本發(fā)明涉及鞋子領(lǐng)域，具體涉及一種抗氧化殺菌鞋及腳部保健方法。

背景技術(shù)：

鞋子是穿在腳上防止腳受到傷害的一種物品，在人類文明史前期是草鞋、布鞋，如今以皮鞋多見。皮鞋的透氣性能遠(yuǎn)低于草鞋和薄布鞋，導(dǎo)致現(xiàn)在人多帶有略微的腳氣。

臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧對細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行的很迅速，與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷，而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿透膜，而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解并死亡。

經(jīng)檢索，公告號為CN100525665C公開了一種臭氧殺菌換氣鞋，具體公開了在普通鞋體中安裝臭氧發(fā)生器，并通過蜂巢式活塞式腳踏氣泵壓縮或放松蜂巢式活塞式腳踏氣泵，完成臭氧氣源供氣或換氣，以此殺菌的方式；該方案可以實(shí)現(xiàn)較好的鞋內(nèi)殺菌功能，但是腳汗和臭氧會加強(qiáng)人體皮膚的氧化環(huán)境，使皮膚產(chǎn)生炎癥；且該方案采用壓電變壓式高壓發(fā)生器配合陶瓷臭氧發(fā)生片，無法產(chǎn)生氫氣，工作不穩(wěn)定，元件壽命短，有一定的危險(xiǎn)性。

氧化自由基、細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載、微血管損傷、炎癥細(xì)胞的浸潤及相關(guān)炎癥因子的釋放在黑色素的代謝過程中均發(fā)揮著重要作用。皮膚燒傷后，體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生和清除的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，如清除氧自由基能力降低或活性氧自由基產(chǎn)生過多，導(dǎo)致氧自由基蓄積，引發(fā)氧化應(yīng)激。氫氣是近年來研究比較活躍的領(lǐng)域，是繼NO、HS和CO之后的又一具有重要生物活性的氣體分子，同時(shí)目前尚未發(fā)現(xiàn)其有任何毒副作用，在疾病防治方面具有獨(dú)特的發(fā)展空間口。很多與氧化應(yīng)激有關(guān)的損傷都可以通過氫氣療法得到較好的效果，特別是對各種難以治愈的皮膚疾病是一個(gè)很好的選擇。研究表明氫氣能很快透過細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜，彌散到亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如線粒體、細(xì)胞核等，發(fā)揮保護(hù)作用。富氫液是一種選擇性的抗氧化劑，其主要作用是選擇性清除自由基，減少活性氧的產(chǎn)生，減少氧化應(yīng)激的損害?；钚匝蹙哂泻軓?qiáng)的氧化還原作用，可以和細(xì)胞的各種成分發(fā)生相互作用，引起一些膜和酶的功能改變，尤其是線粒體膜損傷，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。其作用機(jī)制為：(1)氫氣具有選擇性抗氧化作用，選擇性的降低羥基自由基和過氧亞硝酸陰離子濃度，但不會降低超氧陰離子自由基、過氧化氫及處于平衡狀態(tài)的NO水平。減少組織細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)及DNA氧化，保護(hù)細(xì)胞功能；(2)抑制組織的炎癥反應(yīng)，從而保護(hù)和促進(jìn)細(xì)胞組織的功能；(3)阻止和延緩細(xì)胞凋亡進(jìn)程，加速損傷組織的修復(fù)。

現(xiàn)有技術(shù)中不乏利用臭氧對鞋子進(jìn)行殺菌的技術(shù)，但一般采用高壓發(fā)生器配合陶瓷臭氧發(fā)生片，無法產(chǎn)生氫氣；而現(xiàn)有技術(shù)在鞋子上使用氫氣基本是將氫氣作為氣墊使用，沒有將氫氣結(jié)合汗液作為腳部的保健技術(shù)，更沒有簡便切換氫氣保健與臭氧殺菌且將兩個(gè)功能集成一體的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗氧化殺菌鞋及腳部保健方法，該抗氧化殺菌鞋及腳部保健方法能夠根據(jù)需要產(chǎn)生氫氣溶解在汗液中對腳部皮膚起到保健作用，治愈腳部皮膚的炎癥，解決腳氣問題，保護(hù)腳部皮膚，改善鞋子內(nèi)部環(huán)境，使用更加舒適，而且可以簡便的切換功能產(chǎn)生臭氧對鞋內(nèi)進(jìn)行殺菌消毒。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種抗氧化殺菌鞋，包括水腔；一設(shè)置在水腔內(nèi)可反轉(zhuǎn)電極陰陽的PEM膜電解電極將水腔分隔為上腔和下腔；所述PEM膜電解電極包括依次層疊設(shè)置的第一電極、PEM膜和第二電極；所述第一電極和第二電極外表面分別貼覆有第一活性炭纖維層和第二活性炭纖維層；一控制電路控制PEM膜電解電極的電流和/或電壓大小；一輸氣裝置將上腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體送入鞋內(nèi)空間，同時(shí)，一排氣裝置將下腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出外界。

