CN214148114U - 一种石墨烯电暖器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种石墨烯电暖器，包括箱体、石墨烯发热器件以及电源；所述石墨烯发热器件包括面板以及设置在所述面板上的石墨烯发热单元；所述面板设置在所述箱体的开口处，所述石墨烯发热单元以及电源均设置在所述箱体的内腔中，且所述电源与所述石墨烯发热单元连接。应用本实用新型的技术方案，整体结构精简；石墨烯发热单元发热均匀，控温方便，舒适性好；石墨烯发热单元以及电源均设置在所述箱体的内腔中，安全性能好。
Description
技术领域
本实用新型涉及电暖器技术领域，具体涉及一种石墨烯电暖器。
背景技术
现有技术中，电暖器广泛用于办公室、住宅、宾馆、火车车厢等移动供暖、简易活动房等各类民用与公共建筑。
电暖器，以电能为主要能源，使用电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热等方式，通过直接接触、暖风对流、远红外线辐射等途径为人体供暖，
目前所有民用取暖器的缺点体现在以下几个方面：
1、发热体为220V供电，用电安全存在隐患，
2、防水等级最好的不超过IPX5级防水，高压漏电风险大，
3、取暖器表面如果覆盖织物等，容易产生火灾等隐患，
4、人体舒适感欠缺，辐射传热方式的取暖器局部温度过高，空气强制对流的取暖器造成湿度过低，环境干燥，均不能产生足够的舒适度。
综上所述，设计一种结构精简、舒适感好且安全性能好的电暖器具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种石墨烯电暖器，具有整体结构精简、控温效果好且安全舒适的特点，具体技术方案如下：
一种石墨烯电暖器，该石墨烯电暖器包括箱体、石墨烯发热器件以及电源；
所述石墨烯发热器件包括面板以及设置在所述面板上的石墨烯发热单元；
所述面板设置在所述箱体的开口处，所述石墨烯发热单元以及电源均设置在所述箱体的内腔中，且所述电源与所述石墨烯发热单元连接。
以上技术方案中优选的，所述石墨烯发热单元包括石墨烯发热层、导电层以及保温层，所述石墨烯发热层设置在所述面板底面；所述导电层设置在所述石墨烯发热层上，且所述导电层与电源电连接；所述保温层设置在所述导电层外侧。石墨烯发热层为涂覆在面板底面的石墨烯涂料(具体配方根据实际需求选择)；导电层连通石墨烯发热层和电源，为石墨烯发热层发热提供电能；保温层的设计，能确保热量从面板中的给热面散出，有效给热。
以上技术方案中优选的，还包括能量反射层，所述能量反射层位于所述导电层和所述保温层之间。能量反射层和保温层实现热量单向传递，电热转换效率高，节电。
以上技术方案中优选的，所述面板通过连接件与所述箱体的开口处的连接。
以上技术方案中优选的，所述面板与所述连接件之间设有防水绝缘层。优选的，所述连接件和所述防水绝缘层均为环状结构。连接件的设置，便于石墨烯发热器件与箱体之间的组装；防水绝缘层的设计，使得电暖器遭遇水淋或空气中湿度过大时，电暖器不会发生漏电，安全性能好。
以上技术方案中优选的，还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括温度探头、温控器以及温控开关，所述温度探头的测量端与石墨烯发热层连接，其信号端与温控器连接；温控开关与温控器连接且设置在连接导电层和电源的连接线路上。温度控制单元能够对石墨烯发热层的发热温度进行有效控制(温控开关能实现断点保护)，既能确保装置使用的舒适性，又能避免温度过高而导致的装置损坏或产生的危险(如灼伤)。
以上技术方案中优选的，所述温度控制单元还包括与温控器连接的控制板；所述控制板设置在箱体的外壁上。控制板的设置，利于对电暖器的输入控制及数据实时显示，此部分的具体结构可参照现有技术。
以上技术方案中优选的，所述面板的材质为玻璃和/或陶瓷。材质为绝缘材料，起到给温的同时，又能保证装置的使用安全性能。
以上技术方案中优选的，所述电源为不超过36V的供电电源。
