一种石墨烯地暖垫的制作方法

本实用新型涉及地暖垫技术领域，尤其是涉及一种石墨烯地暖垫。

背景技术：

地暖是北方冬季采暖采用的主要措施，但是安装与维护成本较高，且传统的采暖方式是利用煤炭进行取暖，取暖的同时会排放出大量的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体和固体颗粒，引发环境污染。为进一步治理大气污染，改进生存环境，国家已大力号召采用新的取暖方式来代替传统的煤炭取暖。为响应国家号召，减少传统的采暖方式对空气污染的影响，从环保、无污染、可再生等角度考虑，亟需寻求一种清洁、安全、舒适可靠的采暖方式，来满足人们生产和生活的需求。地暖垫因其使用灵活、方便，具有健康舒适、节能环保等优点，在辅助采暖领域受到人们的广泛青睐。

专利申请CN106482197A公开了一种碳晶地暖垫；专利CN206257726U公开了一种电热线地暖垫；专利CN205402880U公开了一种可移动碳纤维地暖垫；以上传统的地暖垫在给人们带来方便的同时，也具有不足：1、传统的碳晶/电热线/碳纤维地暖垫所使用的发热片具有发热不均匀、温差大等缺点；2、传统的地暖垫结构复杂，使用不方便。

专利CN205306653U公开了一种石墨烯电热地垫，其可以解决以上传统地暖垫的缺陷，但也具有不足：其所采用的温控器温控探头所覆盖的区域很小，当远离温控探头的地方发生局部覆盖时，由于探头感应不到温度的变化，而导致发热片持续发热，温度积聚从而使温度持续升高，很容易产生安全隐患。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯地暖垫，该地暖垫同时增设了限温器和控温器，因此可以同时实现调温和过热保护的功能，并且通过双重保险提高了采暖的安全性。

为了实现以上目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种石墨烯地暖垫，包括一个或多个石墨烯电热膜；

至少有一个所述石墨烯电热膜串联有一个或多个限温器；

所有所述石墨烯电热膜并联后通过控温器与电源连接。

与现有的石墨烯地暖垫相比，本实用新型增加了限温器，并且优化了限温器与控温器的线路连接方式，对石墨烯地暖垫的工作提供双重保护，提高了安全性。

具体地，限温器与控温器的区别在于，限温器可以将地暖垫的温度控制在某一温度之下，而控温器是将地暖垫的温度控制在某一区间内。即限温器的主要作用是过热保护，控温器的主要作用是调节地暖垫的发热温度。限温器一般为高分子聚合物正温度系数器件，当温度超过居里温度后，电阻呈指数型迅速增大，减小输入功率，切断所连接的电热膜的电路。温控器，用于地暖垫的温度调节，当探头温度达到设定温度时，电路自动断电，当温度低于设定温度时电路自动接通。因此，本实用新型的石墨烯地暖垫工作时，控温器预先设置有需要的温度范围，当地暖垫的温度高于上限值时，地暖垫的整体电路均断电，所有石墨烯电热膜停止加热；当地暖垫的温度低于上限值时，地暖垫的整体电路接通，所有石墨烯电热膜开始加热。而控温器无法探测的区域出现局部过热时，尤其是温度高于限温器的限温值时，此区域的石墨烯电热膜短路，停止加热。

综上，限温器和控温器是地暖垫的双重屏障，两者协作可以有效控制地暖垫的温度，提高安全指数。

另外，本实用新型的另一个优势是：采用石墨烯电热膜为发热器件，具有更均匀的发热性、较高的传热效率及电热转化率、远红外保健功效、抑菌性等特点，因此相比碳晶/电热线/碳纤维地暖垫更具优势。

以上石墨烯地暖垫的结构还可以进一步改进，以改善其他技术效果，具体如下。

优选地，所述多个限温器之间通过硅橡胶编织电线连接。

硅橡胶编织电线具有优异的耐高温、耐击穿等性能，因此用于连接限温器可以延长地暖垫的使用寿命。

此外，限温器与石墨烯电热膜之间的连接也可以采用硅橡胶编织电线连接，或者其他电线连接。

优选地，所述限温器的数量根据地暖垫的面积而确定，一般为每平米安装2～4个限温器。

优选地，所述限温器的分布方式优选等间距分布，更优选呈圆形或环形分布，或者其他电线交错点较少的分布方式。

优选地，还包括上保护层和下保护层，所有所述石墨烯电热膜位于所述上保护层和所述下保护层之间。

上下保护层作为地暖垫的防护层对漏电、防水、传热效率等具有较高要求。通常要求上保护层具有较高的传热效率、较强的防水性等特点，要求下保护层具有较高的隔热性能、防滑性、防水性等特点。

优选地，所述上保护层为地板革。

地板革具有自重轻、有弹性，机械强度好，脚感强度好、脚感舒适，耐磨，耐污，耐腐，隔热，隔音，防潮，吸水性小，绝缘性好，自熄，易清洁，施工简单，维修方便，价格低廉等优点，因此非常适宜保护地暖垫。