其中，所述輸氣裝置為活塞式腳踏氣泵；所述輸氣裝置包括進(jìn)氣腔和滑動(dòng)套設(shè)在進(jìn)氣腔內(nèi)的第一活塞；所述第一活塞上設(shè)置有回復(fù)裝置，使得第一活塞在進(jìn)氣腔中往復(fù)滑動(dòng)；所述上腔通過第一單向閥連通進(jìn)氣腔上部，連通部位設(shè)置有防水透氣膜；所述進(jìn)氣腔還連通鞋內(nèi)空間；所述第一活塞或進(jìn)氣腔壁上設(shè)置有連通外界、使外部空氣單向進(jìn)入進(jìn)氣腔的第二單向閥或單向透氣膜；

其中，所述排氣裝置為活塞式腳踏氣泵；所述排氣裝置包括排氣腔和滑動(dòng)套設(shè)在排氣腔內(nèi)的第二活塞，所述第二活塞與第一活塞聯(lián)動(dòng)；所述下腔通過第三單向閥連通排氣腔上部，連通部位設(shè)置有防水透氣膜；所述第二活塞或排氣腔壁上設(shè)置有連通外界、使外部空氣單向進(jìn)入排氣腔的第四單向閥或單向透氣膜。

其中，所述抗氧化殺菌鞋設(shè)置有加熱鞋內(nèi)空間的加熱層。

其中，所述抗氧化殺菌鞋的鞋面夾層內(nèi)設(shè)置有連通進(jìn)氣腔的過氣層；所述過氣層設(shè)置有多個(gè)連通鞋內(nèi)空間的噴氣口。

其中，所述抗氧化殺菌鞋設(shè)置有震動(dòng)腳部的震動(dòng)膜。

其中，所述水腔內(nèi)設(shè)置有水位傳感器；所述水位傳感器觸發(fā)一控制器控制震動(dòng)膜震動(dòng)。

其中，所述抗氧化殺菌鞋還包括壓電陶瓷和電池；所述壓電陶瓷設(shè)置在進(jìn)氣腔內(nèi)并由第一活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電；所述壓電陶瓷通過一穩(wěn)流電路與電池電連接。

一種腳部保健方法，采用所述的抗氧化殺菌鞋，包括以下步驟：

①電解制氫：調(diào)節(jié)PEM膜電解電極的電流，并控制上腔中的電極為陰極，下腔中的電極為陽極；

②進(jìn)氣、排氣：上腔產(chǎn)生的氫氣通過擴(kuò)散或輸氣裝置輸入鞋內(nèi)空間；下腔產(chǎn)生的氧氣通過排氣裝置排出外界；

③氫氣溶解：步驟②中進(jìn)入鞋內(nèi)空間的氫氣溶解在鞋內(nèi)的汗液中形成富氫液。

其中，在步驟③后或步驟①前還包括以下步驟：

④電解制臭氧：反轉(zhuǎn)PEM膜電解電極的陰陽極，調(diào)節(jié)PEM膜電解電極的電流，上腔中的電極為陽極，下腔中的電極為陰極；

⑤臭氧殺菌：步驟④中上腔內(nèi)產(chǎn)生的臭氧進(jìn)入鞋內(nèi)空間對鞋內(nèi)和腳部進(jìn)行殺菌消毒；下腔內(nèi)產(chǎn)生的氫氣通過排氣裝置排出外界；

