石墨烯复合材料及其温度调节系统的制作方法

文档序号:15479257发布日期:2018-09-18 22:13阅读:254来源:国知局

本实用新型涉及家装、家居用品,尤其涉及石墨烯复合材料及其温度调节系统。



背景技术:

装修板材是生活中不可或缺的家装用品,包括瓷砖、石材、木地板等品种,其中一类为两层或两层以上板材构成的复合板材,如多层实木地板、多层强化地板、多层PVC地板、石材型复合板等,品类繁多。现有技术中的瓷砖大多不具有温度调节功能,部分瓷砖虽然具有加热功能,但存在结构复杂,成本高,且电路作为瓷砖加热层的一部分,使用时安全性差,容易损坏,失去加热功能,一旦损坏,维修极为不便。

墙纸是生活中常用的家装用品。现有技术中的墙纸大多仅作为装饰材料,不具备温度调节功能,部分墙纸虽然具有加热功能,但存在结构复杂,成本高,且电路作为墙纸加热层的一部分,使用时安全性差,容易损坏,失去加热功能,一旦损坏,维修极为不便。

窗帘是生活中常用的家居用品,承担着遮光、节能、降噪等功能,部分功能性窗帘还具有加热、防电磁辐射、防紫外线等功能。窗帘由适合的布料经设计缝纫而成,其面料有麻、涤纶、纯棉、真丝等,也可由不同原料混织,还可以加入功能性材料混织而成。现有技术中的窗帘大多不具有温度调节功能,部分窗帘虽然具有加热功能,但存在结构复杂,成本高,电路作为窗帘加热层的一部分,使用时安全性差,容易损坏,失去加热功能,一旦损坏,维修极为不便。

地毯是生活中常用的家居用品。地毯由适合的材料经设计加工而成,其面料有羊毛、麻、丙纶、腈纶、锦纶、涤纶、不同材料混纺等,还可以加入功能性材料混织而成。现有技术中的地毯大多不具有温度调节功能,部分地毯虽然具有加热功能,但存在结构复杂,成本高,且电路作为地毯加热层的一部分,使用时安全性差,容易损坏,失去加热功能,一旦损坏,维修极为不便。

床单是生活中常用的家居用品。床单由适合的布料经设计加工而成,其面料有纯棉、涤纶、混纺等,还可以加入功能性材料混织而成。现有技术中的床单不具有温度调节功能。

石墨烯具有很多优良的性质,是具有极大开发价值的新材料,具有极高的强度与柔韧性,其导热系数高达5300W/(m*K),在室温下具有极好的导热性能。

本实用新型利用石墨烯的上述性质,提供一种制造工艺简单,成本低,安全性好,便于维护,且能够用于调节室内温度的石墨烯复合板材及其温度调节系统、具有石墨烯墙纸的温度调节系统、具有石墨烯窗帘的温度调节系统、具有石墨烯地毯的温度调节系统、以及具有石墨烯床单的温度调节系统。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷,提供一种制造工艺简单,成本低,安全性好,便于维护,且能够用于调节室内温度的石墨烯复合板材及其温度调节系统、具有石墨烯墙纸的温度调节系统、具有石墨烯窗帘的温度调节系统、具有石墨烯地毯的温度调节系统、以及具有石墨烯床单的温度调节系统。

本实用新型的一个实施例提供一种石墨烯复合板材,包括基材和面材,基材与面材之间还包括导热层,所述导热层包括石墨烯和/或改性石墨烯;且,所述导热层被设置为,复合板材铺设后,相邻板材的导热层之间能够充分接触以传递热量。

进一步,所述导热层在平面方向上向四周延伸,以至突出至面材和基材的边缘以外,并沿基材侧壁四周向下延伸,至少部分地覆盖基材的侧壁。

进一步,所述石墨烯复合板材还包括一种或多种功能层。

进一步,所述石墨烯复合板材为石墨烯复合瓷砖或石墨烯复合木地板。

进一步,所述基材和/或面材能够辐射远红外线。

本实用新型的一个实施例还提供一种温度调节系统,包括:如上所述的石墨烯复合板材;以及,加热装置和/或制冷装置;所述石墨烯复合板材与加热装置和/或制冷装置之间能够通过导热层进行热交换。

