CN206113286U - 一种基于石墨烯技术的电热水管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于石墨烯技术的电热水管，是由外管、第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜、内管、第三石墨烯发热膜、支架、第一导线、第二导线、第三导线组成；所述外管、内管嵌套而成，外管的内壁贴附有第一石墨烯发热膜，内管的外部贴附有第二石墨烯发热膜、内壁贴附有第三石墨烯发热膜，内管与外管之间由支架固定连接；所述第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜和第三石墨烯发热膜分别通过第一导线、第二导线、第三导线与外部电源和控制器相连，每一层石墨烯发热膜都可以单独控制操作，以方便控制出水温度。

Description

一种基于石墨烯技术的电热水管

技术领域

本实用新型涉及一种电热水管，具体是一种基于石墨烯技术的电热水管。

背景技术

传统的电热水器及电热水管都是采用220伏交流电，使用过程容易产生触电危险；其中的电加热材料基本采用了金属电热丝发热材料，热效率低，耗电，无法快速控温；结构复杂，无法携带使用。

工业热水目前也多采用高压锅炉装置，使用燃油或煤炭作为燃料，热水供应的成本高，热效率低，网管复杂，容易产生锅炉爆炸的危害。

中国专利（公开号CN203824045U）公开了一种即热型电热水管，直接将直条型加热棒置于一段较长的水管中，利用水电阻通电加热技术，得到热水。这一发明尽管结构简单，相对的热效率得到提高，升温速率较快，但在生活领域应用仍然避免不了高压用电安全和传统电热材料热效率低的问题。中国专利（公开号CN105896715A）公开了一种风光互补电热水器，尽管使用了石墨烯发热层作为水箱内壁的加热材料，并使用光伏电池、风力发电机供电，解决了用电安全的问题，但结构复杂，成本极高，且加热效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯技术的电热水管，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于石墨烯技术的电热水管，包括电热水管本体；所述电热水管本体是由外管、第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜、内管、第三石墨烯发热膜、支架、第一导线、第二导线、第三导线组成；其中外管、内管嵌套而成，外管的内壁贴附有第一石墨烯发热膜，内管的外部贴附有第二石墨烯发热膜、内壁贴附有第三石墨烯发热膜，内管与外管之间由支架固定连接；所述第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜和第三石墨烯发热膜分别通过第一导线、第二导线、第三导线与外部电源和控制器相连，每一层石墨烯发热膜都可以单独控制操作，以方便控制出水温度。

作为本实用新型进一步的方案：所述所述外管、内管为同轴嵌套，并通过支架分隔成等距的间隙。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支架是由三个构成一组，每两个之间的夹角为120度。

作为本实用新型再进一步的方案：所述石墨烯加热膜在生活领域使用36伏以下的直流电源，在工业领域使用220伏高压交流电直接供电。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电热水管两头设有标准化接口，以利于将本电热水管作为一个单元进行串联或并联使用。

作为本实用新型再进一步的方案：所述石墨烯加热膜为利用石墨烯粉末、微片制作的电发热膜，优选石墨烯微片制作的电加热膜，其单层石墨烯微片的厚度为0.335nm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.使用安全；现有技术的生活用电热水管基本上都是采用220伏交流电供电，容易产生漏电、触电的危险；本实用新型采用石墨烯发热膜技术，可以由低至3.7伏直流电源供电，远低于人体36伏的安全电压，生活领域使用非常安全。

2.热效率高；本实用新型采用石墨烯发热膜对水流加热，石墨烯发热体可在低至3.7伏的电压下发热至100℃-200℃，热效率高，耗电极低，可以完全满足不同生活、工业领域对热水温度的需求，相比传统电热水装置节能效果明显。

3.快速温控；本实用新型采用的石墨烯发热膜，可实现1秒钟升温，1分钟内达到100℃-200℃热水温度要求，发热速度快，散热速度快，可以快速实现对热水温度的控制。

4.便携；本实用新型结构简单，可使用可充电电池供电实现热水的持续供应，非常适合户外使用。

5.应用广泛；本电热水管结构简单，可进行多根连接使用，可用于组成家庭用热水器，也可应用于工业热水的管网供应。

附图说明

图1为一种基于石墨烯技术的电热水管的中横截结构示意图。

图2为一种基于石墨烯技术的电热水管的中剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种基于石墨烯技术的电热水管，是由外管1、第一石墨烯发热膜2、第二石墨烯发热膜3、内管4、第三石墨烯发热膜5、支架6、第一导线7、第二导线8、第三导线9组成；所述外管1、内管4嵌套而成，外管1的内壁贴附有第一石墨烯发热膜2，内管4的外部贴附有第二石墨烯发热膜3、内壁贴附有第三石墨烯发热膜5，内管4与外管1之间由支架6固定连接；所述第一石墨烯发热膜2、第二石墨烯发热膜3和第三石墨烯发热膜5分别通过第一导线7、第二导线8、第三导线9与外部电源和控制器相连，每一层石墨烯发热膜都可以单独控制操作，以方便控制出水温度。

所述外管1、内管4为同轴嵌套，并通过支架6分隔成等距的间隙，保证管中水流的通畅及石墨烯发热膜与水流的充分接触，同时也比较美观，安装制造比较方便。

所述支架6是由三个构成一组，每两个之间的夹角为120度，保证了每个支架6的受力相同，同时也比较美观。

所述石墨烯加热膜是在生活领域使用36伏以下的直流电源供电，电压较低，对人体比较安全；在工业领域使用220伏高压交流电直接供电。

所述电热水管两头进行设有标准化接口，以利于将本电热水管作为一个单元进行串联或并联使用。

所述石墨烯加热膜为利用石墨烯粉末、微片制作的电发热膜，优选单层或多层石墨烯微片制作的电发热膜，其单层石墨烯的厚度为0.335nm。

本实用新型的工作原理是：由于石墨烯发热膜能够使用低至3.7伏直流电压，在1分钟内快速发热至100℃-200℃，热效率极高，且如此设计的电热水管的电热接触面广，能够快速地实现对管内水流的加热；且根据需要，这种电热水管的内管可以不局限于一根内管，可以嵌套几根类似的发热内管，以提高单根电热水管的热水温度；通过使用不同结构的石墨烯发热膜，本实用新型的电热水管还可以使用220伏交流电供电，使石墨烯发热膜的发热温度可达到200℃-400℃，因此这种电热水管在工业的应用领域很广。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于石墨烯技术的电热水管，包括电热水管本体，其特征在于，所述电热水管本体是由外管、第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜、内管、第三石墨烯发热膜、支架、第一导线、第二导线、第三导线组成；其中外管、内管嵌套而成，外管的内壁贴附有第一石墨烯发热膜，内管的外部贴附有第二石墨烯发热膜、内壁贴附有第三石墨烯发热膜，内管与外管之间由支架固定连接；所述第一石墨烯发热膜、第二石墨烯发热膜和第三石墨烯发热膜分别通过第一导线、第二导线、第三导线与外部电源和控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电热水管，其特征在于，所述外管、内管为同轴嵌套，并通过支架分隔成等距的间隙。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电热水管，其特征在于，所述支架是由三个构成一组，每两个之间的夹角为120度。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电热水管，其特征在于，所述石墨烯加热膜在生活领域使用36伏以下的直流电源，在工业领域使用220伏高压交流电直接供电。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电热水管，其特征在于，所述电热水管本体两头设有标准化接口。

6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电热水管，其特征在于，所述石墨烯加热膜为利用石墨烯粉末、微片制作的电发热膜。