一种装配式石墨烯发热墙板

技术领域

本发明涉及石墨烯墙板领域，更具体地说，涉及一种装配式石墨烯发热墙板。

背景技术

传统的供暖系统有散热器、空调、以暖气片为代表的的点式供暖系统、以发热电缆为代表的线式供暖系统，传统的供暖方式具有耗能大、占用空间大、热能利用率低等缺点。

目前，发热芯片供暖作为新型供暖方式发展起来，发热芯片是由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，其综合效果优于传统的对流供暖方式。电源经导线连通芯片,将电能转化为热能。由于发热芯片为纯电阻电路，故其转换效率高，除一小部分损失(1％，绝大部分(99％)被转化成热能。

但是，目前利用发热芯片的墙板所面临的问题是热流在墙体内部释放速率较慢，且不均匀，造成散热效果不理想，空间升温速度较慢。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种装配式石墨烯发热墙板，它利用石墨烯发热层产生的热量使弹性囊层和内凹泡沫板内侧气体均逐渐升温膨胀，一方面推动外中空控流板外移，使内凹泡沫板内热量通过外中空控流板和内凹泡沫板之间间隙散发至内凹泡沫板和内基板之间，另一方面，随着弹性囊层膨胀，与内控流头之间发生相对移动，弹性囊层内热流始终处于一定封闭状态，当弹性囊层移动支柱时，弹性囊层的热量被释放，喷向内凹泡沫板和内基板之间，使内凹泡沫板和内基板之间的热流处于剧烈流动中，不仅均衡了该区域的热量分布，同时加速了热量通过内基板向外界的散发，使外界空间可以快速且均匀地进行升温，有效提高散热效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种装配式石墨烯发热墙板，包括外基板，所述外基板的一端固定连接有内凹泡沫板，所述内凹泡沫板的内表面固定连接有石墨烯发热层，所述内凹泡沫板远离外基板的一侧设有内基板，所述内基板和内凹泡沫板之间固定连接有回形框板，所述石墨烯发热层远离内凹泡沫板的一端固定连接有弹性囊层，所述弹性囊层的外端固定连接有外中空控流板，所述内凹泡沫板远离外基板的一端开设有斜面孔，所述外中空控流板位于斜面孔的内侧，且二者相匹配，所述石墨烯发热层靠近内基板的一端固定连接有多个均匀分布的控流锥，所述控流锥贯穿弹性囊层并与内基板固定连接，本发明利用石墨烯发热层产生的热量使弹性囊层和内凹泡沫板内侧气体均逐渐升温膨胀，一方面推动外中空控流板外移，使内凹泡沫板内热量通过外中空控流板和内凹泡沫板之间间隙散发至内凹泡沫板和内基板之间，另一方面，随着弹性囊层膨胀，与内控流头之间发生相对移动，弹性囊层内热流始终处于一定封闭状态，当弹性囊层移动支柱时，弹性囊层的热量被释放，喷向内凹泡沫板和内基板之间，使内凹泡沫板和内基板之间的热流处于剧烈流动中，不仅均衡了该区域的热量分布，同时加速了热量通过内基板向外界的散发，使外界空间可以快速且均匀地进行升温，有效提高散热效果。

进一步的，所述外中空控流板呈棱台形状，所述外中空控流板侧面的倾斜度与斜面孔内壁的倾斜度相同。

进一步的，所述控流锥包括内控流头和支柱，所述内控流头的一端和支柱的一端固定连接，所述内控流头的另一端与石墨烯发热层固定连接，所述支柱的另一端与内基板固定连接，控流锥不仅可以起到控制弹性囊层内侧热流的封闭和释放，同时对内凹泡沫板和内基板起到连接、支撑的作用，提高本发明的受压强度。

进一步的，所述内控流头呈圆台形状，且内控流头靠近石墨烯发热层的端面尺寸小于其远离石墨烯发热层的端面尺寸。

进一步的，所述弹性囊层上开设有多个与内控流头一一对应的圆孔，所述圆孔的内壁固定连接有封闭弹性环绳，通过封闭弹性环绳的弹力保证内控流头和弹性囊层之间可以紧密接触，保持一定的封闭状态，方便弹性囊层在气体热膨胀的状态下发生膨胀。

