CN114468822A - 一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架 - Google Patents

一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，包括竖板和横板，横板的内部安装有石墨烯发热膜，石墨烯发热膜与横板之间设置有压紧机构，石墨烯发热膜电性连接有温控器，温控器电性连接有NTC温度传感器，NTC温度传感器通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜上，温控器的输入端电性连接有电源连接件，连接导线通过穿线孔贯穿于竖板内部，穿线孔设置在竖板的侧壁上；横板的顶面通过滑动机构与夹持机构滑动连接，石墨烯发热膜与横板之间设置有压紧机构，两个横板的背侧均通过螺丝固定安装有伸缩机构，解决了现有的电热毛巾架成本高，发热慢，发热不均匀，工艺复杂，热能转换率不高，不节能以及毛巾易掉落的问题。

Description

一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架
技术领域
本发明属于毛巾架技术领域，具体涉及一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架。
背景技术
电热毛巾架为高新技术产品，属高档卫浴的配套产品，广泛适用于家庭(卫浴空间、厨房、阳台)、高档住宅、别墅、酒店、宾馆、旅店、医疗养老机构以及公共服务等场所，电热毛巾架为终结毛巾潮湿和细菌而生。在面临各种电热毛巾架进行选购时，需区分不同电热毛巾架的特点和用途。
现有市场上的电热毛巾架按工作原理可分为以下几种：第一种是加热棒导热形态电热毛巾架，其工作原理是密封的架体内加入液态媒介，然后由加热棒对媒介进行加热而传导到架体使之发热；第二种是通过在架体内布置硅胶发热丝或碳纤维发热丝，贴紧架体对架体直接进行加热。前一种产品因需要做到绝对密封，所以对产品的组装，焊接工艺极高，导致成本增加，热能转换率也不高，不节能，上下温差不统一，加热速度慢等缺点；后面两种因是线性发热线，不能做到与产品全接触，所以发热不均匀，加热速度慢，热能转换率也不高，不节能。
且市面上的电热毛巾架在使用时，也存在当毛巾搭在毛巾架上后，容易发生掉落现象。
因此，需要提供一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架来解决上述问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，以解决上述背景技术中提出现有的电热毛巾架成本高，发热慢，发热不均匀，工艺复杂，热能转换率不高，不节能以及毛巾易掉落的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，包括竖板和横板，所述竖板设置有两根，所述横板通过螺钉固定在两根竖板之间，所述横板设置有七根，且自上而下分布在两根竖板之间，所述横板的内部安装有石墨烯发热膜，所述石墨烯发热膜与横板之间设置有压紧机构；
所述石墨烯发热膜电性连接有温控器，所述温控器的顶面安装有连接头，所述温控器电性连接有NTC温度传感器，所述NTC温度传感器通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜上，所述温控器的输入端电性连接有电源连接件，相邻的两个所述石墨烯发热膜之间通过连接导线并联在一起，所述连接导线通过穿线孔贯穿于竖板内部，所述穿线孔设置在竖板的侧壁上；
所述横板的顶面通过滑动机构与夹持机构滑动连接，所述石墨烯发热膜与横板之间设置有压紧机构，两个所述横板的背侧均通过螺丝固定安装有伸缩机构。
优选的，所述伸缩机构包括底座、安装槽、固定筒、滑杆、环形槽和钢圈，所述底座的一侧侧壁通过螺丝与固定筒的一端固定安装，所述固定筒的另一端以及内部滑动连接有滑杆。
优选的，所述固定筒的内部开设有环形槽，所述滑杆的侧壁开设有安装槽，所述安装槽的侧壁套接有钢圈，所述钢圈的侧壁与环形槽内部相卡合。
优选的，所述横板的顶面滑动连接有滑动机构，所述滑动机构包括滑座、滑块、波形槽、限位块和第二弹簧，所述横板的顶面开设有波形槽，所述滑座的两侧侧壁滑动连接有滑块，所述滑块的一端与波形槽相卡合。
优选的，所述滑块的另一端固定连接有限位块，所述限位块的侧壁分别与第二弹簧的两端相卡合连接。
优选的，所述夹持机构包括固定座、连接轴、夹板、第一弹簧和防滑齿槽，所述固定座通过螺丝固定安装于滑座的顶面上，所述固定座通过连接轴与夹板转动连接，所述连接轴的侧壁套接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与固定座的侧壁相抵触，所述第一弹簧的另一端与夹板的侧壁相抵触。
优选的，所述夹板的另一侧侧壁和固定座的另一侧侧壁均开设有内凹弧形槽，所述夹板的一侧侧壁底端一体成型有防滑齿槽。
