CN210725374U - 一种石墨烯涂层加热组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及家庭常用的电热器技术领域，具体为一种石墨烯涂层加热组件。本实用新型的石墨烯浆料涂层涂覆固化在承热面板内表面，石墨烯浆料涂层包含金属电极圆心和金属电极环，隔热反射层由耐高温聚酯泡沫层和锡纸两层胶粘或者缝合而成，锡纸反射面朝向石墨烯浆料涂层的方向。本实用新型的通过隔热反射层的设置，降低了产品的能耗，且加热速率快。
Description
技术领域
本实用新型涉及家庭常用的电热器技术领域，具体为一种石墨烯涂层加热组件。
背景技术
随着技术的发展和民众生活水平的提高，家用产品也开始朝着小型化、多功能集成化，甚至是智能化的方向发展了。家用电热器是民众日常生活中最常接触的一类家用产品，如电磁炉、电热水壶、电饭锅、电火锅、电热水器、微波炉等。
目前，市场上主流的家用电热器都属于热阻式电器，其加热原理仅仅只是简单地将电能转化为热能来加热受热体，功耗大，能量利用率较热辐射加热方式偏低，而且功能也比较单一。例如，传统的电热水壶是日常生活中常用的一种热阻式电热水壶，其功能比较单一，虽然烧水的效率高，但是功耗特别大，而且也没有保温和牛奶等不耐高温的饮品的加热功能，已经存在不能满足大众生活需求的可能性；电磁炉作为另一种餐厨加热电器，虽然具有炖、煮、煎、炸、炒等功能，但是还是传统的热阻式加热方式，功耗太大。尽管现在已经有石墨烯相关的加热专利出现，但是大部分都仅限于利用石墨烯浆料在水管表面制备石墨烯涂层来对管内流水进行加热，如已授权发明专利“一种热水装置”(授权公告号CN106958933B)，或者在此涂层技术的基础上进行简单的功能叠加来实现石墨烯加热技术的产品化，如已授权实用新型专利“一种基于石墨烯技术的电热水管”(授权公告号CN206113286U)，但是并没有考虑石墨烯加热产品的多功能化以及相应功能能耗优化的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的提供了一种石墨烯涂层加热组件。本实用新型的隔热反射层贴合在石墨烯浆料涂层下，阻隔石墨烯浆料涂层向加热组件内部的传导，并将石墨烯浆料涂层产生的热辐射反射到加热组件外部，加热待加热器皿。本实用新型的通过隔热反射层的设置，降低了产品的能耗，且加热速率快。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石墨烯涂层加热组件，包括电路控制系统、石墨烯浆料涂层、隔热反射层和承热面板，其中石墨烯浆料涂层设置在隔热反射层和承热面板之间，电路控制系统调节石墨烯浆料涂层的发热功率，其特征在于：石墨烯浆料涂层涂覆固化在承热面板内表面，石墨烯浆料涂层包含金属电极圆心和金属电极环，隔热反射层由耐高温聚酯泡沫层和锡纸两层胶粘或者缝合而成，锡纸反射面朝向石墨烯浆料涂层的方向。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板为微晶玻璃或陶瓷。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板为金属材料，金属外面进行绝缘处理。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：耐高温聚酯泡沫层设置在锡纸与石墨烯浆料涂层之间。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板的形状可以为任意形状，承热面板面积覆盖石墨烯浆料涂层涂覆区域。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：石墨烯浆料涂层通过为辊涂、刷涂、喷涂、旋涂或浸涂的方法涂覆在承热面板内表面，涂覆完毕后，在50℃到500℃条件干燥固化石墨烯浆料涂层。
根据如上所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：电路控制系统包含电源、电源总开关、档位控制器、LED灯、温度传感器和温度控制器，电源、电源总开关、档位控制器、LED灯串联连接后与金属电极环、金属电极圆心连接，温度控制器与电源并联，温度传感器放置在隔热反射层或承热面板侧，温度控制器采集温度传感器所采集的温度信号，并根据该温度信号控制档位控制器的档位或开关。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.该加热组件制作工艺简单，只需要将石墨烯浆料涂覆固化后即可使用，涂覆工艺没有特殊要求，涂覆盖形式灵活多变，可选择辊涂、刷涂、喷涂、旋涂、浸涂等，制作成本低廉。
2.运行功率低，石墨烯电导率极高，该加热组件可提供的功率范围为30W～3000W，温度范围为80℃～500℃，其中，功率的大小与所需加热面积的大小是正相关的关系，满足家庭餐厨情况需求的功率范围仅为30W～2000W，明显比传统的热水壶和电磁炉产品低。
3.加热速率快，石墨烯浆料涂层加热的方式为远红外加热，将≥90％的电能转化远红外辐射能，基于类似微波炉分子共振加热的原理，来对待加热器皿中的流体进行加热，达到石墨烯浆料涂层的设定温度只需要10秒到60秒，且能耗低。
4.电路控制系统简单高效，故障率低，可靠性强，安全性高。
5.由于石墨烯浆料涂层、隔热反射层和承热面板可以一体化设置，故该加热组件能提供保温、炖、煮、煎、炸、炒等多种工作模式，适用于餐厨领域各种不同的加热场景，功能齐全。
附图说明
图1为一种石墨烯涂层加热组件的结构分解图。
附图标记说明：电源1、电源总开关2、档位控制器3、LED灯4、温度传感器5、温度控制器6、金属电极环7、金属电极圆心8、石墨烯浆料涂层9、隔热反射层10、承热面板11。
具体实施方式