进一步,所述加热装置的加热元件与所述导热层直接接触或者所述加热装置的加热元件与所述导热层通过导热媒介进行热交换;所述制冷装置的制冷元件与所述导热层直接接触或者通过导热媒介与所述导热层之间进行热交换。

进一步,所述石墨烯复合板材与所述加热装置和/或制冷装置以可拆卸方式连接。

进一步,所述系统还包括温度调节装置,用于调节所需的温度。

进一步,所述系统还包括过热保护装置。

本实用新型的另一个实施例提供一种具有石墨烯墙纸的温度调节系统,包括:石墨烯墙纸,所述石墨烯墙纸包括装饰层和石墨烯层;加热装置和/或制冷装置,所述石墨烯墙纸与加热装置和/或制冷装置之间能够通过石墨烯层进行热交换。

进一步,所述石墨烯层包括石墨烯和/或改性石墨烯。

进一步,所述石墨烯层为薄膜或涂层。

进一步,所述石墨烯墙纸还包括一种或多种功能层。

进一步,所述加热装置的加热元件与所述石墨烯层直接接触或者所述加热装置的加热元件与所述石墨烯层通过导热媒介进行热交换;所述制冷装置的制冷元件与所述石墨烯层直接接触或者通过导热媒介与所述石墨烯层之间进行热交换。

进一步,所述石墨烯墙纸与所述加热装置以可拆卸方式连接。

进一步,所述系统还包括温度调节装置,用于调节所需的温度。

进一步,所述系统还包括过热保护装置。

本实用新型的另一个实施例提供一种具有石墨烯窗帘的温度调节系统,包括:石墨烯窗帘,所述石墨烯窗帘包括石墨烯和/或改性石墨烯;滑轨,用于窗帘滑动;连接件,用于连接窗帘与滑轨;加热装置和/或制冷装置,所述石墨烯窗帘与加热装置和/或制冷装置之间能够进行热交换。

进一步,所述加热装置和/或制冷装置至少部分地设置于所述滑轨内部,通过所述滑轨及所述连接件与所述石墨烯窗帘之间传递热量。

进一步,所述加热装置和/或制冷装置与所述石墨烯窗帘直接接触传递热量或通过导热媒介传递热量。

进一步,所述石墨烯窗帘与所述加热装置和/或制冷装置以可拆卸方式连接。

进一步,所述石墨烯窗帘还包括一种或多种功能性材料。

进一步,所述石墨烯窗帘还包括一种或多种功能性层。

进一步,所述系统还包括温度调节装置,用于调节所需的温度。

进一步,所述系统还包括过热保护装置。

进一步,所述系统还包括控制装置,用于控制窗帘的展开与复位。

本实用新型的另一个实施例提供一种具有石墨烯地毯的温度调节系统,包括:石墨烯地毯,所述石墨烯地毯包括石墨烯和/或改性石墨烯;加热装置和/或制冷装置,所述石墨烯地毯与加热装置和/或制冷装置之间能够进行热交换。

进一步,所述加热装置和/或制冷装置与所述石墨烯地毯直接接触传递热量或通过导热媒介传递热量。

进一步,所述石墨烯地毯与所述加热装置和/或制冷装置以可拆卸方式连接。

进一步,所述石墨烯地毯还包括一种或多种功能性材料。

进一步,所述系统还包括温度调节装置,用于调节所需的温度。

进一步,所述系统还包括过热保护装置。

本实用新型的另一个实施例提供一种具有石墨烯床单的温度调节系统,包括:石墨烯床单,所述石墨烯床单包括石墨烯和/或改性石墨烯;加热装置和/或制冷装置,所述石墨烯床单与加热装置和/或制冷装置之间能够进行热交换。

