碳纤维中孔隙的形状、尺寸、位置、纤维、基体和界面的力学性能都会影响碳纤维。碳纤维兼具碳材料拉力和纤维柔软可加工两大特征，是一种力学性能优异的新材料，它的重量很轻，比铝更轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍，这个材料应用在本产品中是十分合适的，既轻盈、又达到导热的效果；碳纤维由于有多种优良性质，所以应用广泛，我们常见的碳纤维用于复合材料，碳纤维所构成的复合材料具有轻而强、轻而刚、耐腐蚀、耐疲脑、结构尺寸稳定性好以及设计性好，碳纤维材料也经常用于航空航天、土木建筑、汽车材料、纤维加固等，本专利中里使用的是一种叫Carbon Fiber Tape（碳纤维胶带）的纤维材料，只需要通电就可以产生热量，所产生的热量可使人在短时间内感受到温度。碳纤维通电加热后热辐射红外波长在2.5～13um之间，恰好是人体易吸收的波动范围，具有显著的生物效应。有辅助理疗保健作用，炭纤维的热传导和热辐射性能相当好，电热转换效率在90％以上，节能效果十分显著。它可避免积蓄热和过热现象的发生，因此，该材料的使用寿命长。

功效有：一、暖：防寒保暖防冻疮；促：促进血液循环；健：热敷理疗保健作用。

二、所产生的热量可供人们在1小时内始终可以感受到热量。

注意事项：孕妇、幼儿及无法正确表达意愿者禁用。轻拿轻防，勿摔。清洗手套时应将带电品拆下清洗，带电品拆下后应放在清洁、干燥、通风处。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型电热手套，包括手套本体（1），其特征在于：所述手套本体（1）包括手掌部（2）和手指部（3），所述手掌部（2）正面设置有压电陶瓷片（5）和蓄电池（6），背面设置有柔性太阳能板（7），所述手指部（3）上设置有碳纤维胶带（4），所述碳纤维胶带（4）内设置有电热丝，所述压电陶瓷片（5）和柔性太阳能板（7）均通过导线与蓄电池（6）连接，所述蓄电池（6）通过导线与电热丝连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型电热手套，其特征在于：所述蓄电池（6）包括铝壳（8），所述铝壳（8）内设置有芯包（10），所述铝壳（8）与芯包（10）之间存在间隙，且间隙内设置有固定剂（9），所述铝壳（8）的上端口安装有盖板（11），所述盖板（11）上设置有防爆阀（13），所述防爆阀（13）上设置有电极头（14），所述电极头（14）通过导线与芯包（10）连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型电热手套，其特征在于：所述蓄电池（6）上设置有USB接口，所述USB接口上盖有软质PVC。

4.根据权利要求1所述的一种新型电热手套，其特征在于：所述柔性太阳能板（7）上覆盖有ETFE薄膜盖板或pvc背板。

5.根据权利要求1所述的一种新型电热手套，其特征在于：所述蓄电池（6）为四v的蓄电池。

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