一种石墨烯除霜雨刮器制造技术

本发明专利技术涉及汽车制造技术领域，尤其是一种石墨烯除霜雨刮器，包括驱动电源、摇摆擘和雨刮，雨刮包括刮架和刮芯；刮芯包括内保护层、石墨烯加热层和软刮层；石墨烯加热层的加热电极与刮架内侧绝缘凸梗内置电源电极密接，并沿摇摆擘中间与车载驱动电源相连通；驱动电机至少设置快速档和慢速档，控制摇摆擘摆动的角速度；使用慢速档时摇摆擘摆动角速度为5至30弧度每秒钟，同时连通加热电源，通过石墨烯加热层对雨刷进行加热，融化汽车前档风玻璃上的冰霜。本发明专利技术的石墨烯除霜雨刮器，通过车载电源对雨刮器刮芯内的石墨烯加热膜进行瞬间加热除霜，快速、有效，与现有车载雨刮器系统兼容，易更换，方便人们冬季早晨开车出行。

A Graphene Defroster Wiper

The invention relates to the field of automobile manufacturing technology, in particular to a graphene defrosting wiper, which comprises a driving power supply, a swing grasp and a wiper. The wiper comprises a wiper frame and a wiper core; the wiper core comprises an inner protective layer, a graphene heating layer and a soft wiper layer; the heating electrode of the graphene heating layer is closely connected with the inner insulating convex stem of the wiper frame and is connected with the inner power supply electrode along the middle of the swing grasp and the on-board driving power supply. Connect; drive motor at least set up fast gear and slow gear to control the angular speed of swing grab; swing grab angular speed is 5 to 30 arcs per second when using slow gear, at the same time connect heating power supply, through graphene heating layer to heat the wiper, melt the frost on the front windshield windshield of automobile. The graphene defrosting wiper of the invention can instantaneously heat and defrost the graphene heating film in the wiper core through the vehicle power supply, which is fast and effective, compatible with the existing vehicle wiper system, easy to replace and convenient for people to drive in winter morning.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯除霜雨刮器
本专利技术涉及汽车制造
，尤其是一种石墨烯除霜雨刮器。
技术介绍
