張 崢 秦營周

(鄭州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)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(dāng)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(yán)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(shè)計(jì)針對這些情況提出一種超薄型而又保暖的手套設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用科技和材料的巧妙結(jié)合來實(shí)現(xiàn)看似矛盾的目標(biāo)，用科技來影響產(chǎn)品的性能和外觀。

1 設(shè)計(jì)分析

手套歷來是一件保暖用品，厚度與質(zhì)量一直都是衡量一個手套的保暖性能的重要指標(biāo)。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(xiàn)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(jiān)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(xiàn)代科技的發(fā)展，我們可以利用的材料種類也在迅速地增加，達(dá)到目的的方式也大大擴(kuò)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(shè)計(jì)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(qiáng)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(dá)到手套的基本功能。本設(shè)計(jì)擬用電熱技術(shù)為手套提供溫度，來維持人手所需溫度。手套的尾端要設(shè)計(jì)的長一點(diǎn)以便加裝充放電設(shè)備。

整體設(shè)計(jì)：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(tài)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(shè)計(jì)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(dǎo)熱的線路，以使熱量均勻快速地到達(dá)指定地點(diǎn)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(guān)。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(shè)計(jì)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(nèi)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(jù)人機(jī)工程學(xué)分析，手心的抓握要求手心部位有更好的觸覺感覺?；谏鲜銮闆r的調(diào)查與分析，本設(shè)計(jì)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(dǎo)致手部空氣不流通產(chǎn)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(nèi)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(shè)計(jì)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮軅鬏數(shù)绞痔赘鱾€部位來維持手套的溫度，保護(hù)手部溫暖。(參考電熱毯的工作原理)

手套尾端：除充電設(shè)備之外設(shè)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(yīng)區(qū)：上有相應(yīng)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(jié)論

本設(shè)計(jì)結(jié)合了輕型塑料的加工、電熱轉(zhuǎn)換技術(shù)和無線充電技術(shù)，讓手套在輕盈便捷的同時不失其保暖的本質(zhì)。讓人們在冬天也可以帶著溫暖的手套進(jìn)行細(xì)致的活動。本設(shè)計(jì)可以推廣到內(nèi)衣設(shè)計(jì)等服裝保暖行業(yè)，讓人們即使在冬天也可以穿著夏裝去逛街。

［1］李高.簡單的可控硅調(diào)壓調(diào)溫電路［J］.電子制作.2000(07)

［2］陳如柏，蔡高柱，杜鳳娟.三種簡易恒溫控制器［J］.電子制作.1999(05)

［3］張小明，陳震.一種新穎電熱毯定時調(diào)溫電路設(shè)計(jì)［J］.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2002(02)

［4］趙志國，曹祥紅，馬秀艷.電熱毯恒溫控制器［J］.安陽師范學(xué)院學(xué)報(bào).2000(04)