一种浴室用石墨烯加热设备的制作方法

本实用新型涉及家用电热器技术领域，具体为一种浴室用石墨烯加热设备。

背景技术：

在家庭生活中，加热装置是必不可少的一个重要组成部分。随着技术的发展，传统的燃烧加热的方法早已逐步退出现在的家居市场，而电热器是目前的主打产品。但是，在这个节能需求日益紧迫的时代，大功率电热器已然不符合市场和技术发展的需求了，小功率高效电热器正在快速发展。

在国家环保政策和市场升级需求的双向作用力下，石墨烯的产业化正在加速，石墨烯产品也在向品质化和普及化方向发展。石墨烯涂层是石墨烯通过特定技术形成的大面积连续二维结构的石墨烯薄膜覆盖结构。利用石墨烯复合材料高导电性(低功率)和快速发热的特性，在石墨烯涂层两端电极通电的情况下，石墨烯涂层中的碳原子团之间相互摩擦、碰撞而产生热能，热能又以平面方式均匀辐射出波长主要为6～14um的远红外线。其电热转换效率为99％以上，电热辐射转化效率高达70％以上，工作3～5万小时无功率衰减，为石墨烯在电热器领域的应用提供了极具吸引力的条件。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的提供了一种浴室用石墨烯加热设备。本实用新型的金属箔环和金属电极圆心与石墨烯加热涂层紧密接触，并利用石墨烯高导电性和快速发热的特性，可实现低功率快速加热的功能，且由于紧密接触，安全性能高，可在浴室使用。

为了解决上述问题，本发明采用了以下技术方案：一种浴室用石墨烯加热设备，包含电路控制系统和石墨烯加热涂层，电路控制系统包括电源、电源总开关、档位控制器、温度传感器、温度显示及控制器、金属箔环、金属电极圆心，电源与电源总开关、档位控制器串联后分别与金属箔环和金属电极圆心连接，温度显示及控制器通过电源总开关连接在电源上，温度传感器设置在石墨烯加热涂层一侧，温度传感器用于采集设备的工作温度，其特征在于：金属箔环和金属电极圆心嵌入石墨烯加热涂层中，金属箔环和金属电极圆心与石墨烯加热涂层接触，金属箔环环绕石墨烯加热涂层设置，金属电极圆心设置在石墨烯加热涂层中间。

根据如上所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：石墨烯加热涂层的加工工艺为：将石墨烯/改性塑料母粒通过熔融共挤出工艺挤出成膜，随后将拥有耐高温塑料薄膜和熔融后的石墨烯/改性塑料共同加热辊压封装。

根据如上所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：耐高温塑料薄膜为聚酯或聚酰亚胺。

根据如上所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：还包括led灯，led灯与档位控制器串联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.与传统的浴室用加热设备相比，比如浴霸灯，本实用新型涉及的设备的功率显著降低，设备功率仅30w到200w，对应的设定温度为70℃到180℃；

2.本实用新型涉及的设备在低功率的条件下运行，能将≥80％的电能转化为了远红外热辐射能，加热速率极快，能对水蒸气进行分子层级的加热，既能阻止水蒸气在设备上凝结导致用电隐患，又能对淋浴过程中的人体表层和体内水分子进行加热，有助于身体健康和体感暖和；

3.本实用新型涉及的设备耗电量低，电热转换效率高，加热速率快，安全环保，经久耐用，结构简单，成本低廉，维护方便。

附图说明

图1为一种浴室用石墨烯加热设备的电路原理图。

附图标记说明：电源1、电源总开关2、led灯3、档位控制器4、温度传感器5、温度显示及控制器6、金属箔环7、金属电极圆心8、石墨烯加热涂层9。

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，本实用新型的一种浴室用石墨烯加热设备，包含电路控制系统和石墨烯加热涂层9。电路控制系统包括电源1、电源总开关2、档位控制器4、温度传感器5、温度显示及控制器6、金属箔环7、金属电极圆心8，电源1与电源总开关2、档位控制器4串联后分别与金属箔环7和金属电极圆心8连接，温度显示及控制器6通过电源总开关2连接在电源1上，温度传感器5设置在石墨烯加热涂层9一侧，温度传感器5用于采集设备的工作温度。

