阅读说明：本技术 一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架 (Electric heating towel rack adopting graphene heating film as heating element ) 是由 吴剑斌 殷德稳 王通 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架,包括竖杆和横杆,竖杆设置有两根,横杆通过螺钉固定在两根竖杆之间,横杆设置有七根,且自上而下分布在两根竖杆之间,横杆的内部设置有石墨烯发热膜,石墨烯发热膜与横杆之间设置有压紧机构,石墨烯发热膜电性连接有温控器,温控器的上端固定有连接头,连接头固定在竖杆的底端,温控器的输入端电性连接有NTC温度传感器,NTC温度传感器通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜上,温控器的输入端电性连接有电源连接件,相邻的两个石墨烯发热膜之间通过连接导线并联在一起,连接导线通过穿线孔贯穿于竖杆内部,穿线孔设置在竖杆的侧壁上。本发明的电热毛巾架,加热速度快,能量损失少,成本低。(The invention discloses an electric heating towel rack adopting graphene heating films as heating elements, which comprises two vertical rods and two cross rods, wherein the cross rods are fixed between the two vertical rods through screws, the cross rods are provided with seven cross rods and are distributed between the two vertical rods from top to bottom, the interior of each cross rod is provided with a graphene heating film, a pressing mechanism is arranged between each graphene heating film and each cross rod, each graphene heating film is electrically connected with a temperature controller, the upper end of each temperature controller is fixedly provided with a connector, each connector is fixed at the bottom end of each vertical rod, the input end of each temperature controller is electrically connected with an NTC temperature sensor, each NTC temperature sensor is adhered to each graphene heating film through a heat-conducting adhesive, the input end of each temperature controller is electrically connected with a power supply connecting piece, the two adjacent graphene heating films are connected in parallel through a connecting wire, the threading hole is arranged on the side wall of the vertical rod. The electric heating towel rack has the advantages of high heating speed, less energy loss and low cost.)

一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架

技术领域

本发明属于毛巾架技术领域，具体涉及一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架。

背景技术

电热毛巾架为高新技术产品，属高档卫浴的配套产品，广泛适用于家庭(卫浴空间、厨房、阳台)、高档住宅、别墅、酒店、宾馆、旅店、医疗养老机构以及公共服务等场所，电热毛巾架为终结毛巾潮湿和细菌而生。在面临各种电热毛巾架进行选购时，需区分不同电热毛巾架的特点和用途。

现有市场上的电热毛巾架按工作原理可分为以下几种：第一种是加热棒导热形态电热毛巾架，其工作原理是密封的架体内加入液态媒介，然后由加热棒对媒介进行加热而传导到架体使之发热；第二种是通过在架体内布置硅胶发热丝或碳纤维发热丝，贴紧架体对架体直接进行加热。前一种产品因需要做到绝对密封，所以对产品的组装，焊接工艺极高，导致成本增加，热能转换率也不高，不节能，上下温差不统一，加热速度慢等缺点；后面两种因是线性发热线，不能做到与产品全接触，所以发热不均匀，加热速度慢，热能转换率也不高，不节能。为此，我们提出一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，以解决上述背景技术中提出现有的电热毛巾架成本高，发热慢，发热不均匀，工艺复杂，热能转换率不高，不节能的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，包括架体和石墨烯发热膜，所述架体由竖杆和横杆构成，所述竖杆为空心柱体，设置有两根，所述横杆为空心平板状，设置有七根，且自上而下相互间隔地固定在两根所述竖杆之间；所述石墨烯发热膜平行铺设在所述横杆的空心平板内部，与所述横杆的内壁紧密接触，相邻的两个所述石墨烯发热膜之间通过连接导线并联在一起，所述连接导线通过穿线孔贯穿于竖杆内部，所述穿线孔设置在竖杆的侧壁上；

所述石墨烯发热膜包括基材、发热层和绝缘均热层，且所述石墨烯发热膜为双层对称膜结构，以所述基材为中心，所述发热层包裹在基材的两面外侧，所述绝缘均热层包裹在发热层的两面外侧；其中，所述基材由有机硅树脂构成，所述导电层由氧化石墨烯粉末、乙炔黑和碳纳米管按一定比例混合后高温烧制而成，使得不少于90％的热量从所述石墨烯发热膜的垂直面散发出去，所述防水层采用具有电绝缘和均热功能的离型膜材质。

优选的，所述石墨烯发热膜的厚度为0.12-0.5mm；所述基材的厚度为0.025-0.1mm。

优选的，还包括有温控器，所述温控器通过连接头固定在所述竖杆的底端，所述温控器的输入端电性连接有NTC温度传感器，所述NTC温度传感器通过导热胶粘贴在所述石墨烯发热膜的发热层上；所述温控器电性连接有外部电源连接件。