优选的，所述压紧机构包括横板堵盖、卡接扣和压板，所述横板堵盖设置有两个且插接在横板的两端端部，所述横板堵盖的内侧设置有卡接扣，所述卡接扣内插接有压板，所述压板位于横板的内部，所述压板的一侧压在石墨烯发热膜上。
优选的，所述温控器电性连接有接地端子，所述接地端子通过导热胶粘贴在竖板的内部。
优选的，所述横板的前侧侧壁设置有波浪纹，所述竖板的上下两端端部均插接有竖板堵盖，所述连接头通过螺丝固定安装于其中一个的竖板堵盖内部。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，本发明通过温控器电性连接有石墨烯发热膜，石墨烯发热膜与横板的内壁贴合，使产品发热均匀迅速，石墨烯发热膜极速发热1秒升温，3秒升到180℃，热导率高达3200W/mK，配合导热性能极佳的铝合金横板，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，电热辐射转换效率比普通的电加热元器件高，同时加上石墨烯材料的超导性，可以保证发热性能稳定，能让产品的有效热能总转换率达到了99.7％，比常规产品高了30％左右，电费综合可节省70％左右，产品结构简单，组装方便，极大的降低成本，柔性石墨烯可折叠弯曲，柔韧性极佳，也可应用于任何结构的电热毛巾架体；又通过在竖板的底端通过连接头固定有温控器，温控器电性连接有NTC温度传感器，NTC温度传感器通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜上，进而石墨烯发热膜工作产生的温度通过NTC温度传感器传递给温控器，温控器设定好温度，使电热毛巾架始终处于设定的温度内，达到节能作用；
2、本发明通过在横板上滑动安装有滑动机构，并在滑动机构上安装有夹持机构，通过滑动机构上滑座内部的滑块在横板上的波形槽的内部滑动，进而能够使夹持机构在横板上移动，又通过夹持机构的夹板配合第一弹簧和连接轴使夹板将搭在横板上毛巾进行固定处理，进而能够防止毛巾搭在横板上后而发生掉落现象。
附图说明
图1为本发明的前侧结构示意图；
图2为本发明的后侧结构示意图；
图3为本发明的爆炸结构示意图；
图4为本发明的石墨烯发热膜之间连接关系示意图；
图5为本发明的石墨烯发热膜与竖板连接关系结构示意图；
图6为本发明的伸缩机构结构示意图；
图7为本发明的夹持机构和滑动机构结构示意图；
图8为本发明的滑块的的内部结构示意图；
图9为本发明的横板堵盖结构示意图；
图10为本发明的竖板堵盖结构示意图；
图11为本发明的温控器电路图。
图中标号：1、竖板；2、横板；3、石墨烯发热膜；4、压紧机构；401、横板堵盖；402、卡接扣；403、压板；5、温控器；6、连接头；7、NTC温度传感器；8、电源连接件；9、连接导线；10、穿线孔；11、波浪纹；12、接地端子；13、竖板堵盖；14、伸缩机构；1401、底座；1402、安装槽；1403、固定筒；1404、滑杆；1405、环形槽；1406、钢圈；15、夹持机构；1501、固定座；1502、连接轴；1503、夹板；1504、第一弹簧；1505、防滑齿槽；16、滑动机构；1601、滑座；1602、滑块；1603、波形槽；1604、限位块；1605、第二弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-11所示的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，包括竖板1和横板2，竖板1设置有两根，横板2通过螺钉固定在两根竖板1之间，横板2设置有七根，且自上而下分布在两根竖板1之间，横板2的前侧侧壁设置有波浪纹11，波浪纹11的设置增大横板2的面积，提高加热效率，同时增大横板2与挂在其上物品间的摩擦力，防止物品滑落，竖板1的上下两端端部均插接有竖板堵盖13，连接头6通过螺丝固定安装于其中一个的竖板堵盖13内部，避免外界灰尘、固定颗粒的进入，起到密封作用，横板2为铝合金材质，竖板1和横板2的外表面覆有镀层或喷涂层，铝合金材质的横板2导电速度快，热量散发少，竖板1和横板2的外表面覆有镀层或喷涂层，起到防锈，防腐蚀的作用。
横板2的内部安装有石墨烯发热膜3，石墨烯发热膜3与横板2之间设置有压紧机构4，压紧机构4包括横板堵盖401、卡接扣402和压板403，横板堵盖401设置有两个且插接在横板2的两端端部，横板堵盖401的内侧设置有卡接扣402，卡接扣402内插接有压板403，压板403位于横板2的内部，压板403的一侧压在石墨烯发热膜3上，通过两个横板堵盖401把压板403安装在横板2的内部，压板403把石墨烯发热膜3压紧在横板2的内部，使其与横板2的内部紧密贴合，使石墨烯发热膜3产生的热量迅速、均匀的传递给横板2，减少能源浪费，缩短加热时间；
