一种基于石墨烯加强热交换的电暖器的制作方法

本发明涉及一种基于石墨烯加强热交换的电暖器，涉及电加热取暖设备技术邻域。

背景技术：

电暖器，可广泛用于住宅、办公室、宾馆、商场、医院、学校、火车车厢等移动供暖、简易活动房等各类民用与公共建筑。集辐射与对流于一身，辐射能力强、辐射面积大，它主要是以远红外辐射和热对流的方式送暖。

目前市场的电暖器普遍存在热交换率低的缺点，一般只有50％能够有效利用，需要很长一段时间的预热，加热速度较慢。因为热效率低，所以需要更多的能源来进行加热，从而导致了电能的浪费。

石墨烯是碳原子紧密排列成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料，具有高强度、高导热性、高导电性和化学惰性等特点，在电子、能源、化工、材料等领域应用广泛。

石墨烯作为单层碳原子晶体，其声子模式令其表现出更优异的导热特性，实验测试其导热系数已超越碳纳米管、石墨等的极限，更远超银和铜等金属材料，在强化传热领域优势显著。

石墨烯可以作为复合材料的添加剂来提高材料的热学性能。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于提供一种基于石墨烯的电暖器，用于提高电暖器工作时的热转化效率，加强热交换，节省加热时间。

为实现上述目的，本发明在电暖器发热件涂上一层均匀的石墨烯涂层，石墨烯涂层是经过特殊工艺加工而成，具有高导热性和抗腐蚀的特点。

发热件指的是电加热管，电加热管主要是通过内部的电热丝的来产生热量。电热丝涂上一层均匀的石墨烯涂层。

电加热管材质为耐热抗氧化材料，管内壁和外壁都涂上一层均匀的石墨烯涂层，涂层厚度根据电热丝功率而定。

电加热管两端有接线柱，用于接通电流，使电热丝发热。在接线柱上涂均匀的石墨烯涂层，石墨烯涂层既能够加速散掉接线柱的热量，同时能够提高导电性，降低能耗。

接线柱其中还有活动弹簧，当压缩其中一端时，弹簧被压缩，接线柱收缩，方便取下电加热管进行维修或者更换。活动弹簧涂有均匀的石墨烯涂层，不仅能够加速弹簧的散热，而且能够提高弹簧的抗腐蚀能力，减少磨损。

为防止被电加热管烫伤，外部安装使用耐热材料制成的网状结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用石墨烯来加强传导热，提高电加热管的热传导能力。热量能够及时被释放出来，减少了热量在传递过程中的损耗。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的一种基于石墨烯的电暖器。

图2是根据本发明的电加热管中结构。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

参见图1所示，为一种基于石墨烯的电暖器。电暖器主要由耐热壳体和电加热管组成。壳体内有控制电路，用于控制电暖器的开闭，有定时开机功能和定时关闭功能，还用于控制电暖器的温度，优选地，温度可分为低、中、高三档。

参见图1所示，1为电暖器的保护网。保护网因为有网孔和石墨烯涂层的存在，散热较快，所以不会存在过高的温度，可以有效地防止人的皮肤接触到热的电热管从而发生烫伤的危险。优选地，保护网为菱形网状，且网孔直径不超过1厘米。

参见图1所示，1为电加热管。电加热管为圆柱形长管，管为抗氧化耐高温材料制成。管的作用是隔离其内的电热丝不与空气接触，提供电热丝所需要的发热环境，保护电热丝不受到磨损。电加热管内壁和外壁都涂有均匀的石墨烯涂层，利于导热和抗氧化。

参见图2所示，为电暖器的电加热管。3为电加热管的外接线柱，6为电加热管的内接线柱，外接线柱是连接到控制电路中，电流通过外接线柱和内接线柱流入到电热丝中。内外接线柱都涂有均匀的石墨烯涂层，石墨烯能够提高接线柱的导电性和散热性，减小能耗的同时降低工作温度。

4为内接线柱的活动弹簧，当活动弹簧压缩，外接线柱也被压缩，从而腾出空间使电加热管取下。活动弹簧外部涂有均匀的石墨烯涂层，当电流通过时减少损耗且降低弹簧的热量。

5为电加热丝，其内阻很大，电流通过时会产生巨大的热量，这产生的热量就是电暖器的主要热量。电热丝采用抗氧化性强的材料制成，优选地，选用镍铬电热合金制成。热丝的热导率相对于石墨烯来说很低，涂上均匀的石墨烯涂层后，电热丝的热导率能够得到30％的提升。石墨烯涂层还能够防止电热丝被氧化，提升使用寿命。

根据以上描述可知，本实施例的基于石墨烯的电暖器可以实现以下技术效果至少之一：

将石墨烯涂层分别涂在电加热管外壁和内壁，电热丝，保护网上，可使热交换率提高，能耗降低，升温加速。

将石墨烯涂层分别涂在接线柱，活动弹簧上，可使导电率提高，工作温度降低，损耗减小。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。