进一步,所述加热装置和/或制冷装置与所述石墨烯床单直接接触传递热量或通过导热媒介传递热量。

进一步,所述石墨烯床单与所述加热装置和/或制冷装置以可拆卸方式连接。

进一步,所述石墨烯床单还包括一种或多种功能性材料。

进一步,所述石墨烯床单还包括一种或多种功能性层。

进一步,所述系统还包括温度调节装置,用于调节所需的温度。

进一步,所述系统还包括过热保护装置。

本实用新型实施例的有益效果:

本实用新型的实施例提供了一种制造工艺简单,成本低,安全性好,便于维护,且能够用于调节室内温度的石墨烯复合板材及其温度调节系统,其加热装置和/或制冷装置与石墨烯复合板材/石墨烯墙纸/石墨烯窗帘/石墨烯地毯/石墨烯床单分离,分别作为两个独立单元,结构简单,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,维修费用低。

附图说明

图1是本实用新型的石墨烯大理石复合瓷砖

图2是本实用新型的具有石墨烯复合板材的温度调节系统

图3是本实用新型的石墨烯墙纸

图4是本实用新型的具有石墨烯墙纸的温度调节系统

图5是本实用新型的具有石墨烯窗帘的温度调节系统

图6是本实用新型的具有石墨烯地毯的温度调节系统

图7是本实用新型的具有石墨烯床单的温度调节系统

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。但本领域技术人员知晓,本实用新型并不局限于附图和以下实施例。

实施例1

1石墨烯大理石复合瓷砖

如图1所示,石墨烯大理石复合瓷砖为三层结构,上层为大理石面材1,中间层为石墨烯导热层2,下层为瓷砖基材3。三层结构可通过本领域现有的生产方式进行复合,无需改变原有的烧结流程。其中,石墨烯导热层2在平面方向上向四周延伸,以至突出至大理石面材1和瓷砖基材3的边缘以外,并沿瓷砖基材3侧壁四周向下延伸,至少部分地覆盖瓷砖基材3的侧壁。由此,瓷砖在铺设后,相邻瓷砖的石墨烯导热层2之间充分接触,能够迅速传递热量。

本实施例的石墨烯导热层还可以实施为改性石墨烯导热层,或者实施为石墨烯与改性石墨烯混合构成的导热层,或者实施为石墨烯和/或改性石墨烯与其他导热材料构成的复合导热层,只要能够满足导热功能即可。

本实施例的石墨烯导热层还可以实施为其他相互接触的方式,只要铺设后相邻瓷砖的导热层能够充分接触,传递热量即可。

本实施例不限于石墨烯大理石复合瓷砖,还可以实施为其他类型石墨烯石材型复合板材,所述石材型复合板指两种或两种以上的板材用胶粘结或采用其他方式结合而成的板材。例如,面材可以实施为各种天然石材或人工材料,基材可以为瓷砖、石材、铝蜂窝、玻璃等。优选的,基材和/或面材能够辐射远红外光。

本实施例也并不限于三层结构,还可以实施为多层结构,例如,可以在基材3与石墨烯导热层2之间增加绝热层、防水层、远红外线反射层等一种或多种功能层,绝热层可以使热量仅向室内传递,有利于提高热能利用率。还可以在面材1与导热层2之间增加一种或多种功能层。

本实施例在不改变大理石复合瓷砖的优点下,增加导热功能,在存在热源的情况下,能够调节室内温度。

2石墨烯复合木地板

本实施例结构与实施例1相同,仅构成材料不同,其构成材料为经加工处理后的多层实木,多层实木之间具有包含石墨烯和/或改性石墨烯的导热层,在此不再赘述。

显然,本领域普通技术人员知晓,本实施例还可以实施为其他木制石墨烯复合板材,例如,多层强化地板,竹地板等。

本实施例的石墨烯复合板材具有结构简单,工艺简单,成本低廉,导热性能好,板材内未设置电路,工作时,导热层无电流通过,安全性好,铺设简单,能够满足室内温度调节的需要。

3温度调节系统

参见图2,本实用新型的温度调节系统包括:

(1)上述石墨烯复合板材(图中未完整示出,仅示出导热层2);

(2)加热装置4。

石墨烯复合板材与加热装置4之间能够通过石墨烯导热层2进行热交换。

如图2所示,石墨烯复合板材铺设于地面7上,加热装置4设置于墙壁6内部,在墙角处,加热装置4的加热元件(图中未示出)与石墨烯导热层2之间通过导热媒介5热连接。加热时,热量迅速传导至石墨烯导热层2,石墨烯导热层2温度升高,向室内供暖。

所述加热装置为常用加热装置,如电磁加热、远红外线加热、红外线加热或电阻加热等电加热装置。当采用电阻加热时,其加热元件例如为石英加热管。导热媒介5例如为石墨烯薄膜。

本实施例还可以实施为石墨烯导热层2直接与加热装置4的加热元件(图中未示出)接触,此时二者直接接触传递热量。

本实施例的加热装置4还可以设置在室内的任何适当的位置,不限于墙壁内部,如安装在墙壁上,墙壁角落,屋顶等。

优选的,所述加热装置4与石墨烯复合板材之间可拆卸方式连接。由此,在室内可以设置多处石墨烯导热层2与加热装置4的连接节点,使得用户能够选择最佳加热位置,并且在不需要加热时可以拆下加热装置4,放置于储物间,有助于室内空间的合理利用及美观。

优选的,所述温度调节系统还包括温度调节装置,与加热装置4连接,用于调节所需的温度,以获得最佳体感。

优选的,所述温度调节系统还包括过热保护装置,当与所述加热元件或所述导热媒介的温度高于设定值时,自动停止加热,以消除安全隐患。

本实施例还可以实施为由制冷装置替换加热装置,例如半导体制冷器,本实用新型实施例利用了石墨烯的导热性能,制冷装置替换加热装置,制冷时,石墨烯导热层2温度降低,自环境吸热,使室内降温。本实施例还可以实施为同时设置加热装置和制冷装置,用户可以根据需要,选用加热或制冷功能。

本实用新型实施例的温度调节系统结构简单,安装方便,石墨烯导热层没有电流通过,安全性高,并且加热装置和/或制冷装置与石墨烯复合板材可拆卸连接,分别作为两个独立单元,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,解决了现有技术中的发热瓷砖一旦损坏,难以维修或更换的技术问题。

实施例2

如图3所示,石墨烯墙纸包括位于外侧的装饰层1和被装饰层1覆盖的位于内侧的石墨烯层2,其中,装饰层1为普通墙纸,材料不限,既可以是纸类,也可以是布类,花式图案也不受限制。石墨烯层2作为导热层,用于与加热装置进行热交换,由于石墨烯层位于内侧,可选择提纯度较低的石墨烯膜,即使带有一定的颜色,不影响产品的外观与应用。

本实施例的石墨烯层还可以实施为改性石墨烯层,或者实施为石墨烯与改性石墨烯复合层,或者实施为石墨烯和/或改性石墨烯与其他导热材料构成的复合层,只要能够满足导热功能即可。石墨烯层的形态可以为薄膜或涂层。

本实施例也并不限于两层结构,例如,可以装饰层1外表面增加防火层、防水层、抗菌层等一种或多种功能层;也可以在石墨烯层2外表面增加绝热层、远红外反射层等一种或多种功能层;还可以在装饰层1和石墨烯层2之间增加防水层、防火层等一种或多种功能层。

本实施例的石墨烯墙纸,由于石墨烯层具有良好的导热性能,在存在热源的情况下,能够将热量传递至墙纸,进而对室内加热,调节室内温度。

如图4所示,本实用新型的温度调节系统包括:

(1)石墨烯墙纸,所述石墨烯墙纸包括装饰层1和石墨烯层2;

(2)加热装置4,石墨烯墙纸与加热装置4之间能够通过石墨烯层2进行热交换。

加热装置4设置于墙壁3内部,在墙角处,加热装置4的加热元件(图中未示出)与石墨烯层2之间通过导热媒介5传递热量。加热时,热量迅速传导至石墨烯层2,石墨烯层2温度升高,向室内供暖。