石墨烯发热膜3电性连接有温控器5，温控器5由电源芯片通过电路板供电，温控器5的顶面安装有连接头6，温控器5电性连接有NTC温度传感器7，NTC温度传感器7连接微控制单元进行温度控制，可采用手动对温控器5进行启闭操作、调控温度、定时模式、工作模式的设置，也可以采用远程方式对温控器5进行远程操控进行启闭操作、设置相应数据，NTC温度传感器7通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜3上，温控器5的输入端电性连接有电源连接件8，电源连接件8可以是电源连接线，或者是由电源连接线和电源插头组成，亦或者由电源连接线、电源插头和电源开关组成，使电热毛巾架以多种方式接通电源，提高多样性，温控器5电性连接有接地端子12，接地端子12通过导热胶粘贴在竖板1的内部，起到安全保护作用，相邻的两个石墨烯发热膜3之间通过连接导线9并联在一起，连接导线9通过穿线孔10贯穿于竖板1内部，穿线孔10设置在竖板1的侧壁上；
横板2的顶面通过滑动机构16与夹持机构15滑动连接，石墨烯发热膜3与横板2之间设置有压紧机构4，两个横板2的背侧均通过螺丝固定安装有伸缩机构14；
伸缩机构14包括底座1401、安装槽1402、固定筒1403、滑杆1404、环形槽1405和钢圈1406，底座1401的一侧侧壁通过螺丝与固定筒1403的一端固定安装，固定筒1403的另一端以及内部滑动连接有滑杆1404，固定筒1403的内部开设有环形槽1405，滑杆1404的侧壁开设有安装槽1402，安装槽1402的侧壁套接有钢圈1406，钢圈1406的侧壁与环形槽1405内部相卡合，通过在钢圈1406的侧壁开设一个缺口，使钢圈1406不是一个闭环结构，使滑杆1404在固定筒1403的内部发生滑动时，能够使钢圈1406在环形槽1405的侧壁上滑动，滑动过程中，钢圈1406就会随着环形槽1405的波动而进行收紧然后复位，从能使滑杆1404在固定筒1403的内部滑动过程中，能够保持限位固定，增加或者减少滑杆1404和固定筒1403之间的距离，进而能够使底座1401安装在墙面上时，能够调节竖板1和和横板2到墙面之间的距离，从能能够根据实际安装环境进行调节处理。
横板2的顶面滑动连接有滑动机构16，滑动机构16包括滑座1601、滑块1602、波形槽1603、限位块1604和第二弹簧1605，横板2的顶面开设有波形槽1603，滑座1601的两侧侧壁滑动连接有滑块1602，滑块1602的一端与波形槽1603相卡合，滑块1602的另一端固定连接有限位块1604，限位块1604的侧壁分别与第二弹簧1605的两端相卡合连接，通过滑块1602在滑板顶面的波形槽1603中滑动，在滑动过程中，使滑块1602向滑座1601的内部回收，同时压缩第二弹簧1605，使限位块1604相向移动，进而能够滑座1601在横板2上滑动到指定位置后不会再随意能够移动。
夹持机构15包括固定座1501、连接轴1502、夹板1503、第一弹簧1504和防滑齿槽1505，固定座1501通过螺丝固定安装于滑座1601的顶面上，固定座1501通过连接轴1502与夹板1503转动连接，连接轴1502的侧壁套接有第一弹簧1504，第一弹簧1504的一端与固定座1501的侧壁相抵触，第一弹簧1504的另一端与夹板1503的侧壁相抵触，夹板1503的另一侧侧壁和固定座1501的另一侧侧壁均开设有内凹弧形槽，夹板1503的一侧侧壁底端一体成型有防滑齿槽1505，通过用手捏住夹板1503和固定座1501的上方的内凹弧形槽，使夹板1503和固定座1501能够沿着连接轴1502转动，同时使夹板1503和固定座1501相向侧壁的第一弹簧1504的两端被收紧处理，然后使夹板1503和固定座1501下方被打开，进而能够对横板2上搭着的毛巾进行进行夹持，以防止毛巾掉落。
结构原理：通过在横板2内放置有石墨烯发热膜3，横板2的两端端部插接有横板堵盖401，横板堵盖401设置有卡接扣402，卡接扣402内卡接有压板403，压板403与石墨烯发热膜3紧密接触，使石墨烯发热膜3与横板2的内壁紧密贴合，使石墨烯发热膜3产生的热量迅速、均匀的传递给横板2，横板2通过螺钉固定在竖板1上，竖板1通过伸缩机构14安装在墙面上；
石墨烯发热膜3极速发热1秒升温，3秒升到180℃，热导率高达3200W/mK，配合导热性能极佳的铝合金的横板2，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，电热辐射转换效率比普通的电加热元器件高，同时加上石墨烯材料的超导性，可以保证发热性能稳定，能让产品的有效热能总转换率达到了99.7％，比常规产品高了30％左右，电费综合可节省70％左右，产品结构简单，组装方便，极大的降低成本，柔性石墨烯可折叠弯曲，柔韧性极佳，也可应用于任何结构的电热毛巾架体；
竖板1的底端通过连接头6固定有温控器5，温控器5电性连接有NTC温度传感器7，NTC温度传感器7通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜3上，进而石墨烯发热膜3工作产生的温度通过NTC温度传感器7传递给温控器5，温控器5设定好温度，使电热毛巾架始终处于设定的温度内，达到节能作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，包括竖板(1)和横板(2)，其特征在于：所述竖板(1)设置有两根，所述横板(2)通过螺钉固定在两根竖板(1)之间，所述横板(2)设置有七根，且自上而下分布在两根竖板(1)之间，所述横板(2)的内部安装有石墨烯发热膜(3)，所述石墨烯发热膜(3)与横板(2)之间设置有压紧机构(4)；