优选的，还包括有压紧机构，所述压紧机构包括横杆堵盖，所述横杆堵盖设置有两个且插接在横杆的两端端部，所述横杆堵盖的内侧设置有卡接扣，所述卡接扣内插接有压板，所述压板位于横杆的内部，所述压板的一侧压在石墨烯发热膜上。

优选的，所述电源连接件可以是电源连接线，或者是由电源连接线和电源插头组成，亦或者由电源连接线、电源插头和电源开关组成。

优选的，两根所述竖杆的上下两端均通过螺钉固定有安装杆，所述安装杆远离竖杆的一端端部套接有装饰盖。

优选的，所述横杆的前侧侧壁设置有波浪纹。

优选的，所述温控器电性连接有接地端子，所述接地端子通过导热胶粘贴在竖杆的内部。

优选的，所述竖杆的上下两端端部均插接有竖杆堵盖。

优选的，所述横杆为铝合金材质，所述竖杆和横杆的外表面覆有镀层或喷涂层。

本发明提出的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过温控器电性连接有石墨烯发热膜，石墨烯发热膜与横杆的内壁贴合，使产品发热均匀迅速，石墨烯发热膜极速发热1秒升温，热导率高达3200W/mK，配合导热性能极佳的铝合金横杆，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，电热辐射转换效率比普通的电加热元器件高，同时加上石墨烯材料的超导性，可以保证发热性能稳定，能让产品的有效热能总转换率达到了99.7％，比常规产品高了30％左右，电费综合可节省70％左右，产品结构简单，组装方便，极大的降低成本，柔性石墨烯可折叠弯曲，柔韧性极佳，也可应用于任何结构的电热毛巾架体；

2、本发明通过在竖杆的底端通过连接头固定有温控器，温控器电性连接有NTC温度传感器，NTC温度传感器通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜上，进而石墨烯发热膜工作产生的温度通过NTC温度传感器传递给温控器，温控器设定好温度，使电热毛巾架始终处于设定的温度内，达到节能作用。

附图说明

图1为本发明的前侧结构图；

图2为本发明的后侧图；

图3为本发明的***结构图；

图4为本发明的石墨烯发热膜与竖杆连接关系图；

图5为本发明的石墨烯发热膜之间连接关系图；

图6为本发明的横杆堵盖结构图；

图7为本发明的竖杆堵盖结构图；

图8为本发明的石墨烯发热膜结构图；

图9为本发明的温控器电路图。

附图标记：1、竖杆；2、横杆；3、石墨烯发热膜；301、基材；302、发热层；303、绝缘均热层；4、压紧机构；401、横杆堵盖；402、卡接扣；403、压板；5、温控器；6、连接头；7、NTC温度传感器；8、电源连接件；9、连接导线；10、穿线孔；11、安装杆；12、装饰盖；13、波浪纹；14、接地端子；15、竖杆堵盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-9所示的一种采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，至少包括架体和石墨烯发热膜3。

所述架体由竖杆1和横杆2构成，其中，所述竖杆1为空心柱体，设置有两根，横杆2为空心平板状，设置有七根，所述横杆2通过螺钉自上而下相互间隔地固定在两根竖杆1之间。

所述石墨烯发热膜3平行铺设在所述横杆2的空心平板内部，与所述横杆的内壁接触，图4和5所示，相邻两个所述横杆2内的石墨烯发热膜3之间通过连接导线9并联在一起，所述连接导线9通过设置在所述竖杆1侧壁上的穿线孔10贯穿于所述竖杆1的内部。

图8所示，所述石墨烯发热膜3包括基材301、发热层302和绝缘均热层303，且所述石墨烯发热膜3为双层对称膜结构，具体为，以所述基材301为中心，所述发热层302包裹在所述基材301的两面外侧，所述绝缘均热层303包裹在发热层302的两面外侧。所述石墨烯发热膜3的厚度为0.12-0.5mm，优选为0.3mm。

具体地，所述基材301由有机硅树脂构成，厚度为0.025-0.1mm；所述发热层302由氧化石墨烯粉末、乙炔黑和碳纳米管按一定比例混合后高温烧制而成，确保制得的所述发热层302具有良好的导热方向性，即，使得不少于90％的热量从所述石墨烯发热膜3的垂直面(垂直于横杆2的内表面，从横杆2的前后表面散发)散发出去，只有不到10％的热量从横杆2的左右两端向竖杆1传导；所述绝缘均热层303采用具有电绝缘和均热功能的离型膜材质，确保所述石墨烯发热膜3与金属材质的横杆2之间绝缘，保证用户使用安全，同时所述绝缘均热层303的均热功能使得所述石墨烯发热膜3能够均匀地向所述横杆2传热，防止局部受热不均。

