一种隔板加热装置及其冰箱的制作方法

本发明涉及冰箱技术领域，具体而言，涉及一种隔板加热装置及其冰箱。

背景技术：

现有技术中冰箱的隔板加热器为加热丝外包铝箔，铝箔正面自粘后，外接聚氯乙烯(pvc)外包的电热线，通电加热，产生热辐射；此种隔板加热器具有能耗高、发热速度慢的缺点。

技术实现要素：

本发明解决的问题是隔板加热器能耗高、发热速度慢。

为解决上述问题，本发明提供一种隔板加热装置，包括基底膜、发热体、绝缘层，其中：

所述发热体位于所述基底膜上；

所述绝缘层覆盖于所述发热体上；

所述发热体包括石墨烯层与导电线条层；

所述导电线条层的数量为两个，两个所述导电线条层分别位于所述基底膜的两侧；

所述石墨烯层位于两个所述导电线条层之间，所述石墨烯层通过所述导电线条层与供电装置电连接。

可选地，所述发热体包括依次相连的加热段；所述加热段的数量至少为两个；不同的所述加热段中，两个所述导电线条层之间的距离不同。

可选地，所述加热段包括第一加热段、第二加热段、第三加热段，其中所述第一加热段的长度范围为25～400mm，所述第二加热段的长度范围为150～700mm，所述第三加热段的长度范围为25～400mm。

可选地，所述第一加热段包括两个第一导电线条层，所述第二加热段包括两个第二导电线条层，所述第三加热段包括两个第三导电线条层，其中两个所述第一导电线条层、两个所述第三导电线条层之间的最小距离范围均为1～42mm，两个所述第二导电线条层之间的最小距离范围为9～45mm。

可选地，所述基底膜和所述绝缘层均选自酚醛纸板、环氧玻璃纤维板、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、陶瓷、石英玻璃或云母板中的任意一种。

可选地，所述基底膜的宽度范围为15～50mm。

可选地，所述导电线条层为银条、铜条、铝条、铁条、银合金条、铜合金条、银铜合金条或铝合金条中的任意一种。

可选地，所述供电装置为锂离子电池、充电宝、电源适配器中的任意一种。

可选地，所述供电装置提供的电压为3.7v、5v、7.4v、9v、12v、24v、36v、110v或220v中的任意一种。

本发明的另一目的在于提供一种冰箱，所述冰箱包括上述的隔板加热装置。

本发明提供的隔板加热装置，通过引入石墨烯，使得隔板加热装置能够具备能耗低、加热速度快的特点；此外，基于石墨烯层优异的热传导性能，与传统的隔板加热器相比，通过更少量的石墨烯即可满足同样的加热需求，因此，通过在发热体中引入石墨烯层还有助于实现隔板加热装置的轻量化。

附图说明

图1为本发明所述的隔板加热装置的结构简图；

图2为本发明所述的隔板加热装置的右视图；

图3为本发明所述的图1中a处的剖视图。

附图标记说明：

1-基底膜；2-发热体；21-石墨烯层；211-第一石墨烯层；212-第二石墨烯层；213-第三石墨烯层；22-导电线条层；221-第一导电线条层；222-第二导电线条层；223-第三导电线条层；3-绝缘层；4-供电装置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为解决现有技术中冰箱隔板加热器能耗高、发热速度慢的问题，本发明提供一种隔板加热装置，参见图1、图2所示，该隔板加热装置包括基底膜1、发热体2、绝缘层3，其中：用于提供热能的发热体2印刷于基底膜1上；起绝缘作用的绝缘层3覆盖于发热体2上。

发热体2可以为任意能够将电能转化为热能的结构，具体的，本发明优选发热体2包括石墨烯层21与导电线条层22；其中导电线条层22的数量为两个，两个导电线条层22分别位于基底膜1的两侧；石墨烯层21位于两个导电线条层22之间，石墨烯层21通过导电线条层22与供电装置4电连接。

即，石墨烯层21以及两个导电线条层22的下表面均与起支撑作用的基底膜1的上表面相连，且石墨烯层21的前、后侧均与导电线条层22相连；本文中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”具体所指的方位详见图1中方向标所示。

其中导电线条层22可以为利用浆料通过印刷的方式固化在基底膜1上，也可以为通过条状带胶粘贴于基底膜1上。

同样，石墨烯层22为利用石墨烯浆料通过印刷的方式固化于基底膜1上，其中石墨烯浆料为方电阻为10ω、60ω、200ω、500ω、3kω、7kω或100kω的石墨烯浆料中的至少一种。