进一步的，所述封闭弹性环绳的初始直径小于内控流头的最大端面直径，并大于支柱的直径，当弹性囊层因内部气体升温逐渐发生膨胀时，弹性囊层沿着内控流头逐渐向远离石墨烯发热层的方向移动，在内控流头的尺寸限制下，封闭弹性环绳逐渐拉伸，在封闭弹性环绳的弹力作用下，弹性囊层与内控流头之间处于一个较为封闭的状态，保证弹性囊层内侧热流不易流失，实现弹性囊层的顺利膨胀；当弹性囊层膨胀至支柱外侧后，内控流头对封闭弹性环绳的支撑力消失，封闭弹性环绳恢复初始尺寸，弹性囊层内热流可以通过封闭弹性环绳和支柱之间的空隙向外释放，喷向内凹泡沫板和内基板之间区域，对该区域的热流实现搅动，使热量在本墙板内部均匀分布，同时，流动的热量可以更加快速地通过内基板向外散发，对外界进行升温。并且，当弹性囊层内热流释放至一定程度后，因弹性囊层内外侧两区域进行了热量交换，弹性囊层内温度减小，在弹性囊层自身的弹性作用下，弹性囊层自动进行弹性恢复，体积变小，恢复至初始状态，方便进行再一次热膨胀过程。

进一步的，所述外中空控流板的内壁固定连接有硬质网，所述硬质网位于内控流头和内基板之间，所述支柱贯穿硬质网并与硬质网的内部滑动连接。

进一步的，所述支柱的外端滑动连接有多个空心弹性体，所述空心弹性体位于硬质网和内基板之间，所述空心弹性体上开设有多个均匀分布的微孔，当弹性囊层膨胀带动外中空控流板向靠近内基板的方向移动时，外中空控流板会带动硬质网进行同步移动，从而使得硬质网对空心弹性体造成挤压，使空心弹性体内部的热流向外流动，对内凹泡沫板和内基板之间的热流起到一定的加速作用，进一步提高了热量的流动性。

进一步的，所述硬质网靠近弹性囊层的一端涂设有磁性涂层，所述内控流头靠近硬质网的一端同样涂设有磁性涂层，通过硬质网和内控流头上磁性涂层之间的磁性引力，使本发明在不加热状态下，外中空控流板和硬质网可以稳定处于最靠近石墨烯发热层的位置，方便进行弹性囊层热膨胀过程。

进一步的，所述外基板远离内凹泡沫板的一端固定连接有保温层，保温层具有隔热保温作用，可以有效减小石墨烯发热层的热量向另一侧空间的流失，提高石墨烯发热层的热利用率。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案利用石墨烯发热层产生的热量使弹性囊层和内凹泡沫板内侧气体均逐渐升温膨胀，一方面推动外中空控流板外移，使内凹泡沫板内热量通过外中空控流板和内凹泡沫板之间间隙散发至内凹泡沫板和内基板之间，另一方面，随着弹性囊层膨胀，与内控流头之间发生相对移动，弹性囊层内热流始终处于一定封闭状态，当弹性囊层移动支柱时，弹性囊层的热量被释放，喷向内凹泡沫板和内基板之间，使内凹泡沫板和内基板之间的热流处于剧烈流动中，不仅均衡了该区域的热量分布，同时加速了热量通过内基板向外界的散发，使外界空间可以快速且均匀地进行升温，有效提高散热效果。

(2)外中空控流板呈棱台形状，外中空控流板侧面的倾斜度与斜面孔内壁的倾斜度相同。

(3)控流锥包括内控流头和支柱，内控流头的一端和支柱的一端固定连接，内控流头的另一端与石墨烯发热层固定连接，支柱的另一端与内基板固定连接，控流锥不仅可以起到控制弹性囊层内侧热流的封闭和释放，同时对内凹泡沫板和内基板起到连接、支撑的作用，提高本发明的受压强度。

(4)内控流头呈圆台形状，且内控流头靠近石墨烯发热层的端面尺寸小于其远离石墨烯发热层的端面尺寸。

(5)弹性囊层上开设有多个与内控流头一一对应的圆孔，圆孔的内壁固定连接有封闭弹性环绳，通过封闭弹性环绳的弹力保证内控流头和弹性囊层之间可以紧密接触，保持一定的封闭状态，方便弹性囊层在气体热膨胀的状态下发生膨胀。

