一種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃產(chǎn)品的除霜領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻 璃系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車的普及，擁有車輛的人家越來(lái)越多，但是，有車庫(kù)的人家卻很少，冬天車 輛停放在露天，在室外停放一夜之后，第二天風(fēng)擋玻璃經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，想要除去霜并 不是很容易，尤其在北方的冬季，汽車霜凍嚴(yán)重，對(duì)司機(jī)造成了很大的困擾。現(xiàn)有汽車玻璃 除霜一般采用汽車吹風(fēng)或通過(guò)開汽車空調(diào)的方式除霜，這種除霜方式對(duì)于輕微的霜霧有效 果，但對(duì)于比較嚴(yán)重的霜凍就束手無(wú)策了。另有一種除霜方式是采用刮刀對(duì)車窗結(jié)霜處強(qiáng) 力除霜，這種方法直接又快速，但容易損傷玻璃，效果不好。因?yàn)槎祜L(fēng)比較大，霜里會(huì)有許 多細(xì)小的灰塵，使用工具刮霜的結(jié)果就等于用細(xì)砂紙打磨玻璃，會(huì)使車窗變成毛玻璃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種加熱快速、環(huán)保 節(jié)能的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，具有汽車玻璃除霜功能，包括汽車擋 風(fēng)玻璃，還包括相連接的石墨烯發(fā)熱膜組件和發(fā)熱控制器，所述石墨烯發(fā)熱膜組件包括石 墨烯發(fā)熱片和用于封裝石墨烯發(fā)熱片的粘貼膜層，所述石墨烯發(fā)熱膜組件通過(guò)粘貼膜層貼 設(shè)于汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，
[0006] 進(jìn)行除霜時(shí)，發(fā)熱控制器控制石墨烯發(fā)熱膜組件的工作狀態(tài)及溫度，加熱汽車擋 風(fēng)玻璃。
[0007] 所述石墨烯發(fā)熱片包括石墨烯發(fā)熱膜層和封裝所述石墨烯發(fā)熱膜層的絕緣保護(hù) 層。
[0008] 所述石墨烯發(fā)熱膜層通過(guò)控制導(dǎo)線與發(fā)熱控制器連接，所述控制導(dǎo)線與石墨烯發(fā) 熱膜層的連接處封裝于絕緣保護(hù)層內(nèi)。
[0009]所述石墨稀發(fā)熱膜層的厚度為0.335nm。
[0010] 所述石墨烯發(fā)熱膜組件通過(guò)電源導(dǎo)線與車內(nèi)供電單元連接。
[0011] 所述車內(nèi)供電單元包括閱讀燈。
[0012] 所述發(fā)熱控制器位于車內(nèi)靠近司機(jī)的位置。
[0013] 所述汽車擋風(fēng)玻璃為前擋風(fēng)玻璃。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0015] 1)本發(fā)明在汽車擋風(fēng)玻璃上粘貼石墨烯發(fā)熱膜組件，可由發(fā)熱控制器進(jìn)行溫度控 制、操作控制等，不影響車內(nèi)外觀的同時(shí)，具有加熱快速、環(huán)保節(jié)能、耗能低、無(wú)污染的特點(diǎn)。
[0016] 2)石墨烯發(fā)熱膜組件采用三層設(shè)計(jì)，中間層為石墨烯發(fā)熱膜層，外面兩層分別為 絕緣保護(hù)層和粘貼膜層，保護(hù)石墨烯發(fā)熱膜的同時(shí)可方便粘貼于汽車玻璃上。
[0017] 3)石墨烯發(fā)熱膜發(fā)熱效果好，可快速除霜，即使在凍結(jié)列的環(huán)境下也輕松快速達(dá) 到除霜效果，相比傳統(tǒng)除霜方式除霜快速，除霜效果明顯，可是用于各種惡劣環(huán)境下的除 霜。
[0018] 4)電源導(dǎo)線與控制導(dǎo)線采用隱蔽布線方式，通過(guò)汽車前排閱讀燈或汽車方向盤喇 口八、鑰匙等地方進(jìn)行布線，不對(duì)汽車美觀造成任何影響，實(shí)施簡(jiǎn)單方便。
[0019] 5)控制器可放置于汽車前擋風(fēng)玻璃下方靠近司機(jī)的位置，操作靈活方便，控制器 外觀設(shè)計(jì)參考其車內(nèi)飾品進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可用于控制石墨烯發(fā)熱膜工作及溫度控制，又可用 作其車內(nèi)飾品，實(shí)用美觀。
[0020] 6)加熱源采用石墨烯，是目前發(fā)現(xiàn)的硬度最高、韌性最強(qiáng)、厚度最薄的納米材料， 導(dǎo)電性能比普通到電介質(zhì)高出80%，能量轉(zhuǎn)化率極高，是目前世界上最節(jié)能的環(huán)保材料，本 產(chǎn)品可3秒快速升溫，10秒就能升溫到35°。
[0021] 7)石墨烯不但沒任何有害的輻射，而且它發(fā)出的遠(yuǎn)紅外輻射波還有例人體健康， 在除霜的同時(shí)，其發(fā)出的遠(yuǎn)紅外輻射波對(duì)人體也起到保健的作用，一舉二得。