本实用新型的石墨烯电暖器包括箱体、石墨烯发热器件以及电源，整体结构精简；所述石墨烯发热器件包括面板以及设置在所述面板上的石墨烯发热单元；所述面板设置在所述箱体的开口处，所述石墨烯发热单元以及电源均设置在所述箱体的内腔中，且所述电源与所述石墨烯发热单元连接。石墨烯发热单元发热均匀，控温方便，舒适性好；石墨烯发热单元以及电源均设置在所述箱体的内腔中，安全性能好。
传统发热体局部温度过高，如果取暖器被易燃的织物覆盖，会很容易发生火灾。应用本实用新型的方案，效果如下：
1、用大面积低温发热的石墨烯面发热体(即石墨烯发热单元，含石墨烯发热层)取代传统的电阻丝发热体，在总发热量不变的情况下增加传热面积，降低传热温度，即使覆盖织物也达不到燃点，从而防止火灾的发生，可以更加美观实用，适合现代家具装饰风格。
2、传统取暖器局部温度过高造成取暖舒适感降低，而本实用新型的石墨烯面发热体以接近人体体温的温度进行取暖，极大的提高了体感舒适度。
3、因为取暖器要跟人体直接接触，所以应采用低压电流给跟人体有可能直接接触的发热体供电，此处主要是用石墨烯原位涂层方式做成的陶瓷或者玻璃发热体(即石墨烯是涂覆在面板底面的一层，面积较大)可使用安全电压以下的低压电流，与现有技术中局部发热的发热体(如碳晶膜通220V电压发热)完全不同；同时，用绝缘性能、防水性能更好的材料，比方说陶瓷、玻璃等作为面发热的载体，防止通过水造成漏电产生安全事故。
4、由于是低温面积发热，所以取暖器材料的选择可以更加广泛，而不需要太多考虑耐温的问题，比方说，用木头、环保型塑料、甚至纸制品作为取暖器外壳材料也不会存在火灾安全隐患。
5、考虑到环保可循环利用，首选陶瓷和玻璃作为面发热体的基材，因为是纯无机材料，不存在环保问题。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型石墨烯电暖器的结构示意图(剖视图)；
图2是图1中箱体和连接件的连接示意图；
图3是图1中石墨烯发热器件的结构示意图；
其中，1、箱体；2、石墨烯发热器件，2.1、面板，2.2、石墨烯发热单元，2.21、石墨烯发热层，2.22、导电层，2.23、保温层，2.24、能量反射层；3、电源；4、连接件；5、防水绝缘层；6、温度控制单元，6.1、温度探头，6.2、温控器，6.3、温控开关，6.4、控制板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
一种石墨烯电暖器，其包括箱体1、石墨烯发热器件2、电源3以及温度控制单元6，详见图1-3，详情如下：
所述箱体1为具有开口且具有容纳腔的框体结构(图1-2示意了矩形框)，开口与容纳腔连通。
所述石墨烯发热器件2包括面板2.1以及设置在所述面板2.1上的石墨烯发热单元2.2，详见图3，所述面板2.1设置在所述箱体1的开口处，所述石墨烯发热单元2.2以及电源3均设置在所述箱体1的内腔(即容纳腔)中，且电源3与所述石墨烯发热单元2.2连接。
本实施例中，所述石墨烯发热单元2.2包括石墨烯发热层2.21、导电层2.22、保温层2.23以及能量反射层2.24，详见图3，所述石墨烯发热层2.21设置在所述面板2.1上；所述导电层2.22设置在所述石墨烯发热层2.21上，且所述导电层2.22与电源3电连接；所述保温层2.23设置在所述导电层2.22外侧(此处保温层完全把石墨烯发热层和导电层完全包覆，使得石墨烯发热层和/或导电层与容纳腔完全隔离开)。所述能量反射层2.24位于所述导电层2.22和所述保温层2.23之间。本实施例中优选：石墨烯发热层组分配比：石墨烯粉体7％、无机硅树脂50％、溶剂40％、3％的填料(无机硅树脂、溶剂及填料可从现有技术中筛选)；石墨烯发热层的厚度为30-50微米；保温层的材质为EVA，其厚度为20-30毫米；能量反射层的材质为铝箔，其厚度为5-10微米。
此处，所述面板2.1通过连接件4与所述箱体1的开口处的连接。此处的连接件4为环状的垫圈(如橡胶材质)。优选垫圈固定在箱体开口处的内壁上，详见图2，面板设置在垫圈上。