(6)当弹性囊层因内部气体升温逐渐发生膨胀时，弹性囊层沿着内控流头逐渐向远离石墨烯发热层的方向移动，在内控流头的尺寸限制下，封闭弹性环绳逐渐拉伸，在封闭弹性环绳的弹力作用下，弹性囊层与内控流头之间处于一个较为封闭的状态，保证弹性囊层内侧热流不易流失，实现弹性囊层的顺利膨胀；当弹性囊层膨胀至支柱外侧后，内控流头对封闭弹性环绳的支撑力消失，封闭弹性环绳恢复初始尺寸，弹性囊层内热流可以通过封闭弹性环绳和支柱之间的空隙向外释放，喷向内凹泡沫板和内基板之间区域，对该区域的热流实现搅动，使热量在本墙板内部均匀分布，同时，流动的热量可以更加快速地通过内基板向外散发，对外界进行升温。并且，当弹性囊层内热流释放至一定程度后，因弹性囊层内外侧两区域进行了热量交换，弹性囊层内温度减小，在弹性囊层自身的弹性作用下，弹性囊层自动进行弹性恢复，体积变小，恢复至初始状态，方便进行再一次热膨胀过程。

(7)外中空控流板的内壁固定连接有硬质网，硬质网位于内控流头和内基板之间，支柱贯穿硬质网并与硬质网的内部滑动连接。

(8)支柱的外端滑动连接有多个空心弹性体，空心弹性体位于硬质网和内基板之间，空心弹性体上开设有多个均匀分布的微孔，当弹性囊层膨胀带动外中空控流板向靠近内基板的方向移动时，外中空控流板会带动硬质网进行同步移动，从而使得硬质网对空心弹性体造成挤压，使空心弹性体内部的热流向外流动，对内凹泡沫板和内基板之间的热流起到一定的加速作用，进一步提高了热量的流动性。

(9)硬质网靠近弹性囊层的一端涂设有磁性涂层，内控流头靠近硬质网的一端同样涂设有磁性涂层，通过硬质网和内控流头上磁性涂层之间的磁性引力，使本发明在不加热状态下，外中空控流板和硬质网可以稳定处于最靠近石墨烯发热层的位置，方便进行弹性囊层热膨胀过程。

(10)外基板远离内凹泡沫板的一端固定连接有保温层，保温层具有隔热保温作用，可以有效减小石墨烯发热层的热量向另一侧空间的流失，提高石墨烯发热层的热利用率。

附图说明

图1为本发明在未发热时的局部侧面结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的弹性囊层发生膨胀时的结构变化示意图；

图4为本发明在发热时的局部侧面结构示意图；

图5为图4中B处的结构示意图；

图6为本发明的空心弹性体处的结构示意图。

图中标号说明：

1外基板、2内凹泡沫板、201斜面孔、3石墨烯发热层、4回形框板、5内基板、6弹性囊层、601封闭弹性环绳、7外中空控流板、8硬质网、9内控流头、10支柱、11空心弹性体、1101微孔、12保温层。

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，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1和图2，一种装配式石墨烯发热墙板，包括外基板1，外基板1的一端固定连接有内凹泡沫板2，内凹泡沫板2的内表面固定连接有石墨烯发热层3，内凹泡沫板2远离外基板1的一侧设有内基板5，内基板5和内凹泡沫板2之间固定连接有回形框板4，石墨烯发热层3远离内凹泡沫板2的一端固定连接有弹性囊层6，弹性囊层6的外端固定连接有外中空控流板7，内凹泡沫板2远离外基板1的一端开设有斜面孔201，外中空控流板7位于斜面孔201的内侧，且二者相匹配，外中空控流板7呈棱台形状，外中空控流板7侧面的倾斜度与斜面孔201内壁的倾斜度相同，石墨烯发热层3靠近内基板5的一端固定连接有多个均匀分布的控流锥，控流锥贯穿弹性囊层6并与内基板5固定连接。