下面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详细地描述。显然，本实施方式中所描述的实施例仅仅只是本实用新型所包含内容的一个普通案例，并不是全部实施例。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不同于本实用新型权利要求项之外的其它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。
如图1所示，本实用新型实施例中，一种石墨烯涂层加热组件包括电路控制系统、石墨烯浆料涂层9、隔热反射层10和承热面板11，其中石墨烯浆料涂层9设置在隔热反射层10和承热面板11之间，本实用新型的石墨烯浆料涂层9、隔热反射层10和承热面板11设置为一体，使设备小型化，轻量化，提高了本实用新型的装置性能。
本实施例的承热面板11为加热接触面，直接与外部待加热器皿接触，阻隔内部电路控制系统与外部待加热器皿的直接接触，并且，承热面板11的形状可以为任意形状，厚度可以依据需求调整，面积需要保证能覆盖石墨烯浆料涂层9涂覆区域，承热面板11的材质可以为微晶玻璃、陶瓷、金属板等耐高温材料，其中，材质为金属时，需要在金属外面进行绝缘处理来防止漏电危险。
本实用新型的石墨烯浆料涂层9为发热功能器件，涂覆固化在承热面板11内表面，透过承热面板11传热，从而加热承热面板11外侧的待加热器皿。
本实用新型的石墨烯浆料涂层9的涂覆工艺可以为辊涂、刷涂、喷涂、旋涂、浸涂等，待涂覆完毕后，在50℃到500℃条件干燥固化即可在承热面板11内侧面形成一层致密坚固的石墨烯浆料涂层9。
本实用新型的石墨烯浆料涂层9还包含金属电极圆心8和金属电极环7，金属电极圆心8和金属电极环7构成金属对电极，金属电极圆心8设置在石墨烯浆料涂层9的中间，金属电极环7设置在石墨烯浆料涂层9的四周，金属电极圆心8和金属电极环7可以为金、银、铜、铝或合金材质制成，金属对电极在石墨烯浆料涂层9涂覆后安装上去，涂层固化后，紧紧嵌入到涂层中。
本实用新型的隔热反射层10贴合在石墨烯浆料涂层9下，阻隔石墨烯浆料涂层9向加热组件内部的传导，并将石墨烯浆料涂层9产生的热辐射反射到加热组件外部，加热待加热器皿。
本实用新型的隔热反射层10由耐高温聚酯泡沫层和锡纸两层胶粘或者缝合而成，耐高温聚酯泡沫层起隔热作用，锡纸层起热辐射反射作用，其中，锡纸反射面朝向石墨烯浆料涂层9的方向。本实用新型的耐高温聚酯泡沫层最好与石墨烯浆料涂层9接触，即耐高温聚酯泡沫层设置在锡纸与石墨烯浆料涂层9之间。
本实用新型的电路控制系统包含电源1、电源总开关2、档位控制器3、LED灯4、温度传感器5和温度控制器6，电源1、电源总开关2、档位控制器3、LED灯4串联连接并分别与金属电极环7、金属电极圆心8连接，温度控制器6与电源1并联，温度传感器5放置在隔热反射层10或承热面板11侧，用于测量温度，温度控制器6采集温度传感器5所采集的温度信号，并根据该温度信号控制档位控制器3的档位或开关。本发明的电路控制系统用以调节石墨烯浆料涂层9的发热功率，石墨烯浆料涂层9的功率范围为30W～3000W，温度范围为80℃～500℃的多种加热模式，其中，功率的大小与所需加热面积的大小为正相关的关系，满足家庭餐厨情况需求的功率范围仅为30W～2000W。
本实用新型的工作模式为：闭合电源总开关2后，电源1为电路系统供电，LED灯4点亮显示通电，调节档位控制器3旋钮调节功率到所需功率，石墨烯浆料涂层9通电加热，温度传感器5监测石墨烯浆料涂层9的温度，当温度超出设定温度范围±5℃时，温度控制器6通过自动开闭合电路来控制石墨烯浆料涂层9的断电和通电，从而保障温度的稳定性。
Claims (7)
1.一种石墨烯涂层加热组件，包括电路控制系统、石墨烯浆料涂层、隔热反射层和承热面板，其中石墨烯浆料涂层设置在隔热反射层和承热面板之间，电路控制系统调节石墨烯浆料涂层的发热功率，其特征在于：石墨烯浆料涂层涂覆固化在承热面板内表面，石墨烯浆料涂层包含金属电极圆心和金属电极环，隔热反射层由耐高温聚酯泡沫层和锡纸两层胶粘或者缝合而成，锡纸反射面朝向石墨烯浆料涂层的方向。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板为微晶玻璃或陶瓷。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板为金属材料，金属外面进行绝缘处理。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：耐高温聚酯泡沫层设置在锡纸与石墨烯浆料涂层之间。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：承热面板的形状可以为任意形状，承热面板面积覆盖石墨烯浆料涂层涂覆区域。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：石墨烯浆料涂层通过为辊涂、刷涂、喷涂、旋涂或浸涂的方法涂覆在承热面板内表面，涂覆完毕后，在50℃到500℃条件干燥固化石墨烯浆料涂层。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂层加热组件，其特征在于：电路控制系统包含电源、电源总开关、档位控制器、LED灯、温度传感器和温度控制器，电源、电源总开关、档位控制器、LED灯串联连接后与金属电极环、金属电极圆心连接，温度控制器与电源并联，温度传感器放置在隔热反射层或承热面板侧，温度控制器采集温度传感器所采集的温度信号，并根据该温度信号控制档位控制器的档位或开关。
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