一种分布式均热的石墨烯发热结构制造技术

技术编号:27945223 阅读:10 留言:0更新日期:2021-04-02 14:27
本发明专利技术的一种分布式均热的石墨烯发热结构,包括第一基材和第二基材,所述第一基材与第二基材之间设有石墨烯发热层,所述石墨烯发热层的两端分别设有电极,所述第一基材和第二基材朝向石墨烯发热层的一面设有接地层,所述石墨烯发热层与所述第一基材之间设有分布电容电流吸收层。所述石墨烯发热层包括若干分布式排列的发热区,每个所述发热区均设有温控器,电源上连接有若干分支导线,每个所述温控器分别与分支导线电连接;所述电极贯通于每个所述发热区的两侧。该发热结构能够分区域检测并控制发热,使整片材料的温度较均匀,避免出现过热的情况,有利于提升舒适度和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式均热的石墨烯发热结构
本专利技术属于石墨烯发热
,尤其涉及一种分布式均热的石墨烯发热结构。
技术介绍
石墨烯是目前为止市场所见导热系数最高的材料,其具有良好的热传导性能,因此大量应用在采暖行业。与传统的燃煤、蒸汽、热风和电阻等取暖方法相比,石墨烯具有加热速度快、电-热转化率高、加热稳定、加热过程无异响、运行费用低、占地面积小、投资与生产费用低、使用寿命长和工作效率高等诸多优点,更有利于推广应用,用石墨烯代替传统加热,节电效果尤其显著,一般可节电30%左右,个别场合甚至可达60%~70%。并且石墨烯加热过程中还能够产生对人力有益的远红外光波,能够促使表皮温升,相对于其他加热方式,人体的舒适度较高。市场上常见的石墨烯加热形式多采用发热板、发热膜等。其中,发热板是通过对片状石墨烯板通电,使其产生热量来发热的。但是由于完整的片状石墨烯成本较高,现有的石墨烯加热板采用的制造工艺是将石墨烯浆料涂覆在基板上形成石墨烯发热层。再在基材的两端配置电极,通电后使石墨烯发热层发热。这种方式的石墨烯发热材料存在的问题是在有保温材料覆盖的情况下,其中心区域的温度会过高,而边缘区域的温度偏低甚至不达标,温控装置不能合理探测各区域的温度,进而合理控制整体的温度。因此,如何提供一种能够均匀发热的石墨烯加热材料,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
为克服现有技术的不足,本专利技术提出一种分布式均热的石墨烯发热结构,其能够分区域检测并控制发热,使整片材料的温度较均匀,避免出现过热的情况,有利于提升舒适度和安全性。为实现上述目的,本专利技术公开了一种分布式均热的石墨烯发热结构,包括第一基材和第二基材,所述第一基材与第二基材之间设有石墨烯发热层,所述石墨烯发热层的两端分别设有电极,所述第一基材和第二基材朝向石墨烯发热层的一面设有接地层,所述石墨烯发热层与所述第一基材之间设有分布电容电流吸收层。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以有以下进一步的改进方案。进一步,所述石墨烯发热层包括若干分布式排列的发热区,每个所述发热区均设有温控器,电源上连接有若干分支导线,每个所述温控器分别与分支导线电连接;所述电极贯通于每个所述发热区的两侧。进一步,所述电极包括分别连接在每个所述发热区两侧的导电条,所述导电条采用铜条或银条,所述导电条通过银浆、铜条或导电胶连接于所述石墨烯发热层。进一步,每个所述发热区上均设有独立控制的压力传感器和/或倾斜传感器。进一步,所述发热区上设有若干排通孔,所述通孔的大小由外向内逐渐缩小。进一步,所述发热区包括若干连接在电极之间的发热条,所述发热条平行排列,所述发热条垂直于所述导电条。进一步,所述发热条由连续的正六边形拼接而成。进一步,所述发热区包括两条盘旋的发热圈,两条所述发热圈的末端相连,所述发热圈的宽度由外向内逐渐增大,所述发热圈的相邻两段之间的间隔由外向内逐渐减小。进一步,所述发热区包括若干子发热区,每个所述子发热区上均包括一组发热圈。进一步,所述第一基材和第二基材采用PE基复合材料,包括:HDPE30~40份、LDPE40~50份、三元乙丙橡胶20~30份、过氧化苯甲酰2~7份、双二辛氧基焦磷酸酯基钛酸酯1~2份、己二酸二异癸酯1~2份、环氧脂肪酸辛酯1~2份。本专利技术提出的一种分布式均热的石墨烯发热结构,能够分区域检测并控制发热,使整片材料的温度较均匀,避免出现过热的情况,有利于提升舒适度和安全性,实现分布式温度控制的效果。附图说明图1是本专利技术公开的一种分布式均热的石墨烯发热结构的具体实施方式的分层结构示意图;图2是图1所示具体实施方式的平面结构示意图;图3是实施例1中的发热区的示意图;图4是实施例2中的发热区的示意图;图5是实施例3中的发热区的示意图;图6是实施例4中的发热区的示意图;图7是实施例5中的发热区的示意图;图8是实施例6中的发热区的示意图;图9是实施例7中的发热区的示意图。