一种具有握力锻炼功能的暖手宝

1.本实用新型涉及暖手宝技术领域，特别涉及一种具有握力锻炼功能的暖手宝。


背景技术：

2.老年人手脚处于四肢末端得不到充分的阳气温煦，同时冬天老年人活动减少，这使得手脚冰凉成为冬天很多老年人最犯难的问题。现有技术中，热水袋、电热暖手宝等能够很好地解决老人手脚冰凉的问题，而且方便携带。
3.然而，热水袋保温时间有限，且温度不可控容易造成高温烫伤。电热暖手宝虽然能够精确地控制加热温度，但其算法缺陷导致了暖手宝温度长期处于阈值附近波动，容易对人体造成低温烫伤，此外其需要不间断地对介质加热，耗电功率高，电能浪费严重。


技术实现要素：

4.针对背景技术中所存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种具有握力锻炼功能的暖手宝，该暖手宝既能通过电加热温暖老年人的双手，还可以兼具握力锻炼功能，促进血液循环。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种具有握力锻炼功能的暖手宝，包括柔性封装层、加热层、基板、握力锻炼组件、温度传感器、主控模块和电源模块。所述的加热层紧贴所述柔性封装层的内壁设置，所述的基板固设在所述加热层内侧。所述的握力锻炼组件包括扭簧和弧形手柄，所述扭簧固定在所述基板上，所述弧形手柄的一端与所述扭簧连接并可作往复式摆动，弧形手柄的一侧向外超出所述柔性封装层并形成手握部。所述的温度传感器内嵌在所述柔性封装层内，所述的加热层和温度传感器分别与所述主控模块相连接，所述主控模块与所述电源模块连接。
7.进一步地，为了能够将握力锻炼所产生的机械能转换为电能以节约能源，还包括自发电组件。所述的自发电组件包括传动齿轮、齿条、永磁块、发电线圈和整流桥。所述弧形手柄沿着弧形面开设有第一轮齿部，所述齿条的一端设有第二轮齿部，所述的传动齿轮分别与所述第一轮齿部及第二轮齿部相啮合。所述齿条通过所述传动齿轮与所述弧形手柄传动连接并可随着所述弧形手柄的摆动而左右移动，所述永磁块固定在齿条远离传动齿轮的一端，所述的发电线圈固设在所述基板上并位于所述永磁块右侧，所述的发电线圈与所述整流桥相连接，所述整流桥与所述电源模块连接。
8.优选地，所述加热层的材质为碳纤维。采用碳纤维作为加热层材料，使其具备柔性可贴合功能的同时能释放对人体有益的近红外光，促进手部血液循环。
9.优选地，为了使得暖手宝的手感更佳，所述柔性封装层的材质为硅胶。
10.优选地，为了能够将温度和握力次数等进行实时显示，还包括显示模块，所述的显示模块与所述主控模块相连接。
11.优选地，为了能够更好地收集和存储握力转换的电能，所述的电源模块包括超级电容器和锂电池，所述的超级电容器和锂电池之间通过电压管理电路相连接。
12.优选地，所述的电压管理电路为具有反向击穿效应的齐纳二极管。
13.本实用新型具有如下有益效果：
14.1、通过设置握力锻炼组件，可促进老年人手部主动运动，加速血液循环；
15.2、通过设置自发电组件，可将握力所产生机械能转换为电能，大幅降低系统功耗，实现节能环保；
16.3、通过采用碳纤维作为加热层材料，使其具备柔性可贴合功能的同时能释放对人体有益的近红外光，进一步促进手部血液循环；
17.4、通过设置温度传感器，可通过设置温度上限阈值和下限阈值，保证环境温度在35 摄氏度到50摄氏度之间大幅波动，在保证保暖的同时避免了现有技术长时间处于45摄氏度左右环境下的低温烫伤。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图2为图1的左视示意图。
20.图3为发电过程产生的电流脉冲信号。
21.图4为充电过程超级电容器的充电曲线。