此处优选的，所述面板2.1与所述连接件4之间设有防水绝缘层5，防水绝缘层优选1-8毫米的橡胶垫，且防水绝缘层也为环状的结构，与连接件规格完全相同或宽度大0.2-5mm。
本实施例中所述温度控制单元6包括温度探头6.1(优选K型热电偶)、温控器6.2、温控开关6.3以及控制板6.4，详见图1，所述温度探头6.1的测量端与石墨烯发热层2.21连接，其信号端与温控器6.2连接；温控开关6.3与温控器6.2连接且设置在连接导电层2.22和电源3的连接线路上；控制板6.4与温控器6.2连接；所述控制板6.4设置在箱体1的外壁上(优选嵌入箱体的外壁设置)。
本实施例中所述面板2.1的材质为玻璃和/或陶瓷。
本实施例中所述电源3为不超过36V的供电电源。可以外置低压电源适配器或者内置低压直流电源模块。除此之外，电源还可以连接外接电源，具有储存电量以及直接供电的功能，可参照现有技术。
应用本实施例的技术方案，石墨烯电暖器的整体结构精简，便于使用；采用石墨烯发热层、防水绝缘层结合温度控制单元的组合设计，使用安全性能好且舒适感高；电源为不超过36V的供电电源且面板的材质采用玻璃和/或陶瓷，安全性能好。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种石墨烯电暖器，其特征在于，该石墨烯电暖器包括箱体(1)、石墨烯发热器件(2)以及电源(3)；
所述石墨烯发热器件(2)包括面板(2.1)以及设置在所述面板(2.1)上的石墨烯发热单元(2.2)；所述石墨烯发热单元(2.2)包括石墨烯发热层(2.21)、导电层(2.22)以及保温层(2.23)，所述石墨烯发热层(2.21)设置在所述面板(2.1)上；所述导电层(2.22)设置在所述石墨烯发热层(2.21)上，且所述导电层(2.22)与电源(3)电连接；所述保温层(2.23)设置在所述导电层(2.22)外侧；
所述面板(2.1)设置在所述箱体(1)的开口处，所述石墨烯发热单元(2.2)以及电源(3)均设置在箱体(1)的内腔中，且所述电源(3)与石墨烯发热单元(2.2)连接。
2.根据权利要求1中所述的石墨烯电暖器，其特征在于，还包括能量反射层(2.24)，所述能量反射层(2.24)位于所述导电层(2.22)和所述保温层(2.23)之间。
3.根据权利要求1中所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述面板(2.1)通过连接件(4)与所述箱体(1)的开口处的连接。
4.根据权利要求3中所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述面板(2.1)与所述连接件(4)之间设有防水绝缘层(5)。
5.根据权利要求4中所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述连接件(4)和所述防水绝缘层(5)均为环状结构。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的石墨烯电暖器，其特征在于，还包括温度控制单元(6)，所述温度控制单元(6)包括温度探头(6.1)、温控器(6.2)以及温控开关(6.3)，所述温度探头(6.1)的测量端与石墨烯发热层(2.21)连接，其信号端与温控器(6.2)连接；温控开关(6.3)与温控器(6.2)连接且设置在连接导电层(2.22)和电源(3)的连接线路上。
7.根据权利要求6所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述温度控制单元(6)还包括与温控器(6.2)连接的控制板(6.4)；所述控制板(6.4)设置在箱体(1)的外壁上。
8.根据权利要求6所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述面板(2.1)的材质为玻璃和/或陶瓷。
9.根据权利要求6所述的石墨烯电暖器，其特征在于，所述电源(3)为不超过36V的供电电源。
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