⑥加熱烘干：通電加熱層，加熱層對鞋內(nèi)空間進(jìn)行加熱烘干，同時(shí)使殘余的臭氧分解溢散。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明能夠根據(jù)需要產(chǎn)生氫氣溶解在汗液中對腳部皮膚起到保健作用，具有選擇性抗氧化、抑制組織的炎癥和阻止和延緩細(xì)胞凋亡進(jìn)程的作用。

2、本發(fā)明設(shè)置的PEM膜電解電極可以通過電流大小簡便的切換保健和殺菌功能。

3、本發(fā)明設(shè)置的第一活塞可以使在走路或跑步的過程中對腳部實(shí)施保健功能，進(jìn)行貼身實(shí)時(shí)的保健，無需專門耗費(fèi)使用者的時(shí)間。

4、本發(fā)明設(shè)置的第一活性炭纖維層和第二活性炭纖維層可以吸收儲存水分，保障電解過程的連貫性，防止在走路和跑步過程中水腔內(nèi)的水流波動(dòng)影響電解效果。

5、本發(fā)明設(shè)置加熱層可以在臭氧殺菌后或出汗后使水分快速烘干，改善鞋內(nèi)環(huán)境，提高穿戴舒適度，還可以及時(shí)分解臭氧，使其快速溢散，還能在天氣寒冷的情況下提高鞋內(nèi)溫度，防止凍瘡。

6、本發(fā)明設(shè)置有震動(dòng)膜和水位傳感器，能在水腔內(nèi)缺水的情況下及時(shí)提示，還可以對腳底進(jìn)行按摩，放松腳部。

7、本發(fā)明設(shè)置有壓電陶瓷，能利用走動(dòng)或跑步過程中產(chǎn)生的能量發(fā)電，所發(fā)的電可以儲存供電解使用，還可以通過外部接口對電子設(shè)備如手機(jī)充電。

8、本發(fā)明設(shè)置有槽和活性炭吸附層，可以通過簡單的電極反轉(zhuǎn)，控制產(chǎn)生臭氧的位置，從而在保健功能不需臭氧時(shí)，吸收可能產(chǎn)生的少量臭氧。

9、本發(fā)明的陰極陽極分列在兩個(gè)腔室中，產(chǎn)生的氣體單一純凈，有效提高作用效果。

10、本發(fā)明設(shè)置有進(jìn)氣裝置和排氣裝置，裝置結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度高，壽命長，可有效實(shí)現(xiàn)一體式的輸進(jìn)所需氣體和排出所不需氣體。

附圖說明

圖1為本發(fā)明抗氧化殺菌鞋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明抗氧化殺菌鞋的內(nèi)面示意圖；

圖3為本發(fā)明抗氧化殺菌鞋的外部示意圖；

圖4為本發(fā)明抗氧化殺菌鞋的PEM膜電解電極結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-水腔、11-第一單向閥、12-PEM膜電解電極、121-第一活性炭纖維層、122-第一電極、123-PEM膜、124-第二電極、125-第二活性炭纖維層、13-水位傳感器、14-進(jìn)水口、17-上腔、18-下腔、2-進(jìn)氣腔、21-第一活塞、211-第二單向閥、3-過氣層、31-噴氣口、4-壓電陶瓷、5-電池、6-加熱層、7-震動(dòng)膜、81-臭氧開關(guān)、82-加熱開關(guān)、83-按摩開關(guān)、9-排氣腔、91-第二活塞、92-第三單向閥、93-第四單向閥、94-固定板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