所述加热装置为常用加热装置,如电磁加热、远红外线加热、红外线加热或电阻加热等电加热装置。当采用电阻加热时,其加热元件例如为石英加热管。导热媒介5例如为石墨烯薄膜。

本实施例还可以实施为石墨烯层2直接与加热装置4的加热元件(图中未示出)接触,此时二者直接接触传递热量。

本实施例的加热装置4还可以设置在室内的任何适当的位置,不限于墙壁内部,如安装在墙壁上,墙壁角落,屋顶等。

优选的,所述加热装置4与石墨烯墙纸之间以可拆卸方式连接。由此,在室内可以设置多处石墨烯层2与加热装置4的连接节点,使得用户能够选择最佳加热位置,并且在不需要加热时可以拆下加热装置4,放置于储物间,有助于室内空间的合理利用及美观。

优选的,所述温度调节系统还包括温度调节装置,与加热装置4连接,用于调节所需的温度,以获得最佳体感。

优选的,所述温度调节系统还包括过热保护装置,当与所述加热元件或所述导热媒介的温度高于设定值时,自动停止加热,以消除安全隐患。

本实施例还可以实施为由制冷装置替换加热装置,例如半导体制冷器,本实用新型实施例利用了石墨烯的导热性能,制冷装置替换加热装置,制冷时,石墨烯层2温度降低,自环境吸热,使室内降温。本实施例还可以实施为同时设置加热装置和制冷装置,用户可以根据需要,选用加热或制冷功能。

本实用新型实施例的温度调节系统,加热装置和/或制冷装置与石墨烯墙纸,能够分别作为两个独立单元,可拆卸连接,石墨烯墙纸内不设置电路结构,工作时没有电流通过,结构简单,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,维修费用大大降低;并且石墨烯具有防水防潮性能,该石墨烯墙纸可以防止墙壁渗水所导致墙纸的变形和变色。

实施例3

1、石墨烯复合纤维

利用石墨烯和/或改性石墨烯与纺织纤维制备石墨烯复合纤维。

所述纺织纤维包括但不限于聚酯纤维、再生纤维素纤维、涤纶纤维、锦纶纤维、芳纶纤维、丙纶纤维、氨纶纤维,也可以为其中的两种或两种以上,还可以为其他常用复合纤维;优选玻璃纤维。

石墨烯复合纤维可以为包覆型,即内层由所述纺织纤维作为基体,外层包覆石墨烯和/或改性石墨烯,内层与外层之间还可以包括其他材料构成的一个或多个中间层。例如,在石墨烯和/或改性石墨烯层与玻璃纤维层之间包括金属层。

石墨烯复合纤维还可以为混纺型,即在制备纤维过程中,引入石墨烯和/或改性石墨烯,经干法纺丝、湿法纺丝、反应纺丝、熔体纺丝、干湿法纺丝等常规生产工艺获得。

2、石墨烯窗帘面料

将上述石墨烯复合纤维编成纱或将上述石墨烯复合纤维与一种或多种其他纤维混编成纱,进而利用包含石墨烯复合纤维的纱线或者包含石墨烯复合纤维的纱线与其他纱线,经常规的纺织与加工工艺,获得石墨烯窗帘面料。此种面料具有优异的导热性能及红外性能。

优选的,所述石墨烯窗帘面料还包括一种或多种功能性材料,如阻燃、防紫外线、防电磁辐射、抗菌、除味、绝热、多功能等功能性材料,从而获得更多功能性窗帘面料。例如,将石墨烯复合纤维与具有阻燃功能的纤维混编成纱,经纺织与加工工艺,获得石墨烯窗帘面料。

所述石墨烯窗帘面料可以为一层或多层结构。例如,石墨烯复合纤维与其他纤维混编成纱,进而利用常规纺织工艺获得第一层窗帘面料,再利用其他纤维获得第二层窗帘面料,将两层面料粘合而成石墨烯窗帘面料;或者,利用现有技术中的多层面料纺织技术,不经粘合获得多层面料;或者,在面料上涂覆一层或多层功能性材料而获得多层结构。

