電熱納米手套

張 崢 秦營周

(鄭州大學 機械工程學院，河南 鄭州 450001)

0 引言

冬天一到，我們都要帶上厚厚的手套，而當我們需要取鑰匙或者拿一些較小的東西時便需要摘下手套，倒不是覺得這不戴手套的短暫時間里會凍手，而是這穿戴與摘下手套給我們帶來的煩惱，特別是情況緊急時更讓人惱火。怎樣才能省掉去帶手套的煩惱呢?

最好的方法是不帶手套，顯然這在嚴寒的冬天并不是什么好主意。那么讓手套變得更薄一些，薄到幾乎感覺不到，不影響手的觸覺，是不是就不用再有這些煩惱了呢?可是這樣的手套又怎會起到御寒的作用呢?——電熱，本設計針對這些情況提出一種超薄型而又保暖的手套設計方案。運用科技和材料的巧妙結合來實現看似矛盾的目標，用科技來影響產品的性能和外觀。

1 設計分析

手套歷來是一件保暖用品，厚度與質量一直都是衡量一個手套的保暖性能的重要指標。但是隨著手套厚度的增加，雖然保暖程度有所提高，但是手指手掌的靈活性卻大受影響，對于現代社會來說，很多工作都對于手指的靈活性要求特別高，春夏秋天還可以堅持，但到了冬天，卻遇到了很大的矛盾，需要保暖就不能工作，而工作時又會凍壞手指。隨著現代科技的發展，我們可以利用的材料種類也在迅速地增加，達到目的的方式也大大擴展了，為了保持一種溫度，可以防止散失溫度，也可以從外界提供熱量來維持一定的溫度。本設計以硅膠為主要材料，通過注塑成型加工成為超薄手套，在保證一定強度與韌性的情況下盡可能減小手套的厚度，這樣的手套戴在手上不會妨礙手指的靈活性，只要能夠維持一定的溫度，就可以達到手套的基本功能。本設計擬用電熱技術為手套提供溫度，來維持人手所需溫度。手套的尾端要設計的長一點以便加裝充放電設備。

整體設計：我們要保證手套厚度在不影響手部各種動作的情況下使手套能夠提供一定的適宜溫度，而自然狀態下這是不可能的，因此需要有外在能量來保證手套的溫度。我們設計的這種手套不僅保暖而且輕便到不影響手部的各種靈活動作的完成。整個手套以硅膠為原料加工而成，韌性非常好，厚度非常小。另一方面，為保證溫度，在手套尾端加裝供能部分以保證手套的保暖性能，手背上面布置導熱的線路，以使熱量均勻快速地到達指定地點維持溫度。在手套尾端裝置無線充電接收端天線線圈，和一個小型的可充電式微型電池，接上繞手套背面的線圈，以及微型開關。外部配置無線充電充電器作為手套掛鉤粘在前面上，手套使用一天后可以取下來掛在掛鉤型無線充電器上，接受充電，以便第二天接著使用。

下面介紹手心一面與手背一面的設計方式。

手心一面：由于我們常常是抓握東西或者握住手的，手心一直處于內部，所以我們的手心一班不會感覺到太冷。也就是說，在一般情況下，手心冷的話手背一定是更冷的;而手背暖和的話手心一定更熱。另外，根據人機工程學分析，手心的抓握要求手心部位有更好的觸覺感覺。基于上述情況的調查與分析，本設計確定把供暖線路布置在手背一面，而手心一面分布小孔，一方面保證手部良好的觸覺感覺，另一方面可以增加通透性，使得手套不至于太封閉而導致手部空氣不流通產生不適感。

手背一面：我們要保證手套的厚度在人感覺舒適范圍之內并且保證有一定的溫度，而普通情況下，單薄的一層硅膠不可能起到抵御寒冷的作用，因此就要有另外的方式來提供維持一定溫度所需能量，本設計在反面布置一整條電熱絲，彎曲分布在各手指背面和手背上，具有較好的柔韌性，以保證整個手套的柔軟舒適，通過將電能轉變為熱能傳輸到手套各個部位來維持手套的溫度，保護手部溫暖。(參考電熱毯的工作原理)

手套尾端：除充電設備之外設置耳朵供懸掛使用。待手套不用時可以取下來掛在壁掛式無線充電器上，可以在保持整潔有序的同時給手套充電。手套尾端也是整個手套的核心部分，加裝有微型電池用以為整個手套提供熱能，維持手套的溫度處于一定水平。

充電感應區：上有相應掛鉤，可附于附近有插座的墻上，掛上手套即可充電，去下手套，停止充電。

芯片 接收天線線圈

2 結論

本設計結合了輕型塑料的加工、電熱轉換技術和無線充電技術，讓手套在輕盈便捷的同時不失其保暖的本質。讓人們在冬天也可以帶著溫暖的手套進行細致的活動。本設計可以推廣到內衣設計等服裝保暖行業，讓人們即使在冬天也可以穿著夏裝去逛街。

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