參見圖1至圖4，一種抗氧化殺菌鞋，包括水腔1，水腔1可以設(shè)置在鞋底內(nèi)，鞋跟內(nèi)或鞋面外；優(yōu)選的，抗氧化殺菌鞋的鞋底分為上層鞋底和下層鞋底，水腔1設(shè)置在上層鞋底與下層鞋底形成的空腔內(nèi)；一設(shè)置在水腔1內(nèi)可反轉(zhuǎn)電極陰陽的PEM膜電解電極12將水腔1分隔為上腔17和下腔18；所述PEM膜電解電極12包括依次層疊設(shè)置的第一電極122、PEM膜123和第二電極124；所述第一電極122和第二電極124外表面分別貼覆有第一活性炭纖維層121和第二活性炭纖維層125；所述控制電路還控制切換第一電極122和第二電極124的陰陽；第一活性炭纖維層121和第二活性炭纖維層125可以吸收儲存水分，保障電解過程的連貫性，防止在走路和跑步過程中水腔1內(nèi)的水流波動(dòng)影響電解效果；一控制電路控制PEM膜電解電極12的電流大??；PEM膜電解時(shí)，當(dāng)電極單位面積內(nèi)電子大于一定數(shù)值時(shí)，電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，其中陽極上的氧氣被轉(zhuǎn)化成臭氧，而臭氧具有較強(qiáng)的殺菌功能；當(dāng)電極單位面積電子小于一定數(shù)值時(shí)，電解產(chǎn)生氫氣和氧氣（以及極少數(shù)的臭氧，不足以產(chǎn)生殺菌功能），但陽極上的氧氣不會被轉(zhuǎn)化，氧氣并沒有殺菌功能，氫氣溶解在汗液中形成富氫液具有還原功能，因此可以通過調(diào)節(jié)電流的大小來實(shí)現(xiàn)殺菌功能與保健功能的簡便切換；此外，鞋底側(cè)邊上分別設(shè)置有連通上腔17和下腔18的可開閉的進(jìn)水口14，方便向水腔1內(nèi)注水和換水。

一輸氣裝置通過踩踏和提腳動(dòng)作將上腔17內(nèi)產(chǎn)生的氫氣或臭氧送入鞋內(nèi)空間；所述輸氣裝置為壓力驅(qū)動(dòng)的氣囊式腳踏氣泵(未示出)或活塞式腳踏氣泵；所述活塞式腳踏氣泵包括進(jìn)氣腔2和滑動(dòng)套設(shè)在進(jìn)氣腔2內(nèi)的第一活塞21；所述進(jìn)氣腔2上部通過第一單向閥11連通水腔1，第一單向閥11允許電解產(chǎn)生的氣體從水腔1內(nèi)流入進(jìn)氣腔2內(nèi)，同時(shí)阻止進(jìn)氣腔2的氣體回流到水腔1內(nèi)；連通部位設(shè)置有防水透氣膜，防止水腔1中的水流入進(jìn)氣腔2內(nèi)；所述進(jìn)氣腔2還連通鞋內(nèi)空間，具體的，所述抗氧化殺菌鞋的鞋面夾層內(nèi)設(shè)置有連通進(jìn)氣腔2的過氣層3；所述過氣層3設(shè)置有多個(gè)連通鞋內(nèi)空間的噴氣口31，使氣體在鞋內(nèi)空間的分布更均勻，鞋子穿戴更舒適；所述第一活塞21通過一回復(fù)裝置與進(jìn)氣腔2的上內(nèi)壁連接，通過踩踏動(dòng)作和回復(fù)裝置在進(jìn)氣腔2中往復(fù)滑動(dòng)。

一排氣裝置將下腔18內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出外界；所述排氣裝置為活塞式腳踏氣泵；所述排氣裝置包括排氣腔9和滑動(dòng)套設(shè)在排氣腔9內(nèi)的第二活塞91，所述第二活塞91與第一活塞21聯(lián)動(dòng)；所述下腔18通過第三單向閥92連通排氣腔9上部，連通部位設(shè)置有防水透氣膜；所述第二活塞91或排氣腔9壁上設(shè)置有連通外界、使外部空氣單向進(jìn)入排氣腔9的第四單向閥93或單向透氣膜。

優(yōu)選的，所述第一活塞21為工字形，底部為適合人體行走的弧形；上部通過回復(fù)裝置，如彈簧與進(jìn)氣腔2上端連接；工字形第一活塞21上端的橫片與進(jìn)氣腔2滑動(dòng)密封套設(shè)，且在其上設(shè)置有第二單向閥211或單向透氣膜，在壓縮空氣時(shí)可防止氣體散發(fā)到空氣中，回彈時(shí)能夠吸收空氣中的氣體進(jìn)入進(jìn)氣腔2；第二活塞91位于工字形第一活塞21靠近排氣腔9一側(cè)的空腔內(nèi)，并與第一活塞21下端的橫片固定連接；從排氣腔9側(cè)壁一側(cè)延伸出的一彎折的固定板94形成排氣腔9；第二活塞91在該排氣腔9內(nèi)密封滑動(dòng)。