[0022] 8)由于石墨烯加熱膜的材質(zhì)特點(diǎn)，斷裂強(qiáng)度高達(dá)130Gpa，還可對(duì)擋風(fēng)玻璃起到防 暴、防斷裂的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明石墨烯發(fā)熱膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明發(fā)熱控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明石墨稀加熱|旲的外觀不意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明石墨烯加熱膜的工作示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明不同尺寸石墨烯加熱膜的發(fā)熱紅外成像圖；
[0029]圖7為碳纖維發(fā)熱紅外成像圖。
[0030]圖中：1為汽車前排閱讀燈，2為電源導(dǎo)線，3為汽車內(nèi)頂棚，4為汽車前擋風(fēng)玻璃，5 為控制導(dǎo)線，6為發(fā)熱控制器，7為石墨烯發(fā)熱膜組件，71為粘貼膜層，72為石墨烯發(fā)熱膜層， 73為絕緣保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 下述的實(shí)施例。
[0032] 如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，具有汽車玻 璃除霜功能，包括汽車擋風(fēng)玻璃以及相連接的石墨烯發(fā)熱膜組件7和發(fā)熱控制器6,發(fā)熱控 制器6控制石墨烯發(fā)熱膜組件7的工作狀態(tài)及溫度，加熱汽車擋風(fēng)玻璃，達(dá)到快速、方便除霜 的目的。
[0033] 本實(shí)施例中，整個(gè)發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)設(shè)置于汽車內(nèi)頂棚3下方，汽車擋風(fēng)玻璃為汽 車前擋風(fēng)玻璃4，在其它實(shí)施例中，也可為汽車其它位置的擋風(fēng)玻璃。
[0034] 如圖2所示，石墨烯發(fā)熱膜組件7包括石墨烯發(fā)熱片和用于封裝石墨烯發(fā)熱片的粘 貼膜層71，石墨烯發(fā)熱膜組件7通過(guò)粘貼膜層71貼設(shè)于汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)。石墨烯發(fā)熱片包 括石墨烯發(fā)熱膜層72和封裝石墨烯發(fā)熱膜層72的絕緣保護(hù)層73。石墨烯發(fā)熱膜層72通過(guò)控 制導(dǎo)線5與發(fā)熱控制器6連接，控制導(dǎo)線5與石墨烯發(fā)熱膜層732的連接處封裝于絕緣保護(hù)層 73內(nèi)。石墨烯發(fā)熱膜組件7通過(guò)電源導(dǎo)線2與車內(nèi)供電單元連接，通過(guò)電源導(dǎo)線獲取電能，并 將電能轉(zhuǎn)換為熱能。本實(shí)施例中，車內(nèi)供電單元為汽車前排閱讀燈1。石墨烯發(fā)熱膜組件7可 根據(jù)擋風(fēng)玻璃大小的不同進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)并制作。
[0035] 電源導(dǎo)線2與控制導(dǎo)線5可采用隱蔽布線方式，通過(guò)汽車前排閱讀燈或汽車方向盤 喇叭、鑰匙等地方進(jìn)行布線，不對(duì)汽車美觀造成任何影響，實(shí)施簡(jiǎn)單方便。
[0036] 發(fā)熱控制器6位于汽車前擋風(fēng)玻璃4下方靠近司機(jī)的位置，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成車內(nèi) 飾品形狀，既能方便司機(jī)操作，又可用于車內(nèi)裝飾，如圖3所示為發(fā)熱控制器6的一種具體結(jié) 構(gòu)示意圖，設(shè)計(jì)時(shí)尚新穎，集藝術(shù)與實(shí)用功能于一體。
[0037] 本發(fā)明所采用的石墨烯加熱膜具有以下特性：
[0038] 今高機(jī)械強(qiáng)度：石墨烯厚度僅為0.335nm，楊氏模量高達(dá)lTPa，斷裂強(qiáng)度高達(dá) 130GPa；
[0039] ?高導(dǎo)電性:石墨烯厚度僅為0.335nm，楊氏模量高達(dá)lTPa，斷裂強(qiáng)度高達(dá)130GPa;
[0040] ?高導(dǎo)熱性：?jiǎn)螌邮〉膶?dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m · K，高于碳納米管（3000~ 3500W/m · K)和金剛石（1000~2200W/m · K);石墨烯可耐受1~2億A/平方厘米的電流度，比 銅高6個(gè)數(shù)量級(jí)（100-600A/平方厘米）；
[0041 ] 令_其他性能：高比表面積，理論值可達(dá)2630m2/g;單層石墨稀的厚度只有0.335納 米，高透光度;有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