优选地，所述下保护层为防滑布。

防滑布的材质以及防滑结构是任意的。

优选地，还包括连接所述上保护层的边缘和所述下保护层的边缘的包边。

包边既可以增加地暖垫的密封性，更防水、防尘、防漏电，又可以将上下保护层、石墨烯电热膜等内部结构进行固定。

优选地，所述包边与所述上保护层可拆卸连接；所述包边与所述下保护层优选可拆卸连接。

可拆卸连接的方式方便维修或更换器件，可拆卸的结构采用不导电的材质。

优选地，所述可拆卸连接为拉链连接，优选塑料拉链。

优选地，所述石墨烯电热膜与所述下保护层之间还设有反射膜。

反射膜的作用是反射石墨烯电热膜产生的热量，提高热利用率，更节能高效。

反射膜的材质是任意的，例如铝箔、锡箔等。

优选地，所述石墨烯电热膜的下表面设有防静电层；所述防静电层优选为铝箔层。

该地暖垫增加了防静电功能，安全性更高。

综上，与现有技术相比，本实用新型达到了以下技术效果：

(1)温度得到有效控制：限温器和控温器联合作用提高了地暖垫的温控效果，使消费者更安全放心；

(2)功能多样化：石墨烯电热膜除了具有升温效果外，还具有远红外和抑菌功效，因此长期使用将产生一定的保健功效；

(3)热利用率提高：增加反射膜提高了热利用率；

(4)具有防滑功能：下保护层采用防滑布，增加了地暖垫与地面之间的摩擦力，起到防滑作用；

(5)防静电：在石墨烯电热膜的背面增设铝箔层，可以起到一定的防静电作用；

(6)拆卸和维修更方便：设置包边，并使其与上下保护层之间可拆卸连接，使维修更方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的产品结构爆炸图；

图2是本实用新型中地暖垫的发热器件的俯视图；

图3是下保护层的结构示意图；

图4是下保护层的结构示意图；

附图标记：

1-上保护层，2-控温器，3-限温器，

4-石墨烯电热膜，5-包边，6-反射膜，

7-下保护层，8-硅橡胶编织电线，

701-凸点，702-毛刺。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种石墨烯地暖垫：

结构如图1和2所示，依次包括上保护层1、石墨烯电热膜层、反射膜6和下保护层7。

石墨烯电热膜层由多个石墨烯电热膜4拼接而成，并且拼接缝隙尽可能小，以覆盖所有地面。

每个所述石墨烯电热膜4串联有一个或多个限温器3；限温器3的设置数量以电热膜的面积而定，每平米设置2～4个。

限温器3之间通过硅橡胶编织电线8连接，限温器3与石墨烯电热膜4之间也通过硅橡胶编织电线8连接。

所有所述石墨烯电热膜4并联后通过控温器2与电源连接。

上保护层1和下保护层7的边缘之间通过包边5连接，即包边5、上保护层1、下保护层7连接为地暖垫的外壳，将所有其他器件密封在内。

以上石墨烯地暖垫的优点如下：

一、高效的控温性能：

控温器2检测地暖垫整体的温度，并根据温度控制电路的断开与连接，当探头温度达到设定温度时，电路自动断电，当温度低于设定温度时电路自动接通。

限温器3检测地暖垫局部的温度，防止局部过热，当地暖垫局部温度过高时，尤其达到限温器3的居里温度时，限温器3电阻呈指数型增长，大大降低了输入功率，防止此处的石墨烯电热膜4过度加热。

同时，控温器2和限温器3的调温范围是可以自由选择的，因此，适用范围广。综上，本实施例的产品通过控温器2和限温器3的双重屏障，提高控温效果。

二、优异的电热转化率：

本实施例采用石墨烯电热膜4作为发热器件，可以应用石墨烯材料的优异特性提高电热转化率、加热均匀性等电热性能。

三、远红外功效：

石墨烯电热膜4具有一定的远红外辐射功能，因此可以增加地暖垫的保健功效。

四、抑菌功效：

石墨烯电热膜4具有一定的抑菌性，因此可赋予地暖垫抑菌性能。

五、热损失率减小：

反射膜6可以反射石墨烯电热膜4向下传输的热量，使热量充分扩散于室内空间，减小热量在地面下的损失。

六、密封性好：

包边既可以增加地暖垫的密封性，更防水、防尘、防漏电，又可以将上下保护层7、石墨烯电热膜4等内部结构进行固定。

另外，为了增加地暖垫的其他性能，还可以对各层的结构或材质做进一步改进，具体如下。

优选地，上保护层1为地板革。

地板革具有自重轻、有弹性，机械强度好，脚感强度好、脚感舒适，耐磨，耐污，耐腐，隔热，隔音，防潮，吸水性小，绝缘性好，自熄，易清洁，施工简单，维修方便，价格低廉等优点，因此非常适宜保护地暖垫。

优选地，所述下保护层7为防滑布。

防滑布的材质以及防滑结构是任意的。

防滑布可采用如图3所示的结构，在底部设置防滑凸点701。

或者采用如图4所示的结构，在底部编制均匀排列的毛刺702。

优选地，还包括连接所述上保护层1的边缘和所述下保护层7的边缘的包边5。

优选地，所述包边5与所述上保护层1可拆卸连接；所述包边5与所述下保护层7优选可拆卸连接。

可拆卸连接的方式方便维修或更换器件，可拆卸的结构采用不导电的材质。

优选地，所述可拆卸连接为拉链连接，优选塑料拉链。

或者采用魔术贴连接。

优选地，所述石墨烯电热膜4的下表面设有防静电层；所述防静电层优选为铝箔层。

该地暖垫增加了防静电功能，安全性更高。

另外，图1中的反射膜6可选用铝箔或锡箔。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。