请参阅图2，控流锥包括内控流头9和支柱10，内控流头9的一端和支柱10的一端固定连接，内控流头9的另一端与石墨烯发热层3固定连接，支柱10的另一端与内基板5固定连接，内控流头9呈圆台形状，且内控流头9靠近石墨烯发热层3的端面尺寸小于其远离石墨烯发热层3的端面尺寸，控流锥不仅可以起到控制弹性囊层6内侧热流的封闭和释放，同时对内凹泡沫板2和内基板5起到连接、支撑的作用，提高本发明的受压强度。

请参阅图2和图3，弹性囊层6上开设有多个与内控流头9一一对应的圆孔，圆孔的内壁固定连接有封闭弹性环绳601，通过封闭弹性环绳601的弹力保证内控流头9和弹性囊层6之间可以紧密接触，保持一定的封闭状态，方便弹性囊层6在气体热膨胀的状态下发生膨胀。

请参阅图3和图5，封闭弹性环绳601的初始直径小于内控流头9的最大端面直径，并大于支柱10的直径，当弹性囊层6因内部气体升温逐渐发生膨胀时，弹性囊层6沿着内控流头9逐渐向远离石墨烯发热层3的方向移动，在内控流头9的尺寸限制下，封闭弹性环绳601逐渐拉伸，在封闭弹性环绳601的弹力作用下，弹性囊层6与内控流头9之间处于一个较为封闭的状态，保证弹性囊层6内侧热流不易流失，实现弹性囊层6的顺利膨胀；当弹性囊层6膨胀至支柱10外侧后，内控流头9对封闭弹性环绳601的支撑力消失，封闭弹性环绳601恢复初始尺寸，弹性囊层6内热流可以通过封闭弹性环绳601和支柱10之间的空隙向外释放，喷向内凹泡沫板2和内基板5之间区域，对该区域的热流实现搅动，使热量在本墙板内部均匀分布，同时，流动的热量可以更加快速地通过内基板5向外散发，对外界进行升温。并且，当弹性囊层6内热流释放至一定程度后，因弹性囊层6内外侧两区域进行了热量交换，弹性囊层6内温度减小，在弹性囊层6自身的弹性作用下，弹性囊层6自动进行弹性恢复，体积变小，恢复至初始状态，方便进行再一次热膨胀过程。

请参阅图3和图5，外中空控流板7的内壁固定连接有硬质网8，硬质网8位于内控流头9和内基板5之间，支柱10贯穿硬质网8并与硬质网8的内部滑动连接，支柱10的外端滑动连接有多个空心弹性体11，空心弹性体11位于硬质网8和内基板5之间，空心弹性体11上开设有多个均匀分布的微孔1101，当弹性囊层6膨胀带动外中空控流板7向靠近内基板5的方向移动时，外中空控流板7会带动硬质网8进行同步移动，从而使得硬质网8对空心弹性体11造成挤压，使空心弹性体11内部的热流向外流动，对内凹泡沫板2和内基板5之间的热流起到一定的加速作用，进一步提高了热量的流动性。

硬质网8靠近弹性囊层6的一端涂设有磁性涂层，内控流头9靠近硬质网8的一端同样涂设有磁性涂层，通过硬质网8和内控流头9上磁性涂层之间的磁性引力，使本发明在不加热状态下，外中空控流板7和硬质网8可以稳定处于最靠近石墨烯发热层3的位置，方便进行弹性囊层6热膨胀过程。

请参阅图1，外基板1远离内凹泡沫板2的一端固定连接有保温层12，保温层12具有隔热保温作用，可以有效减小石墨烯发热层3的热量向另一侧空间的流失，提高石墨烯发热层3的热利用率。

本发明利用石墨烯发热层3产生的热量使弹性囊层6和内凹泡沫板2内侧气体均逐渐升温膨胀，一方面推动外中空控流板7外移，使内凹泡沫板2内热量通过外中空控流板7和内凹泡沫板2之间间隙散发至内凹泡沫板2和内基板5之间，另一方面，随着弹性囊层6膨胀，与内控流头9之间发生相对移动，弹性囊层6内热流始终处于一定封闭状态，当弹性囊层6移动支柱10时，弹性囊层6的热量被释放，喷向内凹泡沫板2和内基板5之间，使内凹泡沫板2和内基板5之间的热流处于剧烈流动中，不仅均衡了该区域的热量分布，同时加速了热量通过内基板5向外界的散发，使外界空间可以快速且均匀地进行升温，有效提高散热效果。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。