所述石墨烯发热膜(3)电性连接有温控器(5)，所述温控器(5)的顶面安装有连接头(6)，所述温控器(5)电性连接有NTC温度传感器(7)，所述NTC温度传感器(7)通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜(3)上，所述温控器(5)的输入端电性连接有电源连接件(8)，相邻的两个所述石墨烯发热膜(3)之间通过连接导线(9)并联在一起，所述连接导线(9)通过穿线孔(10)贯穿于竖板(1)内部，所述穿线孔(10)设置在竖板(1)的侧壁上；
所述横板(2)的顶面通过滑动机构(16)与夹持机构(15)滑动连接，所述石墨烯发热膜(3)与横板(2)之间设置有压紧机构(4)，两个所述横板(2)的背侧均通过螺丝固定安装有伸缩机构(14)。
2.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述伸缩机构(14)包括底座(1401)、安装槽(1402)、固定筒(1403)、滑杆(1404)、环形槽(1405)和钢圈(1406)，所述底座(1401)的一侧侧壁通过螺丝与固定筒(1403)的一端固定安装，所述固定筒(1403)的另一端以及内部滑动连接有滑杆(1404)。
3.根据权利要求2所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述固定筒(1403)的内部开设有环形槽(1405)，所述滑杆(1404)的侧壁开设有安装槽(1402)，所述安装槽(1402)的侧壁套接有钢圈(1406)，所述钢圈(1406)的侧壁与环形槽(1405)内部相卡合。
4.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述横板(2)的顶面滑动连接有滑动机构(16)，所述滑动机构(16)包括滑座(1601)、滑块(1602)、波形槽(1603)、限位块(1604)和第二弹簧(1605)，所述横板(2)的顶面开设有波形槽(1603)，所述滑座(1601)的两侧侧壁滑动连接有滑块(1602)，所述滑块(1602)的一端与波形槽(1603)相卡合。
5.根据权利要求4所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述滑块(1602)的另一端固定连接有限位块(1604)，所述限位块(1604)的侧壁分别与第二弹簧(1605)的两端相卡合连接。
6.根据权利要求4所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述夹持机构(15)包括固定座(1501)、连接轴(1502)、夹板(1503)、第一弹簧(1504)和防滑齿槽(1505)，所述固定座(1501)通过螺丝固定安装于滑座(1601)的顶面上，所述固定座(1501)通过连接轴(1502)与夹板(1503)转动连接，所述连接轴(1502)的侧壁套接有第一弹簧(1504)，所述第一弹簧(1504)的一端与固定座(1501)的侧壁相抵触，所述第一弹簧(1504)的另一端与夹板(1503)的侧壁相抵触。
7.根据权利要求6所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述夹板(1503)的另一侧侧壁和固定座(1501)的另一侧侧壁均开设有内凹弧形槽，所述夹板(1503)的一侧侧壁底端一体成型有防滑齿槽(1505)。
8.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述压紧机构(4)包括横板堵盖(401)、卡接扣(402)和压板(403)，所述横板堵盖(401)设置有两个且插接在横板(2)的两端端部，所述横板堵盖(401)的内侧设置有卡接扣(402)，所述卡接扣(402)内插接有压板(403)，所述压板(403)位于横板(2)的内部，所述压板(403)的一侧压在石墨烯发热膜(3)上。
9.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述温控器(5)电性连接有接地端子(12)，所述接地端子(12)通过导热胶粘贴在竖板(1)的内部。
10.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，其特征在于：所述横板(2)的前侧侧壁设置有波浪纹(11)，所述竖板(1)的上下两端端部均插接有竖板堵盖(13)，所述连接头(6)通过螺丝固定安装于其中一个的竖板堵盖(13)内部。
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