[0042] 石墨烯加熱膜能夠滿足:低電壓(3.7v)就可產(chǎn)生較高的溫度(20°C - 100°C)、面發(fā) 熱且溫度均勻、柔性可彎曲、重量輕、發(fā)熱快、散熱快、電熱轉(zhuǎn)換效率高（大于99%)、單位面 積功率大、沒有對(duì)人體有害的輻射等市場(chǎng)需求。
[0043] 如圖4-5所示為石墨烯加熱膜的外觀及其工作示意圖，石墨烯加熱膜的加熱均勻 性良好，通過(guò)匯流條和內(nèi)電極的設(shè)置，使用低電壓供電，可以采用日用的鋰電池，1分鐘內(nèi)即 可迅速加熱至70-100°C。
[0044] 由圖6、圖7石墨烯發(fā)熱與碳纖維發(fā)熱的對(duì)比可知，石墨烯加熱膜上每個(gè)點(diǎn)的溫度 都非常均勻，而碳纖維為線性發(fā)熱，且發(fā)熱溫度不均勻范圍內(nèi)波動(dòng)。
[0045] 石墨烯加熱膜具有以下優(yōu)異性能：
[0046] ?石墨烯本身具有柔性、透明、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、面發(fā)熱、發(fā)熱均勻、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；
[0047] 今石墨烯的低電阻率可耐受極高的飽和電流，交直流通用，低電壓變生高熱量3V 電源即可加溫至l〇〇°C以上，輕松實(shí)現(xiàn)地品味能源到高品位應(yīng)用的轉(zhuǎn)化；
[0048] ?高飽和電流，高導(dǎo)熱系數(shù)，單位面積功率高，發(fā)熱快，傳熱快；
[0049] 今石墨烯膜是百分之百的碳，產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外輻射有良好的醫(yī)療，理療作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，具有汽車玻璃除霜功能，包括汽車擋風(fēng) 玻璃，其特征在于，還包括相連接的石墨烯發(fā)熱膜組件和發(fā)熱控制器，所述石墨烯發(fā)熱膜組 件包括石墨烯發(fā)熱片和用于封裝石墨烯發(fā)熱片的粘貼膜層，所述石墨烯發(fā)熱膜組件通過(guò)粘 貼膜層貼設(shè)于汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)， 進(jìn)行除霜時(shí)，發(fā)熱控制器控制石墨烯發(fā)熱膜組件的工作狀態(tài)及溫度，加熱汽車擋風(fēng)玻 璃。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨 烯發(fā)熱片包括石墨烯發(fā)熱膜層和封裝所述石墨烯發(fā)熱膜層的絕緣保護(hù)層。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨 烯發(fā)熱膜層通過(guò)控制導(dǎo)線與發(fā)熱控制器連接，所述控制導(dǎo)線與石墨烯發(fā)熱膜層的連接處封 裝于絕緣保護(hù)層內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨 烯發(fā)熱膜層的厚度為0 · 335nm〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨 烯發(fā)熱膜組件通過(guò)電源導(dǎo)線與車內(nèi)供電單元連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述車內(nèi) 供電單元包括閱讀燈。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)熱 控制器位于車內(nèi)靠近司機(jī)的位置。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車 擋風(fēng)玻璃為前擋風(fēng)玻璃。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于石墨烯技術(shù)的發(fā)熱擋風(fēng)玻璃系統(tǒng)，具有汽車玻璃除霜功能，包括汽車擋風(fēng)玻璃，還包括相連接的石墨烯發(fā)熱膜組件和發(fā)熱控制器，所述石墨烯發(fā)熱膜組件包括石墨烯發(fā)熱片和用于封裝石墨烯發(fā)熱片的粘貼膜層，所述石墨烯發(fā)熱膜組件通過(guò)粘貼膜層貼設(shè)于汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，進(jìn)行除霜時(shí)，發(fā)熱控制器控制石墨烯發(fā)熱膜組件的工作狀態(tài)及溫度，加熱汽車擋風(fēng)玻璃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有加熱快速、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H05B3/84, B60S1/02
【公開號(hào)】CN105539368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610015010
【發(fā)明人】吳敏春, 馮冠平
【申請(qǐng)人】上海烯旺信息科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日