为提高隔板加热装置的安全性，保证该隔板加热装置能够正常工作，在发热体2的上层覆盖绝缘层3，用于对石墨烯层21进行遮挡。

在两个导电线条层22的外端，设置有接线点，通过导线将两个接线点与供电装置4相连，以使该供电装置4通过位于石墨烯层21两侧的导电线条层22向石墨烯层21提供电能，从而使石墨烯层21在电的引发激励下产生远红外线辐射，实现加热功能。

由于石墨烯的导热系数高，具有非常好的热传导性能，通过在发热体2中引入石墨烯层21，使得本发明提供的隔板加热装置能够具备能耗低、加热速度快的特点；此外，基于石墨烯层21优异的热传导性能，与传统的隔板加热器相比，通过更少量的石墨烯即可满足同样的加热需求，因此，通过在发热体2中引入石墨烯层21还有助于实现隔板加热装置的轻量化。

由于冰箱中不同部位的温度不同，结霜程度不同，因此，对于隔板加热装置的加热需求亦不同；为满足不同部位不同的加热需求，本发明提供的隔板加热装置中的发热体2包括依次相连、具有不同加热能力的至少两个加热段；加热能力不同的加热段中，两个导电线条层22之间的最小距离范围不同，即加热能力不同的加热段中，位于两个导电线条层22之间的石墨烯层21的宽度不同。

具体的，加热段的数量以及每一加热段的加热能力均可根据实际的加热需求进行设定；譬如，用于对结霜较为严重的部位加热的加热段具有较强的加热能力。

本发明优选加热段的数量为三个，三个加热段依次为第一加热段、第二加热段、第三加热段，三个加热段依次相连，共同构成发热体2。每一加热段的长度根据该加热段所加热部位的长度而定，本发明优选第一加热段的长度范围为25～400mm，第二加热段的长度范围为150～700mm，第三加热段的长度范围为25～400mm。

其中每一加热段中均包括石墨烯层以及位于石墨烯层两侧的导电线条层，为使得每一加热段具有不同的加热能力，不同加热段中石墨烯层的宽度不同，每一加热段中两个导电线条层22之间的最小距离，即位于每一加热段中两个导电线条层22之间的石墨烯层的具体宽度均根据该加热段的加热能力而定。具体的，本发明中石墨烯层的宽度是指该石墨烯层位于两个导电线条层之间的直线长度。

具体的，参见图3所示，本发明中第一加热段包括第一导电线条层221与第一石墨烯层211，第二加热段包括第二导电线条层222与第二石墨烯层212，第三加热段包括第三导电线条层223与第三石墨烯层213，其中第一石墨烯层211位于两个第一导电线条层221之间，第二石墨烯层212位于两个第二导电线条层222之间，第三石墨烯层213位于两个第三导电线条层223之间。

本发明优选两个第一导电线条层221、两个第三导电线条层223之间的最小距离范围均为1～42mm，两个第二导电线条层222之间的最小距离范围为9～45mm。

每一加热段的加热能力由该加热段的石墨烯层的宽度而定；每一加热段中的石墨烯层宽度的确定过程为，根据每一加热段、所加热部位的加热需求，确定该加热段的加热能力，再根据该加热能力来确定石墨烯层的宽度；具体的，加热能力大的加热段中，石墨烯层的宽度较宽；相反，加热能力小的加热段中，石墨烯层的宽度较窄。

本发明提供的隔板加热装置中，基底膜1和绝缘层3均选自酚醛纸板、环氧玻璃纤维板、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、陶瓷、石英玻璃或云母板中的任意一种，其中同一隔板加热装置中，基底膜1与绝缘层3的材质可以相同，也可不同。

基底膜1的尺寸可根据具体需求而定，本发明优选基底膜1的宽度范围为15～50mm，一方面避免基底膜1的宽度过小导致隔板加热装置的加热能力不能满足加热需求，另一方面避免基底膜1的宽度过大造成能源的浪费。

导电线条层22的作用主要为将供电装置4提供的电能传递至石墨烯层21，导电线条层22的材质可以为任意能够实现该作用的物质，本发明优选导电线条层22为银条、铜条、铝条、铁条、银合金条、铜合金条、银铜合金条或铝合金条中的任意一种。

由于石墨烯具有能耗低、发热快的特点，在利用石墨烯来进行加热时，可以使用的加热电压范围广，从而进一步降低了该隔板加热装置的使用难度，扩大了该隔板加热装置的使用范围。具体的，本发明中用于提供电能的供电装置4为锂离子电池、充电宝、电源适配器中的任意一种，该供电装置4可提供的电压为3.7v、5v、7.4v、9v、12v、24v、36v、110v或220v中的任意一种。