其中,图中的件号表示为:1、石墨烯发热层;11、发热区;2、第一基材;3、第二基材;4、分布电容电流吸收层;5、接地层;6、导电条;7、发热条;71、发热圈;8、温控器。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,需要说明的是,附图仅为为说明本专利技术所提供的示意图,而非真正的实物投影图;另外,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。请参照图1至9,图1是本专利技术公开的一种分布式均热的石墨烯发热结构的具体实施方式的分层结构示意图;图2是图1所示具体实施方式的平面结构示意图;图3是实施例1中的发热区的示意图;图4是实施例2中的发热区的示意图;图5是实施例3中的发热区的示意图;图6是实施例4中的发热区的示意图;图7是实施例5中的发热区的示意图;图8是实施例6中的发热区的示意图;图9是实施例7中的发热区的示意图。实施例1:如图1和图2所示,本专利技术首选实施方式的一种分布式均热的石墨烯发热结构,包括第一基材2和第二基材3,第一基材2与第二基材3之间设有石墨烯发热层1,石墨烯发热层1与电源电连接。石墨烯发热层1与第一基材2之间还设有分布电容电流吸收层4。第一基材2和第二基材3朝向石墨烯发热层1的一面设有接地层5,接地层5上连接有地线。第一基材2和第二基材3可以采用云母片、聚酯纤维片或PET片材等硬质耐高温,并且导热较好的材料。第一基材2和第二基材3采用PE基复合材料,其中:HDPE(高密度聚乙烯)30~40份、LDPE(低密度聚乙烯)40~50份、三元乙丙橡胶20~30份、过氧化苯甲酰2~7份、双二辛氧基焦磷酸酯基钛酸酯1~2份、己二酸二异癸酯1~2份、环氧脂肪酸辛酯1~2份,作为优选,该PE基复合材料为:HDPE35份、LDPE45份、三元乙丙橡胶25份、过氧化苯甲酰5份、双二辛氧基焦磷酸酯基钛酸酯1份、己二酸二异癸酯1份、环氧脂肪酸辛酯1份。这种PE基复合材料具有良好的强度和耐热性,在长期加热使用的过程中能够保持性能,抗老化效果较好。分布电容电流吸收层4与电路零线相连接,会吸收分布电容所产生的泄漏电流,再通过导线还原到零线上,防止电热板断路保护器误动作断电,以维持石墨烯电热板正常工作。如图2所示,石墨烯发热层1包括若干分布式排列的发热区11,每个发热区11上设有一个温控器8,电源上连接有若干分支导线,每个温控器8分别与分支导线电连接,以实现对每个温控器8单独控制。此外,石墨烯发热层1上设有若干压力传感器和倾斜传感器(图中未示出),压力传感器和倾斜传感器与发热区11一一对应。压力传感器在感受到压力后把信号传输给控制器,进而控制温控器8调整加热区域,同理,倾斜传感器检测到发热层倾斜或者竖起后通过温控器8来停止加热动作。如图1、图2和图3所示,石墨烯发热层1的两端分别设有电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式均热的石墨烯发热结构,包括第一基材和第二基材,所述第一基材与第二基材之间设有石墨烯发热层,所述石墨烯发热层的两端分别设有电极,所述第一基材和第二基材朝向石墨烯发热层的一面设有接地层,其特征在于,所述石墨烯发热层与所述第一基材之间设有分布电容电流吸收层。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式均热的石墨烯发热结构,包括第一基材和第二基材,所述第一基材与第二基材之间设有石墨烯发热层,所述石墨烯发热层的两端分别设有电极,所述第一基材和第二基材朝向石墨烯发热层的一面设有接地层,其特征在于,所述石墨烯发热层与所述第一基材之间设有分布电容电流吸收层。


2.根据权利要求1所述的一种分布式均热的石墨烯发热结构,其特征在于,所述石墨烯发热层包括若干分布式排列的发热区,每个所述发热区均设有温控器,电源上连接有若干分支导线,每个所述温控器分别与分支导线电连接;所述电极贯通于每个所述发热区的两侧。


3.根据权利要求2所述的一种分布式均热的石墨烯发热结构,其特征在于,所述电极包括分别连接在每个所述发热区两侧的导电条,所述导电条采用铜条或银条,所述导电条通过银浆、铜条或导电胶连接于所述石墨烯发热层。


4.根据权利要求3所述的一种分布式均热的石墨烯发热结构,其特征在于,每个所述发热区上均设有独立控制的压力传感器和/或倾斜传感器。


5.根据权利要求3所述的一种分布式均热的石墨烯发热结构,其特征在于,所述发热区上设有若干排通孔,所述通孔的大小由...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭浩郭彦开朱双赵金金
申请(专利权)人:元普南京能源环境科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1