冬季室外气温较低时，汽车玻璃上常常覆盖一层冰晶。若早上急需外出办事，通过汽车空调缓慢加热使覆盖在玻璃上的冰霜融化，需要很长时间，费工费油费时。在紧急情况下，人们往往采用热水化霜、热毛巾敷擦或者刮铲除霜，而使用热水化霜常因温差急剧增大导致玻璃破裂，使用热毛巾敷擦不仅十分麻烦而且擦后常因气温太低重复结冰，使用刮铲除霜既不彻底又不方便。人们一直在寻求一种快速、方便、有效的汽车玻璃除霜工具和方法。石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。目前生产石墨烯薄膜最有效的方法是化学气相沉积法，使用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜。这种方法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特点，但现阶段成本较高，工艺条件还需进一步完善。低压气相沉积法制备石墨烯的结构可以跨越金属台阶，连续性的和微米尺度的单层碳结构逐渐在Ir表面上形成。毫米量级的单晶石墨烯是利用表面偏析的方法得到的。厘米量级的石墨烯和在多晶Ni薄膜上外延生长石墨烯是由部分学者发现的，在1000℃下加热300纳米厚的Ni膜表面，同时在CH4气氛中进行暴露，经过一段时间的反应后，大面积的少数层石墨烯薄膜会在金属表面形成。石墨烯发热膜具有超强导热性、最小热容、电热转换效率高、加热速率快、良好电稳定性及平整度，电磁辐射小且对人体无危害。热敏电阻常用于过流保护。当电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度时，电阻瞬间会剧增，回路中的电流迅速减小到安全值。热敏电阻动作后，电路中电流有了大幅度的降低。热敏电阻的可设计性好，可通过改变自身的开关温度来调节其对温度的敏感程度，因而可同时起到过温保护和过流保护两种作用。公开号为CN103466603B的专利技术公开了一种石墨烯薄膜的制备方法。先制备石墨烯分散液，包括步骤：以膨胀石墨压制形成的电极作为阳极、金属或非金属电极材料作为阴极；将所述阳极和阴极置于电解质溶液中，并在所述阳极和阴极之间施加1～20V的电压和/或密度为1～200mA/cm2的电流进行电化学反应1～120分钟；将电化学反应后的阳极产物洗涤，然后加入到分散剂中，通过超声或/和机械搅拌分散获得石墨烯分散液；然后将前述石墨烯分散液通过过滤成膜方式或涂覆成膜方式或自然沉积方式在基底上形成石墨烯薄膜。公开号为CN107266753A的专利技术申请公开了一种高拉伸强度、高耐磨性石墨烯/橡胶复合雨刮条及制备方法，属于橡胶类聚合物复合材料制备技术及汽车配件产品领域。按重量份数计，采用下述组分：100份橡胶、0.5～5份石墨烯、1～5份分散剂、2～6份硫化剂、10～50份炭黑、1～5份硬脂酸、3～6份氧化锌、0.5～3份促进剂和0.5～3份防老剂。先将橡胶塑炼，在加料混炼过程中将石墨烯与其他填料一并加入橡胶中，最后通过硫化制得成品。该专利技术制备的石墨烯复合雨刮条，具备较好的物理机械性能，以及具有优良的耐候、耐腐蚀等化学性能，提高其使用寿命，但不具备加热除霜功能。公开号为CN107650869A的专利技术公开了一种电加热式雨刮器及电热雨刮系统，旨在解决现有雨刮器难以兼顾确保不损坏玻璃和清除冰雪、杂物的问题，提供电加热式雨刮器、电热雨刮系统及汽车。电加热式雨刮器包括雨刮摆臂、雨刮片总成。雨刮片总成包括安装套、雨刮条。安装套有容纳腔。雨刮条连接于安装套，并密封容纳腔的开口。安装套的内壁连接有第一电热丝。雨刮片总成开设有喷水通道。电加热式雨刮器还包括电热输水管。电热输水管一端具有用于连通容纳腔的连通管和直接朝向前挡玻璃表面的喷水管。电热输水管的内壁设有能够电加热的第二电热丝。该专利技术的电加热式雨刮器通过不同的出水方式、不同的温度有层次地专项清理前挡玻璃上不同的影响物，能够在保护前挡玻璃的基础上有效的清除杂质和冰雪，但采用电热丝加热，并配有热水容纳腔，刮体较重，体积较大，不能与现有汽车雨刮系统兼容，使用不太方便。
技术实现思路
为解决冬季汽车前档风玻璃凝结冰霜不易去除的技术问题，本专利技术提供一种石墨烯除霜雨刮器，通过车载电源对雨刮器刮芯内的石墨烯加热膜进行瞬间加热，并驱动雨刮器去除汽车前档风玻璃上的冰霜，快速、有效，能与现有车载雨刮器系统兼容，易更换，方便人们冬季早晨开车出行。