CN206191931U - 一种基于石墨烯技术的热得快 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于石墨烯技术的热得快，包括发热体、集成控制盒，所述发热体由骨架结构、石墨烯电热片、温度传感器组成，所述集成控制盒内部安装有集成控制器、电源、无线充电装置，外部设置有控制面板，所述骨架结构上贴附有石墨烯电热片，所述石墨烯电热片上贴附有温度传感器，所述石墨烯电热片、温度传感器、集成控制器、电源、无线充电装置通过导线电性连接。本实用新型利用石墨烯电热片多层面的直接供热，有效扩大发热接触面，电热效率高，加热速度快，能量损耗小，使用寿命长，用电安全，无消防隐患。

Description

一种基于石墨烯技术的热得快

技术领域

本实用新型涉及加热设备领域，尤其涉及一种基于石墨烯技术的热得快。

背景技术

现有的热得快基本上采用电热丝或PTC发热材料做发热体，电热转换效率低;以金属作为发热体，由于高温下金属的氧化作用，金属发热材料使用过程中易产生氧化层，增加了电阻，容易烧毁；金属发热材料无恒温限制，长期空载运行温度极高，容易产生消防隐患，且使用寿命不长;在生活领域使用220伏交流电供电，使用中易产生触电的危险;通常只有管体表面与水接触，加热面不大，加热速度不快。

石墨烯作为一种新兴材料，具有目前世界上电阻率、导电性、导热性、超薄性、硬度、柔韧性等方面最好的特性，被广泛应用于工业、农业、医疗、军事和生活等各种领域。石墨烯可耐受1～2亿A/平方厘米的电流度，比铜高6个数量级(100-600A/平方厘米)，因此其作为发热材料的连续工作时间和使用寿命比传统材料高出许多。“一种低电压透明电热膜及其制备工艺、高温电热片及其制备工艺”（申请号CN201510837576.8，公开号CN105517215A）所揭示的石墨烯高温加热片，在额定的电压下达到设计的最高温度后可以保持恒温；在220V电压下，克服了传统金属发热材料长时间通电加热造成的材料老化问题，同时电极、加热层和覆盖层的结合设计，形成了牢固的一体，不仅热能易于释放，电极也不易被高电压烧毁，提高了高温电热膜的使用寿命，可达到220V电压下连续工作30000多小时以上保持高效发热，间断性通电，可实现100000次以上，性能不受影响；使用石墨烯技术制造的石墨烯电热片电热转换效率可达99.9%以上。

实用新型内容

为了解决现有热得快存在的上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种基于石墨烯技术的热得快，包括发热体、集成控制盒，所述发热体由骨架结构、石墨烯电热片、温度传感器组成，所述集成控制盒内部安装有集成控制器、电源、无线充电装置，外部设置有控制面板，所述骨架结构上贴附有石墨烯电热片，所述石墨烯电热片上贴附有温度传感器，所述石墨烯电热片、温度传感器、集成控制器、电源、无线充电装置通过导线电性连接。

优选地，所述发热体的骨架结构由若干环形同轴的柱面构造而成，每一柱面的内壁和外壁上贴附有石墨烯电热片。

优选地，所述发热体的骨架结构由若干同轴方向串接的圆面构造而成，每一圆面的上表面、下表面贴附有石墨烯电热片。

优选地，所述电源为直流电源或交流电源，生活领域使用的直流电源其输出电压和工作电压均不超过36伏。

优选地，所述控制面板上设有电源开关、温度显示装置、温度调节按钮。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型一种基于石墨烯技术的热得快，利用石墨烯电热片多层面的直接供热，有效扩大发热接触面，电热效率高，加热速度快，能量损耗小，使用寿命长，用电安全，无消防隐患。