石墨烯窗帘面料的制造工艺均为本领域常用工艺,并不限于上述工艺,在所繁多,无法一一例举。本实用新型的要点在于,利用石墨烯复合纤维纺纱,进而获得石墨烯窗帘面料,而非如现有技术所述的利用整片的石墨烯薄膜,因此,本实用新型的石墨烯窗帘具有制造工艺简单,成本低,安全性好的优点。

3、具有石墨烯窗帘的温度调节系统

如图5所示,本实施例的温度调节系统包括:石墨烯窗帘1;滑轨(图中未示出),用于窗帘滑动;连接件(图中未示出),用于连接窗帘与滑轨;以及,加热装置2,所述石墨烯窗帘1与所述加热装置2之间能够进行热交换。

加热装置2设置于滑轨内部,加热装置2的加热元件(图中未示出)与石墨烯窗帘1之间通过滑轨及连接件传递热量,所述滑轨及所述连接件均覆盖有石墨烯层,以传递热量。加热时,热量迅速经滑轨及连接件传导至石墨烯窗帘1,石墨烯窗帘1温度升高,向室内供暖。

所述加热装置为常用加热装置,如电磁加热、远红外线加热、红外线加热或电阻加热等电加热装置。当采用电阻加热时,其加热元件例如为石英加热管。

本实施例的滑轨及连接件可以实施为各自完全地或部分地由导热材料制备,例如可以全部由石墨烯和/或改性石墨烯制备。

本实施例还可以实施为所述加热装置2设置于可被所述窗帘覆盖的适当位置,在所述窗帘展开状态下,窗帘与所述加热装置2的加热元件直接接触传递热量或通过导热媒介3传递热量,所述导热媒介3例如石墨烯薄膜。该方式热传递效率高。

本实施例的加热装置2可以设置在室内的任何适当的位置,如安装在墙壁上,墙壁角落,屋顶等。由此,可以设置多处石墨烯窗帘与加热装置的连接节点,使用户能够选择最佳加热位置。

优选的,加热装置2完全地或部分地设置于滑轨内部,通过对滑轨进行加热,进而使窗帘温度升高,从而调节室内温度。该方式占用室内空间小,美观。

优选的,所述加热装置2与石墨烯窗帘1之间以可拆卸方式连接。由此,在不需要加热时可以拆下加热装置2,放置于储物间,有助于室内空间的合理利用及美观。

优选的,所述温度调节系统还包括温度调节装置,与加热装置2连接,用于调节所需的温度,以获得最佳体感。

优选的,所述温度调节系统还包括过热保护装置。

优选的,所述窗帘还包括控制装置,用于控制窗帘的展开与复位。即所述窗帘可以为全自动窗帘、半自动窗帘、手动与自动两用窗帘。

本实施例还可以实施为由制冷装置替换加热装置,例如半导体制冷器,本实用新型实施例利用了石墨烯的导热性能,制冷装置替换加热装置,制冷时,石墨烯窗帘温度降低,自环境吸热,使室内降温。本实施例还可以实施为同时设置加热装置和制冷装置,用户可以根据需要,选用加热或制冷功能。

本实用新型实施例的温度调节系统,加热装置和/或制冷装置与石墨烯窗帘,能够分别作为两个独立单元,可拆卸连接,石墨烯窗帘内不设置电路结构,工作时没有电流通过,结构简单,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,维修费用大大降低。