22.图5为充电过程锂电池的充电曲线。
23.主要组件符号说明：1、柔性封装层；2、加热层；3、基板；41、扭簧；42、弧形手柄； 420、手握部；421、第一轮齿部；5、温度传感器；6、主控模块；7、电源模块；71、超级电容器；72、电压管理电路；73、锂电池；81、传动齿轮；82、齿条；821、第二轮齿部； 83、永磁块；84、发电线圈；85、整流桥；9、显示模块。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
25.如图1-5所示，一种具有握力锻炼功能的暖手宝，包括柔性封装层1、加热层2、基板 3、握力锻炼组件、温度传感器5、主控模块6、电源模块7、自发电组件和显示模块9。优选地，柔性封装层1的材质为硅胶。加热层2紧贴柔性封装层1的内壁设置，优选地，加热层2的材质为碳纤维，基板3固设在加热层2内侧。握力锻炼组件包括扭簧41和弧形手柄 42，扭簧41固定在基板3上，弧形手柄42的一端与扭簧41连接并可作往复式摆动，弧形手柄42的一侧向外超出柔性封装层1并形成手握部420。温度传感器5内嵌在柔性封装层1 内，加热层2和温度传感器5分别与主控模块6相连接，主控模块6与电源模块7电连接，显示模块9与主控模块6相连接。
26.自发电组件包括传动齿轮81、齿条82、永磁块83、发电线圈84和整流桥85。弧形手柄42沿着弧形面开设有第一轮齿部421，齿条82的一端设有第二轮齿部821，传动齿轮81 分别与第一轮齿部421及第二轮齿部821相啮合。齿条82通过传动齿轮81与弧形手柄42 传动连接并可随着弧形手柄42的摆动而左右移动，永磁块83固定在齿条82远离传动齿轮 81的一端，发电线圈84固设在基板3上并位于永磁块83右侧，发电线圈84与整流桥85 相连接，整流桥85与电源模块7连接。优选地，电源模块7包括依次连接的超级电容器71、电压管理电路72和锂电池73。优选的，电压管理电路72为具有反向击穿效应的齐纳二极管。
27.本实用新型的工作原理为：用户开机使用具有握力锻炼功能的暖手宝时，加热层2在主控模块6的控制下开始向外辐射远红外光，周围环境温度升高。到温度到达温度传感器5 的上限阈值后停止加热，此时用户手部环境温度处于50摄氏度左右，随后环境温度缓慢降低，直至温度降低至温度传感器5的下限阈值后主控模块6开始控制加热层2继续加热，如此反复。保证了环境温度在35摄氏度到50摄氏度之间大幅波动，在保证保暖的同时避免了现有技术长时间处于45摄氏度左右环境下的低温烫伤。
28.同时用户可以通过按压握力锻炼组件，弧形手柄42在握力作用下发生转动带动扭簧41 压缩，传动齿轮81和齿条82在弧形手柄42的转动下啮合运动，同时带动永磁块83的线性运动，通过永磁块83与发电线圈84之间的距离改变导致发电线圈84中磁通量的往复变化完成发电及握力锻炼计数，如图3所示为所述发电过程产生的电流脉冲信号，整流桥85将自发电组件所产生的交流电转化为直流电并存储。为了解决发电量较少，充电不连续的问题，本实用新型采取将分布式电能暂存于超级电容器71中，当超级电容器71的电压达到电压管理电路72的阈值后，将电能稳定地转移至锂电池73中，从而为主控模块6、加热层2和显示模块9供电，如图4、图5所示为充电过程超级电容器71和锂电池73的充电曲线。主控模块6通过读取自发电组件的交流电脉冲个数进行握力锻炼的计数，并通过显示模块9进行显示。通过设置握力锻炼组件和自发电组件能促进手部主动运动，加速血液循环，同时将机械能转化为电能为系统供电，大幅降低系统功耗。
29.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。