附图说明

图1为实施例一的热得快整体剖视图；

图2为实施例一的热得快整体俯视图；

图3为本实用新型系统工作图；

图4为实施例二的热得快整体剖视图；

图5为实施例二的热得快整体俯视图。

图中标号说明：

1、发热体；2、集成控制盒；3、骨架结构；4、石墨烯电热片；5、温度传感器；6、集成控制器；7、电源；8、控制面板； 9、无线充电装置。

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。

实施例一：

如图1-图3所示，一种基于石墨烯技术的热得快，包括发热体1、集成控制盒2，所述发热体1由骨架结构3、石墨烯电热片4、温度传感器5组成，所述集成控制盒2内部安装有集成控制器6、电源7、无线充电装置9，外部设置有控制面板8，所述骨架结构3上贴附有石墨烯电热片4，所述石墨烯电热片4上贴附有温度传感器5，所述石墨烯电热片4、温度传感器5、集成控制器6、电源7、无线充电装置9通过导线电性连接。

进一步地，所述骨架结构3由若干环形同轴的柱面构造而成，每个环形同轴柱面的内壁、外壁均贴附有石墨烯电热片4，每一面的石墨烯电热片4可以是能分区域发热的整块的电热片，也可以是由环形围绕并水平叠加而成的若干块小型电热片组成，并能独立控制同一深度下电热片的工作状况，以避免发热片的干烧；石墨烯电热片4的导线设置在骨架结构3的中心轴部位，石墨烯电热片4、温度传感器5通过导线电性连接至集成控制盒2，电源7为直流电源或交流电源，控制面板8上设有电源开关、温度显示装置和温度调节按钮。

具体的，本实用新型由控制面板8首先打开电源开关按钮开始工作，发热体1内的石墨烯电热片4通过电源9供电，并快速为水直接加热将水烧开；温度传感器5准确判断石墨烯电热片及水的温度，并将信号传递到集成控制器6，通过集成控制器6传递到控制面板8上的温度显示装置上，方便及时了解，并通过控制面板8上的温度调节按钮实时控制水温；当温度传感器5反映的水温达到设定温度时，集成控制器6自动关闭电源，停止加热；当容器内某一水平面上无水导致石墨烯电热片4干烧时，温度传感器5检测到的实时温度经集成控制器6判断升温速度超过一定的数值时，集成控制器6立即将相关石墨烯电热片断电，避免干烧。

实施例二：

实施例二与实施例一的区别在于发热体1的结构的不同。如图3-图5所示，一种基于石墨烯技术的热得快，包括发热体1、集成控制盒2，所述发热体1由骨架结构3、石墨烯电热片4、温度传感器5组成，所述集成控制盒2内部安装有集成控制器6、电源7、无线充电装置9，外部设置有控制面板8，所述骨架结构3上贴附有石墨烯电热片4，所述石墨烯电热片4上贴附有温度传感器5，所述石墨烯电热片4、温度传感器5、集成控制器6、电源7、无线充电装置9通过导线电性连接。

进一步地，所述骨架结构3由若干同轴方向串接的圆面构造而成，每一圆面的上表面、下表面贴附有石墨烯电热片4，每一面的石墨烯电热片4是整块的电热片，并能独立控制其工作状况，以避免发热片的干烧；石墨烯电热片4的导线设置在骨架结构3的中心轴部位，石墨烯电热片4、温度传感器5通过导线电性连接至集成控制盒2，电源7为直流电源或交流电源，控制面板8上设有电源开关、温度显示装置和温度调节按钮。

具体的，本实用新型由控制面板8首先打开电源开关按钮开始工作，发热体1内的石墨烯电热片4通过电源9供电，并快速为水直接加热将水烧开；温度传感器5准确判断石墨烯电热片及水的温度，并将信号传递到集成控制器6，通过集成控制器6传递到控制面板8上的温度显示装置上，方便及时了解，并通过控制面板8上的温度调节按钮实时控制水温；当温度传感器5反映的水温达到设定温度时，集成控制器6自动关闭电源，停止加热；当容器内某一水平面上无水时，温度传感器5检测到的实时温度经集成控制器6判断升温速度超过一定的数值时，集成控制器6立即将相关石墨烯电热片断电，避免干烧。