实施例4

1、石墨烯复合纤维

利用石墨烯和/或改性石墨烯与纤维制备石墨烯复合纤维。

所述纤维包括但不限于羊毛、麻、丙纶、腈纶、锦纶、涤纶,也可以为其中的两种或两种以上,还可以为其他适合于制作地毯面料的纤维。

石墨烯复合纤维可以为包覆型,即内层由所述纤维作为基体,外层包覆石墨烯和/或改性石墨烯,内层与外层之间还可以包括其他材料构成的一个或多个中间层。

石墨烯复合纤维还可以为混纺型,即在制备纤维过程中,引入石墨烯和/或改性石墨烯,经干法纺丝、湿法纺丝、反应纺丝、熔体纺丝、干湿法纺丝等常规生产工艺获得。

2、石墨烯地毯

将上述石墨烯复合纤维编成纱或将上述石墨烯复合纤维与一种或多种其他纤维混编成纱,进而利用包含石墨烯复合纤维的纱线或者包含石墨烯复合纤维的纱线与其他纱线,经常规的地毯加工工艺,获得石墨烯地毯。此种地毯具有优异的导热性能及红外性能。

优选的,所述石墨烯地毯还包括一种或多种功能性材料,如防电磁辐射、抗菌、除味、绝热等功能性材料,从而获得更多功能性地毯。例如,将石墨烯复合纤维与具有抗菌功能的纤维混编成纱,经常规地毯加工工艺,获得石墨烯地毯。

石墨烯地毯的制造工艺均为本领域常用工艺,在所繁多,无法一一例举。本实用新型的要点在于,利用石墨烯复合纤维纺纱,进而经常规的地毯加工工艺获得石墨烯地毯,因此,本实用新型的石墨烯地毯具有制造工艺简单,成本低的优点。

3、具有石墨烯地毯的温度调节系统

如图6所示,本实施例的温度调节系统包括:石墨烯地毯2,所述石墨烯地毯2包括石墨烯和/或改性石墨烯;以及,加热装置4,所述石墨烯地毯2与所述加热装置4之间能够进行热交换。

加热装置4设置于墙壁3内部,石墨烯地毯2铺设于地面1上,在墙角处,加热装置4的加热元件(图中未示出)与石墨烯地毯2之间通过导热媒介5传递热量。加热时,热量迅速传导至石墨烯地毯2,石墨烯地毯2温度升高,向室内供暖。

所述加热装置4为常用加热装置,如电磁加热、远红外线加热、红外线加热或电阻加热等电加热装置。当采用电阻加热时,其加热元件例如为石英加热管。导热媒介5例如石墨烯薄膜。

本实施例还可以实施为石墨烯地毯2直接与加热装置4的加热元件(图中未示出)接触,此时二者直接接触传递热量。

本实施例的加热装置4还可以设置在室内的任何适当的位置,不限于墙壁3内部,如安装在墙壁3上,墙壁角落等。

优选的,所述加热装置4与石墨烯地毯2之间以可拆卸方式连接。由此,在室内可以设置多处石墨烯地毯2与加热装置4的连接节点,使得用户能够选择最佳加热位置,并且在不需要加热时可以拆下加热装置4,放置于储物间,有助于室内空间的合理利用及美观。

优选的,所述温度调节系统还包括温度调节装置,与加热装置4连接,用于调节所需的温度,以获得最佳体感。

优选的,所述温度调节系统还包括过热保护装置,当与所述加热元件或所述导热媒介的温度高于设定值时,自动停止加热,以消除安全隐患。

本实施例还可以实施为由制冷装置替换加热装置,例如半导体制冷器。本实用新型实施例利用了石墨烯的导热性能,制冷装置替换加热装置,制冷时,石墨烯地毯2温度降低,自环境吸热,使室内降温。本实施例还可以实施为同时设置加热装置和制冷装置,用户可以根据需要,选用加热或制冷功能。

本实用新型实施例的温度调节系统,加热装置和/或制冷装置与石墨烯地毯,能够分别作为两个独立单元,可拆卸连接,石墨烯地毯内不设置电路结构,工作时没有电流通过,结构简单,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,维修费用大大降低。