本专利技术通过以下技术方案得以实现：一种石墨烯除霜雨刮器，包括驱动电源、摇摆擘和雨刮，所述雨刮包括“巨”字形刮架和卡夹在刮架中的刮芯；所述刮芯从里至外包括内保护层、石墨烯加热层和软刮层，所述石墨烯加热层至少包括1层石墨烯薄膜，加热电极通过内置线路分别汇聚到两组导电刷触点即一组正极刷触点和一组负极刷触点；所述内保护层由绝缘材料制成，填充在石墨烯加热层与刮架内侧绝缘凸梗之间；所述软刮层包裹在石墨烯加热层外面；所述刮架包括底板及设置在底板中间内侧沿雨刮纵轴方向设置的长方体状绝缘凸梗、两侧通过弹簧牵引夹持刮芯的先端为爪状的夹擘；所述凸梗两侧分别设置两组与刷触点对应的导电刮触点即一组正极刮触点和一组负极刮触点，当刮芯嵌套在刮架内时各对应的刮触点与刷触点密接；所述正极刮触点和负极刮触点在凸梗内分别汇聚成正极电路和负极电路，并沿摇摆擘中间与车载驱动电源相连通；所述驱动电源包括驱动电机，所述驱动电机至少设置快速和慢速2档调速档，控制摇摆擘摆动的角速度；快速档控制雨刷在清洗玻璃或刮擦雨水时使用，慢速档控制雨刷在玻璃除霜时使用；使用慢速档时摇摆擘摆动角速度为5至30弧度每秒钟，同时连通加热电源，通过石墨烯加热层对雨刷进行加热；所述驱动电源和加热电源由设置在驾驶室操作台面上的按钮控制。本专利技术的石墨烯除霜雨刮器，所述石墨烯加热层的加热功率分为至少2档，由驾驶室操作台面控制。当汽车前档风玻璃上覆盖的冰霜较薄时，使用较低加热功率档去除；当汽车前档风玻璃上覆盖的冰霜较厚、室外气温很低时，使用较高的加热功率档。本专利技术的石墨烯除霜雨刮器，所述慢速档按角速率由低到高分为至少2档，分别用于去除汽车前档风玻璃上的厚霜或者薄霜，提高一次性快速去霜效果。本专利技术的石墨烯除霜雨刮器，所述加热电源为间歇加热，每次加热时间为摇摆擘一个摆动周期。避免雨刮器停留时长时间加热对玻璃和雨刮器本身产生破坏。本专利技术的石墨烯除霜雨刮器，所述凸梗由绝缘的耐高温材料制成。防止雨刮器内部线路短路和加热变形。本专利技术的石墨烯除霜雨刮器，所述凸梗内正极电路或负极电路上设置热敏电阻，对雨刮器起温度补偿和过热保护作用。本专利技术的雨刮器结构同样适用于汽车后玻璃使用。附图说明图1：石墨烯除霜雨刮器横截面结构示意图。图1中：10--刮架，11--卡压弹簧，20--刮芯，21--软刮层，31--石墨烯加热层，32--刷触点，33--刮触点，34--本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯除霜雨刮器，包括驱动电源、摇摆擘和雨刮，其特征在于所述雨刮包括“巨”字形刮架和卡夹在刮架中的刮芯；所述刮芯从里至外包括内保护层、石墨烯加热层和软刮层，所述石墨烯加热层至少包括1层石墨烯薄膜，加热电极通过内置线路分别汇聚到两组导电刷触点即一组正极刷触点和一组负极刷触点；所述内保护层由绝缘材料制成，填充在石墨烯加热层与刮架内侧绝缘凸梗之间；所述软刮层包裹在石墨烯加热层外面；所述刮架包括底板及设置在底板中间内侧沿雨刮纵轴方向设置的长方体状绝缘凸梗、两侧通过弹簧牵引夹持刮芯的先端为爪状的夹擘；所述凸梗两侧分别设置两组与刷触点对应的导电刮触点即一组正极刮触点和一组负极刮触点，当刮芯嵌套在刮架内时各对应的刮触点与刷触点密接；所述正极刮触点和负极刮触点在凸梗内分别汇聚成正极电路和负极电路，并沿摇摆擘中间与车载驱动电源相连通；所述驱动电源包括驱动电机，所述驱动电机至少设置快速和慢速2档调速档，控制摇摆擘摆动的角速度；快速档控制雨刷在清洗玻璃或刮擦雨水时使用，慢速档控制雨刷在玻璃除霜时使用；使用慢速档时摇摆擘摆动角速度为5至30弧度每秒钟，同时连通加热电源，通过石墨烯加热层对雨刷进行加热；所述驱动电源和加热电源由设置在驾驶室操作台面上的按钮控制。...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯除霜雨刮器，包括驱动电源、摇摆擘和雨刮，其特征在于所述雨刮包括“巨”字形刮架和卡夹在刮架中的刮芯；所述刮芯从里至外包括内保护层、石墨烯加热层和软刮层，所述石墨烯加热层至少包括1层石墨烯薄膜，加热电极通过内置线路分别汇聚到两组导电刷触点即一组正极刷触点和一组负极刷触点；所述内保护层由绝缘材料制成，填充在石墨烯加热层与刮架内侧绝缘凸梗之间；所述软刮层包裹在石墨烯加热层外面；所述刮架包括底板及设置在底板中间内侧沿雨刮纵轴方向设置的长方体状绝缘凸梗、两侧通过弹簧牵引夹持刮芯的先端为爪状的夹擘；所述凸梗两侧分别设置两组与刷触点对应的导电刮触点即一组正极刮触点和一组负极刮触点，当刮芯嵌套在刮架内时各对应的刮触点与刷触点密接；所述正极刮触点和负极刮触点在凸梗内分别汇聚成正极电路和负极电路，并沿摇摆擘中间与车载驱动电源相连通；所述驱动电源包括驱动电机，所述驱动电机至少设置快速和慢速2档...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忆，王德生，王相，
申请(专利权)人：王德生，
类型：发明
国别省市：福建,35