走路時(shí)，第一活塞21向上移動(dòng)，壓縮進(jìn)氣腔2使進(jìn)氣腔2內(nèi)的氣體進(jìn)入鞋內(nèi)空間對腳部進(jìn)行作用；同時(shí)，第一活塞21帶動(dòng)第二活塞91上移，壓縮排氣腔9中的氣體從第四單向閥93排出；第一活塞21上設(shè)置有第二單向閥211或單向透氣膜，在壓縮空氣時(shí)可防止氣體散發(fā)到空氣中，回彈時(shí)能夠吸收空氣中的氣體進(jìn)入進(jìn)氣腔2；回彈時(shí)，第一活塞21帶動(dòng)第二活塞91下移，排氣腔9容積增大，產(chǎn)生負(fù)壓，將下腔18內(nèi)的氣體抽入排氣腔9。

進(jìn)一步的，所述抗氧化殺菌鞋內(nèi)的鞋底上方設(shè)置有加熱層6，可以在臭氧殺菌后或出汗后使水分快速烘干，改善鞋內(nèi)環(huán)境，提高穿戴舒適度，還可以及時(shí)分解臭氧，使其快速溢散，還能在天氣寒冷的情況下提高鞋內(nèi)溫度，防止凍瘡。

進(jìn)一步的，所述抗氧化殺菌鞋內(nèi)還設(shè)置有震動(dòng)膜7；所述水腔1內(nèi)設(shè)置有水位傳感器13；所述水位傳感器13觸發(fā)一控制器控制震動(dòng)膜7震動(dòng)；水位傳感器13能在水腔內(nèi)缺水的情況下及時(shí)提示，本實(shí)施例中，控制器通過MC指令，在一段時(shí)間內(nèi)接收不到水位傳感器13感應(yīng)有水的信號的情況下才控制震動(dòng)膜7震動(dòng)；震動(dòng)膜7還可以對腳底進(jìn)行按摩，放松腳部。

進(jìn)一步的，所述抗氧化殺菌鞋還包括壓電陶瓷4和電池5，本實(shí)施例中，電池5設(shè)置在鞋底內(nèi)；所述壓電陶瓷4設(shè)置在進(jìn)氣腔2內(nèi)并由第一活塞21的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電；所述壓電陶瓷4與電池5通過穩(wěn)流電路電連接，能利用走動(dòng)或跑步過程中產(chǎn)生的能量發(fā)電，所發(fā)的電可以儲存供電解使用，還可以通過外部接口對電子設(shè)備如手機(jī)充電；此外，電池5還為震動(dòng)膜7、加熱層6以及PEM膜電解電極12供電。

進(jìn)一步的，在所述抗氧化殺菌鞋外側(cè)鞋面上還設(shè)置有臭氧開關(guān)81、加熱開關(guān)82和按摩開關(guān)83，分別控制PEM膜電解電極12的制臭氧功能、加熱層6的烘干加熱功能以及震動(dòng)膜7的震動(dòng)功能的開啟和關(guān)閉。

一種腳部保健方法，采用所述的抗氧化殺菌鞋，包括以下步驟：

①電解制氫：調(diào)節(jié)PEM膜電解電極12的電流，并控制上腔17中的電極為陰極，下腔18中的電極為陽極；

②進(jìn)氣、排氣：上腔17產(chǎn)生的氫氣通過擴(kuò)散或輸氣裝置輸入鞋內(nèi)空間；下腔18產(chǎn)生的氧氣通過排氣裝置排出外界；

③氫氣溶解：步驟②中進(jìn)入鞋內(nèi)空間的氫氣溶解在鞋內(nèi)的汗液中形成富氫液。

其中，在步驟③后或步驟①前還包括以下步驟：

④電解制臭氧：反轉(zhuǎn)PEM膜電解電極12的陰陽極，調(diào)節(jié)PEM膜電解電極12的電流，上腔17中的電極為陽極，下腔18中的電極為陰極；

⑤臭氧殺菌：步驟④中上腔17內(nèi)產(chǎn)生的臭氧進(jìn)入鞋內(nèi)空間對鞋內(nèi)和腳部進(jìn)行殺菌消毒；下腔18內(nèi)產(chǎn)生的氫氣通過排氣裝置排出外界；

⑥加熱烘干：通電加熱層6，加熱層6對鞋內(nèi)空間進(jìn)行加熱烘干，同時(shí)使殘余的臭氧分解溢散。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。