实施例5

1、石墨烯复合纤维

利用石墨烯和/或改性石墨烯与纤维制备石墨烯复合纤维。

所述纤维包括但不限于蚕丝、涤纶纤维,也可以为两种或两种以上,还可以为其他适合于制作床单面料的纤维。

石墨烯复合纤维可以为包覆型,即内层由所述纤维作为基体,外层包覆石墨烯和/或改性石墨烯,内层与外层之间还可以包括其他材料构成的一个或多个中间层。

石墨烯复合纤维还可以为混纺型,即在制备纤维过程中,引入石墨烯和/或改性石墨烯,经干法纺丝、湿法纺丝、反应纺丝、熔体纺丝、干湿法纺丝等常规生产工艺获得。

2、石墨烯床单面料

将上述石墨烯复合纤维编成纱或将上述石墨烯复合纤维与一种或多种其他纤维混编成纱,进而利用包含石墨烯复合纤维的纱线或者包含石墨烯复合纤维的纱线与其他纱线,经常规的纺织与加工工艺,获得石墨烯床单面料。此种面料具有优异的导热性能及红外性能。

优选的,所述石墨烯床单面料还包括一种或多种功能性材料,如防电磁辐射、抗菌、除味、等功能性材料,从而获得更多功能性床单面料。例如,将石墨烯复合纤维与具有抗菌功能的纤维混编成纱,经纺织与加工工艺,获得石墨烯床单面料。

所述石墨烯床单面料可以为一层或多层结构。例如,石墨烯复合纤维与其他纤维混编成纱,进而利用常规纺织工艺获得第一层床单面料,再利用其他纤维获得第二层床单面料,将两层面料粘合而成石墨烯床单面料;或者,利用现有技术中的多层面料纺织技术,不经粘合获得多层面料;或者,在面料上涂覆一层或多层功能性材料而获得多层结构。

石墨烯床单面料的制造工艺均为本领域常用工艺,在所繁多,无法一一例举。本实用新型的要点在于,利用石墨烯复合纤维纺纱,进而获得石墨烯床单面料,因此,本实用新型的石墨烯床单具有制造工艺简单,成本低,安全性好的优点。

3、具有石墨烯床单的温度调节系统

如图7所示,本实施例的温度调节系统包括:石墨烯床单1,所述石墨烯床单1包括石墨烯和/或改性石墨烯;以及,加热装置2,所述石墨烯床单1与所述加热装置2之间能够进行热交换。

加热装置2设置于床尾,加热装置2的加热元件(图中未示出)与所述石墨烯床单1直接接触。加热时,热量迅速传导至石墨烯床单1,石墨烯床单1温度升高,向身体供暖。

所述加热装置2为常用加热装置,如电磁加热、远红外线加热、红外线加热或电阻加热等电加热装置。当采用电阻加热时,其加热元件例如为石英加热管。

本实施例还可以实施为所述加热装置2设置于床的其他部位或床周边的地面、墙面上,保证其与床单之间能够传递热量即可。所述床单1与所述加热装置2的加热元件直接接触传递热量或通过导热媒介3传递热量,所述导热媒介3例如石墨烯薄膜。该方式热传递效率高。

优选的,所述加热装置2与石墨烯床单1之间以可拆卸方式连接。由此,在不需要加热时可以拆下加热装置,放置于储物间,有助于室内空间的合理利用及美观。

优选的,所述温度调节系统还包括温度调节装置,与加热装置2连接,用于调节所需的温度。

优选的,所述温度调节系统还包括过热保护装置。

本实施例还可以实施为由制冷装置替换加热装置,例如半导体制冷器。本实用新型实施例利用了石墨烯的导热性能,制冷装置替换加热装置,制冷时,石墨烯床单温度降低,自身体吸热,使人感到凉爽。本实施例还可以实施为同时设置加热装置和制冷装置,用户可以根据需要,选用加热或制冷功能。

本实用新型实施例的温度调节系统,加热装置和/或制冷装置与石墨烯床单,能够分别作为两个独立单元,可拆卸连接,石墨烯床单内不设置电路结构,工作时没有电流通过,结构简单,成本低,一旦损坏,可以单独维修或更换,维修费用大大降低。

以上,对本实用新型的实施方式进行了说明。但是,本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本实用新型的保护范围之内。

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