本发明的另一目的在于提供一种冰箱，该冰箱包括上述的隔板加热装置。该冰箱相对于现有技术具有的优势与上述隔板加热装置相同，本文不再赘述。

为进一步描述本发明提供的隔板加热装置，下述具体实施例中具体对该隔板加热装置的结构进行描述。

实施例一

本实施例中提供的隔板加热装置，底层为环氧玻璃纤维板材质的基底膜1，其长度为900mm，宽度为35mm。接着在环氧玻璃纤维板材质的基底膜1上印刷一层分布于环氧玻璃纤维板基底膜1表面两端的银条层，该银条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为100mm，宽度为4mm；第二导电线条层222的长度为600mm，宽度为2mm；第三导电线条层223的长度为200mm，宽度为4mm。三段银条是一整体，固化后，在刷有一层银条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为10ω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为27mm，第二石墨烯层212的宽度为31mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的pi薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与3.7v的锂离子电池，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为50～60℃，第二加热段的温度为40～50℃，第三加热段的温度为55～65℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

实施例二

本实施例中提供的隔板加热装置，底层为pi薄膜材质的基底膜1，其长度为850mm，宽度为32mm。接着在pi薄膜上印刷一层分布于基底膜1表面两端的铜条层，该铜条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为50mm，宽度为5mm；第二导电线条层222的长度为500mm，宽度为2mm；第三导电线条层223的长度为300mm，宽度为5mm。三段铜条是一整体，固化后，在刷有一层铜条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为60ω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为22mm，第二石墨烯层212的宽度为28mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的聚对苯二甲酸乙二酯(pet)薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与5v的锂离子电池，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为55～65℃，第二加热段的温度为40～50℃，第三加热段的温度为60～70℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

实施例三

本实施例中提供的隔板加热装置，底层为石英玻璃材质的基底膜1，其长度为800mm，宽度为30mm。接着在石英玻璃上印刷一层分布于基底膜1表面两端的银合金条层，该银合金条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为50mm，宽度为6mm；第二导电线条层222的长度为500mm，宽度为3mm；第三导电线条层223的长度为250mm，宽度为6mm。三段银合金条是一整体，固化后，在刷有一层银合金条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为200ω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为18mm，第二石墨烯层212的宽度为24mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的pi薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与7.4v的锂离子电池，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为50～60℃，第二加热段的温度为35～40℃，第三加热段的温度为50～60℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

实施例四

本实施例中提供的隔板加热装置，底层的基底膜1为云母板，其长度为750mm，宽度为33mm。接着在云母板上贴一层条状带胶的铜条铜条层，该铜条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为50mm，宽度为7mm；第二导电线条层222的长度为400mm，宽度为3mm；第三导电线条层223的长度为250mm，宽度为7mm。三段铜条层是一整体，固化后，在贴有一层铜条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为500ω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为19mm，第二石墨烯层212的宽度为27mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的pi薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与9v的充电宝，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为50～60℃，第二加热段的温度为35～40℃，第三加热段的温度为55～65℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

实施例五

本实施例中提供的隔板加热装置，底层的基底膜1为pet薄膜，其长度为850mm，宽度为35mm。接着在pet薄膜上贴一层条状带胶的铜条铜条层，该铜条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为100mm，宽度为8mm；第二导电线条层222的长度为500mm，宽度为2mm；第三导电线条层223的长度为250mm，宽度为8mm。三段铜条层是一整体，固化后，在贴有一层铜条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为7kω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为19mm，第二石墨烯层212的宽度为31mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的pet薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与110v的电源适配器，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为40～55℃，第二加热段的温度为30～45℃，第三加热段的温度为50～65℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

实施例六

本实施例中提供的隔板加热装置，底层的基底膜1为pi薄膜，其长度为750mm，宽度为34mm。接着在pi薄膜上印刷一层分布于基底膜1表面两端的铜条层，该铜条层即为导电线条层22，分为第一导电线条层221、第二导电线条层222、第三导电线条层223，其中，第一导电线条层221的长度为80mm，宽度为9mm；第二导电线条层222的长度为400mm，宽度为3mm；第三导电线条层223的长度为270mm，宽度为9mm。三段铜条是一整体，固化后，在刷有一层铜条的基底膜1上再进行丝网印刷一层方电阻为100kω的石墨烯导电浆料，固化后，得到石墨烯层21，其中位于两个第一导电线条层221之间的为第一石墨烯层211，位于两个第二导电线条层222之间的为第二石墨烯层212，位于两个第三导电线条层223之间的为第三石墨烯层213；第一石墨烯层211、第三石墨烯层213的宽度均为16mm，第二石墨烯层212的宽度为28mm。

使用热辊轴覆膜机将单面预涂胶的pi薄膜覆在石墨烯层21的上表面，得到绝缘层3。在隔板加热装置两侧接线点处引出两根导线，与220v的电源适配器，即供电装置4相连，通电加热一段时间后，第一加热段的温度为35～45℃，第二加热段的温度为30～40℃，第三加热段的温度为40～55℃，达到了不同加热段具有不同加热能力的目的。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。