本发明的电热毛巾架还包括有温控器5，所述温控器5通过连接头6固定在所述竖杆1的底端，其通过电路板上的电源芯片进行供电，所述温控器5的输入端电性连接有NTC温度传感器7，所述NTC温度传感器7通过导热胶粘贴在所述石墨烯发热膜3的发热层302上，用于监测所述石墨烯发热膜3的发热温度，并反馈给所述温控器5中的微控制单元进行温度显示和控制，用户可以手动对所述温控器5进行启闭操作、调控温度、定时模式、工作模式的设置，也可以采用远程方式对温控器5进行远程操控进行启闭操作和设置相应数据，所述温控器5电性连接有外部电源连接件8，所述电源连接件8可以是电源连接线，或者是由电源连接线和电源插头组成，亦或者由电源连接线、电源插头和电源开关组成，这样可以使电热毛巾架以多种方式接通电源，提高多样性。

本发明的电热毛巾架还包括有压紧机构4，所述压紧机构4设置在所述石墨烯发热膜3与横杆2的内壁之间，用以使所述石墨烯发热膜3与所述横杆2的一侧或两侧内壁紧密贴合，避免较薄的所述石墨烯发热膜3在所述横杆2内部发生卷曲造成铺设不均、形成空气热阻等，从而影响横杆的传热效率和传热均匀性。

具体地，图6所示，所述压紧机构4包括横杆堵盖401，横杆堵盖401设置有两个，具有可插接在所述横杆2两端的端部，所述横杆堵盖401靠近所述横杆2的内侧设置有至少一个卡接扣402，所述卡接扣402内插接有压板403，所述压板403的一侧平行并接触所述横杆2的内壁，另一侧接触并压紧在所述石墨烯发热膜3上。

通过采用上述技术方案，通过两个横杆堵盖401把压板403安装在横杆2内，压板403把石墨烯发热膜3压紧在横杆2内，使其与横杆2的内壁紧密贴合，使石墨烯发热膜3产生的热量迅速、均匀的传递给横杆2，减少能源浪费，缩短加热时间。

较佳地，两根竖杆1的上下两端均通过螺钉固定有安装杆11，安装杆11远离竖杆1的一端端部套接有装饰盖12。

通过采用上述技术方案，安装杆11方便把竖杆1固定在墙上，便于毛巾架的安装，装饰盖12增大安装杆11与墙面间的接触面积，提高装置的牢固性，使整个毛巾架外观更加美观。

较佳地，横杆2的前侧侧壁设置有波浪纹13。

通过采用上述技术方案，波浪纹13的设置增大横杆2的面积，提高加热效率，同时增大横杆2与挂在其上物品间的摩擦力，防止物品滑落。

较佳地，温控器5电性连接有接地端子14，接地端子14通过导热胶粘贴在竖杆1的内部。

通过采用上述技术方案，接地端子14的设置使竖杆1与横杆2通过电源连接件8与地线电性连通，起到安全保护作用。

较佳地，竖杆1的上下两端端部均插接有竖杆堵盖15。

通过采用上述技术方案，竖杆堵盖15的设置起到堵死竖杆1两端开口，避免外界灰尘、固定颗粒的进入，起到密封作用。

较佳地，横杆2为铝合金材质，竖杆1和横杆2的外表面覆有镀层或喷涂层。

通过采用上述技术方案，铝合金材质的横杆2热传导速度快，热量散发少，竖杆1和横杆2的外表面覆有镀层或喷涂层，起到防锈，防腐蚀的作用。

所述石墨烯发热膜3平行铺设在所述横杆2的空心平板内部，但是不直接与所述横杆的内壁接触

本发明公开的采用石墨烯发热膜为发热元件的电热毛巾架，将所述石墨烯发热膜3平行铺设在所述横杆2的空心平板内部，由于所述石墨烯发热膜3通常比较薄比较软，不容易直接服帖在所述横杆2的内壁，此时，通过在横杆2上增设压紧机构4，压板403与石墨烯发热膜3紧密接触，使所述石墨烯发热膜3与所述横杆2的一侧或两侧内壁紧密贴合，避免较薄的所述石墨烯发热膜3在所述横杆2内部发生卷曲造成铺设不均、形成空气热阻等，从而影响横杆的传热效率和传热均匀性，这样石墨烯发热膜3产生的热量可以迅速、均匀的传递给横杆2。

所述石墨烯发热膜3极速发热1秒升温，热导率高达3200W/mK，配合导热性能极佳的铝合金横杆，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，电热辐射转换效率比普通的电加热元器件高，同时加上石墨烯材料的超导性，可以保证发热性能稳定，能让产品的有效热能总转换率达到了99.7％，比常规产品高了30％左右，电费综合可节省70％左右，产品结构简单，组装方便，极大的降低成本，柔性石墨烯可折叠弯曲，柔韧性极佳，也可应用于任何结构的电热毛巾架体。

竖杆1的底端通过连接头6固定有温控器5，温控器5电性连接有NTC温度传感器7，NTC温度传感器7通过导热胶粘贴在石墨烯发热膜3上，进而石墨烯发热膜3工作产生的温度通过NTC温度传感器7传递给温控器5，温控器5设定好温度，使电热毛巾架始终处于设定的温度内，达到节能作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。