如图1所示，本实用新型的还包括led灯3，led灯3与档位控制器4串联。

如图1所示，本实用新型的金属箔环7和金属电极圆心8嵌入石墨烯加热涂层9中，使金属箔环7和金属电极圆心8与石墨烯加热涂层9紧密接触。金属箔环7环绕石墨烯加热涂层9设置，金属电极圆心8设置在石墨烯加热涂层9中间。采用熔融共挤出工艺挤出成膜确保紧密接触，具体工艺过程为：将石墨烯/改性塑料母粒通过熔融共挤出工艺挤出成膜，随后将拥有耐高温塑料薄膜和熔融后的石墨烯/改性塑料共同加热辊压封装，从而保证膜的周边封装严密，形成石墨烯加热涂层9，金属箔环7和金属电极圆心8通过热压的方式在石墨烯涂层9处于热软化状态时嵌入到石墨烯涂层9中。耐高温塑料薄膜可以为聚酯、聚酰亚胺等材料。

本实用新型的装置工作时，将电源1的导线正负极分别接入到金属箔环7和金属电极圆心8，形成一个完整的电流通路。当电源总开关2闭合时，通过调控档位控制器4设定温度，温度传感器5检测石墨烯加热涂层9的温度，温度显示及控制器6维持温度的稳定性，led灯3被点亮，整个设备开启工作模式；当电源总开关断开是，所有部件都停止运行。本实用新型的设备可以为浴霸，本实用新型的浴霸与传统的通过电热丝发热或电暖风发热的浴霸工作原理不同个。本实用新型的设备能对淋浴过程中的人体表层和体内水分子进行加热，有助于身体健康和体感暖和。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他任何具体形式实现本发明。因此，本实施例仅仅只是示范性案例，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照具体实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种浴室用石墨烯加热设备，包含电路控制系统和石墨烯加热涂层，电路控制系统包括电源、电源总开关、档位控制器、温度传感器、温度显示及控制器、金属箔环、金属电极圆心，电源与电源总开关、档位控制器串联后分别与金属箔环和金属电极圆心连接，温度显示及控制器通过电源总开关连接在电源上，温度传感器设置在石墨烯加热涂层一侧，温度传感器用于采集设备的工作温度，其特征在于：金属箔环和金属电极圆心嵌入石墨烯加热涂层中，金属箔环和金属电极圆心与石墨烯加热涂层接触，金属箔环环绕石墨烯加热涂层设置，金属电极圆心设置在石墨烯加热涂层中间。

2.根据权利要求1所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：石墨烯加热涂层的加工工艺为：将石墨烯/改性塑料母粒通过熔融共挤出工艺挤出成膜，随后将拥有耐高温塑料薄膜和熔融后的石墨烯/改性塑料共同加热辊压封装。

3.根据权利要求2所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：耐高温塑料薄膜为聚酯或聚酰亚胺。

4.根据权利要求1所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：还包括led灯，led灯与档位控制器串联。

5.根据权利要求1所述的一种浴室用石墨烯加热设备，其特征在于：石墨烯加热设备为浴霸。

技术总结
本实用新型涉及家用电热器技术领域，具体为一种浴室用石墨烯加热设备。本实用新型的金属箔环和金属电极圆心与石墨烯加热涂层紧密接触，并利用石墨烯高导电性和快速发热的特性，可实现低功率快速加热的功能，且由于紧密接触，安全性能高，可在浴室使用。

技术研发人员：侯大军;甘鹏飞
受保护的技术使用者：中金态和(武汉)石墨烯研究院有限公司
技术研发日：2019.03.26
技术公布日：2020.06.16