所述石墨烯电热片4为任何利用石墨烯粉末、微片、膜片制作的电加热片，优选以单层或多层石墨烯膜片制作的石墨烯电热片4，其单层石墨烯膜片的厚度为0.335nm。

所述电源7为直流电源或交流电源，生活领域使用直流电源，其输出电压不高于36V，工作电压低于36V，优选不高于12伏；工业上或特殊状况下直接使用交流电源的，可通过集成控制器6使用220伏交流电，而集成控制器6是控制整个热得快工作的。

所述骨架结构3可以由铝材、不锈钢、合金等金属材料制作，也可以是由耐温塑料、耐温橡胶等非金属材料制作；其构造可以有其他形状或结构，如实施例一中的骨架结构3可以是环形同轴的方形柱面、正多边形柱面等，实施例二中的骨架结构3可以是水平叠加的椭圆片、方形片等。

在其他实施例中，发热体可以由多组发热体1通过串联或并联组成，由同一集成控制盒进行控制。

在其他实施例中，集成控制器6上可以集成有蓝牙、wifi、NFC等无线通讯模块，使得集成控制器6通过无线通讯模块无线连接电脑、手机等无线控制器，可以直接通过无线控制器对热得快进行加热控制。

基于石墨烯技术的热得快可以用于对水、其他液体、流质加热的水杯、奶瓶、水桶、茶壶、烧水器、生活热水器、工业热水器、工业加热锅炉等容器。

本实用新型一种基于石墨烯技术的热得快，利用石墨烯电热片4在容器内部的直接供热，有效扩大发热接触面，发热效率高，加热速度快，能量损耗小，使用寿命长，能实现更加的环保节能。同时，由于本实用新型设计有防干烧保护系统，不容易产生干烧现象，不仅避免了消防隐患，还使得石墨烯电热片的工作温度可以得到极大提高。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内；根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于石墨烯技术的热得快，包括发热体（1）、集成控制盒（2），所述发热体（1）由骨架结构（3）、石墨烯电热片（4）、温度传感器（5）组成，所述集成控制盒（2）内部安装有集成控制器（6）、电源（7）、无线充电装置（9），外部设置有控制面板（8），所述骨架结构（3）上贴附有石墨烯电热片（4），所述石墨烯电热片（4）上贴附有温度传感器（5），所述石墨烯电热片（4）、温度传感器（5）、集成控制器（6）、电源（7）、无线充电装置（9）通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述发热体（1）由若干环形同轴柱面的骨架结构（3）和贴附在骨架结构（3）上的石墨烯电热片（4）组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述石墨烯发热体（1）由若干同轴方向串接的圆面骨架结构（3）和贴附在骨架结构（3）上的石墨烯电热片（4）组成。

4.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述石墨烯电热片（4）为石墨烯膜片制作的，所述石墨烯电热片（4）贴附在骨架结构（3）环形同轴柱面的内壁和外壁上，所述内壁或外壁上的石墨烯电热片（4）可以是能够独立控制每一环形区域发热状况的整块电热片，也可以是能够独立控制发热状况的若干块环形电热片水平叠加组成。

5.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述石墨烯电热片（4）为石墨烯膜片制作的，所述石墨烯电热片（4）贴附在骨架结构（3）的各同轴圆面的上表面和下表面，所述上表面或下表面的石墨烯电热片（4）为可以独立控制发热状况的整块电热片。

6.根据权利要求2或3所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述石墨烯电热片（4）、温度传感器（5）的导线设置在骨架结构（3）的中心轴部位，所述石墨烯电热片（4）、温度传感器（5）通过导线电性连接至所述集成控制盒（2）。

7.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述电源（7）为直流电源或交流电源，生活领域使用输出电压和工作电压均不超过36伏的直流电源。

8.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的热得快，其特征在于，所述控制面板（8）上设有电源开关、温度显示装置和温度调节按钮。